[发明专利]一种关于LED远程激发荧光粉层的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电技术领域，具体涉及一种在远离LED芯片表面出光方向上制备荧光粉层的技术，荧光粉转换的白光LED光色混合技术，提高光抽取效率的光抽取技术，改善白光空间色度均匀性的白光技术。

背景技术

LED即发光二极管是light emitting diode的简称。1993年，以GaN 为发光材料的蓝光LED技术获得突破，在此基础上1996年实现了LED白光发射。由于LED具有低电压驱动、全固态、高光效、低功耗、高可靠性等优点，白光LED器件在照明相关领域的应用研究也受到了学术界和产业界的高度重视，是一种符合环保节能绿色照明理念的高效光源。因此，目前以白光LED为主的半导体照明技术在全球范围内得到了大力的推动和发展，正在形成巨大的产业。

目前最常见的LED白光实现方式是光色转换型，即采用蓝光、紫光或紫外光LED芯片发出的光激发黄色或三基色荧光粉，从而使黄色荧光粉受激发产生的黄光与蓝光芯片发出的未被荧光粉吸收转换的蓝光发生光色混合而生成白光（紫光激发三基色荧光粉直接产生白光）。这种荧光粉转换的白光技术因为方法简单，可操作性强而被众多厂家所接受，从而得到普遍的生产应用。

目前，获得白光的主要技术途径是在LED的塑封胶中掺入一定比例与芯片光色互为补色的荧光粉，通过固化后与LED芯片封装成为一个独立的LED器件。采用这种方式所得到的白光，存在的主要问题有：混合成的白光存在空间色度不均匀现象，有黄斑和蓝斑的存在；由于荧光粉直接接触芯片或者离芯片距离很小，而受到芯片表面产生热的影响而使得荧光粉衰减加快，导致使用时间越长其白光光色就会越偏蓝。

另外一种技术途径是采用远程激发荧光粉的方式实现。目前，在国内和国外已经有采用这种方式的产品出现，但是其产量和质量都还不高。实现这种远程荧光粉激发的方式主要分为两种：（1）有基板载体，这种是在基板上采用一定的工艺技术制备一层荧光粉粉层；（2）没有基板载体，直接采用注模的方式得到所需要的粉胶壳。目前，对于有基板载体的远程荧光膜的制备技术常见的有喷涂法、自沉降法、丝网印刷等几种方法，这些方法都是将所选用的荧光粉与有机树脂和稀释剂等混合均匀后实现的。采用这些方法都有一定的局限性和缺点，例如采用喷涂、自沉降、丝网印刷方法时只能在平整的表面进行，而无法在曲面或球面上进行，而采用注塑方式所得的粉胶壳则需要在壳的外面增加一个透明罩或乳白保护罩，将会降低光抽取效率，另外，有机树脂的使用寿命也会影响到灯具产品的可靠性和长期稳定性。

本发明实现了一种在LED器件照明应用过程中实现白光的方法，这种方法是以独立的蓝光、紫光或者紫外光LED芯片或器件为激发光源，在照明灯具（如球泡灯、日光灯管等）的玻璃罩内表面涂覆一层与激发光互为补色的荧光粉粉层，从而使激发光与受激产生的光色混合而生成白光。采用这种方法首先简化了LED器件的封装过程，不需要在点胶塑封阶段就加入荧光粉，也避免了加入荧光粉而带来的诸多问题；由于所制备的荧光粉粉层是氧化铝和荧光粉的混合层，氧化铝不吸收可见光，同时还能起到散射作用，能更好的改善色度均匀性；由于粉层中不含有有机类材料，将使器件和灯具的稳定性和可靠性得到很大的提高，避免了有机树脂长期使用造成发黄和产生光衰的问题；并且由于工艺简单、可操作性强，在很大程度上可以改善目前LED远程激发工艺中产能过小的问题，容易实现批量生产，可以很大程度的提高生产效率，改善产品性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种关于LED远程激发荧光粉层的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种关于LED远程激发荧光粉层的制备方法，该方法包括以下步骤：

（1）配制氧化铝悬浮液：将氧化铝与去离子水按所需比例混合，得到氧化铝均匀分散的悬浮液；

（2）配置粘结剂：根据需要，选取所用的表面粘结材料配置成所需浓度的透明胶体；

（3）配置表面活性剂：得到一定浓度的表面活性剂溶液；

（4）配置荧光粉粉浆：根据所需要的发光特性，称取一定质量的荧光粉，加入在步骤（1）、（2）、（3）中配置的三种溶液，充分搅拌均匀，得到所需要的荧光粉粉浆；

（5）荧光粉粉浆涂覆、干燥：采用所选用的涂覆方法将荧光粉粉浆涂覆在灯罩内壁，然后干燥，得到荧光粉均匀分散的荧光粉胶体层；

（6）去除暂时性粘结剂：根据需要去除荧光粉胶体层中的有机暂时性粘结剂，得到最终需要的荧光粉粉层；