TWI357435B

TWI357435B - Light emitting diode and wavelength converting mat

Info

Publication number: TWI357435B
Application number: TW095116888A
Authority: TW
Inventors: Wen Jeng Hwang; Chih Chin Chang; Hsiang Cheng Hsieh; Hsin Hua Ho
Original assignee: Lextar Electronics Corp
Priority date: 2006-05-12
Filing date: 2006-05-12
Publication date: 2012-02-01
Also published as: DE102006028259B4; US7718088B2; JP4803439B2; DE102006028259A1; KR100913372B1; TW200742760A; JP2007305951A; KR20070109751A; US20070262325A1

Description

1357435 99-9-6 九、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發明是有關於一種發光裝置及其波長轉換材料，且 '特別是有關於一種高亮度的發光裝置及其波長轉換材料。【先前技術】圖1繪示為習知之發光二極體元件之示意圖。請參照圖1，發光一極體元件1〇〇包括一承載器（carrier) 11〇、钃^ 一藍光發光二極體晶片120以及一黃光螢光穆體130。藍光發光二極體晶片120是配置於承載器110上，並且經由導線140来與承載器11〇電性連接，其中藍光發光二極體晶片120適於發出藍光。黃光螢光膠體130直接覆蓋於藍光發光二極體晶片 12〇上，並且位於藍光的照射範圍内。黃光螢光膠體130 包括一透明材料132以及黃光螢光體134，其中黃光螢光體134是被均句地混合於透明材料132内，並且黃光螢光體134適於受到藍光發光二極體晶片12〇所發出之藍光的 ••激發而發4黃光。㈣適當地混和發光二極體元件100内之藍光以及黃光之後，發光二極體元件100便能夠作為一白光光源。圖2繪示為圖1之A區域的放大示意圖。請參照圖2，雖然在習知技術中黃光螢光體134是被均勻地混合於透明材，132内’但是實際上黃光螢光體134之間卻容易發生如黃光螢光體l34a〜134c所示的聚集現象。如此一來黃光螢光體（如134a)的部分區域就容易受到其他黃光螢光體 1357435 99-9-6 (如134b與134c)的遮蔽，而不容易受到藍光的照射。是以這樣的聚集現象就容易造成黃光螢光體134之波長轉換效率的不足。

除此之外’習知技術為了使發光二極體元件100内之藍光與黃光的混合的更為均勻，習知技術通常會將光鈍性且反光性佳的光散射體（scatter)或是將氣泡（airbubble) 摻入黃光螢光膠體130内，並且與黃光螢光體134均勻混合°然而這樣的作法卻容易消耗掉部分的光量，進而造成發光二極體元件100之亮度降低。【發明内容】本發明的目的就是在提供一種高波長轉換效率的波長轉換材料。本發明的再一目的是提供一種高亮度的發光二極體元件。本發明提出一種波長轉換材料，其包括一波長轉換活化體以及一光散射體。波長轉換活化體適於受一波長為λι

之光線激發，而發出一波長為λ2之光線。光散射體是配置於波長轉換活化體上。光散射體適於將入射至其表面之光線散射。依照本發明之一實施例所述之波長轉換材料，波長轉換^化體之材料是選自於螢光材料、磷光材料其中之一以及前述之材料的組合。其巾波長轉換活倾之組成成分例如是： {A)^BK(C)2z(D)3x+sy+tz:(E) 1357435 99-9*6 其中0<x S15 ’ 0<y ^ 9 ’ 0<z S4’s為B成份的價數， t為C成份的價數，A是選自於釔(γ)、鈽（Ce)、铽（Tb)、釓（Gd)、銃（Sc)、彭（Sm)、銪(Eu)、鋁(Al)、鎵(Ga)、

鉈(ΤΙ)、銦(In)、硼(B)、镏（Lu)等元素其中一以及前述元素的組合，B是選自於鎂（Mg)、鈣（Ca)、锶（Sr)、鋇（Ba)、鋅（Zn)、銅(Cu)、鎳（Ni)、鋰(Li)、鈉(Na)、 _(K)、銀(Ag)其中之一以及前述元素的組合，c是選自於鉬（Mo)、鎢(W)、磷(P)'釩（V)、矽（Si)、鈦(Ti)、鍅(Zr)、鈮（Nb)、鈕(Ta)其中之一以及前述元素的組合，d是選自於氧（〇)、硫（S)、《&(Se)其中之一以及前述元素的組合，E是選自於鈽（Ce)、銪（Eu)、錢（Tb)、猛(Μη) 其中之一以及前述元素的組合。

依照本發明之一實施例所述之波長轉換材料，光散射體之材料如是氧化鋁（Α12〇3)、氧化辞(ΖηΟ)、氧化石夕 (Si〇2)、氧化鈦（Ti〇2 )或是組成成分為 (乂)2/(万)2/(〇2?(^〇3:，+5，/+6，：(五）的材料，其中0<又’$15，〇<7’$9,〇<2’^4,5’為6成份的價數’1；’為€!成份的價數， A是選自於釔(Y)、铈（Ce)、铽（Tb)、釓（Gd)、钪 (Sc)、釤（Sm)、銪(Eu)、銘(A1)、鎵(Ga)、銘(T1)、銦(In)、硼(B)、餾（Lu)等元素其中一以及前述元素的組合，B是選自於鎂（Mg)、鈣（Ca)、锶（Sr)、鋇（Ba)、鋅（Zn)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銀 (Ag)其中之一以及前述元素的組合，C是選自於鉬（Mo)、鎢(W)、磷(P)、釩(V)、矽(Si)、鈦(Ti)、锆(Zr)、鈮(Nb)、 99-9-6 组(Ta)其中之一以及前述元素的組合’D是選自於氧（〇)、硫（S)、硒（Se)其中之一以及前述元素的組合，Ε是選自於鈽（Ce)、銪（Eu)、铽（Tb)、錳(Μη)其中之一以及前述元素的組合。依照本發明之一實施例所述之波長轉換材料，光散射體更適於受到波長為λ】之光線激發，而發出一波長為^ 之光線。依照本發明之一實施例所述之波長轉換枯料，光散射體更適於受到波長為之光線激發，而發出一波長為λ 之光線。依照本發明之一實施例所述之波長轉換材料，更包括一鍵結化合物，位於該波長轉換活化體與該光散射體之間。此外，鍵結化合物適於受到波長為λι之光線激發，而發出一波長為λ*之光線。鍵結化合物之材質是〇或 M2XAl2yOxu+3y ’ 其中 Μ 是銘(A1)、紀(γ)、鈽（)、鎂（Mg)、鈣（Ca)、鳃（Sr)、鋇（Ba)、鋅（Zn)、錄 (Ni)、Li(鐘）、Na (納）、鉀(K)或銀(Ag)。 ^ 依照本發明之一實施例所述之波長轉換材料，波長轉換活化體包括一核心以及一第一透明塗層。核心適於受一波長為λ!之光線激發，而發出一波長為之光線。第二透明塗層將核心包覆於其内。核心的材料是選自於料、磷光材料其中之一以及上述材料的組合，其中核心之組成成分例如是： iA)iAB)2y(C)2z{D)3x+sy+tz^E) 1357435 99-9-6 其中0<xS15’0<y$9,0<zS4，s為B成份的價數， t為C成份的價數，A是選自於釔(Y)、鈽（Ce)、铽（Tb)、釓（Gd)、銃（Sc)、釤（Sm)、銪(Eu)、鋁(A1)、鎵(Ga)、鉈(T1)、銦(In)、硼(B)、镏（Lu)等元素其中一以及前述元素的組合，B是選自於鎂（Mg)、鈣（Ca)、錄（Sr)、鋇（Ba)、鋅（Zn)、銅(Cu)、鐘(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、

銀(Ag)其中之一以及煎述元素的組合，c是選自於鉬 (Mo)、鎢(W)、構(P)、釩(V)、矽(Si)、鈦(Ti)、锆(Zr)、銳(Nb)、组(Ta)其中之一以及前述元素的組合，d是選自於氧（0)、硫（S)、硒（Se)其中之一以及前述元素的組合，E是選自於鈽（Ce)、銪（Eu)、铽（Tb)、錳(Μη) 其中之一以及前述元素的組合。依照本發明之一實施例所述之波長轉換材料，更包括將波長轉換活化體與該光散射體包覆於其内的一第二透明塗層，其中第二透明塗層例如是Si〇2。

依照本發明之一實施例所述之波長轉換材料，波長轉換材料更可以包括一透明材料，其中波長轉換活化散射體分佈於透明材料内。本發明提出一種發光二極體元件，其包括一承载器、一發光二極體晶片以及一波長轉換材料。發光二極體晶片配置於承載器上並且與承载器電性連接，苴晶片適於發出-波長為λ1之光線。波長轉換材料^於發體晶壯’並且波雜储料包括-波長轉換活化體以及-級㈣。波㈣概化_於受驗長為之 [S1 9 99-9-6 光線的激發’而發出一波長為λ2之光線。光散射體配置於波長轉換活化體上，並且適於將入射至其表面之光線散射。依照本發明之一實施例所述之發光二極體元件，波長轉換活化體之材料是選自於螢光材料、磷光材料其中之一以及上述材料的組合。其中波長轉換活化體之組成成分例如是： (^2X(B)2y(C)2z(D)3x+sy+tz：(E) 其中0<\$15’0<丫$9,0<2$4,5為3成份的價數， t為C成份的價數，A是選自於紀(Y)、飾（Ce)、試（Tb)、亂（Gd)、钪（Sc)、釤（Sm)、銪(Eu)、鋁(A1)、鎵(Ga)、銳(T1)、銦(In)、硼(B)、镏（Lu)等元素其中一以及前述元素的組合，B是選自於鎂（Mg)、鈣（Ca)、锶（Sr)、鋇（Ba)、辞（Zn)、銅(Cu)、鐘(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銀(Ag)其中之一以及前述元素的組合，C是選自於鉬 (Mo)、鶴(w)、磷(P)、叙(V)、矽(Si)、鈦(Ti)、鍅(Zr)、銳(Nb)、组(Ta)其中之一以及前述元素的組合，d是選自於氧（0)、硫（S)、硒（Se)其中之一以及前述元素的組合’E是選自於鈽（Ce)、銪（Eu)、铽（Tb)、錳(Mn) 其中之一以及前述元素的組合。依照本發明之一實施例所述之發光二極體元件，光散射體之材料是氧化鋁、氧化鋅、氧化矽、氧化鈦或是組成成为為〇4)2χ,(Β)2/(ί7)2ζ,(Ζ))3χ,+ί>，+心，：⑹的材料，其中〇<x’各 15 ’ 〇<y’^9，0<z’g4 ’ s’為 Β 成份的價數，t，為 c 成份的價數，A是選自於紀⑺、鈽（Ce)、铽（Tb)、 1357435 ' 99-9-6

釓（Gd)、銃（Sc)、釤（Sm)、銪(Eu)、鋁(A1)、鎵(Ga)、鉈(ΤΙ)、銦(In)、硼(B)、镏（Lu)等元素其中一以及前述元素的組合，B是選自於鎂（Mg)、鈣（Ca)、鳃（Sr)、鋇（Ba)、鋅（Zn)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鋰(Li)、鈉(Na)、 _(K)、銀(Ag)其中之一以及前述元素的組合，C是選自於鉬（Mo )、鎢(W)、磷(P)、釩(V)、矽(Si)、鈦(Ti)、锆(Zr)、鈮(Nb)、鈕(Ta)其中之一以及前述元素的組合，D是選自於氧（Ο) '硫（S)、硒（Se)其中之一以及前述元素的組合，E是選自於铈（Ce)、銪（Eu)、试（Tb)、猛(Μη) 其中之一以及前述元素的組合。依照本發明之一實施例所述之發光二極體元件，光散射體適於受到該波長為λ〗之光線激發，而發出一波長為χ3 之光線。依照本發明之一實施例所述之發光二極體元件，光散射體適於受到該波長為h之光線激發，而發出一波長為λ3 之光線。依照本發明之一實施例所述之發光二極體元件，更包括一鍵結化合物，位於該波長轉換活化體與該光散射體之間。鍵結化合物適於受到波長為λ〗之光線激發，而發出一波長為λ*之光線。鍵結化合物之材質是M2sTitOsu+2t或 M^Al2yOxz+3y ’而波長轉換活化體之組成成分例如是 (办办)2D2zCD)3卿:⑹。其中Μ是銘(A1)、釔⑺、錦（Ce)、鎂(Mg)、鈣（Ca)、锶（Sr)、鋇（Ba)、辞 (Zn)、鎳(Ni)、鐘(Li)、鈉(Na)、鉀(K)或 Ag(銀）°〇<χ^ι5， 1357435 99-9-6 0<yS9 ’ 0<ζ$4 ’ s為B成份的價數’ t為C成份的價數， A是選自於釔(Y)、鈽（Ce)、铽（Tb)、釓（Gd)、銃 (Sc)、釤（Sm)、銪(Eu)、|g(Al)、鎵(Ga)、銳(ΤΙ)、銦(In)、硼(Β)、鏑（Lu)等元素其中一以及前述元素的組合，B是選自於鎂（Mg)、鈣（Ca)、锶（Sr)、鋇（Ba)、鋅（Zn)、銅(Cu)、鋰(Li)、納(Na)、鉀(K)、銀(Ag)其中之一以及前述元素的組合，C是選自於鉬（Mo)、鎢(W)、磷(p)、釩(v)、矽(Si)、鈦(Ti)、锆(Zr)、鈮(Nb)、钽(Ta)其中之一以及前述元素的組合，D是選自於氧（〇)、硫（S)、涵（Se)其中之一以及前述元素的組合，e是選自於姉 (Ce)、銪（Eu)、铽（Tb)、錳(Μη)其中之一以及前述元素的組合。依照本發明之一實施例所述之發光二極體元件，波長轉換活化體包括一核心以及一第一透明塗層。核心適於受一波長為λι之光線激發，而發出一波長為λ2之光線。第一透明塗層將核心包覆於其内，其中第一透明塗層例如是 Sl〇2。核心的材料是選自於螢光材料、磷光材料其中之一以及上述材料的組合，其中核心之組成成分例如是： ^2AB)2y(C)2z(D)3x+^:(E) 其中0<父$15’〇勺$9,0<；^4,5為6成份的價數， t為C成份的價數，a是選自於釔⑺、飾（Ce)、拭（Tb)、釓（Gd)、钪（Sc)、釤（Sm)、銪(Eu)、銘(A1)、鎵(Ga)、鉈(T1)、銦(In)、硼(B)、鏑（lu)等元素其中一以及前述兀素的組合’B是選自於鎂（Mg)、鈣（Ca)、锶（Sr)、 12 1357435 99-9-6 鋇（Ba)、鋅（Zn)、銅(Cu)、鐘(Li)、納(Na)、鉀(Κ)、銀(Ag)其中之一以及前述元素的組合，C是選自於鉬 (Mo)、鎢(W)、磷(P)、釩(V)、矽(Si)、鈦(Ti)、锆(Zr)、鈮(Nb)、钽(Ta)其中之一以及前述元素的組合，D是選自於氧（0)、硫（S)、砸（Se)其中之一以及前述元素的組合，E是選自於鈽（Ce)、銪（Eu)、铽（Tb)、錳(Μη) 其中之一以及前述元素的組合。

此外，透明材料之光折射率可以是接近於第一透明塗層之光折射率的，以避免光線自第一透明塗層入射至透明材料時，於兩者的交界處產生全反射以及菲涅耳光損失。依照本發明之一實施例所述之發光二極體元件，更包括一第二透明塗層，將波長轉換活化體與光散射體包覆於其内，其中第二透明塗層例如是si〇2。依照本發明之一實施例所述之發光二極體元件，波長轉換材料更包括-透明材料，其中波長轉換活化體與光散射體分佈於透明材料内。

由於波長轉換活化體上的光散射體可以增加兩相顯之波長轉概嫌_距，ϋ此當這纽長㈣材料受至, 時’這些波長為λΐ之光線經由蝴矣活化體之__來激發波㈣換活化體。是以這 ^轉換活傾㈣受職分的激發而發㈣長為時2热來’田發光二極體元件具有這種波長轉換材_ 時，其能夠具有較高的亮度仍7 為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 13 1357435 99-9-6 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】

圖3是本發明一實施例之波長轉換材料的示意圖。請參照圖3 ’波長轉換材料300主要包括一波長轉換活化體 310以及一光散射體320。波長轉換活化體310適於接受一波長為λ!之光線激發，而發出一波長為λ2之光線，其中λι 矣人2。波長轉換活化體31〇之材料例如是螢光材料、磷光材料或是上述三種材料的組合。更詳細地說，波長轉換活化體310之組成成分例如是： (A)2X(B)2y(Q2z(D)3x+sy+tz：(E)

其中0<\$15’0<丫$9’0<2$4,5為6成份的價數， t為C成份的價數，A是選自於釔⑺、鈽（Ce)、铽（Tb)、釓（Gd)、銳（Sc)、釤（Sm)、銪(Eu)、紹(A1)、鎵(Ga)、蛇(T1)、銦(In)、蝴(B)、鑛（Lu)等元素其中一以及前述元素的組合，B是選自於鎂（Mg)、鈣（Ca)、锶（Sr)、鋇（Ba)、鋅（Zn)、銅(Cu)、鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銀(Ag)其中之一以及前述元素的組合，c是選自於鉬 (Mo)、鎢(W)、磷(P)、釩(v)、矽(Si)、鈥(Ti)、結(Zr)、鈮(Nb)、组(Ta)其中之一以及前述元素的組合，d是選自於氧（0)、硫（S)、硒（Se)其中之一以及前述元素的組合’E是選自於鈽（Ce)、銪（Eu)、铽（Tb)、錳(Μη) 其中之一以及前述元素的組合。光散射體320的材料例如氧化銘、氧化辞、氧化石夕、 1357435 99-9-6

光線的功能以及可以受到另_ 〜π琛的材料。光散方式來與波長轉換活活化體310上。值得 320除了可以僅具有反射特定波長範更可以同時具有反射特定波長範圍之特定波長範圍的光線之激發的功能’而這種具有雙重功能的光散射體32〇的材料或是 • 組成成分為d，(BMC)2Z.d+5y+,，z，：(五）的材料，其中 (KXS15 ’ 0<y’^9 ’ 0<z’y ’ 5’為 B 成份的價數，t，’為 c 成份的價數，A是選自於纪⑺、鈽（Ce)、試（几）、釓（Gd)、銃（Sc)、釤（Sm)、銪(Eu)、鋁(A1)、鎵(Ga)、鉈(T1)、銦(In)、硼(B)、镏（Lu)等元素其中一以及前述元素的組合，B是選自於鎂（Mg)、鈣（Ca)、鳃（Sr)、鋇（Ba)、鋅（Zn)、銅(Cu)、鎳(Ni)、鐘(Li)、鈉(Na)、卸(K)、銀(Ag)其中之一以及前述元素的組合，c是選自於鉬（Mo )、鎢(W)、磷(P)、釩(V)、矽(Si)、鈦(Ti)、锆(Zr)、 Φ 鈮(Nb)、鈕(Ta)其中之一以及前述元素的組合，D是選自於氧（0)、硫（S)、i®(Se)其中之一以及前述元素的組合，E是選自於鈽（Ce)、銪（Eu)、铽（Tb)、錳(Μη) 其中之一以及前述元素的組合。值得注意的是，X’與X、y’ 與y、z’與Z與、s’與S以及t’與t之間，至少其中一組數值是不相同的。也就是說，雙重功能的光散射體320的組成元素可以和波長轉換活化體310之組成元素相同’但是其組成比例是不相同的。 [S1 15 上357435 99-9-6

光散射體320更可以接受波長為λ】之光線激發，而發出一波長為λ?之光線，並且反射波長為h之光線。另外，在其他的實施例中光散射體320亦可以接受波長為&之光線的激發，而發出一波長為λ;之光線，並且反射波長為λι 之光線。4然在本發明的其他實施例中，更可以是部分的光散射體320適於接受波長為μ之光線激發，而發出一波長為h之光線，並且反射波長為之光線。其餘的光散射體320適於接受波長為k之光線的激發，而發出一波長為九3之光線，並且反射波長為&之光線。當光散射體320是經由化學的結合方式與波長轉換活化體310結合時，光散射體320與波長轉換活化體31〇之間會具有一層鍵結化合物330 ’其中鍵結化合物330之材貝例如疋M2sTit〇su+2t或M2xAl2y〇xz+3y或是其他光散射體 320與波長轉換活化體310鍵結時可能產生的化合物，其中 Μ 是鋁(A1)、釔(Y)、鈽（Ce)、鎂(Mg)、鈣（Ca)、锶（Sr)、鋇（Ba)、鋅（Zn)、鎳(Ni)、鋰(Li)、鈉(Na>、

卸(K)或銀(Ag)。波長轉換活化體之組成成分例如是 W)2；»rC^)2>(C)2ZCD)3考+ίζ:⑹。〇<χ$ 15，0<y$9，0<ζ^4， s為Β成份的價數’ t為C成份的價數，Α是選自於紀(γ)、錦（Ce )、錢（Tb )、( Gd )、銳（Sc )、彭（Sm )、銪(Eu)、鋁(Al)、鎵(Ga)、鉈(ΤΙ)、銦(In)、棚(B)、鏑（Lu) 荨元素其中一以及前述元素的組合’B是選自於鎮（Mg )、 #5 (Ca)、錄（Sr)、鋇（Ba)、鋅（Zn)、銅(Cu)、鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銀(Ag)其中之一以及前述元素的 1357435 99-9-6 組合，C是選自於鉬（M〇)、鎢(w)、磷(p)、釩(v)、矽(si)、鈦(Ti)、锆(Zr)、鈮(Nb)、钽(Ta)其中之一以及前述元素的組合，D是選自於氧（0)、硫（S)、硒（Se)其中之一以及前述元素的組合，E是選自於鈽（ce)、銪（Eu)、錢（Tb)、錳(Μη)其中之一以及前述元素的組合。光散射體320適於將入射至其表面之光線散射。值得注意的是，由於鍵結化合物330之生成量是取決於鍵結反應的條件，因此鍵結化合物330除了可以如圖3 所示暴露出波長轉換活化體31〇之部分表面外，更可以如圖4所示完全將波長轉換活化體31〇包覆於其内，其中圖 4是本發明一實施例之波長轉換材料的示意圖。另外，本實施例更可以使鍵結化合物330適於受特定波長範圍之光線的激發。舉例而言，鍵結化合物330可以接受波長為& 之光線激發，而發出一波長為人4之光線。另外，上述之波長轉換材料300除了可以是以顆粒的型態存在外，更可以是膠狀的型態。請參照圖5，其繪示 ^ 為本發明一實施例之膠狀波長轉換材科的示意圖。波長轉換材料300與波長轉換材料300 (圖3)之間主要的差異在於波長轉換材料300,更包括一透明材料340，其中波長轉換活化體310與光散射體320分佈於透明材料34〇内。此外’本發明之波長轉換活化體除可以單純選自於營光材料、磷光材料其中之一以及上述三種材料的組合外，更可以是由一核心以及一第一透明塗層戶斤I且成。相關的敘述將於以下的段落進行詳細的描述。

[S I 17 1357435 99-9-6 圖6是本發明一實施例之波長轉換材料的示意圖。請參照圖6,波長轉換材料301主要包括波長轉換活化體31〇以及光散射體320。波長轉換材料301與波長轉換材料300 (圖3)的差異主要在於波長轉換活化體主要是由一核心 312以及一第一透明塗層314所組成。核心312適於受一波長為λ!之光線激發，而發出一波長為λ2之光線，其中& 关 λ2。 ·

核心312之材料例如是選自於螢羌材料、磷光材料其中之一以及上述三種材料的組合。更詳細地說，波長轉換活化體310之組成成分例如是： ^)2x(B)2y{C)2z(D)3x+sy+tz:(E)

其中0<χ$ 15，0<yS9，0<zS4，s為B成份的價數， t為C成份的價數，A是選自於釔(Y)、铈（Ce)、铽（Tb)、釓（Gd)、銃（Sc)、釤（Sm)、銪(Eu)、鋁(A1)、鎵(Ga)、鉈(T1)、銦(In)、硼(B)、镏（Lu)等元素其中一以及前述元素的組合，B是選自於鎂（Mg)、鈣（Ca)、锶（Sr)、鋇（Ba)、鋅（Zn)、銅(Cu)、鋰(Li)、鈉（Na)、鉀(K)、銀(Ag)其中之一以及前述元素的組合，C是選自於鉬 (Mo)、鎢(W)、磷(P)、釩(V)、矽(Si)、鈦(Ti)、锆(Zr)、鈮(Nb)、钜(Ta)其中之一以及前述元素的組合，D是選自於氧（〇)、硫（S)、砸（Se)其中之一以及前述元素的組合，E是選自於飾（Ce)、銪（Eu)、錢（Tb)、猛(Μη) 其中之一以及前述元素的組合。第一透明塗層314將核心 312包覆於其内’其中第一透明塗層314例如是Si〇2或是 Γ s 18 1357435 99-9-6 其他的透明材料。光散射體320是經由物理或是化學的結合方式來與第一透明塗層314結合。當然’本實施例之波長轉換材料301更可以如圖5所述包括一透明材料，以使波長轉換材料301以膠狀的型態存在。在此便不再多做贅述。

另外’在本發明之其他實施例中波長轉換材料除了可以具有第一透明塗層之外，更可以具有一第二透明塗層。請參照圖7,其繪示為本發明一實施例之波長轉換材料的不意圖。波長轉換材料302與波長轉換材料301 (圖6)的差異主要在於波長轉換材料302更包括一第二透明塗層 350’其中第二透明塗層35〇將波長轉換活化體31()以及光散射體320包覆於其内。第二透明塗層350例如是Si02 或是其他的透明材料。當然’本實施例之波長轉換材料302更可以如圖5所述包括一透明材料，以使波長轉換材料3〇2以膠狀的型態存在。在此便不再多做贅述。

基於上述，本發明更可以將上述所揭露之波長轉換材料（如波長轉換材料300、301以及302)應用於多種發光元件中’其中這些發光元件例如是發光二極體元件、場發射元件（FED)或是其他種類的發光元件。以下將以發光一極體元件為例進行詳細地說明。圖8是本發明一實施例之發光二極體元件的示意圖。 β用參照圖8 ’發光二極體元件500主要包括一承载器、一發光二極體晶片520以及一波長轉換材料3〇〇,，其中發

LSI 19 1357435 99·9*6 光二極體晶片520例如是藍光發光二極體晶片、紫外光發晶片、藍綠光發光二極體晶片或是其他適於作為、發光光源的發光-極體晶片。發光二極體晶片52〇配置 =载器510上，並且經由導線530來與承制51〇電性連接。發光二極體晶片520適於發出一波長值得注意的是，本實施例並非用以限定本發明的承載器的形式以及發光二極體晶片料載器電性連接的方式，在本 % ㈣的其他實施例中更可以採用其他形式的承載器（例如導線架）’並且經由其他種類的電性連接方式來完成發光一極體晶片與承載器之間的電性連接。波長轉換材料300’是配置於發光二極體晶片52〇。此外，在本實施例中發光二極體元件5〇〇更包括一配置於承载器510上的封裝膠體540，以將發光二極體晶片52〇以及波長轉換材料300’密封於承載器51〇與封裝膠體540之間。 . ’ #發光一極體晶片520發出波長為μ之光線後，部分 # 波長為λ!的光線會直接入射至波長轉換活化體31〇。另外部分波長為λ!的光線會入射至光散射體320，之後經由光散射體320的散射後，再入射至波長轉換活化體31〇。接著波長轉換活化體310受到波長為λ!的光線的激發而發出一波長為&之光線。如此一來，經由將兩種波長的光線混合後，發光二極體晶片520便能夠發出特定顏色的色光。舉例而5 ’當λι是洛在藍光的波長範圍，而λ2是落在黃光的波長範圍時’經由適當的混合後，發光二極體晶片520 20 99-9-6 便能夠發出白光。社Μ雖然本實施例是以具有波長轉換材料3GG，的發光二元件糊’但是在本發狀其他實施例中更可以採用具有雜型態的波長轉換材料則或波長轉換材料 0^的發光二極體元件。值躲意岐，t絲二極體元件採用移狀型態的波長轉換材料301時，本實施例更可以調整透明材料340之光折射率，並且使其接近於該第一透鲁明塗層314之光折射率，以避免光線自該第-透明塗層314 入射至該透賴料34G時，於兩者的交界處產生全反射以及菲涅耳光損失。綜上所述，本發明所提出之發光二極體元件及其波長轉換材料至少具有以下的優點： L由於光散射體能夠將入射至其表面之光線散射，因此發光二極體晶片發出之波長為λι的光線以及被激發後之波長轉換活化體所發出之人2的光線可以被均勻地混合。 2.由於波長轉換活化體上的光散射體可以增加兩相 φ 鄰之波長轉換活化體的間距，因此這些波長轉換活化體能夠受到充分的激發。以圖5為例，由於光散射體320可以增加相鄰之波長轉換活化體310之間的間距，因此即使波長轉換活化體310之間發生了聚集現象，相鄰之波長轉換活化體310仍然可以保有適當的間距。是以波長為λ1的光線L可以經由此間距來激發波長轉換活化體31〇。也就是說’相較於習知技術而言，本發明所提出的波長轉換活化體能夠受到更充分的激發而發出波長為λ2之光線。 [Si 21 1357435 99-9-ΰ 3.當發光二極體元件具有波長轉換材料時，由於波長轉換活化體能夠受到更充分的激發，因此本發明所提出^ 發光一極體元件能夠具有較高的亮度。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和範圍内，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繪示為習知之發光二極體元件之示意圖。圖2繪示為圖1之Α區域的放大示意圖。圖3是本發明一實施例之波長轉換材料的示意圖。圖4是本發明一實施例之波長轉換材料的示意圖。圖5是本發明一實施例之膠狀波長轉換材料的示意圖。圖6是本發明一實施例之波長轉換材料的示意圖。

圖7是本發明一實施例之波長轉換材料的示意圖。圖8是本發明一實施例之發光二極體元件的示意圖。【主要元件符號說明】 1〇〇 :發光二極體元件 :承載器 120 :藍光發光二極體晶片 13〇 :黃光螢光膠體 132 :透明材料 :黃光螢光體 ί S1 22 1357435 99-9-6 134a :黃光螢光體 134b :黃光螢光體 134c :黃光螢光體 140 :導線 300 :波長轉換材料 300’ ：波長轉換材料 301 :波長轉換材料

302 :波長轉換材料 310 :波長轉換活化體 312 :核心

314 :第一透明塗層 320 :光散射體 330 :鍵結化合物 340 :透明材料 350 :第二透明塗層 500 :發光二極體元件 510 :承載器 520 :發光二極體晶片 530 :導線 540 :封裝膠體【S.]: 23

Claims

1357435 修正本第 95116888 號、申請專利範圍： 1.一種波長轉換材料，包括：一波長轉換活化體，適於受一波長為λ]之光線激發’而發出一波長為λ2之光線；

一光散射體，配置於該波長轉換活化體上，該光散射體適於將入射至其表面之光線散射，其中該光散射體適於受到该波長為之光線或該波長為h之光線激發’而發出一波長為人3之光線；以及鍵結化合物，位於該波長轉換活化體與該光散射體之間。 2.如申請專利範圍·第1項所述之波長轉換材料，其中違波長轉換活化體之材料是選自於螢光材料、碌光材料其中之一以及前述材料的組合。 3 ·如申請專利範圍第2項所述之波長轉換材料，其中該波長轉換活化體之組成成分是：

^2AB)ly(C)2^x+sy+t-/.{E) 其中0<x S 15，0<y $ 9，0<z S 4，s為B成份的價數’ t為C成份的價數’ A是選自於紀(Y)、鈽（ce)、錢（Tb )、( Gd )、銃（Sc )、彭（Sm )、銪（Eu)、铭(Al)、鎵(Ga)、蛇（ΤΙ)、銦（In)、棚(B)、餾（LU)等元素其中一以及前述元素的組合，B是選自於鎂（Mg)、鈣（Ca)、锶（Sr)、鋇（Ba)、鋅（Zn)、銅（Cu)、鎳（Ni)、鋰(u)、鈉（Na)、鉀(K)、銀(Ag)其中之一以及 24 1357435 第 95116888 號修正曰期:]〇〇. 12.9 修正本前述元素的組合，C是選自於鉬（M〇)、鎢（W)、磷(p)、鈒(V)、石夕（Si)、鈦（Ti)、鍅（Zr)、銳(Nb)、組（Ta)其中之 . 一以及前述元素的組合，D是選自於氧（〇)、硫（S)、 • 硒（Se)其中之一以及前述元素的組合，；E是選自於鈽 (Ce)、銪（Eu)、铽（Tb)、錳⑽其中之一以及如述元京的組合。 4.如申請專利範圍第丨項所述之波長轉換材料，其 Φ 中該光散射體之材料是氧化鋁、氧化鋅、氧化矽、氧化鈦或是組成成分為（4)2/(万)2/(〇22，(1)) :⑹白Η才料，其中 0<x’S15，〇<y，^9，〇<z，^4，s，為 Β 成份的價數，t’為C成份的價數，Α是選自於釔(γ)、鈽（Ce)、铽（Tb)、釓（Gd)、銃（Sc)、釤（Sm)、銪㈣、鋁(A1)、鎵(Ga)、鉈（T】）、銦办）、硼㊉）、镏（Lu)等兀素其中一以及前述元素的組合，B是選自於鎂鈣（Ca)、锶（Sr)、鋇（Ba)、鋅（Zn)、銅（Cu)、 • 鎳（Ni)、鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銀(Ag)其中之一以及刖述兀素的組合，C是選自於鉬（M〇)、鎢（w)、磷(p)、釩(v)、矽（Si)、鈦(Ti)、鍅(Zr)、鈮(Nb)、鈕（Ta)其中之一以及前述元素的組合，D是選自於氧（〇)、硫（§)、西（Se)其中之一以及前述元素的組合，e是選自於鈽 jCe)、銪（Eu)、铽（Tb)、錳(Mn)其中之一以及前述元素的組合。 5·如申請專利範圍第1項所述之波長轉換材料，其 25 1357435 ' 第951】6888號修正日期:100.12.9 修正本中邊鍵結化合物適於受到該波長為λ!之光線激發，而發出一波長為λ4之光線。 6· —種波長轉換材料，包括：一波長轉換活化體，適於受一波長為之光線激發’而發出一波長為人2之光線；以及一光散射體，配置於該波長轉換活化體上，該光散射體適於將入射至其表面之光線散射，其中該光散射體適於受到該波長為之光線或該波長為λ2之光線激發’而發出一波長為λ3之光線，且該波長轉換活化體包括：一核心’適於受一波長為λ〗之光線激發，而發出一波長為λ2之光線；以及一第一透明塗層，將該核心包覆於其内。 7·如申請專利範圍第6項所述之波長轉換材料，其中該核心的材料是選自於螢光材料、磷光材料其中之一以及上述材料的組合。 8 ·如申凊專利範圍第6項所述之波長轉換材料，其中該核心之組成成分是： iA^B)2}XC)2s(D)3x+sy^：(E) 中 0<χ $ 15 ’ 〇<y $ 9 ’ 〇<z ^ 4 ’ s 為 B 成份的價數’ t為C成份的價數，A是選自於釔(Y)、鈽（Ce)、試（Tb )、( Gd )、銃（sc )、衫（Sm ) ' 銪(Eu)、铭(A1)、鎵⑴a)、鉈（ΤΙ)、銦（In)、棚(B)、鏑（Lu)等 26 1357435 第 95116888 號修正日期:100.12.9 修正本元素其中一及前述元素的組合，B是選自於鎂（Mg)、鈣（Ca)、鏍（Sr)、鋇（Ba)、鋅（Zn)、銅（Cu)、鎮（Ni)、鐘(Li)、納（Na)、卸（K) '銀（Ag)其中之一以及前述元素的組合，C是選自於鉬（Mo)、鎢（W)、磷(P)、叙（V)、矽（Si) ' 鈦（Ti)、錯(Zr)、鈮(Nb)、麵（Ta)其中之一以及前述元素的組合，D是氧（〇)、硫（s)、硒 (Se)其中之一以及前述元素的組合，e是選自於鈽

(Ce)、銪（Eu)、铽（Tb)、錳（Μη)其中之一以及前述元素的組合。 9.如申請專利範圍第6項所述之波長轉換材料，其中該第一透明塗層是gi〇2。 1〇.如申請專利範圍第1項所述之波長轉換材料，更包括一透明材料’其中該波長轉換活化體與該光散射體分佈於該透明材料内。 Π. 種波長轉換材料，包括：一波長轉換活化體，適於受一波長為λ】之光線激發，而發出一波長為λ2之光線；光散射體，配置於該波長轉換活化體上，該光散射體適於將人射至其表面之光線散射，其巾適於受到該波Μ λι之光線或該波長為λ2之光^ 發，而發出-波長為人3之光線；以及罗认甘透明塗層，將該波長轉換活化體與該光散射體包後於其内。 27 第 95116888 號修正日期:1〇〇 129 修正本 12.如料請專利範圍第11項所逑之波長轉換材其中該透明塗層是Si〇2。久我&換材 13·—種發光二極體元件，包括：一承載器；一發光二極體晶片，配置於該承载器裁器電性連接，其中該發光二極體晶 =^ 為λ】之光線；以及、毛出波我一波長轉換材料，圍繞於該發圍，該波長轉換材料包括：am片之周一波長轉鮮化體，適於㈣波激發，而發出一波長為、之光線； ]之先、，泉的一光散射體，配置於錢長轉換其表面之光線散射，其中 ί = 之光線或該波長為λ2之光線激發，而發出一波長為、之光線；以及. 體之間鍵、。化合物’位於該波長轉換活化體與該光散射土 H如卜月專利乾圍第13項所述之發光二極體元件，=該波長轉換活化體之材料是選自於螢光材料、填光指其中之1及上述材料⑭合。申明專利乾圍g 14項所述之發光二極體元活化體之組成成分是： ()2厲別2刷3_,:⑹ 28 1357435 第 95116888 號修正日期:100.12.9 修正本其中0<χ$ 15，0<y$ 9，0<z$4，s為B成份的價數，ί為C成份的價數，A是選自於釔（Y)、鈽（Ce)、試（Tb)、IL(Gd)、銃（Sc)、釤（Sm ) ' 銪（Eu)、紹（A〗）、鎵（Ga)、鉈（ΤΙ)、銦（In)、硼(B)、錙（Lu)等元素其中一以及前述元素的組合，B是選自於鎂（Mg)、約（Ca)、锶（Sr)、鋇（Ba)、鋅（Zn)、銅（Cu)、錄（Νι)、鋰(Li) '鈉（Na)、鉀(K)、銀(Ag)其中之一以及 • 前述元素的組合，C是選自於鉬（Mo)、鎢（W)、磷(P)、釩（V)、矽（Si)、鈦（Ti)、锆（Zr)、鈮(Nb)、鈕（Ta)其中之一以及前述元素的組合’ D是選自於氧（〇)、硫（s)、硒（Se)其中之一以及前述元素的組合，E是選自於鈽 (Ce)、銪（Eu)、錢（Tb)、锰（Μη)其中之一以及前述元素的纟且合。 16.如申請專利範圍第13項所述之發光二極體元件，其中該光散射體之材料是氧化鋁、氧化鋅、氧化矽、魯氧化鈦或是組成成分為⑻^:’⑻以’⑹2:.^^)3〜.〜，:,：^ 的材料，其中 0<X，S15，0<y，g9,〇<z,^4, 5,為^成份的價數，t’為c成份的價數，A是選自於釔、鈽 (Ce)、铽（Tb)、釓（Gd)、銃（Sc)、釤（Sm)、銪（Eu)、叙⑷）、鎵（Ga)、蛇（T1)、邮、硼⑼、镏 (Lu)等元素其中一以及前述元素的組合，b是選自於鎂（Mg)、鈣（Ca)、鏍（Sr)、鋇（Ba)、鋅（Zn)、銅（Cu)錄(Ni)、鐘(Li)、納（Na)、舒(K)、銀(Ag)其中 29 1357435 第 95116888 號修正日期:100.12.9 修正本之一以及前述元素的組合，C是選自於鉬（M〇)、鎢 (W)、磷（P)、釩、矽（Si)、鈦（Ti)、鍅（Zr)、鈮(Nb)、叙（Ta)其中之一以及前述元素的組合，D是選自於氧 (0 ) 石瓜（S )、石西（Se )其中之一以及前述元素的組合’ E是選自於鈽（Ce)、銪（Eu)、铽（Tb)與錳(Μη)其中之一以及前述元素的組合。 π.如申請專利範圍第13項所述之發光二極體元件，其中該光散射體適於受到該波長為λ〗之光線激發，而發出—波長為λ3之光線。 I8.如申請專利範圍第13項所述之發光二極體元 /、中名光放射體適於文到該波長為、之光線激發，而發出—波長為λ3之光線。 =.如申請專利範㈣13項所述之發光二 :發適於受到該波長“]之光線激發， m /皮長為λ4之光線。 20.一種發光二極體元件，包括：一承載器；

配且於s亥承载器上並且與該承卜光二極體晶片適於發出—波長

—波長轉換材料，圍，該波長轉換材料包} —波長轉換活化體： 30 1357435 第 95116888 號修正曰期:100.12.9 修正本發出-波長為&之光線，其中該波長轉換活 =括一核心以及—第—透明塗層，該核心適於受一 ^為之光線激發，而發出_波長為&之光線，而该弟—透明塗層將該核心包覆於其内；以及 :光散射體’配置於該波長轉換活化體上，該光散身體適於將人射至其表面之紐散射，其"光散射體

^於受到該波長為λΐ之光線或該波長為U光線激發，而發出一波長為λ3之光線。 21. 如申請專利範圍第2Q項所述之發光二極體元件’其中該核心、的材料是選自於螢光材料、碌光材料其中之一以及前述材料的組合。 22. 如申請專利範圍第2〇項所述之發光二極體元件’其中該核心之組成成分是： ⑶ 2xC%(C)2:(Z))3,+w :⑹ 其中〇<x$ 15，0<y$9，〇<z$4，s為B成份的價數，t為C成份的價數，A是選自於釔（γ)、鈽（ce)、錢（Tb)、亂（Gd)、銳（Se)、釤（Sm)、銪(Eu)、紹（A1)、鎵(Ga)、銘⑺）、銦（In)、删⑻、鏑（Lu)等元素其中一以及前述元素的組合，B是選自於鎂（Mg)、鈣（Ca)、锶（S〇、鋇（Ba)、鋅（Zn)、銅（Cu)、鎳（Νι)、鋰(Li)、鈉（Na)、鉀（κ)、銀(Ag)其中之一以及前述兀素的組合，C是鉬（Mo)、鎢（W)、磷(P)、釩(v)、矽（Si)、鈦（Τι)、鍅（Zr)、鈮(Nb)、鈕（Ta)其中之一以及 31 1357435 第 95116888 號修正日期:1〇〇.12_9 修正本前述元素的組合，D是選自於氣（〇)、硫 (Se)其中m前述元素的二石西 _ }銪（Eu)、铽（Tb)、錳（Μη)其中之一、剷述元素的組合。以及 =如申請專利範圍f 22項所述之發光二極體元 -中錢長轉換材料更包括—透明材料，換活化體與該光散射體分佈於該透明材料内/ ( 件^1如_4專利範圍帛23項所述H核體元件’其中透明材料之光折射率接近於該第—透明率，以避綱自該第一透明塗層入射至:二失^ Γ’於兩者的交界處產生全反射以及菲違耳光損 7C 25. 如申請專利範圍第2〇項所述之發光二極，-、中該第一透明塗層是Si〇2。 26. —種發光二極體元件，包括：一承載器；載哭：發光二極體晶片’配置於該承载器上並且與該承『电性連接’其中該發光二極體晶片適於發出马人丨之光線；以及反長 -波長轉換材料，圍繞於該發光二極體晶片之圍’该波長轉換材料包括： ° -波長轉㈣化體，適於受—波長為發，而發出-波長為12之光線；先線4 32 第 95116888 號修正日期:]00.12.9 修正本一光散射體，配置於該波長轉換活化體上，該光散射體適於將入射至其表面之光線散射，其中該光散射體適於受到該波長為λ]之光線或該波長為、之光線激發，而發出一波長為λ3之光線；以及明㈣’將該波長轉換活化體與該光散射體包覆於其内。 .極體元件，其項所述之發光 1357435 99-9-6 七、指定代表圖： (一）本案之指定代表圖：圖3 (二）本代表圖之元件符號簡單說明： 300 :波長轉換材料 310 :波長轉換活化體 312 :核心 330 :鍵結化合物

八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：無