[发明专利]蓝绿色荧光粉、发光器件封装和包括其的照明装置

说明书

根据实施方式的蓝绿色荧光粉可以由以下化学式(1)表示。借助于在经验式中包括的阳离子和阴离子的影响，根据实施方式的蓝绿色荧光粉和包括其的发光器件封装具有提高的发光特性和物理性质。化学式(1)：A_aB_bO_cN_dG_eD_fE_g:RE_h。在化学式(1)中，A为来自Be、Mg、Ca、Sr、Ba和Ra中的一种以上的元素；B为来自Si、Ge和Sn中的一种以上的元素；G为来自C、Cl、F和Br中的一种元素；D为选自Li、Na和K中的一种元素或元素的混合物；E为选自P、As、Bi、Sc、Y和Lu中的一种以上的元素；RE为来自Eu、Ce、Sm、Er、Yb、Dy、Gd、Tm、Lu、Pr、Nd、Pm和Ho中的一种以上的元素；0<a≤15；0<b≤15；0<c≤15；0<d≤20；0<e≤10；0<f≤6；0<g≤6；且0<h≤10。

技术领域

本发明的实施方式涉及蓝绿色波长区域的发光荧光粉和发光器件封装以及包括其的照明装置。

背景技术

荧光粉起到将激发源的能量转化为可见光的能量的媒介的作用，并且是实现多种显示器件图像的必需元素。同时，荧光粉的效率和颜色再现范围是直接涉及显示产品和照明产品的效率和颜色再现范围的重要因素。

蓝色LED器件为发射白色光的二极管器件。在蓝色LED器件中，发射作为黄色光的激发源的蓝色光的荧光粉被涂布在发射蓝色光的器件上，以通过混合发射自器件的蓝色光和发射自荧光粉的黄色光来实现白色光。也就是说，发射白色光的LED器件使用发射自器件的蓝色光和通过在LED上涂布荧光粉(通常将发射黄色光的YAG:Ce荧光粉涂布在蓝色LED上)的第二光源生成白色光[美国专利号6,069,440]。

然而，该方法具有如下缺点：通过使用第二种光而产生的量子亏损(quantumdeficit)，由于再辐射效率而导致的效率降低和不稳定的显色性。因此，通过组合蓝色LED芯片和黄色荧光粉而制造的常规白色LED背光由于绿色和红色成分的缺陷而展示不自然的颜色，因此，其应用被限于移动电话和笔记本电脑的屏幕。尽管有这种优点，该方法由于诸如容易操作和显著低价的优点而被广泛使用。

同时，对于白色LED，已经主要发展了通过被具有高能量的激发源如紫外光、蓝色光等激发而发射可见光的荧光粉。然而，当暴露于激发源时，常规的荧光粉具有劣化的亮度。因此，近来，作为具有降低的亮度劣化并且使用氮化硅相关陶瓷作为基质晶体的荧光粉，具有稳定的晶体结构并且可以使激发光或发光移至更长的波长的氮化物或荧光粉已经吸引了关注。

特别地，作为纯氮化物，在2004年开发了CaAlSiN3:Eu红色荧光粉，在2005年开发了β-SiAlON:Eu绿色荧光粉。当这种荧光粉与蓝色LED芯片组合时，发射具有优异色纯度的光，特别地，展示由于优异的耐久性而导致的小的温度改变，因此，可以提高LED光源的寿命和可靠性。

近来开发的照明LED在改进蓝色LED芯片后结合了Lu3Al5O12:Ce绿色荧光粉和CaAlSiN3:Eu红色荧光粉使得可以通过将具有450nm的波长的光转化为具有520至570nm的波长的绿色或黄色荧光粉，或具有650nm的波长的红色荧光粉而生成三原色成分。然而，通过这种结合，不容易保持90以上的显色性，并且需要相当大量的红色荧光粉以选择合适的白色坐标，因此，发光强度可能会降低。

同时，从2009年以来已经对酸氮化物荧光粉(acid nitride phosphor)进行了研究，但是由于不稳定的氧离子和氮离子的结合而导致晶格缺陷频繁发生，因而无法信赖酸氮化物荧光粉并且因此商业化被延迟。