量子点发光器件的制备方法及其产品与流程

文档序号:18416403发布日期:2019-08-13 19:29阅读:172来源:国知局
量子点发光器件的制备方法及其产品与流程
本申请属于半导体照明领域,具体涉及一种量子点发光器件的制备方法及其产品。
背景技术
:量子点材料由于具有半峰宽窄,发光纯度高,发射波长随尺寸可调等优异性能,已被广泛应用于led照明或显示领域。现有量子点发光器件的制备常采用led支架,一般为ppa或emc包封铜、铁、铝或陶瓷作为支架材料,这种结构存在缺陷,包覆不紧密处或者连接处容易进入水汽或空气。由于量子点材料易被水氧破坏,导致量子点发光器件的发光不稳定,寿命短,性能差。因此,需要找到一种新的量子点发光器件的制备方法,以提高器件的稳定性。技术实现要素:针对上述技术问题,本申请提供一种量子点发光器件的制备方法及其产品。根据本申请的第一方面,提供了一种量子点发光器件的制备方法,包括以下步骤:将波长转换材料添加至分散介质中,混合均匀后得到波长转换材料的分散液;将固定有光源的基板放入注塑模具的型腔中;由上述模具的浇道注入波长转换材料的分散液,至充满模具型腔;对注塑模具中波长转换材料的分散液进行固化,形成发光膜层,开模后得到器件。进一步地,以质量分数计,所述波长转换材料的分散液中波长转换材料的占比为0.5wt%~3wt%。进一步地,所述波长转换材料为量子点材料,所述量子点材料为红色量子点或绿色量子点中的至少一种。进一步地,所述量子点材料表面包覆有无机氧化物。进一步地,所述分散介质包括环氧树脂、有机硅树脂、聚氨酯树脂中的至少一种。进一步地,所述光源为led芯片,所述led芯片发射蓝光。进一步地,所述基板选自bt树脂板,陶瓷板,纤维板中的任意一种。进一步地,所述分散液的固化方式为热固化。根据本申请的另一方面,提供了一种量子点发光器件,其根据上述方法制备而成,其特征在于,所述发光器件包括基板、光源及发光膜层,所述光源位于基板上,所述发光膜层覆盖所述光源及所述基板暴露的部分表面。有益效果:本发明利用浇注的方式制备量子点发光器件,所涉及封装无需使用支架,不仅节省了封装材料,还避免了支架本身结构缺陷对量子点材料发光性能的不良影响,提高了散热性能。器件中发光材料采用无机氧化物包覆的量子点,降低外界环境对量子点的破坏,有效提高量子点的发光稳定性,延长了量子点发光器件的使用寿命。附图说明图1为本申请中一个实施方式的量子点发光器件的制备方法示意图;图2为本申请中一个实施方式的量子点发光器件的结构示意图之一;图3为本申请中一个实施方式的量子点发光器件的结构示意图之二。在附图中相同的部件使用了相同的附图标记。附图仅示意性地显示了本申请的实施方案。具体实施方式下面将结合本申请实施方式,对本申请实施例中的技术方案进行详细地描述。应注意的是,所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式,而不是全部实施方式。现有封装技术中,led支架本身材料的密封性存在缺陷,隔绝水氧能力较低,容易对波长转换材料产生破坏,导致器件的使用寿命较短。发光器件在工作时,光源会产生热量,支架的存在不利于器件散热,温度的升高会降低波长转换材料的发光性能。此外,支架本身对光具有一定的吸收和散射,影响器件的出光效率。本申请中量子点发光器件取消了支架结构,区别于现有的封装技术,利用浇注的方式进行制备,提高了器件的出光稳定性。参见图1,本申请提供了一种量子点发光器件的制备方法,包括以下步骤:s1、将波长转换材料添加至分散介质中,混合均匀后得到波长转换材料的分散液。波长转换材料为量子点材料,根据发光器件所需要的出光颜色选择不同尺寸或种类的量子点。所述量子点材料能被光源发射出来的光所激发而转换成其他不同波长的光,从而实现多种颜色的发光器件。在一个具体的实施方式中,量子点材料为红色量子点和/或绿色量子点。为了提高量子点材料本身对外界环境的耐受性,比如光、热、水、氧等,对量子点进行了表面包覆,进而提高材料本身的稳定性。在一个具体的实施方式中,量子点材料表面包覆有无机氧化物,如氧化铝等。在一个具体的实施方式中,分散介质包括环氧树脂、硅胶、聚氨酯树脂中的至少一种。以质量分数计,量子点材料占分散液的0.5wt%~3wt%,使分散液的粘度满足后续使用要求。s2、将固定有光源的基板放入注塑模具的型腔中。光源为发射蓝光的led芯片,波长转换材料在该蓝光激发下会发射出不同颜色的光。基板上可以设置多个蓝光led芯片,芯片全部固定于基板上,每个芯片之间保证一定的距离,便于后续量子点分散液对其进行包封。在一个具体的实施方式中,基板选自bt树脂板,陶瓷板,纤维板中的任意一种。s3、由上述模具的浇道注入波长转换材料的分散液,至充满模具型腔。用波长转换材料的分散液对基板上的蓝光led芯片进行包封。s4、对注塑模具中波长转换材料的分散液进行固化,形成发光膜层,开模后得到器件。通过加热的方式,使模具中的分散液固化成型,固化温度为60-110℃,最终发光膜层覆盖在led芯片上。参见图2,本发明还提供了一种量子点发光器件,包括基板10、光源20及发光膜层30,所述光源20固定于基板10上,所述发光膜层30覆盖所述光源20及所述基板暴露的部分表面。其中,发光膜层包括波长转换材料40。参见图3,在一个具体的实施方式中,发光膜层远离光源的表面上可以设置阻隔层50。阻隔层50的材料包括但不限于有机硅、环氧树脂、聚氨酯、二氧化硅、氧化铝中的至少一种,进一步提高量子点发光器件的水氧阻隔能力。实施例1一种量子点发光器件的制备方法,包括:s11、将红色cdse/zns量子点添加至环氧树脂中,混合均匀后得到浓度为2wt%的cdse量子点分散液。其中,cdse/zns量子点表面包覆有氧化铝。s12、将固定有蓝光led芯片的bt树脂基板放入注塑模具的型腔中;s13、由上述模具的浇道注入cdse/zns量子点分散液,至充满模具型腔;s14、对注塑模具中cdse/zns量子点分散液进行加热固化,形成发光膜层,开模后得到器件。实施例2一种量子点发光器件的制备方法,包括:s21、将绿色cdses/zns量子点添加至有机硅树脂中,混合均匀后得到浓度为2.5wt%的cdses量子点分散液。其中,cdses/zns量子点表面包覆有氧化铝。s22、将固定有蓝光led芯片的bt树脂基板放入注塑模具的型腔中;s23、由上述模具的浇道注入cdses/zns量子点分散液,至充满模具型腔;s24、对注塑模具中cdses/zns量子点分散液进行加热固化,形成发光膜层,开模后得到器件。实施例3一种量子点发光器件的制备方法,包括:s31、将红色cdse/zns量子点和绿色cdznse/zns添加至环氧树脂中,混合均匀后得到量子点分散液。分散液中,红色cdse/zns量子点的浓度为0.2wt%,绿色cdznse/zns量子点的浓度为2wt%,红色和绿色量子点表面均包覆有氧化铝。s32、将固定有蓝光led芯片的bt树脂基板放入注塑模具的型腔中;s33、由上述模具的浇道注入混合量子点分散液,至充满模具型腔;s34、对注塑模具中的量子点分散液进行加热固化,形成发光膜层,开模后得到器件。对比例一种量子点发光器件,包括蓝光led芯片及量子点发光膜层。量子点发光膜层由红光cdse/zns量子点以及绿光cdznse/zns量子点均匀分散在有机硅封装胶中通过点胶的方式固化而成。将上述实施例1~3和对比例所揭示的量子点发光器件置于室温下,并在3v及50ma的工作条件下测试相应的光致发光效率。持续点亮led发光芯片,分别记录在不同时段的光致发光效率,从而测试这些量子点led发光装置的稳定性。具体的测试结果如下表所示,以下表格中,将初始亮度(0h)记为1,记录0h、168h、408h、576h、816h、1032h的光致发光效率与初始光致发光效率的比值,具体结果如下表所示。老化时间/h01684085768161032实施例110092.889.585.778.374.5实施例210091.988.38476.172.8实施例310093.790.086.080.977对比例1008278.775.16959从上述表格中可以,实施例1至实施例3中,在点亮1032h后,量子点的发光效率均保持在初始发光效率的70%以上,较对比例中量子点的发光效率要高,充分说明本申请技术方案对于提高量子点稳定性的益处。尽管发明人已经对本申请的技术方案做了较详细的阐述和列举,应当理解,对于本领域技术人员来说,对上述实施例作出修改和/或变通或者采用等同的替代方案是显然的,都不能脱离本申请精神的实质,本申请中出现的术语用于对本申请技术方案的阐述和理解,并不能构成对本申请的限制。当前第1页12
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