[发明专利]荧光粉体及发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种荧光粉体及发光装置，特别涉及一种主发光波长介于500～550nm之间的钇铝石榴石(yttrium aluminumgarnet，YAG)结构的荧光粉体，及含有该YAG荧光粉体结构的发光装置。

背景技术

发光二极管(LED)由于具有高发光效率、体积小、低耗电力与低成本等优点，因此，近年来已被大量作为各种光源，例如荧光灯、车辆照明、显示器、液晶背光显示等各种领域使用，目前白光LED发光装置，主要通过补色原理进行开发，例如：由半导体发光元件发出蓝光，荧光粉体被入射的蓝光激发后，转换为黄光发出，而蓝光与黄光混合同时进入人眼时，人则感受为白光。

由于LED应用的领域越来越广泛，因此，对其性能与稳定性的需求，也日益增加；然而，LED发光装置在高温环境或长期使用下，其使用稳定性会显著降低，此外，随着使用时间增加，LED的发光效率降低，导致辉度不足等问题，都使得LED的应用领域受到限制，因此，如何改善LED的发光辉度与耐久性等问题，一直都是在此技术领域的人的改良目标，而欲制作出高亮度高效能的LED光源，品质优良的荧光粉体则是不可或缺的重要角色。

特开2000-219879号公报揭露一种FED用荧光粉体，该荧光粉体具有如式(A)所示的结构，且其中碱金属族、碱土金属族元素的含量少于5ppm，

Ln₃(Al_1-x，Ga_x)₅O₁₂:Re.....(A)

其中，Ln是钇(Y)、镧(La)，或钆(Gd)，Re是铽(Tb)、铈(Ce)，或铕(Eu)，且0≤x＜1。通过限制荧光粉体中主要组成元素以外的碱金属族及碱土金属杂质含量，以改善荧光粉体的发光辉度及寿命。

此外，前述特开2000-219879号公报是使用一种通过溶液共沉淀并以不添加助熔剂的方式烧结而成，工业生产上实施困难度高，生产效率低，且特开2000-219879号公报中也完全未提及荧光体组成与发光辉度间的关系。

由上述说明可知，目前常用以改善荧光粉体的发光辉度及使用寿命的方式大都是以尽量降低荧光粉体结构以外的杂质元素含量为主，且目前并未有高辉度、短波长的绿光YAG荧光粉，一般LED使用的白光大都是以蓝光加黄光，或是使用蓝光、红光与绿光共同搭配所产生，而其中蓝光加黄光由于发光辉度和饱和度太差，因此无法作为背光源使用；而即使现有的蓝光、红光与绿光共同搭配的系统，也有绿光发光辉度不足的现象，如何开发可同时兼具高发光辉度、高饱和度，及使用寿命长的荧光粉体一直是业界持续努力开发的方向之一。

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的是提供一种主发光波长介于500～550nm之间并具有高发光辉度、高饱和度，及使用寿命长的短波长钇铝石榴石(yttrium aluminum garnet，YAG)结构的荧光粉体。

此外，本发明的另一目的，是提供一种含有YAG结构的荧光粉体，且主发光波长介于500～550nm之间的发光装置。

于是，本发明一种荧光粉体，具有如式(I)的一般式所示，其中，该荧光粉体的锌浓度不大于40ppm，0.4≤x≤0.97，0.038≤y≤0.048，Ln选自钇或钇与至少一选自于钪、镧、钆、钐、镥及铽的元素，且该荧光粉体的主发光波长介于500～550nm之间。

Ln₃(Al_xGa_1-x)₅O₁₂:Cey..........(I)

本发明所述的荧光粉体主发光波长介于510～540nm之间。

本发明所述的荧光粉体，该荧光粉体的锌浓度不大于20ppm。

本发明所述的荧光粉体，在空气气氛下650℃、3小时加热后的发光辉度保持率不小于95％。

本发明所述的荧光粉体，在空气气氛下650℃、3小时加热后的发光辉度保持率不小于97％。