[发明专利]一种基于新概念的有种植棱角及渗透扩散层的荧光体和发光器件

说明书

技术领域

本发明属于LED荧光体及发光器件技术领域，特别是涉及一种可被紫外、紫光或蓝光有效激发的一种基于新概念的有种植棱角及渗透扩散层的荧光体和发光器件。

背景技术

在全球能源短缺的背景下，LED照明产品备受瞩目，随着白光LED技术的迅猛发展，对传统照明光源和背光的替代不断加速，半导体照明将快速普及。在LED封装领域，成品LED灯珠的稳定性和良品率备受关注，尤其是LED灯珠在使用过程中的色温稳定性，因现有荧光粉的使用需要调和在LED封装材料中，而LED封装材料的导热系数远小于荧光粉，所以荧光粉的自散热性能很差，无法满足封装点亮后的色温稳定性要求，常出现随点亮时间的延长，LED成品灯珠色温升高或降低的现象，严重阻碍了白光LED的普及使用。再者，现有的白光LED大多采用两种或两种以上荧光粉混合封装，荧光粉的粒径不一致而使得其在封装材料中的沉降速率不一致，最终导致LED成品灯珠的光色一致性差。如何克服现有荧光粉使用过程中所存在的冷-热态色温飘移和封装光色一致性差等难题已成为当今LED荧光体及发光器件技术领域中亟待解决的重大难题之一。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术所存在的不足而提供一种基于新概念的有种植棱角及渗透扩散层的荧光体和发光器件，本发明的有种植棱角及渗透扩散层的荧光体具有优异的冷-热态性能且化学稳定性好，适用于各种发光器件；本发明的制备方法简便可靠，适用于工业化批量生产制造。

根据本发明提出的一种基于新概念的有种植棱角及渗透扩散层的荧光体，其特征在于，包括无机化合物荧光体、棱角种植剂、渗透种植剂，其中：

所述棱角种植剂与无机化合物荧光体的表面一次键合，形成有种植棱角的无机化合物荧光体；所述棱角种植剂的材质包括Si、Al、Ca、Sr、Y元素的单质中的一种或多种组合；或者包括Si、Al、Ca、Sr、Y元素的化合物中的一种或多种组合；或者包括Si、Al、Ca、Sr、Y元素的单质和Si、Al、Ca、Sr、Y元素的化合物中的一种或多种组合；

所述渗透种植剂与有棱角形状的无机化合物荧光体的表面二次键合，形成有种植棱角及渗透扩散层的荧光体；其中：

所述渗透种植剂的材质包括微米或纳米级的二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化镁、氧化锌、氧化锡、氧化镓、氧化铟、氧化锆、氧化钇和氧化钆中的一种或多种组合；或者包括硅烷偶联剂、可见光透过率不低于85％的透明聚合物中的一种或多种组合；或者包括二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化镁、氧化锌、氧化锡、氧化镓、氧化铟、氧化锆、氧化钇、氧化钆、硅烷偶联剂、可见光透过率不低于85％的透明聚合物中的一种或多种组合；

所述渗透扩散层包括微米或纳米级的二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化镁、氧化锌、氧化锡、氧化镓、氧化铟、氧化锆、氧化钇和氧化钆中的一种或多种组合的密堆积的非晶层；或者包括硅烷偶联剂、可见光透过率不低于85％的透明聚合物中的一种或多种组合的致密的有机物膜层。

本发明提出的一种发光器件，其特征在于，至少含有发紫外光、紫光或蓝光的LED芯片和荧光体，其中荧光体至少包括本发明上述的有种植棱角及渗透扩散层的荧光体。

本发明的实现原理是：针对现有无机化合物荧光体应用中普遍存在的自散热性能差、在封装应用中冷-热态色温飘移严重的问题，本发明开拓性地提出了一种基于新概念的有种植棱角及渗透扩散层的荧光体，属本领域首创。本发明巧妙地引入棱角种植剂、渗透种植剂，通过化学键结合方式对无机化合物荧光体的表面进行改性；具体是，首先将棱角种植剂与无机化合物荧光体的表面进行一次键合并形成有种植棱角的无机化合物荧光体，再将渗透种植剂与有棱角形状的无机化合物荧光体的表面进行二次键合，形成有种植棱角及渗透扩散层的荧光体，其中将有种植棱角的无机化合物荧光体的棱角作为与渗透扩散层稳固结合的媒介，以强化有种植棱角的无机化合物荧光体与渗透扩散层的协同作用，十分有利于荧光体自散热过程的连续热传导，从而很好地解决了现有技术所存在的难题。