[發明專利]一種發光二極管及其制備方法

無效

• 申請號: 201010514907.1
• 申請日: 2010-10-21
• 公開（公告）號: CN102064273A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 于軍勝;牛連斌;周建林;蔣亞東
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01L33/58
• 分類號: H01L33/58;C09J183/04;H01L33/00;H01L33/48
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技術領域

本發明涉及光電子器件技術領域，具體涉及一種發光二極管及其制備方法。

背景技術

發光二極管(Light-Emitting?Diode，簡稱LED)是在半導體p-n結兩端施加正向電壓時發出紫外、可見或紅外光的發光器件，是新一代的固體發光光源。由于它具有體積小、壽命長、驅動電壓低、反應速度快、耐震、耐熱等特性，自從1964年第一支發光二極管問世以來，人們一直沒有停止研究和開發的腳步，隨著發光材料的開發和半導體制作工藝的改進，以及在芯片生長過程中引入了分布式布拉格反射的結構、光學微腔和量子阱結構等，使半導體照明用的發光二極管效率在近幾年得到不斷提高。

在LED使用過程中，輻射復合產生的光子在向外發射時產生的損失，主要包括三個方面：芯片內部結構缺陷以及材料的吸收；光子在出射界面由于折射率差引起的反射損失；以及由于入射角大于全反射臨界角而引起的全反射損失。因此，很多光線無法從芯片中出射到外部。由于發光二極管芯片的半導體材料一部分具有明顯超過3的折射率，而在常規的發光二極管中，與芯片鄰接的介質通常具有明顯較低的折射率，由此帶來的在發光二極管芯片和鄰接的介質之間的界面上的大的折射率躍變導致全反射的一個相當小的極限角，所以在芯片的一個活性區內產生的電磁輻射的絕大部分都從這個界面反射回芯片內。通過在芯片表面涂覆一層折射率相對較高的透明介質層，由于該介質層處于芯片和空氣之間，從而有效減少了光子在界面的損失，提高了取光效率。

由于LED光源是朗伯分布的，出射光束發散角大，光強分布不均勻，如果不對光束進行匯聚，難以滿足照明所需的高亮度要求。因此，對芯片發出的朗伯分布光進行匯聚，使之變為高斯光分布，并具有特定的發散角，能有效增加LED器件的發光亮度，提高LED器件的發光效率。

發明內容

本發明所要解決的問題是：如何提供一種發光二極管及其制備方法，該方案解決了光子在發光二極管芯片界面處的損失以及發光二極管芯片的出射光束發散角大的問題，提高了發光二極管芯片的出光效率，并使發光二極管芯片發出的光束得到匯聚，熒光粉受激發產生的光得到增強，提高了發光二極管的發光效率。

本發明所提出的技術問題是這樣解決的：提供一種發光二極管，包括底座、置于底座上的發光二極管芯片和反光杯、置于發光二極管芯片上的聚焦透鏡和置于反光杯上的含熒光粉的透明玻璃，其特征在于，所述聚焦透鏡材料為需要紫外光固化的有機硅膠粘劑，該膠粘劑原料為以下質量百分比的組份：

光敏性的聚硅氧烷????????????????????92～99.5％

光引發劑????????????????????????????0.1～5％

稀釋劑和助劑????????????????????????0.4～6％

所述稀釋劑包括甲苯、二甲苯、活性環氧樹脂稀釋劑、環醚、環內酯或乙烯基醚單體，助劑包括填充劑、穩定劑或交聯劑；所述光引發劑包括安息香及其衍生物安息香甲醚、安息香乙醚和安息香異丙醚、苯乙酮類、二苯甲酮和2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮、烷基苯基酮類、α-羥烷基苯酮類、乙酰苯衍生物、二苯基碘鎓鹽、二芳基碘鎓鹽或三芳基碘鎓鹽。

按照本發明所提供的發光二極管，其特征在于，所述光敏性的聚硅氧烷包括：硫醇-烯烴官能化聚硅氧烷、丙烯酸酯化聚硅氧烷、環氧官能化聚硅氧烷、苯乙烯基聚硅氧烷或乙烯基醚官能化聚硅氧烷。

按照本發明所提供的發光二極管，其特征在于，所述發光二極管芯片為發藍光或紫外光的芯片；所述熒光粉是一種借助藍光或紫外光激發而發光的熒光材料。

按照本發明所提供的發光二極管，其特征在于，所述含熒光粉的透明玻璃是將熒光粉內摻或外涂于玻璃表面。

一種發光二極管的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

①選擇與熒光粉匹配的發光二極管芯片，使發光二極管芯片發出的光能有效激發熒光粉；

②選擇合適的固晶膠把發光二極管芯片粘合在底座上；

③在發光二極管芯片上引出電極；

④將反光杯安置在底座上；

⑤在發光二極管芯片上點涂需要紫外光固化的有機硅膠粘劑，所述膠粘劑在表面張力的作用下形成凸形的形狀，在紫外光的照射下快速固化形成聚焦透鏡，所述膠粘劑原料為以下質量百分比的組份：

光敏性的聚硅氧烷????????????????????92～99.5％

光引發劑????????????????????????????0.1～5％

稀釋劑和助劑????????????????????????0.4～6％