[发明专利]一种LED封装材料及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明特别涉及一种LED封装材料及其制备方法与应用，属于发光材料领域。

背景技术

LED作为一种新型的照明光源以其节能、环保、发光效率高、寿命长等突出优点正越来越广泛地应用于各种场合。采用LED应用在灯具中现在已经可以作为路灯、广告灯等大型、小型灯具使用。

LED发光二极管由于节约能源成为研究和应用的热点。LED发光二极管中的重要部件为芯片。LED封装是指发光芯片的封装，该封装不仅要求能够保护灯芯，而且还要能够透光，因此在LED封装中对封装材料有特殊的要求。过去LED的封装常采用荧光粉与环氧树脂或与有机硅胶进行混合制得的方法。

其中，荧光粉材料是制约LED性能的重要环节。目前用于LED封装材料的荧光粉多选用球磨机制得的荧光粉，此类荧光粉在涂料时，容易从荧光浆料中析出并沉淀，造成涂层不均匀，易导致产生白光的色调漂移，使发光二极管的颜色出现蓝色或黄色斑点。而且，由于现有球磨机制得的荧光粉粒度分布较宽，外貌呈不规格状，容易聚集，这就使得在制备封装材料时，需要与刚玉磨珠一起置于球磨机中球磨混合至少2小时、干燥，然后还需要将干燥后的复合粉体进行目筛，接着进行高温热压、烧结等处理，最后还得将烧结体进行平面磨削、抛光，方可完成制备，具体参阅申请号为200910154360、申请日为2009年11月30日，名称为“一种应用于半导体照明的荧光粉/玻璃复合体及其制备方法”的中国发明专利申请。

采用上述荧光粉进行LED材料的制备，主要存在以下缺点：需要采用球磨机，并与刚玉磨珠进行球磨混合，混合时间过长；需要将干燥后的复合粉体进行目筛，而后还需要进行平面磨削、抛光，整个制备过程工艺复杂、效率低、成本较高。

另一方面，采用环氧树脂的缺陷为：环氧树脂在光线的长期照射、空气当水分、氧气及环境温度的长期影响下，易于老化、裂解、黄变，造成LED芯片的热传导不出来，LED芯片光衰甚至被击穿。而且环氧树脂的透明度为80％左右，光的利用率不高，所以采用环氧树脂封装LED，其发光效率较低，气密性差。

相比于环氧树脂，更为先进的封装是改用耐候性、耐光性更为优秀的硅胶封装，硅胶克服了环氧树脂的大部分缺点，但是仍不能适用于严苛的环境中，如(1)室外使用：如路灯，在高温、紫外线长期照射环境中；(2)应用于以提高主照明LED亮度的紫外光LED芯片中，等等。这是由于硅胶与荧光粉的混合，很难避免分子间造成通路，水汽仍会经由此通路进入，而在使用紫外光作为LED发光源时，硅胶的耐紫外线仍会快速裂解，气密性差。

目前，最为前沿的技术是采用玻璃微粉与荧光粉混合制作LED封装材料，粘连效果更好，气密性能更高，可有效防止采用环氧树脂、硅胶所存在的气密性、透光性不足，是LED封装的理想材料。但鉴于前述荧光粉所存在的不足，其与前述荧光粉混合后，还存在发光效率较低、发光性能不稳定等缺点，不能适应人们对LED高可靠性、超长寿命、高透光率的要求，以及对LED制备、封装方法、效率、成本的要求。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种LED封装材料，本发明LED封装材料透光率高、发光性能稳定，而且，气密性好。

本发明的另一目的在于提供所述LED封装材料的制备方法，该方法工艺简单、效率高、成本低。

本发明的再一目的在于提供所述LED封装材料的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种LED封装材料，由以下按质量百分比计的成分组成：

玻璃微粉  80～95％

荧光粉    5～20％；

所述的荧光粉为圆球形的不聚集型荧光粉体。

所述的玻璃微粉是具有以下特点的玻璃微粉：透光率为85～95％，软化温度T_g为300～500℃，烧结温度为350～600℃，粒径为微米、亚微米或纳米级；