量子点发光设备的制作方法

本发明涉及一种量子点发光设备。

背景技术：

量子点(在下文中可称为“qd”)是一种特定的纳米晶材料，其由另一光源(例如蓝光或紫外线(ultraviolet，uv)光)激发以便主要根据其材料、结构和大小来发射特定光谱。这种qd在以下方面被寄予厚望：当这种qd通过蓝光或uv光激发以发射另一种颜色的光时(例如通过蓝光激发器进行的红光、绿光发射)，比显示器行业中使用的传统荧光体产生更纯净的颜色。

同时，众所周知，实现高光功率效率(光转换效率)、高可靠性、长使用寿命和低成本是显示器行业的关键问题。在当前市场中，qd被应用到特定高分子膜(即，在两个密封塑料薄膜之间设置qd)或玻璃管(即，在玻璃管中设置qd)，作为液晶显示器(liquidcrystaldisplay，lcd)的背光设备的一部分，以便提高其可靠性和寿命。可靠性和寿命的降低主要由高温高湿引起。然而，以上方案需要增加成本，因为必须在薄板或管的较大区域中制备qd。

降低成本的可能方案之一是直接将qd材料应用到发光二极管(lightemittingdiode，led)的光源以形成qdled。例如，通过将红色qd和绿色qd应用到蓝色led来形成qdled，如第2013/0105839号美国专利申请公开文本中所公开的那样，而不是使用应用到荧光体的传统方案。

然而，这种方案还不是很成功，因为除可靠性和寿命问题之外，光功率效率不足仍然是关键问题。光功率效率不足是由led芯片的热效应和/或qd材料的自热排放引起的，led芯片的热效应和/或qd材料的自热排放则是由于斯托克斯位移或者led芯片的一个非常窄的区域中的qd密度较高。

技术实现要素：

本发明实施例可提供一种能够减少负面热效应的qd发光设备。

更具体地，根据本发明实施例的第一方面，提供了一种量子点发光设备，所述量子点发光设备包括设置在框架上的发光二极管(lightemittingdiode，led)芯片。第一树脂将所述led芯片封装在所述框架上。在所述第一树脂上设置散热器。第二树脂覆盖所述散热器，并且包括散布于其中的量子点。

根据本发明实施例的所述第一方面，所述散热器可以将包括所述量子点的所述第二树脂与封装所述led芯片的所述第一树脂分隔，并且用来释放来自所述第一树脂和所述第二树脂的热量。

根据如本发明实施例的所述第一方面中叙述的第二方面，提供所述散热器以覆盖所述第一树脂的整个上表面。

根据如本发明实施例的所述第一方面中叙述的所述第二方面，所述散热器能够通过将与所述第一树脂和所述第二树脂的接触面积最大化来有效地释放来自所述第一树脂和所述第二树脂的热量。

根据如本发明实施例的所述第二方面中叙述的第三方面，所述散热器由导电材料制成。

根据如本发明实施例的所述第二方面中叙述的所述第三方面，所述散热器能够有效地释放来自所述第一树脂和所述第二树脂的热量，且导热率高。

根据如本发明实施例的所述第三方面中叙述的第四方面，所述散热器由光学透明材料制成。

根据本发明实施例的所述第三方面中叙述的所述第四方面，所述散热器支持从所述led芯片发出的光通过所述散热器进行传输，同时几乎不产生所述光的损耗。

根据如本发明实施例的所述第四方面中叙述的第五方面，所述散热器由氧化铟锡制成。

根据如本发明实施例的所述第四方面中叙述的所述第五方面，所述散热器能够可靠地释放来自所述第一树脂和所述第二树脂的热量并能使所述光以足够的水平穿过所述散热器，并且能够以相对低的成本来制备。

根据如本发明实施例的所述第五方面中叙述的第六方面，所述led芯片用于发射蓝光或紫外线光。

根据如本发明实施例的所述第五方面中叙述的所述第六方面，所述量子点可以通过蓝光来激发。

根据如本发明实施例的所述第六方面中叙述的第七方面，所述量子点包括红色荧光体和绿色荧光体。

根据如本发明实施例的所述第六方面中叙述的所述第七方面，所述量子点可以通过其激发来发射红光和绿光。

根据如本发明实施例的所述第七方面中叙述的第八方面，所述框架由导电材料制成。

根据如本发明实施例的所述第七方面中叙述的所述第八方面，所述框架可以作为终端和热辐射单元。

根据如本发明实施例的所述第八方面中叙述的第九方面，还提供热传导构件来将所述散热器连接到所述框架。

根据如本发明实施例的所述第八方面中叙述的所述第九方面，累积在所述散热器中的热量可以传送到所述框架，并进一步释放到所述框架的外部。

根据如本发明实施例的所述第九方面中叙述的第十方面，所述框架包括要连接到外部设备的终端，并且所述led芯片电连接到所述终端。

根据如本发明实施例的所述第九方面中叙述的所述第十方面，所述框架可以作为用于将所述外部设备连接到所述led芯片的终端。

根据如本发明实施例的所述第十方面中叙述的第十一方面，还在所述框架上设置壳体，以便包围所述第一树脂、所述散热器和所述第二树脂的侧部。

根据如本发明实施例的所述第十方面中叙述的所述第十一方面，所述第一树脂、所述散热器和所述第二树脂的所述侧部可以通过所述壳体来保护。

根据如本发明实施例的所述第十一方面中叙述的第十二方面，锥化所述壳体的内侧壁以便朝向所述框架而逐渐变窄。

根据如本发明实施例的所述第十一方面中叙述的所述第十二方面，从所述led芯片和所述量子点发出的光束的横向分量可以向上反射。

根据如本发明实施例的所述第十二方面中叙述的第十三方面，所述第一树脂和所述第二树脂由相同的材料制成。

根据如本发明实施例的所述第十二方面中叙述的所述第十三方面，所述第一树脂和所述第二树脂可以使用所述相同的材料来均匀且很容易地构成。

根据如本发明实施例的所述第十二方面中叙述的所述第十四方面，所述第一树脂和所述第二树脂由彼此不同的材料制成。

根据如本发明实施例的所述第十二方面中叙述的所述第十四方面，可以形成所述第一树脂和所述第二树脂以便根据所述树脂的预期用途而具体不同的属性。

所述实施例的其它目的和优点的一部分在下文的说明中阐述，一部分将从所述说明中显而易见，或者可通过实践本发明而获知。本发明的目的和优点将通过所附权利要求书中特别指出的元素和组合来实现和获得。应当理解，前述一般说明和下文的详细描述仅为说明性示例，并非是对所要求保护的本发明的限制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。下面描述中的附图示出了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。

图1是根据本发明一实施例的量子点发光设备的截面视图；

图2是对比示例的qd发光设备的截面视图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚的描述。附图中类似的编号代表类似的元件。这些附图仅用于说明目的，并未按比例绘制。所描述的实施例只是本发明中的一些而非全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。

图1是根据本发明一实施例的量子点发光设备的截面视图。

在图1中，本实施例的量子点发光设备包括框架10、发光二极管芯片(其在下文中可称为“led”芯片)20、键合丝30、第一树脂40、散热器50、第二树脂60、量子点70(其在下文中可称为“qd”)、壳体80和热传导构件90。

包括led芯片20的第一树脂40设置在框架10上，包括散布于其中的qd70的第二树脂60设置在第一树脂40上面。散热器50设置在第一树脂40与第二树脂60之间，以便接触第一树脂40和第二树脂60。换言之，散热器50如分界线一样将第二树脂60与第一树脂40分隔开，并且通过接触第一树脂40的上表面和第二树脂60的下表面来作为第一树脂40和第二树脂60的共用散热器。该结构使散热器50累积来自第一树脂40和第二树脂60的热量，从而防止led芯片20和qd70的温度升高。

由于根据本实施例的qd发光设备除了包括上述基本结构，还包括有利结构，所以下文将更详细地说明本实施例的qd发光设备的结构和每个组件。

led芯片20设置在框架10上，led芯片20的电极21通过键合丝30电连接到框架10。这里，框架10包括物理上彼此电分离的两个部分11和12。led芯片20安装在一个部分11上，电极21之一(正极和负极之一)连接到部分11。另一个电极21(正极和负极中的另一个)连接到框架10的另一个部分12。部分11和12用于电连接到外部电子设备(未在附图中示出)。框架10通常由铜等金属制成，可称为引线框10。

led芯片20是用于发光的二极管。led芯片20可根据预期用途来发射从各种颜色中选出的特定颜色的光。例如，led芯片20可发射蓝光或紫外线(其在下文中可称为“uv”)光。这里，蓝光和uv光可以用来激发qd70。在本实施例的qd发光设备中，led芯片20优选地用于发射适合激发散布在第二树脂60中的qd70的光。因此，led芯片20优选地发射能够激发qd70的光，例如蓝光或uv光。

键合丝30用于将led芯片20的电极21连接到框架10。因此，键合丝30可从适用于引线键合的材料中选择。

第一树脂40设置在框架10和led芯片20上以便封装led芯片20，从而保护led芯片20。第一树脂40完全覆盖框架10的外露上表面、led芯片20和键合丝30。由于壳体80覆盖框架10的外部并围绕第一树脂40的侧部，所以第一树脂40填充框架10的中心部分中的上表面和壳体80的内侧壁所围绕的空间。第一树脂40可使用各种材料，取决于预期用途。但是，优选地，第一树脂40由光学透明树脂材料制成，以便支持来自led芯片20的光穿过第一树脂40。

提供散热器50是为了释放来自第一树脂40和第二树脂60的热量。散热器50布置在第一树脂40与第二树脂60之间，以便覆盖第一树脂40。通过将散热器50如分界线一样布置在第一树脂40与第二树脂60之间，散热器50可以释放来自第一树脂40和第二树脂60的热量。散热器50优选地由能够有效地释放来自第一树脂40和第二树脂60的热量的热传导材料制成。这里，来自第一树脂40的热量由led芯片20产生，来自第二树脂60的热量由qd70产生。换言之，提供散热器50是为了传送由于led芯片20的热效应而产生的热量以及由于qd70的自热排放而产生的热量。

散热器50优选地由光学透明材料制成以支持从led芯片20发射的光穿过散热器50，从而到达第二树脂60中的qd70。虽然可以根据预期用途在散热器50中使用各种材料，但是可以在散热器50中优选地使用氧化铟锡(indiumtinoxide，ito)等，因为ito是一种光学透明导电材料。

必需形成散热器50来覆盖第一树脂40的整个上表面，因为散热器50可以传送来自第一树脂40和第二树脂60的热量，即使散热器50部分接触第一树脂40和第二树脂50。然而，为了使散热器50累积的热量的总量达到最大，散热器50优选地尽可能多地接触第一树脂40和第二树脂60。因此，优选地形成散热器50以覆盖第一树脂40的整个上表面并与第二树脂60的整个下表面接触。

散热器50优选地通过热传导构件90连接到框架10以进行热辐射。热传导构件90由金属等热传导材料制成。如上所述，框架10由具有高导热性的金属制成。所以，通过使用热传导构件90将散热器50连接到框架10，累积在散热器50中的热量通过热传导构件90传送到框架10，并从框架10释放到外部。因此，散热器50优选地连接到框架10以进行热辐射。根据预期用途，热传导构件90可通过各种形式提供，只要热传导构件90将散热器50连接到框架10。例如，如图1所示，热传导构件90的一端可穿过壳体80连接到散热器50，热传导构件90的另一端可连接到壳体80外部的框架10。另一种方式是，热传导构件90的一端与图1所述的一样穿过壳体80连接到散热器50，而热传导构件90的另一端可同样穿过壳体80连接到框架10。

此外，在图1中，虽然散热器50形成为水平设置的平板，但是当第一树脂40的上表面和第二树脂60的下表面形成为倾斜表面或弯曲表面时，散热器50可形成为适合于第一树脂40的上表面和第二树脂60的下表面的形状。只要散热器50设置在第一树脂40与第二树脂60之间，散热器50的形状就不限于平板类形状。然而，从易于形成第一树脂40、散热器50和第二树脂60方面来看，优选地形成第一树脂40、散热器50和第二树脂60中的每一个以便具有扁平的水平接触表面。

第二树脂60包括散布于其中的qd70。qd70可包括各种有色qd，这些有色qd可以通过led芯片20发射的光来激发。例如，当led芯片20发射蓝光时，qd70可包括红色qd和绿色qd。qd70优选地均匀散布于第二树脂60中。

第二树脂60设置在散热器50上，以便覆盖散热器50。换言之，第二树脂60的下表面接触散热器50的上表面。这使得由于qd70的自热排放而产生的第二树脂60的热量经过散热器50传送。如上所述，累积在散热器50中的热量可传送到框架10，并从框架10消散到外部。

这里，当散热器50未完全覆盖第一树脂40的上表面时，第二树脂60覆盖散热器50未覆盖的第一树脂40的区域。

虽然第二树脂60可以根据预期用途由各种树脂材料制成，但是第二树脂60优选地由光学透明材料制成，以使来自led芯片20的光和从qd70发射的光能够穿过第二树脂60。

第二树脂60可由与第一树脂40相同的树脂材料或与第一树脂40不同的树脂材料制成，取决于预期用途。例如，当均匀且很容易地形成第一树脂40和第二树脂60时，优选地在第一树脂40和第二树脂60中使用相同的树脂材料，因为第一树脂40和第二树脂60的树脂成形过程相同。否则，当第一树脂40和第二树脂60最好具有不同的属性时，第一树脂40和第二树脂60由不同的材料制成，取决于第一树脂40和第二树脂60的预期用途。

壳体80设置在框架10的外部以围绕第一树脂40、散热器50和第二树脂60的侧部(侧面)。壳体80用来覆盖和保护led芯片20、键合丝30、第一树脂40、散热器50、第二树脂60和qd70。壳体80的内侧壁被锥化，以便朝向框架10而逐渐变窄。换言之，被壳体80的内侧壁包围的开口的直径从下往上逐渐增大。由于壳体80在内侧壁内部形成一个截圆锥体的空间，像玻璃杯或杯子一样，所以形成第一树脂40、散热器50和第二树脂60来填充这一空间。内侧面的锥化形状最好将来自led芯片20的光和来自qd70的光向上反射，因为倾斜面可以向上反射光束的横向分量。

壳体80可使用各种材料。例如，壳体80可由能够反射光的不透明树脂制成。就此而言，壳体80不同于第一树脂40和第二树脂60。

图2是对比示例的qd发光设备的截面视图。在图2中，qd发光设备包括框架110、led芯片120、键合丝130和壳体180，与根据图1的实施例的qd发光设备类似。但是，图2中的qd发光设备与图1中的qd发光设备的不同之处在于，图2中的qd发光设备仅包括单个树脂140，并且树脂140不包括散热器。此外，荧光体170散布于整个所述单个树脂140中，包括靠近led芯片120的位置。在这种结构中，led芯片120和散布于整个树脂140中的荧光体170都会产生热量。换言之，热量可以从树脂140中的任何位置产生。然而，由于树脂140不包括散热器，所以热量无法从树脂140传送出去。

相比之下，如图1所示，由于所述实施例的qd发光设备包括分离的树脂40和60以及设置在树脂40和60之间的散热器50，所以散热器50可以有效地累积来自第一树脂40和第二树脂60的热量，并且第一树脂40的热效应和第二树脂60的自热排放可以有效减少。此外，通过经由热传导构件90将散热器50连接到框架10，累积在散热器50中的热量可以有效地传送到qd发光设备的外部。

本文列举的所有示例和条件语言都旨在教学性目的，以帮助读者理解本发明和发明人为推动本领域发展而贡献的概念，并且应解释为不限于具体列举的这类示例和条件，并且说明书中这类示例的组织不涉及对本发明的优势或劣势的展示。虽然已详细地描述了本发明的实施例，但是应理解，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明做出各种改变、替代和更改。