TWI405838B - 紅光螢光材料及其製造方法、及白光發光裝置 - Google Patents

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Description

紅光螢光材料及其製造方法、及白光發光裝置
本發明是有關於一種紅光螢光材料及其製造方法、及具有此紅光螢光材料的白光發光裝置，且特別是有關於一種色純度高、輝度強且化學穩定性佳的紅光螢光材料及其製造方法、及具有此紅光螢光材料的白光發光裝置。
近年來，由於綠色科技的蓬勃發展，具有省電、體積小、低電壓驅動以及不含汞等優點的白光發光二極體(White light emitting diode)，已被廣泛地應用在平面顯示器的背光模組與一般照明等領域。為了提昇白光發光二極體的發光性能，螢光材料的研發扮演著舉足輕重的角色，許多新穎的螢光材料亦被陸續提出。
根據美國專利公告號US 5,998,925中所揭露的白光發光裝置，其主要是以摻雜鈰的石榴石螢光粉(Y3 Al5 O12 ：Ce3+ ，YAG：Ce)來將藍光發光二極體所發出的藍光轉換為黃光，並藉由藍光混合黃光以產生白光。然而，此由藍光發光二極體與摻雜鈰的石榴石螢光材料所產生的白光一直存在著色溫偏高的問題，特別是在提高操作電流時，色溫升高的問題會更趨嚴重。此外，依此方式所產生的白光，由於其發光頻譜內不含紅色成份，因此白光的演色性(Color Render Index,CRI)約只有80，作為照明用光源時會有演色性不足的問題。舉例而言，將此白光照射紅色物體會呈現弱橙色。
上述問題可透過增加白光發光頻譜的紅色成分以獲得改善。在美國專利公告號US 6,580,097中，可利用藍光發光二 極體，搭配紅光螢光材料與綠光螢光材料所組成的雙螢光材料系統以產生白光。此雙螢光材料系統藉由含硫的紅光螢光粉(Y2 O2 S：Eu3+ ,Bi3+ ；SrS：Eu2+ ；SrY2 S4 ：Eu2+ 或CaLa2 S4 ：Ce3+ )搭配摻雜稀土離子的綠光螢光材料使用，以此雙螢光材料系統搭配藍光發光二極體所產生的白光，具有較佳的演色性。
雖然上述雙螢光粉系統所產生的白光可改善色溫與演色性的問題，然而，由於所使用的螢光粉的成分中皆含有硫化物，此硫化物易與空氣中的水氣反應，使得此雙螢光粉系統的化學穩定性不佳。並且，在紫外光長時間的照射下，此雙螢光粉系統容易衰減，亦有使用壽命不足的問題。此外，由於硫化物的熱穩定性不佳，使得以硫化物作為主要成分的螢光粉的應用受到諸多限制。
有鑑於此，本發明提供一種紅光螢光材料，可提供輝度強且色純度高的紅光。
本發明又提供一種紅光螢光材料的製造方法，可以使用較低的燒結溫度得到化學穩定性佳的紅光螢光材料。
本發明再提供一種白光發光裝置，具有上述紅光螢光材料，可提供演色性佳的白光且使用壽命長。
基於上述，本發明提出一種紅光螢光材料，適於受到第一光線激發而放射出紅光，此紅光螢光材料的特徵在於具有下列式(1)的化學式，A3 B2 C3 (MO4 )8 ：Eu3+ -------式(1)；其中，A表示鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)或銀(Ag)；B表示鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)或鋇(Ba)；C表示 釔(Y)、釓(Gd)或鑭(La)；M表示鎢(W)或鉬與鎢的組合(Mox W(1-x) )，當M表示該鉬與鎢之組合(Mox W(1-x) )時，x為莫耳分率，其值介於0~1之間。
在本發明的一實施例中，上述第一光線的波長範圍介於360奈米(nm)~550奈米(nm)。
在本發明的一實施例中，上述第一光線的波長範圍包括：近紫外光波長394±10nm、藍光波長465±10nm、或黃綠光波長535±10nm。
在本發明的一實施例中，上述紅光的波長包括614nm。
在本發明的一實施例中，上述紅光的色座標可達(0.66,0.33)。
在本發明的一實施例中，上述紅光的相對輝度值為1.5~1.8(cd/m2 )。
在本發明的一實施例中，上述紅光螢光材料適用於白光發光二極體。
本發明又提出一種紅光螢光材料的製造方法，包括：依化學劑量提供一混合物，此混合物包括金屬碳酸鹽、鹼土金屬碳酸鹽、三價金屬氧化物、稀土氧化物，以及三氧化鉬、或三氧化鎢、或三氧化鉬與三氧化鎢的組合；混合並研磨上述混合物；以及燒結上述混合並研磨後的混合物，以得到紅光螢光材料，其中該紅光螢光材料具有下列式(1)的化學式，A3 B2 C3 (MO4 )8 ：Eu3+ -------式(1)；其中，A表示鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)或銀(Ag)；B表示鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)或鋇(Ba)；C表示 釔(Y)、釓(Gd)或鑭(La)；M表示鎢(W)或鉬與鎢的組合(Mox W(1-x) )，當M表示該鉬與鎢之組合(Mox W(1-x) )時，x為莫耳分率，其值介於0~1之間。
在本發明的一實施例中，上述紅光螢光材料的製造方法更包括提供鹵化銨鹽作為助熔劑，其中鹵化銨鹽的重量百分比為10wt%。
在本發明的一實施例中，上述混合並研磨混合物的時間為30分鐘。
在本發明的一實施例中，上述燒結混合物的溫度為600℃~800℃。
在本發明的一實施例中，上述燒結混合物的時間為6至10小時。
在本發明的一實施例中，更包括特性鑑定步驟，鑑定紅光螢光材料的物理及化學特性。
在本發明的一實施例中，上述的特性鑑定步驟包括：X射線繞射分析、螢光光譜分析、色度座標分析或紫外光-可見光反射光譜分析。
本發明再提出一種白光發光裝置，包括：發光二極體晶片以及光致發光螢光體。發光二極體晶片放射出第一光線。光致發光螢光體至少包括如上述的紅光螢光材料，其中，光致發光螢光體受到第一光線的激發而放射出第二光線，且第一光線與第二光線混光為白光。
在本發明的一實施例中，上述第一光線的波長範圍介於360奈米(nm)~550奈米(nm)。
在本發明的一實施例中，上述第一光線的波長範圍包括：近紫外光波長394±10nm、藍光波長465±10nm、或黃綠 光波長535±10nm。
在本發明的一實施例中，上述光致發光螢光體更包括：黃光螢光材料、藍光螢光材料或綠光螢光材料。紅光螢光材料適於與黃光螢光材料、藍光螢光材料及綠光螢光材料選擇搭配使用。
本發明的紅光螢光材料因採用新穎的化學結構，可提供色純度高且輝度強的紅光。特別是，本發明所提出的紅光螢光材料的製造方法，由於紅光螢光材料的組成為氧化物且不含有化學穩定性差的硫化物，所以具有良好的化學穩定性。再者，由於燒結時所需的溫度相當低，還能減少能源的使用量。此外，本發明的白光發光裝置由於使用了上述的紅光螢光材料，而可提供演色性佳的白光，並且使用壽命長。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
本發明提出一種新穎的紅光螢光材料，其具有獨特的化學晶體結構，可產生色純度高且輝度強的紅光。除了可改善習知中演色性不足的問題外，此新穎的紅光螢光材料更可以不含硫化物的結構，從根本解決化學穩定性不佳的問題。以下將逐一敘述此紅光螢光材料及其製造方法，以及使用此紅光螢光材料的白光發光裝置。
紅光螢光材料
本發明提出的紅光螢光材料，適於受到第一光線激發而放射出紅光，此紅光螢光材料的特徵在於具有下列式(1)的化 學式，A3 B2 C3 (MO4 )8 ：Eu3+ -------式(1)；其中，A表示鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)或銀(Ag)；B表示鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)或鋇(Ba)；C表示釔(Y)、釓(Gd)或鑭(La)；M表示鉬(Mo)、鎢(W)或鉬與鎢的組合(Mox W(1-x) )。
在此要說明的是，當上述M表示鉬與鎢的組合(Mox W(1-x) )時，x為莫耳分率，其值可介於0~1之間，而第一光線的波長範圍則介於360奈米(nm)~550奈米(nm)，亦即，此紅光螢光材料相當適合被紫外光~藍光波段以及黃綠光波段的第一光線所激發，進而發出紅光。
在式(1)中，A3 B2 C3 (MO4 )8 為本發明的紅光螢光材料主體結構，而Eu3+ 則為本發明的紅光螢光材料主體結構中所摻雜的銪三價離子(Eu3+ )。本發明所提出的紅光螢光材料，主要是以上述金屬原子A、鹼土金屬原子B以及稀土原子C形成具有八個配位的MO4 特殊晶體結構，再透過銪三價離子(Eu3+ )的摻雜而具有吸收第一光線的能量、並放射出紅光的特性。
此紅光螢光材料對於特定波長的光線具有很強的吸收，其中，較佳吸收的三個波長範圍是：近紫外光波長394±10nm、藍光波長465±10nm、或黃綠光波長535±10nm。在吸收上述特定波長的光線能量後，此紅光螢光材料將以紅光的形式釋放所吸收的能量，此紅光的波長例如是614nm。
另外，此紅光螢光材料所發出的紅光，其色純度可達到NTSC色座標上(0.66,0.33)的位置，亦即紅光的色純度可趨近 於飽和紅(繪示於後續的圖3)。此外，其相對輝度值更可達到1.5~1.8(cd/m2 )(繪示於後續的表一)。
由於此紅光螢光材料能提供輝度高且色純度佳的紅光，所以，此紅光螢光材料相當適合應用在白光發光二極體。
紅光螢光材料的製造方法
圖1為本發明較佳實施例的紅光螢光材料的製造方法流程示意圖。請參照圖1，首先，在步驟S1中，依化學劑量提供一混合物，包括：金屬碳酸鹽、鹼土金屬碳酸鹽、三價金屬氧化物、稀土氧化物，以及三氧化鉬、或三氧化鎢、或三氧化鉬與三氧化鎢的組合。
更詳細而言，上述紅光螢光材料的製造方法可依照上述式(1)所顯示的莫耳分率(mole ratio)，來調配紅光螢光材料的各組成的組成比例，其中，金屬碳酸鹽例如是碳酸鋰(Li2 CO3 )，鹼土金屬碳酸鹽例如是碳酸鋇(BaCO3 )，三價金屬氧化物例如是氧化銪(Eu2 O3 )，而稀土氧化物則例如是氧化釓(Gd2 O3 )。
接著，在步驟S2中，混合並研磨上述混合物。在步驟S2時，為了使混合物更為均勻，大約需要30分鐘的時間進行上述混合物的混合與研磨。
再來，如步驟S3所示，燒結上述混合並研磨後的混合物，以形成紅光螢光材料。而在步驟S3進行燒結時，例如可將上述混合均勻且研磨過的混合物置於氧化鋁坩鍋中，再將此氧化鋁坩鍋置入高溫爐中，以600℃~800℃的溫度進行燒結約6~10小時，即可得到此紅光螢光材料。
所得到的紅光螢光材料為氧化物形態，且具有下列式(1) 的化學式，A3 B2 C3 (MO4 )8 ：Eu3+ -------式(1)；其中，A表示鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)或銀(Ag)；B表示鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)或鋇(Ba)；C表示釔(Y)、釓(Gd)或鑭(La)；M表示鉬(Mo)、鎢(W)或鉬與鎢的組合(Mox W(1-x) )。
此外，還可在燒結步驟S3時加入重量百分比為10wt%的鹵化銨鹽作為助熔劑以幫助燒結。
請繼續參照圖1，如步驟S4所示，經由上述步驟S1~S3所製得的紅光螢光材料，還可進一步進行特性鑑定步驟S4，以鑑定紅光螢光材料的物理及化學特性。詳言之，特性鑑定步驟可以包括：X射線繞射分析、螢光光譜分析、色度座標(chromaticity coordinates)分析或紫外光-可見光反射光譜分析，然而並不以此為限。
值得一提的是，本發明所提出紅光螢光材料的製造方法，其所使用的主要成分為金屬碳酸鹽、鹼土金屬碳酸鹽、三價金屬氧化物、稀土氧化物，以及三氧化鉬、或三氧化鎢、或三氧化鉬與三氧化鎢的組合，所需燒結溫度僅約為600℃~800℃。相較於習知所述的摻雜鈰的石榴石螢光材料(燒結溫度需1,500℃)、一般矽酸鹽與鍺酸鹽類螢光材料(燒結溫度需1,000℃~1,200℃)及含硫的紅光螢光材料(燒結溫度需要1,100℃~1,200℃)，本發明的紅光螢光材料的製造方法的燒結溫度較低，而可以降低製造所需能源以及製造成本。
此外，依照本發明的紅光螢光材料的組成為氧化物，不含有化學穩定性差的硫化物，所以此紅光螢光材料具有優異的化學穩定性。即便長時間在紫外光的照射下、或是高溫的環境下使用，本發明的紅光螢光材料都可擁有較長的使用壽命且得以廣泛的應用。
以下將列舉五組依上述實施方式所製得的紅光螢光材料，並將特性鑑定的結果示於圖2與圖3，其中，圖2為本發明較佳實施例的紅光螢光材料的激發光譜圖，其中顯示了本發明的實施例1~5的激發光譜。圖3為本發明較佳實施例的紅光螢光材料的色度座標示意圖。此外，更列舉出兩種商用紅光螢光材料作為對照，藉以清楚揭示本發明的功效。
實施例1
如圖1所示，依化學劑量秤取碳酸鋰(Li2 CO3 )、碳酸鋇(BaCO3 )、氧化銪(Eu2 O3 )、氧化釓(Gd2 O3 )、以及三氧化鎢(WO3 )形成一混合物；接著，將此混合物經研磨30分鐘後置於氧化鋁坩鍋上；然後，將此氧化鋁坩鍋置於高溫爐中以600℃燒結6至8小時，即可得到紅光螢光材料Li3 Ba2 Gd3 (WO4 )8 ：Eu3+ 。
接著，對Li3 Ba2 Gd3 (WO4 )8 ：Eu3+ 進行紫外光-可見光反射光譜分析、螢光光譜分析以及色度座標分析，其中，螢光光譜分析的結果示於圖2，由圖2可知此紅光螢光材料(Li3 Ba2 Gd3 (WO4 )8 ：Eu3+ )的多個吸收波峰；螢光特性分析的結果示於表一，由表一可知此紅光螢光材料(Li3 Ba2 Gd3 (WO4 )8 ：Eu3+ )的放射波峰為614nm及其相對輝度；色度座標分析的結果示於圖3，由圖3可知此紅光螢光材料(Li3 Ba2 Gd3 (WO4 )8 ：Eu3+ )放射的紅光的色度座標值。
詳細而言，上述螢光光譜分析例如可透過分光螢光計(Spex Fluorolog-3spectrofluorometer,Instruments S.A.,Edison,N.J.,U.S.A.)提供不同波長的第一光線(未繪示)，而第一光線 的波長範圍涵蓋360奈米(nm)~550奈米(nm)。使分光螢光計所產生的第一光線經過待量測的紅光螢光材料後，再以光電倍增管(photomultiplier,Hamamatsu Photonics R928)量測第一光線被吸收、或是紅光螢光材料所激發出的第二光線的強度。至於色度座標的量測值是採用CIE1931的座標系統，在本實施例中，色度座標是透過顏色分析儀(Color Analyzer)Laiko DT-100進行量測。
請參照圖2，實施例1(Li3 Ba2 Gd3 (WO4 )8 ：Eu3+ )的紅色螢光材料的激發光譜顯示為圖中所示x=0處的吸收峰，實施例1的激發光譜在近紫外光波長394±10nm、藍光波長465±10nm以及黃綠光波長535±10nm都有明顯的吸收強度，尤其是在紫外光波長394nm處具有最明顯的吸收強度。此外，在250nm~350nm的吸收峰主要是電荷轉移帶(charge transfer band,C.T.B)所導致。
在吸收上述的波長能量後，此紅光螢光材料放射出波長為614nm的紅光。接著，請參考圖3，此紅光螢光材料所放出的紅光的色度座標可達到NTSC色座標上(0.66,0.33)的位置，亦即紅光的色純度可趨近於飽和紅。
實施例2
類似於實施例1，按照圖1所示的製造方法，依化學劑量秤取碳酸鋰(Li2 CO3 )、碳酸鋇(BaCO3 )、氧化銪(Eu2 O3 )、氧化釓(Gd2 O3 )、三氧化鎢(WO3 )及三氧化鉬(MoO3 )形成一混合物；經研磨與燒結後，可得紅光螢光材料Li3 Ba2 Gd3 (WO4 )6 (MoO4 )2 ：Eu3+ 。
同樣地，對實施例2進行特性鑑定並將結果表示於圖2 與圖3。實施例2的紅光螢光材料(Li3 Ba2 Gd3 (WO4 )6 (MoO4 )2 ：Eu3+ )顯示為x=2處。
實施例2的組成中，金屬鉬酸鹽與金屬鎢酸鹽的莫耳比例為2：6。實施例2的紅光螢光材料與實施例1的紅光螢光材料的光譜特性類似，在此不予以重述，兩者差異僅在於波峰強度略有不同。
實施例3
類似於實施例2的製造方法，可得紅光螢光材料Li3 Ba2 Gd3 (WO4 )4 (MoO4 )4 ：Eu3+ 。同樣地，對實施例3進行特性鑑定並將結果表示於圖2與圖3。實施例3的紅光螢光材料(Li3 Ba2 Gd3 (WO4 )4 (MoO4 )4 ：Eu3+ )顯示為x=4處。
值得注意的是，實施例3的特徵在於，組成中的金屬鉬酸鹽與金屬鎢酸鹽的莫耳比例為4：4。實施例3的紅光螢光材料與實施例1~2的紅光螢光材料的光譜特性類似，在此不予以重述，所得差異僅在於波峰強度略有不同。特別是，在圖2的激發光譜中，實施例3(Li3 Ba2 Gd3 (WO4 )4 (MoO4 )4 ：Eu3+ )的強度為最高。
實施例4
類似於實施例2的製造方法，可得紅光螢光材料Li3 Ba2 Gd3 (WO4 )2 (MoO4 )6 ：Eu3+ 。同樣地，對實施例4進行特性鑑定並將結果表示於圖2與圖3。實施例4的紅光螢光材料(Li3 Ba2 Gd3 (WO4 )2 (MoO4 )6 ：Eu3+ )顯示為x=6處。
實施例4的特徵在於，組成中的金屬鉬酸鹽與金屬鎢酸 鹽的莫耳比例為6：2。實施例4的紅光螢光材料與實施例1~3的紅光螢光材料的光譜特性類似，在此不予以重述，所得差異僅在於波峰強度略有不同。
實施例5
類似於實施例1，按照圖1所示的製造方法，依化學劑量秤取碳酸鋰(Li2 CO3 )、碳酸鋇(BaCO3 )、氧化銪(Eu2 O3 )、氧化釓(Gd2 O3 )及三氧化鉬(Mo2 O3 )形成一混合物，經研磨與燒結後，可得紅光螢光材料Li3 Ba2 Gd3 (MoO4 )8 ：Eu3+ 。同樣地，對實施例5進行特性鑑定並將其結果示於圖2及表1中，在圖2中，實施例5為x=8處的光譜。
實施例5與實施例1的差異在於，組成中的三氧化鎢完全被三氧化鉬所取代。實施例5的紅光螢光材料與實施例1~4的紅光螢光材料的光譜特性類似，在此不予以重述，所得差異僅在於波峰強度略有不同。
由上述分析的結果，可以明顯看出本發明實施例1~5的紅光螢光材料均對於近紫外光波長394±10nm、藍光波長465±10nm以及黃綠光波長535±10nm有明顯的吸收強度，尤其是在紫外光波長394nm處具有最明顯的吸收強度，並且能放射出波長為614nm的紅光。
承上述，本發明所提出的紅光螢光材料能提供高色純度、高輝度以及色飽和度佳的紅光。以下將針對本發明實施例1~3與市售的紅光螢光材料(對照例1、對照例2)進行比較以茲佐證。經由實施例1中所述的測量儀器，以相同的條件對實施例1~5、對照例1~2進行量測並將結果示於表一中。
請參照表一，其中，實施例1~5為本發明所提出的紅光螢光材料；對照例1為市售的紅光螢光材料Kasei Optonix P22-RE3(Y2 O2 S：Eu3+ )；對照例2為市售的紅光螢光材料Kasei Optonix KX-681B，(La2 O2 S：Eu3+ )。
由表一可以明顯看出，實施例1~3的色度座標皆與對照例1相同，皆為(0.66,0.33)。換言之，藉由實施例1~3所述的紅光螢光材料所得的紅光，其色純度可與商用品一致、且趨近於NTSC所規範的純紅(0.67,0.33)。
值得一提的是，實驗例1~5的相對輝度皆大於對照例1~2，尤其是在實施例3中，當鎢與鉬之莫耳比例為4：4時，其相對輝度為表一中最高的1.8(cd/m2 )。經由表一的比較，可以得知本發明所提出的紅光螢光材料，其所發出的紅光不僅色純度佳、且相對輝度更高於現有的商用產品。
白光發光裝置
圖4為本發明較佳實施例的一種白光發光裝置的示意圖。請參照圖4，白光發光裝置200包括：發光二極體晶片 210以及光致發光螢光體220。發光二極體晶片210放射出第一光線L1，而光致發光螢光體220至少包括上述的紅光螢光材料，其中，光致發光螢光體220受到第一光線L1的激發而放射出第二光線L2，且第一光線L1與第二光線L2混光為白光。
上述第一光線L1的波長範圍可介於360奈米(nm)~550奈米(nm)。當第一光線L1的波長範圍為近紫外光波長394±10nm、藍光波長465±10nm、或黃綠光波長535±10nm時，可較佳地激發光致發光螢光體220(至少包含上述的紅光螢光材料)，而使此光致發光螢光體220放出第二光線L2。
此外，上述光致發光螢光體220可更包括：黃光螢光材料(未繪示)、藍光螢光材料(未繪示)或綠光螢光材料(未繪示)。上述紅光螢光材料適於與黃光螢光材料、藍光螢光材料及綠光螢光材料選擇搭配使用。
更詳細而言，在白光發光裝置200中，光致發光螢光體220可單獨是本發明所提出的紅光螢光材料、也可是雙螢光材料系統、甚至是多種螢光材料混合的系統。舉例而言，當光致發光螢光體220僅為本發明所提出的紅光螢光材料時，發光二極體晶片210例如可選用藍綠光發光二極體，此時，發光二極體晶片210所發出的第一光線L1(藍綠光)、與紅光螢光材料所激發出的第二光線L2(紅光)，可混光為白光。
若光致發光螢光體220為雙螢光材料系統時，光致發光螢光體220例如是本發明的紅光螢光材料與另一黃光螢光材料的混合。此時，發光二極體晶片210例如可選用藍光發光二極體而發出第一光線L1(藍光)，第二光線L2為紅光與黃光的混光，在第一光線L1與第二光線L2混光後，即可產生 白光。
此外，光致發光螢光體220還可以是本發明的紅光螢光材料、綠光螢光材料與藍光螢光材料的混合，此時發光二極體晶片210可選用紫外光發光二極體，其所產生的第一光線L1為紫外光。此時，光致發光螢光體220所產生的第二光線L2即為藍光、綠光及紅光，進而由紫外光、藍光、綠光與紅光混合成白光。
由上述可知，白光發光裝置200可以透過不同的螢光材料系統以及不同的發光二極體組合以產生白光，具有本領域的通常知識者當可依其目的及考量調整搭配與組合的方式。
綜上所述，本發明所提出的紅光螢光材料及其製造方法、白光發光裝置至少具有以下的優點：由於紅光螢光材料具有獨特的晶體結構，而可產生高輝度及高色純度的紅光，以改善白光的演色性。此外，由於本發明的紅光螢光材料為氧化物，相對於含硫化物的螢光粉，本發明具有良好的化學穩定性(耐水氣、耐熱)。再者，本發明所提出的紅光螢光材料製造方法，由於其燒結溫度較低，可以減少能源的使用量。另外，本發明提出的白光發光裝置由於使用了上述紅光螢光材料，可以增加白光發光裝置的使用壽命及增廣應用範圍。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故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。
200‧‧‧白光發光裝置
210‧‧‧發光二極體晶片
220‧‧‧光致發光螢光體
L1‧‧‧第一光線
L2‧‧‧第二光線
S1~S4‧‧‧步驟
圖1為本發明較佳實施例的紅光螢光材料的製造方法流程示意圖。
圖2為本發明較佳實施例的紅光螢光材料的激發光譜圖，其中顯示了本發明的實施例1~5的激發光譜。
圖3為本發明較佳實施例的紅光螢光材料的色度座標示意圖。
圖4為本發明較佳實施例的一種白光發光裝置的示意圖。
200‧‧‧白光發光裝置
210‧‧‧發光二極體晶片
220‧‧‧光致發光螢光體
L1‧‧‧第一光線
L2‧‧‧第二光線

Claims (18)

  1. 一種紅光螢光材料，適於受到一第一光線激發而放射出一紅光，該紅光螢光材料的特徵在於：該紅光螢光材料具有下列式(1)的化學式，A3 B2 C3 (MO4 )8 ：Eu3+ -------式(1)；其中，A表示鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)或銀(Ag)；B表示鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)或鋇(Ba)；C表示釔(Y)、釓(Gd)或鑭(La)；M表示鎢(W)或鉬與鎢的組合(Mox W(1-x) )，當M表示該鉬與鎢之組合(Mox W(1-x) )時，x為莫耳分率，其值為0、0.25、0.5、0.75的其中之一。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的紅光螢光材料，其中，第一光線的波長範圍介於360奈米(nm)~550奈米(nm)。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的紅光螢光材料，其中該第一光線的波長範圍包括：近紫外光波長394±10nm、藍光波長465±10nm、或黃綠光波長535±10nm。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的紅光螢光材料，其中該紅光的波長包括614nm。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的紅光螢光材料，其中，該紅光的色座標可達(0.66,0.33)。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的紅光螢光材料，其中，該紅光的相對輝度值為1.5~1.8(cd/m2 )。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述的紅光螢光材料，其中，該紅光螢光材料適用於白光發光二極體。
  8. 一種紅光螢光材料的製造方法，包括：依化學劑量提供一混合物，包括一金屬碳酸鹽、一鹼土金屬碳酸鹽、一三價金屬氧化物、一稀土氧化物，以及一三氧化鉬、或一三氧化鎢或該三氧化鉬與該三氧化鎢的組合；混合並研磨該混合物；以及燒結該混合並研磨後的該混合物，以形成該紅光螢光材料，其中該紅光螢光材料具有下列式(1)的化學式，A3 B2 C3 (MO4 )8 ：Eu3+ -------式(1)；其中，A表示鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)或銀(Ag)；B表示鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)或鋇(Ba)；C表示釔(Y)、釓(Gd)或鑭(La)；M表示鎢(W)或鉬與鎢的組合(Mox W(1-x) )，當M表示該鉬與鎢之組合(Mox W(1-x) )時，x為莫耳分率，其值為0、0.25、0.5、0.75的其中之一。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的紅光螢光材料的製造方法，更包括提供一鹵化銨鹽作為助熔劑，其中該鹵化銨鹽的重量除以該鹵化銨鹽加上該混合物的總重量而得的重量百分比為10wt%。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的紅光螢光材料的製造方法，其中混合並研磨該混合物的時間為30分鐘。
  11. 如申請專利範圍第8項所述的紅光螢光材料的製造方法，其中燒結該混合物的溫度為600℃~800℃。
  12. 如申請專利範圍第8項所述的紅光螢光材料的製造 方法，其中燒結該混合物的時間為6至10小時。
  13. 如申請專利範圍第8項所述的紅光螢光材料的製造方法，更包括一特性鑑定步驟，鑑定該紅光螢光材料的物理及化學特性。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的紅光螢光材料的製造方法，其中特性鑑定步驟包括：X射線繞射分析、螢光光譜分析、色度座標分析或紫外光-可見光反射光譜分析。
  15. 一種白光發光裝置，包括：一發光二極體晶片，放射出一第一光線；以及一光致發光螢光體，該光致發光螢光體至少包括如申請專利範圍第1項所述的紅光螢光材料；其中，該光致發光螢光體受到該第一光線的激發而放射出一第二光線，且該第一光線與該第二光線混光為白光。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的白光發光裝置，其中第一光線的波長範圍介於360奈米(nm)~550奈米(nm)。
  17. 如申請專利範圍第15項所述的白光發光裝置，其中該第一光線的波長範圍包括：近紫外光波長394±10nm、藍光波長465±10nm、或黃綠光波長535±10nm。
  18. 如申請專利範圍第15至17項中任一項所述的白光發光裝置，其中，該光致發光螢光體更包括：一黃光螢光材料、一藍光螢光材料或一綠光螢光材料；其中，該紅光螢光材料適於與該黃光螢光材料、該藍光螢光材料及該綠光螢光材料選擇搭配使用。
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