CN207009474U - 一种多层封装的量子点led结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多层封装的量子点LED结构，包括载体和设于载体上的LED芯片，所述LED芯片上依次覆有封装胶层、荧光粉胶层、量子点胶层和阻隔水氧层；首先，将荧光粉与量子点分成两层，将荧光粉和量子点隔离开，可以有效减少量子点与荧光粉对各自发射光的吸收；第二，在LED芯片与荧光粉胶层之间填充一层封装胶层，可以减少向LED芯片的方向散射的激发光被LED芯片吸收，继而提高LED的发光效率；在量子点胶层的外层设置阻隔水氧层，能够大幅度提高LED器件的工作寿命。

Description

一种多层封装的量子点LED结构

技术领域

本实用新型涉及显示或照明技术领域，具体涉及一种多层封装的量子点LED结构。

背景技术

量子点（Quantum Dots）材料的粒径一般介于1~10nm之间，由于电子和空穴被量子限域，连续的能带结构变成分立能级结构，因此发光光谱非常窄（20-30nm），色度纯高，色域广，可大幅超过NTSC（National Television Standards Committee）的色域范围（>100%）；同时通过彩色滤光片光吸收损耗小，可实现低功耗显示。由于量子限域效应，同一种材料只需要变化量子点颗粒尺寸即可实现整个可见光谱区的覆盖。可以将多种不同尺寸的量子点按照一定比例混合，实现类似于太阳光的自然光色，得到较高的显色指数。同时，同一种材料可以表现出相似的退化寿命，将具有更好的色彩稳定性。量子点具有较高的光致发光效率，溶液中的量子效率可达到95%以上。因此，量子点材料具有量子效率高、显指高、色域广等优点，在提高色彩饱和度与显色指数的同时，还能降低显示与照明的功耗，是下一代显示与照明用核心关键光转化材料。

现有的技术应用均是基于蓝光LED芯片，将红、绿量子点材料复合在PET薄膜或者玻璃管中，再与现有基于蓝光LED芯片的显示器件做复合白光。量子点复合薄膜在PET薄膜复合这一工艺环节，产品成本较高。玻璃管产品需要在现有产品的生产线上添加诸多流程，且需要改变应用产品如电视的模具尺寸设计，针对玻璃管需要大幅度更改替换现有生产与安装过程，间接成本高昂。

目前商业化的白光LED是利用蓝光LED芯片激发黄色荧光粉，透射蓝光与激发黄光混合得到白光。然而由于光谱中缺乏红光成分，因此传统的白光LED有着显色指数低、色彩不饱和的缺陷。基于此，国内外学者与产业界提出在传统白光LED中加入新的光转换材料---量子点。量子点是一种半导体材料，尺寸在2nm～20nm之间。由于量子点的发光波长可以随尺寸调控，并且有着宽的吸收谱和窄的发射谱，因此同时掺有荧光粉和量子点的白光LED有着出色的显色性能，色彩饱和度高。其常用的封装结构是将荧光粉胶体与量子点微球胶体均匀混合后点涂在LED芯片上，制成白光器件。虽然混合点涂的操作工艺简单，但也有缺陷，比如无法单独调节白光LED中量子点或荧光粉发射光谱能量；并且量子点与荧光粉共混将造成光能量的重复吸收导致能量损失；此外，共混后胶体与LED芯片接触，也将导致后向散射的光能量被LED芯片吸收，降低白光LED发光效率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种多层封装的量子点LED结构。

本实用新型所采取的技术方案是：

一种多层封装的量子点LED结构，包括载体和设于载体上的LED芯片，所述LED芯片上依次覆有封装胶层、荧光粉胶层、量子点胶层和阻隔水氧层。

在一些优选的实施方式中，所述阻隔水氧层包括阻隔水氧薄膜和覆盖于阻隔水氧薄膜上的阻隔水氧胶层。

在上述方案的优选的实施方式中，所述阻隔水氧薄膜为聚酰亚胺薄膜、PET薄膜、PET为基材的复合膜、PMMA薄膜或聚乙烯醇薄膜中的一种或多种。

在上述方案的优选的实施方式中，所述阻隔水氧薄膜的厚度为10-100μm。

在一些优选的实施方式中，所述LED芯片正装、倒装或垂直装于所述载体上。

在一些优选的实施方式中，所述封装胶层的厚度为10-100μm。

在一些优选的实施方式中，所述荧光粉胶层和所述量子点胶层之间还设有一层透明胶体层。

在一些优选的实施方式中，所述载体为聚对苯二酰对苯二胺支架。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供了一种多层封装的量子点LED结构，包括载体和设于载体上的LED芯片，所述LED芯片上依次覆有封装胶层、荧光粉胶层、量子点胶层和阻隔水氧层；首先，将荧光粉与量子点分成两层，将荧光粉和量子点隔离开，可以有效减少量子点与荧光粉对各自发射光的吸收；第二，在LED芯片与荧光粉胶层之间填充一层封装胶层，可以减少向LED芯片的方向散射的激发光被LED芯片吸收，继而提高LED的发光效率；在量子点胶层的外层设置阻隔水氧层，能够大幅度提高LED器件的工作寿命。所述量子点LED结构可为白光LED器件也可为其他颜色的LED器件，可根据常规的LED发光原理，对LED芯片、荧光粉和量子点进行配色，得到想要的颜色的LED器件。

附图说明

图1为实施例1的多层封装的量子点LED结构的***透视图。

图2为实施例1的多层封装的量子点LED结构的主视图。

图3为实施例1的多层封装的量子点LED结构的左视图。

图4为实施例1的多层封装的量子点LED结构的俯视图。

图5为实施例2的多层封装的量子点LED结构的主视图。

具体实施方式

实施例1：

参照图1-4，图1为实施例1的多层封装的量子点LED结构的***透视图，图2为实施例1的多层封装的量子点LED结构的主视图，图3为实施例1的多层封装的量子点LED结构的左视图，图4为实施例1的多层封装的量子点LED结构的俯视图，图5为实施例2的多层封装的量子点LED结构的主视图，为了更好地显示结构图1中结构为透明状态，本实施例提供了一种多层封装的量子点白光LED结构，包括载体1和设于载体1上的蓝光LED芯片2，所述LED蓝光芯片2正装、倒装或垂直装于所述载体1上，在本实施例中，所述载体1具有至少一个内腔体3，所述蓝光LED芯片2正装于所述载体1的内腔体3内，所述载体1为聚对苯二酰对苯二胺支架，其表面反射率大于70%，所述内腔体3可为支架上的碗杯。所述蓝光LED芯片2上依次覆有封装胶层4、荧光粉胶层5、量子点胶层6和阻隔水氧层。所述荧光粉胶层5是荧光粉分散于透明胶体中得到的，所述透明胶体为硅胶、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或聚苯乙烯的一种或多种，所述荧光粉胶层5的厚度为0.05mm，所述荧光粉胶层5中的荧光粉的质量分数为5%，荧光粉的发光波长为450-600nm。所述量子点胶层6是量子点微球分散于透明胶体中得到的，所述透明胶体为硅胶、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或聚苯乙烯的一种或多种，所述量子点胶层6的厚度为2mm，所述量子点微球大小可大可小，平均粒径范围为0.1-100μm，所述量子点胶层6中所述量子点微球的质量分数为1%，发光波长的范围为500-750nm。将荧光粉与量子点分成两层，将荧光粉和量子点隔离开，可以有效减少量子点与荧光粉对各自发射光的吸收。所述封装胶层4是由防硫化剂、硅橡胶、硅树脂中的一种或多种材料制成。在本实施例中，所述封装胶层4为防硫化剂层，所述防硫化剂为含氟树脂或其他市场可采购到的防硫化剂。在LED芯片2与荧光粉胶层5之间填充一层封装胶层4，可以减少向LED芯片2的方向散射的激发光被LED芯片2吸收，继而提高LED的发光效率。所述透明胶体为硅胶、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或聚苯乙烯的一种或多种。所述封装胶层4的厚度为10μm。所述阻隔水氧层包括阻隔水氧薄膜7和覆盖于阻隔水氧薄膜7上的阻隔水氧胶层8。所述阻隔水氧薄膜7为聚酰亚胺薄膜、PET薄膜、PET为基材的复合膜、PMMA薄膜或聚乙烯醇薄膜中的一种或多种，在本实施例中所述阻隔水氧薄膜7为PET薄膜，所述阻隔水氧薄膜7的厚度为100μm，所述阻隔水氧薄膜7覆盖所述载体1的内腔体3的上表面。所述阻隔水氧胶层8的材料为硅胶、硅橡胶、硅树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇或环氧树脂中的一种或多种，在本实施例中，所述阻隔水氧胶层8的材料为硅橡胶。

上述多层封装的量子点白光LED结构的制备方法包括以下步骤：将LED芯片2正装在载体1的内腔体3内，将防硫化剂如含氟树脂溶于溶剂中，点涂在所述载体1的内腔体3中，使防硫化剂覆盖LED芯片2，溶剂挥发后，形成一层封装胶层4，再将载体1放入加热设备中，常温或者100℃加热10min，使防硫化剂固化；再将荧光粉胶体点涂在之前得到的载体1的内腔体3中，形成覆盖封装胶层4的荧光粉胶层5，再将载体1放入加热设备中，150°C加热1小时，使荧光粉胶体固化；将量子点微球胶体点涂在之前得到的载体1的内腔体3中，得到覆盖荧光粉胶层5的量子点胶层6，再将载体1放入加热设备中，115°C加热10小时，使量子点微球胶体固化，完成白光LED的封装；使用贴片机将阻隔水氧薄膜7贴在量子点胶体层6上；再将阻隔水氧胶在之前得到的载体1的内腔体3中，覆盖量子点胶层6与阻隔水氧薄膜7，再将载体1放入加热设备中，65℃加热3小时，阻隔水氧胶固化，形成固定阻隔水氧薄膜7的阻隔水氧胶层8。

实施例2：

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：所述LED蓝光芯片2倒装于所述载体1上，所述封装胶层4是硅橡胶层，所述阻隔水氧薄膜7为PMMA薄膜，所述阻隔水氧薄膜7的厚度为10μm，所述荧光粉胶层5的厚度为3mm，所述荧光粉胶层5中的荧光粉的质量分数为50%，所述量子点胶层6包括红色量子点胶层I9和绿色量子点胶层II10，红色量子点的波长在600nm~700nm之间，绿色量子点的波长在500~555nm之间，所述量子点胶层6的厚度为0.05mm，所述量子点胶层6中所述量子点微球的质量分数为10%，所述封装胶层4的厚度为100μm。所述荧光粉胶层5和所述量子点胶层6之间还设有一层透明胶体层11。所述透明胶体层11的材料为硅胶、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或聚苯乙烯的一种或多种。所述封装胶层4、所述荧光粉胶层5和所述量子点胶层6可以采用喷涂、旋涂、模具制备等常规工艺制备。

Claims (7)

1.一种多层封装的量子点LED结构，包括载体和设于载体上的LED芯片，其特征在于，所述LED芯片上依次覆有封装胶层、荧光粉胶层、量子点胶层和阻隔水氧层，所述阻隔水氧层包括阻隔水氧薄膜和覆盖于阻隔水氧薄膜上的阻隔水氧胶层。

2.根据权利要求1所述的多层封装的量子点LED结构，其特征在于，所述阻隔水氧薄膜为聚酰亚胺薄膜、PET薄膜、PET为基材的复合膜、PMMA薄膜或聚乙烯醇薄膜中的一种或多种。

3.根据权利要求1或2所述的多层封装的量子点LED结构，其特征在于，所述阻隔水氧薄膜的厚度为10-100μm。

4.根据权利要求1所述的多层封装的量子点LED结构，其特征在于，所述LED芯片正装、倒装或垂直装于所述载体上。

5.根据权利要求1所述的多层封装的量子点LED结构，其特征在于，所述封装胶层的厚度为10-100μm。

6.根据权利要求1、2或4所述的多层封装的量子点LED结构，其特征在于，所述荧光粉胶层和所述量子点胶层之间还设有一层透明胶体层。

7.根据权利要求1、2或4所述的多层封装的量子点LED结构，其特征在于，所述载体为聚对苯二酰对苯二胺支架。