CN109545945A - 一种白光led用夹层荧光玻璃的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种白光LED用夹层荧光玻璃的制备方法，包括下述步骤：(1)根据所需的发光LED的大小、形状等因素来选择荧光玻璃；(2)根据步骤(1)选择的荧光玻璃面积称量所需的荧光粉；(3)选择与步骤(1)中形状相同的凹形玻璃若干；(4)称量若干粘合胶；(5)将步骤(2)所述的荧光粉均匀装填在步骤(3)所述的凹形玻璃的凹槽内形成若干层荧光粉层,并将步骤(1)所述的荧光玻璃覆盖于凹形玻璃的凹槽表面，利用步骤(4)所述的粘合胶均匀的涂在荧光玻璃与凹形玻璃的连接处，同时将得到的夹层荧光玻璃放入温度为50～85℃的烤箱中烘烤20～25min，粘合胶达到固化状态，后进行抽真空处理，即可得到夹层结构的荧光玻璃。本发明工序简单，成品耐热性好，荧光粉分布均匀。
Description
技术领域
本发明涉及LED封装领域，尤其是涉及白光LED用夹层荧光玻璃的制备方法。
背景技术
白光LED拥有稳定性高、响应快、多色发光、适用范围广等优点引起了业界专家的广泛关注，作为代替白炽灯的新一代照明光源，市场前景广泛。
目前市场主要采用LED蓝光芯片与传统硅胶和荧光粉等组合方式实现批量生产，具体步骤为：将LED蓝光芯片放置在支架上并固定，然后按照一定的质量比将荧光粉和硅胶混合均匀，进行抽真空和脱泡工序后，将荧光粉和硅胶均匀混合物放入点胶机进料桶内，将荧光粉胶点涂在LED芯片上，放入烤箱进行固化，最后可将一个或多个LED 进行线路连接，即获得需要的LED，但是主流的LED封装方案还存在以下一些问题。
传统的点胶法进行封装的LED，荧光粉与硅胶的混合物在点胶机点胶过程中，荧光粉不能均匀混合在硅胶中，而荧光粉也会发生沉降导致LED发光不均匀，产生黄圈效应。并且硅胶包裹着芯片，大量的热量在硅胶里积累，会让硅胶黄化、开裂从而导致LED发光质量变差。
目前市面上用传统LED封装方法生产的产品，常见的荧光薄膜所能承受的温度低，并且荧光粉受热光衰。随着LED功率的加大，温度会随之升高的问题难以解决。如中国专利文献CN101533882B公开的“一种LED用荧光粉薄膜粉浆”，提出的薄膜粉浆包括荧光粉粉料、有机硅凝胶和气相二氧化硅，其中荧光粉料为低熔点玻璃粉和荧光粉混合。上述的技术方案中，有机硅凝胶的有效性能熔点低。如中国专利文献CN108155277A公开的“大功率LED灯板”，提出的大功率灯板上的灯珠为阵列分布，该方法解决了散热问题。超大功率的LED的生产只能用多个小功率LED组成阵列，散热问题解决了，但是没有很好解决LED的散光和聚光控制、光电转换等问题，导致产品性能不尽人意，难以普及市场。
发明内容
现有技术中存在以下问题：
1、超大功率LED需要若干个小功率LED组成阵列导致散光、光电转换效率低；
2、高温烧结玻璃会对荧光粉的发光效率下降；
3、传统工艺，红色荧光粉很难掺入玻璃中形成红色荧光玻璃；
4、烧结玻璃的过程中荧光粉会沉淀，导致光晕。
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷与不足，提供一种LED用夹层荧光玻璃的制备方法。
包括绿色荧光玻璃、凹形玻璃板，所述凹形玻璃板包括有凹槽，所述绿色荧光玻璃置于所述凹槽内，还包括有夹在所述绿色荧光玻璃和所述凹形玻璃板之间的荧光粉，所述绿色荧光玻璃和所述凹形玻璃板之间的连接处涂有粘合胶；
包括以下步骤：
(1)将所述荧光粉均匀铺设于所述凹槽内形成荧光粉层,并将所述绿色荧光玻璃覆盖于所述凹槽表面；
(2)用所述粘合胶均匀的涂在所述绿色荧光玻璃与所述凹形玻璃的连接处；
(3)将步骤(2)的成品放入温度为50～85℃的烤箱中烘烤8～20min，使粘合胶固化；
(4)进行抽真空处理，得到白光LED用夹层荧光玻璃。
较佳地，所述绿色荧光粉中荧光粉含量为1.0～10.0％，厚度为 0.1～2.0mm，与所述凹形玻璃的接触面面积为1.0～4.0㎝2。
较佳地，所述荧光粉为氮化物系列红色荧光粉、氟化物系列荧光粉中的任意一种。
较佳地，所述凹形玻璃为玻璃、氧化硅玻璃和荧光玻璃中的任意一种。
较佳地，所述凹形玻璃的内壁与外壁之间的距离为1.0～5.0mm；所述凹形玻璃内荧光粉体积占凹形玻璃体积的1～5％。
较佳地，所述凹槽的深度为0.05mm～1.8mm。
较佳地，所述粘合胶为PVB、UV胶等耐高温高分子材料中的任意一种。
较佳地，抽真空时间为1～15min。
较佳地，所述白光LED用夹层结构荧光玻璃的成品厚度为0.2～ 4.0mm±0.02mm。
本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
1、本发明提供的白光LED用夹层荧光玻璃的制备方法，解决了传统点胶方法不能承受高温，荧光粉发生沉降导致光学性能下降等问题。
2、本发明提供的白光LED用夹层荧光玻璃的制备方法，夹层荧光玻璃的封装方式，适用于超大功率LED的生产，解决了点胶法和荧光薄膜等封装成品不能适用于超大功率LED的问题。
3、本发明提供的白光LED用夹层荧光玻璃的制备方法，相比于荧光薄膜，产业化本方法更适用于超大功率LED市场，能降低生产成本。
附图说明
结合附图，通过下文的述详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中：
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的实施例1制得夹层结构荧光玻璃的PL光谱图；
图3为本发明的实施例1制得夹层结构荧光玻璃的EL光谱图；
具体实施方式
参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。
如附图1，本发明提供了白光LED用夹层荧光玻璃的制备方法，包括绿色荧光玻璃3、凹形玻璃板2，凹形玻璃板包括有凹槽，绿色荧光玻璃3置于凹槽内，还包括有夹在绿色荧光玻璃和凹形玻璃板之间的荧光粉1，绿色荧光玻璃3和凹形玻璃板2之间的连接处涂有粘合胶；
包括以下步骤：
(1)将荧光粉1均匀铺设于凹槽内形成荧光粉层,并将绿色荧光玻璃3 覆盖于凹槽表面；
(2)用粘合胶均匀的涂在绿色荧光玻璃3与凹形玻璃2的连接处；
(3)将步骤(2)的成品放入温度为50～85℃的烤箱中烘烤8～20min，使粘合胶固化；
(4)进行抽真空处理，得到白光LED用夹层荧光玻璃。
本发明解决了传统点胶方法不能承受高温，荧光粉1发生沉降导致光学性能下降等问题；夹层荧光玻璃的封装方式，适用于超大功率 LED的生产，解决了点胶法和荧光薄膜等封装成品不能适用于超大功率LED的问题；相比于荧光薄膜，产业化本方法更适用于超大功率 LED市场，能降低生产成本。
下面通过具体实施例来说明本方案：
实施例1，一种白光LED用夹层荧光玻璃结构的制备方法，方法如下：
(1)、选取面积为1.0㎝2、厚度为1mm、荧光粉含量为4％的绿色荧光玻璃3；
(2)、选择的凹形玻璃2面积和厚度分别为1㎝2、0.7mm，凹型玻璃2中凹陷深度为0.3mm，氮化物红色荧光粉1质量为0.45g, 凹形玻璃的凹陷部分的氮化物红色荧光粉1的体积占凹形玻璃体积的1％；
(3)、将步骤(1)所述的绿色荧光玻璃3完全覆盖于步骤(2) 所述的凹形玻璃2的凹陷面的表面，后将PVB胶均匀的涂在绿色荧光玻璃3与凹形玻璃2的连接处，将得到的夹层荧光玻璃，在烤箱中80℃固化10min,之后进行抽真空处理5min，得到夹层结构荧光玻璃。
实施例1最终制得夹层结构荧光玻璃的厚度约为1.7mm，把所得的夹层结构荧光玻璃封装到3014蓝光光源上后，得到的光效为：85.361w/w，色温为4297K，显色指数为85.3，色坐标为 (0.3592,0.3302)，光通量为4.0371w，得到的夹层结构荧光玻璃的PL光谱见图2，封装的EL光谱见图3.
实施例2，一种白光LED用夹层荧光玻璃结构的制备方法，方法如下：
(1)、选取面积为1.0㎝2、厚度为1mm、荧光粉含量为4％的绿色荧光玻璃3；
(2)、选择的凹形玻璃2面积和厚度分别为1㎝2、0.7mm，凹型玻璃2中凹陷深度为0.3mm，氮化物红色荧光粉1质量为0.45g, 凹形玻璃2的凹陷部分的氮化物红色荧光粉1的体积占凹形玻璃2体积的1％；
(3)、将步骤(1)所述的绿色荧光玻璃3完全覆盖于步骤(2) 所述的凹形玻璃2的凹陷面的表面，后将PVB胶均匀的涂在绿色荧光玻璃3与凹形玻璃2的连接处，将得到的夹层荧光玻璃，在烤箱中80℃固化10min,之后进行抽真空处理5min，得到夹层结构荧光玻璃。
实施例2最终制得夹层结构荧光玻璃的厚度约为1.7mm，把所得的夹层结构荧光玻璃封装到3014蓝光光源上后，得到的色温为4523K，光通量为3.3941w，显色指数为87.1，色坐标为 (0.3488,0.3161)，光效为：78.681w/w。
实施例3，一种白光LED用夹层荧光玻璃结构的制备方法，方法如下：
(1)、选取面积为1.0㎝2、厚度为1mm、荧光粉含量为4％的绿色荧光玻璃3；
(2)、选择的凹形玻璃2面积和厚度分别为1㎝2、0.7mm，凹型玻璃2中凹陷深度为0.3mm，氮化物红色荧光粉1质量为0.45g, 凹形玻璃2的凹陷部分的氮化物红色荧光粉1的体积占凹形玻璃 2体积的1％；
(3)、将步骤(1)所述的绿色荧光玻璃3完全覆盖于步骤(2) 所述的凹形玻璃2的凹陷面的表面，后将PVB胶均匀的涂在荧光玻璃与凹形玻璃2的连接处，将得到的夹层荧光玻璃在烤箱中80℃固化10min,之后进行抽真空处理5min，得到夹层结构荧光玻璃。
实施例3最终制得夹层结构荧光玻璃的厚度约为1.7mm，把所得的夹层结构荧光玻璃封装到3014蓝光光源上后，得到的色温为4713K，光通量为3.3941w，显色指数为90.5，色坐标为 (0.3385,0.3018)，光效为：72.213w/w。
实施例4，一种白光LED用夹层荧光玻璃结构的制备方法，方法如下：
(1)、选取面积为1.0㎝2、厚度为1mm、荧光粉含量为4％的绿色荧光玻璃3；
(2)、选择的凹形玻璃2面积和厚度分别为1㎝2、0.7mm，凹型玻璃2中凹陷深度为0.3mm，氮化物红色荧光粉1质量为0.45g, 凹形玻璃2的凹陷部分的氮化物红色荧光粉的体积占凹形玻璃2 体积的1％；
(3)、将步骤(1)所述的绿色荧光玻璃3完全覆盖于步骤(2) 所述的凹形玻璃2的凹陷面的表面，后将PVB胶均匀的涂在绿色荧光玻璃3与凹形玻璃2的连接处，将得到的夹层荧光玻璃，在烤箱中80℃固化10min,之后进行抽真空处理5min，得到夹层结构荧光玻璃。
实施例4最终制得夹层结构荧光玻璃的厚度约为1.7mm，把所得的夹层结构荧光玻璃封装到3014蓝光光源上后，得到的色温为4946K，光通量为2.1081w，显色指数为93.1，色坐标为 (0.3281,0.2876)，光效为65.324w/w。
实施例5、一种白光LED用夹层荧光玻璃结构的制备方法，方法如下：
(1)、选取面积为1.0㎝2、厚度为1mm、荧光粉含量为4％的绿色荧光玻璃3；
(2)、选择的凹形玻璃2面积和厚度分别为1㎝2、1.1mm，凹型玻璃2中凹陷深度为1.0mm，氮化物红色荧光粉1质量为0.65g, 凹形玻璃2的凹陷部分的氮化物红色荧光粉1的体积占凹形玻璃 2体积的3％；
(3)、将步骤(1)所述的绿色荧光玻璃完全覆盖于步骤(2)所述的凹形玻璃2的凹陷面的表面，后将PVB胶均匀的涂在绿色荧光玻璃3与凹形玻璃2的连接处，将得到的夹层荧光玻璃，在烤箱中80℃固化10min,之后进行抽真空处理5min，得到夹层结构荧光玻璃。
实施例5最终制得夹层结构荧光玻璃的厚度约为2.1mm，把所得的夹层结构荧光玻璃封装到3014蓝光光源上后，得到的色温为3716K，光通量为5.7732w，显色指数为78.4，色坐标为 (0.3872,0.3609)，光效为103.397w/w。
实施例6，一种白光LED用夹层荧光玻璃结构的制备方法，方法如下：
(1)、选取面积为1.0㎝2、厚度为1mm、荧光粉含量为4％的绿色荧光玻璃3；
(2)、选择的凹形玻璃2面积和厚度分别为1㎝2、1.1mm，凹型玻璃2中凹陷深度为1.0mm，氮化物红色荧光粉1质量为0.65g, 凹形玻璃2的凹陷部分的氮化物红色荧光粉1的体积占凹形玻璃体积的3％；
(3)、将步骤(1)所述的绿色荧光玻璃3完全覆盖于步骤(2) 所述的凹形玻璃2的凹陷面的表面，后将PVB胶均匀的涂在绿色荧光玻璃3与凹形玻璃2的连接处，将得到的夹层荧光玻璃在烤箱中80℃固化10min,之后进行抽真空处理5min，得到夹层结构荧光玻璃。
实施例6最终制得夹层结构荧光玻璃的厚度约为2.1mm，把所得的夹层结构荧光玻璃封装到3014蓝光光源上后，得到的色温为3786K，光通量为5.5803w，显色指数为78.2，色坐标为 (0.3841,0.3597)，光效为101.393w/w。
实施例7、一种白光LED用夹层荧光玻璃结构的制备方法，方法如下：
(1)、选取面积为1.0㎝2、厚度为1mm、荧光粉含量为4％的绿色荧光玻璃3；
(2)、选择的凹形玻璃2面积和厚度分别为1㎝2、1.1mm，凹型玻璃2中凹陷深度为1.0mm，氮化物红色荧光粉1质量为0.65g, 凹形玻璃2的凹陷部分的氮化物红色荧光粉1的体积占凹形玻璃体积的3％；
(3)、将步骤(1)所述的绿色荧光玻璃完全覆盖于步骤(2)所述的凹形玻璃2的凹陷面的表面，后将PVB胶均匀的涂在绿色荧光玻璃3与凹形玻璃2的连接处，将得到的夹层荧光玻璃，在烤箱中80℃固化10min,之后进行抽真空处理5min，得到夹层结构荧光玻璃。
实施例7最终制得夹层结构荧光玻璃的厚度约为2.1mm，把所得的夹层结构荧光玻璃封装到3014蓝光光源上后，得到的色温为3879K，光通量为5.3231w，显色指数为79.8，色坐标为 (0.3789,0.3586)，光效为98.972w/w。
实施例8，一种白光LED用夹层荧光玻璃结构的制备方法，方法如下：
(1)、选取面积为1.0㎝2、厚度为1mm、荧光粉含量为4％的绿色荧光玻璃3；
(2)、选择的凹形玻璃2面积和厚度分别为1㎝2、1.1mm，凹型玻璃2中凹陷深度为1.0mm，氮化物红色荧光粉1质量为0.65g,凹形玻璃2的凹陷部分的氮化物红色荧光粉1的体积占凹形玻璃2 体积的3％；
(3)、将步骤(1)所述的绿色荧光玻璃3完全覆盖于步骤(2)所述的凹形玻璃2的凹陷面的表面，后将PVB胶均匀的涂在绿色荧光玻璃3与凹形玻璃2的连接处，将得到的夹层荧光玻璃在烤箱中80℃
固化10min,之后进行抽真空处理5min，得到夹层结构荧光玻璃。实施例8最终制得夹层结构荧光玻璃的厚度约为2.1mm，把所得的夹层结构荧光玻璃封装到3014蓝光光源上后，得到的色温为3941K，光通量为5.3231w，显色指数81.3为，色坐标为(0.3525,0.3629)，光效为100.012w/w。
因本技术领域的技术人员应理解，本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离其本身的精神或范围。尽管已描述了本发明的实施案例，应理解本发明不应限制为这些实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明的精神和范围之内作出变化和修改。
Claims (9)
1.一种白光LED用夹层荧光玻璃制备方法，其特征在于，包括绿色荧光玻璃、凹形玻璃板，所述凹形玻璃板包括有凹槽，所述绿色荧光玻璃置于所述凹槽内，还包括有夹在所述绿色荧光玻璃和所述凹形玻璃板之间的荧光粉，所述绿色荧光玻璃和所述凹形玻璃板之间的连接处涂有粘合胶；
包括以下步骤：
(1)将所述荧光粉均匀铺设于所述凹槽内形成荧光粉层,并将所述绿色荧光玻璃覆盖于所述凹槽表面；
(2)用所述粘合胶均匀的涂在所述绿色荧光玻璃与所述凹形玻璃的连接处；
(3)将步骤(2)的成品放入温度为50～85℃的烤箱中烘烤8～20min，使粘合胶固化；
(4)进行抽真空处理，得到白光LED用夹层荧光玻璃。
2.根据权利要求1所述的白光LED用夹层荧光玻璃的制备方法，其特征在于，所述绿色荧光粉中荧光粉含量为1.0～10.0％，厚度为0.1～2.0mm，与所述凹形玻璃的接触面面积为1.0～4.0㎝2。
3.根据权利要求1所述的白光LED用夹层荧光玻璃的制备方法，其特征在于，所述荧光粉为氮化物系列红色荧光粉、氟化物系列荧光粉中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的白光LED用夹层荧光玻璃的制备方法，其特征在于，所述凹形玻璃为玻璃、氧化硅玻璃和荧光玻璃中的任意一种。
5.根据权利要求1的白光LED用夹层荧光玻璃的制备方法，其特征在于，所述凹形玻璃的内壁与外壁之间的距离为1.0～5.0mm；所述凹形玻璃内荧光粉体积占凹形玻璃体积的1～5％。
6.根据权利要求1所述的白光LED用夹层荧光玻璃的制备方法，其特征在于，所述凹槽的深度为0.05mm～1.8mm。
7.根据权利要求1所述的白光LED用夹层荧光玻璃的制备方法，其特征在于，所述粘合胶为PVB、UV胶等耐高温高分子材料中的任意一种。
8.根据权利要求1所述的白光LED用夹层荧光玻璃的制备方法，其特征在于，抽真空时间为1～15min。
9.据权利要求1所述的白光LED用夹层荧光玻璃的制备方法，其特征在于，所述白光LED用夹层结构荧光玻璃的成品厚度为0.2～4.0mm±0.02mm。
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