CN109192842A - 一种紫外线发光二极管封装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明一种紫外线发光二极管封装结构，主要是在一般传统的封装杯体内侧设置一层作为反射紫外光线的铝缓冲层，同时，为了防止或是预防作为反射紫外光线的铝缓冲层和空气中的氧产生反应而形成了氧化铝，在所述的铝缓冲层外侧，则是形成一层的保护层；所述的保护层厚度是小于(<)5奈米(nm)，由此，由紫外线发光二极管所发出的紫外光则可大量的经由铝缓冲层来反射出去，并从而加大了紫外光的出光效率。
Description
技术领域
本发明是有关于一种紫外线发光二极管封装结构，尤其是关于一种具有一保护层的紫外线发光二极管封装结构。
背景技术
紫外线光-UVC对于为害人体的细菌、病毒、微生物等，有极大的摧毁作用。其杀菌原理是细菌、病毒等单细胞微生物，经紫外线光-UVC照射，直接破坏其生命中枢DNA(去氧核醣核酸)及RNA(核醣核酸)结构，使得构成该微生物体的蛋白质无法形成，使其立即死亡或丧失繁殖能力。一般经紫外线光-UVC照射1～2秒钟内就可达到灭菌的效果。目前紫外线光-UVC已被证明能消灭细菌、病毒、霉菌、单细胞藻等微生物。由此可知，紫外线光-UVC的功效是不言可喻的；为了能将紫外线光的效能发挥到极致，目前市面上许多不同的研究机构都不约而同的在发展、研究大功率的紫外光结构；同时，业界也在研究除了紫外光结构的功率外，亦在研发如何来加强紫外光结构的出光效率；其中，强化紫外光线的反射，则是成为目前最常见的手段。
为了达成上述的目的，在紫外光结构的外层加上一层具有高反射效率的涂层，似乎是最佳的项，而目前所知，具有高反射效率的涂层则是铝了。由于铝具有高达超过90％的反射率，许多的业者自然地会选用制作过程容易，且成本不高的铝涂层来强化紫外光结构的反射，并总体的加强紫外光出光效率。然而，众所周知的是，铝是一种极易和氧产生化学反应而在铝的表面上会形成一层白色雾状的氧化铝。这层的氧化铝不但会在紫外光结构的外部破坏其美观，同时，亦会对紫外光结构因为加了铝而形成强化的反射率造成负面的影响。
发明内容
为了达到强化紫外光发光二极管结构的出光率，本发明的一个目的即是在紫外光发光二极管的外层形成一缓冲铝层，并通过铝高达90％以上的反射率来强化紫外光发光二极管的总体出光效率；同时，为了避免所述的铝层和空气中的氧形成氧化铝，本发明的一个具体实施例中，则是在所述的铝层外部形成一透明的保护层。
本发明的另一目的即是所述的保护层具有原子的厚度。
本发明的再一目的即是所述的保护层具有小于5奈米的厚度。
本发明的再一目的即是所述的保护层是一氧化硅或氧化钛。
附图说明
图1为本发明一种紫外线发光二极管封装结构的剖视示意图。
具体实施方式
以下有关于本发明各实施例的说明均旨在提供一说明性的陈述，对于各(零)元件、装置的说明均为实施例性的阐述其结构或功能；而对于这些说明或阐述的解释亦应以其合理、适切的方式来看待，而不应以限制性的方式来对其中任何一部份的阐述作出不同于一般熟于此项技艺者所熟知的方式、文字来作出注解。而为了能加强对于各元件、装置说明的易于了解，对于每一元件或装置于介绍时，均会赋与各介绍的元件或装置一附图标记。
原子层沉积技术最早称为原子层磊晶(Atomic Layer Epitaxy；ALE)。初期是利用ALE技术将ZnS应用在薄膜电致发光平板显示器(Thin Film Electroluminescent(TFEL)Flat Panel Displays)。后来此技术渐渐被导入积体电路的制造，通过原子层沉积精密控制厚度的特性，可在尺寸更小的元件上进行均匀的镀膜。传统的封装技术(如CVD、PVD、溅镀)每一层镀膜的缺陷密度高，无法形成致密连续的薄膜，且厚度均匀性与阶梯覆盖率不佳。在半导体使用上如以PVD或CVD在沟槽结构上制作电容层，当沟槽深宽比达到7：1时，PVD与CD在沟槽开口处沉积电容物质较快，而沟槽底较慢。
另一方面，在显示器元件(如OLED)封装上也会因部分缺陷而无法形成有效的气体阻障层，需通过有机/无机多层膜来避免单一层的缺陷。原子层沉积具有高致密性、高厚度均匀性、高阶梯覆盖率、低温制程与原子级膜厚控制等特点，除了可进行超薄高介电(High-k)材料镀膜外，亦可针对微小的电路结构提供孔洞填补能力，在具有高深宽比的DRAM电容结构与微机电元件中提供厚度均匀的镀膜，在元件封装上，具有高致密性的原子层沉积技术渐渐被导入OLED元件的封装。
经由上述的说明可知原子层沉积技术是已于业界广用于各种的领域中，且其技术亦在不断的精进中。然而，由于现行紫外光发光二极管的应用也才方兴未艾，且其所遭遇到有关于反射层-铝层产生氧化铝的问题亦未能完美的解决，故而将上述有关于原子层沉积技术应用在紫外光发光二极管结构上，来作为其强化出光效率的反射铝层的保护层似乎是一绝佳的选项。
目前，紫外线发光二极管的研究不论是在国内或是国外，只是方兴未艾之际，而这些研究中有极大的一部份是集中于如何强化紫外线发光二极管的整体出光效率；基于此，使用反射率达到90％的铝来加强紫外线发光二极管的整体出光效率似乎是一个绝佳的选项；然而，众所周知的一件事即是，金属铝曝露于空气中时，极易地会和空气中的氧形成一层白色雾状的氧化铝，而这，则会对紫外线发光二极管的整体出光效率形成负面的影响。
欲在紫外光发光二极管的铝反射层处保护其不会和空气中的氧形成氧化铝，最佳的办法即是在所述的铝层外部形成一层的隔离保护层。此一保护层是在所述的铝层外部形成一可和空气隔离的透明层，且此隔离的透明保护层是仅具有原子的厚度。
在本发明的较佳实施例中，欲达到此一目的所使用的技术手段即是通过单原子层沉积法(atomic layer deposition，ALD)，又称原子层沉积或原子层外延(atomic layerepitaxy)；最初是由芬兰科学家提出并用于多晶萤光材料ZnS：Mn以及非晶Al2O3绝缘膜的研制，这些材料是用于平板显示器。由于这一工艺涉及复杂的表面化学过程和低的沉积速度，直至上世纪80年代中后期该技术并没有取得实质性的突破。但随着人们对这一技术的兴趣在不断加强，这主要是由于微电子和深亚微米晶片技术的发展要求器件和材料的尺寸不断降低，而器件中的高宽比不断增加，这样所使用材料的厚度降低至几个纳米数量级。因此原子层沉积技术的优势就体现出来，如单原子层逐次沉积，沉积层极均匀的厚度和优异的一致性等就凸显出来。以下则就原子层沉积原理技术的发展加以说明。
请参阅图1，其中，本发明一较佳实施例中所提供的一种紫外线发光二极管封装结构，其中，可见及本发明所提供的紫外线发光二极管封装结构是具有一由高分子所形成的封装杯体40，并在所述的封装杯体40的一侧是形成有一层的铝层50。通过铝层50的形成，所述的紫外光发光二极管的出光，则可透过所述的铝层50得到最大化的反射，同时，整体紫外光发光二极管的出光效率也可获得提升；然而，众所周知的是，金属铝一旦和空气中的氧接触后，随即地会在铝的表面形成一层白色的雾状氧化物-氧化铝。因为此氧化铝并非透明，且呈雾状，故会对紫外光发光二极管所发出来的紫外线光的出光效率形成一定程度的影响。
为了避免因为铝层50和空气中的氧气形成氧化，而致产生了氧化铝，在本发明的一个具体实施例中，则是利用了前述介绍的原子层沉积技术来将一层厚度是小于5奈米(nm)的二氧化硅(SiO2)或是二氧化钛(TiO2)来镀在铝层50的自由面上，以形成一和空气绝缘的保护层60。
因为加了和空气形成绝缘的保护层60，反射用的铝层50即可正常的紫外光发光二极管所发出的光以大于90％的比例予以反射出去，进而加强了紫外光发光二极管的整体出光效率。
在本发明的具体实施例于上述的详细说明予以阐述后，凡是熟于此项技艺，或是对于本项技艺具有通常知识者，当能通过本发明详细说明来对本发明的具体实施例作出不脱离本发明精神的修改、改良或是置换，故此，本发明所欲保护的范围当不能以所述的具体实施例来限定本发明所欲保护的范围；即，依照本发明申请专利范围及发明说明书内容所做的等效果修饰与变化，仍应属于本发明专利涵盖范围之内。而本发明所欲保护的范围当以所附的权利要求项为主。
Claims (4)
1.一种紫外线发光二极管封装结构，其特征在于，包括：
一封装杯体；
一形成在所述封装杯体一侧的铝层；以及
一透明的保护层，其是形成于所述封装杯体的一侧。
2.如权利要求1所述的紫外线发光二极管封装结构，其特征在于，所述的保护层是具有小于5奈米的厚度。
3.如权利要求1或2所述的紫外线发光二极管封装结构，其特征在于，所述的保护层是氧化硅或是氧化钛。
4.如权利要求1或2所述的紫外线发光二极管封装结构，其特征在于，所述的封装杯体是高分子材料。
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