[發明專利]LED燈熒光粉層的制備方法

無效

• 申請號: 201010168494.6
• 申請日: 2010-05-11
• 公開（公告）號: CN101867007A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 饒海波;萬遠濤;胡玥;高寒松;宋繼榮;丁坤;謝立坤
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01L33/50
• 分類號: H01L33/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及光電技術領域，具體涉及一種在LED芯片出光方向上離開芯片的表面上制備熒光粉層，實現熒光粉轉換型的白光LED器件技術。

背景技術

LED即發光二極管是light?emitting?diode的簡稱，根據發光材料不同的化學結構和屬性，可以分為無機LED(一般謂之LED)和有機LED(即OLEDs)，1993年，藍色GaN發光二極管技術獲得突破，在此基礎上1996年實現了無機LED白光發射。由于具有低電壓驅動、全固態、低功耗、長效可靠等優點，白光LED器件在照明相關領域的應用研究都受到了學術和產業界的高度重視，是一種符合環保節能綠色照明理念的高效光源。因此，目前以白光LED為主的半導體照明技術(第四代照明技術)在全世界范圍內得到了大力的推動和發展，正在形成巨大的產業。目前最常見的白光LED實現方式是色轉換型，即在藍光LED芯片表面涂敷一層黃色熒光粉。當前國內主要采用的是傳統的灌封工藝，即熒光粉混合膠的點膠工藝。通過點膠，在LED芯片上涂敷熒光粉與膠體的混合體層。但這樣得到的熒光粉層結構不均勻，從而導致LED出光的均勻性差。一種新的熒光粉平面涂層概念和思路(conformal?coating)，即在芯片表面形成一層厚度均勻的熒光粉層，與傳統的點膠工藝相比，這種平面涂層的出光均勻性較好，熒光粉層的厚度容易控制，且屬于平面化工藝適合集成規模化的生產。但是這兩種工藝都是在芯片表面涂粉，阻礙了芯片表面的散熱。因此在遠離LED芯片表面涂敷熒光粉并實現白光的LED器件就顯示出其自身特有的價值。

發明內容

本發明所要解決的問題是：一種在LED芯片出光方向上離開芯片表面制備熒光粉層的方法。本發明所提出的技術問題是這樣解決的：提供兩種LED燈的熒光粉層制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

方法一：

(1)配制熒光粉與粘結劑膠水的分散體：將包含熒光粉的顆粒與粘結劑膠、去離子水混合均勻分散，形成熒光粉粘結劑分散體-熒光粉粉漿。

(2)涂敷：將步驟(1)得到的分散體-熒光粉粉漿涂敷在非LED芯片表面的出光面上，形成熒光粉分散體的涂層；

(3)去膠：去除分散體中的粘結劑膠水等有機成份，得到具有一定厚度的熒光粉層。

方法二其特征在于，包括以下步驟：

(1)配制熒光粉與感光膠體的分散體：將包含熒光粉的顆粒與感光膠體均勻分散，形成熒光粉感光膠分散體-熒光粉粉漿；

(2)涂敷：將步驟(1)得到的熒光粉粉漿涂敷在非LED芯片表面的出光面上，形成熒光粉分散體的涂層；

(3)曝光、顯影：得到所需厚度的熒光粉感光膠分散體涂層；

(4)去除感光膠：去除熒光粉涂層中的感光膠成份，得到具有確定厚度的熒光粉層；

按照本發明所提供的LED燈熒光粉層的制備方法其特征在于，在方法一中的步驟(1)中，根據權利要求1所述的LED燈熒光粉層的制備方法，其特征在于：在步驟(1)中，所用的粘結劑膠水包括聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸銨、羧甲基纖維素銨、聚丙烯酸銨、聚氧化乙烯(PEO)、水溶性丙烯酸樹脂和環氧乙烷開環聚合物(AR-II型膠)中的一種或者幾種組合。配制的粘結劑膠水還可以含有鈣、鎂、鋇的碳酸鹽、磷酸鹽或氫氧化物以及羧酸聚合物的銨鹽(A40)的一種或幾種。

按照本發明所提供的LED燈熒光粉層的制備方法其特征在于，在方法一和方法二中的步驟(1)中，所用的熒光粉可以是黃色的熒光粉(黃色熒光粉+藍色LED芯片)；也可以是三基色的熒光粉(三基色熒光粉+紫外LED芯片)。所指的包含熒光粉的顆粒中還可以含有氧化鈦、氧化鋁、氧化釔、氧化硅、氮化鎵、氮化硅、碳化硅中的一種或幾種。

按照本發明所提供的LED燈熒光粉層的制備方法其特征在于，在方法一、二的步驟(2)中，熒光粉層涂敷方法是灌注法、旋涂、吸涂、壓涂、噴涂、靜電涂、電泳涂敷、浸漬的一種或其中的幾種混合。

按照本發明所提供的LED燈熒光粉層的制備方法其特征在于，包含熒光粉的顆粒中包括有低熔點的玻璃粉時，權利要求1步驟(3)采用加熱涂層到一定溫度并保持足夠的時間，以達到熔化低熔點玻璃粉和去除粘結劑膠水的效果。權利要求2步驟(4)采用加熱涂層到一定溫度并保持足夠的時間，以達到熔化低熔點玻璃粉和去除感光膠水的效果。

按照本發明所提供的LED燈熒光粉層的制備方法其特征在于，在方法二中的步驟(1)中所用的感光膠包括聚乙烯醇及其衍生物、聚乙烯醇肉桂酸酯、聚乙烯氧乙基肉桂酸酯和聚乙烯吡咯烷酮，感光劑是重鉻酸鹽、高錳酸鹽和重氮化合物中的一種或者它們的組合。