TWI328885B - Light emitting device - Google Patents

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TWI328885B
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Gundula Roth
Walter Tews
Chung Hoon Lee
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Seoul Semiconductor Co Ltd
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Description

15788pif.doc 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種發光元件，且特別是有關於一種 至少包括發光二極體及燐光體之發光元件，前述之燐光體 包括鉛及/或銅摻雜之化合物以改變光線之波長。 【先前技術】 以往用以使用在電子元件中的發光元件（發光二極 體）目前已被使用在汽車以及照明產品上。由於發光元件 具有優越的電性與結構特性，因此發光元件的需求已逐漸 增加。相較於填光燈（fluorescent lamps)與白熱燈 (incandescent lamps)，白光發光二極體(white LEDs)已受到 相當大的關注。 在發光二極體技術中，已有多種實現白光的方法被提 出。一般實現白光發光二極體的技術係將燐光體置於發光 一極體上’並且使發光二極體所發出的主光線(primary emission)與用以改變波長的燐光體所發出之二次光線 (secondary emission)混合。舉例而言，如 W0 98/05078 與 WO 98/12757中所述，其係使用一個能夠發出波長波峰 (peak wavelength)介於450-490奈米之間的藍光發光二極 體以及镱铭石權石材料(YAG group material)，前述之镱铭 石榴石材料能夠吸收藍光發光二極體，並且發出淡黃色光 線（大部分）’此淡黃色光線的波長不同於其所吸收之光 線的波長。 然而’在上述常用的白光發光二極體中，其色溫範圍 1328885 15788pif.doc 很狹窄’約介於6,〇〇〇K-8,OOOK之間，且其現色指數(Color
Rendering Index，CRI)約介於60至75之間。因此，很難 製造出色座標與色溫與可見光(visible light)相似的白光發 光二極體。這也是僅能實現寒冷感覺(cold feeling)的白色光 之原因之一。此外，使用於白光發光二極體中的燐光體在 水、蒸氣或極性溶劑中通常不穩定，且此不穩定性可能會 導致白光發光二極體的發光特性改變。 【發明内容】 本發明係提供一種波長轉換型發光元件(wavelength conversion LED)。在本發明一實施例中，係提供一種發光 元件。此發光元件包括基材、多個配置於基材上之電極、 用以發出光線且配置於其中一電極上之發光二極體、用以 改變光線波長的燐光體，且燐光體實質上係至少覆蓋住部 分的發光二極體，以及用以將發光二極體連接至其他電極 之導電元件。 在本發明另一實施例中，發光元件包括多個接腳、配 置於其中一接腳末端之二極體支架(di〇de h〇lder)、配置於 二極體支架内且包括多個電極之發光二極體、用以改變^ 線波長的燐光體，且燐光體實質上係至少覆蓋住部分的發 光二極體，以及用以將發光二極體連接至其他電極邋 元件。 電 在本發明另一實施例中，發光元件包括殼體、至少 分配置於殼體内之散熱器、配置於散熱器上之導線架(^己 置於其中一導線架上之發光二極體、用以改變光線波長^ 6 15788pif.doc 燐光體，且燐光體實質上係至少覆蓋住部分的發光二極 體，以及用以將發光二極體連接至其他導線架之導電元件。 本實施例之燐光體可包括鋁酸鹽型態之化合物、鉛及 /或銅摻雜之矽酸鹽、鉛及/或銅摻雜之銻酸鹽、鉛及/或銅 摻雜之鍺酸鹽、鉛及/或銅摻雜之鍺酸鹽·矽酸鹽、鉛及/或銅 摻雜之磷酸鹽，或前述材料之任意組合。本實施例亦提供 燐光體之分子式。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說 明如下。 【實施方式】 3月參照所附圖式，本發明將對波長轉換型發光元件進 行詳細之說明，且為了易於說明，將分別針對發光元件以 及燐光體進行說明如下。 (發光元件） 圖1繪示為依照本發明一實施例晶片型態發光元件封 裝f的側向剖面圖。晶片型態發光元件封裝體包括至少一 發光一極體以及一燐光物質(phosphorescent substance)。電 極5係形成於紐1的_發出光線之發光二極體 :係配置於其中一個電極5上。發光二極體6係藉由導電 於電極5上。發光二極體6的—個電極係藉由 導線2與電極5連接。 稽由 …二極體適於發出具有大波長範圍的光線，例如， 攸紫外光到可見光之波長範圍。在本發明之一實施例中， 1328885 15788pif.doc 可使用紫外光發光二極體及/或藍光發光二極體。 燐光體，即燐光物質3係配置於發光二極體6的頂面 與侧面上。本發明之燐光體3包括錯及/或銅摻雜之鋁酸鹽 型態之化合物、船及/或銅摻雜之石夕酸鹽、錯及/或銅摻雜 之銻酸鹽、鉛及/或銅摻雜之鍺酸鹽、鉛及/或銅摻雜之鍺 酸鹽·矽酸鹽、錯及/或銅掺雜之碟酸鹽、或前述材料之任 意組合。燐光體3可將發光二極體6所發出之光線的波長 轉換為另一波長或其他波長。在本發明一實施例中，轉換 後的光線係位在可見光的波長範圍内。在燐光體3與硬化 樹脂混合後，燐光體3可運用至發光二極體6中。在燐光 體3與導電膠9混合之後，包含有燐光體3之硬化樹脂亦 可運用在發光二極體6的底部。 配置於基材1上之發光二極體6可藉由一或多種密 封材料10進行密封的動作。燐光體3係配置於發光二極 體6之頂面及侧面上。燐紐3亦可在製造過程中分佈於 硬化的密封材料中。上述的製造方法係揭露於美國專利仍 6,482,664，其所有内容於此一同併入參考。 燐光體3包括錯及/或銅摻雜之化合物。爝光體3包括 -㈣多種單-化合物。前述之單—化合物之發光波峰 irr:峨如係介於約44G奈米至約⑽奈米之間、 乎之門約590奈米之間，或是約580奈米至700奈 =峰燦光體3包括一種或多種構光體，其具有上述之 關；發光元件4〇’當發光二極體6接收到電源供應器 1328885 15788pifdoc 所提供的電源時，發光二極體6會發出主光線。之 光線會激發燐光體3，而鱗光體3會使主光線轉 波長的光線（二次光線）。從發光二極體6所發出 ~ 與從鱗光體3所發出的二次光線擴散並混合在一起，你 發光二極體6發出特定顏色之可見光頻譜。在本發明 施例中，可將-個以上具有不同發光波峰的發光二極體配 若適當地調整鱗光體的混合比例，本發 月可獲侍特疋的色光、色溫以及現色指數(CRI)。 承上述，若可適當地控制發光二極體 所包含之化合物’ 内 特別是在大範_色溫，例如從⑻ % ' =元::可使用於家電、立體聲音響、電=件本： 可提供與可見光相似發光元件 光元件亦可使用於汽車數™ 圖2繪示為依照本發明— 封裝體的側向剖面圖。本發明^ 型態之發光元件 體與圖1中的a H刑A 之員I型態的發光元件封裝 構。頂蓋型‘發光件封錢4G具有相似的結 的光線反射至特定方向。 上的發先二極體。每：H5〇中，可配置-個以 趙不同之波長波峰，體心括=;=: 9 1328885 15788pif.doc 的單一化合物。前述各種化合物的比例可經過適當的控 制。前述之燐光體3可應用於發光二極體及/或均勻地分佈 於反射器31的硬化材料中。以下將進行更詳細之說明，本 發明之燐光體包括錯及/或銅摻雜之铭酸鹽型態之化合 物、錯及/或銅摻雜之石夕酸鹽、錯及/或銅摻雜之録酸鹽、 錯及/或銅摻雜之鍺酸鹽、錯及/或銅摻雜之緒酸鹽_石夕酸 鹽、鉛及/或銅摻雜之磷酸鹽，或前述材料之任意組合。 在本發明之一實施例中，圖1與圖2中的發光元件包 括一具有良好導熱性之金屬基材。此發光元件可輕易地將 發光二極體所發出的熱散去。因此，可製造出高功率的發 光元件。若提供散熱器於金屬基材之下，可更有效率地將 發光二極體所發出的熱散去。 圖3繪示為依照本發明一實施例燈體型態之發光元件 封裝體的侧向剖面圖。燈體型態之發光元件6〇且有一對 接腳51、52以及配置於其中一接腳末端之二極體/支架 二極體支架53具有如杯子的形狀，且—個或多個發光二極 體6係配置於二極體支架53巾。當多個發光二極體配置於 二極體支架53中時’每-個發光二極體53具有與其他發 光二極體不同之波長波峰。發光二極體6的電二 過導線2而與接腳52連接。 ^ -疋體積m於環氧樹脂巾的燐光體係配置於二 極體支架53上。以下將進行更詳細之說明，燐細3例 如包括船及/或銅摻雜之化合物。 此外，二極體支架上例如配置有發光二鋪6，且鱗 1328885 15788pif.doc rt^)3進 ，*魏氣$销脂 有一施例中，燈體型態之發光元件60可具 體的 的殼體π内，且臟7丨發光元件7〇 架74係從殼體73突出。"刀暴路於外界。一對導線 一個或多個發光二極體係配置於其中 接導電膠9係配置於發光二極體6與 4連 光體3則係配置於發光二極體6的頂面與侧面上之間。燐 裝體照本發明另—實施例高功率發光元件封 6、7高具6ΤΓ以容納發先二極體 一個或多個散熱器61、62，以及—個或多個導 線架64可用以接收電源供應器所提供的 且^ 64係從殼體63突出。 且等線架 在圖4與圖5之高功率發光元件7〇、8〇中，鱗 可添加魏置於散熱H與發光元件之間的膠财 ，3 本發明可將透鏡與殼體63、73結合。 卜’ 在本發明之高功率發光元件中可選擇性地使用一 或多個發光二極體，且燐総可依照發光二極體而進行= 11 1328885 15788pif.doc 玉。以下將進行更詳、細之說明，鱗光體包括金。…或銅摻雜 之化合物。 器 本發明之向功率發光元件例如可具有冷卻器（未繪 一）及/或散熱器。本發明可使用空氣或風扇對冷卻此冷卻 本發明之發光元件並不限定於前述之結構，這些結構 可根據發光二極體的特性、燐光體的特性，以及光線的波 長作適當的修改。此外，尚可增加新的部件於前述之結構 中。 本發明中，用以舉例之燐光體係說明如下。 (燐光體） 本發明之鱗光體包括錯及/或銅捧雜之化合物。燐光體 可藉由紫外光及/或可見光’例如藍光，來激發。化合物包 括铭酸鹽、碎酸鹽、錄酸鹽、錯酸鹽、錯酸鹽夕酸鹽，或 磷酸鹽型態之化合物。 鋁酸鹽型態之化合物可包括具有分子式（1)、分子式 (2)，及/或分子式(5)之化合物。 a(M10)-b(M22〇),c(M2X)-dAl2〇3-e(M30)-f(M42〇3)-g(M50Op)· h(M6xOy) ……（1) 其中，Μ1可為Pb、Cu，及/或前述材料之任意組合； M2可為一個或多個一價元素(monovalent elements)，如 Li、Na、K、Rb、Cs、Au、Ag，及/或前述材料之任意組 12 1328885 合；Μ3可為一個或多個二價元素(divalent elements)，如 Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cd、Μη，及/或前述材料之任 意組合，Μ可為一個或多個三價元素(trivaient elements)， 如Sc、B、Ga、In ’及/或前述材料之任意組合；Μ5可為 Si、Ge、Ti、Zr、Μη、V、Nb、Ta、W、Mo，及/或前述 材料之任意組合；M6可為Bi、Sn、Sb、Sc、Y、La、Ce、
Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、
Lu ’及/或前述材料之任意組合；x可為F、ci、Br、I， 及/或刖述材料之任意組合；〇<a$2;〇$b$2;〇2cS2 ; 〇<d<8；0<e<4；0<f<3；0<g<8；0<h<2； 1<〇 $2; 1$χ$2;以及 l£y$5。
a(M10).b(M22〇).c(M2X).4.a-b-c(M30)-7(Al2〇3).d(B2〇3)-e(G
Tm、Yb、Lu， 及前述材料之任意組合； ;X可為F、d、 Br、1，及前述材料之任意組合；〇 °^d<l , 0<e<i ; 〇<f< <a<4；0<b<2；0<c 〇<f<l > 〇<g<l ; 〇<h<2； 13 1328885 15788pif.doc l£x$2; l$y$5;以及 4-a-b-c > 0。 銅與錯摻雜發光材料的製備例如為一基礎固態反應 (basic solid reaction)。本發明可使用沒有任何雜質的純原 材(starting materials)，例如鐵。任何能夠藉由加熱製程轉 換為氧化物的原材皆可用以形成富氧之燐光體(〇xygen dominated phosphors)。 製備的例手： 具有分子式(3)之發光材料的製備方法。 (3)
Cu〇.〇2Sr3.98Al14〇25 : Eu 原材.CuO、SrC〇3、Al(〇H)3、Eu203，及/或前述材料 之任意組合。 氧化物(〇XideS)、氫氧化物(hydroxides)，及/或碳酸鴎 (Carb〇nateS)型態之原材可藉由少量的助焊劑(flux)， 例如 3 3 等，並以化學當量比例(stoichiometric proportions) '昆，-起。此混合物可在明礬坩堝(咖—a crudbie)内進 ^階段燒製約1小時，其係於溫度約為l，200 oC的條 =下進行。在擾拌預燒製材料(抑姻_响之後，接 =行第二隨燒製約4小時，㈣ 約為1，450 °C的條件下^_ 没 % n α 進仃。之後，此材料可被攪摔、洗 494 ^ 〇 師選。此最終的發光材料之發光波長約為 1328885 15788pif.doc 表1 .在激發波長約為400奈米的情況下，鋼摻 如气活化铭酸鹽與未經銅摻雜之Eu2+-活化銘酸鹽的^較 之 表1 鋼摻雜化合物 ^Uo.n^Sr^oRAlidO^i : F.n 發光密度（％) 1波長（奈米）__ ^94 - 具有分子式(4)之發光材料的製備方法
〇5 Sr3.95Al14〇25 ： Ell 原材：Pb〇、SrC〇3、Al2〇3、Eu2〇3，及/或前述材料 之任意組合。 純氧化物(oxides)、碳酸鹽(carbonates)等型態之原材， 或其他月b夠熱分解為氧化物之組成物可藉由少量的助焊劑 (flux) ’例如H3B〇3等，並以化學當量比例(st〇ichi〇metric proportions)混合在一起。此混合物可在明礬坩塌⑼聰― crucible)内進行第一階段燒製約！小時，其係於空氣中以 及溫度約為1，200。(：的條件下進行。在攪拌預燒製材料 (pre-fired materials)之後，接著進行第二階段燒製，其係於 空氣中以及溫度約為1，450 °C的條件下燒製約2小時，再 於減壓環境下燒製約2小時。之後，此材料可被授拌、洗 滌、乾燥，以及篩選。此最終的發光材料之發光波長約為 494.5奈米。 表2 :在激發波長約為400奈米的情況下，錯摻雜之 Eu2+-活化叙酸鹽與未經船摻雜之Eu2'活化鋁酸鹽的比較。 15 1328885 15788pif.doc 表2 鉛摻雜化合物 無鉛化合物 05Sr^ Q5AI14O25 ： Eu 鲞光密度（％) 101.4 100 s 波長（奈米） 494.5 493 ' 表3 :在激發波長約為400奈米的情況下，〜此能夠 被長波長紫外光及/或可見光激發的銅及/或鉛捧雜:銘酸 鹽之光學特性，及其發光密度百分比的比較。 表3 組成 在激發波长為40C 奪籴岛倍況下，與 耒摻雜銅/錯之化 合物的發光密度比 較 费/於摻雜之化 拿(¾产長波 竞，雜銅/錯之 的波長 波峰(奈米） Cu〇.sSr^sAli4〇?s ： Eu 360-430 101.2 495 493 Cu〇.〇2Sr”gAlu〇7s: Eu 360 - 430 103.1 494 493 Pb〇〇5SriQ5Ali4〇?^ ： Eu 360 - 430 101.4 4943 493 ^uO.OlSr3.99Ali3 995Si〇〇〇5〇25 Eu 360-430 103 494 492 Cu〇 01 Sr3 395Ba〇 595Αΐΐ4〇25 : Eu, Dy 360-430 100.8 494 493 Pb〇.()5Sr3.95AIi3 95Ga〇.〇5〇25 : Eu 360-430 101.5 丨一 . 494 494 a(M!0) · b(M20) · c(A1203) · d(M32〇3) · e(M402) · f (M5xOy) ......(5) 其中’ M1可為Pb、Cu，及/或前述材料之任意組合； Μ2 可為 Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cd、Μη，及/或前述 材料之任意組合；M3可為B、Ga、In，及/或前述材料之 任意組合；M4可為Si、Ge、Ti、Zr、Hf，及/或前述材料 之任思組合，]可為 Bi、Sn、Sb、Sc、γ、La、Ce、Pr、
Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu， 及/或如述材料之任意組合；〇<3£1;0<13$2;0<〇$8; 16 1328885 15788pif.doc 〇SdSl ·’ 0$e$l ; 〇<f$2; l£X$2;以及 1 Sy £5。 製備的例早： 具有分子式(6)之發光材料的製備方法。
Cu〇 〇5Sr〇 95Ali 9997S10.0003O4 ： Eu ......(6) 原材：CuO、SrC03、Al2〇3、Si02、Eu203 ’ 及/或前 述材料之任意組合。 純氧化物(oxides)及/或碳酸鹽(carb〇nates)型態之原材 可藉由少量的助焊劑(flux)，例如A1F3等，並以化學當量 比例(stoichiometric proportions)混合在一起。此混合物可在 明礬坩堝(alumina crucible)内進行燒製約3小時，其係於減 壓環境以及溫度約為1，250°C的條件下進行。之後，此材 料"T被授掉、洗滌、乾餘，以及師選。此最終的發光材料 之發光波長約為521.5奈米。 表4 .在激發波長約為400奈米的情況下，鋼摻雜之
Eu2+-活化銘酸鹽與未經銅摻雜之Eu'活化銘酸鹽的比較。 表4 銅捧雜化合物 無銅化合物 ^^.058^.95^11 9997^^0003^4 : SrAl204 ： Eu 發光密度（％) 106 100 -- 波長（奈米） 521.5 519 ~~~*- 具有分子式(7)之發光材料的製備方法。
Cu〇.12BaMgL88Ali6〇27 ： Eu ......⑺ 原材：CuO、MgO、BaC03、A1(〇H)3、Eu203，及/或 17 15788pif.doc 前述材料之任意組合。 純氧化物(oxides)、氫氧化物(hydroxides)，及/或碳酸 鹽(carbonates)型態之原材可藉由少量的助焊劑(flux)，例如 A1FS等’並以化學當量比例(st〇ichi〇metric pr〇p〇rti〇ns)混合 在一起。此混合物可在明礬坩堝(alumina crucible)内進行燒 製約2小時，其係於減壓環境以及溫度約為“Μ 〇c的條 件下進行。之後，此材料可被攪拌、洗滌、乾燥，以及篩 選。此最終的發光材料之發光波長約為452奈米。 表5 :在激發波長約為4〇〇奈米的情況下，鉛摻雜之
Eu -活化紹酸鹽與未經鉛摻雜之Eu2+活化铭酸鹽的比較。 表5 銅摻雜化合物 無銅化合物 ^.uBaMg, 8fiAl16027 ： Eu · "Ριι 發光密度 1〇Γ - 100 波長（奈米） 452 450 具有分子式(8)之發光材料的製備方法。
Pb〇 iSr〇.9Al2〇4 : Eu 原材：PbO、SrC〇3、Al(OH)3、Eu2〇3，及/或前述材 料之任意組合。 純氧化物(oxides)、氫氧化物(hydroxides)，及/或碳酸 鹽(carbonates)等型態之原材可藉由少量的助焊劑(flux)，例 如11出〇3等’並以化學當量比例ρΓ〇ρ〇Γΐ^_) 混合在一起4混合物可在明礬坩堝(alumina crudble)内進 行第一階段燒製約2小時，其係於空氣中以及溫度約為 15788pif.doc 1,000 °C的條件下進行。在攪拌預燒製材料(prefired materials)之後，接著進行第二階段燒製，其係於空氣中以 及溫度約為1，420 °C的條件下燒製約i小時，再於減壓環 境下燒製約2小時。之後，此材料可被攪拌、洗滌、乾燥， 以及篩選。此最終的發光材料之發光波長約為521奈米。 表6 ·在激發波長約為400奈米的情況下，錯摻雜之 Eu2+-活化鋁酸鹽與未經鉛摻雜之Eu2+·活化紹酸鹽的比較。 表6 紹捧雜化合物 無鉛化合物 Pbo.iSrooA^Oe : Eu SrAl204 ： Eu 發光密度（％) 102 100 波長（奈米） 521 519 ' 關於銅及/或鉛摻雜之鋁酸鹽之結果係列於表7中。 表7 :在激發波長約為400奈米的情况下，一些能夠 被長波長备、外光及/或可見光激發的銅及/或錯換雜之銘酸 鹽之光學特性’及其發光密度百分比的比較。 1328885 15788pif.doc 表7 組成 可能激發 範圍（奈 米） 军激發波長為400 系米的情況下，與 采摻雜銅/鉛之化 合物的發光密度比 m%') 铜/鉛摻雜之化 會务命政長波 令(奈米） 系長波？($ Gu〇〇5Sr〇.95Ali.9997Si(K0003〇4 : 360-440 106 521.5 519 ^〜 Cuo.2Mg0.7995Li0.0005 All .9G^〇. \ 〇4 :Eu,Dy 360-440 101.2 482 480 Pb〇 jSr〇 9AI2O4 * 360 - 440 102 521 519 Uu〇 〇5BaMgi 95Αΐΐ6〇27· tu, Μη 360-400 100.5 451,515 450,515 Cu〇 i2BaMgi.88Ali6〇27 : 360-400 101 452 450 ~~~' Cu〇01BaMg〇99Ali〇〇i7 : Hu 360-400 102.5 451 449 Pbo1tiaMgo.9AI9.5Ciao.5U17 ： EUj Dy 360 - 400 100.8 448 450 Pb〇 〇8Sr〇.9〇2Al2〇4: Eu，Dy 360-440 102.4 521 519 ' PbojSr。8AI2U4: Mn 360-440 100.8 658 655 Cu〇 〇^Sr〇 Q4AI2O4 * liu 360 - 440 102.3 521 ~ 519 一 Cu〇.〇5Ba〇_94Pb〇,〇6Mg〇95Ali〇〇17 :Eu 360-440 100.4 451 449 Pb〇 3Ba〇,7Cu〇t jMgi 9A1\ e〇27 :Eu 360 400 100.8 452 450 PW3Ba〇.7Cu〇.1Mgi.9Ali6027 :Eu，Mn __ 360-400 |l 00.4___ T —— 452, 515 450,515 錯及/或銅摻雜之石夕酸鹽具有分子式(9)。 42〇3)f(M50Op)-g(Si02)·
a(M 〇)-b(M20) c(M3X)-d(M320)-e(M h(M6xOy) ... (9) M2可為B '可為广’及/或前述材料之任意組合; 材^^f、Sr、Ba、Zn、Cd、Mn，^_
材枓之任意組合；W可為U、N 及/或前料料之随衫；Rb、CS、Au、^二 ' V ' Nb
Sb、SC、Y'La =料=組合 ^ 可為 Bi、Sn、 〜、H〇、Er、Tm、Yb、T Nd、Pm、如、Eu、Gd、Tb、 u ’及/或前述材料之任意組合； 20 ^^8885 15788pif.doc X可為F、C卜Br、I，及前述材料之任意組合；〇<a$2 ; 〇<b<8 ； 0<c<4； 0<d<2 ； 0<e<2； 0<f<2 i 〇<g $10，0<h$5; l$oS2’ lSp$5; 1$χ$2;以及 l£y 製備的例早： 具有分子式(10)之發光材料的製備方法。
Cu〇.〇5Sr1.7Ca〇.25Si〇4 ： Eu ...... (1〇) 原材：CuO、SrC03 CaC03、Si02、Eu203，及/或前 述材料之任意組合。 純氧化物(oxides)及/或碳酸鹽(carb〇nates)型態之原材 可藉由少量的助焊劑(flux)，例如NH4C1等，並以化學當 量比例(stoichiometric proportions)混合在一起。此混合物可 在明礬堆塌(alumina crucible)内進行燒製約卜卜時，其係於 鈍氣環境（如A或惰性氣體）以及溫度約為1200 〇c的 條件下進行。接著’授拌此材料(pre_fired皿故⑷也)。之後， 接著進行燒製約2小時’其係於稍微減壓之環境以及溫度 約為l，2fG °C的條件下進行。之後，此材料可觀摔、洗 條 '乾燥’以及!$選。此最終的發紐料之發光波長約為 592奈米。 表8 .在激發波長約為_奈米的情況下，鋼捧雜之 U -活化石夕酸鹽與未經鋼捧雜之仙2'活化石夕酸鹽的比較。 21 1328885 15788pif.doc 表8 銅摻雜化合物 _ 無銅化合物 Cu〇.〇5Sri.7Ca〇.25Si〇4 : Eu Sri 7Ca〇 3Si04 : Eu 104 100 波長（奈米） 592 588 具有分子式(11)之發光材料的製備方法。
Cu o.2Ba 2Zn 〇.2Mg 0 6Si 2〇7 : Eu ...... (11) 原材：CuO、BaC03、ZnO、Mg〇、Si02、Eu2〇3，及 /或如述材料之任意組合。 南純度氧化物(oxides)及/或碳酸鹽(carb〇nates)型態之 原材可藉由少量的助焊劑(flux)，例如NH4C1等，並以化 學虽量比例（stoichiometric proportions)混合在一起。此混合 物了在明礬堆禍(alumina crucible)内進行第一階段燒製約 2小時，其係於減壓環境以及溫度約為LiOO。匚的條件下 進行。接著，攪拌此材料(pre_firedmaterials”之後，接著 ，行燒製約2小時，其係於減壓之環境以及溫度約為i，235 C的牛下進行。之後，此材料可被攪拌、洗滌、乾燥， 以及筛選。此最終的發光材料之發光波長約$ 467奈来。 &表9 .在激發波長約為4〇〇奈米的情況下，鋼摻雜之 ^ -活化矽酸鹽與未經銅摻雜之Eu2+·活化矽酸鹽的比較。
VI
發光 波長 無銅化合物 gupSrzZno^Mgo sSbQ,: Eu Sr2Zn2Mg〇,6Si2〇7 ： Eu
22 1328885 15788pif.doc 具有分子式(12)之發光材料的製備方法。 Pb〇.iBa〇 95Sr〇.95Si〇.998Ge〇 〇〇2〇4 : Eu ......(12) 原材.PbO、SrC〇3、BaC〇3' Si〇2、Ge〇2、Eu2〇3，及/ 或前述材料之任意組合。 純氧化物(oxides)及/或碳酸鹽(carbonates)等型態之原 材可藉由少量的助焊劑(flux)，例如NH4C1等，並以化學 當量比例(stoichiometric proportions)混合在一起。此現合物 可在明礬i#禍(alumina crucible)内進行第一階段燒製約j 小時，其係於空氣中以及溫度約為1,000 °C的條件下進 行。在攪拌預燒製材料(pre-firedmaterials)之後，接著進行 第二階段燒製，其係於空氣中以及溫度約為1，220。〇的條 件下燒製約4小時，再於減壓環境下燒製約2小時。之後， 此材料可被攪拌、洗滌、乾燥，以及篩選。此最終的發光 材料之發光波長約為527奈米。 表10 :在激發波長約為400奈米的情況下，錯摻雜之
Eu2+-活化矽酸鹽與未經鉛摻雜之Eu2+-活化矽酸鹽的比較。 表10 ------ 鉛摻雜化合物 無鉛化合物 Pb〇,iBa〇95Sr〇 g^Sin 〇〇«Ge〇 〇〇?〇4 Eu BaSrSi〇4 : Eu (%) 101.3 100 米） 527 525 具有分子式(13)之發光材料的製備方法。
Pb〇 25Sr3.75Si3〇8Cl4 : Eu ......(13) 23 1328885 15788pif.doc 原材：PbO、SrC03、SrCl2、Si02、Eu2〇3，及前述材 料之任意組合β 氧化物（oxides)、氣化物（chl〇ri心s)，及/或碳酸鹽 (carbonates)等型悲之原材可藉由少量的助焊劑⑺似），例如 nh4ci 等，並以化學當量比例（stoichi〇metric pr〇p〇rti〇ns) 混合在一起。此混合物可在明礬坩堝(aluminacrucible)内進 行第一階段燒製約2小時，其係於空氣中以及溫度約為 ι，ιοο。(：的條件下進行。在攪拌預燒製材料(pre_fired materials)之後，接著進行第二階段燒製，其係於空氣中以 及溫度約為1，220 °C的條件下燒製約4小時，再於減壓環 境下燒製約1小時。之後，此材料可被攪拌、洗滌、乾燥， 以及篩選。此最終的發光材料之發光波長約為492奈米。 表11 ·在激發波長約為400奈米的情況下，鉛掺雜之
Eu -活化氯石夕酸鹽(chlorosilicate)與未經錯摻雜之eu2+-活 化氣矽酸鹽的比較。 表11 錯推雜化合物 無鉛化合物 Pb〇 25Sr3 75S“〇sCl4 : Eu SraSi^O^CL : Ρη 發光密度（％) 100.6 ' 100 波長（奈米） 492 490 關於銅及/或鉛摻雜之矽酸鹽之結果係列於表12中。 表12 ·在激發波長約為400奈米的情況下，一些能夠 被長波長紫外光及/或可見光激發的銅及/或鉛摻雜之稀土 活化梦酸鹽(rare earth activated silicates)之光學特性，及其 發光密度百分比的比較。 24 1328885 15788pif.doc 表12 組成 可能激發 範圍（奈 米） 在激發波長馬4UU f求的情況下，與 来無#备I /錯之犯 合物的發光密度比 較(％) 長波峰(奈米） 赉#雜銅/銘之 也會磊鈞A萇 波峰(奈米） Pb〇.iBa〇.95Sr〇,95Si〇.998Ge〇.002〇4 :Eu 360-470 101.3 527 525 Cu〇〇2(Ba，Sr，Ca，Zn) 198Si〇4 :Eu 360-500 108.2 565 560 Cu〇.〇5Sri.7Ca〇.25Si〇4 * Eu 360-470 104 592 ~~~~ 588 Cu〇.〇5Li〇.〇〇2 Sr x jBao^sS i〇4 :Gd, Eu 360-470 102.5 557 555 Cu〇 2Sr2Zn〇.2Mg〇 fiSi2〇7 · Eu 360-450 101.5 467 — 465 Cu〇.〇2Ba2.8Sr〇.2Mg〇.98Si2〇8 :Eu, Mn 360-420 100.8 440,660 438,660 Pb〇.25Sr3.75Si3〇8Cl4 : Eu 360-470 100.6 492~~~' 49〇 Cu〇.2Ba2.2Sr〇>75Pb〇.〇5Zn〇.8Si2〇8 :Eu 360-430 100.8 448 445 cu0.2Ba3Mg08sil99Ge0.01og :Eu 360 - 430 101 444 440 Cu〇.5Zn〇.5Ba2Ge〇 ,Sii R07: Eu 360-420 102.5 435 43^ Cu〇.8Mg〇2Ba3Si20R: Eu，Mn 360-430 103 438,670 ί^1ί\ Pb〇 i5B3j g4 〇jSi〇 99ΖΓ0 〇]〇4 :Eu 360-500 101 512 U 0 /u 510 Cu〇.2Ba5Ca2,8Si4〇lft ： Eu 360-470 10L8 495 491 鉛及/或銅摻雜之銻酸鹽具有分子式(14)。 aCM^) · b(M220) · c(M2X) . d(Sb2〇s) . M3〇 . f(M4xOy) ……（14) 2 可為Pb、Cu，及/或前述材料之任意組合； 二可為Li、肀、K、Rb、Cs、Au、Ag，及/或前述材料之 ，二亡5 ;M 可為 Be、Mg、Ca、Sr、BaZn、cdMn， 及或則述材料之任意組合；Μ4可為Bi、Sn、Sc、γ、La、 =二，、吓、W、况’及/或前述材料之任意組合； 9 . η二C1、扮、1 ’及/或刖述材料之任意組合；0 < a $ ;〇<c<4;〇<d<8;〇<e<8.〇£f^2.1 25 1328885 15788pif.doc ;以及 1 <y $5。 製借的例早： 具有分子式(15)之發光材料的製備方法。
Cu〇 2Mg ! 7Li 〇.2Sb2〇7: Μη .. 原材：CuO、MgO、Li2〇、Sb205、MnC〇3，及/或前 述材料之任意組合。 氧化物（oxides)型態之原材可藉由少量的助焊劑 (flux)，並以化學當量比例(stoichi〇metric pjOp〇rti〇ns)混合 在一起。此混合物可在明礬坩堝(alumina crucible)内進行第 一階段燒製約2小時，其係於溫度約為985 γ的條件下進 行。在預燒製之後，可授拌該預燒製之材料。接著進行第 二階段燒製約8小時，其係於含氧大氣環境以及溫度約為 1，200 °C的條件下進行。之後，此材料可被攪拌、洗滌、 乾燥，以及篩選。此最終的發光材料之發光波長約為626 奈米。 表13 :在激發波長約為400奈米的情況下，鋼摻雜之 銻酸鹽與未經銅摻雜之銻酸鹽的比較。 表13 銅摻雜化合物 無銅化合物 u%2Mg] 7Li02Sb2〇7 ： Μη Me，Li”Sb207: Μη— ^--- 發光密度 ϊοΓδ - 100 ~~~~~~ 波長（奈米） 652 ' 650 -— 具有分子式(16)之發光材料的製備方法。 26 15788pif.doc
Pb〇.〇〇6Ca〇.6Sr〇.394Sb2〇6 ......(16) 原材：PbO、CaC03、SrC03，Sb205 ’及/或前述材料 之任意組合。 氧化物(oxides)及/或碳酸鹽(carbonates)型態之原材可 藉由少量的助焊劑(flux)，並以化學當量比例(st〇ichi〇metrie proportions)混合在一起。此混合物可在明礬坩禍(&1咖& crucible)内進行第一階段燒製約2小時，其係於溫度約為 975 °C的條件下進行。在預燒製之後，可攪拌該預燒製之 材料。接著進行第二階段燒製，其係於空氣中以及溫度約 為1，175 °C的條件下燒製約4小時，再於含氧大氣環境下 燒製約4小時。之後，此材料可被攪拌、洗滌、乾燥，以 及篩選。此最終的發光材料之發光波長約為637奈米。 表14 :在激發波長約為4〇〇奈米的情況下，鉛摻雜之 銻酸鹽與未經錯摻雜之録酸鹽的比較。 表14 錯捧雜化合物 無鉛化合物 Ρ^Ο.ΟΟβ^βο.β^Γρ ^q4SboOfi 102 -- Ca〇.6SrQ4Sb9〇fi loo " 發光密度（％) 波長（奈米） 637 638 - 關於銅及/或鉛摻雜之銻酸鹽之結果係列於表15中。 表15:在激發波長約為4〇〇奈米的情況下，一些能夠 被長波長紫外光及/或可見光激發的銅及/或鉛摻雜之録酸 鹽之光學特性，及其發光密度百分比的比較。 27 1328885 15788pif.doc 表15 組成 可能激發 範圍(奈米) 在激發g长為 牵米的情況下，與 果摻雜銅/鉛之化 合物的發光密度 比鲛(％) 銅/鉛摻雜夸 化合备的婆 裏波冬（奈 米） 未摻雜銅/鉛 米） Pb〇.2Mg〇.〇〇2Ca| 798Sb2〇6F2 · Mn 360 - 400 102 645 _ 649 Cuo.isCai.^Sro.oosSbi.ggsSio^O? :Mn 360-400 101.5 660 658 Cu〇.2Mgi.7Li〇,2Sb2〇7 · Mn 360-400 101.8 652 650 Cu〇.2Pb〇.〇iCa〇.79Sbi 98Nb〇.〇2〇6 :Mn 360-400 98.5 658 658 Cu〇.〇iCai.99Sbi,9995V〇.〇〇〇5〇7 : Mn 360-400 100.5 660 657 Pb〇.〇〇6Ca〇.6Sr〇.394Sb2〇6 360-400 102 637 638 CU0.02Ca0.9Sr0.5Ba0.4Mg0.丨 8Sb2〇7 360 - 400 102.5 649 645 Pb〇198Mg〇.〇〇4Cai.798Sb2〇6^2 360-400 101.8 628 630 鉛及/或銅摻雜之鍺酸鹽’及/或鍺酸鹽_矽酸鹽具有分 子式(17)。 a(M 0) b(M22〇) c(M2X) dGe02 e(M3〇).f(M42〇3) g(M50〇 ).
h(M6x〇y) 〇 P ……（Π) 二，為Pb、Cu，及/或前述材料之任意組合 任音二二&ί、^、CS、AU、Ag，及/或前述材料; 任思組合’ M可為Be、Mg、Ca 或前述材料之任意組合;m4可為&、γ Ba、,、Cd，及 & ’及/或前述材料之任意組合；m5 、B、=、La、Ga V、Nb、Ta、w ” ^ bl' Ti > Zr ' Mn 為-、二二==材料之任意組合;… 組合；X可為F、α y二及/或前述材料之任ί 〇<a<2；0<b<2;〇J^；〇;^^ ^f^^〇<g<10；0<h<2；l<：〇<V e~14；， ' 、 1<p<5 ； 1 ： 28 1328885 15788pif.doc XS2 ;以及 1 製備的例早： 具有分子式(18)之發光材料的製備方法
Pb〇.〇〇4Ca199Zn0.〇〇6Ge0.8Si0.2〇4 : Μη ......(18) 原材：Pb〇、CaC〇3、Zn〇、Ge〇2、Si〇2、MnC〇3， 及/或前述材料之任意組合。 “氧化物(oxides)及/或碳酸鹽(carb〇nates)等型態之原材 可藉由少量的助焊劑(flux)，例如NH/l等，並以化學當 量曰比例(stoichiometric proportions)混合在一起。此混合物可 ^明礬㈣(alumina _ible)内進行第一階段燒製約2小 係於含氧大氣環境中以及溫度約為L200 〇c的條件 ί著，攪拌該材料。之後’接著進行第二階段燒 、時’其係於含氧大氣環境中以及溫度約為 1,200 °C 刀L下進行。之後’此材料可被攪拌、洗條、乾燥，以 1 °此最終的發光材料之發光波長約為655奈米。 鐘-活化波長約為彻奈米的情況下，船摻雜之 表16 馱揽一未經鉛摻雜之錳-活化鍺酸鹽的比較。
波長 無銅化合物
QugZno^Geo.gSio ^Oa ： Μη ”有分子式(l9)之發光材料的製備方法 29 1328885 15788pif.doc
Cu〇.46Sr〇 54Geo.6Sio.4O3 : Μη ......(19) 原材：CuO、SrC03、Ge〇2、Si02、MnC03，及/或前 述材料之任意組合。 氧化物(oxides)及/或碳酸鹽(carb〇nates)等型態之原材 可藉由少量的助焊劑(flux)，例如NH4C1等，並以化學當 量比例(stoichiometric proportions)混合在一起。此混合物可 在明礬坩堝(alumina crucible)内進行第一階段燒製約2小 時，其係於含氧大氣環境中以及溫度約為liOO 〇c的條件 下進行。接著，擾拌該材料。之後，接著進行第二階段燒 製約4小時，其係於含氧大氣環境中以及溫度約為iwooc 的條件下進行。之後，此材料可被攪拌、洗滌、乾燥，以 及篩選。此最終的發光材料之發光波長約為658奈米。 表17 :在激發波長約為400奈米的情況下，銅摻雜之 猛-活化錯酸鹽·石夕酸鹽與未經銅摻雜之猛_活化鍺酸鹽_石夕 酸鹽的比較。 表17 銅摻雜化合物 無銅化合物 Cuo.^Sro.MCieo.ftSinA . λ/ίη SrGe〇 eSio 4〇3 · Μη 發光密度（％) 103 ^ 100 波長（奈米） 658 ~~' -- 655 表18 :在激發波長約為400奈米的情況下，一些能夠 被長波長紫外光及/或可見光激發的銅及/或鉛摻雜之鍺酸 鹽-矽酸鹽之光學特性’及其發光密度百分比的比較。 30 1328885 15788pif.doc 表18
II 組成 可能激 f奈I)圍 400 下…， <鉛之化 發光去 (%) 未摻雜鋼/錯 之化合的 J長波峰(| 木） Qli.45Mg26.55Ge9.4Sin 6〇4S : MS.
Eu Cuj.2Mg26.8Gg8.9Si1.1O48 · Cu4Mg2〇Zn4Ge5Si2.5〇38Fio PWo〇iBa〇849Zn〇.〇5Sri.iGe〇. :Eu ---— ~~ , Cu〇.〇sMg3,95Ge〇s SF : Mn aw-a.;- · -：__ ---* —__. 鉛及/或銅摻雜之磷酸鹽具有分子式(20)
Cu〇.46Sr〇,54Ge〇.6Si〇,4〇3 ： Μη___ Cu〇.〇〇2Sr〇 99gBa〇.99Ca〇.〇 丨 Si〇.98Ge〇.〇2 4 a(M10).b(M220)-c(M2X)-dP2〇5-e(M3〇).f(M42〇3) ^ M6xOy) 2 ……（20) 其中，M1可為Pb、Cu,及/或前述材料之任意组人. M2 可為 Li、Na、κ、Rb、Cs、Au、Ag ’及/或前述材二 任意組合；M3 可為 Be、Mg、Ca、Sr、Ba、7 厶n、cd、Mn， 及/或前述材料之任意組合；M4可為Sc、γ Ώ A1 ^ β、A1、La、
Ga、In ’及/或前述材料之任意組合；μ5可盔 J 令 Μ、Ge、Τι、 、V、Nb、Ta、W、Μο，及/或前述材料之任意組合； 义可為玢、Sn、Pr、Sm、Eu、Gd、Dy、Ce、Tb，及/或 刖述材料之任意組合；X可為F、a、B 从 挝少β立2 a A’及/或刖述材 抖之任忍組合；〇<a^2;〇^bs12;〇 “S16,〇<d<3 ; 31 1328885 15788pif.doc 0<G5;〇SfS3;〇SgS2;〇<hS2; Ι£χ<2;以及 1 S y < 5。 製備的例早： 具有分子式(21)之發光材料的製備方法。 Cu〇.〇2Ca4.98(P〇4)3Cl : Eu (2\λ 原材：CuO、CaC〇3、Ca3(P04)2、CaCl2、Eu2〇3，及/ 或前述材料之任意組合。 氧化物(oxides)、填酸鹽，及/或碳酸鹽(carb〇nates)、 氯化物型態之原材可藉由少量的助焊劑(flux)，並以化學當 量比例(stoichiometric proportions)混合在一起。此混合物可 在明馨堆竭(alumina crucible)内進行第一階段燒製約2小 時，其係於減壓環境以及溫度約為1，24〇 °c的條件下進 行。之後，此材料可被攪拌、洗滌、乾燥，以及篩選。此 最終的發光材料之發光波長約為450奈米。 2表19:在激發波長約為400奈米的情況下，鋼摻雜之 Eu2+-活化氯磷酸鹽與未經銅摻雜之Eu2+·活化氣鱗酸睡 比較。 息的 表19 鲕摻雜化合物 無銅化合物 | Cu〇 〇2Ca4 98(P〇4)3Cl : Eu Ca5(P〇4)3Cl: Eu 〜--- 衫密度（％) 101.5 100 ^〜---- 衣長（奈米） 450 447 、---- 表20 :在激發波長約為4〇〇奈米的情況下，〜些能夠 被長波長紫外光及/或可見光激發的銅及/或鉛摻雜酸 32 1328885 15788pif.doc 鹽之光學特性，及其發光密度百分比的比較。 表20 組成 可能激發 範圍（奈 米） 在激發波長為400奈米 的情況下，與未摻雜銅/ 鉛之化合物的發光密度 比較 ^會岁7的波· 長波峰(奈米$ 耒掺雜銅/鉛 乏^匕合_的 長波峰(奈 Cu〇.〇2Sr4 98(P〇4)3Cl : Eu 360-410 101.5 450 —— 示)__ 447 Cu〇.2Mg〇 gBap7〇7: Ειι_ Mn 360-400 102 638 — 635 420 Pb0.5Sri.5P184B〇16〇684 : Eu 360-400 102 425 - Uu〇 5Mg〇 5lia2(F，Si)2〇ft : Eu 360-400 101 573~~- 570 456 Cu〇.5Sr9.5(P，B)6024Cl2: Eu 360-410 102 460 Cu〇5Ba3Sr6.5P6〇24(t,Cl)2 :Eu 360-410 102 443 442 435, 640 Cu0,05(Ca，Sr，Ba)4.95P3〇12Cl ：Eus Mn 360-410 101.5 438, 641 Pb〇 iBa2.9P2〇8 · Eu 360-400 103 42Γ ' 419 承上述，本發明之發光元件内的燐光體可包括铭酸 鹽、矽酸鹽、銻酸鹽、鍺酸鹽、磷酸鹽型態之化合物，及 前述材料之任意組合。 圖6繪示為依照本發明一實施例具有發光材料之發光 元件的發光頻譜。本實施例具有發光波長為405对条奈米 之發光二極體以及燐光體’且此燐光體係藉由上述化合物 以一定比例混合而成。燐光體可由波長波峰約為451耐米 查產之Cuo.osBaMgwAl^On : Eu、波長波峰約為586蹲条 查米之Cuo.osSruCaofSiC^ : Eu、以及浊哥油峰約馬 奈米之Pbn fw；Can fiSrn 、油長波峰約為512崎米―♦ ill之 Pb。15Bai.84Zn〇〇i Sio^ZrooiC^ : Eu，以及波長波峰約 為494 •^米奈米之Cuo^Si^AIh 〇25 : Eu所構成。 在本實施例中，部分從發光二極體所發出，且波長為 405碎条查盘的初始光線會被燐光體所吸收，並被轉換為 較長的2nd波長。Ist光線與2nd光線係混合在一起，以產生 所需之光線。如圖6所繪示’發光元件會將波長為4〇5辞 33 1328885 15788pif.doc 条查迷·之1st紫外光轉換為寬頻譜範圍之可見光，即白光。 此時’色溫約為3,〇〇〇Κ，而現色指數(CRI)係介於約9〇至 約95之間。 圖7繪示為依照本發明另一實施例具有發光材料之發 光元件的發光頻譜。本實施例具有發光波長為455畔条查 ill之發光二極體以及燐光體，且此燐光體係藉由上述化合 物以一定比例混合而成。 燐光體可由波長波峰約為592砷米奈米之 Cu0_05Sr17Ca0.25SiO4 : Eu、波長波峰約為527碎条麦盘之 Pb〇.iBa〇.95Sr〇_95Si〇.998Ge〇.〇〇2〇4 : Eu ’ 以及波長波峰約為 557 而t 米查米_之 Cu〇.〇5Li〇.〇〇2Sri.5 Ba〇.448Si〇4 : Gd，Eu 所構成。 在本實施例中’部分從發光二極體所發出，且波長為 455碎条查兔的初始光線會被燐光體所吸收，並被轉換為 較長的2nd波長。Ist光線與2nd光線係混合在一起，以產生 所需之光線。如圖7所繪示，發光元件會將波長為4〇5耐 来查盘之Ist藍光轉換為寬頻譜範圍之可見光，即白光。此 時’色溫係介於約4,000K至約6,500K之間，而現色指數 (CRI)係介於約86至約93之間。 除了前述圖6與圖7中所描述之化合物，本發明中發 光元件内的填光體亦可以疋其他種單一化合物或是多種單 一化合物的混合物。 依據前述之内容’含有稀土元素之錯及/或銅摻雜之化 合物可使付發光元件具有寬色溫範圍，介於約2,00〇K至約 8,000Κ或約ιο,οοοκ之間’以及大於90之優越色現指數。 34 1328885 15788pif.doc 前述波長轉換型發光元件能夠應用在行動電話、筆記 型電腦，以及家電、立體聲音響、電信元件等電子元件中°， 亦可應用在展覽顯示器之按鍵(key pad)以及背光源。此
外，此波長轉換型發光元件尚可應用在汽車、醫療儀器及 照明產品中。 TO 本發明可提供一種波長轉換型發光元件，其具有抗 水、抗蒸氣以及抗極性溶劑等穩定性(stability)。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 ^範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 圖1繪不為依照本發明一實施例晶片型態之發光元件 封裝體的側向剖面圖。 圖2緣示為依照本發明一實施例頂蓋型態之發光元件 封裝體的側向剖面圖。 圖3繪示為依照本發明一實施例燈體型態之發光元件 封裝體的侧向剖面圖。 圖4繪示為依照本發明一實施例高功率發光元件封裝 體的侧向剖面圖。 圖5繪示為依照本發明另一實施例高功率發光元件封 裝體的側向剖面圖。 圖6繪不為依照本發明一實施例具有發光材料之發光 疋件的發光頻譜。 35 1328885 15788pif.doc 圖7繪示為依照本發明另一實施例具有發光材料之發 光元件的發光頻譜。 【主要元件符號說明】 1 :基材 2 :導線 3 :燐光體（物質） 5 :電極 6、7 :發光二極體 9 :導電膠 10 :密封材料 31 :反射器 40:晶片型態之發光元件封裝體 50 :頂蓋型態之發光元件封裝體 51、52 :接腳 53 :二極體支架 60 :燈體型態之發光元件 61、62、71 :散熱器 63、 73 :殼體 64、 74 :導線架 70、80 :發光元件 36

Claims (1)

1328885 15788pii.doc ' ^年》月W修正本 十、申請專利範圍： 1. 一種發光元件，包括： 一發光二極體，用以發出一光線；以及 一燐光體，用以改變該光線的波長，該燐光體實質上 係至少覆蓋住部分的該發光二極體； 其中該燐光體包括作為活化劑之一稀土元素和/或其 他發光離子， 其中該燐光體包括一含鉛及/或銅的矽酸鹽、一含鉛及 /或銅之録酸鹽、一含錯及/或銅之鍺酸鹽、一含錯及/或銅 之鍺酸鹽-矽酸鹽、一含鉛及/或銅之磷酸鹽’或前述材料 之任意組合，以及 其中鉛及/或銅為該燐光體的主體晶格組份。 2. —種發光元件，包括： 一發光二極體，用以發出一光線；以及 一燐光體，用以改變光線之波長，且燐光體實質上係 至少覆蓋住部分的該,發光二極體； 其中該燐光體包括一具有分子式(1)之化合物， a(M10)-b(M220)x(M2X).dAl2〇3-e(M30).f(M42〇3). g(M 0Op)*h(M xOy)...... (1) 其中， M1為Pb、Cu，或前述材料之任意組合； Μ2 為 Li、Na、K、Rb、Cs、Au、Ag，或前述材料之 任意組合； Μ3 為 Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cd、，或前述 37 1328885 15788pif.doc 材料之任意組合； Μ為Sc、B、Ga、In，及/或則述材料之任意組合； M5 為 Si、Ge、Ti、Zr、Μη、V、灿、Ta、W、Mo， 或前述材料之任意組合； Μ6 為 Bi、Sn、Sb、Sc、Y、La、Ce、pr、Nd、Pm、 Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu，或前述 材料之任意組合； X為F、Cl、Br、I，或前述材料之任意組合； 〇<a<2； 〇 <b <2 ； 〇<c<2； 〇<d<8 ； 0 < e < 4 ; 〇<f<3； °<g<8； 〇<h<2； 1<〇<2； 1<P<5； 1 ;以及 1Sy 5 5 ° 3.一種發光元件，包括： 一發光二極體，用以發出一光線；以及 一燐光體，用以改變光線的波長，且鱗光體實質上係 至少覆蓋住部分的發光二極體； 38 1328885 15788pif.doc 其中該燐光體包括一具有分子式(2)之化合物’ a(M10)-b(M220)-c(M2X)-4-a-b-c(M30)-7(Al203)· d(B2O3)-e(Ga2O3).f(Si02).g(Ge02).h (M4xOy) ·..... (2) 其中， Μ1為Pb、Cu’或前述材料之任意組合； M2 為 Li、Na、K、灿、p A 丄 之任意組合； G、Au、Ag，及/或力述材料 Μ3 為 Be、Mg、Ca、 述材料之任意組合； Μ4 為 Bi、Sn、Sb、 、Sm、Eu、Gd、Tb、 月1J述材料之任意組合； Slr' Ba、Zn、Cd、Μη，及/或前 ο c、γ、La、In、Ce、Pr、Nd、 、Ho、εγ、Tm、Yb、Lu，及 及則述材料之任意組合； X包括F、C卜Br、 〇 < a < 4 ； 〇<b<2； 〇<c<2； 〇<d<l; °<e<1; °<f<l； °^g<1； 〇 < h < 2 ； 1 ^x<2 ； 1 Sy $5 ;以及 4-a-b，c > 0。 39 1328885 15788pif.doc 4. 一種發光元件，包括： 一發光二極體，用以發出一光線；以及 一燐光體，用以改變光線的波長，且燐光體實質上係 至少覆蓋住部分的發光二極體； 其中該燐光體包括一具有分子式(5)之化合物， a(M!0) · b(M20) · c(A1203) * d(M32 03) · e(M402) · f(M5xOy)……（5) 其中， M1為Pb、Cu，或前述材料之任意組合； M2 為 Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cd、Μη，或前述 材料之任意組合； Μ3為Β、Ga、In，或前述材料之任意組合； M4為Si、Ge、Ti、Zr、Hf，或前述材料之任意組合； M5 為 Bi、Sn、Sb、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、 Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu，或前述 材料之任意組合； 0 < a < 1 ； 0<b<2 ； 0 < c < 8 ； 0<d< 1 ； 0 < e < 1 ； 0 < f<2 ； 1 S x S 2 ;以及 1 $ y $ 5。 1328885 15788pif.doc 5.如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中該燐 光體包括厂具有分子式(9)之化合物， a(M10)-b(M2〇)x(M3X)d(M32〇).e(M42〇3).f(M5〇〇p). g(Si02).h(M6x〇y). 其中， Μ:為Pb Cu '或前述材料之任意組合； 為 Be、Mg、Ca、。 a sr、Ba、Zn、Cd、Μη，或前述 材料之任意組合； Μ3 為 Li、Na、Κ、^ 任意組合； Kb、Cs、Au、Ag，或前述材料之 為Ge、V、C料之任意組合； 述材料之任意組合； 、W、M〇、Ti、Zr、Hf’或前 M6 為 Bi、Sn、Sb、Se Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、H〇、、U、Ce、Pr、Nd、Pm、 材料之任意組合； &、了功、Yb、Lu，或前述 及前迷#料之域組合； X 為 F、〇、Br、 〇 < a<2 ； 〇<b<8； 〇 < c <4 ； 〇<d<2； 〇<e<2； 〇 <f<2； 0<g< 10 ； 1328885 15788pif.doc 0<h<5； 1<〇<2； 1<p<5； 1 ;以及 1 £ y S 5 ° 6.如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中該燐 光體包括一具有分子式（14)之化合物， aiM1。）. b(M220) . c(M2X). d(Sb205) . e(M30) · f(M4xOy)……(14) 其中， M1為Pb、Cu，或前述材料之任意組合； M2 為 Li、Na、K、Rb、Cs、Au、Ag，或前述材料之 任意組合； Μ3 為 Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cd、Μη，或前述 材料之任意組合； Μ4 為 Bi、Sn、Sc、Υ、La、Pr、Sm、Eu、Tb、Dy、 Gd，或前述材料之任意組合； X為F、C卜Br、I，或前述材料之任意組合； 0 < a < 2 ； 〇<b<2； Ο < c < 4 ； 0<d<8； 0 < e < 8 ； 0<f<2； 42 1328885 15788pif.doc 1 S X S 2 ;以及 1 < y £ 5 0 7.如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中該燐 光體包括一具有分子式(17)之化合物， a(M10)-b(M220)c(M2X)dGe02-e(M30)f(M42〇3)· g(M50Op) · h(M6xOy)……（17) 其中， Μ1為Pb、Cu，或前述材料之任意組合； M2 為 Li、Na、K、Rb、Cs、Au、Ag，或前述材料之 任意組合； Μ3 為 Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cd，或前述材料 之任意組合； Μ4為Sc、Y、B、A卜La、Ga、In，或前述材料之任 意組合； Μ5 為 Si、Ti、Zr、Μη、V、Nb、Ta、W、Mo，或前 述材料之任意組合； Μ6 為 Bi、Sn、Pr、Sm、Eu、Gd、Dy，或前述材料之 任意組合； X為F、Q、Br、I，或前述材料之任意組合； 0 < a<2 ； 0 <b <2 ； 0 < c < 10 ； 0<d< 10 ； 0 < e < 14 ； 43 1328885 15788pif.doc 0<f< 14 ； 〇<g< 10 ； 0<h<2； 1<〇<2； 1<p<5； 1 S x S 2 ;以及 1 S y S 5 ° 8.如申請專利範圍第i項所述之發光元件，其中該 光體包括一具有分子式(20)之化合物， 〆 a(M10)b(M220)c(M2X)dP2〇5e(M3〇).f(]v142〇3) g(M502) · h(M6xOy) ...... (20) 其中， Μ為Pb、Cu、或前述材料之任意組合·MWK'Rb'Cs、Au、Ag，或前述材料 任意組合； 之 M3 為 Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、 材料之任意組合； Cd、， 或前逮 M4 為 Sc、Y、B、A1、 意組合； La、Ga、In， 或前述材料之住 Μ5 為 Si、Ge、Ti、Zr、Hf、v、 或前述材料之任意組合； b Ta、W、Mo， M6 為 Bi、Sn、Pr、sm、p 前述材料之任意組合； u Gd、Dy、Ce、Tb’或 X 為 F、Cl、Br、I 或别迷材料之任意組合； 44 15788pif.doc 〇<a<2； 〇<b< 12 ； 〇 < c < 16 ； 〇<d<3； 〇 < e < 5 ; 〇<f<3； 〇<g<2； 〇<h<2； 1 ;以及 1Sy<5。 9.如申請專利範圍第1 項至第4頂之杯一餅述之發光
，或前述 10.如中請專利範圍第i項至第4項之任一所述之發光 更包括岔封材料，以覆蓋住該發光二極體以及該 稱光體。 11_如申請專利範圍$ 1〇項所述之發光元件，其中該 燐光體係分佈於該密封材料中。 _ I2·如申請專利範圍第1項至第4項之任一所述之發光 元件，其中該燐光體係與一硬化材料混合。 一 13.如申請專利範圍第1項至第4項之任一所述之發光 元件，其中該發光二極體包括多個發光二極體。 一 14.如申請專利範圍第1項至第4項之任一所述之發光 兀件’更包括一反射器’用以反射該發光二極體所發出的 45 1578Spif.doc 先線。 1578Spif.doc 15.如申請專利範圍第i 元件，更包括： 多個接腳； 項至第4項之任一所述之發光 .又乐 一導電元件，用以將該接腳的末端；以及 其中該發光二極體配置極體連接至其他接腳， 16.如申請專利範圍第心:一極體支架内。 声 元件，更包括一散熱器，用、、第4項之任一所述之發光 散出。 从將來自於該發光二極體的熱 16項所述之發光元件，其中該 項至第4項之任一所述之發光 Π.如申請專利範圍第 散熱器包括多個散熱器。 18.如申請專利範圍第j 元件，更包括： 一基材； 多個電極，配置在該基材上；以及 一導電元件’用以將該發光二極體連接至其中一電極， 其中該發光二極體配置於其他電極上。 19.如申請專利範圍第18項所述之發光元件，更包括 一導電膠，配置於該發光二極體與其+—電極之間。 46
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