[发明专利]一种基于光刻技术的LED荧光粉的图形化方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电技术领域，特别涉及一种基于光刻技术的在LED芯片表面上制备有图形的荧光粉层的方法。

背景技术

随着科技的进步，人类对电的需求日益增长。据统计，2011年全社会用电量累计达46928亿千瓦时，其中照明用电约占13％之多。其中，作为照明主体的白炽灯泡，其发光率只有5％，其余95％都转化成热量被消耗，造成严重的能源浪费。相对而言，20世纪中期发展起来的LED灯则更有发展前景。LED理论光电效率在60％以上，其高效率、节能环保、寿命长等特点对于资源紧缺和环境污染严重的现代社会来说，无疑是未来绿色照明时代的最佳选择。如今，实现白光LED照明的产业化方式是在蓝光LED芯片上涂覆YAG黄色荧光粉实现白光发射,即荧光转换型白光LED。

LED光源逐渐渗透到背光源、屏幕显示、交通信号灯、景观装饰照明、汽车、通用照明等多领域，具备很大的发展空间。特别是在景观、装饰照明等领域，除了要求LED光源能达到优良的照明性能外，同样希望能够灵活地控制LED光源，展现出不同的图形图案效果。目前的技术是利用若干LED光源，摆出各种图形。但是，这种方法需要使用大量LED光源同时工作，而LED光源正常工作又需要大面积使用散热材料，且电子原器件数量众多，对寿命的影响也比较大。此外，复杂的生产加工也造成了其产品造价昂贵。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种在LED芯片上的荧光粉涂层制作各种图形的方法，该方法基于光刻工艺在荧光粉涂层上制作出各种图案。

本发明的目的是这样实现的：

本发明提供的一种基于光刻技术的LED荧光粉的图形化方法，包括以下步骤：

第一步：配制含有光阻剂的荧光粉胶；

第二步：将制取的荧光粉胶涂覆在透光薄膜表面形成荧光粉涂层；

第三步：将待印图案制成图案掩模板；

第四步：将荧光粉涂层水平方向用X光线进行曝光显影处理，再将印有图案的掩模板置于荧光粉涂层上方对准曝光后再进行显影处理；

第五步：在制成的荧光粉涂层上均匀涂覆荧光粉硅胶；

第六步：对荧光粉涂层进行固化处理。

进一步，所述含有光阻剂的荧光粉胶包括荧光粉和负性光刻胶，

所述荧光粉和负性光刻胶的质量配比分别为8～25：15～30；

所述荧光粉胶由荧光粉和负性光刻胶混合后经搅拌、超声分散和抽真空操作得到。

进一步，所述荧光粉涂层是荧光粉胶在温度为80～100℃的暗室中软烘5～10min，且去除光刻胶涂布后其中残余的溶剂形成的。

进一步，所述图案掩模板是先采用计算机绘制形成图案，再将图案用热转印的方法印在另一块透光性较好的透光薄膜上形成的。

进一步，所述荧光粉涂层在曝光后再将荧光粉涂层在100～150℃的温度下烘5～10min，然后再用显影剂处理曝光后的荧光粉层，使得未受到光照的部分被溶解，得到与图案掩模板上相同的图形。

进一步，所述荧光粉硅胶涂覆是通过匀胶机的高速离心作用均匀地附上一层荧光粉硅胶。

进一步，所述透光薄膜可为石墨烯薄膜、陶瓷薄膜、光学玻璃片。

本发明的优点在于：本发明提供了一种在荧光粉涂层上制作各种图形的方法，该方法基于光刻工艺在荧光粉涂层上制作出各种图案，丰富了LED灯的产品种类，扩大LED灯的应用范围，增强LED产品的视觉效应。现有白光LED是通过涂覆荧光粉实现的，生产过程中可以通过控制荧光粉层的厚度、均匀性等特性，保证出射光的性能。因此，本发明在此基础上提出一种基于光刻技术在LED芯片上的荧光粉层制作各种图形的方法，以此生产具有各种图形图案的LED光源，丰富了LED灯的产品种类。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为LED封装过程示意框图；

图2为平面工艺示意图；

图3为制作流程图；

图4为正胶经曝光显影后形成的图形；

图5为负胶经曝光显影后形成的图形；

图6为荧光粉胶的涂覆；

图7为水平曝光形成的图形；

图8为纵向曝光形成的图形；

图9为荧光粉硅胶的涂覆；

图10为激发光谱图；

图11为发射光谱图；

图12为光纤光谱图。

具体实施方式