一種螢光粉膠體的製備方法
2023-09-22 20:09:45 4
專利名稱：一種螢光粉膠體的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種螢光粉膠體的製備方法，具體地說是一種適用於電子元器件，特
別是發光二極體的灌封和封裝，使發光二極體發出顏色均勻的光。
背景技術：
LED來自英文LIGHT EMITTING DIODE的縮寫，意為發光二極體。最簡單的發光二 極管的結構包括，P —型半導體、N —型半導體及兩者之間所形成的PN結，當電流通過二極 管時，在上述PN結處，便產生電荷載子，即電子與空穴，電子與空穴結合併以光子的形式釋 放出能量。在PN結處加入特定的化學物，則可使二極體發出特定顏色的光，如加入氮化銦 鎵(InGaN)可產生藍光，加入氮化鎵(GaN)可產生綠光等。LED具有壽命長、省電、耐用、牢 靠、反應快、低廢熱和適合於批量生產等優點，所以自發光二極體的發明以來，該產業迅速 膨脹發展，逐步取代燈飾行業中的傳統鎢絲燈和螢光燈。 但是，單一波長的LED燈畢竟不適合於普通的照明場合，一般用於指示燈或裝飾 燈等行業。於是，人們又發明了白光LED，其主要是利用混色原理，將兩種或三種波長的光 混合在一起產生類白光或白光。產生不同波長光的方式可以用幾顆不同發光波長的晶片封 裝在一個封裝殼體內，例如使用三顆分別發出紅綠藍三基色的晶片封裝在一起，通過調整 三晶片的發光強度就可以混合出白光，但是，該方法需要對三晶片分別設計控制電路，製造 成本非常的高。此外，也可以僅使用一顆或兩顆發光晶片再在該晶片外塗敷螢光粉的方法
來產生不同波長的光，如使用一顆藍光晶片，然後再在該晶片外塗敷紅色螢光粉和綠色熒 光粉，或者使用藍光和綠光晶片再在晶片外塗敷紅色螢光粉，這種白光LED的製造一般是， 首先將晶片固定好在杯碗上，然後打線將晶片的正負極用導線與燈腳連接，接著將與膠水 調配好的螢光粉手工點入杯碗中，覆蓋其中的晶片，最後用環氧樹脂封裝。在這個製造工藝 中，有一個手工點膠工藝，由於是手工操作，其效率固然是非常的低下，再者，點膠量也不好 控制，這樣就會致使產品燈光質量和燈光的一致性不是很好。 現有的LED燈封裝膠體，主要是用環氧樹脂A劑和固化劑B組合，經過高溫120°C 烘烤1小時之後，膠體從模粒裡面脫模出來，達到外觀透明狀，但這種膠體的缺陷是支架插 入膠體以後，在杯下面的膠體就沒有起到反光的效果，只有膠體頂部和支架杯上部才有發 光，而且不能結合發光晶片調整LED燈的光色。 ZL 200610008017. 7專利發明公開了一種白光發光二極體封裝結構，該發明是將 螢光粉與透明膠體結合來產生白光的目的，具體的方案是該白光發光二極體封裝結構包 括基底、發光半導體元件及螢光粉膠體包覆層。發光半導體元件設置於基底之上，螢光粉膠 體包覆層附著於幕底之上且包覆發光半導體元件。其中，螢光粉膠體包覆層為一自然形成 的圓弧狀透鏡體。該螢光粉膠體包覆層的圓弧側具有一螢光粉層，且螢光粉分布於該螢光 粉層中。本發明的螢光粉膠體包覆層以自然的表面張力與內聚力形成一圓弧狀透鏡體，可 提升白光發光二極體的外部光萃取效率；另外其將螢光粉均勻沉積於螢光粉膠體包覆層的 圓弧側，形成一分布均勻的螢光粉層，而使白光發光二極體可產生均勻的色溫。但該方法的螢光粉層均勻塗布難度大，導致螢光粉層分布不均，使得燈光質量和LED燈發光角度不大， 膠體不能整體發光， 一致性不好。 另一篇申請號200710029336. 0的中國專利公開了一種螢光膠餅，該膠餅是將熒 光粉與封裝膠體充分混合、去泡並烘乾製作成螢光膠餅，但該專利並沒有公開螢光膠餅具 體製備的工藝步驟及其工藝參數。
發明內容
為了克服現有LED燈封裝膠體功能單一，不能結合發光晶片調整燈的光色等方面 存在的不足，本發明提供一種螢光粉膠體的製備方法，利用該方法所得產品燈光質量高，燈 光一致性好，膠體整體發光。 本發明解決其技術問題所採用的技術方案是該螢光粉膠體的製備方法的工藝步 驟為 1)將環氧樹脂A在55 65°C的條件下預熱1 1. 5小時； 2)將螢光粉與預熱後的環氧樹脂A劑和固化劑B劑按質量份數比為6
15 : ioo : ioo份放入混合器中攪拌，使兩者形成均勻的混合物； 3)將螢光粉與環氧樹脂A劑和固化劑B劑組成的混合物攪拌至熔融，並抽真空除 去熔融後混合物中的氣泡得成品。 上述的環氧樹脂A預熱是在55 65°C的條件下預熱1 1. 5小時，使得環氧樹 脂A熔融，從而變稀，便於其用量的稱取與控制；螢光粉與環氧樹脂A劑和固化劑B劑的混 合時攪拌的速率為30 40rpm，時間10 15分鐘；混合物加熱至熔融的加熱溫度為75 85t:、時間為5 10分鐘；抽真空的真空度為100 110帕。 本發明所述的環氧樹脂A劑和固化劑B劑是由環氧樹脂A與固化劑B劑按質量 比為l : l的比例組成；螢光粉為黃色螢光粉，且黃色螢光粉是受激發峰值波長為455 465nm。 本發明的環氧樹脂A劑和固化劑B劑，是現有技術，市場可以買到得。 將本發明是將環氧樹脂A劑和固化劑B劑與黃色螢光粉均勻混合，在上述的工藝
步驟和工藝條件下形成一種螢光粉膠體，螢光粉膠體用於封裝發光二極體時，該螢光粉膠
體包圍在藍色晶片周圍。當藍色晶片發出藍色光線照射到周圍的含有均勻的黃色螢光粉的
膠體時，從而使膠體整體360°發出白光，即膠體就可以整體發光，沒有光線流失，不管是發
光二極體燈的反光杯上和反光杯下。 本發明與現有技術相比，其有益的技術效果為 1.採用將螢光粉與環氧樹脂A劑和固化劑B劑在一定的工藝條件下均勻混合所制 得的螢光粉膠體，使得螢光粉均勻地分散在螢光粉膠體內，將本發明用於產品可顯著提高 了發光質量，光線均勻，一致性好； 2.由於螢光粉均勻地分散在螢光粉膠體內，當用該螢光粉膠體封裝發光二極體
時，從而使發光二極體360°整體發光，即膠體整體發光，沒有光線流失； 3.本發明螢光粉採用黃色螢光粉，與藍色晶片共同作用，環氧樹脂中的黃色螢光
粉吸收了藍色晶片發出來的藍色光線，從而使得發光二極體射出均勻的白光。
具體實施例方式
白光是由多種波長的光混色而成的，根據光的混色原理，本發明人通過實驗尋得 藍色晶片和黃色螢光粉的組合可以製造出能發出高純度白光的LED。
為了便於本領域技術人員理解，下面將結合實施例對本發明進行詳細描述
本發明的具體工藝步驟為 1)將環氧樹脂A在55 65°C的條件下預熱1 1. 5小時； 2)將螢光粉與預熱後的環氧樹脂A劑和固化劑B劑按質量份數比為6
15 : ioo : ioo份放入混合器中攪拌，使兩者形成均勻的混合物； 3)將螢光粉與環氧樹脂A劑和固化劑B劑組成的混合物攪拌至熔融，並抽真空除 去熔融後混合物中的氣泡得成品。 上述的環氧樹脂A預熱時間為1 1. 5小時，溫度為55 65°C ，使得環氧樹脂A 熔融，從而變稀，便於其用量的稱取與控制。 上述的螢光粉與環氧樹脂A劑和固化劑B劑的混合時攪拌的速率為30 40rpm， 時間10 15分鐘；混合物至熔融狀態抽真空的加熱溫度為75 85t:、時間為5 10分 鍾；抽真空的真空度為:100 110帕。 本發明所述的環氧樹脂A劑和固化劑B劑是由環氧樹脂A與固化劑B劑按質量 比為l : l的比例組成；螢光粉為黃色螢光粉，且黃色螢光粉是受激發峰值波長為455 465nm。 本發明所述的藍色晶片加黃色螢光粉是根據其發光或受激發出的光在肉眼看來
呈現的顏色來定義的，其實其發光峰值波長會落在一個比較大的範圍內，本發明人通過進
一步的實驗發現，採用如下波長參數的晶片和螢光粉製造出的白光LED效果比較好發光
峰值波長為460 462. 5的藍色晶片，受激發峰值波長為455 465nm的黃色螢光粉。 本發明的環氧樹脂A劑和固化劑B劑是現有技術，市場可以買到得。 以下通過實施例對本發明的內容作進一步說明，但不應認為本發明的範圍僅限於
實施例，凡基於本發明上述內容所實現的技術均屬於本發明的範圍。 實施例 本發明的具體工藝步驟為 1)將環氧樹脂A在55 65t:預熱1 1. 5小時； 2)將螢光粉與環氧樹脂A劑和固化劑B劑按質量份數比為10 : 100 : 100份放
入混合器中，並在攪拌速率為30rpm，時間10分鐘的條件下均勻混合； 3)將螢光粉與環氧樹脂A劑和固化劑B劑組成的混合物在溫度為8(TC、時間為10
分鐘，並在100 110帕條件下抽真空除去熔融後混合物中的氣泡得成品。 上述的環氧樹脂A劑和固化劑B劑是由環氧樹脂A與固化劑B劑按質量比為1 : 1
的比例組成。 上述的螢光粉為黃色螢光粉，其受激發峰值波長為455 465nm之間，發光二極體 藍色晶片發光峰值波長為460 462. 5nm，根據國際標準1931CIE色圖，產生白光的最佳範 圍為，XY坐標分別X = 0. 28 0. 32mm， Y = 0. 28 0. 32mm。
權利要求
一種螢光粉膠體的製備方法，該方法工藝步驟為1)將環氧樹脂A在55～65℃的條件下預熱1～1.5小時；2)將螢光粉與預熱後的環氧樹脂A劑和固化劑B劑按質量份數比為6～15∶100∶100放入混合器中攪拌，使兩者形成均勻的混合物；3)將螢光粉與環氧樹脂A劑和固化劑B劑組成的混合物攪拌至熔融狀態，並抽真空除去熔融後混合物中的氣泡得成品。
2. 根據權利要求1所述的螢光粉膠體的製備方法，其特徵在於所述的環氧樹脂A預 熱時間為1 1. 5小時。
3. 根據權利要求2所述的螢光粉膠體的製備方法，其特徵在於所述攪拌的速率為 30 40rpm，時間10 15分鐘。
4. 根據權利要求3所述的螢光粉膠體的製備方法，其特徵在於所述的混合物加熱至熔融的加熱溫度為75 85t:、時間為5 10分鐘。
5. 根據權利要求4所述的螢光粉膠體的製備方法，其特徵在於所述的抽真空的真空 度為:100 110帕。
6. 根據權利要求1至6中任一項所述的螢光粉膠體的製備方法，其特徵在於所述的環氧樹脂A劑和固化劑B是由環氧樹脂A劑與固化劑B劑按質量比為1 : 1的比例組成。
7. 根據權利要求6所述的螢光粉膠體的製備方法，其特徵在於所述的螢光粉為黃色 螢光粉。
8. 根據權利要求7所述的螢光粉膠體的製備方法，其特徵在於所述的黃色螢光粉是受激發峰值波長為455 465nm的黃色螢光粉。
全文摘要
本發明公開了一種螢光粉膠體的製備方法，該方法工藝步驟為1)將環氧樹脂A劑在55～65℃預熱1～1.5小時；2)螢光粉與預熱後的環氧樹脂A劑和固化劑B劑按按質量份數比為6～15∶100∶100份放入混合器中，並在攪拌速率為30～40rpm，時間10～15分鐘的條件下均勻混合；3)將混合物在溫度為75～85℃、時間為5～10分鐘的條件下，抽真空除去混合物中的氣泡得成品。本發明將螢光粉與環氧樹脂A劑和固化劑B劑均勻混合製得的螢光粉膠體，使得螢光粉均勻地分散在螢光粉膠體內，將本發明用於產品可顯著提高了發光質量，光線均勻，一致性好，激發效率高，使發光二極體360°整體發光，沒有光線流失。
文檔編號C08L63/00GK101704988SQ20091019411
公開日2010年5月12日 申請日期2009年11月23日 優先權日2009年11月23日
發明者楊瑞焌 申請人:東莞市永興電子科技有限公司