本发明专利技术涉及一种白光二极管、增效转光粉、荧光粉及荧光粉的制备方法，其中应用了能辐射多种颜色光，包括白光的氮化物异质结。本发明专利技术提出了化学式为Ｂａ↓［α］Ｙ↓［３β］Ａｌ↓［２α＋５β］Ｏ↓［４α＋１２β］的固体溶液形态的新型荧光材料，其中α与β的取值在０．０１～４之间。这种荧光粉的晶格结构随α与β比值的变化而从立方晶系渐变为单斜晶系。其显着特点是呈现出强烈的黄色和黄橙色，具有很高的量子发光率和持久的发光时间。在这种新型荧光粉的基础上本发明专利技术进一步研发出对波长λ＝４５０～４７５ｎｍ的蓝光异质结辐射发生作用的增效转光装置，它由高分子聚合物和填充于其中的荧光粉颗粒构成，其中荧光粉的填充浓度为１％～５０％。此种新型白光半导体源具有相当高的发光强度（Ｉ＞１００ｃｄ）和光通量，发光效率高达５０ｌｍ／ｗ。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种，尤其涉及一种应用了能辐射多种颜色光，包括白光的氮化物异质结，其显着特点是呈现出强烈的黄色和黄橙色，具有很高的量子发光率和持久的发光时间的。
技术介绍
自1968年起，在发光二极管技术中开始广泛应用荧光粉及以荧光粉为基础的光谱转换结构。最初出现的是提高发光频率的转换装置，通过反斯托克斯荧光粉的作用将GaAsP二极管的近红外发光转变为红色或绿色光(请参照Berg，Din A.，LED，《Mir》，1975)。之后，众多研究工作者尝试将GaN二极管的弱紫外发光转变为可见光。日本Nichia公司的专家(S.Nakamura，S.Shimizu)在此研究方向上取得了突破性的进展，他们研发出了由发蓝光的GaInN异质结与覆盖在其表面的黄色铝钇石榴石荧光粉(Y3Al5O12)构成的新型光源(请参照S.Nakamura于11，05，2006获准的德国DE6933829T专利，及S.Shimizu Y.，于11，01，2005获准的TW156177B)。这两项专利技术成果的应用实现了用于照明，灯饰及指示用途的白光发光二极管。专利文件(请参照S.Shimizu Y.，于11，01，2005获准的TW156177B)中对这种铝钇石榴石荧光粉在发光二极管中的应用作了详细描述。但我们认为此项专利技术并不具有绝对的创新意义。我们将其作为原型，以下是其专利档中列出的创新之处1.用发蓝光的GaInN异质结作发光二极管的结构基础；2.在发光二极管中采用了具有增效转光作用的荧光粉颗粒；3.通过将两个部分的发光，即GaInN半导体异质结直接发光与荧光粉颗粒被其激发发光相混合，最终获得白光；以及4.采用化学式为Y3Al5O12:Ce的铝钇石榴石及其衍生物(如(Y，Gd)3(Al，Ga，Sc)5O12:Ce)颗粒构成的荧光粉。关于发蓝光的GaInN半导体异质结着有大量文献，但S.Nakamura and G.Fasol等人于1998年所公开的技术文件(请参照S.Nakamura and G.Fasol，The blue laser diodes.Berlin，Springer，1998)中只引用了其中一部分。S.Nakamura研发的在量子效应基础上高效发光的氮化物异质结成果已经为全世界所共有，因此将其完全归功于Nichia公司并非名副其实。用于发光二极管的增效转光粉，如前所述，采用反斯托克斯材料(请参照Berg，Din A.，LED，《Mir》，1975)经过细致的工艺制作而成。将短波辐射用于激发各种物质发光在很多专题学术论文中都有详细描述(请分别参照P.Pringshein，Phluorescence andphosphorescence，IL，1950；G.Blasse，P.Grabmaier，Luminescencematerials，Pergamon press，NY，1995；以及S.Shionoja，W.Yen，Handbook of phosphors，NY，1999.)。我们认为，借助于发出短波辐射的发光二极管，实现从荧光粉获取相对长波段辐射的方法并不具有实质性的创新意义与显着的区别性特征。用于激发其它物质发光的光源多种多样，其中包括放电光源1.汞蒸汽的气体放电；2.氮气的气体放电；以及3.氙气，氪气的气体放电。此外，激光辐射也被广泛用于激发荧光粉发光，如氮气激光器，输出三次谐波与四次谐波的Nd:YAG激光器。用半导体发光二极管激发荧光粉的方案不止一次被提及(请参照S.Nakamura and G.Fasol，The blue laser diodes.Berlin，Springer，1998)。以下是关于通过将两个或三个基础光源相结合以获取白光的问题。将光发生色散得到的单色光进行合成，如蓝光和黄光，绿光和红光，红光，绿光和蓝光等，最终获得白光的做法的物理基础最早是由牛顿奠定的，由他提出的光色理论发展而来。该物理原理在19与20世纪广泛应用于印刷，摄影，尤其是黑白及彩色电视技术。如，兹沃雷金运用蓝色光和黄色光两种基础光作出了发白光的黑白显像管显示器(请参照H.W.Leverenz，Anintroduction to Luminescence of Solids，NY，1950)，这是彩色电视
一个复杂的技术方案不仅需要原色光具有完全色差系数，而且要在数量上补偿原色以获得色度标准的白光。照明
中同上述物理原理相近的问题也已解决(请参照L.M.Kogan LED lighttechnic，Moscow，Ho.5，pp.16-20.(2002))汞蒸气放电发出蓝色光，激发YVO4:Eu发出红色光，最终得到与白光光源发光相接近的白光。氙气与氪气的短波放电保证气体放电等离子平板能够产生红绿蓝色和白色光。因此，用半导体发光二极管代替气体放电光源以激发荧光粉发光是在完善照明，信息，指示系统过程中显着的技术进步，也是必然的趋势。可产生多种光学效果的蓝光光源得到广泛应用，比如，长余辉和超长余辉发光的蓝光光源被广泛应用于雷达定位技术。原始蓝光与发光显示器的黄白色余辉光学上有机结合在一个装置中。因此，在Nichia公司提出他们的研究成果之前，由两个或三个光源合成无色差白光的物理原理早就被大家所知并应用。将钇铝石榴石用作荧光材料引起了很多法律上的纠纷，因为只有在得到Nichia公司准许的情况下才有权使用这种材料(由此甚至出现了新的研究方向一用于发光二极管的非钇铝石榴石荧光物)，这种权限后来被证明是完全缺乏根据的。首先，由钇铝石榴石构成的荧光材料和显示器的出现远早于日本研究工作者的研究成果(请分别参照G.Blasse，P.Grabmaier，Luminescence materials，Pergamon press，NY，1995；S.Shionoja，W.Yen，Handbook ofphosphors，NY，1999.；H.W.Leverenz，An introduction toLuminescence of Solids，NY，1950以及V.A.Abramov，patent USSRNo.635813，09，12，1977.)。化学组成为Y3Al5O12或(Y，Gd)3(Al，Ga)5O12:Ce的材料被广泛应用在高速阴极射线管技术中以检测黑白或彩色底片。以粉末状钇铝石榴石或单晶钇铝石榴石为结构基础的闪烁器被人们用在核物理及核技术中。同时，光谱的物理修正技术也被人们应用。因此可以说，YAG荧光材料的主要物理特性，如发光效率高，在可见光的蓝绿色，绿色，黄色和橙色波段宽带带发光，余辉相当短，光通量和功率的稳定性高等，早在Nichia公司将石榴石荧光粉用于发光二极管之前就已经被人们所熟知。因而，我们认为，Nichia的专家关于石榴石荧光粉的研究成果并没有超出将荧光粉合理用于其直接用途所需的知识水平。同时，将所有以铈作启动剂的发光材料都归属到Nichia的专利权限内也是完全缺乏根据的。人们所熟知的大量荧光材料，如Al2O3:Ce，gelenite:Ce，钇，钆，镥的正硅酸盐和焦硅酸盐Y2Si2O5:Ce，Gd2SiO5:Ce，Lu3Si2O7:Ce，他们被广泛应用于荧光技术的生产，生活实践中，与Nichia本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于白光二极管的荧光粉，其系由元素周期表中第Ⅱ，Ⅲ主族元素的氧化物为基体，用电子ｄ层与ｆ层发生跃迁的元素作启动剂，且该荧光粉的基体由钡和钇的同类铝酸盐的固体溶液构成，其化学式为Ｂａ↓［α］Ｙ↓［３β］Ａｌ↓［２α＋５β］Ｏ↓［４α＋１２β］，其中α的取值范围为α＝０～４，优选α＝０．０１～４；β的取值为β＝０～４，优选β＝０．０１～４，且其晶格的晶系随钡与钇比例关系的改变而变化；当该基体被一短波辐射激发时，该元素之离子会辐射出绿橙色光，与一氮化铟镓半导体异质结发出的短波辐射相混合后形成白光。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：索辛那姆，
申请(专利权)人：任慰，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。