| 摘要 |
本发明系关于一种白光二极体之萤光粉,系由氮化镓氮化铟半导体异质结而成,其辐射波长小于470nm,装备由钆-钇-基,铈催化的多棱面大粒度分散萤光粉,其光谱转换器通用方程式为Gd3-x-y-zYxLuyCezAlpOq,其中该化学指数变动如下:1.0<x<2.6,0.0001≦y≦0.5,0.0001≦z≦0.5,4.7≦z≦5.3,q=4.5+1.5*p,区别在于该萤光粉为大颗粒分散的单晶,多棱主要是六面体形,六面体有两个相互平行的基面,由12条梯形边构成,这些边相互成90-150角,萤光粉颗粒内切圆的半径在6-12微米之间,两个基面的高度距离在4-10微米之间,同时这种多棱颗粒直接与异质结辐射正面和四个端面进行光学接触,并覆盖异质结光表面20-85%面积,发光表面与萤光粉颗粒转换发出的波长超过560nm的长波光一起构成合成白光,其色温在T=12000-2500K之间,在小角度为发散度6-12度角上,光强很高,此时异质结的导电触点处于异质结背面。此外,本发明亦提供一种白光二极体萤光粉之制作方法。 |
| 主权项 |
1.一种白光二极体之萤光粉,其系由氮化镓及氮化 铟半导体异质结而成,其具有若干辐射波长,且装 备有由钆-钇- 基,铈催化的多棱面大粒度分散萤光 粉,其光谱转换器通用方程式为Gd3-x-y-zYxLuyCezAlpOq, 其中,该光谱转换器通用方程式之化学指数变动如 下:1.0<x<2.6, 0.0001≦y≦0.5,0.0001≦z≦0.5,4.7≦z≦5.3,q =4.5+1.5*p,该萤光粉为大颗粒分散的单晶,且多棱主 要是六面体形,该六面体有两个相互平行的基面, 由12条梯形边构成,这些边相互成一夹角,同时该多 棱颗粒直接与异质结辐射正面和四个端面进行光 学接触,并覆盖异质结光表面若干面积,发光表面 与萤光粉颗粒转换发出的特定波长的长波光一起 构成合成白光,在小角度为发散角度上光强很高, 且该异质结的导电触点处于异质结背面。 2.如申请专利范围第1项所述之白光二极体之萤光 粉,其中该辐射波长系小于470nm。 3.如申请专利范围第1项所述之萤光粉,其中该夹角 系90-150。 4.如申请专利范围第1项所述之萤光粉,其中该多棱 颗粒直接与异质结辐射正面和四个端面进行光学 接触,并覆盖该异质结光表面20-85%面积。 5.如申请专利范围第1项所述之萤光粉,其中该长波 之特定波长系超过560nm。 6.如申请专利范围第1项所述之萤光粉,其中该萤光 粉颗粒内切圆的半径在6-12微米之间,两个基面的 高度距离在4-10微米之间。 7.如申请专利范围第l项所述之萤光粉,其中该合成 白光之色温在T=12000-2500K之间,且在发散度为6-12度 角上,具很高之光强。 8.如申请专利范围第1项所述之萤光粉,其中该异质 结是直角平行六面体各个边的比例是1:1:0.1-1:2:0.12 ,此时,以基面和异质结发光面相交的多棱萤光粉 颗粒的高度和颗粒内切圆半径比例为1:3-1:1,其高 度値为6-8微米,使在合成光中有初次放射蓝光和再 次放射的黄、橙黄光的存在,当它们与色座标(在x= 0.28 y=0.30 x=0.42 y=0.44之间)进行大容量的均匀混合 时,避免了由于散射光过多形成光混合不均匀的现 象。 9.如申请专利范围第8项所述之萤光粉,其单晶萤光 粉微粒具有立体晶体结构,当主要异质结折射系数 和萤光粉颗粒物质折射系数比例在2.8:1.8-3.2:2.0之 间时,晶体栅格参数在a=12.1A至a=12.2A之间,主要都 是沿着平面方向(111),使发光输出角度在8-16度之间 ,并可能使用Frenel棱镜对总光辐射进行补充对焦。 10.如申请专利范围第9项所述之萤光粉,其中该棱 镜的第一个平面距离萤光粉微粒发光基面100-200微 米,中间填充透明聚合物填充物,折射系数在n=1.42-n =1.55之间。 11.如申请专利范围第8项所述之萤光粉,其大颗粒 多棱面颗粒从所有14个相互连接平面发光,量子输 出为60-95%,当萤光粉的化学方程式为Gd3-x-y- zYxLuyCezAlpOq时,可使该萤光粉的强烈的黄-橙黄色长 波光,波长在max=530-595nm之间,最大光谱半宽度为 0,5=110-130nm之间,随着萤光粉化学组分中Gd离子剂 量的增长而增大。 12.如申请专利范围第11项所述之萤光粉,其中该化 学指数变动如下:1.0<x<2.6,0.0001≦y≦0.5,0.0001≦z≦0. 5,4.7≦z≦5.3,q=4.5+1.5*p之间变动。 13.一种白光二极体之萤光粉之制作方法,其包括下 列步骤: 先秤取如下Gd2O3,Y2O3,Lu2O3及Al2O3氧化物若干量; 取用若干浓度之Ce(NO3)3水溶液; 将秤取之氧化物全数加入Ce(NO3)3水溶液中,并使之 充分混合; 将充分混合之水溶液置入烘箱中乾燥,得混合粉末 ; 在混合粉末内添加若干量之Na2SO4、K2SO4和Li2SO4.粉 末后充分混合,再将混合粉末放入石英坩锅中; 将石英坩锅放置于游离NH3之气氛保护炉中,以特定 速度升温至第一温度,并以此温度保持第一时间后 再以等速度升温至第二温度,以此温度保持第二时 间后再以等速度升温至第三温度,以此温度保持第 三时间后再以等速度降温至室温取出; 将取出之粉末用硝酸和磷酸清洗未反应之物质,然 后用大量清水重复清洗至中性为止;以及 将清洗后之粉末置入烘箱中乾燥,乾燥后即得萤光 粉产品。 14.如申请专利范围第13项所述之制作方法,其中该 Gd2O3为17.2g,Y2O3为271g,Lu2O3为59.7g而Al2O3为260g。 15.如申请专利范围第13项所述之制作方法,其中该 Ce(NO3)3水溶液中含有0.1M之Ce(NO3)3。 16.如申请专利范围第13项所述之制作方法,其中该 充分混合之水溶液系置入120℃之烘箱中乾燥,得混 合粉末。 17.如申请专利范围第13项所述之制作方法,其中该 混合粉末内系添加24克之Na2SO4、12克K2SO4和4克Li2SO4 .粉末后充分混合,再将混合粉末放入500毫升的石 英坩锅中。 18.如申请专利范围第13项所述之制作方法,其中该 游离NH3之成份为N2:H2=3:1;该特定速度系5℃/分钟速 度;该第一温度系400℃;该第一时间系一小时;该第 二温度系1200℃;该第二时间系三小时;该第三温度 系1500℃;以及该第三时间系四小时。 19.如申请专利范围第13项所述之制作方法,其中该 硝酸之比例为1:1,而磷酸之比例亦为1:1。 图式简单说明: 图1为一示意图,其绘示根据本发明第一实施例之 萤光粉之制作方法之流程示意图。 图2为一示意图,其绘示根据本发明第二实施例之 萤光粉之制作方法之流程示意图。 |
