一种带荧光粉层的白光LED器件制造技术

本实用新型专利技术涉及一种固体发光器件，具体公开了一种带荧光粉层的白光LED器件。该包括一LED芯片，在所述LED芯片的出光面设置有一钝化层，所述钝化层为混合有荧光粉的胶体，所述胶体为可固化的透明绝缘介质液态胶体。采用本实用新型专利技术结构，可以减少LED器件的制作工艺步骤，从而降低LED器件的总工艺成本。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种固体发光器件，具体涉及一种带荧光粉层的白光LED器件及其制作方法。
技术介绍
随着发光二极管(LED)的发光效率不断提高，LED无疑成为近几年来最受重视的光源之一。LED是一种具有节能和环保特性的照明光源，集高光效、低能耗、低维护成本等优良性能于一身。理论上预计，半导体LED照明灯具的发光效率可以达到甚至超过白炽灯的10倍，日光灯的2倍。目前LED技术发展的目标是高效率、全固态、环保型LED，推进LED在照明领域的应用。如图1所示，传统白光LED器件是由基板201、芯片202、荧光粉203、金属线204、硅胶透镜205组成。其中，芯片202与荧光粉203是分立的，荧光粉203是通过喷涂、点胶等方法置于芯片202上方。以上结构的器件需要进行芯片固晶、打金属线、涂覆荧光粉、灌封胶水等工艺步骤。采用这种工艺方法，步骤较多。为了解决以上的问题，美国专利US2010078667A1公告了一种带荧光粉层的发光器件(图2)。如图2所示，该发光器件包括发光二极管10，第一半导体层101，荧光粉层16。该发光二极管10包 含两电极107及金属焊垫12。该器件先采用传统的工艺制作出发光二极管，再利用点胶、喷胶或灌胶的方法在二极管上方形成荧光粉层16，其中使用一个钢网遮挡金属焊垫12。该技术提供的发光器件即为一经过混光的芯片，可直接进行封装，不需要再涂覆荧光粉。其中荧光粉可以根据需要使用红色荧光粉、黄色荧光粉、绿色荧光粉或多种荧光粉混合。专利中可以通过对荧光粉层进行塑形，制作成正梯形或倒梯形，调节LED的光分布。这种发光器件减少荧光粉与灌封胶之间的应力问题，采用金属衬底提高了 LED的散热能力。从实际结果看，这种设计本质上是将芯片进行一次封装制作成白光芯片，可以再进行二次封装制作成光源。这种设计是将封装步骤上的工艺转移到芯片制作上的时候进行，这需要新增一些工艺步骤，提高了整个光源的成本。而更复杂的工艺，也会降低整体的良率。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术的目的在于提供一种带荧光粉层的白光LED器件及其制作方法，以简化现有的白光LED器件的制作工艺。为了实现上述技术目的，本技术采用的技术方案如下:—种带突光粉层的白光LED器件,包括一 LED芯片,在所述LED芯片的出光面设置有一钝化层，所述钝化层为混合有荧光粉的胶体，所述胶体为可固化的透明绝缘介质液态胶体。进一步的，所述LED芯片为正装结构的LED芯片，该LED芯片包括外延衬底、N型氮化镓层、有源层、P型氮化镓层、透明导电层、P电极、N电极以及钝化层；所述N型氮化镓层设置在所述外延衬底上，该N型氮化镓层的上表面呈现高低不同的两个平台面；所述有源层设置在所述N型氮化镓层的高平台面上；所述P型氮化镓层设置在所述有源层上；所述透明导电层设置在所述P型氮化镓层上；所述P电极设置在所述透明导电层上；所述N电极设置在所述N型氮化镓层的低平台面上；所述钝化层设置在所述LED芯片的出光面，具体是:所述钝化层设置在所述P电极和N电极之间的Z形台面上。进一步的，所述LED芯片为垂直结构的LED芯片，该LED芯片包括N型氮化镓层、有源层、P型氮化镓层、金属基底、透明导电层、N电极、钝化层、以及金属反射层；所述金属反射层设置在所述金属基底上；所述P型氮化镓层设置在所述金属反射层上；所述有源层设置在所述P型氮化镓层上；所述N型氮化镓层设置在所述有源层上；所述透明导电层设置在所述N型氮化镓层上；所述N电极设置在所述透明导电层上；所述钝化层设置在所述LED芯片的出光面，具体是:所述钝化层设置在所述透明导电层上除所述N电极覆盖区域以外的位置。进一步的,所述可固化的透明绝缘介质液态胶体为旋涂式玻璃(Spin on glass,SOG)或者聚酰亚胺(Polyimide，PI)。进一步的，所述荧光粉可以为黄色荧光粉、红色荧光粉、绿色荧光粉的其中一种或多种荧光粉混合的 混合物。进一步的，在所述钝化层上光刻有提高LED出光性能的芯片图形。进一步的，在所述钝化层上包裹设置有保护层，所述保护层为二氧化硅层或氮化娃层。一种带荧光粉层的白光LED器件的制备方法，包括以下步骤:(I)、在外延衬底上依次外延生长N型氮化镓层、有源层、以及P型氮化镓层；(2)、通过蚀刻P型氮化镓层、有源层、以及N型氮化镓层，部分露出N型氮化镓层；(3)、在所述P型氮化镓层上制作透明导电层；(4)、将混合有荧光粉的透明绝缘介质液态胶体涂覆在所述透明导电层和露出部分的N型氮化镓层上，并经过固化形成Z型钝化层；(5)、通过光刻在P型氮化镓层上露出P电极连接区域，在所述露出部分的N型氮化镓层上露出N电极连接区域；(6)、在所述P电极连接区域上连接P电极，在所述N电极连接区域连接N电极。进一步的，在第(5)步光刻露出P电极连接区域和N电极连接区域的同时，在所述钝化层上光刻出提高LED出光性能的芯片图形。进一步的，在所述步骤(3)和步骤(4)之间，还包括在所述钝化层下方沉积一保护层；在所述步骤(4)和步骤(5)之间，还包括在所述钝化层上方沉积一保护层；所述保护层选用二氧化硅或者氮化硅材料制备。进一步的，所述胶体为旋涂式玻璃(Spin on glass, S0G)或者聚酰亚胺(Polyimide, PI)。采用本技术结构和方法与现有技术相比，其荧光粉是在制作钝化层时同时制作的，不需要后续进行喷粉、点粉等工艺步骤。因此，本技术省去了封装工艺上的喷粉或点粉等工艺，减少了工艺步骤，降低了工艺成本。附图说明图1是现有技术中陶瓷基板LED发光器件的结构图；图2是现有技术中白光LED芯片的结构图；图3是本技术实施例1的LED芯片结构示意图；图4是本技术实施例2的LED芯片结构示意图；图5是本技术实施例3的LED芯片结构示意图；图6是本技术实施例4的LED芯片结构示意图；图7是本技术实施例5的LED芯片结构示意图；图8是本技术实施例6的LED芯片结构示意图。图中:10—LED芯片、101—第一半导体层 、103—发光层、105—第二半导体层、107—电极、12—金属焊垫、16—突光粉层；201—基板、202—LED芯片、203—荧光粉层、204—金属线、205—透镜；300—外延衬底、301—N型氮化镓层、302—有源层、303— P型氮化镓层、304—金属基底；401 —透明导电层、402— P电极、403— N电极、404—钝化层、405—芯片图形、406—保护层、407一金属反射层。具体实施方式为了充分地了解本技术的目的、特征和效果，以下将结合附图与具体实施例对本技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明。实施例1:如图3所示，本实施例公开了一种带荧光粉层的白光LED器件，包括正装结构的LED芯片，在所述LED芯片的出光面设置有一钝化层404，钝化层404由荧光粉与胶体混合制备，所述胶体为可固化的透明绝缘介质液态胶体。如图3所示，其具体结构包括外延衬底300、N型氮化镓层301、有源层302、P型氮化镓层303、透明导电层401、P电极402、N电极403以及钝化层404。其中，N型氮化镓层301设置在所述外延衬底300上，该N型氮化镓301的上表面呈现高低不同的两本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带荧光粉层的白光LED器件，包括一LED芯片，其特征在于：?在所述LED芯片的出光面设置有一钝化层（404），所述钝化层（404）为混合有荧光粉的胶体，所述胶体为可固化的透明绝缘介质液态胶体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄智聪，许朝军，周玉刚，姜志荣，赖燃兴，林志平，
申请(专利权)人：晶科电子广州有限公司，
类型：实用新型
国别省市：