[发明专利]一种发光二极管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管。本发明还涉及一种发光二极管的制造方法。

背景技术

发光二极管(Light Emi tting Diode)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，以及芯片生长过程中引入了分布式布拉格发射的结构、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。

随着发光二极管产业的迅猛发展，高效发光二极管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。改善发光二极管性能需要重点研究的方向包括涂覆荧光粉技术，荧光粉在胶体中分散不均匀的问题，荧光粉沉淀的问题以及发光二极管芯片的散热的问题。特别是如何解决芯片的散热问题，将对发光二极管的光电特性和使用寿命等性能指标起到重要影响，对于整个发光二极管产业的持续发展具有非常重要的现实意义。一般来说，发光二极管工作是否稳定，品质好坏，与发光二极管本身散热至关重要，目前市场上的高亮度发光二极管灯的散热，常常采用自然散热，效果并不理想。发光二极管发热的原因是因为所加入的电能并没有全部转化为光能，而是一部分转化成为热能。目前有很多方法来解决发光二极管的散热，例如采用散热更好的蓝宝石衬底材料，但是蓝宝石要使用银胶固晶，而银胶的导热也很差。或者选用碳化硅衬底，而碳化硅唯一的缺点是成本太高。还有通过涂覆导热胶的方法，但导热胶的涂覆不均匀反而会产生更坏的效果。除此之外导热管技术、空气对流等技术也是解决发光二极管散热问题的选择，但由于成本等问题，使得这些技术并没有得到较大范围的应用。

金属纳米材料具有的较大的比表面积，使其具有良好的热学性能；同时，金属纳米材料具有很高的光透过率，可以达到80％以上。因此，将金属纳米材料应用到发光二极管散热技术中来，是一个很好的解决方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种发光二极管，有效传导发光二极管芯片产生的热量，防止发光二极管芯片高温老化，延长发光二极管的使用寿命。本发明还要提供一种发光二极管的制造方法。

为了解决上述技术问题，本发明的一种发光二极管，包括底座，底座上安装有发光二极管芯片，发光二极管芯片上具有发光层，所述发光层上表面设置有金属纳米材料包覆层，底座上还设置有将发光二极管芯片、发光层和金属纳米材料包覆层包裹的外封装胶。

作为上述技术方案的改进，所述金属纳米材料包覆层为金属纳米线、金属合金纳米线、金属异质结纳米线、金属纳米颗粒中的一种或者多种的组合。

作为上述技术方案的改进，所述发光二极管芯片为发蓝光或紫外光的芯片。

一种发光二极管的制造方法，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采用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在发光二极管芯片上涂覆荧光粉形成发光层；

⑤将金属纳米材料包覆层制备于步骤④得到的发光层的上表面；

⑥将制备好的发光二极管采用外封装胶进行封装；

⑦最后测试发光二极管的各项光电性能和参数。

其中，步骤④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。

本发明的有益效果是：这种发光二极管采用金属纳米材料包覆层包覆发光二极管的发光层上表面，金属纳米材料具有的优良导热性使之可以有效地传导发光二极管芯片产生的热量，减弱发光二极管的光衰减，提高器件的运行寿命，对于高性能发光二极管的制备具有巨大的意义。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

参照图1，本发明的一种发光二极管，包括底座1，底座1上安装有发光二极管芯片2，发光二极管芯片2上具有发光层3，所述发光层3上表面设置有金属纳米材料包覆层4，底座1上还设置有将发光二极管芯片2、发光层3和金属纳米材料包覆层4包裹的外封装胶5。这种发光二极管采用金属纳米材料包覆层包覆发光二极管的发光层上表面，金属纳米材料具有的优良导热性使之可以有效地传导发光二极管芯片产生的热量，减弱发光二极管的光衰减，提高器件的运行寿命，对于高性能发光二极管的制备具有巨大的意义。