一种LED发光器件的制作方法

本发明涉及的一种发光器件，特别是涉及应用于发光二极管领域的一种led发光器件。

背景技术：

1、led作为新一代的照明产品，正以其长寿命、节能环保、智能可控等特点逐步进入照明市场并逐渐替代白炽灯、节能灯等传统照明光源。作为照明用的光源主要需求发出白光，但是当前led芯片在可见光的发光波段主要集中在蓝光、红光、绿光和黄光的单色光波段。而照明所需要的白光主要通过led封装器件产生。如专利cn102064170a、cn101241962、cn102064169a、cn101714603a所公开的内容所示，现有技术中常用的led有三种方式：1、通过蓝光led芯片激发黄色荧光粉，然后复合出白光；2、rgb芯片复合出白光或各种彩色光；3、uv芯片激发三基色荧光粉发出白光。对于第一种方式，黄色荧光粉的寿命和发光效率直接影响到了器件的整体性能，并且，荧光粉的调配比例不均匀、荧光粉涂覆不均匀也会影响led封装器件的光学参数一致性；对于第二种方式，由于rgb三种led芯片的光电特性不同，光衰曲线不同，所以要求的驱动电路也比较复杂，成本较高。目前此方式没有用于白光照明的用途中；对于第三种方式，虽然uvled激发三基色荧光粉可以实现高显色指数，但是uvled的封装目前技术不成熟，其芯片的发光效率也不高，目前也未用在白光照明领域，仅在特殊领域有所应用。

2、现有技术中最常用的第一种白光产生方式中，蓝光led芯片的生产已经较为成熟，其中，工艺最普遍、应用最广的为蓝宝石衬底led芯片。此种芯片以蓝宝石为衬底，gan（氮化镓）作为外延层中的n型掺杂和p型掺杂的基底，ingan（铟氮化稼）作为有源层。目前，已有研究白光led芯片的专利集中于在蓝光外延层上继续生长黄光外延层，然后由蓝光和黄光复合出白光，其结构为垂直生长结构，但是其外延层的元素不同；在蓝光芯片上直接镀荧光粉；红绿蓝三种外延垂直生长于一体，然后复合出白光，其结构也为垂直生长结构。垂直生长结构的白光led芯片在各单色光通过上层发光层时会发生光损失，这不利于光效的提高，并且这三种在led芯片级产生白光的方式在工艺上还不成熟。

3、为解决发光效率较低的问题，市场中的某led发光器件采用水平布设发光层的设计，具有一定的市场占比。

4、中国专利cn103296046b说明书公开了一种led发光器件，其特征在于，包括基底以及发光层，该发光层包括第一、第二发光层，该第一、第二发光层水平布设于该基底表面。本发明所提供的，该led发光器件可直接组合成彩色，不需要荧光粉，节省封装成本，提高发光效率，降低光学参数不一致的风险。

5、上述的led发光器件在实际使用过程中，其发光层所激发的光向其周边均匀扩散，存在部分光线向下部逃逸导致发光效率降低的问题，逃逸光线经下方的基层反射，仍存在部分逃逸显现，现有技术中通常使用金属在外部包覆形成反光罩，聚集该部分光线，但由于光线在来回穿透基层中存在被截留、损耗问题，其聚集效果不佳，因此导致该led发光器件的发光效率虽然有所提高，但在实际使用过程中只能应用到60～80％。

技术实现思路

1、针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是如何有效的捕捉逃逸光线，并降低光线穿透基层时的损耗，增强led发光器件的发光效果。

2、为解决上述问题，本发明提供了一种led发光器件，包括蓝宝石基层、生长于蓝宝石基层上的缓冲层以及生长于缓冲层上的n型gan，n型gan上端布设有在一个平面内平行分布的多个发光层，还包括覆设于发光层上的p型gan，发光层和p型gan侧壁均设置有保护膜，p型gan和保护膜上端共同设置有ito导电层，ito导电层上端设置有p电极，n型gan一侧上端设置有n电极；

3、还包括光捕捉结构，光捕捉结构包括：

4、开设于蓝宝石基层上表面的聚光槽，聚光槽为多边形凹槽且多个侧壁均设为向上倾斜的倾斜面；

5、生长于聚光槽内的聚光凸起部，聚光凸起部与缓冲层一体成型，聚光凸起部与聚光槽相适配；

6、沿聚光槽与聚光凸起部的棱边处嵌设有引脚线，引脚线延伸至蓝宝石基层或缓冲层外部的端部固定有引脚翅片。

7、在上述led发光器件中，通过聚光槽对由发光层处逃逸的光线进行反射，相较于现有技术中的平面反射效果，其还起到一定的聚集作用，并在聚集在聚光凸起部内，难以继续向下逃逸，从而形成光效更好的返回光，降低该led发光器件的光逸散率，从而提高led发光器件的发光效果；且相较于现有的利用外部金属或其它部件进行外部聚光，其从根本上解决了光逸散较为严重的问题，且减少光线在逸散和折返过程中产生的消耗，对发光效果的提升效果更佳；同时，在光反射较少的棱边处设置引脚翅片，能够便于后续进行配合电极使用进行接电，从而便于后续led发光器件的安装、组装。

8、作为本技术的进一步补充，引脚线包括散热管，散热管固定嵌设有聚光槽与聚光凸起部的相交棱边内，散热管一端通过连接管与引脚翅片固定，散热管另一端通过金线与内部芯片电性连接。

9、作为本技术的进一步补充，散热管另一端固定并连通有球头，球头和散热管的空腔内封存有相变时吸热或散热的工作介质。

10、作为本技术的进一步补充，连接管同样与散热管连通并作为冷凝件，引脚翅片上开设有散热孔。

11、作为本技术的又一种改进，光捕捉结构包括：

12、开设于蓝宝石基层上表面的弧形槽，弧形槽为弧形槽体，弧形槽的侧壁同样设置为向上倾斜的弧形凹槽；

13、生长于弧形槽内并与弧形槽内壁紧密贴合的锁光罩，锁光罩与缓冲层一体成型。

14、作为本技术的又一种改进的补充，锁光罩与缓冲层的水平内表面之间形成防逃腔，防逃腔的截面为半椭圆形。

15、作为本技术的再一种改进，光捕捉结构包括反光楞，反光楞生长于缓冲层上并与缓冲层一体成型，反光楞的截面呈等腰三角形。

16、作为本技术的再一种改进的补充，反光楞生长有多个并沿缓冲层上表面或底面等距阵列分布，反光楞生长于缓冲层上表面时，n型gan底面形成与反光楞适配的凹槽，反光楞生长于缓冲层底面时，蓝宝石基层上表面设有与反光楞适配的凹槽。

17、综上所述，本发明包括以下有益效果：

18、通过聚光槽对由发光层处逃逸的光线进行反射，相较于现有技术中的平面反射效果，其还通过倾斜面起到一定的聚集作用，并在聚集在聚光凸起部内，聚光凸起部相当于凸镜，将反射光进行聚集，并能够进一步防止反射光逃逸，使得光线难以继续向下逃逸，从而形成光效更好的返回光，降低该led发光器件的光逸散率，从而提高led发光器件的发光效果，经实验获知，其相较于现有的结构可提升led发光器件10～20％的发光效率；且相较于现有的利用外部金属或其它部件进行外部聚光，其从根本上解决了光逸散较为严重的问题，且减少光线在逸散和折返过程中产生的消耗，经实验获知，其相较于现有的结构可相对减少led发光器件10～20％的光线折射、逸散损耗，对发光效果的提升效果更佳；同时，在光反射较少的棱边处设置引脚翅片，能够便于后续进行配合电极使用进行接电，从而便于后续led发光器件的安装、组装；

19、散热管的设置，使得其作为引脚线使用的同时，还能够将蓝宝石基层和缓冲层内的热量进行导出，在引脚翅片处进行散热，从而对led发光器件自身发光时产生的热量进行传导疏散，起到良好的散热效果；通过在散热管和球头内封存工作介质，使得该散热结构的散热效果更佳。