CN107170735A - 一种具有阻隔膜材的led封装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有阻隔膜材的LED封装结构，包括LED和具有水氧隔离保护的阻隔膜材；该阻隔膜材覆盖于LED顶面形成整体光源。所述LED包括LED支架、LED芯片和发光材料层；所述LED支架为碗杯结构；LED支架的上端与阻隔膜材连接；所述LED芯片设置在LED支架的上底面；所述发光材料层覆盖于LED芯片与LED支架的空腔内。本发明LED封装结构可实现量子点材料在小尺寸LED中的封装，量子点的水氧隔离保护，从而节约量子点材料使用量，有效降低成本，减少对环境的影响。由于LED封装结构采用了量子点荧光材料，可实现高色域的显示应用或高显色的照明应用；进而扩大量子点及其相关LED的使用范围。
Description
技术领域
本发明属于半导体照明技术领域。更具体地，涉及一种具有阻隔膜材的LED封装结构。
背景技术
高阻隔膜材是一种多层结构的膜材，通过化学蒸镀、沉积、溅射等手段，在基本基底材料上形成有机或无机材料的多层叠加，进而得到气密性较好的多层结构膜材，实现气体阻隔或水分阻隔，从而对水氧敏感器件形成极佳的保护作用。高阻隔膜材在当前的日常生活中具有广泛的应用方向，如食品药品包装、电子器件封装、太阳能电池封装、OLED封装、量子点膜材封装等。其中，针对半导体方面和显示/照明用量子点膜材方面的应用十分重要。
对于一些半导体器件或显示用量子点膜材，由于其中使用的半导体材料、电极材料以及发光材料(如有机发光材料或量子点材料)对水、氧、杂质都非常敏感，很容易被污染，从而导致器件性能的下降，降低器件的发光效率并缩短使用寿命，因而应用于该部分的高阻隔膜材对水氧的防护要求也更高。以显示用量子点膜材为例，由于其中的量子点发光材料会受到空气中水汽及氧气的影响，造成材料表面变性，导致发光效率的降低，因而目前显示用量子点在使用时只能放置在两层高阻隔膜材之间，优点是可以保护中间的量子点材料不受环境中水氧的影响，缺点是只能制作大面积产品来应用，小面积产品由于边缘切割后开放面部位的水氧入侵会最终造成产品的失效，导致小型显示或照明器件中不能使用。而对于大面积量子点显示或照明用膜材，其中量子点用量较大，价格较昂贵，发光效率较低，应用范围受限制较大。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的一个目的在于提供一种具有阻隔膜材的LED封装结构。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种具有阻隔膜材的LED封装结构，包括LED和具有水氧隔离保护的阻隔膜材；该阻隔膜材覆盖于LED顶面形成整体光源。
所述LED包括LED支架、LED芯片和发光材料层；
所述LED支架为碗杯结构；LED支架的上端与阻隔膜材连接；
所述LED芯片设置在LED支架的上底面；
所述发光材料层覆盖于LED芯片与LED支架的空腔内。
进一步，所述LED芯片两端设有导线。
进一步，为了使LED具有良好的导热性，所述LED支架为具有一定深度的碗杯结构，所述碗杯的形状为圆形、方形或其他形状。
进一步，所述LED芯片的峰值波长为蓝光、紫光或紫外波段。
进一步，所述发光材料层包含量子点材料或量子点材料与荧光粉的混合物、有机材料；优选地，所述量子点材料为包含Cd、Se、Te、S、P、In、Zn、Cu和卤素等元素中的一种或多种的量子点材料；所述有机材料为硅胶或环氧树脂。
进一步，所述发光材料层还可包括其他溶剂等。
所述其他溶剂为二甲苯、正丁烷等有机溶剂。
进一步，所述LED芯片正装、倒装或垂直于LED支架的上底面。
进一步，为了避免水和氧对量子点的影响，所述LED顶面覆盖阻隔膜材。
进一步，所述阻隔膜材为高分子材料或无机材料；更进一步，所述阻隔膜材透光性能良好；可以为无色透明膜材，也可为内含单种或多种量子点发光材料的膜材。
进一步，所述LED支架的上端和阻隔膜材采用粘结剂、热压、冲压或塑模成形的方式连接。所述粘结剂为硅胶或树脂。
进一步，所述整体光源为整体单颗光源或者整体模组光源；
单颗LED和阻隔膜材相匹配形成整体单颗光源；
LED灯条和阻隔膜材相匹配形成的整体模组光源。
进一步，所述整体模组光源中的LED灯条为相同色坐标LED或多种色坐标的LED。
进一步，所述整体模组光源还包括基板和混合支架等。
进一步，为了提高所述整体光源的水氧防护性能及密封性能，在整体光源外表可涂覆一层保护材料。
进一步，本发明LED是通过固晶、焊线、点胶和烘烤等标准制程制作得到的。
进一步，本发明将LED支架的上端和LED顶面相应大小的阻隔膜材通过粘结剂连接，之后通过紫外、烘烤等手段将阻隔膜材完全贴合在LED顶面。可实现量子点材料在小尺寸LED中的封装。
进一步，为保证LED和阻隔膜材的贴合性，可使用真空设备对其进行抽真空处理，以便阻隔膜材可以和LED之间不含气泡并紧密贴合。从而实现量子点的水氧隔离保护，实现量子点原位形式的封装。
本发明的有益效果如下：
1、本发明LED封装结构可实现量子点的水氧隔离保护，实现量子点原位形式的封装。
2、本发明LED封装结构可实现量子点材料在小尺寸LED中的封装。由于LED封装结构采用了量子点荧光材料，可实现高色域的显示应用或高显色的照明应用；(比如，采用该技术，可实现大约100％NTSC的色域。)
3、本发明LED封装结构提高了应用灵活性，降低相关配件的应用要求，扩大量子点及其相关LED的使用范围；
4、本发明LED封装结构及工艺制程简单，可节约量子点材料使用量，有效降低成本，减少对环境的影响。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出了本发明整体单颗光源的侧视图。
图2示出了本发明整体单颗光源的俯视图。
图3示出了本发明整体单颗光源的主视图。
图4示出了本发明整体模组光源的侧视图。
其中，1、阻隔膜材，2、LED支架，3、LED芯片，4、导线，5、发光材料层，6、粘结剂，7、LED，8、基板，9、混合支架
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
实施例1
一种具有阻隔膜材的LED封装结构，包括LED和具有水氧隔离保护的阻隔膜材；该阻隔膜材覆盖于LED顶面形成整体光源；所述整体光源外表可涂覆一层保护材料。所述整体光源为整体单颗光源或者整体模组光源；单颗LED和阻隔膜材相匹配形成整体单颗光源；LED灯条和阻隔膜材相匹配形成的整体模组光源。
所述LED包括LED支架、LED芯片和发光材料层；所述LED支架为碗杯结构；LED支架的上端与阻隔膜材通过粘结剂、热压、冲压或塑模成形的方式连接；所述LED芯片正装、倒装或垂直于LED支架的上底面；所述发光材料层覆盖于LED芯片与LED支架的空腔内。所述LED芯片两端设有导线。
所述发光材料层包括含有Cd、Se、Te、S、P、In、Zn、Cu、卤素元素的量子点材料、硅胶、荧光粉和其他有机溶剂。所述阻隔膜材为无色透明膜材，或者内含单种或多种量子点发光材料的膜材。所述LED灯条为相同色坐标的LED或多种色坐标的LED。所述粘结剂为硅胶或环氧树脂。
封装流程：将量子点材料、硅胶、荧光粉和其他有机溶剂混合均匀；然后通过点胶、喷涂或封模(molding)等方式封装在固晶、焊线后的LED支架中，经过烘烤制程得到初步的LED；在LED支架的上端涂覆粘结剂，将阻隔膜材贴附在LED顶面，量子点材料封在LED内部；固化粘结剂，形成整体光源。
如图1所示，所示整体单颗光源包括包括LED7和具有水氧隔离保护的阻隔膜材1；该阻隔膜材1覆盖于LED7顶面形成整体光源；所述LED7包括LED支架2、LED芯片3和发光材料层5；所述LED支架2为碗杯结构；LED支架2的上端与阻隔膜材1通过粘结剂6连接；所述LED芯片3正装在LED支架2的上底面；且LED芯片3两端设有导线4；所述发光材料层5覆盖于LED芯片3与LED支架2的空腔内。所述碗杯结构的形状为圆形。
如图4所示，所述整体模组光源包括LED7、具有水氧隔离保护的阻隔膜材1、基板8和混合支架9；所述基板8设置在混合支架9的两端；所述LED7设置在混合支架9的顶面，LED7上覆有阻隔膜材1。
本发明LED封装结构可实现量子点材料在小尺寸LED中的封装。由于LED封装结构采用了量子点荧光材料，可实现高色域的显示应用或高显色的照明应用；(比如，采用该技术，可实现～100％NTSC的色域。)
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (10)
1.一种具有阻隔膜材的LED封装结构，其特征在于，包括LED和具有水氧隔离保护的阻隔膜材；该阻隔膜材覆盖于LED顶面形成整体光源。
所述LED包括LED支架、LED芯片和发光材料层；
所述LED支架为碗杯结构；LED支架的上端与阻隔膜材连接；
所述LED芯片设置在LED支架的上底面；
所述发光材料层覆盖于LED芯片与LED支架的形成空腔内。
2.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，所述LED芯片两端设有导线。
3.根据权利要求2所述的LED封装结构，其特征在于，所述LED支架的上端和阻隔膜材通过粘结剂、热压、冲压或塑模成形的方式连接。
4.根据权利要求1或3所述的LED封装结构，其特征在于，所述阻隔膜材为高分子材料或无机材料；优选地，所述阻隔膜材为无色透明膜材、含单种或多种量子点发光材料的膜材。
5.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，所述发光材料层包含量子点材料或量子点材料与荧光粉的混合物、有机材料；优选地，所述量子点材料为包含Cd、Se、Te、S、P、In、Zn、Cu和卤素元素中的一种或多种的量子点材料；所述有机材料为硅胶或环氧树脂。
6.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，所述LED芯片正装、倒装或垂直于LED支架的上底面。
7.根据权利要求3或5所述的LED封装结构，其特征在于，所述粘结剂为硅胶或环氧树脂。
8.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，所述整体光源为整体单颗光源或者整体模组光源；
单颗LED和阻隔膜材相匹配形成整体单颗光源；
LED灯条和阻隔膜材相匹配形成的整体模组光源。
9.根据权利要求8所述的LED封装结构，其特征在于，所述LED灯条为相同色坐标的LED或多种色坐标的LED。
10.根据权利要求1或8所述的LED封装结构，其特征在于，所述整体光源外表可涂覆一层保护材料。
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