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白光光源的制作方法

文檔序號(hào):6875685閱讀:451來源:國知局
專利名稱:白光光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種白光光源的制作方法,特別是涉及一種可應(yīng)用產(chǎn)生紫外光配合多種可被紫外光直接激發(fā)與間接激發(fā)的螢光材料,以制作成高亮度白光光源。
傳統(tǒng)的三角波長型白光光源在制作時(shí),為提高其演色性,均使用三種或以上螢光粉。但欲同時(shí)利用多種螢光粉體使其發(fā)出螢光,先決條件之一乃是所選用的激發(fā)光恰可被這些螢光粉所吸收,且各螢光體對(duì)此波長的光的吸收系數(shù)不能相差太多,連同光能轉(zhuǎn)換的量子效率也盡可能接近為佳,這樣才能夠便于調(diào)配三原色螢光粉的比例以便得到白光。
由于公知的白光光源所使用的多種螢光材料,必須均可同時(shí)直接被同一光源,即特定波長的光所激發(fā)而發(fā)出螢光才能混合出白光,且各螢光體對(duì)此特定波長的光的吸收系數(shù)不能相差太多,連同光能轉(zhuǎn)換的量子效率也需盡可能接近,因此大幅限制了適用的螢光材料的種類,造成選用螢光材料的困難。
因此,針對(duì)上述問題,設(shè)計(jì)一種所使用的螢光材料可由其它螢光材料所發(fā)出的螢光來激發(fā),就不受所有螢光體均需使用同一激發(fā)波長的光的限制,可取得較廣的應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于,提供一可應(yīng)用紫外光配合具螢光特性的材料制作高亮度白光光源的方法,從而能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的缺陷。
本發(fā)明的上述目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種白光光源的制作方法,首先利用紫外光源直接激發(fā)螢光材料,使其發(fā)出螢光,再借此螢光激發(fā)其它螢光材料,也使其發(fā)出螢光,并調(diào)配前述螢光材料的混合比例,使各種螢光混合得到白光。
本發(fā)明所述的白光光源的制作方法,其中紫外光源可由紫外光發(fā)光二極管、電子束或等離子體所產(chǎn)生。
本發(fā)明所述的白光光源的制作方法,其中直接被紫外光激發(fā)的螢光材料是產(chǎn)生藍(lán)光,而另一被藍(lán)光激發(fā)的螢光材料是產(chǎn)生黃光。
本發(fā)明所述的白光光源的制作方法,其中被紫外光源直接激發(fā)而產(chǎn)生藍(lán)光的螢光材料可為BaMgAl10O17∶Eu、ZnS∶Ag或(Sr、Ca、Ba、Mg)10(PO4)6Cl2∶En,而被產(chǎn)生藍(lán)光的螢光材料激發(fā)再發(fā)射黃色螢光的螢光材料可為Y3Al5O12∶Ce,Cd、ZnS∶Mn或3Cd3(PO4)2CdCl2∶Mn。
本發(fā)明所述的白光光源的制作方法,其中螢光材料最好是以固態(tài)反應(yīng)法或化學(xué)合成法制得。
本發(fā)明所述的白光光源的制作方法,其中螢光材料的混合可依不同比例,配合可發(fā)出紫外光作為激發(fā)光源,經(jīng)封裝后施以電流,即可獲得一發(fā)光特性佳的白光發(fā)光組件。
本發(fā)明所述的白光光源的制作方法,其中封裝形式可為燈(Lamp)、表面粘著封裝(surface mount device,SMD)或芯片直裝電路板(chip onboard,COB)。
由此可見,本發(fā)明提供了一可應(yīng)用紫外光配合具螢光特性的材料制作高亮度白光光源的方法,其是利用紫外光作為激發(fā)光源,配合可受選用波長的紫外光所激發(fā)而發(fā)出螢光的材料,而此螢光可再成為其它螢光材料的激發(fā)光源,使其產(chǎn)生其它光色的螢光,并調(diào)配前述螢光材料的混合比例,使各種螢光混合得到白光。
借此設(shè)計(jì),以使經(jīng)由紫外光源直接激發(fā)與螢光體間接激發(fā)而產(chǎn)生不同光色的螢光經(jīng)調(diào)配混合,再經(jīng)封裝后,施以低電流,即可制得一高亮度的白光發(fā)光組件。
下面,結(jié)合具體實(shí)施例及其附圖,對(duì)本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容,作進(jìn)一步詳細(xì)說明,但所示附圖僅供參考與說明用,并非用來對(duì)本發(fā)明加以限制。
圖5是以波長470nm為激發(fā)源所測得(Y2.3Ce0.05Gd0.65)Al5O12螢光粉的發(fā)射光譜。
前面所述的紫外光源可由紫外光發(fā)光二極管、電子束或等離子體等所產(chǎn)生。
可被紫外光源直接激發(fā)而產(chǎn)生藍(lán)光的螢光材料,如BaMgAl10O17∶Eu、ZnS∶Ag或(Sr、Ca、Ba、Mg)10(PO4)6Cl2∶En等;可被產(chǎn)生藍(lán)光的螢光材料激發(fā)而產(chǎn)生黃光的螢光材料,如Y3Al5O12∶Ce,Cd、ZnS∶Mn或3Cd3(PO4)2CdCl2∶Mn等。
以下舉例說明本發(fā)明的白光發(fā)光組件所需合成與調(diào)配的螢光粉。
1.合成一配方為BaMgAl10O17∶Eu(以BAM表示)螢光粉,如(Ba0.9Eu01)MgAl10O17,其合成方法可利用固態(tài)反應(yīng)法或化學(xué)合成法,如檸檬酸鹽凝膠法、共沉淀法等。
2.合成一配方為Y3Al5O12∶Ce,Cd(以YAG表示)螢光粉,如(Y2.3Ce0.05Gd0.65)Al5O12,其合成方法可利用固態(tài)反應(yīng)法或化學(xué)合成法,如檸檬酸鹽凝膠法、共沉淀法等。
3.以波長488nm為探測處測得(Ba0.9Eu0.1)MgAl10O17螢光粉的激發(fā)光譜,如

圖1所示,由該光譜可知此螢光體是以紫外光為激發(fā)光源。
4.以波長382nm的紫外光為激發(fā)源測量(Ba0.9Eu0.1)Mg0.96Mn0.04Al10O17螢光粉的發(fā)射光譜,如圖2所示。由光譜可知,經(jīng)由紫外光激發(fā)的BAM型螢光體可產(chǎn)生藍(lán)色螢光。將此發(fā)射光譜的數(shù)據(jù)以1931年由國際照明委員會(huì)(commission internationale del’Eclairage,CIE)所制定的色度坐標(biāo)圖(chromaticity diagram)的公式換算成此螢光體所代表的色度坐標(biāo),并以A點(diǎn)標(biāo)記于圖3中。
5.以波長600nm為探測處所測得(Y2.3Ce0.05Gd0.65)Al5O12螢光粉的激發(fā)光譜,如圖4所示,由該光譜可知此YAG型螢光體可被藍(lán)光(400mm~490mm)所激發(fā)。
6.以波長470nm為激發(fā)源測量(Y2.3Ce0.05Gd0.65)Al5O12螢光粉的發(fā)射光譜,如圖5所示,由該光譜可知,經(jīng)由藍(lán)光激發(fā)的YAG型螢光體可產(chǎn)生黃色螢光。將此發(fā)射光譜的數(shù)據(jù)換算成此螢光體所代表的色度坐標(biāo),并以B點(diǎn)標(biāo)記于圖3中。
7.將上述BAM與YAG型二種螢光粉以不同比例混合(如BAM/YAG比例為3.3、5.0、7.1與9.3),再搭配主波長382nm的紫外光二極管作為激發(fā)光源,測量組裝成的光源的光色變化,如圖3所示。
8.在色度坐標(biāo)圖中以虛線畫出A、B二點(diǎn)間的聯(lián)線,發(fā)現(xiàn)此色光混合理論聯(lián)線可通過色度坐標(biāo)圖中的白色區(qū)域。此外,在步驟7中以不同比例混合螢光粉所得的光源的光色變化也符合沿著A、B二點(diǎn)間的色光混合理論聯(lián)線。
另外,上述螢光材料混合可依不同比例,配合可發(fā)出紫外光作為激發(fā)光源,經(jīng)封裝后施以極低的電流,即可獲得一發(fā)光特性佳的白光發(fā)光組件,如白光發(fā)光二極管,該封裝形式可為燈(Lamp)、表面粘著封裝(surface mount device,SMD)或芯片直裝電路板(chip on board,COB)。
綜上所述,通過本發(fā)明的設(shè)計(jì),與傳統(tǒng)的白光發(fā)光二極管所使用的多種螢光材料,必須可均同時(shí)直接被發(fā)光二極管所激發(fā)而發(fā)出螢光相比,具有下述幾項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)1.因所使用的螢光材料可由其它螢光材料所發(fā)出的螢光進(jìn)行激發(fā),所以不需要所有螢光體須使用同一激發(fā)彼長的光的限制,即可取得較廣的應(yīng)用范圍。
2.可同時(shí)應(yīng)用多種螢光粉,因此由多色螢光所混合而得的白光可具較高的演色性,且可具有相當(dāng)高的發(fā)光效率,極具產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的價(jià)值。
以上所述僅為本發(fā)明最佳的一具體實(shí)施例,但本發(fā)明的特征并不局限于此,任何熟悉該項(xiàng)技術(shù)的人員在本發(fā)明的領(lǐng)域內(nèi),可輕易想到的變化或修飾,如任何以紫外光作為激發(fā)光源,并適當(dāng)調(diào)配多種可直接與間接激發(fā)的螢光材料的混合比例,致使可展現(xiàn)高色彩均勻度、高亮度等優(yōu)良白光發(fā)光特性為目的,以制造一白光光源所實(shí)施的變化或修飾,均被涵蓋在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種白光光源的制作方法,首先利用紫外光源直接激發(fā)螢光材料,使其發(fā)出螢光,再借此螢光激發(fā)其它螢光材料,也使其發(fā)出螢光,并調(diào)配前述螢光材料的混合比例,使各種螢光混合得到白光。
2.如權(quán)利要求1所述的白光光源的制作方法,其特征在于紫外光源由紫外光發(fā)光二極管、電子束或等離子體所產(chǎn)生。
3.如權(quán)利要求1所述的白光光源的制作方法,其特征在于直接被紫外光激發(fā)的螢光材料是產(chǎn)生藍(lán)光,而另一被藍(lán)光激發(fā)的螢光材料是產(chǎn)生黃光。
4.如權(quán)利要求3所述的白光光源的制作方法,其特征在于被紫外光源直接激發(fā)而產(chǎn)生藍(lán)光的螢光材料為BaMgAl10O17∶Eu、ZnS∶Ag或(Sr、Ca、Ba、Mg)10(PO4)6Cl2∶En,而被產(chǎn)生藍(lán)光的螢光材料激發(fā)再發(fā)射黃色螢光的螢光材料為Y3Al5O12∶Ce,Cd、ZnS∶Mn或3Cd3(PO4)2CdCl2∶Mn。
5.如權(quán)利要求1所述的白光光源的制作方法,其特征在于螢光材料是以固態(tài)反應(yīng)法或化學(xué)合成法制得。
6.如權(quán)利要求1所述的白光光源的制作方法,其特征在于螢光材料的混合依不同比例,配合發(fā)出紫外光作為激發(fā)光源,經(jīng)封裝后施以電流,即可獲得一發(fā)光特性佳的白光發(fā)光組件。
7.如權(quán)利要求6所述的白光光源的制作方法,其特征在于封裝形式為燈、表面粘著封裝或芯片直裝電路板。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種白光光源的制作方法,其應(yīng)用紫外光源配合可受選用波長的紫外光所激發(fā)而發(fā)出螢光的材料,而此螢光可再成為其它螢光材料的激發(fā)光源,使其產(chǎn)生其它光色的螢光,借此,經(jīng)由紫外光直接激發(fā)與由螢光體間接激發(fā)而產(chǎn)生不同光色的螢光混合后即可產(chǎn)生白光,而制得一高亮度白光發(fā)光組件。
文檔編號(hào)H01L33/00GK1417870SQ0113447
公開日2003年5月14日 申請(qǐng)日期2001年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月5日
發(fā)明者王健源, 劉如熹, 蘇宏元, 邢陳震崙 申請(qǐng)人:臺(tái)灣光寶電子股份有限公司
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