一种led用荧光粉薄膜粉浆的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及LED领域，具体涉及一种覆盖着LED芯片表面的荧光薄膜的荧光粉粉浆。
【背景技术】
[0002]在LED的封装工艺中，尤其是大功率的白光LED封装，荧光粉的涂覆被认为是影响白光LED光色品质的关键工艺之一。通常情况下，是将荧光粉和硅胶一起混合使用，但由于荧光粉密度(4-5g/cm3)远大于硅胶密度(1-1.3g/cm3)，因此在混合好的荧光胶中很容易会出现分层，同时，硅胶的粘度也随着温度的变化而发生明显的变化，在荧光粉胶的固化过程中，随着温度的上升，硅胶的粘度会出现先下降后上升的变化，从而也会导致荧光粉在硅胶中出现沉淀。
[0003]荧光粉胶的厚度在制造过程中会发生细微的变化。目前，大多数用于喷涂荧光粉胶的设备采用气压驱动。当针管中的荧光粉胶量随生产过程不断减少时，相同的气动驱动压力将会使喷出的荧光粉胶量增加，从而使得厚度会增加。另一方面，硅胶的粘度在使用过程中的变化同样会引起喷出胶量的变化，在较高温度下，喷出的胶量较多，反之，则较少。同时，点胶设备本身也存在仪器上的误差，导致喷出的胶量多少有变化。
[0004]荧光粉的沉淀和胶量的变化都会直接影响到制造的白光LED的光色品质。较高的浓度和较大的厚度意味着颜色会向暖白光偏移，而光通量则可能出现下降。因此，荧光粉的浓度和厚度变化会导致生产出的同批次白光LED具有不同的颜色分布和亮度分布。
[0005]要改善上述缺陷，改善LED的光斑的空间分布均匀性及管间色度、亮度的均匀一致性，就必须改变现有的荧光粉分层的形状和工艺，使芯片表面的荧光粉厚度均匀。为此，提出了平面涂层的解决方法，平面涂层由于工艺可控，得到的涂层薄膜形状、厚度控制、均匀性等方面都有了较大提高，使得LED的光通量、色度等都有了很大的改善。而且采用平面涂层后可以实现芯片级封装(CSP)，大大减化封装工艺，目前各大厂商都在积极推进该项技术。但在平面涂层工艺中，粉浆的制备是关键，对涂层的性能有很大的影响。
【发明内容】
[0006]通过改进配方，本发明提供一种LED用荧光粉薄膜粉浆，所述粉浆中荧光粉分散均匀，不易沉降，便于成膜，可以改善得到的荧光薄膜的光学性能。
[0007]本发明解决其技术问题的解决方案是:一种LED用荧光粉薄膜粉浆，其包括有荧光粉粉料、有机硅凝胶和气相二氧化硅；其中所述荧光粉粉料是通过将低熔点玻璃粉和荧光粉混合，然后加热熔融得到的。
[0008]荧光粉粉料经过玻璃包覆改性，一方面可以改善荧光粉在有机硅凝胶中的分散性，另一方面，可以改善光学性能，提高出光率。荧光粉种类根据光源色温设计需要进行选择，可以是一种或者多种的混合；低熔点玻璃粉可以是普通的硅酸盐玻璃粉，只要满足烧结后光线透过率高，对光基本无损失即可。通常要求玻璃粉的粒度小于荧光粉材料，便于包覆。
[0009]优选地，所述粉浆中荧光粉粉料含量为40_60wt%。
[0010]优选地，所述荧光粉粉料中:荧光粉颗粒的平均直径为在8-15 μm ;低熔点玻璃粉占荧光粉总重量的10-30%，玻璃粉颗粒的平均直径为1-5 μ m。
[0011]气相二氧化硅的加入，主要是利用其可以形成三维网络结构，提高粉浆的触变性、粘度等。优选地，所述的气相二氧化硅粒径为疏水气相二氧化硅，以便于分散在有机硅凝胶中。进一步优选地，所述的气相二氧化娃的含量为5-20wt%，加入过多会影响最终薄膜的光学性能。为了达到更好的增稠效果，所述的气相二氧化硅粒径为7-15nm，如瓦克H20、瓦克H30 等。
[0012]由于气相二氧化硅含量过多会影响成品颜色，从而影响荧光薄膜的光学性能，因而为了调控浆料粘度，及最终烧结得到的荧光片的韧性可以适量引入PMMA和/或PVA等分散剂。
[0013]作为上述方案的进一步改进，为了改善荧光粉粉料和气相二氧化硅在有机硅凝胶中的分散性，所述荧光粉粉料和气相二氧化硅是经过硅烷偶联剂改性的。优选地，所述的硅烷偶联剂为KH570、KH560、KHl71中的任意一种。
[0014]本发明的有益效果是:本发明的LED用荧光薄膜粉浆，通过改善配方，对荧光粉进行玻璃包覆改性处理，改善光学性能和分散性；同时在浆料中引入气相二氧化硅，利用气相二氧化硅水溶胶的三维网络结构，避免粉体沉降，提高浆料中荧光粉分散的均匀性与稳定性。
【具体实施方式】
[0015]本发明的LED用荧光粉薄膜粉浆，包括有荧光粉粉料、有机硅凝胶和气相二氧化硅；其中所述荧光粉粉料是通过将低熔点玻璃粉和荧光粉混合，然后加热熔融得到的。
[0016]有机硅凝胶可以常用于LED封装的有机硅胶，粘度通常在5000-12000mpa.S。
[0017]气相二氧化硅和荧光粉粉料可以是经过硅烷偶联剂改性的，如KH570、KH560、KH171等，通常是将硅烷偶联剂配置成水解液进行改性。对于荧光粉粉料，由于其粒径较大，可以将其直接加入水解液中搅拌分散，最后干燥得到改性后的荧光粉粉料。而对于气相二氧化硅，可以先将其溶于有机溶剂(如甲醇、乙醇、丙酮、甲苯等)，然后加入硅烷偶联剂水解液，采用回流、旋转蒸发的方法对其进行改性。
[0018]硅烷偶联剂水解液的配置可以参考厂家的指导说明，或者采用如下方式:
混合甲醇、水和甘油，调节PH至2-4，然后加入硅烷偶联剂，反应2-3h，其中，甲醇体积为水解液总体积的8-10%，甘油为2-4g/L。
[0019]以下将结合实施例对本发明做进一步说明。
[0020]实施例1
1、硅烷偶联剂水解液配置
5ml甲醇、45ml蒸馏水混合，然后滴加0.1g (2g/L)甘油，调节PH=4，然后加入5mlKH560，搅拌分散2h。
[0021]2、气相二氧化硅处理
10g瓦克H30，加入10ml乙醇，Ig水解液，110°C搅拌回流3h，然后旋转蒸发除去乙醇，最后低温干燥。
[0022]3、荧光粉粉料制备
将20g平均粒径为8-10 μ m的铝酸盐荧光粉YAG-04与5g平均粒径为3 μ m的低熔点玻璃粉混合