一种包含薄膜结构的LED用发光体制造技术

本发明专利技术提供一种包含薄膜结构的LED用发光体，该发光体由基片和薄膜结构组成，其中薄膜是采用溅射技术在基片上生长的硅薄膜，锗薄膜或者铝薄膜中的一种，基片是含有发光离子的发光玻璃基片或锗基片，发光离子是稀土离子、过渡金属离子或主族金属离子中的任一种。采用本发明专利技术的技术方案所得的发光体具有可控性好、显色指数高及生产成本低特点，适宜在LED激发的照明器领域推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及LED用发光材料，特别是涉及一种包含薄膜结构的LED用发光体材料，属于照明材料

技术介绍
近年来，全固态白光发射二极管(light emitting d1de，LED)作为新型照明光源，具有节能、稳定、环保等诸多方面的优势而受到广泛关注。国际上已经用蓝光LED加黄色荧光粉结构，紫外光LED加三基色粉结构，和紫外光LED加全色荧光粉结构实现了白光，但由于技术的垄断，且在荧光粉的使用过程中，荧光粉混合不均匀，由热稳定性不同而产生光色随温度漂移及显色指数较低等原因，国内和亚非的国家把研究逐渐转移到了探索LED用发光体上。国内外研究者较多采用多个稀土离子掺杂的氟化物玻璃，氧化物玻璃等高效发光体，然而稀土离子发光受稀土离子种类、掺杂浓度、发光效率、稀土离子间能量传递等因素影响，而能量传递又是多稀土离子掺杂实现白光的关键，能量传递的实现方式(包括辐射能量传递，声子辅助能量传递，载流子传输能量传递，借助激子能量传递，共振能量传递，交换作用能量传递)是庞大而复杂的工作，此外发光性质还受玻璃基质影响。因此，获得有效发光的LED用发光体具有重要的实际意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:现有LED用荧光粉色域窄，需要多种荧光粉复合，制备方法成本高、复杂的不足，以及目前发光玻璃或陶瓷均采用多个稀土离子共掺杂，且稀土离子共掺杂浓度需要严格控制，过程精细不易掌控。本专利技术的目的在于提供包括薄膜结构的LED用发光体，在较低能量波长激发下即可得到具有高效的响应特性、高效宽光谱的包括薄膜结构的led用发光体，所得发光体在较低能量近红外波段下均可激发，实现波长范围200nm至700nm，可应用于生产生活照明，显示技术等领域。本专利技术所述包含薄膜结构的LED用发光体由基片和薄膜结构组成。包含薄膜结构的LED用发光体基片是含有发光离子的发光玻璃基片，或者锗基片。发光离子是稀土离子(如铥，钬，镝，铈，铕)，过渡金属离子(银，锰)，主族金属离子(铋)中的任一种。薄膜是采用溅射技术在基片上生长的硅薄膜，锗薄膜或者铝薄膜中的一种，薄膜的厚度为20nm~50nm。本专利技术所述包含薄膜结构的LED用发光体由发光玻璃基片或者锗基片和薄膜结构组成，其制备方法具体包括如下步骤: (1)本专利技术所述包含薄膜结构的LED用发光体的发光玻璃基片是由玻璃网络形成体(硼酸盐，硅酸盐，磷酸盐)与玻璃修饰体(碱金属，碱土金属化合物)及发光离子化合物(过渡金属离子，稀土离子，主族金属离子)所组成，将三种物质均匀混合，放置高温炉中，在高温下烧结而成含有发光离子的玻璃基片，或者直接购买的锗基片； (2)将发光玻璃基片或者锗基片放入磁控溅射设备的腔体中，然后采用薄膜生长技术在基片上派射20nm-50nm的薄膜。本专利技术的有益效果为: 本专利技术所述包含薄膜结构的LED用发光体在长波长低能量的激发下具有高效响应特性，可以实现波长范围200nm至700nm的宽带可见焚光，化学稳定性好，制备所需原料少，不需与其他稀土离子搭配，制备方法简单，可以有效降低成本；可见光发光强度高、发光波段宽，显色性较好，有望应用于生产生活照明，显示技术等领域。【附图说明】图1为实施例1制备的包含薄膜结构的LED用发光体，在808nm下的发射光谱图。图2为实施例1制备的包含薄膜结构的LED用发光体，在808nm激发下的发射光的色坐标图。图3为实施例2制备的包含薄膜结构的LED用发光体，在980nm下的发射光谱图。图4为实施例2制备的包含薄膜结构的LED用发光体，在980nm激发下的发射光的色坐标图。【具体实施方式】下面将结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但这些实例并不限制本专利技术的保护范围。实施例1 本实施例所述包含薄膜结构的LED用发光体的制备方法，具体包括以下步骤: (1)将玻璃网络形成体和网络修饰体及发光离子化合物按下列摩尔百分比的组分进行备料(4N级)，然后在混合均匀: Si0260mol% Na2C0338mol% Tm2032mol% (2)将步骤(1)的混合料升温至1500°C，保温45分钟，使原料熔融成液态； (3)将步骤(2)得到的液体转移到基片的的石墨磨具中，随环境温度冷却至室温得到含有发光离子的发光玻璃基片； (4)将步骤(3)得到含有发光离子的发光玻璃基片放入超高真空磁控溅射设备的腔体中，然后将腔体抽真空3X10 4pa的高真空状态，采用直流磁控溅射，溅射所用靶材为高纯铝靶，溅射压强为1.0pa，溅射功率100W，生长温度为350 V，生长厚度约为40nm，即得到包含薄膜结构的LED用发光体。由图1、2可以看出，在长波长激发光激发下，该发光体可得到发射波长位于400-700nm波段(图1所示)，发射波长的色坐标值位于白光区域，色度图如图2所示，即采用该方法制备的包含薄膜结构的LED用发光体可用于白光LED发光器件。实施例2 本实施例所述包含薄膜结构的LED用发光体的制备方法，具体包括以下步骤: (1)将玻璃网络形成体和网络修饰体及发光离子化合物按下列摩尔百分比的组分进行备料(4N级)，然后在混合均匀: P20570mol% BaO29.8mol% Bi2030.2mol% ； (2 )将步骤(1)的混合料升温至1000 °C，保温30分钟，使原料熔融成液态； (3)将步骤(2)得到的液体转移到基片的的石墨磨具中，随环境温度冷却至室温得到含有发光离子的发光玻璃基片； (4)将步骤(3)得到含有发光离子的发光玻璃基片放入超高真空磁控溅射设备的腔体中，然后将腔体抽真空2.5X10 4pa的高真空状态，采用直流磁控溅射，溅射所用靶材为高纯银靶，溅射压强为0.8pa，溅射功率110W，生长温度为400 V，生长厚度约为30 nm,即得到包含薄膜结构的LED用发光体。由图3、4可以看出，在长波长激发光激发下，该包含薄膜结构的LED用发光体可得到发射波长位于350-700nm波段(图3所示)，发射波长的色坐标值位于白光区域，色度图如4所示，即采用该方法制备的包含薄膜结构的LED用发光体可用于LED的发光器件。...

【技术保护点】
一种包含薄膜结构的LED用发光体，其特征在于：该发光体是由基片和薄膜构成，基片是发光玻璃、锗片的其中一种，薄膜是采用溅射技术溅射到基片上的薄膜结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王荣飞，杨宇，陈栋，王茺，
申请(专利权)人：云南大学，
类型：发明
国别省市：云南;53