專利名稱：磷光體和含有它的leds的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光二極管(LED)，更具體地涉及用在LED應(yīng)用中的磷光體如磷光體轉(zhuǎn)換LEDs。
背景技術(shù)：
目前的白光發(fā)射磷光體轉(zhuǎn)換LEDs(pc-LEDs)利用一種或多種磷光體來部分吸收來自InGaN LEDs的藍(lán)光發(fā)射，以將部分藍(lán)光轉(zhuǎn)換為黃光。剩余未吸收的藍(lán)光和轉(zhuǎn)換的黃光 組合產(chǎn)生感知為白色的光。在發(fā)黃光的磷光體之外，還可使用其它磷光體，例如發(fā)紅光的磷光體，以提高顯色指數(shù)(CRI)或得到不同的色溫(CCT)。然而，發(fā)黃光的磷光體仍然是白光pc-LEDs中的核心組分。pc-LED中通常采用的發(fā)黃光的磷光體是鈰激活的釔鋁石榴石，Y3Al5O12ICe磷光體(YAG = Ce)。然而，其它磷光體包括記載在美國專利No. 6，669，866中的鈰激活的鋱鋁石榴石(TAG:Ce)磷光體，和硅酸鹽基磷光體如記載在美國專利No. 6，943，380,6, 809, 347、7，267，787 和 7，045，826 中的那些。YAG: Ce磷光體的實例及其在LED的應(yīng)用記載在美國專利No. 5，998，925中。該專利中還記載了 YAG磷光體的一些組成變換，例如用Ga替換石榴石中的Al，或Gd替換Y。通常，Ga替代Al使發(fā)射峰向較短波長偏移，而Gd替代Y使發(fā)射峰向較長波長偏移。發(fā)明概沭已經(jīng)研制出用于發(fā)光二極管(LED)應(yīng)用的新磷光體，其組成以(Y1^xCex)3(Al1^Scy)5O12表示，其中O < X < O. 04且O < y < O. 6。該磷光體發(fā)出的光的顏色可通過調(diào)整組成來改變。例如，一方面，該磷光體可在白光pc-LEDs中用作發(fā)黃光的磷光體。另一方面，該磷光體的組成可調(diào)節(jié)為使其可用作發(fā)綠光的磷光體，以將來自發(fā)藍(lán)光的LED的藍(lán)光發(fā)射全部轉(zhuǎn)換為綠光發(fā)射。這是非常重要的，因為直接發(fā)綠光的InGaN LEDs具有非常低的效率。采用更高效率的發(fā)藍(lán)光InGaN LEDs的發(fā)綠光的、完全轉(zhuǎn)換pc_LED有可能提供更高效的綠光LEDs。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了具有以(YhCex)3(AlhScy)5O12表示的組成的磷光體，其中O < X彡O. 04且O < y彡O. 6。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了磷光體轉(zhuǎn)換LED，其包括發(fā)藍(lán)光的LED和用于將該藍(lán)光的至少一部分轉(zhuǎn)換為波長不同的光的磷光體，該磷光體具有以(YhCex)3(AlhScy)5O12 表示的組成，其中 O < X 彡 O. 04 且 O < y 彡 O. 6。


圖I圖示了本發(fā)明磷光體轉(zhuǎn)換LED(PC-LED)的實施方式。
圖2圖示了本發(fā)明pc-LED的可供選擇的實施方式。圖3是根據(jù)本發(fā)明(實施例Yl)的具有組成(Y0.995Ce0.005)3 (Ala8Sca2)5O12的磷光體的發(fā)射光譜。圖4和圖5是實施例Yl和Y3-Y9的磷光體的發(fā)射光譜。圖6是與常規(guī)(YpxCex)3(AVyGay)5O12磷光體相比，本發(fā)明不同磷光體組成的效率(lm/ff0_B)對Cx色坐標(biāo)的坐標(biāo)圖。發(fā)明詳沭為了更好地理解本發(fā)明，以及它的其它和進(jìn)一步的目的、優(yōu)點和能力，下文公開內(nèi)容和所附權(quán)利要求結(jié)合上述附圖進(jìn)行說明。圖I圖示了本發(fā)明的磷光體轉(zhuǎn)換LED I的實施方式。在該實施方式中，磷光體轉(zhuǎn) 換器3是通過壓制和燒結(jié)粉狀磷光體或其氧化物前體形成的固體陶瓷件。磷光體轉(zhuǎn)換器3放置在發(fā)藍(lán)光的LED 5的頂部，該LED優(yōu)選發(fā)射具有約420nm至約490nm的波長的光。此處顯示LED 5安裝在組件9中，該組件具有帶反射壁(side)的凹陷(well) 7，但本發(fā)明不限于這種特殊布置。圖2圖示了本發(fā)明的可供選擇的實施方式。在該實施方式中，磷光體轉(zhuǎn)換LED 10封裝在樹脂15中，而磷光體顆粒13分分散在該樹脂中。
實施例利用商購的Y203、A1203、Sc2O3和CeO2氧化物粉末，制備不同組成的數(shù)種磷光體，這些氧化物粉末以一定量混合制成所需的組成(參見表I)。然后將混合的粉末壓制成盤并在不同條件下燒結(jié)以形成磷光體。雖然這些樣品成形為燒結(jié)陶瓷盤的形式，但是所述磷光體也可成形為粉末的形式。
權(quán)利要求
1.磷光體，其具有以(YhCex)3(AVyScy)5O12表示的組成，其中O<x< O. 04且O<y ≤ O. 6o
2.權(quán)利要求I的磷光體，其中激發(fā)時所述磷光體發(fā)出的光具有色坐標(biāo)Cx和Cy，其中Cx在約O. 35至約O. 44的范圍，且Cy在約O. 55至約O. 58的范圍。
3.磷光體轉(zhuǎn)換LED，其包括發(fā)藍(lán)光的LED和磷光體，該磷光體用于將所述藍(lán)光的至少一部分轉(zhuǎn)換為波長不同的光，所述磷光體具有以(YhCex)3(Al1IScy)5O12表不的組成,其中O<X ≤ O. 04 且 O < y ≤ O. 6。
4.權(quán)利要求3的磷光體轉(zhuǎn)換LED，其中所述藍(lán)光具有約420nm至約490nm的波長。
5.權(quán)利要求3的磷光體轉(zhuǎn)換LED，其中被所述LED發(fā)出的藍(lán)光激發(fā)時，所述磷光體發(fā)出的光具有色坐標(biāo)Cx和Cy，其中Cx在約O. 35至約O. 44的范圍，且Cy在約O. 55至約O. 58的范圍。
6.權(quán)利要求5的磷光體轉(zhuǎn)換LED，其中所述藍(lán)光具有約420nm至約490nm的波長。
全文摘要
本文公開了用在LED應(yīng)用中且特別是用在磷光體轉(zhuǎn)換LEDs(pc-LEDs)中的磷光體。所述磷光體具有以(Y1-xCex)3(Al1-yScy)5O12表示的組成，其中0＜x≤0.04且0＜y≤0.6，并且其可作為透明燒結(jié)陶瓷應(yīng)用到LED或者以粉末形式使用。通過調(diào)整該磷光體的組成，該磷光體可制成當(dāng)被發(fā)藍(lán)光的In-GaN LED激發(fā)時發(fā)出在可見光譜的綠光到黃色區(qū)域內(nèi)的光。
文檔編號C09K11/78GK102844404SQ201180017238
公開日2012年12月26日 申請日期2011年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者Y·鄭 申請人:奧斯蘭姆施爾凡尼亞公司