[发明专利]一种聚碳酸酯树脂荧光复合材料及荧光LED灯罩的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED灯罩，具体地是一种聚碳酸酯树脂复合荧光材料的制作及利用聚碳酸酯树脂复合荧光材料制作LED灯罩的方法。 

背景技术

1990年日本科学家中村修二发明了蓝光LED，这为开发白光LED奠定了基础， 1998年开发成功的白光LED，就是将蓝光GaN芯片和钇铝石榴石（YAG）荧光粉封装在一起做成。蓝光LED基片安装在碗形反射腔中，覆盖涂有YAG的环氧树脂薄层， LED基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收，另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合，得到高亮度白光。这种通过蓝光LED+黄光荧光粉得到白光的方法，经过这几年的使用发现有多种缺陷：1、电极工作时高热量使紧贴电极的荧光粉受热功能迅速衰减，光效减低；2、LED发光有指向性，光角狭窄，不易发散，通过多种方法扩大照射面后，耗电和造价会成几何级增加；3、目前做白光LED的环氧树脂封装工艺设备专业性太强，投入巨大，翻新过快，导致设备资源严重浪费（如目前深圳的封装厂有50%以上的倒闭）；4、光线中缺少红波长，目前LED无法做到3000K以下，光线中兰波长过多，炫目致眼疲劳（目前争议很大）；5、显色性不高，达不到Ra94以上水平；6、随着功率的增加，LED散热问题越来越突出，LED在工作中会放出大量的热，使管芯结温迅速上升，致封装的环氧树脂黄化，芯片功能衰减，严重影响LED的光电参数（目前LED只有15W以下的T4/T5直管和1-7W的小功率光源能与荧光灯抗衡，而且成本是荧光灯的5-10倍）。 

目前蓝光LED用灯罩的制备大都是：采用玻璃或PC罩内静电喷涂等方法，其涂覆技术是通过配置浆膜层涂覆液将荧光粉与辉光剂等涂覆于透光罩内以达到提高透光率、消除眩光等目的，但是荧光粉仅在灯罩表面涂覆难以达到最大程度的均一性，工艺要求高且产率较低，成本昂贵，而且难以达到良好的激发光效，限制了产品的使用。用此种方法制作的蓝光LED灯罩工艺上，对蓝光LED灯罩的荧光粉的颗粒度，化合物的配比、时间、温度等因素有很高的要求，从灯罩中色度深浅、透明均匀、颗粒度大小等方面还不能满足蓝光LED荧光灯罩的要求。因此开发出成本低廉，制作简易、透光性匀光好的聚碳酸酯树脂复合材料，再通过低廉通用挤塑设备加工一次成形的蓝光LED专用灯罩十分必要，而且对推广LED照明意义重大。 

发明内容

本发明针对目前复合材料灯罩对蓝光LED的光色转换的技术不足，提供一种聚碳酸酯树脂复合荧光LED灯罩制作方法，它较好的提升了LED灯的均一性、透光率、柔和性。 

为实现以上目的,本发明采用如下技术方案: 

一种聚碳酸酯树脂复合荧光LED灯罩制作方法，灯罩是聚碳酸酯树脂荧光粉复合材料制成的。

所述聚碳酸酯树脂荧光粉复合材料的组份为： 

聚碳酸酯树脂PC、YAG荧光粉、磷酸酯阻燃剂、抗氧剂、相容剂、着色剂、加工助剂；其重量百分比为：90~98%： 0.1~3%： 0.5~4%： 0.1~0.5%： 0.1~1%：0.2~0.5%：0.1~1%。所述的荧光粉为Ce和YAG荧光粉混合物，其粉粒平均直径小于15μm。

所述聚碳酸酯树脂荧光粉复合材料的制作工艺为： 

第一步，按重量百分比90~98%： 0.1~3%： 0.5~4%： 0.1~0.5%： 0.1~1%：0.2~0.5%：0.1~1%取聚碳酸酯树脂PC、YAG荧光粉、磷酸酯阻燃剂、抗氧剂、相容剂、着色剂、加工助剂；

第二步，将配方中聚碳酸酯树脂与YAG荧光粉在高速混合机中集中搅拌混合3-8分钟;再按配方添加相应的助剂继续高速搅拌混合，待混合均匀后从高速混合机中取出混合料；

第三步，将步骤二得到的混合物送入双螺杆或往复式单螺杆挤出设备内，同时加热到260-295℃熔融；

第四步，将步骤3的熔融物从双螺杆或往复式单螺杆挤出设备挤出，再拉条，冷却，切粒，最后得到聚碳酸酯树脂荧光粉复合材料成品。

所述阻燃剂为密胺焦磷酸盐、聚二甲基硅氧烷、聚甲基硅氧烷中的一种或几种混合物。 

所述抗氧剂为亚磷酸酯或受阻酚类，其中亚磷酸酯类抗氧剂为三乙基亚磷酸酯、三异丙基亚磷酸酯、三异葵基亚磷酸酯、三月月桂基亚磷酸酯、三苯基异三异葵基亚磷酸酯中的一种或几种组合；受阻酚类抗氧剂为1010、1076和168中的一种或两种组合。 

所述的相容剂为钛酸酯偶联剂TMC-201、TMC-101、TMC-311、TMC-114、TMC-TTS、铝酸酯偶联剂DL-411、硅烷偶联剂KH550、KH570、KH792、DL602中的一种或几种组合。