CN108447968A - 一种量子点led及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种量子点LED及其制备方法,其中,量子点LED包括:并排且间隔设置的一对电极;设置于所述电极上并与所述电极电连接的LED芯片;设置于所述LED芯片的量子点层;设置于所述量子点层上的白胶层;包覆所述电极、所述LED芯片、所述量子点层和所述白胶层的无机封装层。本发明通过设置无机封装层,能够阻挡外界水氧对量子点层与LED芯片的侵袭,为量子点提供了一个隔绝水氧的环境,有利于提高量子点的发光效率与使用寿命;采用原子层沉积方式形成无机封装层,能够表面平整且厚度均匀,不会出现膜层开裂问题。

Description

一种量子点LED及其制备方法
技术领域
本发明涉及屏幕显示技术领域,尤其涉及一种量子点LED及其制备方法。
背景技术
量子点(Quantum Dot,QD)是把导带电子、价带空穴及激子在三个空间方向上束缚住的半导体纳米结构,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。而CSP(Chip Scale Package,芯片级封装)LED作为一种无支架的LED,由于其制作工艺流程简单,散热好,发光面小等优点,目前成为LED的重要发展方向。
图1为红光量子点与绿光量子点的吸收光谱图,图2为红光量子点与绿光量子点的发射光谱图,图1与图2中,灰色线代表绿光量子点,黑色线代表红光量子点,从图2中可以看出,红光量子点与绿光量子点发光的半峰宽(FWHM)都很窄,因此在光源中添加量子点可大幅提高液晶显示器的色域。
但量子点由于温度淬灭严重,温度升高,发光效率降低。此外,若量子点暴露在水氧环境下,荧光效率会存在不可逆的迅速下降,所以目前量子点需要隔绝水氧环境,隔绝高温或者有较好的散热环境。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种量子点LED及其制备方法,以提高高温高湿使用环境下量子点对水汽和氧气的阻隔能力。
为了解决上述技术问题,本发明提供一种量子点LED包括:
并排且间隔设置的一对电极;
设置于所述电极上并与所述电极电连接的LED芯片;
设置于所述LED芯片上的量子点层;
设置于所述量子点层上的白胶层;
包覆所述电极、所述LED芯片、所述量子点层和所述白胶层的无机封装层。
其中,所述无机封装层采用原子层沉积的方式制备,所述无机封装层的厚度为10nm~120nm。
其中,所述无机封装层为单层结构,所述单层结构的材质为氧化铝、氧化锆和二氧化钛中的任意一种。
其中,所述无机封装层为多层结构,其中每一层结构的材质为氧化铝、氧化锆和二氧化钛中的任意一种。
其中,所述无机封装层的多层结构中相邻层结构的材质不同。
其中,所述量子点LED还包括包覆所述无机封装层的有机保护层。
其中,所述有机保护层的折射率小于所述无机封装层的折射率。
其中,所述LED芯片为蓝光LED芯片。
本发明还提供一种量子点LED的制备方法,包括:
并排且间隔设置一对电极;
在所述电极上设置与其电连接的LED芯片;
在所述LED芯片上设置量子点层;
在所述量子点层上设置白胶层;
采用原子层沉积的方式形成无机封装层,所述无机封装层包覆所述电极、所述LED芯片、所述量子点层和所述白胶层。
其中,所述制备方法还包括:设置有机保护层,所述有机保护层包覆所述无机封装层。
本发明实施例的有益效果在于:通过设置无机封装层,能够阻挡外界水氧对量子点层与LED芯片的侵袭,为量子点提供了一个隔绝水氧的环境,有利于提高量子点的发光效率与使用寿命;采用原子层沉积方式形成无机封装层,能够表面平整且厚度均匀,不会出现膜层开裂问题;本实施例的量子点LED可以显著提升色域,作为背光源可以使LCD的色域达到BT2020>90%以上,能够实现LED四面发光,提升了方形控光的HDR显示,提升了LCD的画质,降低了直下式背光的OD高度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例,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他的附图。
图1为红光量子点与绿光量子点的吸收光谱图。
图2为红光量子点与绿光量子点的发射光谱图。
图3是本发明实施例一一种量子点LED的结构示意图。
图4是本发明实施例二一种量子点LED的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附图,用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。
请参照图3所示,本发明实施例一提供一种量子点LED,包括:
并排且间隔设置的一对电极1;
设置于所述电极1上并与所述电极1电连接的LED芯片2;
设置于所述LED芯片2上的量子点层3;
设置于所述量子点层3上的白胶层4;
包覆所述电极1、所述LED芯片2、所述量子点层3和所述白胶层4的无机封装层5。
具体地,对于本实施例中的无机封装层5,如果采用溅射镀膜或PECVD的方式会因为表面的不平整导致厚度不均匀,膜层容易开裂,因此无机封装层5采用原子层沉积(ALD)的方式制备。
无机封装层5既可以设置为单层结构,也可以设置为多层结构。当无机封装层5为单层结构时,其材质为氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)和二氧化钛TiO2)中的任意一种;当无机封装层5为多层结构时,每一层结构的材质同样为氧化铝、氧化锆和二氧化钛中地任意一种。为了达到更好隔离水氧环境的作用,无机封装层5的多层结构可以在相邻每一层结构使用不同材质。无机封装层5的厚度为10nm到120nm之间,由于采用ALD成膜,其厚度几乎不受tape角影响而均匀成膜,故可以实现生成一层致密的无机封装层,隔绝水氧环境。无机封装层5呈“ㄇ”型,将电极1、LED芯片2、量子点层3和白胶层4的包覆在内,形成封闭结构。
由于无机封装层5的厚度较薄,为了避免在分bin,包装,LED打件和灯条(lightbar)组装时碰伤无机封装层5,因此本实施例在无机封装层5表面再喷涂一层有机保护层6。由于增加有机保护层6会增大厚度,使光的折射率变大,为了减小光的折射率,形成的有机保护层6的折射率小于无机封装层5的折射率。有机保护层6的形状与无机封装层5的形状相适应,可以同样呈“ㄇ”型,将无机封装层5完全包裹在内,也可以至少包覆无机封装层5的一部分。
量子点层包括红光量子点与绿光量子点(如图3中标号30所示),LED芯片2为蓝光LED芯片。蓝光LED芯片2接通电源后发出蓝光,蓝光射入量子点层3后激发量子点层3中的红光量子点与绿光量子点分别发出红光与绿光,所述量子点层3发出的红光和绿光与LED芯片2发出的蓝光混合后形成白光射出。
白胶层4置于量子点层3之上,是为了将量子点层3与外界的水和氧气隔离,避免水和氧气进入量子点层3,导致其中的量子点失效。
如图4所示,相应于本发明实施例一的量子点LED,本发明实施例二还提供一种量子点LED的制备方法,包括:
并排且间隔设置一对电极;
在所述电极上设置与其电连接的LED芯片;
在所述LED芯片上设置量子点层;
在所述量子点层上设置白胶层;
采用原子层沉积的方式形成无机封装层,所述无机封装层包覆所述电极、所述LED芯片、所述量子点层和所述白胶层。
其中,所述制备方法还包括:设置有机保护层,所述有机保护层包覆所述无机封装层。
通过上述说明可知,本发明实施例的有益效果在于:通过设置无机封装层,能够阻挡外界水氧对量子点层与LED芯片的侵袭,为量子点提供了一个隔绝水氧的环境,有利于提高量子点的发光效率与使用寿命;采用原子层沉积方式形成无机封装层,能够表面平整且厚度均匀,不会出现膜层开裂问题;本实施例的量子点LED可以显著提升色域,作为背光源可以使LCD的色域达到BT2020>90%以上,能够实现LED四面发光,提升了方形控光的HDR显示,提升了LCD的画质,降低了直下式背光的OD高度。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种量子点LED,其特征在于,包括:
并排且间隔设置的一对电极;
设置于所述电极上并与所述电极电连接的LED芯片;
设置于所述LED芯片上的量子点层;
设置于所述量子点层上的白胶层;
包覆所述电极、所述LED芯片、所述量子点层和所述白胶层的无机封装层。
2.根据权利要求1所述的量子点LED,其特征在于,所述无机封装层采用原子层沉积的方式制备,所述无机封装层的厚度为10nm~120nm。
3.根据权利要求2所述的量子点LED,其特征在于,所述无机封装层为单层结构,所述单层结构的材质为氧化铝、氧化锆和二氧化钛中的任意一种。
4.根据权利要求2所述的量子点LED,其特征在于,所述无机封装层为多层结构,其中每一层结构的材质为氧化铝、氧化锆和二氧化钛中的任意一种。
5.根据权利要求4所述的量子点LED,其特征在于,所述无机封装层的多层结构中相邻层结构的材质不同。
6.根据权利要求1所述的量子点LED,其特征在于,还包括包覆所述无机封装层的有机保护层。
7.根据权利要求6所述的量子点LED,其特征在于,所述有机保护层的折射率小于所述无机封装层的折射率。
8.根据权利要求1所述的量子点LED,其特征在于,所述LED芯片为蓝光LED芯片。
9.一种量子点LED的制备方法,其特征在于,包括:
并排且间隔设置一对电极;
在所述电极上设置与其电连接的LED芯片;
在所述LED芯片上设置量子点层;
在所述量子点层上设置白胶层;
采用原子层沉积的方式形成无机封装层,所述无机封装层包覆所述电极、所述LED芯片、所述量子点层和所述白胶层。
10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,还包括:设置有机保护层,所述有机保护层包覆所述无机封装层。
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