[发明专利]荧光材料与白光发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及于一种具高热稳定性的荧光材料，尤其涉及一种荧光材料与白光发光装置。

背景技术

1962年，通用电气公司的Nick Holonyak Jr.开发第一种实际应用的可见光发光二极管。1970年代，开发出以磷化镓(GaP)与磷化砷镓(GaAsP)为材质的LED，发光波长主要为红、黄、橘、绿等光，应用于指示灯及数字显示。1991年，因开发出以磷化铝镓铟(InGaAlP)制成的LED，使得LED产业开始朝高亮度发展，应用于交通信号灯、汽车煞车灯、尾灯等。1991年日本日亚化工(Nichia Corporation)的中村修二(Shuji Nakamura)发明以氮化镓(GaN)与铟氮化镓(InGaN)为材质的LED，发光区域为蓝紫光，为全球第一个商业化的蓝紫光LED产品，使蓝光开始应用于手机按键背光源与全彩广告牌上。1996年日亚化工首次将LED芯片搭配于蓝光激发下能够放射黄光的(Y，Gd)₃(Al，Ga)₅O₁₂:Ce³⁺(YAG)荧光粉，制备出商业化的白光LED。由于白光成色过程中，部分蓝光必须参与混色以获得白光，因此有色温(Colortemperature)偏高的问题，特别在高电流操作时，色温升高的问题将更严重。另外，YAG荧光粉在高温环境下，其发光效率会随温度增加而降低。

在1999年Shimizu等人在美国专利第5,998,925号所揭示，内容为使用蓝光芯片搭配荧光粉混成白光，其中所描述的荧光粉为包含有Y、Lu、Sc、La、Gd、Sm一组中所选出的至少一元素以及自Al、Ga与In一组中所选出至少一元素，由铈致活的石榴石(Garnet)以荧光体为其特征。其所使用的荧光粉在高温下易发生热衰竭现象而不具高热稳定性的功效。

综上所述，目前亟需新的荧光材料配方，以符合高热稳定度与高发光强度的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种荧光材料与白光发光装置，以符合高热稳定度与高发光强度的需求。

本发明提供一种荧光材料，具有如下结构式：(Re_1-yBa_y)_3-x(Rg)₅O₁₂:Ce_x；其中Re为Y、Tb、Lu、Sc、La、Gd、Sm或上述的组合；Rg为Al、Ga、In或上述的组合；0＜x＜3；以及0＜y＜1。

本发明提供一种白光发光装置，包括发光层，所述发光层包括上述的荧光材料；以及激发光源以激发荧光材料；其中激发光源的波长为200nm至400nm的紫外光或400nm至420nm的蓝光。

本发明的荧光材料与白光发光装置，制备过程简单且迅速，易大量生产；材料本身具有高热稳定度与高发光强度的优点，极具产业界应用价值。

附图说明

图1为本发明一实施例的白光发光装置的示意图；

图2a为本发明一比较例的Y_2.8Al₅O₁₂:Ce_0.2的X光粉末绕射图谱；

图2b为本发明一实施例的(Y_2.2Ba_0.6)Al₅O₁₂:Ce_0.2的X光粉末绕射图谱；

图3a为本发明一比较例中的Y_2.8Al₅O₁₂:Ce_0.2的EDS图谱；

图3b为本发明一实施例的(Y_2.2Ba_0.6)Al₅O₁₂:Ce_0.2的EDS图谱；

图4为本发明一比较例的Y_2.8Al₅O₁₂:Ce_0.2产物一实施例的(Y_2.2Ba_0.6)Al₅O₁₂:Ce_0.2产物在460nm激发下的放射光谱图；