[发明专利]一种光刻胶组合物和一种LED表面制备荧光层的方法

说明书

技术领域

本发明属于光电技术领域，尤其涉及一种光刻胶组合物和一种LED表面制备荧光粉层的方法。

背景技术

LED（发光二极管，Light-Emitting Diode）是一类可直接将电能转化为可见光和辐射能的发光器件，具有效率高、功耗小、寿命长、发光质量高、光色纯、可靠性高、驱动电压低、结构牢固等优点。利用LED芯片激发荧光粉的光致转换的方法是目前LED实现白光的主要途径，主要是通过蓝光LED芯片加上黄色荧光粉制得的，因此荧光粉层的结构、厚度、特性对LED灯的性能有很大的影响。

光刻胶主要用于与荧光粉共混使荧光粉均匀分散，目前市场上的光刻胶主要采用丙烯酸树脂，但是丙烯酸树脂粘度很稀，难以在LED芯片表面形成厚膜，另外光刻胶粘度太稀荧光粉也难以在光刻胶中均有分散。

目前国内的LED灯制备主要采用灌封工艺，主要是通过将荧光粉与硅胶或环氧树脂混合均匀后再点胶于LED芯片表面。该工艺一方面导致荧光粉层的厚度不均匀，中间厚、边缘薄，呈球冠状，LED灯中间通过荧光粉转化的黄光明显多于边缘部分，使得LED灯发出的白光颜色不均匀，局部出现偏黄或者偏蓝的不均匀光斑；另外，每个芯片的点胶量难以精确控制，导致同一批点胶的芯片色温不一样，LED灯的一致性不好，在对色温一致性要求比较高的领域，限制了LED灯的推广应用。

发明内容

本发明解决了现有技术中存在的光刻胶粘度低、LED芯片表面荧光粉层厚度不均匀、LED灯一致性不好的技术问题。

本发明提供了一种光刻胶组合物，所述光刻胶组合物中含有20-40wt%的树脂，20-30wt%的所述树脂对应的单体，1-16wt%的感光剂和24-50wt%的溶剂；所述树脂选自甲基丙烯酸树脂、有机硅改性丙烯酸酯树脂、环氧丙烯酸酯树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、聚酯丙烯酸酯树脂、聚醚丙烯酸酯树脂、聚丙烯酸丙酯树脂中的至少一种。

本发明还提供了一种LED表面制备荧光层的方法，包括以下步骤：

1）将荧光粉与光刻胶组合物均匀混合后涂覆于LED芯片表面，在LED芯片表面形成荧光涂层；所述光刻胶组合物为本发明提供的光刻胶组合物； 

2）对荧光涂层进行曝光显影，然后热处理，在LED芯片表面形成荧光粉层；

3）在荧光粉层表面涂覆增透剂，干燥形成增透膜。

本发明提供的光刻胶组合物中，通过对树脂种类的选择，以及对树脂、树脂对应单体的含量控制在合适的范围之内，使得本发明的光刻胶组合物的粘度适当，荧光粉在光刻胶组合物中的分散性良好，从而可在LED芯片表面形成厚度为10-100微米的厚膜荧光涂层。

本发明提供的LED表面制备荧光层的方法，光刻胶组合物的粘度适当，荧光粉能均匀分散于光刻胶组合物中；另外，本发明中采用涂覆的方式在LED芯片表面形成荧光粉层，荧光粉层厚度均匀，涂覆用量可控，从而可使LED灯发出的白光颜色均匀，并提高其色温一致性。    

具体实施方式

本发明提供了一种光刻胶组合物，所述光刻胶组合物中含有20-40wt%的树脂，20-30wt%的所述树脂对应的单体，1-16wt%的感光剂和24-50wt%的溶剂；所述树脂选自甲基丙烯酸树脂、有机硅改性丙烯酸酯树脂、环氧丙烯酸酯树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、聚酯丙烯酸酯树脂、聚醚丙烯酸酯树脂、聚丙烯酸丙酯树脂中的至少一种。

本发明的发明人通过大量实验发现，通过对树脂种类进行选择，使荧光粉在光刻胶组合物中的分散性良好；然后控制光刻胶组合物中树脂和对应单体的含量，控制光刻胶组合物的粘度，使得采用本发明的光刻胶组合物能在LED芯片表面形成厚度为10-100微米的厚膜荧光涂层。具体地，本发明中，所述光刻胶组合物中，树脂的含量为20-40wt%，树脂对应的单体的含量为20-30wt%，感光剂的含量为1-16wt%，溶剂的含量为24-50wt%。

优选情况下，光刻胶组合物中，树脂的含量为30-40wt%，树脂对应的单体的含量为20-25wt%。

本发明中，所述树脂为丙烯酸类树脂，具体选自甲基丙烯酸树脂、有机硅改性丙烯酸酯树脂、环氧丙烯酸酯树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、聚酯丙烯酸酯树脂、聚醚丙烯酸酯树脂、聚丙烯酸丙酯树脂中的至少一种。

本发明的光刻胶组合物中，感光剂为本领域技术人员常用的各种叠氮醌类化合物，例如可以采用偶氮二异丁腈（AIBN）、1，2-二叠氮醌-4-磺酸酯、1，2-二叠氮-5-磺酸酯或1，2-二叠氮醌-6-磺酸酯。