提供一种光电子器件，包括：半导体芯片，其用于在所述光电子器件工作期间发出激发光；荧光材料，其受激发光激发下，发射出波长范围600～1500nm的光。本发明专利技术的光电子器件可以发出激发光荧光材料发出红外光及近红外光，并具有较宽的反射光谱以及较高的辐射通量，从而能够应用于LED等光电子器件，以满足目前医学检测、食品成分分析、安全摄像机、虹膜/面部识别、虚拟现实、游戏笔记本和激光探测与测量等的应用需求。
Optoelectronic devices
An optoelectronic device includes a semiconductor chip for emitting excitation light during the operation of the optoelectronic device and a fluorescent material for emitting light in a wavelength range of 600-1500 nm under the excitation light. The optoelectronic device of the present invention can emit infrared and near infrared light from the excitation photofluorescent material, and has a wide reflection spectrum and high radiation flux, so that it can be applied to the optoelectronic devices such as LED to meet the current medical detection, food composition analysis, safety camera, iris/face recognition, virtual reality, game notebook and laser detection and measurement, etc. Application requirements.
【技术实现步骤摘要】
光电子器件
本专利技术属于发光
，具体涉及光电子器件。
技术介绍
由于食品和人体器官中各种有机元素的吸收和反射光谱分别位于电磁波谱的蓝色和红外范围内，因此亟需具有覆盖窄带红外光谱的发出宽带红外光谱的光源。例如:对于人脑的情况，血红蛋白，氧饱和度，散射原卟啉的吸收和反射范围分别为450nm-600nm和700nm-900nm波长。对于市售红外线光源例如，卤钨灯、激光二极管和超连续激光器，具有诸如光谱稳定性不佳、发光光谱窄、电耗高、与LED相比寿命更短、产生大量热量、不紧凑且不便携等若干缺陷。因此，对于终端用户的应用，非常需要具有高光谱稳定性的、便携式和手持式的可被蓝光激发发出宽带光的小型光源。据报道，一些镧镓酸盐石榴石在红外线中显示出强烈的发光，并且单晶用于可调谐的红外激光和太阳能电池。例如，La3Ga5SiO14:Cr3+[A.A.Kaminskii,A.P.Shkadarevich,B.V.Mill,V.G.Koptev,A.V.Butashin,andA.A.Demidovich,镧-镓锗结构的无定形晶格中Cr3+离子的可调谐激发发光和频率自增效应的产生,无机材料学报.(USSR),24(1988)579]。此外，据报道，镓酸钙石榴石也是可调谐红外激光和生物成像应用的潜在备选材料。例如，CN105199732A公开了具备生物成像和光热治疗双功能的近红外长余辉材料及制备方法。然而，没有研究用于发光二极管的蓝光可激发红外荧光材料的潜在备选材料。在最近的技术发展中，为了长持久性磷光专门研究红外范围的电磁波谱，用于防御和安全中的识别标记。例如，US8323528B公开了磷光组合物，制备该组合物的方法和使用该组合物的方法；La3Ga5GeOl4:Cr3+[Z.Jun,X.Zhiguo,La3Ga5GeOl4:Cr3+荧光材料的合成及近红外发光,RSCadvances,2014,4,46313-46318]；Ca3Ga2Ge3O12:Cr3+[L.Huihong,B.Gongxun,Y.Ting,T.Ming-Kiu,Z.Qinyuan,andH.Jianhua,长余辉Ca3Ga2Ge3O12:Cr3+中的原子空间占位及近红外发光,先进发光材料,2017,5(18):1700227]。持久性荧光材料被认为是在激发停止后发光的发光材料。不幸的是，到目前为止，除WO2016/174236A1外还没有报道在红外线电磁波谱范围内蓝光可激发LED应用的荧光材料应用。另外，对于智能应用需要具有更高电流发光强度的红外荧光材料。而且，必须重新定义广泛性。不幸的是，到目前为止，还没有这种红外荧光材料在市场上没有。
技术实现思路
本专利技术涉及红外发光光电子器件，其包括当用蓝色可见光、紫色可见光或紫外光的激发下，能够发射出近红外光以及红色可见光，并具有较宽的发射光谱以及较高的辐射通量。本专利技术一方面提供一种光电子器件，包括蓝光二极管芯片和被蓝光激发发出红外光的荧光材料。根据本专利技术的一实施方式，所述荧光材料的化学式为La3Ga5(1-x)M1O14:5xCr3+，其中0.01≤x≤0.1，M1为Si或Ge。根据本专利技术的另一实施方式，所述荧光材料的化学式为La3(1-x)Ga5(1-y)GeO14:3xSm3+,5yCr3+,其中0.01≤x≤0.5和0.01≤y≤0.1。根据本专利技术的另一实施方式，所述荧光材料的化学式为Ca3Ga2-xGe3O12:xCr3+，其中0<x≤0.1。根据本专利技术的另一实施方式，所述荧光材料的化学式为LaGa1-xGe2O7:xCr3+，其中0<x≤0.2。根据本专利技术的另一实施方式，所述荧光材料的化学式为BaZr1-xSi3O9:xCr3+，其中0<x≤0.1。根据本专利技术的另一实施方式，所述荧光材料的化学式为Zn3Al2-xGe4O14:2xCr3+，其中0<x≤0.2。根据本专利技术的另一实施方式，所述荧光材料的化学式为Ca2Ga2(1-x)GeO7:2xCr3+，其中0<x≤0.1。根据本专利技术的另一实施方式，所述荧光材料的化学式为Zn3Ga2(1-x)GeyO(6+2y):xCr3+，其中0<x≤0.5，y为1-5之间的整数。根据本专利技术的另一实施方式，所述荧光材料的化学式为Zn3Ga2(1-x)Ge4O14:2xCr3+，其中0<x≤0.2。本专利技术的光电子器件可以发出激发光荧光材料发出红外光及近红外光，并具有较宽的反射光谱以及较高的辐射通量，从而能够应用于LED等光电子器件，以满足目前医学检测、食品成分分析、安全摄像机、虹膜/面部识别、虚拟现实、游戏笔记本和激光探测与测量等的应用需求。附图说明通过参照附图详细描述其示例实施方式，本专利技术的上述和其它特征及优点将变得更加明显。图1是本专利技术一实施方式的光电子器件的示意性侧视图。图2是实施例1的荧光材料La3Ga4.95SiO14:0.05Cr3+的XRD衍射光谱。图3是实施例1的荧光材料La3Ga4.95SiO14:0.05Cr3+在蓝光激发下的光致发光光谱。图4是实施例1的荧光材料La3Ga4.95SiO14:0.05Cr3+的扫描电子显微镜照片像。图5是实施例2的荧光材料La3Ga4.95GeO14:0.05Cr3+的XRD衍射光谱。图6是实施例2的荧光材料La3Ga4.95GeO14:0.05Cr3+在蓝光激发下的光致发光光谱。图7是实施例2的荧光材料La3Ga4.95GeO14:0.05Cr3+的扫描电子显微镜图像。图8是实施例3的La2.985Ga4.975GeO14:0.015Sm3+,0.025Cr3+的XRD衍射光谱。图9是实施例3的La2.985Ga4.975GeO14:0.015Sm3+,0.025Cr3+在蓝光激发下的光致发光光谱。图10是实施例3的La2.985Ga4.975GeO14:0.015Sm3+,0.025Cr3+的扫描电子显微镜照片。图11是实施例4的荧光材料La2.97Ga4.95GeO14:0.03Sm3+,0.05Cr3+的XRD衍射光谱。图12是实施例4的荧光材料La2.97Ga4.95GeO14:0.03Sm3+,0.05Cr3+在蓝光激发下的光致发光光谱。图13是实施例5的荧光材料La2.97Ga4.55GeO14:0.03Sm3+,0.45Cr3+的XRD衍射光谱。图14是实施例5的荧光材料La2.97Ga4.55GeO14:0.03Sm3+,0.45Cr3+在蓝光激发下的光致发光光谱。图15是实施例6的荧光材料Ca3Ga1.99Ge3O12:0.01Cr3+的XRD衍射光谱。图16是实施例6的荧光材料Ca3Ga1.99Ge3O12:0.01Cr3+在蓝光激发下的光致发光光谱。图17是实施例7的荧光材料LaGa0.99Ge2O7:0.01Cr3+的XRD衍射光谱。图18是实施例7的荧光材料LaGa0.99Ge2O7:0.01Cr3+在蓝光激发下的光致发光光谱。图19是实施例8的BaZr0.99Si3O9:0.01Cr3+的XRD衍射光谱。图20实施例8的BaZr0.99Si3O9:0.01Cr3+在蓝光激发下的光致发光光谱。图21是实施例9的荧光材料Zn3Al1.9本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光电子器件，其特征在于，包括：半导体芯片，其用于在所述光电子器件工作期间发出激发光；荧光材料，其受激发光激发下，发射出波长范围600～1500nm的光。
【技术特征摘要】
2017.12.05 US 62/594,813;2017.12.29 US 62/611,696;1.一种光电子器件，其特征在于，包括：半导体芯片，其用于在所述光电子器件工作期间发出激发光；荧光材料，其受激发光激发下，发射出波长范围600～1500nm的光。2.根据权利要求1所述的光电子器件，其特征在于，所述荧光材料的化学式为La3Ga5(1-x)M1O14:5xCr3+，其中0.01≤x≤0.1，M1为Si或Ge。3.根据权利要求1所述的光电子器件，其特征在于，所述荧光材料的化学式为La3(1-x)Ga5(1-y)GeO14:3xSm3+,5yCr3+,其中0.01≤x≤0.5和0.01≤y≤0.1。4.根据权利要求1所述的光电子器件，其特征在于，所述荧光材料的化学式为Ca3Ga2-xGe3O12:xCr3+，其中0<x≤0.1。5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：方牧怀，胡淑芬，刘如熹，V·拉简德兰，G·N·A·德古茲曼，张合，吕侊懋，林晏申，康桀侑，赖俊铭，
申请(专利权)人：亿光电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71
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