CN113972311A - 白光半导体发光器件、照明装置 - Google Patents
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Abstract
本申请属于光电器件技术领域，尤其涉及一种白光半导体发光器件，以及一种照明装置。其中，白光半导体发光器件包括：支架、设置在所述支架上的蓝光芯片，沿背离支架的方向还包括依次叠层包覆在蓝光芯片外表面的荧光胶层和封装层；荧光胶层包括绿色荧光粉和红色荧光粉，绿色荧光粉的化学通式为Mx‑mR3‑x‑ySi6N11‑xOx：yCe，mEu，M为Ca，Sr，Ba的至少一种，0.5≤x≤1.5，0.01≤y≤0.1，0.005≤m≤0.05；红色荧光粉的化学通式为K2Ti(1‑z)F6：zMn，R为La，Lu，Y的至少一种，0.03≤z≤0.10。本申请白光半导体发光器件，出光效率高，稳定性好，蓝光强度低。
Description
技术领域
本申请属于光电器件技术领域，尤其涉及一种白光半导体发光器件，以及一种照明装置。
背景技术
发光二极管(LED)是一种能将电能转化为光能的照明装置，相比于传统的白炽灯，其具有效率高及寿命长的优点因而被视为第四代照明技术。白光发光二极管(WLED)具有高光效、低能耗、长寿命、无污染等优点，在照明和显示领域得到了广泛的应用。目前白光LED制备方法可以分为三种，第一种通过将红、绿、蓝三色LED组合制备白光器件；第二种为通过多个活性层直接发射白光；第三种为荧光粉涂抹芯片方法即将荧光粉涂抹在芯片上，芯片激发荧光粉发射荧光，荧光粉及芯片发射光组合为白光，这也是目前应用最广的方法。随着高品质照明和显示的快速发展，LED在追求光效和显色指数的同时，对光健康要求越来越高。在实现白光过程中，通常采用440-460nm蓝光芯片激发荧光粉实现，但该种方法存在高能蓝光强度高，容易损害眼睛视网膜，蓝光危害较高，且实现白光过程中在480nm左右光谱缺乏，在照明中容易造成节律失调。
发明内容
本申请的目的在于提供一种白光半导体发光器件，以及一种照明装置，旨在一定程度上解决现有白光LED存在较高的蓝光强度，容易损害眼睛视网膜的问题。
为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：
第一方面，本申请提供一种白光半导体发光器件，所述白光半导体发光器件包括：支架、设置在所述支架上的蓝光芯片，沿背离所述支架的方向还包括依次叠层包覆在所述蓝光芯片外表面的荧光胶层和封装层；其中，所述荧光胶层包括绿色荧光粉和红色荧光粉，所述绿色荧光粉的化学通式为Mx-mR3-x-ySi6N11-xOx：yCe，mEu，M为Ca，Sr，Ba的至少一种，R为La，Lu，Y的至少一种，0.5≤x≤1.5，0.01≤y≤0.1，0.005≤m≤0.05；所述红色荧光粉的化学通式为K2Ti(1-z)F6：zMn，0.03≤z≤0.10。
进一步地，所述蓝光芯片的发光波段为470～480nm；所述绿色荧光粉的最佳激发波长为470～475nm；所述红色荧光粉的最佳激发波长为470～475nm。
进一步地，所述荧光胶层包括红色荧光胶层和绿色荧光胶层；其中，所述红色荧光胶层包含所述红色荧光粉，且设置在靠近所述蓝光芯片的一侧；所述绿色荧光胶层包含所述绿色荧光粉，且设置在靠近所述封装层的一侧。
进一步地，所述蓝光芯片与所述荧光胶层之间还包括第一硅胶层。
进一步地，所述封装层选自第二硅胶层。
进一步地，所述M选自Ca。
进一步地，所述R选自La和Lu。
进一步地，所述绿色荧光粉中，1≤x≤1.5，0.03≤y≤0.07，0.01≤m≤0.03。
进一步地，所述红色荧光粉中，0.05≤z≤0.08。
进一步地，所述R中，La和Lu的摩尔比为(4～9)：1。
进一步地，所述绿色荧光粉与所述红色荧光粉的质量比为(0.5～4)：1。
进一步地，所述荧光胶层中，荧光粉与硅胶的质量比为1：(5～10)。
进一步地，所述白光半导体发光器件中，所述第一硅胶层、所述红色荧光胶层、所述绿色荧光胶层和所述封装层的厚度比为1：(1.5～2.5)：(1.5～2.5)：1。
进一步地，所述白光半导体发光器件中，相邻胶层之间的折射率不高于10％。
进一步地，所述白光半导体发光器件中，所述第一硅胶层的折射率大于所述所述红色荧光胶层，所述红色荧光胶层的折射率大于所述绿色荧光胶层，所述绿色荧光胶层的折射率小于所述封装层。
第二方面，本申请提供一种照明装置，所述照明装置包含有上述的白光半导体发光器件。
本申请第一方面提供的白光半导体发光器件，蓝光芯片外表面依次叠层包覆有荧光胶层和封装层，其中，荧光胶层包含有化学通式为Mx-mR3-x-ySi6N11-xOx：yCe的绿色荧光粉和化学通式为K2Ti(1-z)F6：zMn的红色荧光粉，这两种化学通式的红色荧光粉和绿色荧光粉在激发波长为470～475nm波段均有较高的激发效果，使得蓝光芯片可采用470～480nm的发光波段。长波长、低能量发光波段的蓝光芯片，既可以确保芯片对绿色荧光粉和红色荧光粉的激发效果，降低蓝光强度，从而降低蓝光对使用者眼睛的伤害；又弥补了白光过程中在480nm左右的光谱缺失，提高器件节律效应。另外，封装层不但可提升光的折射效果，从而提高器件出光效率，而且可提高白光半导体器件的耐高温高湿性能，提高了出光稳定性。本申请提供的白光半导体发光器件，基于蓝光芯片的蓝光以及荧光胶层中红色荧光和绿色荧光共同实现白光，且出光效率高，稳定性好，蓝光强度低，降低了出光对用户眼睛视网膜的伤害，器件在2700-6500K达到高光效兼无蓝光危害的优点。
本申请第二方面提供的照明装置，包含有上述白光半导体发光器件，该器件基于蓝光芯片的蓝光以及荧光胶层中红色荧光和绿色荧光共同实现白光，且出光效率高，稳定性好，蓝光强度低，降低了出光对用户眼睛视网膜的伤害，器件在2700-6500K达到高光效兼无蓝光危害的优点。因而，照明装置具有高显色指数，光效高，光照稳定性好，护眼等特性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的白光半导体发光器件的一种结构示意图；
其中，图中各附图标记：
1—蓝光芯片 2—第一硅胶层 3—红色荧光胶层 4—绿色荧光胶层
5—封装层 6—支架
具体实施方式
为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本申请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申请，并不用于限定本申请。
本申请中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a，b或c中的至少一项(个)”，或，“a，b和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a，b，c，a-b(即a和b)，a-c，b-c，或a-b-c，其中a，b，c分别可以是单个，也可以是多个。
应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，部分或全部步骤可以并行执行或先后执行，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
本申请实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本申请实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本申请实施例说明书公开的范围之内。具体地，本申请实施例说明书中的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，用来将目的如物质彼此区分开，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。例如，在不脱离本申请实施例范围的情况下，第一XX也可以被称为第二XX，类似地，第二XX也可以被称为第一XX。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
本申请实施例第一方面提供一种白光半导体发光器件，白光半导体发光器件包括：支架6、设置在支架6上的蓝光芯片1，沿背离支架的方向还包括依次叠层包覆在蓝光芯片1外表面的荧光胶层和封装层5；其中，荧光胶层包括绿色荧光粉和红色荧光粉，绿色荧光粉的化学通式为Mx-mR3-x-ySi6N11-xOx：yCe，mEu，M为Ca，Sr，Ba的至少一种，R为La，Lu，Y的至少一种，0.5≤x≤1.5，0.01≤y≤0.1，0.005≤m≤0.05；红色荧光粉的化学通式为K2Ti(1-z)F6：zMn，0.03≤z≤0.10。
本申请实施例第一方面提供的白光半导体发光器件，蓝光芯片1外表面依次叠层包覆有荧光胶层和封装层5，其中，荧光胶层包含有化学通式为Mx-mR3-x-ySi6N11-xOx：yCe的绿色荧光粉和化学通式为K2Ti(1-z)F6：zMn的红色荧光粉，这两种化学通式的红色荧光粉和绿色荧光粉在激发波长为470～475nm波段均有较高的激发效果，使得蓝光芯片1可采用470～480nm的发光波段。长波长、低能量发光波段的蓝光芯片1，既可以确保芯片对绿色荧光粉和红色荧光粉的激发效果，降低蓝光强度，从而降低蓝光对使用者眼睛的伤害；又弥补了白光过程中在480nm左右的光谱缺失，提高器件节律效应。另外，封装层5不但可提升光的折射效果，从而提高器件出光效率，而且可提高白光半导体器件的耐高温高湿性能，提高了出光稳定性。本申请实施例提供的白光半导体发光器件，基于蓝光芯片1的蓝光以及荧光胶层中红色荧光和绿色荧光共同实现白光，且出光效率高，稳定性好，蓝光强度低，降低了出光对用户眼睛视网膜的伤害，器件在2700-6500K达到高光效兼无蓝光危害的优点。
在一些实施例中，本申请实施例荧光胶层中采用的化学通式为Mx-mR3-x-ySi6N11-xOx：yCe，mEu的绿色荧光粉具有宽半峰宽，使白光半导体器件能够获得高显色指数；而化学通式为K2Ti(1-z)F6：zMn的红色荧光粉具有较窄的半峰宽，能够提升白光半导体器件的出光效果，这两种荧光粉的共同特点是在470～480nm均有十分优异的激发效果。使得蓝光芯片1的发光波段可采用470～480nm的长波长低能量发光波段，降低白光半导体器件出光的蓝光强度，降低蓝光危害，从而降低器件出光对用户眼睛视网膜的伤害。并且可以补偿白光过程中在480nm左右的光谱损失，解决器件在照明中容易造成戒律失调的问题。本申请实施例白光半导体器件，蓝光芯片1在470～480nm长波激发的绿色荧光粉和红色荧光粉，能够使器件在2700-6500K达到高光效兼无蓝光危害的优点。若蓝光芯片1发光波长低于470nm，则会导致白光存在高能蓝光强度，损害用户眼睛视网膜；若蓝光芯片1的发光波长高于480nm，则对荧光胶层中绿色荧光粉和红色荧光粉的激发效率过低。
在一些实施例中，蓝光芯片1的发光波段为470～475nm；该波段对荧光胶层中绿色荧光粉和红色荧光粉有更好的激发效果，同时确保器件的高显色指数和高光效。
在一些实施例中，蓝光芯片1与荧光胶层之间还包括第一硅胶层2，可以提高芯片发光效率。
在一些实施例中，封装层5选自第二硅胶层，可以提高光折射效果，提高器件出光效率，同时能够提高器件的耐高温高湿性能，提高器件稳定性。
在一些实施例中，荧光胶层包括红色荧光胶层3和绿色荧光胶层4；其中，红色荧光胶层3包含红色荧光粉，且设置在靠近蓝光芯片1的一侧；绿色荧光胶层4包含绿色荧光粉，且设置在靠近封装层5的一侧。本申请实施例白光半导体发光器件的结构示意图如附图1所示，蓝光芯片1设置在支架6上，蓝光芯片1外表面依次叠层包覆有第一硅胶层2、红色荧光胶层3、绿色荧光胶层4和封装层。由于红色荧光粉激发波长较长，对绿光中有一定的吸收，因此本申请实施例分别设置红色荧光胶层3和绿色荧光胶层4，并将红色荧光胶层3贴合设置在蓝光芯片1上，再设置绿色荧光胶层4，避免绿色荧光粉的发射光谱被红色荧光粉吸收，造成荧光粉之间相互吸收导致光效降低。
在一些实施例中，绿色荧光粉的化学通式为Mx-mR3-x-ySi6N11-xOx：yCe，mEu，M为Ca，Sr，Ba的至少一种，R为La，Lu，Y的至少一种，0.5≤x≤1.5，0.01≤y≤0.1，0.005≤m≤0.05；其中，x值主要影响荧光粉发射波长和半峰宽及稳定性，过高会破坏晶体结晶性，过低蓝移、半峰宽增大和稳定性提升效果不明显。y值和m值主要代表激活剂的浓度，决定着其色坐标、效率、波长及稳定性等性能；过高这会导致浓度猝灭，发光效率降低，过低会导致其发光中心较少，发射效率太低。
在一些实施例中，绿色荧光粉的化学通式为Mx-mR3-x-ySi6N11-xOx：yCe，mEu，M为Ca，Sr，Ba的至少一种，1≤x≤1.5，0.03≤y≤0.07，0.01≤m≤0.03；基于这个范围的绿色荧光粉光色性能、稳定性和光效等综合性能最佳。
在一些实施例中，红色荧光粉的化学通式为K2Ti(1-z)F6：zMn，0.03≤z≤0.10，z值主要代表激活剂的浓度，决定着其色坐标、效率、波长及稳定性等性能；过高这会导致浓度猝灭，发光效率降低，过低会导致其发光中心较少，发射效率太低。在一些实施例中，红色荧光粉的化学通式为K2Ti(1-z)F6：zMn，0.05≤z≤0.08，基于这个范围的红色荧光粉光色性能、稳定性和光效等综合性能最佳。
在一些实施例中，绿色荧光粉的化学通式为Mx-mR3-x-ySi6N11-xOx：yCe，mEu，其中，M为Ca，Sr，Ba的至少一种，M位一方面给引入稀土Eu提供格位，拓宽荧光粉的半峰宽，另一方面少量的M引进能够促进荧光粉结晶。R为La，Lu，Y的至少一种，这些元素的引入可以调节荧光粉峰值波长、色坐标、半峰宽及激发波长等发光色性，同时还可以提高荧光粉的稳定性。而M位优选的Ca，Sr，Ba等元素与R位优选的La，Lu，Y等元素有较为相似的半径，且元素半径和价态与稀土Eu最为匹配，可提高荧光粉的发光稳定性。
在一些实施例中，绿色荧光粉的化学通式为Mx-mR3-x-ySi6N11-xOx：yCe，mEu，M选自Ca；其中Ca离子半径更小，能够促进荧光粉发射波长由长波向短波移动，有利于提高器件显色指数。
在一些实施例中，绿色荧光粉的化学通式为Mx-mR3-x-ySi6N11-xOx：yCe，mEu，R选自La和Lu，R位同时引入La和Lu，一方面能够能够降低晶体场强度，促进发射波长蓝移；另一方面适量的La、Lu共掺杂会提升荧光粉的稳定性。在一些实施例中，R中，La和Lu的摩尔比为(4～9)：1，比例过高则蓝移效果和稳定性提升效果不明显，过低会导致晶体结构破坏，结晶性变差，荧光粉量子效率下降。
在一些实施例中，绿色荧光粉与红色荧光粉的质量比为(0.5～4)：1；基于这个配比下，白光半导体器件能够实现2700K-8000K色温、高光效、高显指等性能的实现，配比过低则会导致红色荧光粉用量过高，会降低器件激发效果和稳定性；配比过高则会导致绿色荧光粉浓度增大，同样会降低器件稳定性和激发效果。在一些实施例中，绿色荧光粉与红色荧光粉的质量比可以是(0.5～1)：1、(1～2)：1、(2～3)：1、(3～4)：1等。
在一些实施例中，荧光胶层中，荧光粉与硅胶的质量比为1：(5～10)，若粉胶比太高或太低均会导致稳定系和效率变差。在一些具体实施例中，荧光胶层中荧光粉与硅胶的质量比可以是1:5、1:6、1:7、1：8、1:9、1:10等。
在一些实施例中，白光半导体发光器件中，第一硅胶层2、红色荧光胶层3、绿色荧光胶层4和封装层5的厚度比为1：(1.5～2.5)：(1.5～2.5)：1，各胶层的厚度配比同时确保了器件的发光效率以及器件的稳定性。
在一些实施例中，白光半导体发光器件中，相邻胶层之间的折射率不高于10％，其中相邻家胶层是指第一硅胶层2与红色荧光胶层3之间、红色荧光胶层3和绿色荧光胶层4之间、绿色荧光胶层4与封装层5之间。相邻胶层之间折射率差异太高，胶体结构差异越大，差异越大容易造成界面应力作用，影响器件的稳定性。
在一些实施例中，白光半导体发光器件中，第一硅胶层2的折射率大于红色荧光胶层3，红色荧光胶层3的折射率大于绿色荧光胶层4，绿色荧光胶层4的折射率小于封装层5，器件中各胶层的该折射率设置可有效提升器件出光效果，将更多的光折射或者投射出来，减少胶体内部的反射损失。
本申请实施例第二方面提供一种照明装置，包含有上述白光半导体发光器件。
本申请实施例第二方面提供的照明装置，包含有上述白光半导体发光器件，该器件基于蓝光芯片的蓝光以及荧光胶层中红色荧光和绿色荧光共同实现白光，且出光效率高，稳定性好，蓝光强度低，降低了出光对用户眼睛视网膜的伤害，器件在2700-6500K达到高光效兼无蓝光危害的优点。因而，照明装置具有高显色指数，光效高，光照稳定性好，护眼等特性。
为使本申请上述实施细节和操作能清楚地被本领域技术人员理解，以及本申请实施例白光半导体发光器件、照明装置的进步性能显著的体现，以下通过多个实施例来举例说明上述技术方案。
实施例1
一种白光半导体发光器件，其结构如附图1所示，包括：支架6、设置在支架上的蓝光芯片1(470-475nm)，以及沿背离支架6方向的依次叠层包覆在蓝光芯片1外表面第一硅胶层2、红色荧光胶层3、绿色荧光胶层4和封装层5；其中，绿色荧光胶层4中绿色荧光粉的化学通式为M0.99R1.97Si6N10O1：0.03Ce，0.01Eu，M为Ca，R为La，荧光粉和硅胶比例为1：7；红色荧光胶层3中红色荧光粉的化学通式为K2Ti0.95F6：0.05Mn，荧光粉和硅胶比例为1：7。绿粉和红粉比例为3：1，第一硅胶层2折射率为1.57，红色荧光胶层3的折射率为1.55，绿色荧光胶层4的折射率为1.54硅胶层，封装层5折射率为1.57。
实施例2
一种白光半导体发光器件，其结构如附图1所示，包括：支架6、设置在支架上的蓝光芯片1(470-475nm)，以及沿背离支架6方向的依次叠层包覆在蓝光芯片1外表面第一硅胶层2、红色荧光胶层3、绿色荧光胶层4和封装层5；其中，绿色荧光胶层4中绿色荧光粉的化学通式为M0.79R2.17Si6N10.2O0.8：0.03Ce，0.01Eu，M为Ca，R为La，荧光粉和硅胶比例为1：7；红色荧光胶层3中红色荧光粉的化学通式为K2Ti0.95F6：0.05Mn，荧光粉和硅胶比例为1：7。绿粉和红粉比例为3：1，第一硅胶层2折射率为1.57，红色荧光胶层3的折射率为1.55，绿色荧光胶层4的折射率为1.54硅胶层，封装层5折射率为1.57。
实施例3
一种白光半导体发光器件，其结构如附图1所示，包括：支架6、设置在支架上的蓝光芯片1(470-475nm)，以及沿背离支架6方向的依次叠层包覆在蓝光芯片1外表面第一硅胶层2、红色荧光胶层3、绿色荧光胶层4和封装层5；其中，绿色荧光胶层4中绿色荧光粉的化学通式为M1.49R1.47Si6N10.2O1.5：0.03Ce，0.01Eu，M为Ca，R为La，荧光粉和硅胶比例为1：7；红色荧光胶层3中红色荧光粉的化学通式为K2Ti0.95F6：0.05Mn，荧光粉和硅胶比例为1：7。绿粉和红粉比例为3：1，第一硅胶层2折射率为1.57，红色荧光胶层3的折射率为1.55，绿色荧光胶层4的折射率为1.54硅胶层，封装层5折射率为1.57。
实施例4
一种白光半导体发光器件，其结构如附图1所示，包括：支架6、设置在支架上的蓝光芯片1(470-475nm)，以及沿背离支架6方向的依次叠层包覆在蓝光芯片1外表面第一硅胶层2、红色荧光胶层3、绿色荧光胶层4和封装层5；其中，绿色荧光胶层4中绿色荧光粉的化学通式为M0.99R1.93Si6N10O1：0.07Ce，0.01Eu，M为Ca，R为La，荧光粉和硅胶比例为1：7；红色荧光胶层3中红色荧光粉的化学通式为K2Ti0.95F6：0.05Mn，荧光粉和硅胶比例为1：7。绿粉和红粉比例为2.8：1，第一硅胶层2折射率为1.57，红色荧光胶层3的折射率为1.55，绿色荧光胶层4的折射率为1.54硅胶层，封装层5折射率为1.57。
实施例5
一种白光半导体发光器件，其结构如附图1所示，包括：支架6、设置在支架上的蓝光芯片1(470-475nm)，以及沿背离支架6方向的依次叠层包覆在蓝光芯片1外表面第一硅胶层2、红色荧光胶层3、绿色荧光胶层4和封装层5；其中，绿色荧光胶层4中绿色荧光粉的化学通式为M0.99R1.9Si6N10O1：0.1Ce，0.01Eu，M为Ca，R为La，荧光粉和硅胶比例为1：7；红色荧光胶层3中红色荧光粉的化学通式为K2Ti0.95F6：0.05Mn，荧光粉和硅胶比例为1：7。绿粉和红粉比例为2.5：1，第一硅胶层2折射率为1.57，红色荧光胶层3的折射率为1.55，绿色荧光胶层4的折射率为1.54硅胶层，封装层5折射率为1.57。
实施例6
一种白光半导体发光器件，其结构如附图1所示，包括：支架6、设置在支架上的蓝光芯片1(470-475nm)，以及沿背离支架6方向的依次叠层包覆在蓝光芯片1外表面第一硅胶层2、红色荧光胶层3、绿色荧光胶层4和封装层5；其中，绿色荧光胶层4中绿色荧光粉的化学通式为M0.99R1.97Si6N10O1：0.03Ce，0.01Eu，M为Ca，R为La和Lu的混合，其中La/Lu摩尔比为4：1，荧光粉和硅胶比例为1：7；红色荧光胶层3中红色荧光粉的化学通式为K2Ti0.95F6：0.05Mn，荧光粉和硅胶比例为1：7。绿粉和红粉比例为3：1，第一硅胶层2折射率为1.57，红色荧光胶层3的折射率为1.55，绿色荧光胶层4的折射率为1.54硅胶层，封装层5折射率为1.57。
实施例7
一种白光半导体发光器件，其结构如附图1所示，包括：支架6、设置在支架上的蓝光芯片1(470-475nm)，以及沿背离支架6方向的依次叠层包覆在蓝光芯片1外表面第一硅胶层2、红色荧光胶层3、绿色荧光胶层4和封装层5；其中，绿色荧光胶层4中绿色荧光粉的化学通式为M0.99R1.97Si6N10O1：0.03Ce，0.01Eu，M为Ca，R为La和Lu的混合，其中La/Lu摩尔比为6：1，荧光粉和硅胶比例为1：7；红色荧光胶层3中红色荧光粉的化学通式为K2Ti0.95F6：0.05Mn，荧光粉和硅胶比例为1：7。绿粉和红粉比例为3：1，第一硅胶层2折射率为1.57，红色荧光胶层3的折射率为1.55，绿色荧光胶层4的折射率为1.54硅胶层，封装层5折射率为1.57。
实施例8
一种白光半导体发光器件，其结构如附图1所示，包括：支架6、设置在支架上的蓝光芯片1(470-475nm)，以及沿背离支架6方向的依次叠层包覆在蓝光芯片1外表面第一硅胶层2、红色荧光胶层3、绿色荧光胶层4和封装层5；其中，绿色荧光胶层4中绿色荧光粉的化学通式为M0.99R1.97Si6N10O1：0.03Ce，0.01Eu，M为Ca，R为La和Lu的混合，其中La/Lu摩尔比为9：1，荧光粉和硅胶比例为1：7；红色荧光胶层3中红色荧光粉的化学通式为K2Ti0.95F6：0.05Mn，荧光粉和硅胶比例为1：7。绿粉和红粉比例为3：1，第一硅胶层2折射率为1.57，红色荧光胶层3的折射率为1.55，绿色荧光胶层4的折射率为1.54硅胶层，封装层5折射率为1.57。
实施例9
一种白光半导体发光器件，其结构如附图1所示，包括：支架6、设置在支架上的蓝光芯片1(470-475nm)，以及沿背离支架6方向的依次叠层包覆在蓝光芯片1外表面第一硅胶层2、红色荧光胶层3、绿色荧光胶层4和封装层5；其中，绿色荧光胶层4中绿色荧光粉的化学通式为M0.99R1.97Si6N10O1：0.03Ce，0.01Eu，M为Ca，R为La和Lu的混合，其中La/Lu摩尔比为6：1，荧光粉和硅胶比例为1：7；红色荧光胶层3中红色荧光粉的化学通式为K2Ti0.92F6：0.08Mn，荧光粉和硅胶比例为1：7。绿粉和红粉比例为3：1，第一硅胶层2折射率为1.57，红色荧光胶层3的折射率为1.55，绿色荧光胶层4的折射率为1.54硅胶层，封装层5折射率为1.57。
实施例10
一种白光半导体发光器件，其结构如附图1所示，包括：支架6、设置在支架上的蓝光芯片1(470-475nm)，以及沿背离支架6方向的依次叠层包覆在蓝光芯片1外表面第一硅胶层2、红色荧光胶层3、绿色荧光胶层4和封装层5；其中，绿色荧光胶层4中绿色荧光粉的化学通式为M0.99R1.97Si6N10O1：0.03Ce，0.01Eu，M为Ca，R为La和Lu的混合，其中La/Lu摩尔比为6：1，荧光粉和硅胶比例为1：7；红色荧光胶层3中红色荧光粉的化学通式为K2Ti0.9F6：0.1Mn，荧光粉和硅胶比例为1：7。绿粉和红粉比例为3：1，第一硅胶层2折射率为1.57，红色荧光胶层3的折射率为1.55，绿色荧光胶层4的折射率为1.54硅胶层，封装层5折射率为1.57。
实施例11
一种白光半导体发光器件，其结构如附图1所示，包括：支架6、设置在支架上的蓝光芯片1(470-475nm)，以及沿背离支架6方向的依次叠层包覆在蓝光芯片1外表面第一硅胶层2、红色荧光胶层3、绿色荧光胶层4和封装层5；其中，绿色荧光胶层4中绿色荧光粉的化学通式为M0.99R1.97Si6N10O1：0.03Ce，0.01Eu，M为Ca，R为La和Lu的混合，其中La/Lu摩尔比为6：1，荧光粉和硅胶比例为1：7；红色荧光胶层3中红色荧光粉的化学通式为K2Ti0.97F6：0.03Mn，荧光粉和硅胶比例为1：7。绿粉和红粉比例为3：1，第一硅胶层2折射率为1.57，红色荧光胶层3的折射率为1.55，绿色荧光胶层4的折射率为1.54硅胶层，封装层5折射率为1.57。
实施例12
一种白光半导体发光器件，其结构如附图1所示，包括：支架6、设置在支架上的蓝光芯片1(470-475nm)，以及沿背离支架6方向的依次叠层包覆在蓝光芯片1外表面第一硅胶层2、红色荧光胶层3、绿色荧光胶层4和封装层5；其中，绿色荧光胶层4中绿色荧光粉的化学通式为M0.99R1.97Si6N10O1：0.03Ce，0.01Eu，M为Ca，R为La和Lu的混合，其中La/Lu摩尔比为6：1，荧光粉和硅胶比例为1：7；红色荧光胶层3中红色荧光粉的化学通式为K2Ti0.95F6：0.05Mn，荧光粉和硅胶比例为1：7。绿粉和红粉比例为3.2：1，第一硅胶层2折射率为1.57，红色荧光胶层3的折射率为1.55，绿色荧光胶层4的折射率为1.54硅胶层，封装层5折射率为1.57。
对比例1
一种白光半导体发光器件，其结构如附图1所示，包括：支架6、设置在支架上的蓝光芯片1(470-475nm)，以及沿背离支架6方向的依次叠层包覆在蓝光芯片1外表面第一硅胶层2、红色荧光胶层3、绿色荧光胶层4和封装层5；其中，绿色荧光胶层4中绿色荧光粉的化学通式为M0.99R1.97Si6N10O1：0.03Ce，0.01Eu，M为Ca，R为La和Lu的混合，其中La/Lu摩尔比为6：1，荧光粉和硅胶比例为1：7；红色荧光胶层3中红色荧光粉的化学通式为K2Ti0.95F6：0.05Mn，荧光粉和硅胶比例为1：8。绿粉和红粉比例为3.2：1，第一硅胶层2折射率为1.57，红色荧光胶层3的折射率为1.55，绿色荧光胶层4的折射率为1.57硅胶层，封装层5折射率为1.57。
对比例2
一种白光半导体发光器件，其结构如附图1所示，包括：支架6、设置在支架上的蓝光芯片1(470-475nm)，以及沿背离支架6方向的依次叠层包覆在蓝光芯片1外表面第一硅胶层2、红色荧光胶层3、绿色荧光胶层4和封装层5；其中，绿色荧光胶层4中绿色荧光粉的化学通式为M0.39R2.57Si6N10.6O0.4：0.03Ce，0.01Eu，M为Ca，R为La和Lu的混合，其中La/Lu摩尔比为6：1，荧光粉和硅胶比例为1：7；红色荧光胶层3中红色荧光粉的化学通式为K2Ti0.95F6：0.05Mn，荧光粉和硅胶比例为1：8。绿粉和红粉比例为3.2：1，第一硅胶层2折射率为1.57，红色荧光胶层3的折射率为1.55，绿色荧光胶层4的折射率为1.54硅胶层，封装层5折射率为1.57。
对比例3
一种白光半导体发光器件，其结构如附图1所示，包括：支架6、设置在支架上的蓝光芯片1(470-475nm)，以及沿背离支架6方向的依次叠层包覆在蓝光芯片1外表面第一硅胶层2、红色荧光胶层3、绿色荧光胶层4和封装层5；其中，绿色荧光胶层4中绿色荧光粉的化学通式为M0.99R1.97Si6N10O1：0.03Ce，0.01Eu，M为Ca，R为La和Lu的混合，其中La/Lu摩尔比为6：1，荧光粉和硅胶比例为1：7；红色荧光胶层3中红色荧光粉的化学通式为K2Ti0.98F6：0.02Mn，荧光粉和硅胶比例为1：8。绿粉和红粉比例为3.2：1，第一硅胶层2折射率为1.57，红色荧光胶层3的折射率为1.55，绿色荧光胶层4的折射率为1.54硅胶层，封装层5折射率为1.57。
对比例4
一种白光半导体发光器件，其结构如附图1所示，包括：支架6、设置在支架上的蓝光芯片1(470-475nm)，以及沿背离支架6方向的依次叠层包覆在蓝光芯片1外表面第一硅胶层2、红色荧光胶层3、绿色荧光胶层4和封装层5；其中，绿色荧光胶层4中绿色荧光粉的化学通式为M0.99R1.97Si6N10O1：0.03Ce，0.01Eu，M为Ca，R为La和Lu的混合，其中La/Lu摩尔比为6：1，荧光粉和硅胶比例为1：7；红色荧光胶层3中红色荧光粉的化学通式为K2Ti0.89F6：0.11Mn，荧光粉和硅胶比例为1：8。绿粉和红粉比例为3.2：1，第一硅胶层2折射率为1.57，红色荧光胶层3的折射率为1.55，绿色荧光胶层4的折射率为1.54硅胶层，封装层5折射率为1.57。
对比例5
一种白光半导体发光器件，其结构如附图1所示，包括：支架6、设置在支架上的蓝光芯片1(470-475nm)，以及沿背离支架6方向的依次叠层包覆在蓝光芯片1外表面第一硅胶层2、红色荧光胶层3、绿色荧光胶层4和封装层5；其中，绿色荧光胶层4中绿色荧光粉的化学通式为M0.99R1.97Si6N10O1：0.03Ce，0.01Eu，M为Ca，R为La和Lu的混合，其中La/Lu摩尔比为6：1，荧光粉和硅胶比例为1：7；红色荧光胶层3中红色荧光粉的化学通式为K2Si0.95F6：0.05Mn，荧光粉和硅胶比例为1：8。绿粉和红粉比例为3.2：1，第一硅胶层2折射率为1.57，红色荧光胶层3的折射率为1.55，绿色荧光胶层4的折射率为1.54硅胶层，封装层5折射率为1.57。
对比例6
一种白光半导体发光器件，其结构如附图1所示，包括：支架6、设置在支架上的蓝光芯片1(470-475nm)，以及沿背离支架6方向的依次叠层包覆在蓝光芯片1外表面第一硅胶层2、红色荧光胶层3、绿色荧光胶层4和封装层5；其中，绿色荧光胶层4中绿色荧光粉的化学通式为La2.97Si6N11：0.03Ce，荧光粉和硅胶比例为1：7；红色荧光胶层3中红色荧光粉的化学通式为K2Si0.95F6：0.05Mn，荧光粉和硅胶比例为1：8。绿粉和红粉比例为3.1：1，第一硅胶层2折射率为1.57，红色荧光胶层3的折射率为1.55，绿色荧光胶层4的折射率为1.54硅胶层，封装层5折射率为1.57。
对比例7
一种白光半导体发光器件，其结构如附图1所示，包括：支架6、设置在支架上的蓝光芯片1(470-475nm)，以及沿背离支架6方向的依次叠层包覆在蓝光芯片1外表面第一硅胶层2、红色荧光胶层3、绿色荧光胶层4和封装层5；其中，绿色荧光胶层4中绿色荧光粉的化学通式为M0.99R1.97Si6N10O1：0.03Ce，0.01Eu，M为Ca，R为La和Lu的混合，其中La/Lu摩尔比为10：1，荧光粉和硅胶比例为1：7；红色荧光胶层3中红色荧光粉的化学通式为K2Si0.95F6：0.05Mn，荧光粉和硅胶比例为1：7。绿粉和红粉比例为3：1，第一硅胶层2折射率为1.57，红色荧光胶层3的折射率为1.55，绿色荧光胶层4的折射率为1.54硅胶层，封装层5折射率为1.57。
进一步的，为了验证本申请实施例的进步性，通过远方Hass2000及Lm-80老化机台对实施例1～12和对比例1～7的白光半导体发光器件进行了光电性能和老化性能测试。Hass2000主要测试器件的光效、色温及显色指数等；光衰指在85℃和85％湿度老化3000h衰减率，测试结果如下表1所示：
表1
由上述测试结果可知，相对于对比例1～7，本申请实施1～12提供的白光半导体发光器件，有相对更优的光效，光衰率低，显色指数高，实施例提供的白光半导体发光器件，基于蓝光芯片的蓝光以及荧光胶层中红色荧光和绿色荧光共同实现白光，出光效率高，稳定性好，蓝光强度低，降低了出光对用户眼睛视网膜的伤害，器件在2700-6500K达到高光效兼无蓝光危害的优点。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种白光半导体发光器件，其特征在于，所述白光半导体发光器件包括：支架、设置在所述支架上的蓝光芯片，沿背离所述支架的方向还包括依次叠层包覆在所述蓝光芯片外表面荧光胶层和封装层；其中，所述荧光胶层包括绿色荧光粉和红色荧光粉，所述绿色荧光粉的化学通式为Mx-mR3-x-ySi6N11-xOx：yCe，mEu，M为Ca，Sr，Ba的至少一种，R为La，Lu，Y的至少一种，0.5≤x≤1.5，0.01≤y≤0.1，0.005≤m≤0.05；所述红色荧光粉的化学通式为K2Ti(1-z)F6：zMn，0.03≤z≤0.10。
2.如权利要求1所述的白光半导体发光器件，其特征在于，所述蓝光芯片的发光波段为470～480nm；
所述绿色荧光粉的最佳激发波长为470～475nm；
所述红色荧光粉的最佳激发波长为470～475nm。
3.如权利要求1或2所述的白光半导体发光器件，其特征在于，所述荧光胶层包括红色荧光胶层和绿色荧光胶层；其中，所述红色荧光胶层包含所述红色荧光粉，且设置在靠近所述蓝光芯片的一侧；所述绿色荧光胶层包含所述绿色荧光粉，且设置在靠近所述封装层的一侧；
和/或，所述蓝光芯片与所述荧光胶层之间还包括第一硅胶层；
和/或，所述封装层选自第二硅胶层。
4.如权利要求3所述的白光半导体发光器件，其特征在于，所述M选自Ca；
和/或，所述R选自La和Lu；
和/或，所述绿色荧光粉中，1≤x≤1.5，0.03≤y≤0.07，0.01≤m≤0.03；
和/或，所述红色荧光粉中，0.05≤z≤0.08。
5.如权利要求4所述的白光半导体发光器件，其特征在于，所述R中，La和Lu的摩尔比为(4～9)：1。
6.如权利要求4～5任一项所述的白光半导体发光器件，其特征在于，所述绿色荧光粉与所述红色荧光粉的质量比为(0.5～4)：1；
和/或，所述荧光胶层中，荧光粉与硅胶的质量比为1：(5～10)。
7.如权利要求6所述的白光半导体发光器件，其特征在于，所述白光半导体发光器件中，所述第一硅胶层、所述红色荧光胶层、所述绿色荧光胶层和所述封装层的厚度比为1：(1.5～2.5)：(1.5～2.5)：1。
8.如权利要求7所述的白光半导体发光器件，其特征在于，所述白光半导体发光器件中，相邻胶层之间的折射率不高于10％。
9.如权利要求8所述的白光半导体发光器件，其特征在于，所述白光半导体发光器件中，所述第一硅胶层的折射率大于所述红色荧光胶层，所述红色荧光胶层的折射率大于所述绿色荧光胶层，所述绿色荧光胶层的折射率小于所述封装层。
10.一种照明装置，其特征在于，所述照明装置包含有如权利要求1～9任一项所述的白光半导体发光器件。
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