本發(fā)明涉及半導體光電子領域，特別涉及一種基于芯片級封裝的發(fā)光二極管。

背景技術：

LED以長壽命、抗震、高效、對光源良好的控制能力等優(yōu)點普遍應用于各個領域，比如：汽車電子、交通信號燈、背光源、建筑照明、裝飾等。

基于倒裝結構的芯片級封裝（CSP）技術采用噴涂熒光粉工藝，CSP封裝后尺寸不超過原芯片面積的1.2倍，僅有傳統LED封裝尺寸的五分之一左右，打破了傳統光源尺寸給設計帶來的限制，具有集成度高、體積小、成本低等優(yōu)勢。在性能上，由于CSP的小發(fā)光面、高光密特性，易于光學指向性控制；利用倒裝芯片的電極設計，使其電流分配更加均衡，適合更大電流驅動，從而有利于制作大功率LED；在工藝上，藍寶石使熒光粉與芯片MQW區(qū)的距離增加，熒光粉溫度更低，白光轉換效率也更高。

目前，基于芯片級封裝的發(fā)光二極管，如圖2所示，包括自下而上依次設置的倒裝LED芯片201、熒光膠層202和透明介質層203，這種結構的發(fā)光二極管不能使原來發(fā)生全發(fā)射的光線全部出射，進而LED芯片的發(fā)光效率低。

技術實現要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種基于芯片級封裝的發(fā)光二極管，通過在芯片級封裝LED的表面制作周期性納米圖形結構，能夠有效地提高LED芯片的發(fā)光效率和亮度。

為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案為：一種基于芯片級封裝的發(fā)光二極管，其創(chuàng)新點在于：包括自下而上依次設置的倒裝LED芯片、熒光膠層、透明介質層以及在透明介質層上制備的周期性納米圖形結構；所述周期性納米圖形結構的周期為10～5000 nm，高度為10～5000 nm。

進一步地，所述周期性納米圖形結構的圖形是具有周期結構的半球形、圓錐形、金字塔形或三角形中的一種。

進一步地，所述周期性納米圖形結構的圖形排列方式為正方晶格、三角晶格或蜂窩晶格中的一種。

進一步地，所述熒光膠層的材料為熒光粉和硅膠的混合體或量子點中的一種。

進一步地，所述熒光粉和硅膠的混合體，其中熒光粉的含量占總體的1%～20%。

進一步地，所述周期性納米圖形結構采用納米壓印技術制備。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：

（1）本發(fā)明基于芯片級封裝的發(fā)光二極管，采用在發(fā)光源的出光面上制作周期性納米圖形結構，通過調整納米圖形的周期和高度，能夠增加LED芯片出射光的透過率，從而能夠有效地提高LED的發(fā)光效率和亮度；

（2）本發(fā)明基于芯片級封裝的發(fā)光二極管，采用納米壓印技術直接進行納米圖形結果的制作，產量高，生產成本低，適于大規(guī)模工業(yè)化生產。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

圖1為本發(fā)明基于芯片級封裝的發(fā)光二極管的斷面結構示意圖。其中數字的含義為：倒裝LED芯片101、熒光膠層102、透明介質層103、透明介質層上的納米圖形結構104。

圖2為傳統的芯片級封裝LED的斷面結構示意圖。其中數字的含義為：倒裝LED芯片201、熒光膠層202、透明介質層203。

圖3為實施例中正方晶格排列的周期性納米圖形結構示意圖。

圖4為實施例中三角晶格排列的周期性納米圖形結構示意圖。

圖5為實施例中蜂窩晶格排列的周期性納米圖形結構示意圖。

圖6為利用ANSYS軟件模擬的采用周期型納米結構提高光提取效率的仿真結果圖。

具體實施方式

下面的實施例可以使本專業(yè)的技術人員更全面地理解本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。

實施例

本實施例基于芯片級封裝的發(fā)光二極管，如圖1所示，包括自下而上依次設置的倒裝LED芯片101、熒光膠層102、透明介質層103以及在透明介質層103上制備的周期性納米圖形形結構104。

作為實施例，更具體的實施方式為倒裝LED芯片為藍光LED，

熒光層102為熒光粉與硅膠的混合體，其中熒光粉的含量占總體的1%～10%；透明介質層103材料為硅膠，折射率n為1.54，厚度為50 μm；周期性納米圖形結構104采用納米壓印技術制備，制備出周期性的半球形，納米圖形結構周期為400 nm，高度為200 nm。

實施例中的納米圖形結構周期不局限為400 nm，高度不局限為200 nm，周期性納米圖形結構的周期可在10～5000 nm，高度在10～5000 nm。

實施例中周期性納米半球形的排列方式，可以采用如圖3所示的正方晶格排列方式，或采用如圖4所示的三角晶格排列方式，也可采用如圖5所示的蜂窩晶格排列方式。

對本實施例中高度為400 nm，周期為800 nm的半球形周期性增透結構進行仿真模擬，如圖6所示，為采用ANSYS軟件模擬的采用周期型納米結構提高光提取效率的仿真結果圖。從圖中可以明顯的看出，采用納米周期結構的CSP封裝芯片比傳統的CSP芯片光提取效率增加了6%。仿真結果表明，在CSP表面制作周期性納米結構，能有效地提高LED芯片的光提取效率。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征以及本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。