CN105280789A - 一种量子点led - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种量子点LED，其中，包括外部支架、封装有量子点混合材料的透明结构、基板及LED芯片，所述LED芯片设置在基板底部，所述外部支架设置在基板上方，所述外部支架为阶梯状结构，所述透明结构架设在外部支架的台阶上，所述透明结构的入光面为曲面，所述量子点混合材料封装在透明结构的出光面上。本发明通过对量子点LED的结构进行改进，通过透明结构使得量子点避免受到温度和水氧的影响，并通过透明结构下部的曲面设计，提升了LED光效，保证了LED的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及LED封装领域，尤其涉及一种量子点LED。
背景技术
量子点（QuantumDot），又可称为纳米晶，是一种由II－VI族或III－V族元素组成的纳米颗粒。量子点的粒径一般介于1～10nm之间，由于电子和空穴被量子限域，连续的能带结构变成具有分子特性的分立能级结构，受激后可以发射荧光。量子点的发射光谱可通过改变量子点的尺寸大小来控制。通过改变量子点的尺寸和其化学组成可以使其发射光谱覆盖整个可见光区，具有宽的激发谱和窄的发射谱，因而光谱覆盖率较高。而且相比较于有机荧光粉的荧光寿命，量子点的荧光寿命是其3-5倍，具有很好的光稳定性。总而言之，量子点是一种理想的荧光材料。
将量子点混合材料作为荧光粉与硅胶封装在LED支架内部，被称为QLED。如图1所示，传统的QLED结构中，LED芯片200设置在基板100上，量子点混合材料400填充在外部支架300内部，由于量子点混合材料400对于热量和水氧等反应比较敏感，所以目前这种QLED难以量产。目前能够量产的量子点还有封装在玻璃管中的方式，这种方式的光效十分低，使得背光成本较高。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种量子点LED，旨在解决目前的量子点LED难以量产、光效低、成本高等问题。
本发明的技术方案如下：
一种量子点LED，其中，包括外部支架、封装有量子点混合材料的透明结构、基板及LED芯片，所述LED芯片设置在基板上，所述外部支架设置在基板上方，所述透明结构的入光面为用于准直光线的曲面，所述量子点混合材料封装在透明结构的出光面上。
所述的量子点LED，其中，所述量子点混合材料上方填充有环氧树脂。
所述的量子点LED，其中，所述外部支架的侧壁设置有用于散热的孔位。
所述的量子点LED，其中，所述孔位倾斜向上设置。
所述的量子点LED，其中，所述透明结构的上方设置有凹陷部，用于填充量子点混合材料。
所述的量子点LED，其中，所述量子点混合材料为量子点和载体的混合材料，所述量子点为具有核壳结构的CdSe/ZnS、CdSe/CdS/ZnS量子点，所述载体为硅胶、PC、PMMA或玻璃材质。
所述的量子点LED，其中，所述透明结构的材质为PMMA或PC。
所述的量子点LED，其中，所述外部支架为阶梯状结构，所述透明结构架设在外部支架的台阶上。
所述的量子点LED，其中，所述LED芯片为倒装或正装芯片。
所述的量子点LED，其中，所述透明结构通过注塑成型。
有益效果：本发明通过对量子点LED的结构进行改进，通过透明结构使得量子点避免受到温度和水氧的影响，并通过透明结构下部的曲面设计，提升了LED光效，保证了LED的可靠性。
附图说明
图1为现有技术中量子点LED的结构示意图；
图2为本发明中量子点LED的结构示意图；
图3为本发明中量子点LED的光学原理图；
图4为本发明中量子点LED的立体剖面示意图。
具体实施方式
本发明提供一种量子点LED，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图2，图2为本发明一种量子点LED较佳实施例的结构示意图，如图所示，其包括外部支架300、封装有量子点混合材料400的透明结构500、基板100及LED芯片200，所述LED芯片200设置在基板100上，所述外部支架300设置在基板100上方，所述外部支架300为阶梯状结构，所述透明结构500架设在外部支架300的台阶上，所述透明结构500的入光面为曲面，所述量子点混合材料400封装在透明结构500的出光面上。
本发明中，透明结构500（材质为PMMA、PC等光学塑料）具有入光面、出光面和侧面三个表面，其入光面为曲面，其具有准直光线的作用，即LED芯片200发出的光线入射到该曲面时，结合图3所示，通过该曲面发生折射然后垂直由出光面出射，同时可以将LED芯片200的光线都折射到外部，提高光效。此外，透明结构500可以避免量子点混合材料400对于热量和水氧反应的影响，所以本发明的量子点LED既能提高光效，降低成本，同时又能够规模化量产，具有良好的市场前景。
在本发明中，所述透明结构500的入光面的曲率与LED芯片光强分布、高度等参数有关，但本发明优选的是，保证该曲率能够使LED芯片发出的光线通过该入光面后，具有准直特性，即光线从各个角度入射到入光面后，发生折射后出射光线垂直向上。
透明结构500通过注塑成型，结合图4所示，在透明结构500的上方（即出光面）设有凹陷部，用于填充量子点混合材料400，在量子点混合材料400上方填充有环氧树脂600，用于密封量子点混合材料400。所述外部支架300为阶梯状结构，其侧壁上的台阶是用来支撑透明结构500。透明结构500可通过胶水固定在外部支架300的台阶上。
进一步，所述外部支架300（PPA/EMC/PCT等材质）的侧壁设置有孔位310。该孔位310可用于内部散热。进一步，该孔位310倾斜向上设置，可避免LED光线的漏出。外部支架300也可通过注塑成型。该孔位210可以设置多个，沿着外部支架的侧壁均匀分布，从而提高散热效果。
进一步，所述量子点混合材料400为量子点和载体的混合材料，所述量子点为具有核壳结构的CdSe/ZnS、CdSe/CdS/ZnS量子点，其使用聚三苯胺作为空穴传输层，使用八羟基喹啉铝作为电子传输层，所述载体为硅胶、PC、PMMA或玻璃材质。
所述基板100材质为FR4/CM3/MCPCB/陶瓷等，基板100上沉积有相应的电路部分。所述LED芯片200优选为蓝光芯片，LED芯片200固定在基板100上，电路连接LED芯片200的PN极，通电后可以发出蓝光，蓝光会通过透明结构500激发量子点，从而产生白光。LED芯片200可以是正装或者倒装结构，如是正装结构可通过固晶胶固定，并通过金线联通电路，如是倒装结构通过焊锡固定并联通电路。
综上所述，本发明通过对量子点LED的结构进行改进，通过透明结构使得量子点避免受到温度和水氧的影响，并通过透明结构下部的曲面设计，提升了LED光效，保证了LED的可靠性。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种量子点LED，其特征在于，包括外部支架、封装有量子点混合材料的透明结构、基板及LED芯片，所述LED芯片设置在基板上，所述外部支架设置在基板上方，所述透明结构的入光面为用于准直光线的曲面，所述量子点混合材料封装在透明结构的出光面上。
2.根据权利要求1所述的量子点LED，其特征在于，所述量子点混合材料上方填充有环氧树脂。
3.根据权利要求1所述的量子点LED，其特征在于，所述外部支架的侧壁设置有用于散热的孔位。
4.根据权利要求3所述的量子点LED，其特征在于，所述孔位倾斜向上设置。
5.根据权利要求1所述的量子点LED，其特征在于，所述透明结构的上方设置有凹陷部，用于填充量子点混合材料。
6.根据权利要求1所述的量子点LED，其特征在于，所述量子点混合材料为量子点和载体的混合材料，所述量子点为具有核壳结构的CdSe/ZnS、CdSe/CdS/ZnS纳晶量子点，所述载体为硅胶、PC、PMMA或玻璃材质。
7.根据权利要求1所述的量子点LED，其特征在于，所述透明结构的材质为PMMA或PC。
8.根据权利要求1所述的量子点LED，其特征在于，所述外部支架为阶梯状结构，所述透明结构架设在外部支架的台阶上。
9.根据权利要求1所述的量子点LED，其特征在于，所述LED芯片为倒装或正装芯片。
10.根据权利要求1所述的量子点LED，其特征在于，所述透明结构通过注塑成型。
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