[发明专利]一种具有高发光效率的LED芯片及其制备方法

说明书

本发明涉及LED技术领域，特别是涉及一种具有高发光效率的LED芯片及其制备方法，所述具有高发光效率的LED芯片制备方法，包括以下步骤：（1）、将荧光胶涂覆在基底A表面，烘干后得到基片B；（2）、使基片B带正电荷，同时使玻璃微珠带负电荷，通过电荷吸附作用，使得玻璃微珠均匀紧密的分布于基层载膜表面，并经过压合，使玻璃微珠的一部分压合入荧光胶中，再经过高温烘烤固化，在基片B上植入玻璃微珠，得到基片C；（3）将荧光胶点涂在玻璃微珠上方，并加热使荧光胶固化，固化后的玻璃微珠完全包裹在内，即得到具有高发光效率的LED芯片。本发明通过玻璃微珠能够很好的将荧光粉发射的光收集起来，进而提高荧光粉的发射效率，提高LED发光效率。

技术领域

本发明涉及LED技术领域，特别是涉及一种具有高发光效率的LED芯片及其制备方法。

背景技术

LED产业作为战略性新兴产业中的重要部分，受到国家政策的大力扶持。有数据称，2010年，我国LED产业规模已达1000亿，到2014年，中国LED产业规模达到3606亿元，这个数字仍在不断增长。我国目前LED企业有2万家以上。LED产业属于比较成熟的产业。

发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)是一种半导体发光器件，利用半导体P-N 结电致发光原理制成。LED具有能耗低，体积小、寿命长，稳定性好，响应快，发光波长稳定等好的光电性能，目前已经在照明、家电、显示屏、指示灯等领域有广范的应用。作为目前全球最受瞩目的新一代光源，LED因其高亮度、低热量、长寿命、无毒、可回收再利用等优点，被称为是21世纪最有发展前景的绿色照明光源。白光LED作为固体照明器件，经济效果显著，且有利环保，正逐步取代传统的白炽灯，世界范围年产量增长率在20％以上。很多发达国家例如美、日、欧均推出了半导体照明 逐步取代常规照明的发展计划。白光LED以其优异的散热特性、高功率转化与光学特性更 能适应普通照明领域。荧光物质在受到照射激发时，发射的光线是全方位的，并且分布不均匀，这样就会导致产生热量过多，造成LED温度的升高缩短其使用寿命，也使得LED的发光效率不高。

由于LED芯片的电流积聚效应特别明显，即电流主要集中在电极正下方的发光层部分区域，横向扩展比较小，电流分布很不均匀，导致局部电流密度过大，热量过高，大大降低了芯片的使用效率和寿命。同时，在此区域电流密度最大，自然发光强度也最大，但此区域出射的光绝大部分会被正上方的不透光电极所遮挡，导致LED的出光效率降低，为了解决上述问题，行业内的普遍方法是在P型半导体层和P型电极之间直接镀上一层绝缘介质作电流阻挡层，这样虽然能够减少电极下方的电流比例，在一定程度上增加电流的扩散性，但也同时出现一些缺陷需要进行改善：1.由于电流阻挡层的阻挡作用，在电流阻挡层正下方的有源层未被充分利用；2.LED芯片有源层发出的光进入电极区域，易被电极所吸收，从而降低了出光效率。

对于上述提出的缺陷，基本已放弃利用电流阻挡层正下方的有源层，在现有的技术中，针对第二个缺陷，设计者在电极结构中加入金属铝层，以提高电极的反射率，但是，在LED芯片的制程中，湿法蚀刻及干法蚀刻（ICP蚀刻）均需使用含氯的化学物质，电极结构中的铝一旦与氯离子接触就会发生化学反应，形成铝污染，电极易脱落进而造成产品的重工或报废。针对防止出现铝污染，最佳的措施是增加电极结构中金（Au）的厚度，利用金完全覆盖铝层。虽然解决了吸光和铝污染的问题，但在LED芯片制程中，金的成本占最主要的部分，增加金的厚度无疑大大增加了生产成本。此外，改变LED芯片表面形貌，增加芯片出光路径和方向，是提高LED芯片出光效率最主要的方法之一。但是往往在提高LED芯片发光效率的同时，也会造成LED芯片的温度升高，影响LED的发光效率。

发明内容

针对目前荧光物质在受到照射激发时，发射的光线是全方位的，并且分布不均匀，这样就会导致产生热量过多，造成 LED温度的升高缩短其使用寿命，也使得LED的发光效率不高的缺点，本发明的目的是提供一种具有高发光效率的LED芯片及其制备方法，它能够很好的将荧光粉发射的光收集起来，进而提高荧光粉的发射效率，提高LED发光效率。