CN105255494A - 黄色发光荧光体及使用其的发光装置封装 - Google Patents

黄色发光荧光体及使用其的发光装置封装 Download PDF

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Abstract

本发明公开了黄色发光荧光体及使用其的发光装置封装。所述黄色发光荧光体包含：发射中心波长位于510nm～550nm的波段内的光的第一荧光体，适合与所述第一荧光体混合从而发射中心波长位于560nm～600nm的波段内的光的第二荧光体，和适合与所述第一荧光体和第二荧光体混合从而发射中心波长位于610nm～630nm的波段内的光的第三荧光体，所述第三荧光体在550nm波长处的光吸收率为50％以下。所述发光装置封装包含黄色发光荧光体和发光装置，所述发光装置被构造为发射近紫外线(UV)或蓝光从而激发所述黄色发光荧光体。

Description

黄色发光荧光体及使用其的发光装置封装
本申请要求2014年7月14日提交的韩国专利申请10-2014-0088306的权益，将所述申请在此通过参考并入，就如同在本文中完全阐述了一样。
技术领域
本发明涉及荧光体，更特别地，涉及黄色发光荧光体及使用其的发光装置封装。
背景技术
发光二极管(LED)是下一代发光装置，其能够替代作为最常用现有普通灯具的荧光灯。
LED具有比现有光源低的功耗，且与荧光灯不同，因为其不包含汞而可以被认为是环境友好的。另外，与现有光源相比，LED具有包括长使用寿命和高响应速度的优点。
这些LED可以与吸收发射自LED的光的荧光体一起使用从而发射各种颜色的光。这些荧光体通常可能会发射黄光、绿光和红光。
目前，白光LED被制成发射蓝光的LED与适合转换发射波长的荧光体的组合。白光LED使用范围的扩大引起对更有效的LED的需求，为此需要提高荧光体的发射效率。另外，对于具有更高可靠性的LED的需求正在增加。
尽管作为在美国专利5998925中公开的氧化物荧光体的钇铝石榴石(YAG)荧光体作为在LED中使用的黄色荧光体是已知的，但YAG荧光体具有低热稳定性，这在高温下可能会有问题地导致亮度劣化和色坐标变化。
另外，尽管氧化物荧光体和硅酸盐系荧光体作为黄色和绿色荧光体是已知的，但这些荧光体具有相对低的稳定性且耐水性差，由此倾向于对LED封装的可靠性具有负面影响。
因此，需要开发能够与LED组合产生白光的高效且可靠的荧光体。
此外，随着蓝光LED的输出变的更高，蓝光LED会显示向更短波长的波长偏移，因此需要开发即使在短波长处也显示高激发效率的黄色发光荧光体。
另外，需要开发如下的荧光体：当将荧光体与LED一起使用以制造白光时，所述荧光体具有优异的显色性特性。
发明内容
因此，本发明涉及黄色发光荧光体及使用其的发光装置封装，其显著消除由于现有技术的限制和缺点而导致的一种或多种问题。
本发明的一个目的为提供具有高发射效率、高亮度和优异的显色性特性的黄色发光荧光体以及使用其的发光装置封装。
另外的优点、目的和特征在以下的说明书中将部分地加以阐述，且在对以下进行检验时将对本领域的技术人员部分地变得显而易见或可部分地从实践中学习到。通过本文中的书面说明和权利要求书以及附图中特别指出的结构可以实现并取得所述目的和其它优点。
为了实现这些目的和其它优点以及根据在本文中呈现和广泛描述的本发明的目的，根据本发明的第一方面，黄色发光荧光体包含：适合发射中心波长位于510nm～550nm的波段内的光的第一荧光体，适合与第一荧光体混合以发射中心波长位于560nm～600nm的波段内的光的第二荧光体，和适合与第一荧光体和第二荧光体混合以发射中心波长位于610nm～630nm的波段内的光的第三荧光体，所述第三荧光体在550nm的波长处的光吸收率为50％以下。
在此，所述第二荧光体可以包含含有Li作为金属成分的α-型SiAlON(Li-α-SiAlON:Eu)和含有Ca作为金属成分的α-型SiAlON(Ca-α-SiAlON:Eu)中的至少一种。
在此，第二荧光体可以由以下化学式1表示：
Lim-2xEuxSi12-(m+n)Alm+nOnN16-n
其中，“m”和“n”满足0≤m≤2和0≤n≤1中的至少一个条件。
在此，第一荧光体可以包含如下的至少一种：BaYSi4N7:Eu、Ba3Si6O12N2:Eu、CaSi2O2N2:Eu、SrYSi4N7:Eu、含有Ca作为金属成分的α-型SiAlON(Ca-α-SiAlON:Yb)、LuAG、SrSi2O2N2:Eu和β-型SiAlON:Eu。
在此，当第一荧光体至第三荧光体总计为100重量％时，第一荧光体可以以62重量％～75.8重量％的量存在。
在此，当第一荧光体至第三荧光体总计为100重量％时，第二荧光体可以以20重量％～35重量％的量存在。
在此，当第一荧光体至第三荧光体总计为100重量％时，第三荧光体可以以3重量％～4.2重量％的量存在。
在此，第三荧光体对第二荧光体的比可以在8.6％～21.0％的范围内。
在此，第三荧光体可以包含如下的至少一种：CaAlSiN3:Eu、(Sr,Ca)AlSiN3:Eu、Sr2Si5N8:Eu、K2SiF6:Mn、La3Si6N11:Ce、SrAlSiN3:Eu、SrCN2:Eu、Ca2Si5N8:Eu、Ba2Si5N8:Eu、SrAlSi4N7:Eu、和(Sr,Ba)SiN2:Eu。
在此，黄色发光荧光体在480nm～780nm的波段内的发射光谱可以具有120nm以上的半峰全宽。
根据实现如上所述技术目的的第二方面，黄色发光荧光体包含：适合发射中心波长位于510nm～550nm的波段内的光的第一荧光体，适合发射中心波长位于560nm～600nm的波段内的光的第二荧光体，和适合发射中心波长位于610nm～630nm的波段内的光的第三荧光体，其中第一荧光体至第三荧光体的混合物被近紫外线(UV)或蓝色激发光激发从而发射光谱的中心波长位于480nm～780nm的波段内的光，所述光谱的半峰全宽为120nm以上。
在此，第三荧光体可以被设计为使由激发光引起的光吸收最小化。
在此，第三荧光体在550nm的波长处可以具有50％以下的光吸收率。
根据实现如上所述技术目的的第三方面，黄色发光荧光体包含：适合发射中心波长位于510nm～550nm的波段内的光的第一荧光体，适合发射中心波长位于560nm～600nm的波段内的光的第二荧光体，和适合发射中心波长位于610nm～630nm的波段内的光的第三荧光体，其中当第一荧光体至第三荧光体总计为100重量％时，第一荧光体、第二荧光体和第三荧光体的重量比例分别为在62重量％～75.8重量％的范围内、在20重量％～35重量％的范围内和在3重量％～4.2重量％的范围内。
根据实现如上所述技术目的的第四方面，发光装置封装包含黄色发光荧光体和发光装置，所述发光装置被构造为发射近紫外线(UV)或蓝光从而激发黄色发光荧光体。
要理解，本发明前述的一般说明和以下的详细说明均是示例性的和解释性的，且旨在提供对要求保护的本发明的进一步解释。
附图说明
附图说明了本发明的实施方式，且与说明书一起用于解释本发明的原理。包括附图以提供对本发明的进一步理解，且将附图并入本申请并构成本申请的一部分。在附图中：
图1为显示表示人类可见性的适光曲线的图；
图2为显示在使用黄色发光荧光体的白色发光装置封装的一个实例中的发射光谱的图；
图3～5为显示红色荧光体的激发光谱和发射光谱的图；
图6为显示在使用根据本发明的黄色发光荧光体的白色发光装置封装的情况下的发射光谱的图；
图7为显示使用根据本发明的黄色发光荧光体的发光装置封装的一个实例的截面图；
图8为显示使用根据本发明的黄色发光荧光体的发光装置封装的另一个实例的截面图；以及
图9为图7的局部放大图，其显示使用根据本发明的黄色发光荧光体产生白光的过程。
具体实施方式
下文中，将会参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细的说明。
尽管本发明易于作出各种修改和可选形式，但通过附图中的实例示出其具体实施方式且在此将会进行详细说明。然而应该理解，无意将本发明限于公开的特定形式，而是相反，本说明书将要涵盖落在由权利要求书所限定的说明书的主旨和范围内的全部修改、等价物和替代物。
将理解，当提到一个元素诸如层、区域或基板在另一个元素“上”时，其能够直接在另一个元素上或者还可以存在介于中间的元素。
将理解，尽管在本文中可以使用术语第一、第二等说明各种元素、成分、区域、层和/或部分，但这些元素、成分、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。
根据本发明，通过将被作为激发源的近紫外线(UV)和蓝光以高效率激发的绿色、琥珀色和红色荧光体进行混合，可以产生具有高亮度和优异显色性特性的黄光。
如上所述发射黄光的荧光体可以为如下的混合物：发射中心波长位于510nm～550nm的波段内的光的第一荧光体(绿色荧光体)，发射中心波长位于560nm～600nm的波段内的光的第二荧光体(琥珀色荧光体)，和发射中心波长位于610nm～630nm的波段内的光的第三荧光体(红色荧光体)。
在以下说明中，第一荧光体将被称为绿色荧光体，第二荧光体将被称为琥珀色荧光体，第三荧光体将被称为红色荧光体。
绿色荧光体、琥珀色荧光体和红色荧光体可以包含以下材料。
更具体地，绿色荧光体可以包含如下的至少一种：BaYSi4N7:Eu、Ba3Si6O12N2:Eu、CaSi2O2N2:Eu、SrYSi4N7:Eu、含有Ca作为金属成分的α-型SiAlON(Ca-α-SiAlON:Yb)、LuAG、SrSi2O2N2:Eu和β-型SiAlON:Eu。
如上所述，绿色荧光体可以发射中心波长位于510nm～550nm的波段内的光。
在此，已知LuAG为化学式Lu3Al5O12:Ce且β-型SiAlON:Eu可以由其中将Eu添加至Si6-zAlzOzN8-z的基本结构式的化学式表示。
琥珀色荧光体可以包含含有Li作为金属成分的α-型SiAlON(Li-α-SiAlON:Eu)和含有Ca作为金属成分的α-型SiAlON(Ca-α-SiAlON:Eu)中的至少一种。
如上所述，琥珀色荧光体可以发射中心波长位于560nm～600nm的波段内的光。
红色荧光体可以包含如下的至少一种：CaAlSiN3:Eu、(Sr,Ca)AlSiN3:Eu(SCASN)、Sr2Si5N8:Eu、K2SiF6:Mn、La3Si6N11:Ce、SrAlSiN3:Eu、SrCN2:Eu、Ca2Si5N8:Eu、Ba2Si5N8:Eu、SrAlSi4N7:Eu和(Sr,Ba)SiN2:Eu。
如上所述，红色荧光体可以发射中心波长位于610nm～630nm的波段内的光。
尽管主要将氮化物荧光体或氮氧化物荧光体描述为绿色荧光体、琥珀色荧光体和红色荧光体的实例，但是当然将会理解也可以使用这些荧光体之外的其它荧光体。
在此，琥珀色荧光体可以由以下化学式表示，且“m”和“n”可以满足0≤m≤2和0≤n≤1中的至少一个条件。
化学式1
Lim-2xEuxSi12-(m+n)Alm+nOnN16-n
同时，红色荧光体在550nm的波长处可以显示50％以下的光吸收率。即，50％以下的红色荧光体可以被具有550nm波长的光激发。稍后将对此进行详细的描述。
利用通过将具有上述特征的绿色荧光体、琥珀色荧光体和红色荧光体混合而获得的黄色发光荧光体，在480nm～780nm的波段内的发射光谱的半峰全宽可以为120nm以上。这可能意味着，所述黄色发光荧光体实现了显著增加的显色性特性。
在此，当绿色荧光体、琥珀色荧光体和红色荧光体总计为100重量％时，绿色荧光体可以以62重量％～75.8重量％的量存在。
在此，当绿色荧光体、琥珀色荧光体和红色荧光体总计为100重量％时，琥珀色荧光体可以以20重量％～35重量％的量存在。
在此，当绿色荧光体、琥珀色荧光体和红色荧光体总计为100重量％时，红色荧光体可以以3重量％～4.2重量％的量存在。
同时，红色荧光体相对于琥珀色荧光体的比率可以在8.6％～21.0％的范围内。
上述绿色荧光体、琥珀色荧光体和红色荧光体的混合物可以被近紫外线或蓝光激发从而发射具有高亮度的黄光。另外，可以将黄光与作为激发源的蓝光组合从而使得能够发射具有高亮度和优异显色性特性的白光。因此，所得荧光体由于其被近紫外线或蓝光激发的速率高而可以实现高发射效率。
如上所述，尽管含有Ca作为金属成分的α-型SiAlON具有约600nm的发射中心波长，但是相对于具有相同峰强度的光的发射，使用中心波长位于550nm～590nm的波段内的Li-α-SiAlON可以将可见性提高约25％。更优选地，通过使得能够发射中心波长处于578nm～588nm的波段内的光可以实现更大的可见性。另外，通过混合如下红色荧光体可以实现更高的亮度和更优异的显色性特性，对所述红色荧光体在550nm～560nm波段内的光吸收率进行了调整。然而，如上所述，在一些情况下，即使发射中心波长位于560nm～600nm的波段内的光的荧光体也可以实现本发明的特性。
图1为显示表示人类可见性的适光曲线的图。
如图中所示，在约555nm的波长处人类可见性的值变为最大值。即，对于相同的发光强度，人类感觉具有555nm波长的光是最强的光。
因此，在本发明中使用的中心波长在550nm～590nm的波段内的Li-α-SiAlON可以比发射中心波长通常为约600nm的α-型SiAlON实现更大的可视性。
即，观察者能够感觉到具有相同发光强度的光好像更加明亮，因此这种发射波长调整可以导致亮度增加效果。
相对于具有相同峰值强度的光的发射，与Ca-α-SiAlON相比，根据本发明可以用作琥珀色荧光体的Li-α-SiAlON可以将可见性提高约25％。
在本发明中，为了实现中心波长位于550nm～590nm的波段内的光的发射，可以在合成SiAlON时对Li的取代量以及氧的量进行调整。
表1显示通过调整氧的量(n；在上面化学式1中的值)而获得的琥珀色荧光体的发射波长(峰值波长)和发射亮度。
对于这种发射，在上面化学式1中，“m”和“n”可以满足0≤m≤2和0≤n≤1中的至少一个条件。此外，在上面化学式1中，“x”表示活化剂(Eu)的量且通常在10％以下的范围内利用金属离子(锂(Li)和铝(Al))进行取代。即，“x”可以具有在0.01～0.1范围内的值。
表1
氧的量(n) 发射波长(nm) 发射亮度
0 588 95％
0.1 583 100％
0.25 581 92％
0.5 581 91％
1 578 85％
2 560 60％
从表1中能够看出，发射波长可以根据在琥珀色荧光体中氧的量而变化。即能够理解为，当氧的量(n)为0时发射波长为588nm且发射亮度为95％，当氧的量(n)为1时发射波长可以降低为578nm。
另外，在为了通过另外的可见性特性提高发射效率而将氧的量(n)改变为在1≤n≤2的范围内的情况下，可以将发射波长改变为560nm。以这种方式，通过氧的量的调整，更特别地，通过氧的量的增加，可以容易地将荧光体的发射波长位移至更短的波长。
从表1中能够看出，当氧的量(n)为0.1且发射波长为583nm时实现了最高的发射亮度。
如上所述，通过对作为绿色发光荧光体的第一荧光体和作为琥珀色发光荧光体的第二荧光体进行混合，本发明可以产生显示优异亮度的黄光。
另外，通过调整绿色荧光体和琥珀色荧光体的发射波长及其混合比可以实现提高的发射亮度。同时可以提高表明光源的显色性特性的显色指数(CRI)。
显色指数(CRI)为用于表明光源的显色性特性的指数，且具有表明物体在样品光源下的色觉与相同物体在规定的基准光源下的色觉之间的重合度的数值。
表2显示，通过对绿色荧光体和琥珀色荧光体如下进行混合可以提高亮度和CRI。
表2
即，能够理解，相对于使用黄色荧光体(即指的是代表性的广泛使用的YAG荧光体)和Ca-α-SiAlON的常规黄色发光荧光体，使用根据本发明的绿色荧光体(具有535nm的峰值波长)和琥珀色荧光体(具有583nm的峰值波长)的黄色发光荧光体可以实现更高的发射亮度和CRI。
图2为显示在使用黄色发光荧光体的白色发光装置封装的一个实例中的发射光谱的图。
如在图2中例示性所示，能够理解，通过将蓝色激发光和黄色发光荧光体被蓝光激发时发射的黄光组合可以发射高品质的白光。
即，所述黄色发光荧光体的实例(绿色荧光体和583nm琥珀色荧光体的混合物)比常规黄色发光荧光体和另一个实例(绿色荧光体和600nm琥珀色荧光体的混合物)显示较好的光学特性。
以这种方式，由于在黄色发光带内的高发光强度和优异的可见性，黄色发光荧光体与近紫外线或蓝色发光装置组合可以产生高品质的白光。
发光装置封装有利地实现了确保高视觉效率的555nm的波长处或附近的强的峰强度，所述发光装置封装使得能够使用上述绿色荧光体和琥珀色荧光体的组合发射黄光。
然而，考虑到如在图2中例示性示出的发光装置封装的光谱，在500nm～600nm的波段内的波长的半峰全宽可能不会足够宽以用于高品质灯具。
因此，为了使灯具实现高级的颜色体现，需要实现在可见光波长范围内(即在380nm～780nm的波段内)得均匀的峰强度。这可以使显色性特性提高至变得接近日光的显色性特性，所述显色性特性由光的显色指数(CRI)表示。
另外，通过提供上述具有宽光谱的发光装置封装，使用所述发光装置封装的显示器可以显示宽色域的颜色。
如上所述，显色指数(CRI)为用于表明光源的显色性特性的指数，且具有表明物体在样品光源下的色觉与相同物体在规定的基准光源下的色觉之间的重合度的数值。
灯具的显色指数是表明色觉的视觉环境与日光下的环境相似程度如何的数值。更具体地，将物体在试验光源下的表面色与相同物体在基准光源下的表面色之间的重合度量化为数值从而对灯具的品质进行测定。
除了如在将绿色荧光体和琥珀色荧光体进行混合而得到黄色荧光体的上述情况外，为了提高显色性特性，还可以将发射光谱变成更宽的形式从而允许峰强度在可见光波长范围内(在380nm～780nm的波段内)均匀分布。
为了实现上述改进的光谱形式，可以将长波长红色荧光体添加至绿色荧光体和琥珀色荧光体从而制成荧光体混合物。以这种方式，可以在580nm以上的长波长处增加光谱且可以实现均匀的峰强度。
另外，对于混合上述红色荧光体，为了实现颜色平衡，可以增加绿色荧光体的量。即，混合上述红色荧光体可能会在基于550nm的更长波长处即在550nm以上的波长处增加光谱，因此为了颜色平衡可以增加具有短波长(550nm以下)的绿色荧光体的量。
同时，如在图3中例示性所示，红色荧光体可能会通过蓝光、发射自绿色荧光体和琥珀色荧光体的光及作为其组合的黄光的吸收(激发)进行光发射。
在图3中，左侧的虚线表明激发光谱，即由红色荧光体吸收的光的光谱，右侧的实线表明发射光谱。
因此，通过对红色荧光体的激发光谱进行调整可以使蓝色激发光以外的光被红色荧光体的吸收最小化。这可以防止黄色荧光体的发射效率降低，且因此可以在提高显色性特性的同时增加发射效率。
为此，可以将红色荧光体在550nm的波长处的吸收强度调整为50％以下。即，通过将光谱上红色荧光体的吸收强度变为50％的点调整为处于550nm以下的波长处，可以使发射自绿色、琥珀色和黄色荧光体的光的吸收最小化。
下面将对如上所述的红色荧光体的设计进行详细说明。
如上所述，如在图4中例示性所示，在为了实现提高的发射特性如提高的显色性特性而混合红色荧光体的情况下，因为除激发光外，红色荧光体还吸收发射自荧光体的发射波段内的光(例如具有530nm的波长的绿光和具有560nm的波长的黄光)，所以亮度可能会发生劣化。
为了使这一现象最小化，通过将红色荧光体的激发光谱移至较短波长，使得红色荧光体在550nm以下的波段处的光吸收率变为50％，可以将红色荧光体设计为使激发光以外的光的吸收最小化。
图4显示根据各个红色发光波长的激发(吸收)光谱的实例。此外，图5显示具有不同峰值波长的红色荧光体的发射光谱的实例。
在这些实例中，能够理解，具有610nm的峰值波长的红色荧光体在550nm的波长处具有50％以下的光吸收率。更精确地，能够理解，红色荧光体的光吸收率在547nm的波长处变为50％。此外，能够理解，具有630nm的峰值波长的红色荧光体的光吸收率在564nm的波长处变为50％，具有650nm的峰值波长的红色荧光体的光吸收率在585nm的波长处变为50％，具有660nm的峰值波长的红色荧光体的光吸收率在600nm的波长处变为50％。
通过这样的设计，能够理解，使用具有610nm的峰值波长且还在550nm的波长处具有50％以下的光吸收率的红色荧光体可以使光的吸收而不是激发光的吸收最小化。然而，在一些情况下，可以使用在以上实例中的具有630nm、650nm和660nm的峰值波长的红色荧光体。
如上所述，可以对红色荧光体的光吸收率进行调整，反过来，通过基于具有调整的光吸收率的红色荧光体的峰值波长对红色荧光体进行选择，可以提高显色性特性以及发射效率。
<实施例>
表3显示了根据荧光体比率的CRI和相对光通量。
表3
在表3中，通过将绿色荧光体、具有580nm的峰值波长的琥珀色荧光体和具有610nm的峰值波长的红色荧光体彼此混合制备了黄色荧光体，并且显示了根据各个荧光体的比率的CRI和相对光通量。
在示出的实施例中，将LuAG用作绿色荧光体，将Li-α-SiAlON用作琥珀色荧光体，并且将具有调整的激发波长的SCASN((Sr,Ca)AlSiN3:Eu)用作红色荧光体。
从表3的条件号3能够看出，在使用上述材料的情况下，当红色荧光体对琥珀色荧光体的比为12.7％时，取得了最佳的CRI和发射效率(相对光通量)。在此，所述发射效率为在条件号3中的值为100％的假设下的相对值。
此外，在以上情况中的绿色荧光体、琥珀色荧光体和红色荧光体的重量比率分别为67.7重量％、28.66重量％和3.64重量％。此时，通过将所述重量比率舍入至最接近的百分之一，所得值分别为67.7重量％、28.7重量％和3.6重量％。基于这些值的CRI和相对光通量可能是十分有意义的。例如，在CRI和相对光通量方面，所述舍入值可能在最佳重量比率的容差范围内。
然而，在其它情况下，可以获得对于荧光体有意义的CRI和发射效率。即，如在表3中所示，如下情况可能是有意义的：其中绿色荧光体的重量比率在62重量％～75.8重量％的范围内的情况，其中琥珀色荧光体的重量比率在20重量％～35重量％的范围内的情况，和其中红色荧光体的重量比率在3重量％～4.2重量％的范围内的情况。
此外，在其中红色荧光体对琥珀色荧光体的比在8.6％～21.0％的范围内的情况下，在将这些荧光体应用于发光装置封装时，可以将CRI或发射效率视为可能会相对增加的有意义的值。
表4显示在其中将荧光体以实现表3中的最佳CRI和发射效率(相对光通量)的比例混合的情况与以荧光体的其它比率混合的情况之间的CRI和相对光通量的比较结果。
表4
作为用于比较的黄色荧光体，通过条件号1中的实例使用YAG荧光体。从表4中能够看出，所述YAG荧光体具有67的CRI和103％的相对光通量。
另外，从条件号2中能够看出，在其中使用绿色荧光体和具有600nm的峰值波长的琥珀色荧光体两者的情况中，与条件号1中的那些相比，CRI增加至74但相对光通量降低。
同时，从条件号3中能够看出，在其中使用绿色荧光体和具有580nm的峰值波长的琥珀色荧光体两者的情况中，与条件号1中的那些相比，CRI增加至71且相对光通量增加至103％。
从作为比较例的条件号4能够理解，在其中使用绿色荧光体、具有580nm的峰值波长的琥珀色荧光体和具有630nm的峰值波长的红色荧光体的情况中，与条件号1中的那些相比，CRI增加至74但相对光通量降低至100％。
另一方面，从条件号5中能够看出，在其中使用根据本实施方式的绿色荧光体、具有580nm的峰值波长的琥珀色荧光体和具有610nm的峰值波长的红色荧光体的情况中，CRI增加至74且相对光通量不小于YAG荧光体的相对光通量，例如为103％。在此，将条件号5的相对光通量描述为103％，这与YAG荧光体的相对光通量是相同的，且条件号5的其它值与表3中的条件号3的那些值是相同的。
图6为显示在使用根据本发明的黄色发光荧光体的白色发光装置封装的情况下的发射光谱的图。
如在图6中例示性所示，能够理解，通过将具有约430nm的波长的蓝光与根据本发明的黄色发光荧光体在被所述蓝光激发时由所述黄色发光荧光体发射的黄光组合可以发射高品质的白光。
即，根据本发明的黄色发光荧光体(绿色荧光体、琥珀色荧光体和红色荧光体的混合物)显示相对于比较例(绿色荧光体和琥珀色荧光体的混合物)较好的光学特性。
从以上说明能够理解，本发明的黄色荧光体与比较例相比在光强度和可见性方面没有劣化，并且与近紫外线或蓝光发射装置组合能够发射高品质的白光。
在比较例的情况下，如在图2中例示性所示，绿色荧光体和琥珀色荧光体的混合物显示相对于常规黄色荧光体如YAG荧光体较好的特性。
然而，从附图中能够看出，通过发射光谱向更宽形式的改变，发射自根据本发明的黄色发光荧光体的光的光谱在可见光波长范围内(在380nm～780nm的波段内)显示了相对均匀的峰强度分布并且实现了显色性特性的提高。
总之，黄色发光荧光体通过被近紫外线或蓝光激发可以发射在480nm～780nm的波段内的更宽光谱的光，并且所得光谱的半峰全宽具有比比较例的118nm更大的120nm以上的值。更具体地，能够理解，根据本发明实施例的黄色发光荧光体的发射光谱的半峰全宽为131nm。
如上所述，本发明可以提供具有良好发射特性的黄色发光荧光体，且所述黄色发光荧光体可以使强度(亮度)的劣化最小化并提高显色指数(CRI)。
此外，本发明可以用于设计具有80以上的高CRI的照明器，因此可以产生接近日光的显色性特性的提高的显色性特性。
此外，本发明通过连续光谱的设计可以提高显色指数，并且提供荧光体的最佳混合比从而实现显色指数的提高。因此，提供具有宽光谱的这种照明器(例如发光装置封装)使得显示器能够表现宽色域的颜色。
<发光装置封装>
图7为显示使用根据本发明的黄色发光荧光体的发光装置封装的一个实例的截面图。具体地，图7显示根据本发明一个实施方式的灯型发光装置封装100的实例。
灯型白色发光装置封装100包含一对引线框架110和120及在施加电压时产生光的发光装置130。
通过电线140将发光装置130电连接至引线框架110和120且在发光装置130之上对光透射材料150进行成型。发光装置130可以发射近紫外线或蓝光。
另外，代替所述发射近紫外线的发光装置，可以使用主要发射峰值波长在相同波长范围内的其它发光装置如激光二极管、面发射激光二极管、无机电致发光装置、有机电致发光装置等。在本发明中，将氮化物半导体发光二极管的使用描述为优选的应用实例。在图7中，示意性示出了发光装置130，且可以使用水平或垂直氮化物半导体发光二极管中的任一种。
光透射树脂150可以包含均匀分散在其中的荧光体170、171和172(见图9)，可以在光透射树脂150上设置壳材料160从而完成整个装置的外部空间。
使用的荧光体170、171和172可以分别包含如上所述的第一荧光体(绿色荧光体)170、第二荧光体(琥珀色荧光体)171和第三荧光体(红色荧光体)172从而通过被发射自发光装置130的光激发而发射黄光。在一些情况下，可以将其它荧光体添加至上述荧光体中。在一些情况下，可以提供两种以上的荧光体。
用来形成成型构件的光透射树脂150可以选自光透射的环氧树脂、硅树脂、聚酰亚胺树脂、尿素树脂、丙烯酸树脂等。优选地，可以使用光透射的环氧树脂或光透射的硅树脂。
尽管可以在整个发光装置130的周围对本实施方式的光透射树脂150进行成型，但也可以根据需要仅在发光区域上对光透射树脂150部分地进行成型。
这是因为，在其中大尺寸的高输出发光装置130被完全成型的情况下，这可能对在光透射树脂150中的荧光体170、171和172的均匀分散有负面影响。在这种情况下，仅在发光区域对光透射树脂150部分地进行成型可能是有利的。
图8为显示使用根据本发明的黄色发光荧光体的发光装置封装的另一个实例的截面图。图8显示表面贴装型发光装置封装200。
如在图8中例示性示出的，根据本发明一个实施方式的表面贴装型发光装置封装200包括正极和负极引线框架210和220，以及设置在正极或负极引线框架210和220中的任意一者上从而在施加电压时产生光的发光装置240。发光装置240可以为发光二极管或激光二极管。
尽管图8显示具有水平结构的发光装置240的实例，当然，也可以使用具有垂直结构的发光装置。
通过电线250将发光装置240电连接至引线框架210和220且在发光装置240之上对光透射树脂260进行成型。可以将引线框架210和220固定至封装体230，且封装体230可以采用反射杯的形式。
另外，可以将荧光体270、271和272分散在光透射树脂260中。
使用的荧光体270、271和272可以分别包括如上所述的、彼此相互混合且分散在光透射树脂260中的第一荧光体270、第二荧光体271和第三荧光体272。可以将另一种荧光体添加至上述荧光体。在一些情况下，添加的荧光体可以包含两种以上的荧光体。
用来形成成型构件的光透射树脂260可以选自光透射的环氧树脂、硅树脂、聚酰亚胺树脂、尿素树脂、丙烯酸树脂等。优选地，可以使用光透射的环氧树脂或光透射的硅树脂。
尽管可以在整个发光装置240的周围对光透射树脂260进行成型，但也可以根据需要仅在发光区域上对光透射树脂260部分地进行成型。
在此未描述的其它部件的说明可以用以上参照图7的相同部件的说明代替。
如上详细描述的根据本发明的发光装置封装100；200可以为白色发光装置封装。
图9为图7的局部放大图，其显示产生白光的过程。以下说明可以同样地适用于图8中所示的情况。
在与发射自发光装置130的近紫外线或蓝光相对应的在400nm～480nm的波长范围内的蓝光通过荧光体170、171和172。
一些蓝光用来激发荧光体170、171和172从而产生如在图6中例示性示出的中心波长位于500nm～600nm的范围内的光，其它蓝光直接通过荧光体170、171和172。
此时，如图所示，发射自发光装置130的光激发各个荧光体170、171和172，使得分别发自射荧光体170、171和172的光a、光b和光c相互组合从而使得能够发射黄光。在将所述黄光与来自发光装置130的蓝光进行混合时，可以完成白光的发射。
结果，可以发射如下的白光，所述白光具有在400nm～700nm的范围内的宽波长的光谱。此时，红色荧光体172引起更宽光谱的形成，这使得能够生成具有优异显色性特性的高品质的光。
尽管已经对示例性实施方式进行了如上说明和描述，当然，对本领域的普通技术人员而言将会显而易见的是，提供本发明的实施方式是为了帮助理解本发明且本发明不限于上述的特定实施方式，在不背离本发明的主旨或范围的情况下可以在本发明中完成各种修改和变化，且从本发明的观点和范围来看不应该对所述修改和变化单独地进行理解。

Claims (20)

1.一种黄色发光荧光体，其包含：
第一荧光体，所述第一荧光体包含如下的至少一种：BaYSi4N7:Eu、Ba3Si6O12N2:Eu、CaSi2O2N2:Eu、SrYSi4N7:Eu、含有Ca作为金属成分的α-型SiAlON(Ca-α-SiAlON:Yb)、Lu3Al5O12:Ce、SrSi2O2N2:Eu和β-型SiAlON:Eu，所述第一荧光体用于发射中心波长位于510nm～550nm的波段内的光；
第二荧光体，所述第二荧光体包含含有Li作为金属成分的α-型SiAlON(Li-α-SiAlON:Eu)和含有Ca作为金属成分的α-型SiAlON(Ca-α-SiAlON:Eu)中的至少一种，所述第二荧光体与所述第一荧光体进行混合从而发射中心波长位于560nm～600nm的波段内的光；和
第三荧光体，所述第三荧光体包含如下的至少一种：CaAlSiN3:Eu、(Sr,Ca)AlSiN3:Eu、Sr2Si5N8:Eu、K2SiF6:Mn、La3Si6N11:Ce、SrAlSiN3:Eu、SrCN2:Eu、Ca2Si5N8:Eu、Ba2Si5N8:Eu、SrAlSi4N7:Eu和(Sr,Ba)SiN2:Eu，所述第三荧光体与所述第一荧光体和所述第二荧光体进行混合从而发射中心波长位于610nm～630nm的波段内的光，所述第三荧光体在550nm的波长处的光吸收率为50％以下。
2.根据权利要求1所述的黄色发光荧光体，其中所述第二荧光体为含有Li作为金属成分的α-型SiAlON(Li-α-SiAlON:Eu)。
3.根据权利要求1所述的黄色发光荧光体，其中所述第二荧光体由以下化学式1表示：
Lim-2xEuxSi12-(m+n)Alm+nOnN16-n
其中，“m”和“n”满足0≤m≤2和0≤n≤1中的至少一个条件。
4.根据权利要求1所述的黄色发光荧光体，其中所述第一荧光体为由化学式Lu3Al5O12:Ce表示的荧光体。
5.根据权利要求1所述的黄色发光荧光体，其中当所述第一荧光体至所述第三荧光体总计为100重量％时，所述第一荧光体的含量为62重量％～75.8重量％。
6.根据权利要求1所述的黄色发光荧光体，其中当所述第一荧光体至所述第三荧光体总计为100重量％时，所述第二荧光体的含量为20重量％～35重量％。
7.根据权利要求1所述的黄色发光荧光体，其中当所述第一荧光体至所述第三荧光体总计为100重量％时，所述第三荧光体的含量为3重量％～4.2重量％。
8.根据权利要求1所述的黄色发光荧光体，其中所述第三荧光体对所述第二荧光体的比在8.6％～21.0％的范围内。
9.根据权利要求1所述的黄色发光荧光体，其中所述第三荧光体为由(Sr,Ca)AlSiN3:Eu表示的荧光体。
10.根据权利要求1所述的黄色发光荧光体，其中所述黄色发光荧光体在480nm～780nm的波段内的发射光谱的半峰全宽为120nm以上。
11.一种黄色发光荧光体，其包含：
第一荧光体，所述第一荧光体包含如下的至少一种：BaYSi4N7:Eu、Ba3Si6O12N2:Eu、CaSi2O2N2:Eu、SrYSi4N7:Eu、含有Ca作为金属成分的α-型SiAlON(Ca-α-SiAlON:Yb)、Lu3Al5O12:Ce、SrSi2O2N2:Eu和β-型SiAlON:Eu，所述第一荧光体用于发射中心波长位于510nm～550nm的波段内的光；
第二荧光体，所述第二荧光体包含含有Li作为金属成分的α-型SiAlON(Li-α-SiAlON:Eu)和含有Ca作为金属成分的α-型SiAlON(Ca-α-SiAlON:Eu)中的至少一种，所述第二荧光体用于发射中心波长位于560nm～600nm的波段内的光；和
第三荧光体，所述第三荧光体包含如下的至少一种：CaAlSiN3:Eu、(Sr,Ca)AlSiN3:Eu、Sr2Si5N8:Eu、K2SiF6:Mn、La3Si6N11:Ce、SrAlSiN3:Eu、SrCN2:Eu、Ca2Si5N8:Eu、Ba2Si5N8:Eu、SrAlSi4N7:Eu和(Sr,Ba)SiN2:Eu，所述第三荧光体用于发射中心波长位于610nm～630nm的波段内的光，
其中所述第一荧光体至所述第三荧光体的混合物被近紫外线(UV)或蓝色激发光激发，从而发射光谱的中心波长位于480nm～780nm的波段内的光，所述光谱的半峰全宽为120nm以上。
12.根据权利要求11所述的黄色发光荧光体，其中所述第三荧光体被设计为使由激发光引起的光的吸收最小化。
13.根据权利要求11所述的黄色发光荧光体，其中所述第三荧光体在550nm的波长处具有50％以下的光吸收率。
14.根据权利要求11所述的黄色发光荧光体，其中当所述第一荧光体至所述第三荧光体总计为100重量％时，所述第一荧光体的含量为62重量％～75.8重量％。
15.根据权利要求11所述的黄色发光荧光体，其中当所述第一荧光体至所述第三荧光体总计为100重量％时，所述第二荧光体的含量为20重量％～35重量％。
16.根据权利要求11所述的黄色发光荧光体，其中当所述第一荧光体至所述第三荧光体总计为100重量％时，所述第三荧光体的含量为3重量％～4.2重量％。
17.一种黄色发光荧光体，其包含：
第一荧光体，所述第一荧光体包含由化学式Lu3Al5O12:Ce表示的荧光体，所述第一荧光体用于发射中心波长位于510nm～550nm的波段内的光；
第二荧光体，所述第二荧光体包含含有Li作为金属成分的α-型SiAlON(Li-α-SiAlON:Eu)，所述第二荧光体用于发射中心波长位于560nm～600nm的波段内的光；和
第三荧光体，所述第三荧光体包含由(Sr,Ca)AlSiN3:Eu表示的荧光体，所述第三荧光体用于发射中心波长位于610nm～630nm的波段内的光，
其中当所述第一荧光体至所述第三荧光体总计为100重量％时，所述第一荧光体、所述第二荧光体和所述第三荧光体的重量比率分别为在62重量％～75.8重量％的范围内、在20重量％～35重量％的范围内和在3重量％～4.2重量％的范围内。
18.根据权利要求17所述的黄色发光荧光体，其中所述第三荧光体在550nm的波长处的光吸收率为50％以下。
19.根据权利要求17所述的黄色发光荧光体，其中所述第二荧光体由以下化学式表示：Lim-2xEuxSi12-(m+n)Alm+nOnN16-n
其中，“m”和“n”满足0≤m≤2和0≤n≤1中的至少一个条件。
20.一种发光装置封装，其包含：
根据权利要求1、11和17中任一项所述的黄色发光荧光体；和
发光装置，其被构造为发射近紫外线(UV)或蓝光从而激发所述黄色发光荧光体。
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