CN111509113A - 一种led封装结构、发光装置及其发光方法 - Google Patents
一种led封装结构、发光装置及其发光方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111509113A CN111509113A CN202010176693.5A CN202010176693A CN111509113A CN 111509113 A CN111509113 A CN 111509113A CN 202010176693 A CN202010176693 A CN 202010176693A CN 111509113 A CN111509113 A CN 111509113A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- layer
- quantum dot
- chip
- region
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 claims abstract description 148
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 228
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 7
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000006862 quantum yield reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/58—Optical field-shaping elements
- H01L33/60—Reflective elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
- H01L2933/0008—Processes
- H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
- H01L2933/0041—Processes relating to semiconductor body packages relating to wavelength conversion elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
- H01L2933/0008—Processes
- H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
- H01L2933/0058—Processes relating to semiconductor body packages relating to optical field-shaping elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
本发明公开了一种LED封装结构及其发光方法、发光装置,该LED封装结构包括承载体、反射层、芯片层以及量子点层,承载体设有底部、侧壁以及开口;反射层设置于承载体上方且覆盖部分开口,使得剩余部分的开口形成出光口;芯片层设置于承载体的第一底部,芯片层向开口发射第一光线,反射层反射部分或全部的第一光线,形成反射光;量子点层设置于承载体的第二底部,量子点层面向出光口设置,量子点层接收反射光,反射光激发量子点层向外发出第二光线。从而不需要增加垂直方向上量子点层和发光芯片的距离,通过增加光程来减小照射量子点层的光强,进而提高量子点层的光照稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及LED技术领域,具体地说,是一种量子点LED封装结构、发光装置及其发光方法。
背景技术
目前量子点发光二极管是一种将量子点封装于发光二极管的新型发光器件,量子点作为一种新型的光转换材料,具有半峰宽较窄,发光效率高,发光峰位可调、量子产率高等优点,可以使LED获得高显指、高饱和性、宽色域的出光,因此在LED光转换材料方面,相比传统的荧光粉材料具有无可比拟的优势。但是量子点本身也存在水氧不稳定,对氧气、湿气的可靠性较差,氧气和湿气会渗透至膜片内的量子点表面,并与配体或表面原子发生不可逆反应,造成膜片的光学效果退化。
为了提高量子点发光二极管的稳定性,现有的技术方案都是在封装量子点方面不断完善其封装工艺,如先将量子点封装于两层水氧阻隔膜之间,再用封装胶水固定在发光芯片之上。虽然量子点被水氧阻隔膜完善地封装,但依然存在长时间光照老化后效率明显降低的问题,目前采用的方式大多是增加量子点层与发光芯片之间的距离,如采用深光杯来降低量子点受光照强度,这无疑会增加LED结构的厚度,无法满足现阶段发光装置轻薄化的趋势。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种LED封装结构、发光装置及其发光方法,其克服现有技术的不足,不需要增加垂直方向上量子点层和发光芯片的距离,通过增加光程来减小照射量子点层的光强,进而提高量子点层的光照稳定性。
本发明的另一个目的在于提供一种LED封装结构、发光装置及其发光方法,其通过半遮反射式结构使得量子点不受高光强照射,避免长时间光照老化后效率降低的问题,保证光照稳定性。
本发明的另一个目的在于提供一种LED封装结构、发光装置及其发光方法,其结构简单,目标光色可调,不需要大量量子点吸收激发光的情况下也能保证单色发光。
本发明的另一个目的在于提供一种LED封装结构、发光装置及其发光方法,其不需要深光杯和添加其他散射层,保证LED结构的厚度,满足发光装置轻薄化的趋势。
为达到以上目的,本发明采用的技术方案为:一种LED封装结构,包括承载体、反射层、芯片层以及量子点层,上述承载体设有底部、侧壁以及开口,上述侧壁具有反射内表面,上述底部包括第一底部和第二底部;上述反射层设置于上述承载体上方且覆盖部分上述开口,使得剩余部分的上述开口形成出光口;上述芯片层设置于上述承载体的上述第一底部,上述芯片层向上述开口发射第一光线,上述反射层反射部分或全部的上述第一光线,形成反射光;上述量子点层设置于上述承载体的上述第二底部,上述量子点层面向上述出光口设置,上述量子点层接收上述反射光,上述反射光激发上述量子点层向外发出第二光线。
作为一种优选地,上述芯片层和上述量子点层的高度相等或不等,上述第一底部和上述第二底部位于同一平面或不同平面。
作为一种优选地,上述反射层所在平面平行于或相对倾斜于上述底部所在平面,至少部分上述芯片层在上述反射层的正投影范围之内,使得上述反射层部分或全部地反射上述第一光线。
作为一种优选地,上述芯片层具有第一区和第二区,上述第一区在上述反射层的正投影范围之内,使得上述反射层反射上述第一区发出的上述第一光线,上述第二区在上述反射层的正投影范围之外,上述第二区面向上述出光口,使得上述第二区发出的上述第一光线穿过上述出光口。
作为一种优选地,当上述反射层的有效反射面积大于上述芯片层的上表面积时,上述出光口的出光色为上述第二光线的光色;当上述第二区的上表面积与上述第一区的上表面积之比为1:2时,上述量子点层上表面积和上述第一区的上表面积相等时,上述出光色为第一光线和上述第二光线的混合光色。
作为一种优选地,上述反射层具有反光面,上述反光面面向上述底部,上述反光面具有多个微纳级的棱镜结构或反射性涂层。
作为一种优选地,上述芯片层和上述量子点层的位置结构为上述量子点层分别位于上述芯片层的两侧、或上述芯片层分别位于上述量子点层的两侧、或上述量子点层环形设置于上述芯片层的外周、或上述芯片层环形设置于上述量子点层的外周。
作为另一种优选地,上述芯片层设有多个小芯片层,上述量子点层设有多个小量子点层,上述小芯片层和上述小量子点层相间排列。
进一步优选地,上述芯片层发射的光为蓝光或紫外光,上述量子点层包括红色量子点、绿色量子点、蓝色量子点中的至少一种。
一种发光装置,包括上述的LED封装结构。
一种LED封装结构的发光方法,其包括步骤:
S1提供承载体和反射层,上述承载体设有底部、侧壁以及开口,上述侧壁具有反射内表面,上述反射层设置于上述承载体上方且覆盖部分上述开口,使得剩余部分的上述开口形成出光口;
S2芯片层向上述开口发射第一光线;
S3上述反射层反射部分或全部的上述第一光线,形成反射光;
S4量子点层接收上述反射光,上述反射光激发上述量子点层向外发出第二光线,上述第二光线穿过上述出光口。
进一步优选地,上述LED封装结构的发光方法进一步包括步骤S5:当所述第一光线和/或所述第二光线射到所述侧壁时,所述侧壁反射所述第一光线和/或所述第二光线。
进一步优选地,当上述步骤S3中的上述反射层反射部分上述第一光线时,上述第二光线和另一部分的上述第一光线混合,从上述出光口发出目标光色;当上述步骤S3中的上述反射层反射全部上述第一光线时,上述出光色为第二光线的光色。
作为一种优选地,上述LED封装结构的发光方法具体包括步骤:
S10上述芯片层的第一区和第二区分别向上述开口发射上述第一光线;
S20上述第一区发射的上述第一光线通过上述侧壁和/或上述反射层的反射,形成上述反射光;
S30上述量子点层接收上述反射光,上述反射光激发上述量子点层向外发出第二光线,当上述第二光线到达上述侧壁时,上述侧壁得以反射上述第二光线;
S40上述第二区发射的上述第一光线和上述量子点层发出的上述第二光线混合形成目标光色,透过上述出光口向外发出。
作为另一种优选地,上述LED封装结构的发光方法,具体包括步骤:
S10上述芯片层向上述开口发射上述第一光线;
S20上述第一光线通过上述侧壁和/或上述反射层的反射,形成上述反射光;
S30上述量子点层接收上述反射光,上述反射光激发上述量子点层向外发出上述第二光线,当上述第二光线到达上述侧壁时,上述侧壁得以反射上述第二光线,上述第二光线透过上述出光口向外发出。
附图说明
图1是根据本发明的一优选实施例的LED封装结构的示意图(白光);
图2是根据本发明的另一优选实施例的LED封装结构的示意图(单色光);
图3是根据本发明的另一优选实施例的LED封装结构的示意图;
图4是根据本发明的另一优选实施例的LED封装结构的示意图;
图5是根据本发明的第一种变形的LED封装结构的俯视图;
图6是根据本发明的第二种变形的LED封装结构的俯视图;
图7是根据本发明的第三种变形的LED封装结构的俯视图;
图8是根据本发明的第四种变形的LED封装结构的俯视图;
图9是根据本发明的第五种变形的LED封装结构的俯视图;
图10是根据本发明的第六种变形的LED封装结构的俯视图;
图11是根据本发明的第七种变形的LED封装结构的俯视图;
图12是根据本发明的第八种变形的LED封装结构的俯视图;
图中:10、承载体;11、反射层;111、反射光;112、棱镜结构;12、开口;121、出光口;13、底部;131、第一底部;132、第二底部;14、侧壁;20、芯片层;21、第一光线;22、第一区;23、第二区;30、量子点层;31、第二光线。
具体实施方式
下面,结合具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
在本发明的描述中,需要说明的是,对于方位词,如有术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于叙述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作,不能理解为限制本发明的具体保护范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本申请的第一个方面,提供了一种LED封装结构,如图1所示,包括承载体10、反射层11、芯片层20以及量子点层30,承载体10设有底部13、侧壁14以及开口12,侧壁14具有反射内表面,底部13包括第一底部131和第二底部132;反射层11设置于承载体10上方且覆盖部分开口12,使得剩余部分的开口12形成出光口121;芯片层20设置于承载体10的第一底部131,芯片层20向开口12发射第一光线21,反射层11反射部分或全部的第一光线21,形成反射光111;量子点层30设置于承载体10的第二底部132,量子点层30面向出光口121设置,量子点层30接收反射光111,反射光111激发量子点层30向外发出第二光线31。从而不需要在垂直方向上增加量子点层30和芯片层20的距离(即不需要增加LED封装结构的厚度),基于芯片层20的LED发光强度随光程增加而减小的原理(发光强度与光程的平方成反比),达到在保证LED封装结构厚度不变的情况下增加光程来减小照射量子点层30的光强,进而提高量子点层30的光照稳定性。
在一些实施例中,芯片层20和量子点层30的高度相等或不等,第一底部131和第二底部132位于同一平面或不同平面。换句话说,芯片层20为发光芯片层20,量子点层30为量子点封装体,芯片层20和量子点层30位于同一平面或高低相错,使得芯片层20发出的高强度光不会直接照射量子点层30,从而保证量子点层30的光照稳定性,如图2和图3所示。
在一些实施例中,反射层11所在平面平行于底部13所在平面,或是反射层11相对倾斜于底部13所在平面设置,只要能保证反射层11得以向量子点层30反射第一光线21,并获得目标光色。其中,至少部分芯片层20在反射层11的(在底部13的)正投影范围之内,使得反射层11部分或全部地反射第一光线21。
在一些实施例中,反射层11具有反光面,反光面面向底部13,反光面具有多个微纳级的棱镜结构112或反射性涂层,得以增加反射光111的出光面,提高量子点光转化效率,如图4所示。
在一些实施例中,反射层11可以是单层反射膜结构或者遮光体结构,反射层11遮挡部分开口12,出光口121位于未被遮挡的部分。开口12处也可以是覆盖膜片结构,膜片结构的一部分是反射层11,膜片结构的另一部分是透光层,透光层形成出光口121,当需要将反射层11设置在开口12的中间时,得以将反射层11设置在膜片结构的相应位置,再将膜片结构安装在开口12处,从而借助膜片结构实现反射层11的安装。
其中,出光口121位于量子点层30的上方,反射层11位于芯片层20的上方,芯片层20和量子点层30的位置结构可以是多种形式,根据量子点LED应用场景的改变,得以调节发射层的尺寸、芯片层20大小和量子点层30的尺寸比例、位置排列。比如,量子点层30分别位于芯片层20的两侧,相对应地,承载体10设有一对出光口121,出光口121分别位于反射层11的两侧,如图5所示;在一些实施例中,芯片层20分别位于量子点层30的两侧,相对应地,承载体10设有一对反射层11,反射层11分别位于出光口121的两侧,如图6所示;在一些实施例中,量子点层30环形设置于芯片层20的外周,相对应地,出光口121环形位于反射层11的外周,反射层11位于开口12的中间,如图7所示;在一些实施例中,芯片层20环形设置于量子点层30的外周,相对应地,反射层11环形位于出光口121的外周,出光口121位于开口12的中间,如图8所示;在一些实施例中,反射层11为半遮挡结构,如图9所示;在一些实施例中,芯片层20和量子点层30环形相间的形式排列,如图10所示。
在一些实施例中,芯片层20具有第一区22和第二区23,第一区22在反射层11(在底部13)的正投影范围之内,使得反射层11反射第一区22发出的第一光线21,第二区23在反射层11(在底部13)的正投影范围之外,第二区23面向出光口121,使得第二区23发出的第一光线21穿过出光口121。
在一些实施例中,当反射层11的有效反射面积大于芯片层20的上表面积时,出光口121的出光色为第二光线31的光色;当第二区23的上表面积与第一区22的上表面积之比为1:2时,量子点层30上表面积和第一区22的上表面积相等时,出光口121的出光色为第一光线21和第二光线31的混合光色。
在一些实施例中,芯片层20设有多个小芯片层20,量子点层30设有多个小量子点层30,小芯片层20和小量子点层30相间排列,如图11和图12所示;芯片层20和量子点层30的排列形式、形状、尺寸大小是多种多样,不受上述举例限制。
在一些实施例中,芯片层20发射的光只需控制其波长小于量子点层30的发光波长,并能达到混合后的目标光色要求,量子点层30可选择发出不同颜色光要求的量子点封装体。当量子点层30为单色量子点封装体时,第二光线31为单色光,当量子点层30包含多种颜色量子点封装体时,第二光线31为混合光色。
在一些实施例中,芯片层20发射的光为蓝光或紫外光,量子点层30包括红色量子点、绿色量子点、蓝色量子点中的至少一种。
在一些实施例中,当反射层11的有效反射面积不小于芯片层20的上表面积时,全部的第一光线21被反射层11反射,出光色为第一光色,第一光色为第二光线31形成的光色,可以为单色光或混合光色;当反射层11的有效反射面积小于芯片层20的上表面积时,只有部分第一光线21被反射层11反射,出光色为第二光色,第二光色为未被反射的第一光线21和第二光线31混合形成的光色。从而LED封装结构简单,目标光色可调,大部分的第一光线21无法出光,不需要大量量子点吸收多余的第一光线21,从而减少量子点层30中量子点的用量。有效反射面积指反射光111能够激发量子点层30的部分;如有部分反射光111经过侧壁14反射后直接出光,则这部分不属于有效反射面积。
根据本申请的第二个方面,提供了一种发光装置,包括任一所述的LED封装结构。因LED封装结构的光照稳定性高,该发光装置具有较长的寿命。
根据本申请的第三个方面,提供了一种LED封装结构的发光方法包括步骤:S1提供承载体10和反射层11,承载体10设有底部13、侧壁14以及开口12,侧壁14具有反射内表面,反射层11设置于承载体10上方且覆盖部分开口12,使得剩余部分的开口12形成出光口121;S2芯片层20向开口12发射第一光线21;S3反射层11反射部分或全部的第一光线21,形成反射光111;S4量子点层30接收反射光111,反射光111激发量子点层30向外发出第二光线31,第二光线31穿过出光口121。该发光方法利用反射层11的巧妙设计,在未增加量子点层30和芯片层20的垂直方向的间隔距离的前提下,降低了入射到量子点层30中的光线的光强,从而提高了量子点层30中量子点的光照稳定性。
在一些实施例中,上述发光方法进一步包括步骤S5:当第一光线21和/或第二光线31射到侧壁14时,侧壁14反射第一光线21和/或第二光线31。
在一些实施例中,当步骤S3中的反射层11反射部分第一光线21时,第二光线31和另一部分的第一光线21混合,从出光口121发出目标光色;当步骤S3中的反射层11反射全部第一光线21时,出光色为第二光线31的光色。
在一些实施例中,发光方法具体包括步骤:S10芯片层20的第一区22和第二区23分别向开口12发射第一光线21;S20第一区22发射的第一光线21通过侧壁14和/或反射层11的反射,形成反射光111;S30量子点层30接收反射光111,反射光111激发量子点层30向外发出第二光线31,当第二光线31到达侧壁14时,侧壁14得以反射第二光线31;S40第二区23发射的第一光线21和量子点层30发出的第二光线31混合形成目标光色,透过出光口121向外发出。
在另一些实施例中,发光方法具体包括步骤:S10芯片层20向开口12发射第一光线21;S20第一光线21通过侧壁14和/或反射层11的反射,形成反射光111;S30量子点层30接收反射光111,反射光111激发量子点层30向外发出第二光线31,当第二光线31到达侧壁14时,侧壁14得以反射第二光线31,第二光线31透过出光口121向外发出。
实施例1
如图1所示的是一种LED封装结构,适用于发出混合光,LED封装结构包括承载体10、反射层11、芯片层20以及量子点层30,承载体10设有底部13、侧壁14以及开口12,侧壁14具有反射内表面,底部13包括第一底部131和第二底部132;反射层11设置于承载体10上方且覆盖部分开口12,使得剩余部分的开口12形成出光口121;芯片层20设置于承载体10的第一底部131,芯片层20具有第一区22和第二区23,第一区22在反射层11的正投影范围之内,使得反射层11反射第一区22发出的第一光线21,形成反射光111,第二区23在反射层11的正投影范围之外,第二区23面向出光口121,使得第二区23发出的第一光线21穿过出光口121;量子点层30设置于承载体10的第二底部132,量子点层30面向出光口121设置,量子点层30接收反射光111,反射光111激发量子点层30向外发出第二光线31。
也就是说,LED封装结构的发光方法包括步骤:
(a1)芯片层20的第一区22和第二区23分别向开口12发射第一光线21;
(a2)第一区22发射的第一光线21通过侧壁14和/或反射层11的反射,形成反射光111;
(a3)量子点层30接收反射光111,反射光111激发量子点层30向外发出第二光线31,当第二光线31到达侧壁14时,侧壁14得以反射第二光线31;
(a4)第二区23发射的第一光线21和量子点层30发出的第二光线31混合形成目标光色,透过出光口121向外发出,形成的出光色为混合光色。
当LED封装结构用于显示器白色背光时,要求目标光色点落在白光区域,选取相应的芯片层20和量子点层30,比如,芯片层20为蓝光芯片,第二区23的上表面积与第一区22的上表面积之比为1:2,第二区23发射的第一光线21为蓝光,量子点层30上表面积和第一区22的上表面积相等,量子点层30包含红色量子点和绿色量子点,量子点层30被激发后发出的第二光线31为红色光和绿色光,第一光线21和第二光线31混合出光后达到白色色点要求,出光色为白光。
当LED封装结构用于显示器单色背光时,要求目标光色点落在单色光区域,如绿色光区域,芯片层20为蓝光芯片,量子点层30包含红色量子点,第一光线21和第二光线31混合出光后达到绿色色点要求,出光色为绿光,第一区22和第二区23的上表面积可进行相应调整,也可以调整芯片层20和量子点层30的发光色,以达到目标光色要求。
实施例2
实施例2和实施例1的结构相同,芯片层20具有第一区22和第二区23,第一区22在反射层11的正投影范围之内,使得反射层11反射第一区22发出的第一光线21,形成反射光111,第二区23在反射层11的正投影范围之外,芯片层20为蓝光芯片,量子点层30包含红色量子点和绿色量子点,不同之处在于,第二区23的上表面积与第一区22的上表面积之比为1:1,出光色为偏暖色的黄光。
实施例3
如图2所示的是另一种LED封装结构,适用于发出单色光或白光,实施例3与实施例1的结构大致相同,不同之处在于,芯片层20全部在反射层11的正投影范围之内,LED封装结构的发光方法包括步骤:
(b1)芯片层20向开口12发射第一光线21;
(b2)第一光线21通过侧壁14和/或反射层11的反射,形成反射光111;
(b3)量子点层30接收反射光111,反射光111激发量子点层30向外发出第二光线31,当第二光线31到达侧壁14时,侧壁14得以反射第二光线31,第二光线31透过出光口121向外发出。
当LED封装结构用于显示器白色背光时,要求目标光色点落在白光区域,芯片层20为紫外光芯片,芯片层20发射的第一光线21为紫外光,量子点层30包含红色量子点、绿色量子点和蓝色量子点,由于芯片层20被反射层11全部遮挡,芯片层20发出的紫外光全部被反射用于激发量子点层30中红绿蓝三色,第二光线31出光后混合形成白光。
当LED封装结构用于显示器单色背光时,如红光,要求目标光色点落在红光区域,芯片层20为蓝光芯片或更短波长的紫外光芯片,量子点层30包含红色量子点,激发的第二光线31达到红色色点要求,出光色为红光,通过调整量子点层30的发光色,以达到目标光色要求。
本发明提供的实施例为一般实施例,在上述实施例基础上进行诸如反射层11做结构设计提高反射率、或调节芯片层20及量子点层30高低、大小比例等均视为落在本发明保护权利之内。
以上描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (15)
1.一种LED封装结构,其特征在于,包括:
承载体,所述承载体设有底部、侧壁以及开口,所述侧壁具有反射内表面,所述底部包括第一底部和第二底部;
反射层,所述反射层设置于所述承载体上方且覆盖部分所述开口,使得剩余部分的所述开口形成出光口;
芯片层,所述芯片层设置于所述承载体的所述第一底部,所述芯片层向所述开口发射第一光线,所述反射层反射部分或全部的所述第一光线,形成反射光;以及
量子点层,所述量子点层设置于所述承载体的所述第二底部,所述量子点层面向所述出光口设置,所述量子点层接收所述反射光,所述反射光激发所述量子点层向外发出第二光线。
2.根据权利要求1所述的LED封装结构,其特征在于,所述芯片层和所述量子点层的高度相等或不等,所述第一底部和所述第二底部位于同一平面或不同平面。
3.根据权利要求1所述的LED封装结构,其特征在于,所述反射层所在平面平行于或相对倾斜于所述底部所在平面,至少部分所述芯片层在所述反射层的正投影范围之内,使得所述反射层部分或全部地反射所述第一光线。
4.根据权利要求3所述的LED封装结构,其特征在于,所述芯片层具有第一区和第二区,所述第一区在所述反射层的正投影范围之内,使得所述反射层反射所述第一区发出的所述第一光线,所述第二区在所述反射层的正投影范围之外,所述第二区面向所述出光口,使得所述第二区发出的所述第一光线穿过所述出光口。
5.根据权利要求4所述的LED封装结构,其特征在于,当所述反射层的有效反射面积大于所述芯片层的上表面积时,所述出光口的出光色为所述第二光线的光色;当所述第二区的上表面积与所述第一区的上表面积之比为1:2时,所述量子点层上表面积和所述第一区的上表面积相等时,所述出光色为第一光线和所述第二光线的混合光色。
6.根据权利要求1~5中任一所述的LED封装结构,其特征在于,所述反射层具有反光面,所述反光面面向所述底部,所述反光面具有多个微纳级的棱镜结构或反射性涂层。
7.根据权利要求1~5中任一所述的LED封装结构,其特征在于,所述芯片层和所述量子点层的位置结构为所述量子点层分别位于所述芯片层的两侧、或所述芯片层分别位于所述量子点层的两侧、或所述量子点层环形设置于所述芯片层的外周、或所述芯片层环形设置于所述量子点层的外周。
8.根据权利要求1~5中任一所述的LED封装结构,其特征在于,所述芯片层设有多个小芯片层,所述量子点层设有多个小量子点层,所述小芯片层和所述小量子点层相间排列。
9.根据权利要求1~5中任一所述的LED封装结构,其特征在于,所述芯片层发射的光为蓝光或紫外光,所述量子点层包括红色量子点、绿色量子点、蓝色量子点中的至少一种。
10.一种发光装置,其特征在于,包括如权利要求1~9中任一所述的LED封装结构。
11.一种LED封装结构的发光方法,其特征在于,包括步骤:
S1提供承载体和反射层,所述承载体设有底部、侧壁以及开口,所述侧壁具有反射内表面,所述反射层设置于所述承载体上方且覆盖部分所述开口,使得剩余部分的所述开口形成出光口;
S2芯片层向所述开口发射第一光线;
S3所述反射层反射部分或全部的所述第一光线,形成反射光;
S4量子点层接收所述反射光,所述反射光激发所述量子点层向外发出第二光线,所述第二光线穿过所述出光口。
12.根据权利要求11所述的LED封装结构的发光方法,其特征在于,进一步包括步骤S5:当所述第一光线和/或所述第二光线射到所述侧壁时,所述侧壁反射所述第一光线和/或所述第二光线。
13.根据权利要求11所述的LED封装结构的发光方法,其特征在于,当所述步骤S3中的所述反射层反射部分所述第一光线时,所述第二光线和另一部分的所述第一光线混合,从所述出光口发出目标光色;当所述步骤S3中的所述反射层反射全部所述第一光线时,所述出光色为第二光线的光色。
14.根据权利要求11所述的LED封装结构的发光方法,其特征在于,具体包括步骤:
S10所述芯片层的第一区和第二区分别向所述开口发射所述第一光线;
S20所述第一区发射的所述第一光线通过所述侧壁和/或所述反射层的反射,形成所述反射光;
S30所述量子点层接收所述反射光,所述反射光激发所述量子点层向外发出第二光线,当所述第二光线到达所述侧壁时,所述侧壁得以反射所述第二光线;
S40所述第二区发射的所述第一光线和所述量子点层发出的所述第二光线混合形成目标光色,透过所述出光口向外发出。
15.根据权利要求11所述的LED封装结构的发光方法,其特征在于,具体包括步骤:
S10所述芯片层向所述开口发射所述第一光线;
S20所述第一光线通过所述侧壁和/或所述反射层的反射,形成所述反射光;
S30所述量子点层接收所述反射光,所述反射光激发所述量子点层向外发出所述第二光线,当所述第二光线到达所述侧壁时,所述侧壁得以反射所述第二光线,所述第二光线透过所述出光口向外发出。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010176693.5A CN111509113B (zh) | 2020-03-13 | 2020-03-13 | 一种led封装结构及其发光方法、发光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010176693.5A CN111509113B (zh) | 2020-03-13 | 2020-03-13 | 一种led封装结构及其发光方法、发光装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111509113A true CN111509113A (zh) | 2020-08-07 |
CN111509113B CN111509113B (zh) | 2021-04-27 |
Family
ID=71875747
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010176693.5A Active CN111509113B (zh) | 2020-03-13 | 2020-03-13 | 一种led封装结构及其发光方法、发光装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111509113B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113299813A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-08-24 | Tcl华星光电技术有限公司 | Led封装结构、led封装结构制作方法及显示模组 |
CN116594224A (zh) * | 2023-05-26 | 2023-08-15 | 惠科股份有限公司 | 背光模组及显示装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1742386A (zh) * | 2003-01-27 | 2006-03-01 | 3M创新有限公司 | 荧光粉转换的光发射装置 |
CN103283047A (zh) * | 2010-12-29 | 2013-09-04 | 3M创新有限公司 | 用于远程荧光粉led装置的荧光粉反射器组件 |
CN103842715A (zh) * | 2011-10-14 | 2014-06-04 | 3M创新有限公司 | 用于远程荧光粉led装置的透镜组件 |
CN104541382A (zh) * | 2012-06-01 | 2015-04-22 | 3M创新有限公司 | 使用远程荧光粉led和直接发射led组合的混合灯泡 |
CN106501994A (zh) * | 2015-09-08 | 2017-03-15 | 青岛海信电器股份有限公司 | 一种量子点发光器件、背光模组及显示装置 |
-
2020
- 2020-03-13 CN CN202010176693.5A patent/CN111509113B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1742386A (zh) * | 2003-01-27 | 2006-03-01 | 3M创新有限公司 | 荧光粉转换的光发射装置 |
CN103283047A (zh) * | 2010-12-29 | 2013-09-04 | 3M创新有限公司 | 用于远程荧光粉led装置的荧光粉反射器组件 |
CN103842715A (zh) * | 2011-10-14 | 2014-06-04 | 3M创新有限公司 | 用于远程荧光粉led装置的透镜组件 |
CN104541382A (zh) * | 2012-06-01 | 2015-04-22 | 3M创新有限公司 | 使用远程荧光粉led和直接发射led组合的混合灯泡 |
CN106501994A (zh) * | 2015-09-08 | 2017-03-15 | 青岛海信电器股份有限公司 | 一种量子点发光器件、背光模组及显示装置 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113299813A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-08-24 | Tcl华星光电技术有限公司 | Led封装结构、led封装结构制作方法及显示模组 |
CN113299813B (zh) * | 2021-05-13 | 2022-11-08 | Tcl华星光电技术有限公司 | Led封装结构、led封装结构制作方法及显示模组 |
CN116594224A (zh) * | 2023-05-26 | 2023-08-15 | 惠科股份有限公司 | 背光模组及显示装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111509113B (zh) | 2021-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7816855B2 (en) | LED device having diffuse reflective surface | |
EP1686630A2 (en) | Led device having diffuse reflective surface | |
US7161567B2 (en) | Light emitting device and apparatus using the same | |
TWI767282B (zh) | 發光裝置及發光模組 | |
JP6912746B1 (ja) | 発光モジュール及び面状光源 | |
JP2003298117A (ja) | 発光ダイオード | |
JP6912748B1 (ja) | 発光モジュール及び面状光源 | |
US10707189B2 (en) | Light-emitting device | |
JP3177113U (ja) | 混光効果を向上させる白色ダイオードのパッケージ改良構造 | |
US9812495B2 (en) | Light emitting device and lighting apparatus | |
JP6912747B1 (ja) | 発光モジュール及び面状光源 | |
JP2013183057A (ja) | 発光装置 | |
CN111509113A (zh) | 一种led封装结构、发光装置及其发光方法 | |
JP2005093601A (ja) | 半導体発光装置 | |
KR20130007275A (ko) | 발광 소자 패키지 | |
JP7002714B2 (ja) | 発光モジュール、面状光源、及び発光モジュールの製造方法 | |
US20080211388A1 (en) | Light emitting semiconductor device | |
CN110350071B (zh) | 一种全彩化led封装器件和显示模组 | |
JP2008305714A (ja) | 光源装置および平面照明装置 | |
WO2011096116A1 (ja) | 発光装置、バックライト装置および表示装置 | |
CN107957010B (zh) | 光源装置 | |
CN110274165A (zh) | 发光装置 | |
KR20100079273A (ko) | Led 패키지 | |
JP7299522B2 (ja) | 発光モジュール及び面状光源 | |
KR20130036449A (ko) | 발광 장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20200807 Assignee: Zhejiang Najing Technology Co.,Ltd. Assignor: NAJING TECHNOLOGY Corp.,Ltd. Contract record no.: X2022980029979 Denomination of invention: LED packaging structure, luminous method and luminous device Granted publication date: 20210427 License type: Common License Record date: 20230115 |