CN1652361A - 白光发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明一种白光发光装置，特指一种发白光的演色性更佳、萤光体不易质变、白光色系稳定及可靠的白光发光装置。本发明白光发光装置包含做为光源的光半导体和一萤光体，其装置中包括一个或一个以上光半导体，发出介于蓝色至绿色之间的色光；一可有效吸收到光源的光之萤光体，该萤光体被激发出第一色光和第二色光，第一、二色光与一部分光源的光相混合，释出白光。本发明所表达的白光色系更接近于自然太阳光，具有极佳的白光色系。另外，本发明甲、乙萤光体均不含硫化物，因此，具有较高的耐热性，不因环境温度的升高而导致甲、乙萤光体变质。

Description

白光发光装置
技术领域
本发明一种白光发光装置，特指一种发白光的演色性更佳、萤光体不易质变、白光色系稳定及可靠的白光发光装置。
背景技术
U.S6,351,069B1发光装置(Red-Eficiency-Compensating Phosphor LED)专利案，它的萤光体(Phosphor)材质系由SrS:EU及YAG:Pr3+等二种材料组成。
其中，发光二极管发出蓝光做为一光源，该光源激发SrS:Eu的材质的萤光体，以被激发出不同波长(Wavelength)的光(即第一色光)，光源同时激发YAG:Pr3+的萤光体，以被激发出另一不同波长的光(即第二色光)。该二种不同波长的光(即第一、二种色光)与部份的光源相混合再释出，可被人眼定义为白光。
惟该案的SrS:Eu材质的萤光体，因为具有硫的化学特性，耐热性不佳，常因环境温度的提升，导致氧化变质，而已变质的SrS:Eu被光源照射激发后所释出产生的光波长(即第一色光)难以控制预定的范围，无法长期控制较佳演色性的白光品质。
U.S6,504,179B1 LED-BASDWHITE-EMITTING ILLUMINATION UNIT专利案，其萤光体的材质系由①被光源激发出的颜色为绿色的绿色萤光体(green emitting phosphor)②被光源激发出的颜色为黄色的黄色萤光体(yellow-emitting phosphor)混合而成，LED发出蓝色光做为光源，因此当一部份光源的蓝色光与前述不同波长的黄色光与绿色光相混合，可得一白光显现，惟此专利的萤光体蓝色光源激发出的二异色光波长，缺乏红色系的光波长，因此白光的演色性较差，即白色的显现呈暗死色。
发明内容
本发明的主要目的，即在提供一种白光发光装置，发挥装置所显现的白光其演色性佳，使其具有更高明亮度的白光。
本发明的再一目的，即在提供一种白光发光装置，发挥萤光体的材质耐热稳定性佳，不易质变，长期发白光，均可确保白光高品质的演色性。
为达上述目的，本发明的方案如下：一种白光发光装置，包含做为光源的光半导体和一萤光体，其特征包含：一装置中包括一个或至少一个以上作为光源的光半导体，发出介于蓝色至绿色之间的光；一可有效吸收到光源的光之萤光体，所述萤光体被激发出第一色光和第二色光，第一、二色光与一部份光源的光相混合，释出白光；萤光体由乙萤光体与甲萤光体等二种不同的材质构成；其中，乙萤光体由下列一种或一种以上的组合物组成：
(a).YAG(Yttrium Aluminium Garnet含钇和铝的石榴石系)：Ce，其致活物为元素Ce；
(b).TbAG(Terbium Aluminium Garnet含铽和铝的石榴石系)：Ce，其致活物为元素Ce；
其中，甲萤光体由下列一种或一种以上的组合物组成：
(a).Gd3Al5O12:Ce，其致活物为元素Ce；
(b).YAG:Eu，其致活物为元素Ce；
(c).Y2O3:EU，Bi，其致活物为EU与Bi的组合物；
(d).Y(Gd)BO3:EU，其致活物为EU；
(e).6MgO·AS2O5:Mn，其致活物为Mn；
(f).4MgOF2GeO2:Mn，其致活物为Mn；
(g).GdMgB5O10，其致活物至少包含为Ce或Tb或Mn或Eu中的一种或这些致活物的组合物。
在上述技术方案基础上，第二色光的主波长介于580～700nm之间，第一色光的主波长介于520～565nm间，第一色光系由乙萤光体受光源的光激发所产生；第二色光系由甲萤光体受光源的光激发所产生。
在上述技术方案基础上，光半导体所发出的光的主波长在360～560nm之间。
在上述技术方案基础上，所述萤光体覆接或接近于光半导体上，使其得以有效吸收光源和光。
在上述技术方案基础上，光半导体的导电连接端连接于电路板上。
在上述技术方案基础上，乙萤光体选用材质为YAG时，其致活物亦可选用元素Pr或Dy中的一种，或Pr与Dy的组合物。
在上述技术方案基础上，乙萤光体为TbAG时，其致活物亦可选用元素Pr或Dy中的一种，或Pr与Dy的组合物。
本发明优越性在于：其所表达的白光色系更接近于自然太阳光，即明亮的白光，具有极佳的白光色系。另外，本发明甲、乙萤光体均不含硫化物，因此具有较高的耐热性，不虞因环境温度的提升而导致甲、乙萤光体。
附图说明
附图1，为本发明方法流程图。
附图2，为本发明其乙萤光体被光源激发并释出第一色光的光谱曲线图。
附图3，为本发明其甲萤光体被光源激发并释出第二色光的光谱曲线图。
附图4，为本发明其白光显现的光谱曲线图。
附图5，为本发明装置实施例的剖面图。
其中，组件编号：
光半导体-10
连接端--12
装置---100
光----20、20’
萤光体--30
甲萤光体-34
乙萤光体-32
第一色光-50
第二色光-40
白光---60
电路板--80
具体实施方式
如图1本发明方法流程图和图5本发明装置实施例的剖面图所示，本实施例装置100，包含有一做为光源的光半导体(LED)10，该光半导体(LED)10的二导电连接端12连接于一电路板80上，以形成电气回路，当电路导通时，光半导体(LED)10会发出波长为360～560nm之间的光20，该光20的颜色可被定义为蓝～绿色之间；萤光体30主要是由甲、乙萤光体34、32材质组成，其可与透明胶相混合制成壳罩等被覆接或盖接或接近于光半导体(LED)10上；其中，乙萤光体32的材料可由下列一种或二种以上的组合物来选用：
(a).致活物由铈元素(Ce)致活的铝石榴系(YAG:Ce)；
(b).致活物由铈元素(Ce)及铽(Tb)致活的铝石榴系(TbAG:Ce)；
因此，当萤光体30中含乙萤光体32材质，受到光源的光20照射及激发后，乃发出一波长介于520～565nm之间的第一色光50，如图2本发明其乙萤光体被光源激发并释出第一色光的光谱曲线图所示，该第一色光50可被定义为绿色系的波长区域；当乙萤光体32选用材质是YAG时，其致活物亦可为Pr或Dy或其二种致活物的组合。当乙萤光体32选用的材质为TbAG时其致活物亦可选择Dy或Pr或其二种致活物的组合。
甲萤光体34的材料可由下列一种或二种以上的材料组合来选用：
(a).Gd3Al5O12:Ce，其致活物为Ce元素；
(b).YAG:EU，其致活物为EU；
(c).Y2O3:EU，Bi，其致活物为EU及Bi；
(d).Y(Gd)BO3:EU，其致活物为EU；
(e).6MgO·AS2O5:Mn，其致活物为Mn；
(f).4MgOF2GeO2:Mn，其致活物为Mn；
(g).GdMgB5O10:Ce，Tb，Mn，Eu，其致活物为Ce、Tb、Mu、Eu其中的一种或一种以上之组合物；
甲萤光体34材质，受到光源的光20的照射激发后，乃发出一波长介于580～700nm之间的第二色光40，如图3本发明其甲萤光体被光源激发并释出第二色光的光谱曲线图所示，该第二色光40可被定义为红色系的波长区域。其中光源的光20未激发甲、乙萤光体34、32的部份光20，可与第一、二色光50、40再相混合并释出于装置100外，可得一演色性佳的白光60，如图4本发明其白光显现的光谱曲线图所示，本发明实验所得白光光谱的曲线系第一、二色光50、40与部份光20′等三波长相混合所形成的曲线图，在该图中的第二色光50特取标示的区域的曲线明确的突显，藉此可增加三色光波长混合成白光60的演色性。

Claims (7)

1.一种白光发光装置，包含做为光源的光半导体和一萤光体，其特征包含：
一装置中包括一个或至少一个以上作为光源的光半导体，发出介于蓝色至绿色之间的光；
一可有效吸收到光源的光之萤光体，所述萤光体被激发出第一色光和第二色光，第一、二色光与一部份光源的光相混合，释出白光；
萤光体由乙萤光体和甲萤光体二种不同的材质构成；其中乙萤光体由下列一种或一种以上的组合物组成：
(a).YAG:Ce，其致活物为元素Ce；
(b).TbAG:Ce，其致活物为元素Ce；其中甲萤光体由下列一种或一种以上的组合物组成：
(a).Gd3Al5O12:Ce，其致活物为元素Ce；
(b).YAG:Eu，其致活物为元素Ce；
(c).Y2O3:EU，Bi，其致活物为EU与Bi的组合物；
(d).Y(Gd)BO3:EU，其致活物为EU；
(e).6MgO·As2O5:Mn，其致活物为Mn；
(f).4MgOF2GeO2:Mn，其致活物为Mn；
(g).GdMgB5O10，其致活物至少包含为Ce或Tb或Mn或Eu中的一种或这些致活物的组合物。
2.根据权利要求1所述之白光发光装置，其特征在于：第一色光的主波长介于520～565nm间，第二色光的主波长介于580～700nm之间，第一色光系由甲萤光体受光源的光激发所产生；第二色光系由乙萤光体受光源的光激发所产生。
3.根据权利要求1所述之白光发光装置，其特征在于：光半导体所发出的光的主波长在360～560nm之间。
4.根据权利要求1所述之白光发光装置，其特征在于：所述萤光体覆接或接近于光半导体上。
5.根据权利要求1所述之白光发光装置，其特征在于：光半导体连接于电路板上。
6.根据权利要求1所述之白光发光装置，其特征在于：乙萤光体为YAG时，其致活物亦可选用元素Pr或Dy中的一种，或Pr与Dy的组合物。
7.根据权利要求1所述之白光发光装置，其特征在于：乙萤光体为TbAG时，其致活物亦可选用元素Pr或Dy中的一种，或Pr与Dy的组合物。
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CN100414728C (zh) * 2005-10-12 2008-08-27 李学霖 白光led封装导散热结构
CN104804742A (zh) * 2015-03-31 2015-07-29 江苏师范大学 一种白光led用红色荧光粉及其制备方法

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