CN101304066B - 暖白光发光二极管及其荧光粉 - Google Patents

暖白光发光二极管及其荧光粉 Download PDF

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Abstract

本发明系关于一种暖白光发光二极管,其系以铟镓氮化物异质结为基体,其组成中含有大量的量子阱,其具有一聚合发光转换层,其特征在于:该聚合发光转换层系以浓度均匀的形态存在,该铟镓氮化物异质结的发光表面及边缘覆盖有一热固性聚合物层,且该聚合发光转换层含有大量荧光粉颗粒,这些颗粒以至少二层的粒子层的形式存在于该聚合发光转换层中,以确保部分透射能达到该铟镓氮化物异质结第一级蓝光辐射的20%,第二级橙黄色辐射的70~80%。此外,本发明还揭示一种荧光粉。

Description

暖白光发光二极管及其荧光粉
【发明所属技术领域】
本发明系关于一种微电子学和照明技术领域,具体而言,这一现代技术领域被称之为“固态光源(Solid state lighting)”,这些理念带来了照明技术的逐步革新,以In-Ga-N为基质的异质结半导体光源逐渐取代了白炽灯和荧光灯光源。
【先前技术】
发光二极管于1965年问世,当时,工程师们研制了以GaAs为基质的第一个发光二极管装置。这是一个光通量F≤0.01流明,在红色区域发光的小功率发光二极管。70~80年代,发光二极管的发展非常缓慢,到90年代初,较好的绿光发光二极管的光通量也不超过0.1~0.3流明。
但是在日本中村修一教授的发明之后,发光二极管的发展就非常迅速了。中村修一教授在90年代提出了新架构的氮化物半导体,以氮化铟和氮化镓为基质。这个半导体的独特之处在于,其中含有大量纳米尺寸的“量子阱”,这些量子阱是在氮化物的合成过程中加入氧为激活剂而合成的。中村修一在其1997年的一篇专题论文“Blue laser”(请参照S.Nakamura.Blue laser,Springer Verlag,Berlin.1997)中对此有综合性的概述。
在中村修一曾工作过的日本Nichia(日亚化)公司,工程师们找到了蓝色发光二极管的新应用。他们以这种发光二极管为基础创造了白光辐射半导体灯。日本工程师是以已知的现象和架构作为根据的;一、根据牛顿的互补色原理得到白色辐射;二、使用两种互补色,即蓝色和黄色,以得到均匀的白光辐射。这种辐射从20世纪40年代开始被应用于黑白电视机的显像管屏幕生产中;三、在In-Ga-N异质结半导体的发光表面,涂上聚合物黏合剂荧光粉层。之前,美国Bell公司的专家曾用荧光粉层将发光二极管的红外光转换成可见光;四、选择荧光粉层的透明度和浓度,以便荧光粉层透射20%的第一级蓝光,将其他的蓝光转换成黄光辐射;以及五、采用含钇铝的石榴石和激活剂铈,即(Y,Ce)3Al5O12这种已知材料作为黄色荧光粉的基体。这种材料还是在1965年由荷兰著名研究者G.Blasse为了专门的放射.电子仪器而研制的。
由此,根据这些原则,以这些已知的材料为基础的白光发光二极管(White LED)从1996年开始就被广泛应用。
请参照图1,其绘示了已知的暖白光发光二极管的结构示意图。如图所示,和日本工程师(S Schimzu)的发明相符,这种光源含以下一些构件:辐射异质结(P-N接面)1;电导线2、3;源于蓝宝石(Al2O3)或者是碳化硅(SiC)的导热基底4;反光支架5;以聚合物覆盖层的形式存在的发光转换器6,其中分布有荧光粉颗粒7;以及以球型或圆柱型透镜的形式存在的光罩8,在其内部存在透明聚合物层9。
实际上,所有的白色发光二极管都在重复这一略作改变的架构,所以说,这种架构是万能的。
尽管这种架构得到了广泛的应用,但是,不可忽视的是,它也存在一些实质性的缺点:聚合物中浓度不均匀的荧光粉颗粒层会导致发光二极管的发光亮度和发光颜色不均匀;在氮化物异质结的辐射边缘缺乏覆盖层,导致产生大量的蓝光辐射。同时,发光二极管的色温非常高,为T>8000K。
很多的研究者都致力于修正这一缺点,包括在美国专利文献US7,071,616(请参照Schimizu Yetand US7071616)中所提到的。该专利提出色温较低的发光二极管,
Figure GSB00000015488100021
这一技术的解决主要是采用专门发橙黄色光的荧光粉,色坐标为X>0.49,Y>0.44。这种发光二极管发正常的白光,色温
Figure GSB00000015488100022
其特点是,对于2θ=6°,它的发光强度非常高:I>100烛光。
尽管有着很多优点,但对于正常的色温和很高的发光强度而言,已知的技术解决方法存在着一个实质性的缺点,即它的色温和白炽灯光源的色温不同,白炽灯光源的色温为2850~4000K。从150年前发明了白炽灯的那一刻开始,人们的眼睛就开始习惯了这种色温的暖白光源。白炽灯光源中大量的红色光线使得住所里人们周遭的大部分物体都具有自然色调。尤其是这个颜色就如同人脸的颜色,在白炽灯光源下看起来很舒服,但在荧光灯下的色调却不自然,诚属美中不足之处。
【发明内容】
为解决上述已知技术的缺点,本发明的主要目的系提供一暖白光发光二极管及其荧光粉,其可降低从发光二极管发出的第一级蓝光的数量。
为解决上述已知技术的缺点,本发明的另一目的系提供一暖白光发光二极管及其荧光粉,其可创造发射暖白光的半导体光源,色温为2800<T<4000K。
为解决上述已知技术的缺点,本发明的另一目的系提供一暖白光发光二极管及其荧光粉,其可创造更亮,光通量更大的光源。
为解决上述已知技术的缺点,本发明的另一目的系提供一暖白光发光二极管及其荧光粉,其可创造高发光效能的暖白光发光二极管。
为达上述目的,本发明提供一种暖白光发光二极管,其系以铟镓氮化物异质结为基体,其组成中含有大量的量子阱,其具有一聚合发光转换层,其特征在于:该聚合发光转换层系以浓度均匀的形态存在,该铟镓氮化物异质结的发光表面及边缘覆盖有一热固性聚合物层,且该聚合发光转换层含有大量荧光粉颗粒,这些颗粒以至少二层的粒子层的形式存在于该聚合发光转换层中,以确保部分透射能达到该铟镓氮化物异质结第一级蓝光辐射的20%,第二级橙黄色辐射的70~80%。
为达上述目的,本发明提供一种荧光粉,其用于暖白光发光二极管中,其系以源于至少一种Ce3+,Pr3+激活剂的石榴石型立方晶格为基体,该荧光粉系以钇~钆石榴石为基础,其组成中添加了B3+,F-和N3-离子,化学计量公式为:
(Gd1-x-y-zYxCeyDyz)3Al5-pBpO12-q(F,N)q,其中该化学计量指数为x=0.03~0.5,y=0.001~0.1,z=0.001~0.005,p=0.01~0.5,q=0.001~0.10。
[附图简述]
图1为一示意图,其绘示了已知的暖白光发光二极管的基本架构图,其中各部分为:辐射异质结1,电导线2、3,导热基底4,反光支架5,发光转换器6,荧光粉颗粒7,光罩8,透明聚合物层9。
图2为一示意图,其绘示了(Gd0.82Y0.15Ce0.03)3Al4.99B0.01O11.96(F,N)0.04成分的荧光粉光谱分析图。
图3为一示意图,其绘示了当荧光粉成分中的Gd增加到(Gd0.83Y0.14Ce0.03)3Al4.99B0.01O11.98(F,N)0.02时,峰值就会移向长波方向,λ=572nm的光谱分析图。
图4为一示意图,其绘示了当将(Gd0.87Y0.10Ce0.03)3Al4.98B0.02O11.97(F,N)0.03成分中很大一部分钇替换为钆,峰值就会移到λ=578.4nm的光谱分析图。
图5为一示意图,其绘示了当钆石榴石中的Y离子的浓度为[Y]=5%,那么峰值波长为λ=579.1nm的光谱分析图。
图6为一示意图,其绘示了在Y浓度为最小值[Y]A=3%时,发光光谱移到纯正的橙色区域,峰值为λ=582.3nm,此时,其主峰波长为λ=581nm的光谱分析图。
【实施方式】
首先,本发明的目的在于消除上述暖白光发光二极管的缺点。为了达到这个目标,本发明提供一种暖白光发光二极管,其系以铟镓氮化物异质结为基体,其组成中含有大量的量子阱,其具有一聚合发光转换层,其特征在于:该聚合发光转换层系以浓度均匀的形态存在,该铟镓氮化物异质结的发光表面及边缘覆盖有一热固性聚合物层,且该聚合发光转换层含有大量荧光粉颗粒,这些颗粒以至少二层的粒子层的形式存在于该聚合发光转换层中,以确保部分透射能达到该铟镓氮化物异质结第一级蓝光辐射的20%,第二级橙黄色辐射的70~80%。
其中,该热固性聚合物层的分子质量为M>20000碳单位。
该荧光粉颗粒的质量比为5~60%。
该荧光粉颗粒系以二层或三层的粒子层的形式存在于该聚合发光转换层中。
该暖白光发光二极管所产生的整体暖白光的色温为T=2800~3800K,效能高于48lm/w。
该荧光粉为一无机荧光粉,其以源于至少一种Ce3+,Pr3+激活剂的石榴石型立方晶格为基体,该荧光粉系以钇~钆石榴石为基础,其组成中添加了B3+,F-和N3-离子,化学计量公式为:
(Gd1-x-y-zYxCeyDyz)3Al5-pBpO12-q(F,N)q,其中,x=0.03~0.5,y=0.001~0.1,z=0.001~0.005,p=0.01~0.5,q=0.001~0.10。
该Gd和Y的最适宜的原子比值位于20∶1~15∶1范围内。
该无机荧光粉的峰值波长为λ=571~582nm,色温为T=2800~3800K,谱线带宽为λ0.5=125~132nm。
该无机荧光粉是用氧化物成分固相合成制成的,在卤化物和主要是BaF2,AlF3,SrF2族的氟化物矿化剂中,温度T=1400~1600℃的条件下,氧化物成分在还原空气里10~24小时内进行固相合成。
该无机荧光粉的平均直径为dcp≤3微米,中位线直径为d50≤2.20微米,d90≤8微米。
以下阐释本发明的荧光粉的物理-化学实质。首先指出,要实现上述这些结果就必须创造新的发光材料,以确保不可少的橙-黄色光,并且在长时间加温下还能保持原有的稳定性。我们发现,以前在第一代白色发光二极管中曾采用标准的荧光粉(Y,Ce)3Al5O12这种材料的峰值波长为λ=538nm。类似的这种荧光粉有着非常低的流明等值量Qh=260流明/瓦。荧光粉辐射的峰值有可能移到长波区域,为λ=538~560nm。达到这种长波位移,不是因为使用了钇铝石榴石(YAG),而是因为使用了以钇和钆的固溶体为基础的石榴石,同时,加入(Y,Gd,Ce)3Al5O12成分中的钆离子数量最多不超过原子的30~35%。尽管所有的努力都尝试着增加YAG成分中的钆离子的数量,但始终都没有成功。
后来人们认为,在实践中是不可能得到纯正的钇铝石榴石的。在获取粉末状材料,单晶或者是薄膜架构时,人们就开始着手尝试着使用合成物。在这一段时间甚至都没有成功获取石榴石架构的发光材料,这种发光材料在可见光谱的橙色或橙~黄色次能带发光,也就是波长为λmax=570nm。在我们先前申请的专利中成功的得到了发光石榴石,其色坐标之和达到∑(x+y)>0.94这一高数值。并且它的色温很低,为T<4000K。原则上新型石榴石不是以钇,而是以钆为基质,这样Ce3+离子的辐射可以向右移动,最终停留在波长为λ=580~585nm的位置。这种位移并不那么简单,首先是因为结晶化学的复杂性。Ce3+的离子半径为
Figure GSB00000015488100051
那么钆离子Gd3+的半径就要低
Figure GSB00000015488100052
这一半径差
Figure GSB00000015488100061
已经接近于同质离子在不同的化合物中的可溶性的禁止数Δτ=±15%。因此,在创造新型荧光粉的时候,其中一个主要的复杂性就是溶解一定数量的钆基质石榴石中的活性离子Ce3+。第二个复杂性在于如何在少量的
Figure GSB00000015488100062
的石榴石晶格中配置Ce3+离子,以取代量较多一些的
Figure GSB00000015488100063
的钇石榴石晶格。需要独特的方法来“放宽”钆石榴石的晶状架构以便能向其中加入必要数量的各种激活剂。本发明的目的即在解决这一任务。本发明所提出的以钆石榴石为基础的新型荧光粉,拥有传统的立方体架构,不仅可以使用铈族离子,还可以使用钆族离子。
本发明研究的重点是创造用于半导体发光二极管的新型无机荧光粉。该荧光粉以源于至少一种Ce3+,Pr3+激活剂的石榴石型立方晶格为基体,其特征在于:该荧光粉系以钇~钆石榴石为基础,其组成中添加了B3+,F-和N3-离子,化学计量公式为:
(Gd1-x-y-zYxCeyDyz)3Al5-pBpO12-q(F,N)q,其中,x=0.03~0.5,y=0.001~0.1,z=0.001~0.005,p=0.01~0.5,q=0.001~0.10。
要创造上述的荧光粉,首先,本发明所提出的化合物无疑属于钆族石榴石,这就指明了在新型荧光粉晶格中要有很多的钆。第二,该新型荧光粉属于钆石榴石中的钇离子固溶体,以前是没办法实现的。第三,该新型荧光粉是氧化铝阴离子亚晶格中的氧化硼B2O3溶体。第四,在该新型荧光粉中,对于标准的石榴石,钆离子或铈离子用氧离子O2-这种传统的氧配价被部分地取代为亚晶格阴离子F-和N3-配价。
如果上述的替代形态可以归属于同晶或等价的话,也就是说GdY和Al B,那么,氧离子O2-被取代为氟离子F-或氮离子N3-就是异价的。在这个替代过程中离子的尺寸比起着重要的角色。如果要适合于O←F这一替换,那么就要扩大F-离子的半径,超过氧离子O2-
Figure GSB00000015488100064
为了实现相类似的替换,代替者的半径有必要比被替换离子的半径大。这一条件式为
Figure GSB00000015488100065
Figure GSB00000015488100066
本发明也考虑到了其它元素进入新型钆石榴石立方品格中的条件。部分的大颗粒激活剂Ce3+离子被荧光粉阳离子亚晶格中的尺寸较小的Dy3+离子取代。
所有这些新措施都说明了新型荧光粉的辐射具有完全不寻常的形式。请参照图2,其绘示了(Gd0.82Y0.15Ce0.03)3Al4.99B0.01O11.96(F,N)0.04成分的荧光粉光谱分析图。从该图上可以看到,荧光粉辐射的峰值为λ=571nm。
如图3所示,当荧光粉成分中的Gd  增加到(Gd0.83Y0.14Ce0.03)3Al4.99B0.01O11.98(F,N)0.02时,峰值就会移向长波方向,λ=572nm。
如图4所示,如果将(Gd0.87Y0.10Ce0.03)3Al4.98B0.02O11.97(F,N)0.03成分中很大一部分钇替换为钆,峰值就会移到λ=578.4nm。
如图5所示,如果钆石榴石中的Y离子的浓度为[Y]=5%,那么峰值波长为λ=579.1nm。
如图6所示,在Y浓度为最小值[Y]=3%时,发光光谱移到纯正的橙色区域,峰值为λ=582.3nm,此时,其主峰波长为λ=581nm,同时光谱本身非常宽,为λ0.5=131.6nm,它的流明等量值为QL=295流明/瓦。
到目前为止,还没有任何地方公开过类似的钆石榴石成分的光谱位移。所列举的这些荧光粉的色温都在T=2901~3133K之间,并且发光亮度高(从23000到25000单位)。当在钆石榴石成分中加入最低浓度的钇离子,这些实质性的变化会在暖红色次能带上显示出来。的确,当铝-钆石榴石中的钇离子降低到原子分率的10%时,光谱橙色区域就会发生所有这些变化。接下来本发明提出自己对于钆石榴石特性的假设。首先,我们想指出,在Y3Al5O12-Gd3Al5O12系统里存在着部分的固溶体。这是Y3+取代Gd3+的固溶体,也就是(Y1-xGdx)3Al5O12系统。
形成这种等价的条件是:同等级的氧化(+3)钇离子和钆离子的半径接近。随着Ce3+离子辐射的峰值为λ=538~568nm,固溶体的等质性部分很快就会延伸到x为原子的0.85~0.30。实际上每加入15%的Gd3+离子,Ce3+离子辐射的光谱就会发生1nm的变化。当加入大量拥有强有力的f-元素的Gd3+离子形成配价为k=9配位多边形时,固溶体(Y1-xGdx)3Al5O12会分离为俩种互不相溶的固溶体(Y0.7Gd0.3)3Al5O12和(Gd0.85Y0.15)3Al5O12。添加的钆离子甚至可能形成单铝酸盐GdAlO3,在低温(1100~1200℃)下就可以非常容易地用合成法制取。单铝酸盐的附加相位集中所有添加的Gd3+离子,所以(Y1-xGdx)3Al5O12溶体的光学特性实际上并没有改变,波长保留不变。但是现有的菱形架构的第二个相位阻挠钇-钆石榴石的光激发,所以在这个固溶体里,发光强度数值从
Figure GSB00000015488100081
开始逐渐衰减。这就是黄绿-黄色,橙-黄色和橙色石榴石合成不成功的原因所在。
钆-单铝酸盐的相位集结时间很久,到那时它还没来得及发生分解回应
7GdAlO3→Gd3Al5O12+Gd4Al2O9
形成相位关系为Gd2O3/Al2O3=2∶1的钆石榴石。有必要指出,这样的相位存在于钇石榴石范围内,但是它要在大于1600℃的高温下才能形成。随着Gd2O3钆数量的增加,这个相位的含量也会增长,并且Ce3+离子在该相位里很难溶解,所以这样的相位在光学配量里实际上是不积极的。
往下,可能发生渗透响应
3GdAlO3+Al2O3→Gd3Al5O12
这个回应导致产生(Gd0.85Y0.15)3Al5O3钆石榴石和少数量Gd2O3-Y2O3固溶体的单相位体系。
由此可见,在Y3Al5O12-Gd3Al5O12体系的边缘存在着不同的石榴石架构的固溶体,在所含元素的催化下发生分解,形成二次相位。所以在钆~钇固溶体中,辐射可以移动30nm,那么,就如在钆石榴石中可以实现光谱改变12~14nm。
有必要指出,钇石榴石中的钆溶体是比较耐热的,它们在1680~1750℃的高温下都可以存在。从另一方面,钆石榴石中的钇溶体在1550~1580℃下的分解非常活跃,说明了所述的钆石榴石合成的允许温度范围。如此详细地分析钆-钇和钇-钆石榴石的特性,对那些将重复本发明所做的暖白光荧光粉合成实验的专家们来说,无疑是很有益的。
如上所述,钆石榴石的单相位稳定性只在特定的浓度条件下实现,其特征在于,Gd/Y之间最适宜的原子关系在20∶1到15∶1这一区间内。以上这些由实验得出的浓度数值对于实现最佳的合成是至关重要的。
在这需要注意到所述的钆石榴石荧光粉还有一个特性在于化合物晶格中的氧离子异价替换。这种替换回应的最简单图解为2Oo 2-=Fo -+No 3-,其中,Oo表示氧化晶格中的氧离子,Fo表示氧化晶格中的氟离子,No 3-表示氧化晶格中的氮离子。异价替换的图解也有可能不是这么简单的。它们可能在荧光粉的基础上实现,具体地说,就是在它的阴离子晶格,如Li+离子的基础上完成。这种锂离子可以由俩个离子,如氟离子组成,也就是(LiAl)″=2(Fo)o。如果在石榴石晶格中加入高正价态的元素,如Zr4+或Hf4+或Si4+,那么在氧化亚晶格中加入的氮离子看上去就会非常的合理,简单的说如(SiAl)o=(No)′,也就是说,一个氮离子正好分摊到一个Si4+上。
向晶格中加入钆氟离子和钆氮离子是很简单的工艺:需要对钆石榴石进行热加工处理,在空气里分解氮化合物,如NH3或者是Si3N4型的固态氮化物。
钆石榴石的异价替代有一个非常重要的特性:它的亮度随着N3-份额的增加发生实质性的增长。该离子在几何尺寸下,N3-电荷是O2-离子的1.5倍,所以必须增加Ce3+上的辐射再组合的量。换句话说,也就是和荧光粉的发光亮度的增长相符合。间接的方法:氧离子替换的最大极限不超过原子分率的q≤0.10,但可以是q≥0.01,是所述的荧光粉的一个非常重要的特征。
我们在研究工作中发现,上述的荧光粉的发光光谱很有特点。这种材料在黄-橙色和橙色可见光谱区域发射的波长为λ=571~582nm,谱线带宽从λ0.5=125nm变为132nm。荧光粉的色温为T=2800~3200K,同时,发光的视觉亮度增长了±20%。本发明所提出的荧光粉的特征在于:对于稀土石榴石而言,它的这种黄橙色,接近于成熟的杏子的颜色是很不寻常的。
上面已经阐述了本发明所提出的荧光粉的工艺合成的主要特点,包括使用源于Gd2O3,Y2O3,CeO2,Dy2O3氧化物和BaF2,AlF3氟化物的氧-卤化物配料。使用硼酸H3BO3作为激活剂,过筛以消除粉块和杂质。压紧钢铝坩埚中的配料,然后放到带有氢气的还原气炉里(H2=5%,N2=95%)。在10~24小时的时间内,合成的最高温度为T=1400~1600℃。最后将生成物放在坩埚中冷却,击碎,用热水和硝酸溶液(5∶1)冲洗。荧光粉颗粒在加工过程中形成以硅酸盐ZnO·SiO2为基础的薄膜。
用上述方法获得的以钆石榴石为基质的合成荧光粉,其光学技术的测验结果可以由图2、3、4、5证实。荧光粉颗粒的细散成分特性呈高斯(Gauss)曲线分布,其中,平均直径dcp≤3微米,中位线直径为d50≤2.20微米,而d90≤8微米。
此外,本发明还揭示一种荧光粉,其例如但不限于为无机荧光粉,其以源于至少一种Ce3+,Pr3+激活剂的石榴石型立方晶格为基体,该荧光粉系以钇~钆石榴石为基础,其组成中添加了B3+,F-和N3-离子,化学计量公式为:
(Gd1-x-y-zYxCeyDyz)3Al5-pBpO12-q(F,N)q,其中,x=0.03~0.5,y=0.001~0.1,z=0.001~0.005,p=0.01~0.5,q=0.001~0.10。其详情请参照上述的说明。
综上所述,本发明的暖白色发光二极管可降低从发光二极管发出的第一级蓝光的数量,亦可创造发射暖白光的半导体源,色温为2800<T<4000K,此外,其更可创造更亮,光通量更大的光源,因此,确可改善已知的暖白光发光二极管的缺点。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而其并非用以限定本发明,任何熟习此技艺者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作少许的更动与润饰,因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的为准。

Claims (17)

1.一种暖白光发光二极管,其系以铟镓氮化物异质结为基体,其组成中含有大量的量子阱,其具有一聚合发光转换层,其特征在于:该聚合发光转换层系以浓度均匀的形态存在,该铟镓氮化物异质结的发光表面及边缘覆盖有一热固性聚合物层,且该聚合发光转换层含有大量荧光粉颗粒,这些颗粒以至少二层的粒子层的形式存在于该聚合发光转换层中,以确保部分透射能达到该铟镓氮化物异质结第一级蓝光辐射的第一特定百分比,第二级橙黄色辐射的第二特定百分比,该第一特定百分比为20%,该第二特定百分比为70~80%,其中所述荧光粉为一无机荧光粉,以源于至少一种Ce3+,Pr3+激活剂的石榴石型立方晶格为基体,该荧光粉系以钇~钆石榴石为基础,其组成中添加了B3+,F-和N3-离子,化学计量公式为:
(Gd1-x-y-zYxCeyDyz)3Al5-pBpO12-q(F,N)q,其中,x=0.03~0.5,y=0.001~0.1,z=0.001~0.005,p=0.01~0.5,q=0.001~0.10。
2.如权利要求1所述的暖白光发光二极管,其中该热固性聚合物层的分子质量为M>20000碳单位。
3.如权利要求1所述的暖白光发光二极管,其中该荧光粉颗粒的质量比为5~60%。
4.如权利要求1所述的暖白光发光二极管,其中该荧光粉颗粒系以二或三层的粒子层的形式存在于该聚合发光转换层中。
5.如权利要求1所述的暖白光发光二极管,其所产生的整体暖白光的色温为T=2800~3800K,效能高于48lm/w。
6.如权利要求1所述的暖白光发光二极管,其中该Gd和Y的原子比值位于20∶1~15∶1范围内。
7.如权利要求1所述的暖白光发光二极管,其中该无机荧光粉的氧离子在阴离子亚晶格上的替换分率是氧原子分率的0.001≤q≤0.10。
8.如权利要求1所述的暖白光发光二极管,其中该无机荧光粉的峰值波长为λ=571~582nm,色温为T=2800~3800K,谱线带宽为λ0.5=125~132nm。
9.如权利要求1所述的暖白光发光二极管,其中该无机荧光粉是用氧化物成分固相合成制成的,在卤化物和主要是BaF2,AlF3,SrF2族的氟化物矿化剂中,温度T=1400~1600℃的条件下,氧化物成分在还原空气里10~24小时内进行固相合成。
10.如权利要求1所述的暖白光发光二极管,其中该无机荧光粉的平均直径为dcp≤3微米,中位线直径为d50≤2.20微米,d90≤8微米。
11.一种荧光粉,其用于暖白光发光二极管中,其系以源于至少一种Ce3+,Pr3+激活剂的石榴石型立方晶格为基体,该荧光粉系以钇~钆石榴石为基础,其组成中添加了B3+,F-和N3-离子,化学计量公式为:(Gd1-x-y-zYxCeyDyz)3Al5-pBpO12-q(F,N)q,其中该化学计量指数为x=0.03~0.5,y=0.001~0.1,z=0.001~0.005,p=0.01~0.5,q=0.001~0.10。
12.如权利要求11所述的荧光粉,其中该荧光粉为一无机荧光粉。
13.如权利要求11所述的荧光粉,其中该Gd和Y的原子比值位于20∶1~15∶1范围内。
14.如权利要求11所述的荧光粉,其氧离子在阴离子亚晶格上的替换分率是氧原子分率的0.001≤q≤0.10。
15.如权利要求11所述的荧光粉,该荧光粉峰值波长为λ=571~582nm,色温为T=2800~3800K,谱线带宽为λ0.5=125~132nm。
16.如权利要求11所述的荧光粉,其是用氧化物成分固相合成制成的,在卤化物和主要是BaF2,AlF3,SrF2族的氟化物矿化剂中,温度T=1400~1600℃的条件下,氧化物成分在还原空气里10~24小时内进行固相合成。
17.如权利要求11所述的荧光粉,其平均直径为dcp≤3微米,中位线直径为d50≤2.20微米,d90≤8微米。
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