量子点led封装方法以及封装结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及量子点LED，尤其涉及一种量子点LED封装方法以及封装结构。
【背景技术】
[0002]LED (Light Emitting D1de)是一种电致发光的半导体发光器件，具有使用寿命长、环保节能、尚显色系数、电光转换效率尚、体积小、尚可靠性等优点。由于LED独特的优越性，在许多领域得到了广泛应用和迅速发展，被业界认为是最有前景和重要性的下一代固体照明光源，具有巨大的市场潜力。
[0003]基于半导体量子点(QD)的量子点LED器件具有色彩饱和、纯度高、单色性佳、颜色可调以及可以用比较简单的溶液制备方法获得并可大规模制备等优点。随着核壳结构的量子点的出现，核量子点的光氧化和光致褪色等缺陷得以改进，光致发光量子产率和光学稳定性更高，量子点LED器件的外量子产率得到很大的提高，成为当前最受瞩目的发光器件之一，并展现了美好的应用前景。但在大电流下量子点发光呈现饱和效应，随着电流增大，量子点LED产生光效下降，色温升高，转换效率降低等问题，即电流稳定性能较差，同时由于LED芯片发射光呈朗伯型分布，传统平面远离封装的量子点LED空间颜色均匀性较差。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种量子点LED封装方法，旨在用于解决采用现有封装方法封装后的量子点LED芯片在高电流时稳定性较差的问题。
[0005]本发明是这样实现的:
[0006]本发明提供一种量子点LED封装方法，包括以下工艺步骤:
[0007]混合含有量子点的溶液与聚合物并形成混合溶液，将所述混合溶液置于密闭容器内，对所述混合溶液进行超声振荡；
[0008]将振荡后的所述混合溶液由所述密闭容器转移至平底容器内，加热蒸发所述混合溶液至获得量子点薄膜；
[0009]取LED芯片置于引线框架内，于所述LED芯片上制备有球冠状透镜，所述LED芯片位于所述球冠状透镜内，且所述球冠状透镜的顶部具有向所述LED芯片延伸的凹陷部，所述凹陷部位于所述LED芯片的正上方；
[0010]将所述量子点薄膜置于所述球冠状透镜正上方且密封所述引线框架。
[0011]具体地，制备所述球冠状透镜时，取一模具，所述模具具有与所述球冠状透镜外形相同的空腔，将所述模具倒扣于所述引线框架内，且所述LED芯片位于所述空腔内，向所述空腔内填充硅胶或环氧树脂且加热固化，所述空腔内形成所述球冠状透镜，去掉所述模具。
[0012]具体地，制备所述球冠状透镜时，采用点胶设备于所述LED芯片上成型完整的球冠，采用与所述凹陷部外形相同的模具压头由所述球冠顶部伸入所述球冠内，对其加热固化并形成所述球冠状透镜。
[0013]进一步地，所述混合溶液中所述量子点与所述聚合物的质量比在1:50?1:200之间。
[0014]进一步地，上述各步骤均在超净环境中进行，且采用的工具使用前均经过无水乙醇和去离子水清洗后再在真空干燥箱中干燥。
[0015]进一步地，所述LED芯片的中心对应所述凹陷部的中心。
[0016]具体地，所述聚合物为聚苯乙烯或者聚甲基丙烯酸甲酯或者聚对苯二甲酸乙二醇酯。
[0017]进一步地，所述LED芯片的电极与所述引线框架的底部焊盘间通过引线键合实现电互连。
[0018]本发明还提供一种量子点LED封装结构，包括上端为开口的引线框架以及位于所述引线框架内的LED芯片，所述LED芯片上罩盖有球冠状透镜，还包括设置于所述球冠状透镜正上方的量子点薄膜，所述量子点薄膜密封所述引线框架的所述开口，且所述球冠状透镜的顶部设置有向所述LED芯片延伸的凹陷部，所述凹陷部位于所述LED芯片正上方。
[0019]进一步地，所述量子点薄膜的内表面与所述球冠状透镜的顶部之间具有间隙。
[0020]本发明具有以下有益效果:
[0021]本发明的封装方法中，采用量子点与聚合物的混合溶液成型量子点薄膜，同时在LED芯片上成型球冠状透镜，球冠状透镜具有凹陷部，将量子点薄膜置于球冠状透镜的正上方。通过上述封装方法成型的封装结构中，量子点薄膜与球冠状透镜表面之间为空气，对此量子点受LED芯片激发产生的光在量子点薄膜内表面处被反射至外界，即量子点激发光均可由量子点薄膜射出，使其在工作时具有较高的取光效率和流明效率，而且由于在球冠状透镜的顶部处具有凹陷部，使得LED芯片发出光可以更加均匀照射至量子点薄膜上，对此在大电流时量子点薄膜对应球冠状透镜顶部处的量子点不会快速呈现饱和效应，难以产生色温升高的现象，流明效率降低变少，同时提高发出光的空间颜色均匀性。
【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0023]图1为本发明实施例提供的量子点LED封装方法的量子点薄膜制备步骤示意图；
[0024]图2为图1的量子点LED封装方法的球冠状透镜的其中一制备方式的示意图；
[0025]图3为图1的量子点LED封装方法的球冠状透镜的另一种一制备方式的示意图；
[0026]图4为图1的量子点LED封装方法的量子点薄膜与引线框架的粘接；
[0027]图5为本发明实施例提供的量子点LED封装结构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0029]参见图1以及图4，本发明实施例提供一种量子点LED封装方法，采用量子点211封装LED芯片I，包括以下工艺步骤:
[0030]将含有量子点211的溶液与聚合物212进行混合，并形成两者的混合溶液2，然后将该混合溶液2置于一密闭容器3内，且对其进行超声振荡，量子点211为无机的纳米荧光材料，将其置于三氯甲烷或者甲苯等有机溶剂内形成含有量子点211的溶液，对于聚合物212则为聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或者聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚合物212，将其与含有荧光材料的三氯甲烷或者甲苯有机溶剂进行混合，可将两者直接置于密闭容器3内进行混合，密闭容器3上端为开口，混合时采用封口膜31对其密封，将内置混合溶液2的密闭容器3放在装有41水的超声机4内进行超声振荡，通常需要一个小时以上，通过超声振荡可以有利于将含有量子点211的溶液与聚合物212混合均匀，混合溶液2均与透明；
[0031]将振荡混合均匀后的混合溶液2由密闭容器3内转移至平底容器5内，对平底容器5进行加热，混合溶液2蒸发至获得量子点薄膜21，平底容器5为敞口，其采用陶瓷材料制成且底面为平面，既耐腐蚀也耐高温，形状可为圆形或正方形，将内置混合溶液2的平底容器5整体放置于一热板6上，采用40°C左右的温度加热蒸发平底容器5内的混合溶液2，当其内液体蒸发完全后在平底容器5的底面上堆积形成具有量子点211的量子点薄膜21，量子点211均匀分布于聚合物212内；
[0032]取一 LED芯片I，将其置于一个引线框架7的中间位置，在该LED芯片I上制备形成有球冠状透镜11，LED芯片I位于成型的球冠状透镜11内，在球冠状透镜11的顶部位置成型有向LED芯片I延伸的凹陷部111，且该凹陷部111位于LED芯片I的正上方，通常该凹陷部111呈倒圆锥，竖直向下，凹陷部111于球冠状透镜11的顶部尺寸大于底部处的尺寸，对于引线框架7主要用于形成LED芯片I与外界的电连接关系，其上端也为开口，一般LED芯片I的电极与引线框架7的底部焊盘的引线之间通过键合的方式形成电互连；
[0033]将成型后的量子点薄膜21由平底容器5内取出且将其置于球冠状透镜11的正上方，同时还通过量子点薄膜21形成对引线框架7上端开口的密封，对此采用量子点薄膜21实现对LED芯片I的封装，量子点薄膜21通过硅胶或者环氧树脂粘接于引线框架7上，且在粘接完成后通过热板6加热以使两者之间连接处的硅胶或者环氧树脂固化。
[0034]在上述制作方式中，先制备量子点薄膜21以及球冠状透镜11，采用球冠状透镜11封装LED芯片1，然后采用量子点薄膜21以及引线框架7封装球冠状透镜11以及LED芯片1，在制备量子点薄膜21时，聚合物212为基体，成型后量子点211均匀分布于聚合物212基体内。成型后的封装结构中，量子点薄膜21的内表面与球冠状透镜11的外表面之间没有填充物，具体为两者之间为空气，空气与量子点薄膜21的折射率不同，当LED芯片I通电发光后，该发出光射至量子点薄膜21内并激发量子点211发光，量子点211发出光在射至量子点薄膜21内表面处时，由于折