[發明專利]一種帶微鏡結構的LED照明用發光薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201410102887.5
• 申請日: 2014-03-19
• 公開（公告）號: CN103872225A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 關榮鋒;宋娟;尤亞軍;侯貴華;許寧
• 申請（專利權）人: 鹽城工學院
• 主分類號: H01L33/50
• 分類號: H01L33/50;H01L33/58
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及LED照明和顯示技術領域，尤其涉及的是一種帶微鏡結構的LED照明用發光薄膜及其制備方法。

背景技術

半導體照明具有綠色環保、壽命超長、高效節能、抗惡劣環境、結構簡單、體積小、重量輕、響應快、工作電壓低及安全性好的特點，因此被譽為繼白熾燈、日光燈和節能燈之后的第四代照明電光源，即綠色光源。熒光粉在白光LED應用中，最簡單、最直接的方法是將熒光粉與膠混合后直接涂覆在LED芯片上，再在UV燈下固化。熒光粉層涂覆工藝及熒光涂層特性直接影響到白光LED的整體性能。直接涂層技術存在明顯的結構缺陷，首先在這種熒光粉涂層中，從中心到邊緣的涂層結構是非均勻的，無論手動或機器操作，同一批次的LED管之間，熒光粉層在形狀上都會有一定的差異，很難控制涂層的均勻性和一致性，這就帶來器件間有較大的色度差異；第二，由于涂層膠滴實際微觀表面凹凸不平，當光線出射時就會形成白光顏色不均勻，導致局部偏黃或偏藍的不均勻性光斑出現。

例如專利CN1764707A公開了一種發光膜、發光裝置、發光膜的制造方法以及發光裝置的制造方法，專利CN101186818公開了一種藍紫光或藍光激發的熒光體及制造方法與封裝的白光二極管，這兩個專利均采用熒光粉混合在樹脂中涂覆在LED芯片上制成白色發光器件。這種方法制備出的白光發光器件很難保證亮度、色坐標、色溫和顯色性的一致性，并且由于熒光粉貼近芯片，受到熱量的影響很容易引起老化，壽命降低。美國專利US6600175B1提及在白光LED封裝中采用有機熒光、磷光材料，替代LED熒光粉進行封裝，復合發出白光，只是單個器件的涂裝，只能簡單實現電光源，在面光源的應用上有一定難度。國際專利WO2007105853介紹了一種光致發光膜的制備方法，所釆用的發光材料為無機發光材料，該專利采用涂膜方式在基材膜上進行制備，制備出的光致發光膜與基材結合為一體、但專利中沒有將微鏡結構集成在發光薄膜中。

專利CN101443192A公開了一種光致發光板，為了保護基質樹脂層，提高耐熱性和耐濕性，該光致發光板優選采用PET聚酯膜為保護膜用于對熒光薄膜的保護，并設計出亮度增強型、色坐標增強型等不同結構，但這種薄膜在使用時同樣需要使用透鏡結構進行光場變換。中國專利CN101533882A介紹了一種白光LED熒光粉預制薄膜及其制備方法，采用的是絲網印刷的工藝進行制備，將加入熒光粉等并調節好粘度的有機硅樹脂混合液印刷到基質上制成熒光粉預制薄膜，解決了點膠法涂覆熒光粉制備白光LED中存在的發光性能一致差的問題，提高了生產效率和白光LED照明器件壽命。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供了一種帶微鏡結構的LED照明用發光薄膜及其制備方法。

本發明的技術方案如下：

一種帶微鏡結構的LED照明用發光薄膜的制備方法，其步驟如下：

（1）將質量百分數為60%-90%粘合劑、1%-3%防沉劑、0.1%-2%分散劑和0.1%-2%消泡劑加入配料容器中，在攪拌狀態下加入5%-35%熒光粉，攪拌均勾；攪拌時加入去離子水，使其漿料的粘度系數調整為200～600mPas，并進行真空脫泡處理，制得熒光漿料；

（2）對基材進行超聲清洗，并放在真空干燥箱中進行干燥，干燥溫度60℃，干燥時間1-2h；使用絲網工藝將（1）中制得的熒光漿料印制在干燥后的基材上，紅外烘干，制得熒光粉涂層；

（3）取光學聚合物薄膜，其厚度控制在1-2mm，對其加熱軟化，再使用壓印工藝在光學聚合物薄膜材料上制備出微鏡圖案，冷卻干燥，制得微鏡結構薄膜；

（4）將（3）中制得的微鏡結構薄膜和（2）中制得的熒光粉涂層進行粘合。

所述的制備方法，步驟（1）中，熒光粉為鋁酸鹽熒光粉、硅酸鹽熒光粉、氮化物熒光粉中的一種或兩種的混合物；其粒度為3-12um。

所述的制備方法，步驟（1）中，粘合劑為環氧樹脂、聚氨酯、有機硅樹脂、或丙烯酸脂的一種和松油醇、丁基卡必醇、醋酸丁基卡必醇、檸檬酸三丁醣，二甲基硅油、乙基硅油的一種或多種混合組成；防沉劑為氣相二氧化硅；分散劑為十二烷基硫酸鈉、聚乙烯醇或聚乙二醇；消泡劑為有機硅氧烷。

所述的基材為聚對苯二甲酸乙二酯（PET）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）或聚碳酸酯（PC）；其可見光的透過率在90%以上，其厚度為0.2-0.5mm。

所述的光學聚合物薄膜為聚碳酸酯（PC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）或烯丙基二甘醇二碳酸脂（CR-39）；其可見光的透過率在90%以上。