[发明专利]一种带微镜结构的LED照明用发光薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED照明和显示技术领域，尤其涉及的是一种带微镜结构的LED照明用发光薄膜及其制备方法。

背景技术

半导体照明具有绿色环保、寿命超长、高效节能、抗恶劣环境、结构简单、体积小、重量轻、响应快、工作电压低及安全性好的特点，因此被誉为继白炽灯、日光灯和节能灯之后的第四代照明电光源，即绿色光源。荧光粉在白光LED应用中，最简单、最直接的方法是将荧光粉与胶混合后直接涂覆在LED芯片上，再在UV灯下固化。荧光粉层涂覆工艺及荧光涂层特性直接影响到白光LED的整体性能。直接涂层技术存在明显的结构缺陷，首先在这种荧光粉涂层中，从中心到边缘的涂层结构是非均匀的，无论手动或机器操作，同一批次的LED管之间，荧光粉层在形状上都会有一定的差异，很难控制涂层的均匀性和一致性，这就带来器件间有较大的色度差异；第二，由于涂层胶滴实际微观表面凹凸不平，当光线出射时就会形成白光颜色不均匀，导致局部偏黄或偏蓝的不均匀性光斑出现。

例如专利CN1764707A公开了一种发光膜、发光装置、发光膜的制造方法以及发光装置的制造方法，专利CN101186818公开了一种蓝紫光或蓝光激发的荧光体及制造方法与封装的白光二极管，这两个专利均采用荧光粉混合在树脂中涂覆在LED芯片上制成白色发光器件。这种方法制备出的白光发光器件很难保证亮度、色坐标、色温和显色性的一致性，并且由于荧光粉贴近芯片，受到热量的影响很容易引起老化，寿命降低。美国专利US6600175B1提及在白光LED封装中采用有机荧光、磷光材料，替代LED荧光粉进行封装，复合发出白光，只是单个器件的涂装，只能简单实现电光源，在面光源的应用上有一定难度。国际专利WO2007105853介绍了一种光致发光膜的制备方法，所釆用的发光材料为无机发光材料，该专利采用涂膜方式在基材膜上进行制备，制备出的光致发光膜与基材结合为一体、但专利中没有将微镜结构集成在发光薄膜中。

专利CN101443192A公开了一种光致发光板，为了保护基质树脂层，提高耐热性和耐湿性，该光致发光板优选采用PET聚酯膜为保护膜用于对荧光薄膜的保护，并设计出亮度增强型、色坐标增强型等不同结构，但这种薄膜在使用时同样需要使用透镜结构进行光场变换。中国专利CN101533882A介绍了一种白光LED荧光粉预制薄膜及其制备方法，采用的是丝网印刷的工艺进行制备，将加入荧光粉等并调节好粘度的有机硅树脂混合液印刷到基质上制成荧光粉预制薄膜，解决了点胶法涂覆荧光粉制备白光LED中存在的发光性能一致差的问题，提高了生产效率和白光LED照明器件寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种带微镜结构的LED照明用发光薄膜及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种带微镜结构的LED照明用发光薄膜的制备方法，其步骤如下：

（1）将质量百分数为60%-90%粘合剂、1%-3%防沉剂、0.1%-2%分散剂和0.1%-2%消泡剂加入配料容器中，在搅拌状态下加入5%-35%荧光粉，搅拌均勾；搅拌时加入去离子水，使其浆料的粘度系数调整为200～600mPas，并进行真空脱泡处理，制得荧光浆料；

（2）对基材进行超声清洗，并放在真空干燥箱中进行干燥，干燥温度60℃，干燥时间1-2h；使用丝网工艺将（1）中制得的荧光浆料印制在干燥后的基材上，红外烘干，制得荧光粉涂层；

（3）取光学聚合物薄膜，其厚度控制在1-2mm，对其加热软化，再使用压印工艺在光学聚合物薄膜材料上制备出微镜图案，冷却干燥，制得微镜结构薄膜；

（4）将（3）中制得的微镜结构薄膜和（2）中制得的荧光粉涂层进行粘合。

所述的制备方法，步骤（1）中，荧光粉为铝酸盐荧光粉、硅酸盐荧光粉、氮化物荧光粉中的一种或两种的混合物；其粒度为3-12um。

所述的制备方法，步骤（1）中，粘合剂为环氧树脂、聚氨酯、有机硅树脂、或丙烯酸脂的一种和松油醇、丁基卡必醇、醋酸丁基卡必醇、柠檬酸三丁醣，二甲基硅油、乙基硅油的一种或多种混合组成；防沉剂为气相二氧化硅；分散剂为十二烷基硫酸钠、聚乙烯醇或聚乙二醇；消泡剂为有机硅氧烷。

所述的基材为聚对苯二甲酸乙二酯（PET）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）或聚碳酸酯（PC）；其可见光的透过率在90%以上，其厚度为0.2-0.5mm。

所述的光学聚合物薄膜为聚碳酸酯（PC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）或烯丙基二甘醇二碳酸脂（CR-39）；其可见光的透过率在90%以上。