CN101704988A - 一种荧光粉胶体的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种荧光粉胶体的制备方法，该方法工艺步骤为：1)将环氧树脂A剂在55～65℃预热1～1.5小时；2)荧光粉与预热后的环氧树脂A剂和固化剂B剂按按质量份数比为6～15∶100∶100份放入混合器中，并在搅拌速率为30～40rpm，时间10～15分钟的条件下均匀混合；3)将混合物在温度为75～85℃、时间为5～10分钟的条件下，抽真空除去混合物中的气泡得成品。本发明将荧光粉与环氧树脂A剂和固化剂B剂均匀混合制得的荧光粉胶体，使得荧光粉均匀地分散在荧光粉胶体内，将本发明用于产品可显著提高了发光质量，光线均匀，一致性好，激发效率高，使发光二极管360°整体发光，没有光线流失。

Description

一种荧光粉胶体的制备方法

技术领域

本发明涉及一种荧光粉胶体的制备方法，具体地说是一种适用于电子元器件，特别是发光二极管的灌封和封装，使发光二极管发出颜色均匀的光。

背景技术

LED来自英文LIGHT EMITTING DIODE的缩写，意为发光二极管。最简单的发光二极管的结构包括，P一型半导体、N一型半导体及两者之间所形成的PN结，当电流通过二极管时，在上述PN结处，便产生电荷载子，即电子与空穴，电子与空穴结合并以光子的形式释放出能量。在PN结处加入特定的化学物，则可使二极管发出特定颜色的光，如加入氮化铟镓(InGaN)可产生蓝光，加入氮化镓(GaN)可产生绿光等。LED具有寿命长、省电、耐用、牢靠、反应快、低废热和适合于批量生产等优点，所以自发光二极管的发明以来，该产业迅速膨胀发展，逐步取代灯饰行业中的传统钨丝灯和荧光灯。

但是，单一波长的LED灯毕竟不适合于普通的照明场合，一般用于指示灯或装饰灯等行业。于是，人们又发明了白光LED，其主要是利用混色原理，将两种或三种波长的光混合在一起产生类白光或白光。产生不同波长光的方式可以用几颗不同发光波长的晶片封装在一个封装壳体内，例如使用三颗分别发出红绿蓝三基色的晶片封装在一起，通过调整三晶片的发光强度就可以混合出白光，但是，该方法需要对三晶片分别设计控制电路，制造成本非常的高。此外，也可以仅使用一颗或两颗发光晶片再在该晶片外涂敷荧光粉的方法来产生不同波长的光，如使用一颗蓝光晶片，然后再在该晶片外涂敷红色荧光粉和绿色荧光粉，或者使用蓝光和绿光晶片再在晶片外涂敷红色荧光粉，这种白光LED的制造一般是，首先将晶片固定好在杯碗上，然后打线将晶片的正负极用导线与灯脚连接，接着将与胶水调配好的荧光粉手工点入杯碗中，覆盖其中的晶片，最后用环氧树脂封装。在这个制造工艺中，有一个手工点胶工艺，由于是手工操作，其效率固然是非常的低下，再者，点胶量也不好控制，这样就会致使产品灯光质量和灯光的一致性不是很好。

现有的LED灯封装胶体，主要是用环氧树脂A剂和固化剂B组合，经过高温120℃烘烤1小时之后，胶体从模粒里面脱模出来，达到外观透明状，但这种胶体的缺陷是支架插入胶体以后，在杯下面的胶体就没有起到反光的效果，只有胶体顶部和支架杯上部才有发光，而且不能结合发光晶片调整LED灯的光色。

ZL 200610008017.7专利发明公开了一种白光发光二极管封装结构，该发明是将荧光粉与透明胶体结合来产生白光的目的，具体的方案是：该白光发光二极管封装结构包括基底、发光半导体元件及荧光粉胶体包覆层.发光半导体元件设置于基底之上，荧光粉胶体包覆层附着于幕底之上且包覆发光半导体元件.其中，荧光粉胶体包覆层为一自然形成的圆弧状透镜体.该荧光粉胶体包覆层的圆弧侧具有一荧光粉层，且荧光粉分布于该荧光粉层中.本发明的荧光粉胶体包覆层以自然的表面张力与内聚力形成一圆弧状透镜体，可提升白光发光二极管的外部光萃取效率；另外其将荧光粉均匀沉积于荧光粉胶体包覆层的圆弧侧，形成一分布均匀的荧光粉层，而使白光发光二极管可产生均匀的色温.但该方法的荧光粉层均匀涂布难度大，导致荧光粉层分布不均，使得灯光质量和LED灯发光角度不大，胶体不能整体发光，一致性不好.

另一篇申请号200710029336.0的中国专利公开了一种荧光胶饼，该胶饼是将荧光粉与封装胶体充分混合、去泡并烘干制作成荧光胶饼，但该专利并没有公开荧光胶饼具体制备的工艺步骤及其工艺参数。

发明内容

为了克服现有LED灯封装胶体功能单一，不能结合发光晶片调整灯的光色等方面存在的不足，本发明提供一种荧光粉胶体的制备方法，利用该方法所得产品灯光质量高，灯光一致性好，胶体整体发光。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该荧光粉胶体的制备方法的工艺步骤为：

1)将环氧树脂A在55～65℃的条件下预热1～1.5小时；

2)将荧光粉与预热后的环氧树脂A剂和固化剂B剂按质量份数比为6～15∶100∶100份放入混合器中搅拌，使两者形成均匀的混合物；

3)将荧光粉与环氧树脂A剂和固化剂B剂组成的混合物搅拌至熔融，并抽真空除去熔融后混合物中的气泡得成品。

上述的环氧树脂A预热是在55～65℃的条件下预热1～1.5小时，使得环氧树脂A熔融，从而变稀，便于其用量的称取与控制；荧光粉与环氧树脂A剂和固化剂B剂的混合时搅拌的速率为30～40rpm，时间10～15分钟；混合物加热至熔融的加热温度为75～85℃、时间为5～10分钟；抽真空的真空度为：100～110帕。

本发明所述的环氧树脂A剂和固化剂B剂是由环氧树脂A与固化剂B剂按质量比为1∶1的比例组成；荧光粉为黄色荧光粉，且黄色荧光粉是受激发峰值波长为455～465nm。

本发明的环氧树脂A剂和固化剂B剂，是现有技术，市场可以买到得。

将本发明是将环氧树脂A剂和固化剂B剂与黄色荧光粉均匀混合，在上述的工艺步骤和工艺条件下形成一种荧光粉胶体，荧光粉胶体用于封装发光二极管时，该荧光粉胶体包围在蓝色晶片周围。当蓝色芯片发出蓝色光线照射到周围的含有均匀的黄色荧光粉的胶体时，从而使胶体整体360°发出白光，即胶体就可以整体发光，没有光线流失，不管是发光二极管灯的反光杯上和反光杯下。

本发明与现有技术相比，其有益的技术效果为：

1.采用将荧光粉与环氧树脂A剂和固化剂B剂在一定的工艺条件下均匀混合所制得的荧光粉胶体，使得荧光粉均匀地分散在荧光粉胶体内，将本发明用于产品可显著提高了发光质量，光线均匀，一致性好；

2.由于荧光粉均匀地分散在荧光粉胶体内，当用该荧光粉胶体封装发光二极管时，从而使发光二极管360°整体发光，即胶体整体发光，没有光线流失；

3.本发明荧光粉采用黄色荧光粉，与蓝色芯片共同作用，环氧树脂中的黄色荧光粉吸收了蓝色芯片发出来的蓝色光线，从而使得发光二极管射出均匀的白光。

具体实施方式

白光是由多种波长的光混色而成的，根据光的混色原理，本发明人通过实验寻得蓝色晶片和黄色荧光粉的组合可以制造出能发出高纯度白光的LED。

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合实施例对本发明进行详细描述：

本发明的具体工艺步骤为：

1)将环氧树脂A在55～65℃的条件下预热1～1.5小时；

2)将荧光粉与预热后的环氧树脂A剂和固化剂B剂按质量份数比为6～15∶100∶100份放入混合器中搅拌，使两者形成均匀的混合物；

3)将荧光粉与环氧树脂A剂和固化剂B剂组成的混合物搅拌至熔融，并抽真空除去熔融后混合物中的气泡得成品。

上述的环氧树脂A预热时间为1～1.5小时，温度为55～65℃，使得环氧树脂A熔融，从而变稀，便于其用量的称取与控制。

上述的荧光粉与环氧树脂A剂和固化剂B剂的混合时搅拌的速率为30～40rpm，时间10～15分钟；混合物至熔融状态抽真空的加热温度为75～85℃、时间为5～10分钟；抽真空的真空度为：100～110帕。

本发明所述的环氧树脂A剂和固化剂B剂是由环氧树脂A与固化剂B剂按质量比为1∶1的比例组成；荧光粉为黄色荧光粉，且黄色荧光粉是受激发峰值波长为455～465nm。

本发明所述的蓝色晶片加黄色荧光粉是根据其发光或受激发出的光在肉眼看来呈现的颜色来定义的，其实其发光峰值波长会落在一个比较大的范围内，本发明人通过进一步的实验发现，采用如下波长参数的晶片和荧光粉制造出的白光LED效果比较好：发光峰值波长为460～462.5的蓝色晶片，受激发峰值波长为455～465nm的黄色荧光粉。

本发明的环氧树脂A剂和固化剂B剂是现有技术，市场可以买到得。

以下通过实施例对本发明的内容作进一步说明，但不应认为本发明的范围仅限于实施例，凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例：

本发明的具体工艺步骤为：

1)将环氧树脂A在55～65℃预热1～1.5小时；

2)将荧光粉与环氧树脂A剂和固化剂B剂按质量份数比为10∶100∶100份放入混合器中，并在搅拌速率为30rpm，时间10分钟的条件下均匀混合；

3)将荧光粉与环氧树脂A剂和固化剂B剂组成的混合物在温度为80℃、时间为10分钟，并在100～110帕条件下抽真空除去熔融后混合物中的气泡得成品。

上述的环氧树脂A剂和固化剂B剂是由环氧树脂A与固化剂B剂按质量比为1∶1的比例组成。

上述的荧光粉为黄色荧光粉，其受激发峰值波长为455～465nm之间，发光二极管蓝色晶片发光峰值波长为460～462.5nm，根据国际标准1931CIE色图，产生白光的最佳范围为，XY坐标分别：X＝0.28～0.32mm，Y＝0.28～0.32mm。

Claims (8)

1.一种荧光粉胶体的制备方法，该方法工艺步骤为：

1)将环氧树脂A在55～65℃的条件下预热1～1.5小时；

2)将荧光粉与预热后的环氧树脂A剂和固化剂B剂按质量份数比为6～15∶100∶100放入混合器中搅拌，使两者形成均匀的混合物；

3)将荧光粉与环氧树脂A剂和固化剂B剂组成的混合物搅拌至熔融状态，并抽真空除去熔融后混合物中的气泡得成品。

2.根据权利要求1所述的荧光粉胶体的制备方法，其特征在于：所述的环氧树脂A预热时间为1～1.5小时。

3.根据权利要求2所述的荧光粉胶体的制备方法，其特征在于：所述搅拌的速率为30～40rpm，时间10～15分钟。

4.根据权利要求3所述的荧光粉胶体的制备方法，其特征在于：所述的混合物加热至熔融的加热温度为75～85℃、时间为5～10分钟。

5.根据权利要求4所述的荧光粉胶体的制备方法，其特征在于：所述的抽真空的真空度为：100～110帕。

6.根据权利要求1至6中任一项所述的荧光粉胶体的制备方法，其特征在于：所述的环氧树脂A剂和固化剂B是由环氧树脂A剂与固化剂B剂按质量比为1∶1的比例组成。

7.根据权利要求6所述的荧光粉胶体的制备方法，其特征在于：所述的荧光粉为黄色荧光粉。

8.根据权利要求7所述的荧光粉胶体的制备方法，其特征在于：所述的黄色荧光粉是受激发峰值波长为455～465nm的黄色荧光粉。