一种高压led发光器件的制作方法

文档序号:9378297阅读:383来源:国知局
一种高压led发光器件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种半导体发光器件,特别是涉及一种高压LED芯片。
【背景技术】
[0002]上世纪60年代第一只LED产品在美国诞生,它的出现给人们的生活带来了很多光彩,由于LED具有寿命长、低功耗、绿色环保等优点,与之相关的技术发展得非常迅速。它已经成为“无处不在”与我们的生活息息相关的光电器件和光源,比如手机的背光,交通信号灯,大屏幕全彩显示屏和景观亮化用灯等等。
[0003]随着以GaN(氮化镓)材料P型掺杂的突破为起点的第三代半导体材料的兴起,伴随着以III族氮化物为基础的高亮度发光二级管(Light Emitting D1de,LED)的技术突破,用于新一代绿色环保固体照明光源的氮化物LED正在成为新的研究热点。目前,LED应用的不断升级以及市场对于LED的需求,使得LED正朝着大功率和高亮度的方向发展。其中研究热点之一是高压直流LED技术,它是采用多颗芯片组成一个总发光二极管形式,即多颗LED串联形成一个LED。
[0004]目前高压LED技术属于新兴技术范畴,其技术存在一些问题:
LED芯片的出光效率有待提升,理论上用蓝光LED激发黄色荧光粉合成白光的发光效率高达每瓦300多流明,但是现在的实际效率还不到理论值的一半,大概是理论值的三分之一左右,其中一个重要原因是一部分从激活区发出的光无法从LED芯片内部逃逸出来。金属电极,芯片材料本身和基材对光的吸收和遮挡使得LED光效的损失很大。
[0005]另外,LED芯片出光效率低的另外一个原因是外延材料的折射率远大于空气折射率,而传统的LED芯片的图形往往采用矩形单元的布局,矩形芯片的侧面光取出角度很小,从而使有源区产生的光由于全内反射不能从LED中有效的发射出去,导致LED的外量子效率较低。

【发明内容】

[0006]本发明的目的在于提供一种高压LED发光器件,解决了现有技术中LED芯片出光效率低的技术问题,以及成本偏高的问题。
[0007]为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种高压LED发光器件,其包括透明基材以及安装在所述透明基材上的一个以上LED芯片组,其中至少一 LED芯片组包括至少两个LED芯片,该至少两个LED芯片之间通过形成于透明基材表面的导电体串联和/或并联形成一工作电路后通过一个以上正极触点和一个以上负极触点引出,至少一正极触点和与之相应的负极触点配合形成一插接端口。
[0008]进一步的,每一透明基材上分布有复数LED芯片组,每一 LED芯片组中的复数LED芯片串联和/或并联形成一工作电路,其中,每一工作电路均通过一个正极触点和一个负极触点引出。
[0009]优选的,所有工作电路的正极触点和负极触点均形成于所述透明基材的同一侧。
[0010]优选的,每一正极触点和与之相应的负极触点形成于所述透明基材的边缘部。
[0011]优选的,所述LED芯片包括透明衬底以及形成于所述透明衬底上的外延层。
[0012]优选的,所述LED芯片倒装在所述透明基材上。
[0013]优选的,所述外延层包括N型半导体层、有源层以及P型半导体层,其中N型半导体层、P型半导体层的电极区域上分别设有N型电极和P型电极,所述N型电极和P型电极的顶端位于同一平面。
[0014]其中,所述导电体至少可选用透明导电层或者金属线条,尤其优选采用透明导电层,并且所述金属线条的材质至少可选自N1、Cr、Al、Ag、Au或它们的任意组合。
[0015]与现有技术相比,本发明的优点包括:
(1)本发明的LED发光器件中,衬底、基材、导电层均采用透明材质,避免了电极、基材和衬底对出光的阻挡,实现了空间全角度的出光,提高了出光效率;
(2)LED芯片采用了三角形横向截面结构和/或梯形纵向截面结构,可使二次反射光易于逃逸出来芯片结构,显著提升了芯片出光效率;
(3)透明基材上的多个LED芯片串并联后可通过一个接插头直接与外部电源连接,易于组装维护,使用方便,成本低廉。
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1所示为本发明第一实施例中LED发光器件的剖视图;
图2所TK为本发明第一实施例中LED发光器件的俯视图;
图3所示为本发明第二实施例中LED发光器件的俯视图。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0019]本发明所提供的高压LED发光器件包括透明基材以及安装在所述透明基材上的一个以上LED芯片组,其中至少一 LED芯片组包括至少两个LED芯片,该至少两个LED芯片之间通过形成于透明基材表面的导电体,例如透明导电层或者金属线条,特别是透明导电层串联和/或并联形成一工作电路后经一个以上正极触点和一个以上负极触点引出,所述LED芯片包括透明衬底以及形成于所述透明衬底上的外延层。藉由这样的设计,一方面可实现空间全角度的出光,提高了出光效率,另一方面,还使高压LED发光器件的结构更为简洁。
[0020]优选的,每一透明基材上分布有复数LED芯片组,每一 LED芯片组中的复数LED芯片串联和/或并联形成一工作电路,其中,每一工作电路均通过一个正极触点和一个负极触点引出。如此,可规避各工作电路之间的干扰,使之可独立工作,进一步的,若辅以业界已知的各种电源驱动模块,还可实现同一透明基材上不同LED芯片组的同时、间歇性发光,达成丰富多样的发光效果。并且,在实际应用中,还可依据不同的应用需求,采用机械切割、电性隔离,激光切割等方式从一透明基材上截取一定数量的LED芯片组,且仍使其保持正常工作性能。
[0021]优选的,可将所有工作电路的正极触点和负极触点均形成于所述透明基材的同一侦U。特别是,可将每一正极触点和与之相应的负极触点形成于所述透明基材的边缘部。更为优选的,还可将每一正极触点和与之相应的负极触点配合形成一插接端口。通过这样的设计,可进一步使该高压LED发光器件的使用操作更为简便,相应的,还可使与之配套的电源供给构件结构更为简化,利于降低其使用成本。
[0022]其中,所述LED芯片可采用业界已知的正装或倒装方式,优选采用倒装方式设置在所述透明基材上。
[0023]进一步的,所述外延层包括N型半导体层、有源层以及P型半导体层,其中N型半导体层、P型半导体层的电极区域上分别设有N型电极和P型电极,所述N型电极和P型电极的顶端位于同一平面。
[0024]优选的,所述LED芯片具有三角形横截面和/或梯形纵向截面。
[0025]以下结合若干具体实施案例及附图对本发明的技术方案作进一步的解释说明。
[0026]参图1和图2所示,第一实施例中,LED发光器件包括透明基材10以及倒装在透明基材10上的多个LED芯片20,多个LED芯片20之间通过透明的导电层30进行串联后通过一个正极触点41和一个负极触点42引出。
[0027]透明基材20的材质优选为玻璃、蓝宝石、碳化硅或有机透明体。有机透明体包括
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