[發(fā)明專利]一種高性能白光LED器件及其制備方法

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• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111106224A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設計）人: 戴武斌;黃珂;周佳;樊燁明;黎華;陳洋;徐慢
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學
• 主分類號: H01L33/48
• 分類號: H01L33/48;H01L33/50;C09K11/64;C09K11/80
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 李欣榮

1.一種高性能白光LED器件，其特征在于，其自下而上包括依次設置的藍光LED芯片、紅色熒光薄膜和表面增設二維光子晶體層的藍綠色熒光透明多晶陶瓷板；其中紅色熒光薄膜選材為Eu²⁺摻雜SrLiAl₃N₄熒光粉，藍綠色熒光透明多晶陶瓷板選材為Ce³⁺摻雜SrLa₂Si₂O₈熒光粉，二維光子晶體層選材為SiNx，且其表面具有孔道陣列結構。

2.根據(jù)權利要求1所述的高性能白光LED器件，其特征在于，所述Eu²⁺摻雜SrLiAl₃N₄熒光粉的化學計量式為Sr_1-xLiAl₃N₄:xEu²⁺，0.01≤x≤0.08；Ce³⁺摻雜SrLa₂Si₂O₈的化學計量式為SrLa_2-ySi₂S₈:yCe³⁺，0.01≤y≤0.09。

3.根據(jù)權利要求2所述的高性能白光LED器件，其特征在于，所述紅色熒光薄膜以按化學計量比稱取的Sr₃N₂、Li₃N、AlN和EuN為主要原料，首先經球磨、保護氣氛下焙燒得熒光粉，再與有機硅混合經涂覆、干燥而成。

4.根據(jù)權利要求2所述的高性能白光LED器件，其特征在于，所述藍綠色熒光透明多晶陶瓷板以按化學計量比稱取的La₂S₃、SrS、Ce₂S₃、Si和S粉末為主要原料，依次經球磨、真空燒結、成型壓制、二次真空燒結和熱蝕刻處理而成。

5.根據(jù)權利要求1所述的高性能白光LED器件，其特征在于，所述表面增設二維光子晶體層的藍綠色熒光透明多晶陶瓷板首先利用等離子增強化學氣相沉積法在藍綠色熒光透明多晶陶瓷板表面沉積SiNx膜層，然后在其表面涂覆單層聚苯乙烯納米球得，再利用反應離子刻蝕工藝減小聚苯乙烯納米球的粒徑，再沉積Cr金屬掩模層，最后依次去除聚苯乙烯納米球和Cr金屬掩模層，即在藍綠色熒光透明多晶陶瓷板得到一層表面具有孔道陣列結構的二維光子晶體層。

6.根據(jù)權利要求1所述的高性能白光LED器件，其特征在于，所述依次設置的藍光LED芯片、紅色熒光薄膜和表面增設二維光子晶體層的藍綠色熒光透明多晶陶瓷板封裝在杯型LED器件中。

7.權利要求1～6任一項所述高性能白光LED器件的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)分別制備紅色熒光薄膜和藍綠色熒光透明多晶陶瓷板，并利用SiNx材料在藍綠色熒光透明多晶陶瓷板表面增設二維光子晶體層；

2)在白光LED系統(tǒng)安裝槽中自下而上依次安裝藍光LED芯片、紅色熒光薄膜和表面增設二維光子晶體層的藍綠色熒光透明多晶陶瓷板，然后封裝在杯型LED器件中。

8.根據(jù)權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述紅色熒光薄膜和藍綠色熒光粉透明多晶陶瓷板中Eu²⁺摻雜SrLiAl₃N₄熒光粉和Ce³⁺摻雜SrLa₂Si₂O₈熒光粉的質量比為(5～15):(85～95)。