CN111048652A - 量子点封装的方法、量子点封装结构及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种量子点封装的方法、量子点封装结构及装置，包括：在LED支架上涂覆甲基型聚硅氮烷，将涂覆有甲基型聚硅氮烷LED支架通过烘烤得到二氧化硅涂层；在二氧化硅涂层上点涂预先制备的液态量子点，静置得到量子点层；在量子点层上涂覆界面偶联剂层；在界面偶联剂层上点涂UV光固化封装胶，固化得到封装胶层。本发明可以提高量子点的发光效率，延长量子点的使用寿命。

Description

量子点封装的方法、量子点封装结构及装置
技术领域
本发明涉及照明技术领域，尤其是涉及一种量子点封装的方法、量子点封装结构及装置。
背景技术
现有的量子点制备最终产品为固态量子点，封装方法为将固态量子点添加到封装胶中，将添加了固态量子点的封装胶涂覆于LED支架上，然后固化得到量子点封装结构。但是，目前的量子点封装结构发光效率较低(约40％)，使用寿命短，因此在LED实际应用中价值不高。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种量子点封装的方法、量子点封装结构及装置，以提高了量子点的发光效率，延长了量子点的使用寿命。
第一方面，本发明实施例提供了一种量子点封装的方法，包括：在LED支架上涂覆甲基型聚硅氮烷，将涂覆有甲基型聚硅氮烷LED支架通过烘烤得到二氧化硅涂层；在二氧化硅涂层上点涂预先制备的液态量子点，静置得到量子点层；在量子点层上涂覆界面偶联剂层；在界面偶联剂层上点涂UV光固化封装胶，固化得到封装胶层。
在一种实施方式中，量子点封装的方法还包括：在封装胶层上涂覆加入引发剂的乙基型聚硅氮烷，采用UV光固化得到致密二氧化硅涂层。
在一种实施方式中，在LED支架上涂覆甲基型聚硅氮烷，将涂覆有甲基型聚硅氮烷的LED支架通过烘烤得到二氧化硅涂层的步骤之前，还包括：对LED支架进行固晶焊线工艺处理。
在一种实施方式中，烘烤的温度为150℃，时间为1小时。
在一种实施方式中，在二氧化硅涂层上点涂预先制备的液态量子点，静置得到量子点层的步骤，包括：在二氧化硅涂层上点涂预先制备的液态量子点，静置5分钟得到量子点层。
第二方面，本发明实施例提供了一种量子点封装结构，包括：依次涂覆在LED支架上的二氧化硅涂层、量子点层、偶联剂层、封装胶层和致密二氧化硅涂层。
在一种实施方式中，LED支架的四周和底层涂覆有甲基型聚硅氮烷涂层。
第三方面，本发明实施例提供了一种量子点封装的装置，包括：甲基型聚硅氮烷涂覆模块，用于在LED支架上涂覆甲基型聚硅氮烷，将涂覆有甲基型聚硅氮烷LED支架通过烘烤得到二氧化硅涂层；量子点涂覆模块，用于在二氧化硅涂层上点涂预先制备的液态量子点，静置得到量子点层；界面偶联剂涂覆模块，用于在量子点层上涂覆界面偶联剂层；封装胶涂覆模块，用于在界面偶联剂层上点涂UV光固化封装胶，固化得到封装胶层。
在一种实施方式中，量子点封装的装置还包括：乙基型聚硅氮烷涂覆模块，用于在封装胶层上涂覆加入引发剂的乙基型聚硅氮烷，采用UV光固化得到致密二氧化硅涂层。
在一种实施方式中，量子点封装的装置还包括：固晶焊线工艺模块，用于对LED支架进行固晶焊线工艺处理。
本发明实施例提供了一种量子点封装的方法、量子点封装结构及装置，首先能够在LED支架上涂覆甲基型聚硅氮烷涂层形成二氧化硅涂层，之后将预先制备的液态量子点点涂在二氧化硅涂层，静置得到量子点层；在量子点层涂覆有界面偶联剂层；最后在界面偶联剂层上点涂UV光固化封装胶，固化得到封装胶层。上述实施例提供的量子点封装方法能够在LED支架上形成甲基型聚硅氮烷无机保护膜，将液态量子点点涂在LED支架上，同时，在量子点层与封装胶层之间涂覆有界面偶联剂层，能够使量子点层与封装胶层接触紧密，使得封装胶层更好的保护量子点层，从而提高量子点的发光效率，延长量子点的使用寿命。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的一种量子点封装的方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种量子点封装结构的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种量子点封装的装置的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
图标：
1-二氧化硅涂层；2-量子点层；3-偶联剂层；4-封装胶层；5-二氧化硅涂层。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
目前，现有的量子点制备最终产品为固态量子点，封装方法为将固态量子点添加到封装胶中，放置于LED支架上，然后固化。但是量子点发光效率较低(约40％)，使用寿命短，在LED实际应用中价值不高。基于此，本发明实施例提供的一种量子点封装的方法、量子点封装结构、装置及电子设备，可以提高量子点的发光效率，延长量子点的使用寿命。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种量子点封装的方法进行详细介绍，参见图1所示的一种量子点封装的方法的流程示意图，该方法可以由电子设备执行，主要包括以下步骤S101至步骤S104：
步骤S101：在LED支架上涂覆甲基型聚硅氮烷，将涂覆有甲基型聚硅氮烷LED支架通过烘烤得到二氧化硅涂层。
其中，LED支架可以是预先经过固晶焊线工艺处理的PLCC2835支架。固晶焊线工艺包括固晶和焊线两种工艺流程，固晶即通过胶体(诸如导电胶或绝缘胶)把晶片粘结在LED支架的指定区域，形成热通路或电通路，为后序的打线连接提供条件的工序；焊线即在晶体表面焊接诸如铝线、金丝等导电性能好的材料。在一种具体实施方式中，可以将涂覆有甲基型硅氮烷LED支架置于烘箱中，温度150℃，烘烤1小时得到二氧化硅涂层(也就是通过加热的方式使甲基型硅氮烷固化成无机二氧化硅涂层，在LED支架上形成一层无机保护膜)。
步骤S102：在二氧化硅涂层上点涂预先制备的液态量子点，静置得到量子点层。
具体的，液态量子点的制备包括硒化镉(CdSe)核结构的制备以及硫化锌(ZnS)包覆硒化镉核结构的制备，其中，硒化镉核结构的制备过程可以按照以下步骤a1至步骤a4执行：
步骤a1：将硒(Se)粉放入三辛基膦(TOP)中，常温下搅拌使其溶解成溶液，得到硒前驱体溶液。
步骤a2：将氧化镉(CdO)、十八烯(ODE)和油酸放入四颈瓶中，并向四颈瓶中通入氮气。
步骤a3：将步骤a2中的混合物加热到100℃后停止加热，保温30min以除水，之后继续加热到150℃使氧化镉完全溶解后停止加热，冷却至室温，得到镉前驱体溶液待用。
步骤a4：将步骤a1得到的硒前驱体溶液、油胺和步骤a3得到的镉前驱体溶液混合搅拌均匀，采用油浴的方式加热到280℃，得到硒化镉量子点溶液。
进一步，硫化锌包覆硒化镉核结构的制备过程可以按照以下步骤b1至步骤b3执行：
步骤b1：将二乙基二硫代氨基甲酸[(C2H5)2NCSS]2Zn作为ZnS源，取适量二乙基二硫代氨基甲酸溶于三辛基膦中，经过超声处理得到均匀的硫化锌前驱体溶液。
步骤b2：将由上述步骤a1至步骤a4得到的且未处理的硒化镉量子点溶液与由步骤b1得到的硫化锌前驱体溶液按4:1的比例混合。
步骤b3：将通过步骤b2混合的溶液经过超声处理后通入微反应器中，反应温度250℃，得到液态核壳结构量子点溶液(即液态量子点)。
进一步，将上述方法制备得到的液态量子点涂覆在二氧化硅涂层上，静置5分钟得到量子点层。
步骤S103：在量子点层上涂覆界面偶联剂层。
步骤S104：在界面偶联剂层上点涂UV光固化封装胶，固化得到封装胶层。
本发明实施例提供了一种量子点封装的方法，首先能够在LED支架上涂覆甲基型聚硅氮烷涂层形成二氧化硅涂层，之后将预先制备的液态量子点点涂在二氧化硅涂层，静置得到量子点层；在量子点层涂覆有界面偶联剂层；最后在界面偶联剂层上点涂UV光固化封装胶，固化得到封装胶层。上述实施例提供的量子点封装方法能够在LED支架上形成甲基型聚硅氮烷无机保护膜，将液态量子点点涂在LED支架上，同时，在量子点层与封装胶层之间涂覆有界面偶联剂层，能够使量子点层与封装胶层接触紧密，使得封装胶层更好的保护量子点层，从而提高量子点的发光效率，延长量子点的使用寿命。
此外，对于上述实施例提供的量子点封装的方法还包括以下步骤：在封装胶层上涂覆加入引发剂的乙基型聚硅氮烷，采用UV光固化得到致密二氧化硅涂层。具体的，乙基型聚硅氮烷可以采用UV光固化方式能够固化生成致密二氧化硅涂层，致密二氧化硅涂层具有良好的阻水阻氧性，能够更好的保护量子点层，从而延长量子点的使用寿命。
对于前述实施例提供的量子点封装的方法，本发明实施例还提供了一种量子点封装结构，参见图2所示的一种量子点封装结构的结构示意图，示意出量子点封装结构包括：依次涂覆在LED支架上的二氧化硅涂层1、量子点层2、偶联剂层3、封装胶层4和致密二氧化硅涂层5。其中，二氧化硅涂层1和致密二氧化硅涂层5具有良好的阻水阻氧性，能够对量子点层2进行更好的保护；量子点层2与封装胶层4之间有偶联剂层3，偶联剂层3能够使量子点层2和封装胶层4接触更紧密，不易分层；封装胶层4对量子点层2起到良好的保护作用。
综上所述，量子点层2是将液态量子点封装在LED支架中形成的，二氧化硅涂层1、偶联剂层3、封装胶层4和致密二氧化硅涂层5使得对配体对量子点的保护更加严密，从而能够提高量子点的发光效率(例如：当电子从激发态回到基态时，电子与空穴复合释放出能量，并以光的形式显现出来；缺陷态的存在会导致缺陷态发光，影响发光效率。包覆后的固态量子点的发光效率最高为40％，液态量子点的发光效率最少为90％)，延长量子点的使用寿命(诸如现有固态量子点封装后在温度为65℃，湿度为95％，亮度降低10％的情况下，使用寿命为1000小时；液态量子点封装结构的使用寿命比现有量子点长)。
此外，在一种实施方式中，LED支架的四周和底层涂覆有甲基型聚硅氮烷涂层。阻水阻氧性好的甲基型聚硅氮烷涂层可以对封装结构起到很好的保护作用，延长其使用寿命。
可以理解的是，图2仅为便于理解的示意性说明，不应当视为限制。
对于前述实施例提供的量子点封装的方法，本发明实施例还提供了一种量子点封装的装置，参见图3所示的一种量子点封装的装置的结构示意图，该装置可以包括以下部分：
甲基型聚硅氮烷涂覆模块301，用于在LED支架上涂覆甲基型聚硅氮烷，将涂覆有甲基型聚硅氮烷LED支架通过烘烤得到二氧化硅涂层。
量子点涂覆模块302，用于在二氧化硅涂层上点涂预先制备的液态量子点，静置得到量子点层。
界面偶联剂涂覆模块303，用于在量子点层上涂覆界面偶联剂层。
封装胶涂覆模块304，用于在界面偶联剂层上点涂UV光固化封装胶，固化得到封装胶层。
本发明实施例提供了一种量子点封装的装置，首先能够在LED支架上涂覆甲基型硅氮烷涂层形成二氧化硅涂层，之后将预先制备的液态量子点点涂在二氧化硅涂层，静置得到量子点层；在量子点层涂覆有界面偶联剂层；最后在界面偶联剂层上点涂UV光固化封装胶，固化得到封装胶层。上述实施例提供的量子点封装装置能够在LED支架上形成甲基型聚硅氮烷无机保护膜，将液态量子点点涂在LED支架上，同时，在量子点层与封装胶层之间涂覆有界面偶联剂层，能够使量子点层与封装胶层接触紧密，使得封装胶层更好的保护量子点层，从而提高量子点的发光效率，延长量子点的使用寿命。
在一种实施方式中，上述量子点封装的装置还包括：乙基型聚硅氮烷涂覆模块，用于在封装胶层上涂覆加入引发剂的乙基型聚硅氮烷，采用UV光固化得到致密二氧化硅涂层。
在一种实施方式中，上述量子点封装的装置还包括：固晶焊线工艺模块，用于对LED支架进行固晶焊线工艺处理。
本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
本发明实施例还提供了一种电子设备，具体的，该电子设备包括处理器和存储装置；存储装置上存储有计算机程序，计算机程序在被处理器运行时，可以控制量子点封装的装置执行如上实施方式的任一项量子点封装的方法中的步骤。
图4为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图，该电子设备100包括：处理器40，存储器41，总线42、通信接口43和量子点封装的装置44，所述处理器40、通信接口43和存储器41通过总线42连接；处理器40用于执行存储器41中存储的可执行模块，例如计算机程序。该量子点封装的装置44可以参见前述图3所示的实施例。
其中，存储器41可能包含高速随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口43(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。
总线42可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
其中，存储器41用于存储程序，所述处理器40在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器40中，或者由处理器40实现。
处理器40可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器40中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器40可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器41，处理器40读取存储器41中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
本发明实施例所提供的可读存储介质的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见前述方法实施例，在此不再赘述。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种量子点封装的方法，其特征在于，包括：
在LED支架上涂覆甲基型聚硅氮烷，将涂覆有甲基型聚硅氮烷的所述LED支架通过烘烤得到二氧化硅涂层；
在所述二氧化硅涂层上点涂预先制备的液态量子点，静置得到量子点层；
在所述量子点层上涂覆界面偶联剂层；
在所述界面偶联剂层上点涂UV光固化封装胶，固化得到封装胶层。
2.根据权利要求1所述的量子点封装的方法，其特征在于，所述量子点封装的方法还包括：
在所述封装胶层上涂覆加入引发剂的乙基型聚硅氮烷，采用UV光固化得到致密二氧化硅涂层。
3.根据权利要求1所述的量子点封装的方法，其特征在于，所述在LED支架上涂覆甲基型聚硅氮烷，将所述涂覆有甲基型聚硅氮烷的LED支架通过烘烤得到二氧化硅涂层的步骤之前，还包括：
对LED支架进行固晶焊线工艺处理。
4.根据权利要求1所述的量子点封装的方法，其特征在于，所述烘烤的温度为150℃，时间为1小时。
5.根据权利要求1所述的量子点封装的方法，其特征在于，所述在所述二氧化硅涂层上点涂预先制备的液态量子点，静置得到量子点层的步骤，包括：
在所述二氧化硅涂层上点涂预先制备的液态量子点，静置5分钟得到量子点层。
6.一种量子点封装结构，其特征在于，包括：依次涂覆在LED支架上的二氧化硅涂层、量子点层、偶联剂层、封装胶层和致密二氧化硅涂层。
7.根据权利要求6所述的量子点封装结构，其特征在于，所述LED支架的四周和底层涂覆有甲基型聚硅氮烷涂层。
8.一种量子点封装的装置，其特征在于，包括：
甲基型聚硅氮烷涂覆模块，用于在LED支架上涂覆甲基型聚硅氮烷，将涂覆有甲基型聚硅氮烷的所述LED支架通过烘烤得到二氧化硅涂层；
量子点涂覆模块，用于在所述二氧化硅涂层上点涂预先制备的液态量子点，静置得到量子点层；
界面偶联剂涂覆模块，用于在所述量子点层上涂覆界面偶联剂层；
封装胶涂覆模块，用于在所述界面偶联剂层上点涂UV光固化封装胶，固化得到封装胶层。
9.根据权利要求8所述的量子点封装的装置，其特征在于，所述量子点封装的装置还包括：
乙基型聚硅氮烷涂覆模块，用于在所述封装胶层上涂覆加入引发剂的乙基型聚硅氮烷，采用UV光固化得到致密二氧化硅涂层。
10.根据权利要求9所述的量子点封装的装置，其特征在于，所述量子点封装的装置还包括：
固晶焊线工艺模块，用于对LED支架进行固晶焊线工艺处理。
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