[发明专利]荧光体及发光装置

说明书

本申请是一项分案申请，相应母案的申请号为201010540094.3，申请日为2010年10月27日，发明名称为“荧光体及发光装置”，申请人为奇美实业股份有限公司。

技术领域

本发明涉及显示器、液晶用背光源、荧光灯、发光二极管等照明单元中所使用的氮化物荧光体，尤其是涉及该氮化物荧光体组成及使用该荧光体的发光装置。

背景技术

近年，使用半导体发光的发光装置被广泛地使用，特别是发光二极管已被成功开发，此发光装置较习知的冷阴极灯管、白炽灯等发光设备，具有发光效率高、体积小、低耗电力与低成本等优点，因此可作为各种光源来使用。而半导体发光装置包含半导体发光组件与荧光体，荧光体可吸收并转换半导体发光组件所发出的光，藉由半导体发光组件所发出的光与荧光体转换发出的光两者混合使用。此种发光装置可作为荧光灯、车辆照明、显示器、液晶背光显示等各种领域使用，其中，以白色发光装置使用最为广泛。现行白色发光装置系采用铈为活性中心的YAG荧光体(Y₃Al₅O₁₂：Ce)并搭配发出蓝光的半导体发光组件所组成。然而，使用Y₃Al₅O₁₂：Ce荧光体并搭配发出蓝光的半导体发光组件所发出的混合光，其色度坐标位于发出蓝光的半导体发光组件的色度坐标与Y₃Al₅O₁₂：Ce荧光体的色度坐标连接在线，因而，所发出的混合光为缺乏红色光的白光，演色性与色彩饱和度明显不足。此外，Y₃Al₅O₁₂：Ce的较佳激发光谱区域和半导体发光组件的发光区域并不一致，因此，激发光的转换效率不佳，不易获得高辉度的白光光源。为解决此种色调不良和发光辉度低下的现象，近年积极开发将YAG：Ce荧光体中混入可发出红光的荧光体，并改良可发出红光的荧光体的质量，以提高发光辉度。

然而，吸收蓝色光进而发出红色光或偏红色光的荧光体较为稀少，目前业界的开发研究以氮化物、氮氧化物荧光体为主。已知有使用铕(Eu)为活性中心的Sr₂Si₅N₈：Eu荧光体、CaAlSiN₃：Eu荧光体及一般式为M_gSi_12-(m+n)Al_m+nO_nN_16-n：Eu的赛隆荧光体。然而，Sr₂Si₅N₈：Eu荧光体由于晶体本身耐热性不佳，长期使用时有辉度和演色性下降的缺点；赛隆荧光体虽然本身无耐久性问题，但是荧光体发光辉度明显不足，商业使用上并不普及。CaAlSiN₃：Eu荧光体虽然有较佳的耐久性，以及较赛隆荧光体为佳的辉度，但业界仍期待能更进一步提高荧光体的发光辉度，以使发光装置能具有较高的发光效率。

发明内容

鉴于上述问题，因此本发明的目的在于提供一高辉度的荧光体材料，可用于搭配半导体发光组件而制作一高辉度的发光装置。

因此，发明人等针对上述问题点细心研究的结果，特别是新颖的红色荧光体进行研究探索。发明人锐意研究结果得知，Ca_pSr_qAlSiN₃：Eu(p＞0、q＞0)荧光体中，原料氮化锶的氮化程度对发光辉度具有显著的影响。而根据发明人研究结果，氮化锶合成时的条件会影响所合成荧光体的的正规化锶溶出含量，并发现正规化锶溶出含量对于Ca_pSr_qAlSiN₃：Eu(p＞0、q＞0)荧光体的发光辉度具有特别显著的影响。因此本发明精神系为藉由荧光体的正规化锶溶出含量控制于一定范围内，因而达到高辉度的发光性质，以及由该荧光体搭配半导体发光组件组合为发光装置。