一种LED灯珠及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种LED灯珠及其制备方法，所述LED灯珠包括：第一基板、在该第一基板上形成的外延、覆盖所述外延的荧光粉层、覆盖所述荧光粉层的透明保护层以及将所述外延的P电极和N电极与外部电连接的两个电极。通过对外延进行刻蚀形成若干外延岛后直接在各外延岛周围涂覆荧光粉后形成密封的透明保护层，然后进行切割即可得到若干LED灯珠，本申请的制备方法工艺简单，有利于提高LED灯珠的生产效率和降低制备成本，而且由此制备的LED灯珠体积较小，有利于小面积应用。进一步地，通过采用掺杂镝铕的磷酸碱金属钙钇盐ACaY(PO4)2:Dy3+x/Eu3+y作为荧光粉，可以提高LED的光学性能，改善了LED发出的白光性状偏冷、显色指数低的缺陷，产生暖白光发光。

【技术实现步骤摘要】
一种LED灯珠及其制备方法
本专利技术涉及半导体
，更具体而言涉及一种LED灯珠及其制备方法。
技术介绍
通常，半导体元件的主要功能芯片，例如LED芯片等，在长时间使用过程中会受到环境中潮气和氧气等的影响，影响元件功能和寿命，因此，都需要对半导体元件进行封装，以保护半导体元件。同时，封装结构还需要实现例如散热等功能，对于LED元件，封装结构还需要保证良好的透光性。目前LED灯珠的封装结构主要是通过有机胶进行粘贴的，一种常用的封装结构如图1所示，包括底板和上盖板，芯片置于其中，然后使用密封胶在底板和上盖板之间形成封闭空间，盖板、围边及底板围成的空间内填充有荧光粉和密封胶，这样可以产生各种可见光。这种封装结构的封装工艺复杂，工序繁多，封装成本也较高。而且，制备得到的器件，体积很大，不利于小面积应用。另外，目前现有的白光二极管大都由蓝色的LED芯片和黄色荧光粉例如YAG荧光粉组成，这种YAG荧光粉在蓝色LED的蓝光激发下发射黄光，黄光与LED发射的蓝光混合得到白光，但这样产生的白光性状偏冷，显色指数低，光品质较差，不利于日产照明。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的LED灯珠体积大、成本高且工艺复杂以及产生的白光色温偏冷的问题，本专利技术旨在提供了一种LED灯珠及其制备方法。本专利技术一方面提供了一种LED灯珠，包括：第一基板、在该第一基板上形成的外延、覆盖所述外延的荧光粉层、覆盖所述荧光粉层的透明保护层以及将所述外延的P电极和N电极与外部电连接的两个电极。优选地，形成所述荧光粉层的荧光粉的化学式为ACaY(PO4)2:Dy3+x/Eu3+y，其中，0<x≤0.05，0<y≤0.1，A为K或者Na。优选地，所述第一基板上的外延为正装结构或者倒装结构的外延。进一步地，所述第一基板上的外延为倒装结构的外延时，在所述外延与所述荧光粉层中间设置有第二基板。本专利技术另一方面提供了一种LED灯珠的制备方法，所述方法包括如下步骤：对形成于第一基板上的LED外延进行蚀刻，形成若干外延岛；在所述外延岛的周边制作掩膜版，并使得所述掩膜版与外延岛之间具有间隙，用于放置荧光粉；在所述外延岛上和所述间隙中涂覆荧光粉，形成覆盖外延岛的荧光粉层；去除掩膜版；形成覆盖所述荧光粉层的透明保护层；对所述第一基板进行分割和裂片，得到若干个LED灯珠，其中，所述第一基板上设置有将所述外延的P电极和N电极与外部电连接的两个电极。优选地，所述荧光粉的化学式为ACaY(PO4)2:Dy3+x/Eu3+y，其中，0<x≤0.05，0<y≤0.1，A为K或者Na。在一些优选的实施方案中，所述“形成于第一基板上的LED外延”为正装结构或者倒装结构的外延。进一步地，所述倒装结构的外延通过如下步骤形成：在第二基板上形成LED外延；将该第二基板和所述形成的LED外延倒装在第一基板上；以及对所述第二基板进行减薄或者去除。在一些优选的实施方案中，在所述第一基板上设置将所述外延的P电极和N电极与外部电连接的两个电极，通过先在所述第一基板上设置两个电极进行。或者，在另一些优选的实施方案中，在所述第一基板上设置将所述外延的P电极和N电极与外部电连接的两个电极，在“形成覆盖所述荧光粉层的透明保护层”的步骤后进行。有益效果本申请通过对外延进行刻蚀形成若干外延岛后直接在各外延岛周围涂覆荧光粉后形成密封的透明保护层，然后进行切割即可得到若干LED灯珠，本申请的制备方法工艺简单，有利于提高LED灯珠的生产效率和降低制备成本，而且由此制备的LED灯珠体积较小，有利于小面积应用。进一步地，通过采用掺杂镝铕的磷酸碱金属钙钇盐ACaY(PO4)2:Dy3+x/Eu3+y作为荧光粉，可以提高LED的光学性能，改善了LED发出的白光性状偏冷、显色指数低的缺陷，产生暖白光发光。附图说明从下面结合附图的详细描述中，将会更加清楚的理解本专利技术的上述及其他目的、特征和其他优点，其中，图1为一种现有技术的封装结构的示意图；图2为一种晶圆片结构示意图；图3为示出了本专利技术第一实施例的LED灯珠的制备工艺的流程图；图4为示出了本专利技术第二实施例的LED灯珠的制备工艺的流程图。具体实施方式本专利技术提供了一种LED灯珠，所述LED灯珠包括：第一基板、在该第一基板上形成的外延、覆盖所述外延的荧光粉层、覆盖所述荧光粉层的透明保护层以及将所述外延的P电极和N电极与外部电连接的两个电极。所述第一基板可以为本领域常规使用的基板，例如，可以为蓝宝石基板、碳化硅基板或者硅基板。在所述第一基板上形成的外延，可以为正装结构或者倒装结构。倒装结构的外延，具有更好的散热性能，同时出光面积更大。外延的具体各层没有特殊限制，例如，可以为常规使用的P电极、P-GaN、发光层、N-GaN、N电极正装结构，或者其倒装结构。外延的形成可以通过常规形成正装结构或者倒装结构的方法进行，例如各层依次沉积的方法进行。进一步地，在第一基板上形成的外延为倒装结构时，在所述外延与所述荧光粉层中间设置有第二基板。所述第二基板可以为蓝宝石基板、碳化硅基板或者硅基板，优选蓝宝石基板。LED外延发光后激发荧光粉发出不同颜色的光，与LED外延发出的光混合形成白光，目前常规使用的荧光粉受激发后产生光缺乏例如偏红光等的成分，导致形成的白光性状偏冷。为了调节白光的色温，优选地，可以使用化学式为ACaY(PO4)2:Dy3+x/Eu3+y的掺杂镝铕的磷酸碱金属钙钇盐的荧光粉，其中，0<x≤0.05，0<y≤0.1，更优选地，0.02≤x≤0.04，0.04≤y≤0.08，A为K或者Na，从而可以形成暖白光的发光效果。所述暖白光荧光粉可以通过向金属硝酸盐溶液的混合物中加入柠檬酸和磷酸后进行燃烧反应制备，具体可以包括如下步骤：获取金属钇、镝和铕的硝酸盐溶液并与碱金属的硝酸盐溶液和Ca(NO3)2溶液混合；其中，所述K或者Na的硝酸盐和Ca(NO3)2以及金属钇、镝和铕的硝酸盐的混合比例可以为1︰1︰1︰x︰y，0<x≤0.05，0<y≤0.1，更优选地，可以为0.02≤x≤0.04，0.04≤y≤0.08，可以得到具有不同镝和铕掺杂量的磷酸碱金属钙钇盐；随后，向上述金属硝酸盐的混合溶液中加入柠檬酸和磷酸，并搅拌均匀；之后，将所得混合物在预热的反应容器中进行燃烧反应。优选地，所述预热的反应容器温度可以为350-600℃，优选400-550℃。更具体地，该燃烧反应进行时，可以将所得均质溶液倒入例如瓷坩埚中，置入预热的马弗炉中(炉内温度可以为例如400到600摄氏度)，然后进行快速燃烧反应，最后得到泡沫状带多孔结构的白色粉末，即所需的荧光粉。由于该会导致放热的燃烧反应，所得荧光粉的粒度低(可以达到纳米尺度)，而且具有多孔结构，从而可以具有很好的活性。在涂覆形成了荧光粉层之后，可以在荧光粉层外形成覆盖该荧光粉层的透明保护层，该透明保护层将整个外延和荧光粉层完全覆盖，实现对LED灯珠的封装，而且也不妨碍LED产生的光的发出。该透明保护层优选使用二氧化硅形成。本专利技术还提供了一种LED灯珠的制备方法，制备所述LED灯珠。所述方法通过对基板上的外延进行蚀刻、制作掩膜后直接在形成的外延岛上涂覆荧光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LED灯珠，包括：第一基板、在该第一基板上形成的外延、覆盖所述外延的荧光粉层、覆盖所述荧光粉层的透明保护层以及将所述外延的P电极和N电极与外部电连接的两个电极。

【技术特征摘要】
1.一种LED灯珠，包括：第一基板、在该第一基板上形成的外延、覆盖所述外延的荧光粉层、覆盖所述荧光粉层的透明保护层以及将所述外延的P电极和N电极与外部电连接的两个电极。2.如权利要求1所述的LED灯珠，其中，形成所述荧光粉层的荧光粉的化学式为ACaY(PO4)2:Dy3+x/Eu3+y，其中，0<x≤0.05，0<y≤0.1，A为K或者Na。3.如权利要求1所述的LED灯珠，其中，所述第一基板上的外延为正装结构或者倒装结构的外延。4.如权利要求3所述的LED灯珠，其中，所述第一基板上的外延为倒装结构的外延时，在所述外延与所述荧光粉层中间设置有第二基板。5.一种LED灯珠的制备方法，所述方法包括如下步骤：对形成于第一基板上的LED外延进行蚀刻，形成若干外延岛；在所述外延岛的周边制作掩膜版，并使得所述掩膜版与外延岛之间具有间隙，用于放置荧光粉；在所述外延岛上和所述间隙中涂覆荧光粉，形成覆盖外延岛的荧光粉层；去除掩膜版；形成覆盖所述荧光粉层的透明保护层；对所述第一基板进行分割和裂片，得到若干个LED...

【专利技术属性】
技术研发人员：何宗江，王晓飞，贾志强，
申请(专利权)人：深圳佑荟半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44