[发明专利]暖白光发光二极管及其卤化物荧光粉

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种暖白光发光二极管及其卤化物荧光粉，尤其涉及一种可改善生产技术，创造新型的对于家居、路灯、火车站、隧道、铁路及飞机航线等不同类别的指示装置的暖白光发光二极管及其卤化物荧光粉。 

【背景技术】

半导体发光二极管在最近50年得到完善发展，由传统的GaAs(P)体系结构发展到由氮化物InGaN异质结结构，保障了现阶段高发光技术参数、发光强度I以及发光效率ζ(流明/瓦特)。 

由日本的发光二极管先锋工作者S，Nakanura创造(请参照S.Nakamura.Blue laser.Springer-Verlar.Berlin.1997)，以加工含有大量量子阱结构的氮化物异质结InGaN为基础，完善该项技术。该项工作的蓝光及紫外光发光二极管输出F≥10流明，在发光二极管中具有40％或者更高的电子功率转换。采用这种有效的蓝光异质结发光二极管，曾在起初的白光发光结构中提出过(请参照S.Schimizu等人的US20071149914专利申请案)。 

该发光二极管根据17世纪著名的牛顿互补色原理，结合两种互补色，创造出白光。白光发光二极管中采用具有发光波长大于激发波长的斯托克斯荧光粉；在1977年该项由苏联 工程师首次提出(请参照Aбpaмов B.C.Cyшков B.∏.Aвторское свидетельство CCCP №630813от09/12/1977)。 

对于首次创造采用钇铝石榴石Y₂Al₅O₁₂:Ce(请参照GBlasse et and.Luminescent material.Springer Verl，Amst.N-Y，1994)作为材料的白光发光二极管被用于CRT发光装置中。氮化物异质结InGaN的蓝光辐射波长λ＝460nm，该材料被激发后辐射黄光波长λ＝560nm，这时部分未被吸收的蓝光与黄色发光相结合，产生强烈的白光辐射。初次发光二极管白光辐射结构多半具有高色温T≥6500K。 

在上述已知专利申请案(请参照S.S chimizu等人的US20071149914专利申请案)中采用所提出的高技术解决方案其主要的技术优势可以归纳为：1.缺乏可移动成份、结点及部件，对于保障发光二极管的高效安全性及耐久度；2.简单的封装结构，独立的半导体异质结结构成份；以及3.可能获得T≥6500K的冷白光。 

上述优势确保了公知结构大量的在建筑照明、景观照明领域及移动电话电池的储能装置上的采用。 

在公知专利的数据模型中，首次提议在荧光粉中采用钇铝石榴石Y₃Al₅O₁₂:Ce(YAG:Ce)，然而同样存在着缺陷。首先，之前已经指出冷白光的辐射色温T≥6500K。 

在工作中指出钇铝石榴石荧光粉辐射呈现不稳定现象，与以环氧树脂为主的聚合物相结合，经过1000个小时的强光后，辐射光减小了15～35％。类似于这样的情况是因为荧光粉表层与聚合物之间的相互关系是不可逆的。伴随而来的则是部分透光度的消失。 

在已知的专利中同样存在如此光强辐射的缺陷，例如建 立钇石榴石荧光粉及非化学计量的石榴石荧光粉(请参照Sochchin N.P等人的TW249567B5专利案)及含铝Al⁺³或硅Si⁺⁴的混合物石榴石材料(请参照Sochchin N.P等人的TW.95117824专利案，19/05/2006)及(请参照Sochchin N.P等人的日本2007113487专利申请案，19/05/2006)。 

这一部分的解决，使许多石榴石荧光粉的问题及在建立新型发光材料上得到很好的解决。 

非常高参数的荧光粉，其中在一个稀土族周围位于四面体氧离子，但其中部分的氧离子O^-2被氟离子F^-1及氮离子N^-3替换，化学计量式为：O_O+O_O→(N_o)°+(F_o)′。 

采用像这样特殊的具有高耐热及时间稳定的荧光粉来达到功率W＝1瓦特时发光效率达到105流明/瓦特的高发光效率。