专利名称：用于led封装的荧光粉分散体的制备及喷墨打印方法
技术领域：
本发明涉及光电技术应用领域，具体涉及一种用于LED封装的荧光粉^t 体的制备及喷墨打印方法。
技术背景LED是light emitting diode的简称。从世界上第一只红色发光二极管 问世以来，LED技术经历了飞速的发展过程，各种发光颜色的LED相继诞生。1993 年日本首先在蓝色GaN-LED上获得技术突破，并于1996年实现白光LED，近几 年，以白光LED为代表的第四代照明技术一半导体照明技术的研究和开发在全 世界受到了高度的重视。白光LED具有无污染、低功耗、高可靠、长寿命等优 点，是一种符合环保、节能的绿色照明光源。目前，实现白光LED共有四条途径，其中一个重要途径是在蓝光LED芯片 的表面涂覆一层厚度适当的黄色荧光粉(K4G:Ce3+ ),黄色荧光粉吸收从蓝色LED 芯片发出的部分蓝光并将之部分转变为黄光，产生的黄光和未转换的蓝光通过 混色原理叠加形成白光。对于这种荧光粉转换的白光LED，目前主流的工艺是将 焚光粉颗粒与透明胶体(如环氧胶、硅胶等)混合，通过点胶，在LED芯片上 涂覆荧光粉与胶体的混合层，但这样得到的荧光粉层厚度结构不均勾，从而导 致LED出光的均匀性差，并且器件间的荧光粉厚度重复性差，极大地制约了批 量生产和成品率。发明内容本发明所要解决的技术问题是如何提供一种用于LED封装的荧光粉分散体 的制备及喷墨打印方法，该方法目标是在LED芯片表面实现形状、厚度可控的 荧光粉层，克服了现有技术中所存在的缺陷，提高了 LED器件的整体性能，并满足产业化批量生产的需要。本发明所提出的技术问题是这样解决的提供一种用于LED封装的荧光粉 分散体的制备及喷墨打印方法，其特征在于，包括以下步骤① 配制树脂将树脂和固化剂按固化条件之体积比例混合，搅拌均匀；② 稀释树脂将①配制的高粘度的树脂与醚类或酯类有机溶剂按1: 0.1~1: 10的比例混合，通过醚类或酯类有机溶剂的稀释作用来降低树脂的粘度；③ 配制荧光粉与树脂的分散体将荧光粉与②稀释的树脂按5mg: lml 500mg: lml的比例混合，均匀分敎，形成满足粘度要求的荧光粉树脂分散 体， 一般需要将其粘度降低到10 12mPa.s甚至以下，以满足常规喷墨打印机的要求；④ 喷墨打印封装将步骤③中符合粘度要求的荧光粉树脂分散体一即喷墨 墨水装入喷墨打印头，通过对喷墨打印机喷墨时间和喷墨路径的控制，在LED 芯片表面实现形状、厚度可控的荧光粉分散的树脂涂层一荧光粉粉层。按照本发明所提供的LED封装的荧光粉分散体的制备及喷墨打印方法，其 特征在于，所述树脂包括光学硅胶，如硅胶A和硅胶B,其中硅胶B起固化剂 作用。按照本发明所提供的LED封装的荧光粉分散体的制备及喷墨打印方法，其 特征在于，步骤①配制树脂过程中通过抽真空或静置两种方式消除其中的气泡。按照本发明所提供的LED封装的荧光粉分散体的制备及喷墨打印方法，其 特征在于，所述醚类有机溶剂为四氬呋喃(THF)及其修饰后的衍生物，如二曱 基四氢p夫喃。按照本发明所提供的LED封装的荧光粉分散体的制备及喷墨打印方法，其 特征在于，所述酯类有机溶剂是指乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丁酸乙酯 等沸点较低、易挥发的酯类有机溶剂。按照本发明所提供的LED封装的荧光粉分散体的制备及喷墨打印方法，其特征在于，步骤③中所述焚光粉可以是黄色荧光粉、红色荧光粉、绿色荧光粉 和蓝色荧光粉中的 一种或其组合。按照本发明所提供的LED封装的荧光粉分散体的制备及喷墨打印方法，其 特征在于，步骤③在混合过程中，会产生大量气泡，在室温下静止至气泡完全 消失或在真空环境中，抽气排除荧光粉分散体中的气泡。按照本发明所提供的LED封装的荧光粉M体的制备及喷墨打印方法，其 特征在于，步骤③得到的荧光粉树脂分散体可以运用点胶、匀胶等其它方式(区 别于步骤④的喷墨打印)在LED芯片表面实现荧光粉涂层。一种用于LED封装的荧光粉M体的制备及喷墨打印方法，其特征在于， 包括以下步骤① 配制树脂将树脂和固化剂按固化条件之要求体积比例混合，搅拌均匀；② 配制荧光粉与树脂的分散体将荧光粉与步骤①所得树脂按5mg: lml 500mg: lml的比例混合，均匀*，形成均匀的荧光粉树脂分散体；③ 稀释荧光粉树脂分散体将步骤②配制的高粘度的荧光粉树脂分散体与 醚类或酯类有机溶剂按1:0.1 1: IO混合，以降低荧光粉树脂分散体的粘度；④ 喷墨打印封装将步骤③中的荧光粉树脂分散体一喷墨墨水装入喷墨打 印头，通过对喷墨打印机喷墨时间和喷墨路径的控制，在LED芯片表面实现形状、厚度可控的荧光粉分散的树脂涂层一荧光粉粉层。一种用于LED封装的荧光粉分散体的制备及喷墨打印方法，其特征在于， 包括以下步骤① 稀释树脂将高粘度的树脂与醚类或酯类有机溶剂按1:0.1 1: IO混合， 降低树脂的粘度；② 配制树脂将步骤①稀释的树脂与固化剂按固化条件之要求体积比例混 合，搅拌均匀；(D配制荧光粉与树脂的分散体将荧光粉与步骤②的树脂按5mg: lml 500mg: lml的比例混合，均匀分狀，形成满足粘度要求的荧光粉树脂分散体；④喷墨打印封装将步骤③中符合粘度要求的荧光粉树脂分散体一喷墨墨 水装入喷墨打印头，通过对喷墨打印机喷墨时间和喷墨路径的控制，在LED芯 片表面实现形状、厚度可控的荧光粉M的树脂涂层一荧光粉粉层。将步骤①、②、③顺序的改变，不影响该方法中荧光粉树脂分散体粘度的 降低，以及LED芯片表面荧光粉涂层的喷墨打印实现。本发明提供的用于LED封装的荧光粉分散体的制备及喷墨打印方法，通过 对高粘度荧光粉树脂分散体的稀释，荧光粉的浓度、喷墨时间、喷墨路径等参 数的控制，可以在LED芯片表面喷墨打印形成形状、厚度可控的荧光4分层，改 善荧光粉层的结构和物化特性，提高LED器件的整体性能，满足产业化批量生 产的需要。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进一步说明。实施例1取珪胶A和硅胶B各lml,搅拌均匀，形成混合硅胶，静置约10小时，待 其中的气泡完全消失；量取一定量的四氢呋喃有机溶剂，搅拌使硅胶的粘度由 原来约400mPa.s降为10 12mPa.s甚至以下；称取荧光粉500mg,与稀释后的混 合硅胶中混合，搅拌均匀，形成适合喷墨打印的粘度适当的荧光粉与树脂的分 散体；通过对喷墨打印时间、喷墨路径等参数的控制在LED芯片表面上形成形 状、厚度可控的荧光粉层。实施例2取硅胶A和硅胶B各lml,搅拌均匀，形成混合硅胶，静置约10小时，待 其中的气泡完全消失；量取一定量的乙酸乙酯有机溶剂，搅拌使硅胶的粘度由 原来约400mPa.s降为10 12mPa.s甚至以下；称取荧光粉500mg，与稀释后的混 合硅胶中混合，搅拌均匀，形成适合喷墨打印的粘度适当的荧光粉与树脂的分散体；通过对喷墨打印时间、喷墨路径等参数的控制在LED芯片表面上形成形 状、厚度可控的荧光粉层。 实施例3取环氧树脂及其固化剂各lml，均匀混合；称取荧光粉500mg,加入已配制 的环氧树脂中，搅拌均匀；量取一定量的四氢呋喃有机溶剂，混合、搅拌使荧 光粉环氧树脂M体的粘度降到10 12mPa.s,形成适合喷墨打印的粘度适当的 荧光粉与树脂的M体，通过对喷墨打印时间、喷墨路径等参数的控制在LED 芯片表面上形成形状、厚度可控的荧光粉层。
权利要求
1、一种用于LED封装的荧光粉分散体的制备及喷墨打印方法，其特征在于，包括以下步骤①配制树脂将树脂和固化剂按固化条件之体积比例混合，搅拌均匀；②稀释树脂将①配制的高粘度的树脂与醚类或酯类有机溶剂按1∶0.1～1∶10的比例混合，降低树脂的粘度；③配制荧光粉与树脂的分散体将荧光粉与②稀释的树脂按5mg∶1ml～500mg∶1ml的比例混合，均匀分散，形成荧光粉树脂分散体；④喷墨打印封装将步骤③中荧光粉树脂分散体装入喷墨打印头，通过对喷墨打印机喷墨时间和喷墨路径的控制，在LED芯片表面实现形状、厚度可控的荧光粉分散的树脂涂层-荧光粉粉层。
2、 根据权利要求1所述的用于LED封装的荧光粉分散体的制备及喷墨打 印方法，其特征在于，所述树脂包括光学硅胶，如硅胶A和硅胶B,其中硅胶 B起固化剂作用。
3、 根据权利要求1所述的用于LED封装的荧光粉分散体的制备及喷墨打 印方法，其特征在于，步骤①配制树脂过程中通过抽真空或静置两种方式消除 其中的气泡。
4、 根据权利要求1所述的用于LED封装的荧光粉分散体的制备及喷墨打 印方法，其特征在于，所述醚类有机溶剂为四氢呋喃及其修饰后的衍生物。
5、 根据权利要求1所述的用于LED封装的荧光粉M体的制备及喷墨打 印方法，其特征在于，所述酯类有机溶剂是指乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯 或丁酸乙酯。
6、 根据权利要求1所述用于LED封装的荧光粉分散体的制备及喷墨打印 方法，其特征在于，步骤③中所述荧光粉是黄色荧光粉、红色荧光粉、绿色荧 光粉和蓝色荧光粉中的一种或其组合。
7、 根据权利要求1所迷的用于LED封装的荧光粉分散体的制备及喷墨打 印方法，其特征在于，步骤③在混合过程中，在室温下静止至气泡完全消失或在真空环境中，抽气排除荧光粉M体中的气泡。
8、 一种用于LED封装的荧光粉M体的制备及喷墨打印方法，其特征在 于，包括以下步骤① 配制树脂将树脂和固化剂按固化条件之要求体积比例混合，搅拌均匀；② 配制荧光粉与树脂的分散体将荧光粉与步骤①所得树脂按5mg: lml 500mg: lml的比例混合，均匀M，形成均匀的荧光粉树脂分散体；③ 稀释荧光粉树脂分散体将步骤②配制的高粘度的荧光粉树脂分散体与 醚类或酯类有机溶剂按1: 0.1-1: 10混合，以降低荧光粉树脂分散体的粘度；④ 喷墨打印封装将步骤③中的荧光粉树脂分散体一喷墨墨水装入喷墨打 印头，通过对喷墨打印机喷墨时间和喷墨路径的控制，在LED芯片表面实现形状、厚度可控的荧光粉分散的树脂涂层一荧光粉粉层。
9、 一种用于LED封装的荧光粉M体的制备及喷墨打印方法，其特征在 于，包括以下步骤① 稀释树脂将高粘度的树脂与醚类或酯类有机溶剂按L'0.1 l: IO混合， 降低树脂的粘度；② 配制树脂将步骤①稀释的树脂与固化剂按固化条件之要求体积比例混 合，搅拌均匀；③ 配制焚光粉与树脂的分散体将荧光粉与步骤②的树脂按5mg: lml 500mg: lml的比例混合，均匀M,形成满足粘度要求的荧光粉树脂分散 体；④ 喷墨打印封装将步骤③中符合粘度要求的荧光粉树脂分散体一喷墨墨 水装入喷墨打印头，通过对喷墨打印机喷墨时间和喷墨路径的控制，在LED芯 片表面实现形状、厚度可控的荧光粉分散的树脂涂层一荧光粉粉层。
全文摘要
本发明公开了一种用于LED封装的荧光粉分散体的制备及喷墨打印方法，包括以下步骤①配制树脂将树脂和固化剂按适当的体积比例混合；②稀释树脂将①配制的高粘度的树脂与醚类或酯类有机溶剂按适当比例混合，降低树脂的粘度；③配制荧光粉与树脂的分散体将荧光粉与②稀释的树脂按适当比例混合，均匀分散，形成荧光粉树脂分散体；④喷墨打印封装将步骤③中符合粘度要求的荧光粉树脂分散体装入喷墨打印头，通过对喷墨打印机喷墨时间和喷墨路径的控制，在LED芯片表面实现形状、厚度可控的荧光粉分散的树脂涂层—荧光粉粉层。该方法克服了现有封装技术中所存在的缺陷，能够有效地提高LED器件的整体性能，并满足产业化大批量生产的要求。
文档编号C09K11/00GK101320772SQ20081004556
公开日2008年12月10日 申请日期2008年7月15日 优先权日2008年7月15日
发明者斌 侯, 卢志云, 李君飞, 玥 胡, 谢明贵, 饶海波 申请人:电子科技大学