專利名稱：彩色發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種發(fā)光裝置，且特別是有關(guān)于一種彩色發(fā)光裝置。
技術(shù)背景
已知制作彩色發(fā)光二極管的方法，主要有兩種方法。一種方式是直接以發(fā)光二極 管芯片發(fā)出不同波長的彩色光源，例如紅光、橙光、黃光、藍(lán)光或綠光等。但是，由于發(fā)光光 源的波長較難調(diào)整，且其光源波長的半波寬固定，所以可以變化的色彩較少。另一種方式則是利用發(fā)光二極管芯片與熒光粉，讓發(fā)光二極管芯片所發(fā)出的光線 來激發(fā)熒光粉發(fā)光，以混光方式形成新光源。然而，由于熒光粉會(huì)吸收發(fā)光二極管芯片所發(fā) 出的光線后再激發(fā)出光線，因此，這種發(fā)光光源的發(fā)光效率不僅會(huì)較純芯片型的發(fā)光二極 管光源差，且其亮度的穩(wěn)定性也比較低。因此，亟需一種改良式彩色發(fā)光裝置，以解決上述的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種變化色彩較多且發(fā)光效率較佳，亮度穩(wěn) 定性較高的彩色發(fā)光裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，依照本發(fā)明一實(shí)施例，本發(fā)明提出一種彩色發(fā)光裝置。其是利 用發(fā)光元件放出具有第一波長的光，激發(fā)第一熒光材料、第二熒光材料與第三熒光材料，使 其分別放出第二波長、第三波長與第四波長的光線，以混合成一彩色光。上述的第一、第二 與第三熒光材料皆覆設(shè)在發(fā)光元件上，且第一、第二與第三熒光材料的材料分別為一銪金 屬活化的金屬氧化物、稀土金屬活化的氮氧化物與銪金屬活化的氮氧化物。上述第一波長范圍為介于360nm至420nm之間、第二波長范圍為介于420nm至 480nm之間、第三波長范圍為介于510nm至550nm之間以及第四波長范圍為介于560nm至 640nm之間。本發(fā)明利用發(fā)光元件所發(fā)出的紫光或紫外光，來激發(fā)銪金屬活化的金屬氧化物、 稀土金屬活化的氮氧化物以及銪金屬活化的氮氧化物，以混合成為一彩色光。再者，氮氧化 物的熒光粉不僅會(huì)受到發(fā)光元件所發(fā)出的光線激發(fā)，而且也會(huì)受到來自于銪金屬活化的金 屬氧化物熒光粉所發(fā)出的藍(lán)色光激發(fā)，也就是說，氮氧化物的熒光粉可以在紫光與藍(lán)光的 光源下，高效率地被激發(fā)。如此一來，則能提高發(fā)光效率。另外，由于本發(fā)明所采用的紅色熒光粉與綠色熒光粉均為金屬的氮氧化物，因此 這些熒光粉在高溫高濕下均可穩(wěn)定存在，不會(huì)產(chǎn)生裂解的情況，進(jìn)而可有效提高發(fā)光裝置 的穩(wěn)定度與安定性。除此之外，本發(fā)明的彩色發(fā)光裝置，還可經(jīng)由調(diào)整不同比例的熒光粉而 產(chǎn)生白光。


為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例能更明顯易懂，所附附圖的詳細(xì)說明如下圖1是本發(fā)明的一實(shí)施例中的第一熒光粉經(jīng)紫光激發(fā)后的光譜；圖2是本發(fā)明的一實(shí)施例中的第二熒光粉經(jīng)紫光激發(fā)后的光譜；圖3是本發(fā)明的一實(shí)施例中的第三熒光粉經(jīng)紫光激發(fā)后的光譜；圖4是本發(fā)明的一實(shí)施例中的一種經(jīng)混色后產(chǎn)生彩色光的光譜。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提出一種彩色發(fā)光裝置，其是利用紫外光或紫光來激發(fā)氮氧化物的熒光粉與銪金屬活化的金屬氧化物，以產(chǎn)生多樣化的彩色光源，并大幅改善裝置的穩(wěn)定度。其中， 氮氧化物熒光粉與銪金屬活化的金屬氧化物的設(shè)置方式，可以直接涂布在發(fā)光元件上，或 是利用封裝膠體，但并不以此為限。以下將以詳細(xì)說明來清楚闡述本發(fā)明的精神，如熟悉此 技術(shù)之人員在了解本發(fā)明的較佳實(shí)施例后，當(dāng)可由本發(fā)明所揭示的技術(shù)，加以改變及修飾， 其并不脫離本發(fā)明的精神與范圍。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，本發(fā)明的彩色發(fā)光裝置主要是包括發(fā)光元件與包覆于其 上的封裝膠體所構(gòu)成，其中，封裝膠體具有第一熒光粉、第二熒光粉與第三熒光粉散布于其 中。第一熒光材料、第二熒光材料與第三熒光材料分別為一銪金屬活化的金屬氧化物、稀土 金屬活化的氮氧化物與銪金屬活化的氮氧化物。一般而言，彩色發(fā)光裝置還可以包含承載 發(fā)光元件的承載裝置，例如電路板或支架等，但并不以此為限。上述的發(fā)光元件可以例如為發(fā)光二極管，且此發(fā)光元件是由至少一半導(dǎo)體材料所 組成。其中，此半導(dǎo)體材料較佳為III-V族的多元復(fù)合化合物。第一熒光材料為一銪金屬活化的金屬氧化物，其化學(xué)式例如可為(Mh_y，Qx, Euy) Mg2Al16O27，其中M與Q為金屬元素，0彡χ < 0. 5，0. 01 < y < 0. 20。上述的金屬元素例如 可以為鈣、鍶或鋇。第二熒光材料是由稀土金屬活化的金屬氮氧化物所組成，例如可使用鈰(Ce)及/ 或鋱(Tb)的稀土金屬來活化之。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，此第二熒光材料的化學(xué)式例如可 以為(Y，M) (m/val)Si(12_m_n)Al(m+n)0nN(16_n) :Ces，Tbt，其中 Y 為釔元素，M 為一金屬元素，例如為鈣 元素或鋇元素，m代表結(jié)構(gòu)Al-N鍵結(jié)數(shù)目，η代表結(jié)構(gòu)Al-O鍵結(jié)數(shù)目，val表示金屬元素M 的價(jià)數(shù)，且 0. 8 < η < 2. 0,2. 0 < m+n < 3. 0，0. 1 < s < 0. 5，0 < t < 0. 1。第三熒光材料是由銪金屬活化的金屬氮氧化物所組成。在本發(fā)明的一實(shí)施例中， 此第三熒光材料的化學(xué)式例如可以為(Y，M) (m/val)Si(12_m_n)Al(m+n)0nN(16_n) :Euz，其中Y為釔元 素，M為一金屬元素，例如為鈣元素或鋇元素，m代表結(jié)構(gòu)Al-N鍵結(jié)數(shù)目，η代表結(jié)構(gòu)Al-O鍵 結(jié)數(shù)目，val表示金屬元素M的價(jià)數(shù)，且0. 8 <n< 2. 0，2. 0 <m+n < 3. 0，20%< ζ < 50%。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，發(fā)光元件所發(fā)出的光具有第一波長，發(fā)光元件所發(fā)光的 光可激發(fā)第一熒光粉、第二熒光粉與第三熒光粉，而第一熒光粉、第二熒光粉與第三熒光粉 經(jīng)吸收第一波長后，會(huì)分別被激發(fā)產(chǎn)生具有第二波長、第三波長以及第四波長的光線。上述 的發(fā)光元件所發(fā)出的第一波長的光會(huì)與第二波長的光線、第三波長的光線以及第四波長的 光線混合，而產(chǎn)生一彩色光。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，發(fā)光元件可以發(fā)出例如紫光或紫外光，且第一熒光粉被 經(jīng)激發(fā)后可以發(fā)出藍(lán)光，第二熒光粉被經(jīng)激發(fā)后則可以發(fā)出綠光，而第三熒光粉被經(jīng)激發(fā)后則可以發(fā)出紅光。其中，上述的第一波長范圍，例如可介于為360nm至420nm之間。第一 熒光粉可吸收被激發(fā)的光的波長范圍，例如介于為300nm至410nm之間，第二熒光粉可吸收 被激發(fā)的光的波長范圍，例如介于為360nm至480nm，而第三熒光粉可吸收被激發(fā)的光的波長范圍，例如介于360nm至480nm之間。在本實(shí)施例中，第一熒光粉經(jīng)紫光激發(fā)出后的光譜如圖1所示，第二熒光粉經(jīng)紫 光激發(fā)出后的光譜如圖2所示，且第三熒光粉經(jīng)紫光激發(fā)出后的光譜如圖3所示。在此實(shí) 施例中，第一熒光粉經(jīng)激發(fā)后發(fā)出的光線，其所具有的第二波長范圍，例如介于420nm至約 480nm之間。在另一實(shí)施例中，第二波長范圍可介于為440nm至460nm之間。第二熒光粉經(jīng) 激發(fā)后發(fā)出的光線，其所具有的第三波長范圍例如介于為500nm至570nm之間。在另一實(shí)施 例中，第三波長范圍可介于為510nm至550nm之間，更佳為介于520nm至540nm之間。而第 三熒光粉經(jīng)激發(fā)后發(fā)出的光線，其所具有的第四波長范圍，例如介于560nm至640nm之間。 在另一實(shí)施例中，第四波長范圍為介于600nm至640nm之間，更佳者為介于610nm至630nm 之間。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，發(fā)光元件所發(fā)出的紫光、第一熒光粉所產(chǎn)生的藍(lán)光、第二 熒光粉所產(chǎn)生的綠光以及第三熒光粉所產(chǎn)生的紅光，混合后可產(chǎn)生一彩色光，其混光光譜 如圖4所示?；蛘撸€可以通過調(diào)整熒光粉的比例，以發(fā)出不同色的光線，例如可以為白光。因此，由上述的實(shí)施例可知，本發(fā)明是利用發(fā)光元件所發(fā)出的紫光或紫外光，來激 發(fā)銪金屬活化的金屬氧化物、稀土金屬活化的氮氧化物以及銪金屬活化的氮氧化物，以混 合成為一彩色光。再者，氮氧化物的熒光粉不僅會(huì)受到發(fā)光元件所發(fā)出的光線激發(fā)，而且也 會(huì)受到來自于銪金屬活化的金屬氧化物熒光粉所發(fā)出的藍(lán)色光激發(fā)，也就是說，氮氧化物 之熒光粉可以在紫光與藍(lán)光的光源下，高效率地被激發(fā)。如此一來，則能提高發(fā)光效率。另外，由于本發(fā)明所采用的紅色熒光粉與綠色熒光粉均為金屬的氮氧化物，因此 這些熒光粉在高溫高濕下均可穩(wěn)定存在，不會(huì)產(chǎn)生裂解的情況，進(jìn)而可有效提高發(fā)光裝置 的穩(wěn)定度與安定性。除此之外，本發(fā)明的彩色發(fā)光裝置，更可經(jīng)由調(diào)整不同比例的熒光粉而 產(chǎn)生白光。雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術(shù)的 人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍 當(dāng)以權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種彩色發(fā)光裝置，其特征在于，包含一發(fā)光元件，可發(fā)出具有一第一波長的光；一第一熒光材料，覆設(shè)在該發(fā)光元件上，該第一熒光材料為一銪金屬活化的金屬氧化物，該第一熒光材料吸收該第一波長的光后激發(fā)出具有一第二波長的熒光；一第二熒光材料，覆設(shè)在該發(fā)光元件上，該第二熒光材料為稀土金屬活化的氮氧化物，該第二熒光材料吸收該第一波長的光后激發(fā)出具有一第三波長的熒光；以及一第三熒光材料，覆設(shè)在該發(fā)光元件上，該第二熒光材料為銪金屬活化的氮氧化物，該第三熒光材料吸收該第一波長的光后激發(fā)出具有一第四波長的熒光，其中該第一、該第二、該第三與該第四波長的光混合成一彩色光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色發(fā)光裝置，其特征在于，該第一波長范圍為介于360nm至 420nm之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色發(fā)光裝置，其特征在于，該第一熒光材料的化學(xué)式為 (MlTy, Qx, Euy)Mg2Al16O27，其中 M 與 Q 為一金屬元素，0 ^ χ < 0. 5,0. 01 < y < 0. 20。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色發(fā)光裝置，其特征在于，該第二波長范圍為介于420nm至 480nm之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色發(fā)光裝置，其特征在于，該第二熒光材料為一鈰及/或鋱 稀土金屬活化的氮氧化物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的彩色發(fā)光裝置，其特征在于，該第二熒光材料的化學(xué)式為(Y， M) (m/vai)Si(12_m_n)Al(m+n)OnN(16_n):Ces, Tbt，其中 Y 為釔元素，M 為一金屬元素，m 代表結(jié)構(gòu) Al-N 鍵結(jié)數(shù)目，η代表結(jié)構(gòu)Al-O鍵結(jié)數(shù)目，val表示該金屬元素M的價(jià)數(shù)，0. 8 < η < 2. 0, 2. 0<m+n < 3. 0,0. 1 < s < 0. 5,0 < t < 0. I0
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色發(fā)光裝置，其特征在于，該第三波長范圍為介于500nm至 570nm之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色發(fā)光裝置，其特征在于，該第三熒光材料為一銪金屬活 化物的氮氧化物。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的彩色發(fā)光裝置，其特征在于，該第三熒光材料的化學(xué)式為(Y， M) (m/val)Si(12_m_n)Al(m+n)0nN(16_n) :Euz，其中Y為釔元素，M為一金屬元素，m代表結(jié)構(gòu)Al-N鍵結(jié) 數(shù)目，η代表結(jié)構(gòu)Al-O鍵結(jié)數(shù)目，val表示該金屬元素M的價(jià)數(shù)，0. 8 < η < 2.0,2.0 < m+n<3. 0,20%< ζ < 50%。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色發(fā)光裝置，其特征在于，該第四波長范圍為介于560nm 至640nm之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種彩色發(fā)光裝置，其是利用發(fā)光元件放出具有第一波長的光，激發(fā)第一熒光材料、第二熒光材料與第三熒光材料，使其分別放出第二波長、第三波長與第四波長的光，以混合成一彩色光。上述的第一、第二與第三熒光材料皆覆設(shè)在發(fā)光元件上，且第一、第二與第三熒光材料的材料分別為銪金屬活化的金屬氧化物、稀土金屬活化的氮氧化物與銪金屬活化的氮氧化物。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK101806429SQ200910007230
公開日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2009年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月13日
發(fā)明者周大為, 林治民 申請(qǐng)人:億光電子工業(yè)股份有限公司