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LED荧光薄膜的制造方法

阅读:745发布:2024-01-14

专利汇可以提供LED荧光薄膜的制造方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种LED 荧光 薄膜 的制造方法,采用溶胶凝胶法或 喷涂 法,在LED器件器件上贴附荧光薄膜,本方法在已获得确定的荧光薄膜中去除掉制备工艺过程中所引入的有机成份,改善了荧光薄膜的物理化学性质,更好地满足了后续封装工艺对荧光粉层物化特性的要求。使用荧光薄膜将有利于LED的 散热 ,提高LED器件的寿命,并且由于消除了荧光粉在 硅 胶或者 树脂 中浓度的不等,有利提高LED产品的一致性。同时荧光薄膜具有良好的柔韧性和机械强度,同时贴装工艺简便十分有利于平面化LED器件的批量生产。,下面是LED荧光薄膜的制造方法专利的具体信息内容。

1.一种LED荧光薄膜的制造方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)、将有机高分子材料以及含有稀土元素的荧光粉料作前驱体,在液相下将上述原料均匀混合,并进行解、缩合化学反应,在溶液中形成稳定的透明溶胶体系,溶胶经陈化胶粒间缓慢聚合,形成三维空间网络结构的荧光凝胶;
(2)、将制备好的荧光凝胶附着在薄膜材料上,并进行干燥、固化制成荧光薄膜;
(3)、将荧光薄膜剥离得到分子乃至纳米亚结构且具有一定柔韧性和机械强度的透明荧光薄膜。
2.根据权利要求1所述的一种LED荧光薄膜的制造方法,其特征在于:在步骤(1)中所用的具有液体特征的胶体体系包括:PMMA、PVC、胶或其它有机高分子材料中的一种或几种组合;其分散粒子的大小在1~1000nm之间。
3.根据权利要求2所述的一种LED荧光薄膜的制造方法,其特征在于:在步骤(1)中所述荧光粉材料是含锶,铈,稀土的化物或氮化物。
4.根据权利要求3所述的一种LED荧光薄膜的制造方法,其特征在于:在步骤(2)中将制备好的荧光凝胶通过压延、喷涂旋涂的方法附着在薄膜材料上。
5.根据权利要求4所述的一种LED荧光薄膜的制造方法,其特征在于:在步骤(2)中所述薄膜材料为PET、PVC、PVE材料的一种,且薄膜材料允许在低温下连同荧光凝胶烘干,不出现分解现象。
6.根据权利要求5所述的一种LED荧光薄膜的制造方法,其特征在于:在步骤(2)中用加热的方法进行干燥、固化,干燥温度为100℃~140℃,或者采用紫外固化法,在荧光薄膜内掺入紫外固化剂,直接进行固化。
7.一种LED荧光薄膜的制造方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)、制荧光粉涂料:将包含荧光粉的颗粒与胶体,按荧光粉与胶体1%-10%的比例混合,均匀分散,形成荧光粉胶分散体即荧光粉涂料;
(2)、将步骤(1)得到的荧光粉涂料利用喷枪或碟式雾化器,借助于压离心力,分散成均匀而微细的雾滴,施涂于薄膜表面上;或者用类似喷墨打印的方法把图案直接印刷在薄膜上;
(3)、将喷涂好的荧光薄膜干燥、固化。
8.根据权利要求7所述的一种LED荧光薄膜的制造方法,其特征在于:所述步骤(2)中喷涂的方法是空气喷涂、无空气喷涂、静电喷涂等一种或几种组合;或采用激光打印的工艺将荧光粉涂料打印在薄膜材料上。
9.根据权利要求8所述的一种LED荧光薄膜的制造方法,其特征在于:在步骤(3)中,用加热的方法进行干燥、固化,干燥温度为100℃~140℃,或者采用紫外固化法,在荧光薄膜内掺入紫外固化剂,直接进行固化。

说明书全文

LED荧光薄膜的制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及光电技术领域,具体涉及一种在LED芯片出光表面制备荧光荧光薄膜的方法。

背景技术

[0002] 近年,无论是无机还是有机发光器件(LED/OLED),白光LED器件及其在照明相关领域的应用研究都受到了学术和产业界的高度重视白光LED产生白光主要有两条途径:第一种是将红、绿、蓝三种LED组合产生白光;第二种是用LED去激发光转换荧光粉混合形成白光,这种途径有两种实现方案,其中比较成熟的方法是蓝光LED芯片与(如YAG: Ce3+等)黄色荧光粉搭配来实现白光发射。
[0003] 对于光致转换的白光LED,荧光粉涂层的结构、特性对器件的性能有着至关重要的影响。
[0004] 目前的工艺是将荧光粉颗粒与透明胶体(如环胶、胶等)混合,通过点胶,在LED芯片上涂覆荧光粉与胶体的混合体层。具体工艺方法为:第一步把LED晶片固定在带杯口的支架上,第二步用金线键合LED晶片正负极,第三步用硅胶或环氧树脂与荧光粉进行混合,第四步拿荧光粉混合液到点胶机上进行点胶。
[0005] 但这样得到的荧光粉层结构有几个缺点:1、荧光粉混合液会受支架杯口形状的影响而产生黄圈或蓝圈现象;2、点胶的方式是运用重让内含荧光粉和胶体的混合液流动后将LED芯片包裹,所以在LED发光面上尚无法达到均匀;上述缺点均会导致LED出光的均匀性差。3、器件间的荧光粉层重复性差,极大地制约了批量化生产和成品率。

发明内容

[0006] 本发明所要解决的问题是如何提供一种LED荧光粉层制备方法,该方法能克服现有技术中的缺陷,同时改善了荧光粉层的物理化学性质,能够更好地满足后续封装工艺对荧光粉层物化特性的要求,有利于实现高效的荧光粉转换型LED器件。
[0007] 为了解决上述问题,本发明所采取的技术方案是:一种LED荧光薄膜的制造方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)、将有机高分子材料以及含有稀土元素的荧光粉料作前驱体,在液相下将上述原料均匀混合,并进行解、缩合化学反应,在溶液中形成稳定的透明溶胶体系,溶胶经陈化胶粒间缓慢聚合,形成三维空间网络结构的荧光凝胶。
[0008] (2)、将制备好的荧光凝胶附着在薄膜材料上,并进行干燥、固化制成荧光薄膜。
[0009] (3)、将荧光薄膜剥离得到分子乃至纳米亚结构且具有一定柔韧性和机械强度的透明荧光薄膜。
[0010] 前述的一种LED荧光薄膜的制造方法,其特征在于:在步骤(1)中所用的具有液体特征的胶体体系包括:PMMA、PVC、硅胶或其它有机高分子材料中的一种或几种组合;其分散粒子的大小在1~1000nm之间。
[0011] 前述的一种LED荧光薄膜的制造方法,其特征在于:在步骤(1)中所述荧光粉材料是含锶,铈,稀土的氧化物或氮化物前述的一种LED荧光薄膜的制造方法,其特征在于:在步骤(2)中将制备好的荧光凝胶通过压延、喷涂旋涂的方法附着在薄膜材料上。
[0012] 前述的一种LED荧光薄膜的制造方法,其特征在于:在步骤(2)中所述薄膜材料为PET、PVC、PVE材料的一种,且薄膜材料允许在低温下连同荧光凝胶烘干,不出现分解现象。
[0013] 前述的一种LED荧光薄膜的制造方法,其特征在于:在步骤(2)中用加热的方法进行干燥、固化,干燥温度为100℃~140℃,或者采用紫外固化法,在荧光薄膜内掺入紫外固化剂,直接进行固化。
[0014] 一种LED荧光薄膜的制造方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)、制荧光粉涂料:将包含荧光粉的颗粒与胶体,按荧光粉与胶体1%-10%的比例混合,均匀分散,形成荧光粉胶分散体即荧光粉涂料;
(2)、将步骤(1)得到的荧光粉涂料利用喷枪或碟式雾化器,借助于压力或离心力,分散成均匀而微细的雾滴,施涂于薄膜表面上;或者用类似喷墨打印的方法把图案直接印刷在薄膜上。
[0015] (3)、将喷涂好的荧光薄膜干燥、固化。
[0016] 前述的一种LED荧光薄膜的制造方法,其特征在于:所述步骤(2)中喷涂的方法是空气喷涂、无空气喷涂、静电喷涂等一种或几种组合;或采用激光打印的工艺将荧光粉涂料打印在薄膜材料上。
[0017] 前述的一种LED荧光薄膜的制造方法,其特征在于:在步骤(3)中,用加热的方法进行干燥、固化,干燥温度为100℃~140℃,或者采用紫外固化法,在荧光薄膜内掺入紫外固化剂,直接进行固化。
[0018] 本发明的有益效果是:本发明在LED芯片表面直接覆盖一层厚度均匀的荧光薄膜,与传统的点胶工艺相比,由于消除了荧光粉在硅胶或者树脂中浓度的不等,有利提高LED产品的一致性,本方法制得平面薄膜的出光均匀性较好、柔韧性好,同时荧光薄膜的厚度容易控制,属于平面化工艺,适合集成规模化的生产。
[0019] 本发明特别在PCLED型白光LED的荧光粉薄片的制备过程中具有应用价值,既可以应用于已切割好的LED芯片上,符合目前多数LED封装企业的产业技术要求,也可以应用于LED晶片切割之前(晶圆即wafer规模上),在LED芯片组的表面覆盖荧光粉薄片后,再进行芯片切割、封装,具有很高的可重复操作性及量产一致性。附图说明
[0020] 图1是本发明制作LED荧光薄膜的工艺流程图
[0021] 图2是本发明覆盖荧光薄膜的LED芯片示意图。

具体实施方式

[0022] 下面结合附图对本发明作进一步的描述。
[0023] 如图1所示,一种LED荧光薄膜的制造方法,包括以下步骤:1、将荧光粉掺Ce酸盐与与溶胶(如PMMA/PVA)、均匀混合。
[0024] 2、具有包裹层的荧光凝胶体系和去离子水混合均匀,形成稳定的荧光粉颗粒在PMMA/PVA中的分散体。
[0025] 3、在挤压机上通过压延的方法,得到具有一定厚度的荧光薄膜。
[0026] 4、将具有荧光粉薄膜放入空气干燥箱中加热并固化,保持一段时间,待薄膜中的有机溶剂挥发后才降温取出得到荧光薄膜。
[0027] 5、通过机械切割的方法得到具有一定尺寸要求的荧光薄膜。
[0028] 6、将制备好的荧光薄膜通过点胶或冷贴膜的方法在真空条件下直接覆盖在固晶好的LED器件上。
[0029] 如图2所示,本发明覆盖荧光薄膜的LED器件示意图,包括LED芯片1、导电线路2、荧光薄膜3、陶瓷或塑料衬底4。所述每个LED芯片1通过导电线路2相互连接,所述导电线路2伸出的两端分别与外部电极相连接,在LED芯片1上覆盖有荧光薄膜3,在荧光薄膜3的外侧设置有陶瓷或塑料衬底4。
[0030] 下面具体一种荧光薄膜的制造过程:荧光粉:LED黄光荧光粉Y6Al10O12,
LED 白光胶水:JS-03 白光专用胶,
LED 白光固化剂:B型固化剂。
[0031] LED 白光胶水:LED 白光固化剂:荧光粉的重量比为1:1:(0.085~0.12)进行缩合反应,形成三维空间网络结构的荧光凝胶。然后在固化温度125℃-135℃,固化60分钟制成荧光薄膜,最后通过脱模剂脱模,涂层厚度:50-200μm。
[0032] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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