一种量子点LED背光器件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种量子点LED背光器件及其制备方法。该种量子点LED背光器件为量子点粉体下凸式远程图形背光器件；制备方法为将粉体分布均匀的封装胶体背向高速离心，并利用空心粒子加速背向离心过程，使得封装胶体中的粉体快速一致背向沉降至杯面顶部，实现远程结构的一步式制备；量子点相对于传统荧光粉具有更高的荧光效率以及色纯度，远程结构提高了量子点的有效激发效率，显著提升光效及改善空间色温分布，下凸式图形具有聚光效果，对于背光器件的性能发挥更为有利。本发明专利技术的LED背光器件具有性能优异、制备方法简单快速等优点，适用于工业大规模生产。

【技术实现步骤摘要】
一种量子点LED背光器件及其制备方法
本专利技术涉及机械制造及光学元器件制造领域，具体涉及一种量子点LED背光器件及其制备方法。技术背景背光器件与人们的生活紧密联系，有着广泛的应用前景。背光器件是一种通过供应充足亮度及均匀分布的光源，从而使显示模块能正常显示影像的器件。现有LED量子点显示屏中，所采用发光二极管（LED：LightEmittingDiode）中量子点均匀分布于封装胶体内部，位于芯片底部的量子点难以被激发利用，且由于芯片为朗伯发射光源，在器件大角度区域处光较弱，空间色温均匀性较差，因此背光显示的均匀性较差。传统LED制造业提出用远程喷涂的方式将荧光粉层喷涂至白胶顶部，从而使得荧光粉聚集在顶部，使得荧光粉充分被利用。然而两层结构的制作工艺较为繁琐。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的缺点与不足，本专利技术提供了一种新型远程量子点高效LED背光器件及其制备方法。本专利技术克服了传统两步分层式远程结构器件存在的工艺繁琐的缺陷，提供了一种量子点LED背光器件的制备方法，通过一步式制备出下凸型远程结构，且该种量子点LED背光器件具有制备工艺简单、光效高等优点，易于实现工业化生产。本专利技术通过如下技术方案实现。一种量子点LED背光器件的制备方法，包括如下步骤：（1）封装胶体的制备：选取低密度空心粒子、量子点和高密度光学硅胶依次加入脱泡陶瓷杯中，再加入搅拌珠，在真空脱泡机中进行真空脱泡，得到封装胶体；（2）恒温点胶及封压胶面：将LED支架放置在恒温加热台上预热后，采用制备好的封装胶体对放置在加热台的LED支架进行点胶；再将表面涂有离模剂的聚酰亚胺高温胶带贴紧于已点胶的LED支架杯面一端，并将该杯面一端进行单方向低温封压，使聚酰亚胺高温胶带完整贴合于杯面，并将多余封装胶体挤出，使封装胶体与支架杯面平齐；（3）粉体高速背向离心：将已贴聚酰亚胺高温胶带的LED支架背向放入高速离心机，即固有芯片框架的LED支架的散热基板背面一端朝向离心轴放置，进行离心；（4）器件固化：将离心后的LED支架放置于固化炉中，预热后进行固化，固化成型，冷却，撕去聚酰亚胺高温胶带，得到所述量子点LED背光器件。进一步地，步骤（1）中，所述高密度光学硅胶为混合后密度为1-1.5g/cm3的硅胶，包括混合后密度为1.02g/cm2的道康宁OE6351低折硅胶、混合后密度为1.18g/cm2的道康宁OE6650高折硅胶。进一步地，步骤（1）中，所述低密度空心粒子的密度为0.6-0.8g/cm2，包括TiO2或ZnO空心粒子。进一步地，步骤（1）中，所述低密度空心粒子的直径为20~40nm。进一步地，步骤（1）中，所述量子点的主波长为540-560nm，包括CdSe或ZnS量子点；在高速离心机离心时，低密度空心粒子在高密度光学硅胶环境下快速上浮至杯面，有利于带动并加速量子点一致快速地背向离心至杯面。进一步地，步骤（1）中，所述量子点的直径为5~8nm。进一步地，步骤（1）中，按质量比，低密度空心粒子：量子点：高密度硅胶=1:5:400~1:5:450。更进一步地，步骤（1）中，按质量比，低密度空心粒子：量子点：高密度硅胶=1:5:400或1:5:450，对应制备得出的背光器件的色温分别为正白（5000-6500K）、冷白（6500-8000K）。进一步地，步骤（2）中，所述预热的温度为40~50℃，时间为10~15min。进一步地，步骤（2）中，所述低温封压的温度为50℃-60℃。进一步地，步骤（2）中，所述点胶的点胶量以支架杯面微凸为宜。进一步地，步骤（2）中，所述封压过程是利用封压宽度可调的封压头进行低温单一方向封压，封压头限位侧压板两端位置可根据具体背光器件的宽度及角度进行调整，以确保将聚酰亚胺高温胶带紧密贴合于背光器件外表面。进一步地，步骤（3）中，所述离心的转速为10000~12000rpm，时间为5-8min。高速离心机10000~12000rpm的转速可用于控制远程量子点图形的下凸形状；转速越低，远程量子点图形下凸程度越大，越利于聚光；转速越高，远程量子点图形下凸程度越小，越利于出光角度的增大。进一步地，步骤（4）中，所述预热是在60℃-70℃加热20-30min。进一步地，步骤（4）中，所述固化是在150℃加热固化3h。进一步地，步骤（4）中，撕去聚酰亚胺高温胶带是在离子风环境下轻轻撕去。由上述任一项所述制备方法制得的一种量子点LED背光器件，包括封装胶体和LED支架；包含有量子点及空心粒子的封装胶体封装于LED支架的内部，经过背向离心的作用，封装胶体中的量子点在空心粒子的作用下离心至LED支架上部分，与背光器件杯面平齐，呈下凸形状；LED支架底部的LED散热基板内表面上固定有LED芯片框架。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和有益效果：（1）本专利技术克服了传统两步分层式远程结构器件存在的工艺繁琐的缺陷，提出了硅胶、量子点及空心粒子共同组成封装胶体，并采用恒温点胶及封压胶面技术预封出初步器件雏形，封装胶体中的量子点粉体通过高速离心机的背向离心及空心粒子加速离心过程的共同作用，使得量子点粉体呈下凸状一步背向沉降至杯面顶部处，再经固化成型，一步式制备得到量子点LED背光器件；（2）本专利技术的量子点LED背光器件，通过背向离心一步式将量子点粉体背向沉降至杯面并呈下凸形状，下凸形状有利于量子点粉体的充分利用从而提高光效及空间色温均匀性，还能起到聚光的效果，内部加入的空心粒子除能加速离心进程外，还能起到良好的散射作用，有利于背光器件性能的整体发挥；（3）本专利技术的量子点LED背光器件具有光效高，制造工艺简单快速等优点，易于实现工业化生产。附图说明图1为实施例1制备的远程1836小尺寸LED背光器件的示意图；图2为实施例2制备的远程高效超薄型小尺寸背光模块的示意图；图3为封压原理示意图；图4是背向离心工序示意图；图5是远程1836小尺寸LED背光器件显微镜剖面拍摄图。具体实施方式下面结合实施例及附图，对本专利技术作进一步地详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。如图3所示，为恒温点胶及封压胶面过程中的封压原理的示意图，包括封压板7、聚酰亚胺高温胶带8、侧压板9、定位钉10和位移槽11；根据背光器件的尺寸大小，通过调节侧压板9使聚酰亚胺高温胶带8贴合于器件杯面，并锁紧定位钉10使聚酰亚胺高温胶带8被定位，封压板7经过单方向压力作用，对聚酰亚胺高温胶带8进行封压，使背光器件内部未固化封装胶体保持稳定不流动的状态。实施例1一种远程小尺寸量子点LED背光器件的制造方法，包括如下步骤：（1）封装胶体的制备：称量TiO2空心粒子（密度为0.8g/cm2，粒径为20nm）0.02g，称量波长为545nm的ZnS量子点粉末（密度为1.15g/cm2，粒径为6nm）0.1g，称量混合后密度为1.02g/cm2的道康宁OE6351低折硅胶8g，使得质量配比为低密度TiO2空心粒子：ZnS量子点：高密度硅胶=1:5:400，依次将三种材料加入脱泡陶瓷杯，并加入搅拌珠若干，在真空脱泡机中进行真空脱泡；（2）恒温点胶及封压胶面：将1836背光支架放置在40℃恒温加热台上预热10min；将制备好的封装胶体装入点胶机的点胶枪中，排出点胶枪枪头处的胶体，使用剩余胶体对放置在恒温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种量子点LED背光器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）封装胶体的制备：选取低密度空心粒子、量子点和高密度光学硅胶依次加入脱泡陶瓷杯中，再加入搅拌珠，在真空脱泡机中进行真空脱泡，得到封装胶体；（2）恒温点胶及封压胶面：将LED支架放置在恒温加热台上预热后，采用制备好的封装胶体对放置在加热台的LED支架进行点胶；再将表面涂有离模剂的聚酰亚胺高温胶带贴紧于已点胶的LED支架杯面一端，并将该杯面一端进行单方向低温封压，使聚酰亚胺高温胶带完整贴合于杯面，并将多余封装胶体挤出，使封装胶体与支架杯面平齐；（3）粉体高速背向离心：将已贴聚酰亚胺高温胶带的LED支架背向放入高速离心机，即固有芯片框架的LED支架的散热基板背面一端朝向离心轴放置，进行离心；（4）器件固化：将离心后的LED支架放置于固化炉中，预热后进行固化，固化成型，冷却，撕去聚酰亚胺高温胶带，得到所述量子点LED背光器件。

【技术特征摘要】
1.一种量子点LED背光器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）封装胶体的制备：选取低密度空心粒子、量子点和高密度光学硅胶依次加入脱泡陶瓷杯中，再加入搅拌珠，在真空脱泡机中进行真空脱泡，得到封装胶体；（2）恒温点胶及封压胶面：将LED支架放置在恒温加热台上预热后，采用制备好的封装胶体对放置在加热台的LED支架进行点胶；再将表面涂有离模剂的聚酰亚胺高温胶带贴紧于已点胶的LED支架杯面一端，并将该杯面一端进行单方向低温封压，使聚酰亚胺高温胶带完整贴合于杯面，并将多余封装胶体挤出，使封装胶体与支架杯面平齐；（3）粉体高速背向离心：将已贴聚酰亚胺高温胶带的LED支架背向放入高速离心机，即固有芯片框架的LED支架的散热基板背面一端朝向离心轴放置，进行离心；（4）器件固化：将离心后的LED支架放置于固化炉中，预热后进行固化，固化成型，冷却，撕去聚酰亚胺高温胶带，得到所述量子点LED背光器件。2.根据权利要求1所述的一种量子点LED背光器件的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述高密度光学硅胶为混合后密度为1-1.5g/cm3的硅胶，包括混合后密度为1.02g/cm2的道康宁OE6351低折硅胶、混合后密度为1.18g/cm2的道康宁OE6650高折硅胶。3.根据权利要求1所述的一种量子点LED背光器件的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述低密度空心粒子的密度为0.6-0.8g/cm2，包括TiO2或ZnO空心粒子；所述低密度空心粒子的直径为20~40nm。4.根据权利要求1所述的一种量子点LED背光器件的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述量子点的主波长为540-560nm；所述量子点包括CdSe或ZnS量子点；所述量子点的直径为5~...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤勇，李宗涛，余彬海，李志，余树东，李家声，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44