[发明专利]掺杂钍的石榴石荧光体及利用此的发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种白色发光二极管用荧光体及把此利用为光源的发光装置。

背景技术

目前，利用荧光材料和GaN或InGaN芯片的白色LED的制造方法有如下两种。

这些方法作为使用单一芯片的方法，是在蓝色LED芯片或NUV(近紫外线)LED芯片上，涂抹荧光材料获得白色的方法。这些方法是在一个芯片上结合荧光材料的方法，是利用由蓝色LED发出的蓝色光和以该光的一部分激发Y₃Al₅O₁₂：Ce³⁺(YAG：Ge)荧光材料所获黄光，发出白光的方法。

如上所述，白色LED利用蓝色LED及把该LED发出的蓝光转化成黄色的荧光材料，或者利用近紫外线LED及把所述近紫外线转化成蓝色、绿色及红色的荧光材料，获得白色LED光。因此，用于白色LED元件的LED荧光材料是一种把LED发出的光转化成可视光(即，红、黄、绿、蓝光)的陶瓷粉末物质，获得白色光时不可缺少的核心材料。即，荧光体的发光效率，在适用于发光二极管的情况下，是表达白色光的变量之一。

目前商用的石榴石荧光体虽然具有荧光效率高、应用广泛的有点，但同时具有其自身无法发出蓝光，红色波长领域的荧光不足的缺点。从而，利用这种光源实现白色发光二极管时，由于红光不足蓝光激励波段狭窄，会发出冷白光(Cool white)波段的白光，从而获得显色指数(Color Rendering Index)低、色温高的白光。

另外，美国专利公报第8088304号及美国专利公报第0279022号公开了一种把铈作为活性剂使用的石榴石荧光体。所述各方法试图添加微量钍、提高光特性，但由于把铈作为主活性剂使用，致使石榴石荧光体的发光波长范围受到局限，仍然未能解决所述问题点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种与现有技术的石榴石荧光体相比，可在更多样的波长领域内发光的新石榴石荧光体。

本发明的另一目的在于提供一种高温稳定性及发光特性比现有技术显著改善的白色LED荧光体，在石榴石结构的八面体位置，以钍(Th)为主要成分掺杂为活性剂的石榴石荧光体及利用此的发光装置(即，白色发光LED)。

本发明的另一目的在于提供一种使用所述石榴石荧光体的含荧光体组合物。

本发明提供一种由以下化学式1表示的石榴石荧光体，其作为活性剂掺杂钍。

【化学式1】

(L_1-x-yTh_xM_y)₃N₅O₁₂

(所述化学式中，

0＜x＜1，0≤y＜1，x+y＜1，

L为选自由Y(钇)、Gd、Lu、Sc、La、Bi、Ir及Sb组成的组的1种以上，

M选自由Pr、Tb、Sm、Se、U、Li及Na组成的组，

N为选自由Al、Ga及In组成的组的1种以上。)

本发明的石榴石荧光体，其所述化学式1中的x及y满足0＜x＜1及y＝0的条件。

本发明石榴石荧光体，其所述化学式1中的x及y满足0＜x＜1及y＝0的条件，所述L为Y(钇)，所述N为Al。

所述化学式1的荧光体利用选自由NH₄Cl、NH₄F、BaF₂、CaF₂、MgF₂、YF₃、YCl₃及LiCl组成的组的1种以上助焊剂来制造。

所述石榴石荧光体，作为激发源使用具有100nm至600nm波长的紫外线或可视光时会发光。所述荧光体的中心发光波长为490～700nm。

本发明提供一种混合荧光体，其包括化学式1表达的石榴石荧光体；及选自(CaSr)AlSiN₃、SrGaS₄、CaS、α-SiAlON、β-SiAlON、(SrBaCa)₂Si₁O₄、(SrBaCa)₁Si₂O₂N₂、(CaSr)₂Si₅N₈及La₃Si₆N₁₁的2种以上化合物。