一种紫外光发光二极体元件结构及制造方法技术

本发明专利技术公开了一种紫外光发光二极体元件结构及制造方法，包括：一支撑部；一透光部，所述支撑部与所述透光部围合形成一容纳空间，所述容纳空间内填充有硅油；至少一紫外光发光二极体芯片，位于所述容纳空间内并设置于所述支撑部上；其中，所述紫外光发光二极体芯片的表面及侧面设置有保护层；所述支撑部与所述硅油之间设置有所述保护层。本发明专利技术不仅能够提高该发光二极体芯片的取光效率，并可以明显地改善发光二极体元件经过长时间工作，其输出光功率衰减的缺点。

【技术实现步骤摘要】
一种紫外光发光二极体元件结构及制造方法
本专利技术涉及发光二极体
，尤其涉及一种紫外光发光二极体元件结构及制造方法。
技术介绍
目前，发光波长介于260nm到320nm的深紫外光发光二极体的外部量子效率约1-3％及电光转换效率不到4％。然而，因为缺乏可以有效抵抗因为深紫外光波段照射所产生的化学特性变化的覆盖胶体，因此使用高透光性的石英玻璃(折射系数接近1.53)取代该覆盖胶体，做为保护深紫外光发光二极体的芯片不与环境的空气及水气起任何作用而发生不可预期的失效或严重毁损，并避免使用不适当的覆盖胶体造成质变而吸光，降低了光的萃取效率。再者，由于以蓝宝石为衬底的氮化物系深紫外光发光二极体芯片，其蓝宝石的折射系数接近1.8,氮化物系的化合物半导体折射系数接近2.3,一般为了进一步提高取光效率及有效散热的特性，采取倒装的固晶方式为最佳方案之一。当使用此倒装的固晶方式却又无适当的覆盖胶体介于蓝宝石与高透光性的石英玻璃之间，由氮化物系深紫外光发光二极体芯片的发光层所发出的光经由蓝宝石衬底的一侧射出将因为面对空气(折射系数＝1)及石英玻璃的折射系数(折射系数接近1.53)原因，导致光线在空气与石英玻璃之间被折射回来到氮化物系深紫外光发光二极体芯片而被吸收，如此造成多次的再吸收，所以降低了光萃取效率，有其缺点。深紫外光发光二极体的元件，目前采取的封装工艺路线，其所提供的发光二极体芯片与石英玻璃之间存在的空气间隙除了导致降低光萃取效率的缺点外，无法将发光二极体芯片所产生的热有效及快速地传导至外界，容易造成发光二极体光电特性衰退或烧毁，也是其缺点之一。于元件封装体中的发光二极体芯片与石英玻璃之间的空间注入热传导性比空气佳的硅油且其折射係数接近1.4～1.8大于空气的折射係数，如此可以降低发光二极体芯片发出的光线在空气与石英玻璃之间被折射回来，而且此硅油与封装体的内部大面积的接触，因此减少了空气间隙，能够有效散热。例如，在中国专利申请号：201510884181.3中公开了一种紫外光发光二极管的封装结构，包括：基板、透光体、至少一紫外光发光二极管、连接元件以及紫外光遮蔽层。透光体设置于基板上，透光体的内部具有空间。紫外光发光二极管设置于基板上、且位于所述空间内。连接元件设置在基板与透光体之间。紫外光遮蔽层设置在透光体与连接元件之间。该技术方案通过设置气体、硅油等取光材料来增加散热。但是，虽然该硅油可以将封装体内发光二极体芯片产生的热有效地传导至周围，再透过封装体、石英玻璃等散热并且改善了因为折射係数差异所导致的光萃取效率低的缺点，但是本专利之专利技术人发现单独使用硅油的发光二极体元件长时间的工作，对发光二极体元件的输出光功率衰减的缺点并没有明显地改善。鉴于此，故提出本申请。
技术实现思路
为解决
技术介绍
中存在的至少一个方面的技术问题，本专利技术提出一种紫外光发光二极体元件结构及制造方法，可以避免该发光二极体芯片长时间的工作致使硅油与该发光二极体芯片外围发生反应而质变，对发光二极体元件的输出光功率衰减的缺点有明显地改善。本专利技术提出的一种紫外光发光二极体元件结构，包括：一支撑部；一透光部，所述支撑部与所述透光部围合形成一容纳空间，所述容纳空间内填充有硅油；至少一紫外光发光二极体芯片，位于所述容纳空间内并设置于所述支撑部上；其中，所述紫外光发光二极体芯片的表面及侧面设置有保护层；所述支撑部与所述硅油之间设置有所述保护层。优选地，所述保护层为具有亲水性的SiOX薄膜，所述SiOX薄膜的厚度范围为100nm-1500nm。优选地，所述X的取值范围为：1≤X≤3。优选地，所述支撑部包括：一支架；所述紫外光发光二极体芯片设置于所述支架上；正电极、负电极，均设置于所述支架上并与所述紫外光发光二极体芯片电连接；一围坝，设置于所述支架上；所述透光部包括一石英玻璃盖板，所述石英玻璃盖板设置于所述围坝远离所述支架的一端，所述石英玻璃盖板、所述围坝与所述支架围合形成所述容纳空间；其中，所述支架、所述围坝与所述硅油之间均设置有所述保护层。优选地，所述透光部包括一石英玻璃管；所述支撑部包括：一封盖，安装在所述石英玻璃管的开口端，所述封盖上设有聚四氯乙烯层，所述封盖与所述石英玻璃管围合形成所述容纳空间；正电极、负电极，均设置于所述封盖上并与所述紫外光发光二极体芯片电连接；一支架，至少部分区域位于所述容纳空间内；所述紫外光发光二极体芯片设置于所述支架上；其中，所述支架、所述封盖与所述硅油之间均设置有所述保护层。优选地，所述支架安装于基板上，所述基板上设有导热层。优选地，所述透光部包括一石英玻璃管；所述支撑部包括：一封盖，安装在所述石英玻璃管的开口端，所述封盖上设有聚四氯乙烯层，所述封盖与所述石英玻璃管围合形成所述容纳空间；正电极、负电极，均设置于所述封盖上并与所述紫外光发光二极体芯片电连接；一基板，至少部分区域位于所述容纳空间内；所述紫外光发光二极体芯片设置于所述基板上；其中，所述基板、所述封盖与所述硅油之间均设置有所述保护层。本专利技术还公开了一种紫外光发光二极体元件结构的制造方法，将紫外光发光二极体芯片设置于支撑部与透光部形成的容纳空间内；在所述紫外光发光二极体芯片的表面及其侧面、所述支撑部靠近所述容纳空间的一侧均设置保护层；在所述容纳空间内加入硅油并利用所述透光部将所述容纳空间密封。优选地，所述支撑部包括一支架、一围坝、一正电极、一负电极；所述透光部包括一石英玻璃盖板；所述石英玻璃盖板、所述围坝与所述支架围合形成所述容纳空间；所述方法包括：将所述围坝设置于所述支架上；将所述正电极、负电极设置于所述支架上；将所述紫外光发光二极体芯片设置于所述支架上并位于所述围坝的内侧，并与所述正电极、负电极电连接；在所述紫外光发光二极体芯片的表面及其侧面、所述围坝的内侧壁均设置所述保护层；将硅油加入所述围坝内；将所述石英玻璃盖板安装在所述围坝远离所述支架的一端。优选地，所述支撑部包括一基板、一封盖、一正电极、一负电极；所述透光部包括一石英玻璃管；所述封盖与所述石英玻璃管围合形成所述容纳空间；所述方法包括：将所述正电极、负电极设置于所述封盖上；将所述紫外光发光二极体芯片设置于所述基板上，并与所述正电极、负电极电连接；在所述紫外光发光二极体芯片上的表面及其侧面、所述基板上及所述封盖均设置所述保护层；将所述紫外光发光二极体芯片、所述基板置于所述石英玻璃管内；将硅油加入石英玻璃管内；利用封盖将所述石英玻璃管的开口端密封；或，所述支撑部包括一支架、一基板、一封盖、一正电极、一负电极；所述透光部包括一石英玻璃管；所述封盖与所述石英玻璃管围合形成所述容纳空间；所述方法包括：将所述正电极、负电极设置于所述封盖上；<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紫外光发光二极体元件结构，其中，包括：/n一支撑部；/n一透光部，所述支撑部与所述透光部围合形成一容纳空间，所述容纳空间内填充有硅油；/n至少一紫外光发光二极体芯片，位于所述容纳空间内并设置于所述支撑部上；其中，所述紫外光发光二极体芯片的表面及侧面设置有保护层；所述支撑部与所述硅油之间设置有所述保护层。/n

【技术特征摘要】
1.一种紫外光发光二极体元件结构，其中，包括：
一支撑部；
一透光部，所述支撑部与所述透光部围合形成一容纳空间，所述容纳空间内填充有硅油；
至少一紫外光发光二极体芯片，位于所述容纳空间内并设置于所述支撑部上；其中，所述紫外光发光二极体芯片的表面及侧面设置有保护层；所述支撑部与所述硅油之间设置有所述保护层。


2.根据权利要求1所述的紫外光发光二极体元件结构，其中，所述保护层为具有亲水性的SiOX薄膜，所述SiOX薄膜的厚度范围为100nm-1500nm。


3.根据权利要求2所述的紫外光发光二极体元件结构，其中，所述X的取值范围为：1≤X≤3。


4.根据权利要求1或2或3所述的紫外光发光二极体元件结构，其中，所述支撑部包括：
一支架；所述紫外光发光二极体芯片设置于所述支架上；
正电极、负电极，均设置于所述支架上并与所述紫外光发光二极体芯片电连接；
一围坝，设置于所述支架上；
所述透光部包括一石英玻璃盖板，所述石英玻璃盖板设置于所述围坝远离所述支架的一端，所述石英玻璃盖板、所述围坝与所述支架围合形成所述容纳空间；其中，
所述支架、所述围坝与所述硅油之间均设置有所述保护层。


5.根据权利要求1或2或3所述的紫外光发光二极体元件结构，其中，
所述透光部包括一石英玻璃管；
所述支撑部包括：
一封盖，安装在所述石英玻璃管的开口端，所述封盖上设有聚四氯乙烯层，所述封盖与所述石英玻璃管围合形成所述容纳空间；
正电极、负电极，均设置于所述封盖上并与所述紫外光发光二极体芯片电连接；
一支架，至少部分区域位于所述容纳空间内；所述紫外光发光二极体芯片设置于所述支架上；其中，
所述支架、所述封盖与所述硅油之间均设置有所述保护层。


6.根据权利要求5所述的紫外光发光二极体元件结构，其中，所述支架安装于基板上，所述基板上设有导热层。


7.根据权利要求1或2或3所述的紫外光发光二极体元件结构，其中，所述透光部包括一石英玻璃管；
所述支撑部包括：
一封盖，安装在所述石英玻璃管的开口端，所述封盖上设有聚四氯乙烯层，所述封盖与所述石英玻璃管围合形成所述容纳空间；
正电极、负电极，均设置于所述封盖上并与所述紫外光发光二极体芯片电连接；
一基板，至少部分区域位于所述容纳空间内；所述紫外光发光二极体芯片设置于所述基板上；其中，

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝文新，刘召忠，林辉，杨小利，
申请(专利权)人：江西新正耀光学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36