[發明專利]暖白光發光二極管和薄膜及其紅光熒光粉

無效

• 申請號: 200810147395.2
• 申請日: 2008-08-14
• 公開（公告）號: CN101323783A
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 發明（設計）人: 索辛納姆;羅維鴻;蔡綺睿
• 申請（專利權）人: 羅維鴻
• 主分類號: C09K11/64
• 分類號: C09K11/64;H01L33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【發明所屬技術領域】

本發明系關于一種電子技術領域，尤指一種與 廣義上被稱之為′固態光源′(Solid?state?lighting)的 照明技術有關的紅光熒光粉及使用該熒光粉的暖白 光發光二極管。

【先前技術】

在這一技術基礎上已經制造出了日常和景觀用 的照明設備，甚至還有工業用的大功率照明設備。 這些照明設備的色溫較低，T≤3500K，屬于’暖白光 照明’。如果色溫T＞4600K，那么這種半導體設備就 屬于’冷白光’。

第一種紅光熒光粉屬于列帕爾德(Lepard)熒 光粉，其方程式為Me^IIS:Eu⁺²，其中Me^II＝Ca⁺²，Sr⁺²或者Ba⁺²。第二種類型的熒光粉是A^IIB^IV(A^II＝Zn，Cd，B^IV＝S，Se，Te)化合物，或者它們的互熔 固體化合物，如(ZnS)_0.4(CdS)_0.6·Ag。這兩種熒光粉 在現如今的應用是非常有限的：1.Me^IIS硫化物的 化學穩定性很低，在空氣里很快就分解了；2.A^IIB^IV化合物的主要成分中含有毒性很強的鎘。

自1965年第一種以(Y，Eu)₁VO₄正釩酸鹽為基質 的稀土元素熒光粉(請參照Handbook?of?Phosphors Press?NY，1999)被發現，紅光熒光粉開始成批量生產 制造。這種熒光粉的近紫外激發波長為λ＝365nm， 由于質量好，效能高，這種熒光粉得到廣泛的使用。

接著出現了Y₂O₃:Eu或者Gd₂O₃:Eu類型的氧化 物熒光粉，其紫外激發波長為λ＝254nm。由于該熒 光粉的穩定性和效能都非常高，所以至今都被廣泛 地應用在效能為η＝50流明/瓦的光源上。后來發明 了硫氧化物熒光粉，總方程式為(∑Ln)₂O₂S，其中 ∑Ln＝Y，La，Gd，Eu，Tb，Sm。在它的基礎上產生了新型 的陰極熒光粉，X-光熒光粉，及激光熒光粉(請參照 N.P.Soschin，等人的俄羅斯專利第1603763號， 01.12.1988)。盡管得到廣泛的應用，但這種以釔-鑭- 釓-銪硫化物為基礎的紅光熒光粉有一個實質性的 缺陷：波長為λ＝616，626和708nm的紅光只有在 波長為λ＝365～405nm的近紫外光次能帶上才能被激 發發光。所以這種熒光粉只可以用在λ＝395nm的半 導體光源上，不適合用藍光半導體異質結激發。這 種以(Y，Eu)₂O₂S為基礎的熒光粉，其缺點在俄羅斯 專利第2064482號中已有描述(請參照N.P.Soschin， 等人的俄羅斯專利第2064482號，18.04.1991)。

后來人們試圖制造被藍色異質結激發，發紅光 的熒光粉。在一系列的關于新型氮化物熒光粉 CaSiAlN₃:Ce的文章(請參照Hanz?Luo?Jiang?et?and Materials?Science?and?Engineering?MSB?115118)中詳 細地記述了這些實驗。但是CaSiAlN₃:Ce這種材料 在生產中很復雜，因為它的光輸出量低，價格又非 常昂貴。

本案的發明人曾采用了不久前發表的專利(請 參照N.P.Soschin.大功率白光半導體)中所述的 Sr₅Al₂O₈:Eu⁺³熒光粉作為樣本，但是，其發明人在 講述熒光粉的合成時，既沒有正確地給出熒光粉的 成分，又沒有明確指出主要的激活劑Eu⁺³可實現的 氧化態。另外，其發明人也沒有指明化合物的晶格 類型以及SrO、Al₂O₃兩者的濃度比值范圍，誠屬美 中不足之處。

【發明內容】