CN114005913A - 一种发光结构 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种发光结构。该发光结构包括：基底、设置于基底表面的LED芯片以及设置于LED芯片远离基底一侧的反射电极；基底上还设置有反射结构和发光调整层，反射结构环绕LED芯片设置，发光调整层环绕LED芯片的侧壁设置且位于反射结构和LED芯片之间；发光调整层远离基板的表面的邻近LED芯片的边为第一边，第一边与基底的距离等于LED芯片远离基底的表面与基底的距离；发光调整层包括量子点。本发明实施例解决了传统封装方式下LED芯片工作时容易出现高温影响LED芯片发光效率的问题，提高LED芯片发光效率；并且发光调整层采用量子点，量子点转换的光纯净度较高，使得整个LED芯片出射的光色彩度更好。

Description

一种发光结构
技术领域
本发明实施例涉及半导体照明技术，尤其涉及一种发光结构。
背景技术
近年来，量子点作为一种新型发光纳米材料，由于具有尺寸可调谐的发光、发光线宽较窄、光致发光效率高和热稳定性等特点，因此以量子点作为发光层的量子点发光二极管是极具潜力的下一代显示和固态照明光源。同时，量子点发光二极管因具备高亮度、低功耗、广色域、易加工等诸多优点，近年来在照明和显示领域获得了广泛的关注与研究。
由于传统封装方式的LED芯片在工作时会产生高温，高温影响LED芯片发光效率，造成LED芯片发光效率较低。
发明内容
本发明实施例提供一种发光结构，解决传统封装方式的LED在工作时会产生高温，影响量子发光效率的问题，从而提高发光效率。
本发明实施例提供了一种发光结构，该发光结构包括：基底、设置于基底表面的LED芯片以及设置于所述LED芯片远离所述基底一侧的反射电极；
所述基底上还设置有反射结构和发光调整层，所述反射结构环绕所述LED芯片设置，所述发光调整层环绕所述LED芯片的侧壁设置且位于所述反射结构和所述LED芯片之间；所述发光调整层远离所述基板的表面的邻近所述LED芯片的边为第一边，所述第一边与所述基底的距离等于所述LED芯片远离所述基底的表面与所述基底的距离；所述发光调整层包括量子点。
可选地，所述LED芯片为蓝色LED芯片，所述量子点包括红量子点和绿量子点。
可选地，所述发光调整层还包括聚二甲基硅氧烷PDMS。
可选地，所述LED芯片包括依次层叠设置的P-GaN层、MQWS层和N-GaN层，所述P-GaN层设置于所述MQWS层邻近所述基底的一侧。
可选地，所述反射电极设置有通孔。
可选地，所述发光调整层远离所述基底的表面与所述基底平行。
可选地，沿远离所述LED芯片的方向，所述发光调整层的厚度逐渐增大。
可选地，发光结构还包括：
封装结构，所述封装结构设置于所述反射电极远离所述基底的一侧，所述封装结构覆盖所述反射电极、所述LED芯片和所述发光调整层。
可选地，发光结构还包括：
金属电极，所述金属电极设置于所述LED芯片和所述基底之间。
可选地，所述封装结构包括硬质封装盖板或柔性封装层。
本发明实施例通过将发光调整层设置于LED芯片侧边而不覆盖其顶部，使得LED芯片工作过程中可以通过LED芯片顶部以及LED芯片底部的基底进行散热，增大散热面积，解决了传统封装方式下的LED芯片工作时容易出现高温影响LED芯片发光效率问题，提高LED芯片的发光效率；并且，发光调整层采用量子点，量子点转换的光纯净度较高，使得整个LED芯片出射的光色彩度更好。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种发光结构的示意图；
图2是本发明实施例提供的又一种发光结构的示意图；
图3是本发明实施例提供的又一种发光结构的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1是本发明实施例提供的一种发光结构的示意图，参考图1，该发光结构包括：基底10、设置于基底10表面的LED芯片20以及设置于LED芯片20远离基底10一侧的反射电极30；基底10上还设置有反射结构101和发光调整层102，反射结构101环绕LED芯片20设置，发光调整层102环绕LED芯片20的侧壁设置且位于反射结构101和LED芯片20之间；发光调整层102远离基板10的表面的邻近LED芯片20的边为第一边，第一边与基底10的距离等于LED芯片20远离基底10的表面与基底10的距离；发光调整层102包括量子点1021。
其中，基底10可以为金属基底或者蓝宝石，基底10主要用于散热。LED芯片20包括但不限于蓝光芯片、红光芯片以及绿光芯片。反射电极30可以为金属电极。反射结构101可以为反射板，材料可以是结晶性不饱和聚酯树脂组合物，至少包含结晶性不饱和聚酯树脂与无机填充材料的结晶性不饱和聚酯树脂组合物；反射结构101环绕LED芯片20设置，LED芯片20发出的光与发光调整层102中量子点1021受刺激发出的光混合后形成新的光，经反射结构101后向上发射。
发光调整层102环绕LED芯片20的侧壁设置且位于反射结构101和LED芯片20之间，发光调整层102设置于LED芯片20侧边而不覆盖LED芯片20顶部，可以提高LED芯片20的散热能力，降低工作过程中产生的焦耳热。
发光调整层102包括量子点1021。量子点1021是一种纳米无机材料，晶粒直径在2-10纳米之间。量子点1021的光电特性很独特，当受到电或光的刺激，会根据尺寸的大小发出不同颜色的、非常纯正的高质量单色光。通过连续调节量子点尺寸，可实现从蓝色到绿色、到黄色、到橙色、到红色的发射，色彩精准且纯净。量子点1021包括但不限于绿色量子点、黄色量子点、橙色量子点以及红色量子点。
本发明实施例通过将发光调整层设置于LED芯片侧边而不覆盖其顶部，使得LED芯片工作过程中可以通过LED芯片顶部以及LED芯片底部的基底进行散热，增大散热面积，解决了传统封装方式下的LED芯片工作时容易出现高温影响LED芯片发光效率问题，提高LED芯片的发光效率；并且，发光调整层采用量子点，量子点转换的光纯净度较高，使得整个LED芯片出射的光色彩度更好。
继续参考图1，可选地，LED芯片20为蓝色LED芯片，量子点1021包括红量子点10211和绿量子点10212。
量子点1021是一种发光的纳米级材料，红量子点10211可以发射出红色光、绿量子点10212可以发射出绿色光，利用蓝色LED光源激发红量子点10211和绿量子点10212，红绿量子点在蓝光激发下会产生红绿混合光，与蓝光一起形成白光。由于量子点1021转换的光纯净度较高，使得整个LED芯片20出射的白光色彩度更好。
继续参考图1，可选地，发光调整层102还包括聚二甲基硅氧烷PDMS。
聚二甲基硅氧烷PDMS是广泛应用于微流体芯片的加工和原型制造的一种有机高分子聚合物。一方面，其具有良好的耐高温低温特性，高度的疏水性、良好的透气性，作为胶黏剂用来粘合红量子点10211和绿量子点10212，加之其具有低自发荧光特性，使得红绿量子点的发光效果最佳。另一方面，聚二甲基硅氧烷(PDMS)价格便宜，可以降低发光结构的制造成本。
图2是本发明实施例提供的又一种发光结构的示意图，参考图2，可选地，LED芯片20包括依次层叠设置的P-GaN层201、MQWS层202和N-GaN层203，P-GaN层201设置于MQWS层202邻近基底10的一侧。
目前LED芯片结构主要分为正装结构、垂直结构和倒装结构。通常情况下LED采用正装布局设计，从上至下材料为：P-GaN、发光层、N-GaN、衬底。正装结构有源区发出的光经由P型GaN区和透明电极出射，采用的方法是在P型GaN上制备金属透明电极，使电流稳定扩散，达到均匀发光的目的。但P-GaN发热严重，无法散热，会产生大量焦耳热，将P-GaN层与N-GaN层位置调换，即为倒装布局，采用上述倒装布局设计可以将热量均匀分散在基底上，能够帮助有效散热，降低工作时产生的焦耳热，提高发光效率。
其中，LED芯片20的发光过程具体是N-GaN层203提供电子，P-GaN层201提供空穴，电子空穴在外电场的作用下，分别从N-GaN层203和P-GaN层201向量子阱MQWS层202中扩散，并在量子阱中跃迁复合，以光子的形式向外辐射能量而发光。P-GaN层201、MQWS层202和N-GaN层203接电导通后，将MQWS层202产生的光经反射结构101的反射，向上发射而出。
继续参考图2，可选地，反射电极30设置有通孔301。
其中，通孔301可以调节LED芯片20蓝光出光量，通孔301的具体个数可以根据实际需要进行设置，本发明实施例对此不进行限制。
继续参考图2，可选地，发光调整层102远离基底10的表面与基底10平行。
其中，发光调整层102远离基底10的表面与基底10平行可以简化发光结构制作工艺流程，可靠性高并且容易实现。
图3是本发明实施例提供的又一种发光结构的示意图，参考图3，可选地，沿远离LED芯片20的方向，发光调整层102的厚度逐渐增大。
其中，沿远离LED芯片20的方向，发光调整层102对称地弯折成斜坡状，发光调整层102的厚度逐渐增大，一方面有利于LED芯片20散热；另一方面使得LED芯片20发出的蓝光与红绿量子点在蓝光激发下发出的红绿光混合后向上发射出白光的聚合度、亮度以及纯度更高。
继续参考图3，可选地，发光结构还包括：封装结构40，封装结构40设置于反射电极30远离基底10的一侧，封装结构40覆盖反射电极30、LED芯片20和发光调整层102。
其中，封装结构40的设置用于隔绝水氧，防止水氧对LED芯片20以及量子点1021造成破坏。
继续参考图3，可选地，发光结构还包括：金属电极50，金属电极50设置于LED芯片20和基底10之间。
其中，电流可以从反射电极30流向金属电极50。
继续参考图3，可选地，封装结构40包括硬质封装盖板或柔性封装层。
其中，硬质封装盖板的材料可以是塑料或玻璃；柔性封装层可以为高分子材料或无机材料，透光性良好，可以为无色透明膜材，例如可以选用树脂、硅胶、环氧树脂。
本发明实施例中采用倒装布局设计以及将量子点设置在LED芯片侧边的方案，提高LED芯片散热能力，降低工作中产生的焦耳热，封装结构可以实现水氧隔离保护，封装结构简单，可节约量子点材料使用量，有效降低成本。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种发光结构，其特征在于，包括：
基底、设置于基底表面的LED芯片以及设置于所述LED芯片远离所述基底一侧的反射电极；
所述基底上还设置有反射结构和发光调整层，所述反射结构环绕所述LED芯片设置，所述发光调整层环绕所述LED芯片的侧壁设置且位于所述反射结构和所述LED芯片之间；所述发光调整层远离所述基板的表面的邻近所述LED芯片的边为第一边，所述第一边与所述基底的距离等于所述LED芯片远离所述基底的表面与所述基底的距离；所述发光调整层包括量子点。
2.根据权利要求1所述的发光结构，其特征在于，所述LED芯片为蓝色LED芯片，所述量子点包括红量子点和绿量子点。
3.根据权利要求1所述的发光结构，其特征在于，所述发光调整层还包括聚二甲基硅氧烷PDMS。
4.根据权利要求1所述的发光结构，其特征在于，所述LED芯片包括依次层叠设置的P-GaN层、MQWS层和N-GaN层，所述P-GaN层设置于所述MQWS层邻近所述基底的一侧。
5.根据权利要求1所述的发光结构，其特征在于，所述反射电极设置有通孔。
6.根据权利要求1所述的发光结构，其特征在于，所述发光调整层远离所述基底的表面与所述基底平行。
7.根据权利要求1所述的发光结构，其特征在于，沿远离所述LED芯片的方向，所述发光调整层的厚度逐渐增大。
8.根据权利要求1所述的发光结构，其特征在于，还包括：
封装结构，所述封装结构设置于所述反射电极远离所述基底的一侧，所述封装结构覆盖所述反射电极、所述LED芯片和所述发光调整层。
9.根据权利要求1所述的发光结构，其特征在于，还包括：
金属电极，所述金属电极设置于所述LED芯片和所述基底之间。
10.根据权利要求8所述的发光结构，其特征在于，所述封装结构包括硬质封装盖板或柔性封装层。
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