DE102005037455A1

DE102005037455A1 - Weißlicht-Leuchtdiode

Info

Publication number: DE102005037455A1
Application number: DE102005037455A
Authority: DE
Inventors: Wei-Jen Hsu
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-08-09
Filing date: 2005-08-09
Publication date: 2007-03-01

Abstract

Weißlicht-Leuchtdiode, aufweisend: DOLLAR A eine Anregungslichtquelle, die ein Anregungslicht (124) aussendet, dessen Wellenlänge im Bereich von 250 nm bis 490 nm liegt; und DOLLAR A ein Fluoreszenzpulver (132), das um das Anregungslicht (124) herum verteilt ist und sich gut für die Aufnahme des Anregungslichts (124) eignet, wobei das Material des Fluoreszenzpulvers (132) aus einer Gruppe ausgewählt ist, die (Me¶1-x-y¶Eu¶x¶Re¶y¶)¶8¶Mg¶z¶(SiO¶4¶)¶m¶, Cl¶n¶, (Me¶1-x-y¶Eu¶x¶Re¶y¶)S, (Ca¶1-x-y¶,Sr¶x¶,Ba¶y¶)¶5¶(PO¶4¶)¶3¶Cl:Eu·2+· und Gd·2+· aufweist, DOLLAR A wodurch die Weißlicht-Leuchtdiode eine erhöhte Lichtausbeute und Farbwiedergabe gewährleistet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Weißlicht-Leuchtdiode, insbesondere eine Weißlicht-Leuchtdiode, die unter Anregung eines Blaulichts über drei bis vier Wellenlängen verfügt und somit eine hohe Farbwiedergabe gewährleistet. Ganz frei von Material aus Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺ (nachstehend „YAG" genannt) sowie aus Tb₃Al₅O₁₂:Ce³⁺ (nachstehend „Tag TAG" genannt), besteht die Erfindung aus neuem Silikat-Fluoreszenzpulver. Außerdem ist sie frei von Stoffen von Yttrium (Y), Terbium (Tb), Aluminium (Al), Cerium (Ce), usw. Darüber hinaus liegt nicht Cerium im leuchtenden Mittelpunkt. Im Gegensatz zum herkömmlichen Fluoreszenzpulver wie aus Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺ sowie zum Osram-Fluoreszenzpulver aus Tb₃Al₅O₁₂:Ce³⁺ liegt beim erfindungsgemäßen neuen Silikat-Fluoreszenzpulver Eu im leuchtenden Mittelpunkt. Damit wird vermieden, dass eine ungenügende Farbwiedergabe vorkommt wie bei der Blauchip-Verpackung. Sogar kann die Helligkeit des UV-Chips erhöht werden. Hierdurch ergibt sich eine praktische Verpackung des UV-Chips.
Leuchtdioden (LED) gehören zu einem der wichtigen Halbleiterelemente, wobei deren leuchtender Chip als Verbindungshalbleiter aus Elementen der 3. und 5. Gruppe des Periodensystems, wie GaP, GaAs sowie GaN besteht. Das Beleuchtungsprinzip von LED besteht in Umwandlung elektrischer Energie ins Licht. Das heißt, dass der Verbindungshalbleiter unter Spannung gesetzt wird, wobei unter Verbindung von Elektronen und Defektelektronen die Restenergie in der Form von Licht ausgegeben wird, um leuchtende Wirkung zu erzielen. Da die Beleuchtung von LED nicht auf aufheizendem oder entladendem Leuchten, sondern auf dem kalten Leuchten basiert, kann die LED-Lebensdauer bis zu 100.000 Stunden erreichen. Außerdem erfordert ihre Beleuchtung keine Anwärmzeit. Überdies weist LED noch folgende Vorteile auf: kurze Reaktionsdauer (ca. 10^–9 Sekunde), kleine Baugröße, geringen Energieaufwand, umweltfreundliche Verwendung (ohne Quecksilber) und hohe Zuverlässigkeit, wobei sich LED gut für Massenproduktion eignet. So hat LED eine weite Verbreitung gefunden.
Insbesondere ist auf Weißlicht-Leuchtdioden hinzuweisen, welche die üblichen Leuchtstofflampen oder Glühlampen nicht nur ersetzen, sondern ihr Anwendungsgebiet aufgrund der erhöhten Lichtausbeute noch erheblich erweitern. Typische Anwendungsgebiete sind Lichtquelle von Scanner, hintergrundbeleuchtete Flüssigkristallbildschirme oder Beleuchtungsanlagen.
Bei herkömmlichen Weißlicht-Leuchtdioden wird Weißlicht mithilfe eines Blaulicht-Leuchtdiodenchips unter Zusatz von gelbem, anorganischem Fluoreszenzpulver oder gelbem, organischem Fluoreszenzfarbstoff erzeugt. Der Blaulicht-Leuchtdiodenchip strahlt einen blauen Lichtstrahl mit einer Wellenlänge im Bereich von 440 nm bis 490 nm aus. Ist das gelbe, anorganische Fluoreszenzpulver mit einem blauen Lichtstrahl bestrahlt, ergibt sich eine gelbe Fluoreszenz. Bei Vermischung der gelben Fluoreszenz und des ursprünglichen Blaulichts entsteht ein erwünschtes Weißlicht. Vorteile solcher Weißlicht-Leuchtdiode sind einfache Herstellung und somit geringer Kostenaufwand. Daher ist sie im Handel sehr üblich. Bei den solchen Weißlicht-Leuchtdioden ist jedoch von Nachteil, da sie eine geringere Lichtausbeute haben. Außerdem verfügen sie über nur zwei Wellenlängen (Vermischung von blauem und gelbem Licht). Im Gegensatz zu Weißlicht-Leuchtdioden mit drei Wellenlängen lassen die Weißlicht-Leuchtdioden mit zwei Wellenlängen bei Farbwiedergabe und Farbtemperatur viel zu wünschen übrig.

Aus WO 98/05078 und WO 98-12757 (Nichia) ist eine Weißlicht-Leuchtdiode bekannt, die unter Verwendung von Blaulicht-LED und Fluoreszenzpulver aus Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺ (nachstehend „YAG" genannt) sowie Osram-Fluoreszenzpulver aus Tb₃Al₅O₁₂:Ce³⁺ (nachstehend „TAG" genannt) verpackt wird. Im Gegensatz zur Weißlicht-Leuchtdiode mit drei Wellenlängen lässt sich die aus YAG und TAG entstehende Weißlicht-Leuchtdiode ebenfalls bei der bei Farbwiedergabe und Farbtemperatur viel zu wünschen übrig. Außerdem kann sie die hohen Anforderungen an hohe Leistung und Stabilität nicht erfüllen. Dies ist als nicht optimal anzusehen.

Aus diesem Grund hat der Erfinder in Anbetracht der Nachteile herkömmlicher Lösungen, basierend auf langjähriger Erfahrung im Bereich der Zahnpflege, nach langem Studium, zahlreichen Versuchen und unentwegten Verbesserungen die vorliegende Erfindung entwickelt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Weißlicht-Leuchtdiode zu schaffen, die über drei bis vier Wellenlängen verfügen kann, indem sie der Erregung eines Ultraviolett- und Blaulichts ausgesetzt ist, was für eine erhöhte Lichtausbeute und Farbwiedergabe sorgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Weißlicht-Leuchtdiode, die die in Ansprüchen 1, 10 und 19 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Im Gegensatz zu YAG-Fluoreszenzpulver von Nichia und TAG-Fluoreszenzpulver von Osram enthält das erfindungsgemäße Fluoreszenzpulver keine Stoffe von Y, Tb, Al und Ce. Außerdem liegt nicht Ce im leuchtenden Mittelpunkt. Das erfindungsgemäße Silikat-Fluoreszenzpulver besteht aus Ca, Sr, Ba, Mg, Cl und SiO₄, wobei Eu im leuchtenden Mittelpunkt liegt. Von Vorteil ist, dass das Fluoreszenzpulver aus Silikat eine höhere Wasserfestigkeit, Lichtdurchlässigkeit und Lichtausbeute aufweist als dasjenige aus Aluminat. Der Beleuchtungskörper aus Eu ist frei von Degeneration und zwar stabiler als derjenige aus Ce. Das Fluoreszenzpulver aus Silikat besteht aus Grundelementen wie Ca, Sr und Ba, was eine Reduzierung der Dichte bewirkt, die beim Fluoreszenzpulver aus Silikat nur 3,458 beträgt, während Fluoreszenzpulver aus YAG und TAG 4,33 betragen kann, was eine Absenkung des Fluoreszenzpulvers aus Silikat erschwert und somit eine verbesserte Qualität an Einkapselung gewährleistet.

Außerdem ist das erfindungsgemäße Fluoreszenzpulver, das unter Lichtanregung im Bereich von 250 nm bis 485 nm steht, für Ultraviolett- und Blauchip geeignet. Da es eine Anregungsstrahlung breiterer Wellenlänge akzeptiert, ergibt sich eine stabile Emissionswellenlänge. Hierdurch wird eine gründliche Umwandlung der vollen Chipenergie ermöglicht, was eine erhöhte Lichtausbeute erlaubt. So ist eine Verpackung von LED mit einer Wellenlänge von 250 nm bis 485 nm möglich. Die nach der Verpackung entstehende Chrominanz wird stabiler, wobei eine erhöhte Farbwiedergabe zustande kommt.

Im Folgenden werden Aufgaben, Merkmale und Funktionsweise der Erfindung anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele und der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Weißlicht-Leuchtdiode;
2a bis 2c weitere Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Weißlicht-Leuchtdiode in Schnittdarstellung;
3a eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen LED-Weißlicht-Scheibchens in Schnittdarstellung;
3b eine Draufsicht des Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen LED-Weißlicht-Scheibchens gemäß 3a;
3c und 3d weitere Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen LED-Weißlicht-Scheibchens in Draufsicht;
4 ein Anregungsspektrogramm und Emissionsspektrogramm von Ca_7.8Mg(SiO₄)₄Cl₂:Eu_0.12Dy_0.08 der vorliegenden Erfindung, wobei das Emissionsspektrogramm einen Scheitelwert von 508,2 nm aufweist;
5 ein XRD-Spektrogramm [XRD: Abk. für engl. X-ray diffraction = Röntgendiffraktometrie] von Ca_7.8Mg(SiO₄)₄Cl₂:Eu_0.12Dy_0.08, das unter Zusatz von Europium und Dysprosium als grüner Fluoresenzkörper ausgeführt ist;
6 ein Anregungsspektrogramm und Emissionsspektrogramm von Ca_7.6Mg(SiO₄)₄Cl₂:Eu_0.32Dy_0.08, wobei sich der Scheitelwert des Emissionsspektrums unter Zunahme von Europium auf 511,8 nm erhöht;
7 ein Anregungsspektrogramm und Emissionsspektrogramm von (Sr_7.48Ca_0.2)Mg(SiO₄)₄Cl₂:Eu_0.12Mn_0.2 der vorliegenden Erfindung, wobei das Emissionsspektrogramm einen Scheitelwert von 563 nm aufweist;
8 ein XRD-Spektrogramm von (Sr_7.48Ca_0.2)Mg(SiO₄)₄Cl₂:Eu_0.12Mn_0.2, das unter Zusatz von Europium und Mangan als purpurroter Fluoresenzkörper ausgeführt ist;
9 ein Anregungsspektrogramm und Emissionsspektrogramm von (Sr_7.28Ca_0.2)Mg(SiO₄)₄Cl₂:Eu_0.32Mn_0.2, wobei sich der Scheitelwert des Emissionsspektrums unter Zunahme von Europium auf 564,4 nm erhöht;
10 ein Anregungsspektrogramm und Emissionsspektrogramm von (Sr_0.78Ca_0.17)S:Eu_0.1Sm_0.015 der vorliegenden Erfindung, wobei das Emissionsspektrogramm einen Scheitelwert von 616,2 nm aufweist;
11 ein XRD-Spektrogramm von (Sr_0.78Ca_0.17)S:Eu_0.1Sm_0.015, das unter Zusatz von Europium und Samarium als roter Fluoresenzkörper ausgeführt ist;
12 ein Anregungsspektrogramm und Emissionsspektrogramm von (Sr_0.35Ca_0.6)S:Eu_0.1Sm_0.015, wobei sich der Scheitelwert des Emissionsspektrums unter Zunahme von Kalzium auf 641,8 nm erhöht;
13 ein Anregungsspektrogramm und Emissionsspektrogramm von Sr_4.7(PO₄)₂Cl:Eu_0.15Gd_0.15, wobei sich die Stärke des Emissionsspektrums unter Zunahme von Gadolinium verdoppelt;
14 ein XRD-Spektrogramm von Sr_4.7(PO₄)₂Cl:Eu_0.15Gd_0.15, das unter Zusatz von Europium und Gadolinium als blauer Fluoresenzkörper ausgeführt ist;
15 ein Anregungsspektrogramm und Emissionsspektrogramm von Sr_4.85(PO₄)₂Cl:Eu_0.15, wobei die Stärke des Emissionsspektrums ohne Zusatz von Gadolinium gezeigt ist;
16 ein Spektrogramm der erfindungsgemäßen, drei Wellenlängen aufweisenden Weißlicht-Leuchtdiode unter Verwendung von Grünlicht-Fluoreszenzpulver aus Ca_7.8Mg(SiO₄)₄Cl₂:Eu_0.12Dy_0.08 und Purpurrotlicht-Fluoreszenzpulver aus (Sr_7.48Ca_0.2)Mg(SiO₄)₄Cl₂:Eu_0.12Mn_0.2 im Mischungsverhältnis von 80% und 20%, wobei das Spektrogramm einer Weißlicht-Leuchtdiode mit drei Wellenlängen dadurch entsteht, dass der Leuchtdiodenchip unter einem blauen Anregungslicht mit einer Wellenlänge von 455 nm steht;
17 ein Spektrogramm der Leuchtdiode unter Verwendung von 100% Grünlicht-Fluoreszenzpulver aus Ca_7.8Mg(SiO₄)₄Cl₂:Eu_0.12Dy_0.08, wobei das Spektrogramm einer Weißlicht-Leuchtdiode dadurch entsteht, dass der Leuchtdiodenchip unter einem blauen Anregungslicht mit einer Wellenlänge von 455 nm steht; und
18 ein Spektrogramm der vorliegenden Erfindung jeweils unter Verwendung von Purpurrotlicht-Fluoreszenzpulver, Grünlicht-Fluoreszenzpulver, rotem Fluoreszenzpulver aus (Sr_0.78Ca_0.17)S:Eu_0.1Sm_0.015 und blauem Fluoreszenzpulver aus Sr_4.7(PO₄)₂Cl:Eu_0.15Gd_0.15, wobei das Spektrogramm dadurch entsteht, dass die vorliegende Erfindung unter einem purpurnen Anregungslicht mit einer Wellenlänge von 385 nm steht.
Das erfindungsgemäße Fluoreszenzpulver wird in folgenden Verfahren hergestellt:
[Erstes Ausführungsbeispiel]:
Ein erstes Verfahren – Festkörperreaktion von grünem Fluoreszenzpulver – zum Herstellen von grünem Fluoreszenzpulver weist folgende Prozessschritte auf:
Bereitstellen von 5,0 Gramm Calciumcarbonat [CaCO₃], 1,83 Gramm Siliziumdioxid [SiO₂], 0,5860 Gramm Europiumoxid [Eu₂O₃], 0,4141 Gramm Dysprosiumoxid [Dy₂O₃] und 1,1185 Gramm Magnesiumoxid [MgO] je nach Gesetz der stöchiometrischen Proportionen, wobei diese dosierten Stoffe durch Mahlen gründlich und gleichmäßig vermischt werden, woraus sich Ca_7.8Mg(SiO₄)₄Cl₂:Eu_0.12Dy_0.08 unter Zusatz von Hydrogenchlorid [HCl] in bestimmter Menge ergibt;
Einlegen der Mischung in einen Schmelztiegel, wobei die Mischung bei einer Aufheizgeschwindigkeit von 5 °C/Min. in Stickstoff auf 1200 °C erwärmt und kalziniert wird, woraufhin die erhaltene Masse erst nach sechs Stunden mit einer Abkühlungsgeschwindigkeit von 5 °C/Min. auf Raumtemperatur abgekühlt wird;
Mahlen des kalzinierten Pulvers, wobei das gemahlene Pulver wieder im Schmelztiegel bei einer Temperatur von 1200 °C fünf Stunden lang gesintert wird, wobei der Sinterprozess ebenfalls mit der Aufheiz- und Abkühlungsgeschwindigkeit von 5 °C/Min erfolgt; und
Mahlen des gesinterten Pulvers, wobei sich das gemahlene Pulver einer chemischen Reduktion unter einer Reduzieratmosphäre von H2/N2(15%/85%) bei einer Temperatur von 1000 °C sechs Stunden lang unterzieht, wodurch eine Veränderung von Eu³⁺ in der Masse zu Eu²⁺ durch den Reduktionsvorgang stattfindet, was für eine erhöhte Beleuchtungsstärke sorgt, wobei dieser Schritt nicht zwingend durchzuführen ist.
(Beispiel 1)
In 4 sind ein Anregungsspektrogramm und Emissionsspektrogramm von Ca_7.8Mg(SiO₄)₄Cl₂:Eu_0.12Dy_0.08 dargestellt.
(Beispiel 2)
In 5 ist ein XRD-Spektrogramm [XRD: Abk. für engl. X-ray diffraction = Röntgendiffraktometrie] von Ca_7.8Mg(SiO₄)₄Cl₂:Eu_0.12Dy_0.08 dargestellt, das unter Zusatz von Europium und Dysprosium als grüner Fluoresenzkörper ausgeführt ist.
(Beispiel 3)
In 6 sind ein Anregungsspektrogramm und Emissionsspektrogramm von Ca_7.6Mg(SiO₄)₄Cl₂:Eu_0.32Dy_0.08 dargestellt.
[Zweites Ausführungsbeispiel]:
Ein zweites Verfahren – Festkörperreaktion von purpurrotem Fluoreszenzpulver – zum Herstellen von purpurrotem Fluoreszenzpulver weist folgende Prozessschritte auf:
Bereitstellen von 5,0 Gramm Strontiumcarbonat [SrCO₃], 0,9970 Gramm Calciumcarbonat [CaCO₃], 3,29 Gramm Siliziumdioxid [SiO₂], 1,0515 Gramm Europiumoxid [Eu₂O₃], 1,145 Gramm Manganoxid [Mn₂O₃] und 2,007 Gramm Magnesiumoxid [MgO] je nach Gesetz der stöchiometrischen Proportionen, wobei diese dosierten Stoffe durch Mahlen gründlich und gleichmäßig vermischt werden, woraus sich (Sr_7.48Ca_0.2)Mg(SiO₄)₄Cl₂:Eu_0.12Mn_0.2 unter Zusatz von Hydrogenchlorid [HCl] in bestimmter Menge ergibt;
Einlegen der Mischung in einen Schmelztiegel, wobei die Mischung bei einer Aufheizgeschwindigkeit von 5 °C/Min. in Stickstoff auf 1250 °C erwärmt und kalziniert wird, woraufhin die erhaltene Masse erst nach sechs Stunden mit einer Abkühlungsgeschwindigkeit von 5 °C/Min. auf Raumtemperatur abgekühlt wird;
Mahlen des kalzinierten Pulvers, wobei das gemahlene Pulver wieder im Schmelztiegel bei einer Temperatur von 1250 °C fünf Stunden lang gesintert wird, wobei der Sinterprozess ebenfalls mit der Aufheiz- und Abkühlungsgeschwindigkeit von 5 °C/Min erfolgt; und
Mahlen des gesinterten Pulvers, wobei sich das gemahlene Pulver einer chemischen Reduktion unter einer Reduzieratmosphäre von H2/N2(15%/85%) bei einer Temperatur von 1000 °C sechs Stunden lang unterzieht, wodurch eine Veränderung von Eu³⁺ in der Masse zu Eu²⁺ durch den Reduktionsvorgang stattfindet, was für eine erhöhte Beleuchtungsstärke sorgt, wobei dieser Schritt nicht zwingend durchzuführen ist.
(Beispiels 4)
In 7 sind ein Anregungsspektrogramm und Emissionsspektrogramm von (Sr_7.48Ca_0.2)Mg(SiO₄)₄Cl₂:Eu_0.12Mn_0.2 dargestellt.
(Beispiels 5)
In 8 ist ein XRD-Spektrogramm von (Sr_7.48Ca_0.2)Mg(SiO₄)₄Cl₂:Eu_0.12Mn_0.2 dargestellt, das unter Zusatz von Europium und Mangan als purpurroter Fluoresenzkörper ausgeführt ist.
(Beispiels 6)
In 9 sind ein Anregungsspektrogramm und Emissionsspektrogramm von (Sr_7.28Ca_0.2)Mg(SiO₄)₄Cl₂:Eu_0.32Mn_0.2 dargestellt.
[Drittes Ausführungsbeispiel]:
Ein drittes Verfahren – Festkörperreaktion von rotem Fluoreszenzpulver – zum Herstellen von rotem Fluoreszenzpulver weist folgende Prozessschritte auf:
Bereitstellen von 0,8059 Gramm Calciumcarbonat [CaCO₃], 5,0 Gramm Strontiumcarbonat [SrCO3], 3,6945 Gramm Natriumsulfide [Na₂S], 1,6668 Gramm Europiumoxid [Eu₂O₃] und 0,3812 Samariumoxid [Sm₂O₃] je nach Gesetz der stöchiometrischen Proportionen, wobei diese dosierten Stoffe durch Mahlen gründlich und gleichmäßig vermischt werden, woraus sich (Sr_0.78Ca_0.17)S:Eu_0.1Sm_0.015 ergibt;
Einlegen der Mischung in einen Schmelztiegel, wobei sich die Mischung einer Kalzinierung und Reduktion unter einer Reduzieratmosphäre von H₂/N₂(15%/85%) bei einer Temperatur von 1100 °C sechs Stunden lang unterzieht, woraufhin die erhaltene Masse mit einer Abkühlungsgeschwindigkeit von 5 °C/Min. auf Raumtemperatur abgekühlt wird;
Mahlen des gesinterten Pulvers, wobei sich das gemahlene Pulver wieder einer chemischen Reduktion unter einer Reduzieratmosphäre von H2/N2(15%/85%) bei einer Temperatur von 1000 °C sechs Stunden lang unterzieht, wodurch eine Veränderung von Eu³⁺ in der Masse zu Eu²⁺ durch den Reduktionsvorgang stattfindet, was für eine erhöhte Beleuchtungsstärke sorgt, wobei dieser Schritt nicht zwingend durchzuführen ist; und
Verwenden des Na₂S-Verfahrens zum Herstellen des roten Fluoreszenzpulvers unter Zusatz von Samarium (Sm), was eine Steigerung der Lichtausbeute und Wärmebeständigkeit des roten Fluoreszenzpulvers bewirkt.
(Beispiel 7)
In 10 sind ein Anregungsspektrogramm und Emissionsspektrogramm von (Sr_0.78Ca_0.17)S:Eu_0.1Sm_0.015 dargestellt.
(Beispiel 8)
In 11 ist ein XRD-Spektrogramm von (Sr_0.78Ca_0.17)S:Eu_0.1Sm_0.015 dargestellt, das unter Zusatz von Europium und Samarium als roter Fluoresenzkörper ausgeführt ist.
(Beispiel 9)
In 12 sind ein Anregungsspektrogramm und Emissionsspektrogramm von (Sr_0.35Ca_0.6)S:Eu_0.1Sm_0.015 dargestellt.
[Viertes Ausführungsbeispiel]:
Ein viertes Verfahren – Festkörperreaktion von blauem Fluoreszenzpulver – zum Herstellen von blauem Fluoreszenzpulver weist folgende Prozessschritte auf:
Bereitstellen von 5,0 Gramm Strontiumcarbonat [SrCO3], 0,3575 Gramm Europiumoxid [Eu₂O₃] und 0,3683 Gramm Gadoliniumoxid [Gd₂O₃] je nach Gesetz der stöchiometrischen Proportionen, wobei diese dosierten Stoffe durch Mahlen gründlich und gleichmäßig vermischt werden, woraus sich Sr_4.7(PO₄)₂Cl:Eu_0.15Gd_0.15 unter Zusatz von Hydrogenchlorid [HCl] in bestimmter Menge sowie 2,31 Gram Phosphorsäure [H3PO4] ergibt;
Einlegen der Mischung in einen Schmelztiegel, wobei die Mischung bei einer Aufheizgeschwindigkeit von 5 °C/Min. in Stickstoff auf 1250 °C erwärmt und kalziniert wird, woraufhin die erhaltene Masse erst nach sechs Stunden mit einer Abkühlungsgeschwindigkeit von 5 °C/Min. auf Raumtemperatur abgekühlt wird;
Mahlen des kalzinierten Pulvers, wobei das gemahlene Pulver wieder im Schmelztiegel bei einer Temperatur von 1200 °C fünf Stunden lang gesintert wird, wobei der Sinterprozess ebenfalls mit der Aufheiz- und Abkühlungsgeschwindigkeit von 5 °C/Min erfolgt;
Mahlen des gesinterten Pulvers, wobei sich das gemahlene Pulver einer chemischen Reduktion unter einer Reduzieratmosphäre von H2/N2(15%/85%) bei einer Temperatur von 1000 °C sechs Stunden lang unterzieht, wodurch eine Veränderung von Eu³⁺ in der Masse zu Eu²⁺ durch den Reduktionsvorgang stattfindet, was für eine erhöhte Beleuchtungsstärke sorgt, wobei dieser Schritt nicht zwingend durchzuführen ist; und
Herstellen von blauem Fluoreszenzpulver unter Zusatz von Gadolinium (Gd), um eine erhöhte Lichtausbeute des blauen Fluoreszenzpulvers zu gewährleisten.
(Beispiel 10)
In 13 sind ein Anregungsspektrogramm und Emissionsspektrogramm von Sr_4.7(PO₄)₂Cl:Eu_0.15Gd_0.15 dargestellt.
(Beispiel 11)
In 14 ist ein XRD-Spektrogramm von Sr_4.7(PO₄)₂Cl:Eu_0.15Gd_0.15 dargestellt.
(Beispiel 12)
In 15 sind ein Anregungsspektrogramm und Emissionsspektrogramm von Sr_4.85(PO₄)₂Cl:Eu_0.15 dargestellt.
In 1 ist eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Weißlicht-Leuchtdiode dargestellt. Die Weißlicht-Leuchtdiode 100 weist einen Verpackungsträger 110, einen Leuchtdiodenchip 120 und eine Verpackungspaste 130 auf. Der Verpackungsträger 110 umfasst einen ersten Kontakt 112a, einen zweiten Kontakt 112b und eine Aussparung 110a. Der Leuchtdiodenchip 120 ist mit Klebepaste 140 in der Aussparung 110a festgestellt. Außerdem weist der Leuchtdiodenchip 120 einen Pluspol 122a und einen Minuspol 122b auf, die beide mit je einem Lötdraht 150 elektrisch mit dem ersten bzw. dem zweiten Kontakt 112a, 112b des Verpackungsträgers 110 verbunden sind. Des Weiteren ist der Leuchtdiodenchip 120 mit der Verpackungspaste 130 abgedeckt, was für eine sichere Fixierung der Leuchtdiodenchip 120 in der Aussparung 110a sorgt.
Es wird wiederum Bezug auf 1 genommen. Der Leuchtdiodenchip 120 kann beispielsweise ein Anregungslicht 124 ausstrahlen, wobei die Verpackungspaste 130 mit Fluoreszenzpulver 132 dotiert ist. Ein Teil vom Anregungslicht 124 kann durch die Verpackungspaste 130 ausgestrahlt, während der andere Teil an Fluoreszenzpulver 132 gelangt. Unter Strahlung des Anregungslichts 124 lässt sich der im Fluoreszenzpulver 132 befindliche Fluoreszenzstoff 132 erregt. Hierdurch ergibt sich ein Übergang elektrischen Energieniveaus, was eine Ausstrahlung der Lumineszenz 134 bewirkt. Unter Mischung von Anregungslicht 124 und Lumineszenz 134 entsteht dann ein Weißlicht.
Außerdem kann der oben erwähnte Verpackungsträger 110 der erfindungsgemäßen Weißlicht-Leuchtdiode durch ein Substrat ersetzt werden. Wie aus 2a ersichtlich, weist die Weißlicht-Leuchtdiode 200a ein Substrat 210, einen Leuchtdiodenchip 220 und eine Verpackungspaste 230 auf. Der Leuchtdiodenchip 220 ist über Klebepaste 240 an einem innerhalb einer Aussparung 210a befindlichen Vorsprung 210b angeordnet und durch Drahtbonden elektrisch mit einem vertieften oder flächigen Vorsprung 210b verbunden. Die Verpackungspaste 230 ist innen beispielsweise mit Fluoreszenzpulver 232 dopiert, wobei die Verpackungspaste 230 den Leuchtdiodenchip 220 überdeckt. Das Ausführungsbeispiel entspricht in seiner Funktionsweise und Verbindung von relevanten Bauelementen dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel, sodass es weiterer Erläuterungen nicht bedarf. Denkbar wären auch Weißlicht-Leuchtdioden 200b und 200c, wie in 2b bzw. 2c gezeigt, die gut für den Einsatz bei Flip-Chip-Montage von Leuchtdioden geeignet ist.
In den oben erwähnten Ausführungsbeispielen befinden sich beide Anschlüsse an der am oberen Ende des Chips angeordneten Leuchtdiodenchip. In der Praxis können sich die beiden Anschlüsse an den Leuchtdiodenchips befinden, die am oberen bzw. am unteren Ende des Chips angeordnet sind. Je nach unterschiedlichen Anordnungsstellen der Anschlüsse variiert die Verbindung zwischen dem Leuchtdiodenchip und dem Verpackungsträger [oder Substrat].
Wie aus 3a bis 3d ersichtlich, weist ein LED-Weißlicht-Scheibchen ein Substrat 310, eine LED-Chipschicht 330 und eine Fluoreszenzpulverschicht 340 auf. Die LED-Chipschicht 330 ist über eine Kontaktschicht 350 elektrisch mit einem auf der Oberfläche des Substrats 310 befindlichen Pluspol 320 und Minuspol 360 verbunden. Die Fluoreszenzpulverschicht 340 des Weißlicht-Scheibchens ist 0,5 bis 3,0 mm dick, was für eine verbesserte Lichtausbeute sorgt.
Durch die oben erwähnte Gestaltung liegt die Wellenlänge des aus dem Leuchtdiodenchip ausgestrahlten Anregungslichts im Bereich zwischen 250 nm und 490 nm, wobei das Fluoreszenzpulver aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Grünlicht-, Purpurrotlicht-, Rotlicht- und Blaulicht-Fluoreszenzpulver aufweist. Das Grünlicht- und Purpurrotlicht-Fluoreszenzpulver ist aus einer oder mehreren Gruppen von (Me_1-x-yEu_xRe_y)₈Mg_z(SiO4)_m und Cln hergestellt, wobei das Rotlicht-Fluoreszenzpulver aus einer der Gruppen von (Me_1-x-yEu_xRe_y)S hergestellt ist, während das Blaulicht-Fluoreszenzpulver aus einer der Gruppen von (Ca_1-x-y,Sr_x,Ba_y)₅(PO₄)₃Cl:Eu²⁺,Gd²⁺ hergestellt ist, und wobei 0 < x ≤ 0,8, 0 ≤ y ≤ 2,0, 0 ≤ Z ≤ 1,0, 1,0 ≤ m ≤ 6,0 und 0,1 ≤ n ≤ 3,0, und wobei Me aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Kalzium, Strontium und Barium aufweist, und wobei Re aus einer oder mehreren Gruppen ausgewählt ist, die Praseodym, Rubidium, Samarium, Dysprosium, Holmium, Yttrium, Erbium, Europium, Thulium, Ytterbium, Cassiopeium, Gadolinium, Magnesium und Mangan aufweisen.
Hierzu ist darauf hinzuweisen, dass das von der Weißlicht-Leuchtdiode ausgegebene Emissionsspektrogramm je nach Wellenlänge oder Frequenz des Anregungslichts sowie angewendetem Fluoreszenzpulver variiert.
[Fünftes Ausführungsbeispiel]:
Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel liegt die Wellenlänge des Anregungslichts im Bereich von 440 nm bis 490 nm. Ist der Leuchtdiodenchip als Blaulicht-Leuchtdiodenchip mit einer Wellenlänge von 440 nm bis 490 nm ausgeführt, kann beispielsweise das Grünlicht- und
Purpurrotlicht-Fluoreszenzpulver niedriger Erregungsenergie zum Einsatz kommen. In 4 ist ein Emissionsspektrogramm der Weißlicht-Leuchtdiode gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei das Fluoreszenzpulver aus Grünlicht-Fluoreszenzpulver Ca_7.8Mg(SiO₄)₄Cl₂:Eu_0.12Dy_0.08 und
Purpurrotlicht-Fluoreszenzpulver (Sr_7.48Ca_0.2)Mg(SiO₄)₄Cl₂:Eu_0.12Mn_0.2 im Mischungsverhältnis von 80% und 20% besteht, wodurch der Leuchtdiodenchip beispielsweise ein blaues Anregungslicht mit einer Wellenlänge von 455 nm ausstrahlt. Durch Bestrahlung mit Anregungslicht kann das Grünlicht-Fluoreszenzpulver beispielsweise eine grüne Fluoreszenz mit einer maximalen Wellenlänge im Bereich von 510 nm bis 525 nm ausstrahlen. Das Purpurrotlicht-Fluoreszenzpulver kann beispielsweise eine Purpurrotlicht-Fluoreszenz mit einer Wellenlänge im Bereich von 560 nm bis 590 nm ausstrahlen. Unter Vermischung von blauem Anregungslicht, grüner Fluoreszenz und purpurroter Fluoreszenz entsteht ein Weißlicht mit hoher Farbwiedergabe. Wie aus 16 ersichtlich, verfügt die erfindungsgemäße Weißlicht-Leuchtdiode über drei Wellenlängen.
[Sechstes Ausführungsbeispiel]:
Ausgehend von dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel ergibt sich aus unterschiedlichem Prozentsatz der Zusammensetzung des Fluoreszenzpulvers verschiedene Ausgabe der Weißlicht-Leuchtdiode. Besteht das Fluoreszenzpulver vollständig aus 100% Ca_7.8Mg(SiO₄)₄Cl₂:Eu_0.12Dy_0.08, dann kann der Leuchtdiodenchip ein blaues Anregungslicht mit einer Wellenlänge von 455 nm ausstrahlen. Durch Bestrahlung mit Anregungslicht kann das Grünlicht-Fluoreszenzpulver ein hoch helles Grünlicht ausstrahlen. Auf diese Weise kann die Blaulicht-Leuchtdiode unmittelbar mit Fluoreszenzpulver zur Grünlicht-Leuchtdiode eingekapselt werden, die über eine hohe Helligkeit verfügt und somit ein ausgezeichnetes Produkt in der Welt darstellt [siehe 17].
[Siebtes Ausführungsbeispiel]:
Gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel liegt die Wellenlänge des Anregungslichts im Bereich von 250 nm bis 440 nm. In 18 ist ein Emissionsspektrogramm einer Weißlicht-Leuchtdiode gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Es ist vorzusehen, dass das Fluoreszenzpulver aus Purpurlicht-Fluoreszenzpulver, Grünlicht-Fluoreszenzpulver, rotem Fluoreszenzpulver (Sr_0.78Ca_0.17)S:Eu_0.1Sm_0.015 und blauem Fluoreszenzpulver Sr_4.7(PO₄)₂Cl:Eu_0.15Gd_0.15 in gewissem Verhältnis besteht, wobei ein Purpurlicht mit einer Wellenlänge von 385 nm als Anregungslicht eingesetzt wird. Ist das Fluoreszenzpulver einem Anregungslicht ausgesetzt, kann das Grünlicht-Fluoreszenzpulver eine grüne Fluoreszenz 420 mit einer Wellenlänge von 508,2 nm ausstrahlen, wobei das Blaulicht-Fluoreszenzpulver eine blaue Fluoreszenz 410 mit einer Wellenlänge von 450,2 nm, das Rotlicht-Fluoreszenzpulver eine rote Fluoreszenz 440 mit einer verstärkten Wellenlänge von 615,6 nm und das Purpurrotlicht-Fluoreszenzpulver eine purpurrote Fluoreszenz 430 mit einer Wellenlänge von 564 nm ausstrahlen kann. Dadurch entsteht ein Weißlicht mit noch hoher Farbwiedergabe. Wie aus 18 ersichtlich, verfügt die erfindungsgemäße Weißlicht-Leuchtdiode über vier Wellenlängen.
Als Konsequenz aus den oben erwähnten Ausführungsbeispielen ist deutlich, dass ein Anregungslicht höher Energie, beispielsweise ein Purpurlicht-Anregungslicht mit einer Wellenlänge im Bereich von 365 nm bis 395 nm oder ein Ultraviolett-Anregungslicht mit einer Wellenlänge geringer als 365 nm, bei der erfindungsgemäßen Weißlicht-Leuchtdiode Verwendung findet. Neben herkömmlichem Rotlicht- und Purpurrotlicht-Fluoreszenzpulver können Grünlicht- und Blaulicht-Fluoreszenzpulver höherer Erregungsenergie zum Einsatz kommen. Je kürzer die Wellenlänge des aus dem Leuchtdiodenchip ausgestrahlten Anregungslichts ist, desto höher ist dessen Energie, desto mehr Sorten von Fluoreszenzpulvern, die mit dem Anregungslicht reagieren können und desto vollständiger wird das Fluoreszenzpulver erregt.
Die Erfindung lässt sich wie folgt zusammenfassen: Das Fluoreszenzpulver, das Anregungslichter unterschiedlicher Farben ausstrahlt, lässt sich von einer Anregungslichtquelle mit einer Wellenlänge im Bereich von 250 nm bis 490 nm erregen. Das Material des zu erregenden Fluoreszenzpulvers variiert je nach unterschiedlichen Wellenlängen (Frequenz) der Anregungslichtquelle. Im Gegensatz zur herkömmlichen Weißlicht-Leuchtdiode mit Doppelwellenlänge verfügt die erfindungsgemäße Weißlicht-Leuchtdiode über drei bis vier Wellenlängen, was eine erhöhte Lichtausbeute und Farbwiedergabe gewährleistet. Im Vergleich zur herkömmlichen Weißlicht-Leuchtdiode, bei der mehrere Leuchtdiodenchips zur optischen Vermischung Verwendung finden, weist die erfindungsgemäße Weißlicht-Leuchtdiode niedrigere Herstellungskosten und schnellere Fertigungsgeschwindigkeit auf.
Hinsichtlich der Anregungslichtquelle der erfindungsgemäßen Weißlicht-Leuchtdiode ist darauf hinzuweisen, dass ein Laserdiodenchip als Alternative zum Leuchtdiodenchip Verwendung finden kann. Das Zusammensetzungsverhältnis und das ausgewählte Material kann in Abhängigkeit von optischen Eigenschaften wie Farbe oder Helligkeit sowie Wellenlänge der Anregungslichtquelle verändert werden. Außerdem kann die erfindungsgemäße Weißlicht-Leuchtdiode unter Verwendung von unterschiedlichen Stoffen des Fluoreszenzpulvers einen Lichtstrahl gewisser Helligkeit und Farbe ausstrahlen, was eine vollfarbige Leuchtdiode darstellt.
Obwohl die Erfindung in Bezug auf obige Beispiele beschrieben wurde, welche derzeit als praktikabelste und bevorzugteste Ausführungsformen betrachtet werden, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Im Gegenteil sollen verschiedenen Modifikationen und ähnliche Anordnungen abgedeckt werden, die sich im Umfang der beigefügten Ansprüche befinden, welche mit der breitesten Interpretation übereinstimmen, um alle derartigen Modifikationen und ähnliche Anordnung umfassen.

100: Weißlicht-Leuchtdiode
110: Verpackungsträger
110a: Aussparung
112a: erster Kontakt
112b: zweiter Kontakt
120: Leuchtdiodenchip
122a: Pluspol
122b: Minuspol
124: Anregungslicht
130: Verpackungspaste
132: Fluoreszenzpulver
134: Lumineszenz
140: Klebepaste
150: Lötdraht
200: Weißlicht-Leuchtdiode
210: Substrat
210a: Aussparung
210b: Vorsprung
220: Leuchtdiodenchip
230: Verpackungspaste
232: Fluoreszenzpulver+
240: Klebepaste
310: Substrat
320: Pluspol
330: LED-Chipschicht
340: Fluoreszenzpulverschicht
350: Kontaktschicht
360: Minuspol
410: blaue Fluoreszenz
420: grüne Fluoreszenz
430: purpurrote Fluoreszenz
440: rote Fluoreszenz

Claims

Weißlicht-Leuchtdiode aufweisend: eine Anregungslichtquelle, die ein Anregungslicht (124) aussendet, dessen Wellenlänge im Bereich von 250 nm bis 490 nm liegt; und ein Fluoreszenzpulver (132), das um das Anregungslicht (124) herum verteilt ist und sich gut für die Aufnahme des Anregungslichts (124) eignet, wobei das Material des Fluoreszenzpulvers (132) aus einer Gruppe ausgewählt ist, die (Me_1-x-yEu_xRe_y)₈Mg_z(SiO4)_m, Cl_n, (Me_1-x-yEu_xRe_y)S, (Ca_1-x-y,Sr_x,Ba_y)₅(PO₄)₃Cl:Eu²⁺ und Gd²⁺ aufweist.
Weißlicht-Leuchtdiode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Fluoreszenzpulvers (132) aus einer Gruppe ausgewählt ist, die (Me_1-x-yEu_xRe_y)₈Mg_z(SiO4)_m, Cl_n und (Me_1-x-yEu_xRe_y)S aufweist, wenn die Wellenlänge des Anregungslichts (124) im Bereich von 440 nm bis 490 nm liegt.
Weißlicht-Leuchtdiode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Fluoreszenzpulvers (132) aus einer Gruppe ausgewählt ist, die (Me_1-x-yEu_xRe_y)₈Mg_z(SiO4)_m, Cl_n, (Me_1-x-yEu_xRe_y)S, (Ca_1-x-y,Sr_x,Ba_y)₅(PO₄)₃Cl:Eu²⁺ und Gd²⁺ aufweist, wenn die Wellenlänge des Anregungslichts (124) im Bereich von 250 nm bis 440 nm liegt.
Weißlicht-Leuchtdiode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 0 < x ≤ 0,8, 0 ≤ y ≤ 2,0, 0 ≤ Z ≤ 1,0, 1,0 ≤ m ≤ 6,0 und 0,1 ≤ n ≤ 3,0.
Weißlicht-Leuchtdiode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Me aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Kalzium, Strontium und Barium aufweist.
Weißlicht-Leuchtdiode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass Re aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Dysprosium, Europium, Thulium, Magnesium Mangan und Zink aufweisen, – dass das Fluoreszenzpulver (132) chemische Elemente von Ca, Sr, Ba, Mg, Cl, SiO4 und Dy enthält, und – dass das Material des Fluoreszenzpulvers (132) aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Oxid der Metallverbindung, Nitrat, metallorganische Verbindung oder Metallsatz aufweist.
Weißlicht-Leuchtdiode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass beim Herstellen des Rotlicht-Fluoreszenzpulvers Na₂S-Verfahren unter Zusatz von Samarium (Sm) Verwendung findet, was eine Steigerung der Lichtausbeute und Wärmebeständigkeit des roten Fluoreszenzpulvers bewirkt, – dass das Rotlicht-Fluoreszenzpulver chemische Elemente von Ca, Sr, Ba, S, Cl, Eu und Sm enthält, und – dass das Material des Rotlicht-Fluoreszenzpulvers aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Oxid der Metallverbindung, Nitrat, metallorganische Verbindung oder Metallsatz aufweist.
Weißlicht-Leuchtdiode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass beim Herstellen des Blaulicht-Fluoreszenzpulvers aus (Ca_1-x-y,Sr_x,Ba_y)₅(PO₄)₃Cl:Eu²⁺ Zusatz von Gadolinium (Gd) stattfindet, was eine Steigerung der Lichtausbeute und Wärmebeständigkeit des blauen Fluoreszenzpulvers bewirkt, – dass das Blaulicht-Fluoreszenzpulver (Ca_1-x-y,Sr_x,Ba_y)₅(PO₄)₃Cl:Eu²⁺Gd²⁺ chemische Elemente von Ca, Sr, Ba, PO4, Cl, Eu und Gd enthält, und – dass das Material des Blaulicht-Fluoreszenzpulvers aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Oxid der Metallverbindung, Nitrat, metallorganische Verbindung oder Metallsatz aufweist.
Weißlicht-Leuchtdiode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anregungslichtquelle aus einer Gruppe ausgewählt ist, die einen Leuchtdiodenchip und Laserdiodenchip aufweist.
Weißlicht-Leuchtdiode (100, 200a) aufweisend: einen Träger (110, 210), die oben mit einem vertieften oder flächigen Vorsprung (210b) versehen ist, um eine erhöhte Lichtausbeute zu gewährleisten; eine Anregungslichtquelle, die auf dem vertieften oder flächigen Vorsprung (210b) aufliegt und in elektrischer Verbindung mit dem Träger (110, 210) steht, wobei die Anregungslichtquelle Lichtstrahlen aussendet, deren Wellenlänge im Bereich von 250 nm bis 490 nm liegt; eine Verpackungspaste (130, 230), die am Träger (110, 210) angeordnet ist und mit der sich die Anregungslichtquelle abdecken lässt, was für eine sichere Fixierung der Anregungslichtquelle auf dem Träger (110, 210) sorgt; und ein Fluoreszenzpulver (132, 232), das im Inneren der Verpackungspaste (130, 230) vorgesehen ist und sich gut für die Aufnahme der aus der Anregungslichtquelle ausgestrahlten Lichtstrahlen eignet, wobei das Material des Fluoreszenzpulvers (132, 232) aus einer Gruppe ausgewählt ist, die (Me_1-x-yEu_xRe_y)₈Mg_z(SiO4)_m, Cl_n, (Me_1-x-yEu_xRe_y)S, (Ca_1-x-y,Sr_x,Ba_y)₅(PO₄)₃Cl:Eu²⁺ und Gd²⁺ aufweist.
Weißlicht-Leuchtdiode nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Lötdrähten (150) vorgesehen ist, über welche die Anregungslichtquelle und der Träger (110, 210) elektrisch miteinander verbunden sind.
Weißlicht-Leuchtdiode nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (110, 210) als Verpackungsträger und Substrat ausgeführt ist.
Weißlicht-Leuchtdiode nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anregungslichtquelle aus einer Gruppe ausgewählt ist, die einen Leuchtdiodenchip (120) und Laserdiodenchip aufweist.
Weißlicht-Leuchtdiode nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Fluoreszenzpulvers (132, 232) aus einer Gruppe ausgewählt ist, die (Me_1-x-yEu_xRe_y)₈Mg_z(SiO4)_m, Cl_n und (Me_1-x-yEu_xRe_y)S aufweist, wenn die Wellenlänge des Anregungslichts (124) im Bereich von 440 nm bis 490 nm liegt.
Weißlicht-Leuchtdiode nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Fluoreszenzpulvers (132, 232) aus einer Gruppe ausgewählt ist, die (Me_1-x-yEu_xRe_y)₈Mg_z(SiO4)_m, Cl_n, (Me_1-x-yEu_xRe_y)S, (Ca_1-x-y,Sr_x,Ba_y)₅(PO₄)₃Cl:Eu²⁺ und Gd²⁺ aufweist, wenn die Wellenlänge des Anregungslichts (124) im Bereich von 250 nm bis 440 nm liegt.
Weißlicht-Leuchtdiode nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, – dass 0 < x ≤ 0,8, 0 ≤ y ≤ 2,0, 0 ≤ Z ≤ 1,0, 1,0 ≤ m ≤ 6,0 und 0,1 ≤ n ≤ 3,0, und – dass im Hinblick der Festkörperreaktion das Material des Fluoreszenzpulvers (132, 232) aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Oxid der Metallverbindung, Nitrat, metallorganische Verbindung oder Metallsatz aufweist.
Weißlicht-Leuchtdiode nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Me aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Kalzium, Strontium und Barium aufweist.
Weißlicht-Leuchtdiode nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Re aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Praseodym, Rubidium, Samarium, Dysprosium, Holmium, Yttrium, Erbium, Europium, Thulium, Ytterbium, Cassiopeium, Gadolinium, Magnesium und Mangan aufweist.
Leuchtdiodenscheibchen aufweisend, a) einen Weißlicht-Leuchtdiodenchip, der einen Lichtstrahl aussendet, dessen Wellenlänge im Bereich von 250 nm bis 490 nm liegt, wobei der Leuchtdiodenchip wenigstens aufweist: i) ein Substrat (310); ii) eine LED-Chipschicht (330), die auf dem Substrat (310) aufliegt; iii) eine leitende Kontaktschicht (350), die sich zwischen dem Substrat (310) und der LED-Chipschicht (330) befindet; iv) einen Pluspol (320), der mit der leitenden Kontaktschicht (350) in Berührung kommt und auf dem Substrat (310) liegt; und v) ein Minuspol (360), der mit der leitenden Kontaktschicht in Berührung kommt, wobei sich der Minuspol von einer Kontaktschicht des Pluspols (320) trennt; und b) eine Fluoreszenzpulverschicht, die um das Anregungslichtquellen-Scheibchen herum vorgesehen ist und sich gut für die Aufnahme der aus der Anregungslichtquelle ausgestrahlten Lichtstrahlen eignet, wobei das Material des Fluoreszenzpulvers aus einer Gruppe ausgewählt ist, die (Me_1-x-yEu_xRe_y)₈Mg_z(SiO4)_m, Cl_n, (Me_1-x-yEu_xRe_y)S, (Ca_1-x-y,Sr_x,Ba_y)₅(PO₄)₃Cl:Eu²⁺ und Gd²⁺ aufweist.
Leuchtdiodenscheibchen nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Fluoreszenzpulvers aus einer Gruppe ausgewählt ist, die (Me_1-x-yEu_xRe_y)₈Mg_z(SiO4)_m, Cl_n und (Me_1-x-yEu_xRe_y)S aufweist, wenn die Wellenlänge des Anregungslichts im Bereich von 440 nm bis 490 nm liegt.
Leuchtdiodenscheibchen nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Fluoreszenzpulvers aus einer Gruppe ausgewählt ist, die (Me_1-x-yEu_xRe_y)₈Mg_z(SiO4)_m, Cl_n, (Me_1-x-yEu_xRe_y)S, (Ca_1-x-y,Sr_x,Ba_y)₅(PO₄)₃Cl:Eu²⁺ und Gd²⁺ aufweist, wenn die Wellenlänge des Anregungslichts (124) im Bereich von 250 nm bis 440 nm liegt.
Leuchtdiodenscheibchen nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass 0 < x ≤ 0,8, 0 ≤ y ≤ 2,0, 0 ≤ Z ≤ 1,0, 1,0 ≤ m ≤ 6,0 und 0,1 ≤ n ≤ 3,0.
Leuchtdiodenscheibchen nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass Me aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Kalzium, Strontium und Barium aufweist.
Leuchtdiodenscheibchen nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass Re aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Praseodym, Rubidium, Samarium, Dysprosium, Holmium, Yttrium, Erbium, Europium, Thulium, Ytterbium, Cassiopeium, Gadolinium, Magnesium und Mangan aufweist.
Leuchtdiodenscheibchen nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Aussparung des Substrats ein Vorsprung zur Aufnahme eines Leuchtdiodenchips vorgesehen ist.
Leuchtdiodenscheibchen nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der sich um das Scheibchen herum befindenden Fluoreszenzpulverschicht des Weißlicht-Chips im Bereich von 0,5 mm bis 3,0 mm liegt.
Leuchtdiodenscheibchen nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Substrats (310) aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Saphir, SiC, ZnO, Silizium, GaP und GaAs aufweist.