本發(fā)明涉及一種LED照明裝置及其制備方法。
背景技術(shù)：
從人類發(fā)展至今，照明光源經(jīng)歷了火光、油燈、白熾燈、熒光燈，直到目前的(LED)半導(dǎo)體照明。但這些照明光源，在照明的光譜方面均存在缺陷，這種存在缺陷的照明光不能滿足人類健康照明的需求；我們都知道，最好的照明光是自然光，因此，追求自然光照明一直是照明行業(yè)的愿景。
LED節(jié)能燈在許多方面具有傳統(tǒng)光源無可比擬的優(yōu)越性，主要表現(xiàn)在發(fā)光效率高、使用壽命長、耐用、采用低電壓和低電流驅(qū)動(dòng)、工作安全可靠、節(jié)能省電、環(huán)保、防震、防水、體積小、光控制方便，發(fā)光色彩豐富、色域?qū)挕⒐馐?，響?yīng)速度快，可以智能化、網(wǎng)絡(luò)化控制與調(diào)節(jié)等。它的特殊優(yōu)勢符合現(xiàn)代社會(huì)的“綠色”標(biāo)準(zhǔn)，也適應(yīng)新興科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的進(jìn)程。
白光產(chǎn)業(yè)化實(shí)現(xiàn)方式為芯片上涂覆熒光粉實(shí)現(xiàn)白光,即為熒光轉(zhuǎn)換型的白光。熒光粉則是白光中重要的關(guān)鍵技術(shù)和原料之一。熒光粉的選擇有兩個(gè)必須滿足的條件,第一是熒光粉的激發(fā)光譜必須與所選的芯片發(fā)射光譜相匹配,這樣可以確保獲得更高的光轉(zhuǎn)換效率第二熒光粉的發(fā)射光譜在紫外或近紫外激發(fā)下發(fā)出白光,或者在藍(lán)光芯片激發(fā)下與芯片發(fā)射的藍(lán)光能夠復(fù)合成白光。因此,熒光粉的發(fā)展則由較不穩(wěn)定的硫化物與鹵化物,演變至化學(xué)穩(wěn)定、高的熱碎滅溫度或熱穩(wěn)定性較佳的鋁酸鹽、硅酸鹽、鎢酸鹽、鉑酸鹽、磷酸鹽,、氮氧化物熒光材料。目前,市場白光燈主流仍是藍(lán)光芯片黃色熒光粉復(fù)合形成的白光為主。但是由于其發(fā)射光譜中缺少紅光成分,顯色指數(shù)中的值太低,如色溫為4000K左右正向驅(qū)動(dòng)電流的產(chǎn)品,光效高達(dá)120lm/W以上,但因缺乏紅光,其顯色指數(shù)僅為80左右,其中R9值在10左右,因而所得到的白光照明效果不夠真實(shí)。為了彌補(bǔ)紅光不足的缺陷通過利用紅光芯片補(bǔ)償紅光或加入紅色熒光粉,改善光譜性能是近年來國內(nèi)外研究人員研究重點(diǎn)。相對(duì)而言,硫化物、硫氧化物、鹵化物熒光粉存在發(fā)光效率低、穩(wěn)定性差等缺陷,因此，效率高，穩(wěn)定性好，使用時(shí)間長，自然光照明一直是照明行業(yè)的愿景。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明專利的目的在于提供一種LED照明裝置及其制備方法，該方法制備的LED器件能夠提供近似的自然光。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種LED照明裝置，其特征在于：該裝置包括LED器件(101)、LED紅光光源(102)、LED電路板(100)、散熱器(200)以及電源控制器(400)，所述LED器件(101)和LED紅光光源(102)設(shè)置在所述LED電路板上，所述LED電路板設(shè)置在所述散熱器上方，所述電源控制器通過導(dǎo)線(300)與所述LED電路板相連。
2、如權(quán)利要求1所述的LED照明裝置，其特征在于，所述LED器件用于提供LED白光光源。
3、如權(quán)利要求1所述的LED照明裝置，其特征在于，所述電路板通過導(dǎo)線(300)與所述LED電路板相連，所述電路板還與外部的電源輸入線相連。
4、一種如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的LED照明裝置的制作方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
步驟一：采用藍(lán)寶石作為LED電路板基板，并制作成LED電路板(100)；
步驟二：在LED器件上沉積均勻的多層LED熒光薄膜；
步驟三：根據(jù)LED照明裝置的光譜設(shè)計(jì)需要，確定LED照明裝置的功率；
步驟四：根據(jù)所需要的LED照明裝置，計(jì)算所選用的LED器件的數(shù)量和LED紅光光源的數(shù)量。
5、如權(quán)利要求4所述的LED照明裝置的制作方法，其特征在于所述步驟一中藍(lán)寶石的制備方法包括以下步驟：
a)原料制備，首先以α-Al2O3原料為主原料，加入立方結(jié)構(gòu)的BN、納米ZrO2和納米TiO2，將上述材料在混合機(jī)中混合15-30min，其中α-Al2O3、立方結(jié)構(gòu)的BN和納米ZrO2和納米TiO2的質(zhì)量比為10-25:2-5:2-3:1-4；
b)將原料放入晶體生長爐抽真空并通入氦氣保護(hù)氣，升溫至2000-2100℃將原料融化為熔融狀態(tài)的熔體，熔融后保溫4-5h；
c)該晶體生長爐上部具有一模具，該模具的截面為圓形，中心具有一個(gè)小孔，通過小孔的毛細(xì)作用使得熔體導(dǎo)入模具頂端，選用C向的定向籽晶對(duì)該熔體進(jìn)行提拉從而促進(jìn)晶體生長，期間控制熔體表面溫度為2089℃，該提拉的速度為10-20mm/h，待晶體生長結(jié)束后，降溫至1480-1570℃，保溫15-30min之后再對(duì)晶體進(jìn)行降溫處理，控制溫度以30-60℃/h的速度降溫得到晶體；
d)切割設(shè)備對(duì)晶棒進(jìn)行切割，得到所需要形狀的晶片；
e)研磨，采用研磨機(jī)對(duì)晶片進(jìn)行研磨；研磨時(shí)，加入自制的研磨液，研磨盤對(duì)晶片加壓至0.025～0.027Mpa，研磨盤的轉(zhuǎn)速為1000～1200rpm/min，研磨完成后用無水乙醇清洗；
f)退火，將晶片放入退火爐內(nèi)，首先升溫至500℃保溫1-2h，升溫至800℃時(shí)保溫2-4h，升溫至1600℃分別保溫2～4h，然后以210-220℃的溫度進(jìn)行降溫，降溫至1300℃時(shí)保溫0.5-1h，降溫至1000℃時(shí)保溫1-2h，降溫至600℃時(shí)候保溫1-3h，之后溫度以20-40℃/h的速度降溫至室溫取出；
g)拋光，先用無水乙醇對(duì)晶體進(jìn)行清洗3-5遍，將清洗后的晶體放入拋光機(jī)中固定；拋光時(shí)，加入拋光液，拋光盤的轉(zhuǎn)速為1000～1500rpm/min、將拋光好的晶片用無水乙醇清洗后，在室溫下進(jìn)行自然冷卻。
6、如權(quán)利要求5所述LED照明裝置的制作方法，其特征在于所述步驟a)中所述α-Al2O3原料的粒徑為0.5-5μm，密度為3.98g/cm3；步驟e)中所述研磨液由0.1-2μm的金剛砂顆粒，1-μm的Al2O3顆粒，聚α－烯烴，N，N-乙撐雙酯酰胺和去離子水，所述金剛砂顆粒，Al2O3顆粒，聚α－烯烴，N，N-乙撐雙酯酰胺和去離子水的質(zhì)量比為1-5:1-5:5-10:3-6:30-50；步驟g)中所述拋光液組分由氧化鈰微米顆粒，烷基糖苷，羥甲基纖維素鈉，丙三醇，羥乙基二胺和離子水組成，所述氧化鈰顆粒，烷基糖苷，羥甲基纖維素鈉，丙三醇和離子水的質(zhì)量比為：1-5:10-15:6-8:5-10:30-50，所述羥乙基二胺用于控制拋光液的pH,使得拋光液pH值為8-10的堿性溶液。
7、如權(quán)利要求4所述的LED照明裝置的制作方法，其特征在于所述步驟二，在LED器件上沉積均勻的多層LED熒光薄膜包括以下步驟：
(1)紅色熒光材料的制備：
將原料Gd(NO3)3·6H2O，Li2CO3，MgCO3，Nb2O5，H3BO3，Sm2O3，Na2CO3和去離子水，所述Gd(NO3)3·6H2O，Li2CO3，MgCO3，Nb2O5，H3BO3，Sm2O3和Na2CO3的摩爾比為(1-x-y):1-2:1-2:1-2:1-2:x:y,其中0.01≤x≤0.08，x/y＝1-2，所述Gd(NO3)3·6H2O與去離子水的質(zhì)量比為1:1-2；將Gd(NO3)3·6H2O，Li2CO3，MgCO3，Nb2O5，Sm2O3和Na2CO3加入至去離子水中，配置成懸濁液，將懸濁液在50-60℃條件下攪拌30-45min后開始滴加H3BO3，滴加完畢后，將沉淀物采用去離子水清洗3-5次后放于烘干箱中烘干，將烘干后的材料進(jìn)行球磨混合均勻，放入坩堝中并在高溫室中于450℃下燒結(jié)4-5h，升溫至1000-1200℃燒15-20h，之后自然降溫至室溫，對(duì)焙燒后的產(chǎn)物進(jìn)行研磨獲得即可制得Gd1-x-yLi3Mg2(NbO6)(BO3):xSm3+,yNa1+；
(2)綠色熒光材料的制備
a、稱取BaCO3、SiO2和Tb2O3，加入至容器中添加乙醇，經(jīng)混合、充分研磨后放于坩堝中，將坩堝置于燒結(jié)爐中，在氮?dú)獾淖饔孟?，升溫?200～1300℃，燒結(jié)3-6h，所述氮?dú)獾臍饬髁亢饬繛?0ml/min，降溫至900℃溫度燒結(jié)2小時(shí)后冷卻得到中間體Ba1.94SiO4:0.06Tb3+；所述BaCO3、SiO2和Tb2O3的摩爾比為1-2:1-2:0.01-0.1，所述BaCO3與乙醇的質(zhì)量比為1:2-3，；
b、將中間體Ba1.94SiO4:0.06Tb3+、α-Si3N4和Ce2O3混合并添加H3BO3，將上述各成份研磨后放入鉬坩堝中，將鉬坩堝移入高溫爐中，在N2∶H2＝95∶5氣氛下1400℃燒結(jié)3-6小時(shí)，氣體流量計(jì)控制氣體在25ml/min以內(nèi)，之后冷卻至室溫取出，合成粉體Ba0.92Si2O2N2:0.06Tb3+,0.02Ce3+，將粉體置于異丙醇中，所述粉體和異丙醇的質(zhì)量比為1:1-2，經(jīng)過超聲波破碎儀進(jìn)行分散，超聲時(shí)間為1-2h，經(jīng)過分散后的粉體干燥后即得到氮氧化物綠色熒光粉Ba0.92Si2O2N2:0.06Tb3+,0.02Ce3+；所述Ba1.94SiO4:0.06Tb3+、α-Si3N4和H3BO3的質(zhì)量比為2-4:1-2:0.01-0.1，Tb元素與Ce元素的摩爾比為3:1；
(3)藍(lán)色熒光材料的制備
a、將摩爾比為1-n:1:1:2:n的BaCO3，MgO，CaCO3,NH4H2PO4、Tm(NO3)3·5H2O在瑪瑙研缽混合，添加復(fù)合助劑研磨40-60min，取出后放入坩堝中，首先在900℃預(yù)燒2-3h，自然冷卻后，取出樣品，進(jìn)一步的研磨40-60min，將樣品重新放入坩堝中，在N2∶H2＝95∶5氣氛下，再于1200℃燒結(jié)3-6h，而后自然冷卻至室溫，得到Ba1-nMgCa(PO4)2:nTm3+藍(lán)色熒光粉；
b、藍(lán)色熒光粉改性，將前面所制備的Ba1-nMgCa(PO4)2:nTm3+加入蒸餾水經(jīng)充分分散后形成懸濁液，加入MgF2溶膠，混合后制成混合體，經(jīng)過球磨分散30-60min后，在100℃下烘干，之后置于500℃下2-3h，得到改性的藍(lán)色熒光材料，所述藍(lán)色熒光粉、蒸餾水和MgF2溶膠的質(zhì)量比為1-2:2-3:0.05-0.5；
(4)通過化學(xué)氣相沉積法將第一層紅色熒光材料，第二層綠色熒光材料，第三層藍(lán)色熒光材料分別沉積在LED器件上，形成LED熒光薄膜。
8、如權(quán)利要求6中所述LED照明裝置的制作方法，其特征在于所述步驟(1)紅色熒光材料的制備中其中x＝0.02，y＝0.02，所得的紅色熒光材料為Gd0.96Li3Mg2(NbO6)(BO3):0.02Sm3+,0.02Na1+，該材料的粒徑小于10μm，其中1-6μm的占75％；步驟(3)藍(lán)色熒光材料的制備中n＝0.03，所得到的藍(lán)色熒光粉為Ba0.97MgCa(PO4)2:0.03Tm3+，所述復(fù)合助劑由質(zhì)量比為1:1的H3BO3+BaF2組成，該復(fù)合助劑為BaCO3質(zhì)量的10％，所述藍(lán)色熒光粉的粒徑小于10μm，其中1-5μm的占70％。
9、如權(quán)利要求4所述的LED照明裝置的制作方法，其特征在于，步驟二中在LED上沉積均勻的三層LED熒光薄膜。
有益效果：
(1)本發(fā)明的藍(lán)寶石晶體制備方法，先切割、研磨、退火后再拋光，可以提高研磨、拋光的生產(chǎn)效率在拋光之前退火有利于消除線切割、研磨等機(jī)械加工工序所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，使得晶片在拋光時(shí)不宜碎裂，有效提高成品率；
(2)嚴(yán)格控制晶體生長時(shí)的界面溫度、拉升速度、旋轉(zhuǎn)速度和退火參數(shù)，嚴(yán)格控制界面溫度從而使得晶體的產(chǎn)能高，缺陷密度低，質(zhì)量好，成品率高，可以大大地降低生產(chǎn)成本；
(3)該藍(lán)寶石晶體外觀透明，透光率高，內(nèi)部無散射顆粒；采用立方結(jié)構(gòu)的BN、納米ZrO2和納米TiO2進(jìn)行摻雜后該晶體具有良好的斷裂韌性，且具有高透光性、耐高溫等優(yōu)異性能；同時(shí)Ti離子在摻鈦藍(lán)寶石晶體生長過程中,鈦離子部分以正三價(jià)的Ti3+進(jìn)入基質(zhì)晶格,從而發(fā)生Ti3+不等徑取代基質(zhì)的Al3+,引發(fā)晶格的畸變,能夠極大的提高晶體斷裂強(qiáng)度和硬度；
(4)所得到的藍(lán)寶石晶體的密度(g/cm3)＝6.2-7.0，硬度(HRA)為1300-1450，彎曲強(qiáng)度(MPa)為1300-1400，抗壓強(qiáng)度(MPa)為3700-3950，熱傳導(dǎo)率(W(m k))＝3.1-3.3，介電強(qiáng)度(V*103)＝12-14，透光率＝80-89％；
(5)紅色熒光材料的制備步驟中，經(jīng)過大量研究B3+摻雜對(duì)熒光材料的晶體結(jié)構(gòu)無改變，但是B3+摻雜量的增加會(huì)造成該熒光材料點(diǎn)陣常數(shù)減小，使XRD譜中的衍射峰峰位出現(xiàn)右移的現(xiàn)象，適量的硼酸摻雜能夠增強(qiáng)基質(zhì)的吸收作用，提高熒光粉體的發(fā)射強(qiáng)度；本發(fā)明首次采用了Sm離子和Na離子同時(shí)進(jìn)行摻雜該紅色熒光材料，通過研究發(fā)現(xiàn)能夠有效增強(qiáng)該材料的熒光強(qiáng)度和熒光壽命，并具有優(yōu)異的抗熱淬滅特性，溫度從50K升到室溫450K，熒光強(qiáng)度和熒光壽命變化小于2％；在紫外至藍(lán)光區(qū)域內(nèi)的光激發(fā)下，具有覆蓋600～860nm區(qū)間和發(fā)光中心在677nm紅色熒光，其中以Na+作為電荷補(bǔ)償劑進(jìn)入晶格，增強(qiáng)了Sm離子和Gd離子的鍵結(jié)合，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)Sm離子與Na離子的量一致時(shí)，材料發(fā)光強(qiáng)度提高的最多，約20％左右；
(6)綠色熒光材料的制備步驟中采取兩個(gè)步驟進(jìn)行綠色熒光粉材料的合成，其中對(duì)原材料和燒結(jié)過程進(jìn)行了有效控制，形成的綠色熒光粉顆粒的可控性，所得到的顆粒的粒度小于10μm，其中30-50％為1-3μm，40-50％為3-6μm，10-15％為6-8μm，使其避免了后期的物理破碎過程，并且采取相比溫和的超聲分散和水沉淀法，既可以保持粉體顆粒的晶體完整性，同時(shí)使粉體粒徑滿足工業(yè)化LED燈的制作要求；其中第一步驟所得到的中間體Ba1.94SiO4:0.06Tb3+材料以360nm近紫外光作為激發(fā)源，經(jīng)過檢測中間體Ba1.94SiO4:0.06Tb3+材料的發(fā)射光譜分布并未發(fā)生變化，沒有出現(xiàn)Tb3+的發(fā)射帶，但發(fā)射強(qiáng)度明顯得到了增強(qiáng)，說明Tb3+對(duì)Ba1.94SiO4:0.06Tb3+材料有很好的敏化作用，可以為其提供所需能量而不影響其發(fā)射光譜分布，監(jiān)測中還發(fā)現(xiàn)加入了的Tb3+后主激發(fā)峰發(fā)生了明顯的藍(lán)移，主峰位于375nm，且在300—410nm間具有更寬的譜寬，說明材料在近紫外區(qū)的吸收得到了明顯地增強(qiáng).經(jīng)過大量研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)Tb3+的濃度增加，使得Tb3+對(duì)于該材料的敏化效果越佳，能夠使得材料在近紫外區(qū)的吸收得到了明顯地增強(qiáng)，但是超過一定值后反而材料的發(fā)射強(qiáng)度降低，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)Ba1.94SiO4:0.06Tb3+的材料的配比為最佳配比，超過該值后材料的發(fā)射強(qiáng)度降低；第二步采用氮氧化物綠色熒光粉的合成，并采用Ce元素對(duì)其進(jìn)一步的摻雜，該步驟中加入了5∶95(H2/N2)的還原條件下進(jìn)，經(jīng)過發(fā)現(xiàn)加入了Ce元素使得Tb元素和Ce元素進(jìn)行組合進(jìn)行摻雜后，相較于同等量的Tb或者Ce的單一元素敏化效果最佳，表明Ce離子能夠?qū)⑽盏哪芰坑行У貍鬟f給Eu離子，敏化Tb離子發(fā)光，當(dāng)Tb元素與Ce元素的摩爾比為3:1時(shí)發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到最強(qiáng)，增強(qiáng)的效果提升20％，使得主峰在290—430nm間具有更寬的譜寬，說明在近紫外區(qū)的吸收得到了明顯地增強(qiáng)；
(7)藍(lán)色熒光材料的制備過程中，該藍(lán)色熒光材料在以340nm近紫外線作為激發(fā)源時(shí)，材料發(fā)射藍(lán)色光，光譜覆蓋390-670nm，主峰位于460nm.通過增大Tm3+摻雜量不僅可以紅移材料的主發(fā)射峰，而且可以調(diào)控材料的發(fā)射強(qiáng)度，隨著雜量的增加，表現(xiàn)為先增大后減小的變化趨勢，當(dāng)Tm3+摻雜量為0.03mol時(shí)，發(fā)射強(qiáng)度最大；采用復(fù)合助劑：H3BO3+BaF2，使用上述復(fù)合助劑的組合的效果，相較于采用單一復(fù)合助劑的發(fā)射光譜強(qiáng)度高，制得的材料顆粒更加均勻，平均粒徑為4μm，且95％顆粒粒徑小10μm；改性的藍(lán)色熒光材料是在該材料的表面包覆了一層MgF2，由于MgF2的透光性很強(qiáng)因此對(duì)于藍(lán)色熒光材料的亮度降低幅度可以忽略，但是由于MgF2包覆在了該材料的表面，能有效增強(qiáng)該材料的使用壽命，經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)相較于為采用改性的材料壽命提升30％；
(8)通過在LED器件上沉積熒光材料薄膜，能夠有效的減少LED內(nèi)部反射和散射的光效率損失，獲得各向均勻的色溫度，沉積紅綠藍(lán)三層熒光材料薄膜具有高光電轉(zhuǎn)化率和高顯色指數(shù)即近似自然光的LED器件，同時(shí)該方法簡單能夠用于工業(yè)生產(chǎn)。
附圖說明
圖1為LED照明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
一種LED照明裝置，其特征在于：該裝置包括LED器件(101)、LED紅光光源(102)、LED電路板(100)、散熱器(200)以及電源控制器(400)，所述LED器件(101)和LED紅光光源(102)設(shè)置在所述LED電路板上，所述LED電路板設(shè)置在所述散熱器上方，所述電源控制器通過導(dǎo)線(300)與所述LED電路板相連；
所述LED器件用于提供LED白光光源；所述電路板通過導(dǎo)線(300)與所述LED電路板相連，所述電路板還與外部的電源輸入線相連。
一種制備如前所述的LED照明裝置的制作方法，該方法包括以下步驟：
步驟一：采用藍(lán)寶石作為LED電路板基板，并制作成LED電路板(100)；
步驟二：在LED器件上沉積均勻的三層LED熒光薄膜；
步驟三：根據(jù)LED照明裝置的光譜設(shè)計(jì)需要，確定LED照明裝置的功率；
步驟四：根據(jù)所需要的LED照明裝置，計(jì)算所選用的LED器件的數(shù)量和LED紅光光源的數(shù)量。
步驟一中藍(lán)寶石的制備方法包括以下步驟：
a)原料制備，首先以α-Al2O3原料為主原料，加入立方結(jié)構(gòu)的BN、納米ZrO2和納米TiO2，將上述材料在混合機(jī)中混合15-30min，其中α-Al2O3、立方結(jié)構(gòu)的BN和納米ZrO2和納米TiO2的質(zhì)量比為10-25:2-5:2-3:1-4；中所述α-Al2O3原料的粒徑為0.5-5μm，密度為3.98g/cm3；步驟e)中所述研磨液由0.1-2μm的金剛砂顆粒，1-μm的Al2O3顆粒，聚α－烯烴，N，N-乙撐雙酯酰胺和去離子水，所述金剛砂顆粒，Al2O3顆粒，聚α－烯烴，N，N-乙撐雙酯酰胺和去離子水的質(zhì)量比為1-5:1-5:5-10:3-6:30-50；其中納米ZrO2和納米TiO2粒子的粒徑為1-50nm，其中TiO2粒子的粒徑小于ZrO2粒子的粒徑；
b)將原料放入晶體生長爐抽真空并通入氦氣保護(hù)氣，升溫至2000-2100℃將原料融化為熔融狀態(tài)的熔體，熔融后保溫4-5h；
c)該晶體生長爐上部具有一模具，該模具的截面為圓形，中心具有一個(gè)小孔，通過小孔的毛細(xì)作用使得熔體導(dǎo)入模具頂端，選用C向的定向籽晶對(duì)該熔體進(jìn)行提拉從而促進(jìn)晶體生長，期間控制熔體表面溫度為2089℃，該提拉的速度為10-20mm/h，待晶體生長結(jié)束后，降溫至1480-1570℃，保溫15-30min之后再對(duì)晶體進(jìn)行降溫處理，控制溫度以30-60℃/h的速度降溫得到晶體；
d)切割設(shè)備對(duì)晶棒進(jìn)行切割，得到所需要形狀的晶片；
e)研磨，采用研磨機(jī)對(duì)晶片進(jìn)行研磨；研磨時(shí)，加入自制的研磨液，研磨盤對(duì)晶片加壓至0.025～0.027Mpa，研磨盤的轉(zhuǎn)速為1000～1200rpm/min，研磨完成后用無水乙醇清洗；
f)退火，將晶片放入退火爐內(nèi)，首先升溫至500℃保溫1-2h，升溫至800℃時(shí)保溫2-4h，升溫至1600℃分別保溫2～4h，然后以210-220℃的溫度進(jìn)行降溫，降溫至1300℃時(shí)保溫0.5-1h，降溫至1000℃時(shí)保溫1-2h，降溫至600℃時(shí)候保溫1-3h，之后溫度以20-40℃/h的速度降溫至室溫取出；
g)拋光，先用無水乙醇對(duì)晶體進(jìn)行清洗3-5遍，將清洗后的晶體放入拋光機(jī)中固定；拋光時(shí)，加入拋光液，拋光盤的轉(zhuǎn)速為1000～1500rpm/min、將拋光好的晶片用無水乙醇清洗后，在室溫下進(jìn)行自然冷卻；所述拋光液組分由氧化鈰微米顆粒，烷基糖苷，羥甲基纖維素鈉，丙三醇，羥乙基二胺和離子水組成，所述氧化鈰顆粒，烷基糖苷，羥甲基纖維素鈉，丙三醇和離子水的質(zhì)量比為：1-5:10-15:6-8:5-10:30-50，所述羥乙基二胺用于控制拋光液的pH，使得拋光液pH值為8-10的堿性溶液。
步驟二中在LED器件上沉積均勻的多層LED熒光薄膜包括以下步驟：
(1)紅色熒光材料的制備：
將原料Gd(NO3)3·6H2O，Li2CO3，MgCO3，Nb2O5，H3BO3，Sm2O3，Na2CO3和去離子水，所述Gd(NO3)3·6H2O，Li2CO3，MgCO3，Nb2O5，H3BO3，Sm2O3和Na2CO3的摩爾比為(1-x-y):1-2:1-2:1-2:1-2:x:y,其中0.01≤x≤0.08，x/y＝1-2，所述Gd(NO3)3·6H2O與去離子水的質(zhì)量比為1:1-2；將Gd(NO3)3·6H2O，Li2CO3，MgCO3，Nb2O5，Sm2O3和Na2CO3加入至去離子水中，配置成懸濁液，將懸濁液在50-60℃條件下攪拌30-45min后開始滴加H3BO3，滴加完畢后，將沉淀物采用去離子水清洗3-5次后放于烘干箱中烘干，將烘干后的材料進(jìn)行球磨混合均勻，放入坩堝中并在高溫室中于450℃下燒結(jié)4-5h，升溫至1000-1200℃燒15-20h，之后自然降溫至室溫，對(duì)焙燒后的產(chǎn)物進(jìn)行研磨獲得即可制得Gd1-x-yLi3Mg2(NbO6)(BO3):xSm3+,yNa1+；其中x＝0.02，y＝0.02，所得的紅色熒光材料為Gd0.96Li3Mg2(NbO6)(BO3):0.02Sm3+,0.02Na1+，該材料的粒徑小于10μm，其中1-6μm的占75％；
(2)綠色熒光材料的制備
a、稱取BaCO3、SiO2和Tb2O3，加入至容器中添加乙醇，經(jīng)混合、充分研磨后放于坩堝中，將坩堝置于燒結(jié)爐中，在氮?dú)獾淖饔孟?，升溫?200～1300℃，燒結(jié)3-6h，所述氮?dú)獾臍饬髁亢饬繛?0ml/min，降溫至900℃溫度燒結(jié)2小時(shí)后冷卻得到中間體Ba1.94SiO4:0.06Tb3+；所述BaCO3、SiO2和Tb2O3的摩爾比為1-2:1-2:0.01-0.1，所述BaCO3與乙醇的質(zhì)量比為1:2-3，；
b、將中間體Ba1.94SiO4:0.06Tb3+、α-Si3N4和Ce2O3混合并添加H3BO3，將上述各成份研磨后放入鉬坩堝中，將鉬坩堝移入高溫爐中，在N2∶H2＝95∶5氣氛下1400℃燒結(jié)3-6小時(shí)，氣體流量計(jì)控制氣體在25ml/min以內(nèi)，之后冷卻至室溫取出，合成粉體Ba0.92Si2O2N2:0.06Tb3+,0.02Ce3+，將粉體置于異丙醇中，所述粉體和異丙醇的質(zhì)量比為1:1-2，經(jīng)過超聲波破碎儀進(jìn)行分散，超聲時(shí)間為1-2h，經(jīng)過分散后的粉體干燥后即得到氮氧化物綠色熒光粉Ba0.92Si2O2N2:0.06Tb3+,0.02Ce3+；所述Ba1.94SiO4:0.06Tb3+、α-Si3N4和H3BO3的質(zhì)量比為2-4:1-2:0.01-0.1，Tb元素與Ce元素的摩爾比為3:1；
(3)藍(lán)色熒光材料的制備
a、將摩爾比為1-n:1:1:2:n的BaCO3，MgO，CaCO3,NH4H2PO4、Tm(NO3)3·5H2O在瑪瑙研缽混合，添加復(fù)合助劑研磨40-60min，取出后放入坩堝中，首先在900℃預(yù)燒2-3h，自然冷卻后，取出樣品，進(jìn)一步的研磨40-60min，將樣品重新放入坩堝中，在N2∶H2＝95∶5氣氛下，再于1200℃燒結(jié)3-6h，而后自然冷卻至室溫，得到Ba1-nMgCa(PO4)2:nTm3+藍(lán)色熒光粉；
b、藍(lán)色熒光粉改性，將前面所制備的Ba1-nMgCa(PO4)2:nTm3+加入蒸餾水經(jīng)充分分散后形成懸濁液，加入MgF2溶膠，混合后制成混合體，經(jīng)過球磨分散30-60min后，在100℃下烘干，之后置于500℃下2-3h，得到改性的藍(lán)色熒光材料，所述藍(lán)色熒光粉、蒸餾水和MgF2溶膠的質(zhì)量比為1-2:2-3:0.05-0.5；所述n＝0.03，所得到的藍(lán)色熒光粉為Ba0.97MgCa(PO4)2:0.03Tm3+，所述復(fù)合助劑由質(zhì)量比為1:1的H3BO3+BaF2組成，該復(fù)合助劑為BaCO3質(zhì)量的10％，所述藍(lán)色熒光粉的粒徑小于10μm，其中1-5μm的占70％；
(4)通過化學(xué)氣相沉積法將第一層紅色熒光材料，第二層綠色熒光材料，第三層藍(lán)色熒光材料分別沉積在LED器件上，形成LED熒光薄膜；
沉積過程中將紅色熒光材料做為第一層，綠色熒光材料作為第二層，藍(lán)色熒光材料作為第三層；首先紅色熒光材料第一層的沉積：將紅色熒光材料溶入混合溶劑中，分別形成濃度為0.1摩爾/升的第一溶液；所述混合溶劑是由四氫呋喃和2-乙基己酸按照摩爾比3:2.5的比例組成；將第一溶液加熱至350℃保溫30-60min之后送入氣化室使其氣化，形成第一混合氣體；通過氬氣將第一混合氣體以4000sccm的流量，輸送至反應(yīng)器中的LED器件上，所述反應(yīng)器中的溫度300℃，輸送完畢后靜置30-45min，之后將該器件的溫度升高至800℃，保溫30-60min，得到在LED器件上形成第一層熒光薄膜；重復(fù)上述步驟將綠色熒光材料的第二層，藍(lán)色熒光材料的第三層逐步沉積在LED器件上形成三層LED熒光薄膜；所述每層鍍膜的厚度為0.2-1μm，優(yōu)選0.5μm。
然后根據(jù)LED照明裝置的光譜設(shè)計(jì)需要，確定LED照明裝置的功率；最后根據(jù)所需要的LED照明裝置，計(jì)算所選用的LED器件的數(shù)量和LED紅光光源的數(shù)量。
利用一組以上LED白光光源和一組以上LED紅光光源調(diào)出一種可見光譜范圍可以達(dá)到370-720nm，已經(jīng)非常接近接近自然光。
其中LED白光光源和LED紅光光源具備以下屬性：
(1)LED白光光源的顯指特性CRI大于90，優(yōu)選為95-100，R9大于80，優(yōu)選85-90，且R12大于70，優(yōu)選75。
(2)LED紅光光源的波長大于620nm。
作為上述實(shí)施例的優(yōu)選實(shí)施方式，LED白光光源101的功率與LED紅光光源102的功率比為3-10:1；
作為上述實(shí)施例的優(yōu)選實(shí)施方式，當(dāng)單顆LED白光光源和單顆LED紅光光源的功率相同時(shí)，LED白光光源的數(shù)量和LED紅光光源的數(shù)量比例為3-10:1
作為上述實(shí)施例的優(yōu)選實(shí)施方式，LED白光光源的光通量值與LED紅光光源的光輻射功率值之比為：1-3:1
作為其中一個(gè)實(shí)施例
1)所制備得到的白光光源101，其CRI為95-100，R9為85-90，且R12為75，且額定工作電流150mA,工作電壓：2.9-3.4V，LED白光光源的數(shù)量為12顆。
2)選用兩組不同波長的LED紅光光源102，單顆LED紅光光源102的功率為0.5W，且額定工作電流為150mA,額定工作電壓為2.0-2.6V，兩組LED紅光光源102的波長分別為650-660nm(數(shù)量2顆)和680-700nm(數(shù)量2顆)。
3)根據(jù)上述三種光源的安裝要求及連接方式設(shè)計(jì)LED電路板和散熱器；
上述三組LED器件的連接方式為：兩并八串，即12顆LED白光光源燈珠兩并六串與兩組(4顆)LED紅光光源燈珠兩并兩串后，串聯(lián)在一起，即為兩并八串。
所制得的LED照明裝置的電光轉(zhuǎn)換效率(1m/W)為90-125，顯色指數(shù)為95-100，產(chǎn)品的使用壽命為(L70,h)為60000-115000(以L70代表當(dāng)LED流明維持率為70％時(shí)的使用時(shí)間)。
應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。