[发明专利]一种LED用荧光薄片的制备方法

说明书

技术领域

本发明LED光源，尤其涉及一种覆在LED灯芯表面的荧光薄片的制备方法。

背景技术

近年，无论是无机还是有机发光器件(LED/OLED)，白光LED器件及其在照明相关领域的应用研究都受到了学术和产业界的高度重视。白光LED产生白光主要有两条途径：第一种是将红光、绿光和蓝光三种LED芯片进行组合产生白光；第二种是用LED去激发光致转换荧光粉形成白光，这种途径较为成熟的方式是使用蓝光LED芯片搭配黄色荧光粉（如YAG: Ce3+等）实现白光发射。

对于光致转换的白光LED，荧光粉涂层的结构、特性等对白光LED的性能有着至关重要的影响。目前制备该类荧光粉涂层的工艺是将荧光粉颗粒与透明胶体（如环氧胶、硅胶等）混合后，通过点胶机，在LED芯片上涂覆荧光粉颗粒与透明胶体的混合体层。具体工艺方法为：

（1）将LED芯片固定在带杯口的支架上；

（2）用金线键合LED芯片正负极；

（3）将胶体（硅胶、环氧树脂等）与荧光粉进行混合形成荧光粉混合液；

（4）通过点胶机进行点胶将荧光粉混合液涂覆在LED芯片上。

但是上述工艺存在如下缺点：1、荧光粉混合液会受支架杯口形状的影响而产生黄圈或蓝圈现象，影响出光质量；2、点胶的方式是运用重力等力学作用让荧光粉混合液流动后将LED芯片包裹，很难保证荧光粉涂层的均匀性，影响出光均匀性；3、涂覆在LED芯片上的荧光粉涂层的可重复性差，极大地制约了批量化生产和成品率。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种LED用荧光薄片的制备方法，提高荧光粉的分布均匀性，同时改善了荧光薄片的物理化学性质，使之更好地满足后续封装工艺对荧光粉层物化特性的要求，有利于实现高效的荧光粉转换型LED器件。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种LED用荧光薄片的制备方法，包括如下步骤：

（1）混料：混合胶体和粉料形成荧光粉浆料，所述粉体为包含荧光粉颗粒和低熔点的玻璃粉颗粒的混合物，并且包含有铝酸盐（Ce铝酸盐）或者氮化物中的一种或两种物质；

（2）成型：将荧光粉浆料通过干压成型、流延成型、摔带成型或自旋式涂覆成型方式制得荧光粉薄片；

（3）等静压：将步骤（2）中获得的荧光粉薄片进行等静压处理，使其厚度均匀、尺寸更精确，增强其机械强度和物理性能；

（4）排胶烧结：将步骤（3）中获得的荧光粉薄片在空气或氮气气氛中进行低温烧结以排除其有机成分，制得荧光薄片；

（5）抛光研磨：将步骤（4）中获得的荧光薄片进行抛光研磨处理，提高其表面光洁度；

（6）划片：将步骤（5）中获得的荧光薄片通过机械或激光方法切割成荧光薄片制品。

上述方法改变了传统使用荧光粉和硅胶/树脂混合后再覆盖在LED芯片上的做法，而以独立的荧光薄片的形式出现，使用时直接和LED芯片封装在一起即可，更加利于LED芯片的散热，提高了LED器件的使用寿命；同时，由于粉料的特定成分，能够避免荧光粉颗粒在胶体内分布不均匀的现象，有效提高了产品的一致性；并且，该方法获得的荧光薄片，去除了制备过程中引入的有机成分，改善了荧光薄片的物理化学性质，能够更好地满足后续封装工艺对荧光薄片物化特性的要求，有利于实现高效的荧光粉转换型LED器件。

所述步骤（1）中，粉料内可以掺杂有陶瓷粉体。

所述步骤（1）中，胶体可以为现有的各种胶体材料，如PMMA、PVC或其它有机高分子材料等。

所述步骤（1）中，荧光粉颗粒为掺稀土元素的荧光粉颗粒，该稀土元素可以以氧化物或氮化物形式出现，比如锶以钇铝石榴石、铝酸锶、氮化硅等晶体结构出现。

所述步骤（1）中，荧光粉为一种荧光粉或两种以上荧光粉的混合体；若为一种荧光粉，当需要不同材质荧光粉材质的荧光薄片时，可以通过不同荧光粉材质的荧光薄片叠成得到；若为两种以上荧光粉，在开始就混合好，最后就能够得到多种不同材质混合的荧光薄片了。

优选地，所述步骤（1）中，荧光粉颗粒总质量占荧光粉浆料总质量的10%～55%，荧光粉颗粒的大小在5μm～25μm范围内。

优选地，所述步骤（1）中，玻璃粉颗粒总质量占荧光粉浆料总质量的0.5%～10%，玻璃粉颗粒的大小在1μm～15μm范围内。

优选地，所述步骤（2）中，干压成型或流延成型的温度在100℃～140℃范围内。