[发明专利]大功率白光发光二极管的荧光粉涂布方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种荧光粉的涂布方法，尤其是涉及一种大功率白光发光二极管的荧光粉涂布方法。

背景技术

发光二极管(Lighting Emitting Diod)具有寿命长、省电节能、反应速度快、可靠性高和环保安全等优点(张国义，陈志国.固态照明光源的基石——氮化镓基白光二极管，物理学和高新技术，2004，34(11))。随着科技的进步，LED的光效得到了很大的提高，白光LED应用层面也已经逐步被开发出来，被喻为21世纪的主要照明光源。近几年，大功率白光LED得到了飞速发展，已经有进入照明领域的趋势，全世界很多科研生产部门都积极投于大功率白光LED的研发行列(甘彬，冯红年，金尚忠.大功率白色发光二极管的特性研究，光学仪器，2005，27(5))。在传统的小功率白光LED制作工程中，荧光粉的涂布方法主要是点粉，即将荧光粉和所用树脂，按一定比例混合以后，点涂在LED的芯片和反射杯之上(龙乐.发光二极管机构及技术，电子与封装，2004，4(4))。由于小功率芯片很小，点粉方式对发光效果影响不大；而如今LED已经发展到大功率，荧光粉的涂布方法却没有大的改进。但是大功率LED用芯片占据面积较大，有的已经达到1.00mm×1.00mm，点粉方式会造成荧光粉分布不均匀，如在芯片侧面和楞边上，荧光粉相对较少，在芯片上表面中间部分相对较多，往往导致在发光过程中，侧面和楞边位置会透出蓝光，在芯片上方发出荧光粉的本身颜色(黄，红，绿)，这样就会造成LED灯光在空间分布的不均匀，色温不一致，出现诸如黄圈或蓝圈等现象，影响照明效果和显色性(1、Cao X A，Stokes E B，Sandvik P.Optimization ofcurrent spreading metal layer for GaN/InGaN-based light emitting diodes[J].SolidState Electronics，2002，46：1235-1239；2、Guo X，Schubert E F.Current crowding in GaN/InGaN lightemitting diodes on insulating substrates[J].J.Appl.Phys，2000，90(8)：4191-4195)。

日本和美国一些厂家，现在利用电泳，喷涂，溅射等方法来改进荧光粉的涂覆均匀性，虽然效果可以，但是过程复杂，成本太高，不大适合低成本批量生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种荧光粉在芯片上分布均匀，消除光圈的效果较好，LED空间发光色温差明显减小，适合低成本批量生产大功率白光发光二极管的荧光粉新型涂布方法。

本发明的技术方案是选择波长为440～470nm的蓝光倒装芯片，尺寸规格为1.00mm×1.00mm×0.10mm；基片的尺寸规格为2.00mm×1.50mm×0.20mm，芯片和基片的厚度均在0.15～0.35mm，但厚度略微不同的不锈钢片制作模具；选择黄、红、绿3种颜色的荧光粉a，b，c，3种荧光粉的激发和发射峰的半高宽分别是：a粉，EX_a＝440-480nm，EM_a＝510～560nm；b粉：Ex_b＝460～580nm，EM_b＝590～690nm；EX_c＝400～460nm，EM_c＝490～550nm；选择硅树脂作为荧光粉配胶，分为A/B两种成份，折射率为1.45，粘度为1200厘泊(A)，1000厘泊(B)，固化条件是80℃下30～40min；选择纳米SiO₂粉末作为触变剂，其比表面积为100m²/g～300m²/g。

本发明的具体操作步骤如下：

1)制备模具：在第一块不锈钢片上刻第一方孔，在第二块不锈钢片上刻第二方孔，将第一方孔和第二方孔的中心对齐，然后将两块不锈钢片粘合在一起，得模具待用；

2)利用回流焊接的方法将倒装芯片焊接到基片上；

3)取硅树脂A和B，称取荧光粉，按质量比荧光粉∶硅树脂A∶硅树脂B＝(50～250)∶100∶100，称取纳米SiO₂，按质量比SiO₂∶硅树脂A∶硅树脂B＝(2～20)∶100∶100，先将硅树脂A和硅树脂B与荧光粉进行混合搅拌，待混合均匀以后将SiO₂添加其中，研磨得粉胶混合物；