[發明專利]一種關于LED遠程激發熒光粉層的制備方法

在審

• 申請號: 201710802740.0
• 申請日: 2018-01-26
• 公開（公告）號: CN107763568A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 夏鼎智
• 申請（專利權）人: 北國之光（遼寧）科技有限公司
• 主分類號: F21V3/08
• 分類號: F21V3/08;F21Y115/10
• 代理公司: 北京共騰智慧專利代理事務所(普通合伙)11608
• 代理人: 楊新勇

技術領域

本發明涉及光電技術領域，具體涉及一種在遠離LED芯片表面出光方向上制備熒光粉層的技術，熒光粉轉換的白光LED光色混合技術，提高光抽取效率的光抽取技術，改善白光空間色度均勻性的白光技術。

背景技術

LED即發光二極管是light emitting diode的簡稱。1993年，以GaN 為發光材料的藍光LED技術獲得突破，在此基礎上1996年實現了LED白光發射。由于LED具有低電壓驅動、全固態、高光效、低功耗、高可靠性等優點，白光LED器件在照明相關領域的應用研究也受到了學術界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在全球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LED白光實現方式是光色轉換型，即采用藍光、紫光或紫外光LED芯片發出的光激發黃色或三基色熒光粉，從而使黃色熒光粉受激發產生的黃光與藍光芯片發出的未被熒光粉吸收轉換的藍光發生光色混合而生成白光（紫光激發三基色熒光粉直接產生白光）。這種熒光粉轉換的白光技術因為方法簡單，可操作性強而被眾多廠家所接受，從而得到普遍的生產應用。

目前，獲得白光的主要技術途徑是在LED的塑封膠中摻入一定比例與芯片光色互為補色的熒光粉，通過固化后與LED芯片封裝成為一個獨立的LED器件。采用這種方式所得到的白光，存在的主要問題有：混合成的白光存在空間色度不均勻現象，有黃斑和藍斑的存在；由于熒光粉直接接觸芯片或者離芯片距離很小，而受到芯片表面產生熱的影響而使得熒光粉衰減加快，導致使用時間越長其白光光色就會越偏藍。

另外一種技術途徑是采用遠程激發熒光粉的方式實現。目前，在國內和國外已經有采用這種方式的產品出現，但是其產量和質量都還不高。實現這種遠程熒光粉激發的方式主要分為兩種：（1）有基板載體，這種是在基板上采用一定的工藝技術制備一層熒光粉粉層；（2）沒有基板載體，直接采用注模的方式得到所需要的粉膠殼。目前，對于有基板載體的遠程熒光膜的制備技術常見的有噴涂法、自沉降法、絲網印刷等幾種方法，這些方法都是將所選用的熒光粉與有機樹脂和稀釋劑等混合均勻后實現的。采用這些方法都有一定的局限性和缺點，例如采用噴涂、自沉降、絲網印刷方法時只能在平整的表面進行，而無法在曲面或球面上進行，而采用注塑方式所得的粉膠殼則需要在殼的外面增加一個透明罩或乳白保護罩，將會降低光抽取效率，另外，有機樹脂的使用壽命也會影響到燈具產品的可靠性和長期穩定性。

本發明實現了一種在LED器件照明應用過程中實現白光的方法，這種方法是以獨立的藍光、紫光或者紫外光LED芯片或器件為激發光源，在照明燈具（如球泡燈、日光燈管等）的玻璃罩內表面涂覆一層與激發光互為補色的熒光粉粉層，從而使激發光與受激產生的光色混合而生成白光。采用這種方法首先簡化了LED器件的封裝過程，不需要在點膠塑封階段就加入熒光粉，也避免了加入熒光粉而帶來的諸多問題；由于所制備的熒光粉粉層是氧化鋁和熒光粉的混合層，氧化鋁不吸收可見光，同時還能起到散射作用，能更好的改善色度均勻性；由于粉層中不含有有機類材料，將使器件和燈具的穩定性和可靠性得到很大的提高，避免了有機樹脂長期使用造成發黃和產生光衰的問題；并且由于工藝簡單、可操作性強，在很大程度上可以改善目前LED遠程激發工藝中產能過小的問題，容易實現批量生產，可以很大程度的提高生產效率，改善產品性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種關于LED遠程激發熒光粉層的制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種關于LED遠程激發熒光粉層的制備方法，該方法包括以下步驟：

（1）配制氧化鋁懸浮液：將氧化鋁與去離子水按所需比例混合，得到氧化鋁均勻分散的懸浮液；

（2）配置粘結劑：根據需要，選取所用的表面粘結材料配置成所需濃度的透明膠體；

（3）配置表面活性劑：得到一定濃度的表面活性劑溶液；

（4）配置熒光粉粉漿：根據所需要的發光特性，稱取一定質量的熒光粉，加入在步驟（1）、（2）、（3）中配置的三種溶液，充分攪拌均勻，得到所需要的熒光粉粉漿；

（5）熒光粉粉漿涂覆、干燥：采用所選用的涂覆方法將熒光粉粉漿涂覆在燈罩內壁，然后干燥，得到熒光粉均勻分散的熒光粉膠體層；

（6）去除暫時性粘結劑：根據需要去除熒光粉膠體層中的有機暫時性粘結劑，得到最終需要的熒光粉粉層；