一種支架型量子點(diǎn)led封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種支架型量子點(diǎn)LED封裝結(jié)構(gòu)，包括：全陶瓷支架、所述支架上的芯片、注入所述支架腔體內(nèi)并覆蓋所述芯片的量子點(diǎn)材料和透明硅膠，以及覆蓋所述支架和透明硅膠的隔離結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型本專利所涉及到的封裝無(wú)需使用金線，與相同性能的封裝形式相比，成本節(jié)省了20％以上，使LED在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用更加廣泛，尤其是商業(yè)照明領(lǐng)域。采用量子點(diǎn)作為發(fā)光材料，在背光應(yīng)用上色域可達(dá)到110％NTSC，比現(xiàn)有的LED提高近60％，色彩飽和度將大大增加，照明上對(duì)于色彩還原能力將極大的提升，使得更加接近于自然光。
【專利說明】
一種支架型量子點(diǎn)LED封裝結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種帶支架結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)LED封裝結(jié)構(gòu)，主要應(yīng)用在背光、照明等產(chǎn)品上，屬于半導(dǎo)體照明應(yīng)用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前白光LED，商業(yè)上普遍采用的技術(shù)方案是用藍(lán)光芯片搭配發(fā)紅色、綠色、黃色的熒光粉，但是這種通過藍(lán)光芯片激發(fā)熒光粉混合形成白光的方式，由于受到稀土熒光粉材料本身能級(jí)結(jié)構(gòu)的限制，導(dǎo)致其發(fā)射光譜范圍較寬，單色性較差，色域只能達(dá)到72%@NTSC，色彩的還原能力弱。因此要想獲得較高的色域，必須采用發(fā)射光譜更窄的量子點(diǎn)材料，其半峰寬通?？梢宰龅?5nm以下。采用量子點(diǎn)材料的作為背光源的高色域LCD電視的色域值可以達(dá)到110 % ONTSC。目前國(guó)際上三大量子點(diǎn)材料生產(chǎn)商為美國(guó)的QD Vi s 1n，英國(guó)的Nanoco和德國(guó)的Nanosys。當(dāng)前量子點(diǎn)材料在大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用上主要的技術(shù)難點(diǎn)在于如何實(shí)現(xiàn)量子點(diǎn)材料的隔濕隔氧處理，當(dāng)前主要的方法有三種，第一種是直接將量子點(diǎn)材料放在藍(lán)色LED芯片上的“On-Chip”方式，第二種是將量子點(diǎn)密封在細(xì)玻璃管中并安裝在背照燈導(dǎo)光板的LED光入射部的“On-Edge”方式，第三種是將薄膜之間夾有量子點(diǎn)的片狀材料貼在背照燈與液晶面板之間的“On-Surface”方式。第一種方法最簡(jiǎn)單，但不容易實(shí)現(xiàn)，而第二種和第三種方案是當(dāng)前三大生產(chǎn)商的主流方向。但是如果能簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)量子點(diǎn)的on-chip方式，那無(wú)疑將使得量子點(diǎn)材料的商業(yè)應(yīng)用達(dá)到高峰。本專利就是在這樣的背景下提出。
[0003]本專利提供了一種量子點(diǎn)LED的on-chip封裝技術(shù)。傳統(tǒng)的LED封裝通常采用支架結(jié)構(gòu)，支架種類繁多，從最初的PPA到后續(xù)的PCT、EMC、SMC等等。而量子點(diǎn)材料與熒光粉相比對(duì)氧和水汽更加的敏感。因此采用傳統(tǒng)的封裝支架不能有效解決量子點(diǎn)材料易于氧化的問題，本專利所涉及的封裝方式是采用一種全新的全陶瓷支架與隔離結(jié)構(gòu)搭配實(shí)現(xiàn)量子點(diǎn)的隔氧隔濕。
[0004]量子點(diǎn)(Quantum Dot)是一種納米材料，是由鋅、鎘、砸、硫等元素化合成的半導(dǎo)體材料制成的、直徑2?1nm的納米粒子。量子點(diǎn)具有非常明顯的量子限域效應(yīng)，它會(huì)將半導(dǎo)體中的載流子限定在一個(gè)非常微小的三維空間內(nèi)。當(dāng)受到光或電的刺激時(shí)，載流子會(huì)被激發(fā)跳躍到更高的能級(jí)，等到這些載流子回到原來較低的能級(jí)的時(shí)候就會(huì)發(fā)出固定波長(zhǎng)的可見光。
[0005]相比傳統(tǒng)的LED光源，量子點(diǎn)LED具有發(fā)光顏色純、發(fā)光性能穩(wěn)定、高效節(jié)能、顏色可調(diào)等優(yōu)勢(shì)，量子點(diǎn)LED將具有廣闊的市場(chǎng)前景。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本專利提供了一種帶支架結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)LED封裝結(jié)構(gòu)。具體地，本實(shí)用新型公開了一種支架型量子點(diǎn)LED封裝結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括:全陶瓷支架、所述支架上的芯片、注入所述支架腔體內(nèi)并覆蓋所述芯片的量子點(diǎn)材料和透明硅膠，以及覆蓋所述支架和透明硅膠的隔離結(jié)構(gòu);其中，所述芯片采用倒裝芯片。
[0007]進(jìn)一步地，透明硅膠可由保護(hù)氣體、硅膠或可用于保護(hù)量子點(diǎn)材料的其他物質(zhì)所替代。
[0008]進(jìn)一步地，所述隔離結(jié)構(gòu)使用玻璃、陶瓷、Al203、Si02、聚對(duì)二甲苯。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0010]本專利所涉及到的封裝無(wú)需使用金線，與相同性能的封裝形式相比，成本節(jié)省了20%以上，使LED在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用更加廣泛，尤其是商業(yè)照明領(lǐng)域。
[0011]采用量子點(diǎn)作為發(fā)光材料，在背光應(yīng)用上色域可達(dá)到110%_TSC，比現(xiàn)有的LED提高近60%，色彩飽和度將大大增加，照明上對(duì)于色彩還原能力將極大的提升，使得更加接近于自然光。
[0012]采用全陶瓷支架結(jié)構(gòu)，散熱性能極佳，延長(zhǎng)了使用壽命。
[0013]光的色空間分布均勻，發(fā)光均勻，出光效率高。提高了LED的光學(xué)性能、提升了應(yīng)用端的廣品品味。
[0014]采用該封裝方法將使得量子點(diǎn)材料在LED上的廣泛應(yīng)用變成可能。
[0015]本封裝方式基本沿用傳統(tǒng)LED制備的方式及流程進(jìn)行，設(shè)備無(wú)需進(jìn)行特殊改進(jìn)或重新開發(fā)，能簡(jiǎn)單高效的實(shí)現(xiàn)量子點(diǎn)的商業(yè)化應(yīng)用，同時(shí)提高LED的色彩還原能力，使得在背光領(lǐng)域可以達(dá)到110%@NTSC。
【附圖說明】
[0016]圖1-3為量子點(diǎn)LED結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖4為量子點(diǎn)LED封裝工藝簡(jiǎn)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型提供的一種帶支架結(jié)構(gòu)的量子點(diǎn)LED封裝結(jié)構(gòu)的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)說明。
[0019]本專利涉及到的量子點(diǎn)LED封裝，采用全陶瓷支架結(jié)合隔離結(jié)構(gòu)進(jìn)行封裝，工藝也區(qū)別于傳統(tǒng)LED封裝的工藝流程。其主要技術(shù)思路是充分利用陶瓷與隔離結(jié)構(gòu)的密封性解決量子點(diǎn)易于氧化的問題，采用玻隔離結(jié)構(gòu)及陶瓷支架可以起到隔絕氧氣和水汽的作用。具體封裝結(jié)構(gòu)如圖1-3所示，量子點(diǎn)LED封裝結(jié)構(gòu)包括:全陶瓷支架1、所述支架上的芯片5(優(yōu)先采用倒裝芯片但不限于倒裝芯片)、注入所述支架I腔體內(nèi)并覆蓋所述芯片5的量子點(diǎn)材料2和透明硅膠(或保護(hù)氣體、硅膠、惰性氣體或可用于保護(hù)量子點(diǎn)材料的其他物質(zhì))4，以及覆蓋所述支架I和透明硅膠(或保護(hù)氣體)4的隔離結(jié)構(gòu)3。其中，所述隔離結(jié)構(gòu)3包括但不限于使用玻璃、陶瓷、厶1203、3；102、？&1716116(卩&瓜~?71716116)等材料。
[0020]量子點(diǎn)LED封裝工藝流程如圖4所示，可以分為以下幾個(gè)主要步驟:
[0021]I)固晶:在支架I內(nèi)完成固晶工作；
[0022]2)注入量子點(diǎn)2:將量子點(diǎn)2和透明硅膠或保護(hù)氣體4注入支架I腔體內(nèi)，采用的是點(diǎn)膠、噴涂、印刷、3D打印等方式；
[0023]3)隔離結(jié)構(gòu)3密封:分為化學(xué)方式和物理方式兩種；
[0024]方法一(化學(xué)方式):首先將材料電極面貼上保護(hù)膜進(jìn)行電極保護(hù)，然后利用氣相沉積技術(shù)在表面包覆一層隔離材料3(圖1)，如六1203、5；[02、？31716116(口3瓜~?71716116)等等；
[0025]方法二(物理方式):首先將結(jié)構(gòu)片3利用錫膏(Solder)或者玻璃熔塊(glassfrit)等無(wú)機(jī)物粘著劑6粘合在支架I表面(圖2)，然后使粘著劑6反應(yīng)固化，該結(jié)構(gòu)片3可采用玻璃、A1203、陶瓷等等；
[0026]4)單顆落料；
[0027]5)測(cè)試;
[0028]6)包裝。
[0029]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，在上述說明書的描述中提到的數(shù)值及數(shù)值范圍并不用于限制本實(shí)用新型，只是為本實(shí)用新型提供優(yōu)選的實(shí)施方式，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種支架型量子點(diǎn)LED封裝結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括:全陶瓷支架(I)、所述支架上的芯片(5)、注入所述支架(I)腔體內(nèi)并覆蓋所述芯片(5)的量子點(diǎn)材料(2)和透明硅膠(4)，以及覆蓋所述支架(I)和透明硅膠(4)的隔離結(jié)構(gòu)(3);其中，所述芯片(5)采用倒裝芯片。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支架型量子點(diǎn)LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，透明硅膠(4)可由保護(hù)氣體、硅膠或可用于保護(hù)量子點(diǎn)材料的其他物質(zhì)所替代。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支架型量子點(diǎn)LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中，所述隔離結(jié)構(gòu)(3)使用玻璃、陶瓷、Al203、Si02、聚對(duì)二甲苯。
【文檔編號(hào)】H01L33/52GK205452347SQ201520762381
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年9月29日
【發(fā)明人】張俊福, 申崇渝
【申請(qǐng)人】易美芯光（北京）科技有限公司