一种使用红光荧光粉的高色域白光led实现方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于白光LED背光技术领域，具体地说涉及一种使用红光荧光粉的高色域 白光LED实现方法。
【背景技术】
[0002] 目前，全球白光LED背光产业持续蓬勃发展，尤其在手机、电脑背光源的应用有着 无穷的潜力，与传统的CCFL背光源相比，LED背光具有高色域、高亮度、长寿命、节能环保、实 时色彩可控等诸多优点，高色域的LED背光源使应用其的电视、手机、平板电脑等电子产品 屏幕具有更加鲜艳的颜色，色彩还原度更高。
[0003] 为了使显示屏色彩更加完美，颜色程度更丰富、更接近真实世界的颜色，众多研发 技术人员致力于寻找提高LED背光显示屏的色域值，所谓色域值，即是显示器的色彩表现范 围，该值越大，显示屏显示的颜色越丰富、色彩也就越艳丽，液晶本身不发光，而是靠背光 LED灯珠实现发光，液晶显示屏的色域值受LED灯珠影响很大，目前，常见的液晶显示屏色域 值一般仅为NTSC72%左右，因此，提高背光LED灯珠的色域值是当前的研究重点，也是提升 液晶显示屏幕色彩还原度的最佳选择。
[0004] 目前，LED实现白光的方式主要包括光转换法、多色组合法和量子阱法，后两种由 于成本较高、技术难度大等因素尚未商业化使用;光转换法是利用发光芯片和可被芯片所 发光激发的荧光粉组合得到，实现工业化应用的白光LED大部分是蓝光芯片与黄色荧光粉 (如YAG:Ce 3+)配合得到，然而采用这种方式得到的白光由于缺少红色部分而导致其存在色 域值较低，色彩还原度较差，还存在激发效率较低、粒径难以控制的缺点，不利于后期应用。
【发明内容】
[0005] 为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的白光LED背光源色域值较低、 色彩还原度较差，激发效率低、粒径难以控制，从而提出一种使用红光荧光粉的高色域白光 LED实现方法。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
[0007] 本发明提供一种使用红光荧光粉的高色域白光LED实现方法，所述红光荧光粉为 MAlSi〇4:Eu3+红光荧光粉。
[0008] 作为优选，所述Μ为1^、他、1(^8中的至少一种。
[0009] 作为优选，所述实现方法包括如下步骤：
[00?0] 1)根据芯片发射波长，称量焚光粉:所述芯片为发射光波长300-400nm的紫外芯 片，按照质量比（1~10): 1: (1~15)，分别称取MAISi04:Eu3+红光荧光粉、绿光荧光粉和蓝光 荧光粉，将三种荧光粉加入混合封装胶中，三种荧光粉的质量占荧光粉与混合封装胶总质 量的 15-70 %;
[0011] 2)将步骤1)得到的混合物脱泡搅拌均匀后，滴入设置有紫外芯片的LED支架杯壳 内；
[0012] 3)烘烤所述LED支架使封装胶固化，即得到白光LED灯珠。
[0013] 作为优选，所述实现方法包括如下步骤：
[0014] 1)根据芯片发射波长，称量荧光粉:所述芯片为发射光波长430-470nm的蓝光芯 片，按照质量比（1~1〇):1，分别称取1413池伽 3+红光荧光粉、绿光荧光粉，将两种荧光粉 加入混合封装胶中，两种焚光粉的质量占焚光粉与混合封装胶总质量的10-65% ;
[0015] 2)将步骤1)得到的混合物脱泡搅拌均匀后，滴入设置有蓝光芯片的LED支架杯壳 内；
[0016] 3)烘烤所述LED支架使封装胶固化，即得到白光LED灯珠。
[0017] 作为优选，所述混合封装胶由封装胶A和封装胶B组成，所述封装胶A与所述封装胶 B的质量比为1-20:1;所述封装胶A、所述封装胶B均为环氧类封装胶、有机硅类封装胶、聚氨 酯封装胶中的一种。
[0018] 作为优选，所述绿光荧光粉、所述蓝光荧光粉均选自氮化物、氟化物、硅酸盐或铝 酸盐中的一种。
[0019] 作为优选，所述混合封装胶的粘度为600-8000mPa · S，折射率不小于1.3。
[0020]作为优选，所述MAlSi〇4:Eu3+红光荧光粉的发射光峰值波长为635-645nm，所述绿 光荧光粉的发射光峰值波长为510_550nm，所述蓝光荧光粉的发射光峰值波长为420-480nm〇
[0021] 作为优选，所述步骤3)中烘烤的具体工艺为：首先于35-85°C下脱泡烘烤0.5-3h， 再升温至120-180°C烘烤l_12h。
[0022] 作为优选，所述MAlSi〇4:Eu3+红光荧光粉的粒径为3-15μπι。
[0023] 本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0024] (1)本发明所述的使用红光荧光粉的高色域白光LED实现方法，根据不同芯片，将 不同光色荧光粉混合后加入混合封装胶中，搅拌均匀后固化即得到白光LED灯珠，所采用的 MAlSi〇4:Eu3+红光荧光粉色纯度、激发效率高，可显著提高LED背光灯珠的色域值至88%以 上，将此高色域白光LED用于液晶背光，可使显示屏色彩还原度大幅提升。
[0025] (2)本发明所述的使用红光荧光粉的高色域白光LED实现方法，所用的MAI Si〇4: Eu3 +红光荧光粉粒径分布均匀，可与封装胶水均匀混合，有利于后续向LED支架中的点胶操作， 批量生产中能提高LED灯珠的色区一致性。
[0026] (3)本发明所述的使用红光荧光粉的高色域白光LED实现方法，所采用的原料易 得，对设备要求低，封装工艺简单，节能环保，适于工业化生产。
【附图说明】
[0027] 为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合 附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
[0028] 图1是本发明实施例9所述的白光LED实现方法得到的LED灯珠的发射光谱图。
【具体实施方式】
[0029]本发明所述的MAlSi04:Eu3+红光荧光粉采用如下方法制备：
[0030] (1)称取一定量的A1(N03)3 · 9H20颗粒置于高压容器中，高压容器材质为聚四氟乙 烯内衬、不锈钢外壳，压力范围为0~lOMpa，按填充比为10%-80%，C2H50 :H20 = 0.1-0.6:1 的体积比，向高压容器中加入C2H50和H20,待A1(N03)3 · 9H20颗粒充分溶解后，形成Al3+浓度 为0 · 2-1 · Omol/L 的 A1 (N〇3)3 溶液；
[0031] (2)按照M:A1 :Si = 1: 1 : 1的摩尔比，称取M20(或MOH、MN〇3等）和Si02(或Si (0C2H5)4)，所述Μ为Li、Na、K、Ag中的至少一种;按照Eu3+的摩尔浓度为0.2-5mol % (所述摩尔 浓度为Eu3+占 ΜΑ 1S i 〇4基质的摩尔浓度），称取Eu (N〇3) 3 · 6H2 0粉体，将M20 (或Μ0Η、MN〇3等）、 5池(或5以0(：2抱)4)311(脳)3*6!1 20粉体共同加入步骤(1)的高压容器中；
[0032] (3)将步骤(2)的高压容器置于磁力搅拌器上，控制磁力转子转速为240rpm，在50 °(3下，搅拌并加热30min，使各反应物充分混合；
[0033] (4)将步骤(3)中的高压容器置于烘箱中，以5°C/min的升温速度，升温至100-200 °C，保温l_6h，再以0.1-0.3°〇/11^11的缓慢降温速度，降温至80°〇，然后随炉冷却至室温后取 出；
[0034] (5)将步骤(4)所得水热产物于60°C下，大气气氛中进行干燥，然后置于研钵中研 磨均匀，即得到水热反应物；
[0035] (6)将步骤(5)所得水热反应物置于电阻炉内，以5°C/min的升温速度升温至320-380°C保温3-10h，再以2°C/min的升温速度升温至700-1000°C煅烧3-12h，随炉冷却后取出， 进行研磨，即得MAlSi0 4:Eu3+红光荧光粉，得到的所述荧光粉粒径为3-15μπι。
[0036] 本发明所采用的绿光荧光粉、蓝光荧光粉均为市售氮化物、氟化物、硅酸盐或铝酸 盐荧光粉中的一种。
[0037] 实施例1
[0038]本实施例提供一种使用MAlSi〇4: Eu3+红光荧光粉的高色域白光LED实现方法，包括 如下步骤：
[0039] 1)按照质量比为2:1的比例，称取5.40g封装胶A与2.70g封装胶B，并混合均匀，得 到混合封装胶，所述封装胶A、所述封装胶B均为环氧类封装胶，所述混合封装胶的粘度为 8000mPa · S，折射率为 1.43;
[0040] 2)根据芯片发射波长，称量荧光粉:所述芯片为紫外芯片，发射光峰值为350nm，按 照质量比1:1:2.5，分别称取1.53g峰值波长为635nm的MAlSi〇4: Eu3+红光荧光粉、1.53g峰值 波长为544nm的硅酸盐绿光荧光粉和3.83g峰值波长为480nm的铝酸盐蓝光荧光粉，将三种 焚光粉加入所述混合封装胶中，三种焚光粉的质量占焚光粉与混合封装胶总质量的46%， 所述MAlSi04: Eu3+红光荧光粉为KAlSi〇4:0.035Eu3+，其通过前面所述方法制备；
[0041] 3)将步骤2)得到的混合物脱泡搅拌均匀后，滴入设置有紫外芯片的LED支架杯壳 内；
[0042] 4)将所述LED支架置于烘箱中于45°C下脱泡烘烤1.5h，再升温至120°C烘烤12h，使 封装胶固化，即得白光LED灯珠。
[0043] 实施例2
[0044]本实施例提供一种使用MAlSi〇4: Eu3+红光荧光粉的高色域白光LED实现方法，包括 如下步骤：
[0045] 1)按照质量比为3:1的比