專利名稱：橙黃發(fā)光熒光粉及使用其的暖白色發(fā)光二極管的制作方法
橙黃發(fā)光熒光粉及使用其的暖白色發(fā)光二極管
發(fā)明所屬技術領域
本發(fā)明系關于一種半導體照明技術，尤指一種源于銦鎵氮化物(InGaN) 異質結基質的暖白色發(fā)光二極管，其以稀土石榴石為基質，其中鈰作激 化劑，在源于銦鎵氮化物的短波光激發(fā)下具有很高的光強度、高發(fā)光效 率及對溫度具有低靈敏度的優(yōu)點。
先前技術
源于銦鎵氮化物(InGaN)異質結(P-N接面)基礎上的半導體組件廣泛 應用于照明技術和信息技術。在交通運輸、居家住室、航空港，人們在 半導體器件基礎上已制造了多構件、多色度屏幕和強功率照明裝置。由 于本身的光學技術參數(shù)，發(fā)光二極管"燈"(LED Lamp)已經(jīng)在許多方面 超過傳統(tǒng)白熾光源，未來一定會蓬勃發(fā)展。
已知的磷化鎵及砷化鎵基體的發(fā)光二極管構造在別爾加 德所著的 發(fā)光二極管"一書的第480頁(請參照世界出版社，1975年，俄羅斯)中已 揭示。在該書中提供了關于創(chuàng)造所謂二元發(fā)光組成發(fā)光二極管的科學訊 息專集，也就是說關于涂有熒光粉的異質結，其用途是將第一級輻射轉 換成第二級輻射。在60 70年代廣泛使用反斯托克熒光粉，其用途是將 異質結近紅外線輻射轉換成可見光(紅、綠或藍)。此外，于俄羅斯專利 第N 635813號專利案中(申請人為阿博拉莫夫 弗 斯，蘇穆克夫 弗 陂，申請日為1977年9月12日)指出源于InGaN構造的斯托克熒光粉具 有相結合的可能性，這種熒光粉的輻射波長比激發(fā)光波長更長。
這一研究階段是由日本中村修一先生的學術論文所完成，該論文總
結了 1997年作者的全部工作,即關于創(chuàng)造源于InGaN異質結基礎的構造。 由于這些著作，使得所創(chuàng)造的高效短波發(fā)光二極管具有藍光、紫光、紫 外線光譜部分的輻射。
在這些研究的基礎上專家深入分析了白光發(fā)光二極管，其架構為具 有涂有黃光輻射無機熒光粉的發(fā)藍光InGaN異質結。這種熒光粉使用非 常著名的釔鋁石榴石基質材料，其公式為Y3Al5Cb:Ce(請參照G.Blasse. Luminescence material. Amsterdam, N-Y. Pergamon 1994 )。專家用這種材料作 為黃光輻射體并用于二元發(fā)光組成發(fā)光二極管。
盡管傳統(tǒng)釔鋁石榴石被廣泛使用，然而它仍具有一些本質上的缺陷 :l.量子輸出不充分fS0.8;2.通過添加Gd"以代替石榴石晶格中的部分 釔，其結果為輻射光譜變化范圍不大；3.發(fā)光二極管白光輻射色飽和不充 分，RaS80等。本發(fā)明將把上述已知專利作為參照并加以采用。
為了排除已知熒光粉的這些缺陷，本發(fā)明的發(fā)明人提出臻于完善的 新型熒光粉(請參照臺灣發(fā)明第095149453號專利申請案，其申請日為 12/18/2006)，該熒光粉成分中添加了 N—3及F1。該095149453號專利申請 案中同時提出了完善的制備方法，并且以上產(chǎn)品具有更高亮度和更飽和 黃光。當發(fā)光二極管發(fā)光效率很大時，這種材料還能保證高的光強度。 然而盡管上述材料原型具有一些實質性的優(yōu)越性，但它仍具有一些頗大 的缺陷l.暖白色調照明不能復現(xiàn)；以及2.全部白光發(fā)光二極管輻射的色 飽和不充分等。

發(fā)明內容
為解決上述已知技術的缺點 光熒光粉及使用其的暖白色發(fā)光 知的技術方案的缺陷。
為解決上述已知技術的缺點
，本發(fā)明的主要目的系提供一種橙黃發(fā) 二極管，其可消除上述熒光粉特性中已
，本發(fā)明的另一目的系提供一種橙黃發(fā)光熒光粉及使用其的暖白色發(fā)光二極管，其可創(chuàng)造對溫度效應具有低靈 敏度的材料。
為解決上述已知技術的缺點，本發(fā)明的另一目的系提供一種橙黃發(fā) 光熒光粉及使用其的暖白色發(fā)光二極管，其可創(chuàng)造高品質發(fā)光二極管， 使其具有高光強度和高發(fā)光效率。
為達到上述目的，本發(fā)明提供一種橙黃發(fā)光熒光粉，其用于暖白色 發(fā)光二極管中，其以被鈰激化的稀土石榴石為基質，特征在于該熒光
粉基質成分中添加Li、 Si、 N及F原子，構成化合物的總化學計量公式 (2Ln)3AWyLiy。Mgx/2Si(x/2+2y/3)Fq/20^R/2,當激發(fā)波長從440~475nm時，在次 能帶為542~590nm，其輻射量子輸出q〉0.9并且具有立體組石榴石立方 結晶構造。
其中，該化學指數(shù)變動如下0.001^x^0.005; 0.0001 <7<0.0005以 及0艦^"0細。
其中，該熒光粉的組成中陽離子晶格中加入SLn-Y、 Gd、 Lu或Ce, 使釔的濃度為[YH-m-n-l，其中0.005S[Gd]=m^0.2， 0.005S[Lu]=nS0.05， 0.005S[CeH^0.05。
其中，當全部陽離子晶格中Gd及Lu的含量為[Gdh0.08及[Lu]^.02原 子分率時，該熒光粉單位晶胞為a^ll.99A，在此情況下，加入氮離子數(shù)量 為(N。)p/2^0.008原子分率。
其中，該釓元素濃度增長時，[Gd]SO.l原子分率，該熒光粉輻射光 譜最大值位移至長波區(qū)域，當更大波長的位移為A-568 580nm時，確保 該熒光粉組成中所加入的[Mg+Si]S0.02原子分率。
其中，當該熒光粉組成中加入N鄰F'且濃度為[N'3+F1] S0.005原子分 率時，該熒光粉光譜最大值半波寬增大為A;i-120 128nm。
其中，當該熒光粉組成中添加所有源于Li、 Mg、 Si、 N、 F的激活元 素組分時，其輻射色坐標為S(x+y)^0.89。
其中，該熒光粉具有黃色色澤并吸收;i^440 480nm的光。
其中，該熒光粉被制成為類橢圓體粉末，其中位尺寸為(150=3.5~5//111， 粉末容積中具有不透光的孔隙，其平均孔隙半徑為6.6847A。
其中，該熒光粉粉末表面進一步涂有納米尺寸的硅酸鋅薄層，其組 成為ZnOx和SiCh，其濃度為40 80nrn。
為達到上述目的，本發(fā)明提供一種暖白色發(fā)光二極管，其具有一銦 鎵氮化物(InGaN)異質結為基質，該銦鎵氮化物異質結的表面涂有本申請 所述的熒光粉，其特征在于該熒光粉粉末以均勻濃度涂在該銦鎵氮化 物異質結表面，該銦鎵氮化物異質結所發(fā)的光與該熒光粉中被激發(fā)輻射 的光一起混合形成整體光，其色坐標位于暖白色區(qū)域0.36<xS0.40, 0.36SyS0.40,而輻射色溫為2800KSTS5500K范圍。
其中，該暖白色發(fā)光二極管進一步具有一固定球面鏡蓋，其位于該 熒光粉的外側，使源于該固定球面鏡蓋的發(fā)光二極管輻射具有光強度50 <l<300cd，半開角20=60°,在此情況下，當激發(fā)狀態(tài)為Lt3.5V， J=20mA 時，該發(fā)光二極管輻射發(fā)光效率為f-85 951m/W。
實施方式
首先，本發(fā)明的目的在于消除上述熒光粉的缺陷。為了達到這個目 標，本發(fā)明的橙黃發(fā)光熒光粉用于暖白色發(fā)光二極管中，其以被鈰激化 的稀土石榴石為基質，特征在于該熒光粉基質成分中添加Li(鋰)、Si(硅)、 N(氮)及F(氟)原子，構成化合物的總化學計量公式(HLn)3Al^Liy。Mgx/2Si (x/2+2仰R/2CV晶/2,當激發(fā)波長從440~475nm時，在次能帶為542~590nm， 其輻射量子輸出q>0.9并且具有立體組石榴石立方結晶構造。
其中，該化學指數(shù)變動如下0.001^x^0.005; 0.0001 〈y〈0.0005以 及0纖SqS0篇。
其中，該熒光粉的組成中陽離子晶格中加入2Li^Y(釔)、Gd(軋)、
Lu(镥)或Ce(鈰)，使釔的濃度為[YH-m-n-l,其中0.005≤[Gd]=m≤0.2， 0.005≤ [Lu]=n ≤0.05, 0.005≤[Ce]=l ≤0.05 。
下面簡短敘述陰離子晶格中石榴石熒光粉的代替物質。首先，用硅 離子代替AT3，這可以記錄為缺陷模型如(Sk)。。用鎂代替Ar3，也就是說 (MgAI)'，這些缺陷結點被電荷補償。此一過程被記錄為
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(以下稱方程式1)。
陰離子晶格中加入其它離子譬如Lr1、 N—3、 F1，這時產(chǎn)生中心，記錄為
<formula>complex formula see original document page 8</formula>(
以下稱方程式2)。
<formula>complex formula see original document page 8</formula>
(以下稱方程式3)。
將方程式(l)-(3)綜合，可以得到
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此多項式指出，通過正電荷(SiM)。及/或(F。)。以及負電荷(Lk)"及/或(N。)'及/或 (MgAi)'缺陷類型平衡，能保持晶格中電荷平衡。
更為復雜的是對所制備的石榴石熒光粉每個中心的光譜檢驗和光致 發(fā)光作用進行分析。首先，我們注意到，在Al+3的位置加入少量Si"應當 伴隨著石榴石晶格中局部靜電場增大。Si"具有Ts口0,5A, Al+s具有 TA1=0.68A。電場增大應當促進石榴石晶格中主要激活離子Ce"發(fā)光強度提 升。同時，可以設想，平衡破壞以及部分Al+3被小尺寸Si"代替能引起輻 射光譜向紅色光譜區(qū)域位移并且變寬。
附件1中提供了本發(fā)明所提出的熒光粉的光學技術特性，其組成中 添加Li、 Mg、 Si、 N、 F。這種熒光粉特點是寬輻射光譜，△入〉l25nm。 此外，光譜特點是發(fā)光最大值被位移至長波區(qū)域。通常最大值位于區(qū)間 入-560 568nm。主要輻射波長長波位移適合于輻射。
所有這些優(yōu)越性表現(xiàn)于以下本發(fā)明所提出的熒光粉中，其特征在于: 其陽離子晶格組成中加入SLn=Y、 Gd、 Lu及Ce，這樣釔元素濃度為=mS0.2 , 0.005 S[Lu〗=nS0.05 ， 0.005 S[Ce]=lS 0.05。
以下將簡單闡釋這些元素分別對熒光粉性質的影響。首先，Ce和它
的df電子躍遷確定了材料的輻射。加入Gd能夠在A^0 25nm范圍將 輻射光譜位移至長波區(qū)域。添加Lu原子能夠引起熒光粉短波激發(fā)光譜位 移從；i-435 450nm增長A-10 15nm。同時可以確定，加入的[Lu]能夠 增大熒光粉發(fā)光亮度，其晶格參數(shù)減小為aS12,0lA。所有這些特點將 表現(xiàn)于本發(fā)明的熒光粉中，其特征在于當熒光粉陽離子晶格中[Gd]-0.08 及[Lu^ 0.02原子分率時，它的單位晶格參數(shù)為a=11.99A，此時初始配 料中鎂和硅的含量為S(Mg+Si)S0.025原子分率，在這種情況下，氮的初 始含量為(N。V^0.008原子分率。我們強調，所有加入熒光粉組成中的元 素的化學分析很復雜，因而本發(fā)明指出了加入初始配料中的初始激活元 素濃度。
正如我們所注意到的，本發(fā)明所提出的熒光粉輻射光譜能位移至長 波區(qū)域。這種位移的原因主要有兩個方面陽離子晶格中Gd離子和Y離 子被代替而形成固溶體以及陰離子晶格中點缺陷基質的形成并符合于等 式
(AlAl) =(MgAl)'x/2+(SiA—。 正如本發(fā)明所揭示，"釓"位移均衡和平穩(wěn)地進行，嚴格地遵循所
加入釓的濃度。另一方面，陰離子晶格中用MgA,和Siw離子代替鋁離子， 引起輻射光譜最大值位置躍進式位移。對于熒光粉的組成而言，這些特 點有所表現(xiàn)，其特征在于當元素釓濃度增長為[Gd]SO.l原子分率時，熒 光粉輻射光譜最大值位移至長波區(qū)域，當加入熒光粉組成中的[Mg+Si]〉 0.02原子分率時，保證更大位移從A=565 580nm。因此，本發(fā)明所提出 的熒光粉的特點是它具有一系列優(yōu)良性質l.輻射光譜在大的范圍變化； 2.激發(fā)光譜向長波方向變化；以及3.熒光粉粉末的黃色發(fā)光具有穩(wěn)定性。此外在特定條件下，本發(fā)明所提出的材料還能實現(xiàn)其它一些優(yōu)越
性，譬如當熒光粉初始組成中加入N—3及F1，且總量[NVF"S0.005原子 分率時，熒光粉光譜最大值半波寬的增長為△ A=120 128nm。這種組成 保證本發(fā)明的熒光粉粉末的耐久性，也就是說，在使用過程中熒光粉粉 末不改變其光學技術性質。本發(fā)明所提出的熒光粉有一個參數(shù)為它的輻 射具有高的色飽和，即色純度。這個參數(shù)取決于色坐標x及y的比例以 及總和。熒光粉輻射色坐標的總和為x+y^0.86,在大多數(shù)情況下這個值 為x+y=0.89。
正如本發(fā)明中所指出，只有在初步階段的熒光粉組成中加入必要質 量的含有Li、 Mg、 Si、 N、 F離子的物質，才能表現(xiàn)出這些高色純度值以 及總和x+y。本發(fā)明熒光粉的制備系通過傳統(tǒng)固相合成法進行，作為氧化 物組分通常使用譬如Y203、 Gd￡b、 Lu￡b、 CeO等，有一點需要指出，這 些成分的草酸鹽沉淀物也能使用，但一般不采用。通過加入Y-氧化物 rAhCb,陰離子組分比面為S^40xl03cm2/cm3。陰離子晶格中加入鋰和鎂 的卣化物填料如LiCl或LiF或LiBr,以及MgR和MgCl2或MgBr。加入 Si"保證初始配料中填料含有SiCb。使用"nanopowder"材料，比面為 100xl03cm2/Cm3。本發(fā)明所提出的熒光粉的合成在復合氣體介質中進行， 介質由1 5呢NB及95 97^N2組成。下面，本發(fā)明將揭示一種制備本發(fā) 明所提出的熒光粉的制作方法的實例。
實施例一
將15gY￡h、 6gGd203、 0.2gLto03及0.7gCeCb在專業(yè)高速混料機中混合， 混料機殼體涂滿剛鋁石材料。配料中添加22g氫氧化鋁，2g氟化鎂和2g 氟化鋇。補充熔劑為0.2g LiCl?；旌现笈淞涎b入剛鋁石坩堝并在弱還原 氣壓下放置入響應爐中。爐內溫度升高至1550。C，速率為57分，此后保 持4小時。將裝有產(chǎn)物的爐冷卻至T=200°C，產(chǎn)物從坩堝中取出，通過 100篩眼的篩網(wǎng)進行過篩并用HC1(1:1)洗滌。使用〃 Sensing"標準儀器對所制成產(chǎn)物進行光學技術參數(shù)測量，附件1中提供了數(shù)據(jù)。同時進行測 量的還包括本發(fā)明的熒光粉的粉末分散組成。必須注意這些特性。在熒
光粉粉末分散性方面，對于二元發(fā)光組成的發(fā)光二極管至今尚未有統(tǒng)一 要求。關于使用納米尺寸石榴石熒光粉粉末必要性的最初觀點，關于熒
光粉更高的發(fā)光效率的數(shù)據(jù)沒有確定，粉末平均直徑為dcp=6 10/im。很 大程度上關于分散度的要求也與源于InGaN的異質結表面熒光粉粉末的 技術形成相聯(lián)系。這樣需要必要分散度的粉末為dcp-l 3;^m。在使用分 層法的情況下，通過最初的填充有熒光粉的薄膜可以使用更大尺寸的熒 光粉粉末。
此種復合發(fā)光轉換涂層保證發(fā)光二極管的發(fā)光效率達到4 =100 lm/W。此種本發(fā)明所提出的熒光粉的優(yōu)越性基于，上述材料特點是強烈 的黃色發(fā)光以及在A =440 480nm的區(qū)域強烈的光吸收，在這種情況下， 單位熒光粉粉末具有類橢圓形狀，其平均直徑為i^3.5 5/zm，從外面 布滿了不透光的孔隙，這些孔隙擴展于熒光粉容積，每個孔隙的平均中 線半徑為6.6847A。
本發(fā)明還揭示一種暖白色發(fā)光二極管。請參照

圖1,其繪示本發(fā)明 的暖白色發(fā)光二極管的結構示意圖。如圖所示，本發(fā)明的暖白色發(fā)光二 極管具有一銦鎵氮化物(InGaN)異質結1為基質，該銦鎵氮化物異質結1 的表面涂有如上述的熒光粉2，其特征在于該熒光粉2粉末以均勻濃度 涂在該銦鎵氮化物異質結1表面，該銦鎵氮化物異質結1所發(fā)的光與該 熒光粉2中被激發(fā)輻射的光一起混合形成整體光，其色坐標位于暖白色 區(qū)域0.36<xS0.40, 0.36SyS0.40，而輻射色溫為2800KSTS5500K范 圍。
此外，本發(fā)明的暖白色發(fā)光二極管進一步具有一固定球面鏡蓋3，其 位于該熒光粉2的外側，使源于該固定球面鏡蓋3的發(fā)光二極管輻射具 有光強度50<l<300cd,半開角20=60°，在此情況下，當激發(fā)狀態(tài)為
U=3.5V， J-20mA時，該發(fā)光二極管輻射發(fā)光效率為f=85~951m/W。
此外，本發(fā)明的暖白色發(fā)光二極管的熒光粉2粉末表面進一步涂有 納米尺寸的硅酸鋅薄層(圖中未示出)，其系由ZuOx和SiCb所組成，其濃 度為40~80nm。
以下本發(fā)明將對上面段落進行解釋。首先，熒光粉2為黃色，其能 夠很好吸收源于IriGaN異質結1的電致發(fā)光的藍色及淺藍色光。其次， 熒光粉2粉末的類橢圓體形狀促進了非常密實的包覆層(圖中未示出)。最 后，從熒光粉2粉末表面到它們的內部導向不透光的孔隙，其半徑很小， 為^6.68A。對于這個值的特性，本發(fā)明指出，它近似于熒光粉2基質晶 格參數(shù)的一半，為a=11.99A。粉末中不透光孔隙的作用還不僅僅如此。 可以設想，這些孔隙是光學輻射的波導管通路，在熒光粉2粉末基質中 發(fā)生振蕩。在致力于本發(fā)明的工作進程中我們確定，隨著孔隙數(shù)量增長， 它能增大熒光粉2粉末輻射強度。通過專業(yè)吸收液壓氮的物理-化學分析 法(BET法)對不透光孔隙進行測定。對于具體的本發(fā)明所提出的光致發(fā)光 材料組，我們確定l.當孔隙半徑為6.07 9.80A時，總孔隙表面積為 2.07mVg; 2.當水力半徑為上述值時，總孔隙總容積為0.001386cm3/ g; 3. 孔隙平均半徑為6.68A;以及4.通過BET法測定的粉末表面積為4.56m2/g。
因而，孔隙表面積分率為全部熒光粉2粉末表面積的約50%。用于 發(fā)光二極管的熒光粉2粉末所具有的這一異乎尋常的特性在以前從未論 及，還需要補充說明的是，納米尺寸的硅酸鋅薄層系由ZuOx和SiCb組成 的薄層覆蓋在粉末表面，其濃度為40 80nm。這種薄層作用包括從表面 排除所有不相干的離子臂如Na+、 K+、 Ce、 S(X2，當凝結和電解時，這些 離子轉入聚合物懸濁液中。此外，硅酸鋅薄層的特點是具有足夠導電性， 因而當將熒光粉2粉末貯存時沒有產(chǎn)生靜電荷，沒有發(fā)生粘合作用以及 沒有形成附聚物。這些性質很大程度上決定發(fā)光二極管的高品質，本發(fā) 明中所提出的發(fā)光二極管中裝配有InGaN異質結1，其制作為平面構造，輻射平面直線尺寸大于異質結輻射棱面幾何濃度的50 100倍，在這種情 況下，表面和輻射棱面涂上濃度均勻的聚合物涂層，其容積中分布著濃 度從1 15%的熒光粉2。聚合物涂層濃度為60 120//m，對于吸收異 質結輻射約80%藍光并將它轉換為黃色發(fā)光而言，已經(jīng)足夠。這時，從 發(fā)光二極管輸出的全部發(fā)光范圍具有暖白色坐標，其為值0.34〈xS0.42 ， 0.35SyS0.42。這時發(fā)光二極管輻射色溫范圍從T-5500 2800K。
這樣，使用本發(fā)明所提出的熒光粉2能夠創(chuàng)造暖白輻射發(fā)光二極管， 這種發(fā)光二極管不同于早己為人所知的冷白光源。在暖白光發(fā)光二極管 基礎上的裝置能夠適合于照明目的，應用于住室、房屋、電梯、隧道等。 人眼所適應的發(fā)光二極管暖白色調發(fā)光影響人們居住的室內條件。
本發(fā)明所提出的發(fā)光二極管的這些顯著特點兼有，發(fā)光二極管具有 源于聚碳酸酯的標準球面鏡的固定球面鏡蓋3，能夠創(chuàng)造輻射光強度 50cdSLS300cd，半開角為20=60°，并且具有很高的發(fā)光效率，為 T=85~951m/W。當發(fā)光二極管中電流值從20 50rnA時，就能達到上述很 高的發(fā)光效率值。當發(fā)光二極管中電流值頗大，為hl00mA時，發(fā)光效 率有些降低，其值為f=65 781m/W，此時組件中實驗功率W=l W已實 現(xiàn)。
綜上所述，本發(fā)明的暖白色發(fā)光二極管以稀土石榴石為基質，其中 鈰作激化劑，在源于銦鎵氮化物的短波光激發(fā)下具有很高的光強度、高 發(fā)光效率及對溫度具有低靈敏度等優(yōu)點，因此，確可改善已知熒光粉的 缺點。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而其并非用以限定本發(fā)明, 任何熟習此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內當可作少許的更動 與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當視后附的權利要求書所界定的為準。
圖式簡單說明
圖l，其繪示本發(fā)明的暖白色發(fā)光二極管的結構示意圖。
主要組件符號說明
銦鎵氮化物異質結1 熒光粉2
固定球面鏡蓋權利要求
1.一種橙黃發(fā)光熒光粉，其以被鈰激化的稀土石榴石為基質，特征在于該熒光粉基質成分中添加Li、Si、N及F原子，構成化合物的總化學計量公式(∑Ln)3Al5-x-yLiy/3Mgx/2Si(x/2+2y/3)Fq/2O12-qNq/2，當激發(fā)波長從440～475nm時，在次能帶為542～590nm，其輻射量子輸出q＞0.9并且具有立體組石榴石立方結晶構造，其中0.001≤x≤0.005；0.0001＜y＜0.0005以及0.0001≤q≤0.001，并且其中∑Ln＝Y、Gd、Lu或Ce。
2. 如權利要求1所述的橙黃發(fā)光熒光粉，其中該熒光粉的組成中陽離 子晶格中加入2Ln-Y、 Gd、 Lu或Ce,使釔的濃度為[YH-m-n-l，其中 0.005S[Gd]=m^0.2， 0.005^[Lu]=n^0.05， 0.005S[CeH^0.05。
3. 如權利要求1所述的橙黃發(fā)光熒光粉，其中當全部陽離子晶格中Gd 及Lu的含量為[Gd]30.08及[Lu]-0.02原子分率時，該熒光粉單位晶胞為 a=11.99A，在此情況下，加入氮離子數(shù)量為(N。)p/2SO.OO8原子分率。
4. 如權利要求1所述的橙黃發(fā)光熒光粉，其中該釓元素濃度增長時， [Gd]SO.l原子分率，該熒光粉輻射光譜最大值位移至長波區(qū)域，當更大 波長的位移為A=568~580nm時，確保該熒光粉組成中所加入的 [Mg+Si]S0.02原子分率。
5. 如權利要求1所述的橙黃發(fā)光熒光粉，其中當該熒光粉組成中加入 N鄰F'且濃度為[!Sr3+F']^0.005原子分率時，該熒光粉光譜最大值半波寬 增大為A A=120~128nm。
6.如權利要求1所述的橙黃發(fā)光熒光粉，其中當該熒光粉組成中添加 所有源于Li、 Mg、 Si、 N、 F的激活元素組分時，其輻射色坐標為 Z(x+y歸89。
7.如權利要求1所述的橙黃發(fā)光熒光粉，其中該熒光粉具有黃色色澤 并吸收;i^0 480nm的光。
8. 如權利要求7所述的橙黃發(fā)光熒光粉，其中該熒光粉被制成為類橢 圓體粉末，其中位尺寸為(150=3.5~5;/111，粉末容積中具有不透光的孔隙， 其平均孔隙半徑為6.68A。
9. 如權利要求1所述的橙黃發(fā)光熒光粉，其中該熒光粉粉末表面進一 步涂有納米尺寸的硅酸鋅薄層，其組成為ZnOx和Si02,其濃度為40 80nm。
10. —種暖白色發(fā)光二極管，其具有一銦鎵氮化物異質結為基質，該 銦鎵氮化物異質結的表面涂有如權利要求l所述的熒光粉，其特征在于 該熒光粉粉末以均勻濃度涂在該銦鎵氮化物異質結表面，該銦鎵氮化物 異質結所發(fā)的光與該熒光粉中被激發(fā)輻射的光一起混合形成整體光，其 色坐標位于暖白色區(qū)域0.36〈x^0.40， 0.36Sy^0.40，而輻射色溫為2800KSTS5500K范圍。
11. 如權利要求10所述的暖白色發(fā)光二極管，其進一步具有一固定球 面鏡蓋，其位于該熒光粉的外側，使源于該固定球面鏡蓋的發(fā)光二極管 輻射具有光強度5(XK300cd，半開角2(9S60。，在此情況下，當激發(fā) 狀態(tài)為l^3,5V， J-20mA時，該發(fā)光二極管輻射發(fā)光效率為f =85~951m/W
全文摘要
本發(fā)明系關于一種橙黃發(fā)光熒光粉，其以被鈰激化的稀土石榴石為基質，特征在于該熒光粉基質成分中添加Li、Si、N及F原子，構成化合物的總化學計量公式(∑Ln)₃Al_5-x-yLi_y/3Mg_x/2Si_(x/2+2y/3)F_q/2O_12-qN_q/2，當激發(fā)波長從440～475nm時，在次能帶為542～590nm，其輻射量子輸出q＞0.9并且具有立體組石榴石立方結晶構造，其中0.001≤x≤0.005；0.0001＜y＜0.0005以及0.0001≤q≤0.001，并且其中∑Ln＝Y、Gd、Lu或Ce，本發(fā)明的熒光粉具有色坐標∑(x+y)≥0.89，以及很高的色純度α≥0.85。此外，本發(fā)明還揭露一種暖白色發(fā)光二極管，其具有很高的光強度J≥300cd，半開角2θ≥60°，以及很高的發(fā)光效率65lm/W≤ζ≤100lm/W，且該發(fā)光二極管的發(fā)光色調近似于暖白光標準2800K＜T＜5500K。
文檔編號C09K11/85GK101195746SQ200710087229
公開日2008年6月11日 申請日期2007年3月22日 優(yōu)先權日2007年3月22日
發(fā)明者索辛納姆, 羅維鴻, 蔡綺睿 申請人:羅維鴻