专利名称：白光发光二极管的制作方法
白光发光二极管
技术领域：
本发明属于发光二极管技术领域，更确切地说，涉及一种低光衰白光发 光二极管。
背景技术：
发光二极管是一种半导体发光器件，被广泛的用作指示灯、显示屏等。 白光发光二极管被誉为替代荧光灯和白炽灯的第四代照明光源。发光二极管
理论寿命约100000小时，但是，从目前市场上之白光发光二极管产品来看， 其寿命远远达不到所理论的100000小时。
请参阅图1所示，该图为国内某A公司的白光发光二极管产品在25。C室 温条件下，恒流25mA电流，连续测试2520小时的光衰曲线图。从该图可以 看出，在168小时时出现了 13%的光衰率，在336小时时光衰率为20%,在 504小时时光衰率为25% , 648小时时光衰率为31 % , 1128小时时光衰率为 49%,而在2520小时时其光衰率达到了 80%。为了进一步验证该产品的光 衰状况，发明人对该产品在25。C室温条件下，恒流40mA电流，连续测试1032 小时，图2为在上述条件下的光衰曲线图。从该图可以看出，在168小时时 出现了 34%的光衰率，在336小时时光衰率为45% ，在504小时时光衰率为 68%，而在1032小时Ehf光衰率达到了 88% 。
国外厂商也同样面临着光衰问题，目前国际顶级LED厂商在降低光衰方 面的努力已经使他们生产的白光LED产品在光衰方面有了很大改进。请参阅 图3所示，该图为日本日亚化学公司生产的型号为NSPW500CS的白光发光 二极管在25。C室温条件下，恒流25mA电流，连续测试2520小时的光衰曲 线图。从该图可以看出，在168小时时出现了 3%的光衰率，在336小时时 光衰率为5%，在504小时时光衰率为8% ， 648小时时光衰率为10%， 1128 小时时光衰率为12%，而在2520小时时其光衰率达到了 24%。为了进一步 验证上述型号的白光发光二极管产品的光衰状况，发明人对该产品在25。C室温条件下，恒流40mA电流，连续测试1032小时，图4为在上述条件下的光 衰曲线图。从该图可以看出，在168小时时出现了 10%的光衰率，在336小 时时光衰率为13%，在504小时时光衰率为14% ,而在1032小时时光衰率 达到了 24 % 。
请参阅图5所示，该图为当今世界LED领域的另 一 巨头美国华刚公司生 产的型号为LC503TWN1-15Q-A1的白光发光二极管在25°C室温条件下，恒 流25mA电流，连续测试2520小时的光衰曲线图。/人该图可以看出，在168 小时时其光通量维持率出现了 4%的上升，在336小时时其光通量维持率仍 然保持在104%状态，在504小时时其光通量维持率回落到103%, 648小时 时其光通量维持率回落到101%, 1128小时时光衰率为3% ,而在2520小时 时其光衰率达到了 9%。为了进一步验证上述型号的白光发光二极管产品的 光衰状况，发明人对该产品在25。C室温条件下，恒流40mA电流，连续测试 1032小时，图6为在上述条件下的光衰曲线图。从该图可以看出，在168小 时时其光通量维持率出现了 4%的上升，在336小时时光衰率为2%，在504 小时时光衰率为5%，而在1032小时时光衰率达到了 17%。
曰亚化学和美国华刚的产品相对目前其他公司的产品在光衰方面有着明 显的优势，然而，该二厂商产品的价格都很高，是目前同类产品的很多倍， 这势必增加了 LED的使用成本，进而束缚了 LED在大范围内的推广应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述缺陷，提供一种低光衰、长寿命、 低成本的白光发光二极管。
本发明是通过以下技术方案实现的 一种白光发光二极管，包括支架、 发光二极管晶粒、配粉胶和荧光粉，所述发光二极管晶粒固定在支架上，所 述荧光粉与配粉胶按比例调配，所述配粉胶由第 一组份和第二组份调配形成， 其中所述第一组份为聚二曱基硅氧烷，所述第二组份的主要组成为由二曱基 硅氧烷、曱基氢基硅氧烷和乙烯基硅氧烷形成的共聚物，所述第二组份中共 聚物的重量含量为94% -99%,其中二甲基硅氧烷的重量含量为84% -90 % 、曱基氬基硅氧烷的重量含量为4% ~9% 、乙烯基硅氧烷的重量含量为2 % ~ 7 % 。
所述第二组份中共聚物的重量含量优选为98%,其中二甲基硅氧烷的重 量含量优选为87%、曱基氢基硅氧烷的重量含量优选为7%、乙烯基硅氧烷 的重量含量优选为4%。
所述第二组份中还包括r-(2, 3-环氧丙氧基)丙基三曱氧基硅烷(r-缩水甘油醚丙基三曱氧基硅烷)，其在第二组份中的重量含量为0.5% ~3%。
所述r-(2, 3-环氧丙氧基)丙基三曱氧基硅烷(r-缩水甘油醚丙基三 甲氧基硅烷)在第二组份中的重量含量优选为1%。
所述第二组份中还包括三乙氧基曱基硅氧烷，其在第二组份中的重量含 量为0.5 % ~ 3 % 。
所述三乙氧基曱基硅氧烷在第二组份中的重量含量优选为1% 。
所述第一组份和第二组份按重量1: 1比例调配。
所述荧光粉、第一组份、第二组份按重量l: 3: 3比例调配。
所述荧光粉可以为YAG钇铝石榴石荧光粉、TAG铽铝石榴石荧光粉、 硅酸盐萸光粉、硫化物荧光粉或者他们的组合物。
与现有技术相比，本发明白光发光二极管通过采用由所述第一组份和第 二组份调配形成的特殊的配粉胶进行封装，不但有效地解决了白光发光二极 管目前面临的高光衰问题，而且工艺简单、成本低廉，该技术的研发成功将 大力推动白光发光二极管在照明领域的应用。
图1为同样情况下，国内某A公司的白光发光二极管产品在25。C室温条 件下，恒流25mA电流，连续测试2520小时的光衰曲线图。
图2为同样情况下，国内某A公司的白光发光；极管产品在25°C室温条 件下，恒流40mA电流，连续测试1032小时的光衰曲线图。
图3为同样情况下，日本日亚化学公司生产的型号为NSPW500CS的白 光发光二极管在25°C室温条件下，恒流25mA电流，连续测试2520小时的 光衰曲线图。
图4为同样情况下，日本日亚化学/>司生产的型号为NSPW500CS的白 光发光二极管在25°C室温条件下，恒流40mA电流，连续测试1032小时的 光衰曲线图。
图5为同样情况下，美国华刚公司生产的型号为LC503TWN1-15Q-A1 的白光发光二极管在25°C室温条件下，恒流25mA电流，连续测试2520小 时的光衰曲线图。
图6为同样情况下，美国华刚公司生产的型号为LC503TWN1-15Q-A1 的白光发光二极管在25°C室温条件下，恒流40mA电流，连续测试1032小 时的光衰曲线图。
图7为本发明所揭示的白光发光二极管的封装流程图。
图8为同样情况下，本发明所揭示的白光发光二极管在25。C室温条件下， 恒流25mA电流，连续测试2520小时的光衰曲线图。
图9为同样情况下，本发明所揭示的白光发光二极管在25 °C室温条件下， 恒流40mA电流，连续测试1032小时的光衰曲线图。具体实施方式
本发明所揭示的白光发光二极管包括支架、发光二极管晶粒、配粉胶和荧
光粉，所述发光二极管晶粒固定在支架上，所述荧光粉与配粉胶按比例调配，
所述配粉胶由均呈液态粘稠状的第 一组份和第二组份调配形成，其中所述第
一组份为聚二曱基硅氧烷，所述第二组份的主要组成为由二曱基硅氧烷、曱
基氢基硅氧烷和乙烯基硅氧烷形成的共聚物(
CH3 CH3 CH3
SiO ^I-1~ SiO ~~I-1~ SiO
X
士
Y LI」Z
CH3 H CH=CH2
)，同时还包含r-(2, 3-环氧丙氧基)丙基三曱氧基硅烷(r-缩水甘油醚丙
基三曱氧基硅烷)(分子结构式
OCH3
CH30 —Si~ CH2CH2CH2OCH2~QH;CH2
OCH3
)和三乙氧基曱基硅氧烷(分子结构式 OCH2CH3
CH3 —SiO CH2CH3 OCH2CH3
)。所述第二组份中共聚物的重量含量为94% ~99%(本实施例优选为98% ), 其中二曱基硅氧烷的重量含量为84% ~90% (本实施例优选为87% )、曱基 氢基硅氧烷的重量含量为4% -9% (本实施例优选为7% )、乙烯基硅氧烷的 重量含量为2%~7% (本实施例优先为4%)。所述第二组份中的r-(2, 3
-环氧丙氧基)丙基三曱氧基硅烷(r-缩水甘油醚丙基三曱氧基硅烷)在第 二组份中的重量含量为0.5% - 3% (本实施例优先为1% );所述第二组份中 的三乙氧基曱基硅氧烷在第二组份中的重量含量为0.5% ~3% (本实施例优 先为1 % )。
在本实施例中，所述芯片选用蓝光发光波长为455-465nm之发光二极管 晶粒，固晶胶用绝缘胶，荧光粉采用硅酸盐荧光粉，发光二极管支架采用铁 支架，而配粉胶则采用上述第一组份和第二组份按重量比例1: l调配形成， 所述荧光粉、第一组份、第二组份调配重量比例为1: 3: 3。需要说明的是， 本发明中的荧光粉当然也可以是YAG钇铝石榴石荧光粉、TAG铽铝石榴石 荧光粉或者硫化物荧光粉或者他们的混合物等。
请参阅图7所示，本实施例中所揭示的白光发光二极管的封装过程包括 如下步骤
步骤一点胶，即将绝缘胶点入支架反射杯内。
步骤二固晶，即将已经准备好的晶粒放置于已经点好的绝缘胶的支架 上面。
步骤三固晶后烘烤，即将已经固好晶粒的半成品放入高温烤箱内进行 烘烤，使晶粒与支架进行固定粘着。
步骤四焊线，即将已经烘烤出的晶粒在正负极引出两根金线。 步骤五配荧光粉，即按比例取出所述第一组份、第二组份、焚光粉进 行配制，然后进行搅拌，使其充分混合，搅拌时间在5分钟左右；其中所述 第 一组分为聚二曱基硅氧烷，所述第二组份的主要组成为由二曱基硅氧烷、 曱基氢基硅氧烷和乙烯基硅氧烷形成的共聚物，所述第二组份中共聚物的重 量含量为94% -99% (本实施例优选为8% ),其中二曱基硅氧烷的重量含量 为84% ~90%(本实施例优选为87% )、曱基氢基硅氧烷的重量含量为4% ~ 9% (本实施例优选为7%)、乙烯基硅氧烷的重量含量为2% -7% (本实施
例优选为4% )。
步骤六抽真空，即对由第一组份、第二组份、荧光粉调配而成的调配 物进行真空脱泡，抽真空时间在5-10分钟左右。
步骤七点焚光粉，即将抽好真空的由第一组份、第二组份、荧光粉调 配而成的调配物倒入点胶机的针筒内，调节好胶剂量后，将其依次点入已经 焊好金线的支架反射杯内。
步骤八点荧光粉后烘烤，即将点好胶的支架放入高温烤箱内进行烘烤， 以使其固化，温度在130- 150度，烘烤时间在1_2小时。
步骤九配胶，即将已经预热好的A、 B剂环氧胶水按一定， 一般为1: l重量比例进行配制，并进行搅拌，以致其充分混合。
步骤十抽真空，即对步骤九中配制的调配物进行真空脱泡，抽真空时 间在5- IO分钟左右。
步骤十一灌胶，即利用灌胶机将胶水依次注入模腔或支架内。
步骤十二灌胶后烘烤，即进行高温烘烤，使步骤十一中所注入的胶固 化，烘烤温度为125度，时间8-10小时。
步骤十三切脚即利用冲压模具，将其正负极分开。
步骤十四分光，即利用分光机，根据产品之电压、亮度、颜色等相关
电性参数进行分类。
通过上述步骤完成了上述白光发光二极管的封装，为了验证该种白光发 光二极管的光衰状况，发明人做了大量的实验。
请参阅图8所示，该图为同样情况下，在25。C室温条件下，恒流25mA 电流，连续测试2520小时的光衰曲线图。从该图可以看出，在168小时时光 通量维持率为105%，在336小时时光通量维持率为106%,在504小时时光 通量维持率仍为106%， 648小时时光通量维持率为107%, 1128小时时光通 量维持率为102%，而在2520小时时其仅出现了 3%的光衰率。
为了进一步验证本发明揭示的白光发光二极管的光衰状况，发明人又对 其光衰状况进行了大量实验。请参阅图9所示，该图为同样条件下，在25。C 室温条条件下，恒流40mA电流，连续测试1032小时的光衰曲线图。从该图 可以看出，在168小时时其光衰率为2%，在336小时时光衰率4又为3%，在 504小时时光衰率则为零，1032小时时光衰率^f又为2%。
需要说明的是，上述同样情况是指(1 )每一项实验均在同一实验室、 同样的时间段和环境条件下进行；(2)每一个测试项目都是从若干单管中随 机抽取其中的20支发光二极管，作为测试的样品。
本发明是在大量实验的基础上产生的，发明人经过一系列的实验，将大 量的封装材料与发光二极管的芯片进行匹配测试，最终发现使用由所述第一 组分和所述第二组份按比例形成的调配物进行配粉，可以大大地降低白光发 光二极管的光衰率，显著地提高发光二极管的寿命。本发明所揭示的白光发 光二极管与国内产品相比具有明显的低光衰优势，与国外一流技术厂商所研 发的产品相比，具有相近甚至更低的光衰率，但是成本低廉，具有明显的价 格优势，对推动白光发光二极管的大范围应用具有不可忽视的作用。
以上描述仅为本发明的实施例，谅能理解，在不偏离本发明构思的前提 下，对本发明的简单修改和替换，皆应包含在本发明的技术构思之内。
权利要求
1.一种白光发光二极管，包括支架、发光二极管晶粒、配粉胶和荧光粉，所述发光二极管晶粒固定在支架上，所述荧光粉与配粉胶按比例调配，其特征在于所述配粉胶由第一组份和第二组份调配形成，其中所述第一组份为聚二甲基硅氧烷，所述第二组份的主要组成为由二甲基硅氧烷、甲基氢基硅氧烷和乙烯基硅氧烷形成的共聚物，所述第二组份中共聚物的重量含量为94％～99％，其中二甲基硅氧烷的重量含量为84％～90％、甲基氢基硅氧烷的重量含量为4％～9％、乙烯基硅氧烷的重量含量为2％～7％。
2. 如权利要求1所述的白光发光二极管，其特征在于第二组份中所述 共聚物的重量含量优选为98%,其中二曱基硅氧烷的重量含量优选为87%、 曱基氢基硅氧烷的重量含量优选为7% 、乙烯基硅氧烷的重量含量优选为4 %。
3. 如权利要求1或2所述的白光发光二极管，其特征在于所述第二组 份中还包括r-(2， 3-环氧丙氧基)丙基三曱氧基硅烷(r-缩水甘油醚丙基 三曱氧基硅烷)，其在第二组份中的重量含量为0.5% ~3%。
4. 如权利要求3所述的白光发光二极管，其特征在于所述r- (2, 3 -环氧丙氧基)丙基三曱氧基硅烷(r-缩水甘油醚丙基三曱氧基硅烷)在第 二组份中的重量含量优选为1%。
5. 如权利要求1或2所述的白光发光二极管，其特征在于所述第二组 份中还包括三乙氧基曱基硅氧烷，其在第二组份中的重量含量为0.5% ~3%。
6. 如权利要求5所述的白光发光二极管，其特征在于所述三乙氧基曱 基硅氧烷在第二组份中的重量含量优选为1%。
7. 如权利要求1或2所述的白光发光二极管，其特征在于所述第一组 份和第二组份按重量1: 1比例调配。
8. 如权利要求7所述的白光发光二极管，其特征在于所述荧光粉、第 一组-f分、第二组^H姿重量1: 3: 3比例调配。
9. 如权利要求1或2所述的白光发光二极管，其特征在于所述荧光粉 可以为YAG钇铝石榴石荧光粉、TAG铽铝石榴石焚光粉、硅酸盐焚光粉、 硫化物荧光粉或者他们的组合物。
全文摘要
一种白光发光二极管，包括支架、发光二极管晶粒、配粉胶和荧光粉，所述发光二极管晶粒固定在支架上，所述荧光粉与配粉胶按比例调配，所述配粉胶由第一组份和第二组份调配形成，其中所述第一组份为聚二甲基硅氧烷，所述第二组份的主要组成为由二甲基硅氧烷、甲基氢基硅氧烷和乙烯基硅氧烷形成的共聚物，所述第二组份中共聚物的重量含量为94％～99％，其中二甲基硅氧烷的重量含量为84％～90％、甲基氢基硅氧烷的重量含量为4％～9％、乙烯基硅氧烷的重量含量为2％～7％。
文档编号C09K11/77GK101197413SQ20071017263
公开日2008年6月11日 申请日期2007年12月20日 优先权日2007年12月20日
发明者占贤武 申请人:宁波安迪光电科技有限公司