一种用于提高LED出光效率工艺制造技术

LED芯片发出的光在出射芯片的时候，有相当一部分被芯片与外界的界面反射，因此导致LED芯片光的损失；当芯片发出蓝光激发荧光粉，使荧光粉发出黄光，这些黄光很容易入射到芯片内部，芯片吸收黄光使芯片发出非蓝光的光。本发明专利技术提出一种用于提高LED芯片出光效率及防止黄光进入LED芯片产生干扰光的薄膜及制备薄膜的方法，薄膜沉积在LED芯片表面上，膜系为双层增透膜，厚度对蓝光来说是蓝光波长的四分之一倍；对黄光来说制作一定厚度的薄膜使黄光通过薄膜全部反射，无透射光。薄膜镀膜方法是采用电子枪蒸发沉积薄膜方法。在LED芯片上镀上该膜，使LED出光效率有效提高9％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术专利涉及一种用于提高LED芯片出光效率及防止干扰光的薄膜和薄膜制备方法。 技术背景半导体照明产业在全球已经兴起。在国家中长期科技规划战略研讨会议上，已将“新世纪照明工程”推荐为重大项目，发展半导体照明工程已经到了新时期。现在功率型白光LED的光效100～120lm/W，而真正能够取代白炽灯和荧光灯进入通用照明市场，其光效还有待提高。这一方面要求在芯片的制作上不断提高LED的量子效率，同时还要求在LED的封装及灯具的设计制作过程中尽可能提高出光效率。现有的LED出光效率低的原因之一是，LED芯片的折射率较高，LED发出的光在出射芯片的时候，有相当一部分光被芯片与外界(环氧树脂)的界面反射，因此导致LED芯片光的损失。蓝光芯片激发黄色荧光粉使荧光粉发出黄光，芯片吸收黄光光子，会使芯片发出杂光。 
技术实现思路
为了克服上述缺点，本专利技术提出一种用于提高LED出光效率及防止干扰光的薄膜，该薄膜可以减少蓝光自LED芯片发出时的反射，提高LED芯片的出光效率；及防止荧光粉发出的黄光进入芯片，镀一层对黄光全反射膜。其基本原理是：LED芯片材料折射率很高，在可见光折射率达到3.6，如果芯片发出的光直接出射，则由于界面反射，损失的光能有： R=(3.6-13.6+1)2=31.9%;]]>已有技术的LED结构是在LED芯片外面用硅胶封装，但该做法依然会让20％的光能损失，计算结果如下： 界面一：硅胶、LED芯片； 硅胶的折射率在可见光是1.54，因此该界面的反射率是： 界面二：硅胶、空气； r>R=(1.54-11.54+1)2=4.7%]]>因此，LED芯片发出的光经过两个界面反射后，光强变为 T1＝(1-16％)(1-4.7％)＝80.05％ 本专利技术是在LED芯片外镀两层TiO2薄膜，(光学厚度对蓝光来说是蓝光波长的四分之一倍；对黄光来说制作一定厚度的薄膜使黄光通过薄膜全部反射，无透射黄光。而且对蓝光透射率很高)，然后再加硅胶封装。经过本专利技术处理后，LED出光效率可提高9％。下面进行该结构光能透射率的计算。 界面一：TiO2、LED芯片； TiO2的折射率在可见光是2.2，因此该界面蓝光出射时的反射系数为 R=(3.6-2.23.6+2.2)2=5.8%]]>界面二：硅胶、TiO2；该界面对蓝光的反射系数为 R=(2.2-1.542.2+1.54)2=3.1%]]>界面三：硅胶、空气；该界面对蓝光的反射系数为 R=(1.54-11+1.54)2=4.5%]]>因此，LED芯片发出的光经过三个界面反射后，光强变为 T2＝(1-5.8％)(1-3.1％)(1-4.5％)＝87.7％ 可见，经过在LED芯片上镀膜，出光效率较现有的结构提高了 (T2-T1)/T1＝8.9％≈9％ 本专利技术的技术方案是设计一种薄膜，在LED芯片上镀制该薄膜，然后进行封装可使LED的出光效率提高约9％。 附图说明以下结合附图和实施例对本专利技术加以详细说明。 图1是本专利技术LED发光芯片的结构示意图。100为LED发光芯片，110、120为蒸镀的薄膜。 具体实施方式在LED发光芯片10()的表面加镀双层薄膜110、120，薄膜材料选取TiO2，镀膜方式采 取电子枪蒸发沉积薄膜方法。 (1)将LED芯片清洗干净； (2)将芯片放入镀膜机，放入TiO2靶材； (3)抽真空至2×10-2Pa，开始蒸镀； (4)用光学监控法，待LED芯片上薄膜厚度到达要求时，关挡板，停止蒸镀。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提高LED芯片出光效率及防止干扰光的薄膜，其特征在于：薄膜是沉积在LED芯片表面上，膜系为双层增透膜，材料选取对蓝光全透膜选TiO2作为膜材料；对黄光反射膜选ZnS MgF作为膜材料。厚度对蓝光来说是蓝光波长的四分之一倍；对黄光来说制作一定厚度的薄膜使黄光通过薄膜全部反射，无透射黄光。

【技术特征摘要】
1.一种用于提高LED芯片出光效率及防止干扰光的薄膜，其特征在于：薄膜是沉积在LED
芯片表面上，膜系为双层增透膜，材料选取对蓝光全透膜选TiO2作为膜材料；对黄光反
射膜选ZnS MgF作为膜材料。厚度对蓝...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱忠才，
申请(专利权)人：江苏稳润光电有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32