一种远红光LED器件和其应用制造技术

本发明专利技术属于LED器件制备领域，公开了一种远红光LED器件和其应用。该LED器件为将远红光荧光粉和透明硅胶，以及任选地红光荧光粉混合，并经封装工艺进行封装制得；所述远红光荧光粉的化学式为：RE3(Ga1‑

【技术实现步骤摘要】
一种远红光LED器件和其应用


[0001]本专利技术属于LED器件制备领域，更具体地，涉及一种远红光LED器件和其应用。

技术介绍

[0002]青少年近视是一个全球性社会问题，也是影响国民素质尤其是青少年眼健康的重大公共卫生问题。近视在全球的广泛流行，亟需要发展新型防控技术与医疗装备予以应对。
[0003]近视是由多因素造成的，近视的发病机制至今不详。最新观点认为，近视与眼底巩膜缺氧有关，而主流观点认为，轴性近视眼轴的伸长受神经递质多巴胺调控。
[0004]目前，防控近视采用的最新技术主要有滴定低浓度阿托品、佩戴渐进多焦点镜片框架眼镜、佩戴角膜塑形使用镜(简称OK镜)、使用哺光仪650nm激光辐照。每种技术有其有效性，但也各有千秋。眼睛是人体分辨可见光强度与色度的光探测器。为此，有人认为，针对青少年近视这样一个波及全球大量人口的社会性问题，最终需要采用光子手段与光子技术进行解决。户外运动是所有眼科医生公认的防控近视最有效、最安全的方式。但是，户外运动究竟是阳光、空气、水分，还是某种机制起到了作用，因此，关于户外运动防控近视的机理一直没有定论。
[0005]因此，亟待提出一种用于青少年近视防控和治疗的LED发光器件。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种远红光LED器件和其应用。本专利技术的远红光LED器件是利用远红光荧光粉搭配发射波长为440
‑
480nm蓝光芯片封装而成，满足青少年近视防控与非倾入性光生物治疗对新型光源的需求。
[0007]为了实现上述目的，专利技术人通过连续数年在全球各地采集光谱，遍及陆地上、树荫下、沙漠、草原、江河湖海的水面上，通过室外与室内光谱对比，我们推断，户外运动能够起到有效防控近视作用的不是空气，亦不是水汽，而是太阳光，而对于太阳光起作用的不是太阳光谱中的紫外线，亦不是长波红外线，而主要是600
‑
1000nm红光
‑
近红外光(为简化，本专利技术把600
‑
1000nm范围的光子统称为远红光，即本专利技术所述远红光指的是600
‑
1000nm范围内的光)，尤其是对应生物第一治疗窗口的650
‑
950nm的远红光。基于此，专利技术人还以2021年8月5日12:15于中国合肥(北纬31度52分、东经117度17分)分别在太阳光下和树荫下采集的两个太阳光谱作为例子，如图1和2，通过这两个光谱对比我们可以发现，其显著区别在于600
‑
1000nm波段。通过在全球各地不同时空下采集的光谱进行对比，我们认为对防控青少年近视起到有效作用的是650
‑
950nm波段。
[0008]因此，本专利技术第一方面提供了一种远红光LED器件，该LED器件为将远红光荧光粉和透明硅胶，以及任选的红光荧光粉混合，并经封装工艺进行封装制得；
[0009]所述远红光荧光粉的化学式为：RE3(Ga1‑
x
Cr
x
)5O
12
，其中RE为Gd、Y、和Lu中的至少一种，0.001<x<0.12。
[0010]根据本专利技术，优选地，所述远红光荧光粉的化学式RE3(Ga1‑
x
Cr
x
)5O
12
中的x取值为：
0.03<x<0.06。
[0011]根据本专利技术，优选地，所述远红光荧光粉的制备方法包括：
[0012]第一步：将含有Cr
3+
的原料、含有元素Ga的原料和含有元素RE的原料和助熔剂研磨混合均匀，进行第一次煅烧，得到第一步产物；
[0013]第二步：将所述第一步产物经研磨后进行第二次煅烧，并经破碎、研磨、水洗、过滤和烘干处理，得到所述远红光荧光粉。
[0014]根据本专利技术，优选地，所述含有元素RE的原料为含有元素RE的氧化物、硝酸盐、草酸盐和碳酸盐中的至少一种。
[0015]根据本专利技术，优选地，所述含有元素Cr
3+
的原料为含有元素Cr
3+
的氧化物、硝酸盐、草酸盐和碳酸盐中的至少一种。
[0016]根据本专利技术，优选地，所述含有元素Ga的原料为含有元素Ga的氧化物、硝酸盐、草酸盐和碳酸盐中的至少一种。
[0017]根据本专利技术，优选地，所述第一次煅烧的操作条件包括：在空气中进行，以3
‑
10℃/min升温至100
‑
300℃，保温0.3
‑
1小时，然后以3
‑
10℃/min升温至400
‑
600℃，保温1
‑
3小时，断电，随炉冷却至25
‑
30℃。
[0018]根据本专利技术，优选地，所述第二次煅烧的操作条件包括：在空气中进行，以3
‑
10℃/min升温至850
‑
950℃，保温0.5
‑
2小时，再以3
‑
8℃/min升温至1300
‑
1450℃，保温4
‑
10小时，再以3
‑
10℃/min降温至300
‑
800℃，断电，随炉冷却至25
‑
30℃。
[0019]根据本专利技术，优选地，所述助熔剂的添加量为制备所述远红光荧光粉所用原料总质量的0.05
‑
2.0wt％。
[0020]根据本专利技术，优选地，所述助熔剂为氟化铝、氟化钡、氯化铵和硼酸中的至少一种。优选地，所述助熔剂为硼酸。
[0021]根据本专利技术，优选地，所述远红光荧光粉的发射波长范围为600
‑
1000nm，发射波长峰值为650
‑
900nm。
[0022]根据本专利技术，优选地，所述远红光荧光粉的用量、红光荧光粉的用量和透明硅胶的用量比为1:(0
‑
0.05):(0.2
‑
0.8)。
[0023]根据本专利技术，优选地，所述红光荧光粉的化学式为(Ca,Sr)AlSiN3:Eu
2+
，或，为M2Si5N8:Eu
2+
，其中M为Sr、Ca、Ba和Mg中的至少一种。
[0024]根据本专利技术，优选地，所述封装工艺包括：将远红光荧光粉与透明硅胶，以及任选的红光荧光粉的混合物经脱泡、除气后滴定在蓝光LED芯片上，经烘烤固化，得到所述远红光LED器件。
[0025]根据本专利技术，优选地，所述蓝光LED芯片的发射波长峰值为440
‑
480nm。
[0026]根据本专利技术，优选地，所述远红光LED器件的发射波长范围为600
‑
1000nm，发射波长峰值为650
‑
900nm。
[0027]本专利技术第二方面提供了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种远红光LED器件，其特征在于，该LED器件为将远红光荧光粉和透明硅胶，以及任选的红光荧光粉混合，并经封装工艺进行封装制得；所述远红光荧光粉的化学式为：RE3(Ga1‑
x
Cr
x
)5O
12
，其中RE为Gd、Y、和Lu中的至少一种，0.001<x<0.12。2.根据权利要求1所述的远红光LED器件，其中，所述远红光荧光粉的化学式RE3(Ga1‑
x
Cr
x
)5O
12
中的x取值为：0.03<x<0.06。3.根据权利要求1所述的远红光LED器件，其中，所述远红光荧光粉的制备方法包括：第一步：将含有Cr
3+
的原料、含有元素Ga的原料和含有元素RE的原料和助熔剂研磨混合均匀，进行第一次煅烧，得到第一步产物；第二步：将所述第一步产物经研磨后进行第二次煅烧，并经破碎、研磨、水洗、过滤和烘干处理，得到所述远红光荧光粉。4.根据权利要求3所述的远红光LED器件，其中，所述含有元素RE的原料为含有元素RE的氧化物、硝酸盐、草酸盐和碳酸盐中的至少一种；所述含有元素Cr
3+
的原料为含有元素Cr
3+
的氧化物、硝酸盐、草酸盐和碳酸盐中的至少一种；所述含有元素Ga的原料为含有元素Ga的氧化物、硝酸盐、草酸盐和碳酸盐中的至少一种。5.根据权利要求3所述的远红光LED器件，其中，所述第一次煅烧的操作条件包括：在空气中进行，以3
‑
10℃/min升温至100
‑
300℃，保温0.3
‑
1小时，然后以3
‑
10℃/min升温至400
‑
600℃，保温1
‑
3小时，断电，随炉冷却至25
‑
30℃；所述第二次煅烧的操作条件包括：在空气中进行，以3
‑
10...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雷，程主明，吴亚兵，刘琦，杨书淇，桂思语，蒋正轩，
申请(专利权)人：合肥工业大学智能制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：