專利名稱：一種高可靠高效率的led封裝用熒光玻璃及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于LED封裝技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高可靠高效率的LED封裝用熒光玻璃及其制備方法。
背景技術(shù)：
LED發(fā)光固體照明是未來發(fā)展的必然趨勢，LED的流明效率已經(jīng)超過2001m/W，普通熒光燈的流明效率為851m/W，白熾燈的流明效率為151m/W，因此LED必定會隨著成本的降低和效率的提高而進入普通照明領(lǐng)域。LED的理論壽命為10萬小時，但目前一般只有I萬小時左右，主要原因在于封裝材料的老化和失效?，F(xiàn)有技術(shù)中，LED的封裝材料采用硅膠混合熒光粉，然后涂覆在LED芯片表面，必須預(yù)先將熒光粉與硅膠混合均勻，這就要求熒光粉的顆粒粒度要小(小于15pm)又要一 致性好，同時還需要添加光散射劑等以提高光的均勻度，否則會導(dǎo)致熒光粉沉降不勻，造成LED出光不均勻和漏光現(xiàn)象，其不足之處在于硅膠水汽透過率大于30g/m2 *24h，硅膠易受紫外線和熱的老化作用，從而導(dǎo)致封裝材料老化速度加快，進而影響到整個LED的發(fā)光效率和使用壽命。另一方面，由于熒光粉的發(fā)光效率與熒光粉顆粒的大小成正比，其封裝顆粒粒度小于15 Pm，限制了 LED的發(fā)光效率，同時，制備過程中熒光粉與硅膠的混合分散性不容易控制，并且熒光粉的涂覆工藝要嚴格控制，因此制備難度高。

發(fā)明內(nèi)容
解決的技術(shù)問題提供一種高可靠高效率的LED封裝用熒光玻璃及其制備方法，熒光玻璃粉漿料涂覆在超白玻璃襯底上并經(jīng)熱處理后，所述熒光玻璃粉漿料固化在超白玻璃襯底上，熒光玻璃粉涂層與超白玻璃襯底形成完整的一體，能克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，能采用大顆粒(粒度大于15 u m)熒光粉，能實現(xiàn)熒光粉顆粒均勻分布，實現(xiàn)LED封裝過程簡單化，并且封裝后具有極低的水汽透過率(小于10_4g/m2 *24h)，還能減少紫外線照射對封裝材料的老化作用。采用的技術(shù)方案一種高可靠高效率的LED封裝用熒光玻璃的制備方法，具有超白玻璃襯底，其一側(cè)表面上涂覆有熒光玻璃粉漿料，經(jīng)熱處理后，其固化在超白玻璃襯底上，熒光玻璃粉涂層厚度為20 300 iim，其與超白玻璃襯底形成完整的一體，熒光玻璃粉漿料的原料組分及質(zhì)量份數(shù)比為，熒光粉8 20份；低熔點玻璃粉30 70份；松油醇5 20份；非水性丙烯酸樹脂2 12份；環(huán)己烷3 4份，具體制備工藝如下第一，將所用量的熒光粉、低熔點玻璃粉、松油醇、非水性丙烯酸樹脂及環(huán)己烷混合在一起，得熒光玻璃粉漿料，在300 350轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速下攪拌50 90分鐘，形成混合均勻的可涂覆漿料；第二，將“第一”中所制備的可涂覆漿料采用絲網(wǎng)印刷、輥涂或噴涂涂覆在超白玻璃襯底的一側(cè)表面上，之后在空氣氣氛下對涂覆有可涂覆漿料的超白玻璃進行整體熱處理，熱處理的溫度為350 600°C，熱處理時間為20 150分鐘，最后制成所述的LED封裝用熒光玻璃。按上述方法制備的LED封裝用熒光玻璃，用于封裝LED，其水汽透過率小于l(T4g/m2 24h，對325nm以下紫外光具有阻擋作用，白光LED發(fā)光效率為1411m/W ;超白玻璃襯底的一側(cè)表面上涂覆有熒光玻璃粉漿料，經(jīng)熱處理后，其固化在超白玻璃襯底上，熒光玻璃粉涂層厚度為20 300 u m，其與超白玻璃襯底形成完整的一體；熒光玻璃粉漿料的原料組分及質(zhì)量份數(shù)比為，熒光粉8 20份；低熔點玻璃粉30 70份；松油醇5 20份；非水性丙烯酸樹脂2 12份；環(huán)己烷3 4份。有益效果由于本發(fā)明中具有超白玻璃襯底，因此水汽透過率小于10_4g/m2 24h，并且對325nm以下紫外光具有阻擋作用，因此，用于封裝LED后封裝材料不易老化和失效，LED封裝后的使用壽命可達5 8萬小時；由于所述含突光粉的混合衆(zhòng)料中不含娃膠,突光粉易于分 散均勻，并且通過涂覆及熱處理工藝固定在超白玻璃襯底上，因此，可采用大顆粒熒光粉，其粒度可大于15 Pm，因此，用于封裝LED后，能提高白光LED的發(fā)光效率達1411m/W，比現(xiàn)有技術(shù)中的白光LED發(fā)光效率(1301m/W)提高8%以上；本發(fā)明中所述制備方法工藝指標易于控制，便于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，同時所述LED封裝用熒光玻璃能實現(xiàn)LED封裝過程簡單化，降低封裝成本，提聞使用壽命。


圖I、所述LED封裝用熒光玻璃的橫截面結(jié)構(gòu)示意具體實施例方式如圖I所示，I-超白玻璃襯底；2_熒光玻璃粉涂層；3_熒光粉顆粒。所述LED封裝用熒光玻璃在制備過程中，經(jīng)熱處理后，熒光玻璃粉涂層2與超白玻璃襯底I形成完整的一體。本發(fā)明中所用原材料的選用及規(guī)格如下，并且均為市購超白玻璃襯底，厚度I 5mm，水汽透過率(WVTR)小于lO'/m2 24h，含F(xiàn)e2O3小于160ppm，可見光透過率大于90 %，鋼化玻璃、半鋼化玻璃或普通玻璃，深圳南方玻璃廠生產(chǎn)。熒光粉8 20份，優(yōu)選10 15份，激發(fā)波長范圍為300 500nm，發(fā)射波長范圍為400 700nm，熒光粉顆粒粒度為15 50 y m，優(yōu)選15 35 y m，熒光粉包括以下各體系材料制備的熒光粉鈰摻雜釔鋁石榴石體系(YAG = Ce)，銪摻雜硅酸鹽體系(Sr2SiO1 = Eu)，銪摻雜氮化物體系(Sr2Si5N8: Eu)，銪摻雜氮氧化物體系(SrSi2N2O2: Eu)，銪摻雜硫化物體系(CaSiEu)或二種(含二種)以上體系材料制備的熒光粉的組合。低熔點玻璃粉30 70份，優(yōu)選40 60份，產(chǎn)品型號SHBF_160，廣州市新稀冶金化工有限公司生產(chǎn)；粒度為微米級，熔點小于600°C。松油醇(CltlH18O)5-20 份，優(yōu)選 8 I8 份。非水性丙烯酸樹脂2 12份，優(yōu)選4 10份，產(chǎn)品型號A2_5386C，阿托茲精細化工有限公司生產(chǎn)。環(huán)己烷(C6H12) 3 4 份。實施例I.采用厚度為2mm普通超白玻璃為襯底；將粒度為22 ii m的鋪摻雜釔招石槽石(YAGiCe) 12份、低熔點玻璃粉50份、松油醇15份、非水性丙烯酸樹脂8份、環(huán)己烷3. 4份 混合在一起得熒光玻璃粉漿料，將混合好的熒光玻璃粉漿料在300 350轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速下攪拌70分鐘，形成混合均勻得可涂覆漿料，之后以絲網(wǎng)印刷方法將可涂覆漿料印刷到所述超白玻璃襯底一側(cè)的表面上，之后置于高溫?zé)Y(jié)爐內(nèi)進行熱處理，在360°C下，維持30分鐘，熒光玻璃粉漿料即固化在超白玻璃襯底上，熒光玻璃粉涂層厚度為30 u m,從而得到所述LED封裝用熒光玻璃。將制備的所述LED封裝用熒光玻璃按所需尺寸切割后，即能通過一薄層硅膠封裝于LED芯片上方，實現(xiàn)白光LED的封裝。實施例2 9依次按表一中所述的工藝條件，且均按實施例I所述的方法進行。與現(xiàn)有技術(shù)中LED封裝后的對比效果如下現(xiàn)有技術(shù)中LED封裝材料采用硅膠與熒光粉混合，其水汽透過率大于30g/m2 24h，白光LED發(fā)光效率為1301m/W，并且受紫外線照射老化影響。采用本發(fā)明中所述LED封裝用熒光玻璃，其水汽透過率小于10_4g/m2 24h，白光LED的發(fā)光效率為1411m/W，并且不受紫外線照射老化影響。所述熒光玻璃涂層厚度為20 300 ii m是指經(jīng)熱處理固化燒結(jié)后的厚度。表一原料選用
權(quán)利要求
1.一種高可靠高效率的LED封裝用熒光玻璃的制備方法，具有超白玻璃襯底，其一側(cè)表面上涂覆有熒光玻璃粉漿料，經(jīng)熱處理后，其固化在超白玻璃襯底上，熒光玻璃粉涂層厚度為20 300 iim，其與超白玻璃襯底形成完整的一體，熒光坡璃粉漿料的原料組分及質(zhì)量份數(shù)比為，熒光粉8 20份；低熔點玻璃粉30 70份；松油醇5 20份；非水性丙烯酸樹脂2 12份；環(huán)己烷3 14份，具體制備工藝如下 第一，將所用量的熒光粉、低熔點玻璃粉、松油醇、非水性丙烯酸樹脂及環(huán)己烷混合在一起，得熒光玻璃粉漿料，在300 350轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速下攪拌50 90分鐘，形成混合均勻的可涂覆漿料； 第二，將“第一”中所制備的可涂覆漿料采用絲網(wǎng)印刷、輥涂或噴涂涂覆在超白玻璃襯底的一側(cè)表面上，之后在空氣氣氛下對涂覆有可涂覆漿料的超白玻璃進行整體熱處理，熱處理的溫度為350 600°C，熱處理時間為20 150分鐘，最后制成所述的LED封裝用熒光玻璃。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法制備的一種高可靠高效率的LED封裝用熒光玻璃，用于封裝LED，其水汽透過率小于lO'/m2以下紫外光具有阻擋作用，白光LED發(fā)光效率為1411m/W ;超白玻璃襯底的一側(cè)表面上涂覆有熒光玻璃粉漿料，經(jīng)熱處理后，其固化在超白玻璃襯底上，熒光玻璃粉涂層厚度為20 300 iim，其與超白玻璃襯底形成完整的一體；熒光玻璃粉漿料的原料組分及質(zhì)量份數(shù)比為，熒光粉8 20份；低熔點玻璃粉30 70份；松油醇5 20份；非水性丙烯酸樹脂2 12份；環(huán)己烷3 4份。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高可靠高效率的LED封裝用熒光玻璃，其特征在于超白玻璃的厚度為I 5mm，其水汽透過率(WVTR)需要低于KT1 g/m2 24h ;熒光粉的激發(fā)波長范圍為300nm 500nm，發(fā)射波長范圍為400 700nm，熒光粉的粒度范圍為15 50 y m。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種高可靠高效率的LED封裝用熒光玻璃，其特征在于所述熒光粉包括以下各體系材料制備的熒光粉，鈰摻雜釔鋁石榴石體系(YAG:Ce)，銪摻雜硅酸鹽體系(Sr2SiO1 = Eu),銪摻雜氮化物體系(Sr2Si5N8 = Eu),銪摻雜氮氧化物體系(SrSi2N2O2 = Eu),銪摻雜硫化物體系(CaS = Eu)或二種(含二種)以上體系材料制備的熒光粉的組合。
全文摘要
一種高可靠高效率的LED封裝用熒光玻璃及其制備方法屬于LED封裝技術(shù)領(lǐng)域；以超白玻璃為襯底涂覆熒光玻璃粉漿料，經(jīng)熱處理固化燒結(jié)制成，熱處理條件為空氣氣氛下，熱處理的溫度為350～600℃，熱處理時間為20～150分鐘，所述漿料組分及質(zhì)量份數(shù)比為粒度為15～50μm的熒光粉8～20份；低熔點玻璃粉30～70份；松油醇5～20份；非水性丙烯酸樹脂2～12份；環(huán)己烷3～4份；用于LED封裝，水汽透過率(WVTR)低于10-4g/m2·24h，白光LED發(fā)光效率為141lm/W，且不受紫外線照射老化影響，便于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，能實現(xiàn)LED封裝過程簡單化，降低封裝成本，提高使用壽命。
文檔編號C03C17/00GK102730980SQ201210228419
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月4日
發(fā)明者張國生 申請人:張國生