[发明专利]一种改善LED封装用荧光粉沉降性能的方法

说明书

技术领域

本发明属于LED封装材料改性领域。更具体地，涉及一种改善LED封装用荧光粉沉降性能的方法。

背景技术

LED（Light Emitting Diode），又称发光二极管，是一种能够将电能有效转化为光能的电子器件，具有高效节能、绿色环保等优点。LED自诞生以来，特别是上世纪九十年代白光LED的问世，给人们带来了全新的照明理念。与白炽灯、荧光灯等传统照明光源相比，白光LED具有寿命长、体积小、响应快、无污染、可靠性高、适用范围广等优点，此外，还可大大减少能耗，提高能量利用率。目前，白光LED已公认为最高效的照明技术，有望逐步取代白炽灯、荧光灯和高压气体放电灯成为第四代照明光源，白光LED市场前景巨大。

白光LED可以通过多种途径实现，其中荧光粉转换技术较为成熟，且成本低、工艺简单，产品综合性能较好，目前已成为白光LED的主要实现途径。荧光粉转换法是通过封装硅胶或环氧树脂将荧光粉封装在激发芯片表面，荧光粉受激发后发射荧光，这些荧光与剩余的激发光复合或激发光间复合产生白光，该方法不仅制备工艺简单，还可根据需要，通过改变芯片光强、荧光粉加入量对LED产品的照明效果进行调整。

LED产品中，荧光粉是非常关键的材料，它的性能及分布情况直接影响产品的综合性能，然而，荧光粉与封装胶等有机材料相容性较差，使其在封装胶中难以均匀分布，往往存在荧光粉团聚而导致材料的力学、光学性能下降现象；此外，在封装固化过程中，由于荧光粉与封装胶密度相差较大，往往会出现荧光粉沉降、分层等情况，这些问题也将导致产品光学一致性下降，不良率提高，生产成本增加等等。因此，通过对荧光粉包覆改性来解决沉降、分层等问题对白光LED行业意义重大。

偶联剂是一类分子中同时含有有机和无机两种反应性的化合物，偶联剂能够通过共价键将无机材料和有机材料有效连接起来，因此常通过偶联剂预处理无机粒子，改善分散性、增强结合力；然而，白光LED封装胶体系中，荧光粉表面活性较低，在一定程度上限制了偶联剂改性应用，可预先在其表面包覆一层二氧化硅，增加表面羟基含量，再通过偶联剂缩合反应在其表面引入功能基团，达到改性目的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有LED封装用荧光粉性能缺陷以及改性技术的不足，提供一种能够增加提高LED封装用荧光粉稳定性、改善其沉降性能的方法。

本发明的目的是提供一种改善LED封装用荧光粉沉降性能的方法。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种改善LED封装用荧光粉沉降性能的方法，通过二氧化硅（SiO₂）包覆处理在荧光粉表面引入硅羟基，提高表面反应活性，随后采用偶联剂在其表面接枝改性，处理后的荧光粉在封装胶中相容性、稳定性增加，产品一致性提高。所述改善LED封装用荧光粉沉降性能的方法的步骤如下：

S1.按照荧光粉：水-乙醇溶液=0.1~5g：50mL的比例，将二者混合，超声分散均匀后，滴加氨水，调节pH值，得到悬浊液；

S2.搅拌下，将正硅酸乙酯、乙醇的混合液滴入S1悬浮液中，滴加过程中通过控制体系的pH值恒定，充分反应后，用乙醇洗涤3～5次，于50～120℃真空烘箱中干燥处理2～12 h，得到二氧化硅包覆的荧光粉；

S3.按照二氧化硅包覆荧光粉：偶联剂=10g：0.01g～1g的比例，将三者混合均匀，机械搅拌下加热进行反应，洗涤、干燥后得到改性荧光粉。

其中，优选地，S1所述荧光粉为铝酸盐类荧光粉和硅酸盐类荧光粉。

更优选地，S1所述荧光粉为YAG[Y₃Al₅O₁₂:Ce, Ca, Cd]、TAG[Tb₃Al₅O₁₂:Ce, Ca, Cd]或BOSE[(Sr, Ba, Ca)₂SiO₄:Eu]。

优选地，S1所述超声的时间为5～20min，功率为100~300 w。

优选地，S1所述水-乙醇溶液通过滴加氨水调节pH值至8～11；

优选地，S1所述水-乙醇溶液为去离子水-乙醇溶液，按照体积比，去离子水：乙醇=0.1～5：10。

优选地，S2所述反应的时间为4～8h。