[發明專利]熒光粉體及發光裝置

有效

• 申請號: 201010199419.6
• 申請日: 2010-06-10
• 公開（公告）號: CN102277164A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 莊曜聰;溫正雄;林志龍;莊淵仁
• 申請（專利權）人: 奇美實業股份有限公司
• 主分類號: C09K11/80
• 分類號: C09K11/80;H01L33/50
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術領域

本發明涉及一種熒光粉體及發光裝置，特別涉及一種主發光波長介于500～550nm之間的釔鋁石榴石(yttrium?aluminumgarnet，YAG)結構的熒光粉體，及含有該YAG熒光粉體結構的發光裝置。

背景技術

發光二極管(LED)由于具有高發光效率、體積小、低耗電力與低成本等優點，因此，近年來已被大量作為各種光源，例如熒光燈、車輛照明、顯示器、液晶背光顯示等各種領域使用，目前白光LED發光裝置，主要通過補色原理進行開發，例如：由半導體發光元件發出藍光，熒光粉體被入射的藍光激發后，轉換為黃光發出，而藍光與黃光混合同時進入人眼時，人則感受為白光。

由于LED應用的領域越來越廣泛，因此，對其性能與穩定性的需求，也日益增加；然而，LED發光裝置在高溫環境或長期使用下，其使用穩定性會顯著降低，此外，隨著使用時間增加，LED的發光效率降低，導致輝度不足等問題，都使得LED的應用領域受到限制，因此，如何改善LED的發光輝度與耐久性等問題，一直都是在此技術領域的人的改良目標，而欲制作出高亮度高效能的LED光源，品質優良的熒光粉體則是不可或缺的重要角色。

特開2000-219879號公報揭露一種FED用熒光粉體，該熒光粉體具有如式(A)所示的結構，且其中堿金屬族、堿土金屬族元素的含量少于5ppm，

Ln₃(Al_1-x，Ga_x)₅O₁₂:Re.....(A)

其中，Ln是釔(Y)、鑭(La)，或釓(Gd)，Re是鋱(Tb)、鈰(Ce)，或銪(Eu)，且0≤x＜1。通過限制熒光粉體中主要組成元素以外的堿金屬族及堿土金屬雜質含量，以改善熒光粉體的發光輝度及壽命。

此外，前述特開2000-219879號公報是使用一種通過溶液共沉淀并以不添加助熔劑的方式燒結而成，工業生產上實施困難度高，生產效率低，且特開2000-219879號公報中也完全未提及熒光體組成與發光輝度間的關系。

由上述說明可知，目前常用以改善熒光粉體的發光輝度及使用壽命的方式大都是以盡量降低熒光粉體結構以外的雜質元素含量為主，且目前并未有高輝度、短波長的綠光YAG熒光粉，一般LED使用的白光大都是以藍光加黃光，或是使用藍光、紅光與綠光共同搭配所產生，而其中藍光加黃光由于發光輝度和飽和度太差，因此無法作為背光源使用；而即使現有的藍光、紅光與綠光共同搭配的系統，也有綠光發光輝度不足的現象，如何開發可同時兼具高發光輝度、高飽和度，及使用壽命長的熒光粉體一直是業界持續努力開發的方向之一。

發明內容

發明要解決的問題

本發明的目的是提供一種主發光波長介于500～550nm之間并具有高發光輝度、高飽和度，及使用壽命長的短波長釔鋁石榴石(yttrium?aluminum?garnet，YAG)結構的熒光粉體。

此外，本發明的另一目的，是提供一種含有YAG結構的熒光粉體，且主發光波長介于500～550nm之間的發光裝置。

于是，本發明一種熒光粉體，具有如式(I)的一般式所示，其中，該熒光粉體的鋅濃度不大于40ppm，0.4≤x≤0.97，0.038≤y≤0.048，Ln選自釔或釔與至少一選自于鈧、鑭、釓、釤、镥及鋱的元素，且該熒光粉體的主發光波長介于500～550nm之間。

Ln₃(Al_xGa_1-x)₅O₁₂:Cey..........(I)

本發明所述的熒光粉體主發光波長介于510～540nm之間。

本發明所述的熒光粉體，該熒光粉體的鋅濃度不大于20ppm。

本發明所述的熒光粉體，在空氣氣氛下650℃、3小時加熱后的發光輝度保持率不小于95％。

本發明所述的熒光粉體，在空氣氣氛下650℃、3小時加熱后的發光輝度保持率不小于97％。