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CN111334244A - 封装荧光胶层及其制作方法、量子点背光源 - Google Patents

封装荧光胶层及其制作方法、量子点背光源 Download PDF

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CN111334244A CN202010128800.7A CN202010128800A CN111334244A CN 111334244 A CN111334244 A CN 111334244A CN 202010128800 A CN202010128800 A CN 202010128800A CN 111334244 A CN111334244 A CN 111334244A
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Abstract

本发明提供一种封装荧光胶层及其制作方法、量子点背光源。量子点背光源包括基板、发光芯片及封装荧光胶层，封装荧光胶层用于热量传递并散热。封装荧光胶层包括改性密封胶材以及量子点材料；改性密封胶材包括封装胶、三聚氰胺以及三聚氰酸，其中三聚氰胺与三聚氰酸络合成稳定的六边形结构，用于热量传递并散热。本发明通过将封装荧光胶层的材料改性形成具有六边形结构的改性密封胶材，六边形结构为片状的介晶有序结构能够改善导热性能，形成散热通道，提升了封装胶体的导热系数，从而有效改善白光发光二极管的散热问题。并且不需要使用填料，又可保证其隔绝水汽的能力。

Description

封装荧光胶层及其制作方法、量子点背光源
技术领域
本发明涉及显示领域，尤其涉及一种封装荧光胶层及其制作方法、量子点背光源。
背景技术
量子点材料(Quantum Dot，简称QD)是指粒径半径为1-100nm的半导体晶粒，在量子点中，能级根据量子点的尺寸而改变，因此可以通过改变量子点的尺寸来控制带隙。也就是说，量子点可以仅通过改变其尺寸来控制发射波长。量子点由于其优点而可以用于光电器件中。例如，量子点具有高色纯度、自发射特性、容易通过尺寸调节进行的颜色调整性等。因此，量子点成为当前最受瞩目的发光器件之一。
近年来，基于半导体纳米晶-量子点(QDs)的白光发光二极管(LED)凭借其高发光效率、优异的显色性能和灵活的光谱调控性质吸引了研究人员和产业界的广泛关注。然而，量子点发光的同时也伴随着光致发热，传统的量子点白光发光二极管由于缺乏有效热管理措施，热量难以通过导热系数极低的封装胶体向外导出，最终导致器件温度升高，量子点发光衰减甚至猝灭。
目前的导热增强材料如石墨烯、金属片等由于具有严重的吸光性，无法用于解决量子点白光发光二极管中的光致发热难题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种封装荧光胶层及其制作方法、量子点背光源，以解决现有技术中量子点白光发光二极管中的光致发热的难题。
为了实现上述目的，本发明提供一种封装荧光胶层，包括改性密封胶材以及量子点材料；所述改性密封胶材包括封装胶、三聚氰胺以及三聚氰酸，其中所述三聚氰胺与三聚氰酸络合成稳定的六边形结构，用于热量传递并散热。
进一步地，所述三聚氰胺与三聚氰酸络合成的所述六边形结构的化学结构式为：
Figure BDA0002395230020000021
进一步地，所述封装荧光胶层的导热系数为1W/(m·K)-2W/(m·K)。
进一步地，所述封装胶的材质包括有机硅树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂中的一种或多种组合。
进一步地，所述封装胶的质量百分比为50wt％-90wt％；所述三聚氰胺和所述三聚氰酸共同的质量百分比为5wt％-50wt％。
进一步地，所述量子点材料的质量百分比为0.1wt％-5wt％。
进一步地，所述量子点材料包括绿色量子点材料和/或红色量子点材料。
本发明还提供一种封装荧光胶层的制作方法，包括步骤：
将封装胶、三聚氰胺以及三聚氰酸按一定比例混合后溶于四氢呋喃或甲苯溶剂中形成一混合溶液；
在所述混合溶液中添加量子点材料，进行搅拌分散均匀，去除溶液，获得荧光胶体材料；以及
将所述荧光胶体材料涂覆在一发光芯片上，进行加热固化，使所述荧光胶体材料聚合成膜，形成封装荧光胶层。
本发明还提供一种量子点背光源，包括所述封装荧光胶层。
进一步地，所述量子点背光源还包括基板以及设于所述基板上的发光芯片，所述发光芯片发出蓝光；其中，所述封装荧光胶层包覆所述发光芯片，用于热量传递并散热。
本发明的有益效果在于，提供一种封装荧光胶层及其制作方法、量子点背光源，通过将封装荧光胶层的材料改性形成具有所述六边形结构的所述改性密封胶材，所述六边形结构为片状的介晶有序结构能够改善导热性能，形成散热通道，提升了封装胶体的导热系数，从而有效改善白光发光二极管的散热问题。并且不需要使用填料，又可保证其隔绝水汽的能力。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中一种封装荧光胶层的制作方法的流程图；
图2为本发明实施例中一种量子点背光源的结构示意图。
图中部件标识如下：
1、基板，2、发光芯片，3、封装荧光胶层，
10、量子点背光源，31、改性密封胶材，32、量子点材料。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如[上]、[下]、[前]、[后]、[左]、[右]、[内]、[外]、[侧面]等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是用以相同标号表示。
在附图中，为了清楚，层和区域的厚度被夸大。例如，为了便于描述，附图中的元件的厚度和尺寸被任意地示出，因此，所描述的技术范围不由附图限定。
另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
请参阅图1所示，本发明实施例中提供一种量子点背光源10，其包括一封装荧光胶层3。
本实施例中，所述量子点背光源10还包括基板1以及设于所述基板1上的发光芯片2，所述发光芯片2发出蓝光；其中，所述封装荧光胶层3包覆所述发光芯片2，用于热量传递并散热。
请参阅图1所示，所述封装荧光胶层3，包括改性密封胶材31以及量子点材料32；所述改性密封胶材31包括封装胶、三聚氰胺以及三聚氰酸，其中所述三聚氰胺与三聚氰酸络合成稳定的六边形结构，用于热量传递并散热。
具体的，所述三聚氰胺与三聚氰酸中的氨基和酸基团之间可形成强氢键作用，分子间的非共价组装遵循平衡态下的热力学最小值因此二者络合形成六边形结构，在聚合物聚合后，形成片状的介晶有序结构，亦即网状结构。
所述三聚氰胺的分子式为C3H6N6，化学结构式为
Figure BDA0002395230020000041
所述三聚氰酸的分子式为C3H3N3O3，化学结构式为
Figure BDA0002395230020000042
所述三聚氰胺与三聚氰酸络合成的所述六边形结构的化学结构式为：
Figure BDA0002395230020000051
由于在聚合物胶体中形成片状堆叠晶体结构时，有助于形成散热通道，为热量传递有效快捷的通道，从而可改善高分子聚合物导热性能不佳的问题，因此所述六边形结构为片状的介晶有序结构能够改善导热性能，形成散热通道，提升了封装胶体的导热系数，从而有效改善白光发光二极管的散热问题。经测量，所述封装荧光胶层3的导热系数从原先环氧树脂0.2W/(m·K)-0.3W/(m·K)可提升至1W/(m·K)-2W/(m·K)。
本实施例通过材料改性形成具有所述六边形结构的所述改性密封胶材31，有效提升所述封装荧光胶层3的导热系数，不需要使用填料，又可保证其隔绝水汽的能力。
本实施例中，所述封装胶的材质包括有机硅树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂中的一种或多种组合。即所述封装胶可以为环氧树脂低聚物或者环氧树脂单体。
本实施例中，所述封装胶的质量百分比为50wt％-90wt％，优选为60wt％；所述三聚氰胺和所述三聚氰酸共同的质量百分比为5wt％-50wt％，优选等比例的所述三聚氰胺和所述三聚氰酸，总共40wt％。
本实施例中，所述量子点材料32的质量百分比为0.1wt％-5wt％，优选为1wt％-2wt％。
本实施例中，所述量子点材料32包括绿色量子点材料和/或红色量子点材料，优选所述量子点材料32为核壳结构量子点，如CdSe/ZnS；优选所述量子点材料32同时包括绿色量子点材料和红色量子点材料，绿色量子点材料或红色量子点材料在蓝光激发下同时发光，从而获得白光。
请参阅图2所示，本发明还提供一种封装荧光胶层3的制作方法，其包括步骤：
S1、将封装胶、三聚氰胺以及三聚氰酸按一定比例混合后溶于四氢呋喃(THF)或甲苯溶剂中形成一混合溶液；
S2、在所述混合溶液中添加量子点材料32，进行搅拌分散均匀，去除溶液，获得荧光胶体材料；以及
S3、将所述荧光胶体材料涂覆在一发光芯片2上，进行加热固化，使所述荧光胶体材料聚合成膜，形成封装荧光胶层3。
由于在聚合物胶体中形成片状堆叠晶体结构时，有助于形成散热通道，为热量传递有效快捷的通道，从而可改善高分子聚合物导热性能不佳的问题，因此本实施例中所述封装荧光胶层3的包括改性密封胶材31，其具有的六边形结构为片状的介晶有序结构能够改善导热性能，形成散热通道，提升了封装胶体的导热系数，从而有效改善散热问题。经测量，所述封装荧光胶层3的导热系数从原先环氧树脂0.2W/(m·K)-0.3W/(m·K)可提升至1W/(m·K)-2W/(m·K)。
本实施例通过材料改性形成具有所述六边形结构的所述改性密封胶材31，有效提升所述封装荧光胶层3的导热系数，不需要使用填料，又可保证其隔绝水汽的能力。
本实施例中，所述封装胶的材质包括有机硅树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂中的一种或多种组合。即所述封装胶可以为环氧树脂低聚物或者环氧树脂单体。
本实施例中，所述封装胶的质量百分比为50wt％-90wt％，优选为60wt％；所述三聚氰胺和所述三聚氰酸共同的质量百分比为5wt％-50wt％，优选等比例的所述三聚氰胺和所述三聚氰酸，总共40wt％。
本实施例中，所述量子点材料32的质量百分比为0.1wt％-5wt％，优选为1wt％-2wt％。
本实施例中，所述量子点材料32包括绿色量子点材料和/或红色量子点材料，优选所述量子点材料为核壳结构量子点，如CdSe/ZnS；优选所述量子点材料32同时包括绿色量子点材料和红色量子点材料，绿色量子点材料或红色量子点材料在蓝光激发下同时发光，从而获得白光。
本发明还提供一种背光模组，包括上述量子点背光源10。与现有技术相比，本发明实施例提供的背光模组的有益效果与上述技术方案提供的量子点背光源10的有益效果相同，在此不做赘述。
所述背光模组应用于显示装置中，用于提供背光，所述显示装置可以为手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框或导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
本发明的有益效果在于，提供一种封装荧光胶层及其制作方法、量子点背光源，通过将封装荧光胶层的材料改性形成具有所述六边形结构的所述改性密封胶材，所述六边形结构为片状的介晶有序结构能够改善导热性能，形成散热通道，提升了封装胶体的导热系数，从而有效改善白光发光二极管的散热问题。并且不需要使用填料，又可保证其隔绝水汽的能力。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种封装荧光胶层，其特征在于，包括改性密封胶材以及量子点材料；所述改性密封胶材包括封装胶、三聚氰胺以及三聚氰酸，其中所述三聚氰胺与三聚氰酸络合成稳定的六边形结构，用于热量传递并散热。
2.根据权利要求1所述的封装荧光胶层，其特征在于，所述三聚氰胺与三聚氰酸络合成的所述六边形结构的化学结构式为：
Figure FDA0002395230010000011
3.根据权利要求1所述的封装荧光胶层，其特征在于，所述封装荧光胶层的导热系数为1W/(m·K)-2W/(m·K)。
4.根据权利要求1所述的封装荧光胶层，其特征在于，所述封装胶的材质包括有机硅树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂中的一种或多种组合。
5.根据权利要求1所述的封装荧光胶层，其特征在于，所述封装胶的质量百分比为50wt％-90wt％；所述三聚氰胺和所述三聚氰酸共同的质量百分比为5wt％-50wt％。
6.根据权利要求1所述的封装荧光胶层，其特征在于，所述量子点材料的质量百分比为0.1wt％-5wt％。
7.根据权利要求1所述的封装荧光胶层，其特征在于，所述量子点材料包括绿色量子点材料和/或红色量子点材料。
8.一种封装荧光胶层的制作方法，其特征在于，包括步骤：
将封装胶、三聚氰胺以及三聚氰酸按一定比例混合后溶于四氢呋喃或甲苯溶剂中形成一混合溶液；
在所述混合溶液中添加量子点材料，进行搅拌分散均匀，去除溶液，获得荧光胶体材料；以及
将所述荧光胶体材料涂覆在一发光芯片上，进行加热固化，使所述荧光胶体材料聚合成膜，形成封装荧光胶层。
9.一种量子点背光源，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的封装荧光胶层。
10.根据权利要求9所述的量子点背光源，其特征在于，还包括：
基板；以及
发光芯片，设于所述基板上；所述发光芯片发出蓝光；
其中，所述封装荧光胶层包覆所述发光芯片，用于热量传递并散热。
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