一种量子点LED灯珠及其制备方法与流程

一种量子点led灯珠及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及led技术领域，尤其涉及一种量子点led灯珠及其制备方法。


背景技术：

2.随着科技的发展，led背光显示领域普遍开始要求具备高色域，通常，以大于72％ntsc的色域值称之为高色域。目前，能够在led背光模组中形成高色域的显示模块包括oled(有机发光半导体)、荧光粉led、量子点led。其中，采用oled所制备的led背光模组能够实现大于100％ntsc，但是受技术和生产工艺所限，其成本较高且良品率低。采用荧光粉led所制备的led背光模组最高能达到95％ntsc的色域值，且受生产工艺所限，其良品率也较低。而采用量子点led所制备的led背光模组能够实现大于110％ntsc，但需采用与led背光模组等尺寸的量子点led显示模块，而量子点的成本较高，进而导致其制备的led背光模组的价格较高，市场接受度较低。


技术实现要素：

3.(一)要解决的技术问题
4.鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种量子点led显示灯珠及其制备方法，其解决了现有的能够实现高色域的显示模块的生产成本较高的技术问题。
5.(二)技术方案
6.为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
7.第一方面，本发明实施例提供一种量子点led灯珠，包括基板、蓝光芯片、量子点混合物、硅胶和基膜，所述基板上设置容纳腔；
8.所述蓝光芯片、所述量子点混合物、所述硅胶和所述基膜由下至上依次位于所述容纳腔内；
9.所述量子点混合物的涂覆面积大于或等于所述蓝光芯片的面积；
10.所述硅胶封闭所述容纳腔，并包覆所述量子点混合物和所述蓝光芯片。
11.根据本发明，所述量子点混合物包括红色量子点和绿色量子点。
12.根据本发明，所述量子点混合物的成分包括硫化镉、硒化镉、碲化镉、硒化锌、氮化镓和/或砷化铟。
13.根据本发明，所述容纳腔为圆台体，由所述蓝光芯片朝向所述硅胶的方向，所述容纳腔的横截面积逐渐增大。
14.根据本发明，所述蓝光芯片为倒装芯片，所述蓝光芯片包括电极以及由下至上依次设置的p型gan层、发射层、n型gan层和衬底；
15.所述电极的顶部抵靠所述p型gan层，所述p型gan层和所述电机的底部均抵靠在所述容纳腔的底部，所述电极上设置的凸点和所述容纳腔的底部连接。
16.第二方面，本发明还提供一种量子点led灯珠的制备方法，用于制备量子点led灯珠，依次包括如下步骤：
17.s1：将所述蓝光芯片置于基材上的所述容纳腔内；
18.s2：在所述基膜上由下至上依次涂覆所述量子点混合物和所述硅胶；
19.所述量子点混合物的涂覆面积大于或等于所述蓝光芯片的面积，所述硅胶包覆所述量子点混合物，所述硅胶和所述量子点混合物形成量子点胶；
20.s3：将所述基膜翻转180
°
后，将所述量子点胶送入所述容纳腔内，所述硅胶封闭所述容纳腔，且所述量子点混合物和所述蓝光芯片相对设置；
21.s4：采用真空热压的方式将所述量子点胶分别与所述蓝光芯片以及所述容纳腔相结合；
22.s5：待所述量子点材料和所述硅胶固化后，沿所述基材切割形成多个所述基板，每个所述基板包含一个所述容纳腔，以形成所述量子点led灯珠。
23.根据本发明，步骤s3中还包括：所述硅胶与所述容纳腔齐平。
24.根据本发明，步骤s4中还包括：采用自动切割设备切割所述基材。
25.(三)有益效果
26.本发明的有益效果是：本发明实施例提出的量子点led灯珠，包括基板、蓝光芯片、量子点混合物、硅胶和基膜。
27.基板上设置至少一个容纳腔。蓝光芯片、量子点混合物、硅胶和基膜由下至上依次位于容纳腔内。并保证量子点混合物的涂覆面积大于或等于蓝光芯片的面积，硅胶用于封闭容纳腔并包覆量子点混合物和蓝光芯片，量子点混合物在蓝光芯片的激发下发出全彩光线。
28.通过硅胶包覆量子点混合物和蓝光芯片，以将量子点混合物以及蓝光芯片与外界水蒸气相隔离，避免量子点混合物和水蒸气接触后失效以及蓝光芯片与水蒸气接触后产生光的损耗。现有技术中普遍采用两层硅胶包覆量子点混合物的结构，由蓝光芯片发出的光线需经过两层硅胶，其透光率较低，而本技术中仅设置一层硅胶，从而增大了蓝光芯片的透光率。
29.本量子点led灯珠，通过设置容纳腔，并在容纳腔内由下至上依次设置蓝光芯片、量子点混合物、硅胶和基膜，且量子点混合物的涂覆面积大于或等于蓝光芯片的面积，以使成型后的每一量子点led灯珠中，量子点混合物的用量均与一个蓝光芯片相对应，以减少量子点的用量进而降低量子点led灯珠的生产成本，并能缩小量子点led灯珠的体积。将体积较小的量子点led灯珠作为制备led背光模组的最小单元，提高了制备led背光模组时的灵活性，并能按需规划量子点led灯珠的分布方式和数量，相较于现有技术中与led背光模组等尺寸的量子点led显示模块，量子点led灯珠的用量较少，从而降低生产一台led背光模组所需的量子点的用量，进而降低了led背光模组的生产成本。
30.同时，本量子点led灯珠采用量子点混合物，以使其制备的量子点led灯珠的色域大于110％ntsc。
31.此外，本量子点led灯珠的制备方法工艺简单且工序较少，进而提高了量子点led灯珠的成型良品率。
附图说明
32.图1为本发明的量子点led灯珠的基材的示意图；
33.图2为图1中的基板的示意图；
34.图3为图2的主视图；
35.图4为本发明的量子点led灯珠的主视图；
36.图5为图4中的蓝光芯片。
37.【附图标记说明】
38.1：基材；11：基板；12：容纳腔；
39.2：蓝光芯片；21：电极；22：p型gan层；23：发射层；24：n型gan层；25：衬底；
40.3：量子点膜。
具体实施方式
41.为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。其中，本文所提及的“上”、“下”等方位名词以图4的定向为参照。
42.参照图4所示，本发明实施例提出的量子点led灯珠，包括基板11、蓝光芯片2、量子点混合物、硅胶和基膜。
43.参照图2-4所示，基板11上设置至少一个容纳腔12。蓝光芯片2、量子点混合物、硅胶和基膜由下至上依次位于容纳腔12内。量子点混合物的涂覆面积大于或等于蓝光芯片2的面积，硅胶用于封闭容纳腔12并包覆量子点混合物和蓝光芯片2，量子点混合物在蓝光芯片2的激发下发出全彩光线。
44.通过硅胶包覆量子点混合物和蓝光芯片2，以将量子点混合物以及蓝光芯片2与外界水蒸气相隔离，避免量子点混合物和水蒸气接触后失效以及蓝光芯片2与水蒸气接触后产生光的损耗。现有技术中普遍采用两层硅胶包覆量子点混合物的结构，由蓝光芯片2发出的光线需经过两层硅胶，其透光率较低，而本技术中仅设置一层硅胶，从而增大了蓝光芯片2的透光率。同时，硅胶还能起到保护量子点混合物和蓝光芯片2的作用。
45.本量子点led灯珠，通过设置容纳腔12，并在容纳腔12内由下至上依次设置蓝光芯片2、量子点混合物、硅胶和基膜，且量子点混合物的涂覆面积大于或等于蓝光芯片2的面积，以使成型后的每一量子点led灯珠中，量子点混合物的用量均与一个蓝光芯片2相对应，以减少量子点的用量进而降低量子点led灯珠的生产成本，并能缩小量子点led灯珠的体积。将体积较小的量子点led灯珠作为制备led背光模组的最小单元，提高了制备led背光模组时的灵活性，并能按需规划量子点led灯珠的分布方式和数量，相较于现有技术中与led背光模组等尺寸的量子点led显示模块，量子点led灯珠的用量较少，从而降低生产一台led背光模组所需的量子点的用量，进而降低了led背光模组的生产成本。
46.同时，本量子点led灯珠采用量子点混合物，以使其制备的量子点led灯珠的色域大于110％ntsc。
47.进一步，基膜为pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或po(环氧丙烷)等材质。
48.参照图1-图3所示，进一步，作为示例，采用长度为24mm且宽度为30mm的基材1，基材1上间隔设置80个容纳腔12，将蓝光芯片2、量子点混合物和硅胶由下至上依次置于容纳腔12后，沿基材1切割形成多个基板11，每个基板11包含一个容纳腔12，容纳腔12开放端的直径为2.1mm，基板11的长度和宽度均为3mm，以形成80颗长度和宽度均为3mm的量子点led灯珠。上述数值、每一基材1上设置的容纳腔12的数量以及容纳腔12的布置方式均为举例说
明，在此不做限定，具体数值可根据实际需求进行设置。
49.基材1为陶瓷、emc(环氧树脂模塑料)、smc(硅胶塑封料)、pct(聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯)或者铜等材质。
50.进一步，量子点混合物包括红色量子点和绿色量子点。红色量子点和绿色量子点的配比设置为以使制备出的led背光模组能够满足大于110％ntsc的要求。优选地，红色量子点和绿色量子点的配比为1:1-2:1，所述配比可根据实际需求进行调整。
51.量子点混合物的成分包括硫化镉、硒化镉、碲化镉、硒化锌、氮化镓和/或砷化铟等。
52.进一步，容纳腔12优选为圆台体，由蓝光芯片2朝向硅胶的方向，容纳腔12的横截面积逐渐增大，以便于容纳腔12经注塑成型后的脱模。
53.参照图5所示，进一步，所采用的蓝光芯片2为倒装芯片，蓝光芯片2由下至上依次包括电极21以及由下至上依次设置的p型gan层22、发射层23、n型gan层24和衬底25。发射层23为多重量子井(mqws)。
54.电极21的顶部抵靠p型gan层22，p型gan层22和电极21的底部均抵靠在容纳腔12的底部，电极21上设置的凸点和容纳腔12的底部连接，以缩短电极21与基板11之间的导热路径，提高蓝光芯片2的导热性能，并能增大蓝光芯片2的发热面积，进而提高蓝光芯片2的发光性能。进而，采用倒装芯片的蓝光芯片2，能够减少电极21的凸点与容纳腔12底部之间的焊线量，以提高本量子点led灯珠的生产效率，并能减少由焊线质量导致的缺陷。
55.进一步，量子点led灯珠的制备方法依次包括如下步骤：
56.s1：将蓝光芯片2置于基材1上的容纳腔12内。
57.s2：在基膜上由下至上依次涂覆量子点混合物和硅胶。
58.量子点混合物的涂覆面积大于或等于蓝光芯片2的面积，硅胶包覆量子点混合物，硅胶和量子点混合物形成量子点胶，量子点胶和基膜组合成量子点膜3。
59.s3：将基膜翻转180
°
后，将量子点胶送入容纳腔12内，硅胶封闭容纳腔12，且量子点混合物和蓝光芯片2相对设置。
60.s4：采用真空热压的方式将量子点胶分别与蓝光芯片2以及容纳腔12相结合。
61.s5：待量子点材料和硅胶固化后，沿基材1切割形成多个基板11，每个基板11包含一个容纳腔12，以形成量子点led灯珠。
62.综上，本量子点led灯珠的制备方法工艺简单且工序较少，进而提高了量子点led灯珠的成型良品率。
63.具体地，步骤s3中采用的真空热压的方式，以避免在制备过程中在硅胶以及量子点混合物中产生气泡，导致量子点led灯珠发光时的光线损耗。步骤s3中还包括：硅胶与容纳腔12齐平，以提高量子点led灯珠的可靠性。在此过程中，可以涂覆一次至多次硅胶至与容纳腔12齐平。
64.步骤s4中还包括：采用自动切割设备切割出量子点led灯珠，以提高量子点led灯珠的制备效率。
65.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表
述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
66.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。