量子點(diǎn)led封裝方法以及封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及量子點(diǎn)LED，尤其涉及一種量子點(diǎn)LED封裝方法以及封裝結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]LED (Light Emitting D1de)是一種電致發(fā)光的半導(dǎo)體發(fā)光器件，具有使用壽命長(zhǎng)、環(huán)保節(jié)能、尚顯色系數(shù)、電光轉(zhuǎn)換效率尚、體積小、尚可靠性等優(yōu)點(diǎn)。由于LED獨(dú)特的優(yōu)越性，在許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用和迅速發(fā)展，被業(yè)界認(rèn)為是最有前景和重要性的下一代固體照明光源，具有巨大的市場(chǎng)潛力。
[0003]基于半導(dǎo)體量子點(diǎn)(QD)的量子點(diǎn)LED器件具有色彩飽和、純度高、單色性佳、顏色可調(diào)以及可以用比較簡(jiǎn)單的溶液制備方法獲得并可大規(guī)模制備等優(yōu)點(diǎn)。隨著核殼結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)的出現(xiàn)，核量子點(diǎn)的光氧化和光致褪色等缺陷得以改進(jìn)，光致發(fā)光量子產(chǎn)率和光學(xué)穩(wěn)定性更高，量子點(diǎn)LED器件的外量子產(chǎn)率得到很大的提高，成為當(dāng)前最受矚目的發(fā)光器件之一，并展現(xiàn)了美好的應(yīng)用前景。但在大電流下量子點(diǎn)發(fā)光呈現(xiàn)飽和效應(yīng)，隨著電流增大，量子點(diǎn)LED產(chǎn)生光效下降，色溫升高，轉(zhuǎn)換效率降低等問題，即電流穩(wěn)定性能較差，同時(shí)由于LED芯片發(fā)射光呈朗伯型分布，傳統(tǒng)平面遠(yuǎn)離封裝的量子點(diǎn)LED空間顏色均勻性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種量子點(diǎn)LED封裝方法，旨在用于解決采用現(xiàn)有封裝方法封裝后的量子點(diǎn)LED芯片在高電流時(shí)穩(wěn)定性較差的問題。
[0005]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明提供一種量子點(diǎn)LED封裝方法，包括以下工藝步驟:
[0007]混合含有量子點(diǎn)的溶液與聚合物并形成混合溶液，將所述混合溶液置于密閉容器內(nèi)，對(duì)所述混合溶液進(jìn)行超聲振蕩；
[0008]將振蕩后的所述混合溶液由所述密閉容器轉(zhuǎn)移至平底容器內(nèi)，加熱蒸發(fā)所述混合溶液至獲得量子點(diǎn)薄膜；
[0009]取LED芯片置于引線框架內(nèi)，于所述LED芯片上制備有球冠狀透鏡，所述LED芯片位于所述球冠狀透鏡內(nèi)，且所述球冠狀透鏡的頂部具有向所述LED芯片延伸的凹陷部，所述凹陷部位于所述LED芯片的正上方；
[0010]將所述量子點(diǎn)薄膜置于所述球冠狀透鏡正上方且密封所述引線框架。
[0011]具體地，制備所述球冠狀透鏡時(shí)，取一模具，所述模具具有與所述球冠狀透鏡外形相同的空腔，將所述模具倒扣于所述引線框架內(nèi)，且所述LED芯片位于所述空腔內(nèi)，向所述空腔內(nèi)填充硅膠或環(huán)氧樹脂且加熱固化，所述空腔內(nèi)形成所述球冠狀透鏡，去掉所述模具。
[0012]具體地，制備所述球冠狀透鏡時(shí)，采用點(diǎn)膠設(shè)備于所述LED芯片上成型完整的球冠，采用與所述凹陷部外形相同的模具壓頭由所述球冠頂部伸入所述球冠內(nèi)，對(duì)其加熱固化并形成所述球冠狀透鏡。
[0013]進(jìn)一步地，所述混合溶液中所述量子點(diǎn)與所述聚合物的質(zhì)量比在1:50?1:200之間。
[0014]進(jìn)一步地，上述各步驟均在超凈環(huán)境中進(jìn)行，且采用的工具使用前均經(jīng)過無水乙醇和去離子水清洗后再在真空干燥箱中干燥。
[0015]進(jìn)一步地，所述LED芯片的中心對(duì)應(yīng)所述凹陷部的中心。
[0016]具體地，所述聚合物為聚苯乙烯或者聚甲基丙烯酸甲酯或者聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。
[0017]進(jìn)一步地，所述LED芯片的電極與所述引線框架的底部焊盤間通過引線鍵合實(shí)現(xiàn)電互連。
[0018]本發(fā)明還提供一種量子點(diǎn)LED封裝結(jié)構(gòu)，包括上端為開口的引線框架以及位于所述引線框架內(nèi)的LED芯片，所述LED芯片上罩蓋有球冠狀透鏡，還包括設(shè)置于所述球冠狀透鏡正上方的量子點(diǎn)薄膜，所述量子點(diǎn)薄膜密封所述引線框架的所述開口，且所述球冠狀透鏡的頂部設(shè)置有向所述LED芯片延伸的凹陷部，所述凹陷部位于所述LED芯片正上方。
[0019]進(jìn)一步地，所述量子點(diǎn)薄膜的內(nèi)表面與所述球冠狀透鏡的頂部之間具有間隙。
[0020]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0021]本發(fā)明的封裝方法中，采用量子點(diǎn)與聚合物的混合溶液成型量子點(diǎn)薄膜，同時(shí)在LED芯片上成型球冠狀透鏡，球冠狀透鏡具有凹陷部，將量子點(diǎn)薄膜置于球冠狀透鏡的正上方。通過上述封裝方法成型的封裝結(jié)構(gòu)中，量子點(diǎn)薄膜與球冠狀透鏡表面之間為空氣，對(duì)此量子點(diǎn)受LED芯片激發(fā)產(chǎn)生的光在量子點(diǎn)薄膜內(nèi)表面處被反射至外界，即量子點(diǎn)激發(fā)光均可由量子點(diǎn)薄膜射出，使其在工作時(shí)具有較高的取光效率和流明效率，而且由于在球冠狀透鏡的頂部處具有凹陷部，使得LED芯片發(fā)出光可以更加均勻照射至量子點(diǎn)薄膜上，對(duì)此在大電流時(shí)量子點(diǎn)薄膜對(duì)應(yīng)球冠狀透鏡頂部處的量子點(diǎn)不會(huì)快速呈現(xiàn)飽和效應(yīng)，難以產(chǎn)生色溫升高的現(xiàn)象，流明效率降低變少，同時(shí)提高發(fā)出光的空間顏色均勻性。
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0023]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的量子點(diǎn)LED封裝方法的量子點(diǎn)薄膜制備步驟示意圖；
[0024]圖2為圖1的量子點(diǎn)LED封裝方法的球冠狀透鏡的其中一制備方式的示意圖；
[0025]圖3為圖1的量子點(diǎn)LED封裝方法的球冠狀透鏡的另一種一制備方式的示意圖；
[0026]圖4為圖1的量子點(diǎn)LED封裝方法的量子點(diǎn)薄膜與引線框架的粘接；
[0027]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的量子點(diǎn)LED封裝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0029]參見圖1以及圖4，本發(fā)明實(shí)施例提供一種量子點(diǎn)LED封裝方法，采用量子點(diǎn)211封裝LED芯片I，包括以下工藝步驟:
[0030]將含有量子點(diǎn)211的溶液與聚合物212進(jìn)行混合，并形成兩者的混合溶液2，然后將該混合溶液2置于一密閉容器3內(nèi)，且對(duì)其進(jìn)行超聲振蕩，量子點(diǎn)211為無機(jī)的納米熒光材料，將其置于三氯甲烷或者甲苯等有機(jī)溶劑內(nèi)形成含有量子點(diǎn)211的溶液，對(duì)于聚合物212則為聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或者聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等聚合物212，將其與含有熒光材料的三氯甲烷或者甲苯有機(jī)溶劑進(jìn)行混合，可將兩者直接置于密閉容器3內(nèi)進(jìn)行混合，密閉容器3上端為開口，混合時(shí)采用封口膜31對(duì)其密封，將內(nèi)置混合溶液2的密閉容器3放在裝有41水的超聲機(jī)4內(nèi)進(jìn)行超聲振蕩，通常需要一個(gè)小時(shí)以上，通過超聲振蕩可以有利于將含有量子點(diǎn)211的溶液與聚合物212混合均勻，混合溶液2均與透明；
[0031]將振蕩混合均勻后的混合溶液2由密閉容器3內(nèi)轉(zhuǎn)移至平底容器5內(nèi)，對(duì)平底容器5進(jìn)行加熱，混合溶液2蒸發(fā)至獲得量子點(diǎn)薄膜21，平底容器5為敞口，其采用陶瓷材料制成且底面為平面，既耐腐蝕也耐高溫，形狀可為圓形或正方形，將內(nèi)置混合溶液2的平底容器5整體放置于一熱板6上，采用40°C左右的溫度加熱蒸發(fā)平底容器5內(nèi)的混合溶液2，當(dāng)其內(nèi)液體蒸發(fā)完全后在平底容器5的底面上堆積形成具有量子點(diǎn)211的量子點(diǎn)薄膜21，量子點(diǎn)211均勻分布于聚合物212內(nèi)；
[0032]取一 LED芯片I，將其置于一個(gè)引線框架7的中間位置，在該LED芯片I上制備形成有球冠狀透鏡11，LED芯片I位于成型的球冠狀透鏡11內(nèi)，在球冠狀透鏡11的頂部位置成型有向LED芯片I延伸的凹陷部111，且該凹陷部111位于LED芯片I的正上方，通常該凹陷部111呈倒圓錐，豎直向下，凹陷部111于球冠狀透鏡11的頂部尺寸大于底部處的尺寸，對(duì)于引線框架7主要用于形成LED芯片I與外界的電連接關(guān)系，其上端也為開口，一般LED芯片I的電極與引線框架7的底部焊盤的引線之間通過鍵合的方式形成電互連；
[0033]將成型后的量子點(diǎn)薄膜21由平底容器5內(nèi)取出且將其置于球冠狀透鏡11的正上方，同時(shí)還通過量子點(diǎn)薄膜21形成對(duì)引線框架7上端開口的密封，對(duì)此采用量子點(diǎn)薄膜21實(shí)現(xiàn)對(duì)LED芯片I的封裝，量子點(diǎn)薄膜21通過硅膠或者環(huán)氧樹脂粘接于引線框架7上，且在粘接完成后通過熱板6加熱以使兩者之間連接處的硅膠或者環(huán)氧樹脂固化。
[0034]在上述制作方式中，先制備量子點(diǎn)薄膜21以及球冠狀透鏡11，采用球冠狀透鏡11封裝LED芯片1，然后采用量子點(diǎn)薄膜21以及引線框架7封裝球冠狀透鏡11以及LED芯片1，在制備量子點(diǎn)薄膜21時(shí)，聚合物212為基體，成型后量子點(diǎn)211均勻分布于聚合物212基體內(nèi)。成型后的封裝結(jié)構(gòu)中，量子點(diǎn)薄膜21的內(nèi)表面與球冠狀透鏡11的外表面之間沒有填充物，具體為兩者之間為空氣，空氣與量子點(diǎn)薄膜21的折射率不同，當(dāng)LED芯片I通電發(fā)光后，該發(fā)出光射至量子點(diǎn)薄膜21內(nèi)并激發(fā)量子點(diǎn)211發(fā)光，量子點(diǎn)211發(fā)出光在射至量子點(diǎn)薄膜21內(nèi)表面處時(shí)，由于折