CN115000281A - Led用荧光粉胶以及led灯 - Google Patents
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Abstract
本申请属于LED技术领域,尤其涉及一种LED用荧光粉胶以及LED灯。其中,LED用荧光粉胶,包括荧光材料、光反射剂和胶水;其中,所述光反射剂和所述荧光材料的质量比为(2~20):100,所述光反射剂为含钛化合物。本申请提供的LED用荧光粉胶,通过在荧光粉材料中掺杂质量比为(2~20):100的含钛化合物光反射剂,该光反射剂不会吸收荧光粉发光,减少了出射光相互之间的重吸收、折射和反射现象,提高了LED灯的光输出率。并且,在同样光通量输出下,高输出率降低了LED灯中荧光粉的用量,从而降低了LED灯的成本。
Description
技术领域
本申请属于LED技术领域,尤其涉及一种LED用荧光粉胶以及LED灯。
背景技术
LED半导体发光器件因高效、节能、环保、寿命长等优点目前广泛应用于照明和显示领域,历经近30年发展,LED白光照明和广色域液晶显示技术已逐渐发展成熟,衡量发光的大部分指标已提升至极限理论水平,从技术层面完全满足大部分健康照明和显示的需求。然而对于整个产业链而言,如何降低器件制作成本依然是本领域技术和科研人员所面对的永恒主题之一,当技术发展到一定阶段时,降本增效凸显得尤为重要。众所周知,无论是白光照明还是背光源广色域显示用LED光源其实现方式是利用具有短波发射的半导体二极管激发涂敷在其发光面的荧光粉发光材料。一颗常规LED灯珠主要由芯片、支架、金线(合金线)、荧光粉、胶水等组成,其中荧光粉占原材料总价10%左右,而目前LED照明和显示市场规模达上千亿产值,并呈现逐年上涨趋势,因此减少原材料使用量对降低生产成本具有重大意义。
现有技术特别是封装厂家主要是通过优化各荧光粉相互搭配方案,或是优化荧光粉与其他物料组合方案,或是开发新型制作工艺,比如离心工艺等开发高光效、高显色指数的发光灯珠。但是这些方法对于减少LED器件中荧光粉的用量作用有限,尤其是对于用粉量大且昂贵的含镓和含镥的黄绿荧光粉器件的生产成本的降低有限,未能起到显著效果。
发明内容
本申请的目的在于提供一种LED用荧光粉胶以及LED灯,旨在一定程度上解决现有LED器件中荧光粉用量高,生产成本高的问题。
为实现上述申请目的,本申请采用的技术方案如下:
第一方面,本申请提供一种LED用荧光粉胶,所述荧光粉胶包括荧光材料、光反射剂和胶水;其中,所述光反射剂和所述荧光材料的质量比为(2~20):100,所述光反射剂为含钛化合物。
进一步地,所述光反射剂包括:二氧化钛、一氧化钛、三氧化钛、五氧化三钛、氯化钛、含钛配合物中的至少一种。
进一步地,所述光反射剂包括二氧化钛和一氧化钛、三氧化钛、五氧化三钛、氯化钛、含钛配合物中的至少一种。
进一步地,所述含钛化合物的粒径为0.01~50μm。
进一步地,所述光反射剂和所述荧光材料的质量比为(5~10):100。
进一步地,所述荧光材料包括绿色荧光材料、黄色荧光材料、红色荧光材料中的至少一种。
进一步地,所述胶水包括聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸铵、羧甲基纤维素铵、聚丙烯酸铵、聚氧化乙烯、水溶性丙烯酸树脂、环氧乙烷开环聚合物中的至少一种。
进一步地,所述荧光粉胶中,所述胶水的质量百分含量为40%~90%。
进一步地,胶水选自双组份环氧树脂AB胶。
进一步地,所述双组份环氧树脂AB胶中A胶为主溶胶,B胶为固化剂,所述A胶和所述B胶的质量比为1:(8~10)。
进一步地,所述绿色荧光材料的峰值波长为500~540nm,所述绿色荧光材料包括(Ba,Sr)2SiO4:Eu2+、SiAlON:Eu2+、Y3(Ga,Al)5O12:Ce3+、Lu3Al5O12:Ce3+中的至少一种。
进一步地,所述黄色荧光粉的峰值波长为540~570nm,所述黄色荧光材料包括(Ca,Sr)2SiO4:Eu2+、Y3Al5O12:Ce3+中的至少一种。
进一步地,所述红色荧光粉的峰值波长为600~700nm,所述红色荧光材料包括(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+、K2(Si,Ge)F6:Mn4+的至少一种。
第二方面,本申请提供一种LED灯,所述LED灯中包含如权利要求1~8任一项所述的LED用荧光粉胶。
进一步地,所述LED灯为白光LED灯,色温范围为1500~8000K,显色指数Ra值大于70。
本申请第一方面提供的LED用荧光粉胶,包括荧光材料、光反射剂和胶水;其中,所述光反射剂和所述荧光材料的质量比为(2~20):100,所述光反射剂为含钛化合物。通过在荧光粉材料中掺杂含钛化合物的光反射剂,含钛化合物不会吸收荧光粉的发光,是一种有效的光反射剂,添加后有利于封装在胶体中的荧光粉具有较高的光输出率,减少荧光粉出射光相互之间的重吸收、折射和反射现象。因而在同样光通量输出下,高输出率可降低LED荧光粉用量。另外,光反射剂和荧光材料的质量比为(2~20):100,该掺杂比例在保证LED用荧光粉胶发光效率、显色指数等光色参数不改变的前提下,降低荧光粉的用量,从本质上降低原材料成本。若光反射剂添加量过低,则不利于提高荧光粉的光输出率,若光反射剂添加量过高,则会过大的降低了荧光粉的含量,降低LED用荧光粉胶的光色参数。
本申请第二方面提供的LED灯,包含有上述LED用荧光粉胶,该LED用荧光粉胶包含质量比为(2~20):100的含钛化合物的光反射剂和荧光材料,以及胶水;通过在荧光粉材料中掺杂不会吸收荧光粉发光的含钛化合物光反射剂,减少了出射光相互之间的重吸收、折射和反射现象,提高了LED灯的光输出率。并且,在同样光通量输出下,高输出率降低了LED灯中荧光粉的用量,从而降低了LED灯的成本。
具体实施方式
为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
本申请中,术语“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况。其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,“a,b或c中的至少一项(个)”,或,“a,b和c中的至少一项(个)”,均可以表示:a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c,其中a,b,c分别可以是单个,也可以是多个。
应理解,在本申请的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,部分或全部步骤可以并行执行或先后执行,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
本申请实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量,也可以表示各组分间重量的比例关系,因此,只要是按照本申请实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本申请实施例说明书公开的范围之内。具体地,本申请实施例说明书中的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,用来将目的如物质彼此区分开,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。例如,在不脱离本申请实施例范围的情况下,第一XX也可以被称为第二XX,类似地,第二XX也可以被称为第一XX。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
术语“LED”为“Light-Emitting Diode”的缩写,表示发光二极管。
本申请实施例第一方面提供一种LED用荧光粉胶,该荧光粉胶包括荧光材料、光反射剂和胶水;其中,光反射剂和荧光材料的质量比为(2~20):100,光反射剂为含钛化合物。
本申请实施例第一方面提供的LED用荧光粉胶,包括荧光材料、光反射剂和胶水;其中,光反射剂和荧光材料的质量比为(2~20):100,光反射剂为含钛化合物。通过在荧光粉材料中掺杂含钛化合物的光反射剂,含钛化合物不会吸收荧光粉的发光,是一种有效的光反射剂,添加后有利于封装在胶体中的荧光粉具有较高的光输出率,减少荧光粉出射光相互之间的重吸收、折射和反射现象。因而在同样光通量输出下,高输出率可降低LED荧光粉用量。另外,光反射剂和荧光材料的质量比为(2~20):100,该掺杂比例在保证LED用荧光粉胶发光效率、显色指数等光色参数不改变的前提下,降低荧光粉的用量,从本质上降低原材料成本。若光反射剂添加量过低,则不利于提高荧光粉的光输出率,若光反射剂添加量过高,则会过大的降低了荧光粉的含量,降低LED用荧光粉胶的光色参数。
在一些实施例中,光反射剂包括:二氧化钛、一氧化钛、三氧化钛、五氧化三钛、氯化钛、含钛配合物中的至少一种。本申请实施例采用的二氧化钛、一氧化钛、三氧化钛、五氧化三钛、氯化钛、含钛配合物光反射剂,这些含钛化合物的光反射剂对光的吸收几乎可忽略不计,当这些含钛化合物光反射剂均匀分散在各种荧光粉颗粒之间时,阻挡了部分光的相互吸收、自吸收、折射和反射等现象,有利于提高光的高效输出。并且,采用添加这些含钛化合物光反射剂有利于提高LED用荧光粉胶中各组分的分散系数,使得各荧光粉在混合点胶时均匀分散在胶体中,优化光在胶体及表面的传播过程,但其提升效果明显低于二氧化钛。补充说明,在本领域采用含钛化合物降低用粉量并非公知技术。
在一些实施例中,光反射剂包括二氧化钛和一氧化钛、三氧化钛、五氧化三钛、氯化钛、含钛配合物中的至少一种。本申请实施例LED用荧光粉胶中光反射剂包括二氧化钛,二氧化钛为锐钛型钛白粉具有荧光增白的作用,对光的吸收几乎可忽略不计,其对光效有更好的提升作用。通过二氧化钛与一氧化钛、三氧化钛、五氧化三钛、氯化钛、含钛配合物中的至少一种含钛化合物的配合使用,更有利于提高光的高效输出,提高LED用荧光粉胶中各组分的分散系数。在一些实施例中,光反射剂中二氧化钛与一氧化钛、三氧化钛、五氧化三钛、氯化钛、含钛配合物中的至少一种含钛化合物的质量比包括但不限于1:(0.2~2)。在一些具体实施例中,光反射剂中二氧化钛与一氧化钛、三氧化钛、五氧化三钛、氯化钛、含钛配合物中的至少一种含钛化合物的质量比具体可以是1:0.2、1:0.5、1:0.8、1:1、1:1.2、1:1.5、1:1.8、1:2等。
在一些实施例中,含钛化合物的粒径为0.01~50μm;该粒径大小的含钛化合物光反射剂与荧光粉颗粒大小接近,保持在同一范围内,有利于粉体之间的分散均一性;并且该粒径大小的光反射剂对光有更好的反射效果。若粒径太小或太大,对光的反射效果均会降低。
在一些实施例中,光反射剂和荧光材料的质量比为(5~10):100。本申请实施例光反射剂和荧光材料的质量比为(5~10):100,该混合比例更有利于提高光的高效输出,提高LED用荧光粉胶中各组分的分散系数。能够更好的确保LED用荧光粉发光效率、显色指数等光色参数在不改变的前提下,降低荧光粉的用量,降低原材料成本。在一些具体实施例中,光反射剂和荧光材料的质量比包括但不限于5:100、6:100、7:100、8:100、9:100、10:100等。
本申请实施例LED用荧光粉胶中对荧光材料可以不作具体要求,可以采用任意荧光材料。在一些实施例中,荧光材料包括但不限于荧光粉、荧光膜、荧光玻璃、荧光陶瓷等发光材料。在一些实施例中,荧光材料包括绿色荧光材料、黄色荧光材料、红色荧光材料中的至少一种。在一些具体中,荧光材料包括绿色荧光材料、黄色荧光材料和红色荧光材料,通过三原色原理实现白光照明或显示。
在一些实施例中,绿色荧光材料的峰值波长为500~540nm,绿色荧光材料包括正硅酸盐荧光粉、氮氧化物荧光粉、含镓石榴石铝酸盐荧光粉、含镥石榴石铝酸盐荧光粉中的至少一种。在一些具体实施例中,峰值波长为500~540nm的绿色荧光粉材料包括(Ba,Sr)2SiO4:Eu2+等正硅酸盐荧光粉、SiAlON:Eu2+等氮氧化物荧光粉、Y3(Ga,Al)5O12:Ce3+等含镓石榴石铝酸盐荧光粉、Lu3Al5O12:Ce3+等含镥石榴石铝酸盐荧光粉。
在一些实施例中,黄色荧光粉的峰值波长为540~570nm,黄色荧光材料包括正硅酸盐荧光粉、石榴石铝酸盐荧光粉中的至少一种。在一些具体实施例中,峰值波长为540~570nm的黄色荧光材料包括(Ca,Sr)2SiO4:Eu2+等正硅酸盐荧光粉、Y3Al5O12:Ce3+等石榴石铝酸盐荧光粉。
在一些实施例中,红色荧光粉的峰值波长为600~700nm,红色荧光材料包括氮化物荧光粉、氟化物荧光粉中的至少一种。在一些实施例中,峰值波长为600~700nm的红色荧光材料包括(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+、K2(Si,Ge)F6:Mn4+等。
在一些实施例中,荧光粉胶中,胶水的质量百分含量为40%~90%,该质量百分含量的胶水,使荧光材料和光反射剂能够均匀的分散在胶水中,有利于确保LED用荧光粉胶的稳定性。在一些实施例中,荧光粉胶中,胶水的质量百分含量包括但不限于40%~50%、50%~60%、60%~70%、70%~80%、80%~90%等。
在一些实施例中,LED用荧光粉胶中胶水包括聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸铵、羧甲基纤维素铵、聚丙烯酸铵、聚氧化乙烯、水溶性丙烯酸树脂、环氧乙烷开环聚合物、环氧树脂中的至少一种,这些胶水均能够使荧光材料、光反射剂均匀分散在胶水中,形成稳定结构,且胶粘性能好。
在一些实施例中,所述胶水选自双组份环氧树脂AB胶,该胶水具有高透明性能,粘接物固化后完美无痕,无需加热,可常温固化,环保无毒;以及高粘接强度、韧性好、耐油、耐水等众多优点。并且,固化物具有良好的绝缘、抗压、收缩率低等电气及物理特性。因此,采用的双组份环氧树脂AB胶有利于维持LED用荧光粉胶中荧光粉的发光性能,并维持LED用荧光粉胶的稳定性。
在一些实施例中,双组份环氧树脂AB胶中A胶为主溶胶,B胶为固化剂,A胶和B胶的质量比为1:(8~10),在质量配比下A胶和B胶有更好的固化效果。
本申请实施例第二方面提供一种LED灯,该LED灯中包含上述的LED用荧光粉胶。
本申请实施例第二方面提供的LED灯,包含有上述LED用荧光粉胶,该LED用荧光粉胶包含质量比为(2~20):100的含钛化合物的光反射剂和荧光材料,以及胶水;通过在荧光粉材料中掺杂不会吸收荧光粉发光的含钛化合物光反射剂,减少了出射光相互之间的重吸收、折射和反射现象,提高了LED灯的光输出率。并且,在同样光通量输出下,高输出率降低了LED灯中荧光粉的用量,从而降低了LED灯的成本。
本申请实施例LED灯基于三原色原理,通过对红色荧光材料、绿色荧光材料和黄色荧光材料的调节可实现白光照明或显示。在一些实施例中,LED灯为白光LED灯,色温范围为1500~8000K,显色指数Ra值大于70。显色指数高,色温范围大,LED灯有较好的光色参数。
为使本申请上述实施细节和操作能清楚地被本领域技术人员理解,以及本申请实施例LED用荧光粉胶及LED灯的进步性能显著的体现,以下通过多个实施例来举例说明上述技术方案。
实施例1
一种LED灯,其制备包括步骤:
准确称量峰值波长在520nm和650nm的Lu3Al5O12:Ce3+黄绿色荧光粉和(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+红色荧光粉各14g和3g,0.17g二氧化钛光反射剂,加入双组份环氧树脂AB胶,其A胶和B胶的质量比为1:10,胶水总质量与荧光粉的质量比为10:1,将混合胶粉液放入离心机真空离心3min,转速为1000转/分,取出后点少许在芯片表面,芯片波长为450nm,在电流60mA和电压3V条件下,在远方积分球仪器上测试,通过控制点胶量,保证色坐标(x,y)在(0.345,0.359)附近,色温控制在5000K左右。记录LED灯流明效率和显色指数,更换芯片重复10次实验,取平均值,测试结果如下表1所示。
实施例2~6
一种LED灯,其与实施例1的区别在于:二氧化钛光反射剂的用量不同,具体如下表1所示。
对比例1
一种LED灯,其制备包括步骤:
准确称量峰值波长在520nm和650nm的Lu3Al5O12:Ce3+黄绿色荧光粉和(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+各14g和3g,加入双组份环氧树脂AB胶,其A胶和B胶的质量比为1:10,胶水总质量与荧光粉的质量比为10:1,将混合胶粉液放入离心机真空离心3min,转速为1000转/分,取出后点少许在芯片表面,芯片波长为450nm,在电流60mA和电压3V条件下,在远方积分球仪器上测试,通过控制点胶量,保证色坐标(x,y)在(0.345,0.359)附近,色温控制在5000K左右。记录LED灯流明效率和显色指数,更换芯片重复10次实验,取平均值,测试结果如下表1所示。
表1
绿粉 | 红粉 | TiO<sub>2</sub> | 光效lm/W | 显指 | 色温(K) | |
对比例1 | 14g | 3g | 0 | 116.8 | 96.7 | 5000 |
实施例1 | 14g | 3g | 0.17g | 120.3 | 96.6 | 4980 |
实施例2 | 14g | 3g | 0.85g | 124.5 | 96.0 | 4967 |
实施例3 | 14g | 3g | 1.7g | 130.7 | 96.9 | 4958 |
实施例4 | 14g | 3g | 3.4g | 123.3 | 97.0 | 5020 |
实施例5 | 14g | 3g | 2.0g | 125.4 | 96.7 | 5012 |
实施例6 | 14g | 3g | 2.3g | 126.7 | 97.0 | 4996 |
由上述表1测试结果可知,本申请实施例1~6制备的LED灯由于采用的荧光粉胶包括荧光材料、二氧化钛光反射剂和胶水,相对于仅包含荧光粉和胶水的对比例1,表现出更高的光效,可高达130.7lm/W,远高于对比例1116.8lm/W。并且添加光反射剂之后对LED灯的显色指数和色温没有影响,仍保持较高的显色指数和合适的色温。
实施例7
一种LED灯,其制备包括步骤:
准确称量峰值波长在520nm和650nm的Lu3Al5O12:Ce3+黄绿色荧光粉和(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+红色荧光粉各12.6g和2.7g,1.5g二氧化钛光反射剂,加入双组份环氧树脂AB胶,其A胶和B胶的质量比为1:10,胶水总质量与荧光粉的质量比为10:1,将混合胶粉液放入离心机真空离心3min,转速为1000转/分,取出后点少许在芯片表面,芯片波长为450nm,在电流60mA和电压3V条件下,在远方积分球仪器上测试,通过控制点胶量,保证色坐标(x,y)在(0.345,0.359)附近,色温控制在5000K左右。记录LED灯流明效率和显色指数,更换芯片重复10次实验,取平均值,测试结果如下表2所示。
实施例8~12
一种LED灯,其与实施例7的区别在于:二氧化钛光反射剂的用量不同,具体如下表2所示。
对比例2
一种LED灯,其制备包括步骤:
准确称量峰值波长在520nm和650nm的Lu3Al5O12:Ce3+黄绿色荧光粉和(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+红色荧光粉各12.6g和2.7g,加入双组份环氧树脂AB胶,其A胶和B胶的质量比为1:10,胶水总质量与荧光粉的质量比为10:1,将混合胶粉液放入离心机真空离心3min,转速为1000转/分,取出后点少许在芯片表面,芯片波长为450nm,在电流60mA和电压3V条件下,在远方积分球仪器上测试,通过控制点胶量,保证色坐标(x,y)在(0.345,0.359)附近,色温控制在5000K左右。记录LED灯流明效率和显色指数,更换芯片重复10次实验,取平均值,测试结果如下表2所示。
表2
绿粉 | 红粉 | TiO<sub>2</sub> | 光效lm/W | 显指 | 色温(K) | |
对比例2 | 12.6 | 2.7 | 0 | 113.4 | 96.5 | 4950 |
实施例7 | 12.6 | 2.7 | 1.5 | 117.4 | 96.2 | 4955 |
实施例8 | 12.6 | 2.7 | 1.0 | 112.2 | 96.8 | 4973 |
实施例9 | 12.6 | 2.7 | 0.5 | 110.8 | 97.2 | 5015 |
实施例10 | 12.6 | 2.7 | 2.0 | 115.4 | 95.7 | 4985 |
实施例11 | 12.6 | 2.7 | 2.3 | 113.9 | 96.5 | 4979 |
实施例12 | 12.6 | 2.7 | 3.4 | 112.5 | 97.0 | 4980 |
由于上述表2测试结果可知,将LED灯中荧光的用量降低到实施例1~6的90%后,掺杂光反射剂的实施例7~12制备的LED灯后,相对于对比例2未添加光反射剂的LED灯,有更好的光效或显色指数,且色温更高,表现出更优的综合性能。
实施例13
一种LED灯,其制备包括步骤:
准确称量峰值波长在520nm和650nm的Lu3Al5O12:Ce3+黄绿色荧光粉和(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+红色荧光粉各14g和3g,0.17g三氧化钛光反射剂,加入双组份环氧树脂AB胶,其A胶和B胶的质量比为1:10,胶水总质量与荧光粉的质量比为10:1,将混合胶粉液放入离心机真空离心3min,转速为1000转/分,取出后点少许在芯片表面,芯片波长为450nm,在电流60mA和电压3V条件下,在远方积分球仪器上测试,通过控制点胶量,保证色坐标(x,y)在(0.345,0.359)附近,色温控制在5000K左右。记录LED灯流明效率和显色指数,更换芯片重复10次实验,取平均值,测试结果如下表3所示。
实施例14~18
一种LED灯,其与实施例1的区别在于:光反射剂采用三氧化钛用量具体如下表3所示。
表3
绿粉 | 红粉 | Ti<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | 光效lm/W | 显指 | 色温(K) | |
实施例13 | 14g | 3g | 0.17g | 118.5 | 95.8 | 5000 |
实施例14 | 14g | 3g | 0.85g | 123.4 | 95.9 | 4982 |
实施例15 | 14g | 3g | 1.7g | 127.5 | 96.3 | 4977 |
实施例16 | 14g | 3g | 3.4g | 121.8 | 96.7 | 5010 |
实施例17 | 14g | 3g | 2.0g | 123.4 | 96.1 | 4965 |
实施例18 | 14g | 3g | 2.3g | 124.5 | 96.5 | 4986 |
由上述表3测试结果可知,当光反射剂采用三氧化二钛之后,实施例13~18制备的不同掺杂量的LED灯均表现出较优的光效、显色指数以及色温。
实施例19
一种LED灯,其制备包括步骤:
准确称量峰值波长在520nm和650nm的Lu3Al5O12:Ce3+黄绿色荧光粉和(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+红色荧光粉各14g和3g,1.7g五氧化三钛光反射剂,加入双组份环氧树脂AB胶,其A胶和B胶的质量比为1:10,胶水总质量与荧光粉的质量比为10:1,将混合胶粉液放入离心机真空离心3min,转速为1000转/分,取出后点少许在芯片表面,芯片波长为450nm,在电流60mA和电压3V条件下,在远方积分球仪器上测试,通过控制点胶量,保证色坐标(x,y)在(0.345,0.359)附近,色温控制在5000K左右。记录LED灯流明效率和显色指数,更换芯片重复10次实验,取平均值,测试结果如下表4所示。
实施例20
一种LED灯,其制备包括步骤:
准确称量峰值波长在520nm和650nm的Lu3Al5O12:Ce3+黄绿色荧光粉和(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+红色荧光粉各14g和3g,1.7g一氧化钛光反射剂,加入双组份环氧树脂AB胶,其A胶和B胶的质量比为1:10,胶水总质量与荧光粉的质量比为10:1,将混合胶粉液放入离心机真空离心3min,转速为1000转/分,取出后点少许在芯片表面,芯片波长为450nm,在电流60mA和电压3V条件下,在远方积分球仪器上测试,通过控制点胶量,保证色坐标(x,y)在(0.345,0.359)附近,色温控制在5000K左右。记录LED灯流明效率和显色指数,更换芯片重复10次实验,取平均值,测试结果如下表4所示。
表4
由上述表4测试结果可知,当光反射剂采用五氧化三钛或一氧化钛之后,实施例19和20制备的LED灯均表现出较优的光效、显色指数以及色温。
实施例21
一种LED灯,其制备包括步骤:
准确称量峰值波长在530nm和610nm的Y3(Ga,Al)5O12:Ce3+黄绿色荧光粉和(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+红色荧光粉各9g和1.8g,0.12g二氧化钛光反射剂,加入双组份环氧树脂AB胶,其A胶和B胶的质量比为1:10,胶水总质量与荧光粉的质量比为10:1,将混合胶粉液放入离心机真空离心3min,转速为1000转/分,取出后点少许在芯片表面,芯片波长为450nm,在电流60mA和电压3V条件下,在远方积分球仪器上测试,通过控制点胶量,保证色坐标(x,y)在(0.345,0.359)附近,色温控制在5000K左右。记录LED灯流明效率和显色指数,更换芯片重复10次实验,取平均值,测试结果如下表5所示。
实施例22~25
一种LED灯,其与实施例21的区别在于:二氧化钛光反射剂的用量不同,具体如下表5所示。
对比例3
一种LED灯,其制备包括步骤:
准确称量峰值波长在530nm和610nm的Y3(Ga,Al)5O12:Ce3+黄绿色荧光粉和(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+红色荧光粉各10g和2g,加入双组份环氧树脂AB胶,其A胶和B胶的质量比为1:10,胶水总质量与荧光粉的质量比为10:1,将混合胶粉液放入离心机真空离心3min,转速为1000转/分,取出后点少许在芯片表面,芯片波长为450nm,在电流60mA和电压3V条件下,在远方积分球仪器上测试,通过控制点胶量,保证色坐标(x,y)在(0.345,0.359)附近,色温控制在5000K左右。记录LED灯流明效率和显色指数,更换芯片重复10次实验,取平均值,测试结果如下表5所示。
对比例4
一种LED灯,其制备包括步骤:
准确称量峰值波长在530nm和610nm的Y3(Ga,Al)5O12:Ce3+黄绿色荧光粉和(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+红色荧光粉各9g和1.8g,加入双组份环氧树脂AB胶,其A胶和B胶的质量比为1:10,胶水总质量与荧光粉的质量比为10:1,将混合胶粉液放入离心机真空离心3min,转速为1000转/分,取出后点少许在芯片表面,芯片波长为450nm,在电流60mA和电压3V条件下,在远方积分球仪器上测试,通过控制点胶量,保证色坐标(x,y)在(0.345,0.359)附近,色温控制在5000K左右。记录LED灯流明效率和显色指数,更换芯片重复10次实验,取平均值,测试结果如下表5所示。
表5
由上述表5测试结果可知,对比例4和实施例21~25制备的LED灯中荧光粉的用量仅为对比例3的90%,对比例4由于降低了荧光粉的用量显著降低了LED灯的光效。而本申请实施例21~25制备的LED灯由于添加了二氧化钛光反射剂,即使在荧光粉降低10%的情况下,明显减小了光效的损失,且显色指数、色温等特性也没有明显降低,降低了LED灯的制造成本,有较好的综合性能。
实施例22
一种LED灯,其制备包括步骤:
准确称量峰值波长在520nm和650nm的Lu3Al5O12:Ce3+黄绿色荧光粉和(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+红色荧光粉各14g和3g,1g二氧化钛和1g一氧化钛光反射剂,加入双组份环氧树脂AB胶,其A胶和B胶的质量比为1:10,胶水总质量与荧光粉的质量比为10:1,将混合胶粉液放入离心机真空离心3min,转速为1000转/分,取出后点少许在芯片表面,芯片波长为450nm,在电流60mA和电压3V条件下,在远方积分球仪器上测试,通过控制点胶量,保证色坐标(x,y)在(0.345,0.359)附近,色温控制在5000K左右。记录LED灯流明效率和显色指数,更换芯片重复10次实验,取平均值,测试结果如下表6所示。
实施例23~25
一种LED灯,其与实施例22的区别在于:光反射剂的配合不同,具体如下表6所示。
表6
由上述表6测试结果可知,本申请实施例22~25采用两种光反射剂配合使用,相对于采用单一光反射剂的实施例5,表现出更优的光效、显色指数及色温等综合性能。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种LED用荧光粉胶,其特征在于,所述荧光粉胶包括荧光材料、光反射剂和胶水;其中,所述光反射剂和所述荧光材料的质量比为(2~20):100,所述光反射剂为含钛化合物。
2.如权利要求1所述的LED用荧光粉胶,其特征在于,所述光反射剂包括:二氧化钛、一氧化钛、三氧化钛、五氧化三钛、氯化钛、含钛配合物中的至少一种。
3.如权利要求2所述的LED用荧光粉胶,其特征在于,所述光反射剂包括二氧化钛和一氧化钛、三氧化钛、五氧化三钛、氯化钛、含钛配合物中的至少一种。
4.如权利要求1~3任一项所述的LED用荧光粉胶,其特征在于,所述含钛化合物的粒径为0.01~50μm;
和/或,所述光反射剂和所述荧光材料的质量比为(5~10):100。
5.如权利要求1~3任一项所述的LED用荧光粉胶,其特征在于,所述荧光材料包括绿色荧光材料、黄色荧光材料、红色荧光材料中的至少一种;
和/或,所述胶水包括聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸铵、羧甲基纤维素铵、聚丙烯酸铵、聚氧化乙烯、水溶性丙烯酸树脂、环氧乙烷开环聚合物、环氧树脂中的至少一种。
6.如权利要求5所述的LED用荧光粉胶,其特征在于,所述荧光粉胶中,所述胶水的质量百分含量为40%~90%;
和/或,所述胶水选自双组份环氧树脂AB胶。
7.如权利要求6所述的LED用荧光粉胶,其特征在于,所述双组份环氧树脂AB胶中A胶为主溶胶,B胶为固化剂,所述A胶和所述B胶的质量比为1:(8~10)。
8.如权利要求5所述的LED用荧光粉胶,其特征在于,所述绿色荧光材料的峰值波长为500~540nm,所述绿色荧光材料包括(Ba,Sr)2SiO4:Eu2+、SiAlON:Eu2+、Y3(Ga,Al)5O12:Ce3+、Lu3Al5O12:Ce3+中的至少一种;
和/或,所述黄色荧光粉的峰值波长为540~570nm,所述黄色荧光材料包括(Ca,Sr)2SiO4:Eu2+、Y3Al5O12:Ce3+中的至少一种;
和/或,所述红色荧光粉的峰值波长为600~700nm,所述红色荧光材料包括(Ca,Sr)AlSiN3:Eu2+、K2(Si,Ge)F6:Mn4+中的至少一种。
9.一种LED灯,其特征在于,所述LED灯中包含如权利要求1~8任一项所述的LED用荧光粉胶。
10.如权利要求9所述的LED灯,其特征在于,所述LED灯为白光LED灯,色温范围为1500~8000K,显色指数Ra值大于70。
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