[发明专利]用于短波发光二极管的立方结晶构造无机石榴石荧光粉及其制作方法

说明书

【发明所属技术领域】

本发明系关于一种发光二极管光源。具体而言，是指用于短波发光二极管的立方结晶构造无机石榴石荧光粉，其所制成的发光二极管具有辐射λ＞440nm，该无机石榴石荧光粉被发光二极管激发，可确保均匀整体白光，其色温为T＝12000～3000K。

【先前技术】

一般而言，氮化物异质结(接面)系由化合物InGaN组成，其具有很高的内部注入式发光输出(大于90％)，以保证它能广泛用于低电压指示技术。Abramov.V.S以及其它著作者(请参照В.С.Абрамовидр.Авторскоесвидетельство СССР，1977)及Shimuzu(请参照S.Shimizu等人的US5,998,925专利12/1999)的基础性文献对于光学技术的进展发挥了重要作用，以下技术思想在这些文献中得以实现：氮化物异质结发光在此定义为第一级发光，相对而言荧光粉受第一级发光激发后所产生的光定义为第二级发光；荧光粉受激发光相对于第一级发光具有“斯托克位移”，这样形成了整体辐射，即为白光。在当今时代，这些富有成果的思想广泛地用于创造半导体照明组件。

已知的技术水准，本发明将美国US5,998,925专利作为参照对象。适应于上述专利，对于白光产生的理解，我们运用著名的牛顿互补色原理。适应于这个原理，InGaN异质结蓝光辐射被荧光粉层吸收并引起强烈黄色光致发光，其中荧光粉层以钇铝石榴石为基质并与异质结表面接触。如果一定分率的(通常约80％)源于异质结的蓝光被吸收，那么其剩余部分同黄色光致发光混合就保证均匀白光的产生。最近几年，Y₃Al₅O₁₂:Ce的荧光粉组成是白光半导体光源的主要构造依据。更具综合性的荧光粉公式列为Ln₃Me₅O₁₂:Ce，其中Ln＝稀土元素Y、Gd或Ln；Me＝Al、Ga或Sc。荧光粉类似物具有高量子输出(η＞75％)，强烈的黄色辐射频带(λ＝540nm)，短余辉(T≥100ns)。荧光粉黄光与异质结蓝光(λ＝450nm)结合，产生冷白光，色坐标为x≤0.34，y≤0.34。

随着这个方向的发展，发现光致发光物质还存在一系列本质上的缺陷，即这些物质具体指钇铝石榴石Y₃Al₅O₁₂基质荧光粉及其改性材料。关于这些材料的特性，本发明在表1中做出了综合总结。