一种发光二极管及其制备方法技术

技术编号:6657844 阅读:203 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,包括底座、置于底座上的发光二极管芯片和反光杯、置于发光二极管芯片上的聚焦透镜和置于反光杯上的含荧光粉的透明玻璃,其特征在于,所述聚焦透镜材料为需要紫外光固化的胶粘剂,该聚焦透镜是利用需要紫外光固化的胶粘剂在表面张力的作用下形成凸形的形状,在紫外光的照射下快速固化形成,由于紫外光固化的胶粘剂具有快速固化、透光率高、折射率大的优点,使聚焦透镜的制作效率和发光二极管芯片的出光效率得到提高,该方法简单有效,便于大规模生产低成本、高性能的发光二极管。

【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。在LED使用过程中,辐射复合产生的光子在向外发射时产生的损失,主要包括三 个方面芯片内部结构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损 失;以及由于入射角大于全反射临界角而引起的全反射损失。因此,很多光线无法从芯片中 出射到外部。由于发光二极管芯片的半导体材料一部分具有明显超过3的折射率,而在常 规的发光二极管中,与芯片邻接的介质通常具有明显较低的折射率,由此带来的在发光二 极管芯片和邻接的介质之间的界面上的大的折射率跃变导致全反射的一个相当小的极限 角,所以在芯片的一个活性区内产生的电磁辐射的绝大部分都从这个界面反射回芯片内。 通过在芯片表面涂覆一层折射率相对较高的透明介质层,由于该介质层处于芯片和空气之 间,从而有效减少了光子在界面的损失,提高了取光效率。由于LED光源是朗伯分布的,出射光束发散角大,光强分布不均勻,如果不对光束 进行汇聚,难以满足照明所需的高亮度要求。因此,对芯片发出的朗伯分布光进行汇聚,使 之变为高斯光分布,并具有特定的发散角,能有效增加LED器件的发光亮度,提高LED器件 的发光效率。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是如何提供,该方案 解决了光子在发光二极管芯片界面处的损失以及发光二极管芯片的出射光束发散角大的 问题,提高了发光二极管芯片的出光效率,并使发光二极管芯片发出的光束得到汇聚,荧光 粉受激发产生的光得到增强,提高了发光二极管的发光效率。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,包括底座、置于底 座上的发光二极管芯片和反光杯、置于发光二极管芯片上的聚焦透镜和置于反光杯上的含 荧光粉的透明玻璃,其特征在于,所述聚焦透镜材料为需要紫外光固化的胶粘剂,该胶粘剂 原料为以下质量百分比的组份多硫醇-多烯体系94 99. 5 %单官能团或多官能团丙烯酸0.2 1%光引发剂0.1 5%4光敏剂和助剂0.2 4%其中光引发剂为乙酰苯衍生物,光敏剂包括硫杂蒽醌或米蚩酮,助剂包括防静电 剂、阻燃剂或偶联剂,所述多硫醇-多烯体系包括以下结构式的物质权利要求1. 一种发光二极管,包括底座、置于底座上的发光二极管芯片和反光杯、置于发光二极 管芯片上的聚焦透镜和置于反光杯上的含荧光粉的透明玻璃,其特征在于,所述聚焦透镜 材料为需要紫外光固化的胶粘剂,该胶粘剂原料为以下质量百分比的组份多硫醇-多烯体系94 --99. 5%单官能团或多官能团丙烯酸0. 2 --1%光引发剂0. 1 --5%光敏剂和助剂0. 2 --4%其中光引发剂为乙酰苯衍生物,光每I剂包括硫杂蒽醌或米蚩酮,助剂包括防静电剂、阻燃剂或偶联剂,所述多硫醇-多烯体系包括以下结构式的物质2.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于,所述偶联剂包括甲基乙烯基二氯 硅烷、甲基氢二氯硅烷、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、聚氢甲基硅氧烷、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-缩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、长链烷基三甲氧基硅烷、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、双_( 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-环氧丙氧)丙基 三甲氧基硅烷、Υ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲基硅烷、Y-巯基丙基三甲氧基硅烷、Y-巯 基丙基三乙氧基硅烷。3.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于,所述发光二极管芯片为发蓝光或 紫外光的芯片;所述荧光粉是一种借助蓝光或紫外光激发而发光的荧光材料。4.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于,所述含荧光粉的透明玻璃是将荧 光粉内掺或外涂于玻璃表面。5.一种发光二极管的制备方法,其特征在于,包括以下步骤①选择与荧光粉匹配的发光二极管芯片,使发光二极管芯片发出的光能有效激发荧光粉;②选择合适的固晶胶把发光二极管芯片粘合在底座上;③在发光二极管芯片上引出电极;④将反光杯安置在底座上;⑤在发光二极管芯片上点涂需要紫外光固化的胶粘剂,所述胶粘剂在表面张力的作用 下形成凸形的形状,在紫外光的照射下快速固化形成聚焦透镜,所述胶粘剂原料为以下质 量百分比的组份多硫醇-多烯体系94 99. 5 %单官能团或多官能团丙烯酸0. 2 光引发剂0.1 5%光敏剂和助剂0.2 4%其中光引发剂为乙酰苯衍生物,光敏剂包括硫杂蒽醌和米蚩酮,助剂包括防静电剂、阻 燃剂和偶联剂,所述多硫醇-多烯体系为以下结构式的物质OCH3(CH2)nC(CH2Ott(CH2)nSH)3OC(CH2ot(CH2)nSH))4OOHS(CH2)nCO(CH2CH2O)nC(CH2)nSH . HS(CH2CH2O)nCH2CH2SH‘⑥采用含荧光粉的透明玻璃将上述制备好的发光二极管进行封装,所述荧光粉内掺或 外涂于玻璃表面;⑦测试器件的各项光电性能和参数。全文摘要本专利技术公开了一种发光二极管,包括底座、置于底座上的发光二极管芯片和反光杯、置于发光二极管芯片上的聚焦透镜和置于反光杯上的含荧光粉的透明玻璃,其特征在于,所述聚焦透镜材料为需要紫外光固化的胶粘剂,该聚焦透镜是利用需要紫外光固化的胶粘剂在表面张力的作用下形成凸形的形状,在紫外光的照射下快速固化形成,由于紫外光固化的胶粘剂具有快速固化、透光率高、折射率大的优点,使聚焦透镜的制作效率和发光二极管芯片的出光效率得到提高,该方法简单有效,便于大规模生产低成本、高性能的发光二极管。文档编号H01L33/48GK102122695SQ20101051487公开日2011年7月13日 申请日期2010年10月21日 优先权日2010年10月21日专利技术者于军胜, 崔立强, 曾红娟, 蒋亚东 申请人:电子科技大学本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种发光二极管,包括底座、置于底座上的发光二极管芯片和反光杯、置于发光二极管芯片上的聚焦透镜和置于反光杯上的含荧光粉的透明玻璃,其特征在于,所述聚焦透镜材料为需要紫外光固化的胶粘剂,该胶粘剂原料为以下质量百分比的组份:多硫醇-多烯体系94~99.5%单官能团或多官能团丙烯酸        0.2~1%光引发剂                        0.1~5%光敏剂和助剂                    0.2~4%其中光引发剂为乙酰苯衍生物,光敏剂包括硫杂蒽醌或米蚩酮,助剂包括防静电剂、阻燃剂或偶联剂,所述多硫醇-多烯体系包括以下结构式的物质:

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:于军胜曾红娟崔立强蒋亚东
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:90

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