專(zhuān)利名稱(chēng)：發(fā)光元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光元件，特別是涉及一種包括至少發(fā)光二極管及磷光體的發(fā)光元件，前述的磷光體包括鉛及/或銅摻雜的化合物以改變光線(xiàn)的波長(zhǎng)。

背景技術(shù)：
以往用以使用在電子元件中的發(fā)光元件(發(fā)光二極管)目前已被使用在汽車(chē)以及照明產(chǎn)品上。由于發(fā)光元件具有優(yōu)越的電性與結(jié)構(gòu)特性，因此發(fā)光元件的需求已逐漸增加。相較于磷光燈(fluorescent lamps)與白熱燈(incandescent lamps)，白光發(fā)光二極管(white LEDs)已受到相當(dāng)大的關(guān)注。
在發(fā)光二極管技術(shù)中，已有多種實(shí)現(xiàn)白光的方法被提出。一般實(shí)現(xiàn)白光發(fā)光二極管的技術(shù)是將磷光體置于發(fā)光二極管上，并且使發(fā)光二極管所發(fā)出的主光線(xiàn)(primary emission)與用以改變波長(zhǎng)的磷光體所發(fā)出的二次光線(xiàn)(secondary emission)混合。舉例而言，如WO 98/05078與WO 98/12757中所述，其是使用一個(gè)能夠發(fā)出波長(zhǎng)波峰(peak wavelength)介于450-490納米之間的藍(lán)光發(fā)光二極管以及鐿鋁石榴石材料(YAG group material)，前述的鐿鋁石榴石材料能夠吸收藍(lán)光發(fā)光二極管，并且發(fā)出淡黃色光線(xiàn)(大部分)，此淡黃色光線(xiàn)的波長(zhǎng)不同于其所吸收的光線(xiàn)的波長(zhǎng)。
然而，在上述常用的白光發(fā)光二極管中，其色溫范圍很狹窄，約介于6,000K-8,000K之間，且其現(xiàn)色指數(shù)(Color Rendering Index，CRI)約介于60至75之間。因此，很難制造出色座標(biāo)與色溫與可見(jiàn)光(visible light)相似的白光發(fā)光二極管。這也是僅能實(shí)現(xiàn)寒冷感覺(jué)(cold feeling)的白色光的原因之一。此外，使用于白光發(fā)光二極管中的磷光體在水、蒸氣或極性溶劑中通常不穩(wěn)定，且此不穩(wěn)定性可能會(huì)導(dǎo)致白光發(fā)光二極管的發(fā)光特性改變。
由此可見(jiàn)，上述現(xiàn)有的發(fā)光元件在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決發(fā)光元件存在的問(wèn)題，相關(guān)廠(chǎng)商莫不費(fèi)盡心思來(lái)謀求解決之道，但長(zhǎng)久以來(lái)一直未見(jiàn)適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒(méi)有適切的結(jié)構(gòu)能夠解決上述問(wèn)題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問(wèn)題。
有鑒于上述現(xiàn)有的發(fā)光元件存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類(lèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并配合學(xué)理的運(yùn)用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有的發(fā)光元件，使其更具有實(shí)用性。經(jīng)過(guò)不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價(jià)值的本發(fā)明。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，為了達(dá)到前述發(fā)明目的，本發(fā)明的主要技術(shù)內(nèi)容如下 本發(fā)明是提供一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換型發(fā)光元件(wavelength conversionLED)。在本發(fā)明一實(shí)施例中，是提供一種發(fā)光元件。此發(fā)光元件包括用以發(fā)出光線(xiàn)的發(fā)光二極管、用以改變光線(xiàn)波長(zhǎng)的磷光體，且磷光體實(shí)質(zhì)上是至少覆蓋住部分的發(fā)光二極管。
本實(shí)施例的磷光體可包括鋁酸鹽型態(tài)化合物、硅酸鹽、銻酸鹽、鍺酸鹽、鍺酸鹽-硅酸鹽、磷酸鹽，或前述材料的任意組合。本實(shí)施例亦提供磷光體的分子式。
上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下。



圖1是依照本發(fā)明一實(shí)施例晶片型態(tài)的發(fā)光元件封裝體的側(cè)向剖面圖。
圖2是依照本發(fā)明一實(shí)施例頂蓋型態(tài)的發(fā)光元件封裝體的側(cè)向剖面圖。
圖3是依照本發(fā)明一實(shí)施例燈體型態(tài)的發(fā)光元件封裝體的側(cè)向剖面圖。
圖4是依照本發(fā)明一實(shí)施例高功率發(fā)光元件封裝體的側(cè)向剖面圖。
圖5是依照本發(fā)明另一實(shí)施例高功率發(fā)光元件封裝體的側(cè)向剖面圖。
圖6是依照本發(fā)明一實(shí)施例具有發(fā)光材料的發(fā)光元件的發(fā)光頻譜。
圖7是依照本發(fā)明另一實(shí)施例具有發(fā)光材料的發(fā)光元件的發(fā)光頻譜。
1基材 2導(dǎo)線(xiàn) 3磷光體(物質(zhì)) 5電極 6、7發(fā)光二極管9導(dǎo)電膠 10密封材料31反射器 40晶片型態(tài)的發(fā)光元件封裝體50頂蓋型態(tài)的發(fā)光元件封裝體 51、52接腳 53二極管支架 60燈體型態(tài)的發(fā)光元件61、62、71散熱器 63、73殼體 64、74導(dǎo)線(xiàn)架 70、80發(fā)光元件
具體實(shí)施例方式 為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的發(fā)光元件其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。
請(qǐng)參照所附圖式，本發(fā)明將對(duì)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換型發(fā)光元件進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明，且為了易于說(shuō)明，將分別針對(duì)發(fā)光元件以及磷光體進(jìn)行說(shuō)明如下。
(發(fā)光元件) 圖1是本發(fā)明一實(shí)施例晶片型態(tài)發(fā)光元件封裝體的側(cè)向剖面圖。晶片型態(tài)發(fā)光元件封裝體包括至少一發(fā)光二極管以及一磷光物質(zhì)(phosphorescent substance)。電極5是形成于基材1的兩側(cè)。用以發(fā)出光線(xiàn)的發(fā)光二極管6是配置在其中一個(gè)電極5上。發(fā)光二極管6是藉由導(dǎo)電膠9而配置在電極5上。發(fā)光二極管6的一個(gè)電極是藉由導(dǎo)線(xiàn)2與電極5連接。
發(fā)光二極管適于發(fā)出具有大波長(zhǎng)范圍的光線(xiàn)，例如，從紫外光到可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，可使用紫外光發(fā)光二極管及/或藍(lán)光發(fā)光二極管。
磷光體，即磷光物質(zhì)3是配置在發(fā)光二極管6的頂面與側(cè)面上。本發(fā)明的磷光體3包括鉛及/或銅摻雜的鋁酸鹽型態(tài)的化合物、鉛及/或銅摻雜的硅酸鹽、鉛及/或銅摻雜的銻酸鹽、鉛及/或銅摻雜的鍺酸鹽、鉛及/或銅摻雜的鍺酸鹽-硅酸鹽、鉛及/或銅摻雜的磷酸鹽、或前述材料的任意組合。磷光體3可將發(fā)光二極管6所發(fā)出的光線(xiàn)的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換為另一波長(zhǎng)或其他波長(zhǎng)。在本發(fā)明一實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換后的光線(xiàn)是位于可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍內(nèi)。在磷光體3與硬化樹(shù)脂混合后，磷光體3可運(yùn)用至發(fā)光二極管6中。在磷光體3與導(dǎo)電膠9混合之后，包含有磷光體3的硬化樹(shù)脂亦可運(yùn)用在發(fā)光二極管6的底部。
配置在基材1上的發(fā)光二極管6可藉由一或多種密封材料10進(jìn)行密封的動(dòng)作。磷光體3是配置在發(fā)光二極管6的頂面及側(cè)面上。磷光體3亦可在制造過(guò)程中分布于硬化的密封材料中。上述的制造方法是揭露于美國(guó)專(zhuān)利US 6,482,664，其所有內(nèi)容于此一同并入?yún)⒖肌?br> 磷光體3包括鉛及/或銅摻雜的化合物。磷光體3包括一種或多種單一化合物。前述的單一化合物的發(fā)光波峰(emission peak)例如是介于約440納米至約500納米之間、約500納米至約590納米之間，或是約580納米至700納米之間。磷光體3包括一種或多種磷光體，其具有上述的發(fā)光波峰。
關(guān)于發(fā)光元件40，當(dāng)發(fā)光二極管6接收到電源供應(yīng)器所提供的電源時(shí)，發(fā)光二極管6會(huì)發(fā)出主光線(xiàn)。之后，主光線(xiàn)會(huì)激發(fā)磷光體3，而磷光體3會(huì)使主光線(xiàn)轉(zhuǎn)換為較長(zhǎng)波長(zhǎng)的光線(xiàn)(二次光線(xiàn))。從發(fā)光二極管6所發(fā)出的主光線(xiàn)與從磷光體3所發(fā)出的二次光線(xiàn)擴(kuò)散并混合在一起，以使發(fā)光二極管6發(fā)出特定顏色的可見(jiàn)光頻譜。在本發(fā)明一實(shí)施例中，可將一個(gè)以上具有不同發(fā)光波峰的發(fā)光二極管配置在一起。此外，若適當(dāng)?shù)卣{(diào)整磷光體的混合比例，本發(fā)明可獲得特定的色光、色溫以及現(xiàn)色指數(shù)(CRI)。
承上所述，若可適當(dāng)?shù)乜刂瓢l(fā)光二極管6與磷光體3內(nèi)所包含的化合物，即可獲得想要的色溫或特定的色座標(biāo)，特別是在大范圍的色溫，例如從約2,000K至約8,000K或約10,000K之間，及/或現(xiàn)色指數(shù)約大于90。因此，本發(fā)明的發(fā)光元件可使用于家電、立體聲音響、電信元件，以及內(nèi)/外展覽顯示器等電子元件中。由于本發(fā)明的發(fā)光元件可提供與可見(jiàn)光相似的色溫與現(xiàn)色指數(shù)，因此本發(fā)明的發(fā)光元件亦可使用于汽車(chē)與照明產(chǎn)品中。
圖2是本發(fā)明一實(shí)施例頂蓋型態(tài)的發(fā)光元件封裝體的側(cè)向剖面圖。本發(fā)明的頂蓋型態(tài)的發(fā)光元件封裝體與圖1中的晶片型態(tài)的發(fā)光元件封裝體40具有相似的結(jié)構(gòu)。頂蓋型態(tài)的發(fā)光元件封裝體50具有反射器31，其可將發(fā)光二極管6所發(fā)出的光線(xiàn)反射至特定方向。
在頂蓋型態(tài)的發(fā)光元件封裝體50中，可配置一個(gè)以上的發(fā)光二極管。每一個(gè)發(fā)光二極管具有與其他發(fā)光二極管不同的波長(zhǎng)波峰。磷光體3包括多個(gè)具有不同發(fā)光波峰的單一化合物。前述各種化合物的比例可經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)目刂啤Ｇ笆龅牧坠怏w3可應(yīng)用于發(fā)光二極管及/或均勻地分布于反射器31的硬化材料中。以下將進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明，本發(fā)明的磷光體包括鉛及/或銅摻雜的鋁酸鹽型態(tài)的化合物、鉛及/或銅摻雜的硅酸鹽、鉛及/或銅摻雜的銻酸鹽、鉛及/或銅摻雜的鍺酸鹽、鉛及/或銅摻雜的鍺酸鹽-硅酸鹽、鉛及/或銅摻雜的磷酸鹽，或前述材料的任意組合。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，圖1與圖2中的發(fā)光元件包括一具有良好導(dǎo)熱性的金屬基材。此發(fā)光元件可輕易地將發(fā)光二極管所發(fā)出的熱散去。因此，可制造出高功率的發(fā)光元件。若提供散熱器于金屬基材之下，可更有效率地將發(fā)光二極管所發(fā)出的熱散去。
圖3是為依照本發(fā)明一實(shí)施例燈體型態(tài)的發(fā)光元件封裝體的側(cè)向剖面圖。燈體型態(tài)的發(fā)光元件60具有一對(duì)接腳51、52以及配置于其中一接腳末端的二極管支架53。二極管支架53具有如杯子的形狀，且一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管6是配置于二極管支架53中。當(dāng)多個(gè)發(fā)光二極管配置于二極管支架53中時(shí)，每一個(gè)發(fā)光二極管53具有與其他發(fā)光二極管不同的波長(zhǎng)波峰。發(fā)光二極管6的電極例如是通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)2而與接腳52連接。
一定體積且混合于環(huán)氧樹(shù)脂中的磷光體是配置在二極管支架53上。以下將進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明，磷光體3例如包括鉛及/或銅摻雜的化合物。
此外，二極管支架上例如配置有發(fā)光二極管6，且磷光體3例如是藉由硬化材料，如環(huán)氧樹(shù)脂或硅樹(shù)脂(silicon resin)進(jìn)行密封。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，燈體型態(tài)的發(fā)光元件60可具有一對(duì)以上的接腳。
圖4是為依照本發(fā)明一實(shí)施例高功率發(fā)光元件封裝體的側(cè)向剖面圖。散熱器71是配置于高功率發(fā)光元件70的殼體73內(nèi)，且散熱器71是部分暴露于外界。一對(duì)導(dǎo)線(xiàn)架74是從殼體73突出。
一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管是配置于其中一導(dǎo)線(xiàn)架74，且發(fā)光二極管6的電極例如是藉由導(dǎo)線(xiàn)與另一導(dǎo)線(xiàn)架74連接。導(dǎo)電膠9是配置于發(fā)光二極管6與導(dǎo)線(xiàn)架74之間。磷光體3則是配置在發(fā)光二極管6的頂面與側(cè)面上。
圖5是為依照本發(fā)明另一實(shí)施例高功率發(fā)光元件封裝體的側(cè)向剖面圖。
高功率發(fā)光元件80具有殼體63，以容納發(fā)光二極管6，7、配置于發(fā)光二極管6，7的頂面與側(cè)面的磷光體3、一個(gè)或多個(gè)散熱器61，62，以及一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線(xiàn)架64。導(dǎo)線(xiàn)架64可用以接收電源供應(yīng)器所提供的電源，且導(dǎo)線(xiàn)架64是從殼體63突出。
在圖7與圖8的高功率發(fā)光元件70，80中，磷光體3可添加至配置于散熱器與發(fā)光元件之間的膠體中。此外，本發(fā)明可將透鏡與殼體63，73結(jié)合。
在本發(fā)明的高功率發(fā)光元件中可選擇性地使用一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管，且磷光體可依照發(fā)光二極管而進(jìn)行調(diào)整。以下將進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明，磷光體包括鉛及/或銅摻雜的化合物。
本發(fā)明的高功率發(fā)光元件例如可具有冷卻器(圖中未示)及/或散熱器。本發(fā)明可使用空氣或風(fēng)扇對(duì)冷卻此冷卻器。
本發(fā)明的發(fā)光元件并不限定于前述的結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)可根據(jù)發(fā)光二極管的特性、磷光體的特性，以及光線(xiàn)的波長(zhǎng)作適當(dāng)?shù)男薷?。此外，尚可增加新的部件于前述的結(jié)構(gòu)中。
本發(fā)明中，用以舉例的磷光體是說(shuō)明如下。
(磷光體) 本發(fā)明的磷光體包括鉛及/或銅摻雜的化合物。磷光體可藉由紫外光及/或可見(jiàn)光，例如藍(lán)光，來(lái)激發(fā)。化合物包括鋁酸鹽、硅酸鹽、銻酸鹽、鍺酸鹽、鍺酸鹽-硅酸鹽，或磷酸鹽型態(tài)的化合物。
鋁酸鹽型態(tài)的化合物可包括具有分子式(1)、分子式(2)，及/或分子式(5)的化合物。
a(M1O)·b(M22O)·c(M2X)·d(Al2O3)·e(M3O)·f(M42O3)·g(M5oOp)·h(M6xOy)......(1) 其中，M1可為Pb、Cu，及/或前述材料的任意組合；M2可為一個(gè)或多個(gè)一價(jià)元素(monovalent elements)，如Li、Na、K、Rb、Cs、Au、Ag，及/或前述材料的任意組合；M3可為一個(gè)或多個(gè)二價(jià)元素(divalent elements)，如Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cd、Mn，及/或前述材料的任意組合；M4可為一個(gè)或多個(gè)三價(jià)元素(trivalent elements)，如Sc、B、Ga、In，及/或前述材料的任意組合；M5可為Si、Ge、Ti、Zr、Mn、V、Nb、Ta、W、Mo，及/或前述材料的任意組合；M6可為Bi、Sn、Sb、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu，及/或前述材料的任意組合；X可為F、Cl、Br、I，及/或前述材料的任意組合；0<a≤2；0≤b≤2；0≤c≤2；0≤d≤8；0<e≤4；0≤f≤3；0≤g≤8；0<h≤2；1≤o≤2；1≤p≤5；1≤x≤2；以及1≤y≤5。
a(M1O)·b(M22O)·c(M2X)·4-a-b-c(M3O)·7(Al2O3)·d(B2O3)·e(Ga2O3)·f(SiO2)·g(GeO2)·h(M4xOy)......(2) 其中，M1可為Pb、Cu，及/或前述材料的任意組合；M2可為一個(gè)或多個(gè)一價(jià)元素，如Li、Na、K、Rb、Cs、Au、Ag，及/或前述材料的任意組合；M3可為一個(gè)或多個(gè)二價(jià)元素，如Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cd、Mn，及/或前述材料的任意組合；M4可為Bi、Sn、Sb、Sc、Y、La、In、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu，及前述材料的任意組合；X可為F、Cl、Br、I，及前述材料的任意組合；0<a≤4；0≤b≤2；0≤c≤2；0≤d≤1；0≤e≤1；0≤f≤1；0≤g≤1；0<h≤2；1≤x≤2；以及1≤y≤5。
銅與鉛摻雜發(fā)光材料的制備例如為一基礎(chǔ)固態(tài)反應(yīng)(basic solidreaction)。本發(fā)明可使用沒(méi)有任何雜質(zhì)的純?cè)?starting materials)，例如鐵。任何能夠藉由加熱制程轉(zhuǎn)換為氧化物的原材皆可用以形成富氧的磷光體(oxygen dominated phosphors)。
制備的例子 具有分子式(3)的發(fā)光材料的制備方法。
Cu0.02Sr3.98Al14O25:Eu ......(3) 原材CuO、SrCO3、Al(OH)3、Eu2O3，及/或前述材料的任意組合。
氧化物(oxides)、氫氧化物(hydroxides)，及/或碳酸鹽(carbonates)型態(tài)的原材可藉由少量的助焊劑(flux)，例如H3BO3等，并以化學(xué)當(dāng)量比例(stoichiometric proportions)混合在一起。此混合物可在明礬坩堝(alumina crucible)內(nèi)進(jìn)行第一階段燒制約1小時(shí)，其是在溫度約為1,200℃的條件下進(jìn)行。在攪拌預(yù)燒制材料(pre-fired materials)之后，接著進(jìn)行第二階段燒制約4小時(shí)，其是于減壓環(huán)境以及溫度約為1,450℃的條件下進(jìn)行。之后，此材料可被攪拌、洗滌、干燥，以及篩選。此最終的發(fā)光材料的發(fā)光波長(zhǎng)約為494納米。
表1在激發(fā)波長(zhǎng)約為400納米的情況下，銅摻雜的Eu2+-活化鋁酸鹽與未經(jīng)銅摻雜的Eu2+-活化鋁酸鹽的比較。
具有分子式(4)的發(fā)光材料的制備方法。
Pb0.05Sr3.95Al14O25:Eu......(4) 原材PbO、SrCO3、Al2O3、Eu2O3，及/或前述材料的任意組合。
純氧化物(oxides)、碳酸鹽(carbonates)等型態(tài)的原材，或其他能夠熱分解為氧化物的組成物可藉由少量的助焊劑(flux)，例如H3BO3等，并以化學(xué)當(dāng)量比例(stoichiometric proportions)混合在一起。此混合物可在明礬坩堝(alumina crucible)內(nèi)進(jìn)行第一階段燒制約1小時(shí)，其是于空氣中以及溫度約為1,200℃的條件下進(jìn)行。在攪拌預(yù)燒制材料(pre-firedmaterials)之后，接著進(jìn)行第二階段燒制，其是于空氣中以及溫度約為1,450℃的條件下燒制約2小時(shí)，再于減壓環(huán)境下燒制約2小時(shí)。之后，此材料可被攪拌、洗滌、干燥，以及篩選。此最終的發(fā)光材料的發(fā)光波長(zhǎng)約為494.5納米。
表2在激發(fā)波長(zhǎng)約為400納米的情況下，鉛摻雜的Eu2+-活化鋁酸鹽與未經(jīng)鉛摻雜的Eu2+-活化鋁酸鹽的比較。
表3在激發(fā)波長(zhǎng)約為400納米的情況下，一些能夠被長(zhǎng)波長(zhǎng)紫外光及/或可見(jiàn)光激發(fā)的銅及/或鉛摻雜的鋁酸鹽的光學(xué)特性，及其發(fā)光密度百分比的比較。
a(M1O)·b(M2O)·c(Al2O3)·d(M32O3)·e(M4O2)·f(M5xOy)......(5) 其中，M1可為Pb、Cu，及/或前述材料的任意組合；M2可為Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cd、Mn，及/或前述材料的任意組合；M3可為B、Ga、In，及/或前述材料的任意組合；M4可為Si、Ge、Ti、Zr、Hf，及/或前述材料的任意組合；M5可為Bi、Sn、Sb、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu，及/或前述材料的任意組合；0<a≤1；0≤b≤2；0<c≤8；0≤d≤1；0≤e≤1；0<f≤2；1≤x≤2；以及1≤y≤5。
制備的例子 具有分子式(6)的發(fā)光材料的制備方法。
Cu0.05Sr0.95Al1.9997Si0.0003O4:Eu......(6) 原材CuO、SrCO3、Al2O3、SiO2、Eu2O3，及/或前述材料的任意組合。
純氧化物(oxides)及/或碳酸鹽(carbonates)型態(tài)的原材可藉由少量的助焊劑(flux)，例如AlF3等，并以化學(xué)當(dāng)量比例(stoichiometricproportions)混合在一起。此混合物可在明礬坩堝(alumina crucible)內(nèi)進(jìn)行燒制約3小時(shí)，其是于減壓環(huán)境以及溫度約為1,250℃的條件下進(jìn)行。之后，此材料可被攪拌、洗滌、干燥，以及篩選。此最終的發(fā)光材料的發(fā)光波長(zhǎng)約為521.5納米。
表4在激發(fā)波長(zhǎng)約為400納米的情況下，銅摻雜的Eu2+-活化鋁酸鹽與未經(jīng)銅摻雜的Eu2+-活化鋁酸鹽的比較。
具有分子式(7)的發(fā)光材料的制備方法。
Cu0.12BaMg1.88Al16O27:Eu......(7) 原材CuO、MgO、BaCO3、Al(OH)3、Eu2O3，及/或前述材料的任意組合。
純氧化物(oxides)、氫氧化物(hydroxides)，及/或碳酸鹽(carbonates)型態(tài)的原材可藉由少量的助焊劑(flux)，例如AlF3等，并以化學(xué)當(dāng)量比例(stoichiometric proportions)混合在一起。此混合物可在明礬坩堝(alumina crucible)內(nèi)進(jìn)行燒制約2小時(shí)，其是于減壓環(huán)境以及溫度約為1,420℃的條件下進(jìn)行。之后，此材料可被攪拌、洗滌、干燥，以及篩選。此最終的發(fā)光材料的發(fā)光波長(zhǎng)約為452納米。
表5在激發(fā)波長(zhǎng)約為400納米的情況下，鉛摻雜的Eu2+-活化鋁酸鹽與未經(jīng)鉛摻雜的Eu2+-活化鋁酸鹽的比較。
具有分子式(8)的發(fā)光材料的制備方法。
Pb0.1Sr0.9Al2O4:Eu ......(8) 原材PbO、SrCO3、Al(OH)3、Eu2O3，及/或前述材料的任意組合。
純氧化物(oxides)、氫氧化物(hydroxides)，及/或碳酸鹽(carbonates)等型態(tài)的原材可藉由少量的助焊劑(flux)，例如H3BO3等，并以化學(xué)當(dāng)量比例(stoichiometric proportions)混合在一起。此混合物可在明礬坩堝(alumina crucible)內(nèi)進(jìn)行第一階段燒制約2小時(shí)，其是于空氣中以及溫度約為1,000℃的條件下進(jìn)行。在攪拌預(yù)燒制材料(pre-firedmaterials)之后，接著進(jìn)行第二階段燒制，其是于空氣中以及溫度約為1,420℃的條件下燒制約1小時(shí)，再于減壓環(huán)境下燒制約2小時(shí)。之后，此材料可被攪拌、洗滌、干燥，以及篩選。此最終的發(fā)光材料的發(fā)光波長(zhǎng)約為521納米。
表6在激發(fā)波長(zhǎng)約為400納米的情況下，鉛摻雜的Eu2+-活化鋁酸鹽與未經(jīng)鉛摻雜的Eu2+-活化鋁酸鹽的比較。
關(guān)于銅及/或鉛摻雜的鋁酸鹽的結(jié)果是列于表7中。
表7在激發(fā)波長(zhǎng)約為400納米的情況下，一些能夠被長(zhǎng)波長(zhǎng)紫外光及/或可見(jiàn)光激發(fā)的銅及/或鉛摻雜的鋁酸鹽的光學(xué)特性，及其發(fā)光密度百分比的比較。
鉛及/或銅摻雜的硅酸鹽具有分子式(9)。
a(M1O)·b(M2O)·c(M3X)·d(M32O)·e(M42O3)·f(M5oOp)·g(SiO2)·h(M6xOy) ...(9) 其中，M1可為Pb、Cu，及/或前述材料的任意組合；M2可為Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cd、Mn，及/或前述材料的任意組合；M3可為L(zhǎng)i、Na、K、Rb、Cs、Au、Ag，及/或前述材料的任意組合；M4可為Al、Ga、In，及/或前述材料的任意組合；M5可為Ge、V、Nb、Ta、W、Mo、Ti、Zr、Hf，及/或前述材料的任意組合；M6可為Bi、Sn、Sb、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu，及/或前述材料的任意組合；X可為F、Cl、Br、I，及前述材料的任意組合；0<a≤2；0<b≤8；0≤c≤4；0≤d≤2；0≤e≤2；0≤f≤2；0≤g≤10；0<h≤5；1≤o≤2；1≤p≤5；1≤x≤2；以及1≤y≤5。
制備的例子 具有分子式(10)的發(fā)光材料的制備方法。
Cu0.05Sr1.7Ca0.25SiO4:Eu ......(10) 原材CuO、SrCO3、CaCO3、SiO2、Eu2O3，及/或前述材料的任意組合。
純氧化物(oxides)及/或碳酸鹽(carbonates)型態(tài)的原材可藉由少量的助焊劑(flux)，例如NH4Cl等，并以化學(xué)當(dāng)量比例(stoichiometricproportions)混合在一起。此混合物可在明礬坩堝(alumina crucible)內(nèi)進(jìn)行燒制約1小時(shí)，其是于鈍氣環(huán)境(如N2或惰性氣體)以及溫度約為1,200℃的條件下進(jìn)行。接著，攪拌此材料(pre-fired materials)。之后，接著進(jìn)行燒制約2小時(shí)，其是于稍微減壓的環(huán)境以及溫度約為1,200℃的條件下進(jìn)行。之后，此材料可被攪拌、洗滌、干燥，以及篩選。此最終的發(fā)光材料的發(fā)光波長(zhǎng)約為592納米。
表8在激發(fā)波長(zhǎng)約為400納米的情況下，銅摻雜的Eu2+-活化硅酸鹽與未經(jīng)銅摻雜的Eu2+-活化硅酸鹽的比較。
具有分子式(11)的發(fā)光材料的制備方法。
Cu 0.2Ba 2Zn 0.2Mg 0.6Si 2O7:Eu ......(11) 原材CuO、BaCO3、ZnO、MgO、SiO2、Eu2O3，及/或前述材料的任意組合。
高純度氧化物(oxides)及/或碳酸鹽(carbonates)型態(tài)的原材可藉由少量的助焊劑(flux)，例如NH4Cl等，并以化學(xué)當(dāng)量比例(stoichiometricproportions)混合在一起。此混合物可在明礬坩堝(alumina crucible)內(nèi)進(jìn)行第一階段燒制約2小時(shí)，其是于減壓環(huán)境以及溫度約為1,100℃的條件下進(jìn)行。接著，攪拌此材料(pre-fired materials)。之后，接著進(jìn)行燒制約2小時(shí)，其是于減壓的環(huán)境以及溫度約為1,235℃的條件下進(jìn)行。之后，此材料可被攪拌、洗滌、干燥，以及篩選。此最終的發(fā)光材料的發(fā)光波長(zhǎng)約為467納米。
表9在激發(fā)波長(zhǎng)約為400納米的情況下，銅摻雜的Eu2+-活化硅酸鹽與未經(jīng)銅摻雜的Eu2+-活化硅酸鹽的比較。
具有分子式(12)的發(fā)光材料的制備方法。
Pb0.1Ba0.95Sr0.95Si0.998Ge0.002O4:Eu ......(12) 原材PbO、SrCO3、BaCO3、SiO2、GeO2、Eu2O3，及/或前述材料的任意組合。
純氧化物(oxides)及/或碳酸鹽(carbonates)等型態(tài)的原材可藉由少量的助焊劑(flux)，例如NH4Cl等，并以化學(xué)當(dāng)量比例(stoichiometricproportions)混合在一起。此混合物可在明礬坩堝(alumina crucible)內(nèi)進(jìn)行第一階段燒制約1小時(shí)，其是于空氣中以及溫度約為1,000℃的條件下進(jìn)行。在攪拌預(yù)燒制材料(pre-fired materials)之后，接著進(jìn)行第二階段燒制，其是于空氣中以及溫度約為1,220℃的條件下燒制約4小時(shí)，再在減壓環(huán)境下燒制約2小時(shí)。之后，此材料可被攪拌、洗滌、干燥，以及篩選。此最終的發(fā)光材料的發(fā)光波長(zhǎng)約為527納米。
表10在激發(fā)波長(zhǎng)約為400納米的情況下，鉛摻雜的Eu2+-活化硅酸鹽與未經(jīng)鉛摻雜的Eu2+-活化硅酸鹽的比較。
具有分子式(13)的發(fā)光材料的制備方法。
Pb0.25Sr3.75Si3O8Cl4:Eu......(13) 原材PbO、SrCO3、SrCl2、SiO2、Eu2O3，及前述材料的任意組合。
氧化物(oxides)、氯化物(chlorides)，及/或碳酸鹽(carbonates)等型態(tài)的原材可藉由少量的助焊劑(flux)，例如NH4Cl等，并以化學(xué)當(dāng)量比例(stoichiometric proportions)混合在一起。此混合物可在明礬坩堝(alumina crucible)內(nèi)進(jìn)行第一階段燒制約2小時(shí)，其是于空氣中以及溫度約為1,100℃的條件下進(jìn)行。在攪拌預(yù)燒制材料(pre-fired materials)之后，接著進(jìn)行第二階段燒制，其是于空氣中以及溫度約為1,220℃的條件下燒制約4小時(shí)，再在減壓環(huán)境下燒制約1小時(shí)。之后，此材料可被攪拌、洗滌、干燥，以及篩選。此最終的發(fā)光材料的發(fā)光波長(zhǎng)約為492納米。
表11在激發(fā)波長(zhǎng)約為400納米的情況下，鉛摻雜的Eu2+-活化氯硅酸鹽(chlorosilicate)與未經(jīng)鉛摻雜的Eu2+-活化氯硅酸鹽的比較。
關(guān)于銅及/或鉛摻雜的硅酸鹽的結(jié)果是列于表12中。
表12在激發(fā)波長(zhǎng)約為400納米的情況下，一些能夠被長(zhǎng)波長(zhǎng)紫外光及/或可見(jiàn)光激發(fā)的銅及/或鉛摻雜的稀土活化硅酸鹽(rare earthactivated silicates)的光學(xué)特性，及其發(fā)光密度百分比的比較。
鉛及/或銅摻雜的銻酸鹽具有分子式(14)。
a(M1O)·b(M22O)·c(M2X)·d(Sb2O5)·e(M3O)·f(M4xOy)......(14) 其中，M1可為Pb、Cu，及/或前述材料的任意組合；M2可為L(zhǎng)i、Na、K、Rb、Cs、Au、Ag，及/或前述材料的任意組合；M3可為Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cd、Mn，及/或前述材料的任意組合；M4可為Bi、Sn、Sc、Y、La、Pr、Sm、Eu、Tb、Dy、Gd，及/或前述材料的任意組合；X可為F、Cl、Br、I，及/或前述材料的任意組合；0<a≤2；0≤b≤2；0≤c≤4；0<d≤8；0≤e≤8；0≤f≤2；1≤x≤2；以及1≤y≤5。
制備的例子 具有分子式(15)的發(fā)光材料的制備方法。
Cu0.2Mg 1.7Li 0.2Sb2O7:Mn ......(15) 原材CuO、MgO、Li2O、Sb2O5、MnCO3，及/或前述材料的任意組合。
氧化物(oxides)型態(tài)的原材可藉由少量的助焊劑(flux)，并以化學(xué)當(dāng)量比例(stoichiometric proportions)混合在一起。此混合物可在明礬坩堝(alumina crucible)內(nèi)進(jìn)行第一階段燒制約2小時(shí)，其是在溫度約為985℃的條件下進(jìn)行。在預(yù)燒制之后，可攪拌該預(yù)燒制的材料。接著進(jìn)行第二階段燒制約8小時(shí)，其是于含氧大氣環(huán)境以及溫度約為1,200℃的條件下進(jìn)行。之后，此材料可被攪拌、洗滌、干燥，以及篩選。此最終的發(fā)光材料的發(fā)光波長(zhǎng)約為626納米。
表13在激發(fā)波長(zhǎng)約為400納米的情況下，銅摻雜的銻酸鹽與未經(jīng)銅摻雜的銻酸鹽的比較。
具有分子式(16)的發(fā)光材料的制備方法。
Pb0.006Ca0.6Sr0.394Sb2O6......(16) 原材PbO、CaCO3、SrCO3、Sb2O5，及/或前述材料的任意組合。
氧化物(oxides)及/或碳酸鹽(carbonates)型態(tài)的原材可藉由少量的助焊劑(flux)，并以化學(xué)當(dāng)量比例(stoichiometric proportions)混合在一起。此混合物可在明礬坩堝(alumina crucible)內(nèi)進(jìn)行第一階段燒制約2小時(shí)，其是在溫度約為975℃的條件下進(jìn)行。在預(yù)燒制之后，可攪拌該預(yù)燒制的材料。接著進(jìn)行第二階段燒制，其是于空氣中以及溫度約為1,175℃的條件下燒制約4小時(shí)，再在含氧大氣環(huán)境下燒制約4小時(shí)。之后，此材料可被攪拌、洗滌、干燥，以及篩選。此最終的發(fā)光材料的發(fā)光波長(zhǎng)約為637納米。
表14在激發(fā)波長(zhǎng)約為400納米的情況下，鉛摻雜的銻酸鹽與未經(jīng)鉛摻雜的銻酸鹽的比較。
關(guān)于銅及/或鉛摻雜的銻酸鹽的結(jié)果是列于表15中。
表15在激發(fā)波長(zhǎng)約為400納米的情況下，一些能夠被長(zhǎng)波長(zhǎng)紫外光及/或可見(jiàn)光激發(fā)的銅及/或鉛摻雜的銻酸鹽的光學(xué)特性，及其發(fā)光密度百分比的比較。
鉛及/或銅摻雜的鍺酸鹽，及/或鍺酸鹽-硅酸鹽具有分子式(17)。
a(M1O)·b(M22O)·c(M2X)·d(GeO2)·e(M3O)·f(M42O3)·g(M5oOp)·h(M6xOy)......(17) 其中，M1可為Pb、Cu，及/或前述材料的任意組合；M2可為L(zhǎng)i、Na、K、Rb、Cs、Au、Ag，及/或前述材料的任意組合；M3可為Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cd，及/或前述材料的任意組合；M4可為Sc、Y、B、Al、La、Ga、In，及/或前述材料的任意組合；M5可為Si、Ti、Zr、Mn、V、Nb、Ta、W、Mo，及/或前述材料的任意組合；M6可為Bi、Sn、Pr、Sm、Eu、Gd、Dy，及/或前述材料的任意組合；X可為F、Cl、Br、I，及/或前述材料的任意組合；0<a≤2；0≤b≤2；0≤c≤10；0<d≤10；0≤e≤14；0≤f≤14；0≤g≤10；0≤h≤2；1≤o≤2；1≤p≤5；1≤x≤2；以及1≤y≤5。
制備的例子 具有分子式(18)的發(fā)光材料的制備方法。
Pb0.004Ca1.99Zn0.006Ge0.8Si0.2O4:Mn ......(18) 原材PbO、CaCO3、ZnO、GeO2、SiO2、MnCO3，及/或前述材料的任意組合。
氧化物(oxides)及/或碳酸鹽(carbonates)等型態(tài)的原材可藉由少量的助焊劑(flux)，例如NH4Cl等，并以化學(xué)當(dāng)量比例(stoichiometricproportions)混合在一起。此混合物可在明礬坩堝(alumina crucible)內(nèi)進(jìn)行第一階段燒制約2小時(shí)，其是于含氧大氣環(huán)境中以及溫度約為1,200℃的條件下進(jìn)行。接著，攪拌該材料。之后，接著進(jìn)行第二階段燒制約2小時(shí)，其是于含氧大氣環(huán)境中以及溫度約為1,200℃的條件下進(jìn)行。之后，此材料可被攪拌、洗滌、干燥，以及篩選。此最終的發(fā)光材料的發(fā)光波長(zhǎng)約為655納米。
表16在激發(fā)波長(zhǎng)約為400納米的情況下，鉛摻雜的錳-活化鍺酸鹽與未經(jīng)鉛摻雜的錳-活化鍺酸鹽的比較。
具有分子式(19)的發(fā)光材料的制備方法。
Cu0.46Sr0.54Ge0.6Si0.4O3:Mn......(19) 原材CuO、SrCO3、GeO2、SiO2、MnCO3，及/或前述材料的任意組合。
氧化物(oxides)及/或碳酸鹽(carbonates)等型態(tài)的原材可藉由少量的助焊劑(flux)，例如NH4Cl等，并以化學(xué)當(dāng)量比例(stoichiometricproportions)混合在一起。此混合物可在明礬坩堝(alumina crucible)內(nèi)進(jìn)行第一階段燒制約2小時(shí)，其是于含氧大氣環(huán)境中以及溫度約為1,100℃的條件下進(jìn)行。接著，攪拌該材料。之后，接著進(jìn)行第二階段燒制約4小時(shí)，其是于含氧大氣環(huán)境中以及溫度約為1,180℃的條件下進(jìn)行。之后，此材料可被攪拌、洗滌、干燥，以及篩選。此最終的發(fā)光材料的發(fā)光波長(zhǎng)約為658納米。
表17在激發(fā)波長(zhǎng)約為400納米的情況下，銅摻雜的錳-活化鍺酸鹽-硅酸鹽與未經(jīng)銅摻雜的錳-活化鍺酸鹽-硅酸鹽的比較。
表18在激發(fā)波長(zhǎng)約為400納米的情況下，一些能夠被長(zhǎng)波長(zhǎng)紫外光及/或可見(jiàn)光激發(fā)的銅及/或鉛摻雜的鍺酸鹽-硅酸鹽的光學(xué)特性，及其發(fā)光密度百分比的比較。
鉛及/或銅摻雜的磷酸鹽具有分子式(20)。
a(M1O)·b(M22O)·c(M2X)·d(P2O5)·e(M3O)·f(M42O3)·g(M5O2)·h(M6xOy)......(20) 其中，M1可為Pb、Cu，及/或前述材料的任意組合；M2可為L(zhǎng)i、Na、K、Rb、Cs、Au、Ag，及/或前述材料的任意組合；M3可為Be、Mg、Ca、Sr、Ba、zn、Cd、Mn，及/或前述材料的任意組合；M4可為Sc、Y、B、Al、La、Ga、In，及/或前述材料的任意組合；M5可為Si、Ge、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、W、Mo，及/或前述材料的任意組合；M6可為Bi、Sn、Pr、Sm、Eu、Gd、Dy、Ce、Tb，及/或前述材料的任意組合；X可為F、Cl、Br、I，及/或前述材料的任意組合；0<a≤2；0≤b≤12；0≤c≤16；0<d≤3；0≤e≤5；0≤f≤3；0≤g≤2；0<h≤2；1≤x≤2；以及1≤y≤5。
制備的例子 具有分子式(21)的發(fā)光材料的制備方法。
Cu0.02Ca4.98(PO4)3Cl:Eu......(21) 原材CuO、CaCO3、Ca3(PO4)2、CaCl2、Eu2O3，及/或前述材料的任意組合。
氧化物(oxides)、磷酸鹽，及/或碳酸鹽(carbonates)、氯化物型態(tài)的原材可藉由少量的助焊劑(flux)，并以化學(xué)當(dāng)量比例(stoichiometricproportions)混合在一起。此混合物可在明礬坩堝(alumina crucible)內(nèi)進(jìn)行第一階段燒制約2小時(shí)，其是于減壓環(huán)境以及溫度約為1,240℃的條件下進(jìn)行。之后，此材料可被攪拌、洗滌、干燥，以及篩選。此最終的發(fā)光材料的發(fā)光波長(zhǎng)約為450納米。
表19在激發(fā)波長(zhǎng)約為400納米的情況下，銅摻雜的Eu2+-活化氯磷酸鹽與未經(jīng)銅摻雜的Eu2+-活化氯磷酸鹽的比較。
表20在激發(fā)波長(zhǎng)約為400納米的情況下，一些能夠被長(zhǎng)波長(zhǎng)紫外光及/或可見(jiàn)光激發(fā)的銅及/或鉛摻雜的磷酸鹽的光學(xué)特性，及其發(fā)光密度百分比的比較。
承上述，本發(fā)明的發(fā)光元件內(nèi)的磷光體可包括鋁酸鹽、硅酸鹽、銻酸鹽、鍺酸鹽、磷酸鹽型態(tài)的化合物，及前述材料的任意組合。
圖6是依照本發(fā)明一實(shí)施例具有發(fā)光材料的發(fā)光元件的發(fā)光頻譜。本實(shí)施例具有發(fā)光波長(zhǎng)為405納米的發(fā)光二極管以及磷光體，且此磷光體是藉由上述化合物以一定比例混合而成。磷光體可由波長(zhǎng)波峰約為451納米的Cu0.05BaMg1.95Al16O27:Eu、波長(zhǎng)波峰約為586納米的Cu0.03Sr1.5Ca0.47SiO4:Eu、波長(zhǎng)波峰約為637納米的Pb0.006Ca0.6Sr0.394Sb2O6:Mn4+、波長(zhǎng)波峰約為512納米的Pb0.15Ba1.84Zn0.01Si0.99Zr0.01O4:Eu，以及波長(zhǎng)波峰約為494納米的Cu0.2Sr3.8Al14O25:Eu所構(gòu)成。
在本實(shí)施例中，部分從發(fā)光二極管所發(fā)出，且波長(zhǎng)為405納米的初始光線(xiàn)會(huì)被磷光體所吸收，并被轉(zhuǎn)換為較長(zhǎng)的2nd波長(zhǎng)。1st光線(xiàn)與2nd光線(xiàn)是混合在一起，以產(chǎn)生所需的光線(xiàn)。如圖6所示，發(fā)光元件會(huì)將波長(zhǎng)為405納米的1st紫外光轉(zhuǎn)換為寬頻譜范圍的可見(jiàn)光，即白光。此時(shí)，色溫約為3,000K，而現(xiàn)色指數(shù)(CRI)是介于約90至約95之間。
圖7是本發(fā)明另一實(shí)施例具有發(fā)光材料的發(fā)光元件的發(fā)光頻譜。本實(shí)施例具有發(fā)光波長(zhǎng)為455納米的發(fā)光二極管以及磷光體，且此磷光體是藉由上述化合物以一定比例混合而成。
磷光體可由波長(zhǎng)波峰約為592納米的Cu0.05Sr1.7Ca0.25SiO4:Eu、波長(zhǎng)波峰約為527納米的Pb0.1Ba0.95Sr0.95Si0.998Ge0.002O4:Eu，以及波長(zhǎng)波峰約為557納米的Cu0.05Li0.002Sr1.5Ba0.448SiO4:Gd，Eu所構(gòu)成。
在本實(shí)施例中，部分從發(fā)光二極管所發(fā)出，且波長(zhǎng)為455納米的初始光線(xiàn)會(huì)被磷光體所吸收，并被轉(zhuǎn)換為較長(zhǎng)的2nd波長(zhǎng)。1st光線(xiàn)與2nd光線(xiàn)是混合在一起，以產(chǎn)生所需的光線(xiàn)。如圖7所示，發(fā)光元件會(huì)將波長(zhǎng)為405納米的1st藍(lán)光轉(zhuǎn)換為寬頻譜范圍的可見(jiàn)光，即白光。此時(shí)，色溫是介于約4,000K至約6,500K之間，而現(xiàn)色指數(shù)(CRI)是介于約86至約93之間。
除了前述圖6與圖7中所描述的化合物，本發(fā)明中發(fā)光元件內(nèi)的磷光體亦可以是其他種單一化合物或是多種單一化合物的混合物。
依據(jù)前述的內(nèi)容，含有稀土元素的鉛及/或銅摻雜的化合物可使得發(fā)光元件具有寬色溫范圍，介于約2,000K至約8,000K或約10,000K之間，以及大于90的優(yōu)越色現(xiàn)指數(shù)。
前述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換型發(fā)光元件能夠應(yīng)用在行動(dòng)電話(huà)、筆記本電腦，以及家電、立體聲音響、電信元件等電子元件中，亦可應(yīng)用在展覽顯示器的按鍵(key pad)以及背光源。此外，此波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換型發(fā)光元件尚可應(yīng)用在汽車(chē)、醫(yī)療儀器及照明產(chǎn)品中。
本發(fā)明可提供一種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換型發(fā)光元件，其具有抗水、抗蒸氣以及抗極性溶劑等穩(wěn)定性(stability)。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種發(fā)光元件，其特征在于其包括
至少一發(fā)光二極管，用以發(fā)出一光線(xiàn)；以及
一磷光體，用以改變?cè)摴饩€(xiàn)的波長(zhǎng)，該磷光體實(shí)質(zhì)上是至少覆蓋住部分的該發(fā)光二極管；
其中該磷光體包括銅。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其特征在于所述的磷光體包括鋁酸鹽、硅酸鹽、銻酸鹽、鍺酸鹽、鍺酸鹽-硅酸鹽、磷酸鹽，或前述材料的任意組合。
3、根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一權(quán)利要求所述的發(fā)光元件，其特征在于所述的磷光體包括一具有分子式(1)的化合物，
a(M1O)·b(M22O)·c(M2X)·d(Al2O3)·e(M3O)·f(M42O3)·g(M5oOp)·h(M6xOy)......(1)
其中，
M1包括Pb、Cu或前述材料的任意組合；
M2包括一個(gè)或多個(gè)一價(jià)元素、Li、Na、K、Rb、Cs、Au、Ag或前述材料的任意組合；
M3包括一個(gè)或多個(gè)二價(jià)元素、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cd、Mn或前述材料的任意組合；
M4包括一個(gè)或多個(gè)三價(jià)元素、Sc、B、Ga、In或前述材料的任意組合；
M5包括Si、Ge、Ti、Zr、Mn、V、Nb、Ta、W、Mo或前述材料的任意組合；
M6包括Bi、Sn、Sb、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu或前述材料的任意組合；
X包括F、Cl、Br、I或前述材料的任意組合；
0<a≤2；
0≤b≤2；
0≤c≤2；
0≤d≤8；
0<e≤4；
0≤f≤3；
0≤g≤8；
0<h≤2；
1≤o≤2；
1≤p≤5；
1≤x≤2；以及
1≤y≤5。
4、根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一權(quán)利要求所述的發(fā)光元件，其特征在于所述的磷光體包括一具有分子式(2)的化合物，
a(M1O)·b(M22O)·c(M2X)·4-a-b-c(M3O)·7(A l2O3)·d(B2O3)·e(Ga2O3)·f(SiO2)·g(GeO2)·h(M4xOy)......(2)
其中，
M1包括Pb、Cu或前述材料的任意組合；
M2包括一個(gè)或多個(gè)一價(jià)元素、Li、Na、K、Rb、Cs、Au、Ag或前述材料的任意組合；
M3包括一個(gè)或多個(gè)二價(jià)元素、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cd、Mn或前述材料的任意組合；
M4包括Bi、Sn、Sb、Sc、Y、La、In、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu或前述材料的任意組合；
X包括F、Cl、Br、I或前述材料的任意組合；
0<a≤4；
0≤b≤2；
0≤c≤2；
0≤d≤1；
0≤e≤1；
0≤f≤1；
0≤g≤1；
0<h≤2；
1≤x≤2；以及
1≤y≤5。
5、根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一權(quán)利要求所述的發(fā)光元件，其特征在于所述的磷光體包括一具有分子式(5)的化合物，
a(M1O)·b(M2O)·c(Al2O3)·d(M32O3)·e(M4O2)·f(M5xOy)......(5)
其中，
M1包括Pb、Cu或前述材料的任意組合；
M2包括Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cd、Mn或前述材料的任意組合；
M3包括B、Ga、In或前述材料的任意組合；
M4包括Si、Ge、Ti、Zr、Hf或前述材料的任意組合；
M5包括Bi、Sn、Sb、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu或前述材料的任意組合；
0<a≤1；
0≤b≤2；
0<c≤8；
0≤d≤1；
0≤e≤1；
0<f≤2；
1≤x≤2；以及
1≤y≤5。
6、根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一權(quán)利要求所述的發(fā)光元件，其特征在于所述的磷光體包括一具有分子式(9)的化合物，
a(M1O)·b(M2O)·c(M3X)·d(M32O)·e(M42O3)·f(M5oOp)·g(SiO2)·h(M6xOy)......(9)
其中，
M1包括Pb、Cu、或前述材料的任意組合；
M2包括Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cd、Mn或前述材料的任意組合；
M3包括Li、Na、K、Rb、Cs、Au、Ag或前述材料的任意組合；
M4包括Al、Ga、In或前述材料的任意組合；
M5包括Ge、V、Nb、Ta、W、Mo、Ti、Zr、Hf或前述材料的任意組合；
M6包括Bi、Sn、Sb、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu或前述材料的任意組合；
X包括F、Cl、Br、I或前述材料的任意組合；
0<a≤2；
0<b≤8；
0≤c≤4；
0≤d≤2；
0≤e≤2；
0≤f≤2；
0≤g≤10；
0<h≤5；
1≤o≤2；
1≤p≤5；
1≤x≤2；以及
1≤y≤5。
7、根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一權(quán)利要求所述的發(fā)光元件，其特征在于所述的磷光體包括一具有分子式(14)的化合物，
a(M1O)·b(M22O)·c(M2X)·d(Sb2O5)·e(M3O)·f(M4xOy)......(14)
其中，
M1包括Pb、Cu或前述材料的任意組合；
M2包括Li、Na、K、Rb、Cs、Au、Ag或前述材料的任意組合；
M3包括Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cd、Mn或前述材料的任意組合；
M4包括Bi、Sn、Sc、Y、La、Pr、Sm、Eu、Tb、Dy、Gd或前述材料的任意組合；
X包括F、Cl、Br、I或前述材料的任意組合；
0<a≤2；
0≤b≤2；
0≤c≤4；
0<d≤8；
0≤e≤8；
0≤f≤2；
1≤x≤2；以及
1≤y≤5。
8、根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一權(quán)利要求所述的發(fā)光元件，其特征在于所述的磷光體包括一具有分子式(17)的化合物，
a(M1O)·b(M22O)·c(M2X)·d(GeO2)·e(M3O)·f(M42O3)·g(M5oOp)·h(M6xOy)......(17)
其中，
M1包括Pb、Cu或前述材料的任意組合；
M2包括Li、Na、K、Rb、Cs、Au、Ag或前述材料的任意組合；
M3包括Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cd或前述材料的任意組合；
M4包括Sc、Y、B、Al、La、Ga、In或前述材料的任意組合；
M5包括Si、Ti、Zr、Mn、V、Nb、Ta、W、Mo或前述材料的任意組合；
M6包括Bi、Sn、Pr、Sm、Eu、Gd、Dy或前述材料的任意組合；
X包括F、Cl、Br、I或前述材料的任意組合；
0<a≤2；
0≤b≤2；
0≤c≤10；
0<d≤10；
0≤e≤14；
0≤f≤14；
0≤g≤10；
0≤h≤2；
1≤o≤2；
1≤p≤5；
1≤x≤2；以及
1≤y≤5。
9、根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一權(quán)利要求所述的發(fā)光元件，其特征在于所述的磷光體包括一具有分子式(20)的化合物，
a(M1O)·b(M22O)·c(M2X)·d(P2O5)·e(M3O)·f(M42O3)·g(M5O2)·h(M6xOy)......(20)
其中，
M1包括Pb、Cu或前述材料的任意組合；
M2包括Li、Na、K、Rb、Cs、Au、Ag或前述材料的任意組合；
M3包括Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cd、Mn或前述材料的任意組合；
M4包括Sc、Y、B、Al、La、Ga、In或前述材料的任意組合；
M5包括Si、Ge、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、W、Mo或前述材料的任意組合；
M6包括Bi、Sn、Pr、Sm、Eu、Gd、Dy、Ce、T或前述材料的任意組合；
X包括F、Cl、Br、I或前述材料的任意組合；
0<a≤2；
0≤b≤12；
0≤c≤16；
0<d≤3；
0≤e≤5；
0≤f≤3；
0≤g≤2；
0<h≤2；
1≤x≤2；以及
1≤y≤5。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一權(quán)利要求所述的發(fā)光組件，其特征在于所述的磷光體包括一個(gè)或多個(gè)單一化合物，或其任意組合。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一權(quán)利要求所述的發(fā)光組件，其特征在于還包括一密封材料用以覆蓋所述的發(fā)光二極管以及所述的磷光體。
12.根據(jù)權(quán)利要求11中所述的發(fā)光組件，其特征在于所述的磷光體分布于所述的密封材料中。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一權(quán)利要求所述的發(fā)光組件，其特征在于所述的磷光體與一硬化材料混合。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一權(quán)利要求所述的發(fā)光元件，其特征在于所述的至少一發(fā)光二極管磷光體包括多個(gè)發(fā)光二極管。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一權(quán)利要求所述的發(fā)光組件，其特征在于還包括一反射器，用以反射發(fā)光二極管發(fā)出的光線(xiàn)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一權(quán)利要求所述的發(fā)光元件，其特征在于還包括
多個(gè)接腳；
一二極管支架，配置于其中一接腳末端；
一導(dǎo)電元件，用以將該發(fā)光二極管連接至其他電極；以及
其中發(fā)光二極管配置于該二極管支架內(nèi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一權(quán)利要求所述的發(fā)光組件，其特征在于還包括至少一散熱器，用以將發(fā)光二極管所發(fā)出的熱散去。
18.根據(jù)權(quán)利要求17中所述的發(fā)光組件，其特征在于所述的至少一散熱器包括多個(gè)散熱器。
19.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的發(fā)光元件，其特征在于所述的銅為二價(jià)銅。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種發(fā)光元件，包括用以發(fā)出光線(xiàn)的發(fā)光二極管、用以改變光線(xiàn)波長(zhǎng)的磷光體，且磷光體實(shí)質(zhì)上是至少覆蓋住部分的發(fā)光二極管。磷光體可包括鋁酸鹽、硅酸鹽、銻酸鹽、鍺酸鹽、鍺酸鹽-硅酸鹽、磷酸鹽，或前述材料的任意組合。
文檔編號(hào)C09K11/74GK101424388SQ200810177668
公開(kāi)日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2005年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月10日
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