本發(fā)明屬于led,特別涉及一種高濕氣可靠性分離式分層封裝結(jié)構(gòu)的量子點led及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、白光led(white?light-emitting?diode)具有節(jié)能高效、安全可靠、綠色環(huán)保等優(yōu)點,目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于照明和顯示領(lǐng)域。其白光產(chǎn)生原理為:由藍光芯片發(fā)射出的部分藍光激發(fā)熒光粉產(chǎn)生黃光,而未被吸收的藍光與這部分黃光混合形成白光。其光譜中僅包含藍光和黃光波段,由于缺乏紅光波段,其顯色指數(shù)低,無法實現(xiàn)較高的照明質(zhì)量。
2、量子點為一種納米熒光材料,因其具有高光效、極窄的半峰全寬和可調(diào)的發(fā)射波長而受到了廣泛的關(guān)注。在白光led封裝中,將紅色量子點與熒光粉混合,實現(xiàn)具有紅光、黃光和藍光三光混合的白光led。由此實現(xiàn)了高顯色指數(shù)的量子點白光led,可以提供高質(zhì)量的照明和顯示,被譽為是最有前景的下一代照明顯示設(shè)備。
3、但是,在量子點白光led的工作過程中,環(huán)境中的濕氣會向封裝內(nèi)部滲透,而量子點材料對濕氣非常敏感。量子點的表面配體會因水汽分子而脫離,產(chǎn)生表面缺陷,導致量子點發(fā)光效率下降;水汽分子還會進一步腐蝕量子點的核殼結(jié)構(gòu),使其尺寸縮小,發(fā)光波長藍移,發(fā)光效率進一步降低。濕氣對量子點性能的影響嚴重破壞了量子點白光led的工作性能和使用壽命。
4、因此,需要設(shè)計一種封裝方案,提高量子點白光led中量子點的濕氣可靠性,從而可提高量子點白光led的工作性能和使用壽命。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明旨在至少解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此,本發(fā)明提出一種高濕氣可靠性分離式分層封裝結(jié)構(gòu)的量子點led及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明所述量子點led具有良好的濕氣可靠性,使得所述量子點led工作性能和使用壽命得到改善。
2、本發(fā)明所述熒光粉層由熒光粉分散于基體材料(例如封裝膠)中構(gòu)成;所述量子點層由量子點分散于基體材料(例如封裝膠)中構(gòu)成;所述熒光粉層和所述量子點層構(gòu)成分離式分層封裝結(jié)構(gòu),熒光粉層位于上層,量子點層位于下層。將此種分離式分層封裝結(jié)構(gòu)應(yīng)用于量子點白光led封裝中,可有效減弱環(huán)境濕氣對量子點可靠性的影響,提高器件的工作性能和壽命。
3、本發(fā)明的第一方面提供一種高濕氣可靠性分離式分層封裝結(jié)構(gòu)的量子點led。
4、具體的,一種高濕氣可靠性分離式分層封裝結(jié)構(gòu)的量子點led,包括led模塊;
5、led芯片,所述led芯片置于所述led模塊上;
6、量子點層,所述量子點層置于所述led芯片上;
7、熒光粉層,所述熒光粉層置于所述量子點層上。
8、優(yōu)選的,所述量子點層除了置于所述led芯片上,將所述led芯片覆蓋以外,還覆蓋部分所述led模塊。
9、優(yōu)選的,所述led模塊上還設(shè)置模塊框架,所述模塊框架還與所述量子點層和所述熒光粉層接觸。
10、優(yōu)選的,所述量子點層的組成包括量子點和基體材料。
11、優(yōu)選的,所述量子點為納米熒光顆粒,所述納米熒光顆粒由核層、殼層與表面配體組成。
12、優(yōu)選的,所述核層的組成選自cdse、cdte、cds、znse或znte中的至少一種,所述殼層的組成選自zns、gap、gaas、inp或inas中的至少一種。
13、優(yōu)選的,所述表面配體選自油酸、油胺、巰基丙酸中的至少一種。表面配體也可以不加入量子點中。
14、優(yōu)選的,所述基體材料選自硅膠、環(huán)氧樹脂和光敏樹脂中的至少一種。
15、優(yōu)選的,所述量子點層中,所述量子點占所述量子點層總質(zhì)量的0.03-8%,進一步優(yōu)選為0.03-5%。
16、優(yōu)選的,所述量子點的發(fā)射波長為600-650nm,進一步優(yōu)選為620-640nm,更優(yōu)選為630nm。
17、優(yōu)選的,所述熒光粉層的組成包熒光粉和基體材料。
18、優(yōu)選的,所述熒光粉為yag(釔鋁石榴石熒光粉)或tag(鋱鋁石榴石熒光粉)。
19、優(yōu)選的,所述熒光粉的平均粒徑為10-20μm,進一步優(yōu)選為10-20μm。
20、優(yōu)選的,所述熒光粉的發(fā)光波長為500-610nm,進一步優(yōu)選為500-600nm。
21、優(yōu)選的,所述熒光粉層中,所述熒光粉占所述熒光粉層總質(zhì)量的5-35%,進一步優(yōu)選為5-30%。
22、優(yōu)選的,所述led芯片為藍光芯片。
23、優(yōu)選的,所述led芯片的發(fā)射波長為450nm。
24、本發(fā)明的第二方面提供一種高濕氣可靠性分離式分層封裝結(jié)構(gòu)的量子點led的制備方法。
25、具體的,一種高濕氣可靠性分離式分層封裝結(jié)構(gòu)的量子點led的制備方法,包括以下步驟:
26、s1、將量子點和基體材料混合,抽真空除泡后,涂覆到led芯片上,led芯片置于所述led模塊上,固化,得到所述量子點層;
27、s2、將熒光粉和基體材料混合,抽真空除泡后,涂覆到所述量子點層上,固化,得到所述熒光粉層,即制得所述量子點led。
28、本發(fā)明的第三方面提供一種高濕氣可靠性分離式分層封裝結(jié)構(gòu)的量子點led的應(yīng)用。
29、一種設(shè)備,包括上述量子點led。
30、優(yōu)選的,所述設(shè)備包括照明設(shè)備或顯示設(shè)備。
31、相對于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的有益效果如下:
32、本發(fā)明所述量子點led通過特定順序的量子點層和熒光粉層對led芯片進行分離式分層封裝,熒光粉層位于上層,量子點層位于下層。將此種分離式分層封裝結(jié)構(gòu)應(yīng)用于量子點白光led封裝中,可有效減弱環(huán)境濕氣對量子點可靠性的影響,提高器件的工作性能和壽命。
1.一種高濕氣可靠性分離式分層封裝結(jié)構(gòu)的量子點led,其特征在于,包括led模塊;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的量子點led,其特征在于,所述量子點層除了置于所述led芯片上,將所述led芯片覆蓋以外,還覆蓋部分所述led模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的量子點led,其特征在于,所述led模塊上還設(shè)置模塊框架,所述模塊框架還與所述量子點層和所述熒光粉層接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的量子點led,其特征在于,所述量子點層的組成包括量子點和基體材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的量子點led,其特征在于,所述基體材料選自硅膠、環(huán)氧樹脂和光敏樹脂中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的量子點led,其特征在于,所述量子點層中,所述量子點占所述量子點層總質(zhì)量的0.03-8%。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的量子點led,其特征在于,所述熒光粉層的組成包熒光粉和基體材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的量子點led,其特征在于,所述熒光粉層中,所述熒光粉占所述熒光粉層總質(zhì)量的5-35%。
9.權(quán)利要求1-8任一項所述的量子點led的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
10.一種設(shè)備,其特征在于,包括權(quán)利要求1-8任一項所述的量子點led。