TWI515285B - 發光材料 - Google Patents

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Description

發光材料
本文所述之具體例概括關於發光材料、發光裝置及製造發光材料之方法。
白色發光裝置係藉由組合例如以藍色光激發而發射紅色光之發光材料、以藍色光激發而發射綠光之發光材料和藍色LED而建構。當使用以藍色光激發而發射黃色之發光材料時，白色發光裝置可藉由使用較少的發光材料種類而建構。已知例如經Eu-活化之原矽酸鹽發光材料作為此發射黃色之發光材料。
對發射黃色之發光材料越來越有需要，以改進溫度性質、量子效率和發光發射光譜半寬度。
根據一個具體例，通常發光材料係在以具有波長範圍從250至500奈米之發射波峰的光激發時展現波長範圍從500至600奈米之發光波峰，而因此其為能夠發射在黃-綠色至橘色區域內的光之發光材料。因為此具體例之發光材料主要發射黃色區域內的光，所以在下文稱為〝發射黃色之發光材料〞。發光材料包括具有晶體結構實質上與Sr2Si7Al3ON13之晶體結構相同的母體材料。母體材料係以Ce活化。根據此具體例的發射黃色之發光材料的組成 物係以下式1代表。
(M1-xCex)2yAlzSi10-zOuNw 式1(其中M代表Sr及一部分的Sr可以至少一種選自Ba、Ca及Mg者取代。x、y、z、u和w滿足以下條件：0<x1，0.8y1.1，2z3.5，u1，1.8z-u和13u+w15)。
如以上式1中所示，發光中心元素Ce取代至少一部分的M。M代表Sr及一部分的Sr可以至少一種選自Ba、Ca及Mg者取代。即使至少一種選自Ba、Ca及Mg者的內含量係以M總量為基準計為15原子%，更希望為10原子%或更少，亦不容易產生多相。
當至少0.1莫耳%之M以Ce取代時，則可獲得充足的發光效率。M之總量可以Ce取代(x=1)。當x小於0.5時，則可儘可能地壓制減低的發光可能性(濃度驟減)。因此，x較佳為從0.001至0.5。當含有發光中心元素Ce時，則此具體例之發光材料展現在黃-綠色至橘色區域內的發光，亦即當以具有波長範圍在250至500奈米之發射波峰的光激發時具有波長範圍從500至600奈米之波峰的發光。關於此點，含有以Ce總量為基準計為15原子%，更希望為10原子%或更少的其他元素(諸如不可避免的雜質)不會損害所欲特性。其實例包括Tb、Eu和Mn。
當y小於0.8時，則使晶體缺陷增加，其導致效率減 低。另一方面，當y超過1.1時，則過量的鹼土金屬沉澱為多相，其導致發光性質減低。y較佳為從0.85至1.06。
當z小於2時，則過量的Si沉澱為多相，其導致發光性質減低。另一方面，當z超過3.5時，則過量的Al沉澱為多相，其導致發光性質減低。z較佳為從2.5至3.3。
當u超過1時，則以增加之晶體缺陷減低效率。u較佳為從0.001至0.8。
當(z-u)小於1.8時，則變得不可能維持此具體例的晶體結構。在一些例子中產生多相，而因此發揮不了此具體例的效果。當(u+w)小於13或超過15時，則同樣變得不可能維持此具體例的晶體結構。在一些例子中產生多相，而因此發揮不了此具體例的效果。(z-u)較佳為2或更大及(u+w)較佳為從13.2至14.2。
因為根據此具體例之發光材料具有所有的條件，所以其在以具有波長範圍從250至500奈米之發射波峰的光激發時可以高效率發射具有寬的發光發射光譜半寬度的光。因此，獲得現色性質極佳的白色光。另外，根據此具體例的發射黃色之發光材料具有好的溫度性質。
根據此具體例的發射黃色之發光材料可藉由使用Sr2Al3Si7ON13群晶體作為基本材料，以其他元素取代Sr、Si、Al、O或N(晶體的成分元素)及溶解其他的金屬元素(諸如Ce)而獲得。晶體結構可藉由此取代而修改。然而，其中原子位置大幅改變至骨架原子之間的化學鍵分裂的此程度之例子不常見。原子位置係由晶體結構定出，位置 係由原子及其配位佔據。
此具體例之效果可在不改變此具體例的發射黃色之發光材料的基本晶體結構之範圍內發揮。根據此具體例之發光材料的晶格常數及M-N和M-O之化學鍵長度(鄰近的原子間距離)可與Sr2Al3Si7ON13的該等不同。若變化少於±15%之Sr2Al3Si7ON13的晶格常數及Sr2Al3Si7ON13中的化學鍵長度(Sr-N和Sr-O)，則此例子被定義為未改變之晶體結構。晶格常數可由X-射線繞射或中子繞射來測定，而M-N和M-O之化學鍵長度(鄰近的原子距離)可從原子配位來計算。
Sr2Al3Si7ON13之晶體具有斜方晶體系統且其晶格常數如下：a=11.8埃，b=21.6埃及c=5.01埃。再者，晶體係屬於空間群Pna 21。在Sr2Al3Si7ON13中的化學鍵長度(Sr-N和Sr-O)可從以下表1中所示之原子配位來計算。
基本上此具體例的發射黃色之發光材料具有此晶體結構。當化學鍵長度的改變超出範圍時，則化學鍵分裂且轉換成不同的晶體。不可能獲得本發明具體例的效果。
此具體例的發射黃色之發光材料包括具有晶體結構實質上與Sr2Al3Si7ON13相同的無機化合物作為基本材料且 一部分的成分元素M以發光中心離子Ce取代。各元素之組成規定在預定的範圍內。在此例子中，發光材料展現較佳的特性，諸如高效率、寬的發光發射光譜半寬度和溫度性質。
Sr2Al3Si7ON13之晶體結構係基於以上表1中所示之原子配位而如圖1A、1B和1C中所示。圖1A為軸方向c的投影圖，圖1B為軸方向b的投影圖，及圖1C為軸方向a的投影圖。在圖中，301代表Sr原子且其周圍被Si原子或Al原子302及O原子或N原子303圍繞。Sr2Al3Si7ON13之晶體可以XRD和中子繞射鑑證。
此具體例之發光材料具有以上式1代表的組成物。發光材料在使用Cu-Kα線之Bragg-Brendano方法的X-射線繞射圖案中具有特定的繞射角(2θ)之波峰。亦即其具有至少10個在15.05-15.15，23.03-23.13，24.87-24.97，25.7-25.8，25.97-26.07，29.33-29.43，30.92-31.02，31.65-31.75，31.88-31.98，33.02-33.12，33.59-33.69，34.35-34.45，35.2-35.3，36.02-36.12，36.55-36.65，37.3-37.4和56.5-56.6之繞射角(2θ)的波峰。
根據此具體例的發射黃色之發光材料可藉由將含有各元素的原料粉末混合且將其加熱而製得。
M原料可選自M之氮化物和碳化物。Al原料可選自Al之氮化物、氧化物和碳化物，及Si原料可選自Si之氮化物、氧化物和碳化物。發光中心元素Ce之原料可選自Ce之氧化物、氮化物和碳酸鹽。
關於此點，氮可藉由氮化物原料或在含氮之氛圍中加熱而獲得，而氧可自氧化物原料和氮化物原料的表面氧化膜而獲得。
例如，將Sr3N2、AlN、Si3N4、Al2O3、AlN和CeO2的意欲之起始組成物混合、可使用Sr2N、SrN或其混合物替換Sr3N2。為了獲得均勻的混合粉末，希望將各原料粉末以質量漸增之順序乾式混合。
可將原料使用研缽在例如手套箱中混合。將混合之粉末放入坩鍋中且在預定的條件下加熱，以獲得根據此具體例之發光材料。未特別限制坩鍋的材料且其材料可選自氮化硼、氮化矽、碳化矽、碳、氮化鋁、sialon、氧化鋁、鉬和鎢。
希望將混合之粉末在超過大氣壓之壓力下加熱。在超過大氣壓之壓力下加熱在氮化矽不易分解之事實方面是有利的。為了壓制氮化矽在高溫下分解，壓力較佳為5大氣壓或更大及加熱溫度較佳為從1500至2000℃。當加熱係在此等條件下進行時，則獲得目標之燒結體而不引起任何麻煩，諸如材料或產物昇華。加熱溫度較佳為從1800至2000℃。
為了避免AlN氧化，希望加熱在氮氛圍中進行。在氛圍中的氫量可高達約90原子%。
較佳的是將混合之粉末在上述溫度下加熱0.5至4小時，將燒結之材料自坩鍋取出且在相同的條件下再弄碎及加熱。當取出、弄碎及加熱粉末的一系列過程重複至多約 10次時，則輕易地得到在晶體粒子之間小熔合之粉末及均勻的組成物和晶體結構之優點。
在加熱之後，若必要時進行後處理，諸如清潔方法，以獲得根據一個具體例之發光材料。可使用例如以純水清潔、以酸清潔或類似者作為清潔方法。可用的酸實例包括無機酸，諸如硫酸、硝酸、氫氯酸和氫氟酸；有機酸，諸如甲酸、乙酸和草酸；及其混合酸。
在以酸清潔之後，若必要時可進行後退火處理。後退火處理可在例如含有氮和氫之還原氛圍中進行。結晶度及發光效率係藉由進行後退火處理而改進。
根據一個具體例之發光裝置包括含有發光材料和激發發光材料之發光元件的發光層。圖2為顯示根據一個具體例之發光裝置的結構之示意圖。
在圖2中所示之發光裝置中，將鉛101和102及封裝杯(package cup)103排列在基材100上。基材100和封裝杯103係自樹脂形成。封裝杯103具有上部位比其底部寬的凹部105。凹部的側壁充當反射表面104。
將發光元件106以Ag糊安裝在凹部105的近乎環狀底部之中心部位上。欲使用之發光元件106發射具有波長範圍從400至500奈米之發射波峰的光。發光元件的實例包括發光二極體和雷射二極體。尤其使用半導體發光元件，諸如GaN型LED，然而未特別受限於此。
發光元件106的p和n電極(未顯示)係經由Au及類似者所形成之接合線107和108分別與鉛101和鉛102連 接。可隨意地修改該等鉛101和102的排列。
亦有可能使用其中n電極和p電極係配置在其相同表面上的尖端翻轉(flip tip)結構作為發光元件106。在此例子中，有可能克服與配線有關的問題，諸如電線切斷或脫離及由電線的光吸收，從而容許製造具有極佳的可信度和發光強度的半導體發光裝置。使用具有n-型基材的發光元件可形成以下結構。n電極係形成於發光元件的n-型基材之背表面上及p電極係形成於疊置在基材上的p-型半導體層之上表面上。n電極係安裝在鉛上及p電極係以電線與其他的鉛連接。
將含有根據一個具體例之發光材料110的發光層109配置在封裝杯103的凹部105內。在發光層109中，例如5至60質量%之發光材料110內含在聚矽氧樹脂所形成之樹脂層111內。如上述，根據此具體例之發光材料含有Sr2Al3Si7ON13作為母體材料。此氧氮化物具有高的共價鍵結性質。因此，根據此具體例之發光材料為疏水性且與樹脂具有好的相容性。因此，在樹脂層與發光材料之間的界面上之散射受到顯著地壓制且改進光提取效率。
根據此具體例的發射黃色之發光材料具有好的溫度性質且可以高效率發射具有寬的發光發射光譜半寬度之黃色光。具有極佳的發光性質之白色發光裝置係藉由與發射具有波長範圍從400至500奈米之發射波峰的光之發光元件組合而獲得。
可隨意地修改發光元件106的大小和種類以及凹部 105的大小和形狀。
根據一個具體例之發光裝置不限於圖2中所示之封裝杯型，但可隨意地修改。特定言之，在子彈形LED和表面安裝型LED之例子中，可使用具體例之發光材料獲得相同的效果。
圖3為顯示根據另一具體例之發光裝置的結構之示意圖。在所示之發光裝置中，p和n電極(未顯示)係形成於熱耗散絕緣基材201之預定區域內且發光元件202被排列在該基材上。熱耗散絕緣基材的材料物質可為例如AlN。
在發光元件202中的電極之一係形成於底部表面上且與熱耗散絕緣基材201的n電極以電連接。在發光元件202中的另一電極係經由金線203與熱耗散絕緣基材201上的p電極(未顯示)連接。使用發射具有波長範圍從400至500奈米之發射波峰的光之發光二極體作為發光元件202。
半球形內部透明樹脂層204、發光層205和外部透明樹脂層206依序形成於發光元件202上。內部透明樹脂層204和外部透明樹脂層206可使用例如聚矽氧形成。在發光層205中，此具體例的發射黃光之發光材料207內含在例如由聚矽氧樹脂所形成之樹脂層208中。
在圖3中所示之發光裝置中，含有根據此具體例的發射黃色之發光材料的發光層205可使用諸如真空印刷或以配送器滴塗之程序簡單地製得。另外，發光層205係夾在內部透明樹脂層204與外部透明樹脂層206之間，而因此 獲得改進提取效率的效果。
關於此點，根據此具體例之發光裝置的發光層可含有以藍色光激發而發射綠色光之發光材料及以藍色光激發而發射紅色光之發光材料連同此具體例的發射黃光之發光材料。在此例子中，獲得極佳的現色性質之白色發光裝置。
甚至在根據此具體例的發射黃色之發光材料以在紫外線區域內具有波長範圍從250至400奈米之發射波峰的光激發時，亦獲得黃色發光。因此，白色發光裝置可藉由例如組合根據此具體例之發光材料、以紫外線激發而發射藍色光之發光材料與發光元件(諸如紫外線發射二極體)而建構。在白色發光裝置中的發光層可含有以紫外線激發而發射具有另一波長之波峰的光之發光材料連同此具體例的發射黃色之發光材料。其實例包括以紫外線激發而發射紅色光之發光材料及以紫外線激發而發射綠色光之發光材料。
如上述，此具體例之發光材料具有好的溫度性質且可以高效率發射具有寬的發光發射光譜半寬度之黃色光。當組合此具體例的發射黃色之發光材料與發射波長範圍從250至500奈米之發射波峰的光之發光元件時，可使用幾種發光材料獲得具有極佳的發射性質之白色發光裝置。
在下文顯示發光材料和發光裝置的特定實例。
將Sr3N2、CeO2、Si3N4和AlN製備成Sr原料、Ce原料、Si原料和Al原料，且將該等材料在真空手套箱中秤 重。Sr3N2、CeO2、Si3N4和AlN的摻合質量分別為2.680公克，0.147公克、5.086公克和1.691公克。將摻合之原料粉末在瑪瑙研缽中以乾式摻合。
將獲得的混合物放入氮化硼(BN)坩鍋中且在具有7.5大氣壓之氮氛圍下以1800℃加熱2小時。將燒結之材料自坩鍋取出且在瑪瑙研缽中弄碎。將弄碎且燒結之材料再放入坩鍋中且以1800℃加熱2小時。將取出、弄碎及加熱粉末的一系列過程再重複兩次，以獲得實例1之發光材料。
所獲得的發光材料為具有黃實體色之粉末。當其以黑色光激發時，經證實為黃色發光。
將發光材料之XRD圖案顯示於圖4中。XRD圖案在本文係藉由使用Cu-Kα線之Bragg-Brendano方法的X-射線繞射為基準來測定。如圖4中所示，波峰出現在15.05-15.15，23.03-23.13，24.87-24.97，25.7-25.8，25.97-26.07，29.33-29.43，30.92-31.02，31.65-31.75，31.88-31.98，33.02-33.12，33.59-33.69，34.35-34.45，35.2-35.3，36.02-36.12，36.55-36.65，37.3-37.4和56.5-56.6之繞射角(2θ)。
將圖4中所示之波峰的相對強度總結於以下表2中。
當發光材料以來自氙燈在450奈米之發射波長分散的光激發時，將發光發射光譜顯示於圖5中。在圖5中，在接近450奈米具有窄的半寬度之發射為激發光反射，並不是發光材料發光。經證實具有551奈米之波峰波長的高發光強度。以瞬間多通道光譜儀計算之半寬度為117奈米。半寬度為由發光裝置所產生的白色光之現色性質的指標之一。通常當半寬度越寬，則輕易地獲得極佳的現色性質之白色光。因為半寬度為117奈米，所以建議使用實例1之發光材料可輕易地獲得極佳的現色性質之白色光。
圖6顯示發光材料之溫度性質。溫度性質係由以下方式測定。將發光材料以加熱器加熱且獲得在T℃之預定溫度下的發光強度(IT)。使用瞬間多通道光譜儀測量發光強 度。使用在25℃之發光強度(I25)且從(IT/I25)x100之公式計算。如圖6中所示，發現在150℃下獲得0.88或更大的強度滯留且降低的發光強度不多，即使溫度增加。
具有圖3中所示之結構的發光裝置係使用此實例的發光材料製得。
製備具有8平方毫米之AlN基材作為熱耗散絕緣基材201，其中p和n電極(未顯示)係形成於預定區域內。將具有460奈米波長的發射波峰之發光二極體作為發光元件202以焊料結合至基材。在發光元件202中的電極之一係形成於底部表面上且與AlN基材201的n電極以電連接。在發光元件202中的其他電極係經由以金線203與AlN基材201上的p電極(未顯示)連接。
內部透明樹脂層204、發光層205和外部透明樹脂層206依序在發光元件202上形成半球形且製得此實例之發光裝置。聚矽氧樹脂被用作為內部透明樹脂層204的材料且該層係以配送器形成。使用含有50質量%的此實例之發光材料的透明樹脂形成發光層205。所使用之透明樹脂為聚矽氧樹脂。再者，使用與內部透明樹脂層204之例子相同的聚矽氧樹脂在發光層205上形成外部透明樹脂層206。
當發光裝置被安置在整合球中且在20毫安培和3.3伏特下驅動時，色溫為6300 K，發光效率為180 lm/W和Ra等於76。色溫、發光效率和Ra係從瞬間多通道光譜儀獲得。
此實例之白色發光裝置係藉由組合此實例之發光材料 與具有460奈米波長的發射波峰之藍色LED而獲得。白色發光裝置的使用容許形成用於高動力應用之白色LED，具有高發光效率及高現色性質。
實例2至17及比較例1和2之發光材料係與實例1中所述者相同的程序獲得，除了改變原料和摻合質量以外，如以下表3和4中所示。
實例2至17之發光材料為具有黃實體色之粉末。當該等以黑色光激發時，經證實為黃色發光。該等發光材料之XRD圖案依序顯示於圖7至22中。選自XRD圖案的10個按強度順序遞減的波峰經證實為最強的波峰。繞射角(2θ)以表5和6中的〝￮〞表示。
在實例中的發光材料之任一者中，發現10個最強的波峰屬於15.05-15.15°，23.03-23.13°，24.87-24.97°，25.7-25.8°，25.97-26.07°，29.33-29.43°，30.92-31.02°，31.65-31.75°，31.88-31.98°，33.02-33.12°，33.59-33.69°，34.35-34.45°，35.2-35.3°，36.02-36.12°，36.55-36.65°，37.3-37.4°和56.5-56.6°之繞射角(2θ)的任一者。
與上述相同的方式檢查關於實例2至17之發光材料及比較例1和2之發光材料的發光性質。將結果與實例1之發光材料的發光性質一起總結於以下表7中。表7中的強度顯示當實例1之發光強度被定義為1時的相對強度。色度(Cx,Cy)係以整合球型總發光分析儀獲得。
如以上表7中所示，實例1至17之發光材料具有波長範圍從544至555奈米之發光波峰且獲得0.85或更大的高發光強度。此外，獲得具有116奈米或更大的發光發射半寬度之寬發光。另一方面，比較例1至2之發光材料具有0.32至0.52之發光強度且未獲得足夠的亮度。
與上述相同的程序檢查關於實例2至17之發光材料的溫度性質。經證實實例2至17之所有發光材料在150℃ 下具有0.81或更大的強度滯留且具有好的溫度性質，類似於實例1之例子。將一些結果顯示於以下表8及圖23中。
當以感應耦合電漿(ICP)對實例1至17及比較例1至2之發光材料進行化學分析時，將結果總結於以下表9中。表9中所示之數值為以Al量與Si量之總和設定至10且使分析元素之量標準化所獲得的莫耳比。
表9中的x、y、z、u和w對應於以下式1中的x、y、z、u和w。
(M1-xCex)2yAlzSi10-zOuNw 式1
如以上表9中所示，在實例1至17之發光材料的任一者中，x、y、z、u和w係在以下的範圍內：0<x1，0.8y1.1，2z3.5，u1，1.8z-u和13u+w15。
因為實例之發光材料具有預定的組成物，所以其可以高效率得到具有寬的發光發射光譜半寬度之黃色發光及具有好的溫度性質。另一方面，在其中未獲得足夠亮度的比較例1中，z-u是小到1.39至1.41。再者，在比較例2中，z是大到3.56及u是大到2.17。
接著準備市場上可取得的經Eu活化之原矽酸鹽發光材料作為比較例3之發光材料。
比較例4至11之發光材料係以與實例1之發光材料相同的組合物合成，除了式1中的下列組成物之各者如以下表10中所示方式改變以外。
比較例3至11之發光材料的XRD圖案係與上述相同的方式測定。結果，在該等比較例之發光材料中，波峰不總是出現在15.05-15.15，23.03-23.13，24.87-24.97，25.7-25.8，25.97-26.07，29.33-29.43，30.92-31.02，31.65-31.75，31.88-31.98，33.02-33.12，33.59-33.69，34.35-34.45，35.2-35.3，36.02-36.12，36.55-36.65，37.3-37.4和56.5-56.6之繞射角(2θ)。
再者，比較例3至11之發光材料係藉由與上述相同的方式發射具有450奈米波長的光而激發。檢查發光性質且測定各發光材料的溫度性質。經證實比較例之所有發光材料不可能組合發光性質與溫度性質。
特定言之，經Eu活化之原矽酸鹽發光材料(比較例3)具有窄到約70奈米之半寬度。即使將發光材料與藍色發光二極體組合，仍未獲得具有好的現色性質之發光裝置。另外，明顯降低在高溫下的發光強度。在具有約300毫瓦或更大的動力供應之高輸出發光裝置之例子中，使效率減低。
當式1中的y值小於0.8(比較例4)時，則Sr+Ce之量太少且使結晶度降低，導致低效率。另一方面，當y值超過1.1(比較例5)時，則Sr+Ce之量太多且過量之Sr+Ce形成多相，導致低效率。
當式1中的z值小於2(比較例6)時，則Al量太少。因此，維持不了晶體結構且轉換成不同的晶體結構，導致 不足的特性。另一方面，當z值超過3.5(比較例7)時，則Al量太多且使晶體結構轉換成含有過量Al之不同的晶體結構，導致不足的特性。
當式1中的u值為1或更大(比較例8)時，則O量太多。因此，使共價鍵結性質減低，波長變短及效率變低，導致不足的溫度性質。另一方面，當z-u值小於1.8(比較例9)時，則與Al相比的O量太多，維持不了晶體結構且轉換成不同的晶體結構。因此未獲得所欲特性。
當式1中的u+w值小於13(比較例10)時，則陰離子量太少且破壞電荷平衡。因此，維持不了晶體結構且轉換成不同的晶體結構，導致不足的特性。另一方面，當u+w值超過15(比較例11)時，則陰離子量太多且破壞電荷平衡。因此，維持不了晶體結構且轉換成不同的晶體結構，導致不足的特性。
根據本發明的具體例，其係提供具有好的溫度性質且可以高效率發射具有寬的發光發射光譜半寬度之黃色光的發光材料。此具體例的發射黃色之發光材料與藍色LED的組合能夠獲得具有極佳的現色性質及好的發光性質之白色發光裝置。
雖然已說明特定的具體例，但是該等具體例僅以實例方式呈現，並不意欲限制本發明之範圍。事實上，本文所述之新穎具體例可以各種其他形式具體化；此外，可進行本文所述之具體例形式的各種省略、取代和變化而不違背本發明的精神。意欲以所附之申請專利範圍和其對等物涵 蓋將會落在本發明之範圍和精神內的此等形式或修改。
100‧‧‧基材
101、102‧‧‧鉛
103‧‧‧封裝杯
104‧‧‧反射表面
105‧‧‧凹部
106、202‧‧‧發光元件
107、108‧‧‧接合線
109‧‧‧發光層
110‧‧‧發光材料
111,208‧‧‧樹脂層
301‧‧‧Sr原子
302‧‧‧Si原子或Al原子
303‧‧‧O原子或N原子
201‧‧‧熱耗散絕緣基材
203‧‧‧金線
204‧‧‧內部透明樹脂層
205‧‧‧黃色發光層
206‧‧‧外部透明樹脂層
207‧‧‧發射黃光之發光材料
圖1A、1B和1C為顯示Sr2Al3Si7ON13之晶體結構的圖；圖2為顯示根據一個具體例之發光裝置的結構之示意圖；圖3為顯示根據另一具體例之發光裝置的結構之示意圖；圖4顯示實例1之發光材料的XRD圖案；圖5為顯示實例1之發光材料的發光發射光譜之圖；圖6為顯示實例1之發光材料的溫度性質之圖；圖7顯示實例2之發光材料的XRD圖案；圖8顯示實例3之發光材料的XRD圖案；圖9顯示實例4之發光材料的XRD圖案；圖10顯示實例5之發光材料的XRD圖案；圖11顯示實例6之發光材料的XRD圖案；圖12顯示實例7之發光材料的XRD圖案；圖13顯示實例8之發光材料的XRD圖案；圖14顯示實例9之發光材料的XRD圖案；圖15顯示實例10之發光材料的XRD圖案；圖16顯示實例11之發光材料的XRD圖案；圖17顯示實例12之發光材料的XRD圖案；圖18顯示實例13之發光材料的XRD圖案；圖19顯示實例14之發光材料的XRD圖案；圖20顯示實例15之發光材料的XRD圖案； 圖21顯示實例16之發光材料的XRD圖案；圖22顯示實例17之發光材料的XRD圖案；及圖23為顯示實例13之發光材料的溫度性質之圖。
100‧‧‧基材
101‧‧‧鉛
102‧‧‧鉛
103‧‧‧封裝杯
104‧‧‧反射表面
105‧‧‧凹部
107‧‧‧接合線
108‧‧‧接合線
109‧‧‧發光層
110‧‧‧發光材料
111‧‧‧樹脂層
106‧‧‧發光元件

Claims (14)

  1. 一種發光材料，其在以具有波長範圍從250至500奈米之發射波峰的光激發時展現波長範圍從500至600奈米之發光波峰，該發光材料具有以下式1代表的組成物：(M1-xCex)2yAlzSi10-zOuNw 式1其中M代表Sr及一部分的Sr可以至少一種選自Ba、Ca及Mg者取代；x、y、z、u和w滿足以下條件：0<x1，0.8y1.1，2z3.5，u1，1.8z-u和13u+w15，其中該發光材料具有斜方晶體結構。
  2. 根據申請專利範圍第1項之發光材料，其中該發光材料在使用Cu-Kα線之Bragg-Brendano方法的X-射線繞射中具有至少10個在15.05-15.15，23.03-23.13，24.87-24.97，25.7-25.8，25.97-26.07，29.33-29.43，30.92-31.02，31.65-31.75，31.88-31.98，33.02-33.12，33.59-33.69，34.35-34.45，35.2-35.3，36.02-36.12，36.55-36.65，37.3-37.4和56.5-56.6之繞射角(2θ)的波峰。
  3. 根據申請專利範圍第1項之發光材料，其中x為從0.001至0.5。
  4. 根據申請專利範圍第1項之發光材料，其中y為從0.85至1.06。
  5. 根據申請專利範圍第1項之發光材料，其中z為從 2.5至3.3。
  6. 根據申請專利範圍第1項之發光材料，其中u為從0.001至0.8。
  7. 根據申請專利範圍第1項之發光材料，其中z-u為2。
  8. 根據申請專利範圍第1項之發光材料，其中u+w為從13.2至14.2。
  9. 根據申請專利範圍第1至8項中任一項之發光材料，其中將15原子%或更少的Ce以另一元素替換。
  10. 一種發光裝置，其包含：發光元件，其發射具有波長範圍從在250至500奈米之發射波峰的光；及包含發光材料之發光層，該發光材料係藉由接收來自該發光元件的光而發射黃色光，發射黃色光之該發光材料包含申請專利範圍第1至9項中任一項之發光材料。
  11. 根據申請專利範圍第10項之發光裝置，其進一步包含：熱耗散絕緣基材，將發光元件安置在該基材上，其中該發光層呈半球形。
  12. 根據申請專利範圍第10項之發光裝置，其中該發光層進一步包含至少一種選自以藍色光激發而發射綠色光之發光材料及以藍色光激發而發射紅色光之發光材料。
  13. 根據申請專利範圍第10項之發光裝置，其中該發光元件發射具有波長範圍從250至400奈米之波峰的紫外 線，且該發光層進一步包含以紫外線激發而發射藍色光之發光材料。
  14. 一種製造申請專利範圍第1至9項中任一項之發光材料的方法，其包含：將選自M之氮化物和碳化物之M原料、選自Al之氮化物、氧化物和碳化物之Al原料、選自Si之氮化物、氧化物和碳化物之Si原料與選自Ce之氧化物、氮化物和碳酸鹽之Ce原料混合以得到混合物；及將該混合物加熱，於壓力為5大氣壓或更大及溫度為1500至2000℃。
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