CN203085629U - 一种led以及侧壁图形化的led芯片 - Google Patents
一种led以及侧壁图形化的led芯片 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203085629U CN203085629U CN 201220722460 CN201220722460U CN203085629U CN 203085629 U CN203085629 U CN 203085629U CN 201220722460 CN201220722460 CN 201220722460 CN 201220722460 U CN201220722460 U CN 201220722460U CN 203085629 U CN203085629 U CN 203085629U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- led chip
- sidewall
- electrode
- patterned
- gallium nitride
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Led Devices (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种LED以及侧壁图形化的LED芯片，该LED芯片包括堆栈结构、N电极和P电极，堆栈结构包括衬底、位于衬底之上的N型氮化镓层、量子阱发光层、P型氮化镓层、透明导电层，N电极位于N型氮化镓层之上，P电极位于透明导电层之上，其中，堆栈结构的侧壁上有连续分布的有规则的曲面图形化结构。采用本实用新型可使更多从侧壁出射到外界的光线的入射角小于全反射临界角而出射至外界，大大提高了LED芯片侧壁的光提取效率，从而提高LED芯片的出光效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及LED芯片领域，尤其涉及的是一种LED以及侧壁图形化的LED芯片。
背景技术
氮化镓基LED芯片发光层在2π的角度内发光，由于氮化镓的折射率与空气的折射率相差很大，参见图1，平面结构的LED芯片1侧壁结构由于内部的界面反射和材料本身吸收的损耗，造成大部分光无法穿越LED芯片侧壁与空气的界面，仅有一部分光可以从芯片内部发射出来，出光效率很低。当光线在LED芯片侧壁与空气界面处的入射角大于全反射临界角时，则发生全反射现象，这是光线无法穿越界面而发射出来的根本原因。
虽然现有技术采用腐蚀的方法在侧壁上形成一些凹凸不平整表面，如图2所示，粗化结构为多个平面组成的多面形2时，在多个平面上发生多次全反射现象重新进入芯片内部，无法出射到空气中。这种不规则的粗糙表面的效果只是稍好于平面表面结构，但是还是没有明显改善出光效率的问题。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种侧壁图形化的LED芯片及采用该芯片的LED，旨在解决现有的LED芯片出光效率很低的问题。
本实用新型的技术方案如下：一种侧壁图形化的LED芯片，包括堆栈结构、N电极和P电极，所述N电极和P电极设置在堆栈结构上，其中，堆栈结构的侧壁上有连续分布的有规则的曲面图形化结构。
所述的侧壁图形化的LED芯片，其中， 所述堆栈结构包括衬底、位于衬底之上的N型氮化镓层、量子阱发光层、P型氮化镓层、透明导电层，N电极位于N型氮化镓层之上，P电极位于透明导电层之上 。
所述的侧壁图形化的LED芯片，其中，所述堆栈结构包括衬底、位于衬底之下的N型氮化镓层、量子阱发光层、P型氮化镓层、反射层，N电极位于N型氮化镓层之下，P电极位于反射层之下。
所述的侧壁图形化的LED芯片，其中，所述LED芯片还包括基底，所述P电极位于基底下端面，所述堆栈结构位于基底上端面，所述N电极位于堆栈结构上端面，堆栈结构包括依次层叠的P型氮化镓层、量子阱发光层和N型氮化镓层。
所述的侧壁图形化的LED芯片，其中，所述有规则的曲面图形化结构为连续分布的有规则的半圆形状。
所述的侧壁图形化的LED芯片，其中，所述有规则的曲面图形化结构为波浪形结构。
所述的侧壁图形化的LED芯片，其中，所述连续分布的有规则的曲面图形化结构按堆栈结构的层叠方向纵向并排分布 。
所述的侧壁图形化的LED芯片，其中，纵向并排分布包括垂直的或与垂直方向成角度倾斜的形式。
所述的侧壁图形化的LED芯片，其中，所述连续分布的有规则的曲面图形化结构在垂直方向呈S型曲线或折线的形式。
一种LED，其中，LED的芯片为上述的侧壁图形化结构的LED芯片。
本实用新型的有益效果：本实用新型提供一种侧壁图形化的LED芯片，芯片侧壁为规则图形化结构，且自上而下贯穿整个芯片堆栈结构的侧壁，相比未图形化或图形化为平面的多面形状结构，不仅增加侧壁的出光面积，而且使更多从侧壁出射到外界的光线的入射角小于全反射临界角而出射至外界，大大提高了LED芯片侧壁的光提取效率，从而提高LED芯片的出光效率。
附图说明
图1为光线在传统结构的LED芯片侧壁界面反射示意图。
图2为光线在现有技术粗化结构的LED芯片侧壁界面反射示意图。
图3为本实用新型中正装结构LED芯片的剖面示意图。
图4为本实用新型中正装结构LED芯片的俯视示意图及界面的出射示意图。
图5为本实用新型中倒装结构LED芯片的剖面示意图。
图6为本实用新型中倒装结构LED芯片的俯视示意图。
图7为本实用新型中垂直结构LED芯片的剖面示意图。
图8为本实用新型中垂直结构LED芯片的俯视示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。
参见图3和图4，本实施例一提供的一种正装结构的侧壁图形化LED芯片，包括构成LED芯片的堆栈结构31、N电极32和P电极33。该正装结构的LED芯片堆栈结构31包括衬底311、位于衬底311之上的N型氮化镓层312、量子阱发光层313、P型氮化镓层314、透明导电层315，N电极32位于N型氮化镓层312之上，P电极33位于透明导电层315之上。衬底可以采用蓝宝石、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等。其中，LED芯片侧壁包括所有构成芯片的堆栈结构的侧壁，LED芯片侧壁结构为有规则的图形化结构316，“图形化”是指规则的曲面图形单元呈周期性重复的连续结构，此处图形化结构为连续分布的规则半圆形状，本发明并不限于规则半圆形状结构，还可以是波浪形或其它连续分布的规则曲面。
LED芯片的堆栈结构不只是上文所描述的层结构，还可以增加位于衬底之下的反射层或导电层之上的光提取层等其它层结构。
由图4的局部放大图可以看出，LED芯片侧壁结构为规则的图形化结构316，当光线出射到临界面时，入射角就会小于全反射临界角，从而避免全反射带来的光损失。
参见图5和图6是本实施例二提供一种倒装结构的侧壁图形化LED芯片，包括构成LED芯片的堆栈结构31、N电极32和P电极33。该倒装结构的LED芯片堆栈结构31包括衬底311、位于衬底311之下的N型氮化镓层312、量子阱发光层313、P型氮化镓层314、反射层317，N电极32位于N型氮化镓层312之下，P电极33位于反射层317之下，N电极32的高度与P电极33的高度平齐。衬底可以采用蓝宝石、GaN、SiC等。其中，LED芯片侧壁包括所有构成芯片的堆栈结构的侧壁，LED芯片侧壁结构为规则的图形化结构316，“图形化”是指有规则的曲面图形单元呈周期性重复的连续结构，此处图形化结构为连续分布的规则半圆形状，此处的图形化结构还可以是波浪形或者是其它连续分布的规则曲面。
参见图7和8本实施例三提供一种垂直结构的侧壁图形化LED芯片，包括构成LED芯片的基底71、位于基底71下端面P电极33、位于基底71上端面的堆栈结构31、以及位于堆栈结构31上端面的N电极32。该垂直结构的LED芯片堆栈结构31包括依次层叠的P型氮化镓层314、量子阱发光层313和N型氮化镓层312。基底可以采用Si、合金、金属或其它导热导电材质等。其中，芯片侧壁包括芯片的堆栈结构的所有侧壁即P型氮化镓层314、量子阱发光层313和N型氮化镓层312的侧壁，芯片侧壁上有规则的图形化结构316，“图形化”是指规则的曲面图形单元呈周期性重复的连续结构，此处图形化结构为连续分布的规则半圆形状，此处的图形化结构还可以是波浪形或者是其它连续分布的规则曲面。
其中，上述的周期性重复的规则的曲面图形单元按堆栈结构的层叠方向纵向并排分布，其中包括垂直的以及与垂直方向成一定角度倾斜的形式。甚至还有垂直方向呈S型曲线或折线的形式。
本实用新型通过激光刻蚀、ICP刻蚀等技术使芯片侧壁成为规则图形化结构，且自上而下贯穿整个芯片堆栈结构的侧壁，相比未图形化或图形化为平面的多面形状结构，不仅增加侧壁的出光面积，而且使更多从侧壁出射到外界的光线的入射角小于全反射临界角而出射至外界，大大提高了LED芯片侧壁的光提取效率，从而提高LED芯片的出光效率。
应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种侧壁图形化的LED芯片，包括堆栈结构、N电极和P电极，所述N电极和P电极设置在堆栈结构上，其特征在于，堆栈结构的侧壁上有连续分布的有规则的曲面图形化结构。
2.根据权利要求1所述的侧壁图形化的LED芯片，其特征在于， 所述堆栈结构包括衬底、位于衬底之上的N型氮化镓层、量子阱发光层、P型氮化镓层、透明导电层，N电极位于N型氮化镓层之上，P电极位于透明导电层之上 。
3.根据权利要求1所述的侧壁图形化的LED芯片，其特征在于，所述堆栈结构包括衬底、位于衬底之下的N型氮化镓层、量子阱发光层、P型氮化镓层、反射层，N电极位于N型氮化镓层之下，P电极位于反射层之下。
4.根据权利要求1所述的侧壁图形化的LED芯片，其特征在于，所述LED芯片还包括基底，所述P电极位于基底下端面，所述堆栈结构位于基底上端面，所述N电极位于堆栈结构上端面，堆栈结构包括依次层叠的P型氮化镓层、量子阱发光层和N型氮化镓层。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的侧壁图形化的LED芯片，其特征在于，所述有规则的曲面图形化结构为连续分布的有规则的半圆形状。
6.根据权利要求1至4任意一项所述的侧壁图形化的LED芯片，其特征在于，所述有规则的曲面图形化结构为波浪形结构。
7.根据权利要求1至4任意一项所述的侧壁图形化的LED芯片，其特征在于，所述连续分布的有规则的曲面图形化结构按堆栈结构的层叠方向纵向并排分布 。
8.根据权利要求7所述的侧壁图形化的LED芯片，其特征在于，纵向并排分布包括垂直的或与垂直方向成角度倾斜的形式。
9.根据权利要求8所述的侧壁图形化的LED芯片，其特征在于，所述连续分布的有规则的曲面图形化结构在垂直方向呈S型曲线或折线的形式。
10.一种LED，其特征在于，LED的芯片为如权利要求1至9任意一项所述的侧壁图形化的LED芯片。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201220722460 CN203085629U (zh) | 2012-12-25 | 2012-12-25 | 一种led以及侧壁图形化的led芯片 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201220722460 CN203085629U (zh) | 2012-12-25 | 2012-12-25 | 一种led以及侧壁图形化的led芯片 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203085629U true CN203085629U (zh) | 2013-07-24 |
Family
ID=48831439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201220722460 Expired - Lifetime CN203085629U (zh) | 2012-12-25 | 2012-12-25 | 一种led以及侧壁图形化的led芯片 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203085629U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105047777A (zh) * | 2015-08-26 | 2015-11-11 | 映瑞光电科技(上海)有限公司 | 具有粗化侧壁的led垂直芯片结构及制备方法 |
| CN112447893A (zh) * | 2019-09-04 | 2021-03-05 | 安徽三安光电有限公司 | 发光二极管及其制作方法 |
-
2012
- 2012-12-25 CN CN 201220722460 patent/CN203085629U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105047777A (zh) * | 2015-08-26 | 2015-11-11 | 映瑞光电科技(上海)有限公司 | 具有粗化侧壁的led垂直芯片结构及制备方法 |
| CN112447893A (zh) * | 2019-09-04 | 2021-03-05 | 安徽三安光电有限公司 | 发光二极管及其制作方法 |
| CN112447893B (zh) * | 2019-09-04 | 2022-08-30 | 安徽三安光电有限公司 | 发光二极管及其制作方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101872824A (zh) | 侧面具有双反射层的氮化镓基倒装发光二极管及其制备方法 | |
| CN202423369U (zh) | 发光二极管芯片 | |
| CN201060874Y (zh) | 功率型氮化镓基发光二极管芯片 | |
| US8633042B2 (en) | Light emitting diode | |
| JP2015028984A (ja) | 半導体発光素子 | |
| CN204088355U (zh) | 一种发光二极管结构 | |
| CN102130256A (zh) | 发光二极管及其制造方法 | |
| CN203085629U (zh) | 一种led以及侧壁图形化的led芯片 | |
| CN103022310A (zh) | Led发光芯片的光提取层及led装置 | |
| CN103022070B (zh) | 一种具有新型发光单元结构的大尺寸led芯片 | |
| CN204614807U (zh) | 一种高亮正装led芯片 | |
| CN104810443B (zh) | 一种弧形六角星锥图形化led衬底及led芯片 | |
| CN216250771U (zh) | 复合图形衬底及包含该衬底的led外延结构 | |
| CN201450021U (zh) | 一种表面粗化的发光二极管芯片 | |
| CN102903801B (zh) | 具有粘附性电流阻挡层的led芯片及其制作方法 | |
| CN203165931U (zh) | 发光二极管芯片 | |
| CN203150598U (zh) | 发光组件基板以及发光组件 | |
| CN203150609U (zh) | 发光组件基板以及发光组件 | |
| CN201149873Y (zh) | 提高量子效率的大功率发光二极管芯片 | |
| CN202948966U (zh) | 具有导光柱的高压led芯片 | |
| CN102255024B (zh) | 提高GaN外延材料质量的微纳米结构及其应用 | |
| CN201436688U (zh) | 氮化镓基大功率芯片侧面出光结构 | |
| CN201898145U (zh) | GaN基发光二极管 | |
| CN101677118A (zh) | 半导体发光元件 | |
| CN205385039U (zh) | AlGaInP系发光二极管 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20130724 |