CN109244215A - 发光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了发光装置，该发光装置包括透明管，具有管壁所围的腔体；透明基底，具有相对设置的第一表面和第二表面，透明基底设置在腔体内；LED芯片，透明基底的第一表面承载LED芯片；以及量子点层，位于腔体内，并处于透明基底非承载LED芯片的一侧。该发光装置将LED芯片和量子点层分别设置在基底的两侧，LED芯片发射的光线穿过透明基底后进入量子点层，即使在短距离范围内，光线也不会较集中，从而在量子点层中产生的热量较为均匀，减少了较集中的热量对量子点的不良影响。
Description
技术领域
本申请属于量子点领域，特别涉及一种发光装置。
背景技术
现有的量子点发光装置，一般由LED芯片激发量子点，从而使得量子点发射光线。但是LED芯片产生的热量过于集中，对局部的量子点具有非常不利的影响，通常会造成局部的量子点失效。
发明内容
针对上述技术问题，本申请提供一种减少LED芯片对量子点不利影响的发光装置。
发光装置包括：透明管，具有管壁所围的腔体；透明基底，具有相对设置的第一表面和第二表面，透明基底设置在腔体内；LED芯片，透明基底的第一表面承载LED芯片；以及量子点层，位于腔体内，并处于透明基底非承载LED芯片的一侧。
该发光装置将LED芯片和量子点层分别设置在基底的两侧，LED芯片发射的光线穿过透明基底后进入量子点层，即使在短距离范围内，光线也不会较集中，从而在量子点层中产生的热量较为均匀，减少了较集中的热量对量子点的不良影响。
在其中一个实施例中，透明基底沿着透明管的轴向延伸，且透明基底偏离透明管的轴心；优选的，透明基底沿第二表面指第一表面的方向偏离。
在其中一个实施例中，透明基底的边缘与管壁的内侧抵触；优选的，管壁的内侧开设凹槽，透明基底的边缘插入凹槽内。
在其中一个实施例中，在量子点层中量子点的质量分数为0.1％～10％。
在其中一个实施例中，量子点层包括红光量子点层和绿光量子点层，红光量子点层和绿光量子点层分层设置；优选的，绿光量子点层设置在红光量子点层与管壁之间；红光量子点层在透明基底上的正投影覆盖LED芯片在透明基底上的正投影。
在其中一个实施例中，透明基底承载多个LED芯片，相邻的LED芯片之间的间距为0.5毫米～30毫米。
在其中一个实施例中，透明基底非承载LED芯片的一侧设置有粘接层，粘接层位于透明基底的第一表面与管壁之间，以使透明基底与管壁固定连接；优选的，粘接层包括硅树脂、环氧树脂、聚丙烯酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺或苯并环丁烯中至少一种。
在其中一个实施例中，粘接层包括散射粒子；优选的，散射粒子包括SiO2或TiO2或Al2O3中至少一种。
在其中一个实施例中，管壁承载有反射层，位于透明基底承载LED芯片的一侧的管壁承载反射层；优选的，管壁的外侧承载反射层。
在其中一个实施例中，透明基底朝向第一表面方向在管壁上的正投影覆盖的部分设置有反射层。
附图说明
图1为本申请实施例一中的发光装置的横截面的结构示意图；
图2为图1中沿A-A剖面结构示意图；
图3为本申请实施例二中的发光装置的横截面的结构示意图；
图4为图3中沿B-B剖面结构示意图；
图5为本申请实施例三中的发光装置的横截面的结构示意图；
图6为图5中沿C-C剖面结构示意图。
在附图中相同的部件使用了相同的附图标记。附图仅示意性地显示了本申请的实施方案。
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地描述。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。
实施例一：
请参考图1和图2，本实施例揭示的发光装置包括透明管、透明基底13、LED芯片15以及量子点层17。
透明管包括管壁11，管壁11包括内壁11a和外壁11b，由管壁11围成一腔体，腔体至少部分的边界由内壁11a界定。透明管可以由玻璃、塑料等具有透光性能的材料制备而成。
透明管的腔体具有收容的功能，透明基底13设置在腔体内，透明基底13可以作为LED芯片15的承载物，从而使得LED芯片15能够位于该透明管的腔体内。透明基底13由透明材料制备而成，透明基底13具有相对设置的第一表面13a和第二表面13b。透明基底13置于腔体内时，大体可以将腔体划分为两个空间，第一表面13a所朝向的空间为第一空间，第二表面13b所朝向的空间为第二空间，也就是说，位于透明基底13的第一表面13a一侧的腔体为第一空间，位于透明基底13的第二表面13b一侧的腔体为第二空间。透明基底13的第一表面13a承载LED芯片15，也就是说，LED芯片15位于透明基底13的第一表面13a与第一表面13a所朝向的内壁11a之间，LED芯片15处于第一空间内。量子点层位于所述透明基板13的第二表面的一侧，设置于透明基底13的第二表面13b与第二表面13b所朝向的管壁11之间，也就是说，量子点层17位于第二空间内。
该发光装置将LED芯片15和量子点层17分别设置在透明基底13的两侧，从而LED芯片15发射的激发光线需要先经过透明基底13，然后经过量子点层17来激发量子点。因此，LED芯片15产生的激发光线经过折射、反射等现象，使得其能量在空间分布上不会过于集中，从而在量子点层17的局部减少热量积聚，降低对量子点的不利影响。在一般情况下，是将量子点层17和LED芯片15设置在透明基底13的同一侧。而本发明利用了LED芯片15和量子点层17之间位置的变化，有效的解决了量子点发光装置中LED芯片15产生的热量对量子点的不良影响。
透明基底13沿着透明管的轴向延伸。透明基底13偏离透明管的轴心，透明基底13沿第二表面13b指向第一表面13a的方向偏离。也就是说，通过透明基底13在腔体中的位置，来改变第一空间和第二空间之间的体积，并且通过透明基底13的位置来压缩第一空间的体积，扩大第二空间的体积。这样的话，可以使得腔体能够容纳体积更大的量子点层17。在量子点层17具有较大体积的情况下，使得量子点的数量的调节变得较为简单，从而方便发光装置发光色彩等方面的调节。
透明基底13的边缘与管壁11的内侧抵触。从而使得透明基底13将透明管内部的空间就可以较为明确的分隔开来，就是说第一空间和第二空间之间具有较为明显、完整的界限。因此容纳量子点层17的第二空间较为封闭，从而使得量子点层17具有更为封闭的空间，减少外界因素对量子点的不利影响。
在此，透明基底13可以固定在透明管上，在本实施例中管壁11的内侧开设凹槽，即在内壁11a上开设凹槽。透明基底13的边缘插入该凹槽内，从而使得透明基底13固定在透明管上。
量子点层17包括量子点和主体材料，量子点分散在主体材料中。这些主体材料可以为高分子聚合物(例如聚丙烯酸)等。在本实施例中，红光量子点和绿光量子点混合分散在主体材料中，红光量子点和绿光量子点受到激发光源激发后分别发射红光和绿光。在此，量子点层17中量子点的质量分数为0.1％～10％。量子点层17中的量子点处于该质量分数范围内时，具有良好的分散性能。
透明基底13可以承载多个LED芯片15，相邻的LED芯片15之间的间距为0.5毫米～30毫米。发明人发现，当相邻的LED芯片15之间的距离小于0.5毫米时，两者的间距会过小，从而导致激发光线之间的能量仍会过于集中，对量子点层具有不利影响；而当相邻的LED芯片15之间的距离大于30毫米时，两者的间距会过大，从而使得激发光线较为疏松，导致发光装置的发光效率较低，对发光装置的使用产生不利影响。
为了提升LED芯片15发射光线的利用率，在管壁承载有反射层19。位于透明基底13承载LED芯片15的一侧的管壁承载反射层19。也就是说，透明基底13的第一表面13a面向的管壁承载反射层19。为了简化发光装置的制备工艺，外壁13b承载该反射层19。反射层19沿着外壁13b的轴向和外周延伸。在外周方向上，请参考图1，以透明基底13的延伸平面与外壁13b的交界处为界限，反射层19以该界限为端点沿着外壁13b延伸。在轴向方向上，请参考图2，以管壁的两端为界限，反射层19以该界限为端点沿着外壁13b延伸。该反射层19可以包括陶瓷粉末或金属粉末。陶瓷粉末可包括TiO2、Al2O3、Nb2O5和ZnO中的至少一个。金属粉末可包括诸如铝(Al)或银(Ag)的材料。
为了更进一步的将透明基底13固定在透明管上，在透明基底13的第一表面13a和管壁11之间设置有粘接层18；也就是说粘接层18设置在第二空间内。粘接层18包括硅树脂、环氧树脂、聚丙烯酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺或苯并环丁烯中至少一种。在粘接层18中可以包括散射粒子，散射粒子可以包括SiO2或TiO2或Al2O3中至少一种。
实施例二：
请参考图3和图4，本实施例揭示的发光装置包括透明管、透明基底13、LED芯片15以及量子点层17。该实施例与实施例一揭示的发光装置的区别点在于内壁11a承载反射层19，而非外壁11b承载反射层19。本实施例中，内壁11a承载反射层19，LED芯片19产生的部分激发光线在腔体中传播后直接由反射层19反射，从而避免光线经过管壁后再经由反射层19反射，减少了光线的损耗，进一步提升光线的利用率。
反射层19沿着内壁13a的轴向和外周延伸。在外周方向上，请参考图3，以透明基底13与内壁13a的交界处为界限，反射层19以该界限为端点沿着内壁13a延伸。在轴向方向上，请参考图4，以管壁的两端为界限，反射层19以该界限为端点沿着内壁13a延伸。
实施例三：
请参考图5和图6，本实施例揭示的发光装置包括透明管、透明基底13、LED芯片15以及量子点层。本实施例与实施例一揭示的发光装置区别在于量子点层的结构发生了变化，该量子点层包括红光量子点层17a和绿光量子点层17b，红光量子点层17a和绿光量子点层17b受到激发光线激发后会分别发射出红光和绿光。在此，红光量子点层17a和绿光量子点层17b都设置在透明基底13非承载LED芯片15的一侧，红光量子点层17a和绿光量子点层17b分层设置，以减少不同发光波长的量子点之间的自吸收，从而提升发光效率。为了更进一步减少自吸收效应，绿光量子点层17b设置在红光量子点层17a与管壁之间。
红光量子点层17a在透明基底13上的正投影覆盖LED芯片15在透明基底13上的正投影。这样的话，红光量子点层17a可以覆盖LED芯片15大部分的发射光线的发光光路，从而减少LED芯片15的光线泄露，减少光线泄露对发光装置的不良影响。
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 (10)
1.发光装置，包括：
透明管，具有管壁所围的腔体；
透明基底，具有相对设置的第一表面和第二表面，所述透明基底设置在腔体内；
LED芯片，所述透明基底的第一表面承载所述LED芯片；以及
量子点层，位于所述腔体内，并处于所述透明基底非承载所述LED芯片的一侧。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述透明基底沿着所述透明管的轴向延伸，且所述透明基底偏离所述透明管的轴心；
优选的，所述透明基底沿所述第二表面指向所述第一表面的方向偏离。
3.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述透明基底的边缘与所述管壁的内侧抵触；
优选的，所述管壁的内侧开设凹槽，所述透明基底的边缘插入所述凹槽内。
4.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，在所述量子点层中量子点的质量分数为0.1％～10％。
5.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述量子点层包括红光量子点层和绿光量子点层，所述红光量子点层和所述绿光量子点层分层设置；
优选的，所述绿光量子点层设置在所述红光量子点层与所述管壁之间；
更为优选的，所述红光量子点层在所述透明基底上的正投影覆盖所述LED芯片在所述透明基底上的正投影。
6.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述透明基底承载多个LED芯片，相邻的LED芯片之间的间距为0.5毫米～30毫米。
7.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述透明基底非承载所述LED芯片的一侧设置有粘接层，所述粘接层位于所述透明基底的第一表面与所述管壁之间，以使所述透明基底与所述管壁固定连接；
优选的，所述粘接层包括硅树脂、环氧树脂、聚丙烯酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺或苯并环丁烯中至少一种。
8.根据权利要求7所述的发光装置，其特征在于，所述粘接层包括散射粒子；
优选的，所述散射粒子包括SiO2或TiO2或Al2O3中至少一种。
9.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述管壁承载有反射层，位于所述透明基底承载所述LED芯片的一侧的管壁承载所述反射层；
优选的，所述管壁的外侧承载所述反射层。
10.根据权利要求9所述的发光装置，其特征在于，所述透明基底朝向第一表面方向在所述管壁上的正投影覆盖的部分设置有反射层。
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