CN101847682A - 采用沉粉工艺制作的白光led荧光粉膜层及制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用沉粉工艺制作的白光LED荧光粉膜层及制作方法，荧光粉膜层包括具有透明的荧光粉载体和利用沉粉技术制作在载体上面的LED荧光粉膜层，制作的方法其主要步骤包括：载体表面清洗、调和液配制、电解液配制、沉降悬浮液配制、沉粉、倾泻、干燥、焙烧、检查；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，制作出的LED光源亮度均匀、转换效率高、可靠性好。

Description

采用沉粉工艺制作的白光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沉粉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。

所述荧光粉膜层的主要成分包括LED荧光粉、少量的粘接剂、电解质材料，荧光粉和粘接剂材料重量比为0.1~1000，所述粘接剂材料为硅酸钾，所述电解质材料为醋酸钡。

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，其包括如下步骤：载体表面清洗、调和液配制、电解液配制、沉降悬浮液配制、沉粉、倾泻、干燥、焙烧、检查。

所述载体表面清洗步骤为：

利用有机溶剂对荧光粉载体进行超声波清洗或等离子清洗，清洗时间为1秒~10小时，然后再用钝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；所述有机溶剂为酒精或丙酮。

所述沉降悬浮液配制步骤为：

将纯水注入调和瓶中，同时搅拌，将硅酸钾溶液加进调和瓶，同时过滤搅拌，再加入适量的水和LED荧光粉，搅拌，调和成荧光粉悬浮液，并加入电解质溶液，调制成沉降悬浮液。

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目光灯、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

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，膜层厚度的设计根据LED发出的蓝光(或紫光)强度、光源色温决定，膜层厚度的工艺实现由沉降悬浮液配比和沉粉时间等因素控制，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的主要成分包括LED荧光粉、少量的粘接剂、电解质材料，其中LED荧光粉和粘接剂材料重量比为0.1~1000，其比重可以根据需要，可以选择0.1、1000或者10，粘接剂材料为硅酸钾，电解质材料为醋酸钡。

上述白光LED荧光粉膜层的制作方法，依次包括如下步骤：载体表面清洗、调和液配制、电解液配制、沉降悬浮液配制、沉粉、倾泻、干燥、焙烧、检查；其方法具体为：

A、利用有机溶剂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；此步骤中的清洗时间，可以在1秒~10小时范围内根据需要进行调节，实现较佳的清洗效果；本步骤中的有机溶剂可选用酒精、丙酮等。

B、用纯水对玻璃进行超声波清洗5分钟，然后干燥备用；

C、将醋酸钡与水按照一定比例混合，搅拌溶解后，在滚屏机搅拌适当时间，然后经过滤网过滤，配制成醋酸钡溶液；

D、将345～375ml的纯水注入调和瓶中，同时搅拌，量取10％硅酸钾溶液35～60ml，加进调和瓶，同时过滤搅拌约10min，再加入适量的水和0.75～1.75gLED荧光粉，搅拌5min，调和成荧光粉悬浮液(温度为18±2℃)，并加入25～55ml的电解质溶液，调制成沉降悬浮液；

E、注入沉降，将配好的悬浮液倒入带有喷嘴的漏斗中，注入沉粉槽内，沉粉时间约10min；

F、倾泻，轻轻将沉粉槽倾斜，均匀缓慢地将悬浮液倒出，避免出现滑粉现象。在倾倒的过程中，悬浮液流动不能太快，否则导致荧光面出现筋条等流粉不良缺陷；

G、吹入干燥空气，干燥一段时间，使得屏完全干燥，在恒温箱中焙烧一段时间，得到附着于透明载体上的白光LED荧光粉膜层；

H、焙烧，在300℃恒温箱中进行焙烧，时间30min；

I、选择透光境检查，确保荧光粉无欠损、无剥离。

上述制作过程中，还需要对膜层进行成型加工工艺，具体为：待荧光粉膜层沉粉工艺完成后，根据需要加工成各种形状，也可以先将荧光粉载体加工成特定形状，待荧光粉膜层沉粉工艺完成后直接用于LED照明光源。

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 (8)

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沉粉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，所述荧光粉膜层的主要成分包括LED荧光粉、少量的粘接剂、电解质材料，荧光粉和粘接剂材料重量比为0.1~1000。

4.根据权利要求1所述的白光LED荧光粉膜层，其特征在于，所述荧光粉载体的材质为亚克力、PC、塑料、玻璃，其厚度为10微米~10厘米。

5.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。

6.一种权利要求1所述白光LED荧光粉膜层的制作方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：载体表面清洗、调和液配制、电解液配制、沉降悬浮液配制、沉粉、倾泻、干燥、焙烧、检查。

7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述载体表面清洗步骤为：

利用有机溶剂对荧光粉载体进行超声波清洗或等离子清洗，清洗时间为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。

8.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述沉降悬浮液配制步骤为：

将纯水注入调和瓶中，同时搅拌，将硅酸钾溶液加进调和瓶，同时过滤搅拌，再加入适量的水和LED荧光粉，搅拌，调和成荧光粉悬浮液，并加入电解质溶液，调制成沉降悬浮液。

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