[发明专利]共形涂布具有荧光特性钝化层的白光LED芯片结构

说明书

技术领域

本发明涉及发光二极管组件，具体是一种共形涂布具有荧光特性钝化层的白光LED芯片结构。

背景技术

发光二极管是利用各种化合物半导体材料制作而成的一种固态半导体组件，其可依不同材料的能隙特性选择而放射出各种颜色的可见光或是红外线、紫外线等不可见光。其中，白光发光二极管所发的白光是由至少两种波长的色光混合形成的混合光。现有白光发光二极管可分为两类：第一类为多芯片型发光二极管，其工作原理是由红光发光二极管、绿光发光二极管、蓝光发光二极管分别发出三种色光，藉由透镜混合此三种色光，形成白光。其优点是于具有高发光效率、高显色性，但其同时也因色光混合后将于光谱间出现空隙，使得色彩不饱和，且每个发光二极管的操作电压、驱动电流、温度与光衰减率均不相同，由此导致设计困难、成本增加、混光不易。第二类为荧光粉转换发光二极管，其工作原理是利用荧光粉将蓝光发光二极管或紫外光发光二极管所产生的蓝光或紫外光分别转换为两波长或三波长白光。例如：其一为由日本日亚化学公司所开发的蓝光发光二极管激发黄色荧光粉，其优点是成本低、制作简单，其缺点是因荧光粉的发光效率未达到完全能量转换，会使许多能量转换成热释放，造成发光二极管整体温度较高，又因荧光粉温度上升，会使光转换效率变差并出现波长飘移现象，同时由于荧光粉涂布技术不佳，会造成发光均匀性不佳，相对色温也会随着视角不同而出现明显变动。其二为利用紫外光发光二极管激发红、绿、蓝荧光粉混合形成白光，其优点是制作方式成本低、量产容易、光色均匀且不具偏色现象，其缺点是粉体混合较为困难、高效率粉体不易合成。此外，紫外光若未被完全吸收转换，还会引发紫外光外泄问题。因此，上述荧光粉转换发光二极管的共同缺点是：由于荧光粉易出现老化现象、荧光粉涂布均匀度不易控制，容易导致发光二极管发光亮度不足，影响出射光质量。综合上述分析，现有白光发光二极管由于自身结构所限，存在设计困难、成本增加、混光不易、发光亮度不足、出射光质量较差的问题。因此，有必要对现有白光发光二极管的结构进行革新，以解决其存在的上述问题。

发明内容

本发明为了解决现有白光发光二极管设计困难、成本增加、混光不易、发光亮度不足、出射光质量较差的问题，提供了一种共形涂布具有荧光特性钝化层的白光LED芯片结构。

本发明是采用如下技术方案实现的：共形涂布具有荧光特性钝化层的白光LED芯片结构，包括具有散热特性的次级基板、蓝宝石基板、N型氮化镓外延层、多层量子阱氮化铟镓主动层、P型氮化镓外延层、氧化铟铽荧光钝化层、负电极金属层、以及正电极金属层；其中，蓝宝石基板堆栈于具有散热特性的次级基板上；N型氮化镓外延层堆栈于蓝宝石基板上；多层量子阱氮化铟镓主动层堆栈于N型氮化镓外延层上，且N型氮化镓外延层部分曝露于多层量子阱氮化铟镓主动层外；P型氮化镓外延层堆栈于多层量子阱氮化铟镓主动层上；氧化铟铽荧光钝化层堆栈于N型氮化镓外延层的曝露部分和P型氮化镓外延层上，且氧化铟铽荧光钝化层沉积于蓝宝石基板的侧壁、N型氮化镓外延层的侧壁、多层量子阱氮化铟镓主动层的侧壁、P型氮化镓外延层的侧壁；负电极金属层堆栈于N型氮化镓外延层的曝露部分上；正电极金属层堆栈于P型氮化镓外延层上，且正电极金属层与氧化铟铽荧光钝化层连接。所述具有散热特性的次级基板、蓝宝石基板、N型氮化镓外延层、多层量子阱氮化铟镓主动层、P型氮化镓外延层、氧化铟铽荧光钝化层、负电极金属层、正电极金属层均为现有公知结构。