CN103469301B - 一种用有机金属化学气相沉淀法制备led宽频梯度荧光薄膜的方法 - Google Patents
一种用有机金属化学气相沉淀法制备led宽频梯度荧光薄膜的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种用有机金属化学气相沉淀法制备LED宽频梯度荧光薄膜的方法,采用多元液相输送MOCVD工艺方法在LED器件上直接外延生长荧光材料薄膜,或在LED灯罩衬片上(衬片材料为蓝宝石(Al2O3),石英玻璃或高温玻璃)沉积均匀的荧光材料薄膜,获得了各向均匀的色温度和高性能的白色LED器件,特别是在LED器件上直接外延生长宽谱梯度和多色(红绿蓝)多层复合型荧光材料薄膜和在LED灯罩衬片上外延和沉积均匀的宽谱梯度和多色(红绿蓝等)多层复合型荧光材料薄膜,制备出具有高性能和高显色指数即近似阳光的白色LED器件。
Description
技术领域
本发明属于LED荧光薄膜的制备方法,特别涉及多元液相输送有机金属化学气相沉淀法(MOCVD)制造LED宽频梯度荧光薄膜的方法。
背景技术
发光二极管(LEDs)是将电能转换为光的固态设备,一般包括一个或多个量子阱夹在两个相反掺杂层的半导体材料之间。当偏压施加在两个掺杂层上时,空穴和电子被注入到量子阱中,他们在那里激发复合并产生光。这些光从所述LED的量子阱和所有表面发射出来。
通常,LED不能从它们的量子阱激发直接产生的白光。从LED蓝色光转换为白色光,需要通过LED与周围的黄色荧光材料,聚合物或染料,例如,一个典型的荧光材料是铈掺杂的钇铝石榴石(YAG:Ce荧光材料)[查看日亚化学公司的白色LED型号NSPW300BS,NSPW312BS等;Cree.RTM公司,EZBright.TM的发光二极管及美国专利US5959316等]。这些荧光材料在LED的蓝色光的激发下,产生黄色光。LED的一些的蓝色光通过荧光体不变,而大量的蓝色光的一部分被荧光材料吸收,变频为黄色光。LED发出的蓝色和荧光材料被激发黄色的两种光相结合,形成了一种白光。为了提高白光的显色指数,蓝色LED也可以与绿色和红色荧光材料相结合,或与黄色和红色荧光材料相结合形成类似阳光得白光。另一种方法从通过LED紫色光或紫外线光激发其周围的多色(红,绿,蓝)荧光材料而形成白色光。此外,三色LED(红,绿,蓝)组合也可形成白光。由于绿色LED的发光效率较低,通常使用四个LED(一红,二绿,一蓝)来形成白光,只是价格昂贵。
最常规方法是把荧光材料层涂在LED上:先把荧光材料与环氧树脂或有机硅聚合物相混合,然后用注射器或喷嘴把它们涂敷在LED器件上。然而,使用这种方法,非常难以控制的荧光材料层的几何形状和厚度。其结果是,从LED的不同的角度发射出来的光通过转换材料时是不同量的,这样会导致作为LED的视角函数是非均匀色温的。由于使用上述方法很难控制荧光材料层的几何形状和厚度,因此,同批次的LEDs是很难重复制造和保持同样的性能。
用于涂覆的LED的另一种传统的方法是采用模板技术[欧洲专利申请EP1198016 A2]。多个LED器件被布置在基板上,各相邻的LED之间保持适当的距离。模版提供了具有与LED对齐的开孔,其孔径略大于LED器件尺寸和模版比LED器件稍厚。这模版被定位在衬底上,使每一个开孔与每一个的LED相对应。然后,把荧光材料与有机硅聚合物混合并沉积在模具的开口部来覆盖每一个LED器件。填充孔后,荧光材料与有机硅聚合物,可以通过热或光来固化。
上述的注射器方法和的模板技术,都难以控制荧光体材料的几何形状和厚度。使用模板,荧光体材料可能不完全填充,导致LED上的荧光体材料分布不均匀。含有的荧光体的组合物还可能粘在模板上,从而使涂覆在LED上荧光材料的量减少。模板上孔的开口部也可能未对齐LED器件。这些问题都可能会导致LED具有非均匀的色温度和同批次的LEDs是很难重复制造和保持同样的性能。
对其他的LED的各种涂覆工艺,包括旋涂,喷涂,静电沉积(ESD),和电泳沉积(EPD)等,也都进行了分析。例如旋涂或喷涂的过程通常在荧光粉沉积过程中,要使用的粘合剂材料,而其它的工艺则在荧光体颗粒/粉末沉积后,需要立即添加粘合剂来固定LED上的荧光材料。在这些方法中,涂覆或沉积在LED器件上的荧光材料是以粉末(无定形或多晶硅或次晶)形式存在,且具有高斯函数的粒度分布。虽然荧光材料的颗粒通常是结晶的,但它们往往具有晶粒边界的物理缺陷,并因为晶格缺陷而形成的非辐射复合中心。此外,较小的荧光体粒子还可因增加的散射而导致入射光的损失。另一方面,固定荧光材料的粘结材料,如聚硅氧烷,环氧树脂等具有与LED外延片不同的折射率,会在LED器件内形成内部反射而造成效率损失。
如果能在LED器件上直接外延生长荧光材料薄膜,或在LED灯罩衬片上沉积均匀的荧光材料薄膜,将大大减少LED内部反射和散射的光效率损失,获得各向均匀的色温度.同时高性能的LEDs能够制造出来和大批量生产,且保持同样的性能。特别是如果能在LED器件上直接外延生长各色(红绿蓝)荧光材料薄膜,或在LED灯罩衬片上沉积均匀的多色(红绿蓝等)荧光材料薄膜,则可以制备出具有高光电转化率和高显色指数即近似阳光的白色LED器件。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明旨在提供一种用有机金属化学气相沉淀法制备LED宽频梯度荧光薄膜的方法,该方法能在LED器件上直接外延生长荧光材料薄膜,或在LED灯罩衬片上沉积均匀的荧光材料薄膜,将大大减少LED内部反射和散射的光效率损失,获得各向均匀的色温度.同时高性能的LEDs能够制造出来和大批量生产,且保持同样的 性能。特别是能在LED器件上直接外延生长各色(红绿蓝)多层荧光材料薄膜,或在LED灯罩衬片上沉积均匀的多色(红绿蓝等)多层荧光材料薄膜,可以制备出具有高光电转化率和高显色指数即近似阳光的白色LED器件。
为实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:
一种用有机金属化学气相沉淀法制备LED宽频梯度荧光薄膜的方法,其特征是,包括以下具体步骤:
1)根据目标LED宽频梯度荧光薄膜的成分选择MOCVD前驱体材料;
所述目标LED宽频梯度荧光薄膜为单层荧光薄膜或多层荧光薄膜;
所述单层荧光薄膜的化学组成选自以下两种成分之一:
成分1:A2.94-xB5-yRyO12:Ce0.06+Gdx,其0≤x≤0.2,0≤y≤4,A选自Y,La或Pr;B和R分别选自Al,Ga,In或Ti,且都B和R同时存在时,B和R不相同;
成分2:DpE2-pFO4:Euq,其0<p<2,0.05<q≤0.2,D和E选自Mg,Ca,Sr,或Ba,且都D和E同时存在时,D和E不相同;F选自C,Si,Ge,Sn或Pb;
所述多层荧光薄膜中每一层荧光薄膜的化学组成分别选自以下四种成分之一:
成分1:A2.94-xB5-yRyO12:Ce0.06+Gdx,其0≤x≤0.2,0≤y≤4,A选自Y,La或Pr;B和R分别选自Al,Ga,In或Ti,且都B和R同时存在时,B和R不相同;
成分2:DpE2-pFO4:Euq,其0<p<2,0.05<q≤0.2,D和E选自Mg,Ca,Sr,或Ba,且都D和E同时存在时,D和E不相同;F选自C,Si,Ge,Sn或Pb;
成分3:CaMoO4:Eu;
成分4:BaMgAl10O17;
所述MOCVD前驱体材料根据目标LED宽频梯度荧光薄膜的成分选自Al(TMHD)3、Ca(TMHD)2、Ce(TMHD)4、Ba(TMHD)2、Eu(TMHD)3、Ga(TMHD)3、Gd(TMHD)3、Mg(TMHD)2、[(C5H5)nC6H6-n]2Mo,其中n=0~4、Sr(TMHD)2和Y(TMHD);
2)将MOCVD前驱体材料分别溶入混合溶剂中,分别形成浓度为0.05~0.2摩尔/升的MOCVD前驱体材料溶液,每一种MOCVD前驱体材料溶液中只含有一种MOCVD前驱体材料;所述混合溶剂是由四氢呋喃、异丙醇和四甘醇二甲醚按照摩尔比为四氢呋喃:异丙醇:四甘醇二甲醚=(7.5~8.5)︰(1.5~2.5)︰1的比例组成;
3)加热MOCVD前驱体材料溶液至100℃~300℃,将目标LED宽频梯度荧光薄膜的第一层MOCVD前驱体材料分别送入气化室使其气化,形成MOCVD前驱体材料混合气体;
4)用氩气把MOCVD前驱体材料混合气体以3000sccm~5000sccm的流量,通过预热至温度为100℃~300℃的管道输送至反应器中;
5)在反应器中引入1000sccm~3000sccm的氧气流;
6)LED芯片或灯罩衬片位于反应器中,加热LED芯片或灯罩衬片的温度至450℃~850℃,控制各目标元素之间的摩尔比,在LED芯片或灯罩衬片上外延生长第一层荧光薄膜;若目标LED宽频梯度荧光薄膜为多层荧光薄膜,则重复步骤3)~步骤6),依次在第一层荧光薄膜上外延生长多层荧光薄膜;
7)然后将步骤6)中外延生长的荧光薄膜在600~900℃的还原气氛中第一次预烧,预烧时间为10s~1800s,完成镀膜;所述第一次预烧的升温速率为每秒10℃~200℃。
优选,步骤1)中所述成分1为:Y2.94-xAl5-yGayO12:Ce0.06+Gdx,其中0≤x≤0.2,0≤y≤4;所述成分2为:BapSr2-pSiO4:Euq,其0<p<2,0.05<q≤0.2。
进一步优选,步骤1)中所述目标LED宽频梯度荧光薄膜为单层荧光薄膜,化学组成为:Y2.94-xAl5O12:Ce0.06+Gdx,其中0≤x≤0.2;所述MOCVD前驱体材料为Al(tmhd)3,Y(tmhd)3,Ce(tmhd)3和Gd(tmhd)3;步骤6)中控制各目标元素之间的摩尔比为:Al︰Y︰Ce︰Gd=(4.8~5)︰(2.90~2.94)︰(0.05~0.1)︰(0~0.2)。
也可以进一步优选,步骤1)中所述目标LED宽频梯度荧光薄膜为单层荧光薄膜,化学组成为:BapSr2-pSiO4:Euq,其0<p<2,0.05<q≤0.2;所述MOCVD前驱体材料分别为Ba(tmhd)2,Sr(tmhd)2,SiH4和Eu(tmhd);步骤6)中控制各目标元素之间的摩尔比为:Ba︰Sr︰Si︰Eu=p︰2-p:1:0.05~0.2,其中p和q的取值与步骤1)中的相同。
也可以进一步优选,步骤1)中所述目标LED宽频梯度荧光薄膜为双层荧光薄膜,第一层的化学组成为红色CaMoO4:Eu,第二层的化学组成为黄色Y2.94Al5-yGayO12:Ce0.06,其中0≤y≤4;所述MOCVD前驱体材料分别选自Ca(tmhd)2,[(C5H5)nC6H6-n]2Mo,其中n=0~4,Eu(TMHD)3,Al(tmhd)3,Y(tmhd)3,Ce(tmhd)3和Ga(tmhd)3;步骤6)中控制各目标元素之间的摩尔比,第一层目标元素之间的摩尔比为Ca︰Mo︰Eu=1︰1︰(0.05~0.15);第二层目标元素之间的摩尔比为Al︰Y︰Ga︰Ce=(1~5)︰2.94︰(0~4)︰0.06。
也可以进一步优选,步骤1)中所述目标LED宽频梯度荧光薄膜的化学组成为双层荧光薄膜,第一层的化学组成为:红色CaMoO4:Eu,第一层的化学组成为:绿色Y2.94Al5-yGayO12:Ce0.1,其中0≤y≤4;所述MOCVD前驱体材料的分别选自Ca(tmhd)2,[(C5H5)nC6H6-n]2Mo,其中n=0~4,Eu(TMHD)3,Al(tmhd)3,Y(tmhd)3,Ce(tmhd)3和Ga(tmhd)3;步骤6)中控制各目标元素之间的摩尔比,第一层目标元素之间的摩尔比为Ca ︰Mo︰Eu=1︰1︰(0.05~0.15);第二层目标元素之间的摩尔比为Al︰Y︰Ga︰Ce=(1~5)︰2.94︰(0~4)︰0.1。
也可以进一步优选,步骤1)中所述目标LED宽频梯度荧光薄膜的化学组成为三层荧光薄膜,第一层的化学组成为:红色CaMoO4:Eu,第二层的化学组成为:绿色Y2.94Al5-yGayO12:Ce0.1,其中0≤y≤4,第三层的化学组成为:蓝色BaMgAl10O17;所述MOCVD前驱体材料的分别选自Ca(tmhd)2,[(C5H5)nC6H6-n]2Mo,其中n=0~4,Eu(TMHD)3,Al(tmhd)3,Y(tmhd)3,Ce(tmhd)3,Ga(tmhd)3,Ba(tmhd)2和Mg(tmhd)2;步骤6)中控制各目标元素之间的摩尔比,第一层目标元素之间的摩尔比为Ca︰Mo︰Eu=1︰1︰(0.05~0.15);第二层目标元素之间的摩尔比为Al︰Y︰Ga︰Ce摩尔比为=(1~5)︰2.94︰(0~4)︰0.1;第三层目标元素之间的摩尔比为Ba︰Mg︰Al︰Eu=1︰(0.8~0.95)︰10︰(0.05~0.15)。
更进一步优选,步骤7)后还包括沉积导电性电极,然后在400℃~600℃的还原气氛中进行第二次预烧,形成目标LED宽频梯度荧光薄膜产品。
下面对本发明做进一步的解释和说明:
本发明采用多元液相输送MOCVD工艺方法在LED器件上直接外延生长荧光材料薄膜,或在LED灯罩衬片上[衬片材料为蓝宝石(Al2O3),石英玻璃或高温玻璃]沉积均匀的荧光材料薄膜,获得了各向均匀的色温度.和高性能的白色LED器件。特别是在LED器件上直接外延生长宽谱梯度和多色(红绿蓝)多层复合型荧光材料薄膜,如图1所示,和在LED灯罩衬片上外延和沉积均匀的宽谱梯度和多色(红绿蓝等)多层复合荧光材料薄膜,如图2所示,制备出具有高性能和高显色指数即近似阳光的白色LED器件。多元液相输送MOCVD设备如图3所示。
本发明采用多元液相输送MOCVD工艺方法在蓝色LED器件和灯罩衬片上直接外延生长具有相同晶体结构而不同组成的各类纯相单晶荧光薄膜。
具体实例为:本发明采用多元液相输送MOCVD工艺方法在蓝色LED器件上直接外延生长黄色宽谱梯度的钇铝石榴石Y2.94-xAl5-yGayO12:Ce0.06+Gdx(x从0变到0.2,y从0变到4)复合型荧光材料薄膜,或在蓝色LED灯罩衬片上均匀的沉积和外延生长黄色宽谱梯度的钇铝石榴石Y2.94-xAl5-yGayO12:Ce0.06+Gdx(x从0变到0.2,y从0变到4)复合型荧光材料薄膜,制备出具有高性能和高显色指数即近似阳光的白色LED器件。
本发明采用多元液相输送MOCVD工艺方法在蓝色LED器件上直接外延生长黄色宽谱梯度的BapSr2-pSiO4:Euq,其0<p<2,0.05<q≤0.2复合型荧光材料薄膜,或在蓝色 LED灯罩衬片上均匀的沉积和外延生长黄色宽谱梯度的BapSr2-pSiO4:Euq,其0<p<2,0.05<q≤0.2复合型荧光材料薄膜,制备出具有高性能和高显色指数即近似阳光的白色LED器件。
本发明采用多元液相输送MOCVD工艺方法在蓝色LED器件上和在蓝色LED灯罩衬片直接外延生长三层及以上多色宽频梯度荧光薄膜实例为下列两种组合之一:A组:近绿色:Y2.94Al2.5Ga2.5O12:Ce0.06,黄色:Y2.94Al5O12:Ce0.06,近红色:Y2.74Al5O12:Ce0.06+Gd0.2;和B组:近绿色:Ba1.8Sr0.2SiO4:Eu0.06,黄色:Ba0.5Sr1.5SiO4:Eu0.06,近红色:Ba0.1Sr1.9SiO4:Eu0.2。利用不同组分的荧光薄膜具有相同的晶体结构的特点采用溶胶凝胶方法在高温下进行薄膜外延生长形成高性能LED宽频梯度荧光类单晶薄膜。
本发明采用多元液相输送MOCVD工艺方法在蓝色LED器件上直接外延生长红色CaMoO4:Eu和黄色宽谱梯度的钇铝石榴石,Y2.94Al5-yGayO12:Ce0.06,其中0≤y≤4复合型荧光材料薄膜,或在蓝色LED灯罩衬片上均匀的沉积和外延生长器件上直接外延生长红色CaMoO4:Eu和黄色宽谱梯度的钇铝石榴石,Y2.94Al5-yGayO12:Ce0.06,其中0≤y≤4复合型荧光材料薄膜,制备出具有高性能和高显色指数即近似阳光的白色LED器件。
本发明采用多元液相输送MOCVD工艺方法在蓝色LED器件上直接外延生长红色CaMoO4:Eu和绿色宽谱梯度的钇铝石榴石,Y2.94Al5-yGayO12:Ce0.1,其中0≤y≤4复合型荧光材料薄膜,或在蓝色LED灯罩衬片上均匀的沉积和外延生长器件上直接外延生长红色CaMoO4:Eu和绿色宽谱梯度的钇铝石榴石,Y2.94Al5-yGayO12:Ce0.1,其中0≤y≤4复合型荧光材料薄膜,制备出具有高性能和高显色指数即近似阳光的白色LED器件。
本发明采用多元液相输送MOCVD工艺方法在紫外LED器件上直接外延生长红色CaMoO4:Eu和绿色宽谱梯度的钇铝石榴石,Y2.94Al5-yGayO12:Ce0.1,其中0≤y≤4和蓝色BaMgAl10O17:Eu2+的复合型荧光材料薄膜,或在紫外LED灯罩衬片上均匀的沉积和外延生长器件上直接外延生长红色CaMoO4:Eu和宽谱梯度的钇铝石榴石,Y2.94Al5-yGayO12:Ce0.1,其中0≤y≤4和蓝色BaMgAl10O17:Eu2+的复合型荧光材料薄膜,制备出具有高性能和高显色指数即近似阳光的白色LED器件。
与现有技术相比,本发明的优势是:
该方法能在LED器件上直接外延生长荧光材料薄膜,或在LED灯罩衬片上沉积均匀的荧光材料薄膜,将大大减少LED内部反射和散射的光效率损失,获得各向均匀的色温度.同时高性能的LEDs能够制造出来和大批量生产,且保持同样的性能。特别是能在LED器件上直接外延生长各色(红绿蓝)多层荧光材料薄膜,或在LED灯罩衬片上沉积均匀 的多色(红绿蓝等)多层荧光材料薄膜,可以制备出具有高光电转化率和高显色指数即近似阳光的白色LED器件。
附图说明
图1是实施例中在LED芯片上镀膜的镀膜位置关系示意图;
图2是实施例中在灯罩上镀膜的镀膜位置关系示意图;
图3是多元液相输送MOCVD设备示意图;
图4是宽频梯度YAG荧光薄膜材料多元液相输送MOCVD制备工艺流程;
图5是宽频梯度Ba1-xSrxSiO4:Eu荧光薄膜材料多元液相输送MOCVD制备工艺流程;
图6是蓝光LED结合的红、黄复合荧光薄膜材料多元液相输送MOCVD制备工艺流程;
图7是蓝光LED结合的红、绿复合荧光薄膜材料多元液相输送MOCVD制备工艺流程;
图8是紫外LED结合的红、绿、蓝复合荧光薄膜材料多元液相输送MOCVD制备工艺流程;
在图1中:1是蓝宝石基片,2是过度层,3是N-型氮化镓,4是量子阱,5是P-型氮化镓,6是AL/Ti叠层底电极,7是透明导电氧化物,8是单层或多层宽频梯度荧光薄膜,9是Au/Ni叠层上电极;
在图4中:10是LED灯座,11是LED芯片,12是单层或多层宽频梯度荧光薄膜,13是LED灯罩;
在图5中:14是反应室,15是芯片加热器,16是LED芯片或灯罩衬片,17是加热器,18是顶部喷淋室,19是氧气入口,20是氩气Ar入口,21是气化室,22是液体泵,23是MOCVD前驱体材料溶液室,24是真空泵,25是热电偶。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1:
本发明在蓝色LED上和在LED灯罩衬片上均匀的沉积和外延生长黄色宽谱梯度的钇铝石榴石,Y2.94-xAl5O12:Ce0.06+Gdx(x从0变到0.2)复合型荧光材料薄膜的多元液相输送MOCVD工艺流程和方法如图4所示,荧光薄膜MOCVD前驱体材料及性能列如表1:表1中的前躯体材料均来自美国的Strem公司。
表1荧光薄膜前驱材料的性能
该方法包括以下步骤:
1)宽频梯度YAG复合薄膜MOCVD前驱体材料为(Al(tmhd)3,Y(tmhd)3,Ce(tmhd)3,Gd(tmhd)3);
2)将步骤1)制备的前驱体材料分别溶入用四氢呋喃,异丙醇,和四甘醇二甲醚的摩尔比为约8:2:1的溶剂中形成具有荧光薄膜MOCVD前驱体材料混合物浓度为约0.05~0.2摩尔/每升的MOCVD前驱体材料溶液;
3)使用一个气化器,加热MOCVD前驱体材料溶液的温度在约100~300℃下,形成MOCVD前驱体材料气体;
4)用氩气把混合的MOCVD前驱体材料气体以约3000至5000标准立方厘米/每分钟(sccm)的流量,通过预热至温度在约100到300摄氏度的管道输送到反应器中;
5)在反应器中引入约1000至3000/每分钟(sccm)的氧气流;
6)加热LED芯片或灯罩衬片的温度约450至850℃下,通过控制Al:Y:Ce,Gd摩尔比为5~4.8:2.94-2.90:0.05~0.1:0~0.2在LED芯片上和外罩衬片上外延生长黄色宽谱梯度的钇铝石榴石,Y2.94-xAl5O12:Ce0.06+Gdx(x从0变到0.2)复合型荧光材料薄膜;
7)在600~900℃的还原气氛中(5-20H2%+N2)第一次快速热处理(RTA),获得期望 的纯相和价态;RTA的热处理速率在每秒约10~200℃,持续时间为约10至1800秒的范围内
;
8)刻蚀梯度和复合荧光薄膜,沉积导电性电极;
9)在400~600℃的还原气氛中(5-10H2%+N2)第二次预烧,改善电极的连接性能;最后形成高性能和高显色指数的近似阳光的白色LED产品。
本实施例中,具体步骤为:
1)宽频梯度YAG复合薄膜MOCVD前驱体材料为(Al(tmhd)3,Y(tmhd)3,Ce(tmhd)3,Gd(tmhd)3);
2)将步骤1)制备的前驱体材料分别溶入用四氢呋喃,异丙醇,和四甘醇二甲醚的摩尔比为约8:2:1的溶剂中形成具有荧光薄膜MOCVD前驱体材料混合物浓度为约0.1摩尔/每升的MOCVD前驱体材料溶液;
3)使用一个气化器,加热MOCVD前驱体材料溶液的温度在约200℃下,形成MOCVD前驱体材料气体;
4)用氩气把混合的MOCVD前驱体材料气体以约3500标准立方厘米/每分钟(sccm)的流量,通过预热至温度在约100到300摄氏度的管道输送到反应器中;
5)在反应器中引入约2000/分钟(sccm)的氧气流;
6)加热LED芯片或灯罩衬片的温度约500℃下,通过控制Al:Y:Ce,Gd摩尔比为5~4.8:2.94-2.90:0.05~0.1:0~0.2在LED芯片上和外罩衬片上外延生长黄色宽谱梯度的钇铝石榴石,Y2.94-xAl5O12:Ce0.06+Gdx(x从0变到0.2)复合型荧光材料薄膜;
7)在700℃的还原气氛中(5-20H2%+N2)第一次快速热处理(RTA),获得期望的纯相和价态;RTA的热处理速率在每秒约100℃,持续时间为约300秒的范围内
;
8)刻蚀梯度和复合荧光薄膜,沉积导电性电极;
9)在500℃的还原气氛中(5-10H2%+N2)第二次预烧,改善电极的连接性能;最后形成高性能和高显色指数的近似阳光的白色LED产品,如表2所示。
实施例2:
本发明在蓝色LED上和在LED灯罩衬片上均匀的沉积和外延生长黄色宽谱梯度的BapSr2-pSiO4:Euq,其0<p<2,0.05<q≤0.2复合型荧光材料薄膜。黄色宽谱梯度的BapSr2-pSiO4:Euq,其0<p<2,0.05<q≤0.2复合型荧光材料薄膜的多元液相输送MOCVD工艺流程和方法如图5所示,黄色宽谱梯度的BapSr2-pSiO4:Euq,其0<p<2,0.05<q≤0.2复合型荧光材料薄膜MOCVD前驱体材料及性能列如表1。该方法包括以下步骤:
1)黄色宽谱梯度的BapSr2-pSiO4:Euq,其0<p<2,0.05<q≤0.2复合型荧光材料薄膜MOCVD前驱体材料为Ba(tmhd)2,Sr(tmhd)2,SiH4,Eu(tmhd);
2)将步骤1)制备的前驱体材料分别溶入用四氢呋喃,异丙醇,和四甘醇二甲醚的摩尔比为约8:2:1的溶剂中形成具有荧光薄膜MOCVD前驱体材料混合物浓度为约0.05~0.2摩尔/每升的MOCVD前驱体材料溶液;
3)使用一个气化器,加热MOCVD前驱体材料溶液的温度在约200~300℃下,形成MOCVD前驱体材料气体;
4)用氩气把混合的MOCVD前驱体材料气体以约3000至5000标准立方厘米/每分钟(sccm)的流量,通过预热至温度在约200到300摄氏度的管道输送到反应器中;
5)在反应器中引入约1000至3000/每分钟(sccm)的氧气流;
6)加热LED芯片或灯罩衬片的温度约450至850℃下,在工艺上,通过控制Ba:Sr:Si,Eu摩尔比为x:2-x:1:0.05~0.2,在LED芯片上和外罩片上外延生长黄色宽谱梯度的BaxSr2-xSiO4:Euy(x从0变到2,y从0.05变到0.2)复合型荧光材料薄膜;
7)在600~900℃的还原气氛中(5-20H2%+N2)第一次快速热处理(RTA),获得期望的纯相和价态;RTA的热处理速率在每秒约10~200℃,持续时间为约10至1800秒的范围内
;
8)刻蚀梯度和复合荧光薄膜,沉积导电性电极;
9)在400~600℃的还原气氛中(5-10H2%+N2)第二次预烧,改善电极的连接性能;最后形成高性能和高显色指数的近似阳光的白色LED产品。
本实施例的具体步骤为:
1)黄色宽谱梯度的BapSr2-pSiO4:Euq,其0<p<2,0.05<q≤0.2复合型荧光材料薄膜MOCVD前驱体材料为Ba(tmhd)2,Sr(tmhd)2,SiH4,Eu(tmhd);
2)将步骤1)制备的前驱体材料分别溶入用四氢呋喃,异丙醇,和四甘醇二甲醚的摩尔比为约8:2:1的溶剂中形成具有荧光薄膜MOCVD前驱体材料混合物浓度为约0.2摩尔/每升的MOCVD前驱体材料溶液;
3)使用一个气化器,加热MOCVD前驱体材料溶液的温度在约300℃下,形成MOCVD前驱体材料气体;
4)用氩气把混合的MOCVD前驱体材料气体以约5000标准立方厘米/每分钟(sccm)的流量,通过预热至温度在300摄氏度的管道输送到反应器中;
5)在反应器中引入3000/每分钟(sccm)的氧气流;
6)加热LED芯片或灯罩衬片的温度约850℃,在工艺上,通过控制Ba:Sr:Si,Eu摩尔比为x:2-x:1:0.05~0.2,在LED芯片上和外罩片上外延生长黄色宽谱梯度的BaxSr2-xSiO4:Euy(x从0变到2,y从0.05变到0.2)复合型荧光材料薄膜;
7)在600~900℃的还原气氛中(5-20H2%+N2)第一次快速热处理(RTA),获得期望的纯相和价态;RTA的热处理速率在每秒150℃,持续时间为约600秒的范围内
;
8)刻蚀梯度和复合荧光薄膜,沉积导电性电极;
9)在400℃的还原气氛中(5-10H2%+N2)第二次预烧,改善电极的连接性能;最后形成高性能和高显色指数的近似阳光的白色LED产品,如表2所示。
实施例3:
本发明采用多元液相输送MOCVD工艺方法在蓝色LED器件上直接外延生长红色CaMoO4:Eu和黄色宽谱梯度的钇铝石榴石,Y2.94Al5-yGayO12:Ce0.06,其中0≤y≤4双层复合型荧光材料薄膜,或在蓝色LED灯罩衬片上均匀的沉积和外延生长器件上直接外延生长红色CaMoO4:Eu和黄色宽谱梯度的钇铝石榴石,Y2.94Al5-yGayO12:Ce0.06,其中0≤y≤4复合型荧光材料薄膜,制备出具有高性能和高显色指数即近似阳光的白色LED器件。它的多元液相输送MOCVD工艺流程和方法如图6所示,红色CaMoO4:Eu和黄色宽谱梯度的钇铝石榴石,Y2.94Al5-yGayO12:Ce0.06,其中0≤y≤4复合型荧光材料薄膜的MOCVD前驱体材料及性能列如表1。该方法包括以下步骤:
1)红色CaMoO4:Eu和黄色宽谱梯度的钇铝石榴石,Y2.94Al5-GaxO12:Ce0.06(x从0变到4)复合型荧光材料薄膜的MOCVD前驱体材料分别为Ca(tmhd)2,[(C5H5)nC6H6-n]2Mo,其中n=0~4Eu(TMHD)3和Al(tmhd)3,Y(tmhd)3,Ce(tmhd)3,Ga(tmhd)3;
2)将步骤1)制备的前驱体材料分别溶入用四氢呋喃,异丙醇,和四甘醇二甲醚的摩尔比为约8:2:1的溶剂中形成具有荧光薄膜MOCVD前驱体材料混合物浓度为约0.05~0.2摩尔/每升的MOCVD前驱体材料溶液;
3)使用一个气化器,加热MOCVD前驱体材料溶液的温度在约100~300℃下,形成MOCVD前驱体材料气体;
4)用氩气把混合的MOCVD前驱体材料气体以约3000至5000标准立方厘米/每分钟(sccm)的流量,通过预热至温度在约100到300摄氏度的管道输送到反应器中;
5)在反应器中引入约1000至3000/每分钟(sccm)的氧气流;
6)加热LED芯片或灯罩衬片的温度约450至850℃下,在工艺上,通过工艺控制,在LED芯片上和外罩片上依次外延生长红(CaMoO4:Eu,其Ca:Mo:Eu摩尔比为1:1: 0.05~0.15)黄色宽频梯度复合薄膜Y2.94Al5-yGayO12:Ce0.06,其中0≤y≤4,其Al:Y:Ga:Ce,摩尔比为5~1:2.94:0~4:0.06
;
7)在600~900℃的还原气氛中(5-20H2%+N2)第一次快速热处理(RTA),获得期望的纯相和价态;RTA的热处理速率在每秒约10~200℃,持续时间为约10至1800秒的范围内
;
8)刻蚀梯度和复合荧光薄膜,沉积导电性电极;
9)在400~600℃的还原气氛中(5-10H2%+N2)第二次预烧,改善电极的连接性能;最后形成高性能和高显色指数的近似阳光的白色LED产品。
本实施中具体步骤为:
1)红色CaMoO4:Eu和黄色宽谱梯度的钇铝石榴石,Y2.94Al5-GaxO12:Ce0.06(x从0变到4)复合型荧光材料薄膜的MOCVD前驱体材料分别为Ca(tmhd)2,[(C5H5)nC6H6-n]2Mo,其中n=0~4,Eu(TMHD)3和Al(tmhd)3,Y(tmhd)3,Ce(tmhd)3,Ga(tmhd)3;
2)将步骤1)制备的前驱体材料分别溶入用四氢呋喃,异丙醇,和四甘醇二甲醚的摩尔比为约8:2:1的溶剂中形成具有荧光薄膜MOCVD前驱体材料混合物浓度为约0.15摩尔/每升的MOCVD前驱体材料溶液;
3)使用一个气化器,加热MOCVD前驱体材料溶液的温度在约200℃下,形成MOCVD前驱体材料气体;
4)用氩气把混合的MOCVD前驱体材料气体以约4000标准立方厘米/每分钟(sccm)的流量,通过预热至温度在约100到300摄氏度的管道输送到反应器中;
5)在反应器中引入约1500/分钟(sccm)的氧气流;
6)加热LED芯片或灯罩衬片的温度约600℃下,在工艺上,通过工艺控制,在LED芯片上和外罩片上依次外延生长红(CaMoO4:Eu,其Ca:Mo:Eu摩尔比为1:1:0.05~0.15)黄色宽频梯度复合薄膜Y2.94Al5-yGayO12:Ce0.06,其中0≤y≤4,其Al:Y:Ga:Ce,摩尔比为5~1:2.94:0~4:0.06
;
7)在700℃的还原气氛中(5-20H2%+N2)第一次快速热处理(RTA),获得期望的纯相和价态;RTA的热处理速率在每秒约160℃,持续时间为约1000秒的范围内
;
8)刻蚀梯度和复合荧光薄膜,沉积导电性电极;
9)在500℃的还原气氛中(5-10H2%+N2)第二次预烧,改善电极的连接性能;最后形成高性能和高显色指数的近似阳光的白色LED产品,如表2所示。
实施例4:
本发明采用多元液相输送MOCVD工艺方法在蓝色LED器件上直接外延生长红色CaMoO4:Eu和绿色宽谱梯度的钇铝石榴石,Y2.90Al5-yGayO12:Ce0.1,其中0≤y≤4双层复合型荧光材料薄膜,或在蓝色LED灯罩衬片上均匀的沉积和外延生长器件上直接外延生长红色CaMoO4:Eu和绿色宽谱梯度的钇铝石榴石,Y2.90Al5-yGayO12:Ce0.1,其中0≤y≤4复合型荧光材料薄膜,制备出具有高性能和高显色指数即近似阳光的白色LED器件。它的多元液相输送MOCVD工艺流程和方法如图7所示,红色CaMoO4:Eu和和绿色宽谱梯度的钇铝石榴石,Y2.90Al5-yGayO12:Ce0.1,其中0≤y≤4复合型荧光材料薄膜的MOCVD前驱体材料及性能列如表1:
该方法包括以下步骤:
1)红色CaMoO4:Eu和和绿色宽谱梯度的钇铝石榴石,Y2.90Al5-yGayO12:Ce0.1,其中0≤y≤4复合型荧光材料薄膜MOCVD前驱体材料分别为Ca(tmhd)2,[(C5H5)nC6H6-n]2Mo,其中n=0~4,Eu(TMHD)3和Al(tmhd)3,Y(tmhd)3,Ce(tmhd)3,Ga(tmhd)3;
2)将步骤1)制备的前驱体材料分别溶入用四氢呋喃,异丙醇,和四甘醇二甲醚的摩尔比为约8:2:1的溶剂中形成具有荧光薄膜MOCVD前驱体材料混合物浓度为约0.05~0.2摩尔/每升的MOCVD前驱体材料溶液;
3)使用一个气化器,加热MOCVD前驱体材料溶液的温度在约100~300℃下,形成MOCVD前驱体材料气体;
4)用氩气把混合的MOCVD前驱体材料气体以约3000至5000标准立方厘米/每分钟(sccm)的流量,通过预热至温度在约100到300摄氏度的管道输送到反应器中;
5)在反应器中引入约1000至3000/每分钟(sccm)的氧气流;
6)加热LED芯片或灯罩衬片的温度约450至850℃下,在工艺上,通过工艺控制,在LED芯片上和外罩片上依次外延生长红(CaMoO4:Eu,其Ca:Mo:Eu摩尔比为1:1:0.05~0.15)绿色宽频梯度复合薄膜Y2.90Al5-yGayO12:Ce0.1,其中0≤y≤4,其Al:Y:Ga:Ce摩尔比为5~1:2.90:0~4:0.1
;
7)在600~900℃的还原气氛中(5-20H2%+N2)第一次快速热处理(RTA),获得期望的纯相和价态;RTA的热处理速率在每秒约10~200℃,持续时间为约10至1800秒的范围内
;
8)刻蚀梯度和复合荧光薄膜,沉积导电性电极;
9)在400~600℃的还原气氛中(5-10H2%+N2)第二次预烧,改善电极的连接性能;最后形成高性能和高显色指数的近似阳光的白色LED产品。
本实施例的具体步骤为:
1)红色CaMoO4:Eu和和绿色宽谱梯度的钇铝石榴石,Y2.90Al5-yGayO12:Ce0.1,其中0≤y≤4复合型荧光材料薄膜MOCVD前驱体材料分别为Ca(tmhd)2,[(C5H5)nC6H6-n]2Mo,其中n=0~4,Eu(TMHD)3和Al(tmhd)3,Y(tmhd)3,Ce(tmhd)3,Ga(tmhd)3;
2)将步骤1)制备的前驱体材料分别溶入用四氢呋喃,异丙醇,和四甘醇二甲醚的摩尔比为约8:2:1的溶剂中形成具有荧光薄膜MOCVD前驱体材料混合物浓度为0.2摩尔/每升的MOCVD前驱体材料溶液;
3)使用一个气化器,加热MOCVD前驱体材料溶液的温度在150℃下,形成MOCVD前驱体材料气体;
4)用氩气把混合的MOCVD前驱体材料气体以约5000标准立方厘米/分钟(sccm)的流量,通过预热至温度在约250摄氏度的管道输送到反应器中;
5)在反应器中引入1200/分钟(sccm)的氧气流;
6)加热LED芯片或灯罩衬片的温度约500℃下,在工艺上,通过工艺控制,在LED芯片上和外罩片上依次外延生长红(CaMoO4:Eu,其Ca:Mo:Eu摩尔比为1:1:0.05~0.15)绿色宽频梯度复合薄膜Y2.90Al5-yGayO12:Ce0.1,其中0≤y≤4,其Al:Y:Ga:Ce摩尔比为5~1:2.90:0~4:0.1
;
7)在900℃的还原气氛中(5-20H2%+N2)第一次快速热处理(RTA),获得期望的纯相和价态;RTA的热处理速率在每秒约100℃,持续时间为约200秒的范围内
;
8)刻蚀梯度和复合荧光薄膜,沉积导电性电极;
9)在500℃的还原气氛中(5-10H2%+N2)第二次预烧,改善电极的连接性能;最后形成高性能和高显色指数的近似阳光的白色LED产品,如表2所示。
实施例5:
本发明采用多元液相输送MOCVD工艺方法在紫外LED器件上直接外延生长红色CaMoO4:Eu和绿色宽谱梯度的钇铝石榴石,Y2.90Al5-yGayO12:Ce0.1,其中0≤y≤4和蓝色BaMgAl10O17:Eu2+的三层复合型荧光材料薄膜,或在紫外LED灯罩衬片上均匀的沉积和外延生长器件上直接外延生长红色CaMoO4:Eu和绿色宽谱梯度的钇铝石榴石,Y2.90Al5-yGayO12:Ce0.1,其中0≤y≤4和蓝色BaMgAl10O17:Eu2+的复合型荧光材料薄膜,制备出具有高性能和高显色指数即近似阳光的白色LED器件。它的多元液相输送MOCVD工艺流程和方法如图8示,红色CaMoO4:Eu和和绿色宽谱梯度的钇铝石榴石,Y2.90Al5-yGayO12:Ce0.1,其中0≤y≤4和蓝色BaMgAl10O17:Eu2+的复合型荧光材料薄膜的 MOCVD前驱体材料及性能列如表1。该方法包括以下步骤:
1)红色CaMoO4:Eu和和绿色宽谱梯度的钇铝石榴石,Y2.90Al5-yGayO12:Ce0.1,其中0≤y≤4和蓝色BaMgAl10O17:Eu2+的复合型荧光材料薄膜的MOCVD前驱体材料分别为Ca(tmhd)2,[(C5H5)nC6H6-n]2Mo,其中n=0~4,Eu(TMHD)3和Al(tmhd)3,Y(tmhd)3,Ce(tmhd)3,Ga(tmhd)3;Ba(tmhd)2,Mg(tmhd)24
;
2)将步骤1)制备的前驱体材料分别溶入用四氢呋喃,异丙醇,和四甘醇二甲醚的摩尔比为约8:2:1的溶剂中形成具有荧光薄膜MOCVD前驱体材料混合物浓度为约0.05~0.2摩尔/每升的MOCVD前驱体材料溶液;
3)使用一个气化器,加热MOCVD前驱体材料溶液的温度在约100~300℃下,形成MOCVD前驱体材料气体;
4)用氩气把混合的MOCVD前驱体材料气体以约3000至5000标准立方厘米/每分钟(sccm)的流量,通过预热至温度在约100到300摄氏度的管道输送到反应器中;
5)在反应器中引入约1000至3000/每分钟(sccm)的氧气流;
6)加热LED芯片或灯罩衬片的温度约450至850℃下,在工艺上,通过工艺控制,在LED芯片上和外罩片上依次外延生长红(CaMoO4:Eu,其Ca:Mo:Eu摩尔比为1:1:0.05~0.15)绿色宽频梯度复合薄膜Y2.90Al5-yGayO12:Ce0.1,其中0≤y≤4,其Al:Y:Ga:Ce摩尔比为5~1:2.9:0~5:0.1,和蓝色BaMgAl10O17:Eu2+的复合型荧光材料薄膜,其Ba:Mg:Al:Eu摩尔比为1:0.95~0.8:10:0.05~0.15
;
7)在600~900℃的还原气氛中(5-20H2%+N2)第一次快速热处理(RTA),获得期望的纯相和价态;RTA的热处理速率在每秒约10~200℃,持续时间为约10至1800秒的范围内
;
8)刻蚀梯度和复合荧光薄膜,沉积导电性电极;
9)在400~600℃的还原气氛中(5-10H2%+N2)第二次预烧,改善电极的连接性能;
最后形成高性能和高显色指数的近似阳光的白色LED产品。
本实施中具体的步骤为:
1)红色CaMoO4:Eu和和绿色宽谱梯度的钇铝石榴石,Y2.90Al5-yGayO12:Ce0.1,其中0≤y≤4和蓝色BaMgAl10O17:Eu2+的复合型荧光材料薄膜的MOCVD前驱体材料分别为Ca(tmhd)2,[(C5H5)nC6H6-n]2Mo,其中n=0~4,Eu(TMHD)3和Al(tmhd)3,Y(tmhd)3,Ce(tmhd)3,Ga(tmhd)3;Ba(tmhd)2,Mg(tmhd)24
;
2)将步骤1)制备的前驱体材料分别溶入用四氢呋喃,异丙醇,和四甘醇二甲醚的摩尔 比为约8:2:1的溶剂中形成具有荧光薄膜MOCVD前驱体材料混合物浓度为约0.1摩尔/每升的MOCVD前驱体材料溶液;
3)使用一个气化器,加热MOCVD前驱体材料溶液的温度在120℃下,形成MOCVD前驱体材料气体;
4)用氩气把混合的MOCVD前驱体材料气体以4000标准立方厘米/每分钟(sccm)的流量,通过预热至温度在150摄氏度的管道输送到反应器中;
5)在反应器中引入约2000/分钟(sccm)的氧气流;
6)加热LED芯片或灯罩衬片的温度约750℃下,在工艺上,通过工艺控制,在LED芯片上和外罩片上依次外延生长红(CaMoO4:Eu,其Ca:Mo:Eu摩尔比为1:1:0.05~0.15)绿色宽频梯度复合薄膜Y2.90Al5-yGayO12:Ce0.1,其中0≤y≤4,其Al:Y:Ga:Ce摩尔比为5~1:2.9:0~5:0.1,和蓝色BaMgAl10O17:Eu2+的复合型荧光材料薄膜,其Ba:Mg:Al:Eu摩尔比为1:0.95~0.8:10:0.05~0.15
;
7)在600℃的还原气氛中(5-20H2%+N2)第一次快速热处理(RTA),获得期望的纯相和价态;RTA的热处理速率在每秒约150℃,持续时间为约1500秒的范围内
;
8)刻蚀梯度和复合荧光薄膜,沉积导电性电极;
9)在450℃的还原气氛中(5-10H2%+N2)第二次预烧,改善电极的连接性能;最后形成高性能和高显色指数的近似阳光的白色LED产品,如表2所示。
表2白色LED产品主要性能对比
*采用同类LED芯片。
Claims (8)
1.一种用有机金属化学气相沉淀法制备LED宽频梯度荧光薄膜的方法,其特征是,包括以下具体步骤:
1)根据目标LED宽频梯度荧光薄膜的成分选择MOCVD前驱体材料;
所述目标LED宽频梯度荧光薄膜为单层荧光薄膜或多层荧光薄膜;
所述单层荧光薄膜的化学组成选自以下两种成分之一:
成分1:A2.94-xB5-yRyO12:Ce0.06+Gdx,其0≤x≤0.2,0≤y≤4,A选自Y;B和R分别选自Al,Ga或Ti,且B和R同时存在时,B和R不相同;
成分2:DpE2-pFO4:Euq,其0<p<2,0.05<q≤0.2,D和E选自Mg,Ca,Sr或Ba,D和E不相同;F选自C,Si,Ge,Sn或Pb;所述多层荧光薄膜中每一层荧光薄膜的化学组成分别选自以下四种成分之一:
成分1:A2.94-xB5-yRyO12:Ce0.06+Gdx,其0≤x≤0.2,0≤y≤4,A选自Y;B和R分别选自Al,Ga或Ti,且B和R同时存在时,B和R不相同;
成分2:DpE2-pFO4:Euq,其0<p<2,0.05<q≤0.2,D和E选自Mg,Ca,Sr或Ba,D和E不相同;F选自C,Si,Ge,Sn或Pb;
成分3:CaMoO4:Eu;
成分4:BaMgAl10O17:Eu;
所述MOCVD前驱体材料根据目标LED宽频梯度荧光薄膜的成分选自Al(TMHD)3、Ca(TMHD)2、Ce(TMHD)4、Ba(TMHD)2、Eu(TMHD)3、Ga(TMHD)3、SiH4、Gd(TMHD)3、Mg(TMHD)2、Sr(TMHD)2、Y(TMHD)3和[(C5H5)nC6H6-n]2Mo,其中n=0~4;
2)将MOCVD前驱体材料分别溶入混合溶剂中,分别形成浓度为0.05~0.2摩尔/升的MOCVD前驱体材料溶液,每一种MOCVD前驱体材料溶液中只含有一种MOCVD前驱体材料;所述混合溶剂是由四氢呋喃、异丙醇和四甘醇二甲醚按照摩尔比为四氢呋喃:异丙醇:四甘醇二甲醚=(7.5~8.5)︰(1.5~2.5)︰1的比例组成;
3)加热MOCVD前驱体材料溶液至100℃~300℃,将目标LED宽频梯度荧光薄膜的MOCVD前驱体材料分别送入气化室使其气化,形成MOCVD前驱体材料混合气体;
4)用氩气把MOCVD前驱体材料混合气体以3000sccm~5000sccm的流量,通过预热至温度为100℃~300℃的管道输送至反应器中;
5)在反应器中引入1000sccm~3000sccm的氧气流;
6)LED芯片或灯罩衬片位于反应器中,加热LED芯片或灯罩衬片的温度至450℃~850℃,控制各目标元素之间的摩尔比,在LED芯片或灯罩衬片上外延生长第一层荧光薄膜;若目标LED宽频梯度荧光薄膜为多层荧光薄膜,则重复步骤3)~步骤6),依次在第一层荧光薄膜上外延生长多层荧光薄膜;
7)然后将步骤6)中外延生长的荧光薄膜在600~900℃的还原气氛中第一次预烧,预烧时间为10s~1800s,完成镀膜;所述第一次预烧的升温速率为每秒10℃~200℃。
2.根据权利要求1所述用有机金属化学气相沉淀法制备LED宽频梯度荧光薄膜的方法,其特征是,步骤1)中所述成分1为:Y2.94-xAl5-yGayO12:Ce0.06+Gdx,其中0≤x≤0.2,0≤y≤4;所述成分2为:BapSr2-pSiO4:Euq,其0<p<2,0.05<q≤0.2。
3.根据权利要求1所述用有机金属化学气相沉淀法制备LED宽频梯度荧光薄膜的方法,其特征是,步骤1)中所述目标LED宽频梯度荧光薄膜为单层荧光薄膜,化学组成为:Y2.94- xAl5O12:Ce0.06+Gdx,其中0≤x≤0.2;所述MOCVD前驱体材料为Al(TMHD)3,Y(TMHD)3,Ce(TMHD)3和Gd(TMHD)3;步骤6)中控制各目标元素之间的摩尔比为:Al︰Y︰Ce︰Gd=(4.8~5)︰(2.90~2.94)︰(0.05~0.1)︰(0~0.2)。
4.根据权利要求1所述用有机金属化学气相沉淀法制备LED宽频梯度荧光薄膜的方法,其特征是,步骤1)中所述目标LED宽频梯度荧光薄膜为单层荧光薄膜,化学组成为:BapSr2-pSiO4:Euq,其0<p<2,0.05<q≤0.2;所述MOCVD前驱体材料分别为Ba(TMHD)2,Sr(TMHD)2,SiH4和Eu(TMHD);步骤6)中控制各目标元素之间的摩尔比为:Ba︰Sr︰Si︰Eu=p︰2-p︰1︰q,其中p和q的取值与步骤1)中的相同。
5.根据权利要求1所述用有机金属化学气相沉淀法制备LED宽频梯度荧光薄膜的方法,其特征是,步骤1)中所述目标LED宽频梯度荧光薄膜为双层荧光薄膜,第一层的化学组成为红色CaMoO4:Eu,第二层的化学组成为黄色Y2.94Al5-yGayO12:Ce0.06,其中0≤y≤4;所述MOCVD前驱体材料分别选自Ca(TMHD)2,[(C5H5)nC6H6-n]2Mo,其中n=0~4,Eu(TMHD)3,Al(TMHD)3,Y(TMHD)3,Ce(TMHD)3和Ga(TMHD)3;步骤6)中控制各目标元素之间的摩尔比,第一层目标元素之间的摩尔比为Ca︰Mo︰Eu=1︰1︰(0.05~0.15);第二层目标元素之间的摩尔比为Al︰Y︰Ga︰Ce=(1~5)︰2.94︰(0~4)︰0.06。
6.根据权利要求1所述用有机金属化学气相沉淀法制备LED宽频梯度荧光薄膜的方法,其特征是,步骤1)中所述目标LED宽频梯度荧光薄膜的化学组成为双层荧光薄膜,第一层的化学组成为:红色CaMoO4:Eu,第二层的化学组成为:绿色Y2.94Al5-yGayO12:Ce0.06,其中0≤y≤4;所述MOCVD前驱体材料分别选自Ca(TMHD)2,[(C5H5)nC6H6-n]2Mo,其中n=0~4,Eu(TMHD)3,Al(TMHD)3,Y(TMHD)3,Ce(TMHD)3和Ga(TMHD)3;步骤6)中控制各目标元素之间的摩尔比,第一层目标元素之间的摩尔比为Ca︰Mo︰Eu=1︰1︰(0.05~0.15);第二层目标元素之间的摩尔比为Al︰Y︰Ga︰Ce=(1~5)︰2.94︰(0~4)︰0.06。
7.根据权利要求1所述用有机金属化学气相沉淀法制备LED宽频梯度荧光薄膜的方法,其特征是,步骤1)中所述目标LED宽频梯度荧光薄膜的化学组成为三层荧光薄膜,第一层的化学组成为:红色CaMoO4:Eu,第二层的化学组成为:绿色Y2.94Al5-yGayO12:Ce0.06,其中0≤y≤4,第三层的化学组成为:蓝色BaMgAl10O17:Eu;所述MOCVD前驱体材料分别选自Ca(TMHD)2,[(C5H5)nC6H6-n]2Mo,其中n=0~4,Eu(TMHD)3,Al(TMHD)3,Y(TMHD)3,Ce(TMHD)3,Ga(TMHD)3,Ba(TMHD)2和Mg(TMHD)2;步骤6)中控制各目标元素之间的摩尔比,第一层目标元素之间的摩尔比为Ca︰Mo︰Eu=1︰1︰(0.05~0.15);第二层目标元素之间的摩尔比为Al︰Y︰Ga︰Ce=(1~5)︰2.94︰(0~4)︰0.06;第三层目标元素之间的摩尔比为Ba︰Mg︰Al︰Eu=1︰(0.8~0.95)︰10︰(0.05~0.15)。
8.根据权利要求1-7之一所述用有机金属化学气相沉淀法制备LED宽频梯度荧光薄膜的方法,其特征是,步骤7)后还包括沉积导电性电极,然后在400℃~600℃的还原气氛中进行第二次预烧,预烧时间为5~30分钟,形成目标LED宽频梯度荧光薄膜产品。
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