白光LED制造技术

本发明专利技术属于半导体照明技术领域，具体涉及一种白光LED。所述白光LED包括蓝光芯片和被所述蓝光芯片激发的核壳结构荧光材料，所述核壳结构荧光材料包括绿色荧光粉核和包覆在所述绿色荧光粉核表面的红色荧光粉壳层。该白光LED能够减少红色荧光粉对绿色荧光粉的再吸收，进而提高整个核壳荧光材料的光效，同时核壳结构荧光材料具有形貌和颜色均一的特点，使白光LED发光均匀、一致性好，不出现色漂，而且可通过调控核壳荧光材料中的包覆厚度、包覆顺序及包覆荧光粉组分，以进一步显著提高该白光LED的光效。

White LED

The invention belongs to the technical field of semiconductor lighting, in particular to a white LED. The white light LED includes a blue light chip and a core-shell structure fluorescent material excited by the blue light chip. The core-shell structure fluorescent material includes a green fluorescent powder core and a red fluorescent powder shell coating the surface of the green fluorescent powder core. The white LED can reduce the reabsorption of the red phosphor to the green phosphor, and improve the light efficiency of the whole core-shell phosphor. Meanwhile, the core-shell structure phosphor has the characteristics of uniform appearance and color, which makes the white LED light uniform and consistent without color drift. Moreover, the coating thickness, coating sequence and components of the coated phosphor can be adjusted, To further significantly improve the light efficiency of the white LED.

【技术实现步骤摘要】
白光LED
本专利技术属于半导体照明
，具体涉及一种白光LED。
技术介绍
发光二极管(LightEmittingDiode，简称LED)是一种半导体二极管，可以把电能转化成光能。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同，当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短；常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。由于LED具有节能、长寿等特点，在照明中使用也越来越多。随着LED光源技术的高速发展和人们对光的品质、光效、显色性等性能要求不断提升。现有常规高显色性技术通常采用蓝光芯片激发混合的荧光粉实现，但是采用这种方式实现的高显指产品会存在荧光粉混合不均匀，导致产品容易出现色漂、白光一致性较差等缺点，且容易导致荧光粉互吸收，从而光效下降。因此，现有技术有待改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种白光LED，旨在解决现有白光LED中荧光粉分散不均匀，导致荧光粉容易互吸收，光效下降和光色一致性差的技术问题。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种白光LED，所述白光LED包括蓝光芯片和被所述蓝光芯片激发的核壳结构荧光材料，所述核壳结构荧光材料包括绿色荧光粉核和包覆在所述绿色荧光粉核表面的红色荧光粉壳层。本专利技术提供一种基于蓝光芯片激发核壳结构荧光材料实现高显色的白光LED，该白光LED中被激发的核壳结构荧光材料包括绿色荧光粉核和包覆在所述绿色荧光粉核表面的红色荧光粉壳层，即以绿色荧光粉为内核，以红色荧光粉为外壳；这样，该白光LED中的蓝光芯片发出的蓝光首先激发外壳的红色荧光粉，然后再激发内核的绿色荧光粉，从而能够减少红色荧光粉对绿色荧光粉的再吸收，进而提高整个核壳荧光材料的光效，同时核壳结构荧光材料具有形貌和颜色均一的特点，使白光LED发光均匀、一致性好，不出现色漂，而且可通过调控核壳荧光材料中的包覆厚度、包覆顺序及包覆荧光粉组分，以进一步显著提高该白光LED的光效。附图说明图1为本专利技术提供的白光LED中核壳结构荧光材料的结构示意图；图2为本专利技术提供的白光LED中核壳结构荧光材料的发射光谱图；图3为本专利技术提供的白光LED的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供了一种白光LED，所述白光LED包括蓝光芯片和被所述蓝光芯片激发的核壳结构荧光材料，所述核壳结构荧光材料包括绿色荧光粉核和包覆在所述绿色荧光粉核表面的红色荧光粉壳层。本专利技术实施例提供一种基于蓝光芯片激发核壳结构荧光材料实现高显色的白光LED，该白光LED中被激发的核壳结构荧光材料包括绿色荧光粉核和包覆在所述绿色荧光粉核表面的红色荧光粉壳层，即以绿色荧光粉为内核，以红色荧光粉为外壳；这样，该白光LED中的蓝光芯片发出的蓝光首先激发外壳的红色荧光粉，然后再激发内核的绿色荧光粉，从而能够减少红色荧光粉对绿色荧光粉的再吸收，进而提高整个核壳荧光材料的光效，同时核壳结构荧光材料具有形貌和颜色均一的特点，使白光LED发光均匀、一致性好，不出现色漂，而且可通过调控核壳荧光材料中的包覆厚度、包覆顺序及包覆荧光粉组分，以进一步显著提高该白光LED的光效。本专利技术实施例提供的白光LED中，核壳结构荧光材料的结构如图1所示，该核壳结构荧光材料包括绿色荧光粉核和包覆在所述绿色荧光粉核表面的红色荧光粉壳层。相对于将绿色荧光粉和红色荧光粉单纯混合分散，以绿色荧光粉为内核、以红色荧光粉为外壳的核壳结构荧光材料可以减少红色荧光粉对绿色荧光粉的再吸收；具体地，由于红色荧光粉在蓝绿色光谱范围内会存在吸收，这样会导致LED光效下降，而本专利技术实施例中红色荧光粉包覆在绿色荧光粉外表面形成外壳层，当蓝光芯片激发时，蓝光会首先激发红色荧光粉，然后才能穿透激发绿色荧光粉，这样再吸收几率就会下降，进而提高整个核壳荧光材料的光效，以蓝光芯片激发波长为450nm为例，该核壳结构荧光材料的发射光谱图如图2所示。本专利技术实施例中的该核壳结构荧光材料可以通过如下制备方法获得：首先采用高温固相法在1000-1400℃范围内、保温4-6h，合成绿色荧光粉，其绿色荧光粉的晶粒尺寸主要通过温度和升温速率及原料的粒度等参数来控制。然后将所得到绿色荧光粉中间体与红色荧光粉的原料均匀混合，所述红色荧光粉原料碱金属、Al和Si均采用合金方式提供，将所述均匀混合后的混合物在1450℃条件、氮气气氛下，保温6-8h，即合成所述核壳结构荧光材料中间体，将所述核壳结构荧光材料中间体放入氢气气氛烧结炉中于950℃下保温1-2h，进行表面量化，得到最终初始产品，将所述初始产品进行球磨、酸洗等后处理工艺，烘干后，得到所述核壳结构荧光材料的最终产品。在一实施例中，该白光LED中的核壳结构荧光材料可以形成一发光层，被蓝光芯片即蓝光LED芯片激发。所述蓝光芯片可以位于封装支架内部，例如，固定在封装支架的底部，所述蓝光芯片的出光面朝向上方，在蓝光芯片的出光面的上表面可以覆盖上述核壳结构荧光材料形成发光层，结构如图3所示。另外，所述蓝光芯片的个数可以是1个还可以是多个；蓝光芯片和发光层之间可以允许留有一段距离，例如，蓝光芯片和发光层之间相距预设距离，预设距离可以为范围值，蓝光芯片和发光层之间还可以设置其它结构或者材料层。作为其中一个示例，所述蓝光芯片上的发光材料层可以为平面结构，也可以为弧形结构。从光学装置中发出的光束角度可以是多个角度，如15°、30°、60°、120°、150°等等。在一实施例中，所述绿色荧光粉核中的荧光材料选自Sr2SiO4:Eu、(Ba,Sr)2SiO4:Eu、Y3(Al,Ga)5O12:Ce、Lu3Al5O12:Ce、(Lu,Y)3Al5O12:Ce和(Lu,Y)3(Al,Ga)5O12:Ce中的至少一种；所述红色荧光粉壳层中的荧光材料选自K2SiF6:Mn、K2GeF6:Mn、K2(Ge,Si)F6:Mn、CaAlSiN3:Eu、(Sr,Ca)AlSiN3:Eu、Sr2Si5N8:Eu、(Sr,Ca)2Si5N8:Eu和K0.1Ca0.1Sr0.83Eu0.05Al0.9Si0.99Ge0.06Mn0.03N2.94F0.3的至少一种。在一实施例中，红色荧光粉壳层为K2SiF6:Mn、K2GeF6:Mn、K2(Ge,Si)F6:Mn中的任意一种，绿色荧光粉核为Y3(Al,Ga)5O12:Ce、Lu3Al5O12:Ce、(Lu,Y)3Al5O12:Ce、(Lu,Y)3(Al,Ga)5O12:Ce中的任意一种，外壳采用四价Mn4+激活氟化物荧光粉具有蓝光激发效率高、发射强度高优点，内核采用具有石榴石结构的铝酸盐具有稳定性好、光效高等优点。在一实施例中，红色荧光粉壳层为CaAlSiN3:Eu、(Sr,Ca)AlSiN3:Eu、Sr2Si5N8:Eu、(Sr,Ca)2Si5N8:Eu中的任意本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种白光LED，其特征在于，所述白光LED包括蓝光芯片和被所述蓝光芯片激发的核壳结构荧光材料，所述核壳结构荧光材料包括绿色荧光粉核和包覆在所述绿色荧光粉核表面的红色荧光粉壳层。

【技术特征摘要】
1.一种白光LED，其特征在于，所述白光LED包括蓝光芯片和被所述蓝光芯片激发的核壳结构荧光材料，所述核壳结构荧光材料包括绿色荧光粉核和包覆在所述绿色荧光粉核表面的红色荧光粉壳层。2.如权利要求1所述的白光LED，其特征在于，所述绿色荧光粉核中的荧光材料选自Sr2SiO4:Eu、(Ba,Sr)2SiO4:Eu、Y3(Al,Ga)5O12:Ce、Lu3Al5O12:Ce、(Lu,Y)3Al5O12:Ce和(Lu,Y)3(Al,Ga)5O12:Ce中的至少一种；和/或，所述红色荧光粉壳层中的荧光材料选自K2SiF6:Mn、K2GeF6:Mn、K2(Ge,Si)F6:Mn、CaAlSiN3:Eu、(Sr,Ca)AlSiN3:Eu、Sr2Si5N8:Eu、(Sr,Ca)2Si5N8:Eu和K0.1Ca0.1Sr0.83Eu0.05Al0.9Si0.99Ge0.06Mn0.03N2.94F0.3的至少一种。3.如权利要求2所述的白光LED，其特征在于，所述核壳结构荧光材料中，所述绿色荧光粉核中的荧光材料选自Y3(Al,Ga)5O12:Ce、Lu3Al5O12:Ce、(Lu,Y)3Al5O12:Ce和(Lu,Y)3(Al,Ga)5O12:Ce中的至少一种；且，所述红色荧光粉壳层中的荧光材料选自K2SiF6:Mn、K2GeF6:Mn、和K2(Ge,Si)F6:Mn中的至少一种与CaAlSiN3:Eu、(Sr,Ca)AlSiN3:Eu、Sr2Si5N8:Eu和(Sr,Ca)2Si5N8:Eu中的至少一种的组...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈磊，林金填，李超，曹小兵，
申请(专利权)人：旭宇光电深圳股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44