CN217507381U

CN217507381U - Led芯片

Info

Publication number: CN217507381U
Application number: CN202122803309.2U
Authority: CN
Inventors: 庄文荣; 孙明; 卢敬权; 卢旺; 叶国辉
Original assignee: Dongguan HCP Technology Co Ltd
Current assignee: Dongguan HCP Technology Co Ltd
Priority date: 2021-11-16
Filing date: 2021-11-16
Publication date: 2022-09-27
Anticipated expiration: 2031-11-16

Abstract

本申请提供了一种LED芯片，包括发光芯片和色转换层，发光芯片表面设置有多个槽或间隔设置多个柱；色转换层设置在发光芯片表面，填充在多个槽中或填充在多个柱之间，用于改变发光芯片发出的光的颜色，从而得到与发光芯片发出的光不同颜色的光。

Description

LED芯片

技术领域

本申请涉及显示技术领域，特别涉及一种LED芯片。

背景技术

由于LED芯片具有较好的节能效果和较高的亮度，被用于生产、生活的各个行业。

现有技术中，LED芯片通常以氮化镓作为衬底，使用氮化镓作为衬底的芯片只能发出蓝光和绿光，而不能发出其他颜色的光，不能满足生产需要。

发明内容

本申请的一个目的在于解决现有技术中的LED芯片发光颜色种类有限的问题。

为解决上述问题，本申请提供了一种LED芯片，包括：发光芯片，表面设置有多个槽或间隔设置多个柱；色转换层，设置在所述发光芯片表面，填充在多个所述槽中或填充在多个所述柱之间，用于改变所述发光芯片发出的光的颜色。

在本申请的一个实施例中，基于前述方案，所述发光芯片包括：相对设置的出光面和连接面，以及设置在所述出光面和所述连接面之间的侧面；所述出光面设置有所述多个柱或多个槽，或还在所述连接面和/或所述侧面设置所述多个柱或多个槽；所述出光面设置有所述色转换层，或还在所述连接面和/或所述侧面设置所述色转换层。

在本申请的一个实施例中，基于前述方案，所述发光芯片包括：N型层，所述N型层上设有第一电极，所述N型层作为所述出光面；量子阱发光层，设置在所述N型层设置所述第一电极的面；P型层，设置在所述量子阱发光层背离所述N型层的面，所述P型层背离所述量子阱发光层的面上设置第二电极；若所述出光面表面设置多个所述柱，则所述柱连接所述发光芯片的一端设置在所述N型层；若所述出光面表面设置多个所述槽，则所述槽的槽底设置在所述N型层。

在本申请的一个实施例中，基于前述方案，所述发光芯片包括：本征半导体层，作为所述出光面；N型层，设置在所述本征半导体层上，所述N型层背离所述本征半导体层的面设有第一电极；量子阱发光层，设置在所述N型层背离所述本征半导体层的面；P型层，设置在所述量子阱发光层背离所述N型层的面，所述P型层背离所述量子阱发光层的面上设置第二电极；若所述出光面表面设置多个所述柱，则所述柱连接所述发光芯片的一端设置在所述N型层或所述本征半导体层；若所述出光面表面设置多个所述槽，则所述槽的槽底设置在所述N型层或所述本征半导体层。

在本申请的一个实施例中，基于前述方案，所述发光芯片包括：衬底，作为所述出光面；本征半导体层，设置在所述衬底上；N型层，设置在所述本征半导体层背离所述衬底的面，所述N型层背离所述本征半导体层的面设有第一电极；量子阱发光层，设置在所述N型层背离所述本征半导体层的面；P型层，设置在所述量子阱发光层背离所述N型层的面，所述P型层背离所述量子阱发光层的面上设置第二电极；若所述出光面表面设置多个所述柱，则所述柱连接所述发光芯片的一端设置在所述衬底或所述N型层或所述本征半导体层；若所述出光面表面设置多个所述槽，则所述槽的槽底设置在所述衬底或所述N型层或所述本征半导体层上。

在本申请的一个实施例中，基于前述方案，所述LED芯片还包括：隔热层，设置在所述发光芯片表面，所述隔热层为多孔结构；若所述出光面表面设置多个所述柱，则多个所述柱设置在所述隔热层上；若所述出光面表面设置多个所述槽，则多个所述槽设置在所述隔热层上。

在本申请的一个实施例中，基于前述方案，若所述发光芯片表面设置多个所述柱，则所述柱包括：柱遮挡部，设置在所述柱侧壁，由所述柱侧壁向相邻柱延伸，所述遮挡部的尺寸小于所述柱侧壁与所述相邻柱之间的缝隙。

在本申请的一个实施例中，基于前述方案，若所述发光芯片表面设置多个所述槽，则所述槽包括：槽遮挡部，包括生长端和与所述生长端相对的延伸端，所述生长端设置在所述槽的内壁，所述延伸端设置在所述槽内且与所述内壁之间留有缝隙在本申请的一个实施例中，基于前述方案，所述色转换层包括：色转换物质；散光物质，均匀掺杂在所述色转换物质中。

在本申请的一个实施例中，基于前述方案，若所述发光芯片表面设置多个所述柱，则所述LED芯片还包括：围坝，围设在多个所述柱的外围；所述色转换层还设置在所述围坝与所述柱之间。

由上述技术方案可知，本申请至少具有如下优点和积极效果：

本申请中提出的一种LED芯片，包括发光芯片和色转换层，发光芯片表面设置多个槽或间隔设置多个柱，色转换层设置在发光芯片上，并填充在多个槽中或填充在多个柱之间，用于改变发光芯片发出的光的颜色，从而得到与发光芯片发出的光不同颜色的光，槽壁可以对色转换层进行固定，避免色转换层的脱落，从而得到均匀稳定的色转换层，能够提高LED芯片的发光效果；间隔设置的柱可以避免色转换层的脱落，从而得到均匀稳定的色转换层，能够提高LED芯片的发光效果。

附图说明

图1示意性示出了根据本申请的一个实施例的LED芯片的结构示意图；

图2意性示出了图1作为主视图时LED芯片的俯视图结构示意图；

图3意性示出了根据本申请的另一个实施例的LED芯片的结构示意图；

图4示意性示出了根据本申请的另一个LED芯片的俯视图结构示意图；

图5示意性示出了根据本申请的一个实施例的LED芯片的结构示意图；

图6示意性示出了图5作为主视图时LED芯片的俯视图结构示意图；

图7示意性示出了根据本申请的一个实施例的LED芯片的结构示意图。

附图标记说明

1、发光芯片；2、柱；3、色转换层；4、保护层、5、围坝；6、槽。

具体实施方式

体现本申请特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本申请能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本申请的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本申请。

在本申请的一个实施例中，提供了一种LED芯片，如图1和图2所示，包括：发光芯片1，表面间隔设置有多个柱2；色转换层3，设置在发光芯片1上，并填充在多个柱2之间，用于改变发光芯片1发出的光的颜色。发光芯片1可以是发光波长为短波的芯片，比如蓝光芯片、绿光芯片或紫外光芯片等生产成本低且工艺简单的芯片，发光芯片1可以是倒装芯片以形成小尺寸的LED芯片。色转换层3可以包括量子点层和荧光层，荧光层可以是荧光粉层、荧光胶层或荧光膜。在本申请的其他实施例中，色转换层3也可以只包括量子点层或荧光层。

在该实施例中，色转换层3用于改变所述发光芯片1发出的光的颜色，色转换层3转换的颜色可以根据需要颜色与发光芯片1的发光颜色确定，比如，当发光芯片1是蓝光芯片，需要得到白光LED芯片时，色转换层3可以是能够将蓝光转换成白光的黄色荧光层；当发光芯片1是蓝光芯片，需要得到红光LED芯片时，色转换层3可以是能够被蓝光激发以发出红光的红色量子点层，如CdTe类、CsSe类、InP类或BYE钙钛矿类量子点等，或红色荧光粉层，如YAG、KSF等。

在该实施例中，通过色转换层3的转化可以得到与发光芯片1发出的光不同颜色的光，间隔设置的柱2防止色转换层3的脱落，从而得到均匀稳定的色转换层3，能够提高LED芯片的发光效果。

在本申请的一个实施例中，色转换层3可以填充在柱2之间并覆盖柱2的顶部，柱2可以为透明柱，以得到更好的发光效果。在本申请的其他实施例中，色转换层3可以与柱2的顶部齐平，以得到结构稳定的色转换层3。

在本申请的一个实施例中，发光芯片1可以包括：相对设置的出光面和连接面，以及设置在出光面和连接面之间的侧面，其中，连接面用于连接基板，多个柱2可以设置在出光面，多个柱2可以设置在出光面和连接面，多个柱2可以设置在出光面和侧面，多个柱2可以设置在出光面和连接面和侧面；色转换层3可以设置在出光面，色转换层3可以设置在连接面，色转换层3可以设置在侧面，色转换层3可以设置在出光面和连接面，色转换层3可以设置在出光面和侧面，色转换层3可以设置在出光面、连接面和侧面。

在该实施例中，设置在连接面的色转换层3可以改变发光芯片1向基板方向发出的光的颜色，设置在侧面的色转换层3可以改变发光芯片1从侧面发出的光的颜色，能够得到更好的发光效果。

在本申请的一个实施例中，柱2可以是发光芯片1本体的组成部分，可以对发光芯片1进行蚀刻得到柱2，蚀刻方法可以是激光蚀刻、干法刻蚀、湿法腐蚀或纳米压印。

在本申请的一个实施例中，发光芯片1可以包括：N型层，N型层作为出光面，N型层上设有第一电极；量子阱发光层，设置在N型层设置第一电极的面，量子阱发光层避开第一电极设置；P型层，设置在量子阱发光层背离N型层的面，P型层背离量子阱发光层的面上设置第二电极；若出光面表面设置多个柱2，则柱2连接发光芯片1的一端设置在N型层，柱2不穿透N型层，以避免发光芯片1断路。

在该实施例中，柱2可以直接设置在N型层上，柱2之间只填充色转换层3。

在该实施例中，N型层上可以开设容纳槽以容纳柱2，柱2侧壁可以和容纳槽槽壁之间留有缝隙，缝隙中可以填充色转换层3，以使光在N型层中即进行色转换，能够提前进行色转换，以得到更好的发光效果。

在本申请的一个实施例中，发光芯片1可以包括：本征半导体层，作为出光面；N型层，设置在本征半导体层上，N型层背离本征半导体层的面设有第一电极；量子阱发光层，设置在N型层背离本征半导体层的面，避开第一电极设置；P型层，设置在量子阱发光层背离N型层的面，P型层背离量子阱发光层的面上设置第二电极；若出光面表面设置多个柱2，则柱2连接发光芯片1的一端设置在本征半导体层或N型层，柱2不穿透N型层，以避免发光芯片1断路。

在该实施例中，N型层或本征半导体层上可以开容纳槽容纳柱2，在柱2的侧壁和容纳槽槽壁之间可以设置色转换层3，以得到更好的发光效果。

在本申请的一个实施例中，发光芯片1可以包括：衬底，作为出光面；本征半导体层，设置在衬底上；N型层，设置在本征半导体层背离衬底的面，N型层背离本征半导体层的面设有第一电极；量子阱发光层，设置在N型层背离本征半导体层的面，避开第一电极设置；P型层，设置在量子阱发光层背离N型层的面，P型层背离量子阱发光层的面上设置第二电极；若出光面表面设置多个柱2，则柱2连接发光芯片1的一端设置在衬底或本征半导体层或N型层，柱2不穿透N型层，以避免芯片断路。

在该实施例中，N型层、本征半导体层或衬底上可以开容纳槽槽容纳柱2，在柱2侧壁和容纳槽槽壁之间可以设置色转换层3，以得到更好的发光效果。

在本申请的一个实施例中，柱2可以独立于发光芯片1本体，可以是在发光芯片1本体上生长的纳米线。柱2可以生长在发光芯片1的出光面。若发光芯片1包括：N型层、量子阱发光层和P型层时，柱2可以生长在N型层。若发光芯片1包括：本征半导体层、N型层、量子阱发光层和P型层时，柱2可以生长在本征半导体层。若发光芯片1包括：衬底、本征半导体层、N型层、量子阱发光层和P型层时，柱2可以生长在衬底。

在本申请的其他实施例中，可以在发光芯片1上设置保护层4，如图3，在保护层4上蚀刻或生长柱2。可以通过气相沉积的方法，在发光芯片1上设置保护层4。保护层4可以是透明层，从而尽量减少对发光芯片1出光的影响。保护层4可以是绝缘层，绝缘层可以从发光芯片1侧面延伸至发光芯片1上设置柱2的表面。保护层4的材料可以为氧化物或氮化物，如

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或

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。

在本申请的一个实施例中，LED芯片还可以包括挡光部，挡光部设置在发光芯片1的侧面及发光芯片1与基板之间的缝隙，用于遮挡发光芯片1从侧面和发出的光，还用于遮挡发光芯片1与基板之间的缝隙发出的光，以避免基板反光影响发光效果。挡光部可以为涂覆在发光芯片1侧壁的黑胶或黑色树脂。在本申请的其他实施例中，挡光部也可以是黑色挡光板。

在本申请的一个实施例中，柱2可以包括柱遮挡部，柱遮挡部设置在柱2侧壁，由柱2侧壁向相邻柱延伸，以对发光芯片1发出的光进行部分遮挡，以减少发光芯片1沿着柱2的侧壁直射出LED芯片，柱遮挡部的尺寸小于柱2侧壁与相邻柱之间的缝隙，以避免将柱2与相邻柱之间的缝隙完全遮挡。柱2可以倾斜设置，遮挡部可以为柱2中的倾斜部分。

在本申请的一个实施例中，基于前述方案，相邻两个柱2的柱遮挡部沿着柱2的轴向方向交错设置，从而进一步减少光的直射，同时又不会完全遮挡相邻两个柱2之间的芯片出光。

在本申请的一个实施例中，基于前述方案，色转换层3可以包括色转换物质和均匀掺杂在色转换物质中的散光物质，散光物质可以是散射粉、扩散粉等。

在本申请的一个实施例中，基于前述方案，如图4所示，LED芯片还可以包括围坝5，围坝5围设在多个柱2的外围，以对色转换层3进行固定；色转换层3还可以设置在围坝5与柱2之间，以使围坝5内填充有色转换层3，能够得到更好的发光效果。

在本申请的一个实施例中，LED芯片还可以包括防护层，设置在色转换层背离发光芯片的面，覆盖在色转换层3的顶部，也覆盖在柱2的顶部，以对色转换层3进行保护，防止灰尘、水等杂质进入色转换层3。

在本申请的一个实施例中，LED芯片还可以包括隔热层，隔热层设置在发光芯片表面，隔热层为多孔结构，隔热的同时还能帮助散热；在隔热层表面间隔设置多个柱，在隔热层的多个柱之间填充色转换层3，其中，隔热层可以为气凝胶层。气凝胶作为一种多孔结构，在填充色转换层3时，色转换层3可以渗透至气凝胶的孔洞中，使得到的LED芯片发光效果更好。

在本申请的一个实施例中，提供了一种LED芯片，如图5和图6所示，包括：发光芯片1，表面设置有多个槽6；色转换层3，设置在发光芯片1上，并填充在多个槽6中，用于改变发光芯片1发出的光的颜色。

在该实施例中，通过色转换层3的转化可以得到与发光芯片1发出的光不同颜色的光，槽6的槽壁可以对色转换层3进行固定，从而得到均匀稳定的色转换层3，能够提高LED芯片的发光效果。

在本申请的一个实施例中，色转换层3可以填充在槽6中并覆盖槽6的槽壁顶部，槽壁可以为透明壁，以得到更好的发光效果。在本申请的其他实施例中，色转换层3可以与槽壁的顶部齐平，以得到结构稳定的色转换层3。

在本申请的一个实施例中，相邻的槽6的槽口可以接触设置，以使槽口尽量遮挡发光芯片1表面，从而使色转换层3能够覆盖发光芯片1的更多面积，从而得到更好的发光效果。

在本申请的其他实施中，相邻槽6的槽口可以间隔设置，使LED芯片1发出的光与色转换层3一起参与混光，可以得到更多种发光颜色。在该实施例中，还可以在槽口的间隔处设置附加色转换层，从而同时将发光芯片1发出的光转换成附加色转换层对应的颜色和色转换层3对应的颜色，从而得到更多种发光颜色。比如，当发光芯片1为蓝光芯片，想要得到白光LED芯片，色转换层3为黄色荧光粉层，附加色转换层为绿色荧光粉层，则能够得到发光效果更好的白光LED芯片。

在本申请的一个实施例中，槽6的槽底可以为多边形或圆形，槽壁的倾斜角度可以根据需要设置。当槽底为多边形时，对应多边形棱角处的色转换层与相邻槽6之间的距离，可以等于对应多边形边处的色转换层与相邻槽6之间的距离，从而能够得到均匀转换效果，以得到更好的发光效果。

在本申请的一个实施例中，发光芯片1可以包括：相对设置的出光面和连接面，以及设置在出光面和连接面之间的侧面，其中，连接面用于连接基板，多个槽6可以设置在出光面，多个槽6可以设置在出光面和连接面，多个槽6可以设置在出光面和侧面，多个槽6可以设置在出光面和连接面和侧面；色转换层3可以设置在出光面，色转换层3可以设置在出光面和连接面，色转换层3可以设置在出光面和侧面，色转换层3可以设置在出光面和连接面和侧面。

在本申请的一个实施例中，槽6可以是发光芯片1本体的组成部分，可以对发光芯片1进行蚀刻得到槽6，蚀刻方法可以是激光蚀刻、干法刻蚀、湿法腐蚀纳米压印。

在本申请的一个实施例中，发光芯片1可以包括：N型层，N型层作为出光面，N型层上设有第一电极；量子阱发光层，设置在N型层设置第一电极的面，量子阱发光层避开第一电极设置；P型层，设置在量子阱发光层背离N型层的面，P型层背离量子阱发光层的面上设置第二电极；若出光面表面设置多个槽6，则对N型层进行蚀刻，槽6的槽底设置在N型层，槽6不穿透N型层，以避免芯片断路。

在本申请的一个实施例中，发光芯片1可以包括：本征半导体层，作为出光面；N型层，设置在本征半导体层上，N型层背离本征半导体层的面设有第一电极；量子阱发光层，设置在N型层背离本征半导体层的面，避开第一电极设置；P型层，设置在量子阱发光层背离N型层的面，P型层背离量子阱发光层的面上设置第二电极；若出光面表面设置多个槽6，则对本征半导体层进行蚀刻，或对本征半导体层及N型层进行蚀刻，槽6的槽底可以设置在N型层或本征半导体层，槽6不穿透N型层，以避免芯片断路。

在本申请的一个实施例中，发光芯片1可以包括：衬底，作为出光面；本征半导体层，设置在衬底上；N型层，设置在本征半导体层背离衬底的面，N型层背离本征半导体层的面设有第一电极；量子阱发光层，设置在N型层背离本征半导体层的面，避开第一电极设置；P型层，设置在量子阱发光层背离N型层的面，P型层背离量子阱发光层的面上设置第二电极；若出光面表面设置多个槽6，则对衬底进行蚀刻，或对衬底及本征半导体层进行蚀刻，或对衬底、本征半导体层及N型层进行蚀刻，槽6的槽底可以设置在衬底或本征半导体层或N型层上，槽6不穿透N型层，以避免芯片断路。

在本申请的其他实施例中，可以在发光芯片1表面设置保护层4，如图7所示，在保护层4上蚀刻槽6，槽6的槽底可以设置在保护层4或发光芯片2上。可以通过气相沉积的方法，在发光芯片1上设置保护层4。

在本申请的一个实施例中，槽6可以包括槽遮挡部，槽遮挡部包括生长端和与生长端相对的延伸端，生长端设置在槽6的内壁，延伸端设置在槽6内且与内壁之间留有缝隙，以对发光芯片1发出的光进行部分遮挡，而且可以避免将槽6完全遮挡。槽遮挡部可以为倾斜生长在槽6内壁的纳米柱，生长方式可以是金属催化等。

在本申请的一个实施例中，基于前述方案，内壁相对两个方向的遮挡部，沿着槽6的深度方向交错设置，从而进一步减少光的直射，同时又不会完全遮挡槽6。

在本申请的一个实施例中，LED芯片还可以包括隔热层，隔热层设置在发光芯片表面，隔热层为多孔结构，隔热的同时还能帮助散热；在隔热层表面设置多个槽，在隔热层的多个槽中填充色转换层3，其中，隔热层可以为气凝胶层。气凝胶作为一种多孔结构，在填充色转换层3时，色转换层3可以渗透至气凝胶的孔洞中，使得到的LED芯片发光效果更好。

在本申请的一个实施例中，提供了一种LED芯片，包括：发光芯片1，表面间隔设置有多个柱2和多个槽6；色转换层3，设置在发光芯片1上，并填充在多个槽6中，并填充在多个柱2之间，用于改变发光芯片1发出的光的颜色。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本申请，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本申请能够以多种形式具体实施而不脱离申请的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims

1.一种LED芯片，其特征在于，包括：

发光芯片，所述发光芯片表面设置保护层，所述保护层设置有多个槽或间隔设置多个柱；

色转换层，设置在所述发光芯片表面，填充在多个所述槽中或填充在多个所述柱之间，用于改变所述发光芯片发出的光的颜色。