暖白色半导体及其具有红色石榴石结构的荧光粉

摘要

本发明提出一种暖白光半导体及其具有红色光谱石榴石结构的荧光粉，该暖白色半导体至少具有一半导体异质结与一发光转换层，该半导体异质结与该发光转换层接触，其特征在于：该暖白色发光系由三种光谱带组成，其与该发光转换层的无机荧光粉中的催化剂Ce、Pr及Dy的辐射有关，该荧光粉的化学计量公式为(Y2-x-y-z-pGdxCeyPrzDypO3)1.5±α(Al2O3)2.5±β，其中0.001≤x≤0.4，0.01≤y≤0.2，0.0001≤z≤0.1，0.0001≤p≤0.1，0.01≤α≤0.1及0.01≤β≤0.1。本发明的暖白色半导体的色座标为0.405≤x≤0.515，0.355≤y≤0.550，校正色温T≤4000K，显色指数R≥80，主波长λ≥565nm。

权利要求

1.一种暖白光半导体，其至少具有一半导体异质结与一发光转换层，该半导体异质结与该发光转换层接触，其特征在于：该暖白色发光系由三种光谱带组成，其与该发光转换层的无机荧光粉中的催化剂Ce、Pr及Dy的辐射有关，该荧光粉的化学计量公式为(Y2-x-y-z-pGdxCeyPrzDypO3)1.5±α(Al2O3)2.5±β，其中

0.001≤x≤0.4，0.01≤y≤0.2，0.0001≤z≤0.1，

0.0001≤p≤0.1，0.01≤α≤0.1及0.01≤β≤0.1。

2.如权利要求1所述的暖白光半导体，其中该荧光粉为具有红色光谱石榴石结构的荧光粉。

3.如权利要求1所述的暖白光半导体，其中该三种光谱带分为第一种发射光谱带I II IIIλmax＝450±25nm，第二种发射光谱带λ max＝560±20nm及第三种发射光谱带λ max＝

610±3nm。

4.如权利要求3所述的暖白光半导体，其中该无机荧光粉具有化学计量公式Y2.66Gd0.3+3

2Ce0.03Pr0.005Dy0.005Al5.02O12.06，且该无机荧光粉中原子分率比Ce/(Ce+Pr+Dy)≥0.75，Pr 形成第三种发射光谱带，并适合于’D2-’C4内部跃迁。

+3

5.如权利要求1所述的暖白光半导体，其中该无机荧光粉的主要激活离子Ce 辐射+3 +3 +3的长波方向上的光谱红色标记与Pr 中’D2-’C4内部跃迁辐射有关，Pr 浓度为Ce 的

3-25％。

6.如权利要求1所述的暖白光半导体，其中该暖白色半导体的色座标为

0.405≤x≤0.515，0.355≤y≤0.550，色温T≤4000K，显色指数R≥80，主波长λ≥565nm。

7.一种具有红色光谱石榴石结构的荧光粉，其用于暖白光半导体中，其化学计量公式为(Y2-x-y-z-pGdxCeyPrzDypO3)1.5±α(Al2O3)2.5±β，其中

0.001≤x≤0.4，0.01≤y≤0.2，0.0001≤z≤0.1，

0.0001≤p≤0.1，0.01≤α≤0.1及0.01≤β≤0.1。

8.如权利要求7所述的荧光粉，其中该无机荧光粉具有化学计量公式Y2.66Gd0.32Ce0.03P+3r0.005Dy0.005Al5.02O12.06，且该荧光粉中原子分率比Ce/(Ce+Pr+Dy)≥0.75，Pr 形成第三种发射光谱带，并适合于’D2-’C4内部跃迁。

+3

9.如权利要求7所述的荧光粉，其中该荧光粉的主要激活离子Ce 辐射的长波方向上+3 +3 +3的光谱红色标记与Pr 中’D2-’C4内部跃迁辐射有关，Pr 浓度为Ce 的325％。

说明书

暖白色半导体及其具有红色石榴石结构的荧光粉

[0001] 【发明所属技术领域】

[0002] 本发明系关于一种材料学领域，所论及的荧光粉应用于暖白色半导体(暖白色照明发光二极管)的生产中。这种发光二极管中使用了发光转换层，该发光二极管的暖I II III白色发光由三个光谱带组成，分别为λmax＝450±25nm，λ max＝560±20nm及λ max＝+3
610±3nm，其中最明亮的红色带与荧光粉中的催化剂Pr 有关。

[0003] 【先前技术】

[0004] 虽然全世界的半导体电子学发展了60多年，但固态光源只实现了10年；尽管有关发光二极管(LED)的著作从上个世纪60年代就开始为人所知，但是关于固态光源的研究是以S.Nakamura的著作[“Blue laser″Springer Verlag，1997]的问世为标志(请参照S.Nakamuura and.Blue laser.Springer Verl.Berlin1997)。

[0005] 最初的发光二极管是作为信号和指示标志，这在「发光二极管」一书中已详尽论述(请参照V.Abramov et.USSR 1977)。发光二极管的第一个发展阶段的确立是出现了面积小的辐射器，这时发光二极管的光技术参数不高，其特征为：1.对于半值角2θ＝30°，轴4
向光强度小，为100-500mcd(毫坎德拉)；2.光通量不高，为0.1-0.2lm；3.平均寿命为10小时等。

[0006] 由于具有量子尺寸构件的组件得以创造，因此发光二极管的参数得到了实质性提2
高。其特征被提高至：1.对于2θ＝30°，轴向光强度为100cd；2.芯片面积为100×200m，
2 5
光强度提高到5-10lm，当芯片面积为1×1.5mm 时为200-300lm；3.寿命延长至10 小时；
4.发光效率为80-1001m/W。

[0007] 尽管半导体照明组件的技术参数出现了实质性的增长，但是仍存在一些问题，这些问题需要我们仔细研究并认真讨论。第一、关于高质量的光，通过显色指数(Ra＝95)来确定。在印刷业、纺织业和珠宝生产以及博物馆、画廊的陈列室和绘画作品的保存场所中，这个问题非常重要。第二、与人眼在进化过程中所习惯的照明环境有关，使其在工作中再现高温白热物体：譬如蜡烛油芯、篝火中的碳、爱迪生光源中烧红的钨丝。所有这些物体的发光温度为T≤4000K。

[0008] 如果第一个有关色传输问题的解决通过应用具有GaInN基础异质结(P-N接面)的发光二极管，其中发光二极管发射近紫外线光，并且同时使用三原色RGB荧光粉得以实现；那么第二个问题的解决则有赖于许多专利的支援。这些问题之一是S.Schimisu所提出的二元发光组成的发光二极管结构(请参照核发给S.Schimisu等人的美国专利第US5,988,925号7.12.1999)，其中异质结发射450-475nm的蓝光并激发(Y1-x-yGdxCey)3Al5O12组成的无机荧光粉强烈的黄色光致发光。蓝色(源于异质结)和黄色(源于荧光粉)两种明亮的光谱带的混合符合于牛顿互补色原理，并获得白光。

[0009] 这些最初的发光二极管构造(请参照核发给S.Schimisu等人的美国专利第US 5,988,925号7.12.1999)保证了所谓的“冷白光″，其色温为T＞10000K。本案将这些已知组件作为参照对象加以采用，它们仍具有一些实质性的缺陷，其主要原因包括：(Y1-x-yGdxCey)3Al5O12标准荧光粉的辐射组成中完全缺乏红色。通过大量实验，增大了荧光粉辐射中的红色组成，并在本案的发明人所提出的美国专利第US2005/0088077 A1号专利申请案(请参照N. Soschin等人所提出的美国专利第US 2005/0088077 A1号专利申请案)中详尽论述，该专利申请案提出了关于石榴石荧光粉的新型双催化剂配方，包括了与传统+3 +3
催化剂Ce 并列的第二种添加催化剂Pr ，此外主要阳离子晶格元素-钇及钆具有精确比例。在该专利申请案中所论述的高质量荧光粉能降低色温至T≤5500K，并使发光二极管色座标达到0.32≤x≤0.36，0.32≤y≤0.37。由于这些发光二极管具有稳定的生产工艺和高光技术参数，因而它们获得了广泛的应用。

[0010] 尽管已知的发光二极管具有已论述的优点，它们却仍具有一些缺陷。第一、在发光二极管中高色温T≥5500K下，眼睛容易产生疲劳，视觉灵敏度被延缓等。第二、与花、水果和蔬菜等日常物体中的颜色传输情况下相比，传统炽热源色度容易发生畸变。这些实质性的缺陷要求我们尽快解决，然而在解决这些问题过程中所采用的配方往往是临时性的并且质量不高。譬如，用填充有红色辐射的(Ca，Sr)S:Eu荧光粉的双组分混合料代替(Y1-x-yGdxCey)3Al5O12单组分荧光粉。这种复合物耐久性不高，只能使发光二极管在几千小时不间断工作中获得必要的暖白发光。在当今工业上出产具有暖白发光的发光二极管中总是具有一些这样或那样已提出的不很成功的性能，甚至没有任何一个世界级的光技术公司能够完全克服。

[0011] 正如已知的，当源于异质结的蓝色和源于发光二极管的黄色或橙黄色之间的平衡发生变化时，发光效率有时达到最小值，这个值正好位于 的校正温度区域。在当今如果对于 已知发光效率为η＝90-150lm/W，那么对于标准暖白发光而
言必须创造出发光效率η＞80-85lm/W的发光二极管。

[0012] 【发明内容】

[0013] 为解决上述已知技术的缺点，本发明的主要目的系提供一种暖白光半导体及其具有红色光谱石榴石结构的荧光粉，该暖白色半导体是具有光技术意义的暖白辐射发光二极管，其色温为T≤4000K。

[0014] 为解决上述已知技术的缺点，本发明的另一目的系提供一种暖白光半导体及其具有红色光谱石榴石结构的荧光粉，该暖白色半导体的辐射具有清晰的橙黄-红色色调，能表现出相适宜的辐射色座标。

[0015] 为解决上述已知技术的缺点，本发明的另一目的系提供一种暖白光半导体及其具有红色光谱石榴石结构的荧光粉，该暖白色半导体具有足够高的发光效率。

[0016] 为达到上述目的，本发明提供一种暖白光半导体，其具有一半导体异质结与一发光转换层，该半导体异质结与该发光转换层接触，其特征在于：该暖白色发光系由三种光谱带组成，其与该发光转换层的无机荧光粉中的催化剂Ce、Pr及Dy的辐射有关，该荧光粉的化学计量公式为(Y2-x-y-z-pGdxCeyPrzDypO3)1.5±α(Al2O3)2.5±β，其中0.001≤x≤0.4，0.01 ≤ y ≤ 0.2，0.0001 ≤ z ≤ 0.1，0.0001 ≤ p ≤ 0.1，0.01 ≤ α ≤ 0.1 及
0.01≤β≤0.1。

[0017] 为达到上述目的，本发明提供一种具有红色光谱石榴石结构的荧光粉，其用于暖白光半导体，其的化学计量公式为(Y2-x-y-z-pGdxCeyPrzDypO3)1.5±α(Al2O3)2.5±β，其中0.001≤x≤0.4，0.01≤y≤0.2，0.0001≤z≤0.1，0.0001≤p≤0.1，0.01≤α≤0.1及0.01≤β≤0.1。

[0018] 【附图简述】

[0019] 图1是本发明的具有红色光谱标记的暖白色半导体(发光二极管)的结构示意图，其中1为半导体异质结；2、3为导线；4为导热底座；5为圆锥反射器；6为发光转换层；7为无机荧光粉；8为光学镜盖；9为透光介质转换层；10为发光二极管电极。

[0020] 图2-4是本发明的荧光粉的光色参数分析测试报告。

[0021] 【实施方式】

[0022] 首先，本发明的目的在于消除上述荧光粉及暖白色发光二极管的缺点。请参照图1，其绘示了本发明的具有红色光谱标记的暖白色半导体(发光二极管)的结构示意图。如图所示，本发明的具有红色光谱标记的暖白色半导体(发光二极管)包括：一半导体异质结
1；导线2、3；一导热底座4；一圆锥反射器5及一发光转换层6。其中，该半导体异质结1安置在该导热底座4上；该导热底座4例如但不限于为源于Al2O3蓝宝石的导热底座，且该底座4则位于该圆锥反射器5上。

[0023] 其中，该半导体异质结1与该发光转换层6接触，其特征在于：该暖白色发光系由三种光谱带组成，其与该发光转换层6的无机荧光粉7中的催化剂Ce、Pr及Dy的辐射有关，该荧光粉的化学计量公式为(Y2-x-y-z-pGdxCeyPrzDypO3)1.5±α(Al2O3)2.5±β，其中[0024] 0.001≤x≤0.4，0.01≤y≤0.2，0.0001≤z≤0.1，

[0025] 0.0001≤p≤0.1，0.01≤α≤0.1及0.01≤β≤0.1。

[0026] 其中，该三种光谱带分别为λImax＝450±25nm，λIImax＝560±20nm及λIIImax＝610±3nm。

[0027] 其中，该无机荧光粉7具有化学计量公式Y2.66Gd0.32Ce0.03Pr0.005Dy0.005Al5.02O12.06，且+3该无机荧光粉7中原子分率比Ce/(Ce+Pr+Dy)≥0.75，Pr 形成第三种发射光谱带，并适合于’D2-’C4内部跃迁。

[0028] 其中，该无机荧光粉7的主要激活离子Ce+3辐射的长波方向上的光谱红色标记与+3 +3 +3Pr 中’D2-’C4内部跃迁辐射有关，Pr 浓度为Ce 的3-25％。

[0029] 其中，该暖白色半导体(发光二极管)的色座标为0.405≤x≤0.515，0.355≤y≤0.550，色温T≤4000K，显色指数R≥80，主波长λ≥565nm。

[0030] 本发明的暖白色发光二极管电极提供电压U＝3.2-3.4V，当电流I＝20mA时，In-Ga-N异质结1产生明亮的电致发光。这种现象的光技术参数在图2中提供。同时所有数据在“Sensing“分光辐射度计上获得。在380-800nm的区域通过扫描获得实验器件的光谱图像。图像由两组频谱带组成，其中一个具有光谱最大值λ＝465nm并与In-Ga-N异质结1辐射相联系，另一个为宽频带，与异质结表面和侧面接触的发光转换层辐射有关。

[0031] 在后面的发明叙述中将论述用于暖白色半导体(发光二极管)的高质量荧光粉7的必要合成条件。第一，从结构上而言本发明指出了用于暖白色半导体的已知的II VI当今七种基本化学荧光粉族：1.ZnS-ZnSeCu类型的A B 化合物；2.CaGa2S4:Eu类型的II III VI
A (Me )2(B )4化合物；3.合成石榴石(∑Ln)3Al5O12；4.具有Me3Al2(SiO4)3自然矿物石榴-3
石化学计量公式的荧光粉；5.Me(∑Ln)Al7O16类型的聚铝酸盐类；6.金属硅酸盐；7.N 或-3
N 4聚阴离子聚合物。

[0032] 对于一些硅酸盐、硫化物和石榴石而言，它们具有很高的辐射流明-当量值，具体-3 -3表现为，发光二极管中三种上述荧光粉族显出最小效率，中间位置由N 或N 4基础上的聚合材料占据，这时大的斯托克斯位移会降低总效率值。考虑到在现实组件中硫化物荧光粉总是不具有高耐久性，因此在工业中大量采用具有石榴石构造的荧光粉和各种硅酸盐及聚硅酸盐的变化类型，这些荧光粉族的量子效率具有实质性特点，对于硅酸盐而言特征为η＝70-75％，对于石榴石荧光粉而言为η＝95％。

[0033] 在本发明中，作为主要无机荧光粉7，提出了合成石榴石(∑Ln)3Al5O12基质材料，其中∑Ln＝Y、Gd、Ce、Pr及Dy，这种材料还在G.Blasse所提出的[Luminescent material]一书(请参照G Blasse etand.Luminescent material.Springer Verlag.Berlin 1994)中详尽论述并作为用于电子射线仪的非常有效的辐射体。这种仪器主要的优点包括非常大的信息区处理速度(暗棕色，应用于卫星照片)50MHz。自然辐射体中Y3Al5O12:Ce荧光粉能保证这种高速信息处理速度，其光谱最大值为λ＝538nm，余辉持续时间为τe≤120ns。为了+3 +3 +3增大荧光粉7的色彩饱和需添加Gd ，其发射光谱向黄色光谱区域位移，Lu 及/或Tb 发射光谱向短波蓝色-绿色光谱区域位移。在工业中，在日本发光二极管研究者S.Schimisu先生之前就已经出现了好的已知研究材料，因而这些白色发光二极管制造者所强调的唯一的优先权及其同时合成石榴石的“发现″看来绝对无法律根据。

[0034] 在此同时指出，对于荧光粉7，能采用两种不同化学计量公式的石榴石：1.本发明II III所提出的第一种化合物(∑Ln)3Al5O12；以及2.自然矿物石榴石公式Me 3Me 2Si4O12。本发明将指出这两种化合物性质的区别，同时在表1中援引这些数据。

[0035] 表1

[0036]参数 (∑Ln)3Al5O12 MeII3MeIII2Si4O12
公式中原子数量 20 20
单位晶胞数量 5 5
阳离子氧化度 +3 +2，+3
阴离子氧化度 +3 +4
晶格类型 立方 立方
空间组 Ia3d Ia3d
晶格参数 a≤12A a≥12A
催化剂：Ce，Eu离子同 晶容积 低于1020原子 1021原子

[0037] [0037]形态 六方-十二面体六方-十二面体

[0038] 正如通过上述比较指出，两种相同结构不同公式的石榴石的晶体化学特点很相似。在这里阳离子特点为，对于“自然″公式而言，在分子中能加入IIA族元素譬如Mg、Ca、Sr，这时对于合成分子而言只加入氧化度+3的元素。类似的阴离子晶格也不同，在晶格中+4 +3 +3对于自然公式Si 更占优势，对于合成公式Al (Ga 较少见)更重要。对于自然石榴石，晶+3 +2
格参数特点同晶容积降低并与激活离子(通常是Ce 或Eu )的浓度成比例。这一缺陷在辐射中会有所体现，因为通常随着催化剂浓度的降低，荧光粉7辐射强度也随之降低。

[0039] 基于以上原因对于本发明所提出的暖白光半导体，例如但不限于暖白辐射发光二极管(以下称发光二极管)而言，选择材料时优先使用源于合成介质的荧光粉7，这些荧光粉7可以被列入多催化剂钇-钆-铝石榴石族。合成时本发明所使用的图式为：从小到大或从纳米到微米。

[0040] 以下将阐释这些图式以及传统所采用的图式，在这些图式中源于微米尺寸的试剂由几十种微米材料粉末合成，并粉碎至微米尺寸。就本发明的合成图式而言，最初的试剂使用纳米尺寸形式 随后热处理过程中通过专业介质将它们加工至d＝1-2μm尺寸。本发明所提出的纳米→微米转化图式实质性的优点在于缺少以前图式中必要的粉碎工序。其优点不仅表现在这方面。正如本发明所指出的，荧光粉7粉末获得了立体形态，主要是六方-十二面体。此外，本发明的荧光粉7粉末为单晶，即微晶定向结构。
由于本发明的荧光粉7粉末具有微单晶性，因而具有高光学透光性，在图3中可以看到，在其中援引了本发明所提出的荧光粉7粉末源于显示屏幕的放大600倍的照片。由于高光学透光性半导体异质结1深蓝色激发光进入荧光粉7粉末，因此在粉末中与发光中心发生积极相互作用并引起它们强烈的光致发光。粉末高光学透光性决定了高辐射量子效率，为η＝0.95。

[0041] 本发明还指出其所使用的荧光粉7组成的一个特性，在发光转换层6中该荧光粉实际上可用于没有限制的浓度部分(按质量算为5-45％)，对于世界上大部分已知产品而言，认为浓度为12-16％。荧光粉7的粉碎粉末浓度大时不能获得白光，并且辐射所获得的黄光变暗，失去光泽。这是组成发光二极管转换层6的本发明所提出的荧光粉的重要工艺特点，其特征在于：上述荧光粉7以立体形态透光粉末的形式存在，具有六方-十二面体形3 2 3
状，平均尺寸为1.5≤dcp≤2.5μm，比面为Syd≥36·10cm/cm，如此保证在本发明所提出的发光二极管中产生暖白辐射时该发光转换层6中荧光粉7的质量浓度为5-65％。因而，本发明所提出的暖白光源的显着特点不仅在于发光二极管结构-参数的特点，还包括荧光粉7粉末的立体形态，它们具有很大的光学透光度，同时聚合-荧光粉7复合物的浓度具有宽的范围，它们组成发光转换层6的基体，并与InGaN短波辐射异质结1相互作用。

[0042] 以下将详细论述加入本发明提出的发光二极管中的荧光粉7的组成。正如以上所指出，该荧光粉7系以稀土元素以及铝的含氧石榴石化合物为基质(已知氟化物石榴石没有使用)，同时在所使用的稀土元素组成中包括“轻″族Ce、Pr；还有“重″族Gd、Y、Dy。本发明所使用的石榴石荧光粉7的实质性区别标志在于，该荧光粉7合成时具有可控制的化学计量程度，也就是说氧化物分子数量的比，即组成∑(Lu2O3)阳离子晶格与组成阴离子晶格的Al2O3分子数量的比。如果对于传统石榴石比值∑Lu2O3/∑Al2O3为3∶5，那么适合于本发明所提出的化合物，第一、这个值不具有整数值；第二、能发生变化，如阳离子氧化物分率增大方向，同样还有Al2O3阴离子氧化物分率增大方向，还包括本发明的“控制化学计量″。

[0043] 另一方面，为了增大本发明所提出的荧光粉7的量子效率，阴离子氧化物分率应当超过5.0单位。本发明指出，化学计量配料∑Lu2O3/∑Al2O3＝3∶5＝0.6时，所制备的荧光粉7的量子效率通常不超过η≤0.89。导致这种现象的原因很多，本发明不准备一一列举。如果将化学计量指数β增大0.01分率，那么荧光粉7的辐射量子效率增大1％，保持常数值时，化学计量指数值α＝0。另一方面，本发明指出，化学计量指数α减小表现在荧光粉7辐射的光谱半波宽值。如果化学计量组成具有半波宽λ0.5＝118nm，那么随着阳离子摩尔分率减小α＝0.005，辐射光谱半波宽减小0.5-0.8nm。在本发明中关于发射光谱带半波宽最小缩减至λ0.5＝115nm。然而这时观察到本发明所提出的荧光粉7发光亮度部分损耗为ΔL＝2-4％。因而作为最佳方案，本发明采用稳定的化学计量指数值α，为α≥0.01。这个确定的结果能准确计算第二个指数β值，其增大不超过0.03摩尔分率。对于本发明所提出的荧光粉7的具体化学计量公式中所得出的石榴石荧光粉7数量公式为Y2.66Gd0.32Ce0.03Pr0.005Dy0.005Al5.02O12.06。纯净(Y，Ce)3Al5O12化合物具有光谱最大值波长λ＝
538nm。本发明指出，在组成中添加钆离子能将光谱最大值位移至λ＝558nm。浓度值[Ce]＝0.03原子分率能将光谱最大值位移2nm至λ＝560nm。同时增大了被激活荧光粉7粉末对于半导体异质结1辐射第一级能量的吸收。正如本发明指出的，在阳离子晶格中过剩+3
Al2O3能提高发光亮度并一定程度增宽Ce 辐射半波宽。

[0044] 必须指出本发明所添加Dy+3的作用，它能增宽Ce+3发射光谱并一定程度增大其亮+3 +3度(+2-4％)。然而，正如本发明所指出，Dy 主要作用不仅包括对于Ce 的敏化作用，而且+3 +3
增大所加入的第二种催化剂离子Pr 的辐射效率。在前面本发明已指出，组成中加入Ce 及+3 +3
Pr 产生了好的效果，并成为本发明的解决方案。然而Pr 辐射在已知组合中并没有增大能+3 +3
带强度，这与Pr 中内部跃迁’D2-C4有关。(Y，Gd，Ce)3Al5O12石榴石中在Ce 发射光谱长+3 +3
波翼上可以观察到Pr 相关峰值不大。本发明首次指出Pr 辐射强度可以增大至具有最大的信号幅度程度。由于这个原因产生了异乎寻常的结果，包括本发明所提出的钇-钆-铝组成的荧光粉7光谱最大值位于λ＝609.7nm波长。在本发明之前这种光谱图还没有人+3
观察到(请参照图4)。由于Pr 的发光强度，λ＝575nm的荧光粉7发射光谱发生了实质+3 +3
性“重心″位移。之前这种高的“显性″值在石榴石辐射中同样没有人观察到。Pr 在Ce+3
及Dy 组合中所增大的红色辐射分率及其获得的结果，使得在本发明中指出的校正色温值减小至T≤4000K。

[0045] 本发明中这些优越性在具有石榴石结晶结构的荧光粉7中得以实现，其特征在于，上述材料适合于化学计量公式Y2.66Gd0.32Ce0.03Pr0.005Dy0.005Al5.02O12.06，主要催化剂的原子+3分率比为Ce/(Ce+Pr+Dy)≥0.75，同时Pr 辐射形成的强烈的适合于其内部电子跃迁的第三光谱带。正如本发明所指出的，本发明所观察到的光谱图不同寻常并且在上述专利及科+3
技文献中从未论述过。Pr 光谱最大值得到提高，正如一系列因素相互作用的结果中指出，+3 +3 +3
譬如具有过剩Al2O3阴离子组成的荧光粉7晶格的化学计量，添加Dy 而敏化Ce 和Pr ，同时荧光粉7的主要发射光谱变窄。在本发明所提出的荧光粉7的所有这些因素相互影响的过程中，获得了明亮的光谱红色标记，同时这些材料通过光学分析法容易区分(请参照图4)。

[0046] 具有石榴石结构的本发明所提出的荧光粉7具有这些显著优点，其特征在于：明+3 +3亮的光谱标记在主要Ce 长波辐射方向上与Pr 中内部跃迁’D2-’C4的内部轨道电子辐+3 +3
射相联系，其中Pr 浓度为Ce 浓度的3-25％。这样，由于本发明所提出的发光二极管及其发光转换层6的优点，重要的科学-技术问题得以解决，在工艺上能创造稳定而高效的暖白色发光二极管，其光技术参数为亮度和光通量均很高。

[0047] 综上所述，本发明的具有红色光谱石榴石结构的荧光粉的暖白色发光二极管具有光技术意义，其色温为T≤4000K、其辐射具有清晰的橙黄-红色色调，能表现出相适宜的辐射色座标以及具有足够高的发光效率等优点，因此，确可改善已知暖白光二极管的缺点。

[0048] 虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内当可作少许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的为准。