本发明专利技术涉及LED的荧光粉涂覆工艺。一种LED荧光粉涂覆工艺，包括：步骤1：制作光学透镜，该光学透镜的非出光面上设有ITO导电层，该光学透镜的外表面为自由曲面形状，透镜层不具有导电功能；步骤2：通过电泳沉积法制备荧光粉层，将荧光粉层涂布在光学玻璃的ITO导电层上；步骤3：将步骤2制成的光学透镜放置于烤箱中烘烤，以除去水分及挥发有机物。本发明专利技术应用于LED荧光粉层的制作。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及LED(Light-Emitting Diode,发光二极管),尤其涉及一种通过远场激发的LED封装结构。
技术介绍
实现LED发出白光有很多种方式，有RGB芯片组合，有蓝光芯片激发荧光粉，有UV芯片激发荧光粉等，目前最常用的方式是在蓝光或近紫外光LED芯片上涂覆荧光粉而实现白光反射。利用LED芯片发射的蓝光(420nm-470nm)或近紫外光(370nm_410nm)作为主光谱，荧光粉吸收主光谱后受激发并产生比主光谱波长更长的次光谱，从而转换为双波长或三波长白光。上述过程中，荧光材料(荧光粉)覆盖LED的封装结构及工艺技术则是白光LED制成的关键技术。·荧光粉的覆盖通常是通过把荧光粉颗粒与硅胶(或者其他有机物载体)混合成胶状，然后涂覆在蓝光或近紫外光LED芯片的表面。现有的白光LED的封装流程可以分为以下几个步骤 1、固定芯片把LED芯片用胶或焊锡固定在支架或基板上，然后将放有LED芯片的支架或基板放进烤箱烘烤，使胶固化； 2、电极焊线JELED芯片的p/n电极用焊线的方式焊到支架或基板的金属线路的焊接点上； 3、荧光粉涂覆首先把荧光粉和硅胶(或者其他有机物载体)调配成荧光胶，并充分搅拌，搅拌均匀后用点胶针头或者其他点胶设备将上述荧光胶直接涂覆到LED芯片的上方，形成突光粉层。大功率LED常常还会在荧光粉层上再增加透明有机硅胶，从而实现半球或其他光学形状的透镜。经过上述封装流程处理的LED封装结构，将荧光粉直接涂覆在LED芯片上，具有以下缺点 1、荧光粉对主光谱的吸收强度和光转换效率往往随温度的升高而降低；而上述荧光粉直接涂覆在LED芯片上，而LED芯片正常工作时会发热，荧光粉的温度也会因此而升高，影响了荧光粉的活性和转换效率，进而影响白光LED的性能和可靠性； 2、荧光粉直接涂覆在LED芯片上，还会造成其在受热情况下的不稳定性，例如色温的漂移、显色指数的变化等。因为温度在影响荧光粉的活性的同时，也对荧光粉所激发的光波波长产生一定的影响，随着LED芯片温度的上升，荧光粉活性在逐渐失活的同时，荧光粉所发出光的波长也随着发生红偏移，即荧光粉发光波长朝着红色波长偏移，导致色温和颜色发生偏移。因而导致荧光粉的发光特性变差，由此会产生亮度下降及色度变化； 3、荧光粉直接涂覆在LED芯片上，使得荧光粉在较高温度下性能衰退，进而导致白光LED的光衰； 4、另外，还存在荧光粉沉淀及混合均匀性问题，点胶时出胶量不均匀，导致色温和颜色的一致性不够好。因此一篇申请公布号为CN101867007A的专利技术专利，公开了一种LED灯荧光粉层的制备方法。该方法是在LED芯片出光方向以及侧面出光方向制备突光粉层，该突光粉层远离LED芯片表面，其具体有两种方法，方法一是(I)配制荧光粉与粘结剂胶水的分散体-荧光粉粉浆；(2)涂敷将荧光粉粉浆涂敷在玻璃灯壳表面，形成荧光粉分散体的涂层；(3)去胶去除分散体中的粘结剂胶水等有机成份，得到具有一定厚度的荧光粉层。方法二是(I)配制荧光粉与感光胶体的分散体-荧光粉粉浆；(2)涂敷将荧光粉粉浆涂敷在玻璃灯壳表面，形成荧光粉分散体的涂层；(3)曝光、显影得到所需厚度的荧光粉感光胶分散体涂层；(4)去除感光胶去除荧光粉涂层中的感光胶成份，得到具有确定厚度的荧光粉层。上述方法的过程中，荧光粉粉浆的涂覆方法可以是灌注法、旋涂、吸涂、压涂、电泳沉积中的一种或几种组合。上述专利虽然有提到电泳法，但其实际的内容是采用灌封法点胶，而并未对电泳法的具体实施过程进行描述，其可实现性难以评判。还有，上述专利采用的电泳法是常规工艺，其工艺过程复杂，生产难度大。另外，现有的电泳技术大多采用恒定电压或恒定电流电泳法，控制电泳时间来沉积荧光粉层。这种方法由于电泳过程中电泳液浓度在变化，通过控制电泳时间，难以精确的·控制荧光粉层厚度；且得到的荧光粉层致密性不够好。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种LED荧光粉涂覆工艺，通过将荧光粉和LED芯片分开，解决荧光粉直接涂覆在LED芯片造成的问题；通过采用改进的电泳技术，得到致密性高的荧光粉层，解决现有技术中电泳方法的不足。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的思路是，利用远场荧光粉技术，将作为热源的LED芯片和荧光粉层分开，从而避免色温漂移，并提高LED的亮度。其中，将LED芯片和突光粉层分开，是利用电泳技术将突光粉均勻涂布在光学透镜的ITO导电层的表面,而光学透镜和LED芯片之间填充有娃胶层。本专利技术的技术方案是，一种LED荧光粉涂覆工艺，包括以下步骤 步骤I:制作光学透镜，该光学透镜的非出光面上设有ITO导电层，该光学透镜是高折射率光学玻璃材质，其外表面为自由曲面形状，且不具有导电功能，只有底部的ITO导电层具有导电功能。其中，因透镜的高度等于半径时透光率较低，所以光学透镜的高度小于半径或大于半径； 步骤2 :通过电泳沉积法制备荧光粉层，将荧光粉层附着在光学透镜的ITO导电层上，其具体包括以下步骤 步骤21 :荧光粉电解质溶液的制备以异丙醇或异丁醇为溶剂，以Mg(NO3)2(硝酸镁)或Al (NO3)3 (硝酸铝)为电解质，把电解质(Mg(NO3)2或Al (NO3)3)按照一定浓度比加入到溶剂(异丙醇或异丁醇)里，通过超声波振荡使其完全溶解，制成荧光粉电解质溶液。其中，电解质的浓度范围0· 06g/L-0. 4g/L ； 步骤22 :荧光粉电泳液的制备在步骤21制成的荧光粉电解质溶液里加入LED荧光粉(如YAG荧光粉，YAG是钇铝石榴石晶体)颗粒，加入少量的荧光粉抗沉淀剂，并通过磁力搅拌器搅拌，使荧光粉均匀悬浮分散在荧光粉电解质溶液里，构成荧光粉电泳液，荧光粉吸附电解质的正离子(Mg2+或Al3+)而带正电荷。荧光粉带有相同的正电荷，基于同性相斥的原理，荧光粉在溶液中保持均匀分散。而且电泳液中加入抗沉淀剂，由于空间位阻效应，电泳液分散体系保持稳定。该抗沉淀剂优选采用日本德山抗沉淀粉DM-30制成； 其中，搅拌时间可根据突光粉电泳液和突光粉的多少来确定，一般4小时为宜。其中，LED荧光粉颗粒的浓度范围为5g/L-10g/L ； 步骤23 :通过电泳装置将荧光粉沉积在光学透镜的ITO导电层上，从而形成荧光粉层。其中，电泳装置包括电源、光学透镜、盛放荧光粉电泳液的容器、以及设于该容器底 部的电极板，所述光学透镜置于容器内，其导电层与突光粉电泳液接触，且该光学透镜的ITO导电层与电极板平行；所述电源的正极连接电极板，所述电源的负极连接光学透镜的ITO导电层。其中，电极板为金属材质的基板，例如铜、银等材质。电源电压在40V-400V之间均可，电泳时间在1_5分钟之间； 上述过程中，在阴阳两极间距离(即电极板和光学透镜的ITO导电层之间的距离)一定的情况下，可以通过改变两极间的电压来调节电泳液内的场强大小，最终实现对电泳速度的调控； 步骤24 :当荧光粉层厚度达到10-90um时，结束电泳。荧光粉层厚度达到10_90um，也即荧光粉粒子堆叠2-6层； 步骤3 :烘烤将步骤2制成的表面涂布有荧光粉层的光学透镜放置于烤箱中烘烤，除去水分及挥发有机物，烘烤温度为100-120度，烘烤时间在I小时左右； 另外，使用上述步骤制成的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种LED荧光粉涂覆工艺，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：制作光学透镜，该光学透镜的非出光面上设有ITO导电层，该光学透镜的外表面不具有导电功能；步骤2：通过电泳沉积法制备荧光粉层，将荧光粉层涂布在光学玻璃的ITO导电层上；步骤3：将步骤2制成的光学透镜放置于烤箱中烘烤，以除去水分及挥发有机物。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：苏水源，
申请(专利权)人：厦门多彩光电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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