專利名稱：利用紫光led產(chǎn)生白光的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用紫光LED(發(fā)光二極管)產(chǎn)生白光的方法，尤指一 種將黃白光熒光粉配合紫光LED芯片而產(chǎn)生高演色性白光的方法。
背景技術(shù)：
1996年日本日亞化學(xué)公司發(fā)展出藍(lán)光發(fā)光二極管，以其激發(fā)熒光粉 產(chǎn)生黃光，再經(jīng)光色混合，于是產(chǎn)生高亮度之白光，未來可取代白熾燈 做為白光光源，因此開啟白光LED應(yīng)用于照明之時(shí)代。其利用藍(lán)光LED 的藍(lán)光照射一熒光物質(zhì)以產(chǎn)生與藍(lán)光互補(bǔ)之黃光，再利用透鏡原理將黃 光、藍(lán)光予以混合，使人眼產(chǎn)生白光之視覺。但是此種方式產(chǎn)生的白光 因?yàn)檠萆暂^差，肉眼看久了會(huì)不舒服。
白光為多顏色之混合光，可被人眼感覺為白光者至少包含二種以上 波長(zhǎng)之混合光。例如人眼同時(shí)受紅、藍(lán)、綠光刺激時(shí)，或同時(shí)受到藍(lán)光 與黃光刺激時(shí)，或同時(shí)受到紫光和黃白光刺激時(shí)，均可感受為白光，依 此原理可設(shè)計(jì)產(chǎn)生各種白光LED光源。
現(xiàn)有技術(shù)的三波長(zhǎng)型白光光源在制作時(shí)為了提高其演色性，皆使用 三種或以上之熒光粉。但是欲同時(shí)利用多種熒光粉使其發(fā)出熒光，先決 條件之一必須是所選用的激發(fā)光恰可被這些熒光粉所吸收，且各焚光粉 對(duì)所選用激發(fā)光波長(zhǎng)的光吸收系數(shù)不能相差太多，而且光能轉(zhuǎn)換的量子 效率也應(yīng)該盡可能才妄近為佳，如此方可便于調(diào)配三原色熒光粉的比例以 得到最佳的白光，但因此造成選用焚光粉材料及混合均勻的困難。至目前為止，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知以紫光所激發(fā)之焚光粉其發(fā)出可見光
之能量轉(zhuǎn)換效率通常較以紅外光或藍(lán)光所激發(fā)的熒光粉高。因此，繼GaN 系藍(lán)光LED之后，紫光LED即成為下一個(gè)發(fā)展的目標(biāo)。
目前美國(guó)SemiLEDS公司已經(jīng)于2007年2月成功發(fā)表了每瓦110流 明使用藍(lán)光LED芯片激發(fā)的超高亮度白光LED,其發(fā)光效率已經(jīng)超越了 所有其它形式的光源，且該公司作出的紫光LED芯片效率也已經(jīng)和藍(lán)光 LED芯片接近，使得未來發(fā)出白光的紫光LED成為很有潛力的產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可形成高演色性的白光的方法，所產(chǎn)生的 白光光源能量轉(zhuǎn)換效率高，發(fā)出的白光強(qiáng)度良好，且焚光粉的制備流程 簡(jiǎn)單，量產(chǎn)的光譜準(zhǔn)確性和再現(xiàn)性良好，適合大量生產(chǎn)高質(zhì)量的白光光源。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出以下方案
一種利用紫光LED產(chǎn)生白光的方法，其特征在于利用發(fā)光波長(zhǎng) 380 410nm的紫光LED芯片所產(chǎn)生的紫光直接刺激一熒光粉，該熒光粉 是一種至少包含鋅、硫、硒、氧四種元素的材料，該熒光粉受刺激后發(fā) 出連續(xù)波長(zhǎng)470nm 670nm的黃白光，與紫光LED的紫光產(chǎn)生高演色性 的白光。
本發(fā)明的有益效果在于
本發(fā)明之紫光激發(fā)產(chǎn)生白光光源之制作方法，具有下述之特點(diǎn) (l)本發(fā)明為一種高演色性白光光源之產(chǎn)生方法，因?yàn)樗褂玫狞S白 光熒光粉，其發(fā)光光譜是為連續(xù)波長(zhǎng)470-670nm，配合紫光芯片所發(fā)出的 紫光形成高演色性的白光。本發(fā)明所產(chǎn)生的白光之演色性指數(shù)高達(dá) 82-87,遠(yuǎn)超過目前普遍使用的藍(lán)光芯片配合熒光粉所產(chǎn)生的白光之演色性指數(shù)70。
(2) 本發(fā)明所產(chǎn)生的白光光源，因?yàn)槭怯勺瞎馑ぐl(fā)而得，故能量轉(zhuǎn) 換效率高，發(fā)出的白光強(qiáng)度良好。
(3) 本發(fā)明所制作的白光光源，只需使用一種熒光粉，且該熒光粉的 制備流程簡(jiǎn)單，量產(chǎn)的光譜準(zhǔn)確性和再現(xiàn)性良好，此制作方法相當(dāng)適合 大量生產(chǎn)高質(zhì)量的白光光源。
附圖的簡(jiǎn)要說明


圖1為本發(fā)明黃白光熒光粉受紫光刺激所產(chǎn)生的光激激發(fā)光譜。 圖2為本發(fā)明黃白光熒光粉受紫光刺激所產(chǎn)生的光激放射光譜。 圖3為本發(fā)明制成的白光發(fā)光二極管光源之發(fā)光光譜。
具體實(shí)施例方式
使用高純度(99.99。/。以上)硫化鋅(ZnS)粉末和硒化鋅(ZnSe)粉末，先以 8:2的重量比在水中以沉降方式混合后烘干，然后利用固態(tài)反應(yīng)法合成黃 白光熒光粉。固態(tài)反應(yīng)法是通入適當(dāng)流量(5L/min)含有氧的空氣之高溫爐 內(nèi)，溫度i殳定在1000 1100°C，混合粉放置在白金片上燒成之后，投入常 溫水中急速冷卻，于是制成一種可以受到紫光激發(fā)并產(chǎn)生連續(xù)波長(zhǎng) 470 670nm》文射光譜之黃白光焚光粉。
做出來的熒光粉經(jīng)過成份分析以后，得知是一種至少包含鋅(Zn)、硫 (S)、硒(Se)、氧(O)四種元素的材料。
此種黃白光熒光粉的光激激發(fā)光譜如圖1所示，其光激放射光譜如 圖2所示。
將成長(zhǎng)在基斧反上的3 8 0~4 1 Onm》文射波長(zhǎng)之紫光LED芯片，連上 導(dǎo)電用的金線。再將上述合成之黃白光熒光粉固著在制作好的紫光LED芯片之表面 上，經(jīng)過透鏡的封裝后，施以電流，即可獲得一高演色性的白光光源。
制作好的白光發(fā)光二極管光源，其發(fā)光光語如圖3所示。色度坐標(biāo)X: 0.30-0.33，Y: 0.29-0.36位于純白光的范圍內(nèi)。演色性指數(shù)82-87良好。
本發(fā)明的范圍不受限于上述實(shí)際例，只受限于本案申請(qǐng)專利范圍。
權(quán)利要求
1、一種利用紫光LED產(chǎn)生白光的方法，其特征在于利用發(fā)光波長(zhǎng)380～410nm的紫光LED芯片所產(chǎn)生的紫光直接刺激一熒光粉，該熒光粉是一種至少包含鋅、硫、硒、氧四種元素的材料，該熒光粉受刺激后發(fā)出連續(xù)波長(zhǎng)470nm～670nm的黃白光，與紫光LED的紫光產(chǎn)生高演色性的白光。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于其中所使用的熒光粉的制備方法為將純度為99.99%以上的石克化鋅4分和硒化鋅粉以8 :2的重量比在水中以沉降方式混合后烘干，然后使用固態(tài)反應(yīng)法于通入含有氧的空氣之高溫爐內(nèi)，溫度設(shè)定在1000 1100°C,混合粉放置在白金片上燒成之后，投入常溫水中急速冷卻而制成。
3、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于該紫光LED芯片為以半導(dǎo)體材料在基板上成長(zhǎng)而成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用紫光LED(發(fā)光二極管)產(chǎn)生白光的方法，尤指一種將黃白光熒光粉配合紫光LED芯片而產(chǎn)生高演色性白光的方法。本發(fā)明的目的是提供一種可形成高演色性的白光的方法，所產(chǎn)生的白光光源能量轉(zhuǎn)換效率高，發(fā)出的白光強(qiáng)度良好，且熒光粉的制備流程簡(jiǎn)單，量產(chǎn)的光譜準(zhǔn)確性和再現(xiàn)性良好，適合大量生產(chǎn)高質(zhì)量的白光光源。一種利用紫光LED產(chǎn)生白光的方法，其特征在于利用發(fā)光波長(zhǎng)380～410nm的紫光LED芯片所產(chǎn)生的紫光直接刺激一熒光粉，該熒光粉是一種至少包含鋅、硫、硒、氧四種元素的材料，該熒光粉受刺激后發(fā)出連續(xù)波長(zhǎng)470nm～670nm的黃白光，與紫光LED的紫光產(chǎn)生高演色性的白光。
文檔編號(hào)F21V9/08GK101476701SQ20081000014
公開日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2008年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月4日
發(fā)明者王偉立 申請(qǐng)人:王偉立