一种聚碳酸酯树脂荧光复合材料及荧光LED灯罩的制备方法技术

技术编号:8296996 阅读:242 留言:0更新日期:2013-02-06 21:28
一种聚碳酸酯树脂复合荧光LED灯罩制作方法。传统的LED灯罩光效低、显色性不高。本发明专利技术中将聚碳酸酯树脂PC、YAG荧光粉、磷酸酯阻燃剂、抗氧剂、相容剂、着色剂、加工助剂按一定的比例,经特定的工艺制作出聚碳酸酯树脂复合荧光材料,然后将聚碳酸酯树脂复合荧光材料经注塑机加热、挤压、成型、冷却成一种聚碳酸酯树脂复合荧光LED灯罩。本发明专利技术延长LED的寿命、增加了能效利用、减小光扩散、降低了芯片温度和更小的热沉,用更低的能耗发出更多的光,提高了能效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种LED灯罩,具体地是一种聚碳酸酯树脂复合荧光材料的制作及利用聚碳酸酯树脂复合荧光材料制作LED灯罩的方法。
技术介绍
1990年日本科学家中村修二专利技术了蓝光LED,这为开发白光LED奠定了基础,1998年开发成功的白光LED,就是将蓝光GaN芯片和钇铝石榴石(YAG)荧光粉封装在一起做成。蓝光LED基片安装在碗形反射腔中,覆盖涂有YAG的环氧树脂薄层,LED基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收,另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合,得到高亮度白光。这种·通过蓝光LED+黄光荧光粉得到白光的方法,经过这几年的使用发现有多种缺陷I、电极工作时高热量使紧贴电极的荧光粉受热功能迅速衰减,光效减低;2、LED发光有指向性,光角狭窄,不易发散,通过多种方法扩大照射面后,耗电和造价会成几何级增加;3、目前做白光LED的环氧树脂封装工艺设备专业性太强,投入巨大,翻新过快,导致设备资源严重浪费(如目前深圳的封装厂有50%以上的倒闭);4、光线中缺少红波长,目前LED无法做到3000K以下,光线中兰波长过多,炫目致眼疲劳(目前争议很大);5、显色性不高,达不到Ra94以上水平;6、随着功率的增加,LED散热问题越来越突出,LED在工作中会放出大量的热,使管芯结温迅速上升,致封装的环氧树脂黄化,芯片功能衰减,严重影响LED的光电参数(目前LED只有15W以下的T4\T5直管和1-7W的小功率光源能与荧光灯抗衡,而且成本是荧光灯的5_10倍)。目前蓝光LED用灯罩的制备大都是采用玻璃或PC罩内静电喷涂等方法,其涂覆技术是通过配置浆膜层涂覆液将荧光粉与辉光剂等涂覆于透光罩内以达到提高透光率、消除眩光等目的,但是荧光粉仅在灯罩表面涂覆难以达到最大程度的均一性,工艺要求高且产率较低,成本昂贵,而且难以达到良好的激发光效,限制了产品的使用。用此种方法制作的蓝光LED灯罩工艺上,对蓝光LED灯罩的荧光粉的颗粒度,化合物的配比、时间、温度等因素有很高的要求,从灯罩中色度深浅、透明均匀、颗粒度大小等方面还不能满足蓝光LED荧光灯罩的要求。因此开发出成本低廉,制作简易、透光性匀光好的聚碳酸酯树脂复合材料,再通过低廉通用挤塑设备加工一次成形的蓝光LED专用灯罩十分必要,而且对推广LED照明意义重大。
技术实现思路
本专利技术针对目前复合材料灯罩对蓝光LED的光色转换的技术不足,提供一种聚碳酸酯树脂复合荧光LED灯罩制作方法,它较好的提升了 LED灯的均一性、透光率、柔和性。为实现以上目的,本专利技术采用如下技术方案 一种聚碳酸酯树脂复合荧光LED灯罩制作方法,灯罩是聚碳酸酯树脂荧光粉复合材料制成的。所述聚碳酸酯树脂荧光粉复合材料的组份为 聚碳酸酯树脂PC、YAG荧光粉、磷酸酯阻燃剂、抗氧剂、相容剂、着色剂、加工助剂;其重量百分比为:90 98% O. Γ3% O. 5 4% O. Γθ. 5% O. Γ % :0. 2 O. 5% :0. I 1%。所述的荧光粉为Ce和YAG荧光粉混合物,其粉粒平均直径小于15 μ m。所述聚碳酸酯树脂荧光粉复合材料的制作工艺为第一步,按重量百分比 90 98% O. Γ3% O. 5 4% O. Γθ. 5% O. Γ % :0. 2 O. 5% O.f 1%取聚碳酸酯树脂PC、YAG荧光粉、磷酸酯阻燃剂、抗氧剂、相容剂、着色剂、加工助剂;第二步,将配方中聚碳酸酯树脂与YAG荧光粉在高速混合机中集中搅拌混合3-8分钟;再按配方添加相应的助剂继续高速搅拌混合,待混合均匀后从高速混合机中取出混合料;第三步,将步骤二得到的混合物送入双螺杆或往复式单螺杆挤出设备内,同时加热到 260-295 °C 熔融; 第四步,将步骤3的熔融物从双螺杆或往复式单螺杆挤出设备挤出,再拉条,冷却,切粒,最后得到聚碳酸酯树脂荧光粉复合材料成品。所述阻燃剂为密胺焦磷酸盐、聚二甲基硅氧烷、聚甲基硅氧烷中的一种或几种混合物。所述抗氧剂为亚磷酸酯或受阻酚类,其中亚磷酸酯类抗氧剂为三乙基亚磷酸酯、三异丙基亚磷酸酯、三异葵基亚磷酸酯、三月月桂基亚磷酸酯、三苯基异三异葵基亚磷酸酯中的一种或几种组合;受阻酚类抗氧剂为1010、1076和168中的一种或两种组合。所述的相容剂为钛酸酯偶联剂TMC-201、TMC-101、TMC-311、TMC-114、TMC-TTS、铝酸酯偶联剂DL-411、硅烷偶联剂KH550、KH570、KH792、DL602中的一种或几种组合。所述的着色剂为二氧化钛、氧化铁、氧化锌、氧化锑钥红,喹吖啶酮红、黄光褐红喹吖啶酮颜、黄光褐红喹吖啶酮、紫红喹吖啶酮、四氯异吲哚啉酮中的一种或几种组合。所述的加工助剂为液体石蜡、硬脂酸、硅油、甲基硅油、硅脂滑石粉、乳化甲基硅油、各种金属皂中的一种或几种组合。所述LED灯罩制作方法为 将上述聚碳酸酯树脂荧光粉复合材料经注塑机加热、挤压、成型、冷却、修整即成一种聚碳酸酯树脂复合荧光LED灯罩。与现有技术相比,本专利技术具有如下有益效果 用上述方法制成的一种聚碳酸酯树脂复合突光LED灯罩,可将蓝光LED的蓝光转化为白光。这种将荧光粉与蓝光芯片分开,灯罩可以做成任意形状和颜色,以前LED存在的单向发光、发热造成的荧光粉衰减。这种将光学制造技术和荧光粉融合在一起,为照明生产提供了任意的几何图形、色温,为光源领域开拓了前所未有的灵活性和创造性,直接替换高昂投入的环氧树脂封装设备,大大减低了资金投入和资源浪费,为高成本的LED照明系统更新提供了基础; 多种原料的精确配比和充分的熔融混合,使灯罩的颜色均匀一致,在显指和寿命等方面有更优异的表现; 传统的不同色温和显指需准备不同的LED芯片和荧光粉配方,而且封装出的白光LED具有很大的色温偏差,良品率不高,本专利技术仅用一颗蓝光LED可演变多种色温和显指,且蓝光LED能效不断提高,因此此种灯罩可以轻易整合成一个新的照明系统; 本专利技术延长LED的寿命、增加了能效利用、减小光扩散、降低了芯片温度和更小的热沉,用更低的能耗发出更多的光,提高了能效。具体实施例方式通过下列实施例对本专利技术进行详述,但不对本专利技术构成限制. 制备方式如下 如本专利技术采用聚碳酸酯树脂荧光复合材料,由聚碳酸酯树脂、荧光粉、密胺焦磷酸盐、三异葵基亚磷酸酯、硅烷偶联剂KH550、二氧化钛及加工助剂组成。在具体实施过程中各组分及重量百分比见下表。权利要求1.一种聚碳酸酯树脂复合荧光LED灯罩制作方法,其特征在于所述聚碳酸酯树脂荧光粉复合材料的组份为 聚碳酸酯树脂PC、YAG荧光粉、磷酸酯阻燃剂、抗氧剂、相容剂、着色剂、加工助剂;其重量百分比为:90 98% O. I 3% O. 5 4% O. Γθ. 5% O. Γ % :0. 2 O. 5% :0· Γ % ; 所述的荧光粉为Ce和YAG荧光粉混合物,其粉粒平均直径小于15 μ m ; 所述聚碳酸酯树脂荧光粉复合材料的制作工艺为第一步,按重量百分比 90 98% O. Γ3% O. 5 4% O. Γθ. 5% O. Γ % :0. 2 O. 5% O. f 1%取聚碳酸酯树脂PC、YAG荧光粉、磷酸酯阻燃剂、抗氧剂、相容剂、着色剂、加工助剂; 第二步,将配方中聚碳酸酯树脂与YAG荧光粉在本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种聚碳酸酯树脂复合荧光LED灯罩制作方法,其特征在于所述聚碳酸酯树脂荧光粉复合材料的组份为:聚碳酸酯树脂PC、YAG荧光粉、磷酸酯阻燃剂、抗氧剂、相容剂、着色剂、加工助剂;其重量百分比为:90~98%:?0.1~3%:?0.5~4%:?0.1~0.5%:?0.1~1%:0.2~0.5%:0.1~1%;所述的荧光粉为Ce和YAG荧光粉混合物,其粉粒平均直径小于15μm;所述聚碳酸酯树脂荧光粉复合材料的制作工艺为:第一步,按重量百分比90~98%:?0.1~3%:?0.5~4%:?0.1~0.5%:?0.1~1%:0.2~0.5%:0.1~1%取聚碳酸酯树脂PC、YAG荧光粉、磷酸酯阻燃剂、抗氧剂、相容剂、着色剂、加工助剂;第二步,将配方中聚碳酸酯树脂与YAG荧光粉在高速混合机中集中搅拌混合3?8分钟;再按配方添加相应的助剂继续高速搅拌混合,待混合均匀后从高速混合机中取出混合料;第三步,将步骤二得到的混合物送入双螺杆或往复式单螺杆挤出设备内,同时加热到260?295℃熔融;第四步,将步骤3的熔融物从双螺杆或往复式单螺杆挤出设备挤出,再拉条,冷却,切粒,最后得到聚碳酸酯树脂荧光粉复合材料成品。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:丁兵陶海军易宇文
申请(专利权)人:建湖坤杰照明科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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