CN107446573A - 一种uv激发白光led用荧光粉及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于LED灯白光荧光粉技术领域,尤其涉及一种UV激发白光LED用荧光粉及其制备方法,采用红光荧光粉、绿色荧光粉和蓝色荧光粉三色荧光粉按照合理的配比混合而成制备白光LED,通过紫外光激发产生白光,制备方法简单合理,制备成本低;荧光粉对应的色纯度高,紫外激发产生的白光光谱理想,色彩饱满程度达到90%以上,显色指数高,发光效果高,色温可调。
Description
技术领域
本发明属于LED灯白光荧光粉技术领域,尤其涉及一种UV激发白光LED用荧光粉及其制备方法。
背景技术
近年来,随着发光二极管(LED)的发光效率的逐渐提高及成本的逐渐下降,LED作为一种新型的蓝色环保型固体照明光源,是一种能够将电能转化为可见光的固态半导体材料,与其他光源相比,LED具有节能、安全、寿命长、能耗低、发热少、亮度高、防水、防震、易调光、光束集中、维护方便等优点,已经成为现代照明发展及未来的必然趋势,白光LED被称为“21世纪蓝色光源”。
目前,氮化镓基LED获得白光主要方法有:蓝光LED+黄色荧光粉、三色LED合成白光、紫光LED+三色荧光粉3种办法。已经商用的白光LED是利用发射450-470纳米蓝光的GaN基质LED芯片和表面涂覆的蓝光激发黄光发射的荧光粉,主要是铈掺杂的铝酸钇荧光粉。这种商用的荧光粉也存在一些缺点,主要是较差的色饱和度和色温的不稳定性。色饱和度较差是由于白光中缺少红光部分,色温的不稳定性是由于长时间使用使LED和荧光粉性能退化导致的。
紫外激发白光LED光源是通过LED光激发红、蓝、蓝三基色的荧光粉而产生各色荧光,再混合这些荧光和LED光实现的。这种白光LED由于三基色俱全,因而具有高的显色指数,高的发光效果,且色温可调,而且这一荧光体系很容易获得,从而使这种方式成为当下的研究重点和热点,并有望成为未来白光LED光源研究的主导方向。
采用紫外LED作为激发源配合红蓝荧光粉制备白光LED,由于不同基质的荧光粉之间存在着辐射再吸收,会增加能量损耗,降低发光效率,因此紫外LED激发的单相荧光粉成为主流发展趋势;已见报道的紫外LED激发单相荧光粉有很多,如申请号CN106929011A的中国发明专利中提供了一种紫外LED激发的白光荧光粉,其化学通式为M1-x-y- zSmxTbyTmzAlSiN3-2(x+y+z)/2,其中:M为Ca、Sr、Ba中的至少一种,0.001≤x≤0.2,0.001≤y≤0.1,0.001≤z≤0.2,所述白光荧光粉在波长250-390nm紫外光激发下可发射白光,其激发光波长较短,且激发光谱范围宽。
发明内容
发明目的:为了克服以上问题,本发明的目的是提供一种UV激发白光LED用荧光粉及其制备方法。
技术方案:本发明的其中一个目的在于提供一种UV激发白光LED用荧光粉,包括以下重量份的组分:红光荧光粉2-6份、绿光荧光粉1-3份、蓝光荧光粉1-3份,其中所述的红光荧光粉为稀土硼酸盐基荧光粉,所述的绿光荧光粉为氮氧化物、硫化物、铝酸盐、磷酸盐的一种或多种混合物,所述的蓝光荧光粉为硼铝酸盐或氟硅酸盐的一种或多种混合物。
优选地,所述的红光荧光粉、绿光荧光粉及蓝光荧光粉的平均粒径均为5-20μm。
优选地,本发明另一个目的在于提供一种白光LED制备方法,包括以下步骤:称取红光荧光粉2-6份、绿光荧光粉1-3份、蓝光荧光粉1-3份,其中所述的红光荧光粉为稀土硼酸盐基荧光粉,所述的绿光荧光粉为氮氧化物、硫化物、铝酸盐、磷酸盐的一种或多种混合物,所述的蓝光荧光粉为硼铝酸盐或氟硅酸盐的一种或多种混合物,将上述荧光粉分别与胶体混合得到红荧光胶、绿荧光胶及蓝荧光胶,紫外光源为紫外LED芯片连接于基板制成,将红荧光胶、绿荧光胶和蓝荧光胶制成点阵单元间隔排列覆盖于紫外LED芯片上,外表覆盖保护层后封胶,即得UV激发白光LED。
优选地,所述的胶体为硅胶,荧光粉的质量占荧光粉与硅胶总质量的35-45%。
优选地,所述的混合采用球磨混合,加入的磨球为直径5-8mm与直径3-5mm按照重量比(1-3):(2-6)进行混合而成。
优选地,所述的球磨混合温度为35-55℃。
优选地,所述的白光LED由紫外光激发而发出白光。
上述技术方案可以看出,本发明具有如下有益效果:本发明所述的UV激发白光LED用荧光粉及其制备方法,采用红光荧光粉、绿色荧光粉和蓝色荧光粉三色荧光粉按照合理的配比混合而成制备白光LED,通过紫外光激发产生白光,制备方法简单合理,制备成本低;荧光粉对应的色纯度高,紫外激发产生的白光光谱理想,色彩饱满程度达到90%以上,显色指数高,发光效果高,色温可调。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不能用来限制本发明的范围。
实施例1
本实施例的一种UV激发白光LED用荧光粉,包括以下重量份的组分:红光荧光粉2份、绿光荧光粉1份、蓝光荧光粉1份,其中所述的红光荧光粉为稀土硼酸盐基荧光粉,所述的绿光荧光粉为氮氧化物、硫化物、铝酸盐、磷酸盐的一种或多种混合物,所述的蓝光荧光粉为硼铝酸盐或氟硅酸盐的一种或多种混合物。
所述的红光荧光粉、绿光荧光粉及蓝光荧光粉的平均粒径均为5μm。
本实施例的一种白光LED制备方法,包括以下步骤:称取红光荧光粉2份、绿光荧光粉1份、蓝光荧光粉1份,其中所述的红光荧光粉为稀土硼酸盐基荧光粉,所述的绿光荧光粉为氮氧化物、硫化物、铝酸盐、磷酸盐的一种或多种混合物,所述的蓝光荧光粉为硼铝酸盐或氟硅酸盐的一种或多种混合物,将上述荧光粉分别与胶体混合得到红荧光胶、绿荧光胶及蓝荧光胶,紫外光源为紫外LED芯片连接于基板制成,将红荧光胶、绿荧光胶和蓝荧光胶制成点阵单元间隔排列覆盖于紫外LED芯片上,外表覆盖保护层后封胶,即得UV激发白光LED。
所述的胶体为硅胶,荧光粉的质量占荧光粉与硅胶总质量的35%。
所述的混合采用球磨混合,加入的磨球为直径5mm与直径3mm按照重量比1:2进行混合而成。
所述的球磨混合温度为35℃。
所述的白光LED由紫外光激发而发出白光。
实施例2
本实施例的一种UV激发白光LED用荧光粉,包括以下重量份的组分:红光荧光粉6份、绿光荧光粉3份、蓝光荧光粉3份,其中所述的红光荧光粉为稀土硼酸盐基荧光粉,所述的绿光荧光粉为氮氧化物、硫化物、铝酸盐、磷酸盐的一种或多种混合物,所述的蓝光荧光粉为硼铝酸盐或氟硅酸盐的一种或多种混合物。
所述的红光荧光粉、绿光荧光粉及蓝光荧光粉的平均粒径均为20μm。
本发明的一种白光LED制备方法,包括以下步骤:称取红光荧光粉6份、绿光荧光粉3份、蓝光荧光粉3份,其中所述的红光荧光粉为稀土硼酸盐基荧光粉,所述的绿光荧光粉为氮氧化物、硫化物、铝酸盐、磷酸盐的一种或多种混合物,所述的蓝光荧光粉为硼铝酸盐或氟硅酸盐的一种或多种混合物,将上述荧光粉分别与胶体混合得到红荧光胶、绿荧光胶及蓝荧光胶,紫外光源为紫外LED芯片连接于基板制成,将红荧光胶、绿荧光胶和蓝荧光胶制成点阵单元间隔排列覆盖于紫外LED芯片上,外表覆盖保护层后封胶,即得UV激发白光LED。
所述的胶体为硅胶,荧光粉的质量占荧光粉与硅胶总质量的45%。
所述的混合采用球磨混合,加入的磨球为直径8mm与直径5mm按照重量比3:6进行混合而成。
所述的球磨混合温度为55℃。
所述的白光LED由紫外光激发而发出白光。
实施例3
本实施例的一种UV激发白光LED用荧光粉,包括以下重量份的组分:红光荧光粉4份、绿光荧光粉2份、蓝光荧光粉2份,其中所述的红光荧光粉为稀土硼酸盐基荧光粉,所述的绿光荧光粉为氮氧化物、硫化物、铝酸盐、磷酸盐的一种或多种混合物,所述的蓝光荧光粉为硼铝酸盐或氟硅酸盐的一种或多种混合物。
所述的红光荧光粉、绿光荧光粉及蓝光荧光粉的平均粒径均为12μm。
本发明另一个目的在于提供一种白光LED制备方法,包括以下步骤:称取红光荧光粉4份、绿光荧光粉2份、蓝光荧光粉2份,其中所述的红光荧光粉为稀土硼酸盐基荧光粉,所述的绿光荧光粉为氮氧化物、硫化物、铝酸盐、磷酸盐的一种或多种混合物,所述的蓝光荧光粉为硼铝酸盐或氟硅酸盐的一种或多种混合物,将上述荧光粉分别与胶体混合得到红荧光胶、绿荧光胶及蓝荧光胶,紫外光源为紫外LED芯片连接于基板制成,将红荧光胶、绿荧光胶和蓝荧光胶制成点阵单元间隔排列覆盖于紫外LED芯片上,外表覆盖保护层后封胶,即得UV激发白光LED。
所述的胶体为硅胶,荧光粉的质量占荧光粉与硅胶总质量的40%。
所述的混合采用球磨混合,加入的磨球为直径6mm与直径4mm按照重量比2:4进行混合而成。
所述的球磨混合温度为45℃。
所述的白光LED由紫外光激发而发出白光。
实施例1-3制得的紫外激发白光LED的光效及显色指数如下:
项目 | 光效(lm/w) | 显色指数 |
实施例1 | 77.8 | 78 |
实施例2 | 78.2 | 79 |
实施例3 | 79.9 | 80 |
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种UV激发白光LED用荧光粉,其特征在于:包括以下重量份的组分:红光荧光粉2-6份、绿光荧光粉1-3份、蓝光荧光粉1-3份,其中所述的红光荧光粉为稀土硼酸盐基荧光粉,所述的绿光荧光粉为氮氧化物、硫化物、铝酸盐、磷酸盐的一种或多种混合物,所述的蓝光荧光粉为硼铝酸盐或氟硅酸盐的一种或多种混合物。
2.根据权利要求1所述的一种UV激发白光LED用荧光粉,其特征在于:所述的红光荧光粉、绿光荧光粉及蓝光荧光粉的平均粒径均为5-20μm。
3.一种含权利要求1-2任一项所述的荧光粉的白光LED的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:称取红光荧光粉2-6份、绿光荧光粉1-3份、蓝光荧光粉1-3份,其中所述的红光荧光粉为稀土硼酸盐基荧光粉,所述的绿光荧光粉为氮氧化物、硫化物、铝酸盐、磷酸盐的一种或多种混合物,所述的蓝光荧光粉为硼铝酸盐或氟硅酸盐的一种或多种混合物,将上述荧光粉分别与胶体混合得到红荧光胶、绿荧光胶及蓝荧光胶,紫外光源为紫外LED芯片连接于基板制成,将红荧光胶、绿荧光胶和蓝荧光胶制成点阵单元间隔排列覆盖于紫外LED芯片上,外表覆盖保护层后封胶,即得UV激发白光LED。
4.根据权利要求3所述的白光LED的制备方法,其特征在于:所述的胶体为硅胶,荧光粉的质量占荧光粉与硅胶总质量的35-45%。
5.根据权利要求3所述的白光LED的制备方法,其特征在于:所述的混合采用球磨混合,加入的磨球为直径5-8mm与直径3-5mm按照重量比(1-3): (2-6)进行混合而成。
6.根据权利要求5所述的白光LED的制备方法,其特征在于:所述的球磨混合温度为35-55℃。
7.一种根据权利要求3所述的白光LED制备方法制成的白光LED,其特征在于:所述的白光LED由紫外光激发而发出白光。
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2017
- 2017-08-18 CN CN201710704190.9A patent/CN107446573A/zh active Pending
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