一种基于量子点的LED封装器件的制作方法

本实用新型涉及照明领域，尤其涉及一种基于量子点的LED封装器件。

背景技术：

目前大家所熟知的LED电视，都是使用蓝光芯片加上黄色荧光粉产生白光的发光模式。LED电视就是利用白光通过彩色滤光器红、绿、蓝光来生成图像，透过这样的背光源让人眼感受到白光。但问题在白光LED色彩范围有限，并不足以产生足够的饱和颜色，且单色光的精准度也不算高，产生的结果就是LED电视的色域范围不高，色彩鲜艳度不够鲜明。

背光一直是LCD屏幕不可或缺的一环，好的背光源一定需要有好频谱表现，基本就决定了一片LCD面板的好坏。一般使用白光LED的液晶电视背光通，是通过滤光片所显示的红色、绿色不仅亮度低而且不够纯净。这就导致了液晶电视的色域，受到背光的极大限制。虽然精准的调光技术，能够一定幅度上提升电视的色域范围，但是提升的空间有限，NTSC色域值能够达到72%左右，一般最多也就能够提升5~10%左右。

从近几年的研究发现，与太阳光比较，现在的白光LED灯是有缺陷的，这种人造白光有很多的高能光子(即蓝光过多)现象。已经有一些医学证据表明蓝光过多对人类健康的影响是不利的。

低色温、大功率白光LED仍是商品化GaN基白光LED发展的总体趋势。为适应这种趋势，就要加快红光荧光粉的研发进程，这对提升白光LED的显色指数具有重要意义。然而，令人遗憾的是，到目前为止，所有红色荧光粉的性能与蓝、绿色荧光粉相比在光通量性能维持方面还相差甚远，这是白光LED发展的最大瓶颈所在。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于量子点的LED封装器件。

本实用新型所采取的技术方案是：

一种基于量子点的LED封装器件，包括载体和设于载体上的LED蓝光芯片，所述LED芯片上依次覆有荧光粉胶层、透明凝胶层和量子点胶层。

在一些优选的实施方式中，所述量子点胶层上还覆有透明凝胶层。

在上述方案的优选的实施方式中，所述透明凝胶层为硅胶层或环氧树脂层。

在上述方案的优选的实施方式中，所述透明凝胶层的厚度为0.01-1mm。

在一些优选的实施方式中，所述量子点胶层的厚度为0.01-1mm。

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。

在上述方案的优选的实施方式中，所述LED芯片正装、倒装或垂直装于所述载体的碗杯内。

在一些优选的实施方式中，所述载体为陶瓷基板、高分子材料基板或金属基板中的任一种。

在一些优选的实施方式中，所述载体为氮化铝陶瓷基板、氧化铝陶瓷基板、金基板、银基板、铜基板、铁基板、金合金基板、银合金基板、铜合金基板、铁合金基板、PPA基板、PCT基板、HTN基板、EMC基板或SMC基板中的任一种。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供了一种基于量子点的LED封装器件，包括载体，设于载体上的LED蓝光芯片，所述LED芯片上依次覆有荧光粉胶层、透明凝胶层和量子点胶层，将具有阻水阻氧阻热性能的量子点分散于透明凝胶材料后涂覆在荧光粉胶层上即得量子点胶层，可以大大提高了LED的光效；将所述量子点用于进行蓝光LED芯片直接接触式封装，制成白光LED器件，其饱和红色的显示指数R9值为47-99，市场上较优质的白光LED器件的R9值为通常在-110~-90，本实用新型所述LED器件R9值远远高于常规白光LED器件，可以完全地表现饱和广色域颜色，能在高色温底下达到高显色指数与高R9和高R11值，使用量子点LED封装器件可使NTSC色域值能够达到110%左右，不仅色彩鲜艳，亮度和能效明显的大幅度提高。

附图说明

图1为实施例1的LED封装器件的截面图；

图2为实施例2的LED封装器件的截面图；

图3为实施例3的LED封装器件的截面图；

图4为实施例4的LED封装器件的截面图；

图5为实施例5的LED封装器件的截面图；

图6为实施例6的LED封装器件的截面图；

图7为市场所售4K电视所使用的白光LED灯珠的光谱测试报告；

图8为基于量子点的LED封装器件的光谱测试报告。

具体实施方式

实施例1：

制备LED封装器件：取蓝光LED芯片垂直装于载体的碗杯内，首先使用银胶、助焊剂等固晶，所述载体为氮化铝陶瓷基板，烘烤，然后焊线；再采用点胶工艺将荧光粉和透明凝胶材料混合材料涂覆在蓝光LED芯片上和载体的碗杯内，所述透明凝胶材料为硅胶，得到覆盖在蓝光LED芯片上的一层荧光粉胶层，烤箱烘烤；再采用点胶的工艺在荧光粉胶层上涂覆一层硅胶层，烤箱烘烤；取量子点与硅胶混合，采用点胶工艺将量子点和硅胶混合材料涂覆在硅胶层上，烤箱烘烤，得到LED封装器件，其结构截面图如图1。

参照图1，可以看到，所得的基于量子点的LED封装器件包括载体1和垂直装于所述载体1碗杯内的LED蓝光芯片2，所述LED芯片2上依次覆有荧光粉胶层3、透明凝胶层4和量子点胶层5，所述量子点胶层5的厚度为0.2mm，所述透明凝胶层4为硅胶层。

实施例2：

制备LED封装器件：取蓝光LED芯片倒装于载体的碗杯内，首先使用银胶、助焊剂等固晶，所述载体为氧化铝陶瓷基板，烘烤，然后焊线；再采用点胶工艺将荧光粉和透明凝胶材料混合材料涂覆在蓝光LED芯片上和载体的碗杯内，所述透明凝胶材料为环氧树脂，得到覆盖在蓝光LED芯片上的一层荧光粉胶层，烤箱烘烤；再采用点胶的工艺在荧光粉胶层上涂覆一层环氧树脂层，烤箱烘烤；取上述制备所得的量子点与环氧树脂混合，采用点胶工艺将量子点和环氧树脂混合材料涂覆在环氧树脂层上，烤箱烘烤，得到量子点胶层；再采用点胶的工艺在所述量子点胶层上涂覆一层环氧树脂层，得到LED封装器件，其结构截面图如图2。

参照图2，可以看到，所得的基于量子点的LED封装器件，包括载体1和倒装于所述载体1碗杯内的LED蓝光芯片2，所述LED芯片2上依次覆有荧光粉胶层3、透明凝胶层4、量子点胶层5和透明凝胶层4，所述量子点胶层5的厚度为0.3mm，所述透明凝胶层4为环氧树脂层。

实施例3：

制备LED封装器件：蓝光LED芯片正装于载体的碗杯内，首先使用银胶、白胶等固晶，所述载体为铜基板，烘烤，然后焊线；再采用点胶工艺将荧光粉和透明凝胶材料混合材料涂覆在蓝光LED芯片上和载体的碗杯内，所述透明凝胶材料为硅胶，得到覆盖在蓝光LED芯片上的一层荧光粉胶层，烤箱烘烤；再采用点胶的工艺在荧光粉胶层上涂覆一层硅胶层，烤箱烘烤；取上述制备所得的量子点与硅胶混合，采用点胶工艺将量子点和硅胶混合材料涂覆在硅胶层上，烤箱烘烤，得到量子点胶层；再采用点胶的工艺在所述量子点胶层上涂覆一层硅胶层，得到LED封装器件，其结构截面图如图3。

参照图3，可以看到，所得的基于量子点的LED封装器件，包括载体1和正装于所述载体1碗杯内的LED蓝光芯片2，所述LED芯片2上依次覆有荧光粉胶层3、透明凝胶层4、量子点胶层5和透明凝胶层4，所述量子点胶层5的厚度为1mm，所述透明凝胶层4为硅胶层。

实施例4：

制备LED封装器件：蓝光LED芯片垂直装于载体上，首先使用银胶、共金等固晶，所述载体为铝基板，烘烤，然后焊线；再采用喷涂工艺将荧光粉和透明凝胶材料混合材料涂覆在蓝光LED芯片上，所述透明凝胶材料为硅胶，得到覆盖在蓝光LED芯片上的一层荧光粉胶层，烤箱烘烤；再采用喷涂的工艺在荧光粉胶层上涂覆一层硅胶层，烤箱烘烤；取上述制备所得的量子点与硅胶混合，采用喷涂工艺将量子点和硅胶混合材料涂覆在硅胶层上，烤箱烘烤，得到量子点胶层；再采用喷涂的工艺在所述量子点胶层上涂覆一层硅胶层，得到LED封装器件，其结构截面图如图4。

参照图4，可以看到，所得的基于量子点的LED封装器件，包括载体1和垂直装于所述载体1上的LED蓝光芯片2，所述LED芯片2上依次覆有荧光粉胶层3、透明凝胶层4、量子点胶层5和透明凝胶层4，所述量子点胶层5的厚度为0.1mm，所述透明凝胶层4为硅胶层。

实施例5：

制备LED封装器件：蓝光LED芯片倒装于载体上，首先使用银胶、锡膏、共金等固晶，所述载体为PPA基板，烘烤，然后焊线；再采用喷涂工艺将荧光粉和透明凝胶材料混合材料涂覆在蓝光LED芯片上，所述透明凝胶材料为硅胶，得到覆盖在蓝光LED芯片上的一层荧光粉胶层，烤箱烘烤；制作模具，采用直接压模成型工艺在荧光粉胶层上制备一层硅胶层，即，制备一个模具，将透明凝胶材料注入模具中，然后将所述S2得到的LED单元倒扣于所述模具中，所述LED芯片完全没入透明凝胶材料中，固化脱模，在所述荧光粉胶层上覆了一层透明凝胶层，烤箱烘烤；取上述制备所得的量子点与硅胶混合，制作模具，采用直接压模成型工艺用量子点和硅胶混合材料在硅胶层上制备一层量子点胶层，烤箱烘烤；再制作模具，采用直接压模成型工艺在所述量子点胶层上制备一层硅胶层，得到LED封装器件，其结构截面图如图5。

参照图5，可以看到，所得的基于量子点的LED封装器件，包括载体1和倒装于所述载体1上的LED蓝光芯片2，所述LED芯片2上依次覆有荧光粉胶层3、透明凝胶层4、量子点胶层5和透明凝胶层4，所述量子点胶层5的厚度为0.01mm，所述透明凝胶层4为硅胶层。

实施例6：

制备LED封装器件：蓝光LED芯片正装于载体上，首先使用银胶、白胶等固晶，所述载体为PCT基板，烘烤，然后焊线；再采用喷涂工艺将荧光粉和透明凝胶材料混合材料涂覆在蓝光LED芯片上，所述透明凝胶材料为硅胶，得到覆盖在蓝光LED芯片上的一层荧光粉胶层，烤箱烘烤；再采用喷涂工艺在荧光粉胶层上制备一层硅胶层，烤箱烘烤；取上述制备所得的量子点与硅胶混合，制作模具，采用直接压模成型工艺用量子点和硅胶混合材料在硅胶层上制备一层量子点胶层，烤箱烘烤；再制作模具，采用直接压模成型工艺在所述量子点胶层上制备一层硅胶层，得到LED封装器件，其结构截面图如图6。

参照图6，可以看到，所得的基于量子点的LED封装器件，包括载体1和倒装于所述载体1上的LED蓝光芯片2，所述LED芯片2上依次覆有荧光粉胶层3、透明凝胶层4、量子点胶层5和透明凝胶层4，所述量子点胶层5的厚度为1mm，所述透明凝胶层4为硅胶层。

取市场所售4K电视所使用的白光LED灯珠和依据本实用新型所述方法制备得到的LED封装器件进行光谱测试，得到光谱测试结果如图7和如图8，可以看到，市场所售白光LED灯珠的在高色温下Ra值为56.3，R9值为-113，R11值为40，而本实用新型所述方法制备得到的LED封装器件的在高色温下Ra值为90.8，R9值为87，R11值为94。本实用新型所述LED器件R9和R11值远远高于常规白光LED器件，可以完全地表现饱和广色域颜色，并能在高色温底下达到高显色指数与高R9值，使用量子点LED封装器件可使NTSC色域值能够达到110%左右，不仅色彩鲜艳，亮度和能效明显的大幅度提高，解决了目前常规的白光LED的R9(红光)和R11(绿光)的波段的缺失问题。