專利名稱：高出光效率的led發(fā)光二極管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高出光效率的LED發(fā)光二極管，屬于電子發(fā)光器 件技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù) 合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光 能。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，LED 光源因具有節(jié)能、環(huán)保、長壽命、安全、響應(yīng)快、體積小、色彩豐富、 可控等系列獨(dú)特優(yōu)點，被認(rèn)為是節(jié)電降耗的最佳實現(xiàn)途徑。隨著1998 年發(fā)白光的LED發(fā)光二極管開發(fā)成功，LED發(fā)光二極管被視為未來最 具有潛力的照明光源，目前國際間均積極投入研發(fā)，LED發(fā)光二極管 照明時代的序幕正漸漸升起。
現(xiàn)今LED發(fā)光二極管亮度不夠、功率有限， 一般只用于燈箱、廣 告牌、標(biāo)志、指示牌、指示燈以及低亮度的照明燈?，F(xiàn)在常規(guī)的LED 發(fā)光二極管是由LED發(fā)光芯片、電極金線、支架和一層透明罩構(gòu)成， LED發(fā)光芯片與透明罩之間還充填透明樹脂，發(fā)光芯片和透明樹脂直 接接觸。由于LED發(fā)光芯片的光折射率和透明樹脂的光折射率對比較 大，LED發(fā)光芯片和透明樹脂直接接觸影響了 LED發(fā)光二極管出光效 率。因LED發(fā)光二極管的面光源系統(tǒng)比較復(fù)雜，要考慮各點相對于邊 界的位置等，為了簡化，計算時考慮點光源系統(tǒng)，據(jù)國外某雜志上的 一篇關(guān)于四元LED發(fā)光芯片上的點光源在單個面上的出光效率的示意 圖，他們得出點光源單個面上的出光效率為4%-5%
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高出光效率的LED發(fā)光二極管，克服現(xiàn) 有LED發(fā)光二極管因其LED發(fā)光芯片的光折射率和透明樹脂的光折射 率對比較大而導(dǎo)致出光效率降低的缺點，實現(xiàn)不僅可以提高同功率下 的LED發(fā)光二極管的亮度，而且由于出光效率的提高可減少光子的熱 轉(zhuǎn)化，從而減少芯片的熱效應(yīng)，減輕LED發(fā)光二極管的熱負(fù)荷。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，一種高出光效率的LED 發(fā)光二極管，包括支架、LED發(fā)光芯片、LED發(fā)光芯片與支架之間的焊 料、連接LED發(fā)光芯片的電極金線、罩蓋LED發(fā)光芯片和部分支架的 透明罩、透明罩內(nèi)充填的透明樹脂，其特征是在LED發(fā)光芯片上與透 明樹脂間設(shè)置透明過渡介質(zhì)層。
透明過渡介質(zhì)層為經(jīng)等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積法在LED發(fā)光芯片 平面上生成的Si隊層。
透明過渡介質(zhì)層的光折射率介于LED發(fā)光芯片與透明樹脂光折射
本發(fā)明是對現(xiàn)有LED發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，通過在LED發(fā)光芯 片與透明樹脂間設(shè)置光折射率介于其二者之間的透明過渡介質(zhì)層，這 種結(jié)構(gòu)的改變一方面提高了芯片出光效率，有利于實現(xiàn)LED發(fā)光二極 管的高亮度，選擇適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)層后，能最大提高到8.14% ;同時，由 于出光效率的提高減少了光子的熱轉(zhuǎn)化，從而減少了芯片的熱效應(yīng)， 減輕了 LED發(fā)光二極管的熱負(fù)荷，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，同功率LED發(fā)光 二極管相比，出光效率提高顯著，極具競爭力，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益 和社會效益，可替代現(xiàn)有LED發(fā)光二極管。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明透明罩內(nèi)放大結(jié)構(gòu)示意圖中，l透明罩，2透明樹脂，3支架，4焊料，5LED發(fā)光芯片，
6過渡介質(zhì)層，7電極金線。
結(jié)合附圖和實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，本發(fā)明由透明罩1、透明樹
脂2、支架3、焊料4、 LED發(fā)光芯片5、過渡介質(zhì)層6和電極金線7 構(gòu)成，連接電極金線7的LED發(fā)光芯片5經(jīng)焊料4固于支架3上，透 明罩1罩蓋LED發(fā)光芯片5和部分支架3，透明罩1內(nèi)充填透明樹脂2， 透明過渡介質(zhì)層6設(shè)置在LED發(fā)光芯片5與透明樹脂2間，透明過渡 介質(zhì)層6通過PECVD，即等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積法，在LED發(fā)光芯 片5平面上生成一層一定厚度的SiNx;透明過渡介質(zhì)層6的光折射率 介于LED發(fā)光芯片5與透明樹脂2光折射率；過渡介質(zhì)層6的光折射 率為LED發(fā)光芯片5光折射率和透明樹脂2光折射率的乘積的開二次 方。以發(fā)光顏色為紅色和黃色的LED發(fā)光芯片5為例，LED發(fā)光芯片5 透光層(GaP)光折射率為3.4，透明樹脂2光折射率為1.5，中間生 長的透明過渡介質(zhì)層6光折射率為2. 26時，能最大提高LED發(fā)光芯片 出光效率8. 14% 。
權(quán)利要求
1、一種高出光效率的LED發(fā)光二極管，包括支架、LED發(fā)光芯片、LED發(fā)光芯片與支架之間的焊料、連接LED發(fā)光芯片的電極金線、罩蓋LED發(fā)光芯片和部分支架的透明罩、透明罩內(nèi)充填的透明樹脂，其特征是在LED發(fā)光芯片上與透明樹脂間設(shè)置透明過渡介質(zhì)層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高出光效率的LED發(fā)光二極管，屬于電子發(fā)光器件技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明是對現(xiàn)有LED發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，通過在LED發(fā)光芯片與透明樹脂間設(shè)置光折射率介于其二者之間的透明過渡介質(zhì)層，這種結(jié)構(gòu)的改變一方面提高了芯片出光效率，有利于實現(xiàn)LED發(fā)光二極管的高亮度，選擇適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)層后，能最大提高到8.14％，同時，由于出光效率的提高減少了光子的熱轉(zhuǎn)化，從而減少了芯片的熱效應(yīng)，減輕了LED發(fā)光二極管的熱負(fù)荷，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，同功率LED發(fā)光二極管相比，出光效率提高顯著，極具競爭力，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，可替代現(xiàn)有LED發(fā)光二極管。
文檔編號H01L33/00GK101097976SQ200710023798
公開日2008年1月2日 申請日期2007年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月13日
發(fā)明者曾金穗, 林岳明, 鐘艷明 申請人:揚(yáng)州華夏集成光電有限公司