[發明專利]一種多層立體柵格發光層制備工藝及LED發光器件

有效

• 申請號: 201610291148.4
• 申請日: 2016-05-05
• 公開（公告）號: CN105789416B
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 高軼群;申崇渝;劉國旭
• 申請（專利權）人: 易美芯光（北京）科技有限公司
• 主分類號: H01L33/52
• 分類號: H01L33/52;H01L33/56;H01L33/64
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

本發明公開了一種多層立體柵格發光層制備工藝及LED發光器件，其工藝包括：涂覆發光材料、加熱、填充透明導熱材料、加熱完全固化等步驟；LED發光器件包括：支架(1)、芯片(2)、多層立體柵格發光層(3)、密封結構(4)、透明導熱材料(5)、保護材料(6)。本發明采用多層立體柵格發光層制備工藝，能夠有效避免各種材料的相互吸收；通過透明導熱材料和防水氧涂層以及無機密封透鏡，可以有效對發光層表面，尤其是量子點發光材料，進行多重保護，達到穩定色點、維持光效、延長壽命的作用；通過柵間填充通光佳、導熱好的材料，不僅使得激發光光能有效利用，而且同時能使器件整體熱量降低、提升光效、延長壽命，獲得長期可靠性。

技術領域

本發明屬于半導體照明應用技術領域，特別涉及一種發光層制備工藝及LED發光器件。

背景技術

LED光源作為新一代照明產品，其實現白光的方式主要有以下三種：一種是將RGB三基色LED芯片封裝在一起產生白光，第二種是通過藍光芯片激發黃色熒光粉或紅綠熒光粉形成白光，第三種是利用紫外芯片激發RGB三色熒光粉來實現白光。但是由于目前芯片、熒光粉以及封裝工藝的限制，三種方式均存在一定的不足：方法一中三種芯片的隨驅動電流、光色變化和衰減情況各不相同，很難統一，并且生產制造成本較高；方法二則存在光效、顯指低，熒光粉顆粒分布不均勻，激發光能量損失以及色漂移嚴重，高色域膠體粘度大點膠困難等問題；方法三則因為熒光粉發光效率低，混粉困難等問題，存在紫外短波泄露，以及老化壽命短等隱患。LED商業生產中主要使用方法二的方式來達到白光的目的，而如何將熒光粉混合均勻提高其利用效率，如何規定熒光粉的空間分布提高熒光粉對激發光的利用率，從而得到光譜范圍較寬，顯指高，光色穩定的LED是生產過程中亟待解決的難題。

近些年，量子點的發展使其被廣泛應用于生命科學、半導體器件等高新技術產業，用以彌補或替代稀土摻雜熒光粉在能級分布和發光效率上的不足。量子點由有限數目的原子組成，三個維度均為納米級，具有較寬的激發光譜和較窄的發射光譜，并且可以通過改變量子點的大小尺寸來控制發射光譜的發射峰位置。同時，較大的斯托克斯位移也使得量子點的發射光譜和激發光譜不易重疊。

針對量子點優于熒光粉的上述性質，LED封裝中使用量子點全部替代或部分替代熒光粉作為發光層，將其混合或制作成多層疊加形式，以期通過不同尺寸的量子點的加入得到光譜范圍高、顯指高、光色穩定的LED。但是，由于存在熒光粉間光譜的相互吸收，量子點間光譜相互吸收，熒光粉量子點間光譜的相互吸收，使得芯片的激發光不能被有效利用，造成熒光粉、量子點以及能量的浪費，實際顯示出的光色效果不佳。

發明內容

本發明的目的是：提供一種多層立體柵格發光層制備工藝及LED發光器件，通過不同尺寸的量子點和熒光粉的加入，構建多層立體柵格發光層，得到光譜范圍高、顯指高、光色穩定、壽命長的LED發光器件。

本發明的技術方案是：一種多層立體柵格發光層制備工藝，包括以下步驟：

A.將發光材料以柵網形式涂覆在芯片表面和碗杯內部；

B.加熱使發光材料預固化在芯片表面和碗杯內部；

C.在柵網空隙間填充透明、通光、導熱性能好的透明導熱材料，高度與發光材料柵格高度相同或略高；

D.加熱使填充的透明導熱材料預固化；

E.重復步驟A至步驟D，直至填滿碗杯內部；

F.加熱使發光材料和透明導熱材料在碗杯內部完全固化。

更進一步地，所述步驟A中的發光材料由熒光粉與有機材料或無機材料或有機無機復合材料混合而成。

更進一步地，所述步驟A中的發光材料為量子點與有機材料或無機材料或有機無機復合材料混合而成。

更進一步地，所述步驟A中的發光材料為熒光粉和量子點混合后，再與有機材料或無機材料或有機無機復合材料混合而成。