[发明专利]一种高性能白光LED器件及其制备方法

权利要求书

1.一种高性能白光LED器件，其特征在于，其自下而上包括依次设置的蓝光LED芯片、红色荧光薄膜和表面增设二维光子晶体层的蓝绿色荧光透明多晶陶瓷板；其中红色荧光薄膜选材为Eu²⁺掺杂SrLiAl₃N₄荧光粉，蓝绿色荧光透明多晶陶瓷板选材为Ce³⁺掺杂SrLa₂Si₂O₈荧光粉，二维光子晶体层选材为SiNx，且其表面具有孔道阵列结构。

2.根据权利要求1所述的高性能白光LED器件，其特征在于，所述Eu²⁺掺杂SrLiAl₃N₄荧光粉的化学计量式为Sr_1-xLiAl₃N₄:xEu²⁺，0.01≤x≤0.08；Ce³⁺掺杂SrLa₂Si₂O₈的化学计量式为SrLa_2-ySi₂S₈:yCe³⁺，0.01≤y≤0.09。

3.根据权利要求2所述的高性能白光LED器件，其特征在于，所述红色荧光薄膜以按化学计量比称取的Sr₃N₂、Li₃N、AlN和EuN为主要原料，首先经球磨、保护气氛下焙烧得荧光粉，再与有机硅混合经涂覆、干燥而成。

4.根据权利要求2所述的高性能白光LED器件，其特征在于，所述蓝绿色荧光透明多晶陶瓷板以按化学计量比称取的La₂S₃、SrS、Ce₂S₃、Si和S粉末为主要原料，依次经球磨、真空烧结、成型压制、二次真空烧结和热蚀刻处理而成。

5.根据权利要求1所述的高性能白光LED器件，其特征在于，所述表面增设二维光子晶体层的蓝绿色荧光透明多晶陶瓷板首先利用等离子增强化学气相沉积法在蓝绿色荧光透明多晶陶瓷板表面沉积SiNx膜层，然后在其表面涂覆单层聚苯乙烯纳米球得，再利用反应离子刻蚀工艺减小聚苯乙烯纳米球的粒径，再沉积Cr金属掩模层，最后依次去除聚苯乙烯纳米球和Cr金属掩模层，即在蓝绿色荧光透明多晶陶瓷板得到一层表面具有孔道阵列结构的二维光子晶体层。

6.根据权利要求1所述的高性能白光LED器件，其特征在于，所述依次设置的蓝光LED芯片、红色荧光薄膜和表面增设二维光子晶体层的蓝绿色荧光透明多晶陶瓷板封装在杯型LED器件中。

7.权利要求1～6任一项所述高性能白光LED器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)分别制备红色荧光薄膜和蓝绿色荧光透明多晶陶瓷板，并利用SiNx材料在蓝绿色荧光透明多晶陶瓷板表面增设二维光子晶体层；

2)在白光LED系统安装槽中自下而上依次安装蓝光LED芯片、红色荧光薄膜和表面增设二维光子晶体层的蓝绿色荧光透明多晶陶瓷板，然后封装在杯型LED器件中。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述红色荧光薄膜和蓝绿色荧光粉透明多晶陶瓷板中Eu²⁺掺杂SrLiAl₃N₄荧光粉和Ce³⁺掺杂SrLa₂Si₂O₈荧光粉的质量比为(5～15):(85～95)。