[发明专利]金属硅酸盐－氧化硅基多形态荧光体和发光装置

说明书

本发明涉及金属硅酸盐-氧化硅基多形态荧光体，制备该荧光体的方法，以及用该荧光体进行调节(modify)的半导体发光装置。

在发光应用中，荧光体可用来调节或控制光输出的波长。例如，通过沿发射路径放置荧光体以便将光转换成较长的波长，可增强紫外或蓝光发光二极管(LED)来产生可见光或次(less)蓝光。发蓝光、绿光和红光的荧光体可用来将紫外光调节为白光。发绿光和红光的荧光体可用来将蓝光输出调节为白光。发黄光的荧光体可与来自蓝色发光二极管或发蓝光荧光体的光混合产生白色度的光。当与合适的光源相配时，本文中所描述的荧光体可用于这些应用。

包含半导体光源(例如LED)的发射近紫外光的固态发光装置有希望以足够的效率产生光，有了使用合适的荧光体调节为可见范围的光发射，可成本有效地使用它们来提供用于电子器件以及一般照明(general illumination)的宽范围的发光装置。这些半导体发光二极管的晶格通常是InGaN基的且被小部分镁掺杂以产生对于电子和空穴的辐射复合足够的缺陷。例如，Nichia公司(Anan-shi，Japan)已经制成名为NCCU033E的100mW InGaN基半导体光源，和名为NCCU001E的85mW GaN基半导体光源。为了在发光产品中利用这些近紫外光源，需要具有合适的激发和发射特性的荧光体。

对于近紫外LED装置，使用荧光体将360至420nm的主要发射波长转换为可见光，尤其是产生白光。这些荧光体可分类成发红光、发绿光和发蓝光的元件。存在为其它应用开发的一些现有荧光体，其具有允许可见光发射的激发曲线。发绿光的例子包括(Ba_1-x-y，Ca_xSr_y)₂(Mg_1-zZn_z)Si₂O₇:Eu、Ca₈Mg(SiO₄)₄C₁₂:Eu，Mn、Ba₂SiO₄:Eu、Ba₂MgSi₂O₇:Eu、Ba₂ZnSi₂O₇:Eu、BaAl₂O₄:Eu、SrAl₂O₄:Eu、BaMg₂Al₁₆O₂₇:Eu、和Ca₈Mg(SiO₄)₄Cl₂:Eu，Mn。发蓝光的例子包括BaMg₂Al₁₆O₂₇:Eu、(Sr，Ba，Ca)₅(PO₄)₃Cl:Eu和Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu。在360至420nm波长范围内的近紫外光可相当有效地激发这些荧光体。发红光的例子包括Y₂O₂S:Eu，Bi、Y₂O₃:Eu，Bi和3.5MgO·0.5MgF₂·GeO₂:Mn。

然而，这些荧光体中的一些并不理想地适合于波长转换，并且在许多情况下，当被400nm的典型紫外LED波长激发时，具有低的效率。仍然需要设计成具有所需的发射特性并且具有理想地适合于紫外LED的激发曲线的荧光体。