專利名稱：半導(dǎo)體光源的多波峰熒光無機物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種半導(dǎo)體光源的多波峰熒光無機物，用于白光發(fā)光裝置的熒光無機物，特別是關(guān)于對發(fā)出多波峰光譜的熒光無機物，其可與半導(dǎo)體光源所發(fā)出的400～530nm光配合，而制成高亮度的白光發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
近年來，發(fā)光半導(dǎo)體光源的制造技術(shù)持續(xù)改良，使得其發(fā)光效率大幅提升，且由于半導(dǎo)體光源可發(fā)射接近單色的光波，并具有可靠性高、使用壽命長、工作范圍寬廣等優(yōu)點，因此，在許多照明設(shè)備應(yīng)用中，半導(dǎo)體光源已有逐漸取代傳統(tǒng)真空燈泡的趨勢。
公知技術(shù)中，使用半導(dǎo)體光源來產(chǎn)生白光的常見方法主要有三種。其一，是利用紅光、綠光、藍光三顆半導(dǎo)體光源，使三種顏色的光混合而產(chǎn)生所需的白光，此即所謂的RGB法。此種方式中，由于半導(dǎo)體光源結(jié)晶的某種既定空間分布的緣故，使得混合的色彩不均勻。再者，于同一發(fā)光裝置中設(shè)置多個半導(dǎo)體光源，使其組件成本較高。此外，其又具有發(fā)光強度不完全利用的缺點。其二，是利用黃光與藍光二顆半導(dǎo)體光源，使二種顏色的光混合而產(chǎn)生所需的白光。此種方式基本上亦具有前述第一種方式的缺點。其三，利用氮化銦鎵半導(dǎo)體光源做為光源，并在其上方涂布一層可受半導(dǎo)體光源激發(fā)而發(fā)出黃色熒光的熒光體。半導(dǎo)體光源所發(fā)出的藍光與熒光體所發(fā)出的黃光混合，可有效率地獲得色溫8000°K的白光。此種方式具有成本較低、驅(qū)動電路設(shè)計容易等優(yōu)點，故目前廣為業(yè)界所采用。
美國專利第5,998,925號“具有一氮化物化合物半導(dǎo)體及含有石榴石熒光材料的熒光體的發(fā)光組件”即揭示一種利用上述第三種方法的技術(shù)。在此一專利中，是將一藍光半導(dǎo)體光源設(shè)置于凹杯中，并將凹杯填滿含有熒光體的樹脂涂層，半導(dǎo)體光源的藍光可激發(fā)熒光體使其發(fā)出黃光，此一黃光與藍光混合后可產(chǎn)生白光。其中，半導(dǎo)體光源包含IniGajAlkN(i+j+k＝1)氮化物化合物，而熒光體則包含(a)選自Y、Lu、Se、La、Gd及Sm的至少其中一者，與(b)選自Al、Ga及In的至少其中一者，并以Ce活化。更具體言之，熒光體包含化學(xué)通式為(Y1-p-q-rGdpCeqSmr)3(Al1-sGas)5O12的成分，其中1≤p≤0.8，0.003≤q≤0.2，0.0003≤r≤0.08，0≤s≤1，以獲得較佳的光波波長及發(fā)光效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體光源的多波峰熒光無機物，其為含有IIA族及IVB族元素，可配合一藍光發(fā)光半導(dǎo)體光源而制成具有高亮度的白光發(fā)光裝置。
根據(jù)本發(fā)明半導(dǎo)體光源的多波峰熒光無機物，不僅含有公知的釔鋁石榴石成份，更包含了IIA族及IVB族元素，可配合發(fā)光波長范圍為400～530nm的半導(dǎo)體光源，而制成一白光發(fā)光裝置。本發(fā)明熒光無機物的化學(xué)式為(MeII1-XEuXMeIV)α(Y3-m-nGdmCenAl5)βO(3+X/2)α+12β，其中X＝0.0001～0.6，m＝0.001～2，n＝0.0001～1，αβ＝0.05∶0.95～0.95∶0.05。此種熒光體復(fù)合物于400～530nm的波長帶寬內(nèi)可受激發(fā)，使熒光無機物發(fā)出575±10nm的黃橙光，以及波長為595±10nm、613±10nm和625±10nm的橙紅光。此黃橙光與橙紅光可與半導(dǎo)體光源所發(fā)出的藍光混合，而形成色溫為T＝10000°K至 T＝2,500°K的累積多光帶寬光譜。
具體實施例方式
本發(fā)明的半導(dǎo)體光源的多波峰熒光無機物，可用于配合一氮化銦鎵異質(zhì)接面半導(dǎo)體光源，而制成一白光發(fā)光裝置。熒光無機物不僅含有公知的釔鋁石榴石成份，更包含了IVB族氧化物，此等氧化物可與IIA族元素如鈣(Ca)、鍶(Sr)或鋇(Ba)等的氧化物結(jié)合，并在銪(Eu3+)氧化物的活化作用下形成化學(xué)式為(MeII1-XEuXMeIV)α(Y3-m-nGdmCenAl5)βO(3+X/2)α+12β，其中X＝0.0001～0.6，m＝0.001～2，n＝0.0001～1，αβ＝0.05∶0.95～0.95∶0.05。如上所述的熒光無機物，可以在半導(dǎo)體光源所發(fā)出的波長范圍λ＝400～530nm的光照射下而被激發(fā)，使得熒光無機物發(fā)出主波長為λ＝575±10nm的黃橙光，同時發(fā)出峰值波長為λ＝595±10nm、λ＝613±10nm和λ＝625±10mn的橙紅光。半導(dǎo)體光源所發(fā)出的藍光、熒光無機物的黃橙光與橙紅光相疊加后，可混合形成色溫為T＝10000°K至T＝2,500°K的累積多光帶寬光譜。
本發(fā)明的半導(dǎo)體光源的多波峰熒光無機物的組成成分中，較佳是一平均顆粒尺寸為dcp＝1.2-1.6μm的(Sr0.98Eu0.02Zr)α(Y1.9Gd1.0Ce0.1Al5)βO3.01α+12β熒光無機物，在該X＝0.02，m＝1.0，n＝0.1的條件下，其可被半導(dǎo)體光源所發(fā)出波長為λ＝462±3nm的藍光所激發(fā)。將此類(Sr0.98Eu0.02Zr)α(Y1.9Gd1.0Ce0.1Al5)βO3.01α+12β熒光體形成質(zhì)量比為0.9-1.2mg/cm3的散射光和發(fā)光的均勻涂層，則此一涂層可使異質(zhì)接面半導(dǎo)體光源所發(fā)出的初始藍光、與熒光無機物發(fā)出的黃橙光及橙紅光混合形成均勻的白光。
本發(fā)明的半導(dǎo)體光源的多波峰熒光無機物的組成成分中，較佳是一化學(xué)式為(Ba0.98Eu0.02Hf)α(Y1.9Gd1.0Ce0.1Al5)βO3.01α+12β熒光無機物，在該X＝0.02，m＝1.0，n＝0.1的條件下，其可被半導(dǎo)體光源所發(fā)出的窄波長范圍λ＝465±5nm的藍光所激發(fā)。當層質(zhì)量比為0.45mg/cm3時，其可將半導(dǎo)體光源所發(fā)出的初始藍光均勻散射，與熒光無機物發(fā)出的黃橙光及橙紅光混合形成均勻的白光。
本發(fā)明的半導(dǎo)體光源的多波峰熒光無機物的組成成分中，較佳是一化學(xué)式為(Ba0.98Eu0.02Ti)α(Y1.9Gd1.0Ce0.1Al5)βO3.01α+12β，在該X＝0.02，m＝1.0，n＝0.1的條件下，其可被半導(dǎo)體光源所發(fā)出的窄波長范圍λ＝466±3nm的藍光所激發(fā)。在其表而熒光體形成質(zhì)量比為0.45mg/cm3的薄涂層，其可將半導(dǎo)體光源所發(fā)出的初始藍光均勻散射，與熒光無機物發(fā)出的黃橙光及橙紅光混合形成均勻的白光。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體光源的多波峰熒光無機物，其適用于半導(dǎo)體光源的白光發(fā)光裝置，該半導(dǎo)體光源可發(fā)出波長范圍為400～530nm之光，其特征是，該熒光無機物不僅含有公知的釔鋁石榴石成份，更包含了IVB族氧化物，此等氧化物可與IIA族元素如鈣、鍶或鋇等的氧化物結(jié)合，并在銪(Eu3+)氧化物的活化作用下形成化學(xué)式為(MeII1-XEuXMeIV)α(Y3-m-nGdmCenAl5)βO(3+X/2)α+12β的熒光材料，其中X＝0.0001～0.6，m＝0.001～2，n＝0.0001～1，αβ＝0.05∶0.95～0.95∶0.05；如上所述的熒光無機物，可以在半導(dǎo)體光源所發(fā)出的波長范圍λ＝400～530nm的光照射下而被激發(fā)，使得熒光無機物發(fā)出主波長為λ＝575±10nm的黃橙光，同時發(fā)出峰值波長為λ＝595±10nm、λ＝613±10nm和λ＝625±10nm的橙紅光；半導(dǎo)體光源所發(fā)出的藍光、熒光無機物的黃橙光與橙紅光相疊加后，可混合形成色溫為T＝10000°K至T＝2,500°K的累積多光帶寬光譜。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體光源的多波峰熒光無機物，其特征是，該熒光無機物可被半導(dǎo)體光源所發(fā)出波長為462±3nm的藍光所激發(fā)的(Sr0.98Eu0.02Zr)α(Y1.9Gd1.0Ce0.1Al5)βO3.01α+12β熒光無機物，在該X＝0.02，m＝1.0，n＝0.1的條件下，其平均顆粒尺寸為1.2-1.6μm，可形成質(zhì)量比為0.9～1.2mg/cm3的散射光和發(fā)光的均勻涂層，該涂層可將半導(dǎo)體光源所發(fā)出的藍光與該熒光無機物所發(fā)出的黃橙光及橙紅光混合形成均勻的白光。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體光源的多波峰熒光元機物，其特征是，該熒光無機物可被半導(dǎo)體光源所發(fā)出波長范圍為465±5nm的藍光所激發(fā)的(Ba0.98Eu0.02Hf)α(Y1.9Gd1.0Ce0.1Al5)βO3.01α+12β熒光無機物，在該X＝0.02，m＝1.0，n＝0.1的條件下，當層質(zhì)量比為0.45mg/cm3時可將初始藍光均勻散射，該涂層可將半導(dǎo)體光源所發(fā)出的藍光與該熒光無機物所發(fā)出的黃橙光及橙紅光混合形成均勻的白光。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體光源的多波峰熒光無機物，其特征是，該熒光無機物可被半導(dǎo)體光源所發(fā)出波長范圍為466±3nm的藍光所激發(fā)的(Ba0.98Eu0.02Ti)α(Y1.9Gd1.0Ce0.1Al5)βO3.01α+12β熒光無機物，在該X＝0.02，m＝1.0，n＝0.1的條件下，在其表面熒光體形成質(zhì)量比為0.45mg/cm3的薄涂層，該涂層可將半導(dǎo)體光源所發(fā)出的藍光與該熒光無機物所發(fā)出的黃橙光及橙紅光混合形成均勻的白光。
全文摘要
一種半導(dǎo)體光源的多波峰熒光無機物，用于配合一氮化銦鎵異質(zhì)接面半導(dǎo)體光源，而制成一白光發(fā)光裝置。熒光無機物不僅含有公知的釔鋁石榴石成分，更包含了IIA族及IVB族元素，化學(xué)式為(Me
文檔編號H05B33/14GK1605613SQ20031010006
公開日2005年4月13日 申請日期2003年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月8日
發(fā)明者索斯清·南姆, 維斯尼亞科夫·安南托利, 羅維鴻 申請人:羅維鴻