專利名稱：：應(yīng)用于藍(lán)光二極管的熒光粉的制作方法應(yīng)用于藍(lán)光二極管的熒光粉發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系關(guān)于一種光學(xué)
技術(shù)領(lǐng)域：
。具體而言，是指可應(yīng)用于藍(lán)光二極管的熒光粉及以該熒光粉制作的藍(lán)光二極管，此一新興研究方向始于1997年，曰本S.Nakamura發(fā)表了專題論文(請(qǐng)參照S.Nakamura.Bluelaser.SpringerVerlag，Berlin,1997)，與此同時(shí)這篇論文對(duì)于創(chuàng)造藍(lán)、紫激光器以及藍(lán)光二極管做出了具體貢獻(xiàn)。先前技術(shù)歷經(jīng)十年工業(yè)發(fā)展，人們不僅具備了與創(chuàng)造藍(lán)光二極管相關(guān)聯(lián)的研究方向，而且形成了與創(chuàng)造新型發(fā)光材料相聯(lián)系的材料學(xué)領(lǐng)域。已知專利(請(qǐng)參照Y.Schimizu.等人獲頒的澳洲AU4065002號(hào)專利，27.06.2002)中論述了InGaN構(gòu)造基礎(chǔ)上的藍(lán)光二極管，其中指出已知Y3Ah〇I2:Ce基質(zhì)熒光粉的必要性。只有當(dāng)藍(lán)光發(fā)光二極管具有高色溫T〉8000k時(shí)，這種熒光粉參照對(duì)象才能夠與藍(lán)光發(fā)光二極管形成組合裝置。為了修正這一缺點(diǎn)，研究人員提出在發(fā)光轉(zhuǎn)換涂層組成中加入第二種熒光粉，這種熒光粉源于在紅色光譜區(qū)域輻射的CaS:Eu"。盡管源于CaS:Eu+2的熒光粉具有一定的完善性，然而由于自身的化學(xué)穩(wěn)定性低，因而不能用于制作穩(wěn)定的發(fā)光二極管。一些已知石榴石熒光粉Y^AhO^Ce輻射色度可能修正變化類型，即通過在其組成中加入釓離子(Gd+3)或鋱離子013+3)，這些離子能改變熒光粉發(fā)光光譜。這樣，在所加入的Gd+3約占25%的材料中，在(Y卜xGcLCey)3Al50,2組成中光譜最大值位置發(fā)生位移，為入二545560nm(請(qǐng)參照Y.Schimizu.等人獲頒的澳洲AU6614179號(hào)專利，02.09,2003)。我們將這種熒光粉作為本發(fā)明原型加以采用。盡管已知熒光粉組成被廣泛應(yīng)用，然而它們?nèi)跃哂幸恍?shí)質(zhì)性缺點(diǎn)l.只能獲得色坐標(biāo)近似于白晝光的藍(lán)光輻射，即源輻射色溫為T二48006500K;2.異質(zhì)結(jié)及其表面分布的熒光粉過熱時(shí)，熱穩(wěn)定性低；3.熒光粉組成中存在大量釓離子時(shí)，其激發(fā)帶窄，這種激發(fā)帶范圍是入=450~470nm，因而半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)輻射光譜與熒光粉激發(fā)光譜必須嚴(yán)格一致，如果沒有保持一致，那么組件整體發(fā)光亮度急驟降低。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述已知技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的主要目的系提供一種熒光粉及此基體的藍(lán)光二極管，所制備的熒光粉擴(kuò)大輻射光譜至橙黃次能帶。為解決上述已知技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的另一目的系提供一種熒光粉及此基體的藍(lán)光二極管，本發(fā)明可創(chuàng)造非常高效的熒光粉，當(dāng)電磁波譜向更暖色調(diào)轉(zhuǎn)移時(shí)其量子效率不減少。7為解決上述已知技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的另一目的系提供一種熒光粉及此基體的藍(lán)光二極管，該熒光粉溫度范圍超過IO(TC時(shí)，熒光粉發(fā)光熱穩(wěn)定性提升。為解決上述已知技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的另一目的系提供一種熒光粉及此基體的藍(lán)光二極管，該熒光粉具有更高的顏色傳輸系數(shù)即所謂的演色系數(shù)Ra。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種熒光粉，其系用于InGaN異質(zhì)結(jié)涂層的金屬氧化物及非金屬氧化物基質(zhì)中，其可被鈰激化，其特征在于該熒光粉為兩種化合物的固溶體，其中第一種化合物具有化學(xué)計(jì)量公式(l-x)(2Ln)3Al5012，第二種化合物為xMe113Mem2Si3012，在此情況下所形成的固溶體具有立方晶系及Ia3d構(gòu)造組。其中，該第一種化合物及第二種化合物中Ln=Y及/或Gd及/或Lu及/或Ce及/或Yb及/或Pr及/或Sm，Me"二Mg及/或Ca及/或Sr及/或Ba，Me'"二In及/或Ga及/或Sc。其中，該第一種化合物中x=0.001~0.15。其中，當(dāng)Me、Mg時(shí)，其晶格參數(shù)為12.0A，當(dāng)Me"^Mg時(shí)，其晶格參數(shù)為a〉12.0A。其中，該熒光粉可被至少兩種激化劑激化，該兩種激化劑可源于Ln=Ce及/或Yb及/或Pr及/或Sm，該熒光粉可在500700nm區(qū)間輻射，其輻射光譜最大值位于520590nm的光譜次能帶。其中，該熒光粉與源于InGaN的半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)相組合，其中該異質(zhì)結(jié)主要輻射短波藍(lán)光，其表面覆蓋該均勻濃度的熒光粉涂層，該熒光粉粉末均勻分布于該異質(zhì)結(jié)表面所形成的聚合涂層容積中。其中，以下元素形成該熒光粉的陽離子晶格，這些元素源于組合2Ln=Y及/或Gd及/或Lu，該熒光粉基質(zhì)中這些元素濃度為[Yh3y、[Gd]=3z、[Ln]二3p，在此情況下5:3y+3z+3p=3-x，其中0.6〇y^0.79，0.01^z^0.05。該熒光粉進(jìn)一步含有激化劑，該激化劑源于Ce及/或Yb及/或Pr及/或Sm，其中該激化劑含量如下0.005互[Ce]^0.1、0.0001$[Yb]^0.001、0.0001^[Pr]^0.01及0.0001^[Sm]^0.01，同時(shí)可使輻射光譜最大值半波寬從112-125nm。其中，該熒光粉的輻射光譜起始于112nm的情況是組成中加入一對(duì)激化劑，該激化劑源于Ce+Yb或Ce+Pr或Yb+Pr，輻射光譜起始于125nm的情況為加入全部六種激化劑。其中，當(dāng)化學(xué)計(jì)量指數(shù)"x"為0.005^x^0.01時(shí)，該熒光粉的發(fā)光色坐標(biāo)值為2U+y)^0.86，當(dāng)化學(xué)計(jì)量指數(shù)為0.01^x^0.05時(shí)，該熒光粉的發(fā)光色坐標(biāo)值為2(x+y)>0.90。其中，該熒光粉的具體組成為Y2."Gd。."Ce。.(H9Ybo，MgQ.。3SiQ.。3Lu().。2012，在橙黃光譜區(qū)域輻射，其光譜最大值波長為A二568nm，主要波長為A=575nm，輻射色坐標(biāo)為x=0.41，y=0.48。其中，該熒光粉的具體組成為Y2.96Ce0.029Pr。.(KHMg(M2Sio.12Sc。.(m〇12，在A二574nm的橙黃光譜區(qū)域輻射，主要波長為入二580nm，輻射色坐標(biāo)為x:0.4，y=0.51。其中，該熒光粉的具體組成為Y2.6Gdo.o2LUo.O6Ceo.Qi9Dyo.OOCao.3Gao.2Al45Sio.3Ch2，在入二576nm的橙黃光譜區(qū)域輻射，主要波長為入二582nm，輻射色坐標(biāo)為x=0.445，y二0.538。其中，該熒光粉粉末具有類橢圓形態(tài)，在此情況下，外切直徑超過輻射于它的光譜最大值波長10~20倍，這時(shí)當(dāng)該熒光粉分散關(guān)系中線直徑為d5Q=4±0.5wm時(shí)，平均直徑為cU=6±0.5um，直徑d"^18"m。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種藍(lán)光二極管，其系源于InGaN半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)的基礎(chǔ)上，該異質(zhì)結(jié)上涂有一聚合涂層，該涂層中填充有如上所述的熒光粉粉末，其特征在于該聚合涂層位于該異質(zhì)結(jié)主要輻射表面及棱面上，其濃度均勻，且該涂層中熒光粉濃度占容積的330%。其中，該聚合涂層的濃度為60~120^m。其中，該聚合涂層中的聚合物系采用熱固性聚合物，其組成中含有環(huán)氧基-C-O-C-或硅氧烷基-Si-O-C-，其的分子質(zhì)量為1000025000碳單位，聚合度為200~500。其中，該藍(lán)光二極管采用源于聚碳酸酯的一鏡蓋用于光輸出，一圓錐反光器及該光致聚合涂層間的空間中填充有透光聚合物，所形成聚合涂層的折射率為1.45<n〇1.58。其中，當(dāng)供給電功率時(shí)，該藍(lán)光二極管將輻射暖白光輻射，其色溫為T^4500K，對(duì)于開角26=15°，光強(qiáng)度為400cd，對(duì)于功率1W，發(fā)光效率超過1001m/W，對(duì)于功率超過7W，發(fā)光效率超過60lm/W。實(shí)施方式首先，本發(fā)明的目的在于消除上述白光半導(dǎo)體光源及熒光粉的缺點(diǎn)。為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，本發(fā)明提出一種金屬氧化物和非金屬氧化物基質(zhì)熒光粉，該熒光粉被鈰激化，其特征在于，上述熒光粉為兩種化合物的固溶體，其中第一種化學(xué)計(jì)量公式(1-x)(2Ln)3Ah〇12，第二種化學(xué)計(jì)量公式xMe、Mem2Si30n。在此情況下，Ln=Y及/或Gd及/或Lu及/或Ce及/或Yb及/或Pr及/或Sm，Me"=Mg及/或Ca及/或Sr及/或Ba，MeIU=In及/或Ga及/或Sc，0.0001^x^0.2，這時(shí)所形成固溶體具有立方晶系和Ia3d構(gòu)造組，其晶格參數(shù)為當(dāng)MeI(二Mg時(shí)，其晶格參數(shù)為12.0A，當(dāng)Me"^Mg時(shí)，其晶格參數(shù)為a〉12.0A。其中，該熒光粉可被至少兩種激化劑激化，該兩種激化劑可源于Ln=Ce及/或Yb及/或Pr及/或Sm，該熒光粉可在500~700nm區(qū)間輻射，其輻射光譜最大值位于520590nm的光譜次能帶。其中，該熒光粉與源于InGaN的半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)相組合，其中該異質(zhì)結(jié)主要輻射短波藍(lán)光，其表面覆蓋該均勻濃度的熒光粉涂層，該熒光粉粉末均勻分布于該異質(zhì)結(jié)表面所形成的聚合涂層容積中。其中，以下元素形成該熒光粉的陽離子晶格，這些元素源于組合2Ln=Y及/或Gd及/或Lu，該熒光粉基質(zhì)中這些元素濃度為[Y]二3y、[Gd]=3z、[Ln]=3p，在此情況下23y+3z+3p=3-x，其中0.6^y^0.79，0.01^z^0.05。該熒光粉進(jìn)一步含有激化劑，該激化劑源于Ce及/或Yb及/或Pr及/或Sm，其中該激化劑含量如下0.005$[Ce]^0.1、0.0001^[Yb]^0.001、0.0001^[Pr]^0.01及0.0001^[Sm]^0.01，同時(shí)可使輻射光譜最大值半波寬從112125nm。其中，該熒光粉的輻射光譜起始于112nm的情況是組成中加入一對(duì)激化劑，該激化劑源于Ce+Yb或Ce+Pr或Yb+Pr，輻射光譜起始于125nm的情況為加入全部六種激化劑。其中，當(dāng)化學(xué)計(jì)量指數(shù)"x"為0.005^x^0.01時(shí)，其發(fā)光色坐標(biāo)值為2(x+y)^0.86，當(dāng)化學(xué)計(jì)量指數(shù)為0.01^x^0.05時(shí)，其發(fā)光色坐標(biāo)值為S(x+y)〉0.90。其中，該熒光粉的具體組成為Y2."Gd(M5Ceo.(H9Ybo.00,Mg。.。3Sio.。3Lu。.Q2012，在橙黃光譜區(qū)域輻射，其光譜最大值波長為A二568nm，主要波長為A=575nm，輻射色坐標(biāo)為x=0.41，y=0.48。其中，該熒光粉的具體組成為Y2.96Ceo.,Pr。.。(nMg。.2Sio.l2Sc。,。4〇12，在A=574nm的橙黃光譜區(qū)域輻射，主要波長為入二580nm，輻射色坐標(biāo)為x』.4，y=0.51。其中，該熒光粉的具體組成為Y2.6Gdo.02Luo.06Ceo.019Dyo.001Cao.3Gao.2Al45Sio.3O12，在入二576nm的橙黃光譜區(qū)域輻射，主要波長為入=582nm，輻射色坐標(biāo)為x=0.445，y=0.538。其中，該熒光粉粉末具有類橢圓形態(tài)，在此情況下，外切直徑超過輻射于它的光譜最大值波長10~2012倍，這時(shí)當(dāng)該熒光粉分散關(guān)系中線直徑為d5。二4土0.5Wm日寸，平均直徑為dcP=6±0.5"m，直徑d"^18tim。以下將闡釋本發(fā)明的熒光粉的物理-化學(xué)實(shí)質(zhì)。首先指出，所存在的YAG類型熒光粉為替代性固溶體。這樣，在這些源于Y3A15〇12的材料中溶解了約25%的GchAl5〇12。在這種材料中形成了Ce"發(fā)光中心，Ce"部分代替熒光粉基質(zhì)中的Y+3。這兩個(gè)過程以公式形式記錄為(Y"-yGdxCey)3Al5〇12。然而，在這一固溶體公式中存在相同化合價(jià)的元素，這是因?yàn)獒愲x子、釓離子、和鈰離子化合價(jià)相同。所替代的￥+3具有同其它離子非常接近的離子半徑。即Y"離子半徑為0.97A，釓離子半徑為0.95A,鈰離子Ce"半徑為1.04A。相同的化合價(jià)以及相近的幾何尺寸就能創(chuàng)造均勻固溶體。然而，在所觀察的YAG系統(tǒng)中，這些固溶體所存在的替代離子溶度范圍不寬。對(duì)于Gd+3，正如上面所指出那樣，均勻溶解度范圍被認(rèn)為是25~30%原子分率，這時(shí)對(duì)于Ce+3，這個(gè)值不超過5~6%。在YAG系統(tǒng)中提出所謂異式固溶體用以代替均勻固溶體，異式固溶體由不同公式的化合物相結(jié)合，這些化合物由不同化合價(jià)與基本離子呈一定比例的離子組成。以下將指出本發(fā)明的熒光粉的重要細(xì)目關(guān)于熒光粉的文獻(xiàn)中通常僅僅提到熒光粉的化學(xué)計(jì)量公式Y(jié)AG-Y3A15〇12或(Y2Cb》.5(A203)25。然而對(duì)于固體而言，準(zhǔn)確地保持化學(xué)計(jì)量，也就是說，對(duì)于氧化物Y203和A2Cb其比值為1.5:2.5=0.6，這是極為少見的現(xiàn)象而且實(shí)際上可以排除于定則之外。我們?cè)诿绹鴮＠暾?qǐng)案(US20050088077Al)中曾指13出這種不對(duì)應(yīng)性并對(duì)這種化合物提出了新的更為精確的形式(Y卜x-y-z-q-pGdxDyyYbzErqCep)。(Al"普kGanScmlnk)e〇12，其中a=2.97~3.02，P=4.985.02。從這種記錄中可以明顯看到，源于陽離子和陰離子晶格的氧化物比值實(shí)際上不等于0.6，而是在寬范圍內(nèi)變化。當(dāng)考慮所有可能的化學(xué)計(jì)量公式時(shí)，必須指出這一問題的以下復(fù)雜情況，這些公式中包括石榴石構(gòu)造化合物。以下將引用一些已知的石榴石構(gòu)造化合物的目錄。這一目錄將提及釔鋁石榴石，或更確切說是稀土元素鋁石榴石。I(2Ln)3(Al，Ga)5Ch2，其中2Ln通常理解為2(Y+Gd+Lu+Ce)。II第二種為我們所采用的本發(fā)明的"非化學(xué)計(jì)量稀土-釔石榴石"(Y"-y-z-q-pGcLDyyYbzErqCep)a(Al"-m-kGanScrJnk)/3Ch2，其中a=2.97~3.02，P=4.985.02。該公式指出了"對(duì)于高溫含氧化合物"化學(xué)計(jì)量概念的相對(duì)性。III第三種為源自人類衣冠文物發(fā)端的已知自然石榴石礦物公式Me"3MeMeOn。如果在這個(gè)公式中Me"位置為Mg"或Ca+2，Me"'為Al+3，Me"為Si+4，那么可得出自然界中非常著名的礦物"鈣鋁石"。當(dāng)這種材料組成中加入Fe"或Mn+2時(shí)，通常其自身具有淡紅色調(diào)。Me"也可為Ca"或Sr+2。IV第四種為合成石榴石(2Ln)3(Me"MeW)s0！2的一種變化類型，其中等量原子的Mg"和Si+4代替了人工礦物中的三價(jià)Al"作用。對(duì)于這種石榴石，其閘極14格參數(shù)同標(biāo)準(zhǔn)值相比較時(shí)的特點(diǎn)是減小，即d^12A。V第五種為類石榴石化合物Me12Me"2LnmMev3〇12。很快我們可發(fā)現(xiàn)，公式組成中有20個(gè)原子，然而它們?cè)从谥芷谙到y(tǒng)中五個(gè)不同的族，其中包括第I族和第V族，上面所提及的第一種到第四種公式中不包括這兩個(gè)族。在這里元素組合也不同尋常Li及/或Na、Mg及/或Ca與稀土族元素(Lnm)以及VB族元素離子V"及/或Nb"及/或Ta"結(jié)合為一個(gè)構(gòu)造。VI第六種公式中加入I、VI和VI族元素Me、TeVIFe〇12，對(duì)于這些化合物，固定閘極格為dH12.1A。VII在其它作用能級(jí)上構(gòu)建了Me"3MeMe、Ch2晶格，其中Me"=Mg+2、Ca"或Sr+2，形成了亞碲石榴石，在石榴石中配位數(shù)Ka=4的Me"a的位置被Zn"占據(jù)并得到化學(xué)計(jì)量公式Mg3Te2Zn3012。在此情況下甚至不能說構(gòu)成公式的元素具有相似性它們不同于Al或Ga，與鋅離子也有很大的區(qū)別。Vffl這種公式可以表述如下Me、Me、Me13〇12，當(dāng)加入相同化合價(jià)元素Me、Li、MeVI=Te+6、Mev=Bi+3時(shí)，能夠記錄為不同尋常的石榴石公式Li3Bi3Te2〇12。IX在第九種公式即Me、Ln,MeV2Me"a30!2中，我們重新發(fā)現(xiàn)了稀土族元素，當(dāng)Me"二Ca"、Lnra=Y、Mev=Sb、Me"a=Zn時(shí)能夠得到化合物CaY2Sb2Zn3〇12，這種化合物類似于一些自然石榴石礦物。X在公式Lnm3TeVI2Li3〇12中能發(fā)現(xiàn)所加入的稀土族元素Lnra，其中小尺寸Te"具有配位數(shù)Ka二6，此時(shí)Ln"'為Ka=8。15XI人工構(gòu)造的Ln(Me,Me"50]2，當(dāng)加入等分子元素時(shí)，即MeV'^Co",Me^Ge，得出化學(xué)計(jì)量公式2(Ln)3C02.5Ge2.5C)12。XII對(duì)于第十二種公式系列形式為Me1iMe、MeV2〇12，當(dāng)公式變成含砷化合物時(shí)，具有足夠低的熔點(diǎn)T熔—800°C。一些作者認(rèn)為，簡易石榴石構(gòu)造可以"中繼傳輸"(即增加一倍)，因而構(gòu)造中有40個(gè)原子。XIII有一種變化類型援引自第十三序列LnMe114Me",Me、02"它可以變化為LruMg^a^isCb"XIV這時(shí)第十四種公式Ln6(Me"Me1、()024可以被認(rèn)為是合成石榴石IV的"副本"，當(dāng)加入傳統(tǒng)取代元素Ln二Y、Me"=Ca+2、MeIV=Si+H公式變成Y6Mg5Si5〇24。XV最后在我們目錄中的公式為(SLn》MeMe13〇12，當(dāng)合成時(shí)，公式變成化合物Nd3W2Li3012，這種化合物同YAG的相似性已經(jīng)極不明顯。無疑地，這份目錄中沒有包括這些公式即2被尺寸相近的元素所替代，譬如F"或N—3。然而這種所援引的不完整目錄仍指出了下列石榴石構(gòu)造化合物的特點(diǎn)i.它們可以由周期系統(tǒng)所有族元素形成(不僅是m族，如YAG中的情況)；2.單位晶胞中元素含量相同時(shí)表現(xiàn)出石榴石非化學(xué)計(jì)量性；3.在所謂陽離子的子系統(tǒng)中能夠非常透徹深入研究不同配位數(shù)Ka=6及4的變化。所有這些相同構(gòu)造化合物的性能各異。譬如說，從熔點(diǎn)分析數(shù)據(jù)中可以得出結(jié)論Y3A15〇12，T<2400°C;Na3Te2Ga2〇12，70CTC;CaGd3Sb2En3〇12，T=1250。C;Tb3Ah〇12，T二2200。C等。無疑地，甚至當(dāng)激化劑相同時(shí)，如Ce+3，石榴石系列化合物發(fā)光活性也將不同。此外，由IIA族元素構(gòu)成的類石榴石化合物容易被其它激化劑激化，譬如Eu+2、Bi+3、Sm+2、Pr"等。從所列舉的公式可以得出一個(gè)結(jié)論，置于一個(gè)合法公式之下，僅化學(xué)組成不同的化合物是不能被授權(quán)的。因而我們對(duì)類石榴石化合物給出廣義的術(shù)語解釋以便清楚區(qū)分，這源于何種性能相近的石榴石能構(gòu)成異式固溶體。在致力于本發(fā)明的工作過程中我們指出，當(dāng)兩種類石榴石化合物2(Ln)3AlsO2及Me"3Me,Si3Ch2相結(jié)合時(shí)為最佳條件，這兩種化合物具有相近的晶格參數(shù)，并且由能夠進(jìn)行不同化合價(jià)替代的離子所組成。這些替代過程按示意圖進(jìn)行(Y丫))+Me11—(Yy")+(Me1、)+Y°氣(A1a))5+S"—(AUl)5-m(SCA)。m(AU')5-n+Si—(SiAl)。n+Al氣(Me"Y)'+(S"))°:Yy。+A1a!°當(dāng)[Y]x及[Al]n被其它離子所代替時(shí)，要求最小電荷補(bǔ)償，這些離子源于Me":Mg"及/或Ca"及/或Sr"及/或Ba及/或SiIV。實(shí)際上，Y"和Ca+2離子半徑非常接近ty二0.97A，tCa=1.04A。S廣與A1"相比,其離子半徑更小，tsi=o.48A，tA1=0.57A。因而這種替代性固溶體很容易構(gòu)成，因?yàn)楫?dāng)熒光粉進(jìn)行合成時(shí)，加入其中的組分具有足夠高熔點(diǎn)并且沒有經(jīng)過相變。如果對(duì)于丫2〇3熔點(diǎn)為T格二2400。C，那么替代它的MgO的熔點(diǎn)為T佑二2800。C，CaO為T裕^2600。C等，此時(shí)Al2〇3為T'培=2400°C，相應(yīng)的Sc203為Tm=2700°C。根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)，YAG(類質(zhì))同晶容量對(duì)于石榴石(MeNMe,Me'\'3〇12)的比值約為x二0.2摩爾分率。這個(gè)值確定了異式固溶體2(Ln)kMe"3yMem2xAl"Si3xOn中化學(xué)計(jì)量公式中的X值上限。這一限度為本發(fā)明所指出的"x二0.2"。應(yīng)當(dāng)指出，在本發(fā)明的專利說明書中并未揭露石榴石構(gòu)造中(Me113Mem2Me'v3〇12)石榴石((2Ln)3(Al，Ga)5〇12)的溶解度。隨著熒光粉研制技術(shù)中這一重要方向的發(fā)展，這種溶解度將得到研究。正如以上所指出，本發(fā)明所提出的石榴石構(gòu)造固溶體具有閘極格參數(shù)12A，這是與構(gòu)成固溶體的離子系列幾何尺寸減小有關(guān)，譬如Si"小于Ar3。Mg"部分代替Al"及Y+3，同樣具有不大的離子半徑tMg=0.56A。這種晶格收縮將導(dǎo)致非常重要的結(jié)果。以下將列舉這些特點(diǎn)l.石榴石晶格參數(shù)減小使其重力密度增加；2.晶格中Ai"代替更多電荷的sr4將導(dǎo)致晶體內(nèi)部靜電場(chǎng)力增大；3.晶格中二價(jià)Mg+2、Ca+2、Sr+2代替Y"，同時(shí)能導(dǎo)致晶體內(nèi)部靜電場(chǎng)力減小，另一方面，引起石榴石固溶體晶格中靜電場(chǎng)應(yīng)力梯度增大。石榴石固溶體晶格中所具有的這些非常重要的電場(chǎng)重新分發(fā)特點(diǎn)能夠?qū)椛?激化)離子性質(zhì)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性影響。靜電場(chǎng)力增大以及電場(chǎng)應(yīng)力增長能導(dǎo)致石榴石晶格中主要激化離子Ce"發(fā)射率提升。同時(shí)這種Ce+3輻射光譜參數(shù)能發(fā)生變化。這些變化可能與主要光譜最大值向短波或長波光譜區(qū)域的位移有關(guān)。同時(shí)輻射光譜曲線半波寬發(fā)生變窄，或相反，即擴(kuò)寬。該熒光粉適合于所有這些表現(xiàn)，其特征在于，它至少被兩種激化劑所激化，該激化劑源于Ln=Ce及/或Yb及/或Pr及/或Sm，該熒光粉在500720nm范圍輻射，輻射光譜最大值位于光譜次能帶，從入二520590nm。在此說明，在創(chuàng)造本發(fā)明的熒光粉時(shí)優(yōu)先使用晶格組成中具有兩種激化離子的組成，也就是說Ce"及Pr+3、Ce"及Yb+3、Ce"及Sm+3。這些離子保證本發(fā)明的熒光粉的輻射光譜在500~740nm的范圍。在熒光粉可見輻射區(qū)域這是很大的寬度。同時(shí)在工作中所提供的熒光粉的主要輻射光譜最大值位移從A=520~530nm的綠色光譜區(qū)域至A=580~585nm的橙黃光譜區(qū)域。已知文獻(xiàn)中尚未記載石榴石發(fā)光類型方面達(dá)到這種光譜最大值的位置變化。這些結(jié)果被以下引用的圖解得以確認(rèn)。于附件1中提供了光譜最大值A(chǔ)^542nm的輻射材料及其所有比色特性曲線。附件2中提供了輻射最大值入P=550nm的輻射材料及其所有的比色特性曲線。附件3中提供了Ap二560nm的光譜輻射最大值的輻射材料及其全部的比色特性曲線。附件4中提供了光譜輻射最大值為AP=567nm的輻射材料及其全部的比色特性曲線。附件5中提供了光譜輻射最大值為入P=569nm的輻射材料及其全部的比色特性曲線。附件6中提供了光譜輻射最大值為人P=609nm的輻射材料。(該值對(duì)于石榴石構(gòu)造熒光粉而言從未在任何地方被公開)本發(fā)明在參考GBlasse的著作文獻(xiàn)[BlasseGLuminescencematerial.AmsterdamSpringer,1994]中發(fā)現(xiàn)，在Gd3Al5a2:Ce類型組成石榴石中可能獲得光譜最大值入p二580nm。對(duì)于精確度必須指出，我們所鑒定的最大值入p二609nm為Pr"熒光粉的結(jié)果。然而這種組成的最大值比主要由添加Ce+3類型的組成更有效，其最大值更咼。于本發(fā)明中同時(shí)指出，創(chuàng)造異式固溶體不僅改變熒光粉發(fā)光光譜，同樣還有它的激發(fā)光譜。實(shí)際上，Ce+3主要激發(fā)帶與電荷轉(zhuǎn)移帶Ce+3-0—2有關(guān)，更確切地是指Ce"電子對(duì)與氧電子對(duì)d-f的作用。這個(gè)穩(wěn)定的組成能發(fā)生能量改變僅通過以下方法l.熒光粉陰離子晶格中創(chuàng)造Al-Ca固溶體，也就是說將化學(xué)計(jì)量公式簡約為Y3(Al，Ga)5012:Ce。在此情況下其結(jié)果是基質(zhì)晶格參數(shù)增長，內(nèi)部靜電場(chǎng)力減小。同時(shí)電荷轉(zhuǎn)移帶Ce"-0—2經(jīng)歷了短波位移；2.熒光粉基質(zhì)中全部或約80%的Y+3由Tb"所代替。這種離子由于離子半徑比Y+3更小，因而更適合于晶場(chǎng)力的增長。這時(shí)電荷轉(zhuǎn)移帶Ce+3-〇—2同樣經(jīng)歷短波位移。激發(fā)光譜中最大值位置位移從入二465~450455nm;3.陽離子晶格組成中加入Lu+3，部分代替約0.25原子分率的基本陽離子Yb"。對(duì)于Lu+3其特征為離子半徑最小，為ru=0.8lA。晶格中這種基本陽離子尺寸實(shí)質(zhì)性減小也伴隨著激發(fā)帶短波位移至A^440nrn;4.本發(fā)明提出的不同化合價(jià)的替代Al—MgA1+Si°^同樣適合電荷轉(zhuǎn)移帶位移，然而對(duì)于A口480nm已向長波區(qū)域；5.已知的早期所采用的方法，即部分Y"替代等尺寸Gd"能確定激發(fā)光譜長波界線為入=475~485nm。在本發(fā)明的熒光粉中運(yùn)用這些機(jī)構(gòu)，其特征在于所形成元素陰離子晶格源于SLr^Y及/或Gd及/或Lu，它們?cè)跓晒夥刍|(zhì)中為下列濃度[Y]二3y、[Gd]=3z、20[Ln]二3p，在此情況下23y+3z+3p=3-x，其中0.6^y^0.79，0.01^z^0.05。從上述的說明概括中得出結(jié)論，起替代作用的陽離子Y+3的原子分率實(shí)質(zhì)性區(qū)別于其它離子，從0.3原子分率的Gd"到0.05原子分率的Lu+3。這是重要的情形，由于所加入的氧化物L(fēng)u2Cb價(jià)格昂貴，因而實(shí)質(zhì)性提升熒光粉成本。熒光粉輻射光譜由附件1的例證得出結(jié)論為高斯曲線，在自身基礎(chǔ)中具有一些不對(duì)稱性。這種曲線具有參數(shù)，其被稱為光譜曲線半波寬A。.5。這種輻射光譜曲線對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)熒光粉通常為△120nm。這一數(shù)值頗大，因而具有實(shí)質(zhì)性缺點(diǎn)，其中包括輻射流明當(dāng)量值Ql減小。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)熒光粉Y3Al5〇12:Ce，△。.s二122nm，1m/W。如果光譜變寬，那么流明當(dāng)量值平均降至Ql二290lm/W，甚至達(dá)到Ql=265lm/W。我們可確定，本發(fā)明的異式固溶體架構(gòu)能實(shí)質(zhì)性縮減高斯曲線，使其達(dá)到△。.5=112nm(請(qǐng)參照附件2)。當(dāng)熒光粉組成中加入激化離子Ce+3、Yb"時(shí)能觀察到這個(gè)值。這時(shí)Ql達(dá)到創(chuàng)記錄的值Ql二3901m/W。如果使用其它本發(fā)明的一對(duì)激化劑譬如Ce+3+Pr+3或Ce+3+Sm+3，那么能達(dá)到△。5二123nm，同時(shí)流明當(dāng)量值保持在Ql=340lm/W的水準(zhǔn)。所有四種激化劑Ce+3+Yb+3+Pr+3+Sm+3同時(shí)存在能達(dá)到△q.5二125nm，同時(shí)伴隨Ql值降低為Ql=3201m/W。下面將指出半波寬增大具有正面，因?yàn)檫@時(shí)被稱為演色系數(shù)Ra的顏色傳輸系數(shù)增大。在本發(fā)明的熒光粉中這些實(shí)質(zhì)性優(yōu)越性得以實(shí)現(xiàn)，其特征在于，源于Ce及/或Yb及/或Pr及/或Sm組合的激化劑濃度在上述材料21(即熒光粉)基質(zhì)中含量為0.005^[Ce]^0.1、0.0001互[Yb]^0.001、0.0001^〖Pr]^0.01以及0.0001^[Sm]^0.01。當(dāng)加入一對(duì)激化劑組合Ce+Yb或Ce+Pr或Yb+Pr時(shí)，輻射光譜最大值半波寬起始△入。.5二112nm，當(dāng)組成中加入全部四種激化劑，達(dá)到AA=125nm。發(fā)光光譜變化同樣決定本發(fā)明的熒光粉輻射時(shí)的比色特性曲線變化。這是極其重要的問題。這與獲取暖白光所需要的色坐標(biāo)x，y變化相聯(lián)系。于是，當(dāng)自然白光色坐標(biāo)值x=0.37~0.39，y=0.41~0.43時(shí)，對(duì)于暖白色再現(xiàn)可能性，必須達(dá)到x=0.40~0.41，y二0.400.44。正如已指出的，這些色坐標(biāo)值很難在標(biāo)準(zhǔn)Y3Al5〇2:Ce組成中再現(xiàn)。本發(fā)明所提出的異式固溶體構(gòu)造原理能通過對(duì)積分固溶體的化學(xué)計(jì)量系數(shù)x變分的模式來解決這一復(fù)雜問題(l-x)(SLn)3Al5〇12以及xMe、Me1112Si3〇12。同時(shí)色坐標(biāo)能在寬區(qū)間變化，從x二0.360.42，y=0.390.52。本發(fā)明的熒光粉的這一不同尋常優(yōu)越性在組成中得以實(shí)現(xiàn)，其特征在于，發(fā)光色坐標(biāo)總和2(x+y)^0.86，這時(shí)化學(xué)計(jì)量指數(shù)"x"為0.005^x^0.01，當(dāng)上述色坐標(biāo)總數(shù)2:(x+y)〉0.90時(shí)，化學(xué)計(jì)量指數(shù)為0,01^x^0.05。正如本發(fā)明所指出的，這些色坐標(biāo)值既在科學(xué)論著中，也在已知專利中至今從未公開。本發(fā)明的熒光粉制備方法的實(shí)現(xiàn)途徑有賴于標(biāo)準(zhǔn)固相合成方案或運(yùn)用合成"溶膠體"。制備大量熒光粉時(shí)更適于運(yùn)用固相合成，這時(shí)對(duì)于制備獨(dú)特實(shí)驗(yàn)樣品更簡便的方法是使其達(dá)到指定參數(shù)再現(xiàn)，同時(shí)使用凝膠工藝。本發(fā)明引用以下實(shí)例作為示例，將必要數(shù)量的初始稀土族元素氧化物溶解于乙酸，譬如Y2〇3L375M(摩爾)；GchCb0.075M;Ce2〇30.005M;Yb2〇30.0005M;以及Lu2〇30.01M在加熱條件下向所制備混合液中加入凝膠體，溶膠源于4.94摩爾Al(NCh)3，沉淀于10%NH4〇H溶液中。對(duì)于凝膠體，在A1(N〇3)3基礎(chǔ)上添加0.03摩爾Si(〇C2H5)4，制備出NH40H沉淀。在凝膠體中加入0.03摩爾Mg(0H)2，制備出源于Mg(0H)2的垸基胺溶液沉淀。此后加熱10小時(shí)，T=80°C，所制備的凝膠體脫水并進(jìn)行熱處理。熱處理在弱還原氣壓下進(jìn)行，為離解NH3或H2:N2混合氣(1:99)，或(CO+C02)混合氣。熱處理持續(xù)時(shí)間為10~40小時(shí)，最高溫度達(dá)到1600°C。熱處理后所制備產(chǎn)物用稀釋后的熱鹽酸浸析堿分，此后在產(chǎn)物粉末表面涂上ZnOxSi02薄膜，濃度不超過5070nm。這種薄膜能防止本發(fā)明的熒光粉粉末發(fā)生粘合或聚集作用。本發(fā)明的熒光粉也具有這些優(yōu)越性，其特征在于其材料具有具體組成Y2.96Ceo.。29Pro.。。iMgQ,i2Si。.i2Sc。.。4Oi2并在入^574nm的光譜橙黃區(qū)域輻射，主要波長為入二580nm，輻射色坐標(biāo)為x=0.44，y二0.51。對(duì)于這種熒光粉，被Ce"激化的色坐標(biāo)值x=0.44的石榴石組成完全不同尋常，熒光粉準(zhǔn)確適合于入二570575nm的橙色輻射，其主要輻射波長在574~580nm波長的區(qū)域位移。用這種熒光粉能順利進(jìn)行藍(lán)色I(xiàn)nGaN異質(zhì)結(jié)上暖白光再現(xiàn)，其色溫低于4000K。這種發(fā)光對(duì)于眼睛很愜意，并具有高效率，在單件發(fā)光二極管中超過1001m/W，關(guān)于這一點(diǎn)將在下面詳細(xì)闡明。本發(fā)明的熒光粉具有高效率參數(shù)，其特征在于其材料具有具體組成為Y2.6Gd().02Luo.o6Ceo.o19Dyo.oo1Cao.3Gao.2Al45Sio.3C)12，在入二576nm的橙黃光譜區(qū)域輻射，主要波長入二582nm，輻射色坐標(biāo)為x二0.445，y二0.538。所引用的熒光粉的重要性不僅在于自身橙黃發(fā)光特點(diǎn)，而且它的余輝持續(xù)時(shí)間很短，為85ns，采用本發(fā)明的材料對(duì)于光纖電纜訊息傳輸?shù)墓鈱W(xué)儀器具有重要意義。上述熒光粉粉末具有深橙黃色澤，保證非常強(qiáng)烈吸收源于InGa氮化物半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)發(fā)生的第一級(jí)短波輕微漏光。這種熒光粉粉末的深色澤有助于源于熒光粉以及聚合粘合劑的發(fā)光轉(zhuǎn)換涂層制作成為足夠的薄層。這對(duì)于組件尤為重要，組件中發(fā)光轉(zhuǎn)換涂層不僅存在于異質(zhì)結(jié)主要輻射平面，同樣存在于棱面，從異質(zhì)結(jié)的光分率可以提升25~50%。本發(fā)明的熒光粉具有這種實(shí)質(zhì)性優(yōu)越性，其特征在于其材料與源于InGaN半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)相結(jié)合，其中異質(zhì)結(jié)輻射短波光主要是藍(lán)光，異質(zhì)結(jié)表面覆蓋濃度均勻的上述熒光粉層，熒光粉粉末均勻分布于異質(zhì)結(jié)表面所形成的聚合涂層容積中。本發(fā)明的熒光粉的另__^重要特點(diǎn)、是粒度測(cè)定成分。關(guān)于這個(gè)參數(shù)，迄今為止研究人員和工程師尚未統(tǒng)一觀點(diǎn)。在最初的研究中認(rèn)為，最佳熒光粉粉末尺寸近似于dcP=l~1.5wm。有人認(rèn)為，這種粉末非常強(qiáng)烈地產(chǎn)生光漫射，因24而在發(fā)光二極管中將不會(huì)觀察到所謂的"熱"斑。這一效應(yīng)與具有很明亮藍(lán)光光斑的發(fā)光二極管的光學(xué)焦點(diǎn)的形成相聯(lián)系。這種藍(lán)光光斑出現(xiàn)的原因在于通過觀測(cè)屏上發(fā)光二極管光學(xué)轉(zhuǎn)移的直接光傳輸。實(shí)際上，使用細(xì)散熒光粉粉末能在此情況下排除"熱"斑現(xiàn)象。然而在之后的實(shí)驗(yàn)中確定，同大分散和中等分散的熒光粉粉末相比較，細(xì)散熒光粉粉末具有實(shí)質(zhì)性小的輻射量子輸出。然而大或中等尺寸熒光粉不能創(chuàng)造源于熒光粉粉末的堅(jiān)密的覆蓋力大的涂層，因?yàn)樗鼈兙哂胁黄秸谋砻娌⑶夷s性能差。于本發(fā)明中指出，橢圓形或類橢圓形熒光粉粉末為最佳，這種熒光粉保證在沒有外部壓力施加的情況下其粉末具有很高的密疊性。根據(jù)比容參數(shù)對(duì)于這些特性進(jìn)行控制。本發(fā)明為之深入研究的熒光粉比容值為V二3.63.8g/cm3，當(dāng)本發(fā)明的材料密度p=5.2~5.4g/cm3時(shí)，單晶密度為68~73%。這些資料指出本發(fā)明的熒光粉具有很高的密疊性，同樣也確立了達(dá)到熒光粉高光技術(shù)參數(shù)的可能性。本發(fā)明的熒光粉粉末的幾何尺寸應(yīng)當(dāng)同輻射于它的光波波長具有一定形式的對(duì)比關(guān)系。這樣，對(duì)于更大尺寸的粉末可以部分吸收容積中對(duì)它的輻射，這時(shí)小尺寸粉末適合于粉末與粉末之間轉(zhuǎn)換過程中光損耗的增大。本發(fā)明的熒光粉的特征在于其材料粉末具有橢圓形狀，在此情況下，外切直徑大于輻射于它的光波的光譜最大值波長達(dá)10~20倍，這時(shí)它們分散比例中線直徑為d5f4土0.5wm，平均直徑為dep二6土0.5"m，直徑d"^18Pm。25本發(fā)明還指出中等-分散熒光粉的一個(gè)非常重要的特性。熒光粉粉末透光，它們透射作用于它的輻射，部分吸收這種輻射并且同時(shí)發(fā)光。本發(fā)明的熒光粉粉末色調(diào)決定了熒光粉中存在激化劑譬如Ce+3、Sm+3、Yb+3、Pr+3并具有略帶黃色的橙色色調(diào)。在粉末層上很難精確確定作用于粉末的輻射吸收系數(shù)，然而從附件1及附件6的比較中得出結(jié)論異質(zhì)結(jié)(左峰值從入二463nm)和熒光粉(右峰值從入二569nm)的輻射最大值比例關(guān)系變化為1:31:5.5。因而，附件6中熒光粉對(duì)于藍(lán)光的吸收比附件1中描述的熒光粉高出1.83倍。吸收增大是本發(fā)明的熒光粉很重要的優(yōu)越性，這一優(yōu)越性在使用這些材料的發(fā)光二極管中得以體現(xiàn)。發(fā)光二極管即按傳統(tǒng)示意圖完成配置，此時(shí)異質(zhì)結(jié)背部平面同晶體支架平面接近。異質(zhì)結(jié)正面及其側(cè)面與聚合發(fā)光轉(zhuǎn)換涂層進(jìn)行光學(xué)接觸，其中發(fā)光轉(zhuǎn)換涂層容積中分布著熒光粉粉末。為了保證均勻白光或暖白光沒有發(fā)生畸變和產(chǎn)生陰影，發(fā)光轉(zhuǎn)換涂層應(yīng)當(dāng)在異質(zhì)結(jié)輻射平面的正面和側(cè)面保持一致。我們可確定，對(duì)于中等分散熒光粉，其粉末具有中線直徑d5Q=4±0.5Pm，熒光粉層幾何濃度最佳為60~120pm;對(duì)于獲取高光學(xué)技術(shù)參數(shù)值，最佳濃度為L—80um。同時(shí)本發(fā)明還指出，發(fā)光轉(zhuǎn)換聚合物容積中熒光粉濃度為3~30%，這一參數(shù)最佳值為1216%。各種LED制造者使用用于形成發(fā)光轉(zhuǎn)換涂層的各種化學(xué)成分和聚合度的聚合物。于本發(fā)明中即進(jìn)行了聚合材料選擇方面的增補(bǔ)工作。材料聚合作用速度、對(duì)于聚合作用過程進(jìn)行的溫度運(yùn)用必要性、所使用聚合物的粘度是選擇的準(zhǔn)則。除了這些物理-化學(xué)特性之外，聚合物還應(yīng)當(dāng)具有足夠的高折射率，以便確定源于組件的光輸出的疏密度。聚合物物理-力學(xué)特性也極其重要，譬如熱膨脹系數(shù)和受溫度影響時(shí)的剪應(yīng)力。此外本發(fā)明還提供一種藍(lán)光二極管，其系源于InGaN半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)的基礎(chǔ)上，該異質(zhì)結(jié)上涂有一聚合涂層(圖未示)，該涂層中填充有組成如上所述的熒光粉粉末，其特征在于該聚合涂層位于該異質(zhì)結(jié)主要輻射表面及棱面上，其濃度均勻，且該涂層中熒光粉濃度占容積的3~30%。其中，該聚合涂層的濃度為60120um。其中，該聚合涂層中的聚合物系采用熱固性聚合物，其組成中含有環(huán)氧基-C-O-C-或硅氧烷基-Si-O-C-，其分子質(zhì)量為10000~25000碳單位，聚合度為200~500。其中，其采用源于聚碳酸酯的一鏡蓋用于光輸出，一圓錐反光器及該光致聚合涂層間的空間中填充有透光聚合物，所形成聚合涂層的折射率為1.45<n^l.58。其中，當(dāng)供給電功率時(shí)，該藍(lán)光二極管將輻射暖白光輻射，其色溫為T^4500K，對(duì)于開角29=15°，光強(qiáng)度為400cd，對(duì)于功率1W，發(fā)光效率超過1001m/W，對(duì)于功率超過7W，發(fā)光效率超過60lm/W。本發(fā)明的說明書中指出，兩組熱凝聚合物最適合于所有要求，其中第一組源于環(huán)氧樹脂聚合物，第二組源于硅氧烷橡膠。在環(huán)氧樹脂聚合物組成中包括環(huán)氧基-C-0—C-，這種基團(tuán)由于組成中存在氧原子，因此其特征為高折射率1.55。在第二組中包括所謂的硅氧垸橡膠，其組成中具有-Si-O-C類型的鍵。這些聚合物為液態(tài)-流動(dòng)狀態(tài)，同時(shí)當(dāng)發(fā)光二極管供給頗大的電功率時(shí)沒有造成過大的機(jī)械應(yīng)力。這些所使用聚合物的優(yōu)越性包括我們所使用的發(fā)光二極管中的高折射率以及高光學(xué)透明度，其特征在于聚合物形成發(fā)光轉(zhuǎn)換涂層，所使用的熱凝聚合物其自身組成中含有環(huán)氧基-C-O-C-以及硅氧烷基-Si-O-C-，具有摩爾質(zhì)量從1000025000的碳單位以及聚合度從200~500。源于InGaN的半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)安裝在晶體支架(圖未示)上，支架能由源于透光藍(lán)寶石Al2Cb或?qū)峋wSiC制作而成。它的正面和側(cè)面覆蓋一聚合物發(fā)光轉(zhuǎn)換涂層，該聚合物發(fā)光轉(zhuǎn)換涂層系源于填充有上述本發(fā)明的熒光粉粉末。這些涂層的形成借助于專業(yè)微量測(cè)量器進(jìn)行，從微量測(cè)量器上在異質(zhì)結(jié)表面精確涂上一定容量的含有本發(fā)明的熒光粉的聚合懸濁液的液滴。同時(shí)異質(zhì)結(jié)借助于專業(yè)微型儀器座進(jìn)行裝配。包含發(fā)光轉(zhuǎn)換涂層的異質(zhì)結(jié)晶體安置于專業(yè)反光器圓錐(圖未示)上，反光器(圖未示)玻璃壁通常覆蓋用于保證高光反射系數(shù)的金層。反光器以及安置于其中的晶體(圖未示)通常提供作為發(fā)光二極管殼體外鏡蓋(圖未示)的光學(xué)透鏡。異質(zhì)結(jié)晶體平面、圓錐反射器以及用于排除附加光損耗的半球鏡蓋內(nèi)表面之間的空間注入聚合物成分，該組成用于制備發(fā)光轉(zhuǎn)換涂層。在本發(fā)明的構(gòu)造中更合適的方法是使用有機(jī)硅橡膠，這種橡膠具有折射率為n=1.50，其近似于聚碳酸酯折射率。這些優(yōu)越性存在于發(fā)光二極管中，其特征在于28為了增大光輸出發(fā)光二極管中使用源于聚碳酸酯的鏡蓋，而鏡蓋、圓錐反射器以及發(fā)光轉(zhuǎn)換涂層之間的空間填充有透光聚合物，這種聚合物形成折射率為1.45<n$1.50的涂層。對(duì)于所裝配的組件確定其參數(shù)。關(guān)于電流輻射光強(qiáng)度lcd，對(duì)于雙開角2e，光通量F，單位為流明，在一定電流情況下，異質(zhì)結(jié)所接通的電流通常為20mA、50mA、100mA、350mA。借助于專業(yè)穩(wěn)定器供給電壓為3.48V。光強(qiáng)度1在專業(yè)光度計(jì)上測(cè)定。為了測(cè)量總光通量，所裝配組件安置于測(cè)光球中心。同時(shí)，在測(cè)光球上采用專業(yè)比色計(jì)測(cè)定發(fā)光色坐標(biāo)x、y，色溫(開爾文溫度)在專業(yè)表格范圍內(nèi)。這些結(jié)果在表1中援引<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>以下指出本發(fā)明的藍(lán)光二極管非常重要的一些參數(shù)，這些參數(shù)值迄今在其它地方從未公開。首先，這種高光強(qiáng)度J(cd)的值為400600cd，這在全世界范圍內(nèi)的文獻(xiàn)中從未出現(xiàn)。對(duì)于創(chuàng)造用于電動(dòng)火車、地下鐵道車等的探照裝置，這些強(qiáng)功率組件非常重要。其次，必須指出裝配好的單件晶狀異質(zhì)結(jié)中總光通量達(dá)到F>4001m。4個(gè)異質(zhì)結(jié)連接在用于創(chuàng)造電功率Fa二5W的光源串聯(lián)電路中。這種光源能代替Pa=50~60W的蓄光燈，同時(shí)創(chuàng)造定向流(雙開角2e=60°)。因而，W-340白-4型發(fā)光二極管裝配能用于居家照明，同時(shí)在使用過程中能營造頗好的舒適度，以及創(chuàng)造實(shí)質(zhì)性的經(jīng)濟(jì)益處。最后，所提出的光源在通過異質(zhì)結(jié)的電流值范圍很大時(shí)，具有高發(fā)光效率。如此，在本發(fā)明中可以得出發(fā)光效率從n=92~105Im/W。所有這些優(yōu)越性在本發(fā)明的藍(lán)光二極管中已達(dá)到，其特征在于當(dāng)供給電功率時(shí)，上述藍(lán)光二極管可輻射暖白光輻射，其色溫為T^4500K，對(duì)于雙開角2e=15°光強(qiáng)度達(dá)到400cd，對(duì)于電功率為1W發(fā)光效率超過1001m/W，對(duì)于總功率超過W:7W，大于901m/W。綜上所述，本發(fā)明的熒光粉及此基體的藍(lán)光二極管具有所制備的熒光粉具有擴(kuò)大輻射光譜至橙黃次能帶，其可創(chuàng)造非常高效的熒光粉，電磁波譜向更暖色調(diào)轉(zhuǎn)移時(shí)其量子效率不減??；溫度范圍超過100°C時(shí)，熒光粉發(fā)光熱穩(wěn)定性提升；以及具有更高的顏色傳輸系數(shù)，即所謂的演色系數(shù)Ra等優(yōu)點(diǎn)，因此，確可改善已知熒光粉及此基體的藍(lán)光二極管的缺點(diǎn)。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作少許的更動(dòng)與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。圖式簡單說明附圖1中提供了光譜最大值入p-542nm的輻射材料及其所有的比色特性曲線，其中光譜分布(SpectralDistribution)和CIE1931色品圖(ChromaticityDiagram)由SPR-920D熒光粉光色參數(shù)綜合分析系統(tǒng)(由浙江大學(xué)三色儀器有限公司研制)測(cè)得，所得熒光粉光色參數(shù)分析測(cè)試報(bào)告(SpectroradiometricAnalysisReportforPhosphor)如下產(chǎn)品名稱Product:Y-331-1-al-1520c-465nm-20ma制造商Manufacturer:客戶名稱Client:樣品編號(hào)SampleNo.:測(cè)試日期Date:2007年1月30日測(cè)試人員TestedBy:審核人員ReviewedBy:測(cè)試條件TestCondition測(cè)試溫度Temperature:°C相對(duì)濕度RH:%參考增益Ref.Gain:64光譜增益Spe.Gain:8光譜范圍SpectrumRange:380-780nm采樣間隔ScanStep:5nm光色參數(shù)SpectroradiometricParameters色品坐標(biāo)ChromaticityCoordinates:x=0.3681y=0.4637u=0.1881v=0.3554相關(guān)色溫CorrelatedColorTemperature:4718K亮度Brightness:28430.5參照白光ReferenceWhite:C光源峰值波長PeakWavelength:541.4nm主波長DominantWavelength:565nm譜線帶寬Bandwidth:116.8nm色純度Purity:0.5529輻射亮度RadiantBrightness:71.147色比ColorRatio:Kr=37.0%Kg=39.7%Kb=23.4%顯色指數(shù)RenderingIndex:Ra=63.0Rl-53R2=71R3-93R4=51R5=52R6=64R7=81R8=39R9=-83R10=38Rll=45R12-19R13-59R14=95R15=40附圖2中提供了光譜最大值Xp=550nm的輻射材料及其所有的比色特性曲線，其中光譜分布(SpectralDistribution)和CIE1931色品圖(ChromaticityDiagram)由SPR-920D熒光粉光色參數(shù)綜合分析系統(tǒng)(由浙江大學(xué)三色儀器有限公司研制)測(cè)得，所得熒光粉光色參數(shù)分析測(cè)試報(bào)告(SpectroradiometricAnalysisReportforPhosphor)如下產(chǎn)品名稱Product:Y-360-l-al-1520c-465nm-20ma制造商Manufacturer:客戶名稱Client:樣品編號(hào)SampleNo.:測(cè)試日期Date:2007年2月2日測(cè)試人員TestedBy:審核人員ReviewedBy:測(cè)試條件TestCondition測(cè)試溫度Temperature:°p相對(duì)濕度RH:%參考增益Ref.Gain:64光譜增益Spe.Gain:8光譜范圍SpectrumRange:380-780nm采樣間隔ScanStep:5nm光色參數(shù)SpectroradiometricParameters色品坐標(biāo)ChromaticityCoordinates:x=0.4234y=0.5065u=0.2057v=0.3692相關(guān)色溫CorrelatedColorTemperature:3877K亮度Brightness:25418.8參照白光ReferenceWhite:C光源峰值波長PeakWavelength:550.0nm主波長DominantWavelength:570nm譜線帶寬Bandwidth:114.0nm色純度Purity:0.8170輻射亮度RadiantBrightness:59.086色比ColorRatio:Kr=46.1%Kg=42.6%Kb=ll,2%顯色指數(shù)ReftderingIndex:Ra=57.7Rl=49R2=65R3=84R4=48R5=46R6-53R7=81R8=37R9--86R10=21Rll-36R12=4R13=53R14=91R15=37附圖3中提供了Xp=560nm的光譜輻射最大值的輻射材料及其全部的比色特性曲線，其中光譜分布(SpectralDistribution)和C正1931色品圖(ChromaticityDiagram)由SPR-920D熒光粉光色參數(shù)綜合分析系統(tǒng)(由浙江大學(xué)三色儀器有限公司研制)測(cè)得，所得熒光粉光色參數(shù)分析測(cè)試報(bào)告(SpectroradiometricAnalysisReportforPhosphor)如下產(chǎn)品名稱Product:Y-62-l-al-1500c-465nm-20ma諱!j造商Manufacturer:客戶名稱Client:樣品編號(hào)SampleNo.:測(cè)試日期Date:2007年1月8日測(cè)試人員TestedBy:審核人員ReviewedBy:測(cè)試條件TestCondition測(cè)試溫度Temperature:°C相對(duì)濕度RH:%參考增益Ref.Gain:64光譜增益Spe.Gain:8光譜范圍SpectrumRange:380-780nm采樣間隔ScanStep:5nm光色參數(shù)SpectroradiometricParameters色品坐標(biāo)ChromaticityCoordinates:x=0.3920y=0.4618u=0.2021v=0.3572相關(guān)色溫CorrelatedColorTemperature:4223K亮度Brightness:29717.6參照白光ReferenceWhite:C光源峰值波長PeakWavelength:560.8nm主波長DominantWavelength:569nm譜線帶寬Bandwidth:121.4nm色純度Purity:0.610輻射亮度RadiantBrightness:75.701色比ColorRatio:Kr=42.8%Kg=37.8%Kb=19.3%顯色指數(shù)RenderingIndex:Ra=64.9Rl=56R2=73R3=91R4-56R5=54R6=63R7=83R8=43R9=-66謂-38Rll=48R12=18R13=61R14=95R15=45附圖4中提供了光譜輻射最大值為Ap=567nm的輻射材料及其全部的比色特性曲線，其中光譜分布(SpectralDistribution)和C正1931色品圖(ChromaticityDiagram)由SPR-920D熒光粉光色參數(shù)綜合分析系統(tǒng)(由浙江大學(xué)三色儀器有限公司研制)測(cè)得，所得熒光粉光色參數(shù)分析測(cè)試報(bào)告(SpectroradiometricAnalysisReportforPhosphor)如下產(chǎn)品名稱Product:Y-220-al-w-1520c-465nm-20ma第隨商Manufacturer:客戶名稱Client:樣品編號(hào)SampleNo.:測(cè)試日期Date:2007年1月14日測(cè)試人員TestedBy:審核人員ReviewedBy:測(cè)試條件TestCondition測(cè)試溫度Temperature:°C相對(duì)濕度RH:%參考增益Ref.Gain:64光譜增益Spe.Gain:8光譜范圍SpectrumRange:380-780nm采樣間隔ScanStep:5nm光色參數(shù)SpectroradiometricParameters色品坐標(biāo)ChromaticityCoordinates:x=0.3977y=0.4581u=0.2066v=0.3569相關(guān)色溫CorrelatedColorTemperature:4093K亮度Brightness:28344.0參照白光ReferenceWhite:C光源峰值波長PeakWavelength:568.4nm主波長DominantWavelength:571nm譜線帶寬Bandwidth:122.4nm色純度Purity:0.6200輻射亮度RadiantBrightness:73.124色比ColorRatio:Kr=44.5%Kg=36.9%Kb=18.6%顯色指數(shù)RenderingIndex:Ra=65.8Rl=58R2=73R3=91R4-57R5=55R6=63R7=84R8=44R9=-59R10=39Rll=49R12-19R13=62R14-94R15=4833附圖5中提供了光譜輻射最大值為Ap=569nm的輻射材料及其全部的比色特性曲線，其中光譜分布(SpectralDistribution)和CIE1931色品圖(ChromaticityDiagram)由SPR-920D熒光粉光色參數(shù)綜合分析系統(tǒng)(由浙江大學(xué)三色儀器有限公司研制)測(cè)得，所得熒光粉光色參數(shù)分析湖!l試報(bào)告(SpectroradiometricAnalysisReportforPhosphor)如下產(chǎn)品名稱Product:C632-1520c-465nm-20ma第隨商Manufacturer:客戶名稱Client:樣品編號(hào)SampleNo.:測(cè)試日期Date:2007年1月31曰測(cè)試人員TestedBy:審核人員ReviewedBy:測(cè)試條件TestCondition測(cè)試溫度Temperature:°C相對(duì)濕度RH:%參考增益Ref.Gain:64光譜增益Spe.Gain:8光譜范圍SpectrumRange:380_780nm采樣間隔ScanStep:5nm光色參數(shù)SpectroradiometricParameters色品坐標(biāo)ChromaticityCoordinates:x=0.4155y=0.4537u=0.2183v=0.3576相關(guān)色溫CorrelatedColorTemperature:3734K亮度Brightness:30303.8參照白光ReferenceWhite:C光源峰值波長PeakWavelength:568.3nm主波長DominantWavelength:573nm譜線帶寬Bandwidth:121.5nm色純度Purity:0.6519輻射亮度RadiantBrightness:79.717色比ColorRatio:Kr=49.1%Kg=35.5%Kb=15.4%顯色指數(shù)RenderingIndex:Ra=65.5Rl=58R2-73R3=88R4=58R5=55R6-61R7=85R8-46R9=-50R10-37Rll=46R12=15R13=62R14=92R15=51附圖6中提供了光譜輻射最大值為入產(chǎn)609nm的輻射材料，其中光譜分布(SpectralDistribution)和C正1931色品圖(ChromaticityDiagram)由SPR-920D熒光粉光色參數(shù)綜合分析系統(tǒng)(由浙江大學(xué)三色儀器有限公司研制)測(cè)得，所得熒光粉光色參數(shù)分析測(cè)試報(bào)告(SpectroradiometricAnalysisReportforPhosphor)如下產(chǎn)品名稱Product:C663-w-1520c-465nm-20ma希隨商Manufacturer:客戶名稱Client:34樣品編號(hào)SampleNo.:測(cè)試日期Date:2007年2月4日測(cè)試人員TestedBy:審核人員ReviewedBy:測(cè)試條件TestCondition測(cè)試溫享Temperature:°C相對(duì)濕度RH:%參考增益Ref.Gain:64光譜增益Spe.Gain:8光譜范圍SpectrumRange:38(K780nm采樣間隔ScanStep:5nm光色參數(shù)SpectroradiometrieParameters色品坐標(biāo)ChromaticityCoordinates:x=0.4234y=0.4536u=0.223v=0.3583相關(guān)色溫CorrelatedColorTemperature:3592K亮度Brightness:25555.8參照白光ReferenceWhite:C光源峰值波長PeakWavelength:609.4nm主波長DominantWavelength:574nm譜線帶寬Bandwidth:122.7nm色純度Purity:0.6728輻射亮度RadiantBrightness:68.183色比ColorRatio:Kr=51.0o/oKg=34.3%Kb=14.7%顯色指數(shù)RenderingIndex:Ra=67.6:Rl=62R2=75R3=88R4=61R5=57R6=63R7-86R8=48R9=-40謂=41Rll=50R12=19R13=65R14=92R15=5權(quán)利要求1.一種熒光粉，其系用于InGaN異質(zhì)結(jié)涂層的金屬氧化物及非金屬氧化物基質(zhì)中，其可被鈰激化，其特征在于該熒光粉為兩種化合物的固溶體，其中第一種化合物具有化學(xué)計(jì)量公式(1-x)(∑Ln)3Al5O12，第二種化合物為xMeII3MeIII2Si3O12，在此情況下所形成的固溶體具有立方晶系及Ia3d構(gòu)造組，其中該第一種化合物及第二種化合物中Ln＝Y(jié)及/或Gd及/或Lu及/或Ce及/或Yb及/或Pr及/或Sm，MeII＝Mg及/或Ca及/或Sr及/或Ba，MeIII＝In及/或Ga及/或Sc，其中0.0001≤x≤0.2。2.如權(quán)利要求1所述的熒光粉，其中該第一種化合物中x二0.0010.15。3.如權(quán)利要求2所述的熒光粉，其中當(dāng)Me"二Mg時(shí)，其晶格參數(shù)為12.0A，當(dāng)Me"^Mg時(shí)，其晶格參數(shù)為a〉12.0A。4.如權(quán)利要求1所述的熒光粉，其中該熒光粉可被至少兩種激化劑激化，該兩種激化劑可源于Ln=Ce及/或Yb及/或Pr及/或Sm，該熒光粉可在500~700nm區(qū)間輻射，其輻射光譜最大值位于520~590nm的光譜次能帶。5.如權(quán)利要求1所述的熒光粉，其中該熒光粉與源于InGaN的半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)相組合，其中該異質(zhì)結(jié)主要輻射短波藍(lán)光，其表面覆蓋該均勻濃度的熒光粉涂層，該熒光粉粉末均勻分布于該異質(zhì)結(jié)表面所形成的聚合涂層容積中。6.如權(quán)利要求1所述的熒光粉，其中以下元素形成該熒光粉的陽離子晶格，這些元素源于組合2Li^Y及/或Gd及/或Lu，該熒光粉基質(zhì)中這些元素濃度為[Y]^3y、[Gd]二3z、[Ln]二3p，在此情況下23y+3z+3p二3-x，其中0.6^y^0.79，0.01^z^0.05。7.如權(quán)利要求1所述的熒光粉，其進(jìn)一步含有激化劑，該激化劑源于Ce及/或Yb及/或Pr及/或Sm，其中該激化劑含量如下0.005^[Ce]^0.1、0.0001^[Yb]^0.001、0.0001^[Pr〗^0.01及0.0001^[Sm]^0.01，同時(shí)可使輻射光譜最大值半波寬從112125nm。8.如權(quán)利要求7所述的熒光粉，其中該輻射光譜起始于112nm的情況是組成中加入一對(duì)激化劑，該激化劑源于Ce+Yb或Ce+Pr或Yb+Pr，輻射光譜起始于125nm的情況為加入全部六種激化劑。9.如權(quán)利要求1所述的熒光粉，其中當(dāng)化學(xué)計(jì)量指數(shù)"x"為0.005^x^0.01時(shí)，其發(fā)光色坐標(biāo)值為S(x+y)■0.86，當(dāng)化學(xué)計(jì)量指數(shù)為0.01^x^0.05時(shí)，其發(fā)光色坐標(biāo)值為2(x+y)〉0.90。10.如權(quán)利要求1所述的熒光粉，其中該熒光粉的具體組成為Y2.75Gd0.15CeO.019Ybo.。。lMgO.O3Si。.。3LUO.O2〇12，在橙黃光譜區(qū)域輻射，其光譜最大值波長為A=568nm，主要波長為A二575nm，輻射色坐標(biāo)為x=0.41，y=0.48。11.如權(quán)利要求1所述的熒光粉，其中該熒光粉的具"(本纟且成為Y2.96Ce0.o29Pr0.o01Mgo.12Sio.12Sc0.04()12，在入二574nm的橙黃光譜區(qū)域輻射，主要波長為A=580nm，輻射色坐標(biāo)為x=0.4，y=0.51。12.如權(quán)利要求1所述的熒光粉，其中該熒光粉的具體組成為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>在入二576nm的橙黃光譜區(qū)域輻射，主要波長為a二582nm，輻射色坐標(biāo)為x=0.445，y=0.538。13.如權(quán)利要求1所述的熒光粉，其中該熒光粉粉末具有類橢圓形態(tài)，在此情況下，外切直徑超過輻射于它的光譜最大值波長10~20倍，這時(shí)當(dāng)該熒光粉分散關(guān)系中線直徑為山f4土0.5"m時(shí)，平均直徑為d。P=6±0.5tim，直徑為d"^18pm。14.一種藍(lán)光二極管，其系源于InGaN半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)的基礎(chǔ)上，該異質(zhì)結(jié)上涂有一聚合涂層，該涂層中填充有組成如權(quán)利要求l所述的熒光粉粉末，其特征在于該聚合涂層位于該異質(zhì)結(jié)主要輻射表面及棱面上，其濃度均勻，且該涂層中熒光粉濃度占容積的3~30%。15.如權(quán)利要求14所述的藍(lán)光二極管，其中該聚合涂層的濃度為60~120"m。16.如權(quán)利要求14所述的藍(lán)光二極管，其中該聚合涂層中的聚合物系采用熱固性聚合物，其組成中含有環(huán)氧基-C-O-C-或硅氧垸基-Si-O-C-，其的分子質(zhì)量為10000-25000碳單位，聚合度為200500。17.如權(quán)利要求14所述的藍(lán)光二極管，其采用源于聚碳酸酯的一鏡蓋用于光輸出，一圓錐反光器及該光致聚合涂層間的空間中填充有透光聚合物，所形成聚合涂層的折射率為1.45<n^l.58。18.如權(quán)利要求14所述的藍(lán)光二極管，其中當(dāng)供給電功率時(shí)，該藍(lán)光二極管將輻射暖白光輻射，其色溫為T^4500K，對(duì)于開角2e二15。，光強(qiáng)度為400cd，對(duì)于功率1W，發(fā)光效率超過1001m/W，對(duì)于功率超過7W，發(fā)光效率超過60lm/W。全文摘要本發(fā)明系關(guān)于一種應(yīng)用于藍(lán)光二極管的熒光粉，這種熒光粉在異式固溶體(∑Ln)₃Al₅O₁₂和Me^II₃Me^III₂Si₃O₁₂基礎(chǔ)上形成，兩者比值為(1-x)∶x并形成化學(xué)計(jì)量公式(∑Ln)_3-xMe^II_3xMe^III_2xAl_5-xSi_3xO₁₂，其中Ln＝Y(jié)及/或Gd及/或Lu及/或Ce及/或Yb及/或Pr及/或Sm，Me^II＝Mg及/或Ca及/或Sr及/或Ba，Me^III＝In及/或Ga及/或Sc，其中0.0001≤x≤0.2。本發(fā)明的熒光粉的具體組成具有色坐標(biāo)值x≥0.42，色坐標(biāo)總數(shù)為∑(x+y)≥0.92。該熒光粉輻射發(fā)生在λ＝500～750nm的范圍，光譜最大值位置從λ＝520～585nm變化。運(yùn)用本發(fā)明的熒光粉所制作的發(fā)光二極管可發(fā)出非常明亮的暖白光，光強(qiáng)度達(dá)400～600cd，總光通量F＞420lm，發(fā)光效率超過100lm/W。文檔編號(hào)C09K11/80GK101671560SQ20081018028公開日2010年3月17日申請(qǐng)日期2008年12月4日優(yōu)先權(quán)日2008年12月4日發(fā)明者索辛納姆,羅維鴻,蔡綺睿申請(qǐng)人:羅維鴻