[实用新型]一种量子点白光LED器件

说明书

技术领域

本实用新型属于发光二极管(LED)技术领域，具体涉及一种量子点白光LED器件。

背景技术

LED(Light Emitting Diode，发光二极管)，是把电能转换成光能的半导体光电器件，属光电半导体的一种。发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的芯片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为P-N结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。

传统的LED免封装技术是通过蓝光激发YAG粉，其存在光色不纯、色域低以及发光效率低等诸多问题，而量子点材料通过调控粒径尺寸大小，可以制作成产生不同发光颜色的荧光材料，具有发光效率高、发光色纯度高、透光率好等优点。因此，将量子点材料引入LED免封装技术当中势在必行，当前普遍的做法如下：

(1)将量子点荧光粉混入硅胶材料体系，涂覆在芯片上方，但这种方法存在固化不良、以及气密性差等诸多问题。

(2)将量子点封装在玻璃管中或者制作成量子点膜，比如：①申请号为201510226918.2的中国专利公开了一种量子点封装管夹持装置、背光模组，其公开了量子点位于中空封装管中；②授权公告号为CN203521468U的中国专利公开了一种发光二极管，该发光二极管包括有一设置于封装材料之上的量子点薄膜，所述量子点薄膜包含两个透明片材、以及设置在两个透明片材之间的第一型量子点、第二型量子点和第三型量子点中的一种或多种的组合；③申请号为201510315996.X的中国专利公开一种量子点发光器件及背光模组，其包括有包含多个量子点的量子点膜；④申请号为201510311890.2的中国专利公开了一种量子点背光源结构及显示装置，所述量子点背光源结构包括有LED光源，所述LED光源的光路上设有量子点膜和导光板，所述量子点膜中分散有红光量子点。但是，将量子点封装在管内或制成量子点膜均存在散热性不好、可靠性差等问题。

实用新型内容

本实用新型为弥补现有技术的不足，一方面提供了一种量子点白光LED器件，其将量子点材料与芯片直接结合，真正实现了晶圆级封装，具有高显色性，且气密性好、散热性佳，大幅度地提高了LED的可靠性及使用寿命。

本实用新型为达到其目的，采用的技术方案如下：

一种量子点白光LED器件，其特征在于：

包括有倒装芯片、量子点层、透明封装层、反射层和电极层；

所述倒装芯片的上表面设有凹槽，所述凹槽的内表面设有第一纹路，所述量子点层设于所述凹槽内；

所述电极层设于所述倒装芯片的底部；

所述反射层包覆所述倒装芯片的侧壁、所述倒装芯片的上表面的非凹槽区、以及所述电极层的侧壁，所述反射层还填充于所述电极层的电极之间；所述反射层的上表面和内壁设有第二纹路；

所述透明封装层包覆所述量子点层的裸露区域、以及所述反射层的上表面。

进一步的，所述凹槽的侧壁为阶梯状；所述量子点层设于处在最中心的所述凹槽内，所述透明封装层包覆所述量子点层的裸露区域、所述倒装芯片的上表面、以及所述反射层的上表面。

进一步的，所述凹槽的最底部设有硅胶层，所述量子点层通过所述硅胶层粘附于所述凹槽内。

进一步的，所述透明封装层的材质为硅胶。

进一步的，所述反射层的材质为兼具高导热率和高反射率的材料。

进一步的，所述倒装芯片包括有外延衬底、N型外延层、发光层以及P型外延层；所述外延衬底、所述N型外延层、所述发光层和所述P型外延层从上外下依次层叠设置，所述凹槽设于所述外延衬底的上表面。

进一步的，所述外延衬底为蓝宝石片。

本实用新型另一个方面对应地提供了一种量子点白光LED器件的制备方法，其免去封装环节，且直接使用现有相对成熟的半导体制造工艺，即制备工艺简单易行、成熟，制备效率高，其特征在于，包括以下步骤：

S1：制作倒装发光单元，在所述倒装发光单元的上表面制作阵列型凹槽，在所述凹槽的内表面刻蚀出第一纹路；

S2：将所述倒装发光单元切割成多颗倒装芯片，每一所述倒装芯片上具有一所述凹槽，在每一所述倒装芯片的底部制作电极层；