專利名稱：白光半導體光源及鑭鎵硅酸鹽基質的熒光粉及其制作方法
發(fā)明所屬技術領域本發(fā)明系關于一種白光半導體光源。具體而言，是指白光發(fā)光二極管光源的構造，該白光半導體光源可應用于光學技術、顯示結構、分析化學等等。
先前技術一般而言，制作有效的III族元素氮化物基礎上的半導體異質結促進了新光源制造領域工作的發(fā)展。這些光源包括氮化物異質結，氮化物異質結在短波光譜區(qū)域輻射，其中主要是藍色和紫色光譜區(qū)域，最大波長為λ＝430～475nm。在異質結上形成無機熒光粉粉末層，它的輻射與剩余的藍一紫輻射混合，制出均勻的白光(請參照S.NaKamura，G.Fasol″The blue laserdiode″Sp-Verl.B.1997)。為了實現(xiàn)這個構想，在2001年公開的美國專利第US5,962,971號專利中提出了發(fā)光二極管結構。在這個結構中用半導體異質結輻射表面接觸發(fā)熒光的熒光粉，該熒光粉由被鈰激發(fā)的釔鋁石榴石構成。
于本發(fā)明中將這個已發(fā)表的資料作為參考對象加以采用，已知光源也屬于參考物，盡管它具有一些已知的優(yōu)越性譬如外觀尺寸小、供給電壓低(不超過5V)；然而它還具有一些本質上的缺陷，其中包括已知光源的發(fā)光效率低。為了排除這個缺陷，本發(fā)明提出在熒光粉光源應用過程中必須提高它的發(fā)光效率。在S.Shimizu所有的美國專利(于2002年公開)中揭示，在熒光粉成份中添加化學元素周期表III族元素釓、鎵、銦，加入釓能夠使光譜輻射最大值從λ＝540nm位移到580nm，這樣就能制造出色溫為T＝12000～3000K的白光光源。
另一個本質上的缺陷是光源輻射色度取決于供給電流值，此外半導體光源的輻射色度和輻射強度還取決于工作中的環(huán)境溫度。

發(fā)明內容為解決上述已知技術的缺點，本發(fā)明的主要目的系提供一種白光半導體光源及鑭鎵硅酸鹽基質的熒光粉及其制作方法，該白光半導體光源可不受環(huán)境溫度的影響，并在色度穩(wěn)定性和高輻射效率方面成就卓著。
為解決上述已知技術的缺點，本發(fā)明的另一目的系提供一種白光半導體光源及鑭鎵硅酸鹽基質的熒光粉及其制作方法，該白光半導體光源具有色度穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、亮度穩(wěn)定性的優(yōu)點。
為達到上述目的，本發(fā)明提供一種白光半導體光源，其包括銦鎵氮化物基礎上的異質結，含有無機熒光粉的聚合物涂層，聚合物層位于球面鏡蓋與該聚合物涂層之間，其特征在于該無機熒光粉的總公式為La3Ga5SiO14，可被鈰激發(fā)，該熒光粉具有鑭鎵硅酸鹽結晶構造，且該鑭鎵硅酸鹽被該異質結的最初輻射激發(fā)可發(fā)出綠-黃-紅光，并與該異質結的部分最初輻射混合形成整體白光。
其中，該鑭鎵硅酸鹽結晶構造為P321(D23)結構組。
其中，該熒光粉具有化學計量公式La3-xCexGa5SiO14，其中x＝0.001～0.15。
其中，該熒光粉在540～580nm的區(qū)域可發(fā)強光，它的余輝持續(xù)時間為60～120ns，如此即可制出整體白光，其色溫為12000～3000K。
其中，該熒光粉的組成中至少還能含有至少一種以上的稀土元素，這些元素選自于Sc，Y，Gd，Yb，Lu，Pr，Sm，Tb，Er，Ho，Tm并可代替鑭，同時其濃度為0.01～0.3原子分率。
其中，該熒光粉的組成中還可以包含鋁和鍺，其中鋁可代替鎵，鍺可取代硅，如此即可形成如La3-x-yCexGa5-yAlySi1-zGezO14的組成，其中x＝0.001～0.15，y＝0.001～1.0，z＝0.001～0.1。
其中，該熒光粉具有粉末尺寸為d＝8μm，其可超過熒光粉輻射光譜最大值波長的8～40倍。
其中，該聚合物涂層可為有機透光聚合物涂層，且該熒光粉粉末分布在該有機透光聚合物涂層上，其分子為2000～20000碳單位，該熒光粉粉末和該聚合物的品質百分比值為10～75％。
為達到上述目的，本發(fā)明提供一種鑭鎵硅酸鹽基質的熒光粉的制作方法，其包括下列步驟根據化學計量公式準備一定劑量的La2O3、Gd2O3、SiO2及CeO2氧化物；在上述氧化物中添加硼酸；在研磨機中對該氧化物進行混合，并涂上很細的鋯球；將配料分別裝入剛鋁石坩堝；在弱還原氣壓下，將坩堝放置于電爐上，采用多段灼燒法將坩堝加熱，然后將坩堝和電爐冷卻；將產物用熱酸化水洗滌，并用篩網過濾；以及烘干數小時即可得該熒光粉。
其中，于該根據化學計量公式準備一定劑量的La2O3、Gd2O3、SiO2及CeO2氧化物的步驟中，La2O3的劑量為1.49M，Gd2O3的劑量為2.5M，SiO2的劑量為1M，CeO2的劑量為0.1M。
其中，于該在上述氧化物中添加硼酸的步驟中，該硼酸的劑量為0.005M，且該硼酸的劑量根據液相礦化劑用量而定。
其中，于該在研磨機中對該氧化物進行混合并涂上很細的鋯球的步驟中，該氧化物與鋯球的比例為1∶10，可按照配料總量而定，且混合持續(xù)時間為2小時。
其中，于該將配料分別裝入剛鋁石坩堝的步驟中，該坩堝容量為0.5L。
其中，于該在弱還原氣壓下將坩堝放置于電爐上，采用多段灼燒法將坩堝加熱，然后將坩堝和電爐冷卻的步驟中，該弱還原氣壓為H2∶N2＝2∶98，且將該電爐內溫度保持在T＝500℃/1小時、900℃/1小時、1100℃/1小時以及1300℃/2小時，然后將坩堝和電爐冷卻至100℃。
其中，于該將產物用熱酸化水洗滌并用篩網過濾的步驟中，該熱酸化水為pH＝5，該篩網具有400篩眼。
其中，于該烘干數小時即可得該熒光粉的步驟中，該烘干時間為2小時。
實施方式首先，本發(fā)明的目的在于消除上述白光半導體光源及熒光粉的缺點。為了達到這個目標，本發(fā)明的白光半導體光源系以下方式實施在白光半導體光源中III族元素銦、鎵氮化物基礎上的異質結輻射藍-紫光，光源中含有熒光粉涂層，熒光粉被上述異質結的輻射激發(fā)產生長波光，它同異質結部分輻射藍紫光混合形成整體白光。
根據本發(fā)明，熒光粉通常使用被鈰(Ce)激發(fā)的La3Ga5SiO14材料，這種材料具有鑭鎵硅酸鹽結晶構造。屬于P321(D23)結構組。該熒光粉為無機熒光粉且其化學計量公式為La3-xCexGa5SiO14，其中，化學計量指數值位于區(qū)間x＝0.001～0.15。具有這種組成的無機熒光粉能發(fā)出強光，其中λmax＝-540～580nm，熒光粉余輝持續(xù)時間為60～120ns并取決于加入其組成中的鈰離子濃度。異質結部分最初藍紫輻射與新型熒光粉橙黃發(fā)光合成能夠獲得整體白光輻射，其色溫為T＝12000～3000K。
此外在該無機熒光粉中添加一些元素代替鑭(La)，這些元素例如但不限于是鈧(Sc)以及稀土族元素釔(Y)、釓(Gd)、鐿(Yb)或镥(Lu)，同樣還有鐠(Pr)、釤(Sm)、銪(Eu)、鋱(Tb)、鉺(Er)、鏑(Dy)、鈥(Ho)或銩(TM)。相應地在熒光粉成分中加入第1組元素，其濃度為0.01～0.3原子分率，這些元素的作用包括，在無機熒光粉中引起鈰離子Ce+3輻射光譜曲線的半波寬和光譜最大值發(fā)生變化。我們發(fā)現(xiàn)，在鑭鎵硅酸鹽陽離子晶格中部分鑭被釔離子及/或釓離子所代替，熒光粉輻射強度相應提高了5～25％；在熒光粉成分中加入鈧離子和镥離子也可以產生類似效應，鈧離子和镥離子在熒光粉基質中含量達到0.1原子分率，熒光粉的發(fā)光強度能提高3～9％。熒光粉組成中用鋱代替一部分鑭能夠將熒光粉余輝持續(xù)時間減少5～15％；我們還發(fā)現(xiàn)，必須準確規(guī)定鑭鎵硅酸鹽-熒光粉組成中其它稀土元素的含量。
表1中列出了本發(fā)明的實驗結果資料，這些資料是關于熒光粉中所有稀土元素對鈰離子Ce+3發(fā)光的影響。
表1
陰離子晶格中鎵離子和硅離子被其它離子代替將對熒光粉特性產生影響，這種影響等同于熒光粉基質中添加了稀土元素離子。本發(fā)明的資料顯示，如果熒光粉中一部分鎵離子被鋁離子代替將引起光譜最大值半波寬變化，為Δλ≅120~115nm,]]>同時熒光粉發(fā)光強度提高?？墒侨绻徊糠止桦x子被鍺離子取代就引起材料吸收光譜最小值變大，并位于λ＝430～475nm的區(qū)域也就是說半導體氮化物異質結在這個光譜次能帶能夠產生輻射，這正是形成藍-紫色發(fā)光二極管所必要的。在熒光粉陰離子晶格中，以上元素最佳含量為0.001～1.0原子分率，這時加入镥的含量通常實質性地低于加入鋁的含量。
此外，本發(fā)明的資料還顯示，為了使熒光粉粉末具有多分散性，它的幾何尺寸(直徑)應當超過熒光粉輻射光譜最大值波長的8～40倍。由于不存在過剩的光散射決定了粉末尺寸下限約為d≈4μm，因此這時白光半導體光源的總效率降低。在聚合物中由于可能形成沒有分層的熒光粉懸濁液，決定了熒光粉粉末尺寸的上限約為d≈20μm，這時產生了透光熒光粉層，它們在半導體異質結表面加固。相應地聚合物化學組成屬于聚丙烯硅氧烷或者聚環(huán)氧樹脂，其分子品質為M＝2000～20000碳單位。同時以上聚合物必須具有足夠高的粘度和必要的遷移率，以保證熒光粉粉末層分布在聚合物中。本發(fā)明的資料還顯示，在聚合物中熒光粉粉末的最小含量占品質的1％，最大含量為75％。根據本發(fā)明的資料，聚合物中熒光粉品質濃度最佳值為45～65％。這時在半導體異質結表面能夠形成均勻致密的堅固涂層，其厚度為20～100微米。這些涂層位于全部異質結輻射面和端面。這些堅固的熒光粉涂層位于氮化物異質結表面，保證了半導體光源的發(fā)光具有更高的熱穩(wěn)定性，這些半導體光源在使用過程中溫度范圍通常為T＝-60～+90℃。
同樣地本發(fā)明還注意到，本發(fā)明所提出的半導體光源更高的發(fā)光熱穩(wěn)定性最有可能和發(fā)明中提出的熒光粉化學結晶特征相聯(lián)系。
在下面的表2中將本發(fā)明的La3Ga5SiO14:Ce新型熒光粉與所有已知Y3Al5O12:Ce“標準”熒光粉的參數進行比較，在白光光源以及本發(fā)明的新型熒光粉La3Ga5SiO14:Ce的制備中這些參數將被使用。
石榴石基質和鑭鎵硅酸鹽基質的無機熒光粉的主要特性表2
從上述的比較中可得出結論以上兩種基質的熒光粉具有根本性區(qū)別，其表現(xiàn)不僅在于化學計量公式，而且還包括結晶構造。石榴石熒光粉為立方結構，鑭鎵硅酸鹽基質熒光粉是具有兩個晶格參數的四面體晶系。本發(fā)明的新型熒光粉不僅密度高15％，而且具有更大可溶性，當激發(fā)離子鈰進入晶格時就能夠在更大范圍控制熒光粉的發(fā)光亮度；鈰離子的可溶性大決定了有些熒光粉輻射量子輸出可能更大，使之達到η＝90～92％，對于優(yōu)等釔鋁石榴石基質的熒光粉，其值為η＝82～88％。同時本發(fā)明的有些新型熒光粉的折射率更小，根據等式＝arctan(n2/n1)，這些新型熒光粉的輻射輸出角度值更大(n2，n1-熒光粉粉末以及與之相關的聚合物的折射率)。由于鑭鎵硅酸鹽基質的熒光粉粉末的熱膨脹系數很小，因此當半導體輻射器加熱時沒有產生過大的熱應力，這一點在含有石榴石熒光粉的光源中卻表現(xiàn)得完全相反。本發(fā)明的新型熒光粉導熱性高同樣有助于減小溫差應力值，這種溫差應力通常出現(xiàn)熒光粉粉末和相關有機物聚合層中。
本發(fā)明的資料還顯示以下情況，即使沒有被激發(fā)的鑭鎵硅酸鹽，熒光粉粉末也被染成黃色，這就保證了III族氮化物半導體異質結的短波光能夠被強烈地吸收，在Ce+3離子激發(fā)下本發(fā)明的新型熒光粉吸收光譜比石榴石熒光粉吸收光譜變得更強烈。如果當石榴石熒光粉吸收光譜λ＝470nm時，反射系數為R＝18～25％，那么對于已提出的材料而言這個值為R＝12～18％，這時反射效率降低。如此不但能夠減少聚合層中熒光粉的光學散射值，而且同樣在制作過程中它們的厚度也更加均勻，因而將促進整體白光輻射穩(wěn)定性。在石榴石熒光粉層中經?？梢杂^察到厚度不均勻的現(xiàn)象，這就決定了半導體異質結藍紫輻射也不均勻，并導致半導體光源白光輻射具有“不同色度”，制作這種半導體光源通常使用石榴石熒光粉。
于本發(fā)明中我們還注意到熒光粉表現(xiàn)出一系列重要特性。首先熒光粉不僅能夠很好地被鈰激發(fā)，而且同樣還有鐠。在鑭鎵硅酸鹽基質中摻入以下元素同樣地能夠產生自身特征輻射，它們分別為釤(λ＝580～620nm)、銪(λ＝590～625nm)、鏑(λ＝570nm)、鋱(λ＝480～545nm)、鉺(λ＝530nm)。熒光粉具有很多輻射特性，當它被稀土離子激發(fā)時，這些特性都能發(fā)揮重要作用。這時半導體光源結構中就具有了氮化物紫外線(λ＝350～400nm)輻射器。
此外本發(fā)明還揭示一種鑭鎵硅酸鹽基質的熒光粉的制作方法。請參照

圖1，其繪示本發(fā)明的鑭鎵硅酸鹽基質的熒光粉的制作方法的流程示意圖。如圖所示，本發(fā)明的鑭鎵硅酸鹽基質的熒光粉的制作方法包括下列步驟根據化學計量公式準備一定劑量的La2O3、Gd2O3、SiO2及CeO2氧化物(步驟1)；在上述氧化物中添加硼酸(步驟2)；在研磨機中對該氧化物進行混合，并涂上很細的鋯球(步驟3)；將配料分別裝入剛鋁石坩堝(步驟4)；在弱還原氣壓下，將坩堝放置于電爐上，采用多段灼燒法將坩堝加熱，然后將坩堝和電爐冷卻(步驟5)；將產物用熱酸化水洗滌，并用篩網過濾(步驟6)；以及烘干數小時即可得該熒光粉(步驟7)。
于步驟1中，根據化學計量公式準備一定劑量的La2O3、Gd2O3、SiO2及CeO2氧化物；其中，La2O3的劑量例如但不限于為1.49M，Gd2O3的劑量例如但不限于為2.5M，SiO2的劑量例如但不限于為1M，CeO2的劑量例如但不限于為0.1M。
于步驟2中，在上述氧化物中添加硼酸；其中，該硼酸的劑量例如但不限于為0.005M，且該硼酸的劑量根據液相礦化劑用量而定。
于步驟3中，在研磨機中對該氧化物進行混合并涂上很細的鋯球；其中，該氧化物與鋯球的比例例如但不限于為1∶10，可按照配料總量而定，且混合持續(xù)時間例如但不限于為2小時。
于步驟4中，將配料分別裝入剛鋁石坩堝；其中，該坩堝容量例如但不限于為0.5L。
于步驟5中，在弱還原氣壓下將坩堝放置于電爐上，采用多段灼燒法將坩堝加熱，然后將坩堝和電爐冷卻；其中，該弱還原氣壓為H2∶N2＝2∶98，且將該電爐內溫度保持在T＝500℃/1小時、900℃/1小時、1100℃/1小時以及1300℃/2小時，然后將坩堝和電爐冷卻至100℃。
于步驟6中，將產物用熱酸化水洗滌并用篩網過濾；其中，該熱酸化水例如但不限于為pH＝5，該篩網具有400篩眼。
于步驟7中，烘干數小時即可得該熒光粉；其中，該烘干時間例如但不限于為2小時。
本發(fā)明的制備過程如下根據化學計量公式需要準備一定劑量氧化物，譬如La2O3-1.49M、Gd2O3-2.5M、SiO2-1M、CeO2-0.1M。在上述氧化物中添加0.005M的硼酸，具體情況下硼酸劑量根據液相礦化劑用量確定。在研磨機中對氧化物進行混合并涂上很細的鋯球(1∶10，按照配料總量)，持續(xù)時間為2小時。將配料分別裝入剛鋁石坩堝，每個坩堝容量為0.5L。在弱還原氣壓下(H2∶N2＝2∶98)將坩堝放置于電爐上，采用多段灼燒法將坩堝加熱，將爐內溫度保持在T＝500℃-1小時、900℃-1小時、1100℃-1小時以及1300℃-2小時，然后將坩堝和電爐冷卻至100℃。將所制備的產物用熱酸化水(pH＝5)洗滌，用400篩眼的篩網過濾。此后將熒光粉烘干2小時，溫度為T＝120℃。在專業(yè)的裝置中對熒光粉進行測量，熒光粉量子輸出用λ＝465nm的發(fā)光二極管激發(fā)，粒子大小的測量在“弗里奇”激光器上進行。在具體實施例中制備的熒光粉量子輸出為η＝90％，粉末平均尺寸為dcp.＝12微米。下面將已制備的0.5g熒光粉同環(huán)氧混合劑進行混合，熒光粉粉末占總品質的50％。藉助于配劑注射器將熒光粉懸濁液注入發(fā)光二極管的殼體中，并關上透鏡蓋。在環(huán)氧混合劑發(fā)生聚合作用之后，對半導體光源(發(fā)光二極管)進行參數測量。
請參照圖2，其繪示根據本發(fā)明的鑭鎵硅酸鹽基質熒光粉所制作的白光半導體光源的示意圖。如圖2所示，其中提供了自光半導體光源的全部種類，這時藉助于粘合劑在圓錐形的微反射器6上將GaInN輻射晶體1進行裝配。晶體1具有一對引線2，引線2用于供電。在晶體1表面和它的端面分布著熒光粉涂層，其厚度為60微米。該熒光粉涂層進一步分為相關聚合物4和分布在聚合物中的熒光粉5。該圓錐微反射器6和光學儀器蓋(圖中未示出)連接。
本發(fā)明所提出的白光半導體光源在工作中采用下列形式GaInN異質結晶體1接通低壓電源，電源電勢穩(wěn)定地達到4V，這時通過晶體的電流J＝1MA并在晶體中產生注入式的電致發(fā)光，同時伴隨著藍紫光輻射。這個光線射在熒光粉5粉末上，這些熒光粉5分布在晶體周圍并引起熒光粉粉末的光致發(fā)光。當觀察者的眼睛集中到整體白光輻射時其光譜組成主要是兩個能帶λmax＝465nm，半波寬為Δλ＝25nm以及λmax＝555nm，半波寬為Δλ＝120nm。
在本發(fā)明中所揭示的白光半導體光源使用各種鑭釓硅酸鹽基質熒光粉，這些光源的輻射參數在表3中對比。
表3
從表3中所列的資料可以得出結論所有列舉的半導體光源都具有均勻的自然色調和暖白色調。
在致力于本發(fā)明的工作過程中，本發(fā)明的作者對新型白光半導體光源進行了深入研究，所援引的測量結果表明該光源的基礎為III族元素氮化物異質結和新型材料鑭鎵硅酸鹽熒光粉涂層，其特征是發(fā)光效率、熱穩(wěn)定性以及使用壽命的工作參數值均很高。
綜上所述，本發(fā)明的白光半導體光源及鑭鎵硅酸鹽基質的熒光粉及其制作方法毫無疑義在各種技術領域中能夠得到廣泛的應用譬如照明、燈飾、顯示、具有嚴格規(guī)定的光源的精密照明，此外一系列實用科學的重要領域都將應用氮化物異質結和鑭鎵硅酸鹽基質熒光粉基礎上的半導體光源，如雜質含量的分析檢驗、微復印、色標準等等。必須指出本發(fā)明的光源還有一個重要的優(yōu)越性高發(fā)光效率，它將白熾照明光源的發(fā)光效率提高2～3倍，達到了24～301m/w，因此，確可改善已知白光半導體光源的缺點。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內當可作少許的更動與潤飾 因此本發(fā)明的保護范圍當視后附的權利要求書所界定的為準。
圖式簡單說明圖1為示意圖，其繪示本發(fā)明的鑭鎵硅酸鹽基質的熒光粉的制作方法的流程示意圖。
圖2為示意圖，其繪示根據本發(fā)明的鑭鎵硅酸鹽基質熒光粉所制作的白光半導體光源的示意圖。
主要組件符號說明GaInN輻射晶體1引線2相關聚合物4熒光粉5圓錐微反射器6步驟1根據化學計量公式準備一定劑量的La2O3、Gd2O3、SiO2及CeO2氧化物；
步驟2在上述氧化物中添加硼酸；步驟3在研磨機中對該氧化物進行混合，并涂上很細的鋯球；步驟4將配料分別裝入剛鋁石坩堝；步驟5在弱還原氣壓下，將坩堝放置于電爐上，采用多段灼燒法將坩堝加熱，然后將坩堝和電爐冷卻；步驟6將產物用熟酸化水洗滌，并用篩網過濾；以及步驟7烘干數小時即可得該熒光粉。
權利要求
1.一種白光半導體光源，其包括銦鎵氮化物基礎上的異質結，含有無機熒光粉的聚合物涂層，聚合物層位于球面鏡蓋與該聚合物涂層之間，其特征在于該無機熒光粉的總公式為La3Ga5SiO14，可被鈰激發(fā)，該熒光粉具有鑭鎵硅酸鹽結晶構造，且該鑭鎵硅酸鹽被該異質結的最初輻射激發(fā)可發(fā)出綠-黃-紅光，并與該異質結的部分最初輻射混合形成整體白光。
2.如權利要求1所述的白光半導體光源，其中該鑭鎵硅酸鹽結晶構造為P321(D23)結構組。
3.如權利要求1所述的白光半導體光源，其中該熒光粉具有化學計量公式La3-xCexGa5SiO14，其中x＝0.001～0.15。
4.如權利要求3所述的白光半導體光源，其中該熒光粉在540～580nm的區(qū)域可發(fā)強光，它的余輝持續(xù)時間為60～120ns，如此即可制出整體白光，其色溫為12000～3000K。
5.如權利要求1所述的白光半導體光源，其中該熒光粉的組成中至少還能含有至少一種以上的稀土元素，這些元素選自于Sc，Y，Gd，Yb，Lu，Pr，Sm，Tb，Er，Ho，Tm并可代替鑭，同時其濃度為0.01～0.3原子分率。
6.如權利要求1所述的白光半導體光源，其中該熒光粉的組成中還可以包含鋁和鍺，其中鋁可代替鎵，鍺可取代硅，如此即可形成La3-x-yCexGa5-yAlySi1-zGezO14的組成，其中x＝0.001～0.15，y＝0.001～1.0，z＝0.001～0.1。
7.如權利要求5所述的白光半導體光源，其中該熒光粉具有粉末尺寸為d＝8μm，其可超過熒光粉輻射光譜最大值波長的8～40倍。
8.如權利要求1所述的白光半導體光源，其中該聚合物涂層可為有機透光聚合物涂層。
9.如權利要求8所述的白光半導體光源，其中該熒光粉粉末分布在該有機透光聚合物涂層上，其分于為2000～20000碳單位，該熒光粉粉末和該聚合物的品質百分比值為10～75％。
10.一種鑭鎵硅酸鹽基質的熒光粉，其總公式為La3Ga5SiO14，可被鈰激發(fā)，其具有P321(D23)結構組，且該鑭鎵硅酸鹽被銦鎵氮化物基礎上的異質結的最初輻射激發(fā)可發(fā)出綠-黃-紅光，并與該異質結的部分最初輻射混合形成整體白光。
11.如權利要求10所述的鑭鎵硅酸鹽基質的熒光粉，其中該熒光粉具有化學計量公式La3-xCexGa5SiO14，其中x＝0.001～0.15。
12.如權利要求11所述的鑭鎵硅酸鹽基質的熒光粉，其中該熒光粉在540～580nm的區(qū)域可發(fā)強光，它的余輝持續(xù)時間為60～120ns，如此即可制出整體白光，其色溫為12000～3000K。
13.如權利要求11所述的鑭鎵硅酸鹽基質的熒光粉，其組成中至少還能含有至少一種以上的稀土元素，這些元素選自于Sc，Y，Gd，Yb，Lu，Pr，Sm，Tb，Er，Ho，Tm并可代替鑭，同時其濃度為0.01～0.3原子分率。
14.如權利要求11所述的鑭鎵硅酸鹽基質的熒光粉，其組成中還可以包含鋁和鍺，其中鋁可代替鎵，鍺可取代硅，如此即可形成La3-x-yCexGa5-yAlySi1-zGezO14的組成，其中x＝0.001～0.15，y＝0.001～1.0，z＝0.001～0.1。
15.如權利要求11所述的鑭鎵硅酸鹽基質的熒光粉，其粉末尺寸為d＝8μm，其可超過熒光粉輻射光譜最大值波長的8～40倍。
16.一種鑭鎵硅酸鹽基質的熒光粉的制作方法，其包括下列步驟根據化學計量公式準備一定劑量的La2O3、Gd2O3、SiO2及CeO2氧化物；在上述氧化物中添加硼酸；在研磨機中對該氧化物進行混合，并涂上很細的鋯球；將配料分別裝入剛鋁石坩堝；在弱還原氣壓下，將坩堝放置于電爐上，采用多段灼燒法將坩堝加熱，然后將坩堝和電爐冷卻；將產物用熱酸化水洗滌，并用篩網過濾；以及烘干數小時即可得該熒光粉。
17.如權利要求16所述的鑭鎵硅酸鹽基質的熒光粉的制作方法，其中于該根據化學計量公式準備一定劑量的La2O3、Gd2O3、SiO2及CeO2氧化物的步驟中，La2O3的劑量為1.49M，Gd2O3的劑量為2.5M，SiO2的劑量為1M，CeO2的劑量為0.1M。
18.如權利要求16所述的鑭鎵硅酸鹽基質的熒光粉的制作方法，其中于該在上述氧化物中添加硼酸的步驟中，該硼酸的劑量為0.005M，且該硼酸的劑量根據液相礦化劑用量而定。
19.如權利要求16所述的鑭鎵硅酸鹽基質的熒光粉的制作方法，其中于該在研磨機中對該氧化物進行混合并涂上很細的鋯球的步驟中，該氧化物與鋯球的比例為1∶10，可按照配料總量而定，且混合持續(xù)時間為2小時。
20.如權利要求16所述的鑭鎵硅酸鹽基質的熒光粉的制作方法，其中于該將配料分別裝入剛鋁石坩堝的步驟中，該坩堝容量為0.5L。
21.如權利要求16所述的鑭鎵硅酸鹽基質的熒光粉的制作方法，其中于該在弱還原氣壓下將坩堝放置于電爐上，采用多段灼燒法將坩堝加熱，然后將坩堝和電爐冷卻的步驟中，該弱還原氣壓為H2∶N2＝2∶98，且將該電爐內溫度保持在T＝500℃/1小時、900℃/1小時、1100℃/1小時以及1300℃/2小時，然后將坩堝和電爐冷卻至100℃。
22.如權利要求16所述的鑭鎵硅酸鹽基質的熒光粉的制作方法，其中于該將產物用熱酸化水洗滌并用篩網過濾的步驟中，該熱酸化水為pH＝5，該篩網具有400篩眼。
23.如權利要求16所述的鑭鎵硅酸鹽基質的熒光粉的制作方法，其中于該烘干數小時即可得該熒光粉的步驟中，該烘干時間為2小時。
全文摘要
本發(fā)明系關于一種白光半導體光源，其包括銦鎵氮化物基礎上的異質結，含有無機熒光粉的聚合物涂層，聚合物層位于球面鏡蓋與該聚合物涂層之間，其特征在于該無機熒光粉的總公式為La
文檔編號C09K11/80GK101017870SQ20071000326
公開日2007年8月15日 申請日期2007年2月5日 優(yōu)先權日2007年2月5日
發(fā)明者索辛納姆, 羅維鴻, 蔡綺睿 申請人:羅維鴻