CN102451808B - 荧光粉涂布方法 - Google Patents
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Abstract
一种荧光粉涂布方法，包括如下步骤：准备，提供具有发光二极管芯片的基板；放置，在发光二极管芯片的出光面上设置掺杂有荧光粉的可熔体，该可熔体为固态；加热，提供热源对可熔体进行加热，将固态的可熔体转变为具有流动性的液态可熔体，液态的可熔体流动延展并覆盖发光二极管芯片的出光面；冷却，移除热源，使液态的可熔体冷却固化。所述发光二极管芯片的荧光粉涂布方法通过加热可熔体，使可熔体流动延展而分布覆盖于发光二极管芯片的出光面，可以确保掺杂荧光粉的可熔体均匀分布于发光二极管芯片的出光面上。
Description
技术领域
本发明涉及一种荧光粉涂布方法，特别是指一种发光二极管荧光粉涂布方法。
背景技术
发光二极管凭借其高光效、低能耗、无污染等优点，已被应用于越来越多的场合之中，大有取代传统光源的趋势。
发光二极管是通过采用电流激发其发光芯片的方式进行发光。由于单一的发光二极管芯片往往无法产生所需的颜色(特别是日常照明用的白色)，因此通常在发光二极管芯片上涂布荧光粉，凭借荧光粉的波长转换功能将发光二极管芯片的光色进行调整。目前常用的一种荧光粉涂布方法是采用喷涂的方式将荧光粉散布在发光二极管芯片表面，然而由于需要采用遮罩预先对发光二极管芯片周围进行遮挡以防止造成污染，因此在喷涂时会有相当部分的荧光粉附着在遮罩上，从而造成荧光粉的浪费。
业界还有业者采用另一种点胶的方式来涂布荧光粉，即在发光二极管芯片的表面通过工具点上掺杂有荧光粉的胶体。此种点胶的方式虽然可避免荧光粉的浪费，但由于直接于芯片表面微量点胶，流程复杂且不易均匀覆盖发光二极管芯片。故而此种方法容易导致发光二极管出现黄圈等混光均匀度不佳的现象，影响产品良率。
发明内容
因此，有必要提供一种能够均匀涂布荧光粉的方法。
一种荧光粉涂布方法，包括如下步骤：
准备，提供具有发光二极管芯片的基板；
放置，在发光二极管芯片的出光面上设置掺杂有荧光粉的可熔体，该可熔体为固态；
加热，提供热源对可熔体进行加热，将固态的可熔体转变为具有流动性的液态可熔体，液态的可熔体流动延展并覆盖发光二极管芯片的出光面；
冷却，移除热源，使液态的可熔体冷却固化。
所述发光二极管芯片的荧光粉涂布方法通过加热可熔体，使可熔体流动延展而分布覆盖于发光二极管芯片的出光面，可以确保掺杂荧光粉的可熔体均匀分布于发光二极管芯片的出光面上。
下面参照附图，结合具体实施例对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1示出了本发明第一实施例的荧光粉涂布方法的第一个步骤。
图2示出了本发明第一实施例的荧光粉涂布方法的第二个步骤。
图3示出了本发明第一实施例的荧光粉涂布方法的第三个步骤。
图4示出了本发明第一实施例的荧光粉涂布方法的第四个步骤。
图5示出了本发明第一实施例的荧光粉涂布方法的第五个步骤。
图6示出了本发明第二实施例的荧光粉涂布方法中挡板与发光二极管芯片的位置关系，其中可熔体处于加热熔化前状态。
图7示出了本发明第二实施例的荧光粉涂布方法中挡板与发光二极管芯片的位置关系，其中可熔体处于熔化后流动完成状态。
图8示出了本发明的荧光粉涂布方法中可熔体的另一种结构。
图9示出了本发明的荧光粉涂布方法中可熔体的又一种结构。主要元件符号说明
发光二极管芯片 10
出光面 12
正向出光面 120
侧向出光面 122
荧光粉 20
基板 30
可熔体 40
挡板 50
容置部 60
凹陷部 100
具体实施方式
请参阅图1-5，示出了本发明第一实施例中的发光二极管芯片10涂布荧光粉20的方法。
首先准备，如图1所示提供一具有发光二极管芯片10的基板30。该基板30可由导热性良好的材料所制成，比如金属或陶瓷，以便于发光二极管芯片10的散热。该发光二极管芯片10的材料可选自氮化镓、氮化铟镓、磷化镓等半导体发光材料，具体取决于实际的发光需求。优选地，本实施例中采用可发蓝光的半导体材料制造发光二极管芯片10，以最终输出理想的白光。该发光二极管芯片10具有一出光面12，该出光面12包括发光二极管芯片10发出的光线较集中的正向出光面120及发光二极管芯片10发出的光线较分散的侧向出光面122。
然后放置，如图2所示在发光二极管芯片10的正向出光面120上放置掺杂有荧光粉20的可熔体40。该可熔体40采用透明的材质，如聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。所述可熔体40经加热可由固态熔化为液态，再经冷却后重新固化为固态。该可熔体40的熔点位于摄氏120度至300度之间，因为可熔体40选自熔点高于300度的材料时，熔化该可熔体40时易造成基板30或用以将发光二极管芯片10固定于基板30上的胶体(图未示)的损坏；当可熔体40选自熔点低于120度的材料时，其无法适应发光二极管芯片10正常工作时的温度。所述荧光粉20分布在可熔体40中，其粒径介于50nm～100μm之间。该荧光粉20可为石榴石(garnet)结构的化合物、硫化物(sulfide)、磷化物(phosphate)、氮化物(nitride)、氮氧化物(oxynitride)、硅酸盐类(silicate)、砷化物、硒化物或碲化物中的至少一种。优选地，本实施例中采用掺杂有三价铯的钇铝石榴石(Y3Al5O12:Ce3+)制成，以在吸收发光二极管芯片10发出的蓝光之后激发出黄光，进而与剩余的蓝光混合形成白光。
随后，如图3所示，为使可熔体40熔化为液态时分布规则，可以在发光二极管芯片10的外围设置一环状挡板50，该挡板50环绕发光二极管芯片10。可以理解地，所述挡板50的位置可以根据可熔体40熔化后的形状而不同，在本实施例中，该挡板50紧贴于发光二极管芯片10的外围设置，从而使得可熔体40熔化为液态时正好延伸至该发光二极管芯片10的整个正向出光面120。
之后加热，如图4所示，提供一热源对可熔体40进行加热将固态的可熔体40转变为具有流动性的液态可熔体40，液态的可熔体40流动延展并覆盖发光二极管芯片10的正向出光面120。
最后冷却，如图5所示，通过移除热源、冷却使液态的可熔体40固化，再将挡板50移除。
此实施例中的荧光粉20仅分布在发光二极管芯片10出光面12中的正向出光面120上，由于发光二极管芯片10的侧向出光面122也有光线射出，因此上述实施例中发光二极管芯片10仍有部分光线未能充分地被荧光粉20所转换。
同时参见图6及图7，为改进上述问题，本发明的第二实施例与第一实施例的主要区别在于环状挡板50的位置不同。本实施例中所述挡板50同样围设于发光二极管芯片10的外围，但该挡板50与发光二极管芯片10之间存在间隙，形成一环状容置部60。所述可熔体40经加热转变为液态，其延伸至发光二极管芯片10的正向出光面120边缘后，流入该容置部60并将其填充，这样当可熔体40冷却固化后，由于可熔体40延伸至容置部60内的部分围绕发光二极管芯片10的侧向出光面122设置，因此掺杂在可熔体40内的荧光粉20包围发光二极管芯片10的整个出光面12设置。
本实施例的其他步骤与前述第一实施例的相同，此不赘述。
另外，可以理解地，所述可熔体40于受加热熔化前的形状、大小均可根据需要合理调整，如可熔体40可为块状、条状、盘状或不规则形状，同样，其与发光二极管芯片10的正向出光面120所接触面的面积可以小于、等于正向出光面120的面积，也可以大于其面积(如图8所示)。参见图9，该可熔体40可以为底面开设有凹陷部100的板状结构，该凹陷部100在尺寸上与所述发光二极管芯片10相对应，使得可熔体40可直接盖置于发光二极管芯片10上，更容易定位。由于所述可熔体40经加热熔化为液体后可均匀延展覆盖至发光二极管芯片10的整个出光面12上，因此可由熔化后围置于出光面12外围的可熔体40厚度经计算准确得出熔化前所需可熔体40的体积。
本发明的发光二极管芯片10的荧光粉20涂布方法可以确保掺杂荧光粉20的可熔体40均匀分布于发光二极管芯片10的出光面12上。而且，可以根据具体出光需要，调整围置于出光面12外围的可熔体40的厚度。
Claims (9)
1.一种荧光粉涂布方法，包括如下步骤：
准备，提供具有发光二极管芯片的基板；
放置，在发光二极管芯片的出光面上设置掺杂有荧光粉的可熔体，该可熔体为固态；
在基板上发光二极管芯片的外围设置一环状挡板，该挡板环绕发光二极管芯片；
加热，提供热源对可熔体进行加热，将固态的可熔体转变为具有流动性的液态可熔体，液态的可熔体流动延展并覆盖发光二极管芯片的出光面；
冷却，移除热源，使液态的可熔体冷却固化；
将挡板移除。
2.如权利要求1所述的荧光粉涂布方法，其特征在于：所述发光二极管芯片的出光面包括发光二极管芯片发出的光线较集中的正向出光面及发光二极管芯片发出的光线较分散的侧向出光面。
3.如权利要求2所述的荧光粉涂布方法，其特征在于：所述挡板与发光二极管芯片的侧向出光面贴合。
4.如权利要求3所述的荧光粉涂布方法，其特征在于：所述加热步骤中可熔体转变为液态后流动延展并覆盖发光二极管芯片的正向出光面。
5.如权利要求2所述的荧光粉涂布方法，其特征在于：所述挡板与发光二极管芯片的侧向出光面之间形成一容置部。
6.如权利要求5所述的荧光粉涂布方法，其特征在于：所述加热步骤中可熔体转变为液态后，流动延展覆盖发光二极管芯片的正向出光面，并填充入容置部内而围绕发光二极管芯片的侧向出光面。
7.如权利要求1至6任一项所述的荧光粉涂布方法，其特征在于：所述可熔体为底面开设有凹陷部内的板状结构，该凹陷部在尺寸上与所述发光二极管芯片相对应，该可熔体盖置于发光二极管芯片上时发光二极管芯片容置于该凹陷部内。
8.如权利要求1所述的荧光粉涂布方法，其特征在于：所述荧光粉为石榴石结构的化合物、硫化物、磷化物、氮化物、氮氧化物、硅酸盐类、砷化物、硒化物或碲化物中的至少一种。
9.如权利要求1至6、8任一项所述的荧光粉涂布方法，其特征在于：所述可熔体的熔点位于摄氏120度至300度之间。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150107 Termination date: 20161018 |