[发明专利]钇铝石榴石荧光材料其制法及包含其的发光二极管装置

说明书

技术领域

本发明是关于一种钇铝石榴石荧光材料、其制作方法、及包含其的发光二极管装置，尤其指一种掺杂硅的钇铝石榴石荧光材料、其制作方法、及包含其的发光二极管装置。

背景技术

随着能源短缺与气候暖化的问题逐渐严重且环保意识逐渐抬头，绿色科技已为现今发展的主要技术之一，以期能达到节约能源的目的。特别是，近年来全世界等先进各国均选择白光发光二极管逐渐取代传统照明设备。

相较于传统的白炽钨丝灯泡及日光灯，发光二极管(light emitting diode，LED)具有组件体积小、发热量低、耗电量小、寿命长、反应速度快、环保、可平面封装易开发成轻薄短小产品等优点。因此，发光二极管兼具有省电与环保，而可称为是二十一世纪照明的新光源。

传统的发光二极管封装，是将荧光粉与高分子树脂混合，再涂布在发光二极管芯片上。如图1所示，一般发光二极管装置的结构，包括：一发光二极管芯片101、一封装胶体102，其中封装胶体102中包括有分散的荧光粉103，且封装胶体102覆盖于发光二极管芯片101的出光面上。

然而，此种结构的发光二极管装置往往面临到散热不佳的问题，特别是高功率的发光二极管装置散热问题更加重要。此外，作为封装胶体102材料的高分子树脂长时间处在高温下会发生黄化，进而影响到发光二极管装置的发光效率，大大缩短了发光二极管装置寿命长的优势。

因此，若能发展出一种荧光粉材料，当应用于发光二极管装置时，除了具有高光电转换效率外，更可取代现有的发光二极管封装技术，则可解决上述封装胶体黄化所导致的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钇铝石榴石(YAG)荧光材料。

本发明的另一目的在于提供一种钇铝石榴石荧光材料的制作方法。

本发明的再一目的在于提供一种发光二极管装置。

为实现上述目的，本发明提供的钇铝石榴石荧光材料，如下式(I)所示：

(Y_3-aM_a)Al_5-bSi_bO₁₂                    (I)

其中，0.01≤a≤0.2，0＜b≤1.2，且M为至少一选自由铈(Ce)、镝(Dy)、钆(Gd)、铕(Eu)、铽(Tb)、镧(La)、镨(Pr)、钕(Nd)及钐(Sm)所组成的群组。

所述的钇铝石榴石荧光材料，其中，0.06≤b≤0.6。

所述的钇铝石榴石荧光材料，其中，0.2≤b≤0.6。

所述的钇铝石榴石荧光材料，其中，M为至少一选自由铈、铽、及铕所组成的群组。

所述的钇铝石榴石荧光材料，其中，M为铈。

所述的钇铝石榴石荧光材料，其中，该钇铝石榴石荧光材料为一钇铝石榴石荧光陶瓷板。

本发明提供的一种钇铝石榴石荧光材料的制作方法，包括下列步骤：

(A)提供一前驱物粉末，其中该前驱物粉末中包括钇、铝及一金属，且该金属为至少一选自由铈、镝、钆、铕、铽、镧、镨、钕及钐所组成的群组；

(B)预烧该前驱物粉末，以得到一荧光粉前趋物；

(C)添加一硅前驱物于该荧光粉前趋物；以及

(D)烧结该硅前驱物及该荧光粉前趋物的混合物，以得到一钇铝石榴石荧光材料。

所述的制作方法，其中，于步骤(A)中，是使用化学共沉法、固态反应法、溶胶凝胶法、喷雾热解法、燃烧法、水热合成法、烧结法或微波辅助燃烧法形成该前驱物粉末。

所述的制作方法，其中，于步骤(A)中，提供一铝前驱物、一钇前驱物、及一金属前驱物，且混合该铝前驱物、该钇前驱物及该金属前驱物以得到一前驱物粉末。

所述的制作方法，其中，该铝前驱物为硝酸铝或氧化铝，该钇前驱物为硝酸钇或氧化钇，且该金属前驱物为至少一选自由铈、镝、钆、铕、铽、镧、镨、钕及钐所组成的群组的金属硝酸盐或金属氧化物。

所述的制作方法，其中，该金属为至少一选自由铈、铽及铕所组成的群组。

所述的制作方法，其中，该金属为铈。

所述的制作方法，其中，于步骤(A)后包括一步骤(A1)：添加一硅前驱物。

所述的制作方法，其中，于步骤(C)后包括一步骤(C1)：将该硅前驱物及该荧光粉前趋物的混合物压锭。

所述的制作方法，其中，该钇铝石榴石荧光材料为一钇铝石榴石荧光陶瓷板。

所述的制作方法，其中，该硅前驱物为一有机硅、一无机硅或其混合物。