[发明专利]LED芯片及其制作方法

说明书

本发明揭示了一种LED芯片及其制作方法，其中，该LED芯片包括衬底以及形成于衬底上的外延层，外延层包括依次形成于衬底上的第一半导体层、发光层和第二半导体层，衬底由透明材质制得，衬底内分散有颗粒状的第一反射单元和第二反射单元，第一反射单元的粒径小于第二反射单元的粒径，且第一反射单元和第二反射单元的粒径都大于LED芯片的出射光的波长。这样，入射到透明衬底内的光线会被第一反射单元和第二反射单元有效反射回出光方向，且尺寸不一的反射单元保证了对更多波长范围的光线的反射效果，第一反射单元和第二反射单元通过预搅拌的方式分散在熔融的玻璃材质中，并在冷却成型后直接切割成衬底，制作工艺简单，有效控制了LED芯片的制作成本。

技术领域

本发明属于LED发光技术领域，具体涉及一种LED芯片及其制作方法。

背景技术

传统白炽灯耗能高、寿命短，在全球资源紧缺的今天，已渐渐被各国政府禁止生产，随之替代产品是电子节能灯，电子节能灯虽然提高了节能效果，但由于使用了诸多污染环境的重金属元素，又有悖于环境保护的大趋势。随着LED技术的高速发展LED照明逐渐成为新型绿色照明的不二之选。LED在发光原理、节能、环保的层面上都远远优于传统照明产品。

目前制约LED进一步发展的瓶颈之一是它的发光效率，理论上用蓝光LED激发黄色荧光粉得到白光的发光效率为每瓦300多流明，但在实际的应用中，LED芯片实际的发光效率大概只有150流明左右，制约LED芯片发光效率的一个重要因素就是从激活区发出的光无法从LED芯片内部逃逸出来。现有技术中，为了提高LED芯片的出光效率，通常在衬底的下方设置反射膜或反射镜，或是采用激光烧蚀的方法在衬底内形成由空腔构成的反射结构，在第一种方法中，光线在被反射膜或反射镜反射前需要经过多个接触界面，这会造成光的极大损耗；而第二种方法的加工工艺条件复杂，会导致LED芯片的制造成本大大增加。

发明内容

本申请一实施例提供一种LED芯片，其可以提高LED芯片的出光效率，且制作工艺简单，该LED芯片包括：

衬底以及形成于所述衬底上的外延层，所述外延层包括依次形成于所述衬底上的第一半导体层、发光层和第二半导体层，所述衬底由透明材质制得，所述衬底内分散有颗粒状的第一反射单元和第二反射单元，所述第一反射单元的粒径小于第二反射单元的粒径，且所述第一反射单元和第二反射单元的粒径都大于LED芯片的出射光的波长。

一实施例中，所述第一反射单元和第二反射单元为金属颗粒。

一实施例中，所述第一反射单元和第二反射单元之间的间距为0.01～3μm。

一实施例中，所述衬底的材质为透明玻璃。

一实施例中，所述第一反射单元和第二反射单元固定于所述衬底的内部。

本申请一实施例还提供一种LED芯片的制作方法，该方法包括：

S1、在熔融状态的玻璃材质中加入颗粒状的第一反射单元和第二反射单元，并搅拌均匀，待冷却凝固后，切割形成衬底；其中，所述第一反射单元的粒径小于第二反射单元的粒径，且所述第一反射单元和第二反射单元的粒径都大于LED芯片的出射光的波长

S2、在所述衬底上依次制作第一半导体层、发光层和第二半导体层，制得LED芯片。

一实施例中，所述第一反射单元和第二反射单元为金属颗粒，且步骤S1中熔融状态的玻璃材质的温度低于所述第一反射单元和第二反射单元的熔点。

一实施例中，所述第一反射单元和第二反射单元之间的间距为0.01～3μm。

与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益效果：