[发明专利]荧光体与发光装置

说明书

技术领域

本发明是有关于一种荧光体与使用其的发光装置，且特别是有关于一种具有高辉度的荧光体与使用其的发光装置。

背景技术

近年，使用半导体发光的发光装置被广泛地使用，特别是发光二极体已被成功开发，此发光装置较习知的冷阴极灯管、白炽灯等发光设备，具有发光效率高、体积小、低耗电力与低成本等优点，因此可作为各种光源来使用。而半导体发光装置包含半导体发光元件与荧光体，荧光体可吸收并转换半导体发光元件所发出的光，藉由半导体发光元件所发出的光与荧光体转换发出的光两者混合使用。此种发光装置可作为荧光灯、车辆照明、显示器、液晶背光显示等各种领域使用，其中，以白色发光装置使用最为广泛。现行白色发光装置为采用铈为活性中心的YAG荧光体(Y₃Al₅O₁₂：Ce)并搭配发出蓝光的半导体发光元件所组成。然而，使用Y₃Al₅O₁₂：Ce荧光体并搭配发出蓝光的半导体发光元件所发出的混合光，其色度座标位于发出蓝光的半导体发光元件的色座标与Y₃Al₅O₁₂：Ce荧光体的色座标连接线上，因而，所发出的混合光为缺乏红色光的白光，演色性与色彩饱和度明显不足。此外，Y₃Al₅O₁₂：Ce的较佳激发光谱区域和半导体发光元件的发光区域并不一致，因此，激发光的转换效率不佳，高辉度的白光光源不易获得。为解决此种色调不良和发光辉度低下的现象，近年积极开发将YAG：Ce荧光体中混入可发出红光的荧光体，并改良可发出红光的荧光体的品质，以提高发光辉度。

然而，吸收蓝色光进而发出红色光的荧光体较为稀少，目前业界的开发研究以氮化物、氮氧化物荧光体为主。已知有使用铕(Eu)为活性中心的Sr₂Si₅N₈：Eu荧光体、CaAlSiN₃：Eu荧光体及一般式为M_zSi_12-(m+n)Al_m+nO_nN_16-n：Eu的赛隆荧光体(SiAlON phosphor)。然而，Sr₂Si₅N₈：Eu荧光体由于发光辉度不佳，应用性受到局限，近年使用上并不普及；赛隆荧光体本身无耐久性问题，但是荧光体发光辉度明显不足，商业使用上并不普及。CaAlSiN₃：Eu荧光体虽然有较佳的耐久性，以及较赛隆荧光体为佳的辉度，但业界仍期待能更进一步提高荧光体的发光辉度，以使发光装置能具有较高的发光效率。

发明内容

鉴于上述问题，因此本发明的目的在于提供高辉度的荧光体、荧光体粒子以及使用所述的荧光体搭配半导体发光元件而构成一高辉度的发光装置。

根据本发明的一实施例，为提出一种荧光体。荧光体包括组成式为(Ba_aSr_1-a)_2-zSi₅O_bN_n：Eu_Z的组成物，其中，0.03<a<0.75，0<b<1，7＜n<9，0.03＜z＜0.3，较佳为0.3≦a≦0.7，0<b<1，7＜n<9，0.04≦z≦0.2。

根据本发明的另一实施例，为提出一种荧光体粒子。荧光体粒子包括钡元素(Ba)、锶元素(Sr)、硅元素(Si)及氮元素(N)。其中，荧光体粒子具有一平均粒径(D50)，平均粒径(D50)为大于6.2微米(μm)并小于14.4微米(μm)。

根据本发明的又一实施例，为提出一种荧光体粒子。荧光体粒子包括钡元素(Ba)、锶元素(Sr)、硅元素(Si)及氮元素(N)。其中，荧光体粒子具一长轴及一短轴，长轴为荧光体粒子的表面上任2点间的最长距离，短轴为与长轴垂直的相交线上荧光体粒子的表面上任2点间的最长距离，其中，长轴相对于短轴的比值为大于1.24并小于4.1。

根据本发明的再一实施例，为提出一种发光装置。发光装置包括半导体发光元件以及如上所述的荧光体或荧光体粒子。荧光体或荧光体粒子受半导体发光元件所发出的光激发，并转换发出具有相异于半导体发光元件所发出的光波长的光。