[发明专利]多波长发光二极管芯片

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管芯片，尤其是指一种具有量子点层而能发出多波长光的多波长发光二极管芯片。

背景技术

由于近代石化能源逐渐匮乏，对节能产品需求日益扩大，因此发光二极管（LED）的技术有长足的进步。在石油价格不稳定的条件下，全球各个国家都积极地投入到节能产品的开发，并且由于全球各国政府禁用汞的环保政策，也驱使研究人员投入白光发光二极管的研发与应用。在全球环保风潮方兴未艾之际，被喻为绿色光源的发光二极管符合全球的主流趋势，例如将发光二极管应用于省电灯泡便是这一趋势下的产物。另外，随着发光二极管技术的进步，白光或其它颜色（例如：蓝光）发光二极管的应用也逐渐广泛。

发光二极管除了有耗电低、不含汞、寿命长、二氧化碳排放量低等优势外，还普遍应用于3C产品指示器与显示设备上；而且随着发光二极管生产良率的提高，单位制造成本也已大幅降低，因此发光二极管的需求持续增加。

综上所述，目前开发高亮度的发光二极管已成为各国厂商的研发重点，然而，如何将发光二极管的应用做进一步的提升，就是在改良上所应着重的焦点。

过去曾有提出过量子点的概念，量子点是将电子、空穴及激子（Exciton）在立体三维空间方向上束缚住的半导体纳米结构。这种束缚可以归纳为静电位在两种不同半导体材料的接口上的差异。另外，量子点本身具有分离的量子化能谱，这是因为块状半导体因晶体尺寸远大于激发子波尔半径，使电子空穴对得以在较远距离上自由分离，但如果晶体尺寸小于激发子波尔半径，例如量子点纳米晶粒体，那么电子空穴对只能局限在近距离，能阶不再是连续性。在这里，其产生的独特性质即为量子效应，也就是说，当量子点处的颗粒尺寸为纳米等级时，将会引起尺寸效应、量子局限效应、穿遂效应和表面效应，进而展现不同于宏观世界中的物理化学性质。

由上文所知，量子尺寸效应概略地来说，是通过控制量子点的形状、结构和尺寸，就可以调节其能量间隙、激子束缚能的大小以及激子的能量蓝光位移等电子状态。随着量子点尺寸的逐渐减小，量子点的光吸收谱将会出现蓝移现象，并且尺寸越小，光谱的蓝移现象也将越发显著。

在现有技术中，曾经有将量子点应用于发光二极管的封装，使量子点的纳米晶体散布于封装体中，通过这种方法提升发光效率及效果。然而，如何将量子点的特性在发光二极管领域做更深入的应用，即是所面临的课题。

所以本发明针对发光二极管芯片的结构做出特别设计，使发光二极管的芯片再利用量子点的特性后能进一步发挥更好的发光效率。

发明内容

本发明的主要目的，是提供一种多波长发光二极管芯片，其除了发光层所能发出的一波长的光之外，还可另通过半导体光致发光材料所构成的量子点层，进而再发出另一波长的光。

本发明的次要目的，是提供一种多波长发光二极管芯片，其结构上具有一量子点层，而且该量子点层中的纳米晶体大小可以影响出光颜色，因此仅需调整所使用的纳米晶体径粒大小，即可制做出可发出不同色光的发光二极管芯片。

本发明的另一目的，是提供一种多波长发光二极管芯片，其所具有的量子点层受到透明导电层或介电层的保护，可以稳定的维持出光效率。

本发明的再一目的，是提供一种多波长发光二极管芯片，其所具有的量子点层可为点状散布的部分覆盖，可获得更好的光混合效果。

为了达到上述的目的，本发明公开了一种多波长发光二极管芯片，其包括一第一半导体层；一发光层，设于该第一半导体层上；一第二半导体层，设于该发光层上；及一量子点层，设于该第二半导体层上；其中，该量子点层为一半导体光致发光材料，并可发出一光波长。

附图说明

图1是为本发明的一种较佳实施例的结构示意图；

图2是为本发明的一种较佳实施例的结构示意图；

图3是为本发明的一种较佳实施例的结构示意图；

图4是为本发明的一种较佳实施例的结构示意图；

图5是为本发明的一种较佳实施例的结构示意图；

图6是为本发明的一种较佳实施例的结构示意图；

图7是为本发明的一种较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。