Led螢光薄膜的製造方法
2023-10-07 03:32:29 1
Led螢光薄膜的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種LED螢光薄膜的製造方法，採用溶膠凝膠法或噴塗法，在LED器件器件上貼附螢光薄膜，本方法在已獲得確定的螢光薄膜中去除掉製備工藝過程中所引入的有機成份，改善了螢光薄膜的物理化學性質，更好地滿足了後續封裝工藝對螢光粉層物化特性的要求。使用螢光薄膜將有利於LED的散熱，提高LED器件的壽命，並且由於消除了螢光粉在矽膠或者樹脂中濃度的不等，有利提高LED產品的一致性。同時螢光薄膜具有良好的柔韌性和機械強度，同時貼裝工藝簡便十分有利於平面化LED器件的批量生產。
【專利說明】LED螢光薄膜的製造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及光電【技術領域】，具體涉及一種在LED晶片出光表面製備螢光螢光薄膜的方法。
【背景技術】
[0002]近年，無論是無機還是有機發光器件(LED/0LED)，白光LED器件及其在照明相關領域的應用研究都受到了學術和產業界的高度重視白光LED產生白光主要有兩條途徑:第一種是將紅、綠、藍三種LED組合產生白光；第二種是用LED去激發光轉換螢光粉混合形成白光，這種途徑有兩種實現方案，其中比較成熟的方法是藍光LED晶片與(如YAG: Ce3+等)黃色螢光粉搭配來實現白光發射。
[0003]對於光致轉換的白光LED，螢光粉塗層的結構、特性對器件的性能有著至關重要的影響。
[0004]目前的工藝是將螢光粉顆粒與透明膠體(如環氧膠、矽膠等)混合，通過點膠，在LED晶片上塗覆螢光粉與膠體的混合體層。具體工藝方法為:第一步把LED晶片固定在帶杯口的支架上，第二步用金線鍵合LED晶片正負極，第三步用矽膠或環氧樹脂與螢光粉進行混合，第四步拿螢光粉混合液到點膠機上進行點膠。
[0005]但這樣得到的螢光粉層結構有幾個缺點:1、螢光粉混合液會受支架杯口形狀的影響而產生黃圈或藍圈現象；2、點膠的方式是運用重力讓內含螢光粉和膠體的混合液流動後將LED晶片包裹，所以在LED發光面上尚無法達到均勻；上述缺點均會導致LED出光的均勻性差。3、器件間的螢光粉層重複性差，極大地制約了批量化生產和成品率。
【發明內容】
[0006]本發明所要解決的問題是如何提供一種LED螢光粉層製備方法，該方法能克服現有技術中的缺陷，同時改善了螢光粉層的物理化學性質，能夠更好地滿足後續封裝工藝對螢光粉層物化特性的要求，有利於實現高效的螢光粉轉換型LED器件。
[0007]為了解決上述問題，本發明所採取的技術方案是:
一種LED螢光薄膜的製造方法，其特徵在於:包括以下步驟:
(I)、將有機高分子材料以及含有稀土元素的螢光粉料作前驅體，在液相下將上述原料均勻混合，並進行水解、縮合化學反應，在溶液中形成穩定的透明溶膠體系，溶膠經陳化膠粒間緩慢聚合，形成三維空間網絡結構的螢光凝膠。
[0008](2)、將製備好的螢光凝膠附著在薄膜材料上，並進行乾燥、固化製成螢光薄膜。
[0009](3)、將螢光薄膜剝離得到分子乃至納米亞結構且具有一定柔韌性和機械強度的透明螢光薄膜。
[0010]前述的一種LED螢光薄膜的製造方法，其特徵在於:在步驟(I)中所用的具有液體特徵的膠體體系包括:PMMA、PVC、矽膠或其它有機高分子材料中的一種或幾種組合；其分散粒子的大小在I?IOOOnm之間。[0011]前述的一種LED螢光薄膜的製造方法，其特徵在於:在步驟(I)中所述螢光粉材料是含鍶，鈰，鈾稀土的氧化物或氮化物
前述的一種LED螢光薄膜的製造方法，其特徵在於:在步驟(2)中將製備好的螢光凝膠通過壓延、噴塗或旋塗的方法附著在薄膜材料上。
[0012]前述的一種LED螢光薄膜的製造方法，其特徵在於:在步驟(2)中所述薄膜材料為PET、PVC、PVE材料的一種，且薄膜材料允許在低溫下連同螢光凝膠烘乾，不出現分解現象。
[0013]前述的一種LED螢光薄膜的製造方法，其特徵在於:在步驟(2)中用加熱的方法進行乾燥、固化，乾燥溫度為100°C?140°c，或者採用紫外固化法，在螢光薄膜內摻入紫外固化劑，直接進行固化。
[0014]一種LED螢光薄膜的製造方法，其特徵在於:包括以下步驟:
(1)、制螢光粉塗料:將包含螢光粉的顆粒與膠體，按螢光粉與膠體1%_10%的比例混合，均勻分散，形成螢光粉膠分散體即螢光粉塗料；
(2)、將步驟(I)得到的螢光粉塗料利用噴槍或碟式霧化器，藉助於壓力或離心力，分散成均勻而微細的霧滴，施塗於薄膜表面上；或者用類似噴墨列印的方法把圖案直接印刷在薄膜上。
[0015]( 3 )、將噴塗好的螢光薄膜乾燥、固化。
[0016]前述的一種LED螢光薄膜的製造方法，其特徵在於:所述步驟(2)中噴塗的方法是空氣噴塗、無空氣噴塗、靜電噴塗等一種或幾種組合；或採用雷射列印的工藝將螢光粉塗料列印在薄膜材料上。
[0017]前述的一種LED螢光薄膜的製造方法，其特徵在於:在步驟(3)中，用加熱的方法進行乾燥、固化，乾燥溫度為100°C?140°c，或者採用紫外固化法，在螢光薄膜內摻入紫外固化劑，直接進行固化。
[0018]本發明的有益效果是:本發明在LED晶片表面直接覆蓋一層厚度均勻的螢光薄膜，與傳統的點膠工藝相比，由於消除了螢光粉在矽膠或者樹脂中濃度的不等，有利提高LED產品的一致性，本方法製得平面薄膜的出光均勻性較好、柔韌性好，同時螢光薄膜的厚度容易控制，屬於平面化工藝，適合集成規模化的生產。
[0019]本發明特別在PCLED型白光LED的螢光粉薄片的製備過程中具有應用價值，既可以應用於已切割好的LED晶片上，符合目前多數LED封裝企業的產業技術要求，也可以應用於LED晶片切割之前(晶圓即wafer規模上)，在LED晶片組的表面覆蓋螢光粉薄片後，再進行晶片切割、封裝，具有很高的可重複操作性及量產一致性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明製作LED螢光薄膜的工藝流程圖。
[0021]圖2是本發明覆蓋螢光薄膜的LED晶片示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本發明作進一步的描述。
[0023]如圖1所示，一種LED螢光薄膜的製造方法，包括以下步驟:
1、將螢光粉摻Ce鋁酸鹽與與溶膠(如PMMA/PVA)、均勻混合。[0024]2、具有包裹層的螢光凝膠體系和去離子水混合均勻，形成穩定的螢光粉顆粒在PMMA/PVA中的分散體。
[0025]3、在擠壓機上通過壓延的方法，得到具有一定厚度的螢光薄膜。
[0026]4、將具有螢光粉薄膜放入空氣乾燥箱中加熱並固化，保持一段時間，待薄膜中的有機溶劑揮發後才降溫取出得到螢光薄膜。
[0027]5、通過機械切割的方法得到具有一定尺寸要求的螢光薄膜。
[0028]6、將製備好的螢光薄膜通過點膠或冷貼膜的方法在真空條件下直接覆蓋在固晶好的LED器件上。
[0029]如圖2所示，本發明覆蓋螢光薄膜的LED器件示意圖，包括LED晶片1、導電線路
2、螢光薄膜3、陶瓷或塑料襯底4。所述每個LED晶片I通過導電線路2相互連接，所述導電線路2伸出的兩端分別與外部電極相連接，在LED晶片I上覆蓋有螢光薄膜3，在螢光薄膜3的外側設置有陶瓷或塑料襯底4。
[0030]下面具體一種螢光薄膜的製造過程:
螢光粉:LED黃光螢光粉Y6A110012，
LED白光膠水:JS-03白光專用膠，
LED白光固化劑:B型固化劑。
[0031]LED白光膠水:LED白光固化劑:螢光粉的重量比為1:1: (0.085?0.12)進行縮合反應，形成三維空間網絡結構的螢光凝膠。然後在固化溫度125°C _135°C，固化60分鐘製成螢光薄膜，最後通過脫模劑脫模，塗層厚度:50-200 u m。
[0032]以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特徵及優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.一種LED螢光薄膜的製造方法，其特徵在於:包括以下步驟: (1)、將有機高分子材料以及含有稀土元素的螢光粉料作前驅體，在液相下將上述原料均勻混合，並進行水解、縮合化學反應，在溶液中形成穩定的透明溶膠體系，溶膠經陳化膠粒間緩慢聚合，形成三維空間網絡結構的螢光凝膠； (2)、將製備好的螢光凝膠附著在薄膜材料上，並進行乾燥、固化製成螢光薄膜； (3)、將螢光薄膜剝離得到分子乃至納米亞結構且具有一定柔韌性和機械強度的透明螢光薄膜。
2.根據權利要求1所述的一種LED螢光薄膜的製造方法，其特徵在於:在步驟(I)中所用的具有液體特徵的膠體體系包括:PMMA、PVC、矽膠或其它有機高分子材料中的一種或幾種組合；其分散粒子的大小在I?IOOOnm之間。
3.根據權利要求2所述的一種LED螢光薄膜的製造方法，其特徵在於:在步驟(I)中所述螢光粉材料是含鍶，鈰，鈾稀土的氧化物或氮化物。
4.根據權利要求3所述的一種LED螢光薄膜的製造方法，其特徵在於:在步驟(2)中將製備好的螢光凝膠通過壓延、噴塗或旋塗的方法附著在薄膜材料上。
5.根據權利要求4所述的一種LED螢光薄膜的製造方法，其特徵在於:在步驟(2)中所述薄膜材料為PET、PVC、PVE材料的一種，且薄膜材料允許在低溫下連同螢光凝膠烘乾，不出現分解現象。
6.根據權利要求5所述的一種LED螢光薄膜的製造方法，其特徵在於:在步驟(2)中用加熱的方法進行乾燥、固化，乾燥溫度為100°c?140°C，或者採用紫外固化法，在螢光薄膜內摻入紫外固化劑，直接進行固化。
7.—種LED螢光薄膜的製造方法，其特徵在於:包括以下步驟: (1)、制螢光粉塗料:將包含螢光粉的顆粒與膠體，按螢光粉與膠體1%_10%的比例混合，均勻分散，形成螢光粉膠分散體即螢光粉塗料； (2)、將步驟(I)得到的螢光粉塗料利用噴槍或碟式霧化器，藉助於壓力或離心力，分散成均勻而微細的霧滴，施塗於薄膜表面上；或者用類似噴墨列印的方法把圖案直接印刷在薄膜上； (3)、將噴塗好的螢光薄膜乾燥、固化。
8.根據權利要求7所述的一種LED螢光薄膜的製造方法，其特徵在於:所述步驟(2)中噴塗的方法是空氣噴塗、無空氣噴塗、靜電噴塗等一種或幾種組合；或採用雷射列印的工藝將螢光粉塗料列印在薄膜材料上。
9.根據權利要求8所述的一種LED螢光薄膜的製造方法，其特徵在於:在步驟(3)中，用加熱的方法進行乾燥、固化，乾燥溫度為100°c?140°C，或者採用紫外固化法，在螢光薄膜內摻入紫外固化劑，直接進行固化。
【文檔編號】H01L33/00GK103762282SQ201110459151
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2011年12月31日 優先權日:2011年12月31日
【發明者】高鞠 申請人:蘇州晶品光電科技有限公司