CN103687900A - 荧光树脂膜的制造方法以及由此制造的荧光树脂膜 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种荧光体树脂膜的制造方法以及由此制造的荧光体树脂膜。更具体而言，本发明涉及制造荧光体树脂膜的方法，该方法包括如下步骤：将聚合物树脂和潜伏性固化剂混合于溶剂中以制备聚合物浆料；将所述聚合物浆料铺展开以使其呈膜状；将所施加的聚合物浆料干燥以形成半固化树脂膜；以及将荧光体粉末置于所述半固化树脂膜上。本发明还涉及一种包含聚合物树脂和潜伏性固化剂的荧光体树脂膜，本发明还涉及这样的荧光体树脂膜，其中该半固化树脂膜的一个表面被荧光体粉末均匀覆盖。

Description

荧光树脂膜的制造方法以及由此制造的荧光树脂膜

技术领域

本发明涉及荧光体树脂膜的制造方法以及由此制造的荧光体树脂膜，并且更具体而言，本发明涉及一种能够改善荧光体随时间的沉淀并能够将荧光体均匀地涂布在膜表面上的荧光体树脂膜制造方法，以及由此制备的荧光体树脂膜。

背景技术

近年来，已将发光二极管（LED）器件应用于移动电话键盘、背光单元等，LED封装件尺寸的减小及其高度可靠性被视为是重要的特性。

通用的LED封装件制造方法包括：用引线框架将LED器件与预成形的塑料体连接，将所述LED器件引线接合至引线框架，用其中分散有荧光体的聚合物浆料（例如，有机硅树脂）填充LED器件的表面和预成形塑料封装件的空间，并将所述聚合物浆料硬化。

例如，在LED封装件被构造为通过使用蓝色LED和荧光体来发出白光的情况中，当从蓝色LED发射的光通过荧光体（例如，CaYAG）时，部分量的光被荧光体吸收，而剩余的光通过荧光体材料。在此过程中，当吸收至荧光体材料的光被再次发出时，会发射出具有比起初吸收的光的波长更长的红光以及黄绿光，从而与具有起初波长的蓝光一起产生白光。

在此情况下，在相关领域的成形形式中，由芯片向上发射的具有较短波长的光的光程与由芯片的侧表面通过杯状物（cup）的反射表面发射至外部的光的光程不同，因此，发射至芯片的侧表面的光与荧光体材料发生明显反应，从而增加了大量的红光和黄绿光。因此，由于存在这种吸收和发射现象，所以会产生这样的现象：其中根据发射方向会产生并发射具有不同波长的光（而非白光）。

因此，为解决所述问题，已经开发了在封装时使用膜式片材（film-type sheet）的技术。然而，在制造膜式片材时，在制备包含荧光体的浆料并使之形成为片材的过程中，荧光体可能不会均匀地分布在膜中，并且荧光体粉末会随时间而沉淀，从而会因光学特性不均匀而导致缺陷产品。同时，当根据相关技术制备浆料时，还需要额外使用分散剂。

因此，需要这样一种制备荧光体树脂膜的方法，其中不需要使用分散剂，并且在制造包含荧光体的膜的过程中，荧光体能够均匀地分布而不会发生沉淀。

发明内容

本发明的一个方面提供了制造荧光体树脂膜的方法，该方法能够将荧光体均匀分布于较大的区域内。

本发明的另一方面提供了通过上述方法制造的荧光体树脂膜，使得所述荧光体树脂膜具有均匀分布其中的荧光体。

本发明的另一方面提供了一种制造发光器件的方法，所述发光器件通过使用其中均匀分布有荧光体的荧光体树脂膜，从而具有更强的光学特性。

根据本发明的一个方面，提供了一种荧光体树脂膜的制造方法，所述方法包括：通过将聚合物树脂和潜伏性固化剂（latent curingagent）混合于溶剂中，从而制备聚合物浆料；将所述聚合物浆铺展以使其呈膜状；将铺展的聚合物浆料干燥以形成半硬化树脂膜；以及向所述半硬化树脂膜提供荧光体粉末。

根据本发明的另一方面，提供了一种荧光体树脂膜，包括：包含聚合物树脂和潜伏性固化剂的半硬化树脂膜；以及均匀形成于所述半硬化树脂膜的一个表面上的荧光体。

所述方法还可包括：在半硬化树脂膜的形成有荧光体粉末的表面上施加剥离膜（release film）。

提供荧光体粉末这一过程可包括：通过使用喷墨法向所述半硬化树脂膜的表面上喷射该荧光体粉末。

所述荧光体粉末可以是黄色荧光体。

所述荧光体粉末可以包含能够分别产生不同波长的光的两种或更多种荧光体。

所述荧光体粉末可至少包含红色荧光体和绿色荧光体。

所述聚合物树脂可以是热塑性树脂、热固性树脂、或者通过将热塑性树脂和热固性树脂混合而获得的树脂混合物。

所述潜伏性固化剂可以是基于双氰胺（DICY）或咪唑的固化剂。

所述溶剂可以是选自甲苯和甲乙酮（MEK）中的一者。

根据本发明的另一方面，提供了一种制造发光器件的方法，包括：在B阶段中，通过将荧光体粉末形成于树脂模的一个表面上，从而制备荧光体树脂膜，其中所述树脂膜是通过将聚合物树脂和潜伏性固化剂的混合物半硬化而获得的；将所述荧光体树脂膜施加至发光器件；以及将所述半硬化荧光体树脂膜完全硬化。

所述方法还可包括：将剥离膜施加至半硬化树脂膜的形成有荧光体粉末的表面上。

在向发光器件施加荧光体树脂膜时，可以这样施加荧光体树脂膜，使得荧光体树脂膜的未形成有荧光体粉末的表面与发光器件接触。

将所述荧光体树脂膜施加至发光器件这一过程可以晶片级进行。

将所述荧光体树脂膜施加至发光器件这一过程可以封装级进行。

附图说明

将根据以下详细说明并结合附图，可以更清楚地理解本发明的上述以及其他方面、特征和其他优点，其中：

图1示意性地示出了根据本发明实施方案的制造荧光体树脂膜的方法；

图2示意性地示出了根据本发明实施方案的荧光体树脂膜的截面图；

图3示出了通过向图1的荧光体树脂膜施加压力而将其转移至预成型封装件的方法；以及

图4示出了通过在倒装芯片LED上层压荧光体树脂膜而获得的封装件。

具体实施方式

现在将结合附图对本发明的实施方案进行详细说明。

然而，本发明可以包含许多其他不同形式，而不应该限定于此处提到的实施方案。相反，提供这些实施方案是为了使此公开详尽和完整，并使本领域技术人员完整地理解本发明的范围。在附图中，为了清晰起见，可能将各元件的形状和尺度放大，在上下文中将使用相同的标记来表示相同或相似的组件。

本发明的一个实施方案涉及荧光体树脂膜的制造方法，其包括：将聚合物树脂和潜伏性固化剂混合于余量（remaining amount）的溶剂中，从而制备聚合物浆料；将所述聚合物浆料铺展开以使其呈膜状；将铺展开的聚合物浆料干燥以形成半硬化的树脂膜；以及在所述半硬化的树脂膜上设置荧光体粉末，从而制造用于LED封装件的包含荧光体的膜。

图1示意性地示出了根据本发明实施方案的荧光体树脂膜的制造方法。将聚合物树脂和潜伏性固化剂混合于溶剂中以制备聚合物浆料，并将所述聚合物浆料铺展成膜状（a），将铺展开的聚合物浆料干燥以形成半硬化的树脂膜（b），并随后向所述半硬化的树脂膜提供荧光体粉末。同时，所述方法还可包括：在半硬化树脂膜的设置有荧光体粉末的表面上施加剥离膜。

首先，根据本发明的实施方案，将不含荧光体的聚合物树脂和潜伏性固化剂混合于溶剂中来制备聚合物浆料。

用于本发明实施方案中的聚合物树脂能够被干燥为膜的形式，从而将其制造为半硬化树脂膜，优选的是，所述聚合物树脂在硬化之前是柔性的，以便易于处理。

在本发明的实施方案中，可将热塑性树脂或热固性树脂用作聚合物树脂，并且优选使用热塑性树脂和热固性树脂的混合物。特别地，作为本发明实施方案的聚合物树脂，可以使用通过将30～70重量份的热塑性树脂和30～70重量份的热固性树脂混合而获得的树脂混合物。

基于总的聚合物浆料，可包含40至80重量份的聚合物树脂。

在根据本发明实施方案的聚合物树脂中，所述热塑性树脂可起到使荧光体树脂膜具有能够进行铺展的可铺展性（spreadability）和柔性的作用，并且所述热固性树脂可起到使荧光体树脂膜在硬化后具有粘合强度以及机械特性的作用。

在本发明的实施方案中，可将选自聚酯、聚环氧丙烷、聚丙烯酸酯、聚偏氟乙烯以及苯氧树脂的一种或多种用作热塑性树脂的例子，并且将选自环氧树脂、聚酰亚胺树脂、丙烯酸酯树脂、有机硅树脂以及聚酯树脂的一种或多种用作热塑性树脂的例子。

在本发明的实施方案中用于使树脂硬化的固化剂优选为潜伏性固化剂。潜伏性固化剂不允许聚合物树脂在室温下固化，而只有当温度升高时才允许聚合物树脂固化。在使用常规热固化的情况下，在涂布聚合物浆料的过程中粘度可能剧变，结果对厚度的均匀性产生负面影响从而增大公差（tolerance）。

作为潜伏性固化剂的例子，可使用基于双氰胺（DICY）或咪唑的潜伏性固化剂，并且基于聚合物浆料，可包含1至10重量份的潜伏性固化剂。

在本发明的实施方案中，通过将聚合物树脂和潜伏性固化剂混合至余量的溶剂中来制备聚合物浆料，此处，可将甲苯或甲乙酮（MEK）用作溶剂。优选的是，使用通过将甲苯和MEK混合而获得的混合溶剂。

在通过将聚合物树脂和潜伏性固化剂混合于溶剂中来制备聚合物浆料之后，将该聚合物浆料铺展为呈膜状。可将该聚合物浆料铺展于剥离膜（该剥离膜能够使聚合物浆料在其上进行铺展）上并进行干燥以获得半硬化的聚合物树脂膜，或者将该聚合物浆料铺展于本领域已知的适当的载体材料上。例如，可将所述聚合物浆料铺展于聚酯或聚酰亚胺剥离膜上，但是本发明并不特别限定于此。

随后，将铺展开的聚合物浆料干燥以形成半硬化树脂膜。例如，可以将所述聚合物浆料铺展成膜的形式，并将其在100℃～150℃下干燥，直至其被半硬化（B阶段），从而获得半硬化树脂膜。

当获得所述半硬化树脂膜之后，向所述树脂膜提供荧光体。可按照喷墨法提供所述荧光体，但是本发明并不限于此，本领域中任何可以均匀提供或散布荧光体的已知技术都可使用。

在本发明的实施方案中，可根据LED的颜色以及光学特性选择性地使用不同的荧光体。在本发明的实施方案中，可将选自发射白光的荧光体、红色荧光体、绿色荧光体、以及黄色荧光体中的一者或多者用作前述荧光体的例子。作为荧光体粉体，可以将分别产生不同波长的光的两种或更多种荧光体一起使用，在本文中，荧光体可至少包括红色荧光体和绿色荧光体。可将本领域内已知的任何荧光体用作前述荧光体而没有特别限定。

一般荧光体粉末的粒径范围为10～15μm，但在本发明的实施方案中，可包含具有更小粒径的荧光体粉末，从而在半硬化的荧光体树脂膜中显示出更均匀的分散性。

当将荧光体粉末提供至半硬化树脂膜时，可以这样提供所述荧光体粉末，使得自树脂膜的一个表面起，荧光体粉末在该树脂膜中形成为一层或多层。可以根据施加范围来调整荧光体粉末颗粒彼此之间的距离。

随后，如图1（d）中所示，可将剥离膜50附着在树脂膜的荧光体粉末表面上。另外，在附着该剥离膜之后，可用辊等进行加压操作。所述剥离膜的附着以及加压操作可以使用本领域已知的任何方法进行而没有特别限定。

在本发明的实施方案中，不需要使用额外的分散剂，而且，由于制造了半硬化树脂膜并在随后设置了具有均匀厚度的荧光体，所以即使在制造膜时也可以防止荧光体随时间的延长而发生沉淀，另外，可以将荧光体薄薄地均匀铺展在膜的表面上。

在本发明的另一方面中，提供了一种荧光体树脂膜，其包括含有聚合物树脂以及潜伏性固化剂的半硬化树脂膜，并且在该半硬化树脂膜的一个表面上均匀形成有荧光体。

在本公开中，术语“树脂膜的一个表面”涵盖包括树脂膜的厚度在内的概念，并用于指代两个表面中的一个。即，所述荧光体粉末不限于仅在荧光体树脂膜的一个表面上作为单层而存在，还可以理解为从一个表面开始作为一层或多层而存在，并占据该荧光体树脂膜的一定深度或厚度。优选地，所述荧光体在树脂膜内可以作为多个层存在，包括一层至四层。优选地，所述荧光体粉末可以存在于从树脂膜的一个表面至占该树脂膜厚度的约50%的区域内。可根据需要调整所述荧光体粉末彼此之间的间距。图2示出了通过在硬化树脂膜20的一个表面上均匀地形成荧光体粉末颗粒10而获得的示例性荧光体树脂膜。

本发明的另一方面提供了一种制造发光器件的方法，所述方法包括：在B阶段中，在树脂膜的一个表面上形成荧光体粉末，从而制备荧光体树脂膜，其中该树脂膜是通过使聚合物树脂和潜伏性固化剂的混合物半硬化而获得的；将所述荧光体树脂膜施加于发光器件；以及将所述半硬化荧光体树脂膜完全硬化。

按照如上所述方式来进行包含荧光体粉末的荧光体树脂膜的制备操作，其中荧光体树脂膜的制备是通过在B阶段中，在树脂膜的一个表面上形成荧光体粉末而进行的，该树脂膜是通过使聚合物树脂和潜伏性固化剂的混合物半硬化而获得的。

在将荧光体树脂膜施加于发光器件的过程中，优选的是，这样施加荧光体树脂膜，使得荧光体树脂膜的未形成有荧光体粉末的表面与发光器件接触。

图3为示出了将根据本发明实施方案的荧光体树脂膜施加于倒装芯片LED芯片上的工序的示意图。具体而言，图3为示出了通过向根据本发明实施方案的荧光体树脂膜施加压力从而将其转移至预成型LED封装件的工序的示意图。在单片的情况下，该LED封装件40在多数情况下使用预成型封装件，并且在此情况下，为了便于荧光体树脂膜的转移，在所述封装件中形成细孔（fine hole）。

参考图3，将倒装芯片LED30和荧光体树脂膜反转，以使荧光体树脂膜的其上未形成荧光体粉末的表面与LED芯片30接触（a）。然后，从上侧施加压力并从倒装芯片侧施加真空，从而将荧光体树脂膜均匀地覆盖并堆叠于倒装芯片LED结构体的整个表面上，由此形成荧光体树脂膜（b和c）。同时，可在随后进行如下操作（未示出）：向所述半硬化树脂膜的形成有荧光体粉末的表面上施加剥离膜（未示出）。

在附着了LED芯片并进行引线接合之后，将封装件40的引线框架条带（lead frame strip）反转并随后向荧光体树脂膜施加压力，在此情况下，通过该封装件中设置的细孔，在所述封装件内施加真空，由此使得该荧光体树脂膜填充至所述封装件内的空间而不产生气泡。

最后，在将荧光体树脂膜转移至封装件内这一过程完成之后，通过热固化或UV固化将荧光体树脂膜硬化，由此结束LED封装件制造工序。

因为根据本发明实施方案的荧光体树脂膜是在B阶段状态下制造的，因此能够通过冲压（punching）等将LED预成型封装件的框架边缘按压至荧光体树脂膜，从而将一定量的荧光体树脂膜转移并硬化。另外，还可以进行如图4所示的层压操作。

将荧光体树脂膜施加至发光器件的操作以晶片级或封装级中的任意一种级别进行。

如上所述，通过防止荧光体粉末在膜制造工序中发生沉淀并且通过改善非均匀光学特性（非均匀光学特性是由荧光体粉末的沉淀引起的），根据本发明实施方案的荧光体树脂膜可具有大面积的荧光体均匀分布、优异的荧光体特性、以及均匀的光学特性。

如上所述，在根据本发明实施方案的制备荧光体树脂膜的方法的情况中，由于制造了半硬化膜并且在随后设置了荧光体颗粒，因此荧光体颗粒可在大面积上均匀地分布，该荧光体树脂膜可具有优异的LED荧光体特性，并且可被转移或层压至各种LED芯片和封装件结构体。根据本发明的方法，可以改善荧光体粉末的沉淀、由荧光体粉末的沉淀引起的不均匀光学特性、以及浆料分布量的调整等。

虽然已经结合实施方案示出并描述了本发明，但对本领域的技术人员而言明显的是，在不偏离由随附的权利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行修改和替换。

Claims (22)

1.一种制造荧光体树脂膜的方法，所述方法包括：

通过将聚合物树脂和潜伏性固化剂混合于溶剂中来制备聚合物浆料；

将所述聚合物浆料铺展开以使其呈膜状；

将铺展开的所述聚合物浆料干燥以形成半硬化树脂膜；以及

向所述半硬化树脂膜提供荧光体粉末。

2.权利要求1所述方法，还包括向所述半硬化树脂膜的形成有所述荧光体粉末的表面上施加剥离膜。

3.权利要求1所述方法，其中所述提供荧光体粉末包括：通过使用喷墨法向所述半硬化树脂膜的表面喷射所述荧光体粉末。

4.权利要求1所述方法，其中所述荧光体粉末为黄色荧光体。

5.权利要求1所述方法，其中所述荧光体粉末包括分别产生不同波长的光的两种或更多种荧光体。

6.权利要求5所述方法，其中所述荧光体粉末至少包括红色荧光体和绿色荧光体。

7.权利要求1所述方法，其中所述聚合物树脂是热塑性树脂、热固性树脂、或者通过将热塑性树脂和热固性树脂混合而获得的树脂混合物。

8.权利要求1所述方法，其中所述潜伏性固化剂是基于双氰胺（DICY）或咪唑的固化剂。

9.权利要求1所述方法，其中所述溶剂为选自甲苯和甲乙酮（MEK）中的至少一种。

10.一种荧光体树脂膜，包括：

含有聚合物树脂和潜伏性固化剂的半硬化树脂膜；以及

荧光体，其均匀形成于所述半硬化树脂膜的一个表面上。

11.权利要求10所述的荧光体树脂膜，还包括剥离膜，该剥离膜被施加至所述半硬化树脂膜的形成有荧光体粉末的表面上。

12.权利要求10所述的荧光体树脂膜，其中所述荧光体粉末为黄色荧光体。

13.权利要求10所述的荧光体树脂膜，其中所述荧光体粉末包括分别产生不同波长的光的两种或更多种荧光体。

14.权利要求13所述的荧光体树脂膜，其中所述荧光体粉末至少包括红色荧光体和绿色荧光体。

15.权利要求10所述的荧光体树脂膜，其中所述聚合物树脂是热塑性树脂、热固性树脂、或者通过将热塑性树脂和热固性树脂混合而获得的树脂混合物。

16.权利要求10所述的荧光体树脂膜，其中所述潜伏性固化剂是基于双氰胺（DICY）或咪唑的固化剂。

17.权利要求10所述的荧光体树脂膜，其中所述溶剂选自甲苯和甲乙酮（MEK）中的至少一种。

18.一种制造发光器件的方法，所述方法包括：

在B阶段中，通过将荧光体粉末形成于树脂模的一个表面上，从而制备荧光体树脂膜，其中所述树脂膜是通过将聚合物树脂和潜伏性固化剂的混合物半硬化而获得的；

将所述荧光体树脂膜施加至发光器件；以及

将所述半硬化荧光体树脂膜完全硬化。

19.权利要求18所述的方法，还包括：向所述半硬化树脂膜的形成有荧光体粉末的表面施加剥离膜。

20.权利要求18所述的方法，其中，在向所述发光器件施加所述荧光体树脂膜的过程中，这样施加所述荧光体树脂膜，使得所述荧光体树脂膜的未形成有所述荧光体粉末的表面与所述发光器件接触。

21.权利要求18所述的方法，其中向所述发光器件施加所述荧光体树脂膜的过程是以晶片级进行的。

22.权利要求18所述的方法，其中向所述发光器件施加所述荧光体树脂膜的过程是以封装级进行的。

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