TWI279014B - White light emitting diode device - Google Patents

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TWI279014B
TWI279014B TW094120779A TW94120779A TWI279014B TW I279014 B TWI279014 B TW I279014B TW 094120779 A TW094120779 A TW 094120779A TW 94120779 A TW94120779 A TW 94120779A TW I279014 B TWI279014 B TW I279014B
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light
emitting diode
ceramic composite
white light
diode device
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Inventor
Shin-Ichi Sakata
Atsuyuki Mitani
Itsuhiro Fujii
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Ube Industries
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Description

1279014 九、發明說明： 【發明所屬技術領域】 技術領域 本發明係有關於一種可利用於顯示器、照明、背光光 5源等之白色發光二極體裝置，特別係有關於一種用以將照 射光的一部份轉換成與其不同波長的光，再將該經轉換的 光與未轉換的照射光混合後，轉換成與照射光色調不同的 白色光之白色發光二極體裝置。 t先前冬奸；j !〇 背景技術 近年來，受到藍色發光二極體的實用化，以該藍色發 光二極體為發光源的白色發光二極體裝置的開發研究正熱 烈進行中。白色發光二極體裝置由於相較於既存的白色光 源具有消耗電力低及壽命長等優點，可預測今後的需求會 15急遽地增大。最常使用的將藍色發光二極體的藍色光轉換 成白色光的方法係例如日本特開2000—208815號公報中所 示，於發光元件的前面設置用以吸收藍色光的一部份後， 發出與藍光為幾乎補色關係的黃色光之塗敷層與用以將光 源的藍色光與塗敷層發出的黃色光混色之模造層。於過去 20技術的塗敷層係採用將以鈽賦活的YAG(YAG係釔鋁石榴 石，以下將以鈽賦活的YAG簡稱為yAg : Ce)粉末與環氧樹 脂的混合物塗佈於發光元件者（日本特開2〇〇〇-2〇88丨5號公 報）。被使用於此技術的發光二極體的光的波長係46〇11111附 近。採用此波長的原因為以鈽賦活的YAG的發光效率於此 5 1279014 波長領域較高。但是，YAG:㈣螢光的顏色於αΕ色度座 標（1964)係約χ=0·41、y=(X56，與46〇nm的激發光混色時， 會成為非白色、即混雜有綠藍色的白色。解決此色調不佳 的方法之一係使YAG : Ce的螢光波長的峰值由53〇nm朝更 5長波長側改變。但是，此方法由於會增加添加元素的種類， 故除了組成的調整或製作程序變得複雜等外，亦有難以得 到均勻組成的製品等問題。 因此，其他的解決方法有考慮採用為YAG ·· Ce螢光體 粉末的螢光色的較佳補色之紫色作為激發波長。但是，紫 10色的光由於YAG螢光體的發光效率極低，使用於混色的黃 色的發光降低，難以得到白色光。為了補償發光效率的降 低，將大量的YAG : Ce螢光體粉末混合於塗敷相時，由於 光的透過會特別低，故不易得到明亮的白色發光二極體。 本發明之目的係提供一種藉著與包含有以飾賦活的 15 Y3A15012相的光轉換用遇爲複全材料故曼光有正碜補色關 係的紫色光，不需要調整YsAhOu : Ce相的組成色調，即 可構成良好的色調的白色發光元件之技術。 【發明内容3 發明概要 2〇 本發明者等係提出一種使用紫色發光二極體晶片與具 有由以鈽賦活的Y3A15012(以下簡稱為Y3Al5〇12: Ce)與α[2〇3 相1支元延藶^3~^1護參之光轉換用陶瓷複合材料，構 成白色發光二極體裝置之方法。即，該光轉換用陶瓷複合 材料其中之一的材料當然包含用以吸收紫色的光並發出黃 6 1279014 色的光的Y3Al5〇12 : Ce相，且包含用以透過紫色光的Al2〇3 相’藉著將該等相相互地以三次元複雜地纏繞，可富有混 色性此，且具備各相優異的光透過性，進而财熱性等優異。 本發明者們對光轉換用陶瓷複合材料進一步檢討後，結果 5發現本材料具有特異的激發光譜，可於過去於樹脂中分散 YAG : Ce的塗敷相中無法激發的波長範圍激發，而完成本 發明。 即’本發明係有關於一種白色發光二極體裝置，該白 色發光二極體裝置係由用以發出波長400nm至419nm的紫 10色光(較佳為峰值波長400nm至419nm的紫色光）的發光二極 體元件與陶瓷複合體所構成者，該陶瓷複合體係由以鈽賦 活的YsAlsO!2結晶與α型氧化鋁（Al2〇3)結晶連續且三次元 地排列、相互纏繞而成的凝固體，具有用以將前述紫色光 的一部份波長轉換成黃色光的螢光特性，且具有用以透過 15劎述紫色光的一部份的功能，藉著前述透過陶瓷複合體的 紫色光與前述藉著陶瓷複合體經波長轉換的黃色光的混 合’可模擬地發出白色光。 前述陶瓷複合體宜為藉著單向凝固法而得者。 於前述陶瓷複合體中，以鈽賦活的Υ3Α15〇12宜以式 20 (Yl-xCex)3Al5〇i2(式中 X於0.01 〜0.2範圍内）表示。 進一步，本發明係有關於一種前述的白色發光二極體 裝置，其帽應於前述喊複合體的划nm㈣光的激發光 400nm至52〇nm具有峰值，且該峰值的半值寬度係65謂 以上 7 1279014 前述陶瓷複合體可例如為板狀或塊狀。 藉著將用以發出波長400nm至419nm的紫色光的發光 二極體元件與由以鈽賦活的Y3A15012結晶與α型氧jb鋁 (ai2o3)結晶連續地且三次元地排列、相互纏繞而成的凝固 5 體之陶瓷複合體相組合，可不需要調整Y3A15012 : Ce相的 組成色調，藉著於樹脂中分散YAG : Ce的螢光體材料中無 法得到的具有正確補色關係的二個光的混合，可得到良好 色調的白色光。 瞻 圖式簡單說明 10 第1圖係顯示於實施例1得到的陶瓷複合體的組織構造 之電子顯微鏡照片。 第2圖係關於實施例及比較例中得到的陶瓷複合體的 530nm的激發光譜。 第3圖係關於實施例及比較例中得到的陶瓷複合體的 15 5 3Onm的激發光譜中的400〜5 20nm的峰值最高值經標準化 後之光譜比較圖。 # 第4圖係關於實施例及比較例中得到的陶瓷複合體的 53Onm的激發光譜中的340nm附近的峰值最高值經標準化 後之光譜比較圖。 20 第5圖係顯示本發明之白色發光二極體裝置之一實施 形態之構造圖。 第6圖係顯示於實施例5的白色發光二極體裝置中獲得 的白色光的CIE色度座標圖。 第7圖係顯示於實施例5及比較例2的白色發光二極體 8 1279014 裝置中獲得的發光光譜。 L貧施方式;3 發明之較佳實施形態 本發明之白色發光二極體裝置係將紫色光的發光二極 5 體元件與陶瓷複合體組合而成者，例如如第5圖所示，可構 造成將發光元件以陶瓷複合體的板覆蓋狀。於第5圖中，i 係板狀的光轉換用陶瓷複合材料、2係容器、3係金線、4係 發光元件、5係附有電極的台座、6係電極。
10 作為本發明之白色發光裝置的光源使用的紫色光的發 光二極體係用以發出至少400nm〜419nm波長的紫色光的發 光二極體元件，亦可混合存在其他波長的光。發光二極體 晶片例如有InGaN系的發光二極體，可由市面上取得。此 外’只要是用以發出400nm〜419nm的紫色光的元件，可以 利用任何元件。 15 於本發明之白色發光二極體裝置中使用的陶瓷複合體 係由以鈽賦活的I^l5〇i2(Y3Al5012 : Ce相）結晶與 結晶連續地且三次元地排列、相互纏繞而成的凝 固體，具有用以將前述紫色光的一部份波長轉換成黃色光 ’且具有用以透過前述紫色光的一部份的功能。 20 更洋而㊂之’於本發明之白色發光二極體裝置中使用 的陶兗複合體係由以鈽賦活的丫3八15〇12與α塑氧化鋁 (Al2〇3)形成’該以鈽賦活的γ3Αΐ5〇】2係具有用以將至少 400nm〜419nm波長的紫色光波長轉換成黃色光的螢光特性 之螢光體結晶，該α型氧化鋁(Al2〇3)係具有用以透過前述 9 1279014 紫色光的功能之透光性結晶。第1圖係顯示於本發明中使用 的陶瓷複合體之一形態之組織構造之電子顯微鏡照片。白 色部份為YsAlWu : Ce相，黑色部份為Ai2〇3相。於此凝固 體中沒有集群或晶界相，進而具有不存在氣泡或空孔的均 5 勻組織。 以鈽賦活的y3ai5o12結晶以一般式（Yl_xCex)3Al5〇i4 示。X宜於0·01〜〇·2範圍内。X於此範圍内時，螢光強度高， 異相生成少，可得到高螢光強度的陶瓷複合體。 藉著組合上述的陶瓷複合體與紫色光的二極體元件， 10本發明之白色發光二極體裝置可藉著透過前述陶瓷複合體 的紫色光與藉著前述陶瓷複合體經波長轉換的黃色光的混 合，模擬地發出白色光。特別是，本發明之白色發光二極 體裝置可藉著由使以鈽賦活的YAG(YAG ·· ce)粉末分散的 螢光體粉末中無法得到的具有正確補色關係的二個光的混 15 合，得到良好色調的白色光。 對應於本發明所使用的前述陶竟複合體的53〇nm的營 光之激發光禮於400nm至520nm具有峰值，且於使以錦賦活 的YAG(YAG : Ce)粉末分散的螢光體粉末中無法得到的該 峰值的半值寬度係65nm以上。因為該峰值的寬廣的範圍， 20於本發明中可於光源使用與黃色的螢光成補色關係的紫色 光。 於本發明使用的陶瓷複合體的激發光譜與螢光體粉末 的激發光譜不同。比較本發明之由AhOVYsAlsC^2 : Ce構成 的陶瓷複合體與相同組成的YAG ·· Ce粉末及α-Α12〇3粉末 1279014 與本發明之陶瓷複合體以相同體積比混合而成的試料之對 應於530nm的螢光之激發光譜時，本發明使用的陶瓷複合體 相較於螢光體粉末，於400nm至520nm的激發強度變高，且 顯現於300nm至400nm及400nm至520nm的峰值比粉末寬。 5 藉此，於構成白色發光二極體時相當重要的相當於紫色光 的410nm附近的激發變強。出現此激發光講的詳細情形雖然 尚未明白，但認為是由於Al2〇3/Y3Al5012 : Ce光轉換用陶竞 複合體中的Ce的晶體内電場與粉末中的Ce的晶體内電場不 同所故。於Jounal of material science 33(1998)1217頁所示的 10 論文可明白’ ALCVYsALOi2中的界面以原子級接合，於界 面不存在原子混亂的邊界相。於此界面認為是為了緩和晶 格的失配而產生局部的原子配置的歪斜。然後，認為於該 以原子級接合的界面附近存在有為發光源的Ce。因此，ce 附近的晶體内電場與粉末的狀態不同。藉著此(^附近的晶 15體内電場的改變，被激發的波長改變，而引起激發光譜的 寬化。 以上尚只是推測的程度，但陶瓷複合體 所測定出的激發光譜與一般的YAG : Ce得到的激發光譜大 為不同是-事實，喊複合體中的从咖：⑽示與一 20般粉末的YAG : Ce全然不同的登光特性。ΑΐΛ/γ3Αΐ5〇ι2 陶瓷複合體由用以提供與粉末的^竟的 可發現特有的物性。 一^— 又’於本發明之白色發光二極體裝置中於光源使用紫 11 1279014 色光，樹脂材料相對於接近紫外波長的短光容易劣化，過 去的於樹脂中混合營光體粉末的白色發光二極體裝置中有 產生劣化之問題，但由於於本發明之白色發光二極體裝置 中係使用陶竟複合體，故不會有劣化的問題，可與紫色光 5 相組合。 用以構成於本發明之白色發光元件中使用的陶瓷複合 體的至少一個相的以鈽賦活的丫3八15〇12可於盒屋或 素而 ^旱 〇 於本發明使用的陶瓷複合體除了 一個相作為螢光體結 10晶外’可與本案申請人（發明繼承人）先前於曰本特開平 7- 149597號公報、日本特開平7_187893號公報、日本特開平 8- 81257號公報、日本特開平8·253389號公報、日本特開平 8-253390號公報及日本特開平9-67194號公報及對應於該等 之美國申請案（美國專利第5,569,547號、同第5,484,752號、 15同第5,902,763號）等揭示的斜相同，可以該等申 請案（專利）中揭示的製造方法製造。該等申請案或專利的揭 示内容係個自參照包含。 本發明之白色發光元件所用的陶瓷複合體可將原料金 屬氧化物融解後，加以凝固製成。例如，可藉著將經裝入 保持於預定溫度的坩堝的溶融物一面控制其冷卻溫度一面 使其冷卻凝結之簡單的方法得到凝固體，但最好是以單向 凝固法製作而成者。 說明本發明所使用的陶瓷複合體之製造方法。將α-Al2〇3與Y2〇3、Ce〇2以所要的成份比率之比例混合，調整混 12 1279014 合粉末。隶適當的組成比於僅有a - Al2〇3與γ2〇3時莫耳比 為82: 18。添加Ce〇2時，由相對於最後產生的¥3八15〇12的 Ce的取代里逆推异，求得Al2〇3、丫2〇3、Ce〇2的成份比率。 關於混合方法並沒有特別的限制，可採用乾式混合法及溼 5式混合法中的任一種。接著，將該混合粉末裝入周知的溶 融爐、例如電弧溶融爐，加熱至原料溶解的溫度，使其溶 融。例如’ Al2〇3與Υ2〇3時，加熱至19〇〇〜2〇〇〇。[使其溶解。 將所獲得的溶融物放入坩堝，使其單向凝固或暫時使 其凝固後加以粉碎，將粉碎物放入坩堝，再度加熱·溶融 10後，由溶融爐的加熱區域取出經放入融液的坩堝，進行單 向凝固。融液的單向凝固於常壓下亦可進行，但為了得到 結晶相的缺陷少的材料，宜於4〇〇〇pa以下的壓力下進行， 更佳為於0.13Pa(l〇_3Torr)以下。 坩堝由加熱區域的取出速度、即融液的凝固速度係依 15照融液組成及溶融條件設定於適當的值，但一般為5〇mm/ 小時以下，較佳小時。 用以進行單向地凝固的裝置可使用於垂直方向設置的 圓筒狀的容器内收納有可於上下方向移動的坩堝，且於圓 筒狀容器的中央部外側安裝有加熱用的誘導線圈，並設置 20有用以將容器内空間減壓的真空幫浦等周知的裝置。 由所得到的凝固體切出必要形狀的塊、板、圓板等形 狀物，作為陶瓷複合體的板，藉著與紫色光的發光二極體 相組合，可得到第5圖所示的本發明之白色發光二極體裝 置。此板狀等的陶竞複合體不需要過去使用螢光體粉末的 13 1279014 塗敷層中的樹脂，與發光二極體元件組合後，可得到白色 發光二極體裝置。 第6圖係顯示以各種厚度的陶究複合材料製作的本發 明之白色發光二極體裝置之色調之例。本發明之白色發^ 5二極體裝置不需要調整¥l5〇i2」心相❸組成、色調，可得 到於使YAG : Ce粉末分散於樹脂中的螢光體材料中無法得 到的良好色調的白色光。由本陶兗複合體得到的黃色於cie 色度座&中具有乂=0.46、y=0;52的座標。第6圖中四角形的 位置係x=0.33、y=〇.33的白色位置。本發明之白色發光二極 10體裝置雖然可以光轉換用陶竟複合材料的厚度改變發光二 極體的顏色，但可符合第6圖的大約四角形的位置，可得到 良好的白色光。 白色的較佳範圍於CIE色度圖（1964)中以(x，y)表示，宜 於以（0·29,0·2)、（0·48,〇·41)、（〇·415,0·445)、（〇·26,0·275)圍 15成的範圍’此時的元件厚度亦與添加的Ce濃度有關，為 0.2〜1.3mm 〇
實施例 以下’列舉具體例進一步詳細地說明本發明。 (實施例1) 以- Al2〇3粉末（純度99.99%)、Y2〇3粉末（純度 "•999%)與Ce〇2粉末（純度99.99%)作為原料使用。陶瓷複 一材料中的Y3AI5O12螢光體結晶的式(Yi-xCex)3Al5〇i2中的X 值如表1的組成般地秤量該等粉末，於乙酵中，以磨球機濕 式混合6小時後，以蒸發器將乙醇去除，得到原料粉末。原 1279014 料粉末於真空爐中準備溶解’作為單向凝固的原料。 表1 組成 莫耳比 X A 1 2 〇 3 y2〇3 C e 02 實施例1 0*01 0.8165 0-1798 ，0. 0036 實施例2 0.03 0.8136 〇♦ 1756 0.0109 實施例3 0* 06 0.8092 〇·1692 0.0216 實施例4 0· 1 0* 8034 0* 1608 0. 0357 接著，將忒原料放入鉬掛禍，安裝於單向凝固裝置， 於1.33xl(T3Pa(l(r5T〇rr)的壓力下將原料融解。然後，於相 5同氣氛中使坩堝以5inm/小時的速度下降，得到凝固體。獲 得的凝固體呈黃色。由電子顯微鏡觀察的結果，可明白於 此凝固體中沒有集群或晶界相，進而具有不存在氣泡或空 孔的均勻組織。將所得到的凝固體的掃瞄式電子顯微鏡照 片顯示於第1圖。又，以X射線進行相的鑑定，結果雖然觀 10 測到CeAlu〇18，但其存在量非常稀少。 由所得到的陶瓷複合體的錠塊切出直徑2〇mm、厚度 0.2mm的圓盤，作為激發光譜的測定用試料。以日本分光 公司製的FP-777測定關於530nm的激發光譜。測定結果顯示 於第2圖。可確認於相當於紫色光的4i〇nn^i近亦存在高的 15激發光。又，可破認於340nm附近亦存在高的激發峰值。 (實施例2〜4) 除了將陶瓷複合材料中的YsALO!2螢光體結晶的弋 (YkCeAAhO!2中的x值如表！所記載的值地調整原料外 其餘與實施例1相同地製作陶瓷複合體。由電子顯微鏡觀穴 15 1279014 的結果，可明白於此凝固體中沒有集群或晶界相，進而具 有不存在氣泡或空孔的均勻組織。又，以X射線進行相的鑑 定，結果觀測到CeAlnOu。但是，其存在量非常稀少。關 於所得到的陶瓷複合體的530nm的激發光譜之測定結果顯 5示於第2圖。可確認於相當於紫色光的410nm附近亦存在高 的激發峰值。又，可確認於340nm附近亦存在高的激發峰值。 (比較例1) 製作與貫施例2具有相同組成的yag : Ce粉末。將 Α12〇3(99·99%)、Υ2〇3(99·999%)與Ce02粉末（純度99.99%) 10以實施例1所示方法混合、乾燥，得到原料。相對於此原料 100重量份，混合作為助熔劑的5重量份的氟化鋇(BaF2)，放 入氧化鋁掛堝，於大氣中進行1600它1小時的燒成。由回到 室溫的坩堝取出試料，將其以硝酸溶液洗淨，去除助熔劑。 將所得到的以Ce賦活的YAG粉末與α _ Al2〇3粉末與實施例 15 2相同體積比率地秤量，以瑪瑙研鉢充份混合。對所得到的 粉末以與實施例丨相同方法測定對應於53〇mn的螢光之激發 光譜。測定結果以第2圖的粗線表示。 由測疋結果可知，YAG : Ce粉末的螢光材料於相對於 紫色光的410nm附近的光幾乎不被激發，不發出黃色光。 20又，340nm附近的激發光譜的強度亦低。藉此，本發明所使 用的陶瓷複合體係與單純地混合YAG ·· Ce螢光體與八12〇3 之粉末材料不同。 針對该不同點進行說明。很大的不同點係於包含 YAG · Ce勞光體的白色發光元件中相當重要&46〇nm附近 16 1279014 的峰值形狀。所測定的激發強度依Ce量或光由表面到達的 深度而改變。因此，不僅是激發強度，峰值的形狀的相似 性於螢光的機制考量上是相當重要的。為了統一地比較峰 值的形狀，以各試料的400〜520nm中的峰值的最高值，分 5 成各測疋值’將峰值的尚度以1標準化。結果顯示於第3圖。 於第3圖中可統一地比較各峰值的寬度的不同。比較的結果 可確認陶瓷複合體比粉末明顯地產生峰值的寬化。由此圖 求得各峰值的半值寬度。結果顯示於表2。於比較例〗所示 的螢光體粉末的半值寬度係63nm，本發明之陶莞複合體之 10 半值寬度係69nm〜93nm。此認為是如前所述地本發明之陶 究複合體中的Ce附近的晶體内電場歪斜所故。由此峰值的 形狀可知，螢光體粉末於約450nm〜470nm具有最適當的激 發波長，相對於此，於陶瓷複合體於Ce濃度高時，可以約 440nm〜490nm作為最適當的波長。進而，由於峰值的寬化， 15由400〜530nrn皆可比粉末以高效率激發。此意味著若使用 本發明之陶瓷複合體，可以紫色的激發光構成發光二極 體。若可構成此發光二極體，就可改善於過去使用YAQ營 光體粉末的白色發光二極體中所指出的帶藍色的白色光。 其原因為紫色是陶瓷複合體的螢光色的完全的補色關係所 20 故。 接著，以第2圖針對紫外光的34〇11111附近中的峰值進行 相同的比較。紫外線的激發的動作進一步與螢光體粉末的 激發動作不同。即，於比較例1所示的螢光體粉末的激發強 度非常的低。其表示於紫外線的領域中相較於螢光體粉末 17 1279014 的可激發位準的數量，本陶瓷複合體的可激發位準的數量 較多。此現象不僅是Ce的晶體内電場的不同，亦有可能是 陶究複合體的界面中的位準的影響。藉此，將本來只有 : Ce時無法達成的待性藉陶瓷複合體的全體構造 5 發揮出來。接著，將前述峰值的標準化的結果顯示於第4 圖。於此亦可明白產生相同的寬化。又，將340nm附近中的 峰值的半值寬度顯示於表2。 進而’如第2圖所示，於本陶瓷複合體中，相較於 400nm’於短波長側開始寬化的發光。此發光認為與一般的 1〇 伴隨著由Ce的d執道朝f執道的遷移所產生的發光不同。預 測可能是Al2〇3相與γ3Α15012 : Ce相的界面與Ce有關的發 光。此寬化的發光於粉末確認沒有，是光轉換用陶瓷複合 體特有的現象。 如上所述，陶瓷複合體中的Y3Al5〇i2 : Ce的發光動作 15與粉末的YAG : Ce全然不同。可明白光轉換用陶瓷複合體 中的YsAlsOi2 : Ce的動作係藉著將周邊以具有三次元的原 子結合的態樣被ai2o3相包圍方才產生的現象，與過去的 YAG : Ce螢光體全然不同。 (實施例5) 20 將實施例2的陶瓷複合體切出各種厚度，以市售的 41〇nm的紫色的發光二極體晶片作為激發源製作白色發光 二極體裝置。構成的發光二極體裝置的模式圖顯示於第5 圖。於第5圖中，1係光轉換用陶瓷複合體、2係容器、3係 金線、4係發光元件、5係附有電極的台座、6係電極。依照 18 1279014 光轉換用陶瓷複合體的厚度的不同，發光二極體的顏色改 變。將所獲得的發光二極體的色座標顯示於第6圖。第6圖 中四方形的位置係χ=0·33、y=0.33的白色位置。可知藉著使 用410nm的激發源’可構成良好的白色的發光二極體裝置。 5於第6圖中，將以460nm的光激發時的yAg : Ce螢光體粉末 的色座標與460nm的光源的色座標相連接的線以虛線合起 來表示。可知使用一般的YAG : Ce螢光體粉末的藍色發光 二極體激發時，混合色相較於白色位於綠側，無法成為良 ® 好的白色。本實施例的發光光譜顯示於第7圖。於第7圖中， 10 亦一起顯示於比較例2所述的使用YAG:Ce粉末的發光二極 體的發光光譜。比較例2的發光二極體幾乎無法得到黃色的 光，成為強紫色的發光二極體。比較實施例5與比較例2的 發光二極體裝置的亮度（光束）時，實施例5的發光二極體裝 置比比較例2約亮7倍。藉此，本陶竟複合體中的yag : Q 15顯示與一般的YAG : Ce粉末全然不同的性質，表示可利用 紫色光，可構成良好的白色發光二極體裝置。 _ (比較例2) 將於比較例1獲得的以C e賦活的ya G粉末4 0重量份思 練環氧樹脂100重量份，以120°C 1小時、150°C4小時使樹脂 20硬化，得到成形體。將該成形體加工成圓盤狀，製作第5圖 所示的發光二極體裝置。製作各種圓盤厚度不同的發光二 極體裝置，進行發光光譜的測定。其結果，於與實施例5相 同厚度時成為接近於激發光的紫的色度。使用相當厚的圓 盤時，成為f务色的白色’但係非常暗的發光二極體|置， 19 1279014 無法被實用。 表2 450nm位置 340nm位置 半値寬度D (mn) 半値寬度D (nm) 實施例1 69 27 實施例2 79 32 實施例3 86 38 實施例4 93 40 比較例1 63 21 產業上之可利用性 本發明之白色發光二極體裝置可利用於顯示器、照 5 明、背光光源等，於產業上有用。 L圖式簡單說明3 第1圖係顯示於實施例1得到的陶瓷複合體的組織構造 之電子顯微鏡照片。 第2圖係關於實施例及比較例中得到的陶瓷複合體的 ® 10 530nm的激發光譜。 第3圖係關於實施例及比較例中得到的陶瓷複合體的 530nm的激發光譜中的400〜520nm的峰值最高值經標準化 後之光譜比較圖。 ‘ 第4圖係關於實施例及比較例中得到的陶瓷複合體的 15 530nm的激發光譜中的340nm附近的峰值最高值經標準化 後之光譜比較圖。 第5圖係顯示本發明之白色發光二極體裝置之一實施 20 1279014 形態之構造圖。 第6圖係顯示於實施例5的白色發光二極體裝置中獲得 的白色光的CIE色度座標圖。 第7圖係顯示於實施例5及比較例2的白色發光二極體 5 裝置中獲得的發光光譜。 【主要元件符號說明】 1.. .光轉換用陶瓷複合材料(光轉換用陶瓷複合體） 2.. .容器 3.. .金線 4…發光元件 5.. .附有電極的台座 6…電極
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1279014 十、申請專利範圍： L 一種白色發光二極體裝置，係由用以發出波長400nm至 419nm的紫色光的發光二極體元件與陶瓷複合體所構成 者，且該陶瓷複合體係由以鈽賦活的 Υ3Α15012(γ3Αΐ5〇ΐ2: Ce)結晶與α型氧化鋁(ai2〇3)結晶連 續地且二次元地排列、相互纏繞而成的凝固體，並且具 有用以將前述紫色光的一部份波長轉換成黃色光的螢光 特性’且具有用以透過前述紫色光的一部份的功能，藉 著混合前述透過陶瓷複合體的紫色光與前述藉著陶瓷複 1〇 合體經波長轉換的黃色光，可模擬地發出白色光。 士申％專利範圍第丨項之白色發光二極體裝置，其中前述 陶究複合體係藉著單向_法而得者。 •如申請專利範圍第1項之白色發光 二極體裝置，其中前述 的Y3Al5Qi2係以式(U^)3Al5Qi2表示（式中χ 15 於〇·01〜〇·2範圍内）。 4·如申°月專利耗圍第1項之白色發光二極體裝置，其中對應 於前述陶£複合體的530n_ 螢光的激發光譜於4⑻ηΠ1 至52〇ηΐΏ具有峰值’且該峰值的半值寬度係65nm以上。 如中月專利範圍第1項之白色發光二極體裝置，其中前述 2〇 陶究複合體為板狀。 6· 士申咕專利範圍第1項之白色發光二極體裝置，其中前述 陶瓷複合體為塊狀。 22
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