一种量子点LED器件的制作方法

文档序号:21560692发布日期:2020-07-21 12:36阅读:180来源:国知局
一种量子点LED器件的制作方法

本实用新型涉及发光器件领域,具体涉及到一种量子点led器件。



背景技术:

on-chip型量子点led器件直接将量子点材料封装于器件支架中,利用量子点材料直接对芯片发出的光线进行处理,该结构用料最少并且系统集成最容易,是一种非常理想的封装形式。

具体实施中发现,量子点材料在高光密度蓝光或高光密度紫外光的照射下会发生猝灭,可靠性较差;如果通过降低芯片功率来避免量子点材料的猝灭,则由于发光强度的不足,容易造成量子点材料的激发不充分;此外,由于芯片的发光方式近似于点发光,远离芯片一侧的量子点材料的不容易被激发,器件的发光效率较低。



技术实现要素:

为了克服现有on-chip型量子点led器件的缺陷,本实用新型提供了一种量子点led器件,通过在芯片与量子点层间增设均光层,可提高量子点led器件可靠性和发光效率,具有良好的实用性。

可选的,本实用新型提供了一种量子点led器件,所述量子点led器件包括支架、芯片、均光层和量子点层;

所述支架具有反射杯,所述芯片设置在所述反射杯内;

所述均光层设置在所述反射杯内,所述均光层侧面与所述反射杯的至少部分内壁接触,所述均光层顶面高于所述芯片顶面;

所述量子点层覆盖在所述均光层的至少部分表面上。

可选的实施方式,所述量子点led器件还包括阻隔层,所述阻隔层包括设置在所述反射杯内部底面上的第一阻隔子层,和/或设置在所述量子点层顶面上的第二阻隔子层。

可选的实施方式,在所述阻隔层包括所述第一阻隔子层时,所述第一阻隔子层顶面低于所述芯片顶面,所述均光层底面覆盖所述芯片的顶面、所述芯片的部分侧表面和所述第一阻隔子层顶面。

可选的实施方式,在所述阻隔层包括所述第一阻隔子层时,所述第一阻隔子层顶面与所述芯片顶面相平;

所述均光层覆盖所述芯片顶面和所述第一阻隔子层顶面。

可选的实施方式,在所述阻隔层包括所述第一阻隔子层时,所述第一阻隔子层覆盖所述芯片表面,所述均光层覆盖所述第一阻隔子层顶面。

可选的实施方式,所述均光层与所述量子点层的接触面为粗糙面。

可选的实施方式,所述均光层边缘沿所述反射杯的内壁朝所述反射杯的杯口方向延伸,所述均光层的顶面向所述均光层的底面凹陷形成均光杯,所述均光杯呈杯状结构。

可选的实施方式,所述芯片为蓝光芯片或紫外光芯片。

可选的实施方式,所述量子点层包括激发颜色不同的第一量子点子层和第二量子点子层;

所述第二量子点子层设置在所述第一量子点子层上方。

可选的实施方式,所述第一量子点子层为绿色量子点层,所述第二量子点子层为红色量子点层;

或所述量子点层为红绿色量子点混合层。

本实用新型提供了一种量子点led器件,该量子点led器件采用多层封装方式,在支架底部和顶部均设置阻隔层,杜绝水汽进入支架内部,提高器件的可靠性;在阻隔层上设置的均光层,可以降低芯片正上方量子点层的光能量密度,减少量子点因强蓝光或强紫外光猝灭的几率,提高器件可靠性,另外也可以减少芯片上方量子点材料吸收过多的强蓝光或强紫外光造成量子点材料产热严重的问题,进一步提高器件的可靠性;均光层的设置以及均光层的结构还可以提高支架内壁一侧的量子点材料的吸收效率,提高led器件的发光效果,具有良好的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例,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示出了本实用新型实施例一的量子点led器件剖面结构示意图;

图2示出了本实用新型实施例一的量子点led器件第一放大视图;

图3示出了本实用新型实施例一的量子点led器件第二放大视图;

图4示出了本实用新型实施例二的量子点led器件剖面结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型保护的范围。

实施例一:

图1示出了本实用新型实施例的量子点led器件剖面结构示意图。

本实用新型实施例的量子点led器件包括支架1、芯片2、均光层3、量子点层4和阻隔层,在其他实施例中,量子点led器件也可以不设置阻隔层。

具体的,所述支架1具有反射杯101,所述芯片2设置在所述反射杯101内,可选的,芯片2具体设置位置为反射杯101内侧底部的中央位置;所述反射杯101具有增强发光效果的作用。

具体的,所述芯片2可以为蓝光芯片或紫外光芯片。

具体的,所述均光层3设置在所述反射杯101内且所述均光层顶面高于所述芯片2顶面,其中,所述均光层3底面与所述芯片2的接触情况视第一阻隔子层501的设置情况确定,均光层3侧面覆盖所述反射杯101的部分内壁,所述均光层3的顶面为一平面。

所述均光层使用光扩散材料制成,具体的,光扩散材料为现有材料,光扩散材料通常为混杂由光扩散粒子的透明胶体,常见的,光扩散粒子的材料可以为二氧化钛、氧化锌、硫酸钡、氧化铝、碳酸钙等材料,所述透明胶体可以为硅胶、环氧树脂等材料。均光层3的设置可对芯片的光线进行发散,一方面避免高强度光线直射量子点层,造成量子点层的猝灭,另一方面可充分利用量子点层各位置的量子点材料进行光线颜色的转换。

可选的,所述均光层3与量子点层4的接触面或所述均光层3的顶面可通过喷砂的方式使其变得粗糙,均光层3为粗糙面的设置方式,有利于进一步加强光线的扩散效果。

所述量子点层4覆盖设置在所述均光层3上,具体的,所述量子点层4包括第一量子点子层401和第二量子点子层402,第一量子点子层401和第二量子点子层402受激发后发出的光线颜色不相同;优选的,第一量子点子层401为红色量子点层,红色量子点层受激发后发出的光线颜色为红色;第二量子点子层402为绿色量子点层,绿色量子点层受激发后发出的光线颜色为绿色。可选的,所述第一量子点子层401底面和顶面为平面,所述第二量子点子层402底面和顶面为平面,该设置方式有利于提高该量子点led器件加工的便利性。

具体的,阻隔层包括第一阻隔子层501和/或第二阻隔子层502,本实施例的阻隔层包括第一阻隔子层501和第二阻隔子层502。

具体的,第一阻隔子层501设置在所述反射杯101内部的底面上,第二阻隔子层502设置在所述量子点层4顶面上。

可选的,第一阻隔子层501的设置方式具有多种形式,结合附图图1所示结构,第一阻隔子层501的顶面低于所述芯片2的顶面;结合附图图2所示出的量子点led器件第一放大视图所示结构,具体实施中,第一阻隔子层501的顶面可以与所述芯片2的顶面相平;结合附图图3所示出的量子点led器件第二放大视图所示结构,具体实施中,第一阻隔子层501可覆盖设置在所述芯片2上,第一阻隔子层501的顶面高于所述芯片2的顶面。

通过控制第一阻隔子层501的厚度和设置形式,可实现第一阻隔子层501对芯片2以及对量子点层4的不同防护效果,具体实施中可根据实施情况确认。

相应的,在第一阻隔子层501的不同实施方式下,均光层3底面的设置方式也具有多种。

在第一阻隔子层501顶面低于芯片2顶面时,所述均光层3底面覆盖所述芯片2的顶面、芯片2的部分侧表面和所述第一阻隔子层501顶面。

在第一阻隔子层501顶面与芯片2相平时,所述均光层3覆盖所述芯片2顶面和所述第一阻隔子层501顶面。

在所述第一阻隔子层501覆盖所述芯片表面时,所述均光层覆盖所述第一阻隔子层501顶面。

可选的,所述第一阻隔子层501的厚度最大值为反射杯1的杯深的1/10;第一阻隔子层的厚度与第一阻隔子层所能发挥的保护性能相关,具体实施中发现其保护性能存在一阈值,在所述第一阻隔子层501的厚度与反射杯101的杯深的1/10相等时,保护性能达到最大,继续增加第一阻隔子层501的厚度,不会对其保护性能造成太大的影响。

可选的,所述阻隔层的材料可以为环氧树脂、硅胶、玻璃等材料,需要说明的是,由于芯片2发出的光线均会经过第一阻隔子层501和第二阻隔子层502,因此,优选的,第一阻隔子层501和第二阻隔子层502的材料为无色透明的。

本实施例的量子点led器件在加工时,支架1可直接固定在电路板上,然后在反射杯101内对芯片进行固晶,通过离心、喷涂等方式在反射杯101的底部形成第一阻隔子层501,然后根据图1所示结构依次形成均光层3、第一量子点子层401、第二量子点子层402和第二阻隔子层502。

本实用新型实施例所提供的量子点led器件,第一阻隔子层和第二阻隔子层可防止水汽等杂质侵入反射杯内部,可对反射杯内部的材料形成良好的保护;均光层的设置,可使光线在经过量子点层前进行充分的扩散,一方面,可降低光线密度,防止量子点材料的猝灭,另一方面,可充分利用量子点层的所有区域进行光线的激发,形成良好的发光效果;红色量子点层在下、绿色量子点层在上的设置方式,可避免红色量子点层对绿光的重吸收,发光效率更高。

实施例二:

图4示出了本实用新型实施例的量子点led器件剖面结构示意图。

本实用新型实施例的量子点led器件包括支架1、芯片2、均光层6、量子点层4和阻隔层。

具体的,所述支架1具有一反射杯101,所述芯片2设置在所述反射杯101内,可选的,芯片2具体设置位置为反射杯101底部的中央位置;所述反射杯101具有增强发光效果的作用。

具体的,所述芯片2为蓝光芯片。

具体的,所述均光层6设置在所述反射杯101内且所述均光层6顶面高于所述芯片2顶面,其中,所述均光层6底面与所述芯片2的接触情况视第一阻隔子层501的设置情况确定,有关均光层6底面与所述芯片2的接触情况可参照实施例一所提供的量子点led器件说明,均光层6边缘沿所述反射杯101的内壁朝所述反射杯101的杯口方向延伸,可选的,所述均光层6边缘沿所述反射杯101的内壁朝所述反射杯101的杯口延伸至与所述反射杯101的杯口相平的位置,所述均光层6的顶面向所述均光层6的底面凹陷形成一均光杯,所述均光杯呈杯状结构。

需要说明的是,在反射杯101内没有设置第一阻隔子层501时,均光层6完全覆盖所述芯片2的表面,且均光层6侧面自反射杯101底部的内壁起,覆盖部分或全部反射杯101的内壁。

所述量子点层4设置在所述均光层6上,由于均光层6设置为杯状结构,量子点层4的设置方式与实施例一具有一定的差异性。具体的,所述量子点层4设置在所述均光杯内并填充所述均光杯的部分区域。所述量子点层4包括第一量子点子层401和第二量子点子层402,第一量子点子层401和第二量子点子层402受激发后发出的光线颜色不相同;优选的,第一量子点子层401为红色量子点层,红色量子点层受激发后发出的光线颜色为红色;第二量子点子层402为绿色量子点层,绿色量子点层受激发后发出的光线颜色为绿色。可选的,所述第一量子点子层401底面和顶面为平面,所述第二量子点子层402底面和顶面为平面,该设置方式有利于提高该量子点led器件加工的便利性。

可选的,所述均光层6与量子点层4的接触面或所述均光层6的顶面可通过喷砂的方式使其变得粗糙,均光层6为粗糙面的设置方式,有利于进一步加强光线的扩散效果。

具体的,阻隔层包括第一阻隔子层501和第二阻隔子层502,第一阻隔子层501设置在所述反射杯101内部的底面上,第二阻隔子层502覆盖设置在所述量子点层4顶面上。可选的,所述阻隔层的材料可以为环氧树脂、硅胶、玻璃等材料,需要说明的是,由于芯片2发出的光线均会经过第一阻隔子层501和第二阻隔子层502,因此,优选的,第一阻隔子层501和第二阻隔子层502的材料为无色透明的。由于本实施例的量子点led器件的均光层6设置为均光杯结构,可选的,所述第二阻隔子层502可覆盖于所述量子点层4的顶面上并完全填充所述均光杯。

本实施例的量子点led器件在加工时,支架1可直接固定在电路板上,然后在反射杯101内对芯片进行固晶,通过离心、喷涂等方式在反射杯101的底部形成第一阻隔子层501,然后再通过旋转喷涂等方式加工出图2所示结构的均光层,然后根据图2所示结构依次形成第一量子点子层401、第二量子点子层402和第二阻隔子层502。

本实用新型实施例所提供的量子点led器件,第一阻隔子层和第二阻隔子层可防止水汽等杂质侵入反射杯内部,可对反射杯内部的材料形成良好的保护;均光层的设置,可使光线在经过量子点层前进行充分的扩散,一方面,可降低光线密度,防止量子点材料的猝灭,另一方面,通过将均光层设置为杯状结构,可充分引导光线,有效利用量子点层的边缘区域进行光线的激发,形成良好的发光效果。

实施例三:

在实施例一和实施例二所提供的量子点led器件中,量子点层需要完成蓝光至红光以及蓝光至绿光的转化;因此,在实施例一和实施例二所提供的量子点led器件中量子点层分别包括有红色量子点层和绿色量子点层,具体的,红色量子点层是通过混合有红色量子点材料的胶体形成的,绿色量子点层是通过混合有绿色量子点材料的胶体形成的。

为了减少加工工序,量子点层还可选用红绿色量子点混合层。具体的,红绿色量子点混合层是通过现有的一种同时混合有红色量子点材料和绿色量子点材料的胶体材料所形成的,根据所需色彩调节所述红色量子点材料和绿色量子点材料的质量比或体积比,可通过单层结构实现红光颜色转换和绿光颜色转换的效果,在具体加工中可减少一道点胶工序,加工更为便利。

本实用新型提供了一种量子点led器件,该量子点led器件采用多层封装方式,在支架底部和顶部均设置阻隔层,杜绝水汽进入支架内部,提高器件的可靠性;在阻隔层上设置的均光层,可以降低芯片正上方量子点层的光能量密度,减少量子点因强蓝光或强紫外光猝灭的几率,提高器件可靠性,另外也可以减少芯片上方量子点材料吸收过多的强蓝光或强紫外光造成量子点材料产热严重的问题,进一步提高器件的可靠性;均光层的设置以及均光层的结构还可以提高支架内壁一侧的量子点材料的吸收效率,提高led器件的发光效果,具有良好的实用性。

以上对本实用新型实施例所提供的一种量子点led器件进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本实用新型的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

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