[发明专利]硅胶透镜及其制备方法、含有其的LED发光器件

说明书

技术领域

本发明涉及LED照明领域，具体而言，涉及一种硅胶透镜及其制备方法、含有其的LED发光器件。 

背景技术

目前，实现白光LED的技术路线可分为两大类：第一类是芯片+荧光类物质组合发白光，包括蓝光芯片+荧光粉、紫外芯片+荧光粉、蓝绿芯片+荧光粉、紫光芯片+荧光粉；第二类是芯片自身或组合发白光，包括ZnSe为衬底的LED直接发白光、两个以上芯片发白光、同一衬底上形成多个发光层。 

纯芯片组合发白光的技术路线存在绿光和红光出光效率低且稳定性差的问题。造成绿光发光效率低的主要原因在于绿色荧光粉中铟的含量难以提高，所以芯片组合混光均匀性不佳。因此，目前的主流技术路线是芯片与荧光类物质组合发白光。 

尽管芯片与荧光类物质组合为当前主要技术路线，但仍需要解决以下两个方面的问题：一是蓝黄光LED缺失红光部分，因而很难发出具有高显色性白光；二是紫外光LED加RGB荧光粉能够产生很好的显色性，但荧光粉的效率不高。另外，现有LED的技术是将荧光粉层与蓝色芯片封装在一起，使用过程中，芯片的发热和荧光粉层的发热汇聚在一起导致芯片和荧光粉工作温度过高，进而降低芯片和荧光粉的效率，导致光效降低。 

发明内容

本发明旨在提供一种硅胶透镜及其制备方法、含有其的LED发光器件，以解决现有技术中LED发光器件光效低的问题。 

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种硅胶透镜，硅胶透镜包括质量比为1：3~7：40~50的量子点高分子分散体、荧光粉和硅胶，量子点高分子分散体中量子点材料的质量百分含量为0.01~10%。 

进一步地，上述量子点材料选自元素周期表中第Ⅱ主族与第Ⅵ主族中的元素形成的第化合物、第Ⅲ主族与第Ⅴ主族中的元素形成的第二化合物中的任意一种、第一化合物和/或第二化合物中的多种包覆形成的核壳结构化合物或者掺杂纳米晶，第一化合物包括：CdSe、CdTe、MgS、MgSe、MgTe、CaS、CaSe、CaTe、SrS、SrSe、SrTe、BaS、BaSe、BaTe、ZnS、ZnSe、ZnTe和CdS；第二化合物包括：GaN、GaP、GaAs、InN、InP和InAs。 

进一步地，上述荧光粉为YAG荧光粉。 

进一步地，上述量子点材料分散在硅胶中。 

进一步地，上述硅胶透镜包括具有荧光粉的硅胶件和位于硅胶件的内表面或外表面且具有量子点高分子分散体的量子点材料层。 

进一步地，上述硅胶透镜呈半球形的碗状结构。 

根据本发明的另一方面，还提供了一种LED发光器件，该LED发光器件包括一个或多个封装体，封装体包括：封装基板；封装壳体，一端具有开口，且开口端固定在封装基板上；LED芯片，固定在封装基板上由封装壳体的开口端围成的区域内；LED基板，一个或多个封装体的封装基板远离LED芯片的一侧固定在LED基板上；上述LED发光器件还包括硅胶透镜，该硅胶透镜为上述的硅胶透镜，硅胶透镜的一端具有开口，且开口端固定在LED基板上，封装体设置在LED基板上由硅胶透镜的开口端围成的区域内，且与硅胶透镜的内壁之间具有间隙。 

进一步地，上述硅胶透镜与LED芯片之间具有10~50mm的距离。 

根据本发明的又一方面，还提供了一种硅胶透镜的制备方法，上述制备方法包括：步骤A、将质量比为1：3~7：40~50的量子点高分子分散体、荧光粉和硅胶混合形成混胶；步骤B、将混胶置入硅胶透镜的成型模具中，并抽真空至无肉眼可见的气泡；以及步骤C、将经过步骤B处理的混胶注塑成型得到硅胶透镜。 

进一步地，上述量子点高分子分散体为分散有量子点材料的丙烯酸酯类树脂、有机硅氧烷树脂、丙烯酸酯改性聚氨酯、丙烯酸脂改性有机硅树脂或环氧树脂。 

进一步地，控制上述步骤A的混合过程中量子点高分子分散体、荧光粉与硅胶形成的混合体系的温度低于40℃。 

进一步地，上述步骤B中将经过抽真空的混胶在80~200℃下干燥1~60min。 

根据本发明的又一方面，还提供了一种硅胶透镜的制备方法，上述制备方法包括：步骤a、将荧光粉和硅胶制备成荧光粉硅胶透镜；步骤b、在荧光粉硅胶透镜的内表面或外表面涂覆量子点高分子分散体形成量子点材料层，得到硅胶透镜。 

进一步地，上述量子点高分子分散体为分散有量子点材料的丙烯酸酯类树脂、有机硅氧烷树脂、丙烯酸酯改性聚氨酯、丙烯酸脂改性有机硅树脂或环氧树脂。