一种光刻胶组合物和一种LED表面制备荧光层的方法技术

本发明专利技术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。本发明专利技术还提供了采用该光刻胶组合物在LED表面制备荧光层的方法。采用本发明专利技术的光刻胶组合物能在LED表面制备厚度为10-100微米的荧光粉层，且该荧光粉层厚度均匀，发光颜色均匀，具有良好的色温一致性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光电
，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。
技术介绍
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勻分散，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勻后再点胶于LED芯片表面。该工艺一方面导致荧光粉层的厚度不均勻，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勻，局部出现偏黄或者偏蓝的不均勻光斑；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。
技术实现思路
本专利技术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勻、LED灯一致性不好的技术问题。本专利技术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，l-16wt%的感光剂和M-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。本专利技术还提供了一种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勻混合后涂覆于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专利技术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。本专利技术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，使得本专利技术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。本专利技术提供的LED表面制备荧光层的方法，光刻胶组合物的粘度适当，荧光粉能均勻分散于光刻胶组合物中；另外，本专利技术中采用涂覆的方式在LED芯片表面形成荧光粉层，荧光粉层厚度均勻，涂覆用量可控，从而可使LED灯发出的白光颜色均勻，并提高其色温一致性。具体实施例方式本专利技术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，l-16wt%的感光剂和M-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。本专利技术的专利技术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，使得采用本专利技术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，本专利技术中，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l_16wt%，溶剂的含量为M-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%o本专利技术中，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。本专利技术的光刻胶组合物中，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)U，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。本专利技术中，溶剂采用本领域技术人员常用的各种溶剂，例如可以选自为乙酸丙二醇单甲基醚酯、环己酮、乳酸乙酯中的至少一种。本专利技术还提供了一种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勻混合后涂覆于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专利技术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。根据本专利技术的方法，先将荧光粉与光刻胶组合物混合均勻，然后涂覆于LED芯片表面，从而在LED芯片表面形成荧光涂层。其中，所述光刻胶组合物即为本专利技术提供的光刻胶组合物。以100重量份的荧光粉为基准，光刻胶组合物的用量为200-1000重量份。作为本专利技术的一种优选实施方式，还包括在LED芯片表面形成荧光涂层之前，在 LED芯片表面涂覆增粘剂形成增粘层的步骤。所述增粘层用于提高荧光涂层与LED芯片的粘附力，使得荧光涂层在使用过程中不会从LED芯片表面脱离。所述增粘剂可采用各种硅烷类偶联剂，例如可以采用HMDS、KH-560、KH-570或KH-550。本专利技术中，增粘层的厚度不宜过大，以免降低LED芯片的蓝光透过率，因此增粘剂的用量不宜过大；例如，可以将LED芯片置于增粘剂喷雾中，从而在LED芯片表面涂覆上增粘剂形成增粘层。根据本专利技术的方法，对荧光涂层进行曝光显影。所述对荧光涂层进行曝光显影的步骤为本领域技术人员所公知，即为将表面具有荧光涂层的LED芯片置于紫外光下进行辐射；LED芯片表面紫外光辐射区域的荧光涂层在显影后被保留，未辐射区域的荧光涂层被显影去除，从而在LED芯片形成构成所需图案的荧光粉层。优选情况下，曝光剂量为 100-500mj/cm2。曝光显影完成后，然后进行热处理，以提高荧光粉层与LED芯片的附着力。 优选情况下，热处理温度为100-150°C，热处理时间为30-50min。本专利技术中，最后在荧光粉层表面涂覆增透剂，干燥形成增透膜。所述增透剂为硅烷树脂的异丙醇溶液，增透剂中硅烷树脂的含量为l_3wt%。本专利技术中，所述增透膜一方面可以提高可见光的透过率，尤其是提高黄光的透过率，使LED芯片表面荧光粉转化的黄光的透过率提高，从而可降低荧光粉的用量，减少荧光粉对光线的散射作用，能有效降低成本；另一方面，增透膜覆盖于荧光粉层表面，具有较高的硬度和耐水耐潮气作用，对荧光粉层具有较好的保护作用。采用本专利技术的方法在LED芯片表面形成厚膜的荧光粉层和增透膜，所述荧光粉层的厚度为10-100微米，增透膜的厚度为1-3微米。本专利技术中，在LED芯片表面或者增粘层表面涂覆荧光粉与光刻胶组合物以及在荧光粉层表面涂覆增透剂所采用的涂覆方式可采用旋涂、刷涂、浸渍提拉法、喷涂、丝网印刷中的任意一种，本专利技术没有特殊限定。优选情况下，涂覆荧光粉与光刻胶组合物采用丝网印刷的涂覆方式，在荧光粉层表面涂覆增透剂采用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡国兵，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：