[发明专利]一种白光LED芯片及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED照明领域，特别涉及一种由三原色芯片组合而成的白光LED芯片及其制 造方法。

背景技术

现有技术的照明多采用白炽灯，然而，白炽灯的发光效率极低，废弃的灯管也很容易造 成污染。由于LED照明具有高节能、长寿命、利环保、配套投资小、多变幻等优点，已成为 照明领域的发展方向。

照明需要的通常是白色的光源。自从1998年发白光的LED开发成功，至今为止，现有技 术中已由多种类型的白光LED，表1所示为现有技术各种类型的白光LED及其发光原理。

表1

其中，已经商业化的是第一种类型的LED。这种LED是将GaN衬底发蓝光LED芯片和钇铝 石榴石(YAG)封装在一起做成，GaN芯片发蓝光(λp＝465nm，Wd＝30nm)，高温烧结制成的含 Ce3+的YAG荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光发射，峰值550nm。蓝光LED基片安装在碗形反 射腔中，覆盖以混有YAG的树脂薄层，约200-500nm，LED基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收， 另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合，可以得到得白光。现在，对于InGaN/YAG白色LED， 通过改变YAG荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度，可以获得色温3500-10000K的各色 白光，其最好的发光效率约为25流明/瓦。专利号为200910099181，专利名称为一种蓝光芯 片加量子点和YAG荧光粉混掺的白光LED发光装置的专利就提供了这样一种白光LED专利， 其由散热底座，绝缘层，正极，金线，取光透镜，环氧树脂，量子点与YAG荧光粉以及硅胶 混合体，发光芯片，负极和绝缘层构成。量子点为核-壳结构的发橙红和红光的量子点，蓝 光芯片发出的蓝光激发量子点发出橙红和红光，激发YAG荧光粉发出黄光，橙红光、红光、 黄光以及蓝光芯片发出的蓝光中剩余的蓝光混合实现高显色白光的出射。然而，这种类型的 白光LED有个明显的缺点，就是其发光效率较差。

还有一种白光LED，通过紫光激发红、绿、蓝三色荧光粉，来发出白光。专利号为：03149751， 专利名称为紫光激发的三组分白光荧光粉及其制备方法，介绍了这种白光LED所需的三色荧 光粉的制备方法，这种三组分白光荧光粉包括主要发射峰在绿光区的绿粉、主要发射峰在蓝 光区的蓝粉和主要发射峰在红光区的红粉，其特征在于绿粉为二价铕激活的氯硅酸钙镁；红 粉为三价铕激活的硫氧化钇；蓝粉为二价铕激活的氯磷酸锶/钙；红、绿、蓝三种荧光粉的 重量比为(5.0-25.0)∶(1.0-2.0)∶(0.5-1.0)。但这种三基色荧光粉的粒度要求比较小，稳 定性要求也高，难以达到理想效果。

现有技术中最被看好的是将三原色的三种芯片封装在一起，构成的白光LED，其发光效率 高，发光稳定。然后，由于需要三种芯片，且三种芯片封装在一个平面上，使得白光LED芯 片的面积大大增加。

因此，如何提供一种面积较小、发光效率高、发光稳定的白光LED芯片，已成为本领域 技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明的所要解决的技术方案是提供白光LED芯片及其制造方法，以解决现有技术的不 足。

为解决上述技术方案，本发明提供一种白光LED芯片，包括构成顺次构成层叠结构的第 一类型LED芯片、第二类型LED芯片、及第三类型LED芯片；所述第一类型LED芯片、所述 第二类型LED芯片、及所述第三类型LED芯片均包括一层透明介质层、及位于所述透明介质 层上的间隔排列的基本发光单元与环氧树脂透镜，每一基本发光单元均在其顶端接有一个上 电极，在其底端接有一个下电极，且所述第一类型LED芯片、所述第二类型LED芯片、及所 述第三类型LED芯片的基本发光单元上下位置对应，所述第一类型LED芯片、所述第二类型 LED芯片、及所述第三类型LED芯片的环氧树脂透镜上下位置对应；其中，所述基本发光单元 的横截面为梯形，以使所述基本发光单元能够从侧壁出光；所述环氧树脂透镜的横截面为由 倒梯形及位于倒梯形顶面的弧面共同构成的图形，以使所述环氧树脂透镜能够汇聚所述基本 发光单元从侧壁发出的光并形成向上的出光。

作为本发明的优选方案之一，所述基本发光单元包括衬底层、N型外延层、有源层、及P 型外延层。