专利名称：一种蓝/紫光远程激发led白光照明发光材料的制备方法
技术领域：
本发明属于发光材料技术领域，特别涉及一种蓝/紫光远程激发LED白光照明发光材料的制备方法。
背景技术：
与传统照明光源相比，白光LED有着许多优点，比如:体积小、能耗少、响应快、寿命长、无污染等，所以被喻为第四代照明光源。目前传统商业化的LED是将荧光粉点涂在LED芯片上，从而发射白光。但是传统的封装方式却存在着以下一些问题:荧光粉必须与芯片直接接触，而芯片的工作温度往往要达到200°C，这将造成荧光粉在高温下发生温度猝灭，温度猝灭会将荧光粉的发光效率下降从而导致白光LED使用过程中出现“色漂”现象；芯片与荧光粉直接接触还限制了荧光粉的应用范围，比如一些经典的硫化物荧光粉如:CaS:Eu2+、SrS:Eu2+等就不能应用。原因在于:芯片工作产生的高温使硫化物分解出H2S气体并腐蚀芯片；由于荧光粉直接与芯片接触，还导致了白色光的不均匀。为了克服如上问题，“远程激发LED”逐渐引起人们的重视。远程激发的最大优点是将LED点光源转换成面光源，增加光的均匀度和减少眩光，在增大发光角度的同时，使光的质量大大地提高。从性能上考虑，由于将荧光粉发出的热与芯片发出的热有效分开，能降低芯片温度，散热效果好，有效提高了光效。基于这些特点，整套灯具的制造成本明显下降，所以，很受消费者和生产产家的欢迎 。但是，目前远程激发的封装方式还不完善，主要存在成本高、荧光粉用量大、封装方式不灵活等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种蓝/紫光远程激发LED白光照明发光材料，该材料色温可在3000K-8500K之间调节，拥有很强的白光发射；在封装时直接将该发光材料装配在LED灯罩上即可，简化了封装过程，而且荧光粉的用量减少了，降低了生产成本。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:一种蓝/紫光远程激发LED白光照明发光材料的制备方法，其步骤包括:将液态聚氨酯、有机溶剂和消泡剂混合，然后加入荧光粉搅拌0.2-2小时；将搅拌后的糊状物涂覆在经过预处理过的透明板上，烘干即可。优选的，加入荧光粉后搅拌I小时。所述聚氨酯、有机溶剂及荧光粉的重量为:2-5:0.1-2:1。所述聚氨酯与消泡剂中的有效成分的重量比为:100-500g:lmg。所述荧光粉为Sivo^MxSihO5:Ce3+x，EU2+y，其中M为B3+、A13+和Ga3+中的一种或两种，O 彡 X 彡 0.1，0 彡 y 彡 0.1。优选的，该荧光粉为 Sr2.97A1Q.Q25SiQ.^O^Ce'.c^Eu2+。..、Sr2.955AI。.( 25§ 。.975Ο5: Ce ο.025) Eu。.。2 或 Sr2.975Α1。.Q25Sitl.97505: Ce。.。25 中的种。所述荧光粉为Tb2.94Al5_2xMgxSix012:Ce3+Q.Q6，其中O彡X彡0.6。优选的，该荧光粉为 Tb2 94Al5012:Ce3+。。6、Tb2 S34Al3 8Mgtl 6Sitl 6O12:Ce3Ytl6 或 Tb2 94A13 8Mg。3Si。3012:Ce3+。。6 中的一种。
所述有机溶剂为醋酸丁酯。所述消泡剂为有机硅氧烷消泡剂。所述糊状物采用旋涂、滴涂、刷涂、喷涂中的任意一种或几种组合涂覆在透明板上，涂层厚度为0.2-0.6mm。所述烘干温度为30_50°C，烘干时间为10-14小时。优选的，烘干温度为40°C，烘干时间为12小时。所述透明板的预处理方法为:将透明板完全浸泡在洗衣粉含量为4g/L的水溶液中，超声清洗10-50分钟，取出并用去离子水清洗2-4分钟，IOO0C _150°C条件下干燥10-20分钟，取出备用。优选的，透明板为玻璃片、透明有机玻璃片或透明树脂片中的一种。与现有技术相比，本发明的有益效果在于:( I)所述蓝/紫光远程激发LED白光照明发光材料的荧光粉与芯片不直接接触，发光效果好，使用寿命长，色温可在3000K-8500K之间调节。在封装时可直接将该发光材料装配在LED灯罩上即可，使得封装过程简单、灵活，提高了装配效率。(2 )所述蓝/紫光远程激发LED白光照明发光材料的荧光粉的用量减少了，降低了生产成本。(3)所述蓝/紫光远程激发 LED白光照明发光材料的制备方法简单、原料易得且无毒，制备过程中没有工业三废形成，适合工业化生产。(4)所述蓝/紫光远程激发LED白光照明发光材料的应用领域广泛，可应用于日光色LED及暖白光LED照明、显示器背光源、装饰用吊灯等各种领域。
图1为实施例1、11、12中所制得的发光材料与420nm紫光LED芯片匹配CIE图，其中a线代表实施例12，b线代表实施例1，c线代表实施例11。图2为实施例1、11、12与420nm紫光LED芯片匹配的光谱图。图3为实施例6、13、14中所制得的发光材料与460nm蓝光LED芯片匹配CIE图，其中d线代表实施例6，e线代表实施例14，f线代表实施例13。图4为实施例6、13、14与460nm蓝光LED芯片匹配的光谱图。图5为实施例1中制得的发光材料与普通发光材料的荧光强度对比图。
具体实施例方式下面结合实施例，对本发明作进一步说明:实施例1玻璃的预处理:将IOcmXlOcm的正方形玻璃片完全浸泡在洗衣粉含量为4g/L的水溶液中，并超声清洗30分钟，将玻璃片取出，用去离子水清洗2分钟，再放在烘箱中，120°C条件下干燥15分钟，备用；将6.0g液态聚氨酯倒入50mL烧杯中，再加入2.0g醋酸丁酯和0.05mL消泡剂(其中聚二甲基娃氧烧含量为0.015mg),最后往烧杯中加入Sr2.97A1Q.025Si0.97505: Ce\ 025, Eu2+。.005荧光粉2.0g，搅拌I小时；将搅拌后的糊状物质滴涂在预处理过的玻璃片上，涂层厚度为
0.3-0.4mm ;将涂覆好的玻璃片放入烘箱中干燥，40°C条件下干燥12小时即得蓝/紫光远程激发LED白光照明发光材料。图5为本实施例中制得的发光材料与普通LED发光材料(荧光粉与芯片之间接触)的荧光强度对比图，从图中可看出，随着时间的延长，本实施例中的发光材料具有较强的突光强度。实施例2将实施例1中的液态聚氨酯的加入量调整为6.5g，醋酸丁酯的加入量调整为1.5g，其他均不变，制得蓝/紫光远程激发LED白光照明发光材料。实施例3将实施例1中的液态聚氨酯的加入量调整为7.0g，醋酸丁酯的加入量调整为1.0g，其他均不变，制得蓝/紫光远程激发LED白光照明发光材料。实施例4将实施例1中的液态聚氨酯的加入量调整为7.5g，醋酸丁酯的加入量调整为
0.5g，聚二甲基硅氧烷消泡剂调整为0.1mL (其中聚二甲基硅氧烷含量为0.03mg)，其他均不变，制得蓝/紫光远程激发LED白光照明发光材料。实施例5仅将实施例1中的涂覆方式改为旋涂，其他均不变。实施例6玻璃的预处理过程同实施例1。
将6.0g液态聚氨酯倒入50mL烧杯中，再加入2.0g醋酸丁酯和0.1mL消泡剂(其中聚二甲基硅氧烷含量为0.03mg)，最后往烧杯中加入Tb2.94A15012:Ce3Ytl6荧光粉2.0gi拌I小时；将搅拌后的糊状物质滴涂在预处理过的玻璃片上，涂层厚度为0.3-0.4mm ;将涂覆好的玻璃片放入烘箱中干燥，40°C条件下干燥12小时即得蓝/紫光远程激发LED白光照明发光材料。实施例7将实施例6中的液态聚氨酯的加入量调整为6.5g，醋酸丁酯的加入量调整为
1.5g，其他均不变，制得蓝/紫光远程激发LED白光照明发光材料。实施例8将实施例6中的液态聚氨酯的加入量调整为7.0g，醋酸丁酯的加入量调整为
1.0g，其他均不变，制得蓝/紫光远程激发LED白光照明发光材料。实施例9将实施例6中的液态聚氨酯的加入量调整为7.5g，醋酸丁酯的加入量调整为
0.5g，其他均不变，制得蓝/紫光远程激发LED白光照明发光材料。实施例10仅将实施例6中的涂覆方式改为旋涂，其他均不变，制得蓝/紫光远程激发LED白光照明发光材料。实施例11将实施例1 中的荧光粉更改成 2.0g Sr2.955Al0.025Si0.97505: Ce3+0.025) Eu2+Q.Q2，其他均不变，制得蓝/紫光远程激发LED白光照明发光材料。实施例12将实施例1中的荧光粉更改成2.0g Sr2.D75Alatl25Sia 975O5: Ce3Ytl25，其他均不变，制得蓝/紫光远程激发LED白光照明发光材料。图1为实施例1、11、12中所制得的发光材料与420nm紫光LED芯片匹配CIE图，其中a线代表实施例12，b线代表实施例1，c线代表实施例11，说明制得的发光材料白光色温可在3700K至8500K间调节。图2为实施例1、11、12与420nm紫光LED芯片匹配的光谱图。实施例13将实施例1中的荧光粉更改成2.0g Tb^AluMgwSiwO^Ce'i，其他均不变，制得蓝/紫光远程激发LED白光照明发光材料。实施例14将实施例1中的荧光粉更改成2.0g Tb^AlLuSiuO^Ce'i，其他均不变，制得蓝/紫光远程激发LED白光照明发光材料。图3为实施例6、13、14中制得的发光材料与460nm蓝光LED芯片匹配CIE图，其中d线代表实施例6，e线代表实施例14，f线代表实施例13，说明了:说明制得的发光材料白光色温可从3500K至8500K之间调节。图4为实施例6、13、14与460nm蓝光LED芯片匹配的光谱图，从图中可看出制得的发光材料具有很高的荧光强度。以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应该局限于该实施例所公开的内容。所以凡是不脱离本发明所公开 的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。
权利要求
1.一种蓝/紫光远程激发LED白光照明发光材料的制备方法，其步骤包括:将液态聚氨酯、有机溶剂和消泡剂混合，然后加入荧光粉搅拌0.2-2小时；将搅拌后的糊状物涂覆在经过预处理过的透明板上，烘干即可。
2.根据权利要求1所述的蓝/紫光远程激发LED白光照明发光材料的制备方法，其特征在于，所述聚氨酯、有机溶剂及荧光粉的重量为:2-5:0.1-2:1。
3.根据权利要求1所述的蓝/紫光远程激发LED白光照明发光材料的制备方法，其特征在于，所述聚氨酯与消泡剂中的有效成分的重量比为:100-500g:lmg。
4.根据权利要求1所述的蓝/紫光远程激发LED白光照明发光材料的制备方法，其特征在于，所述荧光粉为Sivo^MxSihO5:Ce3+x, Eu2+y，其中M为B3+、Al3+和Ga3+中的一种或两种，O≤X≤0.1，0≤y≤0.1。
5.根据权利要求1所述的蓝/紫光远程激发LED白光照明发光材料的制备方法，其特征在于，所述荧光粉为Tb2.94Al5_2xMgxSix012:Ce3+0.06，其中O≤x≤0.6。
6.根据权利要求1或2所述的蓝/紫光远程激发LED白光照明发光材料的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为醋酸丁酯。
7.根据权利要求1或3所述的蓝/紫光远程激发LED白光照明发光材料的制备方法，其特征在于，所述消泡剂为有机硅氧烷消泡剂。
8.根据权利要求1所述的蓝/紫光远程激发LED白光照明发光材料的制备方法，其特征在于，所述糊状物采用旋涂、滴涂、刷涂、喷涂中的任意一种或几种组合涂覆在透明板上，涂层厚度为0.2-0.6mm。
9.根据权利要求1所述的蓝/紫光远程激发LED白光照明发光材料的制备方法，其特征在于，所述烘干温度为30-50°C，烘干时间为10-14小时。
10.根据权利要求1所述的蓝/紫光远程激发LED白光照明发光材料的制备方法，其特征在于，所述透明板的预处理方法为:将透明板完全浸泡在洗衣粉含量为4g/L的水溶液中，超声清洗10-50分钟，取出并用去离子水清洗2-4分钟，IOO0C _150°C条件下干燥10-20分钟，取出备用。
全文摘要
本发明属于发光材料技术领域，特别涉及一种蓝/紫光远程激发LED白光照明发光材料的制备方法，将液态聚氨酯、有机溶剂和消泡剂混合，然后加入荧光粉搅拌0.2-2小时；将搅拌后的糊状物涂覆在经过预处理过的透明板上，烘干即可。所述有机溶剂为醋酸丁酯，消泡剂为有机硅氧烷消泡剂。所述糊状物采用旋涂、滴涂、刷涂、喷涂中的任意一种或几种组合涂覆在透明板上，涂层厚度为0.2-0.6mm。所制备得到的发光材料的荧光粉与芯片不直接接触，使用寿命长，色温可在3000K-8500K之间调节，而且使得封装过程简单、灵活。本制备方法中的荧光粉的用量少、原料易得且无毒，制备过程中没有工业三废形成。发光材料的应用领域广泛。
文档编号C09K11/80GK103194233SQ20131010844
公开日2013年7月10日 申请日期2013年3月29日 优先权日2013年3月29日
发明者余锡宾, 刘翃, 刘浦俊, 尧志凌, 李晓晴, 罗宏德, 郑霄 申请人:上海师范大学