[发明专利]一种LED器件

说明书

技术领域：

本发明涉及电子照明器件领域，具体是一种涉及LED的发光器件。

背景技术：

发光二级管(Light emitting diode，简称LED器件)是一种能够将电能转化为可见光的固态半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED器件的半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，多数载流子为空穴；另一端是N型半导体，多数载流子为电子。当电流作用于这个PN结的时候，电子就会被推向P区，空穴被推向N区，由于能级势垒，电子或空穴到达P区或N区，再发生电子和空穴的复合，以光子形式发出能量。

与普通白炽灯、节能灯、三基色荧光灯相比，LED器件具有更长的寿命和更高的光效。但是，LED器件的造价昂贵使其不能够深入千家万户，并且散热问题是该领域的一大瓶颈。因此，制备低成本和散热性能良好的LED器件，是使LED照明技术其能够得到广泛应用的关键。

目前的LED器件多数为片状，只能向前侧一定角度内发射光照射，由于单个出光面比较窄，不能满足大照射范围的需要，因此高亮度LED器件通常是将LED大规模集成在线路板上，采用排列的方式来达到扩大照射面积及提高亮度的目的。然而，即使能增加其亮度，也未能扩大照射面积，因而限制了LED器件的使用范围，常用作装饰性灯具。同时，LED器件的视角和照度特性决定了必须采用多头的组合，通过增加LED器件数量来增加面积反而增加了成本，增加了大量热量的产生和聚集，并且由于照射角的限制使得LED器件的发光强度和色温不均匀，降低了发光效率。另外，有些LED器件具有不集中的出光方向，顶面和侧面也会发光，但是，在LED器件的电极制备和封装结构中，并没有很好的考虑除顶部之外发出的光线，这些光线大都被周围障碍物吸收而损失掉。因此，需要一种能够实现全方位高强度发射，色温均匀，并且质轻、体积小的LED器件器件，从而降低成本、改善色温，并有利于高亮度和集成化。

在专利JP1163398(A)中，涉及一种LED器件和制备方法，N型半导体结为球体，P型半导体结是由P型半导体薄膜层包裹在N型半导体结外面，然后对整个球体LED器件底部进行切割，切割位置镀上金属作为电极，最终形状为半球体。此LED器件，由于底部电极的制备，而将球体切割成半球体，不能使LED器件发出所有的光线，也就是说一部分光线被遮挡或吸收而损失掉；而且该底部电极的制备需切割P、N型半导体结来制备电极接触位置，切割会对P、N型半导体结造成损伤，降低器件的性能；对LED器件的保护封装方法仍采用传统方法，不利于器件的轻质小型化。

发明内容：

为解决上述难题，克服上述现有技术存在的不足，本发明提出一种LED器件，旨在制备轻量、小巧的LED器件，采用纳米半导体薄膜材料制备PN结以及采用涂覆法制备玻璃薄膜封装层，避免传统工艺导致器件尺寸的显著增加和大量热量的聚集的弊端，克服现有LED器件散热问题。

本发明的另一个目的是将LED器件的结构从传统的二维形式转换为三维结构，使LED器件在整个出射面的出射光线始终沿轴心方向，使整个器件的色温分布均匀，减少热量的产生，提高散热面积，降低制造成本。

本发明的一种LED器件，所使用的芯部三维导电模块为球体。

本发明的一种LED器件，用于LED器件的芯部三维导电模块的结构可以包括内外两层，也可以只有一层。对于包括内外两层的芯部三维导电模块，其中，内层材料可以是任意材料，并且在内层材料上覆盖有外层导电膜。

本发明的一种LED器件，在芯部三维导电模块外表面紧密覆盖着N(P)型纳米半导体薄膜层和透明导电薄膜层，降低器件重量，使得制备出的器件具有轻量小巧型特点。

本发明的一种LED器件，最外层采用涂覆法在器件外表面覆盖一层玻璃薄膜层用以封装整个LED器件，减少晶体内光吸收，增加出光量，并且减小了器件尺寸，为制备微型化器件创造了条件。