CN108461610A - 一种量子点led和制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种量子点LED和制备方法，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倒装LED芯片；设置于所述倒装LED芯片上的量子点夹层；包覆所述电极、所述倒装LED芯片、所述量子点夹层的封装层；围绕所述封装层四周的白胶层。本发明通过设置量子点夹层，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；设置微纳结构的有机层，提升出光效率；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
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和制备方法。
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和制备方法，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倒装LED芯片；
设置于所述倒装LED芯片上的量子点夹层；
包覆所述电极、所述倒装LED芯片、所述量子点夹层的封装层；
围绕所述封装层四周的白胶层。
其中，在所述封装层和所述白胶层上还设有微纳结构有机层。
其中，所述量子点夹层具体包括：量子点层以及对称设置在所述量子点层上下两侧的下阻挡层和上阻挡层。
其中，所述下阻挡层和所述上阻挡层的材质均为低透水和透氧的透明玻璃或陶瓷。
其中，所述封装层为采用原子层沉积的方式制备而成的无机封装层，或者为采用涂布的方式涂布而成的有机防水涂层。
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，所述无机阻隔层为多层结构，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，所述倒装LED芯片为倒装蓝光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倒装LED芯片；
在所述倒装LED芯片上设置量子点夹层；
设置封装层，所述封装层包覆所述电极、所述倒装LED芯片和所述量子点夹层；
在所述封装层四周通过模板的方式制备白胶层；
在所述封装层和所述白胶层上设置微纳结构有机层。
其中，所述封装层为采用原子层沉积的方式制备而成的无机封装层，或者为采用涂布的方式涂布而成的有机防水涂层。
本发明实施例的有益效果在于：通过设置量子点夹层，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；设置微纳结构的有机层，提升出光效率；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。
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电连接的倒装LED芯片2；
设置于所述倒装LED芯片2上的量子点夹层；
包覆所述电极1、所述倒装LED芯片2、所述量子点夹层的封装层5；
围绕所述封装层5四周的白胶层6。
具体地，本实施例采用倒装LED芯片2，其散热好，可靠性高，能够承受大电流驱动，具有很高的性价比。
量子点夹层具体包括量子点层3以及对称设置在量子点层3上下两侧的下阻挡层41和上阻挡层42。量子点层3包括红光量子点与绿光量子点（如图3中标号30所示），倒装LED芯片2为倒装蓝光LED芯片。倒装蓝光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倒装蓝光LED芯片2发出的蓝光混合后形成白光射出。下阻挡层41和上阻挡层42的材质均为低透水和透氧的透明玻璃或陶瓷。
在电极1、倒装LED芯片2和量子点夹层包覆封装层5，其中，封装层5可以采用原子层沉积（ALD）的方式制备而成，即封装层5为无机封装层，表面平整且厚度均匀，不会出现膜层开裂问题。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组隔层，隔绝水氧环境。无机阻隔层5呈“ㄇ”型，将电极1、LED芯片2、量子点夹层包覆在内，形成封闭结构。
封装层5也可以采用涂布的方式涂布一层低透水透氧的有机防水涂层，如CYTOP（一种新型的透明氟塑料，除保持传统氟塑料的固有特性外，还具有无定形结构，呈高透明状，同时还具有透紫外光的特性）。
在封装层5四周通过模板的方式制备形成白胶层6，白胶层6的上表面与封装层5的上表面相平齐。白胶层4可以进一步将量子点夹层与外界的水和氧气隔离，避免水和氧气进入量子点层，导致其中的量子点失效。
为了提升出光效率，本实施例的量子点LED在封装层5和白胶层6上还设有一层微纳结构有机层7。
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倒装LED芯片；
在所述倒装LED芯片上设置量子点夹层；
设置封装层，所述封装层包覆所述电极、所述倒装LED芯片和所述量子点夹层；
在所述封装层四周通过模板的方式制备白胶层；
在所述封装层和所述白胶层上设置微纳结构有机层。
其中，所述封装层为采用原子层沉积的方式制备而成的无机封装层，或者为采用涂布的方式涂布而成的有机防水涂层。
通过上述说明可知，本发明实施例的有益效果在于：通过设置量子点夹层，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；设置微纳结构的有机层，提升出光效率；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。
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倒装LED芯片；
设置于所述倒装LED芯片上的量子点夹层；
包覆所述电极、所述倒装LED芯片、所述量子点夹层的封装层；
围绕所述封装层四周的白胶层。
2.根据权利要求1所述的量子点LED，其特征在于，在所述封装层和所述白胶层上还设有微纳结构有机层。
3.根据权利要求1所述的量子点LED，其特征在于，所述量子点夹层具体包括：量子点层以及对称设置在所述量子点层上下两侧的下阻挡层和上阻挡层。
4.根据权利要求3所述的量子点LED，其特征在于，所述下阻挡层和所述上阻挡层的材质均为低透水和透氧的透明玻璃或陶瓷。
5.根据权利要求1所述的量子点LED，其特征在于，所述封装层为采用原子层沉积的方式制备而成的无机封装层，或者为采用涂布的方式涂布而成的有机防水涂层。
6.根据权利要求5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。
7.根据权利要求5所述的量子点LED，其特征在于，所述无机阻隔层为多层结构，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。
8.根据权利要求1所述的量子点LED，其特征在于，所述倒装LED芯片为倒装蓝光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倒装LED芯片；
在所述倒装LED芯片上设置量子点夹层；
设置封装层，所述封装层包覆所述电极、所述倒装LED芯片和所述量子点夹层；
在所述封装层四周通过模板的方式制备白胶层；
在所述封装层和所述白胶层上设置微纳结构有机层。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述封装层为采用原子层沉积的方式制备而成的无机封装层，或者为采用涂布的方式涂布而成的有机防水涂层。
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