專利名稱：：白光發(fā)光二極管及其硫化物熒光粉的制作方法白光發(fā)光二極管及其硫化物熒光粉發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系關(guān)于一種電子
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤指一種與廣義上被稱之為，固態(tài)光源，(Solidstatelighting)的照明技術(shù)有關(guān)的硫化物熒光粉及使用該硫化物熒光粉的白光發(fā)光二極管。先前技術(shù)發(fā)光二極管的先鋒工作者日本中村修一(請參照S.NakanuraBluelaserSpringer-VerlarBerlin1997，在此不詳細(xì)描述)提出以InGaN為基質(zhì)的新型半導(dǎo)體架構(gòu)，該架構(gòu)中含有大量的"量子阱"，保證了該架構(gòu)的高效輻射。繼S.Nakanura的發(fā)明之后，便出現(xiàn)了具有白光輻射的發(fā)光二極管(請參照S.Schin腿andY.shimizu等人的美國專利US6，614，179，02/09/2003)。該發(fā)光二極管的白光輻射利用1.牛頓的互補(bǔ)色原理得到白光輻射；2.帶有斯托克斯波長位移的發(fā)光轉(zhuǎn)換層涂敷。在20世紀(jì)60年代，黃色稀土發(fā)光的熒光粉被用作在放射性電子儀器的制備上(請參照G.BlasseLuminescenceMaterials,Springer-Verlag，Amst，NY，1994)。根據(jù)US6，614，179專利材料所制作的白光半導(dǎo)體發(fā)光二極管，其包含藍(lán)光InGaN氮化物異質(zhì)結(jié)(即P-N接面)，其具有藍(lán)光輻射波長入=455nm，發(fā)光轉(zhuǎn)換層由熒光粉顆粒分布在透明的聚合物中構(gòu)成，受藍(lán)光激發(fā)后轉(zhuǎn)換成黃光，部分未被吸收的藍(lán)光與黃光相結(jié)合，產(chǎn)生強(qiáng)烈的白光輻射。像這樣具有冷白色調(diào)的白光發(fā)光二極管大多運(yùn)用在點(diǎn)光源上。該專利中的熒光粉主要采用Y3AhOn:Ce釔鋁石榴石成份，具有明顯的優(yōu)勢如下l.化學(xué)穩(wěn)定性高；2.具有再復(fù)制性技術(shù)；以及3.高量子輻射輸出。但必須指出實(shí)質(zhì)性上還存在的缺點(diǎn)l.顏色的色調(diào)獲取困難；2.演色系數(shù)不高，R^70;以及3.熒光粉的顆粒度尺寸大。上述缺點(diǎn)在本案發(fā)明人已申請的中國臺灣專利(請參照N.P.Soshchin等人的中國臺灣096147515專利申請案，12/12/2007及095142976專利申請案，21/12/2006)中已得到解決。在該專利中提議采用以石榴石為基質(zhì)的熒光粉，化學(xué)當(dāng)量式為(Y,A)3(Al，BMO，C)n:Ce，其中Az^Tb、Gd、Sm、La、Sr、Ba、Ca，B=Si、Ge、B、P、Ga，替換Al，C=F、Cl、N、S，替換晶格中的0。在此指出在黃綠色區(qū)域最大發(fā)光輻射為入二540560nm，上述專利所提出的在Y3Ah〇12:Ce中的替換元素可以得到很好的輻射，(例如Gd,Sm，Ba，La，Ca，B，Ga，Si，N，F(xiàn),Cl)。在本案的申請人的許多專利中曾多次采用該數(shù)據(jù)。上述熒光粉優(yōu)點(diǎn)在于將發(fā)光光譜最大位移增加至A二20nm。但問題是該結(jié)果并不適用于所有半導(dǎo)體照明技術(shù)，尤其在涉及到建立橙黃色及暖紅色的次能帶中。除此之外，其所提議的熒光粉不能創(chuàng)造大于Ra>70的演色系數(shù)。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述己知技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的主要目的系提供一種硫化物熒光粉，其可消除上述缺點(diǎn)。為解決上述已知技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的另一目的系提供一硫化物熒光粉，其可建立具有最大輻射范圍值為入^580nm的石榴石架構(gòu)熒光粉。為解決上述已知技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的另一目的系提供一種硫化物熒光粉，其創(chuàng)造在橙色及紅色輻射區(qū)域演色指數(shù)Ra〉75。為解決上述己知技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的另一目的系提供一種白光發(fā)光二極管，其創(chuàng)造以InGaN半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)為基質(zhì)的發(fā)光二極管架構(gòu)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種白光發(fā)光二極管，其系以石榴石架構(gòu)與稀土氧化物元素結(jié)合為基質(zhì)，并以鈰作為激活劑，其特征在于在陽離子晶格的組份中引入兩種類型的硫離子，其氧化度小于等于+6，替換部分在(A1CU)架構(gòu)中的鋁離子A1+3及氧離子0—2，其化學(xué)計(jì)量方程式為(2Ln)3Al2(Al"-yS+mxMe+1'2y04-zS-2z)3，其中2Ln二Gd及/或Y及/或Lu及/或Tb及/或Dy及/或Pr及/或Ce，其中化學(xué)計(jì)量指數(shù)為m^6;x=0.0001~0.2;y=0.0001~0.2;z==0.0001~0.2。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種白光發(fā)光二極管，其系以半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)InGaN為基質(zhì)，并涂有一發(fā)光轉(zhuǎn)換層，該發(fā)光轉(zhuǎn)換層中具有本申請的稀土硫化物熒光粉成分，其重量百分比為575%，其特征在于該發(fā)光轉(zhuǎn)換層具有相同的厚度，結(jié)合輻射面以及異質(zhì)結(jié)的棱面，該發(fā)光轉(zhuǎn)換層中的有機(jī)硅聚合物具有折射率1.45。附圖簡述圖1為表1中樣品1的光譜圖；圖2為表1中樣品2的光譜圖；圖3為表1中樣品3的光譜圖4為表1中樣品4的光譜圖；圖5為表1中樣品5的光譜圖6為圖5樣本的X光射線分析；圖7為本發(fā)明的發(fā)光二極管的架構(gòu)示意圖，其中電子設(shè)備的引入端1及2，半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)InGaN4，錐形發(fā)光5，發(fā)光轉(zhuǎn)換層7，半球狀的蓋子8。實(shí)施方式首先，本發(fā)明的目的在于消除上述熒光粉及使用該熒光粉的白光發(fā)光二極管的缺點(diǎn)。為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，本發(fā)明提供一種稀土硫化物熒光粉，其系以石榴石架構(gòu)與稀土氧化物元素結(jié)合為基質(zhì)，并以鈰作為激活劑，其特征在于在陽離子晶格的組份中引入兩種類型的硫離子，其氧化度小于等于+6，替換部分在(A100架構(gòu)中的鋁離子Al"及氧離子0-2，其化學(xué)計(jì)量方程式為(2Ln)3Al2(Al"-yS+mxMe+1'2y04-zS-2z)3，其中2Ln=Gd及/或Y及/或Lu及/或Tb及/或Dy及/或Pr及/或Ce。其中，該化學(xué)計(jì)量指數(shù)為6;x=0.0001~0.2;y=0.0001~0.2;z=0.0001~0.2。其中，在陽離子晶格中的稀土族元素濃度(原子分率)如下0.5$Gd^0.95;0.05^Y^0.5;0.0001^Tb^0.2;0.0001^Lu^0.2;0.0001^Dy^0.2;0.00其中，進(jìn)入陰離子晶格的硫離子處于兩個(gè)位置中，其一是硫離子S^和離子Me+u共同替代Al"離子，其中Me"、U"及/或Mg"及/或Zn+2;在第二個(gè)位置，是由硫離子S-2替換四面體(A100中的氧離子〇-2。其中，激發(fā)光譜波長區(qū)間為A=390480nm，最大輻射光譜值波長入=545~610nm，增加導(dǎo)入硫離子的量，輻射光譜半波寬增大至入Q5=125136nm。其中，添加在陰離子晶格中的硫離子具有不同程度的氧化作用。其中，當(dāng)陰離子晶格中Me+1'2=Li+1，Mg+2，Zn+2的濃度增加時(shí)，余輝持續(xù)時(shí)間從t=100奈秒縮短至t二90奈秒。其中，所指定的材料的立方晶格參數(shù)為12.1A。其中，在一InGaN異質(zhì)結(jié)藍(lán)光輻射的激發(fā)下，9其演色系數(shù)為R^75。其中，該熒光粉的顆粒呈橢圓狀，平均直徑為ip^4微米，當(dāng)平均直徑增長至d。P=12微米時(shí)，熒光粉量子輸出增加。其中，該熒光粉的主要輻射波長A=545~610nm。首先，本發(fā)明是屬于有關(guān)以釔一鋁石榴石為基質(zhì)，或相似組份的發(fā)光材料；第二，在熒光粉成份組中，導(dǎo)入的硫成份具有兩個(gè)特性l.硫的氧化程度S+m，其中m^6替代陰離子晶格中的鋁離子；2.擁有的氧化程度-2取代在四面體A104中的氧離子〇—2;第三，對于在遵循等量定律下，在陰離子晶格中部分鋁離子被I及II族離子元素Li+I，Mg+2，Zn+2和硫離子S+m取代；第四，具有氧化程度-2的硫離子S—2替代了氧離子0—2，因替代的離子半徑(t?！苟?.4A，t"二1.8A)不同，在晶格材料中出現(xiàn)架構(gòu)中張力不同，隨后改變本發(fā)明所提出的材料的發(fā)光光譜的輻射特性。以下我們將解釋本發(fā)明所提出的熒光粉物理特性。本發(fā)明所提出的熒光粉在半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)InGaN的藍(lán)光輻射下，藍(lán)光量子吸收激活帶主要圍繞著激活劑鈰離子Ce"及氧離子0—2之間，強(qiáng)烈吸收波段區(qū)域入二460nm。在鈰離子Ce+3中的輻射與內(nèi)部產(chǎn)生的5d2組相聯(lián)系，這樣離子周遭產(chǎn)生的主要配位則是釓離子Gd"，該離子的最大光譜輻射A=580nm。斯托克斯位移△=115nm。在熒光粉標(biāo)準(zhǔn)Gd3Al50n:Ce電子場均衡分布在鈰離子Ce+3的周遭，因此輻射光譜多半對稱。該成份的熒光粉充分分布在強(qiáng)烈的電子場中，首先，在陽離子晶格中不同的稀土離子存在著相互制約性，陽離子半徑尺寸存在著不同，如tGd+3=0.97A，TTb+3二0.89A，LLu+3二0.84A，LDy+3二0.95A,tPr+3=1.02A。釓離子Gd+3的配位數(shù)在所述晶格中等于K=8，以其它稀土族離子替換釓離子Gd+3，在陽離子晶格中進(jìn)入不同離子半徑的其他離子會使均衡的激活離子鈰離子Ce"力場發(fā)生改變。第二個(gè)原因是位于陰離子晶格中產(chǎn)生圍繞在激活離子力場的替換。在陰離子晶格中具有2個(gè)A1+3被異價(jià)替換，如S+4+Mg+2。另外部分氧離子0-2被硫離子S—2替換，并位于圍繞著四面體中心Al+3的周遭。這兩個(gè)相互替換的硫離子S—2及氧離子0—2幾何尺寸差異非常大，(ro-2=1.4A，rs—2=1.82A)，因此四面體的空間配位發(fā)生變相。對稱的骨架A1CU因氧離子0—2被硫離子S—2替換而產(chǎn)生畸變，這種情況出現(xiàn)不均衡及電子場力衰退的現(xiàn)象。必須考慮到熒光粉引用不同離子所造成晶格內(nèi)部電子場的改變l.較小離子半徑的陽離子Lu"替換Gd"，增強(qiáng)晶格內(nèi)部電子場；2.大尺寸的硫離子s—2取代a2離子，會在四面體內(nèi)大幅降低晶格內(nèi)部電子場，異價(jià)替換會改變四面體中原本對稱的電子場。在表1中顯示最大光譜輻射值以及測量光譜的半波寬的分布，該參數(shù)是用三色公司(Sensing)的專業(yè)光譜輻射分析儀進(jìn)行測量，得出波長區(qū)域入=380~780nm，掃描間距為5nm。該儀器在光學(xué)范圍中可確定熒光粉的發(fā)光亮度。熒光粉樣本激發(fā)的導(dǎo)電性與半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)InGaN吸收，波長入二464.5nm。表1熒光粉參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>以下，請一并參照圖1圖7，其中圖l為表l中樣品1的光譜圖；圖2為表1中樣品2的光譜圖；圖3為表1中樣品3的光譜圖；圖4為表1中樣品4的光譜圖；圖5為表1中樣品5的光譜圖；圖6，為圖5樣本的X光射線分析；圖7為本發(fā)明的發(fā)光二極管的架構(gòu)示意圖。表1中該熒光粉的光學(xué)參數(shù)改變?nèi)缦拢谠搮?shù)中主光譜輻射波長其主要優(yōu)勢的改變是入=580~613nm，熒光粉成份有33奈米的變動，主要的半波寬一般具有高斯定律，改變自入。.5=132.5~136nm。相對最大光譜波長不僅僅是一個(gè)，而是有兩個(gè)，如圖5所示，與最大的輻射發(fā)光光譜相比，反射出的藍(lán)色光譜峰值相對較低。所述樣本的發(fā)光亮度改變?yōu)長=2038518880單位。標(biāo)識出在圖5中的最大的發(fā)光亮度，其中在兩個(gè)激活離子Ce+3(5ch過度)及Pr+3，在光譜的輻射范圍中離子Dy"(過度4f^8)所輻射的A二580nm顯示比較弱°明顯的可以看出所列參數(shù)色坐標(biāo)的演色值改變?yōu)镽a二71.982，參數(shù)值改變將近20%，這點(diǎn)之前未曾公布描述過。表1所提的數(shù)據(jù)可以概括為l.所有觀測到的光譜變化都是對于橙色一紅色可見光譜區(qū)域；2.改變是到平均參數(shù)的20%，堅(jiān)固可靠。之前對于橙紅色輻射區(qū)域存在著本質(zhì)上的參數(shù)改變沒有描述，指出該熒光粉的與其它熒光粉相比存在著本質(zhì)上的優(yōu)勢，對于在陽離子晶格中的稀土族元素離子為主的熒光粉，具有以下濃度(原子分率):0.5^Gd^0,95;0.05^Y^0.5;0.0001^Tb^0.2;0.0001^Lu^0.2;0.0001^Dy^0.2;0.00^Pr^0.1;0.01^Ce^0.2。對于2Lu二+[Y]+[Tb]+[Lu〗+[Dy]+[Pr]+[Ce]=l，另外還指出引用元素的每一個(gè)重要的物理化學(xué)作用。熒光粉中主要的Gd+3離子位于在陽離子晶格中的主要的組成元素，Y"離子隨后與所有其它稀土元素混合。我們對于鋱離子Tb+3的了解是改變晶格形態(tài)的能力，減小參數(shù)"a"及增強(qiáng)它內(nèi)部晶體區(qū)域。添加鏑離子Dy+3可以增加在入=580nm區(qū)域的輻射光。Pr+3離子的作用是對于增大紅色發(fā)光成份，包括加強(qiáng)在熒光粉中的橙紅色輻射。同時(shí)指出，對于鐠離子Pr+3沒有明顯的改變半波寬。同時(shí)指出本發(fā)明所提出的具有石榴石架構(gòu)的稀土硫化物熒光粉上具有的優(yōu)勢，其特征在于引用陰離子晶格的S離子進(jìn)入了其兩個(gè)位置，Al+3被硫離子S+3替代，或者被S+m及Me"'2(U"，Mg+2,Zn+2)替代，或用S—2離子替換在A1CU四面體(Al〇4)中的0—2，該兩種硫離子的最佳濃度為從0.001至0.01原子分率。以下將簡短地闡述本發(fā)明所提出的熒光粉主要的特殊架構(gòu)。在陰離子晶格組份Ah(A104)3離子組份中硫離子的分布，我們認(rèn)為在兩個(gè)位置異價(jià)態(tài)替換S+4+Mg+2—(S+4A1)°+(MgA1)'中的鋁離子。異價(jià)態(tài)替換在四面體中的氧離子S-2+0—2。—(So)°+〇「2。第一種情況是對于在Li+1，Mg+2，Zn"系列中必須添加引入的離子數(shù)量，在異價(jià)替換補(bǔ)償混合物的引入不是必須的，試驗(yàn)的方法確定了兩個(gè)不同結(jié)點(diǎn)中最佳的硫離子的濃度，為x=0.0050.01原子分率。這個(gè)新數(shù)值的建立是在所述的熒光粉輻射光譜中已經(jīng)簡短的討論。硫離子S"/u在熒光粉晶格中的電場的增加，大概引起強(qiáng)烈發(fā)光。異價(jià)態(tài)大顆粒的氧離子被硫離子替換會導(dǎo)致破壞結(jié)晶場的對稱性及熒光粉整體的輻射波長位移。這個(gè)架構(gòu)在表1中得以證實(shí)，在這必須強(qiáng)調(diào)兩個(gè)離子一硫化物S—2以及具有S+4的硫化物類型的確認(rèn)是本發(fā)明的熒光粉的發(fā)明宗旨。在接下來引用的圖形數(shù)據(jù)中所提議的熒光粉在橙一紅色光譜區(qū)域從入=571nm開始，該熒光粉不僅僅具有藍(lán)光激發(fā)波長；i=405~495nm，同樣還具有從入二390nm起短波及紫外光。證實(shí)本發(fā)明所提出的熒光粉的重要優(yōu)勢在材料中實(shí)現(xiàn)。其特征在于激發(fā)光譜為390495nm，光譜的最大輻射是位于波長入二570610nm，引入硫離子的數(shù)量增長是最大光譜半波長從；i。.5=125~133nm。在這包含本發(fā)明所提出的熒光粉重要的特殊性，組成光譜激發(fā)的相互關(guān)系及熒光粉輻射所包含的濃度成份添加引用在陰離子晶格成份中的不同氧化程度，在釓石榴石熒光粉中波長位移從入二580613nm，之前已經(jīng)描述過。增加在陰離子晶格內(nèi)不同成份的硫離子，則具有不同程度的氧化作用。這樣S—2濃度值增長是從0.001~0.005原子分率，同樣光譜最大半波寬也增長至入0.5=125~136誰。我們曾表示，同樣在本發(fā)明所提出的熒光粉無線電脈波測距儀(激光器)N2，在熒光粉中引入離子Lr1，Mg+2，Zn+2等，對于熒光粉中余輝時(shí)間會從te二100奈秒縮短至te=90奈秒，采用硫離子S+3替換A1"鋁離子，亦會縮短余輝時(shí)間，保存了稀土元素?zé)晒夥墼诖蠊β噬系募ぐl(fā)運(yùn)用。本發(fā)明已指出，立方晶格位于空間組01Qn-la3d在晶格中含有8個(gè)單獨(dú)的組份。在反射平面(424)參數(shù)的晶格確定12.12A，在這時(shí)含有硫離子成份的熒光粉中會增長參數(shù)尺寸。以下將描述在本發(fā)明所提出的熒光粉中硫離子成份的控制方法。采用表l中化學(xué)當(dāng)量指數(shù)，并計(jì)算確定在試驗(yàn)中材料樣本在空氣中的硫化劑，俄歇譜線及第二次發(fā)射離子的方法可以確定硫化物的數(shù)量及硫化物的組份。確定在熒光粉末中硫化物的存在對它的濃度造成的影響。在本發(fā)明所提出的熒光粉的光譜輻射上演色系數(shù)值，如Ra二7582。本發(fā)明所提出的熒光粉實(shí)質(zhì)上存在著優(yōu)勢，特點(diǎn)是對于依附熒光粉中導(dǎo)入的硫離子成份演色指數(shù)的提升。我們曾確定合成的熒光粉顆粒在顯微鏡下看類似于橢圓型，側(cè)邊為棱型，平均粒徑為d。p^4微米。在這種情況下的熒光粉顆粒的輻射量子輸出等同4=0.75。熒光粉顆粒尺寸增至cLP=12微米，發(fā)光量子輸出增至t二0.96。石榴石架構(gòu)的稀土熒光粉可使用傳統(tǒng)的熱加工氧化處理的合成方法，對于獲取細(xì)散性的石榴石顆?？梢赃\(yùn)用稀釋沉淀的方法。本發(fā)明所提出的獲取橙色熒光粉的辦法是加工混合稀土氧化元素的還原手段。添加硫化氣體S02，與所提相適應(yīng)的爐料產(chǎn)生的硫化氣體反應(yīng)為Y2〇3+2S〇2—Y2〇2S+S03t+〇2個(gè)硫化物石榴石成份，在氧化鋁AICU四面體中用硫離子S^取代部分氧離子0—2，形成A1(0，S)4，毫無疑問將引起晶格參數(shù)a的增大；如果引用GdsAhOu的標(biāo)準(zhǔn)合成法，相對于晶格參數(shù)a=12.1lA，當(dāng)引入硫離子"農(nóng)度為[S—2]〉0.002原子分率時(shí)，晶格參數(shù)將值增長至a=12.125A。本發(fā)明所提出的熒光粉的綜合爐料成份中加入氧化物Gd2〇3，Tb4〇7，Ce〇2，Lu2〇3，Dy2Cb及/或Pr407。同樣氧化物及氫氧化物，氧化鋁，氟化鎂，氟化鋰及氟化鋅，比例關(guān)系如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>爐料裝載入鋁制坩堝里，放置在自動傳送的爐子里，與空氣的比率為H2:N2:S〇2=1:98.95:0.05，爐溫調(diào)制在1380度，熱加工處理時(shí)間從12至16小時(shí)。所制備的產(chǎn)物用(1:1)的鹽酸進(jìn)行稀釋，在表面它的顆粒組成薄層ZnOSiCh，所加工后的熒光粉末進(jìn)行干燥，溫度為T=100°c，持續(xù)時(shí)間為2小時(shí)，并通過800目的篩網(wǎng)過篩。下面在表1中援引本發(fā)明所提出的熒光粉光譜發(fā)光的結(jié)果，橙色熒光粉主要的用途一紅色發(fā)光，采用在暖白光輻射發(fā)光。請參照圖7。其顯示本發(fā)明的熒光粉應(yīng)用在一發(fā)光二極管中的示意圖。如圖所示，其中，l及2為電子設(shè)備的引入端，3為半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)InGaN，5為錐形發(fā)光。7為熒光粉顆粒的發(fā)光轉(zhuǎn)換層，其分布在所結(jié)合的聚合物中，該發(fā)光二極管的表層裝有半球狀的蓋子8。對于暴露的輻射輸出其間隔是在蓋子與聚合物的透明發(fā)光轉(zhuǎn)換層7之間。在發(fā)明工作的過程中，我們曾指出，對于在主要的輻射面以及異質(zhì)結(jié)InGaN的四個(gè)輻射面的開始的置列時(shí)，最佳的輻射引入出現(xiàn)采用具有折射指標(biāo)1.45以及初級的粘合性3000厘泊(cP)。發(fā)光轉(zhuǎn)換層7在InGaN異質(zhì)結(jié)3表面含有相等的厚度。高粘合性發(fā)光轉(zhuǎn)換層7的厚度為120200微米。該發(fā)光轉(zhuǎn)換層7中的有機(jī)硅聚合物具有下列架構(gòu)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>同樣地，我們在1瓦特異質(zhì)結(jié)U=3.2V及1=350mA，所獲得的白光發(fā)光二極管非常紅，對于觀測者來說，色溫T=28503400K，演色系數(shù)增加至Ra^80。相同的發(fā)光二極管光通量數(shù)值增至F=70流明，發(fā)光效率T^62流明/瓦特，發(fā)光效率達(dá)到傳統(tǒng)的六倍，白熾燈的1.516倍。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作少許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求書為準(zhǔn)。權(quán)利要求1.一種稀土硫化物熒光粉，其系以石榴石架構(gòu)與稀土氧化物元素結(jié)合為基質(zhì)，并以鈰作為激活劑，其特征在于在陽離子晶格的組份中引入兩種類型的硫離子，替換部分在AlO4架構(gòu)中的鋁離子Al+3及氧離子O-2，其化學(xué)計(jì)量方程式為(∑Ln)3Al2(Al1-x-yS+mxMe+1，2yO4-zS-2z)3，其中∑Ln＝Gd及/或Y及/或Lu及/或Tb及/或Dy及/或Pr及/或Ce，其中化學(xué)計(jì)量指數(shù)為m≤6；x＝0.0001～0.2；y＝0.0001～0.2；z＝＝0.0001～0.2。2.如權(quán)利要求1所述的稀土硫化物熒光粉，其中在陽離子晶格中的稀土族元素濃度如下0.5^Gd^0.95;0.05^Y^0.5;0.0001^Tb^0.2;0.0001^C-0.2。3.如權(quán)利要求1所述的稀土硫化物熒光粉，其中進(jìn)入陰離子晶格的硫離子處于兩個(gè)位置中，其一是硫離子S+m和離子Me+u共同替代Al+3離子，其中Me"、L^及/或Mg+2及/或Zn+2;在第二個(gè)位置，是由硫離子S—2替換四面體A104中的0—2離子。4.如權(quán)利要求1所述的稀土硫化物熒光粉，其激發(fā)光譜波長區(qū)間為人=390~495nm，最大輻射光譜值波長為入=545~610nm，增加導(dǎo)入硫離子的輸入量，輻射光譜半波寬增大至入。.5=125136nm。5.如權(quán)利要求1所述的稀土硫化物熒光粉，其中添加在陰離子晶格中的硫離子具有不同程度的氧化作用。6.如權(quán)利要求1所述的稀土硫化物熒光粉，其中當(dāng)陰離子晶格中Me"'^Li"，Mg+2，Zn+2的濃度增加時(shí)，余輝持續(xù)時(shí)間從t二100奈秒縮短至t=90奈秒。7.如權(quán)利要求1所述的稀土硫化物熒光粉，其中所指定的材料的立方晶格參數(shù)為a^12.1A。8.如權(quán)利要求1所述的稀土硫化物熒光粉，其在一InGaN異質(zhì)結(jié)藍(lán)光輻射的激發(fā)下，其演色系數(shù)為B75。9.如權(quán)利要求1所述的稀土硫化物熒光粉，該熒光粉的顆粒呈橢圓狀，平均直徑為d。P^4微米，當(dāng)平均直徑增長至d。P=12微米時(shí)，熒光粉量子輸出增加。10.如權(quán)利要求1所述的稀土硫化物熒光粉，其主要輻射波長為；i=545~610nm。11.一種硫化物熒光粉的制備方法，其用以制取如權(quán)利要求1所述的稀土硫化物熒光粉，其在不被氧化的環(huán)境要素中熱處理加工稀土氧化物及周期表I及II族金屬元素，其特征在于在添加導(dǎo)入0.011%的硫氧化物氣體S02中產(chǎn)生還原氣壓。12.—種白光發(fā)光二極管，其系以半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)InGaN為基質(zhì)，并涂有一發(fā)光轉(zhuǎn)換層，該發(fā)光轉(zhuǎn)換層中具有如權(quán)利要求l所述的稀土硫化物熒光粉成分，其重量百分比為575%，其特征在于該發(fā)光轉(zhuǎn)換層具有相同的厚度，結(jié)合輻射面以及異質(zhì)結(jié)的棱面，該發(fā)光轉(zhuǎn)換層中的有機(jī)硅聚合物具有折射率n^1.45。13.如權(quán)利要求12所述的白光發(fā)光二極管，其中該發(fā)光轉(zhuǎn)換層中的有機(jī)硅聚合物具有下列架構(gòu)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>II，分子質(zhì)量M:1500025000碳單位。14.如權(quán)利要求12所述的白光發(fā)光二極管，其電流激發(fā)功率W〉1瓦特，其再復(fù)制暖白輻射光的色溫為T〈3500K，演色系數(shù)為Ra^75，光通量F^70流明，總體發(fā)光效率6^65流明。全文摘要本發(fā)明系關(guān)于一種硫化物熒光粉，其系以石榴石架構(gòu)與稀土氧化物元素結(jié)合為基質(zhì)，并以鈰作為激活劑，其特征在于在陽離子晶格的組份中引入兩種類型的硫離子，其氧化度小于等于+6，替換部分在(AlO₄)架構(gòu)中的鋁離子Al⁺³及氧離子O^-2，其化學(xué)計(jì)量方程式為(∑Ln)₃Al₂(Al_1-x-yS^+m_xMe^+1，2_yO_4-zS^-2_z)₃，主要是在陽離子的晶格中引入釓Gd及/或鋱Tb及/或Lu，在橙-紅色光譜領(lǐng)域發(fā)光輻射波長λ＝570～610nm，源自氮化物異質(zhì)結(jié)InGaN的短波激發(fā)發(fā)光波長為λ＝390～480nm，波輻射的半波寬λ_0.5＝125～136nm。此外，本發(fā)明還揭露一種白光發(fā)光二極管及其硫化物熒光粉的制備方法。文檔編號C01F17/00GK101358133SQ200810166930公開日2009年2月4日申請日期2008年9月27日優(yōu)先權(quán)日2008年9月27日發(fā)明者索辛納姆,羅維鴻,蔡綺睿申請人:羅文淵