一种紫外LED阵列和电子设备制造技术

本发明专利技术涉及一种紫外LED阵列和电子设备。在紫外LED阵列中，通过将多个第二类紫外LED单元依次串联形成第二类紫外LED单元链之后再与第一类紫外LED单元并联，从而形成紫外LED阵列结构，这相较于与紫外LED阵列同等面积的紫外LED芯片而言，极大地减少了半导体材料将外延层中能量吸收转换为热能的概率，提升了发光效率；而且，阵列结构能够增加散热面积，提升散热效率，增强性能。增强性能。增强性能。

【技术实现步骤摘要】
一种紫外LED阵列和电子设备


[0001]本专利技术涉及LED
，尤其涉及一种紫外LED阵列和电子设备。

技术介绍

[0002]基于三族氮化物(III
‑
nitride)宽禁带半导体材料形成的紫外LED(Ultraviolet Light
‑
Emitting Diode，紫外发光二极管)在杀菌消毒、聚合物固化、生化探测、非视距通讯及特种照明等领域有着广阔的应用前景。相比于传统紫外光源汞灯，紫外LED有着无汞环保、小巧便携、低功耗、低电压等许多优势，近年来受到越来越多的关注和重视。
[0003]不过，紫外LED的光提取效率不高，常常导致其性能不能满足应用场景的需求的问题。因此，如何提升紫外LED的发光效率是亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]鉴于上述相关技术的不足，本申请的目的在于提供一种紫外LED阵列和电子设备，旨在解决紫外LED发光效率低，无法满足应用需求的问题。
[0005]本申请提供一种紫外LED阵列，包括至少一个阵列基本单元，阵列基本单元包括：
[0006]第一类紫外LED单元；
[0007]第二类紫外LED单元链，第二类紫外LED单元链包括至少两颗串联的第二类紫外LED单元；
[0008]第一阵列电极；
[0009]第二阵列电极；以及
[0010]互连结构；
[0011]第一类紫外LED单元与第二类紫外LED单元均包括外延层，外延层包括第一半导体层、有源层与第二半导体层；第一阵列电极、第二阵列电极分别与第一类紫外LED单元的第一半导体层、第二半导体层电连接；互连结构被配置为将至少两颗第二类紫外LED单元依次串联形成第二类紫外LED单元链，并将第二类紫外LED单元链与第一类紫外LED单元并联。
[0012]上述紫外LED阵列中，通过将多个第二类紫外LED单元依次串联形成第二类紫外LED单元链之后再与第一类紫外LED单元并联，从而形成紫外LED阵列结构，这相较于与紫外LED阵列同等面积的紫外LED芯片而言，极大地减少了半导体材料将外延层中能量吸收转换为热能的概率，提升了发光效率；而且，阵列结构能够增加散热面积，提升散热效率，增强性能。
[0013]可选地，阵列基本单元中的各紫外LED单元呈直线排列。
[0014]可选地，阵列基本单元中第一类紫外LED单元在排列方向的尺寸大于第二类紫外LED单元在排列方向的尺寸，排列方向为阵列基本单元中的各紫外LED单元的排列方向。
[0015]可选地，紫外LED阵列包括至少两个阵列基本单元，不同的阵列基本单元相互平行排布且并联连接。
[0016]可选地，互连结构包括桥接结构与互连导线，桥接结构设置于第二类紫外LED单元
上，被配置为电连接互连导线与第二类紫外LED单元；互连导线被配置为：电连接第一阵列电极与第二类紫外LED单元链的末单元，电连接第二阵列电极与第二类紫外LED单元链的首单元，以及电连接相邻两颗第二类紫外LED单元中一颗对应的桥接结构与另一颗的无桥接半导体层，其中，首单元、末单元分别为第二类紫外LED单元链中的第一个与最后一个第二类紫外LED单元；无桥接半导体层为第二类紫外LED单元中未设置桥接结构一侧的半导体层。
[0017]可选地，第一类紫外LED单元与第二类紫外LED单元的外延层沉积方向相反；第一类紫外LED单元与第二类紫外LED单元均设置于第一阵列电极之上，第一阵列电极与第一类紫外LED单元的第一半导体层通过导电层电连接，第一阵列电极与第二类紫外LED单元的第二半导体层间通过底隔离层电气隔离；第二阵列电极设置在第一类紫外LED单元的第二半导体层远离有源层的一面上；桥接结构设置在第二类紫外LED单元的第一半导体层远离有源层的一面上。
[0018]上述紫外LED阵列中，第一类紫外LED单元与第二类紫外LED单元外延层的沉积方向相反，因此，可以使得电连接第一类紫外LED单元与第二类紫外LED单元的互连导线，与电连接相邻两颗第二类紫外LED单元的互连导线采用同样的方式设置，使得紫外LED阵列的结构更加规则、齐整。
[0019]可选地，桥接结构为复合层结构，其包括碳纳米管层与石墨烯层。
[0020]上述紫外LED阵列中，桥接结构为包括碳纳米管层与石墨烯层的复合层结构，由于碳纳米管材料与石墨烯材料均具备良好的导电、导热性能，因此，桥接结构一方面可以实现对应的电气功能，另一方面可以帮助紫外LED阵列进行散热，提升紫外LED阵列的散热性能，增强紫外LED阵列的品质。
[0021]可选地，互连导线包括碳纳米管互连导线层。
[0022]上述紫外LED阵列中，互连导线包括碳纳米管材料形成的碳纳米管互连导线层，因此互连导线不仅可以可靠地对需要电连接的结构进行连接，而且也具有散热功能，这进一步增强了紫外LED阵列的散热性能。
[0023]可选地，互连导线还包括绝缘的外隔离层，外隔离层包覆碳纳米管互连导线层，使碳纳米管互连导线层仅外露两端以实现电气连接。
[0024]可选地，外隔离层还被配置为反射外延层发出的紫外光，以阻挡紫外光照射到碳纳米管互连导线层上。
[0025]上述紫外LED阵列中，隔离碳纳米管互连导线层与外延层的外隔离层能够阻挡紫外光，减少紫外光照射到碳纳米管互连导线层的概率，对碳纳米管互连导线层进行保护，避免碳纳米管互连导线层因紫外光的照射而变脆受损的问题，提升了紫外LED阵列的可靠性。
[0026]可选地，第二类紫外LED单元的无桥接半导体层呈二级阶梯状，其上与碳纳米管互连导线层接触的电连接区域为第一级阶梯的阶面，位于电连接区域中的碳纳米管互连导线层的厚度小于无桥接半导体层的第二级阶梯的阶梯高度。
[0027]上述紫外LED阵列中，碳纳米管互连导线层与第二类紫外LED单元的第二半导体层的电连接区域中，碳纳米管互连导线层的厚度小于第二半导体层第二季阶梯的阶梯高度，因此，碳纳米管互连导线层低于有源层，这样可以很大程度上减少有源层激发出的紫外光照射到电连接区域中碳纳米管互连导线层上的概率，对碳纳米管互连导线层进行保护，避
免碳纳米管互连导线层因紫外光的照射而变脆受损的问题，提升了紫外LED阵列的可靠性。
[0028]基于同样的专利技术构思，本申请还提供一种电子设备，该电子设备中包括驱动电路以及上述任一项中的紫外LED阵列，紫外LED阵列的第一阵列电极、第二阵列电极分别同驱动电路电连接。
[0029]上述电子设备中，通过将多个第二类紫外LED单元依次串联形成第二类紫外LED单元链之后再与第一类紫外LED单元并联，从而形成紫外LED阵列结构，这相较于与紫外LED阵列同等面积的紫外LED芯片而言，极大地减少了半导体材料将外延层中能量吸收转换为热能的概率，提升了发光效率；而且，阵列结构能够增加散热面积，提升散热效率，增强性能。
附图说明
[0030]图1为本专利技术一可选实施例中提供的第一种紫外LED阵列的结构示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紫外LED阵列，其特征在于，包括至少一个阵列基本单元，所述阵列基本单元包括：第一类紫外LED单元；第二类紫外LED单元链，所述第二类紫外LED单元链包括至少两颗串联的第二类紫外LED单元；第一阵列电极；第二阵列电极；以及互连结构；所述第一类紫外LED单元与所述第二类紫外LED单元均包括外延层，所述外延层包括第一半导体层、有源层与第二半导体层；所述第一阵列电极、所述第二阵列电极分别与所述第一类紫外LED单元的第一半导体层、第二半导体层电连接；所述互连结构被配置为将所述至少两颗第二类紫外LED单元依次串联形成所述第二类紫外LED单元链，并将所述第二类紫外LED单元链与所述第一类紫外LED单元并联。2.如权利要求1所述的紫外LED阵列，其特征在于，所述阵列基本单元中的各紫外LED单元呈直线排列。3.如权利要求2所述的紫外LED阵列，其特征在于，所述阵列基本单元中所述第一类紫外LED单元在排列方向的尺寸大于所述第二类紫外LED单元在所述排列方向的尺寸，所述排列方向为所述阵列基本单元中的各所述紫外LED单元的排列方向。4.如权利要求2所述的紫外LED阵列，其特征在于，所述紫外LED阵列包括至少两个阵列基本单元，不同的所述阵列基本单元相互平行排布且并联连接。5.如权利要求1
‑
4任一项所述的紫外LED阵列，其特征在于，所述互连结构包括桥接结构与互连导线，所述桥接结构设置于所述第二类紫外LED单元上，被配置为电连接所述互连导线与所述第二类紫外LED单元；所述互连导线被配置为：电连接所述第一阵列电极与所述第二类紫外LED单元链的末单元，电连接所述第二阵列电极与所述第二类紫外LED单元链的首单元，以及电连接相邻两颗所述第二类紫外LED单元中一颗对应的桥接结构与另一颗的无桥接半导体层，其中，所述首单元、末单元分别为所述第二类紫外LED单元链中的第一个与最后一个第二类紫外LED单...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡明达，冯中山，陈靖中，
申请(专利权)人：重庆康佳光电技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：