專利名稱：一種復(fù)合包膜led熒光粉顆粒及其包膜方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于LED熒光粉技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種包膜LED熒光粉顆粒及其制備方法，具體涉及一種復(fù)合包膜LED熒光粉顆粒及其包膜方法。
背景技術(shù)：
場致或光致熒光粉會因為吸收空氣中的潮氣而發(fā)生復(fù)雜的光或電化學(xué)反應(yīng)，造成發(fā)光強度的迅速衰減，壽命降低，在熒光粉表面包裹氧化膜涂層，能有效的防止周圍環(huán)境尤其是濕度的侵害，延長熒光粉的使用壽命。LED熒光粉不僅需要有高的發(fā)光效率，還需要有適宜的顆粒形貌，適宜的LED熒光粉需要具有球形且無團聚的顆粒形貌，較小的顆粒大小和較窄的粒徑分布。對LED熒光粉顆粒表面進(jìn)行包覆，能有效的改善熒光粉的性能，可以提高穩(wěn)定性，改善表面導(dǎo)電性，減少顆粒團聚等?，F(xiàn)有技術(shù)報到了很多包覆熒光粉顆粒的方法，包括固相法、化學(xué)氣相沉淀法 (CVD)、液相包覆法、Pechini溶膠凝膠法、多羥基化合物法等。按照成分不同，包覆層可以為無機材料和有機高分子材料，現(xiàn)有技術(shù)公開了 Si02、Mg0、Al203、含有Si、Ti、Zr、Al的有機化合物和有機調(diào)節(jié)劑、硼酸鹽或復(fù)合硼酸鹽、硅酸鋁以及MgF2等包膜材料及其相應(yīng)的包膜方法，在一定程度上改善了 LED熒光粉的顆粒形貌，提高了 LED熒光粉的發(fā)光效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種復(fù)合包膜LED熒光粉顆粒，其由內(nèi)核和殼層組成，所述的內(nèi)核是LED熒光粉，所述的殼層內(nèi)層為CaCl2膜層，外層為CaO膜層。本發(fā)明提供的復(fù)合包膜LED熒光粉顆粒，所述內(nèi)核具體為R(3-x_y)M5012: CexR' y (R = Y, Gd, Lu, Sc, La, Sm ；M = B, Al, Ga, In, P, Ge, Zn ；R' = Tb, Eu, Dy, Pr, Mn ;0· 001〈 x〈 I; 0 彡 y〈 0· 5)。所述的復(fù)合包膜LED熒光粉顆粒殼層中內(nèi)層CaCl2占LED熒光粉重量的 O. 1%-0. 5%，外層CaO占LED熒光粉重量的O. 2%-0. 4%。本發(fā)明還提供了一種該復(fù)合包膜LED熒光粉顆粒的包膜方法，具體包括以下步驟I、將LED熒光粉緩慢傾倒于150%_500%其重量的去離子水中，于50_100°C邊加熱邊100-300RPM攪拌，制得懸濁液，調(diào)整PH值到3_10 ；2、將CaCl2 · 2H20分散于質(zhì)量百分比濃度2%_10%的稀氨水中，形成內(nèi)層包膜液；3、將內(nèi)層包膜液緩緩傾倒入步驟I所形成的LED熒光粉懸濁液中，于50-100°C邊加熱邊100-300RPM攪拌，待熒光粉膨脹、疏松，靜置30-60分鐘；4、將CaO粉末分散于1-3 mol/L的稀硝酸中，形成外層包膜液；5、將外層包膜液緩緩傾倒入步驟3所形成的已經(jīng)包覆了內(nèi)層膜層的LED熒光粉溶液中，于50-100°C邊加熱邊100-300RPM攪拌，調(diào)節(jié)溶液PH值約為7，待熒光粉膨脹、疏松， 停止加熱，靜置30-60分鐘，倒去上層清液；
6、將步驟5所形成的混合物置于烘箱中，于100°C保溫5-10小時烘干；7、將烘干的包覆粉置于燒結(jié)爐中，300-500°C保溫1_5小時，冷卻至室溫取出，SP 得包覆了兩層無機包膜的LED熒光粉。在上述步驟I和步驟5中，使用鹽酸、硝酸、硫酸或氨水、氫氧化鈉溶液來調(diào)整PH值。光致發(fā)光的測量結(jié)果表明，與未包膜的LED熒光粉顆粒相比，復(fù)合包膜LED熒光粉顆粒提高了初始亮度；從掃描電鏡圖可以看出，復(fù)合包膜LED熒光粉顆粒提高了粉體顆粒粒度分布，使粒度分布變窄，流動性變好，更有利于分散于膠體中，優(yōu)化了封裝時LED熒光粉在膠水中的沉降速度，提高了其耐候性，即對外界環(huán)境的穩(wěn)定性。


圖I為表面包覆復(fù)合膜層前后LED熒光粉顆粒的發(fā)光光譜圖；圖2為表面包覆復(fù)合膜層前LED熒光粉顆粒的掃描電鏡圖；圖3為表面包覆復(fù)合膜層后LED熒光粉顆粒的掃描電鏡圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明的復(fù)合包膜LED熒光粉顆粒及其包膜方法進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。一種該復(fù)合包膜LED熒光粉顆粒的包膜方法，具體包括以下步驟I、將LED熒光粉緩慢傾倒于150%_500%其重量的去離子水中，于50_100°C邊加熱邊100-300RPM攪拌，制得懸濁液，調(diào)整PH值到3_10 ；2、將CaCl2 · 2H20分散于質(zhì)量百分比濃度2%_10%的稀氨水中，形成內(nèi)層包膜液；3、將內(nèi)層包膜液緩緩傾倒入步驟I所形成的LED熒光粉懸濁液中，于50_100°C邊加熱邊100-300RPM攪拌，待熒光粉膨脹、疏松，靜置30-60分鐘；4、將CaO粉末分散于1_3 mol/L的稀硝酸中，形成外層包膜液；5、將外層包膜液緩緩傾倒入步驟3所形成的已經(jīng)包覆了內(nèi)層膜層的LED熒光粉溶液中，于50-100°C邊加熱邊100-300RPM攪拌，調(diào)節(jié)溶液PH值約為7，待熒光粉膨脹、疏松， 停止加熱，靜置30-60分鐘，倒去上層清液；6、將步驟5所形成的混合物置于烘箱中，于100°C保溫5-10小時烘干；7、將烘干的包覆粉置于燒結(jié)爐中，300-500°C保溫1_5小時，冷卻至室溫取出，SP 得包覆了兩層無機包膜的LED熒光粉。實施例I(I)稱取500克LED熒光粉Y3Al5O12 Ce,該熒光粉為我公司自行制備，緩慢傾倒于裝有2L去離子水的燒杯中，于90°C邊加熱邊100RPM攪拌，制得懸濁液，調(diào)整PH值到3_10 ；(2)將I克CaCl2 · 2H20分散于500mL 3%的稀氨水中，形成內(nèi)層包膜液；(3)將內(nèi)層包膜液緩緩傾倒入步驟(I)所形成的LED熒光粉溶液中，于90°C邊加熱邊150RPM攪拌，待熒光粉膨脹、疏松，靜置50分鐘；(4)將3克CaO粉末分散于500mL lmol/L的稀硝酸中，形成外層包膜液；
(5)將外層包膜液緩緩傾倒入步驟(3)所形成的已經(jīng)包覆了內(nèi)層包覆液的LED熒光粉溶液中，于70°C邊加熱邊200RPM攪拌，并調(diào)節(jié)溶液PH值約為7，待熒光粉膨脹、疏松， 停止加熱，靜置30分鐘，倒去上層清液；(6)將步驟(5)所形成的混合物置于烘箱中，于100°C保溫5小時烘干；(7)將烘干的包覆粉置于燒結(jié)爐中，300°C保溫5小時，冷卻至室溫取出，即得包覆了兩層無機包膜的LED熒光粉。實施例2(I)稱取500克LED熒光粉Y3Al5O12 Ce,該熒光粉為我公司自行制備，緩慢傾倒于裝有2. 5L去離子水的燒杯中，于100°C邊加熱邊300RPM攪拌，制得懸濁液，調(diào)整PH值到 3-10 ；(2)將2克CaCl2 · 2H20分散于500mL 3%的稀氨水中，形成內(nèi)層包膜液；(3)將內(nèi)層包膜液緩緩傾倒入步驟(I)所形成的LED熒光粉溶液中，于100°C邊加熱邊300RPM攪拌，待熒光粉膨脹、疏松，靜置50分鐘；
(4)將3克CaO粉末分散于500mL 2mol/L的稀硝酸中，形成外層包膜液；(5)將外層包膜液緩緩傾倒入步驟(3)所形成的已經(jīng)包覆了內(nèi)層包覆液的LED熒光粉溶液中，于約100°c邊加熱邊280RPM攪拌，并調(diào)節(jié)溶液PH值約為7，待熒光粉膨脹、疏松，停止加熱，靜置30分鐘，倒去上層清液；(6)將步驟(5)所形成的混合物置于烘箱中，于100°C保溫5小時烘干；(7)將烘干的包覆粉置于燒結(jié)爐中，300°C保溫5小時，冷卻至室溫取出，即得包覆了兩層無機包膜的LED熒光粉。實施例3(I)稱取500克LED熒光粉Y3Al5O12 Ce,該熒光粉為我公司自行制備，緩慢傾倒于裝有IL去離子水的燒杯中，于50°C邊加熱邊300RPM攪拌，制得懸濁液，調(diào)整PH值到3_10 ；(2)將I克CaCl2 · 2H20分散于500mL 5%的稀氨水中，形成內(nèi)層包膜液；(3)將內(nèi)層包膜液緩緩傾倒入步驟(I)所形成的LED熒光粉溶液中，于100°C邊加熱邊300RPM攪拌，待熒光粉膨脹、疏松，靜置50分鐘；(4)將3克CaO粉末分散于500mL I. 5mol/L的稀硝酸中，形成外層包膜液；(5)將外層包膜液緩緩傾倒入步驟(3)所形成的已經(jīng)包覆了內(nèi)層包覆液的LED熒光粉溶液中，于100°c邊加熱邊300RPM攪拌，并調(diào)節(jié)溶液PH值約為7，待熒光粉膨脹、疏松， 停止加熱，靜置50分鐘，倒去上層清液；(6)將步驟(5)所形成的混合物置于烘箱中，于100°C保溫5小時烘干；(7)將烘干的包覆粉置于燒結(jié)爐中，300°C保溫5小時，冷卻至室溫取出，即得包覆了兩層無機包膜的LED熒光粉。實施例4(I)稱取500克LED熒光粉Y3Al5O12 Ce,該熒光粉為我公司自行制備，緩慢傾倒于裝有I. 5L去離子水的燒杯中，于100°C邊加熱邊200RPM攪拌，制得懸濁液，調(diào)整PH值到 3-10 ；(2)將6克CaCl2 · 2H20分散于500mL 10%的稀氨水中，形成內(nèi)層包膜液；(3)將內(nèi)層包膜液緩緩傾倒入步驟(I)所形成的LED熒光粉溶液中，于100°C邊加熱邊250RPM攪拌，待熒光粉膨脹、疏松，靜置40分鐘；(4)將15克CaO粉末分散于500mL 3mol/L的稀硝酸中，形成外層包膜液；(5)將外層包膜液緩緩傾倒入步驟(3)所形成的已經(jīng)包覆了內(nèi)層包覆液的LED熒光粉溶液中，于100°c邊加熱邊280RPM攪拌，并調(diào)節(jié)溶液PH值約為7，待熒光粉膨脹、疏松， 停止加熱，靜置60分鐘，倒去上層清液；(6)將步驟(5)所形成的混合物置于烘箱中，于100°C保溫5小時烘干；(7)將烘干的包覆粉置于燒結(jié)爐中，300°C保溫5小時，冷卻至室溫取出，即得包覆了兩層無機包膜的LED熒光粉。實施例5(I)稱取500克LED熒光粉Y3Al5O12 Ce,該熒光粉為我公司自行制備，緩慢傾倒于裝有2L去離子水的 燒杯中，于90°C邊加熱邊100RPM攪拌，制得懸濁液，調(diào)整PH值到3_10 ；(2)將O. 5克CaCl2 · 2H20分散于500mL 2%的稀氨水中，形成內(nèi)層包膜液；(3)將內(nèi)層包膜液緩緩傾倒入步驟(I)所形成的LED熒光粉溶液中，于50°C邊加熱邊150RPM攪拌，待熒光粉膨脹、疏松，靜置40分鐘；(4)將I克CaO粉末分散于500mL I. 5mol/L的稀硝酸中，形成外層包膜液；(5)將外層包膜液緩緩傾倒入步驟(3)所形成的已經(jīng)包覆了內(nèi)層包覆液的LED熒光粉溶液中，于100°c邊加熱邊150RPM攪拌，并調(diào)節(jié)溶液PH值約為7，待熒光粉膨脹、疏松， 停止加熱，靜置40分鐘，倒去上層清液；(6)將步驟(5)所形成的混合物置于烘箱中，于100°C保溫5小時烘干；(7)將烘干的包覆粉置于燒結(jié)爐中，300°C保溫5小時，冷卻至室溫取出，即得包覆了兩層無機包膜的LED熒光粉。實施例6(I)稱取500克LED熒光粉Y3Al5O12 Ce,該熒光粉為我公司自行制備，緩慢傾倒于裝有750ml去離子水的燒杯中，于70°C邊加熱邊300RPM攪拌，制得懸濁液，調(diào)整PH值到 3-10 ；(2)將5克CaCl2 · 2H20分散于500mL 5%的稀氨水中，形成內(nèi)層包膜液；(3)將內(nèi)層包膜液緩緩傾倒入步驟(I)所形成的LED熒光粉溶液中，于70°C邊加熱邊300RPM攪拌，待熒光粉膨脹、疏松，靜置30分鐘；(4)將10克CaO粉末分散于500mL 3mol/L的稀硝酸中，形成外層包膜液；(5)將外層包膜液緩緩傾倒入步驟(3)所形成的已經(jīng)包覆了內(nèi)層包覆液的LED熒光粉溶液中，于50°C邊加熱邊300RPM攪拌，并調(diào)節(jié)溶液PH值約為7，待熒光粉膨脹、疏松， 停止加熱，靜置60分鐘，倒去上層清液；(6)將步驟(5)所形成的混合物置于烘箱中，于100°C保溫5小時烘干；(7)將烘干的包覆粉置于燒結(jié)爐中，300°C保溫5小時，冷卻至室溫取出，即得包覆了兩層無機包膜的LED熒光粉。用QP600-1-SR光譜分析儀分析對照包膜前后的熒光粉顆粒的光致發(fā)光強度，用 KYKY-2800型掃描電子顯微鏡分析包膜前后的熒光粉顆粒，光致發(fā)光的測量結(jié)果表明，與未包膜的LED熒光粉顆粒相比，復(fù)合包膜LED熒光粉顆粒提高了初始亮度；從掃描電鏡圖可以看出，復(fù)合包膜LED熒光粉顆粒提高了粉體顆粒粒度分布，使粒度分布變窄，流動性變好，更有利于分散于膠體中，優(yōu)化了封裝時熒光粉在膠水中的沉降速度，提高了其耐候性即對外界環(huán)境的穩(wěn)定性。 本發(fā)明以LED熒光粉Y3Al5O12 =Ce為包膜對象，但不限于Y3Al5O12 :Ce，通式為R(3_x_y) M5O12: CexR，y (R = Y, Gd, Lu, Sc, La, Sm ；M = B, Al, Ga, In, P, Ge, Zn ；R' = Tb, Eu, Dy, Pr, Μη；0. 001 < X < I ；0 ^ y < 0. 5)皆可以采用本發(fā)明的包膜方法并得到相應(yīng)的復(fù)合包膜 LED熒光粉顆粒。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合包膜LED熒光粉顆粒，由內(nèi)核和殼層組成，其特征在于所述內(nèi)核是LED熒光粉，所述殼層內(nèi)層為CaCl2膜層，外層為CaO膜層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合包膜LED熒光粉顆粒，其特征在于所述內(nèi)核LED熒光粉是R(3-x_y)M5012:CexR，y (R = Y，Gd, Lu, Sc, La, Sm ;M = B，Al, Ga, In, P，Ge, Zn ;R’ = Tb, Eu,Dy, Pr, Mn ；0. 001 < x < I ；0 ^ y < 0. 5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合包膜LED熒光粉顆粒，其特征在于所述的殼層中內(nèi)層CaCl2占LED熒光粉重量的0. 1%-0. 5%，外層CaO占LED熒光粉重量的0. 2%-0. 4%。
4.一種權(quán)利要求I至3任一項所述的復(fù)合包膜LED熒光粉顆粒的包膜方法，包括以下步驟 (1)、將LED熒光粉緩慢傾倒于150%-500%其重量的去離子水中，于50-100°C邊加熱邊100-300RPM攪拌，制得懸濁液，調(diào)整PH值到3-10 ； (2)、將CaCl2 2H20分散于質(zhì)量百分比濃度2%-10%的稀氨水中，形成內(nèi)層包膜液； (3)、將內(nèi)層包膜液緩緩傾倒入步驟I所形成的LED熒光懸濁液中，于50-100°C邊加熱邊100-300RPM攪拌，待熒光粉膨脹、疏松，靜置30-60分鐘； (4)、將CaO粉末分散于1-3mol/L的稀硝酸中，形成外層包膜液； (5)、將外層包膜液緩緩傾倒入步驟3所形成的已經(jīng)包覆了內(nèi)層包覆液的LED熒光粉溶液中，于50-100°C邊加熱邊100-300RPM攪拌，調(diào)節(jié)溶液PH值約為7，待熒光粉膨脹、疏松，停止加熱，靜置30-60分鐘，倒去上層清液； (6)、將步驟5所形成的混合物置于烘箱中，于100°C保溫5-10小時烘干； (7)、將烘干的包覆粉置于燒結(jié)爐中，300-5000C保溫1-5小時，冷卻至室溫取出，即得包覆了兩層無機包膜的LED熒光粉。
5.根據(jù)權(quán)利4所述的復(fù)合包膜LED熒光粉顆粒的包膜方法，其特征在于所述步驟I和步驟5中，使用鹽酸、硝酸、硫酸或氨水、氫氧化鈉溶液來調(diào)整PH值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復(fù)合包膜LED熒光粉顆粒，其由內(nèi)核和殼層組成，內(nèi)核是LED熒光粉，殼層內(nèi)層為CaCl2膜層，外層為CaO膜層，還提供了其包膜方法將LED熒光粉溶于去離子水中制得懸濁液，用分散于稀氨水中的CaCl2·2H2O形成內(nèi)層包膜，再用分散于稀硝酸中的CaO粉末形成外層包膜，靜置后倒去上層清液，烘干、燒結(jié)即得包覆了兩層無機包膜的LED熒光粉。復(fù)合包膜LED熒光粉顆粒提高了初始亮度，也提高了粉體顆粒粒度分布，使粒度分布變窄，流動性變好，更有利于分散于膠體中，優(yōu)化了封裝時熒光粉在膠水中的沉降速度，提高了其耐候性。
文檔編號C09K11/02GK102703056SQ20121014181
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者孫志彪, 師麗麗, 李依群, 謝玉明, 賈占坤, 顧竟?jié)?申請人:蘇州英特華照明有限公司