專利名稱：具有高顯色性的白光led器件和led芯片模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于發(fā)光器件的制造領(lǐng)域，涉及一種發(fā)光二極管器件的結(jié)構(gòu)及其制造方法，尤其涉及一種具有高顯色性的白光發(fā)光二極管器件及其LED芯片模塊。
背景技術(shù)：
LED (發(fā)光二極管)光源具有高效率、長(zhǎng)壽命、節(jié)能、不含Hg等有害物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)。隨著LED技術(shù)的迅猛發(fā)展，LED的亮度、壽命等性能都得到了極大的提升，使得LED的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，從路燈等室外照明到裝飾燈等室內(nèi)照明，均紛紛使用或更換成LED作為光源。 而其中白光LED作為普通照明的應(yīng)用，更是有著深遠(yuǎn)的意義。目前實(shí)現(xiàn)白光LED的主流技術(shù)是藍(lán)光LED芯片搭配黃色熒光粉，但其顯色指數(shù)較低，難以實(shí)現(xiàn)顯色指數(shù)達(dá)80或以上的要求，這就導(dǎo)致白光LED難以進(jìn)入閱讀照明、櫥窗照明及醫(yī)療照明等室內(nèi)照明領(lǐng)域。因此， 如何提升白光LED的顯色指數(shù)，已經(jīng)成為照明領(lǐng)域中的一個(gè)急需得到解決的問題。如公開號(hào)為CN101694863A的中國(guó)實(shí)用新型專利申請(qǐng)公開了一種高顯色指數(shù)白光 LED的制作方法，該方法主要是將膠黏劑與熒光粉的混合物涂敷在藍(lán)光LED芯片上，其中熒光粉由黃色熒光粉、紅色熒光粉及數(shù)種波長(zhǎng)的綠色熒光粉混合而成，并通過四種熒光粉的混合實(shí)現(xiàn)高顯色性。但是，由于紅色熒光粉的轉(zhuǎn)換效率較低，從而會(huì)影響整個(gè)發(fā)光器件的出光效率。又如公開號(hào)為CN101246876A的中國(guó)實(shí)用新型專利申請(qǐng)公開了一種高光效高顯色性的LED燈，該LED燈選擇一個(gè)或一個(gè)以上的藍(lán)光LED芯片作為激發(fā)光源，配置多個(gè)紅光 LED芯片，通過調(diào)節(jié)紅光強(qiáng)度可獲得不同色溫的高光效高顯色性的發(fā)光效果。但是，由于藍(lán)光LED芯片和多個(gè)紅光LED芯片設(shè)置在基板的同一個(gè)平面上，不同發(fā)光波長(zhǎng)芯片位于基板的不同區(qū)域，往往會(huì)導(dǎo)致混色效果不均勻。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)與不足，提供一種高出光率、混色均勻的高顯色性的白光LED器件及其LED芯片模塊。本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種白光LED器件，包括一 LED芯片模塊、一基板以及一熒光膠。該LED芯片模塊包括層疊設(shè)置的至少一第一 LED芯片和至少一第二 LED芯片，以及設(shè)置在該第一 LED芯片和第二 LED芯片之間一半透反射層，該半透反射層直接透射其一側(cè)的光線，而反射其另一側(cè)的光線。該LED芯片模塊設(shè)置在基板上，該熒光膠設(shè)置在基板上并將LED芯片模塊包覆。一種LED芯片模塊，其包括層疊設(shè)置的至少一第一 LED芯片和至少一第二 LED芯片，以及設(shè)置在該第一 LED芯片和第二 LED芯片之間一半透反射層，該半透反射層直接透射其一側(cè)的光線，而反射其另一側(cè)的光線。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的白光LED器件及其LED芯片模塊在層疊設(shè)置的第一 LED芯片和第二 LED芯片之間設(shè)置半透反射層，使半透反射層之下的光線可直接穿透半
4透反射層且使半透反射層之上的光線同時(shí)被反射而不被下層的LED芯片吸收，從而在實(shí)現(xiàn)高顯色指數(shù)且混色均勻的同時(shí)，提高LED器件的出光效率。為了能更清晰的理解本實(shí)用新型，以下將結(jié)合附圖說明闡述本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。

圖1是本實(shí)用新型的LED器件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的LED芯片模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例1的LED芯片模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3所示的LED芯片模塊的電路示意圖。圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例2的LED芯片模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例3的LED芯片模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是圖6所示的LED芯片模塊的電路示意圖。圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例4的LED芯片模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)同時(shí)參閱圖1和圖2，其中，圖1是本實(shí)用新型的LED器件的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1的LED芯片模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型的LED器件包括一基板1，設(shè)置在基板1上的LED芯片模塊2，以及設(shè)置在基板1上、并將LED芯片模塊2包覆的熒光膠3。其中，該LED芯片模塊2包括第一 LED芯片21、第二 LED芯片22和一半透反射層 23。該第一 LED芯片21與基板1接觸并與其電連接。該第二 LED芯片22設(shè)置在該第一 LED芯片21的上方并與其電連接。該半透反射層23設(shè)置在該第一 LED芯片21和第二 LED 芯片22之間，并同時(shí)與該第一 LED芯片21和第二 LED芯片22接觸或者與其中之一接觸。 該第二 LED芯片22發(fā)出的光線部分直接往覆蓋熒光膠3的一側(cè)出射，部分通過該半透反射層23反射后再往覆蓋熒光膠3的一側(cè)出射。該第一 LED芯片21發(fā)出的光線可直接穿透該半透反射層23向上出射。即該半透反射層23可反射其一側(cè)的光線，且能使其另一側(cè)的光線穿透。從而使混色均勻且提高顯色性的同時(shí)，又能提高該LED器件的出光率。以下通過多個(gè)實(shí)施例說明該LED芯片模塊2的具體結(jié)構(gòu)。實(shí)施例1 請(qǐng)同時(shí)參閱圖3和圖4，其中，圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例1的LED芯片模塊的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是圖3所示的LED芯片模塊的電路示意圖。其中，該第一 LED芯片21為正裝結(jié)構(gòu)的LED芯片，其出光方向?yàn)殡姌O一側(cè)出光；第二 LED芯片22為倒裝結(jié)構(gòu)的LED芯片，其出光方向?yàn)樵摰诙?LED芯片22的外延襯底一側(cè)(即與電極相對(duì)的另一側(cè))。該第一 LED芯片21的P極表面設(shè)有第一透明導(dǎo)電層212，絕緣層214覆蓋在第一透明導(dǎo)電層212的部分表面，第一金屬焊墊213設(shè)置在該第一 LED芯片的N極表面和該絕緣層214表面。該第二 LED芯片22的P極表面設(shè)有第二透明導(dǎo)電層222，第二金屬焊墊223 設(shè)置在該第二 LED芯片22的N極表面和該第二透明導(dǎo)電層222表面。該第一 LED芯片21的絕緣層上的的第一金屬焊墊213與該第二 LED芯片22的N 極的第二金屬焊墊223通過凸點(diǎn)焊球215連接；同樣，該第一 LED芯片21的N極的第一金屬
5焊墊213和該第二 LED芯片22的P極的第二金屬焊墊223通過凸點(diǎn)焊球215連接，從而使該第一 LED芯片21和該第二 LED芯片22之間形成如圖4所示的串聯(lián)關(guān)系。外接焊墊216 設(shè)置在該第一透明導(dǎo)電層212上以及該絕緣層214上的第一金屬焊墊213上，該LED芯片模塊2通過該外接焊墊216接入外部驅(qū)動(dòng)電源。在本實(shí)施例中，該第一 LED芯片21為藍(lán)光LED芯片，該第二 LED芯片22為紅光 LED芯片。半透反射層23設(shè)置在該第二透明導(dǎo)電層222的表面，并對(duì)應(yīng)該第一透明導(dǎo)電層 212的區(qū)域。該半透反射層為由兩種介電系數(shù)不同的材料按ABAB……的方式交替排列組成的多層膜結(jié)構(gòu)，其組成如下表1中所示，其中，該多層膜結(jié)構(gòu)中的第1層位于靠近藍(lán)光LED 芯片的一側(cè)，第16層位于靠近紅光LED芯片的一側(cè)。
權(quán)利要求1.一種白光LED器件，其特征在于包括一 LED芯片模塊，該LED芯片模塊包括層疊設(shè)置的至少一第一 LED芯片和至少一第二 LED芯片，以及設(shè)置在該第一 LED芯片和第二 LED芯片之間一半透反射層，該半透反射層直接透射其一側(cè)的光線，而反射其另一側(cè)的光線；一基板；以及一熒光膠；該LED芯片模塊設(shè)置在基板上，該熒光膠設(shè)置在基板上并將LED芯片模塊包覆。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白光LED器件，其特征在于該第一LED芯片為正裝LED芯片，一透明導(dǎo)電層覆蓋在該第一 LED芯片的P極表面，一絕緣層覆蓋在該第一透明導(dǎo)電層的部分表面，二第一金屬焊墊分別設(shè)置在該第一 LED芯片的N極表面和該絕緣層表面；該第二 LED芯片為倒裝LED芯片，一第二透明導(dǎo)電層覆蓋在該第二 LED芯片的P極表面，二第二金屬焊墊分別設(shè)置在該第二 LED芯片的N極表面和該第二透明導(dǎo)電層表面；該第一 LED芯片的絕緣層表面的第一金屬焊墊與該第二 LED芯片的N極的第二金屬焊墊通過凸點(diǎn)焊球連接，該第一 LED芯片的N極的第一金屬焊墊和該第二 LED芯片的P極的第二金屬焊墊通過凸點(diǎn)焊球連接；該半透反射層設(shè)置在該第一透明導(dǎo)電層表面，或者設(shè)置在該第二透明導(dǎo)電層表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白光LED器件，其特征在于該第一LED芯片和該第二 LED 芯片為垂直結(jié)構(gòu)的LED芯片，一第一金屬焊墊設(shè)置在該第一 LED芯片的N極表面，一凸點(diǎn)焊球設(shè)置在該第一金屬焊墊的上表面；一第二透明導(dǎo)電層覆蓋在該第二LED芯片的P極表面； 該第二 LED芯片設(shè)置在該第一 LED芯片的上方；該半透反射層設(shè)置在該第一 LED芯片的N極表面的該第一金屬焊墊以外的區(qū)域，該第二透明導(dǎo)電層與該半透反射層及凸點(diǎn)焊球接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白光LED器件，其特征在于該第一LED芯片和第二 LED芯片為倒裝結(jié)構(gòu)的LED芯片；一金屬導(dǎo)電層覆蓋在該第一 LED芯片的N極表面并沿其側(cè)邊延伸覆蓋至外延襯底表面的一端，以及該金屬導(dǎo)電層還覆蓋在該第一 LED芯片的P極表面并沿其側(cè)邊延伸覆蓋至外延襯底表面的另一端；一第二透明導(dǎo)電層覆蓋在該第二 LED芯片的 P極表面，二第二金屬焊墊分別設(shè)置在該第二 LED芯片的N極表面以及在該第二透明導(dǎo)電層上；該LED芯片模塊還包括一襯底，襯底表面設(shè)置有金屬布線；該第二 LED芯片的第二金屬焊墊通過凸點(diǎn)焊球固定在該第一 LED芯片的外延襯底表面的金屬導(dǎo)電層上；該第一 LED 芯片的P極和N極表面的金屬導(dǎo)電層通過凸點(diǎn)焊球設(shè)置在該襯底的金屬布線上；該半透反射層設(shè)置在該第一 LED芯片的金屬導(dǎo)電層區(qū)域以外的外延襯底表面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白光LED器件，其特征在于該第一LED芯片為正裝結(jié)構(gòu)的 LED芯片，一第一透明導(dǎo)電層設(shè)置在該第一 LED芯片的P極表面，一第一金屬焊墊設(shè)置在該第一 LED芯片的N極表面和第一透明導(dǎo)電層表面，一凸點(diǎn)焊球設(shè)置在與該第一透明導(dǎo)電層相連的第一金屬焊墊的上表面；該第二 LED芯片為垂直結(jié)構(gòu)的LED芯片，一第二透明導(dǎo)電層覆蓋在該第二 LED芯片的P極表面，一第二金屬焊墊設(shè)置在該第二 LED芯片的N極表面；該第二 LED芯片設(shè)置在該第一 LED芯片的上方，并使該第二透明導(dǎo)電層與該凸點(diǎn)焊球接觸固定，一金屬線連接第二金屬焊墊與第一LED芯片的N極上的第一金屬焊墊；該半透反射層設(shè)置在該第一金屬焊墊和外接焊墊區(qū)域以外的該第一透明導(dǎo)電層的上表面，并與該第二透明導(dǎo)電層接觸。
6.一種LED芯片模塊，其特征在于該LED芯片模塊包括層疊設(shè)置的至少一第一 LED芯片和至少一第二 LED芯片，以及設(shè)置在該第一 LED芯片和第二 LED芯片之間一半透反射層， 該半透反射層直接透射其一側(cè)的光線，而反射其另一側(cè)的光線。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED芯片模塊，其特征在于該第一LED芯片為正裝LED芯片，一透明導(dǎo)電層覆蓋在該第一 LED芯片的P極表面，一絕緣層覆蓋在該第一透明導(dǎo)電層的部分表面，二第一金屬焊墊分別設(shè)置在該第一 LED芯片的N極表面和該絕緣層表面；該第二 LED芯片為倒裝LED芯片，一第二透明導(dǎo)電層覆蓋在該第二 LED芯片的P極表面，二第二金屬焊墊分別設(shè)置在該第二 LED芯片的N極表面和該第二透明導(dǎo)電層表面；該第一 LED芯片的絕緣層表面的第一金屬焊墊與該第二 LED芯片的N極的第二金屬焊墊通過凸點(diǎn)焊球連接，該第一 LED芯片的N極的第一金屬焊墊和該第二 LED芯片的P極的第二金屬焊墊通過凸點(diǎn)焊球連接；該半透反射層設(shè)置在該第一透明導(dǎo)電層表面，或者設(shè)置在該第二透明導(dǎo)電層表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED芯片模塊，其特征在于該第一LED芯片和該第二 LED芯片為垂直結(jié)構(gòu)的LED芯片，一第一金屬焊墊設(shè)置在該第一 LED芯片的N極表面，一凸點(diǎn)焊球設(shè)置在該第一金屬焊墊的上表面；一第二透明導(dǎo)電層覆蓋在該第二 LED芯片的P極表面； 該第二 LED芯片設(shè)置在該第一 LED芯片的上方；該半透反射層設(shè)置在該第一 LED芯片的N極表面的該第一金屬焊墊以外的區(qū)域，該第二透明導(dǎo)電層與該半透反射層及凸點(diǎn)焊球接觸。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED芯片模塊，其特征在于該第一LED芯片和第二 LED芯片為倒裝結(jié)構(gòu)的LED芯片；一金屬導(dǎo)電層覆蓋在該第一 LED芯片的N極表面并沿其側(cè)邊延伸覆蓋至外延襯底表面的一端，以及該金屬導(dǎo)電層還覆蓋在該第一 LED芯片的P極表面并沿其側(cè)邊延伸覆蓋至外延襯底表面的另一端；一第二透明導(dǎo)電層覆蓋在該第二 LED芯片的 P極表面，二第二金屬焊墊分別設(shè)置在該第二 LED芯片的N極表面以及在該第二透明導(dǎo)電層上；該LED芯片模塊還包括一襯底，襯底表面設(shè)置有金屬布線；該第二 LED芯片的第二金屬焊墊通過凸點(diǎn)焊球固定在該第一 LED芯片的外延襯底表面的金屬導(dǎo)電層上；該第一 LED芯片的P極和N極表面的金屬導(dǎo)電層通過凸點(diǎn)焊球設(shè)置在該襯底的金屬布線上；該半透反射層設(shè)置在該第一 LED芯片的金屬導(dǎo)電層區(qū)域以外的外延襯底表面上，或者設(shè)置在該第二透明導(dǎo)電層表面。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED芯片模塊，其特征在于該第一LED芯片為正裝結(jié)構(gòu)的 LED芯片，一第一透明導(dǎo)電層設(shè)置在該第一 LED芯片的P極表面，一第一金屬焊墊設(shè)置在該第一 LED芯片的N極表面和第一透明導(dǎo)電層表面，一凸點(diǎn)焊球設(shè)置在與該第一透明導(dǎo)電層相連的第一金屬焊墊的上表面；該第二 LED芯片為垂直結(jié)構(gòu)的LED芯片，一第二透明導(dǎo)電層覆蓋在該第二 LED芯片的P極表面，一第二金屬焊墊設(shè)置在該第二 LED芯片的N極表面； 該第二 LED芯片設(shè)置在該第一 LED芯片的上方，并使該第二透明導(dǎo)電層與該凸點(diǎn)焊球接觸固定，一金屬線連接第二金屬焊墊與第一 LED芯片的N極上的第一金屬焊墊；該半透反射層設(shè)置在該第一金屬焊墊區(qū)域以外的該第一透明導(dǎo)電層的上表面，并與該第二透明導(dǎo)電層接觸。
專利摘要一種白光LED器件，包括一LED芯片模塊、一基板以及一熒光膠。該LED芯片模塊包括層疊設(shè)置的至少一第一LED芯片和至少一第二LED芯片，以及設(shè)置在該第一LED芯片和第二LED芯片之間一半透反射層，該半透反射層直接透射其一側(cè)的光線，而反射其另一側(cè)的光線。該LED芯片模塊設(shè)置在基板上，該熒光膠設(shè)置在基板上并將LED芯片模塊包覆。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的白光LED器件及其LED芯片模塊在層疊設(shè)置的第一LED芯片和第二LED芯片之間設(shè)置半透反射層，使半透反射層之下的光線可直接穿透半透反射層且使半透反射層之上的光線同時(shí)被反射而不被下層的LED芯片吸收，從而在實(shí)現(xiàn)高顯色指數(shù)且混色均勻的同時(shí)，提高LED器件的出光效率。
文檔編號(hào)H01L25/075GK202150491SQ20112018796
公開日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月7日
發(fā)明者周玉剛, 姜志榮, 肖國(guó)偉, 許朝軍, 賴燃興 申請(qǐng)人:晶科電子(廣州)有限公司