[发明专利]荧光粉组合物及使用该荧光粉组合物的白色发光装置

说明书

技术领域

本发明是有关于一种荧光粉组合物(Composition)及使用该荧光粉组合物的白色发光装置，且特别是有关于一种具有较佳光型、热稳定及无能量饱和问题的荧光粉组合物及白色发光装置。 

背景技术

基于节能减碳以及永续发展的环保意识，目前世界先进各国均逐步淘汰高耗能的传统照明，进而选择白色发光二极管。白色发光二极管的优点是体积小，可以配合应用设备来调整，其反应速度快，因此非常适合高频操作。白色发光二极管的耗电量低，仅有传统灯泡的1/8至1/10，日光灯的1/2，并且其寿命长，可达10万小时以上，可以解决白炽灯泡高耗能的问题，其可做为新的照明以及显示光源，并且兼具省电与环保概念，因此被喻为绿色照明光源。 

白色发光二极管的技术在1990年代被提出，其是借由蓝光发光二极管(blue LED)激发由掺杂铈的钇铝石榴石荧光粉(Ce-doped YAG phosphor)产生黄光，荧光粉所发出的黄光与剩余蓝光混合而产生白光。然而，钇铝石榴石荧光粉使用于白光技术中有能量饱和(power saturation)的问题，即激发光源的亮度提升后，钇铝石榴石荧光粉吸收激发光源而发出黄光的亮度在到达一程度后，可以再增加的亮度就受到限制。 

因此在2000年后，提出基于黄色硅酸盐荧光粉(silicate phosphor)的白色发光二极管作为白光技术的另一种选择。虽然硅酸盐荧光粉没有能量饱和的问题，但是却又面临热稳定(heat stability)的困扰，即硅酸盐荧光粉长时间处于发光二极管所产生的高热环境中，其黄光亮度会逐渐衰减(decay)，造成白光亮度的降低及色温的偏移。再者，早期液晶显示器中的彩色滤光片大多是以钇铝石榴石荧光粉光谱的参数进行设计，因此开发一种新的荧光粉组合物，使其在蓝光激发下具有与钇铝石榴石荧光粉相当的光型(spectrum pattern)，又同时可避免 能量饱和及热稳定的问题，是目前产业界一项重要的课题。 

发明内容

本发明提供一种荧光粉组合物及使用该荧光粉组合物的白光发光装置，用以解决上述已知的问题并实现高品质白光光源。 

本发明提供一种白光发光装置，包括一具有发光波长范围涵盖440-470nm的发光二极管及一配置在该蓝光发光二极管上的荧光粉组合物，其中该荧光粉组合物包括一绿色荧光粉、一黄色荧光粉及一橘色荧光粉，该绿色荧光粉的发光峰值波长为515-525nm，半波宽为70-80nm，该黄色荧光粉的发光峰值波长为535-545nm，半波宽为90-100nm及该橘色荧光粉的发光峰值波长为595-605nm，半波宽为90-100nm。 

在本发明一实施例中，该绿色荧光粉、该黄色荧光粉及该橘色荧光粉的重量百分比为1∶1∶0.3～0.425。 

在本发明一实施例中，该橘色荧光粉的比值为0.4。 

在本发明一实施例中，该绿色荧光粉包括钪氧化物。 

在本发明一实施例中，该绿色荧光粉包括CaSc₂O₄:Ce²⁺。 

在本发明一实施例中，该黄色荧光粉包括β-硅铝氧氮化合物(β-SiAlON)。 

在本发明一实施例中，该黄色荧光粉包括(Si，Al)₆(O，N)₈:Eu²⁺。 

在本发明一实施例中，该橘色荧光粉包括α-硅铝氧氮化合物(α-SiAlON)。 

在本发明一实施例中，该橘色荧光粉包括M(Si，Al)₁₂(O，N)₁₆:Eu²⁺，M是选自碱土金属族元素且包括Ca，Sr，Ba至少其中之一。 

在本发明一实施例中，该发光二极管具有发光峰值波长450-460nm。 

本发明提供一种白光发光装置，包括一蓝光发光二极管及一配置在该蓝光发光二极管上的荧光粉组合物，该荧光粉组合物包括一绿色荧光粉、一第一氮氧化物荧光粉及一第二氮氧化物荧光粉，其中该第一氮氧化物荧光粉的发光波长峰值小于该第二氮化物荧光粉的发光波长峰值。 

在本发明一实施例中，该第一氮氧化物荧光粉包括β-硅铝氧氮化合物，该第二氮氧化物荧光粉包括α-硅铝氧氮化合物。 

在本发明一实施例中，该绿色荧光粉包括CaSc₂O₄:Ce²⁺。