基于空封技術的白光數(shù)碼管實現(xiàn)方法研究
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(1)熒光材料的激發(fā)光譜必須與所選擇的藍光芯片的發(fā)射光譜相匹配。目前國際上常采用波長為460～470 nm的GaN基藍光芯片作為基礎光源，這樣就要求熒光材料的激發(fā)光譜在460～470 nm，這樣可以確保獲得更高的光轉換效率；熒光材料的發(fā)射光譜。
(2)熒光材料的發(fā)射光譜與藍光芯片的發(fā)射光譜能夠匹配成白光，從CIEl931色坐標圖可以看出，想要匹配成白光，熒光材料的發(fā)射光譜應在555 nm左右。基于上述技術要求，普遍選用YAG：Ce3+光轉換材料。
由于這種方法采用單顆芯片與單種熒光粉，主要采用YAG：Ce3+熒光粉轉換效率高，操作上較易實現(xiàn)，且沒有紫外成份，不會造成紫外輻射污染，是目前制作白光數(shù)碼管的主要方向。
2 數(shù)碼管封裝技術
數(shù)碼管品質優(yōu)劣的關鍵在封裝。封裝技術對數(shù)碼管的性能、可靠性，起著至關重要的作用。劣質封裝會導致數(shù)碼管光子損失嚴重，光通量和光效低，光色不均勻，使用壽命短等多種缺點。目前發(fā)展的典型白色數(shù)碼管結構難以適應照明光源的要求，封裝用的樹脂和光學結構等有待采用新設計思想、新工藝和新材料，以臻工藝完善，適合固體照明光源的發(fā)展。在繼承其原有優(yōu)良性能的同時，更重要的是擯棄舊的框架，創(chuàng)新性推出有自己特色的新白光數(shù)碼管封裝技術。
2．1 傳統(tǒng)工藝存在的問題
傳統(tǒng)封裝工藝存在以下幾個問題(圖4所示為傳統(tǒng)工藝流程圖)。灌封膠材料的選擇和封膠工藝對數(shù)碼管光效參數(shù)的影響。在數(shù)碼管使用過程中，輻射復合產生的光子在向外發(fā)射時產生的損失主要包括3個方面：芯片內部結構缺陷以及材料的吸收；由于光子在出射界面折射率差而引起反射損失；由于入射角大于全反射臨界角而引起全反射損失。因此，很多光線無法從芯片中出射到外部。通過在芯片表面涂覆一層折射率相對較高的透明膠層(灌封膠)，由于該膠層處于芯片與空氣之間，從而有效減少了光子在界面的損失，以提高取光效率。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/166638.htm
目前常用的灌封膠包括環(huán)氧樹脂和硅膠。環(huán)氧樹脂的固有缺點是耐沖擊損傷能力差，韌性差比較脆，耐熱性能也較低(小于170℃)。由于硅膠具有透光率高，折射率大，熱穩(wěn)定性好，應力小，吸濕性低等特點，故性能優(yōu)于環(huán)氧樹脂。但研究表明，硅膠性能受環(huán)境溫度影響較大。隨著溫度升高，硅膠內部的熱應力加大，導致硅膠的折射率降低，從而影響數(shù)碼管光效和光強分布。傳統(tǒng)的熒光粉涂敷方式是將熒光粉與灌封膠混合，然后點涂在芯片上。由于無法對熒光粉的涂敷厚度和形狀進行精確控制，導致出射光色彩不一致，出現(xiàn)偏藍光或者偏黃光。
2．2 空封技術
空封技術作為數(shù)碼管封裝的新工藝技術，是在原有技術基礎上研制的。在傳統(tǒng)數(shù)碼管工藝的基礎上，去掉環(huán)氧樹脂灌封高溫固化2個生產環(huán)節(jié)。應用已經(jīng)固晶接好線的線路板套接外殼后，再壓蓋成型。最后在顯示表面貼一張散射膜，以得到生產需要的白色光(圖5為應用空封技術制作數(shù)碼管的工藝流程圖)。利用空封技術工藝可以解決傳統(tǒng)工藝上的這些問題：
(1)空封技術制作數(shù)碼管省掉了封膠、烘烤的制作流程，解除了傳統(tǒng)工藝中選擇封膠材料難的問題。
(2)以刷熒光粉工藝技術替代點熒光粉工藝，解決了傳統(tǒng)工藝中點熒光粉精度的問題。
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