[發明專利]一種高性能白光LED器件及其制備方法在審
| 申請號： | 201911396176.2 | 申請日： | 2019-12-30 |
| 公開（公告）號： | CN111106224A | 公開（公告）日： | 2020-05-05 |
| 發明（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 |
| 地址： | 430074 湖北*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 性能 白光 led 器件 及其 制備 方法 | ||
本發明公開了一種高性能白光LED器件，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。本發明通過將高性能的藍綠色和紅色熒光粉材料分別制成透明多晶陶瓷板和薄膜，并進一步在透明多晶陶瓷板表面增設二維光子晶體層，在藍光LED激發下，可有效提高白光LED的發光效率和顯色指數，降低相關色溫。
技術領域
本發明屬于LED照明技術領域，具體涉及一種高性能白光LED器件及其制備方法。
背景技術
白光LED作為一種新型的固態照明器件，因具有體積小、能耗低、效率高、響應快、壽命長、無污染等諸多優點，被譽為21世紀最有應用前景的第四代照明光源。隨著社會的不斷發展，LED的應用范圍在不斷擴大，正迅速成為通用照明領域的首選光源。LED實現白光的技術途徑以熒光轉換法為主，如商業中運用最廣泛的方式是使用藍色LED芯片激發黃色熒光粉YAG:Ce3+，這種方法雖然制備工藝簡單、發光效率高、生產技術比較成熟，但是由于所得到的白光中缺少紅色光成分，導致其顯色性較差，相關色溫偏高，因此限制了其進一步的發展和使用。目前，LED芯片制備技術比較成熟，而熒光粉的性能是決定白光LED器件性能的關鍵所在，因此開發性能優異的新型熒光粉材料以制備高效率、高亮度的白光LED成為當前急需解決的一個難題。
除此之外，熒光粉粉末和LED芯片的封裝也存在著需要解決的問題。通常采用有機樹脂和熒光粉粉末顆粒混合，然后將混合物涂覆在LED芯片表面，這種方法主要有以下缺點：1)由于有機樹脂的光和熱穩定性差，在長期熱輻射和光照下容易發生降解、老化和變黃等現象，從而導致白光LED出現光效降低、光色偏移以及可靠性下降等問題；2)杯型結構LED封裝體系中，熒光粉主要以粉末形式存在，由于存在較高的光反射和散射損失，使得白光LED的發光效率和量子效率降低。因此，減少有機樹脂的使用量以及改進熒光粉的形式成為了解決以上問題的主要研究方向。
發明內容
本發明的主要目的在于針對現有技術存在的不足，提供一種高性能白光LED器件，通過將高性能藍綠色和紅色熒光粉材料分別制成透明多晶陶瓷板和薄膜，并進一步在透明多晶陶瓷板上表面增設二維光子晶體層，在藍光LED激發下，表現出優異的發光性能。
為實現上述目的，本發明的技術方案為：
一種高性能白光LED器件，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。
上述方案中，所述Eu2+摻雜SrLiAl3N4熒光粉的化學計量式為Sr1-xLiAl3N4:xEu2+，0.01≤x≤0.08；Ce3+摻雜SrLa2Si2O8的化學計量式為SrLa2-ySi2S8:yCe3+，0.01≤y≤0.09。
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