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一种含有光学改善层量子点发光 二极管封装结构

阅读：530发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种含有光学改善层量子点发光二极管封装结构专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本申请提供了一种含有光学改善层量子点发光二极管封装结构，本发明包括发光芯片以及设置在发光芯片外的量子点层，量子点层由基材与量子点材料混合而成，量子点材料用于将发光芯片发出的光转换为所需要波长的光，量子点由核‑壳结构构成，核部由如半导体材料构成，起到波长转换作用，壳部由低折射率擦材料构成，并包含光学改善结构，其可有效减少光在传播过程中的损耗，提高出光效率及光提取率。，下面是一种含有光学改善层量子点发光二极管封装结构专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种含有光学改善层量子点发光二极管封装结构，所述发光二极管包括基板，所述基板呈凹型，凹型底面具有导电层，所述基板设有贯通电极，所述导电层通过所述贯通电极与设置在基板下表面的焊盘电连接，发光二极管管芯设置在所述基板凹型腔内，所述管芯的P、N两极分别与所述导电层电连接，凹型腔内填充封装层，封装层包覆所述管芯的上表面及侧面，在封装层上设置光导层，在所述光导层上设置量子点层，所述量子点层由基材及量子点构成，其特征在于，所述量子点由核-壳结构组成，其中，核部为无机半导体量子点或有机量子点，在所述核部外侧设置光学改善层，所述光学改善层外表面具有图案化结构，在所述光学改善层外侧设置包覆层。
2.如权利要求1所述的含有光学改善层量子点发光二极管封装结构，其特征在于，所述基板为陶瓷材料或金属材料。
3.如权利要求1所述的含有光学改善层量子点发光二极管封装结构，其特征在于，所述发光二极管管芯为蓝光芯片或紫外芯片。
4.如权利要求1-3中任一项所述的含有光学改善层量子点发光二极管封装结构，其特征在于，所述光学改善层具有不小于所述核部的折射率。
5.如权利要求1-3中任一项所述的含有光学改善层量子点发光二极管封装结构，其特征在于，所述光学改善层具有小于所述包覆层的折射率。
6.如权利要求1所述的含有光学改善层量子点发光二极管封装结构，其特征在于，所述核部由透光材料包裹多种不同的量子点材料所形成。
7.如权利要求6所述的含有光学改善层量子点发光二极管封装结构，其特征在于，所述多种不同的量子点材料选自红色量子点材料，绿色量子点材料，蓝色量子点材料和黄色量子点材料。
8.如权利要求1所述的含有光学改善层量子点发光二极管封装结构，其特征在于，所述包覆层由多个子包覆层叠加形成。
9.如权利要求8所述的含有光学改善层量子点发光二极管封装结构，其特征在于，所述多个子包覆层具有由核部向外方向依次递减的折射率。
10.如权利要求1所述的含有光学改善层量子点发光二极管封装结构，其特征在于，所述包覆层为无机材料、有机材料或其二者的组合。

说明书全文

一种含有光学改善层量子点发光 二极管封装结构

技术领域

[0001] 本发明属于发光二极管(LED)领域，具体涉及一种含有光学改善层量子点发光二极管封装结构。

背景技术

[0002] 发光二极管封装中多采用量子点层作为波长转换层，用以将发光二极管管芯发出的光转换为所需要的波长的光。以白光LED为例，可以选择发出蓝光的发光二极管管芯，采用黄色量子点材料封装，黄色量子点材料吸收管芯发出的蓝光，并将其转换为黄光，未被转换的蓝光与黄光混合形成白光。此外，还可以采用发出紫外光的发光二极管管芯，采用红色量子点材料、绿色量子点材料、蓝色量子点材料一起封装，经转换形成的红光、绿光、蓝光混合形成白光。

[0003] 现有技术中通常采用基材与量子点混合形成封装层，在量子点吸收激发光形成出射光的过程中，出射光有一定概率在量子点与基材的界面处形成全反射，这部分光不能有效出射的光会降低发光二极管整体的光提取率下降。此外，当光不能有效的被提取时，容易造成热累积，过高的热量会对管芯、封装层、量子点本身带来裂化，使发光二极管的使用寿命下降。

发明内容

[0004] 为解决现有技术的问题，本发明提供了一种含有光学改善层量子点发光二极管封装结构，方案如下：所述发光二极管封装结构包括基板，所述基板呈凹型，凹型底面具有导电层，所述基板设有贯通电极，所述导电层通过所述贯通电极与设置在基板下表面的焊盘电连接，发光二极管管芯设置在所述基板凹型腔内，所述管芯P、N两极分别与所述导电层电连接，凹型腔内填充封装层，封装层包覆所述管芯的上表面及侧面，在封装层上设置光导层，在所述光导层上设置量子点层，所述量子点层由基材及量子点构成，其特征在于，所述量子点由核-壳结构组成，其中所述核部为无机半导体量子点或有机量子点，在所述核部外侧设置光学改善层，所述光学改善层外表面具有图案化结构，在所述光学改善层外侧设置包覆层。

[0005] 进一步的，所述基板为陶瓷材料或金属材料。

[0006] 进一步的，所述发光二极管管芯为蓝光芯片或紫外芯片。

[0007] 进一步的，所述光学改善层具有小于所述核部的折射率。

[0008] 进一步的，所述光学改善层具有不小于所述包覆层的折射率。

[0009] 进一步的，所述核部由多种不同的量子点材料构成，所述多种量子点由透光材料包裹形成所述核部。

[0010] 进一步的，所述多种量子点材料可以为红色量子点材料，绿色量子点材料，蓝色量子点材料，黄色量子点材料中的一种或多种。

[0011] 进一步的，所述包覆层可以由多个子包覆层叠加形成。

[0012] 进一步的，所述多个子包覆层具有由核部向外方向依次递减的折射率。

[0013] 进一步的，所述的包覆层可以为无机材料、有机材料或其二者的组合。

[0014] 如上所述，本发明提供一种含有光学改善层量子点发光二极管封装结构，其有益效果包括：

[0015] (1)提高量子点出射光的光提取效率，进而提高整个发光二极管封装结构的光提取率；

[0016] (2)降低量子点层的热累积，减少热损害，提高使用寿命。附图说明

[0017] 图1为含有光学改善层量子点发光二极管封装结构。

[0018] 图2为本发明第1实施例的量子点核-壳结构示意图。

[0019] 图3为本发明第2实施例的量子点核-壳结构示意图。

[0020] 图示说明：基板1，发光二极管管芯2，导电层3，贯通电极4，焊盘5，P、N两极6，封装层7，光导层8，量子点层9，基材10，量子点11，核部111，光学改善层112，包覆层113，图案化结构114，多种不同量子点材料115，透光材料116。

具体实施方式

[0021] 为使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图对本发明实施方式进一步地详细描述。

[0022] 实施例1

[0023] 图1是本发明的含有光学改善层量子点发光二极管封装结构示意图。如图1所示，发光二极管包括基板1，所述基板呈凹型，其中凹型腔可以为反射杯形状。凹型底面具有导电层3，导电层3可以通过蒸镀或刻蚀形成，其具有绝缘阻隔，可根据电路设计形成不同的连接，如串联或并联等方式。基板1可以为导热陶瓷，并且基板1设有贯通基板上下表面的贯通电极4，其可将设置在基板1上表面的导电层3与设置在基板1下表面的焊盘5连接起来。设置在基板1下表面的焊盘5用以将发光二极管封装结构与电路板焊接在一起，并为发光二极管提供电连接。发光二极管管芯2设置在基板1凹型腔内，管芯2可以为蓝光芯片，管芯2的P、N两极6分别与导电层3电连接。凹型腔内填充封装层7，封装层7包覆管芯2的上表面及侧面。在封装层7上设置光导层8，光导层8可以起到提高封装层7与量子点层9结合牢固性的作用。
在光导层8上设置量子点层9，量子点层由基材10及量子点11构成，基材10可以为树脂材料或陶瓷材料，当基材10为树脂材料时，可以在封装过程中将量子点层涂覆在光导层8上，而后经过固化、干燥等过程。当基材10为陶瓷材料时，可预先烧结形成具有量子点的陶瓷片，进而将陶瓷片与光导层8贴合。

[0024] 如图2所示，量子点核-壳结构示意图。其中量子点核部111可以为本领域常规量子点材料如InAs、GaAs、InGaN、InN、ZnTe、CdS、ZnO等。在核部111外侧包裹光学改善层112，通过粗化液作用，在光学改善层112的外侧表面上形成图案化结构114。由于图案化结构114造成的表面自由能提高，在制备过程中可能会造成量子点11在基材10中分布不均，为了避免上述问题，在光学改善层112外侧设置包覆层113。其中包覆层113可以由与基材10相同的材料构成，或折射率大于基材10的材料构成，此外，包覆层113可以有多个子包覆层构成，其具有由内向外降低的折射率。为了进一步降低界面全反射，光学改善层112可以具有大于核部111且小于包覆层113的折射率。

[0025] 其为其特征在于，所述量子点由核-壳结构组成，其中所述核部为无机半导体量子点或有机量子点，在所述核部外侧设置光学改善层，所述光学改善层外表面具有图案化结构，在所述光学改善层外侧设置包覆层。

[0026] 实施例2

[0027] 图3为本发明第2实施例的含有光学改善层量子点结构示意图。如图3所示，实施例2中的核部111可以由多种不同量子点材料115于透光材料116构成。其中不同量子点材料
115可以为红色量子点材料，绿色量子点材料，蓝色量子点材料，黄色量子点材料中的一种或多种。

[0028] 综上所述，本发明的含有光学改善层量子点发光二极管封装结构，具有以下有益效果：通过设置光学改善层，有效避免量子点与基材界面处的全反射，通过核-壳结构量子点的设计，调整光学改善层、包覆层的折射率以提高出射光的光提取效率，降低热积累。根据本发明制作的发光二极管封装结构，具有亮度高，寿命长的特点。

[0029] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者，在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

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