[发明专利]包膜LED用硅酸盐荧光粉及其包膜方法

说明书

技术领域

本发明涉及对于LED硅酸盐荧光粉进行表面处理的方法，尤其涉及包膜LED用硅酸盐荧光粉及其包膜方法。

背景技术

白光LED作为一种新型的固体光源, 以其节能、绿色环保、寿命长、体积小等诸多优点，在照明和显示领域有着巨大的应用前景。从第一颗蓝光芯片诞生到现在的十多年间，白光LED的发展异常迅猛，传统封装的小功率和超高亮度的白光LED八年前就已经产业化，并在这几年呈现出良好的发展势头，而且国内基本实现了从外延、芯片、荧光粉、封装到应用的较完整的产业链，世界各国也都在关注并且投入巨资发展这一行业。

目前国内白光LED的生产规模已经很大，一般采用InGaN 芯片涂覆黄色YAG荧光粉来实现白光，但是钇铝石榴石结构的YAG荧光粉可在445～480 nm 波长被有效激发，激发谱带较窄，而且不同发射波段的YAG荧光粉因为配方的差异光衰也不同。硅酸盐发光材料由于具有较宽的激发光谱，在300～500 nm波长内均可被有效激发，可被紫外线、近紫外线、蓝光等激发，作为白光LED的应用极为广泛，成为近年来人们研究的热点，而且发光颜色也较YAG丰富，覆盖了从505 nm 波长的蓝绿到580 nm 波长的橙红色，可以满足不同的应用需求。但硅酸盐LED荧光粉由于化学稳定性不佳，遇水极易水解，造成发光效率与发光颜色的变化，而且在封装成灯使用的过程中，硅酸盐LED荧光粉也会由于老化性能不佳，造成发光效率及光色的变化，导致荧光粉及LED器件的使用寿命的大大缩短，影响了LED器件性能的发挥。

 而要提高荧光粉的化学稳定性及其老化性能，对荧光粉进行表面包覆处理是一种行之有效的方法。现有技术中有采用二氧化硅、氧化镁、氧化铝等进行包膜，这种无机包覆的方法无法解决荧光粉的遇水易水解问题。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，提供一种包膜LED用硅酸盐荧光粉，采用硅烷偶联剂包膜LED用硅酸盐荧光粉不仅能够有效改善荧光粉的防水性能，同时能够有效提高荧光粉的封装光效及老化性能。

本发明的具体技术方案如下：

一种包膜LED用硅酸盐荧光粉，在LED用硅酸盐荧光粉的表面包覆有硅烷偶联剂膜。

所述硅烷偶联剂选自γ—氖丙基三甲氮基硅烷偶联剂、乙烯基三氯硅烷偶联剂、乙烯基三乙氧基硅烷偶联剂、乙烯基三甲氧基硅烷偶联剂、乙烯基三(β—甲氧基乙氧基)硅烷偶联剂、γ—(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷偶联剂、β—(3，4—环氧环已基)乙基三甲氧基硅烷偶联剂、γ—(2，3—环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷偶联剂、γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂、 r-巯丙基三乙氧基硅烷偶联剂、3-巯丙基三甲氧基硅烷偶联剂中的一种。

所述LED用硅酸盐荧光粉为(Sr,Ba,Ca,Mg)₂SiO₄:Eu²⁺绿粉或者(Sr,Ba,Ca,Mg)3SiO₅:Eu²⁺橙红粉。

上述荧光粉的包膜方法，包括如下步骤：

1） 将去离子水加酸调节pH至2～6， 然后加入硅烷偶联剂并于20～60℃下搅拌5min～120min得到硅烷偶联剂水解液，加入的硅烷偶联剂与去离子水的重量比为1:0.1～1:100；

2） 将LED用硅酸盐荧光粉与惰性溶剂按重量比1：1～1:3混合配制成硅酸盐荧光粉分散液；

3） 将步骤2）得到的硅酸盐荧光粉分散液加热至40～100℃，搅拌同时超声分散30～180min，然后加入硅烷偶联剂水解液，继续保温搅拌30～180min得到包膜LED用硅酸盐荧光粉分散液，其中硅烷偶联剂水解液中加入的硅烷偶联剂与硅酸盐荧光粉分散液中的硅酸盐荧光粉的重量比为1:3～1:30；

4）将包膜LED用硅酸盐荧光粉分散液离心分离，再进行水洗，脱水；然后在60～120℃下烘干，并使包膜LED用硅酸盐荧光粉的含水率小于0.5%，最后在100～300℃下灼烧1～2h，冷却，得到硅烷偶联剂包膜LED用硅酸盐荧光粉。

步骤3）中的搅拌速度为1000r/m～3000r/m。

步骤3）中硅烷偶联剂水解液的加入方式采用一次加入或滴入，滴入时滴加速度5～20ml/min。

步骤4）中的水洗是用蒸馏水或去离子水洗2～3次，脱水是用无水乙醇脱水2～3次。