[发明专利]一种发光二极管及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电子器件技术领域，具体涉及一种发光二极管及其制备方法。

背景技术

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，光强分布不均匀，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。

发明内容

本发明所要解决的问题是：如何提供一种发光二极管及其制备方法，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。

本发明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有机硅胶粘剂，该胶粘剂原料为以下质量百分比的组份：

光敏性的聚硅氧烷                    92～99.5％

光引发剂                            0.1～5％

稀释剂和助剂                        0.4～6％

所述稀释剂包括甲苯、二甲苯、活性环氧树脂稀释剂、环醚、环内酯或乙烯基醚单体，助剂包括填充剂、稳定剂或交联剂；所述光引发剂包括安息香及其衍生物安息香甲醚、安息香乙醚和安息香异丙醚、苯乙酮类、二苯甲酮和2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、烷基苯基酮类、α-羟烷基苯酮类、乙酰苯衍生物、二苯基碘鎓盐、二芳基碘鎓盐或三芳基碘鎓盐。

按照本发明所提供的发光二极管，其特征在于，所述光敏性的聚硅氧烷包括：硫醇-烯烃官能化聚硅氧烷、丙烯酸酯化聚硅氧烷、环氧官能化聚硅氧烷、苯乙烯基聚硅氧烷或乙烯基醚官能化聚硅氧烷。

按照本发明所提供的发光二极管，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。

按照本发明所提供的发光二极管，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。

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有机硅胶粘剂，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：

光敏性的聚硅氧烷                    92～99.5％

光引发剂                            0.1～5％

稀释剂和助剂                        0.4～6％