发光二极管制造技术

本实用新型专利技术公开了一种发光二极管，包括：半导体发光叠层，包含第一类型半导体层、第二类型半导体层及夹在两者之间的有源层，具有相反的上表面、下表面及连接上、下表面的侧面，其中上表面为出光面；反射层，形成于所述半导体发光叠层的下表面之上；其特征在于：还包括一透光层，形成于所述半导体发光叠层的上表面之上，并至少部分覆盖所述侧面，所述半导体发光叠层发射的光线经由该透光层向外射出，其出光角为135°以上。

light-emitting diode

【技术实现步骤摘要】
发光二极管
本技术涉及半导体器件领域，具体为一种发光二极管。
技术介绍
面对各种各样的市场应用需求，可驱动更高电流密度的光源越来越受市场欢迎。以蓝宝石为衬底的水平结构发光二极管（LightEmittingDiode，简称LED），由于衬底散热问题和电流拥挤效应，在高电流密度下操作极易过热导致芯片烧毁，因此难以适用于超高电流密度下。垂直结构LED的衬底可以置换成散热性和导热性良好的材料，减少电流拥挤效应，较广泛的应用于高电流密度（例如：≥2.5A/mm2）的光源。例如，目前垂直式白光LED芯片大量使用于手电筒和投射灯光源，通过较高的电流密度以获得更高的流明密度。然而，越来越大的电流密度对封装提出散热挑战，外量子效率随电流密度增大而降低，白光LED芯片中荧光粉内散射比例增高导致最终输出流明密度受限，且增大了散热的压力。
技术实现思路
本技术提出了一种LED发光二极管，其可以工作在2.5A/mm2以上的高电流密度下。一种发光二极管，包括：半导体发光叠层，包含第一类型半导体层、第二类型半导体层及夹在两者之间的有源层，具有相反的上表面、下表面及连接上、下表面的侧面，其中上表面为出光面；反射层，形成于所述半导体发光叠层的第二表面之上；透光层，形成于所述半导体发光叠层的上表面之上，并至少部分覆盖所述侧面，所述半导体发光叠层发射的光线经由该透光层的上表面和侧面向外射出，出光角为135°以上。优选地，所述半导体发光叠层发射的光线经由所述透光层向外射出后的出光角为150°以上。优选地，所述发光二极管的辐射光强随角度分布图呈椭圆形，其横轴直径大于纵轴的直径。所述透光层在所述半导体发光叠层的上表面的厚度大于其在所述半导体发光叠层的侧面的厚度。优选地，所述透光层在在所述半导体发光叠层的上表面的厚度为100μm以上。在一些实施例中，所述透光层包括第一层和第二层，其中第一层形成于所述半导体发光叠层的上表面，所述第二层为一波长转换层，形成在所述透光层的上表面及侧壁上，用于接收所述有源层发射的第一波长的光，并转换为第二波长的光，其中第二波长不同于第一波长。例如，该发光二极管为一白光芯片，此时有源层发射蓝光，由经波长转换层转换后形成白光。优选地，所述第一层的折射率为1.45~1.55之间。优选地，所述第一层的厚度为50μm以上。在一些实施例中，所述第一层为透光硅胶。在一些实施例中，所述第一层为透明蓝宝石衬底或者玻璃，通过一粘合层与所述半导体发光叠层连接。在一些所述透光层还包括一光学层，该光学层透射所述有源层发射的第一波长的光线，反射经所述波长转换层转换后的第二波长的光线。进一步地，该发光二极管还包括第一电极和第二电极，其从所述半导体发光叠层的下表面与所述半导体发光叠层形成电性连接。进一步地，该发光二极管还包括基板，该基板上方设置电极焊盘和发光区，发光区与焊盘间有隔离区，所述半导体发光叠层形成于所述发光区，所述焊盘到所述半导体发光叠层的侧面的距离为50μm以上。本技术同时提供了一种发光二极管，包括：半导体发光叠层，包含第一类型半导体层、第二类型半导体层及夹在两者之间的有源层，具有相反的上表面、下表面及连接上、下表面的侧面，其中上表面为出光面；反射层，形成于所述半导体发光叠层的下表面之上；透明层，形成于所述半导体发光叠层的上表面之上，其厚度为50μm以上；波长转换层，形成于所述透明层之上，并至少部分覆盖所述透明层的侧面，所述半导体发光叠层发射的光线通过该透明层并由其上表面和侧面向外射出。本技术至少具有以下有益效果：（1）在垂直LED芯片的半导体发光叠层之出光面设置一定厚度的透光层，使得有源层发射的光线通过透光层的上表面及侧面向外射出，增加发光二极管的出光面，增加发光二极管的出光角，使得芯片自身出光角可由垂直式LED的110°增大至135°以上，甚至达到150°以上，在某些应用场合下可以简化二次配光；（2）通过增加芯片表面结构层形成更大的出射角，结合荧光膜贴合技术，增大荧光膜受激发面积，减少荧光粉内散射比例，增大出光效率。本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例共同用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。此外，附图数据是描述概要，不是按比例绘制。图1是一个剖面示意图，说明一个习知的白光LED芯片。图2为图1所示LED芯片的配光曲线图。图3是一个剖面示意图，说明本技术的一个实施例的LED芯片。图4是一个剖面示意图，说明本技术的一个实施例的LED芯片的出光路径。图5为图3所示LED芯片的配光曲线图。图6是一个曲线图，说明本技术的一个实施例的LED芯片的波长与相对辐射强度的关系。图7是一个剖面示意图，说明本技术的一个实施例的LED芯片。图8是一个剖面示意图，说明本技术的一个实施例的LED芯片。图9是一个剖面示意图，说明本技术的一个实施例的LED芯片。图10是一个剖面示意图，说明本技术的一个实施例的LED芯片。具体实施方式下面结合示意图对本技术的发光二极管详细的描述，在进一步介绍本技术之前，应当理解，由于可以对特定的实施例进行改造，因此，本技术并不限于下述的特定实施例。还应当理解，由于本技术的范围只由所附权利要求限定，因此所采用的实施例只是介绍性的，而不是限制性的。除非另有说明，否则这里所用的所有技术和科学用语与本领域的普通技术人员所普遍理解的意义相同。在以下的说明内容中，类似或相同的组件将以相同的编号来表示。图1显示了一种垂直型白光发光二极管芯片，包括导电基板110，形成于导电基板的表面之上的半导体发光叠层、第一电极151和第二电极152，位于半导体发光叠层与基板之间连接层，及位于半导体发光叠层的上表面的波长转换层160。其中，该半导体发光叠层通常包括第一类型半导体层121、有源层122和第二类型半导体层123，该连接层包含第一连接层131和第二连接层132，两者之间借由绝缘层140实现电性隔离，其中第一连接层131电性连接第一类型半导体层121和第一电极152，第二连接层132具有一个或者多个从半导体发光叠层的下表面开始，向上表面延伸，贯穿第一类型半导体层121、有源层122，与第二类型半导体层123接触的延伸部133，该第二连接层132电性连接第二类型半导体层123和第二电极152，其中第一连接层131、第二连接层132、绝缘层140中至少有一层包含反射层，例如第一连接层131或者第二连接层132包含一金属反射层，或者绝缘层140由绝缘反射层构成，其中第二电极152可以形成于基板1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.发光二极管，包括：/n半导体发光叠层，包含第一类型半导体层、第二类型半导体层及夹在两者之间的有源层，具有相反的上表面、下表面及连接上、下表面的侧面，其中上表面为出光面；/n反射层，形成于所述半导体发光叠层的下表面之上；/n其特征在于：还包括一透光层，形成于所述半导体发光叠层的上表面之上，并至少部分覆盖所述侧面，所述半导体发光叠层发射的光线经过该透光层并从其上表面和侧面向外射出，出光角为135°以上。/n

【技术特征摘要】
1.发光二极管，包括：
半导体发光叠层，包含第一类型半导体层、第二类型半导体层及夹在两者之间的有源层，具有相反的上表面、下表面及连接上、下表面的侧面，其中上表面为出光面；
反射层，形成于所述半导体发光叠层的下表面之上；
其特征在于：还包括一透光层，形成于所述半导体发光叠层的上表面之上，并至少部分覆盖所述侧面，所述半导体发光叠层发射的光线经过该透光层并从其上表面和侧面向外射出，出光角为135°以上。


2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述半导体发光叠层发射的光线经由所述透光层向外射出后的出光角为150°以上。


3.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述发光二极管的辐射光强随角度分布图呈椭圆形，其横轴直径大于纵轴的直径。


4.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述透光层在所述半导体发光叠层的上表面的厚度大于其在所述半导体发光叠层的侧面的厚度。


5.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述透光层在所述半导体发光叠层的上表面的厚度为100μm以上。


6.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：所述透光层包括第一层和第二层，其中第一层形成于所述半导体发光叠层的上表面，所述第二层为一波长转换层，形成在所述透光层的上表面及侧壁上，用于接收所述有源层发射的第一波长的光，并转换为第二波长的光，其中第二波长不同于第一波长。


7.根据权利要求6所述的发光二极管，其特征在于：所述第一层的折射率为1.45~1.55之间。


8.根据权利要求6所述的发光二极管，其特征在于：所述第一层的厚度为50μm以上。


9.根据权利要求6所述的发光二极管，其特征在于：所述第一层为透光硅胶。


10.根据权利要求6所述的发光二极管，其特征在于：所述第一层为透明衬底，通过一粘合层与所述半导体发光叠层连接。


11.根据权利要求6所述的发光二极管，其特征在于：所述透光层还包括一光学层，该光学层透射所述有源层发射的第一波长的光线，反射经所述波长转换层转换后的第二波长的光线。


12.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于：进一步包括第一电...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾晓强，史福星，黄少华，杨力勋，
申请(专利权)人：朗明纳斯光电厦门有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35