一种新型有机硅封装的高亮度LED灯制造技术

本发明专利技术提供了一种新型有机硅封装的高亮度LED灯，包括LED芯片，包裹LED芯片的封装材料，所述封装材料中混有荧光粉。提供本发明专利技术提供的LED灯采用特制的荧光粉和封装胶，该荧光粉在收到紫外和紫光激发时能够发射出蓝光、红光和近红外光，形成白光，显色指数高，可以做到Ra≥80，激发光谱长，光通量高；该封装胶具有高透光率、高折射率、高热稳定性、高粘结性等特点，其制备工艺简单，重复性好，产品质量可控，产物杂质含量低，适于工业化生产。

A new type of high brightness LED lamp with silicone package

【技术实现步骤摘要】
一种新型有机硅封装的高亮度LED灯
本专利技术属于照明材料领域，特别涉及一种新型有机硅封装的高亮度LED灯。
技术介绍
半导体照明技术是21世纪最具有发展前景的高科技领域之一，而发光二极管(LightEmittingDiode，以下简称LED)是其核心技术。LED是一类能直接将电能转化为光能的发光元件，由于它具有工作电压低、耗电量小、发光效率高、发光响应时间极短、光色纯、结构牢固、抗冲击、耐振动、性能稳定可靠、重量轻、体积少和成本低等一系列特性。LED照明具有体积小、亮度高、能耗低的特点，有望取代白炽灯荧光灯，成为主流的室内照明光源，因而得到了广泛的应用和突飞猛进的发展。LED发光主要结构包括有源发光器件(LED芯片)，以及包裹所述LED芯片的封装材料，所述封装材料中混有荧光粉。LED发光体结构中，除了LED芯片，其灌装材料也是决定其是否能用于实际生产生活的重要因素之一。灌封胶常用于电子元件导热、粘接、密封、灌封以及涂覆保护等等，主要起到防潮、防尘、防腐、防震以及提高模块的稳定性等功效。特别是白光大功率LED的出现，由于其体积小、功率大、亮度高、使用时间长，对所罐装的材料提出了更为苛刻的光学性能，化学性能要求。抗色变、高透明、耐高温，使用寿命长，是LED封装胶首选的必要条件。目前普通的大功率LED封装胶是以透明的双酚A型环氧树脂为主构成的，但是由于环氧树脂的耐热性、抗色变性、透光稳定性、散热性等多方面的性能都不能满足现有大功率LED封装所必备的性能指标，因此必须找到具有更优良的材料来满足大功率LED封装的要求。目前应用较多的为环氧树脂类灌封胶，环氧类灌封胶在应用时最大的缺陷就是导热性差、粘度大，降低了器件的使用寿命。为了适用市场需要，很有必要对传统的环氧树脂灌封胶进行改性处理，以期获得令人满意的封装效果。《LED用环氧树脂灌封胶的研究》一文以双酚A环氧树脂作为主体材料，用聚氨酯作为增韧剂，使用低粘度的混合胺类固化剂和环氧活性稀释剂，制备得到了黏度小、透光性好、力学性能佳的产品，然而这类改性环氧类灌封胶导热效果差，不够环保；《ZnO在Al2O3/导热环氧树脂灌封胶中的应用研究》一文利用导热无机填料对环氧树脂进行改性处理，在一定程度上提升了环氧树脂的导热性，然而其力学性能却有下降趋势，粘度变大。有机硅树脂类封装胶是近几年来才兴起的，现有的有机硅封装胶多是双组份加成型的有机硅树脂为主构成的，这种有机硅树脂虽具有的折光率高、透光性好、抗色变等优点。但是这种有机硅封装胶的粘结性能和耐高温性能较差，而且生产成本高。将其封装大功率LED后，导致LED寿命短。LED灯丝封装目前采用的主要是折射率为1.41的甲基有机硅体系触变胶。如果采用折射率1.53左右的苯基有机硅体系，则可以减小封装胶与芯片的折射率差异，减小全反射，大幅提高出光效率。但是LED灯丝灯由于结构所限，没有散热体，只能靠球泡内的惰性气体进行热传导，这就造成了相比于其他封装形式，LED灯丝工作温度要更高，6w的LED灯丝灯结温就可以达到120℃以上。而苯基有机硅体系由于刚性大，长期在高温下工作时，硬度会有大幅度上升，韧性则会变差。在灯丝上表现出来的结果就是封装胶易开裂，轻则导致光效降低、溢蓝光，重则导致金线断裂，出现死灯。因此，有关苯基有机硅在LED灯丝上的应用的报道也较少。因此，亟需开发新型的封装材料。
技术实现思路
技术问题：为了解决现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种新型有机硅封装的高亮度LED灯。技术方案：本专利技术提供了一种新型有机硅封装的高亮度LED灯，包括LED芯片，包裹LED芯片的封装材料，所述封装材料中混有荧光粉；所述荧光粉为高亮度LED灯用荧光粉，其化学式为：硫酸钡包覆的碳纳米点·(Lu,Y)3(Al,Ga)5O12·SrLiAl3N4:Eu2+,Ce2+。所述封装材料为高亮度LED灯用封装材料，所述高亮度LED灯用封装材料其结构式如下所示：优选地，所述高亮度LED灯用荧光粉的制备方法，包括以下步骤：(1)硫酸钡包覆的碳纳米点的制备：按现有技术方法制备碳纳米点溶液，将可溶性钡盐和可溶性硫酸盐溶于碳纳米点溶液中，搅拌，即得硫酸钡包覆的碳纳米点溶液；将硫酸钡包覆的碳纳米点溶液离心、洗涤、烘干、研磨，即得硫酸钡包覆的碳纳米点；(2)按荧光粉化学式称取原料，其中，金属原料为金属氧化物、金属碳酸盐，硅原料为二氧化硅粉末、偏硅酸或原硅酸；(3)采用行星球磨机将硅原料进行球磨；(4)在球磨后的硅原料中继续加入金属原料继续球磨；(5)将球磨后的原料置于高温电阻炉中，在活性炭存在下，烧结；(6)将步骤(5)得到的烧结体加入行星球磨机中球磨至颗粒尺寸1-5μm，再加入硫酸钡包覆的碳纳米点，继续球磨，即得。步骤(1)中，所述可溶性钡盐为氯化钡或硝酸钡；所述可溶性硫酸盐为硫酸钾或硫酸钠；所述碳纳米点溶液的浓度在2.5mg/mL以下；所述碳纳米点与可溶性钡盐、可溶性硫酸盐的总质量比为(0.001-0.1):1。步骤(3)中，球磨至5-20目。步骤(4)中，加热条件为：200-300℃/h的加热速度加热到1100-1400℃，保温1-2h，再以2-5℃/min的降温速率降至室温。优选地，所述高亮度LED灯用封装材料，由化合物A、化合物B、化合物C制得，其中，化合物A为化合物B为化合物C为化合物D为化合物E为更优选地，所述高亮度LED灯用封装材料的制备方法，包括以下步骤：(1)中间体制备：将化合物A、化合物B、化合物C，加入单官能团封头剂化合物D，在氢氧化钡催化剂作用下反应，即得；(2)封装材料的制备：将步骤(1)制得的中间体和化合物E，在Pt催化剂作用下，通过硅氢化加成反应即得；反应式如下：步骤(1)中，反应温度为60-90℃，反应时间为1-3h。步骤(2)具体为，将化合物A、化合物B、化合物C、化合物D混合均匀，作为反应物，加入蒸馏水和一水合氢氧化钡催化剂，加热搅拌条件下水解缩合反应，反应后加压抽滤，即得。步骤(2)中，反应温度为60-90℃，反应时间为2-4h；反应物和蒸馏水的质量比为(1—3)：2。有益效果：本专利技术提供的LED灯采用特制的荧光粉和封装胶，该荧光粉在收到紫外和紫光激发时能够发射出蓝光、红光和近红外光，形成白光，显色指数高，可以做到Ra≥80，激发光谱长，光通量高；该封装胶具有高透光率、高折射率、高热稳定性、高粘结性等特点，其制备工艺简单，重复性好，产品质量可控，产物杂质含量低，适于工业化生产。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1-1高亮度LED灯用荧光粉，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型有机硅封装的高亮度LED灯，其特征在于：包括LED芯片，包裹LED芯片的封装材料，所述封装材料中混有荧光粉；/n所述荧光粉为高亮度LED灯用荧光粉，其化学式为：硫酸钡包覆的碳纳米点·(Lu,Y)

【技术特征摘要】
1.一种新型有机硅封装的高亮度LED灯，其特征在于：包括LED芯片，包裹LED芯片的封装材料，所述封装材料中混有荧光粉；
所述荧光粉为高亮度LED灯用荧光粉，其化学式为：硫酸钡包覆的碳纳米点·(Lu,Y)3(Al,Ga)5O12·SrLiAl3N4:Eu2+,Ce2+。
所述封装材料为高亮度LED灯用封装材料，所述高亮度LED灯用封装材料其结构式如下所示：





2.根据权利要求1所述的一种新型有机硅封装的高亮度LED灯，其特征在于：所述高亮度LED灯用荧光粉的制备方法，包括以下步骤：
(1)硫酸钡包覆的碳纳米点的制备：按现有技术方法制备碳纳米点溶液，将可溶性钡盐和可溶性硫酸盐溶于碳纳米点溶液中，搅拌，即得硫酸钡包覆的碳纳米点溶液；将硫酸钡包覆的碳纳米点溶液离心、洗涤、烘干、研磨，即得硫酸钡包覆的碳纳米点；
(2)按荧光粉化学式称取原料，其中，金属原料为金属氧化物、金属碳酸盐，硅原料为二氧化硅粉末、偏硅酸或原硅酸；
(3)采用行星球磨机将硅原料进行球磨；
(4)在球磨后的硅原料中继续加入金属原料继续球磨；
(5)将球磨后的原料置于高温电阻炉中，在活性炭存在下，烧结；
(6)将步骤(5)得到的烧结体加入行星球磨机中球磨至颗粒尺寸1-5μm，再加入硫酸钡包覆的碳纳米点，继续球磨，即得。


3.根据权利要求2所述的一种新型有机硅封装的高亮度LED灯，其特征在于：步骤(1)中，所述可溶性钡盐为氯化钡或硝酸钡；所述可溶性硫酸盐为硫酸钾或硫酸钠；所述碳纳米点溶液的浓度在2.5mg/mL以下；所述碳纳米点与可溶性钡盐、可溶性硫酸盐的总质量比为(0.001-0.1):1。


4.根据权利要求2所述的一种新型有机硅封装的高亮度LED灯，...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭文曦，
申请(专利权)人：南京众慧网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32