CN108538975A - 一种led用荧光薄膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED用荧光薄膜的制备方法，包括下述步骤：(1)分别称量若干组荧光粉和粘合剂作为原料，将每组荧光粉和粘合剂按0.1～1:1的质量比置于配胶杯中充分搅拌混合均匀，形成若干组荧光胶混合物；(2)将混合均匀的荧光胶混合物置于真空脱泡机内进行脱泡、抽真空处理5～10分钟；(3)采用旋转涂覆法，将荧光胶混合物旋涂在匀胶机内的基板上制备成薄膜状；(4)将薄膜状的荧光胶置于烘箱加热固化，将基板取出冷却至室温；(5)重复所述步骤(3)、(4)旋涂固化第二层荧光薄膜，再重复步骤(3)旋涂第三层荧光薄膜，将旋涂三层的荧光薄膜置于烘箱加热固化，将基板取出冷却至室温，荧光薄膜从基板上揭下，即可得到荧光薄膜。
Description
技术领域
本发明属于LED封装领域，涉及一种LED用荧光薄膜及其制备方法。
背景技术
白光LED作为一种新型高效固态光源，凭借其节能、高效、环保无污染、寿命长等显著优点吸引了领域专家学者的广泛关注，作为新一代绿色照明技术，是世界各国大力推行及重点研究的新型产业之一，被认为是第四代照明光源。
目前产业化白光LED通过光转换法实现白光，传统的封装方法是在蓝光LED芯片的表面涂覆荧光粉与硅胶的混合物。具体实施工艺为：称取一定量的硅胶或者环氧树脂与荧光粉，将荧光粉与硅胶或环氧树脂按照合适的比例混合均匀，经脱泡抽真空处理后，采用点胶机把荧光粉胶滴涂在蓝光芯片表面，最后置于烤箱中使其固化，即通常所说的点胶。但是，在目前产业化LED封装工艺中还存在着以下方面的问题：第一，荧光粉的浓度不一致。荧光粉与硅胶混合物垂直滴在LED芯片上，在点胶过程中，荧光粉会出现沉淀现象，另外进料筒内的荧光粉也会随时间的推移造成先点胶的LED与后点胶的LED荧光粉浓度不同，最终导致LED的光色不一致，需重新进行分光，增加了工厂的成本；第二，LED 的黄圈效应。对于单个LED封装来说，荧光粉胶近似球形从点胶头滴落在芯片上，荧光胶自然流平并固化后表面呈凸起形状，中间厚四周薄，荧光粉分布不均，在LED点亮后就会出现黄圈效应；第三，LED散热及荧光粉受热老化。LED长时间工作后产生大量热量，点胶法中荧光胶包裹着芯片使热量很难散失出去，造成芯片使用寿命降低，同时，也会造成荧光粉受热老化而光衰。
为解决点胶法中存在的上述问题，荧光薄膜、荧光玻璃、荧光陶瓷等远程封装材料应运而生。荧光薄膜不仅保持了荧光粉的良好特性还凭借其柔软可任意弯曲的特性引起了广大专家和科研学者的关注，将荧光薄膜用于LED封装即可解决上述问题。如中国专利文献CN103762282A公开的“LED荧光薄膜的制造方法”，提出采用溶胶凝胶法或者喷涂法，在LED器件上贴附荧光薄膜，将有机高分子材料与荧光粉在液相下混合均匀，进行水解、缩合化学反应，在溶液中形成稳定的透明胶体系，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，将荧光凝胶附着在薄膜材料上，干燥、固化即形成荧光薄膜。如中国专利文献CN103243318A公开的“一种宽频梯度LED荧光薄膜的制备方法”，提出采用悬浮液法或者溶胶凝胶法在LED器件上或在LED灯罩衬片上沉积均匀的多色 (红绿蓝等)荧光材料薄膜，该方法制备出的宽频梯度LED荧光薄膜具有各向均匀的色温度。
上面所述的两种技术方案提出了薄膜的制备方法，解决了传统点胶方法出现的问题，但两种方法的工艺都比较复杂，并需要加入很多很多有机溶剂形成悬浮液，成本较高。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种LED用荧光薄膜的制备方法，制备工艺简单，所用原料仍为传统点胶法所用原料，未加入其他物质，保持了荧光粉良好的光学性能，采用荧光薄膜封装LED，省去了传统点胶法中点胶这一工艺，减少了封装工艺步骤，降低了工厂的生产成本，同时，还可根据实际需求将荧光薄膜设计成各种形状、颜色和大小的图案，使用灵活，适用于工业化批量生产。
为了实现上述目的，本发明提供的一种LED用荧光薄膜的制备方法，包括下述步骤：
(1)分别称量若干组荧光粉和粘合剂作为原料，将每组荧光粉和粘合剂按 0.1～1:1的质量比置于配胶杯中充分搅拌混合均匀，形成若干组荧光胶混合物；
(2)将混合均匀的荧光胶混合物置于真空脱泡机内进行脱泡、抽真空处理 5～10分钟；
(3)将所述若干组荧光胶混合物置于进料筒，采用旋转涂覆法，将荧光胶混合物旋涂在匀胶机内的基板上制备成薄膜状；
(4)将薄膜状的荧光胶置于烘箱加热固化，将基板取出冷却至室温；
(5)重复所述步骤(3)、(4)旋涂固化第二层荧光薄膜，再重复步骤(3) 旋涂第三层荧光薄膜，将旋涂三层的荧光薄膜置于烘箱中80℃固化20min，再 150℃固化20min，将基板取出冷却至室温，荧光薄膜从基板上揭下，即可得到荧光薄膜。
优选地，所述步骤(4)的加热固化为：先在烘箱温度为60～90℃烘烤20～40min，再转入烘箱温度为120～160℃烘烤20～40min；
优选地，所述步骤(3)中匀胶机第一阶段的加速度为：340rpm/s，第二阶段匀速阶段速度为：420rpm/s，第三阶段为停止阶段，速度与加速度均为0rpm/s，旋涂时间为160s；
优选地，所述步骤(1)中所述的荧光粉，包括黄色或绿色荧光粉、以及红色荧光粉的一种或者几种；
优选地，所述步骤(1)中所述的粘合剂选自硅胶、环氧树脂、硅酮材料、丙烯酸树脂中的一种或者几种；
优选地，所述LED用荧光薄膜的厚度在(0.1-1mm)±0.05mm；
优选地，所述LED用荧光薄膜可制成圆形、圆环形、方形、方环形、菱形、星形、月芽形、心形、字母形、箭头形或组合形。
本发明提供的，具有如下有益效果：
本发明制备工艺简单，所用原料仍为传统点胶法所用原料，未加入其他物质，保持了荧光粉良好的光学性能，采用荧光薄膜封装LED，有效避免了传统点胶法中荧光粉沉淀、LED光色一致性较差、不利于LED散热等问题，省去了传统点胶法中点胶这一工艺，减少了封装工艺步骤，降低了工厂的生产成本，同时，还可根据实际需求将荧光薄膜设计成各种形状和大小的图案，还可以通过用不同颜色的荧光粉制备荧光薄膜封装LED从而发出不同颜色的光，可广泛应用于照明、装饰、气氛、节日等不同场合、不同场所。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，以助于理解本发明的内容。
本发明提供的一种LED用荧光薄膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)分别称取若干组A、B硅胶、YAG(Y3Al5O12：Ce3+)荧光粉各5g、 5g、3g，即配比为A：B：YAG＝1:1:0.6，将其置于配胶杯中用玻璃棒充分混合均匀；
(2)将混合均匀的荧光胶混合物置于真空脱泡机内进行抽真空及脱泡处理10min；
(3)将荧光胶混合物置于进料筒，采用旋转涂覆法，将荧光胶混合物旋涂在匀胶机内的基板上，其中匀胶机第一阶段的加速度为：340rpm/s，第二阶段匀速阶段速度为：420rpm/s，第三阶段为停止阶段，速度与加速度均为0rpm/s，旋涂时间为160s；
(4)将薄膜状的荧光胶置于温度为80℃的烘箱固化10min，再转入150℃固化10min，此时荧光薄膜达到微固化的状态，由于旋涂一层的荧光薄膜厚度太薄，未达到使用的厚度，因此在第一层微固化的荧光薄膜基础之上，重复所述步骤(3)、(4)旋涂固化第二层荧光薄膜，再重复步骤(3)旋涂第三层荧光薄膜，将旋涂三层的荧光薄膜置于烘箱中80℃固化20min，再150℃固化20min，此时荧光薄膜已彻底固化，将基板取出冷却至室温，荧光薄膜从基板上揭下，即可得到荧光薄膜，最后根据实际需求将荧光薄膜设计成圆形、圆环形、方形、方环形、菱形、星形、月芽形、心形、字母形、箭头形、组合形等图案即得到一种 LED用荧光薄膜。
本发明制备工艺简单，所用原料仍为传统点胶法所用原料，未加入其他物质，保持了荧光粉良好的光学性能，采用荧光薄膜封装LED，有效避免了传统点胶法中荧光粉沉淀、LED光色一致性较差、不利于LED散热等问题，省去了传统点胶法中点胶这一工艺，减少了封装工艺步骤，降低了工厂的生产成本，同时，还可根据实际需求将荧光薄膜设计成各种形状和大小的图案，还可以通过用不同颜色的荧光粉制备荧光薄膜封装LED从而发出不同颜色的光，可广泛应用于照明、装饰、气氛、节日等不同场合、不同场所。
本文中应用了具体个例对发明构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种LED用荧光薄膜的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
(1)分别称量若干组荧光粉和粘合剂作为原料，将每组荧光粉和粘合剂按0.1～1∶1的质量比置于配胶杯中充分搅拌混合均匀，形成若干组荧光胶混合物；
(2)将混合均匀的荧光胶混合物置于真空脱泡机内进行脱泡、抽真空处理5～10分钟；
(3)将所述若干组荧光胶混合物置于进料筒，采用旋转涂覆法，将荧光胶混合物旋涂在匀胶机内的基板上制备成薄膜状；
(4)将薄膜状的荧光胶置于烘箱加热固化，将基板取出冷却至室温；
(5)重复所述步骤(3)、(4)旋涂固化第二层荧光薄膜，再重复步骤(3)旋涂第三层荧光薄膜，将旋涂三层的荧光薄膜置于烘箱中80℃固化20min，再150℃固化20min，将基板取出冷却至室温，荧光薄膜从基板上揭下，即可得到荧光薄膜。
2.根据权利要求1所述的一种LED用荧光薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)的加热固化为：先在烘箱温度为60～90℃烘烤20～40min，再转入烘箱温度为120～160℃烘烤20～40min。
3.根据权利要求1所述的一种LED用荧光薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中匀胶机第一阶段的加速度为：340rpm/s，第二阶段匀速阶段速度为：420rpm/s，第三阶段为停止阶段，速度与加速度均为0rpm/s，旋涂时间为160s。
4.根据权利要求1所述的一种LED用荧光薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中所述的荧光粉，包括黄色或绿色荧光粉、以及红色荧光粉的一种或者几种。
5.根据权利要求1所述的一种LED用荧光薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中所述的粘合剂选自硅胶、环氧树脂、硅酮材料、丙烯酸树脂中的一种或者几种。
6.根据权利要求1所述的一种LED用荧光薄膜的制备方法，其特征在于，所述LED用荧光薄膜的厚度在(0.1-1mm)±0.05mm。
7.根据权利要求1所述的一种LED用荧光薄膜的制备方法，其特征在于，所述LED用荧光薄膜可制成圆形、圆环形、方形、方环形、菱形、星形、月芽形、心形、字母形、箭头形或组合形。
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