[发明专利]一种带荧光粉层的白光LED器件及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种固体发光器件，具体涉及一种带荧光粉层的白光LED器件及其制作方法。

背景技术

随着发光二极管（LED）的发光效率不断提高，LED无疑成为近几年来最受重视的光源之一。LED是一种具有节能和环保特性的照明光源，集高光效、低能耗、低维护成本等优良性能于一身。理论上预计，半导体LED照明灯具的发光效率可以达到甚至超过白炽灯的10倍，日光灯的2倍。目前LED技术发展的目标是高效率、全固态、环保型LED，推进LED在照明领域的应用。

如图1所示，传统白光LED器件是由基板201、芯片202、荧光粉203、金属线204、硅胶透镜205组成。其中，芯片202与荧光粉203是分立的，荧光粉203是通过喷涂、点胶等方法置于芯片202上方。以上结构的器件需要进行芯片固晶、打金属线、涂覆荧光粉、灌封胶水等工艺步骤。采用这种工艺方法，步骤较多。

为了解决以上的问题，美国专利US2010078667A1公告了一种带荧光粉层的发光器件（图2）。如图2所示，该发光器件包括发光二极管10，第一半导体层101，荧光粉层16。该发光二极管10包含两电极107及金属焊垫12。该器件先采用传统的工艺制作出发光二极管，再利用点胶、喷胶或灌胶的方法在二极管上方形成荧光粉层16，其中使用一个钢网遮挡金属焊垫12。该发明提供的发光器件即为一经过混光的芯片，可直接进行封装，不需要再涂覆荧光粉。其中荧光粉可以根据需要使用红色荧光粉、黄色荧光粉、绿色荧光粉或多种荧光粉混合。专利中可以通过对荧光粉层进行塑形，制作成正梯形或倒梯形，调节LED的光分布。这种发光器件减少荧光粉与灌封胶之间的应力问题，采用金属衬底提高了LED的散热能力。从实际结果看，这种设计本质上是将芯片进行一次封装制作成白光芯片，可以再进行二次封装制作成光源。这种设计是将封装步骤上的工艺转移到芯片制作上的时候进行，这需要新增一些工艺步骤，提高了整个光源的成本。而更复杂的工艺，也会降低整体的良率。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种带荧光粉层的白光LED器件及其制作方法，以简化现有的白光LED器件的制作工艺。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种带荧光粉层的白光LED器件，包括一LED芯片，在所述LED芯片的出光面设置有一钝化层，所述钝化层由荧光粉与胶体混合制备，所述胶体为可固化的透明绝缘介质液态胶体。

进一步的，所述LED芯片为正装结构的LED芯片，该LED芯片包括外延衬底、N型氮化镓层、有源层、P型氮化镓层、透明导电层、P电极、N电极以及钝化层；所述N型氮化镓层设置在所述外延衬底上，该N型氮化镓层的上表面呈现高低不同的两个平台面；所述有源层设置在所述N型氮化镓层的高平台面上；所述P型氮化镓层设置在所述有源层上；所述透明导电层设置在所述P型氮化镓层上；所述P电极设置在所述透明导电层上；所述N电极设置在所述N型氮化镓层的低平台面上；所述钝化层设置在所述LED芯片的出光面，具体是：所述钝化层设置在所述P电极和N电极之间的Z形台面上。

进一步的，所述LED芯片为垂直结构的LED芯片，该LED芯片包括N型氮化镓层、有源层、P型氮化镓层、金属基底、透明导电层、N电极、钝化层、以及金属反射层；所述金属反射层设置在所述金属基底上；所述P型氮化镓层设置在所述金属反射层上；所述有源层设置在所述P型氮化镓层上；所述N型氮化镓层设置在所述有源层上；所述透明导电层设置在所述N型氮化镓层上；所述N电极设置在所述透明导电层上；所述钝化层设置在所述LED芯片的出光面，具体是：所述钝化层设置在所述透明导电层上除所述N电极覆盖区域以外的位置。

进一步的，所述可固化的透明绝缘介质液态胶体为旋涂式玻璃（Spin on glass，SOG）或者聚酰亚胺（Polyimide，PI）。

进一步的，所述荧光粉可以为黄色荧光粉、红色荧光粉、绿色荧光粉的其中一种或多种荧光粉混合的混合物。

进一步的，在所述钝化层上光刻有提高LED出光性能的芯片图形。

进一步的，在所述钝化层上包裹设置有保护层，所述保护层为二氧化硅层或氮化硅层。

一种带荧光粉层的白光LED器件的制备方法，包括以下步骤：

（1）、在外延衬底上依次外延生长N型氮化镓层、有源层、以及P型氮化镓层；

（2）、通过蚀刻P型氮化镓层、有源层、以及N型氮化镓层，部分露出N型氮化镓层；

（3）、在所述P型氮化镓层上制作透明导电层；