CN108922958B - 白光led及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种白光LED，其特征在于，包括：LED支架，所述LED支架为碗杯结构；设置在所述LED支架的底面处，位于所述LED支架碗杯腔体之内的LED芯片；依次覆盖在所述LED芯片之上，位于所述LED支架碗杯腔体之内的量子点层和荧光粉层；所述荧光粉层包括分散介质和荧光粉。在本申请的白光LED中，通过在量子点层上面覆盖荧光粉层以及控制量子点层中量子点的含量，可以有效增加白光LED的使用寿命。
Description
技术领域
本申请属于半导体照明技术领域，尤其涉及一种白光LED及显示装置。
背景技术
量子点具有发射波长连续可控、发光效率高以及半波宽窄等优点，因此在高色域背光显示领域具有广阔的应用前景。当前量子点领域的背光主要基于量子点管，量子点膜和On-Chip型量子点LED三种形式。On-Chip型量子点LED直接将量子点材料封装于含有LED芯片的LED支架中，用量少并且系统集成容易，是一种非常理想的封装形式。
然而，量子点的稳定性受水汽和氧气影响非常大，因此On-Chip型量子点LED中量子点容易被破坏，导致LED器件的使用寿命较低。
发明内容
针对上述技术问题，本申请提供一种白光LED，以增加现有On-Chip型量子点LED器件的使用寿命较低的问题
根据本申请的一个方面，提供一种白光LED，包括：LED支架，所述LED支架为碗杯结构；设置在所述LED支架的底面处，位于所述LED支架碗杯腔体之内的LED芯片；依次覆盖在所述LED芯片之上，位于所述LED支架碗杯腔体之内的量子点层和荧光粉层；所述荧光粉层包括分散介质和荧光粉。
优选地，所述荧光粉层中，所述荧光粉的含量为50wt％～80wt％。
优选地，所述荧光粉包括硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、氮化物、氟化物中的至少一种。
优选地，所述分散介质包括聚环氧类化合物、聚有机硅类化合物、聚氨酯类化合物中的至少一种。
优选地，所述荧光粉层的厚度为50μm-300μm。
优选地，所述量子点层中，所述量子点的含量在30wt％～100wt％。
优选地，所述量子点的含量在60wt％～90wt％。
优选地，365nm光激发下，所述量子点层发射光波长位于630nm～660nm，所述荧光粉层发射光波长位于520nm～540nm。
优选地，所述荧光粉层之上还设置有封装层，所述封装层覆盖于所述LED支架的顶面。
根据本申请的一个方面，提供一种显示装置，所述显示装置的背光源包括上述白光LED。
有益效果：在本申请的白光LED中，通过在量子点层上面覆盖荧光粉层以及使用控制量子点层中量子点的含量，可以有效增加白光LED的使用寿命。
附图说明
图1为本申请一个实施例中白光LED的结构示意图；
图2为本申请另一个实施例中白光LED的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施方式，对本申请实施例中的技术方案进行详细的描述。应注意的是，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部实施方式。
在本申请的一个具体实施方式中，如图1所示，白光LED包括LED支架1，LED支架1为碗杯结构；设置在LED支架1底面处，且位于LED支架1碗杯腔体之内的LED芯片2；依次覆盖在LED芯片2之上，位于LED支架1碗杯腔体之内的量子点层3和荧光粉层4；荧光粉层4包括分散介质41和荧光粉42。
荧光粉42为无机材料，而分散介质41为聚合物材料。由于无机材料的热膨胀系数远小于聚合物材料的热膨胀系数，因此，荧光粉42分散在分散介质41中后，可以使得荧光粉层4的热膨胀系数小于分散介质41的热膨胀系数。发明人发现，当在量子点层3上覆盖荧光粉层4时，在白光LED的使用中，荧光粉层4可以有效的隔离外界水汽或者氧气向量子点层3的渗透，从而增加了量子点材料的使用寿命。
本申请中LED芯片2发射蓝光，在蓝光的激发下，量子点层3发射红光或者绿光，荧光粉层4发射绿光或者红光，从而得到白光LED。
在一个具体的实施例中，荧光粉层4中，荧光粉42的含量为50wt％～80wt％。发明人发现，当荧光粉层4中荧光粉42的含量小于50wt％时，荧光粉42不能有效的减小荧光粉层4的热膨胀系数；而当荧光粉42的含量大于80wt％时，由于分散介质41的含量太小，也不能起到有效的水氧阻隔效果。因此，荧光粉42的含量优选在50wt％～80wt％。
在一个实施例中，荧光粉42包括硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、氮化物、氟化物中的至少一种。具体的，荧光粉42包括但不限定于：M2SiO4:Eu2+(M＝Ca,Sr,Ba)、M3SiO5:Eu2+(M＝Ca,Sr,Ba)、AlON:Mn2+、Y3Al5O12:Ce3+、Tb3Al5O12:Ce3+、Lu3Al5O12:Ce3+、(Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+、M2Si5N8(M＝Ca,Sr,Ba)、SrSiN2、SrAlSi4N7、SrLi2Si2N4、AxMFy:Mn4+(A＝Li,Na,K,Ca,Sr,Ba，M＝Si,Al,Y,Sc)。
在一个实施例中，分散介质41包括聚环氧类化合物、聚有机硅类化合物、聚氨酯类化合物中的至少一种。当分散介质41选用上述化合物时，可以有效增加荧光粉层4的水氧阻隔能力。
在本申请的一个实施例中，荧光粉层4的厚度为50μm～300μm。荧光粉层4的厚度优选在100μm～200μm。
本申请中量子点包括但不限定于IIB-VIA族化合物、IIIA-VA族化合物、IB-IIIA-VIA族化合物和钙钛矿。具体的，量子点可以为CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、MgSe、MgS、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、MgZnSe、MgZnS、HgZnTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe、GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb、CuInS2、CsPbX3(X＝Cl,Br,I)、CH3NH3PbX3(X＝Cl,Br,I)中的至少一种，但是不限定于此。量子点的平均尺寸优选在1nm～20nm。对于本领域技术人员来说，可以理解的是，为了增加量子点的稳定性，量子点通常被设计为核壳结构或者合金结构，比如InP/ZnS量子点，CdSe/ZnS量子点、CdZnSeS/ZnS量子点。
在本申请一个优选的实施方式中，量子点层3中量子点的含量在30wt％～100wt％，发明人发现，高浓度的量子点含量对量子点的稳定性具有有益作用，当量子点层3中量子点的含量小于30wt％时，白光LED器件的寿命会明显下降。
在一个具体的实施方式中，量子点层3中的量子点的含量在100％，即量子点层3中只含有量子点，而不含有除量子点外的其它成分。当量子点层3中的量子点的含量不等于100％时，量子点层3中还含有分散量子点的聚合物分散介质。聚合物分散介质选自但是不限定于聚环氧类化合物、聚有机硅类化合物、聚氨酯类化合物。更优选的，量子点层3中，量子点的含量在60wt％～90wt％。
为了获得白光LED，LED芯片2发射蓝光，优选发射365nm波长的蓝光。在365nm光的激发下，量子点层3发射光波长优选位于630nm～660nm，荧光粉层4发射光波长位于520nm～540nm，从而复合得到白光。
如图2所示，在一个具体的实施例中，为了进一步增加白光LED的使用寿命，在一个实施例中，在荧光粉层4之上还设有封装层5，封装层5覆盖于LED支架1的顶面，从而实现得到白光LED。封装层5的构成材料包括但是不限定于AlN、Al2O3、SiO、SiO2、Si3N4或者SiON。
在本申请的一个实施例中，提供一种显示装置，显示装置的背光源包括如上的白光LED。白光LED产生的白光通过液晶、彩膜之后，即可以得到显示图像。
尽管发明人已经对本申请的技术方案做了较详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例作出修改和/或变通或者采用等同的替代方案是显然的，都不能脱离本申请精神的实质，本申请中出现的术语用于对本申请技术方案的阐述和理解，并不能构成对本申请的限制。
Claims (7)
1.一种白光LED，其特征在于，包括：
LED支架，所述LED支架为碗杯结构；
设置在所述LED支架的底面处，位于所述LED支架碗杯腔体之内的LED芯片；
依次覆盖在所述LED芯片之上，位于所述LED支架碗杯腔体之内的量子点层和荧光粉层，所述量子点层中，所述量子点的含量在30wt%~100wt%；
所述荧光粉层包括分散介质和荧光粉；
所述荧光粉层之上还设置有封装层，所述封装层覆盖于所述LED支架的顶面。
2.根据权利要求1所述的白光LED，其特征在于，所述荧光粉层中，所述荧光粉的含量为50wt%~80wt%。
3.根据权利要求2所述的白光LED，其特征在于，所述荧光粉包括硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、氮化物、氟化物中的至少一种。
4.根据权利要求2中所述的白光LED，其特征在于，所述分散介质包括聚环氧类化合物、聚有机硅类化合物、聚氨酯类化合物中的至少一种。
5.根据权利要求2所述的白光LED，其特征在于，所述荧光粉层的厚度为50μm~300μm。
6.根据权利要求1所述的白光LED，其特征在于，所述量子点的含量在60wt%~90wt%。
7.根据权利要求1所述的白光LED，其特征在于，365nm光激发下，所述量子点层发射光波长位于630nm~660nm，所述荧光粉层发射光波长位于520nm~540nm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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