一种发光二极管及其制备方法技术

技术编号:4042351 阅读:185 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种发光二极管,至少包括支架、LED芯片和在LED芯片上的发光层,所述发光层为一种或多种能发各种颜色光的荧光粉和需要紫外光固化的阳离子型紫外光固化胶粘剂的混合体系,所述阳离子型紫外光固化胶粘剂原料包括以下组份:环氧树脂或改性环氧树脂、稀释剂和阳离子光引发剂。该发光层解决了在涂覆荧光粉过程中胶体凝固和荧光粉沉淀问题,提高了荧光粉在芯片上的均匀性,增加了荧光粉层与芯片的粘结度,同时缩短了发光层固化的时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电子器件
,具体涉及。
技术介绍
发光二极管(Light Emitting Diode,简称LED)是在半导体p-n结两端施加正向 电压时发出紫外、可见或红外光的发光器件,是新一代的固体发光光源。由于它具有体积 小、寿命长、驱动电压低、反应速度快、耐震、耐热等特性,自从1964年第一支发光二极管问 世以来,人们一直没有停止研究和开发的脚步,随着发光材料的开发和半导体制作工艺的 改进,以及在芯片生长过程中引入了分布式布拉格反射的结构、光学微腔和量子阱结构等, 使半导体照明用的发光二极管效率在近几年得到不断提高。随着LED产业的迅猛发展,高效LED的应用范围在逐步扩大化,相应地对其性能也 日益提出更高的要求,包括亮度、显色性能、光色一致性等。改善LED性能需要重点研究的 包括如何涂覆荧光粉,在点胶过程中为解决胶凝固和荧光粉在胶体中分散不均勻以及荧光 粉沉淀的问题,点荧光粉所用的设备、装胶的容器等都需要保持一定的温度并不断的搅拌, 但这些问题并没有被很好的解决。因此,如何解决在点胶过程中胶体凝固和荧光粉在胶体 中分散不均勻以及荧光粉沉淀的问题,对改善LED的性能,甚至延长使用寿命,对于推动整 个产业的持续发展具有非常重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题是如何提供,该方案解决 了涂覆荧光粉过程中胶体凝固和荧光粉在胶体中易沉淀的问题,提高了点胶过程中出胶的 均勻性,增加了发光二极管中发光层的一致性,增加了发光层与芯片的粘结度,同时减少了 发光层固化所需的时间;该方案简单、有效,能够大大降低器件的生产成本和工艺难度,大 幅度地提高相关器件的良品率。本专利技术所提出的技术问题是这样解决的提供一种发光二极管,至少包括支架、 LED芯片和在LED芯片上的发光层,其特征在于,所述发光层材料为一种或多种能发各种颜 色光的荧光粉和需要紫外光固化的阳离子型紫外光固化胶粘剂组成的混合体系,所述阳离 子型紫外光固化胶粘剂原料包括以下质量百分比的组份环氧树脂或改性环氧树脂95 99. 5%稀释剂0.4 4%阳离子光引发剂0.1 3%所述稀释剂包括活性环氧树脂稀释剂、环醚、环内酯和乙烯基醚单体,所述阳离子 光引发剂包括二芳基碘鐺盐和三芳基碘鐺盐。按照本专利技术所提供的发光二极管,其特征在于,所述LED芯片为发蓝光或紫外光 的芯片;所述荧光粉是借助一种蓝光或紫外光激发而发光的荧光材料。一种发光二极管的制备方法,包括以下步骤3①选择与荧光粉匹配的LED芯片,使LED芯片发出的光能有效激发荧光粉;②选择合适的固晶胶把LED芯片粘合在支架或热沉上,当LED芯片的上、下面各有 一个电极时,要求固晶胶既能导电又能导热;当LED芯片的上面有两个电极时,要求固晶胶 既能绝缘又能导热;③在LED芯片上引出电极;④在LED芯片上涂覆发光层材料,所述发光层为荧光粉和需要紫外光固化的阳离 子型紫外光固化胶粘剂的混合体系,所述阳离子型紫外光固化胶粘剂原料包括以下质量百 分比的组份环氧树脂或改性环氧树脂95 99. 5%稀释剂0.4 4%阳离子光引发剂0.1 3%所述稀释剂包括活性环氧树脂稀释剂、环醚、环内酯和乙烯基醚单体,所述阳离子 光引发剂包括二芳基碘鐺盐和三芳基碘鐺盐。⑤对步骤④得到的发光层进行紫外光固化处理30秒;⑥将上述制备好的发光二极管进行封装;⑦测试器件的各项光电性能和参数。按照本专利技术所提供的发光二极管的制备方法,其特征在于,步骤④中,发光层材料 混合均勻后直接制备于LED芯片上,或者经过有机溶剂稀释后制备于LED芯片上;所述发光 层是通过滴涂、旋涂、浸涂、涂覆、喷墨打印、辊涂、LB膜中的一种或者几种方式而形成。本专利技术第一次提出采用一种或多种能发各种颜色光的荧光粉和需要紫外光固化 的胶粘剂组成的混合体系作为发光二极管的发光层,通过调节其中需要紫外光固化的胶粘 剂组份的比例,得到粘度合适的胶体,使荧光粉能在胶体中均勻分散,提高了出胶均勻性, 并且解决了荧光粉在胶体中沉淀的问题,这不仅增加了点胶过程中涂覆荧光粉的一致性, 提高了 LED的出光的一致性,同时由于荧光粉在胶体中分散均勻,增加了 LED的发光效率; 由于本专利技术的发光层中的胶粘剂是通过紫外光固化的,解决了在点胶过程中胶体凝固的问 题,因而不需要在点胶过程中对点荧光粉所用的设备、装胶的容器等都需要保持一定的温 度并不断的搅拌,降低了生产成本,同时,在涂覆荧光粉完成后的固化过程,只需对发光层 进行短时间的紫外光照射,不仅增加了荧光粉层与芯片的粘结度,而且由于不需要长时间 的烘烤固化,减少了固化过程所需的时间。附图说明图1是本专利技术所提供的发光二极管结构示意图;图2是本专利技术所提供的实施例1 4的结构示意图;图3是本专利技术所提供的实施例5 10的结构示意图;图4是两种LED的发光性能对比图,其中器件A为本专利技术实施例4中LED,器件B 为发光层的胶粘剂采用常规胶体的LED。其中,1、支架,2、固晶胶,3、LED芯片,4、金丝,5、发光层,6、外封装胶。 具体实施例方式4下面结合附图以及实施例对本专利技术作进一步描述本专利技术的技术方案是提供一种发光二极管,如图2所示,器件的结构包括支架1, 固晶胶2,LED芯片3,金丝4,发光层5,外封装胶6,其中LED芯片3位于支架1表面,发光 层5位于LED芯片3表面。如图3所示,器件的结构包括支架1,固晶胶2,LED芯片3,金丝4,发光层5,外封 装胶6,其中LED芯片3位于支架1表面,发光层5位于LED芯片3表面。本专利技术中支架1为发光二极管的依托,它要求有良好的化学稳定性和热稳定性, 良好的导电性和导热性。本专利技术中固晶胶2用于将LED芯片3粘接到支架上,当LED芯片的上、下面各有一 个电极时,要求固晶胶既能导电又能导热;当LED芯片的上面有两个电极时,要求固晶胶既 能绝缘又能导热;本专利技术中LED芯片3作为激发荧光粉发光的光源,它要求有较好的光功率以及发 光波长与荧光材料有很好的匹配,通常采用蓝光或紫外光芯片。本专利技术中发光层5采用一种或多种能发各种颜色光的荧光粉和需要紫外光固化 的阳离子型紫外光固化胶粘剂组成的混合体系。所述阳离子型紫外光固化胶粘剂原料包括 以下质量百分比的组份环氧树脂或改性环氧树脂95 99. 5%稀释剂0.4 4%阳离子光引发剂0.1 3%所述稀释剂包括活性环氧树脂稀释剂、环醚、环内酯和乙烯基醚单体,所述阳离子 光引发剂包括二芳基碘鐺盐和三芳基碘鐺盐。 本专利技术中外封装胶6用于封装LED芯片3和发光层5,它有良好的防水汽和氧气渗 透的能力,有良好的化学稳定性和热稳定性,通常采用热固化的环氧树脂。本专利技术中阳离子型紫外光固化胶粘剂各成份说明如下阳离子型光固化体系主要利用芳香族重氮盐、芳香族碘鐺盐、芳香族锍盐在紫外 线照射下光解产生质子酸,质子酸再引发单体进行阳离子聚合。与自由基固化体系相比,它 具有固化收缩率小、不受各种氧的阻聚作用以及若没有亲核杂质存在,一旦引发,聚合就会 长期继续下去等优点。但是,光引发剂在光照射时释放出的质子酸,对胶结基体会产生腐蚀 作用。理论上,凡能进行阳离子聚合的单体都可以用于阳离子固化,但是,目前最常用的是 各种环氧树脂或改性环氧树脂。各种活性环氧树脂稀释剂以及各种环醚、环内酯、乙烯基醚 单体等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管,至少包括支架、LED芯片和在LED芯片上的发光层,其特征在于,所述发光层材料为一种或多种能发各种颜色光的荧光粉和需要紫外光固化的阳离子型紫外光固化胶粘剂组成的混合体系,所述阳离子型紫外光固化胶粘剂原料包括以下质量百分比的组份:环氧树脂或改性环氧树脂95~99.5%稀释剂0.4~4%阳离子光引发剂0.1~3%所述稀释剂包括活性环氧树脂稀释剂、环醚、环内酯和乙烯基醚单体,所述阳离子光引发剂包括二芳基碘鎓盐和三芳基碘鎓盐。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:于军胜胡玉才邢国秀蒋亚东
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:90[中国|成都]

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