CN102532854A - 一种白光led用稀土荧光pc及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种白光LED用稀土荧光PC及其制备方法，其中白光LED用稀土荧光PC，按重量百分比由以下组分组成：PC 91～97％，组合型稀土荧光粉2～7％，相容剂0.2～0.5％，抗氧剂0.1～0.5％，润滑剂0.1～0.5％，分散剂0.1～0.5％。本发明制备如上所述的任一种白光LED用稀土荧光PC的方法，其特征在于包括以下步骤：将PC，组合型稀土荧光粉，相容剂，抗氧剂，润滑剂和分散剂混合均匀，再将所得混合物放入双螺杆挤出机中熔融共混，即得白光LED用稀土荧光PC。本发明的目的是为了提供一种光稳定性好，光衰小，发光效率高，透光率高和雾度高的白光LED用稀土荧光PC。本发明的另一个目的是提供一种制备上述白光LED用稀土荧光PC的方法。

Description

一种白光LED用稀土荧光PC及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种白光LED用稀土荧光PC，本发明还涉及一种制备该白光LED用稀土荧光PC的方法。
背景技术
1964年首只红色LED问世，之后研制出绿色LED。直到1994年蓝光LED才研制成功，蓝色LED的突破使得LED形成了完备的三基色发光体系，为实现白光LED奠定了基础。1996年日本日亚化学公司发现以发黄光系列的YAG荧光粉配合蓝色发光二极管，可做成白色光源。目前，人们也在开发紫光及紫外光系列的专用荧光粉，这类荧光粉的发射波长为370～420nm，利用涂敷的方法，这类荧光粉配合紫光或紫外光的LED也可制造出白光LED。1998年，达到实用水平的白光LED上市。2000年，继日本日亚公司之后，美国的Lumileds公司、波士顿的光子研究中心等先后宣布研制成功了功率更大的白光LED、瑞士、澳大利亚等国家也开始把这些成果应用到照明领域。中国的北京大学、工业和信息产业部电子科技集团第十三所等单位也研制出样品。
LED采用荧光粉实现白光主要有三种方法，但它们并没有完全成熟，由此严重地影响白光LED在照明领域的应用。具体来说，第一种方法是在蓝色LED芯片上涂敷能被蓝光激发的黄色荧光粉，芯片发出的蓝光与荧光粉发出的黄光互补形成白光。该技术被日本Nichia公司垄断，而且这种方案的一个原理性的缺点就是该荧光体中Ce3+离子的发射光谱不具连续光谱特性，显色性较差，难以满足低色温照明的要求，同时发光效率还不够高，需要通过开发新型的高效荧光粉来改善。第二种方法是蓝色LED芯片上涂覆绿色和红色荧光粉，通过芯片发出的蓝光与荧光粉发出的绿光和红光复合得到白光，显色性较好。但是，这种方法所用荧光粉有效转换效率较低，尤其是红色荧光粉的效率需要较大幅度的提高。第三种方法是紫光LED芯片上涂覆三基色荧光粉，也就是多种颜色的荧光粉，利用该芯片发射的长波紫外光370nm～380nm或紫光380nm～410nm来激发荧光粉而实现白光发射，该方法显色性更好，但同样存在和第二种方法相似的问题，且目前转换效率较高的红色和绿色荧光粉多为硫化物体系，这类荧光粉发光稳定性差、光衰较大。而且采用这种工艺制造的白光LED，使得在LED工作时，芯片受热散发大量的热，芯片周围的温度迅速升高，从而使得LED具有明显的光衰，影响发光效率和LED的寿命。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种光稳定性好，光衰小，发光效率高，透光率高和雾度高的白光LED用稀土荧光PC。
本发明的另一个目的是提供一种制备上述白光LED用稀土荧光PC的方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下方案：
一种白光LED用稀土荧光PC，其特征在于按重量百分比由以下组分组成：
Figure BDA0000131519790000031
如上所述的一种白光LED用稀土荧光PC，其特征在于按重量百分比由以下组分组成：
Figure BDA0000131519790000032
如上所述的一种白光LED用稀土荧光PC，其特征在于按重量百分比由以下组分组成：
Figure BDA0000131519790000041
如上所述的任一种白光LED用稀土荧光PC，其特征在于所述的组合型稀土荧光粉为不同发射主峰的非YAG球状型中的一种或两种以上的混合物，其中非YAG球状型黄色稀土荧光粉的发射主峰是非YAG球状型黄色稀土荧光粉发射光谱中强度最大的波长，包括有536nm～545nm、546nm～555nm和556nm～565nm的波段。
如上所述的任一种白光LED用稀土荧光PC，其特征在于所述的非YAG球状型黄色荧光粉由发射波长为430nm～470nm的蓝光芯片激发可发射出536nm～545nm、546nm～555nm和556nm～565nm的黄光。
如上所述的任一种白光LED用稀土荧光PC，其特征在于所述的抗氧剂为抗氧剂2921。
如上所述的任一种白光LED用稀土荧光PC，其特征在于所述的润滑剂为润滑剂PETS。
如上所述的任一种白光LED用稀土荧光PC，其特征在于所述的分散剂为硅油分散剂。
如上所述的任一种白光LED用稀土荧光PC，其特征在于所述的相容剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂等中的任一种。
本发明制备如上所述的任一种白光LED用稀土荧光PC的方法，其特征在于包括以下步骤：
将PC，组合型稀土荧光粉，相容剂，抗氧剂，润滑剂和分散剂混合均匀，再将所得混合物放入双螺杆挤出机中熔融共混，即得白光LED用稀土荧光PC。
本发明所述的PC为聚碳酸酯。
本发明中所述的抗氧剂2921为市售产品，可从佛山市骐邦化工有限公司购得。
本发明中所述的润滑剂PETS为市售产品，可从南京友好助剂化工有限责任公司购得。
本发明中所述的分散剂硅油市售产品，可从广州众明化工有限公司购得。
本发明中组合型稀土荧光粉由有研稀土新材料股份有限公司生产。
综上所述，本发明的有益效果：
本发明制备方法相比目前的制备技术，工艺简单，对设备要求低和易于实施；本发明中添加了相容剂保证了PC基体与稀土荧光粉之间的相容性，保证稀土荧光粉和基体形成牢固的界面，不致使得材料的力学性能下降幅度大。本发明采用的稀土荧光粉不局限于某一种类别，而是采用发光效率高、透光率高和雾度高之组合型稀土荧光粉。本发明白光LED用稀土荧光PC光稳定性好，光衰小，发光效率高，透光率高和雾度高。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步描述：
本发明一种白光LED用稀土荧光PC，其特征在于按重量百分比由以下组分组成：
Figure BDA0000131519790000061
其中所述的组合型稀土荧光粉为不同发射主峰的非YAG球状型黄色稀土荧光粉之一或其组合。
其中所述的非YAG球状型黄色荧光粉可由发射波长为430nm～470nm的蓝光芯片激发可发射出536nm～545nm、546nm～555nm和556nm～565nm等的黄光。
其中所述的相容剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂等中的任一种。
其中所述的抗氧剂为抗氧剂2921；所述的润滑剂为润滑剂PETS；所述的分散剂为硅油分散剂。
实施例1
本发明白光LED用稀土荧光PC，按重量百分比由以下组分组成：
Figure BDA0000131519790000062
Figure BDA0000131519790000071
将PC，组合型稀土荧光粉，相容剂，抗氧剂，润滑剂和分散剂混合均匀，再将所得混合物放入双螺杆挤出机中熔融共混，即得白光LED用稀土荧光PC。
实施例2
本发明白光LED用稀土荧光PC，按重量百分比由以下组分组成：
Figure BDA0000131519790000072
将PC，组合型稀土荧光粉，相容剂，抗氧剂，润滑剂和分散剂混合均匀，再将所得混合物放入双螺杆挤出机中熔融共混，即得白光LED用稀土荧光PC。
实施例3
本发明白光LED用稀土荧光PC，按重量百分比由以下组分组成：
Figure BDA0000131519790000073
Figure BDA0000131519790000081
将PC，组合型稀土荧光粉，相容剂，抗氧剂，润滑剂和分散剂混合均匀，再将所得混合物放入双螺杆挤出机中熔融共混，即得白光LED用稀土荧光PC。
实施例4
本发明白光LED用稀土荧光PC，按重量百分比由以下组分组成：
Figure BDA0000131519790000082
将PC，组合型稀土荧光粉，相容剂，抗氧剂，润滑剂和分散剂混合均匀，再将所得混合物放入双螺杆挤出机中熔融共混，即得白光LED用稀土荧光PC。
实施例5
本发明白光LED用稀土荧光PC，按重量百分比由以下组分组成：
Figure BDA0000131519790000083
Figure BDA0000131519790000091
将PC，组合型稀土荧光粉，相容剂，抗氧剂，润滑剂和分散剂混合均匀，再将所得混合物放入双螺杆挤出机中熔融共混，即得白光LED用稀土荧光PC。
实施例6
本发明白光LED用稀土荧光PC，按重量百分比由以下组分组成：
将PC，组合型稀土荧光粉，相容剂，抗氧剂，润滑剂和分散剂混合均匀，再将所得混合物放入双螺杆挤出机中熔融共混，即得白光LED用稀土荧光PC。
本发明实施例1至6中各白光LED用稀土荧光PC的性能见表1：
表1
Figure BDA0000131519790000101

Claims (10)

1.一种白光LED用稀土荧光PC，其特征在于按重量百分比由以下组分组成：
Figure FDA0000131519780000011
2.根据权利要求1所述的一种白光LED用稀土荧光PC，其特征在于按重量百分比由以下组分组成：
Figure FDA0000131519780000012
3.根据权利要求2所述的一种白光LED用稀土荧光PC，其特征在于按重量百分比由以下组分组成：
Figure FDA0000131519780000013
4.根据权利要求1至3所述的任一种白光LED用稀土荧光PC，其特征在于所述的组合型稀土荧光粉为不同发射主峰的非YAG球状型黄色稀土荧光粉中的一种或两种以上的混合物。
5.根据权利要求4所述的任一种白光LED用稀土荧光PC，其特征在于所述的非YAG球状型黄色荧光粉由发射波长为430nm～470nm的蓝光芯片激发可发射出536nm～545nm、546nm～555nm或556nm～565nm的黄光。
6.根据权利要求1至3所述的任一种白光LED用稀土荧光PC，其特征在于所述的抗氧剂为抗氧剂2921。
7.根据权利要求1至3所述的任一种白光LED用稀土荧光PC，其特征在于所述的润滑剂为润滑剂PETS。
8.根据权利要求1至3所述的任一种白光LED用稀土荧光PC，其特征在于所述的分散剂为硅油分散剂。
9.根据权利要求1至3所述的任一种白光LED用稀土荧光PC，其特征在于所述的相容剂为相容剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂中的一种。
10.一种制备如权利要求1至3所述的任一种白光LED用稀土荧光PC的方法，其特征在于包括以下步骤：
将PC，组合型稀土荧光粉，相容剂，抗氧剂，润滑剂和分散剂混合均匀，再将所得混合物放入双螺杆挤出机中熔融共混，即得白光LED用稀土荧光PC。
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