[发明专利]一种高可靠高效率的LED封装用荧光玻璃及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于LED封装技术领域，涉及一种高可靠高效率的LED封装用荧光玻璃及其制备方法。

背景技术

LED发光固体照明是未来发展的必然趋势，LED的流明效率已经超过200lm/W，普通荧光灯的流明效率为85lm/W，白炽灯的流明效率为15lm/W，因此LED必定会随着成本的降低和效率的提高而进入普通照明领域。LED的理论寿命为10万小时，但目前一般只有1万小时左右，主要原因在于封装材料的老化和失效。

现有技术中，LED的封装材料采用硅胶混合荧光粉，然后涂覆在LED芯片表面，必须预先将荧光粉与硅胶混合均匀，这就要求荧光粉的颗粒粒度要小(小于15μm)又要一致性好，同时还需要添加光散射剂等以提高光的均匀度，否则会导致荧光粉沉降不匀，造成LED出光不均匀和漏光现象，其不足之处在于：硅胶水汽透过率大于30g/m²·24h，硅胶易受紫外线和热的老化作用，从而导致封装材料老化速度加快，进而影响到整个LED的发光效率和使用寿命。另一方面，由于荧光粉的发光效率与荧光粉颗粒的大小成正比，其封装颗粒粒度小于15μm，限制了LED的发光效率，同时，制备过程中荧光粉与硅胶的混合分散性不容易控制，并且荧光粉的涂覆工艺要严格控制，因此制备难度高。

发明内容

解决的技术问题：

提供一种高可靠高效率的LED封装用荧光玻璃及其制备方法，荧光玻璃粉浆料涂覆在超白玻璃衬底上并经热处理后，所述荧光玻璃粉浆料固化在超白玻璃衬底上，荧光玻璃粉涂层与超白玻璃衬底形成完整的一体，能克服现有技术中存在的不足，能采用大颗粒(粒度大于15μm)荧光粉，能实现荧光粉颗粒均匀分布，实现LED封装过程简单化，并且封装后具有极低的水汽透过率(小于10^-4g/m²·24h)，还能减少紫外线照射对封装材料的老化作用。

采用的技术方案：

一种高可靠高效率的LED封装用荧光玻璃的制备方法，具有超白玻璃衬底，其一侧表面上涂覆有荧光玻璃粉浆料，经热处理后，其固化在超白玻璃衬底上，荧光玻璃粉涂层厚度为20～300μm，其与超白玻璃衬底形成完整的一体，荧光玻璃粉浆料的原料组分及质量份数比为，荧光粉8～20份；低熔点玻璃粉30～70份；松油醇5～20份；非水性丙烯酸树脂2～12份；环己烷3～4份，具体制备工艺如下：

第一，将所用量的荧光粉、低熔点玻璃粉、松油醇、非水性丙烯酸树脂及环己烷混合在一起，得荧光玻璃粉浆料，在300～350转/min的转速下搅拌50～90分钟，形成混合均匀的可涂覆浆料；

第二，将“第一”中所制备的可涂覆浆料采用丝网印刷、辊涂或喷涂涂覆在超白玻璃衬底的一侧表面上，之后在空气气氛下对涂覆有可涂覆浆料的超白玻璃进行整体热处理，热处理的温度为350～600℃，热处理时间为20～150分钟，最后制成所述的LED封装用荧光玻璃。

按上述方法制备的LED封装用荧光玻璃，用于封装LED，其水汽透过率小于10^～4g/m²·24h，对325nm以下紫外光具有阻挡作用，白光LED发光效率为141lm/W；超白玻璃衬底的一侧表面上涂覆有荧光玻璃粉浆料，经热处理后，其固化在超白玻璃衬底上，荧光玻璃粉涂层厚度为20～300μm，其与超白玻璃衬底形成完整的一体；荧光玻璃粉浆料的原料组分及质量份数比为，荧光粉8～20份；低熔点玻璃粉30～70份；松油醇5～20份；非水性丙烯酸树脂2～12份；环己烷3～4份。

有益效果：

由于本发明中具有超白玻璃衬底，因此水汽透过率小于10^-4g/m²·24h，并且对325nm以下紫外光具有阻挡作用，因此，用于封装LED后封装材料不易老化和失效，LED封装后的使用寿命可达5～8万小时；由于所述含荧光粉的混合浆料中不含硅胶，荧光粉易于分散均匀，并且通过涂覆及热处理工艺固定在超白玻璃衬底上，因此，可采用大颗粒荧光粉，其粒度可大于15μm，因此，用于封装LED后，能提高白光LED的发光效率达141lm/W，比现有技术中的白光LED发光效率(130lm/W)提高8％以上；本发明中所述制备方法工艺指标易于控制，便于产业化生产，同时所述LED封装用荧光玻璃能实现LED封装过程简单化，降低封装成本，提高使用寿命。

附图说明

图1、所述LED封装用荧光玻璃的横截面结构示意图；

具体实施方式