[实用新型]一种白光发光二极管芯片

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体发光芯片，特别是一种白光发光二极管芯片。

背景技术

近年来，以氮化镓(GaN)基蓝光发光二极管(LED)激发黄色荧光粉生成白光技术已成为半导体照明技术的主流。白光LED在照明方面的应用需要较高功率驱动，所以其一般采用较大尺寸(例如1×1mm以上)的功率型氮化镓基发光二极管芯片作为激发光源。目前，主流的功率型氮化镓基发光二极管芯片按结构可以分为正装、倒装和垂直三种类型，其中正装结构最为普遍，其应用也较为广泛。

如图1所示，现有的正装功率型氮化镓基发光二极管芯片结构，包含一蓝宝石衬底10，蓝宝石衬底10具有上、下两个主表面，其上表面依次堆叠一缓冲层11、一n-GaN层12、一多量子阱(MQW)有源层13、一p-GaN层14、一氧化铟锡(ITO)透明导电层15，一n电极16位于暴露的n-GaN层12之上，一p电极17位于透明导电层15之上；一反射镜20形成于蓝宝石衬底的下表面。这其中，反射镜的作用是将有源层向下发出的光反射向上，从而可以从出光面射出。反射镜是不可或缺的，因为功率型芯片的封装一般采用导热性能较好的银胶进行固晶，但银胶会吸光，如果不加反射镜的话，则有源层向下发射的光会大部分被银胶吸收，从而降低了发光效率。但是，即便是有反射镜的存在，有源层向下发射并被反射镜向上反射的光仍然会被有源层以较大的概率吸收，这是因为反射光的能量与有源层禁带宽度本身就是一致的。如上所述，现有的芯片结构会限制白光发光效率的提升。

随着白光发光二极管相关技术的不断发展，目前，已出现了晶圆级(Wafer-lever)荧光粉涂布技术，即在发光二极管芯片制作过程中即进行荧光粉涂布，如此便可一次性涂布多个发光二极管芯片，以2英寸晶圆为例，则可以一次性涂布约2000颗1×1mm芯片，因此可以大为节约制造成本。但晶圆级荧光粉涂布一般只能对正装发光二极管芯片的正面进行涂布，而对于发光二极管发射的蓝光除了一部分经荧光粉转化为长波长可见光，另外还有一大部分的蓝光可以透过荧光粉层射出，而蓝光对于光效的贡献较小，所以如果能将其大部分转化为长波长可见光，则可以大幅提高光效

实用新型内容

为解决上述白光二极管的发光效率较低的问题，本实用新型提出一种白光发光二极管芯片。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种白光发光二极管芯片，包含一透明衬底，其上表面依次堆叠有缓冲层、n-GaN层、有源层、p-GaN层、透明导电层，n电极连接于暴露的n-GaN层之上，p电极连接在透明导电层上；其特征在于：在透明衬底的下表面粘合有第一荧光胶层，反射镜粘合在第一荧光胶层的下表面；在p电极之外的透明导电层上粘合有第二荧光胶层。

本实用新型的透明衬底选自蓝宝石、碳化硅、氧化锌或氮化镓；荧光胶层为荧光粉与胶水的混合层状体，其中的荧光粉可以吸收有源层的发光并与之混合产生白光。

本实用新型的有益效果是：在透明衬底和反射镜之间粘合一荧光胶层，通过该内置荧光胶层的引入，将有源层向下发射的短波长光(如蓝、紫或紫外光)大部分地转化成波长较长的可见光，一方面可以减少这部分光经反射镜向芯片出光表面反射过程中被有源层吸收的概率，另一方面可以增加蓝光转化为长波长可见光的比例，从而提高本实用新型的发光效率。

附图说明

图1为现有的正装功率型氮化镓基发光二极管芯片结构示意图；

图2为本实用新型实施例的氮化镓基发光二极管芯片结构示意图；

图3本实用新型实施例与现有发光二极管芯片的发光模型示意图；

图中：10.蓝宝石衬底；11.缓冲层；12.n-GaN层；13.多量子阱层；14：p-GaN层；15.ITO透明导电层；16.N电极；17.P电极；20.反射镜；30.第一荧光胶层；40.第二荧光胶层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。