[发明专利]发黄光的无机发光材料及利用该无机发光材料的白光发射装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种发黄光的无机发光材料、和白光发射装置以及每个使用该发黄光的无机发光材料的照明装置。

背景技术

近年来，发光二极管(LED)广泛利用在灯、照明设备等中以及包括用在液晶显示器的背光的照明装置中，因为这种LED尺寸小，显示出高的功效和高的亮度，并且有长的寿命。

LED本身是具有单峰波长的光源。已研究利用这种LED作为白光或日光彩色光源，并且利用LED的白光发射装置也在发展。研究利用LED实现白光发射装置的方法包括：

(a)组合三种类型的LED：蓝、绿和红；

(b)将蓝光LED与荧光材料组合，当被从蓝光LED发射的蓝光激发时，所述荧光材料发射是蓝色互补色的黄色光；

(c)使紫外LED与三种类型的荧光材料组合，当被来自紫外LED的紫外线激发时，所述荧光材料分别发射蓝光、绿光和红光；和

(d)将蓝光LED与荧光材料组合，当被来自蓝光LED发射的光照射时，所述荧光材料分别发射红光和绿光。

上述将蓝光、绿光和红光LED组合在一起的方法(a)，是基于将三基色光的光线混合在一起以产生白光的本身很简单的工作原理。然而，这种方法涉及以下问题，在同时需要三个LED芯片的时候，很难获得均匀的发光颜色，这并不取决于视角。相反，上述利用来自LED的光激发产生的荧光的方法(b)、(c)和(d)，每个都能够利用单个LED产生白光，并且每个都采用了在低能耗下可以获得高光能的这种LED的特征。根据上面提到的(b)、(c)和(d)每个方法构造的配置用来发射白光的发光装置，也称为“白光LED”，作为以照明为目的的发光装置引起了人们的注意，并且被踊跃开发。

例如，在JP-A-10-242513中公开了一种上面提到的类型(b)的白光LED，其中：利用使用氮化物半导体的蓝光LED；并且荧光材料分散在包围蓝光LED芯片的密封树脂中，所述荧光材料在被蓝光LED发射的光照射时会发射与蓝色为互补色的黄光。作为发射黄光的荧光材料的实例，该公布提到了YAG:Ce无机发光材料(phosphor)，其包括已知具有成分：(Y，Gd)₃(Al，Ga)₅O₁₂的YAG(钇铝石榴石)型氧化物和用来掺杂YGA型氧化物的主晶格的Ce。JP-A-11-046015公开了一种白光LED，这种白光LED是通过在蓝光LED芯片上形成具有非微粒性质且包含与前相同的发黄光荧光材料的无机发光材料层来构造的。

然而，对于上述构造的这种白光LED很难发射在可见光区内的更长波长的光，因为YAG:Ce无机发光材料发射峰波长为560nm附近的黄-绿荧光。为此，这些白光LED发射稍微带点蓝的白光，并且因此具有色再现性差和显色性低的问题。在白光LED用于实际生活中的照明的情况下，强烈希望这种LED能够发射稍微带点红的暖白光。

为了解决根据上述方法(b)的两带型(two band type)白光LED的问题，开发了根据上面提到的方法(c)的用紫外LED(即UV-LED)与发蓝光的无机发光材料、发绿光的无机发光材料和发红光的无机发光材料相组合的三带型白光LED，以及根据上面提到的方法(d)的用蓝光LED与发绿光的无机发光材料和发红光的无机发光材料相组合的三带型白光LED。