一種用有機金屬化學氣相沉澱法製備led寬頻梯度螢光薄膜的方法
2023-09-22 14:30:25 1
一種用有機金屬化學氣相沉澱法製備led寬頻梯度螢光薄膜的方法
【專利摘要】本發明提供了一種用有機金屬化學氣相沉澱法製備LED寬頻梯度螢光薄膜的方法，採用多元液相輸送MOCVD工藝方法在LED器件上直接外延生長螢光材料薄膜，或在LED燈罩襯片上（襯片材料為藍寶石（Al2O3），石英玻璃或高溫玻璃）沉積均勻的螢光材料薄膜，獲得了各向均勻的色溫度和高性能的白色LED器件，特別是在LED器件上直接外延生長寬譜梯度和多色（紅綠藍）多層複合型螢光材料薄膜和在LED燈罩襯片上外延和沉積均勻的寬譜梯度和多色（紅綠藍等）多層複合型螢光材料薄膜，製備出具有高性能和高顯色指數即近似陽光的白色LED器件。
【專利說明】一種用有機金屬化學氣相沉澱法製備LED寬頻梯度螢光薄膜的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於LED螢光薄膜的製備方法，特別涉及多元液相輸送有機金屬化學氣相沉澱法(MOCVD)製造LED寬頻梯度螢光薄膜的方法。
【背景技術】
[0002]發光二極體(LEDs)是將電能轉換為光的固態設備，一般包括一個或多個量子阱夾在兩個相反摻雜層的半導體材料之間。當偏壓施加在兩個摻雜層上時，空穴和電子被注入到量子阱中，他們在那裡激發複合並產生光。這些光從所述LED的量子阱和所有表面發射出來。
[0003]通常，LED不能從它們的量子阱激發直接產生的白光。從LED藍色光轉換為白色光，需要通過LED與周圍的黃色螢光材料，聚合物或染料，例如，一個典型的螢光材料是鈰摻雜的釔鋁石榴石(YAG =Ce螢光材料)[查看日亞化學公司的白色LED型號NSPW300BS，NSPff312BS等；Cree.RTM公司，EZBright.TM的發光二極體及美國專利US5959316等]。這些螢光材料在LED的藍色光的激發下，產生黃色光。LED的一些的藍色光通過螢光體不變，而大量的藍色光的一部分被螢光材料吸收，變頻為黃色光。LED發出的藍色和螢光材料被激發黃色的兩種光相結合，形成了一種白光。為了提高白光的顯色指數，藍色LED也可以與綠色和紅色螢光材料相結合，或與黃色和紅色螢光材料相結合形成類似陽光得白光。另一種方法從通過LED紫色光或紫外線光激發其周圍的多色(紅，綠，藍)螢光材料而形成白色光。此外，三色LED (紅，綠，藍)組合也可形成白光。由於綠色LED的發光效率較低，通常使用四個LED (—紅，二綠，一藍)來形成白光，只是價格昂貴。
[0004]最常規方法是把螢光材料層塗在LED上:先把螢光材料與環氧樹脂或有機矽聚合物相混合，然後用注射器或 噴嘴把它們塗敷在LED器件上。然而，使用這種方法，非常難以控制的螢光材料層的幾何形狀和厚度。其結果是，從LED的不同的角度發射出來的光通過轉換材料時是不同量的，這樣會導致作為LED的視角函數是非均勻色溫的。由於使用上述方法很難控制螢光材料層的幾何形狀和厚度，因此，同批次的LEDs是很難重複製造和保持同樣的性能。
[0005]用於塗覆的LED的另一種傳統的方法是採用模板技術[歐洲專利申請EP1198016A2]。多個LED器件被布置在基板上，各相鄰的LED之間保持適當的距離。模版提供了具有與LED對齊的開孔，其孔徑略大於LED器件尺寸和模版比LED器件稍厚。這模版被定位在襯底上，使每一個開孔與每一個的LED相對應。然後，把螢光材料與有機矽聚合物混合併沉積在模具的開口部來覆蓋每一個LED器件。填充孔後，螢光材料與有機矽聚合物，可以通過熱或光來固化。
[0006]上述的注射器方法和的模板技術，都難以控制螢光體材料的幾何形狀和厚度。使用模板，螢光體材料可能不完全填充，導致LED上的螢光體材料分布不均勻。含有的螢光體的組合物還可能粘在模板上，從而使塗覆在LED上螢光材料的量減少。模板上孔的開口部也可能未對齊LED器件。這些問題都可能會導致LED具有非均勻的色溫度和同批次的LEDs是很難重複製造和保持同樣的性能。
[0007]對其他的LED的各種塗覆工藝，包括旋塗，噴塗，靜電沉積(ESD)，和電泳沉積(EPD)等，也都進行了分析。例如旋塗或噴塗的過程通常在螢光粉沉積過程中，要使用的粘合劑材料，而其它的工藝則在螢光體顆粒/粉末沉積後，需要立即添加粘合劑來固定LED上的螢光材料。在這些方法中，塗覆或沉積在LED器件上的螢光材料是以粉末(無定形或多晶矽或次晶)形式存在，且具有高斯函數的粒度分布。雖然螢光材料的顆粒通常是結晶的，但它們往往具有晶粒邊界的物理缺陷，並因為晶格缺陷而形成的非輻射複合中心。此外，較小的螢光體粒子還可因增加的散射而導致入射光的損失。另一方面，固定螢光材料的粘結材料，如聚矽氧烷，環氧樹脂等具有與LED外延片不同的折射率，會在LED器件內形成內部反射而造成效率損失。
[0008]如果能在LED器件上直接外延生長螢光材料薄膜，或在LED燈罩襯片上沉積均勻的螢光材料薄膜，將大大減少LED內部反射和散射的光效率損失，獲得各向均勻的色溫度.同時高性能的LEDs能夠製造出來和大批量生產，且保持同樣的性能。特別是如果能在LED器件上直接外延生長各色(紅綠藍)螢光材料薄膜，或在LED燈罩襯片上沉積均勻的多色(紅綠藍等)螢光材料薄膜，則可以製備出具有高光電轉化率和高顯色指數即近似陽光的白色LED器件。
【發明內容】
[0009]針對現有技術的不足，本發明旨在提供一種用有機金屬化學氣相沉澱法製備LED寬頻梯度螢光薄膜的方法，該方法能在LED器件上直接外延生長螢光材料薄膜，或在LED燈罩襯片上沉積均勻的螢光材料薄膜，將大大減少LED內部反射和散射的光效率損失，獲得各向均勻的色溫度.同時高性能的LEDs能夠製造出來和大批量生產，且保持同樣的性能。特別是能在LED器件上直接外延生長各色(紅綠藍)多層螢光材料薄膜，或在LED燈罩襯片上沉積均勻的多色(紅 綠藍等)多層螢光材料薄膜，可以製備出具有高光電轉化率和高顯色指數即近似陽光的白色LED器件。
[0010]為實現上述目的，本發明所採用的技術方案是:
[0011]一種用有機金屬化學氣相沉澱法製備LED寬頻梯度螢光薄膜的方法，其特徵是，包括以下具體步驟:
[0012]I)根據目標LED寬頻梯度螢光薄膜的成分選擇MOCVD前驅體材料；
[0013]所述目標LED寬頻梯度螢光薄膜為單層螢光薄膜或多層螢光薄膜；
[0014]所述單層螢光薄膜的化學組成選自以下兩種成分之一:
[0015]成分[0019]成分2:DpE2_pF04:Eiv 其 O < p < 2，0.05 < q ≤ 0.2，D 和 E 選自 Mg，Ca，Sr，或 Ba，且都D和E同時存在時，D和E不相同；F選自C，Si，Ge，Sn或Pb ;
[0020]成分3:CaMoO4: Eu ；
[0021]成分4:BaMgAl1(l017 ;
[0022]所述MOCVD前驅體材料根據目標LED寬頻梯度螢光薄膜的成分選自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)；
[0023]2)將MOCVD前驅體材料分別溶入混合溶劑中，分別形成濃度為0.05-0.2摩爾/升的MOCVD前驅體材料溶液，每一種MOCVD前驅體材料溶液中只含有一種MOCVD前驅體材料；所述混合溶劑是由四氫呋喃、異丙醇和四甘醇二甲醚按照摩爾比為四氫呋喃:異丙醇:四甘醇二甲醚=(7.5-8.5): (1.5-2.5): I的比例組成；
[0024]3)加熱MOCVD前驅體材料溶液至100°C-300°C，將目標LED寬頻梯度螢光薄膜的第一層MOCVD前驅體材料分別送入氣化室使其氣化，形成MOCVD前驅體材料混合氣體；
[0025]4)用IS氣把MOCVD前驅體材料混合氣體以3000sccm-5000sccm的流量,通過預熱至溫度為100°c-300°C的管道輸送至反應器中；
[0026]5)在反應器中引入IOOOsccm-3000sccm的氧氣流；
[0027]6)LED晶片或燈罩襯片位於反應器中，加熱LED晶片或燈罩襯片的溫度至450°C-850°C，控制各目標元素之間的摩爾比，在LED晶片或燈罩襯片上外延生長第一層螢光薄膜；若目標LED寬頻梯度螢光薄膜為多層螢光薄膜，則重複步驟3)~步驟6)，依次在第一層螢光薄膜上外延生長多層螢光薄膜；
[0028]7)然後將步驟6)中外延生長的螢光薄膜在600-900°C的還原氣氛中第一次預燒，預燒時間為IOs-1800s，完成鍍膜；所述第一次預燒的升溫速率為每秒10°C-200°C。
[0029]優選，步驟I)中所述成分 I 為:Y2.94_xAl5_yGay012:Cea(l6+Gdx，其中 O≤ x ≤ 0.2,
O≤ y ≤ 4 ;所述成分 2 為:BapSr2_pSi04:Eiv 其 O < p < 2，0.05 < q ≤ 0.2。
[0030]進一步優選，步驟I)中所述目標LED寬頻梯度螢光薄膜為單層螢光薄膜，化學組成為:Y2.94-xAl5012:Ce0.06+Gdx,其中O≤X≤0.2;所述MOCVD前驅體材料為Al (tmhd) 3, Y (tmhd) 3, Ce (tmhd) 3和Gd (tmhd) 3 ;步驟6)中控制各目標元素之間的摩爾比為:Al: Y: Ce: Gd= (4.8-5): (2.90-2.94): (0.05-0.1): (O-0.2)。
[0031]也可以進一步優選，步驟I)中所述目標LED寬頻梯度螢光薄膜為單層螢光薄膜，化學組成為:BapSr2_pSi04:Eiv其O < p < 2，0.05 < q≤0.2 ;所述MOCVD前驅體材料分別為Ba (tmhd) 2，Sr (tmhd) 2，SiH4和Eu (tmhd);步驟6)中控制各目標元素之間的摩爾比為:Ba:Sr: Si: Eu=p: 2-p:1:0.05-0.2，其中P和q的取值與步驟I)中的相同。。
[0032]也可以進一步優選，步驟I)中所述目標LED寬頻梯度螢光薄膜為雙層螢光薄膜，第一層的化學組成為紅色CaMoO4: Eu，第二層的化學組成為黃色Y2.94Al5_yGay012: Ce0.，其中O≤y≤4 ;所述MOCVD前驅體材料分別選自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 ;步驟 6)中控制各目標元素之間的摩爾比，第一層目標元素之間的摩爾比為Ca: Mo: Eu=I: I: (0.05-0.15);第二層目標元素之間的摩爾比為Al: Y: Ga: Ce= (I-5): 2.94: (O-4): 0.06。
[0033]也可以進一步優選，步驟I)中所述目標LED寬頻梯度螢光薄膜的化學組成為雙層螢光薄膜，第一層的化學組成為:紅色CaMo04:Eu，第一層的化學組成為:綠色Y2.94Al5_yGay012: Ce0.1，其中 0^y^4 ;所述 MOCVD 前驅體材料的分別選自 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 ;步驟 6)中控制各目標元素之間的摩爾比，第一層目標元素之間的摩爾比為Ca: Mo: Eu=I: I:(0.05~0.15);第二層目標元素之間的摩爾比為Al: Y: Ga: Ce= (I~5): 2.94:(O ~4): 0.1。
[0034]也可以進一步優選，步驟I)中所述目標LED寬頻梯度螢光薄膜的化學組成為三層螢光薄膜，第一層的化學組成為:紅色CaMo04:Eu，第二層的化學組成為:綠色Y2.94Al5_yGay012: Ce0.1，其中O≥y≥4，第三層的化學組成為:藍色BaMgAlltlO17 ；所述MOCVD 前驅體材料的分別選自 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 Mg (tmhd) 2 ;步驟 6)中控制各目標元素之間的摩爾比，第一層目標元素之間的摩爾比為Ca: Mo: Eu=I: I: (0.05~
0.15);第二層目標元素之間的摩爾比為Al: Y: Ga: Ce摩爾比為=(I~5): 2.94:(O~4): 0.1 ;第三層目標元素之間的摩爾比為Ba: Mg: Al: Eu=1: (0.8~0.95):10: (0.05 ~0.15)。
[0035]更進一步優選，步驟7)後還包括沉積導電性電極，然後在400°C~600°C的還原氣氛中進行第二次預燒，形成目標LED寬頻梯度螢光薄膜產品。
[0036]下面對本發明做進一步的解釋和說明:
[0037]本發明採用多元液相輸送MOCVD工藝方法在LED器件上直接外延生長螢光材料薄膜，或在LED燈罩襯片上[襯片材料為藍寶石(A1203)，石英玻璃或高溫玻璃]沉積均勻的螢光材料薄膜，獲得了各向均勻的色溫度.和高性能的白色LED器件。特別是在LED器件上直接外延生長寬譜梯度和 多色(紅綠藍)多層複合型螢光材料薄膜，如圖1所示，和在LED燈罩襯片上外延和沉積均勻的寬譜梯度和多色(紅綠藍等)多層複合螢光材料薄膜，如圖2所示，製備出具有高性能和高顯色指數即近似陽光的白色LED器件。多元液相輸送MOCVD設備如圖3所示。
[0038]本發明採用多元液相輸送MOCVD工藝方法在藍色LED器件和燈罩襯片上直接外延生長具有相同晶體結構而不同組成的各類純相單晶螢光薄膜。
[0039]具體實例為:本發明採用多元液相輸送MOCVD工藝方法在藍色LED器件上直接外延生長黃色寬譜梯度的釔鋁石榴石Y2.94_xAl5_yGay012:Cea(l6+Gdx(X從O變到0.2，y從O變到
4)複合型螢光材料薄膜，或在藍色LED燈罩襯片上均勻的沉積和外延生長黃色寬譜梯度的釔鋁石榴石Y2.94_xAl5_yGay012: Ce0.06+Gdx (x從O變到0.2，y從O變到4)複合型螢光材料薄膜，製備出具有高性能和高顯色指數即近似陽光的白色LED器件。
[0040]本發明採用多元液相輸送MOCVD工藝方法在藍色LED器件上直接外延生長黃色寬譜梯度的BapSr2_pSi04:Eiv其O < p < 2，0.05 < q < 0.2複合型螢光材料薄膜，或在藍色LED燈罩襯片上均勻的沉積和外延生長黃色寬譜梯度的BapSr2_pSi04:Eiv其O < p < 2，
0.05 < q ^ 0.2複合型螢光材料薄膜，製備出具有高性能和高顯色指數即近似陽光的白色LED器件。
[0041]本發明採用多元液相輸送MOCVD工藝方法在藍色LED器件上和在藍色LED燈罩襯片直接外延生長三層及以上多色寬頻梯度螢光薄膜實例為下列兩種組合之一:A組:近綠色:丫2.94AI2.56?.5〇i2: Ce。.Q6，黃色:Y2.94AI5O12: Ce。.。6，近紅色:Y2.74A15012: Ce0.06+Gd0.2 ;和13 組:近綠色 Jah8Sra2SiO4: Euatl6,黃色=Baa5Srh5SiO4: Euatl6,近紅色:Ba0.^iY9SiO4 = Eua2t5 利用不同組分的螢光薄膜具有相同的晶體結構的特點採用溶膠凝膠方法在高溫下進行薄膜外延生長形成高性能LED寬頻梯度螢光類單晶薄膜
[0042]本發明採用多元液相輸送MOCVD工藝方法在藍色LED器件上直接外延生長紅色CaMoO4 =Eu和黃色寬譜梯度的釔鋁石榴石，Y2.94Al5_yGay012 = Ceatl6，其中O < y < 4複合型螢光材料薄膜，或在藍色LED燈罩襯片上均勻的沉積和外延生長器件上直接外延生長紅色CaMoO4 =Eu和黃色寬譜梯度的釔鋁石榴石，Y2.94Al5_yGay012 = Ceatl6，其中O < y < 4複合型螢光材料薄膜，製備出具有高性能和高顯色指數即近似陽光的白色LED器件。
[0043]本發明採用多元液相輸送MOCVD工藝方法在藍色LED器件上直接外延生長紅色CaMoO4 =Eu和綠色寬譜梯度的釔鋁石榴石，Y2.94Al5_yGay012:Ceai，其中O < y < 4複合型螢光材料薄膜，或在藍色LED燈罩襯片上均勻的沉積和外延生長器件上直接外延生長紅色CaMoO4:Eu和綠色寬譜梯度的釔鋁石榴石，Y2.94Al5_yGay012:Ceai，其中O < y < 4複合型螢光材料薄膜，製備出具有高性能和高顯色指數即近似陽光的白色LED器件。
[0044]本發明採用多元液相輸送MOCVD工藝方法在紫外LED器件上直接外延生長紅色CaMoO4 =Eu和綠色寬譜梯度的釔鋁石榴石，Y2.94Al5_yGay012:Ceai，其中O≤y≤4和藍色BaMgAl10O17 =Eu2+的複合型螢光材料薄膜，或在紫外LED燈罩襯片上均勻的沉積和外延生長器件上直接外延生長紅色CaMoO4 =Eu和寬譜梯度的釔鋁石榴石，Y2.94Al5_yGay012:Ceai，其中0≤y≤4和藍色BaMgAlltlO17 =Eu2+的複合型螢光材料薄膜，製備出具有高性能和高顯色指數即近似陽光的白色LED器件。
[0045]與現有技術相比，本發明的優勢是:
[0046]該方法能在LED器件上直接外延生長螢光材料薄膜，或在LED燈罩襯片上沉積均勻的螢光材料薄膜，將大大減少LED內部反射和散射的光效率損失，獲得各向均勻的色溫度.同時高性能的LEDs能夠製造出來和大批量生產，且保持同樣的性能。特別是能在LED器件上直接外延生長各色(紅綠藍)多層螢光材料薄膜，或在LED燈罩襯片上沉積均勻的多色(紅綠藍等)多層螢光材料薄膜，可以製備出具有高光電轉化率和高顯色指數即近似陽光的白色LED器件。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0047]圖1是實施例中在LED晶片上鍍膜的鍍膜位置關係示意圖；
[0048]圖2是實施例中在燈罩上鍍膜的鍍膜位置關係示意圖；
[0049]圖3是多元液相輸送MOCVD設備示意圖；
[0050]圖4是寬頻梯度YAG螢光薄膜材料多元液相輸送MOCVD製備工藝流程；
[0051]圖5是寬頻梯度Bal-xSrxSi04:Eu螢光薄膜材料多元液相輸送MOCVD製備工藝流程;
[0052]圖6是藍光LED結合的紅、黃複合螢光薄膜材料多元液相輸送MOCVD製備工藝流程;
[0053]圖7是藍光LED結合的紅、綠複合螢光薄膜材料多元液相輸送MOCVD製備工藝流程;[0054]圖8是紫外LED結合的紅、綠、藍複合螢光薄膜材料多元液相輸送MOCVD製備工藝流程；
[0055]在圖1中:1是藍寶石基片，、2是過度層，3是N-型氮化鎵，4是量子阱，5是P-型氮化鎵，6是AL/Ti疊層底電極，7是透明導電氧化物，8是單層或多層寬頻梯度螢光薄膜，9是Au/Ni疊層上電極；
[0056]在圖4中:10是LED燈座，11是LED晶片，12是單層或多層寬頻梯度螢光薄膜，13是LED燈罩；
[0057]在圖5中:14是反應室，15是晶片加熱器，16是LED晶片或燈罩襯片，17是加熱器，18是頂部噴淋室，19是氧氣入口，20是氬氣Ar入口，21是氣化室，22是液體泵，23是MOCVDill驅體材料溶液室，24是真空泵，25是熱電偶。
【具體實施方式】
[0058]下面結合實施例對本發明做進一步的說明。
[0059]實施例1:
[0060]本發明在藍色LED上和在LED燈罩襯片上均勻的沉積和外延生長黃色寬譜梯度的釔鋁石榴石，Y2.94-xAl5012:Ce0.06+Gdx(x從O變到0.2)複合型螢光材料薄膜的多元液相輸送MOCVD工藝流程和方法如圖4所示， 螢光薄膜MOCVD前驅體材料及性能列如表1:表1中的前軀體材料均來自美國的Strem公司。
[0061]表1螢光薄膜前驅材料的性能
[0062]
【權利要求】
1.一種用有機金屬化學氣相沉澱法製備LED寬頻梯度螢光薄膜的方法，其特徵是，包括以下具體步驟: 1)根據目標LED寬頻梯度螢光薄膜的成分選擇MOCVD前驅體材料； 所述目標LED寬頻梯度螢光薄膜為單層螢光薄膜或多層螢光薄膜； 所述單層螢光薄膜的化學組成選自以下兩種成分之一:
成分 1:A2.94_xB5_yRy012:CeQ.Q6+Gdx，其 O ≤ x ≤ 0.2，O ≤ y ≤ 4，A 選自 Y，La 或 Pr ;B 和 R分別選自Al，Ga，In或Ti，且都B和R同時存在時，B和R不相同； 成分 2:0ρΕ2_/04:Ειν 其 O < P < 2，0.05 < q ≤ 0.2，D和E選自 Mg，Ca，Sr，或 Ba，且都D和E同時存在時，D和E不相同；F選自C，Si，Ge，Sn或Pb ; 所述多層螢光薄膜中每一層螢光薄膜的化學組成分別選自以下四種成分之一:
成分 1:A2.94_xB5_yRy012: Ce0.06+Gdx，其 O ≤ x ≤ 0.2，O ≤ y ≤ 4，A 選自 Y，La 或 Pr ;B 和 R分別選自Al，Ga，In或Ti，，且都B和R同時存在時，B和R不相同； 成分 2:0ρΕ2_/04:Ειν 其 O < P < 2，0.05 < q ≤ 0.2，D和E選自 Mg，Ca，Sr，或 Ba，且都D和E同時存在時，D和E不相同；F選自C，Si，Ge，Sn或Pb ;
成分 3:CaMoO4: Eu ；
成分 4:BaMgAl10017 ； 所述MOCVD前驅體材料根據目標LED寬頻梯度螢光薄膜的成分選自A1(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) 3 ； 2)將MOCVD前驅體材料分別溶入混合溶劑中，分別形成濃度為0.05~0.2摩爾/升的MOCVD前驅體材料溶液，每一種MOCVD前驅體材料溶液中只含有一種MOCVD前驅體材料；所述混合溶劑是由四氫呋喃、異丙醇和四甘醇二甲醚按照摩爾比為四氫呋喃:異丙醇:四甘醇二甲醚=(7.5~8.5): (1.5~2.5): I的比例組成； 3)加熱MOCVD前驅體材料溶液至100°C~300°C，將目標LED寬頻梯度螢光薄膜的第一層MOCVD前驅體材料分別送入氣化室使其氣化，形成MOCVD前驅體材料混合氣體； 4)用IS氣把MOCVD前驅體材料混合氣體以3000sccm~5000sccm的流量,通過預熱至溫度為100°C~300°C的管道輸送至反應器中； 5)在反應器中引入IOOOsccm~3000sccm的氧氣流； 6)LED晶片或燈罩襯片位於反應器中，加熱LED晶片或燈罩襯片的溫度至450°C~850°C，控制各目標元素之間的摩爾比，在LED晶片或燈罩襯片上外延生長第一層螢光薄膜；若目標LED寬頻梯度螢光薄膜為多層螢光薄膜，則重複步驟3)~步驟6)，依次在第一層螢光薄膜上外延生長多層螢光薄膜； 7)然後將步驟6)中外延生長的螢光薄膜在600~900°C的還原氣氛中第一次預燒，預燒時間為IOs~1800s，完成鍍膜；所述第一次預燒的升溫速率為每秒10°C~200°C。
2.根據權利要求1所述用有機金屬化學氣相沉澱法製備LED寬頻梯度螢光薄膜的方法，其特徵是，步驟I)中所述成分I為:Y2.94_xAl5_yGay012:CeQ.Q6+Gdx，其中O < x≤0.2，O≤ y ≤4 ;所述成分 2 為:BapSr2_pSi04:Eiv 其 O < p < 2，0.05 < q ≤ 0.2。
3.根據權利要求1所述用有機金屬化學氣相沉澱法製備LED寬頻梯度螢光薄膜的方法，其特徵是，步驟I)中所述目標LED寬頻梯度螢光薄膜為單層螢光薄膜，化學組成為:Y2.94-xAl5012:Ce0.06+Gdx,其中O≤X≤0.2;所述MOCVD前驅體材料為Al (tmhd) 3, Y (tmhd) 3, Ce (tmhd) 3和Gd (tmhd) 3 ;步驟6)中控制各目標元素之間的摩爾比為:Al: Y: Ce: Gd= (4.8 ~5): (2.90 ~2.94): (0.05 ~0.1): (O ~0.2)。
4.根據權利要求1所述用有機金屬化學氣相沉澱法製備LED寬頻梯度螢光薄膜的方法，其特徵是，步驟I)中所述目標LED寬頻梯度螢光薄膜為單層螢光薄膜，化學組成為=BapSivpSiO4:Euq,其O < p < 2，0.05 < q≤0.2 ;所述MOCVD前驅體材料分別為Ba (tmhd) 2，Sr (tmhd) 2，SiH4和Eu (tmhd);步驟6)中控制各目標元素之間的摩爾比為:Ba:Sr: Si: Eu=p: 2-p: I: q，其中其中P和q的取值與步驟I)中的相同。
5.根據權利要求1所述用有機金屬化學氣相沉澱法製備LED寬頻梯度螢光薄膜的方法，其特徵是，步驟I)中所述目標LED寬頻梯度螢光薄膜為雙層螢光薄膜，第一層的化學組成為紅色CaMoO4 = Eu,第二層的化學組成為黃色Y2.94Al5_yGay012:CeaQ6，其中O≤y≤4 ;所述 MOCVD 前驅體材料分別選自 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 ;步驟6)中控制各目標元素之間的摩爾比,第一層目標元素之間的摩爾比為Ca: Mo: Eu=I: I: (0.05~0.15);第二層目標元素之間的摩爾比為 Al: Y: Ga: Ce= (I ~5): 2.94: (O ~4): 0.06。
6.根據權利要求1所述用有機金屬化學氣相沉澱法製備LED寬頻梯度螢光薄膜的方法，其特徵是，步驟I)中所述目標LED寬頻梯度螢光薄膜的化學組成為雙層螢光薄膜，第一層的化學組成為:紅色CaMoO4: Eu，第一層的化學組成為:綠色Y2.94Al5_yGay012: Ce0.1；其中O≤y≤4 ;所述MOCVD前驅體材料的分別選自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 ;步驟 6)中控制各目標元素之間的摩爾比，第一層目標元素之間的摩爾比為Ca: Mo: Eu=I: I: (0.05~0.15);第二層目標元素之間的摩爾比為Al: Y: Ga: Ce= (I~5): 2.94: (O~4): 0.10
7.根據權利要求1所述用有機金屬化學氣相沉澱法製備LED寬頻梯度螢光薄膜的方法，其特徵是，步驟I)中所述目標LED寬頻梯度螢光薄膜的化學組成為三層螢光薄膜，第一層的化學組成為:紅色CaMoO4:Eu， 第二層的化學組成為:綠色Y2.94Al5_yGay012: Ce0.!，其中O≤y≤4，第三層的化學組成為:藍色BaMgAlltlO17 ;所述MOCVD前驅體材料的分別選自Ca (tmhd) 2，[(C5H5)nC6H6J2Mo,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 ;步驟6)中控制各目標元素之間的摩爾比，第一層目標元素之間的摩爾比為Ca: Mo: Eu=I: I: (0.05~0.15);第二層目標元素之間的摩爾比為Al: Y: Ga: Ce摩爾比為=(I~5): 2.94: (O~4): 0.1 ;第三層目標元素之間的摩爾比為 Ba: Mg: Al: Eu=I: (0.8 ~0.95): 10: (0.05 ~0.15)。
8.根據權利要求1-7之一所述用有機金屬化學氣相沉澱法製備LED寬頻梯度螢光薄膜的方法，其特徵是，步驟7)後還包括沉積導電性電極，然後在400°C~600°C的還原氣氛中進行第二次預燒，預燒時間為5~30分鐘。，形成目標LED寬頻梯度螢光薄膜產品。
【文檔編號】C30B25/16GK103469301SQ201310388246
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月30日 優先權日:2013年8月30日
【發明者】李廷凱, 李晴風, 張擁軍, 陳建國, 唐冬漢, 虞愛民, 譚麗霞, 李勇 申請人:湖南省科學技術研究開發院