CN101847680A - 采用丝网印刷工艺的白光led荧光粉膜层及制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种采用丝网印刷工艺的白光LED荧光粉膜层及制作方法，该荧光粉膜层包括透明的荧光粉载体和利用丝印技术制作在载体上面的LED荧光粉膜层；其制作方法包括以下步骤：制作丝印网版、载体表面清洗、荧光粉浆料配置、将荧光粉浆料印刷在载体上、固化等；本发明的方法中，荧光粉比例可以精确控制，制作出各种色温的荧光粉膜层，其膜层厚度均匀，可以灵活、广泛应用，制作出的LED光源亮度均匀、转换效率高、可靠性好。

Description

采用丝网印刷工艺的白光LED荧光粉膜层及制作方法
技术领域
本发明涉及一种白光LED荧光粉膜层及其制作方法，属于半导体照明的技术范畴。
背景技术
现有技术中的白光LED灯具一般是产生蓝光的LED芯片与荧光物质层紧贴并被封装在一个密闭空间内以形成白光LED。
这种结构的缺点为：直接在蓝光LED芯片上涂荧光粉，荧光粉的均匀性难以控制，进而导致最后形成的白光LED成品的光亮度一致性差，并且难以在成品制造后调整成品白光LED灯具的色温；荧光粉直接接触蓝光LED芯片的管芯，蓝光LED芯片发出的热量使荧光粉的工作温度偏高，加快了荧光粉的老化衰减过程，影响了整个白光LED灯具的使用寿命。
公开号为CN101017814A的发明专利申请公开了一种隔离式荧光膜白光LED灯，预先用荧光粉等材料制成荧光膜，再将荧光膜与LED芯片保持适当距离设在LED芯片发光面的前方，最后将荧光膜与LED芯片封装在一个密闭空间内从而形成隔离式荧光膜白光LED灯。公开号为CN101294662A的发明专利申请公开了一种白光LED照明灯具及其制造方法，将冷色LED光源与透光层密封在一个空间内，将涂有荧光物质层的透光载体设于透光层前方的灯具壳体上以形成白光LED。
CN101017814A和CN101294662A公开的白光LED灯具的荧光粉与LED芯片未紧密贴附，在一定程度上减少了二者之间产生热的相互影响，延长了白光LED灯的使用寿命。在CN101017814A和CN101294662A公开的白光LED并没有涉及到荧光物质层的制作方法，实际上，制作转换效率高、厚度均匀的白光LED荧光粉膜层非常困难，这正是上述两种光源虽然具有明显的优点，但是迟迟无法进入市场的原因。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种白光LED荧光粉膜层。
其目的之二是提供上述白光LED荧光粉膜层的制作方法。
为了实现上述目的一，本发明采用如下技术方案：
一种白光LED荧光粉膜层，该荧光粉膜层包括透明的荧光粉载体和利用丝印技术制作在载体上面的LED荧光粉膜层。
所述荧光粉膜层厚度为1微米~10毫米。
所述荧光粉载体的材质为亚克力、PC、塑料、玻璃，其厚度为10微米~10厘米。
所述荧光粉载体为膜状或板状材料。
为实现上述目的二，本发明采用如下技术方案：
一种白光LED荧光粉膜层的制作方法，其包括以下步骤：制作丝印网版、载体表面清洗、荧光粉浆料配置、将荧光粉浆料印刷在载体上、固化等。
所述表面清洗步骤为：
利用有机溶剂对荧光粉载体进行超声波或等离子清洗1秒~10小时，然后再用纯水或去离子水对荧光粉载体进行超声波清洗，去除荧光粉载体表面的污染杂质。
荧光粉浆料印刷在载体上步骤为：
利用丝网印刷将荧光粉膜层涂敷在载体表面，膜层厚度在0.1微米~10毫米，膜层厚度的设计根据LED发出的蓝光(或紫光)强度、荧光粉浆料配比、光源色温决定，膜层厚度的工艺实现由丝网目数、网丝直径、丝印参数、荧光粉浆料特性控制。
在所述荧光粉膜层丝印前或固化步骤后，还需要进行载体成型步骤，该载体成型步骤为：
将材质为亚克力或PC或塑料或玻璃的，板状或膜状的荧光粉载体，根据需要加工成特定形状，其中荧光粉载体的厚度为10微米~10厘米。
所述荧光粉浆料配置步骤为；
配比LED荧光粉和透明胶体，其荧光粉和透明胶体重量比为0.01∶1~100∶1；透明胶选用透明液态胶，所述透明液态胶为环氧树脂或硅树脂或硅胶或UV胶。
本发明的有益效果在于：利用上述方法制作的白光LED光源用荧光粉膜层具有厚度均匀，荧光粉比例可以精确控制，制作出各种色温的荧光粉膜层，可以灵活、广泛应用在LED日光灯、LED射灯、LED路灯、LED隧道灯、LED光源模块等各种白光LED照明光源上，制作出的LED光源亮度均匀、转换效率高、可靠性好。
下面将结合附图，通过优选实施例详细描述本发明。
附图说明
图1是本发明白光LED光源的荧光粉膜层结构示意图。
具体实施方式
实施例一：
如图1所示，为本发明的一种白光LED荧光粉膜层，包括荧光粉载体1和LED荧光粉膜层2，其中荧光粉载体1为透明材质，材质为亚克力、PC、塑料、玻璃等材料，其厚度可以再10微米~10厘米范围内根据需要优化选择，成型为膜状或板状构造；荧光粉膜层2覆着在荧光粉载体1的膜状或板状表面上，其膜层厚度为1微米~10毫米范围内。荧光粉膜层2的具体厚度可以是较薄的1微米，也可以是相对较厚的10毫米，或者受控制的优选制作成适合的膜层厚度；荧光粉膜层2的成分包括LED荧光粉和透明胶体。
现介绍一种本发明白光LED荧光粉膜层的制作方法，其具体步骤如下：
A、根据光源形状，采用直径48微米网丝，设计、制作150目的丝印网版；其中丝印网版的规格可以在50~800目范围内，其具体数值参照浆料粘度和需要的荧光粉膜层厚度；
B、利用酒精对作为荧光粉载体的透明玻璃进行超声波清洗5分钟，去除玻璃表面的污染杂质；再用纯水对玻璃进行超声波清洗5分钟，然后干燥备用；本步骤中，可以用丙酮等有机溶剂代替酒精，其清洗时间可以在1秒~10小时范围内，根据实际情况确定，并且利用有机溶剂对荧光粉载体的清洗，本步骤中，也可以采用等离子清洗的方式；
C、将紫光激发LED荧光粉与透明环氧A胶、透明环氧B胶按照重量比0.1∶1.0∶1.0混合，搅拌30分钟以上使其成为混合均匀的荧光粉浆料，对荧光粉浆料进行真空除气；本步骤中荧光粉与透明液态胶重量比在0.01∶1~100∶1范围内优选；
D、利用制作好的丝印网板，采用适当的丝印参数(压力、离网量、刮刀角度)将荧光粉浆料均匀印刷在透明玻璃上；
E、在120℃温度下对印刷有荧光粉的透明玻璃进行烘烤，待浆料固化后即得到如图1所示的白光LED光源用荧光粉膜层。
上述制作方法中，荧光粉载体的材质还可以是亚克力或PC或塑料，其呈膜状或板状，厚度为10微米~10厘米，在上述步骤步骤C之前或者步骤E之后，还需要将荧光粉载体根据需要的形状进行成型步骤。
实施例二
(A)根据光源形状，采用直径32微米网丝，设计、制作300目的丝印网版；
(B)利用酒精有机溶剂对作为荧光粉载体的透明玻璃板进行超声波清洗5分钟，去除玻璃表面的污染杂质；
(C)用纯水对透明亚玻璃板进行超声波清洗5分钟，然后干燥备用；
(D)将蓝光激发稀土LED荧光粉与UV固化无影胶(JZ-100)按照重量比0.1∶1.0混合，搅拌30分钟以上使二者成为混合均匀的荧光粉浆料，对荧光粉浆料进行真空除气；
(E)利用制作好的丝印网板，采用适当的丝印参数(压力、离网量、刮刀角度)将荧光粉浆料均匀印刷在透明玻璃板上；
(F)用紫外固化灯照射刷有荧光粉的透明玻璃板，进行紫外固化，得到白光LED光源用荧光粉膜层。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种白光LED荧光粉膜层，其特征在于，该荧光粉膜层包括透明的荧光粉载体和利用丝印技术制作在载体上面的LED荧光粉膜层。
2.根据权利要求1所述的白光LED荧光粉膜层，其特征在于，所述荧光粉膜层厚度为1微米~10毫米。
3.根据权利要求1所述的白光LED荧光粉膜层，其特征在于，所述荧光粉载体的材质为亚克力、PC、塑料、玻璃，其厚度为10微米~10厘米。
4.根据权利要求1所述的白光LED荧光粉膜层，其特征在于：所述荧光粉载体为膜状或板状材料。
5.一种如权利要求1所述的白光LED荧光粉膜层的制作方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：制作丝印网版、载体表面清洗、荧光粉浆料配置、将荧光粉浆料印刷在载体上、固化等。
6.如权利要求5所述的白光LED荧光粉的制作方法，其特征在于，所述表面清洗步骤为：
利用有机溶剂对荧光粉载体进行超声波或等离子清洗1秒~10小时，然后再用纯水或去离子水对荧光粉载体进行超声波清洗，去除荧光粉载体表面的污染杂质。
7.如权利要求5所述的白光LED荧光粉的制作方法，其特征在于，荧光粉浆料印刷在载体上步骤为：
利用丝网印刷将荧光粉膜层涂敷在载体表面，膜层厚度在0.1微米~10毫米，膜层厚度的设计根据LED发出的蓝光(或紫光)强度、荧光粉浆料配比、光源色温决定，膜层厚度的工艺实现由丝网目数、网丝直径、丝印参数、荧光粉浆料特性控制。
8.如权利要求5所述的白光LED荧光粉的制作方法，其特征在于，在所述荧光粉膜层丝印前或固化步骤后，还需要进行载体成型步骤，该载体成型步骤为：
将材质为亚克力或PC或塑料或玻璃的，板状或膜状的荧光粉载体，根据需要加工成特定形状，其中荧光粉载体的厚度为10微米~10厘米。
9.如权利要求5所述的白光LED荧光粉的制作方法，其特征在于，所述荧光粉浆料配置步骤为；
配比LED荧光粉和透明胶体，其荧光粉和透明胶体重量比为0.01∶1~100∶1；透明胶选用透明液态胶，所述透明液态胶为环氧树脂或硅树脂或硅胶或UV胶。
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