大道至简：弗洛里光电材料实现通过点胶达成荧光粉保形涂层

LED业界一直在改进荧光粉的涂覆技术，以期达到提高照明白光的品质。最近，弗洛里光电材料（苏州）有限公司成功实现了通过点胶达成荧光粉保形涂层（White LED Conformal Phosphor Coating via Dispensing）图1。

 图1. 白光LED封装颠覆技术：通过点胶实现荧光粉保形涂层，更少的荧光粉，更高的光品质，解决黄圈问题。

目前主流的白光LED是通过蓝光芯片加荧光粉的方式实现（Phosphor Converted）。赤崎勇、天野浩、中村修二由于对高亮度蓝色发光二极管的贡献而获得2014年诺贝尔物理学奖。主流的白光LED封装方法是将黄色的YAG荧光粉涂覆在蓝光LED芯片上，YAG荧光粉在吸收460nm左右的蓝光后受激辐射出550nm的黄光，黄光与未被吸收的蓝光混合出光后，通过混色原理，使人眼识别为白光。目前多色荧光粉也被广泛应用。在LED的封装制程中，主要流程包括固晶、焊线、荧光粉涂覆、透镜成型和测试分选，荧光粉的涂覆是十分关键的一道工序。目前常用的白光照明LED器件采用的是灌封封装工艺技术（Encapsulation），即将荧光粉与有机硅胶的混合体通过点胶（Dispensing）注入已经完成固晶和金线绑定的芯片支架上，完成LED芯片表面的荧光粉涂覆。此制程由于工艺简单、生产效率高而且设备投资不昂贵，而被业界广泛使用。然而此传统工艺中，由于荧光粉层的厚度和分布位置不能被精确控制，导致成品LED出光均匀性差。

荧光粉保形涂层（Conformal Coating）由Philips Lumileds公司最早开发和实现，此技术着手于荧光粉涂层形状的控制。荧光粉保形涂层使芯片表面的荧光粉层厚度均匀化，能得到色温一致性好的出射白光，改善功率白光LED的光斑空间分布均匀性以及管间色度、亮度的均匀一致性情况。此技术已经成为现在功率型白光LED封装技术的一个重要方向。

目前，国际上先进的白光LED生产厂家（Cree、Philips Lumileds、Osram）都已经完成了各自的平面涂层技术开发并在其白光产品上得到成功运用，已经有平面涂层结构的产品开始出售。但是荧光粉保形涂层所采用的工艺（例如电泳法、溶液蒸发法等）由于涉及额外的设备投资、操作复杂、生产效率等问题，目前LED业界一直在探索更好的荧光粉涂覆技术（例如远程荧光粉）。

白光LED业界长期以来一直致力于达成这样的技术目标，即利用荧光粉在有机硅胶中的沉淀而形成聚集的荧光粉层，但由于荧光粉沉淀和有机硅胶的交联一直是一个矛盾体，因此前述的这一技术目标迄今都尚未达成。最近，弗洛里光电材料（苏州）有限公司成功实现了通过点胶实现荧光粉保形涂层（图2）。“经过大量试验，通过使用弗洛里公司自主研发的沉淀胶和相匹配的流程，使用在COB及大规模集成LED上，可以大量减少荧光粉的用量，提高光的品质，解决黄圈问题。”弗洛里光电材料（苏州）有限公司总经理张汝志博士兴奋地表示，由于使用更少量的荧光粉，不仅可以进一步降低LED封装的制造成本，与此同时，还可以进一步改善散热情况，从而提高LED寿命。沉淀胶还保持了弗洛里目前广泛应用于COB和大规模集成LED的有机硅胶A05-01的高耐温性能，展示了优异的260度稳定性。“大道至简是弗洛里研发和创新的思维指导。封装（包括LED和半导体封装）的实现和进步一直是材料、设备、工艺的有机结合的结果，其中封装材料是关键的 Enabling Technology之一，通过材料的创新和改进，可以极大提高封装的性能和减少封装成本。”张博士介绍到。

中科院苏州纳米所梁秉文教授高度评价该项技术突破，认为“这是一项潜在的白光LED封装颠覆技术。此技术的成功应用，将大力提高中国LED的竞争力。”。梁教授非常赞赏弗洛里光电材料（苏州）有限公司自成立来一直坚持技术和材料创新，认为张博士成功地将在美国近二十年的先进材料（半导体封装材料和芯片制造电子化学品）研发经验和团队管理经验引入到弗洛里光电材料公司，是国内难得的自主创新型新材料公司。

 图2. 荧光粉和有机硅胶混合物固化后横切面对比图（图左：使用COB有机硅胶A05-01，荧光粉较均匀地分散在硅胶中；图右：使用沉淀胶A06-01，荧光粉较均匀地分散在硅胶底部）。

据了解，弗洛里光电材料已通过自主研发开发出多款LED有机硅封装材料，包括普通折光率LED有机硅封装胶A系列、高折光率LED有机硅封装胶H系列、耐紫外UV-LED有机硅封装胶U系列、LED灯丝胶F系列、LED封装用水溶性防硫化涂层 C系列、CSP LED封装用印刷胶WP系列和胶膜PF系列以及IC卡封装用纳米透明UV胶EN系列。其优秀的性能和品质受到广大客户的热烈欢迎并成为热门销售产品，已申请并授权多项中国专利和商标。在后续的报道中，将陆续推出弗洛里光电材料（苏州）有限公司其他的光电材料改进成果和颠覆性创新技术。

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