一种led喷涂装置及使用其进行喷涂补粉的方法
【专利摘要】本发明公开了一种LED喷涂装置及使用其进行喷涂补粉的方法，其中喷涂装置包括混料筒（1）、搅拌器（3）、雾化装置（12）和控制装置，混料筒（1）具有密封盖（7），搅拌器（3）位于混料筒（1）内，雾化装置（12）安装在混料筒（1）的出口处，控制装置控制混料筒（1）内的压力及雾化装置（12）的雾化压力，其中喷涂装置还包括分离式填料器（9），分离式填料器（9）的出料口经出料开关（8）与伸入混料筒（1）内的进料口（6）相连，其中出料开关（8）用于控制出料。本发明装置及方法能够减慢稀释后荧光粉沉降的速度，解决雾化装置堵塞的问题；能够方便、精确的进行荧光粉等组分的补充，只需一次补粉，无需重复，即可达到样品要求。
【专利说明】一种LED喷涂装置及使用其进行喷涂补粉的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及LED封装领域，尤其涉及一种LED喷涂装置及使用其进行喷涂补粉的方法。
【背景技术】
[0002]荧光粉喷涂工艺是近几年LED封装企业大力开发的项目，已取得一定的成果，但尚未广泛应用于生产。喷涂工艺具有成本低，色品集中，厚度均匀等优点，却仍然限制了喷涂工艺产业化的脚步。目前，LED封装喷涂工艺主要设备由料筒、雾化嘴和气压阀等结构构成，工艺方法主要是通过溶剂稀释和雾化装置来实现的。现有不同设备的工作原理都十分类似，即利用稀释溶剂将胶水稀释后与荧光粉混合，再进行搅拌，使其均匀，最后利用高压雾化装置使液滴雾化后均匀喷涂在LED相应位置上。
[0003]现有LED喷涂补粉的方法在添加溶剂稀释后，极易导致荧光粉沉降，使得料筒底部的荧光粉含量较上层高；混料后原材料各组分变化较大，材料用量不可控，导致生产的重复性变差，样品的均匀度下降。现有解决这一问题的方法是需先测试和调整参数，重新配料，进行补粉，再测试，如此循环直至达到产品要求。
[0004]中国专利申请CNlO 1882663公开了 一种LED荧光粉的喷涂方法及采用该方法喷涂的荧光粉层。该方法包括步骤:均匀混合封装胶、荧光粉及稀释剂，获得适合喷涂粘度的混合溶液；通过开孔装置与喷雾装置将混合溶液进行雾化喷涂；及挥发稀释剂。
[0005]现有的喷涂装置，绝大多数是在传统封装设备的基础上加以改进，少数新开发的LED喷涂机，设备尚不成熟。在工艺方面，由于溶剂的稀释使得荧光粉迅速在溶液中沉降，造成雾化装置堵塞，喷涂不均匀，各组分用量不可测，生产重复率差；现有工艺仅在喷涂制样领域应用，在补粉领域还有一定局限性，关键就在于调配的胶水和荧光粉仅能使用一次，如果喷涂的LED光电参数达不到产品要求，现有的设备和方法无法做到在喷涂过程中补充荧光粉(胶水、稀释溶剂或混合溶液)。现有的解决方案，只能重新在清洗机器、调配胶水，补粉，测试，一次不达要求，重复循环上述操作直到获得符合要求的产品。此外，设备拆卸困难，清洗不彻底，原料浪费等缺点，也是喷涂工艺无法产业化的重要原因。
【发明内容】
[0006]本发明的目标在于提供一种LED喷涂装置，该装置能够减慢稀释后荧光粉沉降的速度，解决雾化装置堵塞的问题；能够方便、精确、分步式的进行荧光粉(胶水、稀释溶剂或混合溶液)的补充，只需一次补粉，无需重复，即可达到样品要求；能够在线调整和控制LED补粉，优化LED各项参数；能够节省原料，降低成本。
[0007]本发明的目标由一种LED喷涂装置实现，其包括混料筒、搅拌器、雾化装置和控制装置，混料筒在进口处具有密封盖，搅拌器位于混料筒内，雾化装置安装在混料筒的出口处，控制装置控制混料筒内的压力及控制雾化装置的开关，其中喷涂装置还包括分离式填料器，分离式填料器的出料口经出料开关与伸入混料筒内的进料口相连，其中出料开关用于控制出料。
[0008]优选地，分离式填料器还包括位于其进口处的密封塞及经密封塞伸入分离式填料器内的增压管，控制装置还与增压管相连以控制分离式填料器内的压力。
[0009]优选地，分离式填料器的器体上具有刻度。
[0010]优选地，出料开关为机械开关或电子开关。
[0011]优选地，喷涂装置包括两个以上分离式填料器，两个以上分离式填料器同时与混料筒相连。
[0012]优选地，搅拌器包括两组以上沿搅拌器转轴安装的桨叶，不同组的桨叶位于不同层面。
[0013]进一步优选地，搅拌器包括2-5组桨叶。
[0014]进一步优选地，不同组的桨叶尺寸相同。
[0015]进一步优选地，位于不同层面的桨叶尺寸由上而下逐渐减小或逐渐增大。
[0016]优选地，混料筒的筒体上具有刻度。
[0017]优选地，控制装置采用气压式控制，控制装置的总气压管与通过密封盖并伸入混料筒内的总气压进气口相连。
[0018]本发明的目标还由一种使用本发明喷涂装置进行喷涂补粉的方法实现，包括步骤:
[0019]a)根据混料筒里所剩的混合溶液来计算各组分的用量，根据需要补粉的样品要求进一步计算需要补充的组分的量；
[0020]b)根据需要补充的组分的类型准备分离式填料器，每一分离式填料器中配装不同的组分或多种组分的混合物；
[0021]c)将分离式填料器安装在混料筒上；
[0022]d)开启搅拌器，打开分离式填料器的出料开关，根据步骤a中计算的需要补充的组分的量向混料筒内补充相应量的组分，其中不同组分的补充分步或同时进行；
[0023]e)充分搅拌混料筒中的溶液，开启控制装置及雾化装置进行补粉喷涂以得到目标
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[0024]优选地，前述组分包括荧光粉、胶水、稀释溶剂、和/或其混合溶液。
[0025]优选地，在步骤c)中，如果混料筒上一次仅能安装一个分离式填料器，在步骤e)之前重复步骤c)_d)，直到所有需要补充的组分均已添加为止。
[0026]优选地，本发明方法还包括步骤:f)利用分离式填料器向混料筒内添加清洗剂以清洗混料筒。
[0027]本发明通过分离式填料器控制荧光粉(胶水、稀释溶剂或混合溶液)的加入以及加入量的多少，利用多桨叶搅拌器，减慢荧光粉在稀释溶剂中沉降的速度，解决了因荧光粉沉降而导致喷涂装置堵塞和混料不均的问题，并提供一种简单、精确和可分步填料的LED封装补粉方法，能够根据LED参数随时调整荧光粉(胶水、稀释溶剂或混合溶液)的量，提高喷涂的均匀性、可控性和准确性。
[0028]与现有技术相比，本发明喷涂装置结构简单、易于操作，可独立使用，也可和其他设备组合使用，能够实现荧光粉喷涂和在线补粉(胶水、稀释溶剂或混合溶液)，减慢荧光粉在溶剂中沉降的速度，防止雾化装置喷嘴堵塞，能够准确控制添加量，有效缩短产品生产周期，提高生产效率，减少生产成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]本发明将在下面参考附图、结合【具体实施方式】进行更详细地说明，其中:
[0030]图1为本发明中使用的搅拌器的结构示意图。
[0031]图2为本发明中使用的分离式填料器的结构示意图。
[0032]图3为根据本发明的喷涂装置的结构示意图。
[0033]图4为根据本发明的喷涂补粉方法的工艺流程图。
[0034]为清晰起见，这些附图均为示意性及简化的图，它们只给出了对于理解本发明所必要的细节，而省略其它细节。在所有附图中，相同的附图标记和名称用于指同样或对应的部分。
【具体实施方式】
[0035]图3示出了根据本发明一实施例的LED喷涂装置，包括混料筒1、搅拌器3、雾化装置12、分离式填料器9和控制装置(未示出)，混料筒I用于稀释溶剂、胶水和荧光粉的存放及混合。混料筒I的筒体上具有刻度并在进口处具有密封盖7，搅拌器3位于混料筒I内，搅拌器3包括沿搅拌器转轴2安装的、位于不同层面的三组桨叶，三组桨叶的尺寸由上而下逐渐减小，如图1中所示。三组桨叶和搅拌器转轴组合而成的多桨叶搅拌器增加液体旋转力，减慢荧光粉沉淀速度，带动已沉淀的荧光粉从而使混合更均匀。雾化装置12安装在混料筒I的出口处，其使混合溶液雾化，雾化程度由雾化口径的大小和雾化压力大小等共同作用决定。控制装置采用气压式控制混料筒I内的压力及雾化装置12的雾化压力，控制装置的总气压管5与通过密封盖7并伸入混料筒I内的总气压进气口4相连。分离式填料器9包括位于其进口处的密封塞10及经密封塞10伸入分离式填料器9内的增压管11，控制装置也与增压管11相连以控制分离式填料器9内的压力，如图2中所示。分离式填料器9的出料口经出料开关8与伸入混料筒I内的进料口 6相连。通过控制出料开关8的打开和关闭而控制出料。出料量的多少可通过填料器控制器(未示出)精确控制。或者，手动控制开关8的打开和关闭，并结合分离式填料器9的器体上的精确刻度手动控制出料量。
[0036]图4示出了使用图3中所示的喷涂装置进行喷涂补粉的方法，首先，在完成第一次喷涂后根据预定的目标成品参数对样品进行测试以确定需要补粉的样品；根据混料筒I里所剩的混合溶液来计算各组分的用量，根据需要补粉的样品要求进一步计算需要补充的组分的量，例如确定需要补充荧光粉和胶水并计算出需要补充的量；准备两个分离式填料器9，每一分离式填料器9中分别配装荧光粉和胶水；将两个分离式填料器9同时安装在混料筒I的密封盖7上；开启搅拌器3，打开分离式填料器9的出料开关8，根据计算的需要补充的荧光粉和胶水的量向混料筒I内补充相应量的荧光粉和胶水，其中荧光粉和胶水的补充分步进行，确保材料混合均匀，防止沉降。在实施时，可根据所补充组分的性质如粘度确定是否启动控制装置对分离式填料器9内的压力的控制。例如，当所补充组分的粘度大于IOOOMPa.s时即可启动对分离式填料器9内的压力的控制。在另一实施例中，荧光粉和胶水的补充也可同时进行。在实践中，可通过看分离式填料器9上的刻度确定出料量，也可通过填料器控制器精确控制出料开关8的开关和出料量，随时补充材料。充分搅拌混料筒中的溶液，开启控制装置及雾化装置12进行补粉喷涂以得到目标产品。在需要对混料筒I进行清洗时，利用分离式填料器9向混料筒I内添加清洗剂以清洗混料筒1，可反复清洗并避免拆卸。在备选实施例中，混料筒I上一次只能安装一个分离式填料器9，这样，对所需补充的组分一个一个地依次补充，直到所有需要补充的组分均已添加为止才开始喷涂。例如，在上述实施例中，先添加荧光粉，然后取下装有荧光粉的分离式填料器9，之后安装装有胶水的分离式填料器9并添加胶水，然后开始喷涂操作。
[0037]本发明喷涂装置及方法用于喷涂补粉，可以喷涂单组分荧光粉、多组分荧光粉、荧光胶、溶剂及其混合溶液；可以在喷涂过程中补充所需材料，不需要重新配制；可以精确的补粉，达到所需要的参数，不需要反复进行补粉操作，即只需一次补粉即可达到样品要求；可以使溶液混合更均匀，减慢沉降速度，避免针头堵塞，提高生产效率；可以分步添加材料，控制系统智能控制添加量和添加的时间间隔；可以缩短生产周期，避免了荧光粉长时间使用失效的情况；避免拆卸机器进行清洗，有效利用剩余的荧光粉溶液。本发明喷涂装置及方法还可用于喷涂、补粉和制备其他薄膜材料；可对以后成品进行喷涂补粉改进性能，也可对新制备的产品进行喷涂补粉以调整和优化参数；还可用于制备远程荧光粉喷涂产品。
[0038]应当理解，在详细描述和具体例子表明本发明优选实施例的同时，它们仅为说明目的给出。对于本领域的技术人员来说，通过这些详细说明在本发明精神和范围内做出各种变化和修改将显而易见，所有这些变化和修改均在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种LED喷涂装置，包括混料筒(I)、搅拌器(3 )、雾化装置(12 )和控制装置，所述混料筒(I)在进口处具有密封盖(7 )，所述搅拌器(3 )位于所述混料筒(I)内，所述雾化装置(12)安装在所述混料筒(I)的出口处，所述控制装置控制所述混料筒(I)内的压力及控制所述雾化装置(12)的雾化压力，其中所述喷涂装置还包括分离式填料器(9)，所述分离式填料器(9 )的出料口经出料开关(8 )与伸入所述混料筒(I)内的进料口( 6 )相连，其中所述出料开关(8)用于控制出料。
2.根据权利要求1的喷涂装置，其中所述分离式填料器(9)还包括位于其进口处的密封塞(10 )及经所述密封塞(10 )伸入所述分离式填料器(9 )内的增压管(11)，所述控制装置还与所述增压管(11)相连以控制所述分离式填料器(9)内的压力。
3.根据权利要求1或2的喷涂装置，其中所述分离式填料器(9)的器体上具有刻度。
4.根据权利要求1的喷涂装置，其中所述出料开关(8)为机械开关或电子开关。
5.根据权利要求1的喷涂装置，其中所述喷涂装置包括两个以上分离式填料器(9)，所述两个以上分离式填料器同时与所述混料筒(I)相连。
6.根据权利要求1的喷涂装置，其中所述搅拌器(3)包括两组以上沿搅拌器转轴(2)安装的桨叶，不同组的桨叶位于不同层面。
7.根据权利要求6的喷涂装置，其中所述搅拌器(3)包括2-5组桨叶。
8.根据权利要求6或7的喷涂装置，其中不同组的桨叶尺寸相同。
9.根据权利要求6或7的喷涂装置，其中位于不同层面的桨叶尺寸由上而下逐渐减小或逐渐增大。
10.根据权利要求1或6的喷涂装置，其中所述混料筒(I)的筒体上具有刻度。
11.根据权利要求1或6的喷涂装置，其中所述控制装置采用气压式控制，所述控制装置的总气压管(5)与通过所述密封盖(7)并伸入所述混料筒(I)内的总气压进气口(4)相连。
12.一种使用权利要求1-11任一所述的喷涂装置进行喷涂补粉的方法，包括步骤: a)根据混料筒里所剩的混合溶液来计算各组分的用量，根据需要补粉的样品要求进一步计算需要补充的组分的量； b)根据需要补充的组分的类型准备分离式填料器，每一分离式填料器中配装不同的组分或多种组分的混合物； c)将所述分离式填料器安装在所述混料筒上； d)开启搅拌器，打开所述分离式填料器的出料开关，根据步骤a)中计算的需要补充的组分的量向所述混料筒内补充相应量的组分，其中不同组分的补充分步或同时进行； e)充分搅拌混料筒中的溶液，开启控制装置及雾化装置进行补粉喷涂以得到目标产品。
13.根据权利要求12的方法，在步骤a)之前还包括步骤: a0)在完成第一次喷涂后根据预定的目标成品参数对样品进行测试以确定需要补粉的样品。
14.根据权利要求12或13的方法，其中所述组分包括荧光粉、胶水、稀释溶剂、和/或其混合溶液。
15.根据权利要求12或13的方法，在步骤c)中，如果所述混料筒上一次仅能安装一个分离式填料器，在步骤e)之前重复步骤c) -d)，直到所有需要补充的组分均已添加为止。
16.根据权利要求12或13的方法，还包括步骤:
f)利用所述分离式填料器向所述混料筒内添加清洗剂以清洗所述混料筒。
17.根据权利要求12或13的方法，在步骤d)中还包括根据所补充组分的性质确定是否启动控制装置对所述分离式填料器内的压力的控制。
【文档编号】B05C19/04GK103623980SQ201310629858
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】叶雅楠, 黄洁莹, 梁润园, 范供齐, 袁长安, 张国旗 申请人:北京半导体照明科技促进中心