[发明专利]以钆镥铈为基质的荧光粉及使用其的暖白光发光二极管

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种以钆镥铈为基质的荧光粉及使用其的暖白光发光二极管。 

【背景技术】

具有Ja3d石榴石结构空间组的发光材料在20世纪六十年代已被广泛采用在核能及激光物理中；初次石榴石合成的学术报告是由美国的工程师H Yooder及M.Kettle(请参照Amer.Mineralogist1952 V36 N6 P15～98)第一次提出含有Y₃Al₅O₁₂成份的单晶人工石榴石，将此命名为钇铝石榴石(YAG)。 

该项工作中已指出，YAG的化学成份晶格结构与天然矿物Crossulara-Ca₃Al₂Si₃O₁₂以及spessartine-Mn₃Al₂Si₃O₁₂的差别，Jooder H.J首次非常明确的确定间隔组属于J103d人工石榴石。同样晶格参数a＝12.01±0.2A与天然的石榴石a≈11.86A相比更大。采用大尺寸的Y⁺³与Mn⁺²一起，这种材料其计量式可以写成A₃B₂(BO₄)₃，其中A型离子(稀土元素，如钙、铁等等)，具有十二面体的配位，其配价数KU＝8，B型离子(硅及部分铝)具有其配价KU＝4，部分的Al⁺³离子具有八面体，配价KU＝6。 

Yodera先生创先打开了新型的合成可能，这不仅仅是传统的石榴石晶体。长期以来关注的往往是市场漂亮的红宝石，开发新的工业结晶成为重要的发展方向，该技术理念在20世纪已经产生，高 技术与激光相结合。 

在此必须指出，产生于20世纪60年代的固态激光比红宝石Al₂O₃:Cr更加有效，一种以单晶为主的YAG:Nd(请参照NassauR.JApply physics 1962，33卷，第8页2519，同一杂志1963，V34，P3063，同一杂志.V34，P3603)。在这一年，第一篇石榴石成份YAG:Nd的专利诞生(请参照Charvat之英国GB1055,099专利、Nielson J.W Bell实验室之美国US2,979,413专利及BallmanA.之美国US3,050,407专利)。 

源自含钕的YAG:Nd(请参照BallmanA.之美国US3,050,407专利)石榴石成份，其区别在于高效、高透光性及抗热性，对于制备更大尺寸的激光组件可靠的加工办法。 

于此同时，根据物理学和材料学分析运用原理，实现了“合成”石榴石(YAG:Nd)。根据不同稀土离子(Ce，Pr，Eu，Dy)石榴石的合成导致扩大了这独有材料的应用，在1966年详细的研究运用了有关在YAG:Ce的顺磁共振，公布于H.Levvis(请参照Journal Applyphysics Vol.37N2，P739)，其主要结论就是在单晶体形式中采用铈为激活剂，同样颗粒以粉末及含铈的黄色石榴石粉末形态出现(黄宝石在珠宝市场是珍贵罕见的)。 

对于创造宽带带石榴石荧光粉我们有一个技术解决方案。具有优先权的是荷兰的著名物理学家G.Blasse在1967年4月29日及ABRille在有关阴极射线管的专利(请参照荷兰N16706095专利)中。在制造荧光屏中采用了新型的荧光粉(Y，Ce)₃Al₅O₁₂。这五项专利在不同的国家备受保护，指出G.Blass及A.Brill在此项工作的重要 性。