具有多層結(jié)構(gòu)的led照明用遠(yuǎn)程熒光粉配光薄膜及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有多層結(jié)構(gòu)的LED照明用遠(yuǎn)程熒光粉配光薄膜，其是由透射層與轉(zhuǎn)光層組成；或者，其是由透射層、粘合層、轉(zhuǎn)光層組成；所述的轉(zhuǎn)光層由以下原料組成：基體材料、熒光粉、抗氧劑、其他助劑；所述的透射層是由以下原料組成：基體材料、化學(xué)助劑，所述的配光薄膜是通過各層共擠制成。本發(fā)明也公開了一種具有多層結(jié)構(gòu)的LED照明用遠(yuǎn)程熒光粉配光薄膜的制備方法：將各層材料混合均勻，熔融共擠出即可。本發(fā)明的配光薄膜使得熒光粉與LED光源相分離，減少受熱對熒光粉的衰減；獲得高光學(xué)效率，光通量損失減少；可更換不同的熒光粉薄膜，達(dá)到發(fā)出不同的色溫的光線。由于熒光粉分布均勻，能達(dá)到均勻投光。
【專利說明】具有多層結(jié)構(gòu)的LED照明用遠(yuǎn)程熒光粉配光薄膜及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有多層結(jié)構(gòu)的LED照明用遠(yuǎn)程熒光粉配光薄膜及其制備方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]半導(dǎo)體照明具有綠色環(huán)保、壽命超長、高效節(jié)能、抗惡劣環(huán)境、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、響應(yīng)快、工作電壓低及安全性好的特點(diǎn)。隨著LED技術(shù)的發(fā)展迅速，對LED照明光源的色溫、顯色性以及發(fā)光效率提出了更高的要求。LED基片發(fā)出的藍(lán)光部分被熒光粉吸收，另一部分藍(lán)光與突光粉發(fā)出的黃光混合，可以得到得白光。
[0003]近年來，LED照明技術(shù)朝著高亮度、大功率的方向發(fā)展，芯片面積也會隨之增大，散發(fā)的熱量也會更多，以上問題將越來越突出，尤其是以高密度COB (Chip on Board)技術(shù)為代表的集成封裝技術(shù)成為近年LED封裝產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。COB封裝是依據(jù)系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)(光通量、照度、功率等)要求將多個大功率LED芯片直接封裝在單一基板上，這種封裝技術(shù)可以大大極大降低系統(tǒng)的熱阻及成本，有效抑制常規(guī)封裝導(dǎo)致的LED光衰現(xiàn)象，有利于LED整燈的配光設(shè)計，同時改善LED等的眩光效應(yīng)，提高了可靠性。
[0004]COB封裝采用集成封裝方式，LED芯片按照配光要求密集排列，間距較小，同時對于結(jié)溫、散熱及驅(qū)動要求極為苛刻，在制備工藝上，若采用傳統(tǒng)熒光粉涂覆工藝，由于面積增大，在透過率、色溫均勻性、散熱性能等方面均難以達(dá)到要求。
[0005]近年來，一篇發(fā)明專利申請?zhí)枮?01210561287.6的《PMMA/PC遠(yuǎn)程熒光板的制備方法》提供了一種方法，以精制的甲基丙烯酸(MMA)為單體，在引發(fā)劑的作用下先進(jìn)行本體預(yù)聚合；然后加入各類助劑及熒光粉在特定反應(yīng)溫度下混合均勻，倒入模具即分散于PC板上實(shí)現(xiàn)后聚合；待聚合反應(yīng)完成后放入烘箱中設(shè)定溫度烘干，取出分切包裝即得目標(biāo)樣品。通過該方法制備的遠(yuǎn)程熒光板可令熒光粉均勻涂覆在PC板上。
[0006]目前的熒光粉涂覆方式采用點(diǎn)膠或噴涂在LED芯片的表面上，通過加熱固化后形成熒光粉層。由于LED芯片的工作時發(fā)出的熱量很大，熱量通過硅膠或者環(huán)氧樹脂傳遞到熒光粉上，會造成熒光粉長期在高溫下工作，造成熒光粉的量子效果降低，發(fā)光效率降低。在LED照明工作過程中，熒光粉由于受到芯片的熱量的影響，使得光衰嚴(yán)重，導(dǎo)致LED使用壽命降低。特別是COB封裝，排列密集，間距較小，同時對于結(jié)溫、散熱及驅(qū)動要求極為苛亥IJ，在制備工藝上，若采用傳統(tǒng)熒光粉涂覆工藝，由于面積增大，在透過率、色溫均勻性、散熱性能等方面均難以達(dá)到要求。
[0007]熒光粉有LED用的熒光粉主要有三大體系，即鋁酸鹽、硅酸鹽和氮(氧)化物，根據(jù)熒光粉的物理和化學(xué)性質(zhì)。熒光粉長期在高溫下，造成熒光粉的量子效果降低，發(fā)光效率降低。熒光粉在傳統(tǒng)的封裝結(jié)構(gòu)，不能均勻地分散，容易沉降或者熒光粉團(tuán)聚在一起，使得發(fā)出的白光不均勻，色溫不一致等現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明的目的是提供一種具有多層結(jié)構(gòu)的LED照明用遠(yuǎn)程熒光粉配光薄膜及其制備方法。
[0009]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
一種具有多層結(jié)構(gòu)的LED照明用遠(yuǎn)程熒光粉配光薄膜，其是由透射層與轉(zhuǎn)光層組成；或者，其是由透射層、粘合層、轉(zhuǎn)光層組成；所述的轉(zhuǎn)光層由以下質(zhì)量份的原料組成:10-30份的基體材料、1-5份的熒光粉、0.1-1份的抗氧劑、0.1-3份的其他助劑；所述的透射層是由以下質(zhì)量份的原料組成:80-100份的基體材料、2-5份的化學(xué)助劑，所述的配光薄膜是通過各層共擠制成。
[0010]所述的轉(zhuǎn)光層為8-80 μπι;所述的透射層為10μ m-10mm ;所述的粘合層為5-20 μ mD
[0011]所述的基體材料為PC、PET、PE、PMMA中的至少一種。
[0012]所述的抗氧劑包括亞磷酸酯類抗氧劑與受阻酚類抗氧劑。
[0013]所述的抗氧劑為1010、168、1076、1098、TNPP中的至少一種。
[0014]所述的其他助劑為硬脂酰胺、油酰胺、芥酸酰胺、硅酮粉、PE蠟、微晶石蠟、EBS、硬脂酸鈣中的至少一種。
[0015]所述的化學(xué)助劑為擴(kuò)散油、礦物油中的至少一種。
[0016]所述的粘合層材料為EVA、PP、PU、環(huán)氧樹脂中的至少一種。
[0017]一種具有多層結(jié)構(gòu)的LED照明用遠(yuǎn)程熒光粉配光薄膜的制備方法:將各層材料混合均勻，熔融共擠出即可。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的配光薄膜使得熒光粉與LED光源相分離，減少受熱對熒光粉的衰減；獲得高光學(xué)效率，光通量損失減少；可更換不同的熒光粉薄膜，達(dá)到發(fā)出不同的色溫的光線。由于熒光粉分布均勻，能達(dá)到均勻投光。
【具體實(shí)施方式】
[0019]一種具有多層結(jié)構(gòu)的LED照明用遠(yuǎn)程熒光粉配光薄膜，其是由透射層與轉(zhuǎn)光層組成；或者，其是由透射層、粘合層、轉(zhuǎn)光層組成；所述的轉(zhuǎn)光層由以下質(zhì)量份的原料組成:10-30份的基體材料、1-5份的熒光粉、0.1-1份的抗氧劑、0.1-3份的其他助劑；所述的透射層是由以下質(zhì)量份的原料組成:80-100份的基體材料、2-5份的化學(xué)助劑，所述的配光薄膜是通過各層共擠制成。
[0020]所述的轉(zhuǎn)光層為8-80 μ m ;所述的透射層為10 μ m-10mm ;所述的粘合層為5-20 μ mD
[0021]所述的基體材料為PC、PET、PE、PMMA中的至少一種。
[0022]所述的抗氧劑包括亞磷酸酯類抗氧劑與受阻酚類抗氧劑。
[0023]所述的抗氧劑為1010、168、1076、1098、TNPP中的至少一種。
[0024]所述的其他助劑為硬脂酰胺、油酰胺、芥酸酰胺、硅酮粉、PE蠟、微晶石蠟、EBS、硬脂酸鈣中的至少一種。
[0025]所述的化學(xué)助劑為擴(kuò)散油、礦物油中的至少一種。。
[0026]所述的粘合層材料為EVA、PP、PU、環(huán)氧樹脂中的至少一種。
[0027]—種具有多層結(jié)構(gòu)的LED照明用遠(yuǎn)程熒光粉配光薄膜的制備方法:將各層材料混合均勻，熔融共擠出即可。
[0028]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明:
實(shí)施例1:
一種具有多層結(jié)構(gòu)的LED照明用遠(yuǎn)程熒光粉配光薄膜，其是由透射層與位于透射層上的轉(zhuǎn)光層組成。
[0029]所述的轉(zhuǎn)光層是由以下質(zhì)量份的原料組成:20份的聚碳酸酯、5份的黃色熒光粉YAGU份的分散劑EBS、0.1份的抗氧劑1010。
[0030]透射層由以下質(zhì)量份的原料組成:80份的聚碳酸酯、2份的擴(kuò)散油。
[0031]該配光薄膜的制備方法為:將各層原料分別混合均勻，然后共擠出即可。
[0032]所述的轉(zhuǎn)光層為10 μ m ;所述的透射層為80 μ m。
[0033]實(shí)施例2:
一種具有多層結(jié)構(gòu)的LED照明用遠(yuǎn)程熒光粉配光薄膜，其是由透射層與位于透射層上的轉(zhuǎn)光層組成。
[0034]所述的轉(zhuǎn)光層是由以下質(zhì)量份的原料組成:25份的聚碳酸酯、5份的黃色熒光粉YAG、1份的分散劑EBS、0.5份的芥酸酰胺、0.5份的硅酮粉、0.5份的PE蠟、0.1份的硬脂酸鈣、0.1份的抗氧劑1010、0.1份的抗氧劑168。
[0035]透射層由以下質(zhì)量份的原料組成:80份的聚碳酸酯、2份的擴(kuò)散油。
[0036]該配光薄膜的制備方法為:將各層原料分別混合均勻，然后共擠出即可。
[0037]所述的轉(zhuǎn)光層為10 μ m ;所述的透射層為80 μ m。
[0038]實(shí)施例3:
一種具有多層結(jié)構(gòu)的LED照明用遠(yuǎn)程熒光粉配光薄膜，其是由透射層與位于透射層上的轉(zhuǎn)光層組成。
[0039]所述的轉(zhuǎn)光層是由以下質(zhì)量份的原料組成:10份的聚碳酸酯、I份的黃色熒光粉YAG,0.1份的分散劑EBS、0.1份的微晶石蠟、0.1份的芥酸酰胺、0.05份的抗氧劑1010、
0.03份的抗氧劑1076。
[0040]透射層由以下質(zhì)量份的原料組成:80份的聚碳酸酯、2份的擴(kuò)散油。
[0041]該配光薄膜的制備方法為:將各層原料分別混合均勻，然后共擠出即可。
[0042]所述的轉(zhuǎn)光層為20 μ m ;所述的透射層為80 μ m。
[0043]實(shí)施例4:
一種具有多層結(jié)構(gòu)的LED照明用遠(yuǎn)程熒光粉配光薄膜，其是由透射層與位于透射層上的轉(zhuǎn)光層組成。
[0044]所述的轉(zhuǎn)光層是由以下質(zhì)量份的原料組成:27份的聚碳酸酯、6份的黃色熒光粉YAG、1份的硬脂酸鈣、I份的硅酮粉、I份的芥酸酰胺、0.1份的抗氧劑1010、0.5份的抗氧劑168。
[0045]透射層由以下質(zhì)量份的原料組成:80份的聚碳酸酯、2份的擴(kuò)散油。
[0046]該配光薄膜的制備方法為:將各層原料分別混合均勻，然后共擠出即可。
[0047]所述的轉(zhuǎn)光層為15 μ m ;所述的透射層為500 μ m。
[0048]實(shí)施例5:
一種具有多層結(jié)構(gòu)的LED照明用遠(yuǎn)程熒光粉配光薄膜，其是由透射層與位于透射層上的轉(zhuǎn)光層、位于轉(zhuǎn)光層上的粘合層組成。
[0049]所述的轉(zhuǎn)光層是由以下質(zhì)量份的原料組成:20份的聚碳酸酯、5份的黃色熒光粉YAGU份的分散劑EBS、0.1份的抗氧劑1010。
[0050]粘合層的原料為36質(zhì)量份的EVA。
[0051]透射層由以下質(zhì)量份的原料組成:80份的聚碳酸酯、2份的擴(kuò)散油。
[0052]該配光薄膜的制備方法為:將各層原料分別混合均勻，然后共擠出即可。
[0053]所述的轉(zhuǎn)光層為10 μ m ;所述的透射層為80 μ m ;所述的粘合層為15 μ m。
[0054]實(shí)施例6:
一種具有多層結(jié)構(gòu)的LED照明用遠(yuǎn)程熒光粉配光薄膜，其是由第二透射層與位于第二透射層上的轉(zhuǎn)光層、位于轉(zhuǎn)光層上的第一透射層組成。
[0055]所述的轉(zhuǎn)光層是由以下質(zhì)量份的原料組成:10份的聚碳酸酯、3份的黃色熒光粉YAGU份的分散劑EBS、0.1份的抗氧劑1010。
[0056]第二透射層由以下質(zhì)量份的原料組成:80份的聚碳酸酯、2份的擴(kuò)散油。
[0057]第一透射層由以下質(zhì)量份的原料組成:80份的聚碳酸酯。
[0058]該配光薄膜的制備方法為:將各層原料分別混合均勻，然后共擠出即可。
[0059]所述的轉(zhuǎn)光層為10 μ m ;所述的第一透射層為80 μ m ;所述的第二透射層為50 μ m。
[0060]實(shí)施例7:
一種具有多層結(jié)構(gòu)的LED照明用遠(yuǎn)程熒光粉配光薄膜，其是由透射層與位于透射層上的轉(zhuǎn)光層、位于轉(zhuǎn)光層上的粘合層組成。
[0061]所述的轉(zhuǎn)光層是由以下質(zhì)量份的原料組成:18份的PMMA、4份的黃色熒光粉YAG、I份的分散劑EBS、0.5份的硬脂酸鈣、0.8份的硅酮粉、I份的芥酸酰胺、0.2份的抗氧劑1076。
[0062]粘合層的原料為20質(zhì)量份的EVA。
[0063]透射層由以下質(zhì)量份的原料組成:80份的PMMA、2份的擴(kuò)散油。
[0064]該配光薄膜的制備方法為:將各層原料分別混合均勻，然后共擠出即可。
[0065]所述的轉(zhuǎn)光層為15 μ m ;所述的透射層為80 μ m;所述的粘合層為10 μ m。
[0066]實(shí)施例8:
一種具有多層結(jié)構(gòu)的LED照明用遠(yuǎn)程熒光粉配光薄膜，其是由透射層與位于透射層上的轉(zhuǎn)光層組成。
[0067]所述的轉(zhuǎn)光層是由以下質(zhì)量份的原料組成:10份的聚碳酸酯、10份ΡΜΜΑ、0.1份的苯乙烯馬來酸酐無規(guī)共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物三者質(zhì)量比為1:1:1的混合物、2份的黃色熒光粉YAG、1.2份的分散劑EBS、1份的芥酸酰胺、I份的硬脂酸鈣、0.5份的抗氧劑1098。
[0068]透射層由以下質(zhì)量份的原料組成:80份的PMMA、2份的擴(kuò)散油。
[0069]該配光薄膜的制備方法為:將各層原料分別混合均勻，然后共擠出即可。
[0070]所述的轉(zhuǎn)光層為20 μ m ;所述的透射層為80 μ m。
[0071]實(shí)施例9:
一種具有多層結(jié)構(gòu)的LED照明用遠(yuǎn)程熒光粉配光薄膜，其是由透射層與位于透射層上的轉(zhuǎn)光層組成。[0072]所述的轉(zhuǎn)光層是由以下質(zhì)量份的原料組成:20份的PC、5份的ΡΜΜΑ、0.2份的苯乙烯馬來酸酐無規(guī)共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物三者質(zhì)量比為1:1:1的混合物、5份的黃色熒光粉YAG、2份的分散劑EBS、0.1份的抗氧劑1010。
[0073]透射層由以下質(zhì)量份的原料組成:80份的聚碳酸酯、2份的擴(kuò)散油。
[0074]該配光薄膜的制備方法為:將各層原料分別混合均勻，然后共擠出即可。
[0075]所述的轉(zhuǎn)光層為20 μ m ;所述的透射層為80 μ m。
[0076]實(shí)施例10:
一種具有多層結(jié)構(gòu)的LED照明用遠(yuǎn)程熒光粉配光薄膜，其是由透射層與位于透射層上的轉(zhuǎn)光層、位于轉(zhuǎn)光層上的粘合層組成。
[0077]所述的轉(zhuǎn)光層是由以下質(zhì)量份的原料組成:20份的PET、3份的黃色熒光粉YAG、1份的硬脂酸鈣、1份的硅酮粉、0.2份的抗氧劑TNPP。
[0078]粘合層的原料為10質(zhì)量份的EVA。
[0079]透射層由以下質(zhì)量份的原料組成:80份的聚碳酸酯、2份的擴(kuò)散油。
[0080]該配光薄膜的制備方法為:將各層原料分別混合均勻，然后共擠出即可。
[0081]所述的轉(zhuǎn)光層為30 μ m ;所述的透射層為80 μ m ;所述的粘合層為5 μ m。
[0082]該配光薄膜的制備方法為:將各層原料分別混合均勻，然后共擠出即可。
[0083]本發(fā)明的配光薄膜可直接安裝在LED藍(lán)光源發(fā)光芯片上，組裝成LED燈具。
[0084]本發(fā)明的配光薄膜使得熒光粉與LED光源相分離，減少受熱對熒光粉的衰減；獲得高光學(xué)效率，光通量損失減少；可更換不同的熒光粉薄膜，達(dá)到發(fā)出不同的色溫的光線。由于熒光粉分布均勻，能達(dá)到均勻投光。
[0085]更具體來說:
(O熒光粉遠(yuǎn)離LED芯片熱源，工作溫度大大降低，光衰和色漂性能顯著改善；
(2) LED芯片遠(yuǎn)離了熒光粉熱源，同時熒光粉和膠體的剝離改善了 LED芯片的散熱條件，顯著提高了每輸入功率單位下的出光量，而且提高了 LED組件的壽命周期，更進(jìn)一步降低了 LED芯片的結(jié)溫。
[0086](3)由于熒光粉和LED藍(lán)光芯片兩個熱源相互遠(yuǎn)離且散熱條件大大優(yōu)化，整燈的散熱要求也可大大降低，相同功率燈具的重量和體積僅為白光LED燈具的2/3。
[0087](4)配合高漫反射率的混光腔的設(shè)計可以提高光線的利用率，從而使整燈光效比同類白光LED燈具高15%~30%。
[0088](5)熒光粉薄膜或膜片可以通過規(guī)模化生產(chǎn)，較易保證一致性，同時制作工藝靈活，既可做成有片基的熒光粉片或熒光粉外殼，也可做成無片基的熒光粉膜，加工成型方便，可以按照配光及整燈外觀設(shè)計要求制作成平面或曲面。
[0089](6)對于采用COB封裝工藝的面光源、線光源、大功率光源等應(yīng)用場合，采用熒光粉薄膜可以有效消除色差，提高封裝效率和良品率，大幅度降低封裝成本。
[0090](7)為滿足不同色溫要求，用戶只需更換燈罩即可，而無需更改光源、電源、散熱等其它部分，提高了產(chǎn)品的適用性和靈活性。
【權(quán)利要求】
1.一種具有多層結(jié)構(gòu)的LED照明用遠(yuǎn)程熒光粉配光薄膜，其特征在于:其是由透射層與轉(zhuǎn)光層組成；或者，其是由透射層、粘合層、轉(zhuǎn)光層組成；所述的轉(zhuǎn)光層由以下質(zhì)量份的原料組成:10-30份的基體材料、1-5份的熒光粉、0.1-1份的抗氧劑、0.1-3份的其他助劑；所述的透射層是由以下質(zhì)量份的原料組成:80-100份的基體材料、2-5份的化學(xué)助劑，所述的配光薄膜是通過各層共擠制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有多層結(jié)構(gòu)的LED照明用遠(yuǎn)程熒光粉配光薄膜，其特征在于:所述的轉(zhuǎn)光層為8-80 μ m ;所述的透射層為10 μ m-10mm ;所述的粘合層為5-20 μ mD
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有多層結(jié)構(gòu)的LED照明用遠(yuǎn)程熒光粉配光薄膜，其特征在于:所述的基體材料為PC、PET、PE、PMMA中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有多層結(jié)構(gòu)的LED照明用遠(yuǎn)程熒光粉配光薄膜，其特征在于:所述的抗氧劑包括亞磷酸酯類抗氧劑與受阻酚類抗氧劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有多層結(jié)構(gòu)的LED照明用遠(yuǎn)程熒光粉配光薄膜，其特征在于:所述的抗氧劑為1010、168、1076、1098、TNPP中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有多層結(jié)構(gòu)的LED照明用遠(yuǎn)程熒光粉配光薄膜，其特征在于:所述的其他助劑為硬脂酰胺、油酰胺、芥酸酰胺、硅酮粉、PE蠟、微晶石蠟、EBS、硬脂酸鈣中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有多層結(jié)構(gòu)的LED照明用遠(yuǎn)程熒光粉配光薄膜，其特征在于:所述的化學(xué)助劑為擴(kuò)散油、礦物油中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有多層結(jié)構(gòu)的LED照明用遠(yuǎn)程熒光粉配光薄膜，其特征在于:所述的粘合層材料為EVA、PP、PU、環(huán)氧樹脂中的至少一種。
9.權(quán)利要求1所述的一種具有多層結(jié)構(gòu)的LED照明用遠(yuǎn)程熒光粉配光薄膜的制備方法:將各層材料混合均勻，熔融共擠出即可。
【文檔編號】H01L33/50GK103943762SQ201410162397
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】陳志雄, 施亞琤, 馮潤財, 董月平, 周浩文, 蔣世平 申請人:佛山佛塑科技集團(tuán)股份有限公司