一種led發(fā)光結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及半導(dǎo)體光電芯片制造技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種LED發(fā)光結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]自從20世紀(jì)90年代初商業(yè)化以來,經(jīng)過二十幾年的發(fā)展,GaN基LED已被廣泛應(yīng)用于戶內(nèi)外顯示屏、投影顯示用照明光源、背光源、景觀亮化照明、廣告、交通指示等領(lǐng)域,并被譽為二十一世紀(jì)最有競爭力的新一代固體光源。近年來,在政府各種政策的激勵和推動下,各種為提高LED發(fā)光亮度的技術(shù)應(yīng)運而生,例如圖形化襯底技術(shù)、側(cè)壁粗化技術(shù)、DBR技術(shù)、優(yōu)化電極結(jié)構(gòu)、在襯底或透明導(dǎo)電膜上制作二維光子晶體等。其中圖形化襯底技術(shù)最具成效,在2010年到2012年間,前后出現(xiàn)的錐狀結(jié)構(gòu)的干法圖形化襯底和金字塔形狀的濕法圖形化襯底完全取代了表面平坦的藍寶石襯底成為LED芯片的主流襯底,使LED的晶體結(jié)構(gòu)和發(fā)光亮度都得到了革命性的提高。
[0003]半導(dǎo)體發(fā)光器件所發(fā)射的光的波長取決于所用的半導(dǎo)體材料的價帶電子和導(dǎo)帶電子之間的能量差的帶隙,GaN材料具有較寬的能帶帶隙(從0.SeV到6.2eV),所以GaN基LED可通過在GaN外延有源層生長過程中摻入不同濃度的In、Al等元素來調(diào)節(jié)GaN基LED所發(fā)射的光的波長,實現(xiàn)GaN基LED的能量譜連續(xù)可調(diào),所以在單色性、色純度、色飽和度等方面,GaN基LED可與激光相媲美。
[0004]然而與激光相比,現(xiàn)有的LED所發(fā)射的光的發(fā)散角遠大于激光的發(fā)散角,即,激光在方向性上遠好于LED,為了適應(yīng)LED在不同領(lǐng)域的應(yīng)用,有必要設(shè)計一種發(fā)光方向性好的LED燈,尤其是能夠大面積出射平行光的LED燈,使其替代激光,而在相應(yīng)領(lǐng)域更好地發(fā)揮作用。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種LED發(fā)光結(jié)構(gòu),以解決現(xiàn)有的LED發(fā)光方向性較差的冋題。
[0006]為解決上述技術(shù)問題,本實用新型提供一種LED發(fā)光結(jié)構(gòu),包括:透明固定板、半球狀反光體陣列、LED芯片、固定支撐體結(jié)構(gòu)以及凸面聚光體陣列;所述半球狀反光體陣列固定于所述透明固定板的背面,所述凸面聚光體陣列通過所述固定支撐體結(jié)構(gòu)固定于所述透明固定板的正面上方;所述透明固定板正面設(shè)置有若干LED芯片固定區(qū),每個LED芯片固定區(qū)兩側(cè)各設(shè)置一透明導(dǎo)電體,每個LED芯片固定區(qū)內(nèi)固定一 LED芯片,每個LED芯片與其兩側(cè)的透明導(dǎo)電體形成電連接,并且,每個LED芯片均位于對應(yīng)的凸面聚光體的焦點上以及對應(yīng)的半球狀反光體的球心上。
[0007]可選的,在所述的LED發(fā)光結(jié)構(gòu),所述半球狀反光體陣列包括半球狀結(jié)構(gòu)陣列以及設(shè)置于所述半球狀結(jié)構(gòu)陣列內(nèi)壁上的反光層。
[0008]可選的,在所述的LED發(fā)光結(jié)構(gòu),所述半球狀結(jié)構(gòu)陣列由若干個陣列排布的中空的半球體組成。
[0009]可選的,在所述的LED發(fā)光結(jié)構(gòu),所述半球狀結(jié)構(gòu)陣列由若干個陣列排布的中空的半球體以及連接部組成。
[0010]可選的,在所述的LED發(fā)光結(jié)構(gòu),通過蒸發(fā)、濺射或噴涂工藝在所述半球狀結(jié)構(gòu)陣列的內(nèi)壁上形成所述反光層。
[0011]可選的,在所述的LED發(fā)光結(jié)構(gòu),所述透明固定板的背面設(shè)置有若干用以固定所述半球狀反光體陣列的卡槽。
[0012]可選的,在所述的LED發(fā)光結(jié)構(gòu),每個所述LED芯片固定區(qū)上設(shè)置有至少一個抽氣孔,通過真空吸附的方式將所述LED芯片固定于所述LED芯片固定區(qū)內(nèi)。
[0013]可選的,在所述的LED發(fā)光結(jié)構(gòu),所述透明導(dǎo)電體的材料為ITO或鎳金合金中的一種。
[0014]可選的,在所述的LED發(fā)光結(jié)構(gòu),所述固定支撐體結(jié)構(gòu)中每個固定支撐體為上下皆開口的圓筒狀結(jié)構(gòu)。
[0015]可選的,在所述的LED發(fā)光結(jié)構(gòu),所述凸面聚光體為雙凸面聚光體或單凸面聚光體。
[0016]在本實用新型提供的LED發(fā)光結(jié)構(gòu)中,將半球狀反光體陣列固定于透明固定板的背面,通過固定支撐體結(jié)構(gòu)將凸面聚光體陣列固定于所述透明固定板的正面上方,LED芯片位于凸面聚光體的焦點上,因而其朝上發(fā)射的光變成平行光出射,并且,所述LED芯片還位于半球狀反光體的球心上,因而朝下發(fā)射的光經(jīng)過半球狀反光體的反射后還能沿原路返回,從而匯聚于凸面聚光體的焦點上,繼續(xù)傳播通過凸面聚光體后也能變成平行光出射,如此,所述LED發(fā)光結(jié)構(gòu)能夠大面積發(fā)射平行光或接近平行的光,在某些領(lǐng)域取代激光,能夠更好地發(fā)揮作用。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型實施例的LED發(fā)光結(jié)構(gòu)的制作方法的流程示意圖;
[0018]圖2是本實用新型實施例的半球狀結(jié)構(gòu)陣列的剖面示意圖;
[0019]圖3是本實用新型實施例的一種半球狀結(jié)構(gòu)陣列的俯視示意圖;
[0020]圖4是本實用新型實施例的另一種半球狀結(jié)構(gòu)陣列的俯視示意圖;
[0021]圖5是本實用新型實施例的半球狀反光體陣列的剖面示意圖;
[0022]圖6是本實用新型實施例的透明固定板的剖面示意圖;
[0023]圖7是本實用新型實施例的透明固定板的俯視示意圖;
[0024]圖8是本實用新型實施例的透明固定板與半球狀結(jié)構(gòu)陣列固定后的剖面示意圖;
[0025]圖9是本實用新型實施例的LED芯片固定于透明固定板上的剖面示意圖;
[0026]圖10是本實用新型實施例的LED芯片與透明導(dǎo)電體電連接的剖面示意圖;
[0027]圖11是本實用新型實施例的凸面聚光體陣列固定于透明固定板上的剖面示意圖;
[0028]圖12是本實用新型實施例的LED發(fā)光結(jié)構(gòu)的發(fā)光示意圖。
【具體實施方式】
[0029]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型提出的LED發(fā)光結(jié)構(gòu)作進一步詳細說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書,本實用新型的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是,附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例,僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。
[0030]本實施例提供一種LED發(fā)光結(jié)構(gòu),主要請參考圖12,相應(yīng)的可參考圖2?圖11,所述LED發(fā)光結(jié)構(gòu)包括:透明固定板30、半球狀反光體陣列10、LED芯片20、固定支撐體結(jié)構(gòu)40以及凸面聚光體陣列50 ;所述半球狀反光體陣列10固定于所述透明固定板30的背面,所述凸面聚光體陣列50通過所述固定支撐體結(jié)構(gòu)40固定于所述透明固定板30的正面上方;所述透明固定板30正面設(shè)置有若干LED芯片固定區(qū)31,每個LED芯片固定區(qū)31兩側(cè)各設(shè)置一透明導(dǎo)電體34,并且,每個LED芯片固定區(qū)31內(nèi)固定一 LED芯片20,每個LED芯片20與其兩側(cè)的透明導(dǎo)電體34形成電連接,并且,每個LED芯片均位于對應(yīng)的凸面聚光體的焦點上以及對應(yīng)的半球狀反光體的球心上。
[0031]請參考圖1,其為本實用新型實施例的LED發(fā)光結(jié)構(gòu)制作方法的流程示意圖。如圖1所示,所述LED發(fā)光結(jié)構(gòu)制作方法包括:
[0032]步驟S1:提供一半球狀反光體陣列;
[0033]步驟S2:提供一透明固定板,所述透明固定板正面設(shè)置有若干LED芯片固定區(qū),每個LED芯片固定區(qū)兩側(cè)各設(shè)置一透明導(dǎo)電體;
[0034]步驟S3:將所述半球狀反光體陣列固定于所述透明固定板的背面,并將LED芯片固定于所述LED芯片固定區(qū)內(nèi),使所述LED芯片與其兩側(cè)的透明導(dǎo)電體形成電連接;
[0035]步驟S4:通過固定支撐體結(jié)構(gòu)將凸面聚光體陣列固定于所述透明固定板的正面上方,每個LED芯片均位于對應(yīng)的凸面聚光體的焦點上以及對應(yīng)的半球狀反光體的球心上。
[0036]具體的,請參考圖2?圖11,其為本實用新型實施例的LED發(fā)光結(jié)構(gòu)制作方法中所形成的器件結(jié)構(gòu)