CN111471461B - 近红外线荧光体、包含其的光电子装置、及制造光电子装置的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种近红外线荧光体，其由以下通式(I)所表示：[通式(I)]La3(1‑z)Ga5(1‑w‑x)Ge1‑ yO14:5wCr3+,ySn4+,3zAE2+,5xSc3+，其中AE选自Be、Mg、Ca、Sr、Ba及Ra的一或多者，0<w≤0.1，0<y≤0.9，0<z≤0.1，以及0≤x≤0.1。本发明亦提供一种包含该近红外线荧光体的光电子装置，以及制备光电子装置的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种近红外线荧光体，其可被蓝光，特别是波长460纳米的光激发，而在电磁光谱的近红外线范围中具有宽带发射范围。因此，本发明亦涉及一种光电子装置及制造光电子装置的方法，该光电子装置涉及一用于发射初级辐射的半导体芯片，以及一用于将初级辐射转换为在电磁光谱的近红外线范围内的次级辐射的光转换元件。
背景技术
就光源的光谱发射带而言，具有宽带近红外线发射光谱是较佳的，因为食物及人体器官中的各种有机成分的特征吸收及反射是位于电磁光谱的蓝光至近红外线范围内。例如，就人脑而言，血红蛋白、氧饱和度、散射原卟啉(proto-porphyrin)的吸收与反射范围分别为450纳米至600纳米的波长与700纳米至900纳米的波长。
现有红外线光源的实例包括卤素灯、激光二极管、及超连续激光(supercontinuumlaser)，然而现有红外线光源具有若干缺点，包括光谱稳定性不佳、发光光谱窄、耗电高、寿命较发光二极管(LED)短、产生热量大、紧凑性差且携带不便等。因此，就商业发展而言，极需要具有宽带发射、高光谱稳定性、高便携性、及可被蓝光激发等特点的小型红外线光源。
已有报导指出镧镓锗氧化物石榴石(lanthanum-gallogermanate garnets)为用于双模式长持久荧光及近红外活化光致发光应用的潜在候选材料。此镧镓锗氧化物石榴石可例举La3Ga5GeO14(Y.Wu,Y.Li,X.Qin,R.Chen,D.Wu,S.Liu,J.Qiu.等人，“Dual mode NIRlong persistent phosphorescence and NIR-to-NIR Stokes luminescence inLa3Ga5GeO14:Cr3+,Nd3+phosphor”，Journal of Alloys and Compounds，2015,649,62-66)。然而，并未有报导指出其可为发光二极管中可被蓝光激发的近红外线荧光体的潜在候选材料。另外，亦有报导指出镧镓锗氧化物石榴石在近红外线区域显示强发射，然而相关研究是着重于长持久发光应用。此可例举La3GaGe5Ol6:Cr3+(J.Zhou,Z.Xia等人，“Synthesis andnear-infrared luminescence of La3GaGe5Ol6:Cr3+phosphors”，RSC advances，2014,4,46313-46318)。Zhou等人研究La3GaGe5Ol4:Cr3+的性能以用于太阳能电池及持久发光荧光体应用。
在最近的技术发展中，已为了长持久荧光而针对电磁光谱的近红外范围进行专门研究，以用作为防御及安全中的识别标记。例如：US8323528(J.Weiyi,W.Xiaojun,Y.William,C.Y Laurel,D.J George等人，“Phosphorous composition,methods ofmaking the compositions,and methods of using the composition”)；以及Ca3Ga2Ge3O12:Cr3+(L.Huihong,B.Gongxun,Y.Ting,T.Ming-Kiu,Z.Qinyuan,and H.Jianhua等人，“Site Occupancy and Near-Infrared Luminescence in Ca3Ga2Ge3O12:Cr3+Persistent Phosphor”)。持久荧光体被认为是在激发停止之后发出光的发光材料。遗憾的是，除Hayashi等人关于Lu3Al5O12:Ce3+,Cr3+的研究(D.Hayashi,A.Dongen,J.Boerekamp,S.Spoor,G.Lucasen,J.Schleipen等人，“A broadband LED source in visible toshort-wave-infrared wavelengths for spectral tumor diagnostics”，Appl.Phys.Lett.，2017,110,233701)及Tragl等人的WO2016174236A1(S.Tragl,D.Eisert,S.Lange,N.Kaufmann,A.Martin,K.Bergenek，“Radiation emitting optoelectroniccomponent”)外，并无在电磁光谱的近红外线范围内可被蓝光激发的LED用荧光材料的报导。此外，该等文献中的化学式与本发明并不相同。在Tragl等人的研究中，纳入了与本发明类似的镧镓锗氧化物主体(host)，但并未探讨制备比例与装置效能在辐射通量上的关联。
另外，智能应用上还期望具有更高电流发射强度(current emission intensity)与宽带发射的近红外线荧光体。
发明内容
有鉴于前述技术问题，本发明提供一种近红外线荧光体及包含其的光电子装置，该近红外线荧光体可被蓝光激发，在电磁光谱的近红外线范围中具有宽带发射范围。
因此，本发明的一目的在于提供一种近红外线荧光体，由以下通式(I)所表示：
[通式(I)]
La3(1-z)Ga5(1-w-x)Ge1-yO14:5wCr3+,ySn4+,3zAE2+,5xSc3+
其中AE选自Be、Mg、Ca、Sr、Ba及Ra的一或多者，0<w≤0.1，0<y≤0.9，0<z≤0.1，以及0≤x≤0.1，其中较佳0<x≤0.1。
本发明的另一目的在于提供一种光电子装置，例如发光二极管，其包含：
一半导体芯片，其用于在该光电子装置工作期间发射初级辐射；以及
一光转换元件，其包含如上所述的近红外线荧光体，用于在该光电子装置工作期间将初级辐射转换成次级辐射。该初级辐射具有第一波长的第一光线，该次级辐射具有第二波长的第二光线，且该第二波长大于第一波长。
于本发明光电子装置的部分实施方式中，初级辐射的波长为200纳米至500纳米，且次级辐射的波长为650纳米至1500纳米。
于本发明光电子装置的部分实施方式中，近红外线荧光体具有600纳米至1100纳米的宽发射峰值，较佳具有650纳米至1050纳米的宽发射峰值。
本发明的又一目的在于提供一种制造光电子装置的方法，包含如下步骤：
提供一半导体芯片，其可于该光电子装置工作期间提供初级辐射；
提供一光转换元件，其包含如上所述的近红外线荧光体；以及
将该光转换元件施加于该半导体芯片上，使得该初级辐射可于该光电子装置工作期间通过该光转换元件转换为次级辐射。
于本发明方法的部分实施方式中，近红外线荧光体可通过以下方法制造：
基于通式(I)的元素比例，以化学计量比秤取提供该近红外线荧光体各元素的前驱物；
混合各前驱物并研磨，以提供一前驱物混合物；以及
将该前驱物混合物于空气气氛中在1150℃至1350℃的温度下烧结。
为使本发明的上述目的、技术特征及优点能更明显易懂，下文以部分具体实施方式进行详细说明。
附图说明
图1为本发明光电子装置的一实施方式的示意图；
图2为本发明近红外线荧光体La2.97Ga4.95Ge0.9O14:0.05Cr3+,0.1Sn4+,0.03Ba2+的X光衍射(x-ray diffraction，XRD)图；
图3为本发明近红外线荧光体La2.97Ga4.95Ge0.9O14:0.05Cr3+,0.1Sn4+,0.03Ba2+的光致发光发射光谱图；
图4为本发明近红外线荧光体La2.91Ga4.95Ge0.9O14:0.05Cr3+,0.1Sn4+,0.09Ba2+的XRD图；
图5为本发明近红外线荧光体La2.91Ga4.95Ge0.9O14:0.05Cr3+,0.1Sn4+,0.09Ba2+的光致发光发射光谱图；
图6为本发明近红外线荧光体La2.85Ga4.95Ge0.9O14:0.05Cr3+,0.1Sn4+,0.15Ba2+的XRD图；
图7为本发明近红外线荧光体La2.85Ga4.95Ge0.9O14:0.05Cr3+,0.1Sn4+,0.15Ba2+的光致发光发射光谱图；
图8为本发明近红外线荧光体La2.97Ga4.95-5xGe0.9O14:0.05Cr3+,0.1Sn4+,0.03Ba2+,5xSc3+(x＝0、0.01、0.03、0.05、0.07、0.09)的XRD图；
图9为本发明近红外线荧光体La2.97Ga4.95-5xGe0.9O14:0.05Cr3+,0.1Sn4+,0.03Ba2+,5xSc3+(x＝0、0.01、0.03、0.05、0.07、0.09)的晶格参数图；
图10为本发明近红外线荧光体La2.97Ga4.95-5xGe0.9O14:0.05Cr3+,0.1Sn4+,0.03Ba2 +,5xSc3+(x＝0、0.01、0.03、0.05、0.07、0.09)荧光体的光致发光发射光谱图；
图11为本发明近红外线荧光体La2.97Ga4.95-5xGe0.9O14:0.05Cr3+,0.1Sn4+,0.03Ba2 +,5xSc3+(x＝0、0.01、0.03、0.05、0.07、0.09)的标准化光致发光发射光谱图。
附图标号说明
1…基础壳体
2…半导体芯片
3…光转换元件
4…第一电连接件
5…第二电连接件
6…凹槽
具体实施方式
以下将具体地描述根据本发明的部分具体实施方式；然而，在不背离本发明的精神下，本发明尚可以多种不同形式的方式来实践，不应将本发明保护范围解释为限于说明书所陈述的具体实施方式。
除非另有说明，于本说明书及权利要求中所使用的“一”、“该”及类似用语应理解为包含单数及复数形式。
除非另有说明，于本说明书及权利要求中，对于数值范围而言，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值与单独的点值之间，以及单独的点值之间可彼此组合而得到一或多个新的数值范围，且该等数值范围应当被视为在本说明书及权利要求中具体记载。
本发明对照现有技术的功效在于，提供具有特定组成的近红外线荧光体，其可应用于光电子元件中的光转换材料，将半导体芯片所发出的蓝光初级辐射转换为在电磁光谱的近红外线范围中的次级辐射。以下就本发明荧光体以及其相关应用提供相关说明。
1.近红外线荧光体
本发明近红外线荧光体的组成由下列通式(I)表示：
[通式(I)]
La3(1-z)Ga5(1-w-x)Ge1-yO14:5wCr3+,ySn4+,3zAE2+,5xSc3+
于通式(I)中，AE选自Be、Mg、Ca、Sr、Ba及Ra的一或多者，0<w≤0.1，0<y≤0.9，0<z≤0.1，以及0≤x≤0.1，较佳0<x≤0.1。举例言之，w、z及x可各自独立为0.01、0.015、0.02、0.025、0.03、0.035、0.04、0.045、0.05、0.055、0.06、0.065、0.07、0.075、0.08、0.085、0.09、或0.095。y可为0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、或0.85。
在通式(I)中，La3(1-z)Ga5(1-w-x)Ge1-yO14为主体材料(host material)；Cr3+为活化剂(亦称为发光材料)；以及Sc3+、Sn4+、AE2+(AE＝Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra)为敏化剂。荧光体的发射带主要受到晶体主体材料中活化剂离子(如Cr3+)可占的晶格位置的数量影响。晶体主体材料中的Cr3+的发射行为可通过田边-菅野图(Tanabe-Sugano diagram)良好地理解。根据田边-菅野图的d3构型，Cr3+的发射由围绕Cr3+的晶场强度来决定。在强晶场的情况下，由于2E→4A2跃迁不容许自旋(spin-forbidden)，将获得窄的发射带。在弱晶场的情况下，由于4T2→4A2跃迁容许自旋，将获得宽的发射带。
本发明近红外线荧光体的制备方法并无特殊限制，可通过任何现有制备荧光体的方法制得。现有制备荧光体的方法包括但不限于固态反应合成法(solid-statereaction)、共沉淀法(co-precipitation method)、喷雾热解法(spray pyrolysis)与溶胶凝胶法(sol-gel)。于本发明的部分实施方式中，通过单步骤的固态反应烧结来制备近红外线荧光体。具体言之，基于通式(I)的元素比例，以化学计量准确地秤取镧源(如La2O3或其他适合的含镧材料)、镓源(如Ga2O3或其他适合的含镓材料)、锗源(如GeO2或其他适合的含锗材料)、铬源(如Cr2O3或其他适合的含铬材料)、锡源(如SnO2或其他适合的含锡材料)、碱土源(如BaCO3或其他适合的含碱土元素的材料)、及视需要的钪源(如Sc2O3或其他适合的含钪材料)作为前驱物。将所秤取的前驱物均匀混合并于研钵中研磨一段时间，然后转移至氧化铝坩埚。将所得的混合物于空气气氛中在1150℃至1350℃的温度下烧结5至10小时，例如在1250℃下烧结5小时，然后冷却至室温，以获得荧光体，荧光体可视需要进行研磨至特定颗粒大小。
2.光电子装置
本发明近红外线荧光体可受蓝光激发，发出在电磁光谱的近红外线范围的辐射，故可应用于光电子装置中，作为光转换材料。本发明近红外线荧光体尤其在600纳米至1100纳米的波长范围，特别是650纳米至1050纳米的波长范围，具有宽发射峰值。
因此，本发明亦提供一种光电子装置，例如是发光二极管、激光二极管(LD)、微型发光二极管(micro-LED)、微型激光二极管(micro-LD)、次毫米发光二极管(mini-LED)、次毫米激光二极管(mini-LD)，其包含一半导体芯片及一包含本发明近红外线荧光体的光转换元件。该半导体芯片用于在该光电子装置工作期间发射初级辐射，且该光转换元件用于在该光电子装置工作期间将初级辐射转换成次级辐射。
半导体芯片的种类并无特殊限制，只要所提供的初级辐射可激发本发明近红外线荧光体，发出近红外线的次级辐射即可。半导体芯片的实例包括但不限于GaN发光二极管芯片、InGaN发光二极管芯片、InAlGaN发光二极管芯片、SiC发光二极管芯片、ZnSe发光二极管芯片、BN发光二极管芯片、及BAlGaN发光二极管芯片。于本发明的部分实施方式中，半导体芯片发出波长为200纳米至500纳米的初级辐射，该初级辐射可通过该光转换元件转换成波长为600纳米至1500纳米的次级辐射，尤其在600纳米至1100纳米的波长范围，特别是650纳米至1050纳米的波长范围，具有宽发射峰值。
光转换元件可以任何形式提供，只要可使得所包含的本发明近红外线荧光体可提供所欲的光转换效果即可。于本发明的部分实施方式中，光转换元件由光学封装材料与分散于其中的本发明近红外线荧光体所构成。光学封装材料的种类并无特殊限制，可为任何本发明所属技术领域中常用的光学封装材料，例如环氧树脂、硅氧树脂(silicone)等，但本发明并不以此为限。于后附实施例中，是使用硅氧树脂作为封装层的材料。光学封装材料与近红外线荧光体的比例亦无特殊限制，一般而言可为3：1至1：3的重量比，例如2.5：1、2：1、1.5：1、1：1、1：1.5、1：2、或1：2.5，当封装材料对荧光体的含量比在前述范围内时，发光装置可具有合宜的发光强度及发光效率。
图1为本发明光电子装置的一实施方式的示意图，其包含一基础壳体1、半导体芯片2、光转换元件3、不透光的第一电连接件4与第二电连接件5、及凹槽6。基础壳体1连接至第一电连接件4及第二电连接件5，且安装于凹槽6上。用于发射初级辐射的半导体芯片2安装于第一电连接件4上。光转换元件3置于半导体芯片2上，从而可将来自半导体芯片2的初级辐射转换为在近红外线范围内的次级辐射。此外，基础壳体1的内壁可视需要涂布合适材料，以提供反射功能。
3.制造光电子装置的方法
本发明亦提供一种制造上述光电子装置的方法，包含：
提供一半导体芯片，其可于该光电子装置工作期间提供初级辐射；
提供一光转换元件，其包含如上所述的近红外线荧光体；以及
将该光转换元件施加于该半导体芯片上，使得该初级辐射可于该光电子装置工作期间通过该光转换元件转换为次级辐射，
其中有关半导体芯片、光转换元件、近红外线荧光体、初级辐射及次级辐射的相关说明，如前文所述，于此不另赘述。
以下列具体实施方式进一步例示本发明。
4.实施例
4.1.原物料与仪器信息
于实施例中，所使用的原物料如下：La2O3购自Merck(99.9％)；Ga2O3购自Gredmann(99.99％)；Cr2O3购自Merck(99.9％)；Sc2O3购自Gredmann(99.99％)；SnO2购自Aldrich(99.9％)；GeO2购自Aldrich(99.9％)；以及BaCO3购自J.T.Baker(99.9％)。该等原物料的选用可实现更良好的固态反应。管状炉购自Eurotherm公司。此外，荧光体的X射线衍射(XRD)图谱通过购自Bruker AXS公司的D2-Phaser A26-X1-A2B0B2A台式衍射仪(序号205888)测量，且荧光体的光致发光发射光谱通过购自Horiba(Jobin Yvon)公司的具有二个检测器的Gemini180与iR320测量。
4.2.近红外线荧光体的制备
实施例1：La2.97Ga4.95Ge0.9O14:0.05Cr3+,0.1Sn4+,0.03Ba2+
以化学计量比秤取La2O3、Ga2O3、GeO2、Cr2O3、SnO2、及BaCO3作为前驱物。将所秤取的前驱物均匀混合并于玛瑙研钵中研磨直至得到均质的混合物。将该混合物置于管状炉中，在1250℃下烧结5小时，然后冷却至室温，获得La2.97Ga4.95Ge0.9O14:0.05Cr3+,0.1Sn4+,0.03Ba2+荧光体。
实施例2：La2.91Ga4.95Ge0.9O14:0.05Cr3+,0.1Sn4+,0.09Ba2+
以与实施例1相同方式制备荧光体，惟调整La2O3及BaCO3的用量，以获得La2.91Ga4.95Ge0.9O14:0.05Cr3+,0.1Sn4+,0.09Ba2+荧光体。
实施例3：La2.85Ga4.95Ge0.9O14:0.05Cr3+,0.1Sn4+,0.15Ba2+
以与实施例1相同方式制备荧光体，惟调整La2O3及BaCO3的用量，以获得La2.85Ga4.95Ge0.9O14:0.05Cr3+,0.1Sn4+,0.15Ba2+荧光体。
实施例4：La2.97Ga4.95-5xGe0.9O14:0.05Cr3+,0.1Sn4+,0.03Ba2+,5xSc3+
以与实施例1相同方式制备荧光体，惟另以化学计量比添加Sc2O3，并调整Ga2O3的用量，以获得La2.97Ga4.95-5xGe0.9O14:0.05Cr3+,0.1Sn4+,0.03Ba2+,5xSc3+荧光体，其中x＝0、0.01、0.03、0.05、0.07、或0.09。
4.3.近红外线荧光体性质测试
针对实施例1至4所制得的荧光体进行XRD测试及发射光谱测试，结果如图2至图11所示，其中于发射光谱测试中使用波长460纳米的光作为激发光源。
图2为实施例1所制得的La2.97Ga4.95Ge0.9O14:0.05Cr3+,0.1Sn4+,0.03Ba2+荧光体(其在通过单步骤烧结合成后经再次研磨)的XRD图谱，将其与标准JCPDS-722464的衍射峰比较，并未观察到可测得的杂质峰。此代表Cr3+、Sn4+及Ba2+的多重掺杂并不影响荧光体的晶格结构。换言之，活化剂Cr3+与敏化剂Sn4+及Ba2+成功地并入晶格中。
图3为实施例1所制得的La2.97Ga4.95Ge0.9O14:0.05Cr3+,0.1Sn4+,0.03Ba2+荧光体的光致发光发射光谱。该荧光体放光范围涵盖600纳米至1100纳米的近红外线范围，特别是650纳米至1050纳米的波长范围。考量离子半径及价态，可相信Cr3+离子可取代Ga3+位置。在700纳米处的陡峭发射线代表Cr3+的特征R线跃迁，其归因于不容许自旋的2E→4A2跃迁。
图4为实施例2所制得的La2.91Ga4.95Ge0.9O14:0.05Cr3+,0.1Sn4+,0.09Ba2+荧光体(其在通过单步骤烧结合成后经再次研磨)的XRD图谱，将其与标准JCPDS-722464的衍射峰比较，并未观察到可测得的杂质峰。此代表Cr3+、Sn4+及Ba2+的多重掺杂并不影响晶格结构。换言之，活化剂Cr3+与敏化剂Sn4+及Ba2+成功地并入晶格中。
图5为实施例2所制得的La2.91Ga4.95Ge0.9O14:0.05Cr3+,0.1Sn4+,0.09Ba2+荧光体的光致发光发射光谱。该荧光体放光范围涵盖600纳米至1100纳米的近红外线范围，特别是650纳米至1050纳米的波长范围。考量离子半径及价态，可相信Cr3+离子可取代Ga3+位置。在700纳米处的陡峭发射线代表Cr3+的特征R线跃迁，其归因于不容许自旋的2E→4A2跃迁。
图6为实施例3所制得的La2.85Ga4.95Ge0.9O14:0.05Cr3+,0.1Sn4+,0.15Ba2+荧光体(其在通过单步骤烧结合成后经再次研磨)的XRD图谱，将其与标准JCPDS-722464的衍射峰比较，并未观察到可测得的杂质峰。此代表Cr3+、Sn4+及Ba2+的多重掺杂并不影响晶格结构。换言之，活化剂Cr3+与敏化剂Sn4+及Ba2+成功地并入晶格中。
图7为实施例3所制得的La2.85Ga4.95Ge0.9O14:0.05Cr3+,0.1Sn4+,0.15Ba2+荧光体的光致发光发射光谱。该荧光体放光范围涵盖600纳米至1100纳米的范围的近红外光，特别是650纳米至1050纳米的波长范围。考量离子半径及价态，可相信Cr3+离子可取代Ga3+位置。在700纳米处的陡峭发射线代表Cr3+的特征R线跃迁，其归因于不容许自旋的2E→4A2跃迁。
图8为实施例4所制得的La2.97Ga4.95-5xGe0.9O14:0.05Cr3+,0.1Sn4+,0.03Ba2+,5xSc3+(x＝0、0.01、0.03、0.05、0.07、或0.09)荧光体(其在通过单步骤烧结合成后经再次研磨)的XRD图谱，将其与标准ICSD-20783的衍射峰比较，并未观察到可测得的杂质峰。此代表Cr3+、Sn4+、Ba2+、及Sc3+的多重掺杂并不影响晶格结构。换言之，活化剂Cr3+及敏化剂Sn4+、Ba2+与Sc3+成功地并入晶格中。
图9为实施例4所制得的La2.97Ga4.95-5xGe0.9O14:0.05Cr3+,0.1Sn4+,0.03Ba2+,5xSc3+(x＝0、0.01、0.03、0.05、0.07、或0.09)荧光体的晶格参数图。如图9所示，所有晶格参数均随着Sc3+浓度增加而展现相同的线性趋势，此为非常具前景的结果，代表成功将Sc3+掺杂至Ga3+位置，因为离子半径较大的Sc3+的并入，会导致晶格膨胀。
图10为实施例4所制得的La2.97Ga4.95-5xGe0.9O14:0.05Cr3+,0.1Sn4+,0.03Ba2+,5xSc3 +(x＝0、0.01、0.03、0.05、0.07、或0.09)荧光体的光致发光发射光谱图。各荧光体放光范围涵盖600纳米至1100纳米的近红外线范围，特别是650纳米至1050纳米的波长范围。考量离子半径及价态，可相信Cr3+离子可取代Ga3+位置。在700纳米处的陡峭发射线代表Cr3+的特征R线跃迁，其归因于不容许自旋的2E→4A2跃迁。另外，750纳米以后的后续发射的宽化归因于容许自旋的4T2→4A2跃迁。
图11为实施例4所制得的La2.97Ga4.95-5xGe0.9O14:0.05Cr3+,0.1Sn4+,0.03Ba2+,5xSc3 +(x＝0、0.01、0.03、0.05、0.07、或0.09)荧光体的标准化光致发光发射光谱图。由于Sc3+与Ga3+之间的离子半径差异，随着x浓度(即Sc3+浓度)增加而可观察到特征红移。Sc3+浓度的增加使得主体晶格膨胀，因而降低晶场强度，因此使得光谱偏移至较低能量。
4.4.近红外线荧光体的光转换效能测试
使用实施例1至4所制备的荧光体制备光电子装置，以测试其光转换效能，其中，所使用的半导体芯片为尺寸40毫米×40毫米、主波长WD为450至452.5纳米、输出功率PO为109.7毫瓦的芯片，且光转换元件由硅氧树脂(型号为1263H，购自康美特)及分散于其中的荧光体以1：1的重量比所构成。结果如下表1所示。
如表1所示，使用实施例1至4所制得的荧光体的光电子装置所发射的辐射通量总量(总功率)分别为216.8毫瓦、209毫瓦、82.2毫瓦、255毫瓦、238毫瓦、277毫瓦、318毫瓦、及233毫瓦，在650纳米至1050纳米的近红外线范围的辐射通量分别为18.3毫瓦、14.2毫瓦、8.1毫瓦、20毫瓦、22.2毫瓦、24.6毫瓦、20.7毫瓦、及19.7毫瓦，且进一步掺杂Sc的荧光体具有较高的辐射通量总量与近红外线范围辐射通量。此证实了所有的荧光体均可作为近红外线荧光体。
上述实施例仅为例示性说明本发明的原理及其功效，并阐述本发明的技术特征，而非用于限制本发明的保护范畴。任何本领域技术人员在不违背本发明的技术原理及精神下，可轻易完成的改变或安排，均属本发明所主张的范围。因此，本发明的权利保护范围如权利要求所列。
Claims (11)
1.一种近红外线荧光体，由以下通式(I)所表示：
La3(1-z)Ga5(1-w-x)Ge1-yO14:5wCr3+,ySn4+,3zAE2+,5xSc3+通式(I)，
其中AE为Ba，0<w≤0.1，0<y≤0.9，0<z≤0.1，以及0≤x≤0.1。
2.根据权利要求1所述的近红外线荧光体，其中，0<x≤0.1。
3.一种光电子装置，其包含：
半导体芯片，其用于在所述光电子装置工作期间发射初级辐射；以及
光转换元件，其包含如权利要求1所述的近红外线荧光体，用于在所述光电子装置工作期间将初级辐射转换成次级辐射。
4.根据权利要求3所述的光电子装置，其中所述初级辐射的波长为200纳米至500纳米，且所述次级辐射的波长为600纳米至1500纳米。
5.根据权利要求3所述的光电子装置，其中所述近红外线荧光体具有600纳米至1100纳米的宽发射峰值。
6.根据权利要求5所述的光电子装置，其中所述近红外线荧光体具有650纳米至1050纳米的宽发射峰值。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的光电子装置，其是发光二极管。
8.一种制造光电子装置的方法，包含如下步骤：
提供半导体芯片，其可于所述光电子装置工作期间提供初级辐射；
提供光转换元件，其包含如权利要求1或2所述的近红外线荧光体；以及
将所述光转换元件施加于所述半导体芯片上，使得所述初级辐射可于所述光电子装置工作期间通过所述光转换元件转换为次级辐射。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述初级辐射的波长为200纳米至500纳米，且所述次级辐射的波长为600纳米至1500纳米。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述近红外线荧光体通过以下方法制造：
基于通式(I)的元素比例，以化学计量比秤取提供所述近红外线荧光体各元素的前驱物；
混合各前驱物并研磨，以提供前驱物混合物；以及
将所述前驱物混合物于空气气氛中在1150℃至1350℃的温度下烧结。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述前驱物混合物烧结时间介于5至10小时之间。
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