[發(fā)明專利]一種基于熒光粉轉(zhuǎn)換的高顯色性白光LED的制造方法

無效

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• 申請日: 2013-06-07
• 公開（公告）號: CN104241504A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張梅;楊雪慧;羅堅義;陳曉婷;郭梓浩;何鑫;曾慶光
• 申請（專利權(quán)）人: 五邑大學
• 主分類號: H01L33/50
• 分類號: H01L33/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及白光LED照明領(lǐng)域，具體涉及基于熒光粉轉(zhuǎn)換高光效高顯色性的白光LED的制造方法。

背景技術(shù)

LED(light?emitting?diode)，由于具有體積小，光效高，壽命長，光衰小、節(jié)能，低碳，環(huán)保等優(yōu)點，作為第四代照明光源迅速興起。合成白光LED的方法有三種：紅、綠、藍三種芯片組合型白光、熒光轉(zhuǎn)換型白光LED和單芯片多量子阱型白光LED。

熒光轉(zhuǎn)換型白光LED方法，藍光InGaN的LED芯片激發(fā)YAG:Ce³⁺熒光粉得到白光LED是目前使用最廣泛的封裝白光LED的方法，而且熒光粉轉(zhuǎn)換法也是最具有潛力應用的方法之一。YAG:Ce³⁺熒光粉的發(fā)光效率相對較高，封裝成燈的發(fā)光效率也比較高，但是YAG:Ce³⁺熒光粉發(fā)射光譜中缺少紅光，所以只用YAG:Ce³⁺熒光粉是不能滿足照明上高顯色指數(shù)的要求。而在白光LED照明領(lǐng)域中，高光效、高顯色指數(shù)是白光照明的必然發(fā)展趨勢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是通過改變不同比例的的綠-黃橙色熒光粉M_3-aSiO₅:aEu²⁺，(0＜a＜0.1，M為Sr、Ba中的一種或者兩種)，或者鋁酸鹽體系Re_3-aAl_5-bGa_bO₁₂:aCe³⁺(0＜a＜0.1；0≤b＜3；Re＝Ce、Lu中的一種或兩種)中的一種或者兩種；紅色氮化物熒光粉M_2-aSi₅N₈:aEu²⁺(0＜a＜0.2，M為Sr、Ba中的一種或者兩種)以及封裝用兩組份硅膠的比例，與Ga(In)N藍光芯片封裝后可制備出色溫2500-6500K范圍內(nèi)，顯色指數(shù)大于85，光效大于80lm/W的白光LED，在照明工業(yè)上具有廣泛應用前景。

由此，本發(fā)明采用的方案是：通過熒光光譜儀分別測試所選取熒光粉的激發(fā)發(fā)射光譜圖，計算其在藍光激發(fā)下的色坐標，然后將樣品按不同的比例與硅膠均勻混合，用藍光芯片進行封裝。通過光電分析系統(tǒng)測試所封裝白光LED的發(fā)射光譜，對熒光粉和白光LED的顯色指數(shù)、色溫、光效等參數(shù)進行對比分析，研究熒光粉比例、粉膠比例與封裝白光LED光色參數(shù)變化規(guī)律，最終得到基于熒光粉轉(zhuǎn)化的高顯色性、高光效白光LED優(yōu)化封裝條件。

上述高顯色性白光LED的制備過程包括以下步驟：

測試所用熒光粉的激發(fā)發(fā)射光譜，根據(jù)色度學原理按照一定的比例混合熒光粉。測試混合粉的激發(fā)發(fā)射光譜。再按比例稱量兩份有機硅膠與混合熒光粉，攪拌30min后，抽真空去泡，與藍光芯片進行封裝。放入烘箱于70℃烘烤50-80min初步固化，再于130℃經(jīng)過二次固化3-6h，即得到所需要的白光LED樣品。使用光電分析系統(tǒng)對封裝完成的白光LED樣品進行光譜測試。通過測試樣品的光譜、色溫、光效、顯指以及色坐標等參數(shù)來確定適合的封裝條件。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下特點：

(1)本發(fā)明中，在傳統(tǒng)封裝用YAG類熒光粉的基礎(chǔ)上，通過加入氮化物紅色熒光粉和硅酸鹽綠色-橙色熒光粉，拓寬發(fā)射光譜區(qū)域，從而提高白光LED顯色指數(shù)。

(2)根據(jù)LED燈芯片的不同種類以及要求，結(jié)合色品圖和色度學原理，設(shè)計不同熒光粉的種類、配比，以及粉膠比，封裝色溫2500-6500K，顯色指數(shù)大于85，光效大于80lm/W的白光LED，在這兩方面都達到照明需求。

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步的詳細說明。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例2中封裝成白光LED的電致發(fā)射光譜圖；

圖2為本發(fā)明實施例4中封裝成白光LED的電致發(fā)射光譜圖；

圖3為本發(fā)明實施例5中封裝成白光LED的電致發(fā)射光譜圖；

圖4為本發(fā)明實施實例1-6中封裝白光LED的色坐標圖；

具體實施方式

實施例1

稱量原料

硅膠A：0.5g

硅膠B：0.5g

鋁酸鹽類熒光粉：0.056g

氮化物紅色熒光粉：0.024g