[發(fā)明專利]暖白光發(fā)光二極管及其制作方法

有效

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• 申請日: 2012-09-10
• 公開（公告）號: CN102820416A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發(fā)明（設計）人: 吳超瑜;陳斌;邱姝潁;陳凱蒂;謝建元;蔡文必
• 申請（專利權）人: 天津三安光電有限公司
• 主分類號: H01L33/60
• 分類號: H01L33/60;H01L25/075
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及發(fā)光二極管及其制備方法，更具體地是暖白光發(fā)光二極管及其制作方法。

背景技術

LED發(fā)光二極管是一種固態(tài)的半導體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。白光LED具有發(fā)光效率高、省電、無熱輻射、不含水銀等重金屬、無污染及廢棄物處理問題等眾多優(yōu)點，被視為“綠色照明光源”的明日之星。目前主要采用三種方式來實現(xiàn)白光：第一種方式是藍光LED發(fā)光二極管激發(fā)黃色熒光粉產(chǎn)生白光；第二種方式是紫外光LED激發(fā)RGB三波長熒光粉來產(chǎn)生白光；第三種方式是RGB三基色LED發(fā)光二極管做混光而形成白光。前兩種方式都是靠發(fā)光二極管激發(fā)熒光粉發(fā)光，光轉(zhuǎn)換效率較低，而且封裝過程熒光粉涂覆很難控制，容易出現(xiàn)發(fā)光顏色不正，顏色不均勻等現(xiàn)象；第三種方式需要較復雜的電路驅(qū)動，生產(chǎn)成本高，不利其商業(yè)化的推廣應用。

現(xiàn)有的暖白光LED包括基座、藍色晶片、金線，藍色晶片固定在基座內(nèi)，金線分別與藍色晶片和基座固定連接，在藍色晶片的外表面包覆有一層熒光粉層，該熒光粉層為黃色熒光粉和紅色熒光粉的混合物，再用環(huán)氧膠封裝基座外圍。此種暖白光LED利用藍色晶片發(fā)出的藍光，激發(fā)熒光粉發(fā)出黃光和紅光，再混合成低色溫的暖白光。由于白光中增加了紅色成分，而紅色熒光粉轉(zhuǎn)換效率低，出光效率遠遠低于傳統(tǒng)的黃色熒光粉，導致此種暖白光LED的總體出光效率降低了40～50％。

另外一種暖白光LED為外表面包覆有一層黃色熒光粉層的藍色晶片與紅光晶片混合，發(fā)出暖白光。但是，在封裝過程都同時存在以下問題：紅光晶片所已發(fā)出的光亮度容易被藍光晶片吸收，而藍光晶片發(fā)出的亮度容易被紅光晶片吸收，故設計藍光晶片與紅光晶片設置上會有一定的距離，其存在混光問題；另外封裝結構需要很大，這樣大大增加了生產(chǎn)成本；再者，紅光晶片與藍光晶片都為個別晶片，打線繁雜容易造成異常，成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開了一種暖白光發(fā)光二極管及其制作方法，該LED結構將紅光晶片與藍光晶片通過焊合層組合在一起，且所述焊合層的上下表面分別設置有一反射層，紅光晶片的下表面面積占據(jù)藍光晶片的上表面面積小于或者等于三分之一，從而有效地降低封裝結構體積，減少打線次數(shù)，優(yōu)化工藝流程，節(jié)省制作成本。

第一個方面，暖白光發(fā)光二極管，包括：焊合層，其具有兩個主表面；紅光晶片鏡面系統(tǒng)，位于所述焊合層的第一個主表面之上，所述紅光晶片鏡面系統(tǒng)包括紅光晶片和第一反射層；藍光晶片鏡面系統(tǒng)，位于所述焊合層的第二個主表面之上，所述藍光晶片鏡面系統(tǒng)包括藍光晶片和第二反射層，利用第一反射層與第二反射層區(qū)隔紅光晶片與藍光晶片，避免相互吸收。

優(yōu)選地，所述紅光晶片的下表面面積占據(jù)藍光晶片的上表面面積小于或者等于三分之一。

第二個方面，暖白光發(fā)光二極管的制作方法，包括：將紅光晶片鏡面系統(tǒng)與藍光晶片鏡面系統(tǒng)通過焊合層組合在一起，其特征在于：所述紅光晶片鏡面系統(tǒng)包括紅光晶片和第一反射層；所述藍光晶片鏡面系統(tǒng)包括藍光晶片和第二反射層，所述第二反射層，位于未涂覆黃色熒光粉的藍光晶片表面上；所述紅光晶片的下表面面積占據(jù)藍光晶片的上表面面積小于或者等于三分之一；焊合層組合方式為晶片鍵合或電鍍粘合。

附圖說明

圖1~圖8為根據(jù)本發(fā)明實施的一種高亮度發(fā)光二極管的剖面示意流程圖。

圖9為圖8的俯視示意圖。

圖中各標號表示：

100：生長襯底；

101，201：n型限制層；

102，202：發(fā)光層；

103，203：p型限制層；

104：P-GaP窗口層；

105：P電極；

106：臨時襯底；

107：介電層；

108：金屬反射層；

200：永久襯底；?

204：第二反射層；

205：N電極；

300：焊合層；

400：黃色熒光粉。

具體實施方式

以下實施例公開了一種暖白光發(fā)光二極管及其制作方法，該LED結構將紅光晶片與涂覆黃色熒光粉的藍光晶片通過焊合層組合在一起，且所述焊合層的上下表面分別設置有一反射層，紅光晶片的下表面面積占據(jù)藍光晶片的上表面面積小于或者等于三分之一，從而有效地降低封裝結構體積，減少打線次數(shù)，優(yōu)化工藝流程，節(jié)省制作成本。