CN113809216B - 一种固体荧光胶制备方法及固体荧光胶片 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及固体荧光胶技术领域，特别涉及一种固体荧光胶制备方法及固体荧光胶片，其中，一种固体荧光胶制备方法，包括以下步骤，取荧光粉、硅胶和稀释剂进行混合搅拌并真空除泡，按重量计算，所述荧光粉、所述硅胶和所述稀释剂的比例为(1‑5)：1：(0.01～0.2)；将已除泡的混合胶液挤出至离型膜上并对混合胶液平推刮平形成混合胶片；与现有技术相比，本发明提供的一种固体荧光胶制备方法，利用稀释剂把硅胶应力、拉伸力在搅拌、刮膜、烘烤、半固化切割后全部释放，保持硅胶原有的拉伸强度，从而在封装使用中有一定的柔软性，固体荧光胶片贴附在芯片时，不会损伤芯片电极和金属电路。
Description
技术领域
本发明涉及固体荧光胶技术领域，特别涉及一种固体荧光胶制备方法及固体荧光胶片。
背景技术
LED光源作为第四代照明光源，相对于前几代的照明产品具有发光效率高、响应速度快、使用寿命长、无有毒气体、无辐射、抗冲击、易控制等显著优点，其应用范围及市场占有率日益提高。
但现有的发光二极管的封装一般都是在LED芯片上进行封装一层荧光胶或者是带有荧光粉的硅胶；通过加热形成的荧光胶或者是带有荧光粉的硅胶价格昂贵，在尺寸切割和使用率、及操作性较低；且现有的荧光胶或者是带有荧光粉的硅胶厚度比较厚，散热慢。且现有点胶多采用点胶机或喷胶机进行点胶，点胶工艺需时刻监测胶量和时间，另外点胶出来的形状呈半圆形，胶水不能覆盖全部蓝光和出光会有黄圈，影响发光效果。
为此，中国专利(公开号为CN211929529U)公开了一种发光二极管封装结构，设置有固体荧光胶片层，降低成本，且散热快。但现有的固体荧光胶片成本过高，通常增加纳米玻璃或纯硅胶制作固体荧光胶，使用纯硅胶制作的固体荧光胶无法克服胶水收缩，而增加纳米玻璃的固体荧光胶，由于材质硬度决定接触芯片表面，固晶时会损伤芯片表面，会造成芯片电机和电路走线损伤导致芯片造成漏电。
发明内容
为解决上述现有技术中利用固体荧光胶对发光二极管封装时芯片漏电的不足，本发明提供一种固体荧光胶制备方法及固体荧光胶片，固体荧光胶片贴附在芯片时，不会损伤芯片电极和金属电路。
本发明提供的一种固体荧光胶制备方法包括以下步骤，取荧光粉、硅胶和稀释剂进行混合搅拌并真空除泡，按重量计算，所述荧光粉、所述硅胶和所述稀释剂的比例为(1-5)：1：(0.01～0.2)；
将已除泡的混合胶液挤出至离型膜上并对混合胶液平推刮平形成混合胶片；
对所述混合胶片进行烘烤以使所述硅胶固化和所述稀释剂挥发，生成固体荧光胶。
在一实施例中，所述荧光粉包括氮化物、氮氧化物、铝酸盐、硅酸盐、磷酸盐或氟化物。
在一实施例中，所述稀释剂为丙酸丙酯。
在一实施例中，按重量计算，所述荧光粉、所述硅胶和所述稀释剂的比例为(1.4-4)：1：(0.02～0.065)。
在一实施例中，通过刮膜设备对所述混合胶片进行挤出和平推，平推后的所述混合胶片的厚度为10-400μm。
在一实施例中，所述混合胶片烘烤的温度为50-150℃，烘烤时间为10-60min。
在一实施例中，烘烤后的所述固体荧光胶厚度为10-300μm。
在一实施例中，在生成固体荧光胶后，通过劈裂机将所述固体荧光胶劈裂成若干个固体荧光胶片，每个所述固体荧光胶片长宽范围是3×3μm-10×10mm。
在一实施例中，将劈裂的若干所述固体荧光胶片从所述离型膜翻膜至蓝膜上，通过扩晶机使所述蓝膜上的若干个固体荧光胶片两两之间拉开间距后，再次翻膜至UV膜上，利用UV解胶机进行解胶。
本发明还提供一种固体荧光胶片，采用如上任一项所述的一种固体荧光胶制备方法制备。
基于上述，与现有技术相比，本发明提供的一种固体荧光胶制备方法，通过在荧光粉和硅胶原料中增加稀释剂，利用稀释剂把硅胶应力、拉伸力在搅拌、刮膜、烘烤、半固化切割后全部释放，保持硅胶原有的拉伸强度，从而在封装使用中有一定的柔软性，固体荧光胶片贴附在芯片时，不会损伤芯片电极和金属电路。
本发明的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他有益效果可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；在下面描述中附图所述的位置关系，若无特别指明，皆是图示中组件绘示的方向为基准。
图1为本发明提供的固体荧光胶制备方法的流程图；
图2为本发明提供的离型膜与固体荧光胶的示意图；
图3为本发明提供的劈裂固体荧光胶的示意图；
图4为本发明提供的蓝膜上扩晶后的固体荧光胶片的示意图；
图5为本发明提供的UV膜上解胶后的固体荧光胶片的示意图。
附图标记：
10固体荧光胶 11间距槽 20离型膜
30蓝膜 40UV膜
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；下面所描述的本发明不同实施方式中所设计的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，本发明所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义，不能理解为对本发明的限制；应进一步理解，本发明所使用的术语应被理解为具有与这些术语在本说明书的上下文和相关领域中的含义一致的含义，并且不应以理想化或过于正式的意义来理解，除本发明中明确如此定义之外。
如图1所示，本发明提供的一种固体荧光胶制备方法，包括以下步骤，取荧光粉、硅胶和稀释剂进行混合搅拌并真空除泡，按重量计算，所述荧光粉、所述硅胶和所述稀释剂的比例为(1-5)：1：(0.01～0.2)；将已除泡的混合胶液挤出至离型膜上并对混合胶液平推刮平形成混合胶片；对所述混合胶片进行烘烤以使所述硅胶固化和所述稀释剂挥发，生成固体荧光胶。
具体实施时，取荧光粉、硅胶和稀释剂放入胶杯中，按重量计算，荧光粉、硅胶和稀释剂的比例为(1-5)：1：(0.01～0.2)，较佳地，在一实施例中，荧光粉、硅胶和稀释剂的比例为(1.4-4)：1：(0.02～0.065)，例如，荧光粉、硅胶和稀释剂的比例为1.5：1：0.02；随着色温减小和显色指数增加，荧光粉的比例份数也随之增加。
其中，荧光粉可以是氮化物、氮氧化物、铝酸盐、硅酸盐、磷酸盐或氟化物，例如，(SrCa)AlSiN3:Eu或CaAlSi(ON)3:Eu或SiAlON：Eu或Y3Al5O12:Ce或(Sr,Ba,Ca)2SiO4或K2SiF6:Mn等；稀释剂可以是丙酸丙酯。
接着，将胶杯放入真空脱泡机进行混合搅拌并真空去除搅拌中胶水气泡，脱泡完成后，将胶杯中的混合胶液导入至自动刮膜机针管，在自动刮膜机载台上设置一离型膜，离型膜总厚度可以是1-50μm。
在一实施例中，离型膜20自上之下包括第一层离型膜脱模剂、第二层离型膜保护膜和第三层离型膜基材，其中，第一层离型膜脱模剂厚度可以是1-10μm，第二层离型膜保护膜厚度可以是1-25μm，第三层离型膜基材厚度可以是1-25μm，第三层离型膜基材材质可以采用PET材质。
其中，自动刮膜机包括刮刀装置，在刮刀装置处设有注胶机构，注胶机构使用气压控制吐胶量并定量输出胶量至离型膜20上，刮刀装置精度设置为±1-2.5μm，如图2所示，通过刮刀装置上下左右移动将离型膜20上的混合胶液平推刮平，以便于混合胶片进行烘烤时硅胶完全固化和稀释剂完全挥发，较佳地，平推后的混合胶片厚度为10-400μm，例如10μm、11μm、12μm…398μm、399μm、400μm。
混合胶片形成后，将其放入烤箱进行烘烤，从而使硅胶固化和稀释剂挥发，稀释剂挥发后能够使硅胶与荧光粉良好融合，不仅避免了硅胶浓缩，形成的荧光胶硬度适中，固晶封装时不损伤芯片表面进一步避免芯片漏电。
优选地，烘烤后的固体荧光胶厚度为10-300μm，例如10μm、11μm、12μm…297μm、298μm、300μm；烘烤温度为50-150℃，例如，50℃、51℃、52℃…148℃、149℃、150℃；烘烤时间为10-60min，例如；10min、11min、12min…58min、59min、60min。
表1
表2
如表1所示，实施例1-3为采用本发明提供的固体荧光胶制备方法制备出的固体荧光胶片，对比例1-3为采用荧光粉增加纳米玻璃制备出的固体荧光胶片，其烘烤温度均为100℃，烘烤时间均为60min；可知，对比例1-3的固体荧光胶片硬度shore D70和拉伸度为0，由于材质硬度决定接触芯片表面，在固体荧光胶片与芯片表面接触会造成芯片电极、金属导线损坏，从而漏电等异常。
而实施例1-3的固体荧光胶片其粘度、硬度，透光率、拉伸强度与对比例1-3的固体荧光胶片均有优势；本发明中固体荧光胶制备方法所制备的固体荧光胶片，避免了固体荧光胶片硬度过高和拉伸力过低，利用稀释剂把硅胶应力、拉伸力在搅拌、刮膜、烘烤、半固化切割后全部释放，保持硅胶原有的拉伸强度，从而在封装使用中有一定的柔软性，固体荧光胶片贴附在芯片时，不会损伤芯片电极和金属电路。
如图3所示，在烘烤得到固体荧光胶10后，通过劈裂机将固体荧光胶10劈裂成若干个固体荧光胶片，优选地，劈裂机劈刀厚度可以是1-10μm，以避免劈刀太厚有残胶存在；劈裂后的每个单颗固体荧光胶片最小可以是3×3μm，最大可以是10×10mm。
如图3、图4所示，整张固体荧光胶10劈裂成若干个单颗的固体荧光胶片后，将固体荧光胶片从离型膜翻膜20至蓝膜30上，翻膜完成后将承载固体荧光胶片的蓝膜30放入扩晶机，通过扩晶机使蓝膜30上的若干个固体荧光胶片两两之间拉开间距，形成间距槽11以利于固体荧光胶片识别，较佳地，间距槽11可以是1-20μm，扩晶机温度可以是0-60℃，高度可以是1-5cm。
如图5所示，接着，将蓝膜30上拉开间距的固体荧光胶片翻膜至UV膜40或者高温膜上，利用UV解胶机进行解胶，本次翻膜解胶后，UV膜40上的固体荧光胶片没有粘度可自由取放。最后，根据不同产品色温、显指、日期、对应白光料号进行条码贴附，在固体荧光胶片上方贴上防静电灰尘膜，以进行下一步工序处理。
本发明还提供一种固体荧光胶片，采用如上任一项所述的一种固体荧光胶制备方法制备。
综上所述，与现有技术相比，本发明提供的一种固体荧光胶制备方法，通过在荧光粉和硅胶原料中增加稀释剂，利用稀释剂把硅胶应力、拉伸力在搅拌、刮膜、烘烤、半固化切割后全部释放，保持硅胶原有的拉伸强度，从而在封装使用中有一定的柔软性，固体荧光胶片贴附在芯片时，不会损伤芯片电极、金属电路。
另外，本领域技术人员应当理解，尽管现有技术中存在许多问题，但是，本发明的每个实施例或技术方案可以仅在一个或几个方面进行改进，而不必同时解决现有技术中或者背景技术中列出的全部技术问题。本领域技术人员应当理解，对于一个权利要求中没有提到的内容不应当作为对于该权利要求的限制。
尽管本文中较多的使用了诸如固体荧光胶、间距槽、离型膜、蓝膜、UV膜等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的；本发明实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种固体荧光胶制备方法，其特征在于：包括以下步骤，
取荧光粉、硅胶和稀释剂进行混合搅拌并真空除泡，按重量计算，所述荧光粉、所述硅胶和所述稀释剂的比例为(1-5)：1：(0.01～0.2)；所述稀释剂为丙酸丙酯；
将已除泡的混合胶液挤出至离型膜上并对混合胶液平推刮平形成混合胶片；
对所述混合胶片进行烘烤以使所述稀释剂挥发和所述硅胶固化，生成固体荧光胶；
在生成固体荧光胶后，通过劈裂机将所述固体荧光胶劈裂成若干个固体荧光胶片，每个所述固体荧光胶片长宽范围是3×3μm-10×10mm；
将所述劈裂的若干固体荧光胶片从所述离型膜翻膜至蓝膜上，通过扩晶机使所述蓝膜上的若干个固体荧光胶片两两之间拉开间距后，再次翻膜至UV膜上，利用UV解胶机进行解胶。
2.根据权利要求1所述的固体荧光胶制备方法，其特征在于：所述荧光粉包括氮化物、氮氧化物、铝酸盐、硅酸盐、磷酸盐或氟化物。
3.根据权利要求1所述的固体荧光胶制备方法，其特征在于：按重量计算，所述荧光粉、所述硅胶和所述稀释剂的比例为(1.4-4)：1：(0.02～0.065)。
4.根据权利要求1所述的固体荧光胶制备方法，其特征在于：通过刮膜设备对所述混合胶片进行挤出和平推，平推后的所述混合胶片的厚度为10-400μm。
5.根据权利要求1所述的固体荧光胶制备方法，其特征在于：所述混合胶片烘烤的温度为50-150℃，烘烤时间为10-60min。
6.根据权利要求1所述的固体荧光胶制备方法，其特征在于：烘烤后的所述固体荧光胶厚度为10-300μm。
7.一种固体荧光胶片，其特征在于：采用如上权利要求1-6任一项所述的一种固体荧光胶制备方法制备。
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2021
- 2021-09-17 CN CN202111091749.8A patent/CN113809216B/zh active Active
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