具有氧氮化物荧光粉发光层的白光LED平面光源制造技术

本实用新型专利技术属于LED技术领域，具体地说是一种具有氧氮化物荧光粉发光层的白光LED平面光源，其特征在于：在金属基板的凹槽两端设挡胶条，在挡胶条内的金属基板凹槽的上表面覆设图形化的电路层，在图形化的电路层的镂空处设有高反射率绝缘层，在高反射率绝缘层的表面按电路布局设有若干发光芯片，图形化的电路层和发光芯片之间采用金线电极联接，在金属基板的凹槽内设氧氮化物荧光粉发光层包覆住图形化的电路层和发光芯片。本实用新型专利技术与现有技术相比，采用单一氧氮化物荧光粉发光层涂覆在蓝光InGaN基的LED芯片上，结合特殊的光学结构，制备的暖白光LED平面光源，在降低色温、提高其显色指数的同时，提高发光效率，生产成本降低。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于LED
，具体地说是一种具有氧氮化物荧光粉发光层的白光LED平面光源。
技术介绍
白光发光二极管是近几年来快速发展的一种新型固态照明光源，与传统的白炽灯及荧光灯相比，它具有节能、环保、寿命长、体积小、响应快、耐冲击等优点，被誉为是继白炽灯、荧光灯和高压气体放电灯之后的第四代照明光源。白光LED的实现主要有三种方式(R. J. Xie et al. , Sci. Technol. Adv. Mat.,8: 588 (2007))，其中，采用蓝光InGaN芯片结合石榴石结构的(YhGda)S(Aln3Gab)O12:Ce3+，简称 YAG:Ce 黄色荧光粉(US Pat. 5998925, 6069440, 7071616 ；S. Nakamura et al.,Springer, Berlin, 1997)的方式是最为广泛采用的,具有性能稳定、生产成本低和易于实现的优点。但是，由于采用的YAG:Ce荧光粉缺乏长波段的红光发射，导致该类方式制备的白光LED光源显色指数偏低CRK75，色温偏高CCD5000K，难以满足普通室内照明的应用需求。因此，为了提高白光LED光源的显色指数，降低其色温，近年来，许多研究者开展了YAG: Ce3+荧光粉的改性研究。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，而设计的一种白光LED平面光源。为实现上述目的，本技术设计一种具有氧氮化物荧光粉发光层的白光LED平面光源，包括挡胶条、设有凹槽的金属基板、发光芯片、高反射率绝缘层和氧氮化物荧光粉发光层，其特征在于在金属基板的凹槽两端设挡胶条，在挡胶条内的金属基板凹槽的上表面覆设图形化的电路层，在图形化的电路层的镂空处设有高反射率绝缘层，在高反射率绝缘层的表面按电路布局设有若干发光芯片，图形化的电路层和发光芯片之间采用金线电极联接，最后，在金属基板的凹槽内设氧氮化物荧光粉发光层包覆住图形化的电路层和发光-H-* I I心/T O所述的发光芯片为发射波长在440 470nm的InGaN基的LED芯片。本技术与现有技术相比，采用高性能的新型单一氧氮化物荧光粉发光层涂覆在蓝光InGaN基的LED芯片上，结合特殊的光学结构设计，制备了一种低色温、高显色性、适合于普通室内照明的暖白光LED平面光源，在降低色温、提高其显色指数的同时，发光效率进一步提高，生产成本降低。附图说明图I为本专利技术中白光LED平面光源的结构示意图。具体实施方式下面结合实施例对本技术做进一步地说明。实施例I将4N或5N的如下初始原料=Y2O3、纳米a _A1203、CeO2、纳米非晶态Si3N4和NH4F按化学SYi 925Ceaci75Al479Sia21O1U9Na21 严格比例配料，其中 Ce3+=2. 5 at%，纳米非晶态 Si3N4的相对含量为O. 07mol，助溶剂NH4F的添加量占全部初始原料的I wt%。将3. 30g的Y203、2. 44g 的 α -Α1203、0· 13g CeO2,0. IOg 纳米无定形 Si3N4' 以及 O. 06g NH4F。将上述初始原料放入聚四氟乙烯球磨罐中，加入O. 8倍初始原料重量的无水乙醇6ml和4倍初始原料重量的Φ 3mm的氧化锆球24g，充分研磨3_5小时；得到的前躯体浆料放到80-120°C的真空干燥箱中保温10-20小时，得到干燥的含有部分团聚体的氧化物前躯体；然后将上述含有部分团聚体的氧化物前躯体放在玛瑙研钵中轻轻研磨、粉碎、过200目筛网，取筛下物即为氧化物前躯体；最后将氧化物前躯体的粉体放入Al2O3坩埚并置于以 石墨为发热体的气压烧结炉中，在N2气氛下，1300-1600°C，保温2-6小时热处理，升温速率为300-600°C /h，氮气压力为5-10atm，合成的荧光粉体随炉体水冷。取出后的荧光粉体放入盛有IOOml去离子水的烧杯中，加入浓度为36%-38%的稀盐酸10ml，在100°C条件下搅拌10-60min，静置分层，滤掉上层澄清液后，用去离子水反复清洗至溶液PH=6. 5-7.0，放入干燥箱中保温10-20小时，得到可被蓝光有效激发，发射主波长在555nm的黄色Ul479Sia21O1U9Na21 = Ce荧光粉。将上述制备的氧氮化物荧光粉均匀分散在透明树脂或娃胶中形成悬浮液备用。参见附图1，本例中金属基板I采用金属铝基板，一般市售的金属基板都会事先设有用于安装电路及发光芯片的凹槽，先在该金属基板I的凹槽的底平面上印设图形化的电路层2，再在图形化的电路层2的镂空处设高反射率绝缘层3，在高反射率绝缘层3的表面按电路布局设若干蓝色的发光芯片4，图形化的电路层2和蓝色的发光芯片4之间采用金线电极5联接，最后，在图形化的电路层2上的金属铝基板I的凹槽内灌入上述悬浮液，覆盖住图形化的电路层2、高反射率绝缘层3并包覆住蓝色的发光芯片4，悬浮液固化后形成氧氮化物荧光粉发光层6，即可得到所需的白光LED平面光源。这里为防止悬浮液外流，可事先在金属基板I的两端增设挡胶条7。本例中采用了氧氮化物荧光粉发光层6制备出的白光LED平面光源，在20mA的正向电流下，给出了明亮的暖白光，发光效率为110 lm/W，显色指数为83，色温为3700K，色坐标x = O. 3917，y = O. 3804，满足于普通室内照明的应用需求，有望取代白炽灯和荧光灯，成为未来室内照明的主流产品。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有氧氮化物荧光粉发光层的白光LED平面光源，包括挡胶条、设有凹槽的金属基板、发光芯片、高反射率绝缘层和氧氮化物荧光粉发光层，其特征在于在金属基板(I)的凹槽两端设挡胶条(7)，在挡胶条(7)内的金属基板(I)凹槽的上表面覆设图形化的电路层(2)，在图形化的电路层(2)的镂空处设有高反射率绝缘层(3)，在高反射率绝缘层(3)的表面按电路布局设有若干发光...

【专利技术属性】
技术研发人员：李会利，王晓君，孙卓，张哲娟，
申请(专利权)人：苏州晶能科技有限公司，华东师范大学，
类型：实用新型
国别省市：