專利名稱：一種發(fā)光二極管及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光電子器件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種發(fā)光二極管及其制備方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(Light-Emitting Diode，簡稱LED)是在半導(dǎo)體p-n結(jié)兩端施加正向 電壓時(shí)發(fā)出紫外、可見或紅外光的發(fā)光器件，是新一代的固體發(fā)光光源。由于它具有體積 小、壽命長、驅(qū)動(dòng)電壓低、反應(yīng)速度快、耐震、耐熱等特性，自從1964年第一支發(fā)光二極管問 世以來，人們一直沒有停止研究和開發(fā)的腳步，隨著發(fā)光材料的開發(fā)和半導(dǎo)體制作工藝的 改進(jìn)，以及在芯片生長過程中引入了分布式布拉格反射的結(jié)構(gòu)、光學(xué)微腔和量子阱結(jié)構(gòu)等， 使半導(dǎo)體照明用的發(fā)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(fù)合產(chǎn)生的光子在向外發(fā)射時(shí)產(chǎn)生的損失，主要包括三 個(gè)方面芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(fā)光二極管芯片的半導(dǎo)體材料一部分具有明顯超過3的折射率，而在常 規(guī)的發(fā)光二極管中，與芯片鄰接的介質(zhì)通常具有明顯較低的折射率，由此帶來的在發(fā)光二 極管芯片和鄰接的介質(zhì)之間的界面上的大的折射率躍變導(dǎo)致全反射的一個(gè)相當(dāng)小的極限 角，所以在芯片的一個(gè)活性區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的電磁輻射的絕大部分都從這個(gè)界面反射回芯片內(nèi)。 通過在芯片表面涂覆一層折射率相對較高的透明介質(zhì)層，由于該介質(zhì)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(fā)散角大，光強(qiáng)分布不均勻，如果不對光束 進(jìn)行匯聚，難以滿足照明所需的高亮度要求。因此，對芯片發(fā)出的朗伯分布光進(jìn)行匯聚，使 之變?yōu)楦咚构夥植?，并具有特定的發(fā)散角，能有效增加LED器件的發(fā)光亮度，提高LED器件 的發(fā)光效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是如何提供一種發(fā)光二極管及其制備方法，該方案 解決了光子在發(fā)光二極管芯片界面處的損失以及發(fā)光二極管芯片的出射光束發(fā)散角大的 問題，提高了發(fā)光二極管芯片的出光效率，并使發(fā)光二極管芯片發(fā)出的光束得到匯聚，熒光 粉受激發(fā)產(chǎn)生的光得到增強(qiáng)，提高了發(fā)光二極管的發(fā)光效率。本發(fā)明所提出的技術(shù)問題是這樣解決的提供一種發(fā)光二極管，包括底座、置于底 座上的發(fā)光二極管芯片和反光杯、置于發(fā)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膠粘劑，該膠粘劑 原料為以下質(zhì)量百分比的組份多硫醇-多烯體系94 99. 5 %單官能團(tuán)或多官能團(tuán)丙烯酸0.2 1%光引發(fā)劑0.1 5%
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光敏劑和助劑0.2 4%其中光引發(fā)劑為乙酰苯衍生物，光敏劑包括硫雜蒽醌或米蚩酮，助劑包括防靜電 劑、阻燃劑或偶聯(lián)劑，所述多硫醇-多烯體系包括以下結(jié)構(gòu)式的物質(zhì)
權(quán)利要求
1. 一種發(fā)光二極管，包括底座、置于底座上的發(fā)光二極管芯片和反光杯、置于發(fā)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膠粘劑，該膠粘劑原料為以下質(zhì)量百分比的組份多硫醇-多烯體系94 --99. 5%單官能團(tuán)或多官能團(tuán)丙烯酸0. 2 --1%光引發(fā)劑0. 1 --5%光敏劑和助劑0. 2 --4%其中光引發(fā)劑為乙酰苯衍生物，光每I劑包括硫雜蒽醌或米蚩酮，助劑包括防靜電劑、阻燃劑或偶聯(lián)劑，所述多硫醇-多烯體系包括以下結(jié)構(gòu)式的物質(zhì)
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述偶聯(lián)劑包括甲基乙烯基二氯 硅烷、甲基氫二氯硅烷、二甲基二氯硅烷、二甲基一氯硅烷、乙烯基三氯硅烷、Y -氨丙基三 甲氧基硅烷、聚二甲基硅氧烷、聚氫甲基硅氧烷、聚甲基甲氧基硅氧烷、Y-甲基丙烯酸丙醋 基三甲氧基硅烷、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、Y-縮水甘油醚丙基三甲氧基硅烷、氨丙基倍 半硅氧烷、Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、長鏈烷基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧 基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、Y -氯丙基三乙氧基硅烷、雙_( Y -三乙氧基硅基丙基)、苯 胺甲基三乙氧基硅烷、N- β (氨乙基)-Y -氨丙基三甲氧基硅烷、N- ( β -氨乙基)-Y -氨丙 基三乙氧基硅烷、Ν-β (氨乙基)-Y-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、Y-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基 三甲氧基硅烷、Υ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲基硅烷、Y-巰基丙基三甲氧基硅烷、Y-巰 基丙基三乙氧基硅烷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述發(fā)光二極管芯片為發(fā)藍(lán)光或 紫外光的芯片；所述熒光粉是一種借助藍(lán)光或紫外光激發(fā)而發(fā)光的熒光材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)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(nèi)摻或外涂于玻璃表面。
5.一種發(fā)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(fā)光二極管芯片，使發(fā)光二極管芯片發(fā)出的光能有效激發(fā)熒光粉；②選擇合適的固晶膠把發(fā)光二極管芯片粘合在底座上；③在發(fā)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(fā)光二極管芯片上點(diǎn)涂需要紫外光固化的膠粘劑，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(zhì) 量百分比的組份多硫醇-多烯體系94 99. 5 %單官能團(tuán)或多官能團(tuán)丙烯酸0. 2 光引發(fā)劑0.1 5%光敏劑和助劑0.2 4%其中光引發(fā)劑為乙酰苯衍生物，光敏劑包括硫雜蒽醌和米蚩酮，助劑包括防靜電劑、阻 燃劑和偶聯(lián)劑，所述多硫醇-多烯體系為以下結(jié)構(gòu)式的物質(zhì)OCH3(CH2)nC(CH2Ott(CH2)nSH)3OC(CH2ot(CH2)nSH))4OOHS(CH2)nCO(CH2CH2O)nC(CH2)nSH . HS(CH2CH2O)nCH2CH2SH‘⑥采用含熒光粉的透明玻璃將上述制備好的發(fā)光二極管進(jìn)行封裝，所述熒光粉內(nèi)摻或 外涂于玻璃表面；⑦測試器件的各項(xiàng)光電性能和參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種發(fā)光二極管，包括底座、置于底座上的發(fā)光二極管芯片和反光杯、置于發(fā)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膠粘劑，該聚焦透鏡是利用需要紫外光固化的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，由于紫外光固化的膠粘劑具有快速固化、透光率高、折射率大的優(yōu)點(diǎn)，使聚焦透鏡的制作效率和發(fā)光二極管芯片的出光效率得到提高，該方法簡單有效，便于大規(guī)模生產(chǎn)低成本、高性能的發(fā)光二極管。
文檔編號(hào)H01L33/48GK102122695SQ20101051487
公開日2011年7月13日 申請日期2010年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月21日
發(fā)明者于軍勝, 崔立強(qiáng), 曾紅娟, 蔣亞東 申請人:電子科技大學(xué)