CN220821608U - 具有量子点的发光装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种具有量子点的发光装置，包括发光二极管芯片、透明阻隔层、量子点薄膜以及透明保护层。透明阻隔层覆盖于发光二极管芯片之上。量子点薄膜设置于透明阻隔层之上，使得发光二极管芯片与量子点薄膜之间被透明阻隔层隔开。透明保护层设置于量子点薄膜之上，使得量子点薄膜被包覆于透明阻隔层与透明保护层之间。
Description
技术领域
本实用新型有关于发光二极管组成的发光装置，特别是关于一种具有量子点的发光装置。
背景技术
量子点用于受光激发，产生激发光谱。因此，量子点经常用于作为转换发光二极管波长，使得发光装置的发光频谱不受限于发光二极管原有的发光频谱，而得到所需要的发光效果。现有的量子点应用是于载体基材中加入半导体纳米粒子，而将此载体基材直接覆盖于发光二极管芯片，形成量子点薄膜。发光二极管芯片发出的光线穿过量子点薄膜，以激发量子点产生激发光。
上述的设置形成两个问题。发光二极管芯片通电发光时也同时发热，量子点薄膜直接接触发光二极管芯片的表面，容易使得载体基材快速劣化。其次，载体基材也直接暴露于空气中，而接触氧气以及水气，同样使得载体基材容易降解(degrade)劣化。上述两种因素都会使得量子点薄膜快速劣化，而影响到发光二极管发光装置的使用寿命。
实用新型内容
鉴于上述技术问题，本实用新型提出一种具有量子点的发光装置，用于延长量子点薄膜的寿命。
本实用新型提出一种具有量子点的发光装置包括发光二极管芯片、透明阻隔层、量子点薄膜以及透明保护层。透明阻隔层覆盖于发光二极管芯片之上。量子点薄膜设置于透明阻隔层之上，使得发光二极管芯片与量子点薄膜之间被透明阻隔层隔开。透明保护层设置于量子点薄膜之上，使得量子点薄膜被包覆于透明阻隔层与透明保护层之间。
优选地，具有量子点的发光装置更包括基底层，用于供发光二极管芯片暂时性或永久性的设置于其上。
优选地，量子点薄膜的材质是可以通过点胶、喷涂方式涂布的胶材。
优选地，透明阻隔层的材质是可以通过点胶、喷涂方式涂布的胶材。
优选地，透明保护层的材质是可以通过点胶、喷涂方式涂布的胶材。
优选地，透明保护层的材质是无机材质的镀膜。
优选地，透明保护层是由不同材料构成的多层结构。
优选地，具有量子点的发光装置更包括一支架包括底部与延伸于底部边缘的侧部；其中底部与侧部之间形成容置空间，发光二极管芯片固定于底部，且透明阻隔层、量子点薄膜以及透明保护层则依序设置于发光二极管芯片之上并且位于容置空间。
优选地，具有量子点的发光装置，更包括多层附加的量子点薄膜以及多层附加的透明保护层，设置在透明阻隔层上方，并且每一个附加的量子点薄膜都被包覆在两个附加的透明保护层之间。
通过本实用新型提出的发光装置，量子点薄膜是被夹持、包覆于透明阻隔层与透明保护层之间。量子点薄膜不会直接接触发光二极管芯片的高温表面，也隔绝于外界空气。因此，本实用新型的发光装置可以有效地减缓量子点薄膜的材质降解，延长发光装置的寿命。同时，本实用新型提出的制造方法，也可以批量化生产发光，维持需要的产能。
附图说明
图1是本实用新型第一实施例中，具有量子点的发光装置的剖面示意图。
图2至图4是本实用新型第一实施例中，具有量子点的发光装置的半成品的剖面示意图。
图5是本实用新型第一实施例的一变化例中，具有量子点的发光装置的剖面示意图。
图6是本实用新型第一实施例中，发光装置的制造方法的流程图。
图7是本实用新型第一实施例的另一变化例中，具有量子点的发光装置的剖面示意图。
图8至图13是本实用新型第二实施例中，具有量子点的发光装置的半成品的剖面示意图。
图14是本实用新型第二实施例中，具有量子点的发光装置的剖面示意图。
图15是本实用新型第一实施例中，发光装置的制造方法的流程图。
附图标记说明：100-发光装置；110-基底层；120-发光二极管芯片；130-透明阻隔层；140-量子点薄膜；150-透明保护层；160-支架；170-固定基板；
S110～S140-步骤；S210～S250-步骤。
具体实施方式
请参阅图1至图4所示，为本实用新型第一实施例所揭露的一种具有量子点的发光装置100，包括基底层110、至少一发光二极管芯片120、透明阻隔层130、量子点薄膜140以及透明保护层150。
如图1与图2所示，具体而言，基底层110用于供发光二极管芯片120暂时性或永久性的设置于其上。例如，当基底层110为离型膜，发光二极管芯片120是暂时性的设置于基底层110上，而后续制作完成的发光装置100可以由基底层110剥离以移转至背光模组基板(例如PCB或玻璃)或其他电路基板上进行表面粘着、焊接等固晶作业。当基底层110是背光模组基板或电路基板，发光二极管芯片120是永久性的通过表面粘着、焊接等固晶作业设置于基底层110上。
如图1所示，发光二极管芯片120可以是但不限定于蓝光LED。量子点薄膜140是包括发光性半导体纳米粒子的薄膜。该些粒子可以受到发光二极管芯片120发出的光线激发，而对发光二极管芯片120发出的光进行波长转换，以使得发光装置100最终发出的发光波长符合预期的光谱，例如可将发光装置100最终发出光调整为白色光。
如图1、图3与图4所示，透明阻隔层130覆盖于发光二极管芯片120之上，并且量子点薄膜140设置于透明阻隔层130之上，使得发光二极管芯片120与量子点薄膜140之间被透明阻隔层130隔开。因此，当发光二极管芯片120通电发光时，发光二极管芯片120产生的高温不会直接影响到量子点薄膜140。具体而言，量子点薄膜140的厚度介于20～200μm(微米)之间，材质可以是光硬化胶混合纳米粒子等可以通过点胶、喷涂方式涂布的胶材。透明阻隔层130的厚度介于20～200μm之间，其材质可以是光硬化胶等可以通过点胶、喷涂方式涂布的胶材，而具有低热传导系数。透明阻隔层130可以在发光二极管芯片120表面与量子点薄膜140之间形成较高的温度差，进而避免量子点薄膜140的下表面直接承受发光二极管芯片120的高温，减缓量子点薄膜140因为受热发生的降解(degrade)。
如图1所示，透明保护层150设置于量子点薄膜140之上，使得量子点薄膜140被包覆于透明阻隔层130与透明保护层150之间，形成三明治夹层结构。透明保护层150进一步隔绝量子点薄膜140与外界空气的接触，避免空气中水分或氧气造成量子点薄膜140降解。
具体而言，透明保护层150材质可以是纯有机材质，例如PE，或是可以通过点胶、喷涂快速涂布的胶材，并且厚度介于20～200μm之间。透明保护层150的有机材质中也可以进一步混合纳米级无机粉末，例如SiO2、TiO2或Al2O3，以提升透明保护层150的刚性与气体阻隔性能，并且调整透明保护层150的光学特性。此外，透明保护层150也可以是无机材质的镀膜，例如通过原子层沉积(atomic layer deposition,ALD)形成Al2O3(氧化铝)等无机材质形成的镀膜，并且厚度介于10～500nm之间。具体而言，透明保护层150适用于包覆、覆盖量子点薄膜140，隔绝量子点薄膜140与外界空气的接触，因此不限定透明保护层150材质或设置方式，只要能达成隔绝量子点薄膜140与外界空气的接触即可。
如图5所示，此外，透明保护层150也可以是由不同材料构成的多层结构，例如先以点胶形成一无机材质的第一透明保护层，再通过ALD形成的Al2O3镀膜于第一透明保护层之上形成第二透明阻隔层。
如图1所示，第一实施例的发光装置100可进一步包括支架160。支架160可以是有基材质，例如环氧树脂所制成，也可以是金属材质所制成。支架160包括底部与延伸于底部边缘的侧部。侧部可环绕于底部，使得底部与侧部之间形成容置空间。底部用于设置于基底层110之上，而发光二极管芯片120固定于底部，使得发光二极管芯片120间接地通过支架160固定于基底层110。透明阻隔层130、量子点薄膜140以及透明保护层150则依序设置于发光二极管芯片120之上并且位于容置空间中。由于底部与侧部形成具有容置空间的容器型态，因此透明阻隔层130、量子点薄膜140以及透明保护层150都可以通过点胶作业设置于容置空间中。在批量化生产发光装置100装置时，多个支架160可以在基底层110上以阵列化排列，点胶作业可以通过多个阵列化排列的点胶喷嘴同时作业，而同时在多个支架160依序注入形成透明阻隔层130、量子点薄膜140以及透明保护层150的胶材，而达成批量化生产的效果。
如图1至图6所示，基于上述具有量子点的发光装置100，本实用新型第一实施例进一步提提出一种发光装置的制造方法。
如图2与图6所示，制造方法先提供一或多个发光二极管芯片120，并将发光二极管芯片120设置于基底层110上，如步骤S110所示。
具体而言，步骤S110还可以细分为多个次步骤。首先，先提供一或多个支架160，并将支架160设置于基底层110上，如步骤S112所示。接着，将发光二极管芯片120固定于支架160的底部，如步骤S114所示。
步骤S112与步骤S114的顺序并无限制，只要能通过支架160间接地设置发光二极管芯片120于基底层110之上即可。因此，在步骤S110中，也可以是先进行步骤S114，将发光二极管芯片120固定于底部，接着再进行步骤S112，将支架160设置于基底层110上。
如图3与图6所示，接着，于支架160的容置空间进行点胶，注入形成透明阻隔层130的胶材，经过胶材固化后形成覆盖于发光二极管芯片120之上的透明阻隔层130，如步骤S120所示。
如图4与图6所示，于支架160的容置空间进行点胶，注入形成量子点薄膜140的胶材，经过胶材固化后形成设置于透明阻隔层130之上的量子点薄膜140，如步骤S130所示。
如图1与图6所示，最后，于支架160的容置空间进行点胶，注入形成透明保护层150的胶材，经过胶材固化后形成设置于量子点薄膜140之上的透明保护层150，使得量子点薄膜140被包覆于透明阻隔层130与透明保护层150之间，如步骤S140所示。
如图5所示，步骤S140可以执行多次，分别使用相同或不同的胶材，而形成多层结构的透明保护层150。
此外，如图7所示，步骤S130至步骤S140也可以循环执行多次，亦即反复在透明保护层150再设置量子点薄膜140，然后于量子点薄膜140上设置透明保护层150，使得透明阻隔层130上方有多层附加的量子点薄膜140以及多层附加的透明保护层150，进一步每一个附加的量子点薄膜140都被包覆在两个附加的透明保护层150之间。每一个附加的量子点薄膜140都可以配置有不同的激发光谱，而使得发光装置100最终发出的光谱符合需求。
请参阅图8至图15所示，为本实用新型第二实施例所揭露的一种具有量子点的发光装置100以及发光装置的制造方法。根据第二实施例的发光装置的制造方法，省略了支架160的设置，并且通过不同于点胶的方式达成批量化生产。
如图8、图9与图15所示，制造方法先提供一或多个发光二极管芯片120，并将发光二极管芯片120设置于基底层110上，如步骤S210所示。于此实施例中，基底层110为离型膜，并且基底层110将于后续的步骤中拨离。多个发光二极管芯片120可通过Pick and Place程序(P&P)设置于基底层110上。
如图10与图15所示，接着，对基底层110的上表面进行喷涂、镀膜、模造(Molding)等程序，使透明阻隔层130覆盖于发光二极管芯片120以及基底层110之上，如步骤S220所示。
如图11与图15所示，进一步地再对透明阻隔层130的进行喷涂、镀膜、模造等程序，使量子点薄膜140覆盖于透明阻隔层130之上，如步骤S230所示。
如图12与图15所示，对量子点薄膜140进行喷涂、镀膜、模造等程序，使透明保护层150覆盖于量子点薄膜140之上，如步骤S240所示。
如同第一实施例，步骤S240可以执行多次，分别使用相同或不同的材料进行喷涂、镀膜、模造等程序，而形成多层结构的透明保护层150。或是，此外，步骤S230至步骤S240循环执行多次，使得透明阻隔层130上方有多层附加的量子点薄膜140以及多层附加的透明保护层150。
如图13与图15所示，接着，剥离基底层110，对透明阻隔层130、量子点薄膜140以及透明保护层150执行切割程序，形成多个分别包括一个发光二极管芯片120的发光装置100，如步骤S250所示。切割程序可以是水刀切割或雷射切割。
如图14与图15所示，最后，执行Pick and Place程序(P&P)，将多个发光装置100固定于一固定基板170，例如背光模组基板，而成具有多个发光装置100的一发光模组，如步骤S260所示。
通过本实用新型提出的发光装置100与其制造方法，量子点薄膜140是被夹持、包覆于透明阻隔层130与透明保护层150之间。量子点薄膜140不会直接接触发光二极管芯片120的高温表面，也隔绝于外界空气。因此，本实用新型的发光装置100可以有效地减缓量子点薄膜140的材质降解，延长发光装置100的寿命。同时，本实用新型提出的制造方法，也可以批量化生产发光装置100，维持需要的产能。
以上所述者，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型请求保护的范围，即凡依本实用新型权利要求所界定的形状、构造、特征及精神所做的等同变化与修饰，都应包括有在本实用新型请求保护的范围内。
Claims (9)
1.一种具有量子点的发光装置，其特征在于，包括：
发光二极管芯片；
发光二极管芯片；
透明阻隔层，覆盖于所述发光二极管芯片之上；
量子点薄膜，设置于所述透明阻隔层之上，使得所述发光二极管芯片与所述量子点薄膜之间被所述透明阻隔层隔开；以及
透明保护层，设置于所述量子点薄膜之上，使得所述量子点薄膜被包覆于所述透明阻隔层与所述透明保护层之间。
2.根据权利要求1所述的具有量子点的发光装置，其特征在于，还包括基底层，用于所述发光二极管芯片暂时性或永久性的设置于其上。
3.根据权利要求1所述的具有量子点的发光装置，其特征在于，所述量子点薄膜的材质是可以通过点胶、喷涂方式涂布的胶材。
4.根据权利要求1所述的具有量子点的发光装置，其特征在于，所述透明阻隔层的材质是可以通过点胶、喷涂方式涂布的胶材。
5.根据权利要求1所述的具有量子点的发光装置，其特征在于，所述透明保护层的材质是通过点胶、喷涂方式涂布的胶材。
6.根据权利要求1所述的具有量子点的发光装置，其特征在于，所述透明保护层的材质是无机材质的镀膜。
7.根据权利要求1所述的具有量子点的发光装置，其特征在于，所述透明保护层是由不同材料构成的多层结构。
8.根据权利要求1所述的具有量子点的发光装置，其特征在于，还包括支架，所述支架包括底部与延伸于所述底部边缘的侧部；其中所述底部与所述侧部之间形成容置空间，所述发光二极管芯片固定于所述底部，且所述透明阻隔层、所述量子点薄膜以及所述透明保护层则依序设置于所述发光二极管芯片之上并且位于所述容置空间。
9.根据权利要求1所述的具有量子点的发光装置，其特征在于，还包括多层附加的量子点薄膜以及多层附加的透明保护层，设置在所述透明阻隔层上方，并且每一个所述附加的量子点薄膜都被包覆在两个所述附加的透明保护层之间。
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |