一種led用熒光粉薄膜粉漿的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED領(lǐng)域，具體涉及一種覆蓋著LED芯片表面的熒光薄膜的熒光粉粉漿。
【背景技術(shù)】
[0002]在LED的封裝工藝中，尤其是大功率的白光LED封裝，熒光粉的涂覆被認(rèn)為是影響白光LED光色品質(zhì)的關(guān)鍵工藝之一。通常情況下，是將熒光粉和硅膠一起混合使用，但由于熒光粉密度(4-5g/cm3)遠(yuǎn)大于硅膠密度(1-1.3g/cm3)，因此在混合好的熒光膠中很容易會(huì)出現(xiàn)分層，同時(shí)，硅膠的粘度也隨著溫度的變化而發(fā)生明顯的變化，在熒光粉膠的固化過(guò)程中，隨著溫度的上升，硅膠的粘度會(huì)出現(xiàn)先下降后上升的變化，從而也會(huì)導(dǎo)致熒光粉在硅膠中出現(xiàn)沉淀。
[0003]熒光粉膠的厚度在制造過(guò)程中會(huì)發(fā)生細(xì)微的變化。目前，大多數(shù)用于噴涂熒光粉膠的設(shè)備采用氣壓驅(qū)動(dòng)。當(dāng)針管中的熒光粉膠量隨生產(chǎn)過(guò)程不斷減少時(shí)，相同的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)壓力將會(huì)使噴出的熒光粉膠量增加，從而使得厚度會(huì)增加。另一方面，硅膠的粘度在使用過(guò)程中的變化同樣會(huì)引起噴出膠量的變化，在較高溫度下，噴出的膠量較多，反之，則較少。同時(shí)，點(diǎn)膠設(shè)備本身也存在儀器上的誤差，導(dǎo)致噴出的膠量多少有變化。
[0004]熒光粉的沉淀和膠量的變化都會(huì)直接影響到制造的白光LED的光色品質(zhì)。較高的濃度和較大的厚度意味著顏色會(huì)向暖白光偏移，而光通量則可能出現(xiàn)下降。因此，熒光粉的濃度和厚度變化會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)出的同批次白光LED具有不同的顏色分布和亮度分布。
[0005]要改善上述缺陷，改善LED的光斑的空間分布均勻性及管間色度、亮度的均勻一致性，就必須改變現(xiàn)有的熒光粉分層的形狀和工藝，使芯片表面的熒光粉厚度均勻。為此，提出了平面涂層的解決方法，平面涂層由于工藝可控，得到的涂層薄膜形狀、厚度控制、均勻性等方面都有了較大提高，使得LED的光通量、色度等都有了很大的改善。而且采用平面涂層后可以實(shí)現(xiàn)芯片級(jí)封裝(CSP)，大大減化封裝工藝，目前各大廠商都在積極推進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)。但在平面涂層工藝中，粉漿的制備是關(guān)鍵，對(duì)涂層的性能有很大的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]通過(guò)改進(jìn)配方，本發(fā)明提供一種LED用熒光粉薄膜粉漿，所述粉漿中熒光粉分散均勻，不易沉降，便于成膜，可以改善得到的熒光薄膜的光學(xué)性能。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題的解決方案是:一種LED用熒光粉薄膜粉漿，其包括有熒光粉粉料、有機(jī)硅凝膠和氣相二氧化硅；其中所述熒光粉粉料是通過(guò)將低熔點(diǎn)玻璃粉和熒光粉混合，然后加熱熔融得到的。
[0008]熒光粉粉料經(jīng)過(guò)玻璃包覆改性，一方面可以改善熒光粉在有機(jī)硅凝膠中的分散性，另一方面，可以改善光學(xué)性能，提高出光率。熒光粉種類(lèi)根據(jù)光源色溫設(shè)計(jì)需要進(jìn)行選擇，可以是一種或者多種的混合；低熔點(diǎn)玻璃粉可以是普通的硅酸鹽玻璃粉，只要滿(mǎn)足燒結(jié)后光線透過(guò)率高，對(duì)光基本無(wú)損失即可。通常要求玻璃粉的粒度小于熒光粉材料，便于包覆。
[0009]優(yōu)選地，所述粉漿中熒光粉粉料含量為40_60wt%。
[0010]優(yōu)選地，所述熒光粉粉料中:熒光粉顆粒的平均直徑為在8-15 μm ;低熔點(diǎn)玻璃粉占熒光粉總重量的10-30%，玻璃粉顆粒的平均直徑為1-5 μ m。
[0011]氣相二氧化硅的加入，主要是利用其可以形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高粉漿的觸變性、粘度等。優(yōu)選地，所述的氣相二氧化硅粒徑為疏水氣相二氧化硅，以便于分散在有機(jī)硅凝膠中。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的氣相二氧化娃的含量為5-20wt%，加入過(guò)多會(huì)影響最終薄膜的光學(xué)性能。為了達(dá)到更好的增稠效果，所述的氣相二氧化硅粒徑為7-15nm，如瓦克H20、瓦克H30 等。
[0012]由于氣相二氧化硅含量過(guò)多會(huì)影響成品顏色，從而影響熒光薄膜的光學(xué)性能，因而為了調(diào)控漿料粘度，及最終燒結(jié)得到的熒光片的韌性可以適量引入PMMA和/或PVA等分散劑。
[0013]作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，為了改善熒光粉粉料和氣相二氧化硅在有機(jī)硅凝膠中的分散性，所述熒光粉粉料和氣相二氧化硅是經(jīng)過(guò)硅烷偶聯(lián)劑改性的。優(yōu)選地，所述的硅烷偶聯(lián)劑為KH570、KH560、KHl71中的任意一種。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的LED用熒光薄膜粉漿，通過(guò)改善配方，對(duì)熒光粉進(jìn)行玻璃包覆改性處理，改善光學(xué)性能和分散性；同時(shí)在漿料中引入氣相二氧化硅，利用氣相二氧化硅水溶膠的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，避免粉體沉降，提高漿料中熒光粉分散的均勻性與穩(wěn)定性。
【具體實(shí)施方式】
[0015]本發(fā)明的LED用熒光粉薄膜粉漿，包括有熒光粉粉料、有機(jī)硅凝膠和氣相二氧化硅；其中所述熒光粉粉料是通過(guò)將低熔點(diǎn)玻璃粉和熒光粉混合，然后加熱熔融得到的。
[0016]有機(jī)硅凝膠可以常用于LED封裝的有機(jī)硅膠，粘度通常在5000-12000mpa.S。
[0017]氣相二氧化硅和熒光粉粉料可以是經(jīng)過(guò)硅烷偶聯(lián)劑改性的，如KH570、KH560、KH171等，通常是將硅烷偶聯(lián)劑配置成水解液進(jìn)行改性。對(duì)于熒光粉粉料，由于其粒徑較大，可以將其直接加入水解液中攪拌分散，最后干燥得到改性后的熒光粉粉料。而對(duì)于氣相二氧化硅，可以先將其溶于有機(jī)溶劑(如甲醇、乙醇、丙酮、甲苯等)，然后加入硅烷偶聯(lián)劑水解液，采用回流、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)的方法對(duì)其進(jìn)行改性。
[0018]硅烷偶聯(lián)劑水解液的配置可以參考廠家的指導(dǎo)說(shuō)明，或者采用如下方式:
混合甲醇、水和甘油，調(diào)節(jié)PH至2-4，然后加入硅烷偶聯(lián)劑，反應(yīng)2-3h，其中，甲醇體積為水解液總體積的8-10%，甘油為2-4g/L。
[0019]以下將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020]實(shí)施例1
1、硅烷偶聯(lián)劑水解液配置
5ml甲醇、45ml蒸餾水混合，然后滴加0.1g (2g/L)甘油，調(diào)節(jié)PH=4，然后加入5mlKH560，攪拌分散2h。
[0021]2、氣相二氧化硅處理
10g瓦克H30，加入10ml乙醇，Ig水解液，110°C攪拌回流3h，然后旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去乙醇，最后低溫干燥。
[0022]3、熒光粉粉料制備
將20g平均粒徑為8-10 μ m的鋁酸鹽熒光粉YAG-04與5g平均粒徑為3 μ m的低熔點(diǎn)玻璃粉混合