[发明专利]一种LED发光器件及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光器件和制作方法，尤其是一种具有高可靠性封装透镜的LED发光器件和制作方法。 

背景技术

随着发光二极管(LED)发光效率的不断提高，LED无疑成为近几年来最受重视的光源之一。进一步随着LED工艺的发展，LED芯片越来越向大面积、大功率方向发展，面积及功率上升的同时对封装工艺的要求也更加严格，散热、出光质量以及成本依然是LED取代传统照明的阻碍。 

目前LED透镜制作方法可分为点胶、灌封胶、贴透镜等方法，将LED透镜与LED芯片紧密联系在一起，有助于提升LED的出光效率、改变LED的广场分布的光学系统。LED透镜根据不同LED出射光的角度设计配光曲线，通过增加光学反射，减小光损，提高光效。 

LED透镜可以使用硅胶等无机材料制作通过倒模制作，但是由于硅胶易老化而且与基板的热膨胀系数差异大而导致应力集中在界面层，容易挤压芯片，降低LED发光器件的寿命。美国专利US7256428公开了一种的贴透镜专利，如图示1所示，LED芯片邦定在基板的凹槽中，然后在凹槽中填充可光固化或热固化的材料，固化后在材料表面制作菱形表面，直接作为透镜。然而使用硅胶或者UV胶等无机材料将透镜和基板粘结，还需要使用硅胶填充LED透镜与基板之间的间隙，同样会由于硅胶与基板和透镜之间的热膨胀系数差异较大而导致应力集中在界面层，容易挤压芯片而降低LED器件的寿命。 

涂覆式玻璃(Spin On Glass，SOG，以下简称SOG材料)，主要成分为硅酸盐，一般是将硅化合物溶于高度挥发的有机溶剂中，粘度大大低于光刻胶。SOG材料固化后形成未掺杂的二氧化硅，可用于金属前介质或金属间介质，最高可耐受900℃的热处理。优点是对等离子体的抵抗力强，完全固化后热稳定性好，不容易吸水。 

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是要提供一种具有高可靠性封装透镜的LED发光器件以及该LED发光器件的制作方法。 

为实现提供一种LED发光器件的目的，本发明采用的技术方案如下： 

一种LED发光器件，包括至少一LED芯片和承载所述LED芯片的基板，以及设置于所 述基板之上并且容纳所述LED芯片的一第一透镜，所述第一透镜采用旋涂式玻璃(Spin On Glass，SOG)材料制作。 

具体的，所述LED芯片包括一氮化镓N型层，设于一外延层上；一量子阱，设于所述氮化镓N型层上；一氮化镓P型层，设于所述量子阱上，其上还设有至少一贯穿所述该氮化镓P型层和量子阱的刻蚀通孔，其底部露出所述氮化镓N型层；一P欧姆接触层，设于所述氮化镓P型层上；一N欧姆接触层，设于所述刻蚀通孔中露出的氮化镓N型层上；一N键合层，设于所述N欧姆接触层上，与该N欧姆接触层电连接；以及一P键合层，设于所述P欧姆接触层上，与该P欧姆接触层电连接；所述基板的上表面设有相互绝缘的P金属层与N金属层，所述P欧姆接触层和N欧姆接触层分别与所述P金属层和N金属层电连接。 

优选的，所述LED芯片上的P键合层和N键合层位于LED芯片的底面，并且分别与所述P金属层与N金属层键合连接。 

优选的，所述LED芯片上的P键合层和N键合层位于LED芯片的顶面，并且分别通过金线与所述P金属层与N金属层键合连接。 

进一步，还包括第二透镜，所述第二透镜设置于所述LED芯片的上方，通过所述第一透镜与该LED芯片连接，所述第二透镜的顶部为半球形、倒梯形、内凹型、锥形、圆台形、棱台形、圆柱形、棱柱形、棱锥形、多面体、旋转体的一种或几种的组合。 

进一步，还包括一荧光粉层，所述荧光粉层包裹在所述LED芯片侧面和顶面。 

优选的，还包括一第二透镜，所述第二透镜设于所述基板之上，底面设有一凹陷区，该凹陷区收容所述LED芯片；所述第二透镜的顶部为半球形、倒梯形、内凹型、锥形、圆台形、棱台形、圆柱形、棱柱形、棱锥形、多面体、旋转体的一种或几种的组合。 

进一步，还包括一荧光粉层，所述荧光粉层设于所述第二透镜的凹陷区侧壁或者包裹在所述LED芯片侧面和顶面。 

为了实现提供一种上述LED发光器件的制作方法，本发明采用的技术方案如下： 

一种LED发光器件的制作方法，包括以下步骤： 

1)制作LED芯片和基板，并将LED芯片邦定到该基板之上； 

2)在所述基板和芯片上通过旋涂式、印刷式或者类点胶式涂覆旋涂式玻璃(Spin On Glass，SOG)制作第一透镜； 

进一步，步骤2)之后还包括以下步骤：