一种白光led用荧光板及其制备工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种白光LED用荧光板及其制备工艺，包含上中下三层，上层为荧光粉层，中间为基板层，下层为光谱分光膜层。其制备工艺如下：配制荧光粉浆料，通过旋转涂覆仪把浆料均匀涂覆在基板上表面，然后在300～600℃环境中烘烤挥发粘结剂；在涂覆完荧光粉层的基板下表面通过电子束蒸镀多层纳米二氧化钛和纳米二氧化硅，位于最上层和最下层的纳米二氧化钛厚度为n，中间依次纳米二氧化硅厚度为3n、纳米二氧化钛厚度为2n。通过上述工艺制备的荧光板，荧光粉均匀分布在上层，下层光谱分光膜选择性通过不同波段的光，提高出光效率；与蓝光LED结合制备白光光源，荧光粉层远离热源，减少光衰。
【专利说明】一种白光LED用荧光板及其制备工艺
【技术领域】
[0001]本发明属于半导体照明领域，涉及一种白光LED用荧光板及其该荧光板的制备工 艺。
【背景技术】
[0002]近几年半导体照明发展加快，市场上接受程度也越来越高，但现有工艺制备的白 光LED还是存在需要改进的地方:如荧光粉在点胶的过程中由于粒径、比重等因素导致荧 光粉分布不均；光源工作过程中，荧光粉长期受到LED芯片发出热的影响，导致其衰减产生 色漂移。
[0003]为了解决上述问题，ZL200910030916.0提到采用荧光粉预制薄膜，将荧光粉与粘 结剂印刷在高分子材料载体上形成薄膜，这样可以避免上述提到的问题；但同时又带来了 新的问题:涂覆有荧光粉层的高分子载体与LED芯片结合时采用远离的方式，这样蓝光到 达荧光粉预制薄膜表面存在反射，同时当蓝光进入荧光粉层激发了荧光粉发出黄、红光后 会由于荧光粉的后向散射现象射回基板部分而被吸收；荧光粉与硅胶或环氧树脂混合后涂 覆在高分子载体表面，由于材料极性不一致容易导致粘结不牢的现象。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对上述技术问题，提出一种白光LED用荧光板以及该荧光板的 制备工艺，可以解决传统封装方式引起的荧光粉分布不均、色温色坐标漂移等问题，也可以 改善原有荧光粉预制薄膜产生的由于光线后向反射导致出光效率低及荧光粉层与载体脱 层的现象。
[0005]本发明的技术方案为:一种白光LED用突光板,包含上中下三层，上层为突光粉 层，中间为基板层，下层为光谱分光膜层。
[0006]所述的荧光粉层由荧光粉、粘结剂、加固剂、溶剂、分散剂、亲水剂组成。
[0007]所述的荧光粉层浆料配制时所需的荧光粉为铝酸盐体系、硅酸盐体系、氮化物及 氮氧化物体系中至少一种；粘结剂为聚氧化乙烯、羧甲基纤维素铵、聚甲基丙烯酸铵中至 少一种，加固剂为三氧化二铝和二氧化钛中至少一种，溶剂为去离子水，分散剂为多元羧酸 铵，亲水剂为壬基酚聚氧乙烯醚。
[0008]所述的荧光粉层浆料其原料组分及各组分占原料总量的质量百分比为荧光粉 50?70%，粘结剂为0.5?5%，加固剂为5?10%，溶剂为24.5?35%，分散剂为0.01?
0.5%,亲水剂为0.01?0.5%。
[0009]所述的基板层为高硼硅玻璃、石英玻璃、聚碳酸酯片、聚甲基丙烯酸甲酯片中至少 一种，厚度为0.1?3mm。
[0010]所述的光谱分光膜层由多层纳米级二氧化钛和纳米级二氧化硅间隔电子束蒸镀 构成。
[0011]所述的光谱分光膜层中纳米级二氧化钛和纳米级二氧化硅的层数为5?31层的奇数层。
[0012]本发明还提供了上述白光LED用荧光板的制备工艺，其具体操作步骤为:
(1)荧光粉层的制备:将荧光粉、粘结剂、加固剂、溶剂、分散剂、亲水剂混合搅拌均匀 配成浆料，将浆料滴至清洗干净的基板上表面，采用旋转涂覆将浆料均匀覆在基板上表面， 转速为30?500转/分，保持荧光粉层厚度为5?500 ii m，将涂覆有浆料的基板在300? 600°C环境中烘烤，使其中的粘结剂挥发；
(2)光谱分光膜层的制备:在涂覆完荧光粉层的基板下表面通过电子束蒸镀多层纳米 二氧化钛和纳米二氧化硅，位于最上层和最下层的纳米二氧化钛厚度为n，中间依次纳米二 氧化硅厚度为3n、纳米二氧化钛厚度为2n。
[0013]本发明提供的一种白光LED用荧光板以及该荧光板的制备工艺，其优点是:1、采 用该荧光板封装的白光LED光源，荧光粉远离LED芯片，有效避免荧光粉受芯片发热影响导 致其衰减及色漂移；2、荧光粉通过与溶剂、分散剂、亲水剂、加固剂、粘结剂等材料混合，可 以均匀的分散在混合液中，提高批次LED光源的光色一致性；3、荧光粉膜层通过粘结剂和 加固剂将荧光粉牢牢固定在基板上表面，不会因时间长而脱落；4、创造性的提出通过光谱 分光膜原理，解决了远程荧光典型的弊端，即减少蓝光进入荧光板界面时发生的反射以及 避免荧光板内部激发出的黄光发生后向散射现象；通过电子束蒸镀的多层纳米二氧化钛和 纳米二氧化硅光谱分光膜的作用就是通过控制膜层的厚度及层数，对蓝光和黄光具有选择 性通过的功能。
[0014]【专利附图】
【附图说明】:
图1为一种白光LED用荧光板制备工艺流程 图2为一种白光LED用突光板的结构图 图3为光谱分光膜层结构组成图
其中，1_突光粉层、2-基板层、3-光谱分光膜层；4_纳米二氧化钦、5-纳米二氧化娃
【具体实施方式】:
以下实施方式仅用于解释本发明，但不用于限定实施例。
[0015]实施例一:(I)突光粉层(I)制备:依次称量取招酸盐体系黄色突光粉10g、质量分 数为6%的聚氧化乙烯8ml、去离子水30ml、质量分数为12%的三氧化二铝液15ml、多元羧 酸铵0.25ml、壬基酹聚氧乙烯醚0.1ml加入到烧杯中搅拌均勻配成衆料；选取I块Imm厚的 高硼硅玻璃作为基板，将浆料通过旋转涂覆仪均匀分布在基板层(2)上表面，转速为50转/ 分；放入烘箱在450°C环境中烘烤。
[0016](2)光谱分光膜层(3)的制备:在涂覆完荧光粉层(I)的基板层(2)下表面在Ar 气保护下分层蒸镀纳米二氧化钛(4)和纳米二氧化硅(5)，其中二氧化钛11层，最上层和最 下层的厚度为50nm,中间的厚度为IOOnm ;二氧化娃10层,每层厚度均为150nm。
[0017]实施例二:(I)荧光粉层(I)制备:依次称量取硅酸盐体系橙色荧光粉5g、绿色荧 光粉3g，质量分数为10%的聚甲基丙烯酸铵6ml、去离子水25ml、质量分数为12%的三氧化 二铝液15ml、多元羧酸铵0.25ml、壬基酚聚氧乙烯醚0.1ml加入到烧杯中搅拌均匀配成浆 料；选取I块0.5mm厚的石英玻璃作为基板，将浆料通过旋转涂覆仪均匀分布在基板层(2) 上表面，转速为100转/分；放入烘箱在550°C环境中烘烤。[0018](2)光谱分光膜层(3)的制备:在涂覆完荧光粉层(I)的基板层(2)下表面在Ar气保护下分层蒸镀纳米二氧化钛(4)和纳米二氧化硅(5)，其中二氧化钛15层，最上层和最下层的厚度为70nm,中间的厚度为140nm ;二氧化娃14层,每层厚度均为210nm。
[0019]实施例三:(I)荧光粉层(I)制备:依次称量取铝酸盐黄色荧光粉Sg，氮化物红色荧光粉lg，质量分数为10%的羧甲基纤维素铵6ml、去离子水25ml、质量分数为12%的二氧化钛液15ml、多元羧酸铵0.25ml、壬基酚聚氧乙烯醚0.1ml加入到烧杯中搅拌均匀配成浆料；选取I块2_厚的石英玻璃作为基板，将浆料通过旋转涂覆仪均匀分布在基板层(2)上表面，转速为200转/分；放入烘箱在650°C环境中烘烤。
[0020](2)光谱分光膜层(3)的制备:在涂覆完荧光粉层(I)的基板层(2)下表面在Ar气保护下分层蒸镀纳米二氧化钛(4)和纳米二氧化硅(5)，其中二氧化钛7层，最上层和最下层的厚度为80nm,中间的厚度为160nm ;二氧化娃6层,每层厚度均为240nm。
【权利要求】
1.一种白光LED用突光板,其特征在于，该突光板包含上中下三层，上层为突光粉层，中间为基板层，下层为光谱分光膜层。
2.根据权利要求1所述的白光LED用荧光板，其特征在于，所述的荧光粉层由荧光粉、粘结剂、加固剂、溶剂、分散剂、亲水剂组成。
3.根据权利要求2所述的白光LED用荧光板，其特征在于，所述的荧光粉层浆料配制时所用的荧光粉为铝酸盐体系、硅酸盐体系、氮化物及氮氧化物体系中至少一种，粘结剂为聚氧化乙烯、羧甲基纤维素铵、聚甲基丙烯酸铵中至少一种，加固剂为三氧化二铝和二氧化钛中至少一种，溶剂为去离子水，分散剂为多元羧酸铵，亲水剂为壬基酚聚氧乙烯醚。
4.根据权利要求2所述的白光LED用荧光板，其特征在于所述的荧光粉层浆料其原料组分及各组分占原料总量的质量百分比为荧光粉50~70%，粘结剂为0.5~5%，加固剂为5~10%,溶剂为24.5~35%，分散剂为0.01~0.5%,亲水剂为0.01~0.5%。
5.根据权利要求1所述的白光LED用荧光板，其特征在于，所述的基板层为高硼硅玻璃、石英玻璃、聚碳酸酯片、聚甲基丙烯酸甲酯片中至少一种，厚度为0.1~3mm。
6.根据权利要求1所述的白光LED用荧光板，其特征在于，所述的光谱分光膜层由多层纳米级二氧化钛和纳米级二氧化硅间隔电子束蒸镀构成。
7.根据权利要求1所述的白光LED用荧光板，其特征在于，所述的光谱分光膜层中纳米级二氧化钛和纳米级二氧化硅的层数5~31层的奇数层。
8.—种权利要求1所 述的白光LED用荧光板的制备工艺，其具体步骤为: (1)荧光粉层的制备:将荧光粉、粘结剂、加固剂、溶剂、分散剂、亲水剂混合搅拌均匀配成浆料，将浆料滴至清洗干净的基板上表面，采用旋转涂覆将浆料均匀覆在基板上表面，转速为30~500转/分，保持荧光粉层厚度为5~500 ii m，将涂覆有浆料的基板在300~600°C环境中烘烤； (2)光谱分光膜层的制备:在涂覆完荧光粉层的基板下表面通过电子束蒸镀多层纳米二氧化钛和纳米二氧化硅，位于最上层和最下层的纳米二氧化钛厚度为n，中间依次纳米二氧化硅厚度为3n、纳米二氧化钛厚度为2n。
【文档编号】H01L33/44GK103606614SQ201310638200
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年12月3日 优先权日:2013年12月3日
【发明者】施丰华, 王海波, 卓宁泽, 朱月华, 刘光熙, 尹娟 申请人:南京琦光光电科技有限公司