本發(fā)明涉及光電器件的制備技術(shù),尤其涉及一種制備高顯指白光LED封裝器件的方法。
背景技術(shù):
LED是一種半導(dǎo)體組件,被稱為第四代照明光源或綠色光源,具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、體積小等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、閃光燈、汽車燈、普通照明和城市夜景等領(lǐng)域;據(jù)統(tǒng)計(jì),若將所有照明燈具替換為L(zhǎng)ED燈,每年全球至少節(jié)約用電15200億千瓦時(shí),可減少用煤至少5億噸,減少二氧化碳排放13億噸,減少二氧化硫排放420萬(wàn)噸,2016年10月1日起,我國(guó)已經(jīng)禁止銷售和進(jìn)口15w及以上普通照明用白熾燈,同時(shí)國(guó)家正大力宣傳推廣LED這種低能耗、高環(huán)保的新型光源。
LED照明的本質(zhì)是提供人造光。隨著LED照明的發(fā)展,人們對(duì)于光品質(zhì)的照明總體性能要求越來(lái)越高,所以需要高顯色指數(shù)的光源器件來(lái)滿足人們的各種生活、工作的需要,例如:在商品展示中,光源良好的顯色性能夠展現(xiàn)產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)的材料、精美的設(shè)計(jì)、豐富的色澤等,成為顧客購(gòu)買決策的催化劑,起到一個(gè)不說(shuō)話的銷售員的作用。
目前LED白光器件的主要制備方式為藍(lán)光或紫光芯片激發(fā)熒光粉后混合得到白光,通常采用點(diǎn)膠、噴涂、模壓等制備工藝,均是把各種熒光粉和硅膠混合均勻后再進(jìn)行制備,這些工藝方法均受限于芯片和熒光粉的激發(fā)發(fā)射光譜,物料相同條件下難以得到更好顯色指數(shù)的光學(xué)器件。
而且,正裝封裝的點(diǎn)膠工藝通過(guò)分層點(diǎn)膠,無(wú)法精確控制每層熒光膠的厚度和均勻性,從而不能保證成品的一致性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)不足,本發(fā)明的目的在于有效的提高白光LED器件的顯色指數(shù),解決白光LED器件顯色指數(shù)偏低的問(wèn)題,提供一種制備高顯指白光LED封裝器件的方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種制備高顯指白光LED封裝器件的方法的制備方法,包括以下步驟:
步驟一,將硅膠、稀釋劑和紅色LED用熒光粉均勻混合,硅膠、稀釋劑和紅色LED用熒光粉的配比為1~1.5∶1∶1,使用霧化噴涂方法,在具有倒裝結(jié)構(gòu)的藍(lán)光LED芯片表面,沉積一定厚度的紅色膠粉混合物,在150℃條件下烘烤固化5~30min;
步驟二,然后,在步驟一的基礎(chǔ)上,依次多次重復(fù)的,再次沉積一定厚度的紅色膠粉混合物和再次在150℃條件下烘烤固化5~30min,直至達(dá)到預(yù)設(shè)厚度3~100μm指標(biāo)的紅色膠粉混合物;
步驟三,接著,再把硅膠和稀釋劑,與黃色或綠色LED用熒光粉均勻混合,硅膠、稀釋劑和黃色或綠色LED用熒光粉的配比為1∶1∶1,使用霧化噴涂方法,在步驟二中紅色膠粉混合物上方,沉積一定厚度的黃色或綠色膠粉混合物,在150℃條件下烘烤固化5~30min;
步驟四,然后,在步驟三的基礎(chǔ)上,依次多次重復(fù)的,再次沉積一定厚度的黃色或綠色膠粉混合物和再次在150℃條件下烘烤固化5~30min,直至達(dá)到預(yù)設(shè)厚度5~150μm的指標(biāo);
步驟五,接著,在150℃條件下烘烤1~5h;
步驟六,根據(jù)產(chǎn)品種類,熒光膠包覆完成后增加molding透鏡進(jìn)行光學(xué)設(shè)計(jì)和保護(hù)、或者直接進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)測(cè)的烘烤固化后作為器件使用,實(shí)現(xiàn)通過(guò)不同的沉積厚度和熒光粉種類,得到不同色溫的白光LED器件。
優(yōu)選地,所述紅色LED用熒光粉為氮化物紅色熒光粉或氧化物紅色熒光粉中的一種或幾種的組合,所述紅色LED用熒光粉的峰值波長(zhǎng)處于590nm-700nm之間。
優(yōu)選地,所述黃色LED用熒光粉或綠色LED用熒光粉為鋁酸鹽熒光粉、硅酸鹽熒光粉或氮化物熒光粉中的一種或幾種的組合,黃色LED用熒光粉或綠色LED用熒光粉的峰值波長(zhǎng)處于490nm-580nm之間。
優(yōu)選地,所述紅色LED用熒光粉、黃色LED用熒光粉或綠色LED用熒光粉的中心粒度均為D50=5~50μm。
優(yōu)選地,所述紅色膠粉混合物、以及黃色或綠色膠粉混合物為根據(jù)器件色溫不同確定沉積混合物為一層或者多層。
優(yōu)選地,所述具有倒裝結(jié)構(gòu)的藍(lán)光LED芯片采用無(wú)需支架和反射杯且通過(guò)共晶焊或flux工藝焊接在陶瓷基板上的封裝結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地,所述具有倒裝結(jié)構(gòu)的藍(lán)光LED芯片的發(fā)光面采用便于后續(xù)器件光學(xué)設(shè)計(jì)的五面出光結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的有益效果是:
相比現(xiàn)有LED白光器件采用藍(lán)光或紫光芯片激發(fā)熒光粉后混合得到白光的制備方式,即通常采用點(diǎn)膠、噴涂、模壓等制備工藝,均是把各種熒光粉和硅膠混合均勻后再進(jìn)行制備,這些工藝方法均受限于芯片和熒光粉的激發(fā)發(fā)射光譜,物料相同條件下難以得到更好顯色指數(shù)的光學(xué)器件。
本發(fā)明適用于無(wú)支架LED產(chǎn)品封裝使用,通過(guò)物理手段的霧化噴涂方法,通過(guò)熒光膠材霧化噴涂順序不同,可以減少藍(lán)光的輸出,削弱藍(lán)光危害;且熒光粉膠層厚度5~150μm,更有利于散熱,減少器件長(zhǎng)時(shí)間工作的光衰減;精確控制每層熒光膠層的厚度和均勻性,工藝流程更加易于監(jiān)控,得到更好顯色指數(shù)的光學(xué)器件;即主要在于熒光膠材霧化噴涂順序不同從而產(chǎn)生不同的出光效果,有效的提高白光LED器件的顯色指數(shù),使用相同芯片、硅膠和熒光粉材料,封裝出的器件的顯色指數(shù)可以提高1~5左右,更好的解決白光LED器件顯色指數(shù)偏低的問(wèn)題,更加適應(yīng)高顯指白光LED器件的發(fā)展趨勢(shì)。
【附圖說(shuō)明】
圖1是本發(fā)明倒裝結(jié)構(gòu)的藍(lán)光LED芯片的五面發(fā)光高顯指涂覆結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1為芯片;2為噴涂的紅色熒光漿料;3為噴涂的黃綠色熒光漿料。
【具體實(shí)施方式】
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂,下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說(shuō)明。
但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣,因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施的限制。其次,本發(fā)明利用示意圖進(jìn)行詳細(xì)描述,在詳述本發(fā)明實(shí)施例時(shí),為便于說(shuō)明,表示器件結(jié)構(gòu)的剖面圖會(huì)不依一般比例作局部放大,而且所述示意圖只是實(shí)例,其在此不應(yīng)限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例一
一種制備高顯指白光LED封裝器件的方法,包括以下步驟:
步驟一,采用現(xiàn)有技術(shù)對(duì)5555芯片進(jìn)行固晶,按照1∶1∶1質(zhì)量百分配比將R1型氮化物紅色LED用熒光粉、硅膠和稀釋劑,使用行星式真空攪拌機(jī)攪拌均勻混合,配制熒光漿料,使用霧化式噴涂機(jī)的霧化噴涂,將R1型氮化物紅色熒光漿料涂覆到固晶后的芯片基板上表面,噴涂第一層,150℃烘烤10min;
步驟二,然后,在步驟一的基礎(chǔ)上,使用噴涂第二層,150℃烘烤5min;噴涂第三層,150℃烘烤5min;直至達(dá)到預(yù)設(shè)厚度指標(biāo)的紅色膠粉混合物;
步驟三,接著,再把硅膠、稀釋劑和LY1型鋁酸鹽黃綠色LED用熒光粉按照1∶1∶1質(zhì)量百分配比混合,使用行星式真空攪拌機(jī)均勻攪拌,使用霧化式噴涂機(jī),使用霧化噴涂方法將LY1型鋁酸鹽黃綠色熒光漿料,涂覆到步驟二作業(yè)后的R1型氮化物紅色熒光膠層表面;
步驟四,步驟三中共噴涂5層,前4層噴涂后150℃烘烤5min,第5層噴涂后150℃烘烤1h。
步驟五,然后,使用測(cè)高顯微鏡進(jìn)行熒光膠層厚度測(cè)試,厚度處于120~140μm之間,涂覆作業(yè)完成。
該實(shí)施例制備的高顯指白光LED封裝器件,可以獲得2500K色溫高顯指,相對(duì)于原始工藝顯指提高2.5。
實(shí)施例二
一種制備高顯指白光LED封裝器件的方法,包括以下步驟:
步驟一,采用現(xiàn)有技術(shù)對(duì)5555芯片進(jìn)行固晶,按照1.5∶1∶1質(zhì)量百分配比將硅膠、稀釋劑和R4型氮化物L(fēng)ED用熒光粉,使用行星式真空攪拌機(jī)攪拌均勻混合,配制熒光漿料,使用霧化式噴涂機(jī)的霧化噴涂,將R4型氮化物紅色熒光漿料涂覆到固晶后的芯片基板上表面,噴涂一層,150℃烘烤10min;
步驟二,接著,再把硅膠、稀釋劑和LY1型鋁酸鹽黃綠色LED用熒光粉按照1∶1∶1質(zhì)量百分配比混合,使用行星式真空攪拌機(jī)均勻攪拌,使用霧化式噴涂機(jī),使用霧化噴涂方法將LY1型鋁酸鹽黃綠色熒光漿料,涂覆到步驟二作業(yè)后的R4型氮化物紅色熒光膠層表面;
步驟四,步驟三中共噴涂4層,前3層噴涂后150℃烘烤5min,第4層噴涂后150℃烘烤1h。
步驟五,然后,使用測(cè)高顯微鏡進(jìn)行熒光膠層厚度測(cè)試,厚度處于50-70μm之間,涂覆作業(yè)完成。
該實(shí)施例制備的高顯指白光LED封裝器件,可以獲得5700K色溫高顯指,相對(duì)于原始工藝顯指提高1。
總之,熒光粉、硅膠和稀釋劑的比例可以調(diào)整涂覆厚度和涂覆外觀,提高硅膠比例可以提高涂覆厚度,增加稀釋劑比例可以改變表面平整度和側(cè)面包覆厚度。
以上所述實(shí)施例只是為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,并非以此限制本發(fā)明的實(shí)施范圍,除了具體實(shí)施例中列舉的情況外;凡依本發(fā)明之形狀、構(gòu)造及原理所作的等效變化,均應(yīng)涵蓋于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。