[发明专利]一种近红外荧光薄膜及其制备方法、近红外LED

说明书

本发明提供了一种近红外荧光薄膜，由有机胶料、玻璃粉和荧光粉混合而成，所述荧光粉的结构式LiY_1‑x‑y(MoO₄)₂:xNd,yEu@TiO₂。该近红外荧光薄膜受蓝光激发，能够发出近红外波段的光。其表面经过TiO₂修饰之后，发光效率显著提升，同时薄膜形态下比荧光粉形态下的热稳定性更强，由本发明近红外荧光薄膜制备得到的近红外LED，寿命也提升。

技术领域

本发明涉及近红外发光领域，尤其涉及一种近红外发光薄膜及近红外LED。

背景技术

近红外光(Near Infrared，NIR)是介于可见光(ⅥS)和中红外光(MIR)之间的电磁波，按ASTM(美国试验和材料检测协会)定义是指波长在780～2526nm范围内的电磁波，习惯上又将近红外区划分为近红外短波(780～1100nm)和近红外长波(1100～2526nm)两个区域。根据近红外线的特性，不同波长的红外线在很多领域都有广泛的应用前景。例如660～780nm的近红外光可用于促进植物生长，760～805nm的红外光可用于医疗及健康领域，用于检测脂肪的含量，810nm的红外线可用于虹膜识别，940nm的红外线可用于遥控器等等。

目前的近红外光源主要有钨灯、红外LED和红外激光。钨灯是传统的红外光源，具有发射谱带宽、亮度大的优势，但是其效率低、体积大、寿命短，并且光谱中包含大量的可见光。红外LED和红外激光具有效率高、体积小的优势，近年来在应用中获得快速普及。

传统红外发射二极管(IR-LED)主要采用砷化镓(GaAs)或砷铝化镓(GaAlAs)芯片制作而成，在注入的电子与空穴复合时发出红外线。然而，长期以来传统红外发射二极管都有转换效率偏低的问题；而且，由于不同应用领域对红外光波段有特殊的要求，通过调节GaAs的组份配比及磊晶工艺对其发射波长实现调节，给实际生产带来了非常大的不便，进而造成红外LED光源器件的价格长期居高不下；再加上，用于制造传统红外LED芯片的重金属As元素会对环境造成严重的污染，随着对环境保护的要求越来越高，工业发展对电子产品中重金属有毒元素的限制也越来越严格。因此开发一种环保、低成本、转换效率高的红外LED光源是目前产业界的一项重要课题。

现有公开的文献报道了采用荧光粉进行光转换的解决方案。中国专利CN105932140公开了一种近红外波长LED光源，其方案采用激发光源与荧光粉组合得到红外光。然而专利公开的技术方案中，一部分采用红外LD、690nm或306nm的LED作为激发源，由于红光LED、紫外LED以及红外LD目前效率较低，同时制造成本居高不下，导致荧光粉在他们的激发下发射效率低下，所以整体组合效率低、成本高。

另有中国专利CN202268389和CN108231979分别公开了一种采用蓝光芯片激发下转换荧光粉的近红外二极管。由于蓝光LED芯片是目前的成熟产品，可以大大降低红外LED的生产成本。

但是在这些专利中，一方面选择荧光粉作为发光材料，效率低下，无法满足高效红外光源的要求。另一方面，红外LED的发热量比普通LED更大，选用现行的荧光粉材料进行封装的时候，在热激发下，很容易使得荧光粉发生老化，进而影响红外LED的使用。

因此，有必要寻找一种新的近红外LED荧光材料，以克服上述问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一目的在于提供一种新的近红外LED荧光材料，该荧光材料采用荧光薄膜取代现有的红外荧光粉材料，可以显著提高发光效率，本发明的第二目的在于提出一种能够解决现有的LED荧光粉受热容易老化的近红外LED。

根据本发明的目的提出的一种近红外荧光薄膜，所述近红外荧光薄膜由有机胶料、玻璃粉和荧光粉混合而成，所述荧光粉的结构式I