藍光激發(fā)的白色led用狹窄粒度分布熒光粉及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可提高其在硅膠中的分布均勻度的藍光激發(fā)的白色LED用狹窄粒度分布熒光粉，其結構式為：R(3-x)M5O12:Cex，其中：R＝Y、Gd、Lu中的至少一種，M為Al、Ga中的至少一種，0.001＜x＜1，熒光粉的粒度分布≤0.7。本發(fā)明還公開了一種上述熒光粉的制造方法，其步驟為：將經(jīng)過球磨得到的平均粒徑＜0.5微米的原料以及經(jīng)過研磨的中心粒徑＜1微米的助熔劑混合均勻，并進行焙燒、粉碎、洗滌、過篩和烘干，得到成品。由此得到的熒光粉主要用于制造LED光源。
【專利說明】藍光激發(fā)的白色LED用狹窄粒度分布熒光粉及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及到一種白色LED用熒光粉及其制造方法，尤其涉及到一種藍光激發(fā)的白色LED用熒光粉及其制造方法。
【背景技術】
[0002]LED熒光粉將半導體芯片發(fā)出的藍光轉化為綠、黃和紅光，通過不同的光譜組合，發(fā)出白光。半導體發(fā)光效率大大高于其他光源，是一種照明領域中節(jié)能減排的新技術。隨著LED技術的不斷革新，生產工藝的不斷優(yōu)化，生產成本已大幅下降。因此，LED白色光源已廣泛地應用于照明、背光源、汽車照明等領域。
[0003]在LED通用的封裝過程中，不同類型的熒光粉按照一定的配比和濃度混合于封裝硅膠中。含有熒光粉的硅膠涂敷于藍光芯片表面，然后，經(jīng)紫外光引發(fā)固化，將熒光粉固定在LED的光路中。由于熒光粉含有較大量的稀土元素，比重在4.0以上，在不同類型的熒光粉和封裝硅膠混合時，熒光粉的粒子在其自身重力的作用下沉降，沉降速度
Ys= 、卜If")_ gf，其中:μ為液體的粘度，PsS粒子的比重，Pg為硅膠的比重，g為
重力加速度，R為粒子的半徑；當硅膠和熒光粉確定后，熒光粉顆粒的沉降速度直接取決于熒光粉粒子半徑的平方值。由此可見，熒光粉粒度對封裝LED的性能和質量有著決定性的影響。為此，引入了熒光粉的粒度分布即PSD (PSD = (D90-D10)/D50)，以此來量化熒光粉各種粒徑的粒子的分布狀況一參見圖1所示。
[0004]目前已經(jīng)產業(yè)化的熒光粉中，其PSD通常在1.0~1.5之間，即大顆粒的粒徑至少大于小顆粒一倍以上。由于沉降速度與顆粒半徑的平方成正比，使得大顆粒在硅膠中的沉降速度要遠遠大于小顆粒，從而導致了熒光粉在硅膠中的分布極不均勻，直接影響到封裝LED的質量。此外，助熔劑在原料中的分布和濃度直接影響了原料的原位化學反應及其速度，其原因是:助熔劑與熒光粉的原料形成固熔體，直接降低了原料的熔點，加速了熒光粉的形成過程。然而，由于助熔劑的添加量通常小于10%，而且，粒徑相對較大，熔劑的總比表
面積較小(熔劑的比表面積
【權利要求】
1.一種藍光激發(fā)的白色LED用狹窄粒度分布熒光粉，其結構式為: R(3_x)M5012:Cex，其中:R = Y,Gd,Lu 中的至少一種，M 為 Al、Ga 中的至少一種，0.0Ol < x< 1，其特征在于，所述熒光粉的粒度分布< 0.7。
2.一種藍光激發(fā)的白色LED用狹窄粒度分布熒光粉的制造方法，其步驟為: 1)將與權利要求1所述熒光粉結構式中的R、M和Ce相對應的單質或其氧化物或者其相應鹽類作為原料分別置于一陶瓷罐中，在陶瓷罐中放入氧化鋁球，加水或有機溶劑球磨，直至原料的平均粒徑均小于0.5微米，然后，取出烘干；對助熔劑進行研磨，使其平均粒徑小于I微米； 2)按照所述熒光粉結構式中的R、M和Ce的分子量占比，分別稱取由步驟I)得到的所有原料，然后，按照所有原料總重量5~10%稱取步驟I)研磨好的助熔劑，將其與所有原料混合均勻，得到混合料； 3)將混合均勻的混合料進行還原焙燒，形成半成品； 4)將半成品取出，然后依次經(jīng)過粉碎和洗滌，洗滌時除去懸浮于水中的小顆粒熒光粉，對剩下的熒光粉進行過篩，篩去較大顆粒的熒光粉；最后，烘干得到PSD ( 0.7的成品。
3.如權利要求2所述的藍光激發(fā)的白色LED用狹窄粒度分布熒光粉的制造方法，其特征在于，所述的助熔劑為堿金屬、堿土金屬、稀土金屬的鹵化物或堿金屬、堿土金屬的硼酸鹽中的至少一種。
4.如權利要求2所述的藍光激發(fā)的白色LED用狹窄粒度分布熒光粉的制造方法，其特征在于:所述還原焙燒的溫度在1100~1700°C之間，還原焙燒的時間為0.5~24小時。
5.如權利要求3所述的藍光激發(fā)的白色LED用狹窄粒度分布熒光粉的制造方法，其特征在于:所述還原焙燒的溫度在1400~1700°C之間，還原焙燒的時間為0.5~18小時。
6.如權利要求1所述的藍光激發(fā)的白色LED用狹窄粒度分布熒光粉的制造方法，其特征在于:所述還原焙燒的還原性氣體為氫氣，其濃度為I~100%。
7.如權利要求2至6中任一項所述的藍光激發(fā)的白色LED用熒光粉的制造方法，其特征在于，步驟I)中所述的與R、M和Ce相對應的原料分別是A1203、R203和Ce02。
8.如權利要求2至6中任一項所述的藍光激發(fā)的白色LED用狹窄粒度分布熒光粉的制造方法，其特征在于，步驟I)中所述的與R、M和Ce相對應的原料的初始中心粒徑D5tl在4~6微米之間。
【文檔編號】C09K11/80GK103468263SQ201310366027
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月21日 優(yōu)先權日:2013年8月21日
【發(fā)明者】謝玉明, 嚴加彬 申請人:江蘇西凱華程光電科技有限公司