TWI309673B - Phosphors containing oxides of alkaline-earth and group-iiia metals and light sources incorporating the same - Google Patents

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1309673 玖、發明說明： ί發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種含有鹼土族及ΙΙΙΑ族金屬氧化物之磷 光質，該等金屬氧化物係以稀土族離子活化。詳言之，本 發明係關於一種含有鹼土族及⑴八族金屬氧化物之磷光質. ，菽等金屬氧化物係至少以銪離子活化，其中陽離子與陰 、 離子义比係非化學計量的比率。本發明亦關於一種含該等 磷光質之光源。 【先前技術】 磷光質為一發光物質，其在一部分電磁波譜中吸收輻射 能量，並在另一部分電磁波譜中發射能量。一種重要類別 的磷光質係具有很高化學純度且具有受控組成之結晶無機 化合物，已加入少量其它元素（其被稱作"活化劑„)至該等 結晶無機化合物中以將彼等轉化為螢光物質。可藉由活化 劑與無機化合物之正確組合控制發射的顏色。最為有用及 有名的磷光質在電磁波譜之可見部分中對應該可見範圍之 外的電磁輻射之激勵發出輕射。已在录蒸汽放電燈管中使· 用有名之磷光質以將該激勵汞蒸汽發射之紫外線（"υν")輻 射轉化為可見光。其它磷光質可在被電子（其在陰極射線管 中使用）或X射線（舉例而言，χ射線偵測系統中的閃爍體） 激勵後發射可見光.。 - 隨著激勵輻射的波長與所發出輻射的波長之間的差異縮 小，使用磷光質之照明裝置的效率提高。因此，在尋求如 何提高白色光源之效率的過程中，吾人已致力於尋找波長
85479-9604I3.DOC 1309673 在近uv至藍色可見光範圍之内的激勵輻射來源及響應該. 等波長之嶙光質。術語”近UV"意即波長在約315奈米至約 400奈米範圍之内的UV輻射。發光二極體（"LED")技術中最 近的進展帶來了在近uv範圍之内發射的有效led。在近 UV至藍光範圍之内發出輻射之該等led在下文中將被稱 * 作UV/藍光LED”。如本文所用，一UV/藍光LED可發出波 I 長在近UV範圍、在藍光範圍或在自近uv至藍光的廣闊範 圍（内的輻射。提供可被發自該等uv/藍光LED輻射源之 輻射激勵的一定範圍的磷光質以允許在用於製備各種顏色% 的LED之磷光質的使用中有其靈活性，此將成為照明技術 的一個進展。當該等磷光質與來自該等uv/藍光[ED之發射 光結合時，可提供消耗低功率之有效而持久的照明裝置。 最近已出現基於銦、鋁及鎵之氮化物的組合物之許多近 UV/藍光LED。舉例而言，$國專利第5,777,35〇號所揭示 之LED包括氮化銦、氮化鎵及卜與卜型AiGaN之多層體，該 等多層體發射之波長範圍為約38〇奈米至約42〇奈米。該 LED之活性層體可與纟它物質摻雜以在”到藍力波長範參 園之内移動該LED發射主峰。發射主峰在藍光波長中之 LED與以鈽活化的黃色發光釔鋁石榴石磷光質（"YAG:Ce” 之塗層n合以產生白光’其揭示;^美國專利第 號中。儘管可藉由基於LED之裝置滿足一實質部分的對於‘ 白光裝置之需要，但是由於YAG:ceg唯—已知可被在藍光 範圍中之輻射激勵的黃色發光磷光質，所以uv/藍光LED 與磷光質結合之能力受到限制。
85479-960413.DOC 1309673 亦可藉由混合藍、綠及紅光產生白光。因此，期望提供. 在近uv至藍光範圍之内可被激勵且以該等顏色發射之新 穎而有效的磷光質。由於吾人熟知之發射綠光之磷光質大 致上可在中uv波長範圍（約2〇〇_3〇〇奈米）被激勵，因此特別 期望提供一種發射綠光之有效磷光質。亦期望提供可與. UV/藍光led結合生成高效率及/或高顏色指數（"CRI")之、 白光的新穎磷光質摻合物。 【發明内容】 本發明提供以稀土族金屬離子活化而含有鹼土族&πΐΑ % 族金屬氧化物之磷光質，該等碍光質可藉由波長在近㈣到 藍光範圍（自約315奈米至約彻奈米）之内的輻射激勵，以 有=地發射約480奈米至約6〇〇奈米的綠色至黃色可見光。 通书’本發明<磷光質係為至少摻雜有充當活化劑的趙離 子之鹼土族及IIIA族金屬氧化物。可包括一種或多種其它 稀土族金屬離子作為一共活化劑，該等其它稀土族金屬離 子係選自由卸、镨、敍、彭、亂、鏑、欽，、接、镱及離 子組成之群。本發明之磷光質具有如下之通式： (Mi_xREx)yD2〇4 > 其中Μ係選自由Sr ' Ba、^及其組合組成之群的驗土族金 屬；RE係至少包含錄之稀土族金屬；d係選自由銘、錄、， 銦及其組合組成又群的至少一種週期表族金屬；、 〇.〇〇1<Χ<0.3，且y滿足選自由〇 75<y<i；^i<y<i丄组成之群 的一個條件。 在本發明的j員觀點中，該鱗光質可還包含幾。
85479-960413.DOC 1309673 本發明的另一項觀點係為一種製造磷光質的方法，該磷 光質係包含至少以銪離子活化的至少一種鹼土族金屬氧化 物及至少一種IIIA族金屬氧化物，該方法包含以下步驟： (a)提供大量下列化合物：至少包含銪之至少一種稀土族金 屬’選自由锶、鋇、鈣及其組合組成之群的至少一種鹼土 族金屬，及選自由鋁、鎵、銦及其組合組成之群的至少一 種ΙΠΑ族金屬；選定該等化合物的量使得達成該磷光質之 最終組合物；（b)視需要添加選自由至少一種金屬鹵化物組 成之群的至少一種助熔化合物，該金屬卣化物之金屬係選 自由鳃、鋇、鈣、鋁、鎵、銦及稀土族金屬組成之群；（c) 將該等化合物混合在一起；及（d)在還原氛圍中於一定溫度 下且以足夠的時間烺燒該混合物，以將該混合物轉化為包 含至少一種鹼土族金屬氧化物及至少一種ΙΠΑ族金屬氧化 物的至少以銪離子活化的磷光質。 在本發明的又一項觀點中，該方法還包含在於還原氛園 中烺燒該混合物之化合物之前，將其轉化為含氧化合物的 步驟。 在本發明的又一項觀點中，一發射可見光之光源包括一 UV/藍光LED及至少該包含至少一種驗土族金屬氧化物及 至少一種IIIA族金屬氧化物而至少以銪離子活化的磷光質。 經細閱本發明之下列詳細說明及數字與元件一一對應的 附圖，吾人可瞭解本發明之其它特色及優點。 【實施方式】 本發明提供一種磷光質，該等磷光質可藉由波長在近^^、 85479-960413.DOC -9- 1309673 自約315奈米至約480奈米)之内的韓射激勵， 以有效地發射約彻奈米至約咖奈米的綠色至黃色 :在本文中可交替使用術語"電磁糾,，、"卿，及”光"以 波長在uv到深紅色光範圍（自約100奈米至約_奈米 X内的電磁輻射。詳言之’本發明之磷光質具有一在人類 肉眼之最大靈敏度範圍之内的發射主學。在本發明中，金 屬以與抗衡離子結合的形態存在，而非零價金屬形式。本 發明之磷光質包含至少—種驗土族金屬氧化物及至少一種 ιπα族金屬氧化物，該等金屬氧化物係以至少包含錯之至 少一種稀土族金屬離子摻雜。該磷光質具有如下之通式. 其中_選自由Sr、Ba'㈣其組合組成之群的驗土族金 屬；RE係至少包含銪之稀土族金屬；D係選自由銘、嫁、 銦及其組合组成之群的至少一種週期表族金屬； 〇〇〇1 X 〇.3，且丫滿足選自由0.75<y<l及l<y<l.l組成之群 的一個條件。 在一較佳實施例t，該ί粦光質具有通式（SrixEUx)yAl2〇4 :其中〇.〇〇1<X<0·3 ’且y滿足選自由0.75<y<l及l<y〈l.l组 成之群的一個條件。 在本發明的另—實施例中，利用選自由鈽、镨、钕、釤 、釓、鏑、鈦、铒、铥、镱及離子組成之群的另一種稀 土族金屬離子進—步共同活化該磷光質。該等其它稀土族 金屬離子可佔有該鹼土族金屬及稀土族金屬總量之約 0.001至約30原予百分比、較佳約0.001至約20原子百分比
85479-960413.DOC 1309673 更佳約0.001至約10原子百分比。—較佳共活化劑係鏑。 在本發明的另一項觀點中’該磷光質可還包括含量為鹼 土族金屬之約0.001至約20原子百分比的鎂。 本發明包括至少以館活化之至少—種驗土族金屬氧化物 V種IIIA族金屬氧化物的磷光質可藉由固態反應製 得。該方法包含如下步驟：（a)提供大量下列元素之含氧化 口物.（1)至少包含銪之至少一種稀土族金屬；（2)選自由鳃 鋇、鈣及其組合組成之群的至少一種鹼土族金屬；及（3) 選自由鋁豸、銦及其組合組成之群的至少一種工族金 屬’選定該等化合物的量使得達成該磷光質之最終組合物 ;(b)將該等含氧化合物混合在一起以形成一混合物；及⑷ 在暹原氛園中於一定溫度下且以足夠的時間烺燒該混合物 ，以將該混合物轉化為包含至少一種驗土族金屬氧化物及
至y —種IIIA族金屬氧化物而至少以銪離子活化的磷光質。
在一較佳實施例中，該方法還包括在將該等化合物混合 在一起^前，將選自由鳃、鋇、鈣、鋁、鎵、銦、銪及其 ’、且a組成之群的至少一種金屬卣化物作為一助熔劑添加至 孩等含氧化合物中。可按高達約20、較佳高達約1〇、更佳 向達、”勺5重量百分比之混合物總重量添加該鹵化物。較佳鹵 化物係氟化物。 在本發明的另一項觀點中，該方法還包括在混合之前， 將至V—種额外稀土族金屬的至少一種含氧化合物添加至 孩含氧化合物之混合物中。該至少一種額外稀土族金屬在 該磷光質中充當共活化劑，其係選自由鈽、镨、敛、釤、
85479-960413.DOC -II- 1309673 乳、鏑、欽、姆、銀、鏡及縳组成之群。 在一較佳實施例中，該等含氧化合物為氧化物。 在本發明的另一項觀點中，該等含氧化合物可為可分解 成氧化物的化合物，諸如碳酸鹽、確酸鹽、氮化物、硫酸 鹽、亞硫酸鹽、氯酸鹽、高氣酸鹽、鹵氧化物、酷酸鹽、 檸檬酸鹽、有機酸鹽及其組合。較佳選定該等含氧化合物 使得彼等在約400°C至約900°C範圍之内的溫度下分解。分 解通常於在還原氛圍中的烺燒步驟之前，在空氣或空氣與 惰性氣體（諸如氮氣、氦氣、氬氣、氖氣、氪氣、氙氣及其 混合物）之混合物中進行。 可藉由包括但不限於在一高速摻合器或一螺條摻合器中 攪拌或摻合的任何機械方法混合該等化合物。可在一球磨 機、一錘磨機或一噴磨機中結合及粉碎該等含氧化合物。 可藉由濕磨進行混合，尤其是當要將該等含氧化合物之混 合物製成溶液用以隨後沈澱時。濕磨所用之溶劑可為酒精 ，諸如甲醇、乙醇或丙醇。若該混合物是濕的，則可在煅 燒步驟之前先將其乾燥。 於約900°C至約1300°C (較佳約l〇〇〇°C至約1200°C )之溫 度下，以足夠的時間烺燒該含氧化合物之混合物或分解之 氧化產物以將該混合物轉化為最終磷光質。可於一分批或 連續的製程中進行炮燒，較佳加以揽拌或混合動作以促進 良好氣體-固體接觸。烺燒時間依將被烺燒之混合物的量、 傳導經過煅燒設備的氣體速率及於該煅燒設備中氣體-固 體接觸的質量而定。通常，約1分鐘至約10小時之烺燒時間 85479-960413.DOC -12- 1309673 足矣。還原氛圍通常包含一還原氣體，諸如氫氣、—氧化 礙或f組合，視需要以一惰性氣體，諸如氮氣、氦氣、氬 氣、氖氣、氪氣、氣氣或其組合稀釋。—適當還原氛園在 氮氣中包含約w體積百分比之氫氣。或者，可將—含有該 混合物之坩堝包於一含有高純度碳粒子之第二密閉坩财 ，並於限量的空氣中烺燒該坩堝使得碳粒予與空氣中的氧 發生反應，藉此生成提供還原氛圍所需之一氧化碳。可於 一實質上恒定之溫度下進行煅燒，或溫度自室溫斜線上升 ，其後在烺燒期間保持於最終烺燒溫度。或者，可分階段 於兩種或多種溫度下完成烺燒，各階段可於不同還原氛圍 下進行。 圖1展示磷光質Sro gEuo.iAl2。4之激勵及發射光譜，如本 文所述，固態反應產生該光譜。於生產該樣品之過程中， 以、2重量百分比之該混合物總重量的量將氟化銘用作助 溶劑。於約ll〇(TC下在被佈置於以碳粒子填塞之第二坩鍋 中的第一掛鍋内，及於在氮氣中包含1體積百分比氫氣之氛 圍下烺燒該混合物◊應注意在約3 50奈米至約430奈米之波 長範圍内可有效地激勵該磷光質。該磷光質具有 Sr4Al14〇25:Eu2+磷光質（"SAe")之約65-70°/❶的相對量子效 率、於405奈米下約8〇%的吸收及x=〇.276及y=0.571之CIE 座標。 或者’可用濕式方法製備該磷光質。包含銪的至少一種 稀土族金屬；選自由鳃、鋇、鈣及其組合組成之群的至少 一種鹼土族金屬；及選自由鋁、鎵、銦及其組合組成之群
85479-960413.DOC -13- 1309673 ” y種IIIA族金屬之一種或多種化合物可以並非係可 、解於水冷液之氧化物，諸如硝酸鹽、硫酸鹽、醋酸鹽、 J·:豕酸鹽、氯酸鹽、高氯酸鹽、鹵氧化物或有機化合物。 :等有機化合物之非限制性實例係含有丨至6個碳原子之一 兀及二元羧酸的金屬鹽、含有1至6個碳原子之二元羧酸酯 /、有1或2個芳香環之芳香酸的金屬鹽、金屬乙醯丙酮化 =、含有1至6個碳原子之金屬醇鹽及金屬苯酚鹽。舉例而 T，在酸（例如硝酸溶液）中摻合及溶解包含銪的至少一種 稀土知:盘屬，選自由鳃、鋇、鈣及其組合組成之群的至少 種鹼土族金屬；及選自由鋁、鎵、銦及其組合组成之群 的至少一種IIIA族金屬製成的一種或多種化合物。在本發 月的個實施例中，至少一種該等化合物，較佳地一 ΠΙΑ 族化合物為齒化物，較佳為氟化物。選擇酸溶液之濃度以 迅速溶解該等化合物，且該選擇在熟悉此項技術者的技術 範圍疋内。其後以增量將氫氧化銨添加至含有該等金屬之 酸性溶液，同時攪拌以沈澱含有選定元素之氫氧化物混合 物直到沈澱完成。通常，當該等溶液混合物之ρΗ值升至8 以上時，該步驟完成。亦可將其它銨化合物，諸如碳酸銨 或草酸銨用於選定元素化合物之沈澱。可用有機鹼，諸如 甲醇胺、乙醇胺、丙醇胺、二甲醇胺、二乙醇胺、二丙醇 胺、二甲醇胺、三乙醇胺或三丙醇胺取代氫氧化銨。過濾 、清洗且視需要於空氣中乾燥沈殿物。可視需要在空氣或 工氣與一惰性氣體之混合物中、於約4 〇 〇 °c至約9 〇 〇 °c之間 、以足夠的時間加熱該沈澱物以確保實質上完成物質的脫 85479-960413.DOC -14- 1309673 水及所用之任何有機物質的分解。吾人希望在加熱之前研 磨或粉碎該乾燥沈澱物。分解之後，混合物實質上包含至 少銪之氧化物、至少一種驗土族金屬氧化物及至少一種 IIIA族金屬氧化物。其後於一如前所揭示之還原氛圍下烺 燒該乾燥沈澱物或該分解沈澱物。 可將本發明之磷光質與其它磷光質摻合用於具有高發光 度及CRI之光源中。表1比較了本發明之含有磷光質 Sr0.8Eu().的掺合物與先前技術的掺合物之模擬結果 。在表 1 中，”HALO"、”SAE"、"SECA"及"BAMn”分別表示 磷光質Ca5(P04)3Cl:Mn2+，Eu2+(在黃色-紅色區域發射）、 Sr4Al14025:Eu2+(在藍色-綠色區域發射）、 (Sr,Ba,Ca)5(P04)3(Cl，0H):Eu2+(在藍色區域發射）、 (8&，0&，81：)]^§3八114025:£112+,]^112+(在綠色區域發射）。 表1 摻合物 發光度 CRI 紅色 綠色 藍色 (lm/W electrical) (%) (%) (%) HALO/SAE 296 75 15.1 6.92 2.95 HALO/SECA/BAMn 306 93 15.7 6.54 7.97 HALO/SECA/ 318 87 14.1 9.25 7.8 Sr〇.8Eu〇.iAl2〇4 本發明之Sro.sEuuAUC^與HALO及SECA磷光質及SECA 磷光質之另一摻合物的光譜功率分配的模擬展示HALO磷 光質之約90%的量子效率、於405奈米下約77%之吸收、約 85479-960413.DOC -15- 1309673 340 lm/Welectrical之發光度、82之€111、約4〇〇〇κ之相關色溫 及X 0.3 8 7且y-〇. 395之CIE座標，其將該光源幾乎置於黑體 軌跡。圖2及圖3展示該摻合物之吸收及發射光譜。該磷光 質摻合物（光瑨功率分配可提供與螢光燈相似的照明。 基於LED之發射白光的裝置 將包含本發明之磷光質與在藍色、黃色及紅色區域發射 之其它選定磷光質的磷光質摻合物併入一包含一發射約 350奈米至約450奈米範圍内之近uv到藍光之LED的裝置 中，應提供有效使用電功率之白色光源。該摻合物可為前 文剛剛描述之摻合物。發射藍光之磷光質（其發射主峰在約 400奈米至約480奈米範圍之内）的非限制性實例係 (Ba,Sr，Ca)5(P04)3(Cl，F，0H):Eu2+及(Ba，Sr，Ca) MgAl1()〇17:Eu2+ 。發射藍-綠光之磷光質（其發射主峰在約480奈米至約500 奈米範圍之内）的非限制性實例係SqAlMOaEi^+C'SAE") 、2Sr0.0.84P205 〇.l6B203:Eu2+、MgW04、BaTiP2〇8&
Ca5(P〇4)3(Cl’F，OH):Sb3 +，Mn2+。發射綠光之磷光質（其發射 主峰在約5 00奈米至約550奈米範圍之内）的非限制性實例 係 LaP〇4:Ce3+，Tb3+("LAP")、CeMgAl„019:Tb3+及GbMgB5〇10:
Ce3 +，Tb3+(”CBT”^發射黃-橙光之磷光質（其發射主峰在約 550奈米至約630奈米範圍之内）的非限制性實例 Y3Al5〇12:Ce3+("YAG:Ce”)及(Ba，Sr，Ca)5(P04)3(Cl，F，0H):Eu2+，Mn2+，Sb3+。 發射紅光之磷光質（其發射主峰在約610奈米至約7〇〇奈米 範圍之内）的非限制性實例係Y2〇3:Eu3+，（Sr，MgMP〇4p:Sn2+ ，YBO3:Eu3+&3.5MgO.0.5MgF2.GeO2:Mn4+。 85479-960413.DOC 16, 1309673 可製造白色光源以藉由使用一 UV/藍光LED提供點光源 裝置或藉由使用複數個UV/藍光LED提供大面積照明裝置 。術？吾"大面積"表示大於約1 0平方公分。 在圖4所示之本發明的實施例中，白色光源i 〇包含一發射 約350奈米至約45〇奈米範圍内近uV至藍光iLED ι〇〇及一 含有本發明之嶙光質的磷光質摻合物。將LED 100裝配於 具有一與LED 100相鄰之反射表面14〇之杯室12〇中。適用 於發射白光之裝置的UV/藍光LED係基於InGaN半導體之 LED ’諸如上文提到之美國專利第5,777,35〇號的[ED，該 項專利之内容以引用的方式併入本文。亦可使用其它uv/ 藍光LED，諸如基於與各種金屬摻雜以提供較大能帶隙的 GaN半導體之LED。提供電導線15〇與152以供應電功率至 LED 1〇〇。一透明鑄件16〇包含環氧樹脂、矽酮或玻璃18〇 其中實質上均勻地散佈本發明之磷光質捧合物的粒子2〇〇 。或者’可將該等摻合物粒子施用至LED 100或僅將彼等 散佈於透明鑄件160的一部分。亦可使用其它透明聚合物 (諸如聚碳酸酯）以形成該透明鑄件。另外，在該透明鑄件 中，亦可於磷光質粒子之間含有光散射物質（諸如Ti〇2或 Ah〇3)之粒子以改良發射自光源1〇的光之均勻度。可選擇 LED之InGaN活性層體的組合物及施用於該鑄件中之磷光 質的量以使得未被磷光質吸收的由LED發射的一部分藍光 與由该磷光質摻合物發射的廣光譜光結合以提供具有所要 色溫及CRI之白色光源1G。如本文所揭示之白色光源適用 於背面照明或全面照明之目的。
85479-960413.DOC -17- 1309673 可藉由配置複數個藍光LED於一反射面板上、提供適當、 丑導線至單個led、施用包含本發明之磷光質摻合物及聚 w黏合劑（諸如環氧樹脂）的塗層、然後將整體結合結構密 封於一透明且密封封口中產生用於全面照明之大面積白色 光源。可將該磷光質摻合物/聚合物塗層直接施用至單個 · led，或可將其施用至整個面板表面。於前一種狀況下，. 在將該磷光質摻合物施用至LED上之後，可將一額外聚合 物塗層施用至整個面板表面。另外，可在該聚合物基質中 提i、光散射固體（諸如Ti〇2或Al2〇3)之粒子以增強自該裝 置之光發射之均勻度。 佐管本文已描述各種實施例，但應自該說明瞭解熟悉此 項技術者可達成其中之元素、變體、同等物或改良之各種 組合，且該等組合仍在如後附申請專利範圍所定義之本發 明範_之内。 【圖式簡單說明】 圖1展示磷光質Sr〇.8EU(MAl2〇4之激勵及發射光譜。 圖 2 展示由 Sr〇 8Eu〇 lAl2〇4、ca5(p〇4)3C1:Mn2+，Eu2+及· ^^^^(:仏斤仏从^…抝:以^組成之磷光質摻合物的吸收 光譜。 圖3展示圖2之鱗光質捧合物的發射光譜。 圖4展包含一 LED及本發明之至少一種磷光質的光源 _ 之實施例。 【圖式代表符號說明】 10 光源 85479-960413.DOC •18- 1309673 100 發光二極體（LED) 120 杯室 140 反射表面 150 ， 152 電導線 160 透明鑄件 180 透明物質 200 磷光質摻合物之粒子 -19-
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Claims (1)

  1. 拾、申請專利範圍： 1. 一種磷光質，其包括選自由鳃、鋇、鈣及其組合組成之 群的至少一種鹼土族金屬之氧化物及選自由鋁、鎵、銦 及其組合組成之群的至少一種IIIA族金屬之氧化物，該 磷光質係以至少包含銪之至少一種稀土族金屬之離子活 化，該磷光質具有如下之通式 (M1.xREx)yD204 ； 其中Μ係該至少一種鹼土族金屬；RE係至少包含銪之 該稀土族金屬；D係該至少一種IIIA族金屬；〇.〇〇1<x<〇 3 ’且y滿足一選自由0.75<y<l與l<y<l.i組成之群的條件。 2 ·如申請專利範圍第1項之ί粦光質，其中該磷光質吸收波長 範圍在約350奈米至約480奈米内之電磁輻射，且具有一 波長範圍在約500奈米至約6〇〇奈米内之發射主學。 3. 如申請專利範圍第丨項之磷光質，其中該磷光質尚與選自 由錦、镨、钕、彭、乱、鋼、欽、辦、银、鏡及錢組成 疋群的至少一種額外稀土族金屬摻雜。 4. 如申請專利範圍第3項之磷光質，其中該至少—種額外稀 土族金屬係佔有該至少一種鹼土族金屬、該銪及該至少 一種額外稀土族金屬之總量的約0.001至約30原子百分 比。 5. 如申請專利範圍第3項之麟光質，其中該至少—種額外稀 土族金屬係佔有該至少一種鹼土族金屬、該銪及該至少 種額外稀土族金屬之總量的約0‘001至約20原子百分 比。 B5479-960413.DOC !3〇9673 •如中請專利範園第3項之磷光質，其中該至少一種額外稀 土族金屬係佔有該至少—種驗土族金屬、該銪及該至少 —種額外稀土族金屬之總量的約0.001至約1〇原子百分 比。 7·如申請專利項之磷光質，其中該磷光f尚包括缓。 8·如申請專利範圍第7項之磷光質，其中該鎂佔有該至少一 種鹼土族金屬之約〇·〇〇 1至約20原子百分比。 9. -種磷光質’其包括鳃及鋁之氧化物，且其係以銪離子 活化，該磷光質具有如下之通式 (Srj.xEux)yAl2〇4 » ’、中 0·001<χ<〇.3且y滿足一選自由 〇 與 Kyq 1 组成之群的條件。 —種磷光質摻合物，其包括： (a) . —第一磷光質’其包括選自由鳃、鋇、鈣及其組 合組成之群的至少一種鹼土族金屬之氧化物及選自由鋁 、鎵、銦及其組合組成之群的至少一種ΠΙΑ族金屬之氧 化物，該磷光質係以至少包含銪之至少一種稀土族金屬 之離子活化，該磷光質具有如下之通式 (Mi_xREx)yD2〇4 ; 其中Μ係該至少一種鹼土族金屬；re係至少包含銪之 該稀土族金屬；D係該至少一種⑴八族金屬；〇 〇〇1<χ<〇 3 ，且y滿足一選自由〇.75<y<l與l<y<i.i組成之群的條件 ;及 (b) .至少一種額外磷光質，其係選自由可被波長在約 85479-960413.DOC -2- 1309673 】5不米土約48G奈米範㈣之輕射激勵切光質组 群，該等磷光質具有一波長為藍、藍綠、綠、黃_撥及 紅光波長中至少一個的發射主峰。 11 12 13. 14. 15. 16. 17. 18. 如申請專利_第1()項之磷光質掺合物，其中該第一鱗 光質尚包括用量為㈣土族金屬之約〇〇〇ι至約2〇原予 百分比的鎂。 ’' .如申請專财請第1G項之磷光#摻合物，其巾位於該藍 光波長内之發射料係介於約4⑽奈米至約4叫米 内。 如申請專利範圍第1G項之磷光質摻合物，其中位於該藍_ 綠光波長内I發射主峰係介於約48〇奈米至約5〇〇奈米範 圍内。 如申請專利範圍第1〇項之鱗光質摻合物，其中位於該綠 光波長内之發射主峰係介於約5〇〇奈米至約“Ο奈米範 内。 、& _ 如申請專利範圍第10項之磷光質摻合物，其中位於該黃- 橙光波長内之發射主峰係介於約55〇奈米至約63〇太 圍内。 u靶擊 如申請專利範園第10項之磷光質摻合物，其中位於詨、名 光波長内之發射主峰係介於約610奈米至約700奈米範= 内。 一種磷光質摻合物，其包括Sr。8EUQ1Α1Λ、- Ca5(P04)3Cl:Mn2+，Eu2+及(Sr，Ba，Ca)5(p〇4)3(cl 4。 一種製備一磷光質之方法，該方法包括： B5479-960413.DOC 1309673 、⑷.提供大量之下列元素的含氧化合物：至少包含褚 疋至少-種稀土族金屬；選自由趣、鋇、缺其組合組 成之群的至少—種驗土族金屬；及選自由銘、鎵、姻及 其組合組成之群的至少—種ΠΙΑ族金屬； ㈨.將該等含氧化合物混合在—起以形成一混合物 ;及 (〇·於-還原氛圍中在一溫度下以足夠的時間烺燒 該混合物，以將該混合物轉化為具有如下通式之該鱗光 質 (M1.xREx)yD204 ； 其中Μ係該至少一種鹼土族金屬；尺£係至少包含銪之 該稀土族金屬；D係該至少一種„认族金屬；〇 〇〇ι<χ<〇.3 ，且y滿足一選自由〇.75<y<l與Kyd」組成之群的條件。 19. 如申請專利範圍第18項之方法，其尚包括添加選自由稀 土族金屬、鳃、鋇、鈣、鋁、鎵、銦及其組合組成之群 的至少一種金屬之至少一種鹵化物。 20. 如申請專利範圍第18項之方法，其中該含氧化合物係氧 化物。 21. 如申請專利範圍第18項之方法，其中該煅燒係於介於約 900°C至約1300°C範圍内的溫度下進行。 22·如申請專利範圍第18項之方法，其中該烺燒係於介於約 1000°C至約1100°C範圍内的溫度下進行β 23.如申請專利範圍第18項之方法’其中該烺燒係於一實質 上恒定之溫度下進行。 85479-960413.DOC -4- 1309673 24·如申請專利範圍第18項之方法，其中該溫度係自環境温 度斜線上升至一最終溫度。 25.如申請專利範園第18項之方法，其中該錢進行約i分鐘 至約10小時。 &如申請專利範圍第18項之方法，其中㈣燒係在一包含 —選自由氫氣與-氧化碳組成之群之氣體的氛圍中進行。 27. 如申請專利範圍第18項之方法，其中該娘燒係在一於氮 氣中包含約i至約3體積百分比之氫氣的氛圍中進行。 28. —種製備一磷光質之方法，該方法包括： (a) .提供大量之下列元素的含氧化合物：至少包含銪 之至y種稀土族金屬，選自由鳃、鋇、鈣及其組合組 成之群的至少一種鹼土族金屬；及選自由鋁、鎵、銦及 其組合組成之群的至少一種III A族金屬； (b) .將该等含氧化合物混合在一起以形成一混合物 :及 (c) ·加熱該混合物以將該混合物轉化為氧化物之一 混合物；及 (d) ·於一還原氛圍中在一溫度下以足夠的時間烺燒 茲混合物以將該混合物轉化為具有如下通式之該磷光質 (Mi.xREx)yD204 ： 其中Μ係該至少一種鹼土族金屬；尺£係至少包含銪之 該稀土族金屬；D係該至少一種⑴八族金屬；〇 〇〇1<χ<〇 3 ，且y滿足一選自由0_75<y<l與l<y<；L1組成之群的條件。 29. 如申請專利範圍第28項之方法，其中該等化合物係選自 85479-960413.DOC -5- 1309673 由碳酸鹽、硝酸鹽、氮化物、硫酸鹽、亞硫酸鹽、氯酸 鹽、南鼠酸鹽、鹵乳化物、酷故鹽、檸;檬酸鹽、有機酸 鹽及其組合組成之群。 30.如申請專利範圍第28項之方法，其尚包括添加選自由稀 土族金屬、鳃、鋇、鈣、鋁、鎵、銦及其組合組成之群 的至少一種金屬之至少一種卣化物。 3 1.如申請專利範圍第28項之方法’其中該加熱係於一介於 約400°C至約900°C範圍内的溫度下進行。 32. 如申請專利範圍第28項之方法，其中該加熱係於一含氧 氣體中進行》 33. 如申請專利範圍第28項之方法，其中該烺燒係於一介於 约900°C至約1300°C範圍内的溫度下進行。 34·如申請專利範圍第28項之方法，其中該烺燒係於一介於 約1000°c至約1100°c範圍内的溫度下進行。 35. 如申請專利範圍第28項之方法，其中該烺燒係於一實質 上恒定之溫度下進行。 36. 如申請專利範圍第28項之方法，其中該溫度係自環境溫 度斜線上升至一最終溫度。 37·如申請專利範圍第28項之方法，其中該烺燒進行約i分鐘 至約10小時。 38·如_請專利範圍第28項之方法，其中該烺燒係於包含一 選自由氫氣與一氧化碳組成之群之氣體的氛圍中進行。 39.如申凊專利範圍第28項之方法，其中該舰係在一於氮 氣中包含約1至約3體積百分比之氫氣的氛圍中進行。 85479-960413.d〇C . 1309673 4〇·—種製備磷光質之方法，該方法包括； (a).提供—第一溶液，包含下列元素之化合物：至少 包括銪之至少一種稀土族金屬；選自由銘、鋼、舞及其 組合組成之群的至少一種驗土族金屬；及選自由銘、鎵 、銦及其組合組成之群的至少一種IIIA族金屬，該等化 合物係選自由硝酸鹽、硫酸鹽、醋酸鹽、檸檬酸鹽、氯 酸鹽、高氣酸鹽、函氧化物、含有丨至6個碳原子之有機 酸鹽、含有1至6個碳原予之二元羧酸酯、含有丨至2個芳
    香環之芳香酸之鹽、乙醯丙酮化物、醇鹽、苯紛鹽及其 混合物組成之群； (b) · &供一第一溶液，包含一選自由氫氧化銨、碳酸 銨草版銨、甲醇胺、乙醇胺、丙醇胺、二甲醇胺、二 乙醇胺、二丙醇胺、三甲醇胺、三乙醇胺或三丙醇胺及 其混合物组成之群的物質； (c) .將該第二溶液添加至該第一溶液，以形成一沈澱 物；及 (d).在一還原氛圍中於一溫度下以足夠的時間烺燒參 該沈澱物，以將該混合物轉化為具有如下通式之該轉光質 (M1.xREx)yD204 ； 其中Μ係該至少一種驗土族金屬；re係至少包含錐之. 該稀土族金屬；D係該至少—種IHA族金屬；0,001<χ<〇.3 · ’且y滿足-選自由o.75<y<mi<y<li組成之群的條件。 如申請專利範園第40項之太、本甘，> a , 貝又万去，其尚包括添加選自由稀 土族金屬、總、鋇、鈣、鈕、於 ’ 鎵、錮及其組合組成之群 85479-96〇413.D〇C 42 的至少一種金屬之至少一種_化物。 如申請專利範圍第40項之方法，其尚包括在烺燒步驟之 前於介於約400T：至約900。〇範圍内之溫度下加熱該沈澱 物。 43. 44. 45. 46. 47. 48. 49. 50. 51. 如申凊專利範圍第42項之方法，其中該加熱係於一含氧 氣體中進行。 如申請專利範圍第42項之方法，其中該烺燒係於一介於 约9〇0 C至約13 00°c範園内之溫度下進行。 如申請專利範圍第42項之方法，其中該烺燒係於一介於 约lOOOt至约ll〇(TC範圍内之溫度下進行。 如申請專利範圍第42項之方法，其中該娘燒係於一實質 上惶足之溫度下進行。 如申請專利範圍第42項之方法，其中該溫度自環境溫度 斜線上升至一最終溫度。 如申請專利範圍第42項之方法，其中該娘燒係進行W 分鐘至約1 〇小時。 如申請專利範圍第42項之方法，其中該煅燒係於一包含 —選自由氫氣與-氧化碳組成之群之氣義氛園中進行。 如申請專利範圍第42項之方法，其中㈣燒係在一於氮 乳中包含約1至約3體積百分比之氫氣的氛圍中進行。 —種光源（10)，其包括： ⑷.至少-個LED_)，其能夠發射—波長在約31ί 奈米至約480奈米範圍内之輻射；及 (b). —磷光質鑄件（16〇)， V }具包括一透明物質（180)及 85479-960413.DOC 1309673 一磷光質摻合物之粒子（200)，該磷光質摻合物包括： (1). 一第一磷光質，其包括選自由鳃、鋇、舞及 其組合組成之群的至少一種鹼土族金屬之氧化物及 選自由鋁、鎵、銦及其組合組成之群的至少一種πιΑ 族金屬之氧化物，該磷光質係以至少包含銪之至少 一種稀土族金屬之離子活化，該磷光質具有如下通式 (Mi_xREx)yD2〇4 ; 其中Μ係該至少一種鹼土族金屬；^^係至少包含銪之 該稀土族金屬；D係該至少一種ΠΙΑ族金屬；o.ooi<χ<0.3 ，且y滿足一選自由〇.75<y<l與組成之群的條件 :及 (2)·至少一種額外磷光質，其係選自由可被波長在 約315奈米至約480奈米範圍内之輻射激勵之磷光質 組成之群，該等磷光質具有一波長為藍、藍_綠、綠、 黃-橙及紅光波長中至少一個的發射主峰。 52·如申請專利範圍第51項之光源（1 〇)，其中該第一鱗光質 尚包括用量為該至少一種鹼土族金屬之約〇.〇〇1至約2〇 原子百分比的鎂。 53如申請專利範圍第5 1項之光源（10) ’其中該磷光質鑄件 尚包括一光散射物質之粒子。 54·如申請專利範圍第51項之光源（1〇)，其中在該藍光波長 中之該發射主峰範圍在約400奈米至約480奈米之内。 55.如申請專利範圍第51項之光源（1〇) ’其中在該藍_綠光波 長中之該發射主峰範圍在約480奈米至約5〇〇奈米之内。 85479.960413.DOC -9- 13〇9673 6·如申請專利範圍第51項之光源（1〇),其中在該綠光波長 中之該發射主峰範圍在約500奈米至約55〇奈米之内。 57·如申請專利範圍第51項之光源（1〇),其中在該黃-橙光波 長中之該發射主峰範圍在約550奈米至約630奈米之内。 58. 如申請專利範圍第51項之光源（1〇)，其中在該紅光波長 中之該發射主峰範圍在約610奈米至約7〇〇奈米之内。 59. —種光源（10)，其包括·· (a) .至少一個LED(IOO)，其能夠發射一波長在約315 奈米至約480奈米範圍内之輻射；及 (b) . —鱗光質鑄件（16〇)，其包括—透明物質（18〇)及 —磷光質摻合物之粒子（200) ’該磷光質摻合物包括 Sr0.8EU()1Al2O4、Ca5(P04)3Cl:Mn2+，Eu2+及(sr，Ba，Ca)5 (P〇4)3(Cl，OH) :Eu2+。 60. 如申請專利範圍第59項之光源（1〇)，其中該磷光質鑄件 (160)尚包括一光散射物質之粒子。 61. —種光源（10)，其包括： (a) .複數個LED( 100)，其附著於一反射面板上，該等 LED能夠發射一波長範圍在約3 15奈米至約48〇奈米内之 輕射， (b) . —磷光質塗層（180)，其包括一聚合黏和劑及散佈 於其中之一磷光質摻合物之粒子（200)，按自該led(1〇〇) 發射之輻射的方向配置該塗層（180)，該磷光質掺合物包 括： (1)· 一第一磷光質，其包括選自由鳃、鋇、約及其 85479-960413.DOC •10- 1309673 組合組成之群的至少一種鹼土族金屬之氧化物及選 自由鋁、鎵、鉬及其粗合組成之群的至少—種11认族 金屬之氧化物’該磷光質係以至少包含銪之至少一種 稀土族金屬之離子活化，該磷光質具有如下通式 (Mi_xREx)yD2〇4 » 其中Μ係該至少一種鹼土族金屬；尺£係至少包含銪之 該稀土族金屬；D係該至少一種冚八族金屬；〇〇〇1<χ<〇3 ，且y滿足一選自由0.75<y<l與成之群的條件 :及 (2).至少一種額外磷光質，其係選自由可被波長在 約3 1 5奈米至約480奈米範圍内之輻射激勵之磷光賀 組成之群，該等磷光質具有一波長為藍、藍_綠、綠、 黃-橙及紅光波長中至少一個的發射主峰。 62. 63. 64. 如申請專利範圍第61項之光源（1〇),其中該塗層還包括 —光散射物質之粒予。 如申請專利範圍第61項之光源（1〇)，其尚包括一配置於全 體該面板、該等LED(l〇〇)及該磷光質塗層周園之封口。 一種光源（10)，其包括： (a) .複數個LED( 1〇〇)，其附著於一反射面板上，該等 LED能夠發射一波長範圍在約315奈米至約480奈米内之 輕射， (b) ·—磷光質塗層（180)，其包括一聚合黏和劑及散佈 於其中之—磷光質掺合物之粒子（200)，按自該等 LED( 1 〇〇)發射之輻射的方向配置該塗層（180)，該磷光質 85479-960413.DOC -11- 1309673 摻合物包括 Sro.sEuo.iAhC^、Ca5(P04)3Cl:Mn2+，Eu2+及· (Sr，Ba，Ca)5(P04)3(Cl，〇H):Eu2+。
    85479-960413.DOC 12- 1309673 柒、 指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：第（1 )圖。 (二) 本代表圖之元件代表符號簡單說明： (無元件代表符號） 捌、 本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： (Mi.xREx)yD2〇4 85479-960413.DOC
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