CN101719533B - 含有荧光粉的数码管及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种含有荧光粉的数码管及其制造方法，该技术可以极大的减少荧光粉的用量，且使数码管发出的白光更均匀。该数码管其内包括封装电路板和LED芯片的封装胶，电路板上的LED芯片为蓝光LED，封装胶内混合有荧光粉，所述封装胶内还混合夹杂有白色粉末，白色粉末与荧光粉的密度比足够使白色粉末托住荧光粉，并使荧光粉均匀分布在所述白色粉末中。本发明特别适用于小型数码管。
Description
技术领域
本发明涉及一种数码管，特别是一种含有荧光粉的数码管。
背景技术
LED数码管从体积大小区分，有大数码管和小数码管。大数码管通常采用贴片LED，而小的数码管则是直接将LED焊接在PCB上用封装胶进行封装。
在一些场合需要用到白光数码管，目前白光数码管是由蓝光LED芯片激发黄色荧光粉后发出的白光。这种白光数码管内填充的封装胶内混合有荧光粉，封装数码管的时候需要包括LED芯片、PCB在内一起封装。在封装固化后，荧光粉会沉淀在一起，形成一层比较厚的荧光粉层。这样荧光粉用量较大且利用率较低。而且在数码管边沿发出的光呈黄色，白光效果不理想。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是：提供一种含有荧光粉的数码管，该数码管可以极大的减少荧光粉的用量，且使数码管发出的白光更均匀。
本发明所要解决的第二个技术问题是：提供一种含有荧光粉的数码管的制造方法，用来减少数码管荧光粉的用量，且使数码管发出的白光更均匀。
为了解决上述第一个技术问题，本发明提出一种含有荧光粉的数码管，其内包括封装电路板和LED芯片的封装胶，电路板上的LED芯片为蓝光LED，封装胶内混合有荧光粉，所述封装胶内还混合夹杂有白色粉末，白色粉末与荧光粉的密度比足够使白色粉末托住荧光粉，并使荧光粉均匀分布在所述白色粉末中。
优选地：所述白色粉末与荧光粉的密度比为0.90～1.10，进一步优选为0.95～1.05。
优选地：荧光粉、白色粉末和封装胶混合在一起组成粉胶混合体，荧光粉和白色粉末占整个粉胶混合体的重量百分比为5％～20％，荧光粉与白色粉末的重量比为0.031～0.111。
优选地：所述白色粉末为硫酸钡、氧化钛、氧化铝、锌钡白、氧化锆、氧化锌、钼酸钡、纳米复合陶瓷粉中至少一种。
优选地：所述白色粉末为硫酸钡，所述荧光粉为钇铝石榴石，钇铝石榴石与硫酸钡的重量比为0.5∶9.5；LED芯片为蓝光LED。
优选地：所述硫酸钡和钇铝石榴石占整个粉胶混合体的重量百分比为10％。
优选地：所述封装胶为环氧树脂或硅胶。
为了解决本发明的第二个技术问题，本发明提出一种含有荧光粉的数码管的制造方法，包括配制封装胶和荧光粉的粉胶混合物，选择与荧光粉的密度比为0.90～1.10的白色粉末，将白色粉末与荧光粉混合在一起，然后再与封装胶进行混合配制成粉胶混合物。
本发明的有益效果如下：
相比现有技术，本发明技术通过在封装胶中添加相对于荧光粉的量大得多的、与荧光粉的密度差不多的白色粉末，来实现将荧光粉分散在封装胶中。白色粉末如硫酸钡粉末，其价格相对荧光粉非常低廉，可以大量添加，基本上不增加成本，如九成的白色粉末和一成的荧光粉用量比，白色粉末将荧光粉分散开并形成较厚的混合沉淀层。分散的荧光粉可以大大提高荧光粉的利用率，对于发白光的LED数码管，可以实现用较少的荧光粉用量来达到数码管发白光的目的，而且数码管边沿发出的光也不会泛黄。本发明特别适用于小型数码管。
附图说明
图1是数码管的背面结构图。
图2是图1中沿A-A方向的剖面图。
图3是本发明封装后的剖面结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种含有荧光粉的数码管及其制造方法。
参看图1所示数码管结构。该数码管是一种小型数码管，封装的时候需要将封装胶整体灌入壳体1中，将LED芯片和PCB封装在一起。接合图2结构，在壳体1内设有PCB支撑台2。支撑台2上有LED腔20，LED腔20包括段显示腔201以及小数点的点显示腔202。还设有用于固定PCB的PCB固定柱3，PCB上的小孔套在PCB固定柱3上。高温膜4封住了壳体1的下表面。
封装数码管的过程参看图3所示，先在PCB上焊上段显示LED芯片701和点显示LED芯片702。将PCB6置入壳体1的槽100内，通过PCB固定柱3将其固定。PCB6焊有LED芯片的一面朝下，将段现实LED芯片701置入段显示腔201，将点显示LED芯片702置入点显示腔202。PCB6的引脚5伸出壳体外。将封装胶混合物8注入槽100中。
封装胶混合物是封装胶、荧光粉和白色粉末的粉胶混合体。在封装胶固化的过程中，粉胶混合体中的白色粉末和荧光粉会形成沉淀，即图3中的沉淀层800。沉淀层中含有荧光粉，LED芯片可以激发其发出黄光，黄光与蓝光LED发出的光混合后形成白光。
对于粉胶混合体，其中白色粉末与荧光粉的密度比的范围可以是0.90～1.10，也可以进一步是0.95～1.05。荧光粉和白色粉末占整个粉胶混合体的重量百分比为5％～20％，荧光粉与白色粉末的重量比为0.031～0.111。白色粉末为硫酸钡、氧化钛、氧化铝、锌钡白、氧化锆、氧化锌、钼酸钡、纳米复合陶瓷粉中至少一种。封装胶可以是环氧树脂或硅胶等。
粉胶混合体的实施例一如下：封装胶为环氧树脂，白色粉末以硫酸钡，荧光粉为黄光荧光粉，如钇铝石榴石。钇铝石榴石的密度为4.55克/立方厘米，硫酸钡的密度为4.5克/立方厘米。其中钇铝石榴石与硫酸钡的重量比为0.5∶9.5；所述硫酸钡和钇铝石榴石占整个粉胶混合体的重量百分比为10％。
现有技术为了实现较好的白光效果，需要在环氧树脂中混入大量的荧光粉，但是大量的荧光粉又会在固化的过程中沉积在高温膜4上，由于荧光粉过于集中，只有部分的荧光粉受到激发，造成荧光粉激发的效率非常的低，大量的荧光粉被浪费了。而本发明在封装胶混合物固化的过程中，由于大量混入了廉价的硫酸钡白色粉末，使得封装胶内沉淀的粉层变得非常的厚，荧光粉均匀的分布在粉层中，荧光粉分布空间更大，这样蓝光LED发出的光可以充分利用，更多的激发荧光粉，使荧光粉的利用率大大提高。同时由于数码管LED腔口边缘的荧光粉没有堆积在一起，沉淀在高温膜上的荧光粉都得到充分的激发，数码管LED腔口边缘没有多余的荧光粉，且由于荧光粉的密度减小，更多的蓝光可以LED腔口边缘透射出，因此，不会产生现有技术那样的明显的边缘泛黄的问题。封装胶还可以是硅胶。
粉胶混合体的实施例二：封装胶为环氧树脂，白色粉末为氧化铝，其密度为3.90克/立方厘米，取密度为3.9克/立方厘米黄光荧光粉。其中荧光粉与氧化铝的重量比为3.1∶100，它们占整个粉胶混合体的重量百分比为5％。
粉胶混合体的实施例三：封装胶为环氧树脂，白色粉末为密度是4.2克/立方厘米的钛白粉(二氧化钛)，取密度为4.2克/立方厘米大功率荧光粉。其中荧光粉与钛白粉的重量比为11∶100，它们占整个粉胶混合体的重量百分比为20％。
由于常用的荧光粉的密度在3.85～4.85之间，且可以根据实际需要配制密度更大或更小的发出不同颜色光的荧光粉。对于不同密度的荧光粉，可以根据荧光粉的密度选取不同密度的白色粉末，如密度为4.3克/立方厘米的锌钡白适用相应密度的荧光粉，对于低密度的荧光粉甚至可以用如密度为3.0克/立方厘米的冰晶石粉末或密度为3.18克/立方厘米的萤石，对于高密度的荧光粉可以用如密度为6.03克/立方厘米的氧化锆粉末，以及多种白色粉末的混合体等。
Claims (7)
1.一种含有荧光粉的数码管，其内包括封装电路板和LED芯片的封装胶，电路板上有LED芯片，封装胶内混合有荧光粉，其特征在于：所述封装胶内还混合夹杂有白色粉末，白色粉末与荧光粉的密度比足够使白色粉末托住荧光粉，并使荧光粉均匀分布在所述白色粉末中；
所述白色粉末与荧光粉的密度比为0.90～1.10；
荧光粉、白色粉末和封装胶混合在一起组成粉胶混合体，荧光粉和白色粉末占整个粉胶混合体的重量百分比为5％～20％，荧光粉与白色粉末的重量比为0.031～0.111；
所述白色粉末为硫酸钡、氧化钛、氧化铝、锌钡白、氧化锆、氧化锌、钼酸钡、纳米复合陶瓷粉中至少一种。
2.根据权利要求1所述的含有荧光粉的数码管，其特征在于：所述白色粉末与荧光粉的密度比为0.95～1.05。
3.根据权利要求1所述的含有荧光粉的数码管，其特征在于：所述白色粉末为硫酸钡，所述荧光粉为钇铝石榴石，钇铝石榴石与硫酸钡的重量比为0.5：9.5；LED芯片为蓝光LED。
4.根据权利要求3所述的含有荧光粉的数码管，其特征在于：所述硫酸钡和钇铝石榴石占整个粉胶混合体的重量百分比为10％。
5.根据权利要求1所述的含有荧光粉的数码管，其特征在于：所述封装胶为环氧树脂或硅胶。
6.一种含有荧光粉的数码管的制造方法，包括配制封装胶和荧光粉的粉胶混合物，其特征在于：选择与荧光粉的密度比为0.90～1.10的白色粉末，将白色粉末与荧光粉混合在一起，然后再与封装胶进行混合配制成粉胶混合物；
荧光粉、白色粉末和封装胶混合在一起组成粉胶混合体，荧光粉和白色粉末占整个粉胶混合体的重量百分比为5％～20％，荧光粉与白色粉末的重量比为0.031～0.111；
所述白色粉末为硫酸钡、氧化钛、氧化铝、锌钡白、氧化锆、氧化锌、钼酸钡、纳米复合陶瓷粉中至少一种。
7.根据权利要求6所述的含有荧光粉的数码管的制造方法，其特征在于：所述白色粉末为硫酸钡，所述荧光粉为钇铝石榴石，钇铝石榴石与硫酸钡的重量比为0.5：9.5；所述硫酸钡和钇铝石榴石占整个粉胶混合体的重量百分比为10％；LED芯片为蓝光LED。
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