CN106486576B - 发光二极管元件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种发光二极管元件，包括半导体结构，形成于所述半导体结构上的至少二电极，所述半导体结构包括出光面，所述两电极位于与所述出光面相反的一侧并自所述发光二极管元件裸露出，所述出光面上形成有微结构，所述发光二极管元件还包括第一保护层，所述第一保护层为透明且覆盖于所述出光面上，在保持发光二极管元件的小体积的情况下能保证散热效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体发光结构，具体涉及发光二极管元件。
背景技术
发光二极管具有体积小、效率高和寿命长等优点，在交通指示、户外全色显示等领域有着广泛的应用。尤其是利用大功率发光二极管可以实现半导体固态照明，引起人类照明史的革命，从而逐渐成为目前电子学领域的研究热点。
为了适应现代产品越来越小体积、薄形化的趋势，许多发光二极管封装模组制作的越来越小，但同时需满足在小体积的封装结构中能够有效散热的需求。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能够有效散热的小体积发光二极管元件。
一种发光二极管元件，包括半导体结构，形成于所述半导体结构上的至少二电极，所述半导体结构包括出光面，所述两电极位于与所述出光面相反的一侧并自所述发光二极管元件裸露出，所述出光面上形成有微结构，所述发光二极管元件还包括第一保护层，所述第一保护层为透明且覆盖于所述出光面上。
本发明实施方式提供的发光二极管元件的半导体结构的出光面上形成有微结构，并在该出光面上覆盖透明的第一保护层，将电极形成半导体结构的与出光面相反的同一侧，相当于直接在发光二极管芯片上覆盖第一保护层，而直接将电极裸露于发光二极管元件之外从而可直接与外部电路连接，同时能够直接将半导体结构发出的热量直线传导至外部，在减少了发光二极管元件的体积的同时减小了热量散发的路径，更加利于散热。
下面参照附图，结合具体实施方式对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1是本发明实施方式提供的第一实施方式的发光二极管元件的剖视示意图。
图2是本发明实施方式提供的第二实施方式的发光二极管元件的剖视示意图。
图3是本发明实施方式提供的第三实施方式的发光二极管元件的剖视示意图。
图4是本发明实施方式提供的第四实施方式的发光二极管元件的剖视示意图。
主要元件符号说明
| 发光二极管元件 | 1、2、3、4 |
| 半导体结构 | 10 |
| 出光面 | 12 |
| 电极 | 20 |
| 第一电极 | 21 |
| 第二电极 | 22 |
| 第一保护层 | 30 |
| 第二保护层 | 40 |
| 底部 | 42 |
| 上表面 | 421 |
| 下表面 | 422 |
| 侧部 | 44 |
| 透明导光层 | 50、80 |
| 荧光粉薄膜 | 60 |
| 荧光粉 | 70 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参见图1，本发明第一实施方式提供的发光二极管元件1，其包括半导体结构10、形成于半导体结构10上的至少二电极20，以及覆盖半导体结构10的第一保护层30。
所述半导体结构10可以为发光二极管芯片中的半导体结构，其依次包括N型半导体层、发光层和P型半导体层。这些半导体层可自一个衬底，如蓝宝石衬底或碳化硅衬底上依次通过可通过有机金属化学气相沉积法(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition;MOCVD)、分子束磊晶法(Molecular Beam Epitaxy; MBE)或氢化物气相磊晶法(HydrideVapor Phase Epitaxy; HVPE)等方式生长于该衬底表面。
所述半导体结构10包括出光面12，所述出光面12上形成有微结构。
在本实施方式中，所述至少二电极20包括相互间隔的第一电极21和第二电极22。第一电极21和第二电极22形成于所述半导体结构10的同一侧，在本实施方式中，第一电极21和第二电极22形成于所述半导体结构10的与所述出光面12相反的一侧，所述第一电极21和第二电极22的远离所述半导体结构10的另一侧面裸露，用于与电路板（图未示）等其他外部电路结构连接，为发光二极管元件1提供电能。第一电极21和第二电极22采用导电金属材料制成。
所述第一电极21、第二电极22和所述半导体结构10可共同构成一个发光二极管芯片。在本实施方式中，第一电极21和第二电极22的上表面和下表面可分别平齐。
所述第一保护层30覆盖在所述半导体结构10上。在本实施方式中，所述第一保护层30完全、直接覆盖在所述半导体结构10的出光面12上，并且填充出光面12的粗化表面，使所述第一保护层30与所述半导体结构10完全贴合。所述第一保护层30为透明，其采用有机材料制成。在本实施方式中，所述第一保护层30所采用的材料可包含以下元素：碳、氢、氧、硅。
所述发光二极管元件1还包括第二保护层40。第二保护层40包覆所述第一电极21、第二电极22，并环绕所述半导体结构10与所述第一保护层30。所述第二保护层40包括底部42和自底部42的周缘向上延伸的侧部44。
所述底部42将所述第一电极21和第二电极22包覆其中，将所述第一电极21和第二电极22隔离，并使所述第一电极21和第二电极22的上表面和下表面裸露出来。换句话说，所述底部42可包括上表面421和下表面422，所述底部42的上表面421与所述第一电极21和第二电极22的上表面平齐，所述底部42的下表面422与所述第一电极21和第二电极22的下表面平齐。
所述侧部44将所述半导体结构10和第一保护层30环绕其中，所述侧部44的内壁贴设所述半导体结构10和第一保护层30的外壁。
所述第二保护层40可以为非透明材料制成，其也可以为有机材料，所述第二保护层40所采用的材料也可包含以下元素：碳、氢、氧、硅。
在本发明第一实施方式中的发光二极管元件1中，半导体结构10的出光面12上形成有微结构，并在该出光面12上覆盖透明的第一保护层30，将电极20形成半导体结构10的与出光面12相反的同一侧，相当于直接在发光二极管芯片上覆盖第一保护层30，而直接将电极20裸露于发光二极管元件1之外从而可直接与外部电路连接，同时能够直接将半导体结构10发出的热量直线传导至外部，在减少了发光二极管元件1的体积的同时减小了热量散发的路径，更加利于散热。
进一步的，在本发明第一实施方式的发光二极管元件1中，还可以包括透明导光层50。所述透明导光层50覆盖于第一保护层30上，并同时被第二保护层40环绕。具体的，所述透明导光层50形成于所述第一保护层30的上表面，并容置于所述第二保护层40的侧部44环绕形成的凹槽中。所述透明导光层50可以采用透光性材料制成，在本实施方式中，可以为玻璃或蓝宝石等。在第一保护层30上进一步覆盖透明导光层50不但能够改善出射光线的光线特性，还可以进一步的起到阻隔水汽与外界环境等杂质对半导体结构10的污染与破坏。
请参图2，本发明第二实施方式中的发光二极管元件2同样包括半导体结构10、形成于半导体结构10上的至少二电极20、覆盖半导体结构10的第一保护层30，覆盖第一保护层30的透明导光层50，以及包覆电极20并环绕半导体结构10、第一保护层30和透明导光层50的第二保护层40。
该第二实施方式的发光二极管元件2与第一实施方式中的发光二极管元件1的不同之处在于，所述透明导光层50上还铺设有一层荧光粉薄膜60。该荧光粉薄膜60中掺杂有荧光粉。荧光粉的选择可根据半导体结构10发出的光线的波长以及最终需要得到的光线的波长决定。例如，若需要得到白光，然若半导体结构10发出的光线为蓝光，则可通过铺设黄色的荧光粉最终得到白光。在该第二实施方式中，所述荧光粉薄膜60同样容置在第二保护层40环绕形成的凹槽中。
请参图3，本发明第三实施方式中的发光二极管元件3同样包括半导体结构10、形成于半导体结构10上的至少二电极20、覆盖半导体结构10的第一保护层30，覆盖第一保护层30的透明导光层50，以及包覆电极20并环绕半导体结构10、第一保护层30和透明导光层50的第二保护层40。
该第三实施方式的发光二极管元件3与第一实施方式中的发光二极管元件1的不同之处在于，所述透明导光层50中掺杂有荧光粉70。荧光粉的选择可根据半导体结构10发出的光线的波长以及最终需要得到的光线的波长决定。例如，若需要得到白光，然若半导体结构10发出的光线为蓝光，则可通过铺设黄色的荧光粉最终得到白光。
请参图4，本发明第四实施方式中的发光二极管元件4同样包括半导体结构10、形成于半导体结构10上的至少二电极20、覆盖半导体结构10的第一保护层30，覆盖第一保护层30的透明导光层80，以及包覆电极20并环绕半导体结构10、第一保护层30和透明导光层80的第二保护层40。
该第四实施方式的发光二极管元件4与第一实施方式中的发光二极管元件1的不同之处在于，所述透明导光层80的材料为钇铝石榴石晶体(YAG)。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种发光二极管元件，包括半导体结构，形成于所述半导体结构上的至少二电极，所述半导体结构包括出光面，其特征在于：所述至少二电极位于与所述出光面相反的一侧并自所述发光二极管元件裸露出，所述出光面上形成有微结构，所述发光二极管元件还包括第一保护层，所述第一保护层为透明且覆盖于所述出光面上，所述第一保护层上覆盖有一透明导光层，所述透明导光层上还覆盖有一荧光粉薄膜。
2.如权利要求1所述的发光二极管元件，其特征在于：所述第一保护层采用有机材料，其包括碳、氢、氧、硅元素。
3.如权利要求1所述的发光二极管元件，其特征在于：还包括第二保护层，所述第二保护层包覆所述至少二电极，并环绕所述半导体结构与所述第一保护层。
4.如权利要求3所述的发光二极管元件，其特征在于：所述至少二电极被所述第二保护层间隔，且被所述第二保护层包裹其中，裸露出所述至少二电极的下表面。
5.如权利要求3所述的发光二极管元件，其特征在于：所述第二保护层为非透明材料。
6.如权利要求5所述的发光二极管元件，其特征在于：所述第二保护层采用有机材料，其包括碳、氢、氧、硅元素。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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