一种配置高色域LED荧光粉的装置与方法与流程

本发明涉及led封装领域，尤其涉及一种配置高色域led荧光粉的装置与方法。

背景技术：

传统led的封装，通常使用ingan蓝光芯片加上yag黄色荧光粉，色域只能控制在ntsc65％-72％。而色域覆盖主要由红、绿、蓝三基色覆盖范围决定的，覆盖范围越广，色域越高。传统led的只有ingan蓝色比例覆盖范围，所以色域覆盖较小，不能满足高色彩品质要求的医疗及工业用显示器需求。另外在荧光粉配置的过程中，为防止荧光粉沉淀，通常需要进行插入式手动搅拌，一方面搅拌不均匀，另一方面插入式搅拌会带来污染，这些都会大大影响led封装后的色域覆盖范围。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种配置高色域led荧光粉的装置与方法，其可以大大提高led封装后的色域覆盖范围。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

配置高色域led荧光粉的装置，包括箱体和工作腔，所述工作腔开设在箱体内，所述工作腔内设置有游星齿轮，所述游星齿轮上方同轴固定有旋转工作台，所述旋转工作台上设置有慢速搅拌杯和密闭搅拌杯，所述旋转工作台、慢速搅拌杯和密闭搅拌杯均由游星齿轮驱动旋转，所述慢速搅拌杯的侧壁和杯底上均设置有摩擦垫，所述游星齿轮通过传动轴连接在驱动马达上。

作为优选的，所述摩擦垫为两条条状橡胶垫，所述橡胶垫镶嵌在慢速搅拌杯侧壁和杯底上。

作为优选的，所述密闭搅拌杯轴心与旋转工作台之间的角度在0°～90°之间。

作为优选的，所述驱动马达电连接有控制面板，所述控制面板设置在箱体上。

作为优选的，所述箱体上设置有工作腔盖。

作为优选的，所述游星齿轮包括齿圈、太阳轮、行星轮和行星架，所述齿圈和太阳轮同轮设置，所述行星轮设置在齿圈和太阳轮之间，所述行星轮由行星架固定。

配置高色域led荧光粉的方法，其特征在于，包括权利要求1-6任意一项所述的配置高色域led荧光粉的装置，其包括如下步骤：

1)用丙酮清洗若干只烧杯，晾干后放在精密电子称上进行归0；

2)在烧杯中加入β-sialon，称重后记录；

3)在另外一只烧杯中加入ksf荧光粉，质量为β-sialon质量的4.5倍～4.7倍；

4)将β-sialon与ksf荧光粉混合在配置烧杯中，并置于慢速搅拌杯中进行搅拌，转速为30rpm～60rpm；

5)在烧杯中加入胶水a，质量为β-sialon质量的1.2倍～1.3倍；

6)将胶水a倒入配置烧杯中，并继续在慢速搅拌杯中进行搅拌，转速为30rpm～60rpm；

7)在烧杯中加入胶水b，质量为β-sialon质量的6倍～7倍；

8)将胶水b倒入配置烧杯中，并继续在慢速搅拌杯中进行搅拌，转速为50rpm～80rpm，时间为2min；

9)在慢速搅拌杯中搅拌完成后，将配置烧杯密封在密闭搅拌杯中进行高速搅拌，旋转加速时间为5s,搅拌速度为4000rpm,搅拌时间为105s，旋转降速时间为10s；

10)高速搅拌完成后，配置好的荧光粉进入下一制程，与波长为447.5nm～450nm的led芯片进行封装。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、传统led背光色域覆盖率仅有ntsc65％-72％，本发明的色域覆盖率达到ntsc95％以上，使电视机色彩还原更清晰、更真实，分辨率更高，给人眼带来原汁原味的视觉享受，如脸部轻微泛红之效果也能达到，因此更能满足高色彩品质要求的医疗及工业用显示器需求。

2、配置的荧光粉在进行封装后，led的颜色稳定度及色彩均一性高，产品良率也较现有技术大大提高。

3、配置过程中通过慢速搅拌杯进行慢速搅拌，杜绝了人为搅拌力度与速度不均造成的混合不匀，同时解放了人力。

4、整个搅拌过程中，均不用插入式搅拌，避免了插入式搅拌带来的污染。

5、整个装置由一个驱动马达实现驱动，且能够实现不同自转与公转速度下的搅拌，结构简单，操作方便。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还能够根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明配置高色域led荧光粉的装置的结构示意图；

图2为本发明配置高色域led荧光粉的装置的内部结构示意图；

图3为游星轮的结构示意图；

图4为本发明改进的配置工艺与传统配置工艺的各波长的光谱强度对比图。

其中，1-箱体，2-工作腔，3-旋转工作台，4-慢速搅拌杯，40-摩擦垫，5-密闭搅拌杯，6-控制面板，7-工作腔盖，8-游星齿轮，80-太阳轮，81-行星轮，82-行星架，83-齿圈，9-传动轴，10-驱动马达。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

参照图1～图3所示，本实施例中公开了一种配置高色域led荧光粉的装置，包括箱体1、工作腔2和游星齿轮8，工作腔2设置在箱体1内。上述游星齿轮8包括太阳轮80、行星轮81、行星架82和齿圈83，太阳轮80和齿圈83同轴设置，行星轮81设置在太阳轮80和齿圈83之间，所有行星轮81均由行星架82固定连接，太阳轮80和行星轮81具有相同的直径，齿圈83固定在工作腔2内。

上述太阳轮80上部同轴设置有旋转工作台3，旋转工作台3与太阳轮80同步转动。旋转工作台3上设置有两个慢速搅拌杯4和和两个密闭搅拌杯5，慢速搅拌杯4和密闭搅拌杯5围绕中心交替等距的排列在旋转工作台3上，每个慢速搅拌杯4和密闭搅拌杯5均和一个行星轮81连接。工作时太阳轮80驱动旋转工作台3转动，行星轮81驱动慢速搅拌杯4和密闭搅拌杯5转动。

上述慢速搅拌杯4内镶嵌有两条摩擦垫40，两条摩擦垫40均从腔口沿侧壁及杯底延伸至相对的另一端腔口，两条摩擦垫40在底部垂直相交，增加转动时对烧杯的摩擦力，同时给烧杯一定的缓冲，防止损坏。

上述密闭搅拌杯5的中心线与旋转工作台3之间的夹角在0°～90°，烧杯在密闭搅拌杯5内高速旋转时，配置的荧光粉由离心力上升，再靠重力下沉，实现底部与顶部的物质交换，使得搅拌更均匀。

上述太阳轮80通过传动轴9与驱动马达10连接，所述驱动马达10固定在箱体1上。驱动马达10与控制面板6电连接，控制面板6设置在箱体上。

上述箱体1上设置有工作腔盖7，工作腔盖7在装置工作时对工作腔2进行封闭，防止高速旋转时烧杯或液体甩出腔外造成伤害。

采用上述配置高色域led荧光粉的装置来配置led荧光粉的方法，其包括如下步骤：

1)用丙酮清洗若干只烧杯，晾干后放在精密电子称上进行归0，用丙酮来清洗可以有效去除烧杯内残留的荧光粉、胶水和其它物质，避免污染；

2)在烧杯中加入β-sialon，称重后记录；

3)在另外一只烧杯中加入ksf荧光粉，质量为β-sialon质量的4.5倍～4.7倍，因ksf荧光粉半波宽窄，搭配β-sialon时，具有更高的ntsc，同时光的二次重吸收减少，相同ntsc效果下，具有更高的亮度，ksf荧光粉的这一比例能够较好的体现其特性；

4)将β-sialon与ksf荧光粉混合在配置烧杯中，并置于慢速搅拌杯中进行搅拌，转速为30rpm～60rpm，有较防止两种荧光粉因颗粒大小的差异造成沉降；

5)在烧杯中加入胶水a，质量为β-sialon质量的1.2倍～1.3倍，胶水a为硅胶，具有稳定的化学性质及较好的耐热性，能够提升整体性能；

6)将胶水a倒入配置烧杯中，并继续在慢速搅拌杯中进行搅拌，转速为30rpm～60rpm，使得胶水a、β-sialon和ksf荧光粉均匀混合；

7)在烧杯中加入胶水b，质量为β-sialon质量的6倍～7倍，胶水b为固化剂，能够有效粘附在支架上，为led芯片提供保护；

8)将胶水b倒入配置烧杯中，并继续在慢速搅拌杯中进行搅拌，转速为50rpm～80rpm，时间为2min，在这一步骤中，适当提高了搅拌转速，使得部分粘附在一起的胶水与荧光粉进一步分离，配合恰当的搅拌时间，又不会使大颗粒因为离心力聚集在外围；

9)在慢速搅拌杯中搅拌完成后，将配置烧杯密封在密闭搅拌杯中进行高速搅拌，旋转加速时间为5s,搅拌速度为4000rpm,搅拌时间为105s，旋转降速时间为10s，极短的加速时间，能够冲击开粘附的高密度部分，使得其在高速旋转中更容易扩散，相对平缓的降速，使得混合液保持均匀状态；

10)高速搅拌完成后，配置好的荧光粉进入下一制程，与波长为447.5nm～450nm的led芯片进行封装。

本实施例较为优选的方案，主要有如下步骤：

1)用丙酮清洗若干只烧杯，晾干后放在精密电子称上进行归0；

2)在烧杯中加入β-sialon，称重后记录；

3)在另外一只烧杯中加入ksf荧光粉，质量为β-sialon质量的4.6倍；

4)将β-sialon与ksf荧光粉混合在配置烧杯中，并置于慢速搅拌杯中进行搅拌，转速为50rpm；

5)在烧杯中加入胶水a，质量为β-sialon质量的1.3倍；

6)将胶水a倒入配置烧杯中，并继续在慢速搅拌杯中进行搅拌，转速为50rpm；

7)在烧杯中加入胶水b，质量为β-sialon质量的6.3倍；

8)将胶水b倒入配置烧杯中，并继续在慢速搅拌杯中进行搅拌，转速为70rpm，时间为2min；

9)在慢速搅拌杯中搅拌完成后，将配置烧杯密封在密闭搅拌杯中进行高速搅拌，旋转加速时间为5s,搅拌速度为4000rpm,搅拌时间为105s，旋转降速时间为10s；

10)高速搅拌完成后，配置好的荧光粉进入下一制程，与波长为447.5nm～450nm的led芯片进行封装。

本发明完全采用三基色覆盖，用短波长蓝光芯片加上短波长β-sialon绿粉和长波长的红粉ksf荧光粉，三个最极端的点，搭配精准的配比，使得红色光频宽能量充足，颜色色域更宽广，色彩饱和度可达ntsc95％以上，呈现更接近真实色彩的人物影像。

工作时，将配置烧杯放置在慢速搅拌杯4中或者封闭在密闭搅拌杯5内，通过控制面板6设置驱动马达10的旋转速度、旋转时间、加速时间及减速时间。旋转工作台3通过太阳轮80的带动进行自转，设置在旋转工作台3上的慢速搅拌杯4和密闭搅拌杯5围绕旋转工作台3的中心进行公转，慢速搅拌杯4和密闭搅拌杯5通过行星轮81的带动进行自转，从而实现配置烧杯围绕旋转工作台3的中心进行公转的同时，又能进行自转，且无需插入外物即可完成更均匀高效的搅拌效果。参照图4所示，本发明的改进工艺的光谱强度较传统工艺的光谱强度具有较大的提升。

本实施例需要补充说明的是：本装置由控制面板和驱动马达等具体的硬件结构组成，部分硬件在运行过程中有软件程序的参与，辅助本机运行的软件程序均为现有可复制的软件程序，不构成本申请的创新点。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理能够在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖点相一致的最宽的范围。