[實用新型]一種基于芯片級封裝的發光二極管

有效

• 申請號: 201720197040.9
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN206864466U
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 梁宗文;陳宜方;陸冰睿;吳自力;孫智江
• 申請（專利權）人: 海迪科（南通）光電科技有限公司
• 主分類號: H01L25/075
• 分類號: H01L25/075;H01L33/48;H01L33/50;H01L33/58
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙)11316
• 代理人: 滑春生

技術領域

本實用新型涉及半導體光電子領域，特別涉及一種基于芯片級封裝的發光二極管。

背景技術

LED以長壽命、抗震、高效、對光源良好的控制能力等優點普遍應用于各個領域，比如：汽車電子、交通信號燈、背光源、建筑照明、裝飾等。

基于倒裝結構的芯片級封裝（CSP）技術采用噴涂熒光粉工藝，CSP封裝后尺寸不超過原芯片面積的1.2倍，僅有傳統LED封裝尺寸的五分之一左右，打破了傳統光源尺寸給設計帶來的限制，具有集成度高、體積小、成本低等優勢。在性能上，由于CSP的小發光面、高光密特性，易于光學指向性控制；利用倒裝芯片的電極設計，使其電流分配更加均衡，適合更大電流驅動，從而有利于制作大功率LED；在工藝上，藍寶石使熒光粉與芯片MQW區的距離增加，熒光粉溫度更低，白光轉換效率也更高。

目前，基于芯片級封裝的發光二極管，如圖2所示，包括自下而上依次設置的倒裝LED芯片201、熒光膠層202和透明介質層203，這種結構的發光二極管不能使原來發生全發射的光線全部出射，進而LED芯片的發光效率低。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種基于芯片級封裝的發光二極管，通過在芯片級封裝LED的表面制作周期性納米圖形結構，能夠有效地提高LED芯片的發光效率和亮度。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案為：一種基于芯片級封裝的發光二極管，其創新點在于：包括自下而上依次設置的倒裝LED芯片、熒光膠層、透明介質層以及在透明介質層上制備的周期性納米圖形結構；所述周期性納米圖形結構的周期為10～5000 nm，高度為10～5000 nm。

進一步地，所述周期性納米圖形結構的圖形是具有周期結構的半球形、圓錐形、金字塔形或三角形中的一種。

進一步地，所述周期性納米圖形結構的圖形排列方式為正方晶格、三角晶格或蜂窩晶格中的一種。

進一步地，所述熒光膠層的材料為熒光粉和硅膠的混合體或量子點中的一種。

進一步地，所述熒光粉和硅膠的混合體，其中熒光粉的含量占總體的1%～20%。

進一步地，所述周期性納米圖形結構采用納米壓印技術制備。

本實用新型的優點在于：

（1）本實用新型基于芯片級封裝的發光二極管，采用在發光源的出光面上制作周期性納米圖形結構，通過調整納米圖形的周期和高度，能夠增加LED芯片出射光的透過率，從而能夠有效地提高LED的發光效率和亮度；

（2）本實用新型基于芯片級封裝的發光二極管，采用納米壓印技術直接進行納米圖形結果的制作，產量高，生產成本低，適于大規模工業化生產。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

圖1為本實用新型基于芯片級封裝的發光二極管的斷面結構示意圖。其中數字的含義為：倒裝LED芯片101、熒光膠層102、透明介質層103、透明介質層上的納米圖形結構104。

圖2為傳統的芯片級封裝LED的斷面結構示意圖。其中數字的含義為：倒裝LED芯片201、熒光膠層202、透明介質層203。

圖3為實施例中正方晶格排列的周期性納米圖形結構示意圖。

圖4為實施例中三角晶格排列的周期性納米圖形結構示意圖。

圖5為實施例中蜂窩晶格排列的周期性納米圖形結構示意圖。

圖6為利用ANSYS軟件模擬的采用周期型納米結構提高光提取效率的仿真結果圖。

具體實施方式

下面的實施例可以使本專業的技術人員更全面地理解本實用新型，但并不因此將本實用新型限制在所述的實施例范圍之中。

實施例

本實施例基于芯片級封裝的發光二極管，如圖1所示，包括自下而上依次設置的倒裝LED芯片101、熒光膠層102、透明介質層103以及在透明介質層103上制備的周期性納米圖形形結構104。

作為實施例，更具體的實施方式為倒裝LED芯片為藍光LED，

熒光層102為熒光粉與硅膠的混合體，其中熒光粉的含量占總體的1%～10%；透明介質層103材料為硅膠，折射率n為1.54，厚度為50 μm；周期性納米圖形結構104采用納米壓印技術制備，制備出周期性的半球形，納米圖形結構周期為400 nm，高度為200 nm。

實施例中的納米圖形結構周期不局限為400 nm，高度不局限為200 nm，周期性納米圖形結構的周期可在10～5000 nm，高度在10～5000 nm。