专利名称：一种led荧光粉涂装技术的制作方法
技术领域：
本发明属于LED照明技术领域，具体涉及一种LED荧光粉涂装技术。
背景技术：
目前，LED荧光粉通常首先和胶水混合，然后滴胶涂覆于LED表面，以蓝光LED为例，蓝光光线从LED发射出来以后，部分蓝光光线和荧光粉作用被转换为黄光，黄光和蓝光混合，这样发射出来的就成了白光。由于胶水往往是热的不良导体，蓝光被荧光粉吸收后部分转换为热能，这样就会出现胶水老化，荧光粉受热后发光效率降低，色温飘移等方面的问题，同时LED的温度也会升高，缩短LED的使用寿命。另外，直接从LED发射出来的光非常炫目，往往需要漫反射材料使得光线变得柔和，在漫反射过程中，漫反射材料会吸收部分光，导致LED亮度变低，同时也会推高LED灯源的成本。因此提出一种新的LED荧光粉涂装方法，能够克服现有封装技术的缺陷。
发明内容
针对现有LED 荧光粉封装的缺点，本发明作为发明人提出的一整LED荧光粉涂装技术方案中的一个重要组成部分，提供一种LED荧光粉涂装技术，应用于LED照明，克服了现有LED荧光粉封装的缺点。本发明是这样实现的，一种LED荧光粉涂装技术，铝合金表面作为LED光源的反射面使用，铝合金经过表面处理，表面处理包括铝合金阳极氧化处理，纳米荧光粉表面修饰处理，纳米荧光粉灌装处理和封孔处理，各个步骤描述如下:
铝合金阳极氧化处理分为以下步骤，第一步，铝合金表面抛光处理，第二步，铝合金表面粗糙化处理，第三步，铝合金表面阳极氧化，第四步，铝合金表面活化处理，所述第一步铝合金表面抛光处理是将铝合金作为阳极，放入高氯酸和乙醇的混合溶液，阳极电压的范围是从O伏到15伏，高氯酸和乙醇的混合溶液的温度通过制冷系统维持在10摄氏度以下，铝合金表面抛光处理的时间在60秒以内；所述第二步铝合金表面粗糙化处理是将铝合金放入氢氧化钠、水和乙醇的混合液中，该混合溶液的温度通过制冷系统维持在20摄氏度以下；所述第三步铝合金表面阳极氧化是将铝合金作为阳极，放入磷酸、水和乙醇的混合溶液，阳极电压为120伏到250伏，磷酸、水和乙醇的混合溶液的温度通过制冷系统维持在10摄氏度以下；所述第四步铝合金表面活化处理是是将铝合金浸入偶联剂中，偶联剂的温度维持在80摄氏度到120摄氏度之间。纳米荧光粉表面修饰处理是将纳米荧光粉和偶联剂混合，纳米荧光粉和偶联剂的质量比例为100比5到100比1，混合过程中偶联剂的温度在80摄氏度到120摄氏度之间，混合的时间为I小时到24小时，在有超声波的环境下进行处理30秒钟到300秒钟。纳米荧光粉灌装处理是将纳米荧光粉表面修饰处理后得到的纳米荧光粉和上述铝合金表面处理得到的铝合金进行混合，在每立方米30瓦到200瓦的超声功率的环境下进行超声波处理的频率为60kHz到80kHz，处理时间为300秒到1000秒。
封孔处理是将纳米荧光粉灌装处理后的铝合金进行封孔处理，封孔处理的参数为，温度为80摄氏度到100摄氏度，气压为I个大气压到5个大气压，蒸汽的体积浓度为30%到50%，处理时间为30分钟到60分钟。更好的，所述铝合金表面作为漫反射面将LED发射的蓝光经过所述纳米荧光粉的转换作用部分转换为黄光，黄光和蓝光混合成为白光。本发明的技术原理:通过抛光处理使得铝合金表面出现镜面效果，有利于光线的反射，通过氢氧化钠溶液的浸泡，使得铝合金表面在微米尺度范围内出现粗糙的表面，形成漫反射面，通过阳极氧化技术在铝合金表明产生的孔洞直径在200纳米到350纳米，孔洞的深度在300纳米到3微米，铝合金表面活化处理以后，纳米孔洞内壁就会附着偶联剂；纳米荧光粉表面修饰处理的效果是使得纳米荧光粉被偶联剂包裹；在纳米荧光粉灌装过程中，纳米荧光粉进入铝合金表面的纳米孔洞中，在偶联剂的帮助下，纳米荧光粉被吸附在铝合金表面的纳米孔洞中；通过封孔处理，使得铝合金表面的氧化铝膜的孔洞封闭，进而封闭纳米荧光粉。这样处理以后的铝合金表面作为反射面将LED发射的蓝光经过纳米荧光粉的转换作用部分转换为黄光，经过招合金表面反射后黄光和蓝光混合成为白光。本发明的创造性在于:
a、荧光粉远离LED发光源，荧光粉工作的温度接近室温，荧光粉的工作稳定性提高，寿命增加； b、LED发光面没有荧光粉的阻挡，LED的散热性能提高；
C、荧光粉成分在铝合金表面的不同部位可以不同，这样可以实现同一个LED光源产生多种颜色的光。d、将铝合金表面处理和荧光粉的涂装结合在一起，铝合金可以为荧光粉提供良好的散热，可以为超高功率LED光源提供更好的设计方案。e、铝合金表面经过粗糙化处理，发射光线成为漫反射光，避免了炫目的情况，同时控制了 LED灯的成本。本发明的技术效果是:荧光粉不再是LED散热的阻碍，同时荧光粉也不会在较高的温度下工作，是超高功率LED光源的一种优选的技术方案，铝合金表面可以实现漫反射，避免了炫目的情况。
图1是本发明实施例的铝合金表面阳极氧化处理后的铝合金表面的截面示意图。图2是本发明实施例的铝合金表面活化处理后的铝合金表面的截面示意图。图3是本发明实施例的纳米荧光粉灌装处理后的铝合金表面的截面示意图。图4是本发明实施例的封孔处理后的铝合金表面的截面示意图。图5是本发明实施例的铝合金表面反射LED光源的示意图。附图标记说明:1、铝合金；10、铝合金表面；11、多孔阳极氧化铝；21、多孔阳极氧化铝表面的偶联剂；50、纳米荧光粉；51、纳米荧光粉表面的偶联剂；31、LED发射的蓝光；32、混合光；41、LED ;42、LED 支架。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下面结合上述附图及实施例，对本发明做进一步的详细说明。本发明实施例如图1至图5所示:本发明是这样实现的，一种LED荧光粉涂装技术，铝合金表面作为LED光源的反射面使用，铝合金经过表面处理，表面处理包括铝合金阳极氧化处理，纳米荧光粉表面修饰处理，纳米荧光粉灌装处理和封孔处理，各个步骤描述如下。铝合金阳极氧化处理分为以下步骤，第一步，铝合金表面抛光处理，第二步，铝合金表面粗糙化处理，第三步，铝合金表面阳极氧化，第四步，铝合金表面活化处理，第一步铝合金表面抛光处理是将铝合金作为阳极，放入高氯酸和乙醇的混合溶液，阳极电压的范围是从O伏到15伏，高氯酸和乙醇的混合溶液的温度通过制冷系统维持在4摄氏度，铝合金表面抛光处理的时间为30秒；第二步铝合金表面粗糙化处理是将铝合金放入氢氧化钠、水和乙醇的混合液中，该混合溶液的温度通过制冷系统维持在15摄氏度，其中氢氧化钠、水和乙醇的混合液中氢氧化 钠的质量浓度为15%，乙醇的质量浓度为30% ;第三步铝合金表面阳极氧化是将铝合金作为阳极，放入磷酸、水和乙醇的混合溶液，阳极电压为200伏，磷酸的质量浓度为1%，乙醇的质量浓度为50%，磷酸、水和乙醇的混合溶液的温度通过制冷系统维持在4摄氏度，阳极氧化时间为30分钟，如图1所示，得到的铝合金表面10的多孔阳极氧化铝11的孔洞直径约为350纳米，深度为2微米；第四步铝合金表面活化处理是是将铝合金浸入偶联剂中，偶联剂的温度维持在90摄氏度，偶联剂为单烷氧基钛酸酯，如图2所示，多孔阳极氧化铝表面的偶联剂21依附在多孔阳极氧化铝11表面。纳米荧光粉表面修饰处理是将纳米荧光粉和偶联剂混合，纳米荧光粉和偶联剂的质量比例为100比2，混合过程中偶联剂的温度为90摄氏度，混合的时间为3小时，在有超声波的环境下进行处理100秒钟，偶联剂为单烷氧基钛酸酯。纳米荧光粉灌装处理是将上述纳米荧光粉表面修饰处理后得到的纳米荧光粉和铝合金表面处理得到的铝合金进行混合，在每立方米100瓦的超声功率的环境下进行超声波处理的频率为70kHz，处理时间为500秒，如图3所示，纳米荧光粉50的表面被纳米荧光粉表面的偶联剂51包裹，通过偶联剂的偶联作用，纳米荧光粉50吸附于多孔阳极氧化铝11的空洞内部。封孔处理是将上述纳米荧光粉灌装处理后的铝合金进行封孔处理，封孔处理的参数为，环境温度为90摄氏度，气压为3个大气压，蒸汽的体积浓度为40%，处理时间为40分钟，如图4所示，多孔阳极氧化铝11在水和作用下，多孔阳极氧化铝11的孔洞被氧化铝封闭。如图4所示，LED41固定在LED支架42，LED41的发光面朝向铝合金I，铝合金I的表面作为漫反射面将LED41发射的蓝光31经过纳米荧光粉的转换作用部分转换为黄光，黄光和蓝光的混合光32为白光。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，譬如，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种LED荧光粉涂装技术，铝合金表面作为LED光源的反射面使用，其特征是:所述铝合金经过表面处理，表面处理包括铝合金阳极氧化处理，纳米荧光粉表面修饰处理，纳米荧光粉灌装处理和封孔处理，各个步骤描述如下: 所述铝合金阳极氧化处理分为以下步骤，第一步，铝合金表面抛光处理，第二步，铝合金表面粗糙化处理，第三步，铝合金表面阳极氧化，第四步，铝合金表面活化处理，所述第一步铝合金表面抛光处理是将铝合金作为阳极，放入高氯酸和乙醇的混合溶液，阳极电压的范围是从O伏到15伏，高氯酸和乙醇的混合溶液的温度通过制冷系统维持在10摄氏度以下，铝合金表面抛光处理的时间在60秒以内；所述第二步铝合金表面粗糙化处理是将铝合金放入氢氧化钠、水和乙醇的混合液中，该混合溶液的温度通过制冷系统维持在20摄氏度以下；所述第三步铝合金表面阳极氧化是将铝合金作为阳极，放入磷酸、水和乙醇的混合溶液，阳极电压为120伏到250伏，磷酸、水和乙醇的混合溶液的温度通过制冷系统维持在10摄氏度以下；所述第四步铝合金表面活化处理是是将铝合金浸入偶联剂中，偶联剂的温度维持在80摄氏度到120摄氏度之间； 所述纳米荧光粉表面修饰处理是将纳米荧光粉和偶联剂混合，纳米荧光粉和偶联剂的质量比例为100比5到100比1，混合过程中偶联剂的温度在80摄氏度到120摄氏度之间，混合的时间为I小时 到24小时，在有超声波的环境下进行处理30秒钟到300秒钟； 所述纳米荧光粉灌装处理是将纳米荧光粉表面修饰处理后得到的纳米荧光粉和上述铝合金表面处理得到的铝合金进行混合，在每立方米30瓦到200瓦的超声功率的环境下进行超声波处理的频率为60kHz到80kHz，处理时间为300秒到1000秒； 所述封孔处理是将纳米荧光粉灌装处理后的铝合金进行封孔处理，封孔处理的参数为，温度为80摄氏度到100摄氏度，气压为I个大气压到5个大气压，蒸汽的体积浓度为30%到50%，处理时间为30分钟到60分钟。
2.根据权利要求1所述的LED荧光粉涂装技术，其特征是:所述铝合金表面作为漫反射面将LED发射的蓝光经过所述纳米荧光粉的转换作用部分转换为黄光，黄光和蓝光混合成为白光。
全文摘要
本发明公开了一种LED荧光粉涂装技术，铝合金表面作为LED光源的漫反射面使用，铝合金经过表面处理，表面处理包括铝合金阳极氧化处理，纳米荧光粉表面修饰处理，纳米荧光粉灌装处理和封孔处理，铝合金表面作为漫反射面将LED发射的蓝光经过纳米荧光粉的转换作用部分转换为黄光，黄光和蓝光混合成为白光。本发明的技术效果是荧光粉不再是LED散热的阻碍，同时荧光粉也不会在较高的温度下工作，是超高功率LED光源的一种优选的技术方案。
文档编号H01L33/50GK103227268SQ201310107768
公开日2013年7月31日 申请日期2013年3月31日 优先权日2013年3月31日
发明者陈玥娟, 任立元 申请人:深圳市子元技术有限公司