CN101070471B

CN101070471B - 发光二极管元件及其波长转换材料

Info

Publication number: CN101070471B
Application number: CN 200610081830
Authority: CN
Inventors: 黄文正; 张志清; 谢祥政; 何昕桦
Original assignee: Lextar Electronics Corp
Current assignee: Lextar Electronics Corp
Priority date: 2006-05-12
Filing date: 2006-05-12
Publication date: 2012-11-07
Anticipated expiration: 2026-05-12
Also published as: CN101070471A

Abstract

一种波长转换材料，其包括一波长转换活化体以及一光散射体。波长转换活化体适于受一波长为λ₁的光线激发，而发出一波长为λ₂的光线。光散射体是配置于波长转换活化体上。光散射体适于将入射至其表面的第一光线与第二光线散射。由于波长转换活化体上的光散射体可以增加两相邻的波长转换活化体的间距，因此当这些波长转换材料受到波长为λ₁的光的照射时，这些波长转换活化体能够受到充分的激发而发出波长为λ₂的光线。是以，当发光二极管元件具有这种波长转换材料时，其具有较高的亮度。

Description

发光二极管元件及其波长转换材料

技术领域

本发明涉及一种发光装置及其波长转换材料，特别是涉及一种高亮度的发光装置及其波长转换材料。

背景技术

图1绘示为现有的发光二极管元件的示意图。请参照图1，发光二极管元件100包括一承载器(carrier)110、一蓝光发光二极管芯片120以及一黄光荧光胶体130。蓝光发光二极管芯片120是配置于承载器110上，并且经由导线140来与承载器110电连接，其中蓝光发光二极管芯片120适于发出蓝光。

黄光荧光胶体130直接覆盖于蓝光发光二极管芯片120上，并且位于蓝光的照射范围内。黄光荧光胶体130包括一透明材料132以及黄光荧光体134，其中黄光荧光体134是被均匀地混合于透明材料132内，并且黄光荧光体134适于受到蓝光发光二极管芯片120所发出的蓝光的激发而发出黄光。经由适当地混和发光二极管元件100内的蓝光以及黄光之后，发光二极管元件100便能够作为一白光光源。

图2绘示为图1的A区域的放大示意图。请参照图2，虽然在现有技术中黄光荧光体134是被均匀地混合于透明材料132内，但是实际上黄光荧光体134之间却容易发生如黄光荧光体134a～134c所示的聚集现象。如此一来黄光荧光体(如134a)的部分区域就容易受到其它黄光荧光体(如134b与134c)的遮蔽，而不容易受到蓝光的照射。是以这样的聚集现象就容易造成黄光荧光体134的波长转换效率的不足。

除此之外，现有技术为了使发光二极管元件100内的蓝光与黄光的混合的更为均匀，现有技术通常会将光钝性且反光性佳的光散射体(scatter)或是将气泡(air bubble)掺入黄光荧光胶体130内，并且与黄光荧光体134均匀混合。然而这样的作法却容易消耗掉部分的光量，进而造成发光二极管元件100的亮度降低。

发明内容

本发明的目的就是在提供一种高波长转换效率的波长转换材料。

本发明的再一目的是提供一种高亮度的发光二极管元件。

本发明提出一种波长转换材料，其包括一波长转换活化体以及一光散射体。波长转换活化体适于受一波长为λ₁的光线激发，而发出一波长为λ₂的光线。光散射体是配置于波长转换活化体上。光散射体适于将入射至其表面的光线散射。

依照本发明的一实施例所述的波长转换材料，波长转换活化体的材料是选自于荧光材料、磷光材料、染料其中之一以及前述的材料的组合。其中波长转换活化体的组成成分例如是：

(A)_2x(B)_2y(C)_2z(D)_3x+sy+tz：(E)

其中0≤x≤15，0≤y≤9，0≤z≤4，s为B成份的价数，t为C成份的价数，A是选自于钇(Y)、铈(Ce)、铽(Tb)、钆(Gd)、钪(Sc)、钐(Sm)、铕(Eu)、铝(Al)、镓(Ga)、铊(Tl)、铟(In)、硼(B)、镏(Lu)等元素其中之一以及前述元素的组合，B是选自于镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)、锂(Li)、Na(钠)、K(钾)、银(Ag)其中之一以及前述元素的组合，C是选自于钼(Mo)、钨(W)、磷(P)、钒(V)、硅(Si)、钛(Ti)、锆(Zr)、铌(Nb)、钽(Ta)其中之一以及前述元素的组合，D是选自于氧(O)、硫(S)、硒(Se)其中之一以及前述元素的组合，E是选自于铈(Ce)、铕(Eu)、铽(Tb)、锰(Mn)其中之一以及前述元素的组合。

依照本发明的一实施例所述的波长转换材料，光散射体的材料如是氧化铝(Al₂O₃)、氧化锌(ZnO)、氧化硅(SiO₂)、氧化钛(TiO₂)或是组成成分为(A)_2x′(B)_2y′(C)_2z′(D)_{3x+s′y′+t′z′}：(E)的材料，其中0≤x’≤15，0≤y’≤9，0≤z’≤4，s’为B成份的价数，t’为C成份的价数，A是选自于钇(Y)、铈(Ce)、铽(Tb)、钆(Gd)、钪(Sc)、钐(Sm)、铕(Eu)、铝(Al)、镓(Ga)、铊(Tl)、铟(In)、硼(B)、镏(Lu)等元素其中之一以及前述元素的组合，B是选自于镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)、锂(Li)、Na(钠)、K(钾)、银(Ag)其中之一以及前述元素的组合，C是选自于钼(Mo)、钨(W)、磷(P)、钒(V)、硅(Si)、钛(Ti)、锆(Zr)、铌(Nb)、钽(Ta)其中之一以及前述元素的组合，D是选自于氧(O)、硫(S)、硒(Se)其中之一以及前述元素的组合，E是选自于铈(Ce)、铕(Eu)、铽(Tb)、锰(Mn)其中之一以及前述元素的组合。

依照本发明的一实施例所述的波长转换材料，光散射体更适于受到波长为λ₁的光线激发，而发出一波长为λ₃的光线。

依照本发明的一实施例所述的波长转换材料，光散射体更适于受到波长为λ₂的光线激发，而发出一波长为λ₃的光线。

依照本发明的一实施例所述的波长转换材料，还包括一键结化合物，位于该波长转换活化体与该光散射体之间。此外，键结化合物适于受到波长为λ₁的光线激发，而发出一波长为λ₄的光线。键结化合物的材料是M_2sTi_tO_su+2t或M_2xAl_2yO_xu+3y，其中M是铝(Al)、钇(Y)、铈(Ce)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、锌(Zn)、镍(Ni)、锂(Li)、钠(Na)、钾(K)或银(Ag)。

依照本发明的一实施例所述的波长转换材料，波长转换活化体包括一核心以及一第一透明涂层。核心适于受一波长为λ₁的光线激发，而发出一波长为λ₂的光线。第一透明涂层将核心包覆于其内。核心的材料是选自于荧光材料、磷光材料、染料其中之一以及上述三者的组合，其中核心的组成成分例如是：

(A)_2x(B)_2y(C)_2z(D)_3x+sy+tz：(E)

其中0≤x≤15，0≤y≤9，0≤z≤4，s为B成份的价数，t为C成份的价数，A是选自于钇(Y)、铈(Ce)、铽(Tb)、钆(Gd)、钪(Sc)、钐(Sm)、铕(Eu)、铝(Al)、镓(Ga)、铊(Tl)、铟(In)、硼(B)、镏(Lu)等元素其中之一以及前述元素的组合，B是选自于镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、锌(Zn)、铜(Cu)、锂(Li)、Na(钠)、K(钾)、银(Ag)其中之一以及前述元素的组合，C是选自于钼(Mo)、钨(W)、磷(P)、钒(V)、硅(Si)、钛(Ti)、锆(Zr)、铌(Nb)、钽(Ta)其中之一以及前述元素的组合，D是选自于氧(O)、硫(S)、硒(Se)其中之一以及前述元素的组合，E是选自于铈(Ce)、铕(Eu)、铽(Tb)、锰(Mn)其中之一以及前述元素的组合。

依照本发明的一实施例所述的波长转换材料，还包括将波长转换活化体与该光散射体包覆于其内的一第二透明涂层，其中第二透明涂层例如是SiO₂。

依照本发明的一实施例所述的波长转换材料，波长转换材料还可以包括一透明材料，其中波长转换活化体与光散射体分布于透明材料内。

本发明提出一种发光二极管元件，其包括一承载器、一发光二极管芯片以及一波长转换材料。发光二极管芯片配置于承载器上并且与承载器电连接，其中发光二极管芯片适于发出一波长为λ₁的光线。波长转换材料配置于发光二极管芯片上，并且波长转换材料包括一波长转换活化体以及一光散射体。波长转换活化体适于受到波长为λ₁的光线的激发，而发出一波长为λ₂的光线。光散射体配置于波长转换活化体上，并且适于将入射至其表面的光线散射。

依照本发明的一实施例所述的发光二极管元件，波长转换活化体的材料是选自于荧光材料、磷光材料、染料其中之一以及上述材料的组合。其中波长转换活化体的组成成分例如是：

(A)_2x(B)_2y(C)_2z(D)_3x+sy+tz：(E)

依照本发明的一实施例所述的发光二极管元件，光散射体的材料是氧化铝、氧化锌、氧化硅、氧化钛或是组成成分为(A)_2x′(B)_2y′(C)_2z′(D)_{3x′+s′y′+t′z′}：(E)的材料，其中0≤x’≤15，0≤y’≤9，0≤z’≤4，s’为B成份的价数，t’为C成份的价数，A是选自于钇(Y)、铈(Ce)、铽(Tb)、钆(Gd)、钪(Sc)、钐(Sm)、铕(Eu)、铝(Al)、镓(Ga)、铊(Tl)、铟(In)、硼(B)、镏(Lu)等元素其中之一以及前述元素的组合，B是选自于镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)、锂(Li)、Na(钠)、K(钾)、银(Ag)其中之一以及前述元素的组合，C是选自于钼(Mo)、钨(W)、磷(P)、钒(V)、硅(Si)、钛(Ti)、锆(Zr)、铌(Nb)、钽(Ta)其中之一以及前述元素的组合，D是选自于氧(O)、硫(S)、硒(Se)其中之一以及前述元素的组合，E是选自于铈(Ce)、铕(Eu)、铽(Tb)、锰(Mn)其中之一以及前述元素的组合。

依照本发明的一实施例所述的发光二极管元件，光散射体适于受到该波长为λ₁的光线激发，而发出一波长为λ₃的光线。

依照本发明的一实施例所述的发光二极管元件，光散射体适于受到该波长为λ₂的光线激发，而发出一波长为λ₃的光线。

依照本发明的一实施例所述的发光二极管元件，还包括一键结化合物，位于该波长转换活化体与该光散射体之间。键结化合物适于受到波长为λ₁的光线激发，而发出一波长为λ₄的光线。键结化合物的材料是M_2sTi_tO_su+2t或M_2xAl_2yO_xz+3y，其中M是铝(Al)、钇(Y)、铈(Ce)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、锌(Zn)、镍(Ni)、锂(Li)、钠(Na)、钾(K)或Ag(银)。

依照本发明的一实施例所述的发光二极管元件，波长转换活化体包括一核心以及一第一透明涂层。核心适于受一波长为λ₁的光线激发，而发出一波长为λ₂的光线。第一透明涂层将核心包覆于其内，其中第一透明涂层例如是SiO₂。核心的材料是选自于荧光材料、磷光材料、染料其中之一以及上述三者的组合，其中核心的组成成分例如是：

(A)_2x(B)_2y(C)_2z(D)_3x+sy+tz：(E)

此外，透明材料的光折射率可以是接近于第一透明涂层的光折射率的，以避免光线自第一透明涂层入射至透明材料时，于两者的交界处产生全反射以及菲涅耳光损失。

依照本发明的一实施例所述的发光二极管元件，还包括一第二透明涂层，将波长转换活化体与光散射体包覆于其内，其中第二透明涂层例如是SiO₂。

依照本发明的一实施例所述的发光二极管元件，波长转换材料还包括一透明材料，其中波长转换活化体与光散射体分布于透明材料内。

由于波长转换活化体上的光散射体可以增加两相邻的波长转换活化体的间距，因此当这些波长转换材料受到波长为λ₁的光的照射时，这些波长为λ₁的光线经由波长转换活化体之间的间隙来激发波长转换活化体。是以这些波长转换活化体能够受到充分的激发而发出波长为λ₂的光线。如此一来，当发光二极管元件具有这种波长转换材料时，其能够具有较高的亮度

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，以下配合附图以及优选实施例，以更详细地说明本发明。

附图说明

图1绘示为现有的发光二极管元件的示意图。

图2绘示为图1的A区域的放大示意图。

图3是本发明一实施例的波长转换材料的示意图。

图4是本发明一实施例的波长转换材料的示意图。

图5是本发明一实施例的胶状波长转换材料的示意图。

图6是本发明一实施例的波长转换材料的示意图。

图7是本发明一实施例的波长转换材料的示意图。

图8是本发明一实施例的发光二极管元件的示意图。

简单符号说明

100：发光二极管元件

110：承载器

120：蓝光发光二极管芯片

130：黄光荧光胶体

132：透明材料

134：黄光荧光体

134a：黄光荧光体

134b：黄光荧光体

134c：黄光荧光体

140：导线

300：波长转换材料

300’：波长转换材料

301：波长转换材料

302：波长转换材料

310：波长转换活化体

312：核心

314：第一透明涂层

320：光散射体

330：键结化合物

340：透明材料

350：第二透明涂层

500：发光二极管元件

510：承载器

520：发光二极管芯片

530：导线

540：封装胶体

具体实施方式

图3是本发明一实施例的波长转换材料的示意图。请参照图3，波长转换材料300主要包括一波长转换活化体310以及一光散射体320。波长转换活化体310适于接受一波长为λ₁的光线激发，而发出一波长为λ₂的光线，其中λ₁≠λ₂。波长转换活化体310的材料例如是荧光材料、磷光材料、染料或是上述三种材料的组合。更详细地说，波长转换活化体310的组成成分例如是：

(A)_2x(B)_2y(C)_2z(D)_3x+sy+tz：(E)

光散射体320的材料例如氧化铝、氧化锌、氧化硅、氧化钛或是其它的能够反射特定波长的光线的材料。光散射体320是经由物理或是化学的结合方式来与波长转换活化体310结合，并且是位于波长转换活化体310上。值得注意的是，光散射体320除了可以仅具有反射特定波长范围的光线的功能外，更可以同时具有反射特定波长范围的光线的功能以及可以受到另一特定波长范围的光线的激发的功能，而这种具有双重功能的光散射体320的材料或是组成成分为(A)_2x′(B)_2y′(C)_2z′(D)_{3x′+s′y′+t′z′}：(E)的材料，其中0≤x’≤15，0≤y’≤9，0≤z’≤4，s’为B成份的价数，t’为C成份的价数，A是选自于钇(Y)、铈(Ce)、铽(Tb)、钆(Gd)、钪(Sc)、钐(Sm)、铕(Eu)、铝(Al)、镓(Ga)、铊(Tl)、铟(In)、硼(B)、镏(Lu)等元素其中之一以及前述元素的组合，B是选自于镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)、锂(Li)、Na(钠)、K(钾)、银(Ag)其中之一以及前述元素的组合，C是选自于钼(Mo)、钨(W)、磷(P)、钒(V)、硅(Si)、钛(Ti)、锆(Zr)、铌(Nb)、钽(Ta)其中之一以及前述元素的组合，D是选自于氧(O)、硫(S)、硒(Se)其中之一以及前述元素的组合，E是选自于铈(Ce)、铕(Eu)、铽(Tb)、锰(Mn)其中之一以及前述元素的组合。值得注意的是，x’与x、y’与y、z’与z与、s’与s以及t’与t之间，至少其中一组数值是不相同的。也就是说，双重功能的光散射体320的组成元素可以和波长转换活化体310的组成元素相同，但是其组成比例是不相同的。

光散射体320更可以接受波长为λ₁的光线激发，而发出一波长为λ₃的光线，并且反射波长为λ₂的光线。另外，在其它的实施例中光散射体320亦可以接受波长为λ₂的光线的激发，而发出一波长为λ₃的光线，并且反射波长为λ₁的光线。当然在本发明的其它实施例中，更可以是部分的光散射体320适于接受波长为λ₁的光线激发，而发出一波长为λ₃的光线，并且反射波长为λ₃的光线。其余的光散射体320适于接受波长为λ₃的光线的激发，而发出一波长为λ₃的光线，并且反射波长为λ₁的光线。

当光散射体320是经由化学的结合方式与波长转换活化体310结合时，光散射体320与波长转换活化体310之间会具有一层键结化合物330，其中键结化合物330的材料例如是M_2sTi_tO_su+2t或M_2xAl_2yO_xz+3y或是其它光散射体320与波长转换活化体310键结时可能产生的化合物，其中M是铝(Al)、钇(Y)、铈(Ce)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、锌(Zn)、镍(Ni)、锂(Li)、Na(钠)、K(钾)或银(Ag)。光散射体320适于将入射至其表面的光线散射。

值得注意的是，由于键结化合物330的生成量是取决于键结反应的条件，因此键结化合物330除了可以如图3所示暴露出波长转换活化体310的部分表面外，更可以如图4所示完全将波长转换活化体310包覆于其内，其中图4是本发明一实施例的波长转换材料的示意图。另外，本实施例更可以使键结化合物330适于受特定波长范围的光线的激发。举例而言，键结化合物330可以接受波长为λ₁的光线激发，而发出一波长为λ₄的光线。

另外，上述的波长转换材料300除了可以是以颗粒的型态存在外，更可以是胶状的型态。请参照图5，其绘示为本发明一实施例的胶状波长转换材料的示意图。波长转换材料300’与波长转换材料300(图3)之间主要的差异在于波长转换材料300’还包括一透明材料340，其中波长转换活化体310与光散射体320分布于透明材料340内。

此外，本发明的波长转换活化体除可以单纯选自于荧光材料、磷光材料、染料其中之一以及上述三种材料的组合外，更可以是由一核心以及一第一透明涂层所组成。相关的叙述将于以下的段落进行详细的描述。

图6是本发明一实施例的波长转换材料的示意图。请参照图6，波长转换材料301主要包括波长转换活化体310以及光散射体320。波长转换材料301与波长转换材料300(图3)的差异主要在于波长转换活化体主要是由一核心312以及一第一透明涂层314所组成。核心312适于受一波长为λ₁的光线激发，而发出一波长为λ₂的光线，其中λ₁≠λ₂。

核心312的材料例如是选自于荧光材料、磷光材料、染料其中之一以及上述三种材料的组合。更详细地说，波长转换活化体310的组成成分例如是：

(A)_2x(B)_2y(C)_2z(D)_3x+sy+tz：(E)

其中0≤x≤15，0≤y≤9，0≤z≤4，s为B成份的价数，t为C成份的价数，A是选自于钇(Y)、铈(Ce)、铽(Tb)、钆(Gd)、钪(Sc)、钐(Sm)、铕(Eu)、铝(Al)、镓(Ga)、铊(Tl)、铟(In)、硼(B)、镏(Lu)等元素其中之一以及前述元素的组合，B是选自于镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、锌(Zn)、铜(Cu)、锂(Li)、Na(钠)、K(钾)、银(Ag)其中之一以及前述元素的组合，C是选自于钼(Mo)、钨(W)、磷(P)、钒(V)、硅(Si)、钛(Ti)、锆(Zr)、铌(Nb)、钽(Ta)其中之一以及前述元素的组合，D是选自于氧(O)、硫(S)、硒(Se)其中之一以及前述元素的组合，E是选自于铈(Ce)、铕(Eu)、铽(Tb)、锰(Mn)其中之一以及前述元素的组合。第一透明涂层314将核心312包覆于其内，其中第一透明涂层314例如是SiO₂或是其它的透明材料。光散射体320是经由物理或是化学的结合方式来与第一透明涂层314结合。

当然，本实施例的波长转换材料301更可以如图5所述包括一透明材料，以使波长转换材料301以胶状的型态存在。在此便不再多做赘述。

另外，在本发明的其它实施例中波长转换材料除了可以具有第一透明涂层之外，更可以具有一第二透明涂层。请参照图7，其绘示为本发明一实施例的波长转换材料的示意图。波长转换材料302与波长转换材料301(图6)的差异主要在于波长转换材料302还包括一第二透明涂层350，其中第二透明涂层350将波长转换活化体310以及光散射体320包覆于其内。第二透明涂层350例如是SiO₂或是其它的透明材料。

当然，本实施例的波长转换材料302更可以如图5所述包括一透明材料，以使波长转换材料302以胶状的型态存在。在此便不再多做赘述。

基于上述，本发明更可以将上述所揭露的波长转换材料(如波长转换材料300、301以及302)应用于多种发光元件中，其中这些发光元件例如是发光二极管元件、场发射元件(FED)或是其它种类的发光元件。以下将以发光二极管元件为例进行详细地说明。

图8是本发明一实施例的发光二极管元件的示意图。请参照图8，发光二极管元件500主要包括一承载器510、一发光二极管芯片520以及一波长转换材料300’，其中发光二极管芯片520例如是蓝光发光二极管芯片、紫外光发光二极管芯片、蓝绿光发光二极管芯片或是其它适于作为激发光光源的发光二极管芯片。发光二极管芯片520配置于承载器510上，并且经由导线530来与承载器510电连接。发光二极管芯片520适于发出一波长为λ₁的光线。值得注意的是，本实施例并非用以限定本发明的承载器的形式以及发光二极管芯片与承载器电连接的方式，在本发明的其它实施例中更可以采用其它形式的承载器(例如导线架)，并且经由其它种类的电连接方式来完成发光二极管芯片与承载器之间的电连接。

波长转换材料300’是配置于发光二极管芯片520。此外，在本实施例中发光二极管元件500还包括一配置于承载器510上的封装胶体540，以将发光二极管芯片520以及波长转换材料300’密封于承载器510与封装胶体540之间。

当发光二极管芯片520发出波长为λ₁的光线后，部分波长为λ₁的光线会直接入射至波长转换活化体310。另外部分波长为λ₁的光线会入射至光散射体320，之后经由光散射体320的散射后，再入射至波长转换活化体310。接着波长转换活化体310受到波长为λ₁的光线的激发而发出一波长为λ₂的光线。如此一来，经由将两种波长的光线混合后，发光二极管芯片520便能够发出特定颜色的色光。举例而言，当λ₁是落在蓝光的波长范围，而λ₂是落在黄光的波长范围时，经由适当的混合后，发光二极管芯片520便能够发出白光。

虽然本实施例是以具有波长转换材料300’的发光二极管元件500为例，但是在本发明的其它实施例中更可以采用具有胶状型态的波长转换材料301或波长转换材料302的发光二极管元件。值得注意的是，当发光二极管元件采用胶状型态的波长转换材料301时，本实施例更可以调整透明材料340的光折射率，并且使其接近于该第一透明涂层314的光折射率，以避免光线自该第一透明涂层314入射至该透明材料340时，于两者的交界处产生全反射以及菲涅耳光损失。

综上所述，本发明所提出的发光二极管元件及其波长转换材料至少具有以下的优点：

1.由于光散射体能够将入射至其表面的光线散射，因此发光二极管芯片发出的波长为λ₁的光线以及被激发后的波长转换活化体所发出的λ₂的光线可以被均匀地混合。

2.由于波长转换活化体上的光散射体可以增加两相邻的波长转换活化体的间距，因此这些波长转换活化体能够受到充分的激发。以图5为例，由于光散射体320可以增加相邻的波长转换活化体310之间的间距，因此即使波长转换活化体310之间发生了聚集现象，相邻的波长转换活化体310仍然可以保有适当的间距。是以波长为λ1的光线L可以经由此间距来激发波长转换活化体310。也就是说，相较于现有技术而言，本发明所提出的波长转换活化体能够受到更充分的激发而发出波长为λ₂的光线。

3.当发光二极管元件具有波长转换材料时，由于波长转换活化体能够受到更充分的激发，因此本发明所提出的发光二极管元件能够具有较高的亮度。

虽然本发明以优选实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以后附的权利要求所界定者为准。

Claims

1.一种波长转换材料，包括：

波长转换活化体，适于受波长为λ₁的光线激发，而发出波长为λ₂的光线；以及

光散射体，配置于该波长转换活化体上，该光散射体适于将入射至其表面的光线散射，

键结化合物，位于该波长转换活化体与该光散射体之间，且是该光散射体与该波长转换活化体键结时产生的化合物。

2.如权利要求1所述的波长转换材料，其中该波长转换活化体的材料是选自于荧光材料、磷光材料、染料其中之一以及前述三者的组合。

3.如权利要求2所述的波长转换材料，其中该波长转换活化体的组成成分是：

(A)_2x(B)_2y(C)_2z(D)_3x+sy+tz：(E)

其中0≤x≤15，0≤y≤9，0≤z≤4且x、y、z不同时为0，s为B成份的价数，t为C成份的价数，A是选自于钇、铈、铽、钆、钪、钐、铕、铝、镓、铊、铟、硼、镏元素其中之一以及前述元素的组合，B是选自于镁、钙、锶、钡、锌、铜、镍、锂、钠、钾、银其中之一以及前述元素的组合，C是选自于钼、钨、磷、钒、硅、钛、锆、铌、钽其中之一以及前述元素的组合，D是选自于氧、硫、硒其中之一以及前述元素的组合，E是选自于铈、铕、铽、锰其中之一以及前述元素的组合。

4.如权利要求1所述的波长转换材料，其中该光散射体的材料是氧化铝、氧化锌、氧化硅、氧化钛或是组成成分为(A)_2x′(B)_2y′(C)_2z′(D)_{3x′+s′y′+t′z′}：(E)的材料，其中0≤x’≤15，0≤y’≤9，0≤z’≤4且x’、y’、z’不同时为0，s’为B成份的价数，t’为C成份的价数，A是选自于钇、铈、铽、钆、钪、钐、铕、铝、镓、铊、铟、硼、镏元素其中之一以及前述元素的组合，B是选自于镁、钙、锶、钡、锌、铜、镍、锂、钠、钾、银其中之一以及前述元素的组合，C是选自于钼、钨、磷、钒、硅、钛、锆、铌、钽其中之一以及前述元素的组合，D是选自于氧、硫、硒其中之一以及前述元素的组合，E是选自于铈、铕、铽、锰其中之一以及前述元素的组合。

5.如权利要求1所述的波长转换材料，其中该光散射体适于受到该波长为λ₁的光线激发，而发出波长为λ₃的光线。

6.如权利要求1所述的波长转换材料，其中该光散射体适于受到该波长为λ₂的光线激发，而发出波长为λ₃的光线。

7.如权利要求1所述的波长转换材料，该键结化合物适于受到该波长为λ₁的光线激发，而发出波长为λ₄的光线。

8.如权利要求1所述的波长转换材料，其中该波长转换活化体包括：

核心，适于受波长为λ₁的光线激发，而发出波长为λ₂的光线；以及

第一透明涂层，将该核心包覆于其内。

9.如权利要求8所述的波长转换材料，其中该核心的材料是选自于荧光材料、磷光材料、染料其中之一以及上述三者的组合。

10.如权利要求8所述的波长转换材料，其中该核心的组成成分是：

(A)_2x(B)_2y(C)_2z(D)_3x+sy+tz：(E)

其中0≤x≤15，0≤y≤9，0≤z≤4且x、y、z不同时为0，s为B成份的价数，t为C成份的价数，A是选自于钇、铈、铽、钆、钪、钐、铕、铝、镓、铊、铟、硼、镏元素其中之一及前述元素的组合，B是选自于镁、钙、锶、钡、锌、铜、镍、锂、钠、钾、银其中之一以及前述元素的组合，C是选自于钼、钨、磷、钒、硅、钛、锆、铌、钽其中之一以及前述元素的组合，D是氧、硫、硒其中之一以及前述元素的组合，E是选自于铈、铕、铽、锰其中之一以及前述元素的组合。

11.如权利要求8所述的波长转换材料，其中该第一透明涂层是SiO₂。

12.如权利要求8所述的波长转换材料，还包括第二透明涂层，将该波长转换活化体与该光散射体包覆于其内。

13.如权利要求12所述的波长转换材料，其中该第二透明涂层是SiO₂。

14.如权利要求1所述的波长转换材料，还包括透明材料，其中该波长转换活化体与该光散射体分布于该透明材料内。

15.一种发光二极管元件，包括：

承载器；

发光二极管芯片，配置于该承载器上并且与该承载器电连接，其中该发光二极管芯片适于发出波长为λ₁的光线；以及

波长转换材料，围绕于该发光二极管芯片的周围，该波长转换材料包括：

波长转换活化体，适于受到波长为λ₁的光线的激发，而发出波长为λ₂的光线；以及

16.如权利要求15所述的发光二极管元件，其中该波长转换活化体的材料是选自于荧光材料、磷光材料、染料其中之一以及上述三者的组合。

17.如权利要求16所述的发光二极管元件，其中该波长转换活化体的组成成分是：

(A)_2x(B)_2y(C)_2z(D)_3x+sy+tz：(E)

其中0≤x≤15，0≤y≤9，0≤z≤4且x、y、z不同时为0，s为B成份的价数，t为C成份的价数，A是选自于钇、铈、铽、钆、钪、钐、铕、铝、镓、铊、铟、硼、镏元素其中之一以及前述元素的组合，B是选自于镁、钙、锶、钡、锌、铜、镍、锂、Na、钾、银其中之一以及前述元素的组合，C是选自于钼、钨、磷、钒、硅、钛、锆、铌、钽其中之一以及前述元素的组合，D是选自于氧、硫、硒其中之一以及前述元素的组合，E是选自于铈、铕、铽、锰其中之一以及前述元素的组合。

18.如权利要求15所述的发光二极管元件，其中该光散射体的材料是氧化铝、氧化锌、氧化硅、氧化钛或是组成成分为(A)_2x′(B)_2y′(C)_2z′(D)_{3x′+s′y′+t′z′}：(E)的材料，其中0≤x’≤15，0≤y’≤9，0≤z’≤4且x’、y’、z’不同时为0，s’为B成份的价数，t’为C成份的价数，A是选自于钇、铈、铽、钆、钪、钐、铕、铝、镓、铊、铟、硼、镏元素其中之一以及前述元素的组合，B是选自于镁、钙、锶、钡、锌、铜、镍、锂、钠、钾、银其中之一以及前述元素的组合，C是选自于钼、钨、磷、钒、硅、钛、锆、铌、钽其中之一以及前述元素的组合，D是选自于氧、硫、硒其中之一以及前述元素的组合，E是选自于铈、铕、铽与锰其中之一以及前述元素的组合。

19.如权利要求15所述的发光二极管元件，其中该光散射体适于受到该波长为λ₁的光线激发，而发出波长为λ₃的光线。

20.如权利要求15所述的发光二极管元件，其中该光散射体适于受到该波长为λ₂的光线激发，而发出波长为λ₃的光线。

21.如权利要求15所述的发光二极管元件，该键结化合物适于受到该波长为λ₁的光线激发，而发出波长为λ₄的光线。

22.如权利要求15所述的发光二极管元件，其中该波长转换活化体包括：

第一透明涂层，将该核心包覆于其内。

23.如权利要求22所述的发光二极管元件，其中该核心的材料是选自于荧光材料、磷光材料、染料其中之一以及前述三者的组合。

24.如权利要求22所述的发光二极管元件，其中该核心的组成成分是：

(A)_2x(B)_2y(C)_2z(D)_3x+sy+tz：(E)

其中0≤x≤15，0≤y≤9，0≤z≤4且x、y、z不同时为0，s为B成份的价数，t为C成份的价数，A是选自于钇、铈、铽、钆、钪、钐、铕、铝、镓、铊、铟、硼、镏元素其中之一以及前述元素的组合，B是选自于镁、钙、锶、钡、锌、铜、镍、锂、钠、钾、银其中之一以及前述元素的组合，C是钼、钨、磷、钒、硅、钛、锆、铌、钽其中之一以及前述元素的组合，D是选自于氧、硫与硒其中之一以及前述元素的组合，E是选自于铈、铕、铽、锰其中之一以及前述元素的组合。

25.如权利要求22所述的发光二极管元件，其中该波长转换材料还包括透明材料，该波长转换活化体与该光散射体分布于该透明材料内。

26.如权利要求25所述的发光二极管元件，其中透明材料的光折射率接近于该第一透明涂层的光折射率，以避免光线自该第一透明涂层入射至该透明材料时，于两者的交界处产生全反射以及菲涅耳光损失。

27.如权利要求22所述的发光二极管元件，其中该第一透明涂层是SiO₂。

28.如权利要求22所述的发光二极管元件，其中该波长转换材料还包括第二透明涂层，将该波长转换活化体与该光散射体包覆于其内。

29.如权利要求28所述的发光二极管元件，其中该第二透明涂层是SiO₂。