本發(fā)明涉及l(fā)ed的封裝結(jié)構(gòu)，尤其涉及高色域白光led的封裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

一般的液晶電視，能表現(xiàn)的色域范圍都不大，其顯示色域一般在68％～72％ntsc(nationaltelevisionsystemcommittee，國家電視系統(tǒng)委員會)左右，因而不能提供很好的色彩效果。隨著消費者對畫質(zhì)要求的提高，高色域背光技術(shù)正成為行業(yè)內(nèi)研究的重點，例如：海信公司推出的uled產(chǎn)品，色域達(dá)100％ntsc以上，色彩表現(xiàn)力突出?？梢灶A(yù)期，市場期待著更高色域的液晶電視的出現(xiàn)。

目前，在液晶電視上實現(xiàn)色域最高的背光方案，是采用藍(lán)光激發(fā)量子點材料產(chǎn)生白光，色域可達(dá)100％ntsc以上。由于量子點的熱穩(wěn)定性和藍(lán)光穩(wěn)定性較差，core(核)/shell(殼)活性大，照光后容易與水汽和氧氣發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生缺陷，導(dǎo)致材料激發(fā)效率降低或失效。表面topo(trioctylphosphineoxide，三辛基氧化膦)為物理吸附的立體障礙高分子易受熱脫落，導(dǎo)致qd(quantumdots，量子點)聚集失效。其中，溫度對量子點激發(fā)效率的影響，參見圖1；藍(lán)光光能對量子點激發(fā)效率的影響，參見圖2。

由于藍(lán)光led表面溫度高，且藍(lán)光輻射能量過高，為了克服高溫和高藍(lán)光光能對量子點激發(fā)效率造成的不良影響，目前較成熟的做法是將量子點材料放置在距離藍(lán)光led燈較遠(yuǎn)的地方。其中，針對直下式背光方案，量子點材料被封裝在膜片中，作為模組中的一張膜片，放置在擴(kuò)散板的上方，所有膜片的下方。針對側(cè)入式背光方案，量子點被封裝在一條玻璃管中，通過支架固定在入光側(cè)led上方，并需保證一定距離。這兩種方式，不僅增加了背光成本和設(shè)計難度，而且量子點材料的激發(fā)效率也會受到影響，藍(lán)光利用率降低。

為了提高量子點激發(fā)效率，降低背光模組的系統(tǒng)成本，人們在嘗試將量子點直接封裝到led內(nèi)部。然而，由于液晶電視的背光模組所采用的led功率較高，而藍(lán)光芯片表面的藍(lán)光輻射光能和高結(jié)溫容易造成量子點材料壽命的縮短，因此將量子點材料封裝進(jìn)led的可靠性一直較低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提出一種高色域白光led的封裝結(jié)構(gòu)，能夠有效地提高將量子點材料封裝進(jìn)led的可靠性。

本發(fā)明針對上述技術(shù)問題而提出的技術(shù)方案包括，提出一種高色域白光led，該高色域白光led的封裝結(jié)構(gòu)由底往上依次包括：藍(lán)光芯片，隔熱層，綠色熒光材料層以及紅色量子點材料層；其中，該綠色熒光材料層包括第一基材和混在該第一基材中的綠色熒光粉，該紅色量子點材料層包括第二基材和混在該第二基材中的紅色量子點材料。

本發(fā)明針對上述技術(shù)問題而提出的技術(shù)方案還包括，提出一種背光模組，其包括如上所述的高色域白光led。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的高色域白光led通過巧妙地在藍(lán)光芯片上依次設(shè)置隔熱層、綠色熒光材料層和紅色量子點材料層，能夠很好地克服高溫和高能藍(lán)光對量子點材料的可靠性的影響，從而能夠有效地提高將量子點材料封裝進(jìn)led的可靠性。

附圖說明

圖1是溫度對量子點激發(fā)效率的影響的示意。

圖2是藍(lán)光光能對量子點激發(fā)效率的影響的示意。

圖3是本發(fā)明的高色域白光led的封裝結(jié)構(gòu)示意。

圖4是本發(fā)明的兩種藍(lán)光能量的比較示意。

其中，附圖標(biāo)記說明如下：10高色域白光led1藍(lán)光芯片2隔熱層3綠色熒光材料層31第一基材32綠色熒光粉4紅色量子點材料層41第二基材42紅色量子點材料。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明予以進(jìn)一步地詳盡闡述。

參見圖3，圖3是本發(fā)明的高色域白光led的封裝結(jié)構(gòu)示意。本發(fā)明提出一種高色域白光led10，將該高色域白光led10應(yīng)用于液晶電視的背光模組(圖未示)，即可實現(xiàn)高色域顯示。該高色域白光led10的封裝結(jié)構(gòu)由底往上依次包括：藍(lán)光芯片1，隔熱層2，綠色熒光材料層3以及紅色量子點材料層4。具體地，該綠色熒光材料層3包括第一基材31和混在該第一基材31中的綠色熒光粉32。該紅色量子點材料層4包括第二基材41和混在該第二基材41中的紅色量子點材料42。

值得一提的是，由于藍(lán)光芯片1的結(jié)溫最高會達(dá)到120℃左右，通過在藍(lán)光芯片1表面設(shè)置隔熱層2，有利于將熱量與綠色熒光粉32和紅色量子點材料42隔絕，使熱量(透過基板)向下傳播；另外，可以合理降低對綠色熒光粉32熱穩(wěn)定性的要求，有利于綠色熒光粉32的選擇(可選的波長和半波寬范圍較大)。

該高色域白光led10的封裝過程包括以下過程：

1、在藍(lán)光芯片1表面設(shè)置一隔熱層2。具體地，藍(lán)光芯片1可以為正裝或倒裝芯片，通過芯片底面的基板散熱，大部分熱量向下傳遞。該隔熱層2為全透明或半透明。該隔熱層2可以是真空、玻璃或其他導(dǎo)熱系數(shù)低于設(shè)定值(例如：該設(shè)定值為0.1w/(m*k))的物質(zhì)。

2、在隔熱層2上方設(shè)置綠色熒光材料層3。具體地，綠色熒光材料層3可以采用點膠的方式實現(xiàn)，也就是：將混合有綠色熒光粉32的第一基材31(例如：硅膠或環(huán)氧樹脂)注入到藍(lán)光芯片1(表面已經(jīng)疊加有隔熱層2)的表面。

綠色熒光材料層3也可以采用覆膜的方式實現(xiàn)，也就是：將混合有綠色熒光粉32的第一基材31先制成膜片，然后將膜片覆蓋到藍(lán)光芯片1(表面已經(jīng)疊加有隔熱層2)的表面。

值得一提的是，綠色熒光粉32的波長和半波寬可根據(jù)色域需要進(jìn)行調(diào)整。在本實施例中，該綠色熒光粉32選擇窄半波寬熒光粉(半波寬在40-55nm，峰值波長525-540nm)，例如：氮化物(比如：β-sialon,srsi2o2n2,sialon等)、硫化物、鋁酸鹽或硅酸鹽。

3、在綠色熒光材料層3上方設(shè)置紅色量子點材料層4。紅色量子點材料層4可以采用點膠的方式實現(xiàn)，也就是：將混合有紅色量子點材料42的第二基材41(例如：硅膠或環(huán)氧樹脂)注入到藍(lán)光芯片1(表面已經(jīng)疊加有隔熱層2和綠色熒光材料層3)的表面。

紅色量子點材料層4也可以采用覆膜的方式實現(xiàn)，也就是：將混合有紅色量子點材料42的第二基材41先制成膜片，然后將膜片覆蓋到藍(lán)光芯片1(表面已經(jīng)疊加有隔熱層2和綠色熒光材料層3)的表面。

值得一提的是，該紅色量子點材料42的波長和半波寬可根據(jù)色域需要進(jìn)行調(diào)整。在本實施例中，該紅色量子點材料42的特定波長的選擇，可以通過調(diào)整紅色量子點材料42的尺寸來進(jìn)行。

可以理解的是，在一些實施例中，出于保持工藝的一致性的考慮，在綠色熒光材料層3選用點膠的方式實現(xiàn)時，較佳地，紅色量子點材料層4也選用點膠的方式實現(xiàn)；在綠色熒光材料層3選用覆膜的方式實現(xiàn)時，較佳地，紅色量子點材料層4也選用覆膜的方式實現(xiàn)。在其他一些實施例中，出于封裝材料的預(yù)備情況的考慮，在綠色熒光材料層3選用點膠的方式實現(xiàn)時，紅色量子點材料層4可以選用覆膜的方式實現(xiàn)；在綠色熒光材料層3選用覆膜的方式實現(xiàn)時，紅色量子點材料層4可以選用點膠的方式實現(xiàn)。

并且，在一些實施例中，綠色熒光材料層3的膜片與紅色量子點材料層4的膜片是相互分離的兩片形式。在另一些實施例中，綠色熒光材料層3的膜片與紅色量子點材料層4的膜片是結(jié)合在一起的一體形式。

另外，在一些實施例中，綠色熒光材料層3的第一基材31和紅色量子點材料層4的第二基材41是同樣的材質(zhì)，例如：硅膠或環(huán)氧樹脂；在其他一些實施例中，綠色熒光材料層3的第一基材31和紅色量子點材料層4的第二基材41是兩種不同的材質(zhì)，例如：其一為硅膠，其另一為環(huán)氧樹脂。

該高色域白光led10的發(fā)光原理包括：藍(lán)光芯片1內(nèi)的電子和空穴結(jié)合產(chǎn)生高能藍(lán)光光子。藍(lán)光光子穿越隔熱層2之后，一部分藍(lán)光激發(fā)綠色熒光粉32。這時，藍(lán)光光子的一部分被綠色熒光粉32吸收，變成綠光出射到紅色量子點材料層4；藍(lán)光光子的剩余部分透過綠色熒光粉層3，激發(fā)紅色量子點材料42。最終，由紅色量子點材料42產(chǎn)生的紅光，由綠色熒光粉32產(chǎn)生的綠光，以及由藍(lán)光芯片1產(chǎn)生的藍(lán)光的剩余部分，三者混合，形成白光。

值得一提的是，由于有隔熱層2將藍(lán)光芯片1與綠色熒光粉32及紅色量子點材料42隔開，由于紅色量子點材料42較常規(guī)選用的綠色量子點材料穩(wěn)定，并且，綠色熒光粉32的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性高，該高色域白光led10的封裝結(jié)構(gòu)能夠降低封裝表面的溫度和光照強(qiáng)度，保證紅色量子點材料42正常激發(fā)，從而提高將紅色量子點材料42封裝進(jìn)led10的可靠性。

參見圖4，圖4是本發(fā)明的兩種藍(lán)光能量的比較示意。具體地，圖4中的橫坐標(biāo)為驅(qū)動電流，單位ma；縱坐標(biāo)為單位面積的藍(lán)光能量,單位w/cm²。其中，曲線a為藍(lán)光芯片1封裝表面的藍(lán)光能量隨驅(qū)動電流的變化，曲線b為藍(lán)光芯片1的表面封裝綠色熒光材料層3后的封裝表面的藍(lán)光能量隨驅(qū)動電流的變化。二者相較，可見封裝有綠色熒光材料層3后，藍(lán)光能量大大降低。

值得一提的是，在不同的綠色熒光粉32的配比下，藍(lán)光芯片1出射的藍(lán)光由于有一部分用于激發(fā)綠色熒光粉32，致使藍(lán)光能量的降低比例約為40％-60％，也就是說：通過增添綠色熒光材料層3之后的藍(lán)光能量較藍(lán)光芯片1直接出射的藍(lán)光能量降低了40％-60％。

另外，藍(lán)光能量降低的部分，即被綠色熒光粉32吸收的藍(lán)光光能，其大部分(超過75％，例如：約76％-82％)轉(zhuǎn)換為綠光能量，也即變成綠光，出射到紅色量子點材料層4；剩余的能量(例如：約18％-24％)轉(zhuǎn)換為熱能，此部分熱量遠(yuǎn)低于藍(lán)光芯片1的結(jié)溫，不會給紅色量子點材料42的可靠性能帶來不良影響。并且，依據(jù)紅色量子點材料42的吸收光譜，其對藍(lán)光的吸收能力遠(yuǎn)高于對綠光的吸收能力，因此綠光光能對紅色量子點材料42性能的影響也非常小。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的高色域白光led10通過巧妙地在藍(lán)光芯片1上依次設(shè)置隔熱層2、綠色熒光材料層3和紅色量子點材料層4，能夠很好地克服高溫和高能藍(lán)光對量子點材料的可靠性的影響，從而能夠有效地提高將量子點材料封裝進(jìn)led的可靠性。

上述內(nèi)容，僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非用于限制本發(fā)明的實施方案，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的主要構(gòu)思和精神，可以十分方便地進(jìn)行相應(yīng)的變通或修改，故本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求書所要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。