具有石榴石結構的镥-釓熒光粉及其應用的制作方法

專利名稱：具有石榴石結構的镥-釓熒光粉及其應用的制作方法
技術領域：
本發明與閃爍體技術有關，用于核物理及核工業中對輻射的監測。本發明的熒光粉可用于制造X射線傳感器以及X射線增感屏。除此之外，本發明的熒光粉具有高發光性能，可以運用在半導體照明設備中。該項新型技術領域產生于20世紀末期，與高效率的氮化銦鎵InGaN發光二極管以及在其基礎上的白光發光二極管有關。
背景技術：
在核物理中，X射線以及伽馬射線影像采用了大量不同種類的閃爍體，它們分為有機及無機閃爍體，而后者可以與無機化合物相結合，例如鹵化物元素1、IIJII族，硅酸鹽，磷酸鹽，鎢等等。閃爍體通常是以單晶及合成聚合物的形式分布在無機熒光粉顆粒中。在G.Blasse 的學術報告 Luminescence material.Springer.Amsterdam.Berlin.1994, 360 中詳細總結了無機閃爍體。Phosphor handbook.Ed.S.Shionoya.ff.Yen CRC London, New-York.2000, P 921中也詳細描述了 X射線閃爍體。閃爍體物質主要參數通常為:一有效原子序數一重力密度—能量輸出，用％表不一頻譜和閃爍時間 2000年以前大多數已知的有效原子序數數值為N ( 59.8，對于它們來說，重力密度的變化區間是從3.9g/cm3至7.5g/cm3。高能量的閃爍體類型CaWO4的能量輸出只有6%，而對于新型材料YTaO4 = Nb來說，該數值增加到11%。從這些分析數據中我們可以得出結論:對于現階段而言，有效的重原子閃爍體并不多。眾所周知用于固態照明的突光粉有不同類型。在學術論文S.Nakamura.BlueLaser Diode.Springer Verl 1997，P320中描述了一種白光發光二極管。在該設備中米用了已知的材料一乾鋁石榴石(Y，Gd, Ce)3Al5012。這種材料具有石榴石晶體結構，保證在氮化物半導體異質結激發下取得白光，我們把使用這種材料的發光二極管稱之為“合成”。關于白光合成發光二極管，見NICHIA公司的美國專利5，998，925，
公開日為1999年12月7日，我們把該專利作為我們的原型。盡管含有以YAG為基質的熒光粉的白光二極管目前被廣泛的使用，但它仍然存在很大的缺陷:---色彩范圍有限，主要為冷白光以及中性白光。發光效率不高，使用的電流較大。除此之外，YAG:Ce熒光粉不能運用在閃爍器技術中，因為其密度不高，為P =4.98g/cm3，且其原子序數低，少于40單位。另一方面，在實驗中所有已知的閃爍體不可以運用在合成發光二極管中，因為其不能被氮化物異質結藍光激發。因此，目前為止還沒有出現適合用于閃爍體及發光二極管技術的材料，像那樣的材料可以稱為萬能的材料。

發明內容
本發明涉及一種萬能的發光材料，適用于不同的技術趨勢。本發明的材料具有高原子序數、高密度，非常適用于探測器輻射光譜記錄。本發明的目的在于使本發明的材料具有極短的衰減時間，可以承受高密度量子場的激發，如X射線，伽馬輻射以及可見的短波輻射。本發明涉及一種具有石榴石結構的镥-釓熒光粉，其特征在于，該镥-釓熒光粉具有如下計量公式:(LufflGdnCee) 3 (Al1^p, Ga) 2A13012_X (F，N) x其中0.l〈m 彡 0.94，0.0Kn ^ 0.96,0.01<q ^ 0.06 時，m+n+q=l0.0OKx ( 0.3，0.0OKp ^ 0.9o


圖1 為本發明的熒光粉(Lu0.94Ce0.04Gd0.02) 3(AlL99Ga0.01) Al3O11.96F0.02N0.02 的 X光射線光譜圖。圖2 為本發 明的熒光粉(Lu0.93Ce0.03Gd0.04)3(Al1.98Ga0.02) (AlO^8FacilNacil)3 的輻射光譜圖及色度坐標圖。圖3a 為本發明的熒光粉(Lu0.89Ge0.03Gd0.08) 3A1L 5Ga0.5Al30n.94F0.03N0.03 的輻射光譜圖及色度坐標圖。圖3b 為本發明的熒光粉(Lu0.89Ge0.03Gd0.08) 3A1L 5Ga0.5Al30n.94F0.03N0.03 的輻射光譜圖及色度坐標圖，其具有更短的激發波長(450nm)。圖4 為本發明的熒光粉(Lu0.48Gd0.48Ce0.04)3(Al1Ga1)Al3O11.98F0.01N0.01 的輻射光譜圖及色度坐標圖。圖5 為本發明的熒光粉(Lu0.40Gd0.57Ce0.03) 3 (Al1.6Ga0.4) Al3O11.92F0.04N0.04 的輻射光譜圖及色度坐標圖。圖6 為本發明的熒光粉(Lu0.10Gd0.87Ce0.03) 3 (Al1.99Ga0.01) Al3O11.98F0.01N0.01 的輻射光譜圖及色度坐標圖。圖7為本發明的一個具體實施方案中的聚合物轉換層。
具體實施例方式如圖1所示的熒光粉的成份為 (Lu0.94〇θ0.04Gd0.02) 3 (Al1 99Ga0> 01) Al3O11 96F0.Q2N0.02該圖是使用俄羅斯設備 P ο h-2，采用德拜-謝樂的方法拍攝的，樣本采用的是合成熒光粉粉末，使用的射線管具有鑰陽極，用由鎳箔制成的過濾器使其單色化，在這種情況下電子束的能量為45KeV。衍射圖的結果和“平面角-強度”會被記錄在坐標軸的坐標自動記錄器上。確定主要的反射平面(HKE)，之后傳導對比所取得的X光射線圖和固定在ASTM線軸上標準的X光射線圖，發現其主要的反射平面角度為32.987°，熒光粉具有礦物石榴石立方晶體結構。所示的狹窄的衍射曲線表明熒光粉樣品的結晶程度高。在該X射線圖片中可以確定本發明的材料具有晶體結構。在圖2中，所示的熒光粉的成份為:(Lu0.93Ce0.Q3Gd0.04) 3 (Al1 98Ga0> 02) Al3O3 gsF。.οι^ο.οι) 3該光譜圖是采用“三色”光譜測量儀測得的。在圖3a中所示的熒光粉的成份為:(Lu0.89Ge0.03Gd0.08) 3 (Al1 5Ga0.5) Al3O11 94卩0.03N0.03在圖3b中所示的仍然是圖3a中所示的熒光粉，但是該熒光粉具有更短的激發波長(450nm)。在圖4中所示熒光粉N4的成份為: (Lu0.48^ 0 48〇θο.04) 3 (Al1Ga1) Al3O11 ^F0.Q4N0.04在圖5的光譜圖中所示熒光粉樣本Ν5的成份為:(Lu0.4oGd0.57Ce0.03) 3 (Al1 6Ga0.4) Al3O11.92卩0.Q4N0.04在圖6的光譜圖中所示熒光粉樣本N6的成分為:(Lu0.10Gd0 87^^0.03) 3 (All.99^ .01) Al3O11.98F0.01N0.01圖7為聚合物轉換層，其是由所示熒光粉以及聚碳酸酯組成的。首先，本發明采用的合成熒光粉具有立方晶格結構。這種熒光粉具有化學計量比，所述的合成石榴石類型為釔鋁石榴石。但是本發明熒光粉的一系列物理性質都和簡單的YAG = Ce有所區別。首先，熒光粉的密度從P=6.60g/cm3變化至P=6.2g/cm3。密度是使用X射線數據計算的，其粉末的密度不低于Δ P =±0.05g/cm3。第二，所示熒光粉的重要特征在于相對小的斯托克斯發光位移。在這種情況下，從光譜最大激發光至光譜最大發光之間的距離會增加。在圖2中，最大的激發光波長λ =465nm,最大的發光波長λ =541nm,斯托克斯位移Δ =541_465nm=76nm。對于無機突光粉而言，這種斯托克斯位移并不大，通常為A=150-250nm，例如對于以磷鈣錳為基質的發光二極管的熒光粉，該值A=620-254=356nm。第三，也是所示熒光粉最重要的物理性質。在不同類型的激發下的發光:短波藍光及λ=254_405ηπι的紫外光。能量從ε=100電子伏至ε =30千電子伏的電子束。—最大能量極限超過IM電子伏的伽馬射線。最不同尋常的特點在于，當所述的熒光粉被能量ε =10-100電子伏的緩慢中子束擊中時的發光特點。當所述的熒光粉在從核反應通道中射出的中子束的照射下時，我們記錄下了這一實驗現象。即使在實驗初期，所示發光樣本材料的發光量子輸出η也超出15%，之后其值η =18%，在任何可見光激發下對于所有無機熒光粉來說該值是非常高的。本發明涉及一種镥-釓熒光粉，其特征在于:(Lu0.96Gd0.01Ce0.03) 3 (Al0.99Ga0.01) 2A13012_xFx/2Nx/20.001<χ<0.3.其立方晶格值a 11.93A,本發明所示的材料的差異在于，已知的材料類型YAG Y3Al5O12的晶格參數a-12.006Λ，對于釓-鋁石榴石Gd3Al5O12來說，在現有的文獻中引用的晶格參數值為a -12.1 IOAts本發明的熒光粉，當其中含有大量的镥離子時，它的晶格參數就會很低。由于晶格參數不高，在X射線或者伽馬量子激發下，本發明材料就會具有非常高的發光能量輸出。我們發現，如圖1和圖2所示的本發明熒光粉的發光量子輸出為從η =88%至90%，對于具有石榴石結構的無機熒光粉而言，這樣的量子輸出值非常高。根據許多已知的測量結果，對于工業石榴石熒光粉類型YAG = Ce而言，其量子輸出為75-80%。我們所述的系列熒光粉的這個重要優點，不僅在含有大量镥離子的材料中有所體現，而且在當镥離子不斷減少，被釔離子的替換過程中還可以保持。這種現象我們也是第一次發現。通常在熒光粉體系中，例如在ZnS-CdS系中，以Ag為激活劑，在不同類型激發下其發光量子輸出值從η=25%降至η = 19_20%。這種現象在Zn+2離子(離子半徑為
0.83Α)取代Cd (離子半徑為0.99Λ)時發生,這解釋了晶體內桿減少的原因。在石榴石系列Lu3Al5O12-Gd3Al5O12中，也會產生類似的替換，由Lu+3離子(離子半徑為0.83Α)替換Gd離子(離子半徑為0.97Α)，但是在廣泛的范圍內改變Lu及Gd的濃度不會降低它們發光量子輸出。在標有發光亮度及亮度能量數值(例如，不依賴于人眼的光譜敏感度曲線)的光譜圖(圖2、3a，3b、4、5)中這種現象是可以觀察到的。本發明突光粉的一個優點在于本發明材料的化學計量式為:(Luci7tlGda26Ceatl4)3Al1.SoGa0.soX Al3O11.94F0.Q3N0.03，日日格參數a—I 2.06A ■_>類似于這樣的材料出自光譜圖3b，光譜最大輻射為λ =547.8nm。在本發明中，我們發現Lu3Al5O12-Gd3Al5O12系列立方晶格參數根據Vegard (維加德定律)的變化而變化， 也就是說立方晶格參數的增長同釓離子的濃度增加成正比。這表明，對于在該系列中兩種化合物，以鈰Ce+3離子為激活劑，不間斷地形成固溶體。本發明的熒光粉的最大輻射光譜非常窄，非常接近人眼光譜曲線的最高點(λ =555nm)，如圖4中所示的發光材料。本發明的熒光粉還有一個非常重要的性能，即具有非常高的輻射流明當量。圖4熒光粉的發光流明當量QL=4201m/W，而工業YAG = Ce熒光粉流明當量Q=310_3401m/W。本發明的材料是以鋁-釓石榴石為基質，這也是本發明的材料的一個重要優勢的體現，該材料化學計量為:(Lu0.005Gd0.965Ce0.03) SAliGa1Al3O11.92F0.04N0.04其具有立方晶格參數a-! 2.10A本發明的材料具有非常重要的特性，體現在其在低能量的中子束的激發下非常高的發光。通常這樣的中子束被稱為“冷中子”。本發明的發光材料中釓離子的濃度很高。在本發明中發現這樣的材料其光譜反射及粉末顏色都會變化，如果含有大量的镥離子的熒光粉通常為綠色，那么含有大量的釓離子的熒光粉則為黃色。熒光粉的顏色可以改變這一優點在本發明的一個具體實施方式
中也有所體現，其特征在于:(Lu0.Q05Gd0.965Ce0.03) 3A10.5GaL 5 X Al3O11 90F0.05N0.05根據本發明的描述，在發光材料中部分的氧離子被替換成氟離子F-1及氮N'本發明所提議的材料的結構數據會在下文告知。
石槽石晶體結構的福射非常好,石槽石的單兀格含有20個分子單位,這些分子單位通常寫為:Lu3(A1)2{A103}4。結果發現，石榴石中鋁離子以及釓離子的配位數為8，部分鋁離子(及鎵)的配位數為6，剩余的鋁離子配位數為4。他們位于四面體的中心(立體四邊體)，在其頂點有四個氧離子O—2。傳統上，對于所有熟知的具有的石榴石結構的材料來說，當其中部分稀土離子Ln或者鋁離子替換了其他的離子時，這些材料的特性就會改變。在Lu3Al5O12類石榴石晶格中存在8X8=64。在實踐中只有一些鮮為人知的材料在四面體AlO4中部分的氧離子被替換成其他離子。這種化合物，我們曾首次在“[氮氧化物，釓，銦，及鋁，結構和設備。全俄羅斯第六次會議論題。圣彼得堡16-20.2008]”中提及。-釓石榴石可以稱為“氟-氮-鋁釓石榴石”，一釓石榴石，本申請人之前的專利申請中有很多對于這樣內容的描述，當部分镥離子被釓離子替換(晶格中參數“a”增加)時，會對晶格參數產生影響。F—1離子及N_3會復雜些。首先這些離子是通過多價替換機制進入晶格的。氟離子替換氧離子形成一個中心，寫成(Fo)’的形式，這個中心缺少一個負電荷，所以Fo上方帶著符號”。當三重電荷N_3氮離子替換氧離0_2時，就會產生另一個含有負電荷的中心(No)。在多價替換機制下，正電荷和負電荷平衡的原則是必須遵守的。也就是說，(No)' = (Fo)’。此外，我們解釋一下在類似于這樣的異價替換時晶格參數的改變。氟離子F—離子半徑為1.33人。相比較,氧離子離子半徑為1.36人。當Γ1離子進入石榴石結構的化合物時，其晶格參數應該減小。類似的現象已在Soshchin N P.Lo WEi Hung/Pros 6 Russinconference>>NitrideIn-Ga-Al>>, Peteerburg.2008.pll7-118 中描述過。三重電荷離子N3的離子半徑非常大，為2\-1.48 A 因而，在N1離子進入具有石榴石結構的化合物晶格中時，其晶格參數應該變大。類似這樣的現象同樣出現在Soshchin N P.Lo WEi Hung/Pros 6 Russin conference>>NitrideIn-Ga-Al>>，Peteerburg.2008.pi 17-118 中，本發明的石榴石合成物的晶格參數增加了Aa=K).01 A,當在其成份中引入氮離子[n_3]=0.01。當氟離子的濃度為[Fl=0.0 2原子百分比時，引入氟離子Γ1，“a”參數就會減少，其值Aa -0.01 Asi因此對于含有2F及2N_3的熒光粉來說，其晶格參數應該減小Δ=+0.01 AM似的值在我們的實踐中可以發現。必須指出，本發明的兩種多配體石榴石還具備一個特點，Γ1及Ν_3離子不僅僅具有不同的離子半徑，還有不同的體積。氟離子明顯比氮離子的容積(范圍)小，由此該四面體的組份[A10JN]會減少自身的對稱性。這首先破壞了輻射光譜曲線對稱性，這樣的曲線通常有“高斯積分”的外形及相應的穿過最大光譜的軸對稱。在圖2、3a，3b、4、5中可以看出，所有的光譜曲線都會向長波的方向拓寬，也會延長長波方向的輻射。這是本發明的熒光粉的重要性能，這種非常重要的特性可以改變熒光粉的發光特點，如演色系數Ra，必須指出，本發明的熒光粉演色系數值Ra很聞。本發明的镥-釓熒光粉的主要優勢在于所含成份如第一項計量公式所述，特征在于，所述熒光粉在λ =465nm的短波激發下輻射，光譜最大波長λ =541nm，這個輻射在圖2中有所體現。本發明的熒光粉斯托克斯位移數值很小，為第二，熒光粉樣本光譜曲線半波寬數值很高，為^0.5=157.3，這也和輻射光譜圖的短波部分與激發射線部分重合有關，因為不能將輻射激發光譜圖與熒光粉分開。第三，熒光粉的輻射色坐標總和等于Σ X + y =0.3317+0.4462+ (χ + y) =0.9380 (其中 Σ x + y =0.16 是藍色激發坐標的總和)，這對于綠色輻射來說非常高。在本領域中，下述兩種是熟知的綠色熒光粉，一種是正硅酸鹽，鋅，錳Zn2SiO4 = Mn,第二種是正硼酸鹽，鈰，鋱YbO3Tb,這兩種熒光粉都有相應的色坐標，對于第一種材料，色坐標的總數為x + y =0.21+0.71=0.92，對于第二種材料，色坐標的總數為 x + y =0.35+0.58=0.93。色坐標總數數值很高這個重要優勢在镥-釓熒光粉中也有體現，其成份如計量公式第一項所述，其特征在于，在含镥Lu>0.70時，熒光粉在黃-綠色區域輻射，其最大光譜波長福射λ >550nm。如圖4輻射光譜圖所示，輻射色坐標的總和更高，Σ x + y >0.978，其光譜最大輻射值位于λ=550ηπι。該光譜半波寬為Λα5=129.2nm，肉眼看起亮度非常高，單位為18576cd/m2，該樣本的流明當量為Qf4251m/W。這些數據都非常重要，顯示了本發明熒光粉的優勢。該優勢在含有基本離子當量濃度為[Lu] = [Gd] =0.48的镥-釓熒光粉中也有體現，其特征在于，所指的輻射材料在黃光可見區域輻射，具有波長超過560nm。這個材料的特點是，其具有非常高的色坐標總數，為Σ x + y=0.4023+0.4288+0.16=0.9911，并且其輻射光譜半波寬為Δ 0 5=133.lnm，類似于這樣的輻射光譜曲線半波寬數值，對于具有石榴石結構的發光材料來說是很少見的。通常這種材料的半波寬都是從Δα5=115ηπι至Δα5=125ηπι。對于混合熒光粉，或者帶有寬頻帶發光接收器的閃爍體來說，大的半波寬是非常合適的。這種使用上的優勢，在所提議的镥-釓熒光粉中有所體現，該熒光粉中釓的濃度很高，[Gd] >0.9原子分數，其特征在于，所述熒光粉在橙-紅色光譜區域輻射，波長超出λ >580nm,類似于這樣的突光粉如圖5所不,色坐標總和(χ + y )>0.92,光譜波長半波寬A0 5=128nm0這樣特性的熒光粉具有高色純度以及高演色系數。所有本發明的熒光粉樣`本參數都具有高量子產率，通常超出90%。類似于這樣的值對于無機材料而言非常罕見。必須指出，這決定了發射光子數的比例。獲取部分類似的有效參數，當量子輻射激發程度大約為2至5電子伏(eV)時，經常會用到類似參數。類似于這樣確定熒光粉材料質量的方法不可以用在當量子激發能量超過100電子伏(eV)時。這種復雜的情況在于，熒光粉材料中高能量的量子分解成了一些電子空穴以及等離子體激元(后者是任何材料化學聯系的能源構成)，每一個像這樣的孔(或者等離子體激元)都會引發發光物質的量子輻射，但是對于高能量激發量子來說輻射數量特別大，因此對于高能量激發，例如電子，X射線，伽馬射線，采用的是整體輻射能量輸出概念，這等于整體輻射能量的吸收率。在這樣的情況中，能量的輸出小于I個單位。同樣我們指出CdWO4的閃爍分布通常是6%，高質量的氧基化合物(羥基化合物)Gd2O2STb閃爍分布通常是16-20%，在測量該參數時必須準確的測量總能量激發以及確定輻射能量。在本發明中，也準備了放射性同位素輻射集中的特殊的閃爍體，閃爍體是由特殊的帶狀聚合物制成，聚合物是由所提議的鋁釓熒光粉中的納米顆粒填充(如圖7所示)。聚合物使用聚碳酸酯制成，該聚合物的結構成份中含有-C - O - C，該聚碳酸酯的重均分子質量大約為15000道爾頓，Da (極限值)。如果在氯溶化劑中含有大量的聚碳酸酯，那么其溶解度不好，如果含有少量的聚碳酸酯，例如M=IOOOO道爾頓，那么其薄膜的耐久度(強度)低，通常制備閃爍薄膜的技術如下:準備一定數量所提議的熒光粉，讓它和聚碳酯酸顆粒混合在一起，注入氯溶劑。氯溶劑中含有甲叉二氯。在發明的過程中我們發現了熒光粉顆粒的數量對聚合物薄膜的發光和亮度的影響。如果熒光粉濃度小于8% (即在薄膜中采用8%的熒光粉顆粒及92%的薄膜)，帶有熒光粉的發光輻射薄膜的輻射非常小。當濃度的區間是8%-18%時，薄膜的輻射能力有所提高。如果熒光粉顆粒的濃度超過25%，薄膜表面就會非常地脆。因此熒光粉顆粒的最佳濃度參數為18%。在把聚碳酸酯顆粒溶入甲叉二氯，并把該溶液和濃度為18%的熒光粉混合后，把獲取的懸浮液澆鑄在專業澆鑄設備的金屬板上。標準的鑄造聚合物薄膜的鑄造設備包括拉絲模，它可以調整移動曝光金屬磁帶上漿狀物及電力驅動的數量。在設備上有一個特殊的區域，其中暖空氣氣流干燥及紅外發光可使鑄造面變干。主要薄膜的運動速度為I分鐘5厘米。熒光粉最佳的濃度是18%，熒光粉薄膜的最佳厚度為120 μ m。測量閃爍薄膜能量輸出是在一個專門的小室(箱)內，那里的輻射來源于一個高壓X射線管。該管作為鎢陰極以及X射線輻射輸出的特殊窗口。X光射線量子能量為25千電子伏-125千電子伏。將閃爍薄膜固定在圓柱型光纖聚合物上，聚合物兩端都固定有輻射接收器。當對X射線管上施加壓力時，出現的X光射線就會使閃爍器發光。我們測量了在三種不同X光輻射能量輻射下的能量輸出。所得的數據如表I所示。本發明涉及熒光粉的合成方法。本發明的镥-釓熒光粉本發明涉及不同類型的熒光粉合成方法:—獲取出自氮化物以及稀土元素鹽類乙酸溶液成份，鋁及釓的共同沉淀(表面涂層)。所取的燃燒層含有添加尿素及乙氨酸固相合成。按照最終的產品數量最后一種合成方法是最佳的，即固相合成法。我們采用純度為4N及分散度d5(l=0.5μπι的稀土氧化物作為最初的試劑，甚至還有氫氧化鋁及高純度的鎵。其配料的成份采用:
權利要求
1.具有石榴石結構的镥-釓熒光粉，其特征在于，該熒光粉的化學計量式為: (LumGdnCeq) 3 (Al1-pGaP) 2AI3O12-xFx/2Nx/2其中 0.Km < 0.94，0.0Kn < 0.96，0.01<q ^ 0.06，m+n+q=l，0.0OKx < 0.3，0.0OKp < 0.9o
2.根據權利要求1所述的具有石榴石結構的鐠-釓熒光粉，其特征在于，所述熒光粉為: (LU。.96^ 0.02^θ0.02) 3 (Al。.99^ .〇i) 13^12^^/2^/2 0.0OKx < 0.3，立方晶格參數a=i].93As
3.根據權利要求1所述的具有石榴石結構的鐠-釓熒光粉，其特征在于，所述熒光粉為: (Lu。.94^^0.04Gd0.02) 3 (Al!.ggGa。.01) Al3O11.96F0.02Ν0.02 O
4.根據權利要求1所述的具有石榴石結構的鐠-釓熒光粉，其特征在于，所述熒光粉 為: (Lu。.7〇Gd0.26^θ0.04) 3ΑΙ1.5C)Ga0.50 X Al3O11.94F。.03Ν0.03 晶格參數a=12.6A。
5.根據權利要求1所述的具有石榴石結構的鐠-釓熒光粉，其特征在于，所述熒光粉為: (Lu。.0C^Gd0.965^^0.03) 3 ( A I。.25^ .75) 2AI3O11.9^0.05^0.05°
6.根據權利要求1所述的具有石榴石結構的鐠-釓熒光粉，其特征在于，所述熒光粉為: (Lu。.0osGd0.965^ ο.03) S^liGa1Al3O11 92F0.04Ν0.04。
7.根據權利要求1所述的具有石榴石結構的鐠-釓熒光粉，其特征在于，所述熒光粉為: (Lu。.93Ce。.03Gd。.04) 3 (All.98〇&。.。2) Al3O3.98F。.01N。.01) 3。
8.根據權利要求1所述的具有石榴石結構的鐠-釓熒光粉，其特征在于，所述熒光粉為: (Lu。.SgGe0.Q3Gd0.08) 3A1L 5^ .5Al30n 94F0.03Ν0.03。
9.根據權利要求1所述的具有石榴石結構的鐠-釓熒光粉，其特征在于，所述熒光粉為: (Lu。.SgGe0.Q3Gd0.08) 3A1L 5^ .5Al30n 94F0.03Ν0.03。
10.根據權利要求1所述的具有石榴石結構的鐠-釓熒光粉，其特征在于，所述熒光粉為: (Lu。.48^ 0.48。^。.04) 3 (Al1Ga1) Al3O11 ^F0.^N0.04。
11.根據權利要求1所述的具有石榴石結構的鐠-釓熒光粉，其特征在于，所述熒光粉為: (Lu。.4〇Gd0.57^θ0.03) 3 (Al!.6^^0.4) ΑΙβΟ!!.92^0.04^0.04°
12.根據權利要求1所述的具有石榴石結構的鐠-釓熒光粉，其特征在于，所述熒光粉為: (Lu0.1oGd0 87Ce0,。3) 3 (Al1.ggGa。.01) AlsO11.98F0.01Ν0.01。
13.根據權利要求1所述的具有石榴石結構的镥-釓熒光粉，其特征在于，所述熒光粉在波長λ =465nm的短波激發下會發出綠光,光譜最大波長為λ =542nm。
14.根據權利要求1所述的具有石榴石結構的镥-釓熒光粉，其特征在于，所述熒光粉在波長λ > 450nm的短波激發下會發出黃光,光譜最大波長λ max>550nm。
15.根據權利要求1所述的具有石榴石結構的镥-釓熒光粉，其特征在于，所述熒光粉在波長λ >450nm的短波激發下會發出橙色光,光譜最大波長λ max>590nm。
16.根據權利要求1所述的具有石榴石結構的镥-釓熒光粉，其特征在于，所述熒光粉在能量E>0.1兆電子伏(MeV)的X光射線激發下會發出黃綠色光，其能量輸出超過16%。
17.以半導體InGaN為基質的白光發光二極管，具有發光轉換器，其特征在于，所述發光轉換器采用如權利要求2-4所述的熒光粉；在波長λ <465nm的短波激發下會發出白光，色溫 Χ4000Κ，顯色指數Ra>75。
18.镥-釓熒光粉的混合物，其包括如權利要求1所述的镥-釓熒光粉和柔韌的聚合物薄膜，該聚合物薄膜是以聚碳酸酯為基質，其特征在于，所述聚合物保證了在伽馬射線激發至60.IO3閃爍體/IM電子 伏時,每一個閃爍體的余輝時間低于70ns。
全文摘要
本發明涉及具有石榴石結構的镥-釓熒光粉及其應用，該熒光粉的化學計量式為(LumGdnCeq)3(Al1-pGaP)2Al3O12-xFx/2Nx/2，其中0.1<m≤0.94，0.01<n≤0.96，0.01<q≤0.06，m+n+q=1，0.001<x≤0.3，0.001<p≤0.9。本發明還涉及由所述熒光粉組成的白光發光二極管和镥-釓熒光粉混合物。
文檔編號C09K11/86GK103224795SQ20121043852
公開日2013年7月31日 申請日期2012年11月6日 優先權日2012年11月6日
發明者羅維鴻, 索辛·納姆 申請人:羅維鴻