一种紫外光固体光源的荧光无机粉，是基于硅酸石榴石的荧光无机粉的组成成分制成，能被稀土离子启动，该荧光无机粉的组成主要成分为Ｍｅ＜ｓｕｐ＞＋２＜／ｓｕｐ＞＜ｓｕｂ＞２．５－ｘ－ｙ＜／ｓｕｂ＞Ｌｎ＜ｓｕｐ＞＋３＜／ｓｕｐ＞＜ｓｕｂ＞３－ｚ－ｐ＜／ｓｕｂ＞Ｓｉ＜ｓｕｂ＞２．５＜／ｓｕｂ＞Ｏ＜ｓｕｂ＞１２＜／ｓｕｂ＞：Ｌｍ＜ｓｕｂ＞１＜／ｓｕｂ＞＜ｓｕｐ＞＋２＜／ｓｕｐ＞ｘ：Ｌｍ＜ｓｕｂ＞２＜／ｓｕｂ＞＜ｓｕｐ＞＋２＜／ｓｕｐ＞＜ｓｕｂ＞Ｙ＜／ｓｕｂ＞：Ｌｍ＜ｓｕｂ＞３＜／ｓｕｂ＞＜ｓｕｐ＞＋３＜／ｓｕｐ＞＜ｓｕｂ＞Ｚ＜／ｓｕｂ＞：Ｌｍ＜ｓｕｂ＞４＜／ｓｕｂ＞＜ｓｕｐ＞＋３＜／ｓｕｐ＞＜ｓｕｂ＞Ｐ＜／ｓｕｂ＞，借此用半导体异质结发出的短波光激发情况下建立多频带辐射白光，色温从２５００Ｋ至１２０００Ｋ。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术以一紫外光固体光源的荧光无机粉作为固体光源的再辐射表面涂层，特别以此发光材料的短波辐射变换成白光。
技术介绍
发展中的白光光源(尤其是白光固体光源)是一种多颜色的混合光，可被人眼感觉为白光的至少包括二种以上波长的混合光，人眼同时受红、蓝、绿光的刺激时，或同时受到蓝光与黄光等互补光线的刺激时均可感受为白光，所以照此原理可制作发白光的固体光源。现有技术的白光固体光源制作方法主要有四种第一种方法是使用以InGaAlP、GaN与GaN为材质的三颗固体光源，分别控制通过固体光源的电流而发出红、绿及蓝光，经透镜将发出的光加以混合而产生白光。第二种方法是使用GaN与GaP为材质的二颗固体光源，其亦分别控制通过固体光源的电流而发出蓝及黄绿光以产生白光。虽上述二种方式的发光效率可达到20lm/W，但其中不同光色固体光源之一发生故障，则将无法得到正常的白光，且因其正向偏压各不相同，故须多套控制电路，致使成本较高，这全都是实际应用上的不利因素。第三种则是1996年日本日亚化学公司(Nichia Chemical)发展出以氮化铟镓蓝光固体光源配合发黄光的钇铝石榴石荧光物质亦可成为一白光光源。此法的发光效率目前(可达15lm/W)虽较前二种方法稍低，但因只需一组固体光源芯片即可，大幅地降低制造成本，再加上所搭配之荧光物质调制技术已臻成熟，故目前已有商品呈现。然而，其中第二种与第三种方法是利用互补色原理以产生白光，其光谱波长分布的连续性不如真实的太阳光，使色光混和后会在可见光光谱范围(400nm-700nm)出现色彩的不均匀，导致色彩饱和度较低。虽然人类的眼睛可以忽略这些现象，只会看见白色的光，但在一些精密度较高之光学侦检器的感测下，例如摄影机或相机等，其演色性在实质上仍偏低，亦即物体色彩在还原时会产生误差，所以这种方式产生的白光光源只适合作为简单的照明用途。第四种可产生白光的方案是日本住友电工(SumitomoElectric Industries，Ltd)研发出使用ZnSe材料的白光固体光源，其技术是先在ZnSe单晶基板上形成CdZnSe薄膜，通电后薄膜会发出蓝光，同时部分的蓝光照射在基板上而发出黄光，最后蓝、黄光形成互补色而发出白光。由于此法也只采用单颗固体光源晶粒，其操作电压仅2.7V比GaN之固体光源的3.5V要低，且不需要荧光物质即可得到白光，但其缺点是发光效率仅8lm/W，寿命也只有8000小时，在实用层面的考虑上仍须更进一步地突破。除上述白光固体光源制作方法外，更有如美国专利US6,765,237「White light emitting device based on UV LED andphosphor blend」利用紫外光(UV)作为固体光源芯片的传统技术，其中揭露组合两种化学成分的荧光体，达到以紫外光激发出白光的固体光源。另更有美国专利US6,853,131与US 6,522,065揭露产生白光的紫外光固体光源荧光体，其主要成分为A2-2xNa1+xExD2V3O12，其中并进一步界定A、E、D等元素与x值。上述Nichia公司专利US6,614,179建议使用原先已知的阴极荧光体作为In-GaN铟镓氮化物异质结的覆盖物，阴极荧光体的成分为Y3Al5O12:Ce(钇铝石榴石:铈)。异质结辐射的最大频谱波长为λ＝465nm，异质结辐射会激励钇铝石榴石状荧光体发出很强的荧光，它的最强辐射在540-580nm的范围，即在可见电子频谱的黄色范围。这种二次黄光与一部分初始蓝色辐射光(λ＝465nm)混合在一起，就可以合成集成的白色辐射光，其比色温度从T＝12000到T＝8000K。钇铝石榴石:铈的组成成分在深化类似专利的各种专利中被多次改进，尽管想尽量完善它，但它还是保留了一些它的本质上的缺陷1.荧光体吸收来自蓝光固体光源的初始辐射很低；2.生产荧光体使用的材料造价高；3.为了合成荧光体，要使用1600℃的高温加工。然而在日本Mitsubishi公司的原始型专利(美国公开案US2004/0251809)中，试图去除已有荧光体的这些本质上的缺陷，他们建议的荧光体的组成成分为Me+23Me+32Si+43Oδ:Ce，这里的Me+2为双价金属；Me+3为稀土金属Y，Sc或Gd；δ为化学计量系数，从11到13。尽管在该案中指出有利用其它离子(如Eu，Pr，Dy等)启动荧光体的可能性，但是，该申请案中建议的这种荧光体主要是靠Ce+3离子来启动，但其中并无揭露荧光体的详细特性与其合成物特征。相比于现有技术的缺失与其限制，本专利技术提出一全新的荧光无机粉，使其固体光源拥有更高的演色指数(Rendering index)，将此发光材料作为固体光源的再辐射表面涂层，使这种发光材料的短波辐射变换成可见光，特别是白光。
技术实现思路
本专利技术的目的是制造出短波固体光源用的发光能力强的荧光无机粉，而其另一目的是制造出射线能完全覆盖蓝-绿-黄-橙黄色可见光波段的荧光无机粉，而再一个目的是建立根据再生技术合成的荧光无机粉的具体配方，并且本专利技术系建立在实际合成荧光无机粉时不使用价格昂贵的试剂的配方，以节省成本。本专利技术所述的荧光无机粉成分基于硅酸石榴石的荧光无机粉的组成成分，它能被稀土离子启动，有别于已知的具有化学计量公式的荧光体。这种荧光无机粉的组成成分为Me+22.5-x-yLn+33-z-pSi2.5O12:Lm1+2X:Lm2+2Y:Lm3+3Z:Lm4+3P其中，Ln为Y、Gd、Sc、Lu系列稀土元素；Lm1+2为Eu+2、Sm+2系列双价稀土离子启动剂；Lm3+3为Ce+3、Eu+3、Tb+3、Pr+3系列三价稀土离子启动剂；Lm2+2为Sn+2、Mn+2系列d-元素双价稀土离子启动剂；Lm4+3为Bi+3、Cr+3系列三价稀土离子启动剂，TR+2、TR+3、Me+2其中一个或一个以上形成发光的激发中心，并且优先排列在Mg八面体形状的阳离子上的二价中心，之后作为发光的三价中心，优先排列在十二面体形状稀土元素的节点上，这样就可以在用半导体异质结发出的短波光激发情况下建立多频带辐射，这种辐射为白光，色温从2500K至12000K。实施方式本专利技术紫外光固体光源的荧光无机粉是包括三种或四种启动的混合物，它们的主要辐射项是d和f参与的电子态转换，即f-d和d-d-转换。所用启动离子的这种精确限制可以建立多频带辐射，这样的辐射可以被分成一个个单个的频带，每个频带的半宽为λ0.5＝30-50nm(奈米)。Ce+3离子的辐射频带最宽，为的λ0.5＝90-110nm，但是用特殊方法选配Ln系组的成分后，这个频带将缩短。本专利技术所披露的荧光无机粉实施例的重要特点是有两种类型的余辉(1)短衰减型，即离子Eu+2和Ce+3组的d-f-转换；及(2)中衰减型，即离子Mn+2、Sn+2、Bi+3组的d-d转换。本专利技术荧光无机粉的再一实施例重要特点是能有效吸收来自半导体异质结的短波光。其中，在只带有一种启动剂Ce+3的标准荧光无机粉中，光能吸收也与Ce+3的离子中的d-f转换有关。所以，在一开始，外部光的吸收是与加入荧光无机粉配方中的Ce+3离子的浓度成正比的。在波长λ＝450nm情况下，被Ce+3启动的荧光无机粉的反射系数通常为R450＝20-25本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种紫外光固体光源的荧光无机粉，是基于硅酸石榴石的荧光无机粉的组成成分制成，能被稀土离子启动，该荧光无机粉的组成主要成分为Ｍｅ↑［＋２］↓［２．５－ｘ－ｙ］Ｌｎ↑［＋３］↓［３－ｚ－ｐ］Ｓｉ↓［２．５］Ｏ↓［１２］∶Ｌｍ↓［１］↑［＋２］ｘ∶Ｌｍ↓［２］↑［＋２］↓［Ｙ］∶Ｌｍ↓［３］↑［＋３］↓［ｚ］∶Ｌｍ↓［４］↑［＋３］ｐ，借此用半导体异质结发出的短波光激发情况下建立多频带辐射白光，其中Ｍｅ↑［＋２］＝（Ｍｇ、Ｃａ中一个或一个以上），Ｌｎ＝（Ｙ、Ｇｄ、Ｌｕ、Ｓｃ中一个或一个以上），Ｌｍ↓［１］↑［＋２］＝（Ｅｕ↑［＋２］、Ｓｍ↑［＋２］、Ｙｂ↑［＋２］中一个或一个以上），Ｌｍ↓［２］↑［＋２］＝（Ｍｎ↑［＋２］、Ｓｎ↑［＋２］中一个或一个以上），Ｌｍ↓［３］↑［＋３］＝（Ｃｅ↑［＋３］、Ｔｂ↑［＋３］、Ｄｙ↑［＋３］中一个或一个以上），Ｌｍ↓［４］↑［＋３］＝（Ｅｕ↑［＋３］、Ｔｂ↑［＋３］、Ｂｉ↑［＋３］中一个或一个以上），ｘ＝０－０．２＝［Ｌｍ↓［１］↑［＋２］］，ｙ＝０－０．２＝［Ｌｍ↓［２］↑［＋２］］，ｚ＝０－０．２＝［Ｌｍ↓［３］↑［＋３］］，ｐ＝０－０．２＝［Ｌｍ↓［４］↑［＋３］］。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：罗维鸿，
申请(专利权)人：罗维鸿，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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