[发明专利]以钆镥铈为基质的荧光粉及使用其的暖白光发光二极管

权利要求书

1.一种荧光粉，以钆镥铈为基质，其特征在于：该荧光粉材料成 份中添加F^-1及N^-3，取代部分石榴石中的氧，其化学计量式为： (Gd_1-x-yLu_xCe_y)₃Al₅O_12-zF_z/2N_z/2，其中x＝0.0001～0.3；y＝0.001～0.08； z＝0.0001～0.5，经由一氮化铟镓InGaN半导体异质结短波激发后可辐射 在橙红色光谱区域范围中。

2.如权利要求1所述的荧光粉，其中所述橙红色光谱区域范围中 最大光谱波长为λ_max≥575nm，其主波长λ≥580nm。

3.如权利要求1所述的荧光粉，其中所述Gd与Lu之间的比为 300∶1～5∶1时，激活剂成份Ce⁺³为0.005～0.08。

4.如权利要求3所述的荧光粉，其中Gd与Lu之比为20∶1～10∶1， 激活剂成份Ce⁺³为0.005～0.08。

5.如权利要求1所述的荧光粉，其中[F^-1]＝[N^-3]＝0.00005～0.25。

6.如权利要求1所述的荧光粉.其中所述Gd/Lu为15∶1，且 [F^-1]＝[N^-3]＝0.001～0.005时，其最大辐射光谱在λ＝582nm。

7.如权利要求1所述的荧光粉，其中所述Gd/Lu为15∶1，且 [F^-1]＝[N^-3]＝0.05～0.1时，最大辐射光谱位移至λ＝585nm。

8.如权利要求1所述的荧光粉，其色坐标值∑x+y＞0.82时，其辐 射波长值λ＝585～600nm。

9.如权利要求1所述的荧光粉，改变钆与镥之间的含量，使其发 光激发光谱位于波长间隔λ＝420～500nm中。

10.如权利要求1所述的荧光粉，其光谱最大辐射的半波宽 λ_0.5＝135～138nm。

11.如权利要求1所述荧光粉，其中该荧光粉以超分散颗粒形式 制成，中位线直径为d₅₀≤2微米。

12.一种以氮化铟镓异质结为基质的半导体发光二极管，其具有 一发光转换器，可将第一级的蓝光辐射发光转换转变为暖白发光，特 征在于：该发光转换器的荧光粉采用如权利要求1-12任一项所述的荧 光粉，与有机硅聚合物相连接，以厚度均匀的形式分布在该异质结的 辐射表面及辐射棱面。

13.如权利要求12所述的半导体发光二极管，其中所述荧光粉颗 粒与聚合物的重量比为6～70％。

14.如权利要求12所述的半导体发光二极管，其中该发光二极管 适用于λ＝420～500nm的蓝色异质结辐射，该发光转换器具有暖白色调 的蓝色辐射，其色温为T＝2500～4500K及色坐标为x≥0.42及y≥0.44。

15.如权利要求12所述的半导体发光二极管，其进一步具有一圆 锥形的球形透镜盖，系位于该发光转换器之上方，该圆锥形的球形透 镜盖在辐射观测角2θ＝60°时，发光强度1＞5000mcd，功率W＝1瓦特， 光通量F＝80～90流明。

16.一种如权利要求1-11所述的荧光粉的制备方法，称取所需的 原物料，然后将原物料充分混合，混合后的原物料放入坩埚中压实， 再将坩埚放入电炉中加热，以5℃/min的升温速率升温至T＝1100℃， 保持2～5小时，然后再以5℃/min的升温速率升温至 1280℃≤T≤1300℃，保持2～6小时，此时加入N₂∶H₂＝95∶5(V/V)的弱还 原气体为保护气，然后再以5℃/min的升温速率升温至 1330℃≤T≤1420℃，保持2～6小时，然后自然冷却到室温，将坩埚从 电炉中取出，然后将荧光粉从干埚中取出并研磨至粉状，在0.1M的 HNO₃强酸中用该强酸酸洗，并在荧光粉粉末表面涂上50nm的硅酸锌 ZnO.SiO₂薄膜。