一种水下航行器照明灯的发光二极管制造方法及其照明灯技术

本申请公开了一种水下航行器照明灯的发光二极管制造方法及其照明灯，其方法包括：设置一层基底；测量半导体原片的理想发光曲线；根据理想发光曲线，计算优化层的最优比例和最优厚度；通过共溅射工艺制作优化层的材料；通过磁控溅射，将优化层镀在正极层的表面，得到半导体优化片。对半导体优化片进行封装，得到发光二极管并制作照明灯。计算优化层的最优比例和最优厚度，覆盖半导体原片，使其发光曲线接近理想发光曲线，发光效率更高，得到半导体优化片。进一步的，封装该优化片，得到的发光二极管的发光效率更高，使用该发光二极管制作的水下航行器的照明灯的发光效率更高，在水下航行时可以节约因照明而消耗的电能。行时可以节约因照明而消耗的电能。行时可以节约因照明而消耗的电能。

【技术实现步骤摘要】
一种水下航行器照明灯的发光二极管制造方法及其照明灯


[0001]本申请涉及水下设备的
，尤其是涉及一种水下航行器照明灯的发光二极管制造方法及其照明灯。

技术介绍

[0002]目前，市场上的水下航行器的照明灯采用普通的发光二极管。由于水下航行器内部空间狭小，无法携带很大的电池，电量非常宝贵，因此在水下航行时节约电能就很重要。但是，普通发光二极管的发光效率低，电能转化为光能的效率低，使用普通发光二极管制作的水下航行器的照明灯的发光效率低，安装了这种照明灯的水下航行器会因为照明而浪费很多电能。

技术实现思路

[0003]为此，本申请提供了一种水下航行器照明灯的发光二极管制造方法及其照明灯，能够解决水下航行器的发光二极管的发光效率低，导致水下航行器的照明灯发光效率低，浪费电能的问题，具体技术方案内容如下：
[0004]第一方面，本申请提供一种水下航行器照明灯的发光二极管制造方法，包括：
[0005]设置一层基底；在所述基底表面覆盖负极层，设置第一电极与所述负极层电连接；在所述负极层表面覆盖活性层；在所述活性层表面覆盖正极层，设置第二电极与所述正极层电连接，得到半导体原片；
[0006]测量所述半导体原片的理想发光曲线；根据所述理想发光曲线，计算用于优化所述半导体原片的优化层的材料中银和二氧化硅的最优比例和所述优化层的最优厚度，所述最优厚度为第一厚度；
[0007]通过共溅射工艺制作所述优化层的材料，根据所述最优比例，在第一溅射设备中加入银的靶材，在第二溅射设备中加入二氧化硅的靶材；通过第一溅射设备和第二溅射设备，将银的靶材和二氧化硅的靶材溅射到同一个目标位置，得到所述优化层的材料；
[0008]通过磁控溅射工艺，将所述优化层的材料，按照所述第一厚度，镀在所述正极层的表面，得到半导体优化片；
[0009]使用树脂材料，对所述半导体优化片进行封装，所述第一电极和所述第二电极部分露出封装体，得到发光二极管。
[0010]优选的，所述设置一层基底，包括：设置蓝宝石材料基底；通过粗抛光，将所述蓝宝石材料基底的厚度加工至0.5μm
‑
1μm；通过精细处理，并使用椭偏仪实时监测所述蓝宝石材料基底的厚度，将所述蓝宝石材料基底的厚度加工至81nm。
[0011]优选的，所述设置一层基底，包括：使用高能激光照射所述基底和所述负极层的界面处，直至所述基底与所述负极层剥离；在所述负极层被照射的界面处，镀基底替代层，所述基底替代层的材料为二氧化铪、或氧化铟锡、或聚甲基丙烯酸甲酯薄膜中的任意一种。
[0012]优选的，所述测量所述半导体原片的理想发光曲线，包括：将所述半导体原片放置
在试验台上，使用氦镉激光器发射激光穿过紫外线滤光镜，照射所述半导体原片顶部，对所述半导体原片进行激发；在所述紫外线滤光镜上方设置光谱仪，收集所述半导体原片被激发后穿过所述紫外线滤光镜的出射光；通过所述光谱仪测量所述半导体原片的光致发光强度曲线；通过洛伦兹曲线法对所述光致发光强度曲线进行拟合，得到所述半导体原片的理想发光曲线。
[0013]优选的，所述根据所述理想发光曲线，计算用于优化所述半导体原片的优化层的材料中银和二氧化硅的最优比例和所述优化层的最优厚度，所述最优厚度为第一厚度，包括：调整银和二氧化硅的比例，并计算各比例的用于优化所述半导体原片的优化层的材料的介电常数；根据各比例的介电常数计算各比例的自发辐射系数，根据各比例的自发辐射系数绘制各比例的色散关系曲线；将各比例的色散关系曲线与理想发光曲线对比，将色散关系曲线和理想发光曲线最接近的比例作为最优比例；调整所述优化层的厚度，计算各厚度对应的的色散关系曲线；将各厚度的色散关系曲线与理想发光曲线对比，将色散关系曲线和理想发光曲线最接近的厚度作为优化层的最优厚度，所述优化层的最优厚度为第一厚度。
[0014]优选的，所述方法还包括：通过仿真计算，得到用于插入所述优化层和所述正极层之间的插入层的最优厚度，所述插入层的最优厚度为第二厚度；所述插入层的材料为二氧化硅、或氧化铟锡、或四氮化三硅、或氟化镁中的任意一种；在所述优化层和所述正极层之间插入所述插入层。
[0015]优选的，所述通过仿真计算，得到用于插入所述优化层和所述正极层之间的插入层的最优厚度，所述插入层的最优厚度为第二厚度，包括：预设插入层厚度，建立仿真模型，所述仿真模型包括所述半导体原片，所述插入层和所述优化层的粗糙起伏参数；设置监测面和边界条件；设置偶极子，计算各插入层厚度对应的监测面上的光强，将所述监测面上的光强最大时对应的插入层厚度作为插入层的最优厚度，所述插入层的最优厚度为第二厚度。
[0016]优选的，所述通过洛伦兹曲线法对所述光致发光强度曲线进行拟合，得到所述半导体原片的理想发光曲线，包括：
[0017]使用如下公式对所述光致发光强度曲线进行拟合：
[0018][0019]其中I
PL
(ω)为理想发光曲线的值，I
PL
(ω
C
)为光致发光强度曲线的峰值强度，Δω为光致发光强度曲线的半高宽度，ω为光致发光的波长，ω
C
为中心角频率。
[0020]第二方面，本申请提供一种水下航行器的照明灯，包括：
[0021]将所述发光二极管通过水密插接件和水密电源封装；在所述发光二极管上罩设框架式灯罩或开放式灯罩；在所述框架式灯罩或所述开放式灯罩的前端面开设进水孔，在所述框架式灯罩或所述开放式灯罩的后端面开设出水孔。
[0022]优选的，所述照明灯还包括：在所述发光二极管的背面设置反光罩，所述反光罩通过支架与所述框架式灯罩或开放式灯罩的侧壁相连。
[0023]综上所述，与现有技术相比，本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少
包括：测量所述半导体原片的理想发光曲线，根据所述理想发光曲线，计算用于优化所述半导体原片的优化层的材料中银和二氧化硅的最优比例和所述优化层的最优厚度；通过以上方法计算得到半导体原片优化层的最优比例和最优厚度，按照该比例和厚度制造的优化层被覆盖在半导体原片的表面，得到半导体优化片时，可以使得该半导体片的发光曲线更加接近理想发光曲线，发光效率更高。
[0024]进一步的，使用树脂材料，对半导体优化片进行封装，得到发光二极管，该发光二极管的发光效率更高，使用该发光二极管制作的水下航行器的照明灯的发光效率更高，在水下航行时可以节约因照明而消耗的电能。
附图说明
[0025]图1是本申请一实施例提供的一种水下航行器照明灯的发光二极管制造方法的流程图；
[0026]图2是本申请一实施例提供的一种测量光致发光强度曲线的方法示意图；
[0027]图3是本申请一实施例提供的一种通过洛伦兹曲线法对光致发光强度曲线进行拟合的方法示意图；
[0028]图4是本申请一实施例提供的一种发光二极管封装结构示意图；
[0029]图5是本申请一实施例提供的一种半导体片电极结构示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下航行器照明灯的发光二极管制造方法，其特征在于，包括：设置一层基底；在所述基底表面覆盖负极层，设置第一电极与所述负极层电连接；在所述负极层表面覆盖活性层；在所述活性层表面覆盖正极层，设置第二电极与所述正极层电连接，得到半导体原片；测量所述半导体原片的理想发光曲线；根据所述理想发光曲线，计算用于优化所述半导体原片的优化层的材料中银和二氧化硅的最优比例和所述优化层的最优厚度，所述最优厚度为第一厚度；通过共溅射工艺制作所述优化层的材料，根据所述最优比例，在第一溅射设备中加入银的靶材，在第二溅射设备中加入二氧化硅的靶材；通过第一溅射设备和第二溅射设备，将银的靶材和二氧化硅的靶材溅射到同一个目标位置，得到所述优化层的材料；通过磁控溅射工艺，将所述优化层的材料，按照所述第一厚度，镀在所述正极层的表面，得到半导体优化片；使用树脂材料，对所述半导体优化片进行封装，所述第一电极和所述第二电极部分露出封装体，得到发光二极管。2.如权利要求1所述的水下航行器照明灯的发光二极管制造方法，其特征在于，所述设置一层基底，包括：设置蓝宝石材料基底；通过粗抛光，将所述蓝宝石材料基底的厚度加工至0.5μm
‑
1μm；通过精细处理，并使用椭偏仪实时监测所述蓝宝石材料基底的厚度，将所述蓝宝石材料基底的厚度加工至81nm。3.如权利要求1所述的水下航行器照明灯的发光二极管制造方法，其特征在于，所述设置一层基底，包括：使用高能激光照射所述基底和所述负极层的界面处，直至所述基底与所述负极层剥离；在所述负极层被照射的界面处，镀基底替代层，所述基底替代层的材料为二氧化铪、或氧化铟锡、或聚甲基丙烯酸甲酯薄膜中的任意一种。4.如权利要求1所述的水下航行器照明灯的发光二极管制造方法，其特征在于，所述测量所述半导体原片的理想发光曲线，包括：将所述半导体原片放置在试验台上，使用氦镉激光器发射激光穿过紫外线滤光镜，照射所述半导体原片顶部，对所述半导体原片进行激发；在所述紫外线滤光镜上方设置光谱仪，收集所述半导体原片被激发后穿过所述紫外线滤光镜的出射光；通过所述光谱仪测量所述半导体原片的光致发光强度曲线；通过洛伦兹曲线法对所述光致发光强度曲线进行拟合，得到所述半导体原片的理想发光曲线。5.如权利要求1所述的水下航行器照明灯的发光二极管制造方法，其特征在于，所述根据所述理想发光曲线，计算用于优化所述半导体原片的优化层的材料中银和二氧化硅的最优比例和所述优化层的最优厚度，所述最优厚度为第一厚度，包括：调整银和二氧化硅的比例，并计算各比例的用于优化所述半导体原片的优化层的材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：张淏酥，郑若晗，马成，苗建明，王涛，龚喜，
申请(专利权)人：南方海洋科学与工程广东省实验室珠海，
类型：发明
国别省市：