荧光粉体与发光装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种荧光粉体，且涉及一种粒径分布宽幅（Span)小于0. 7的荧光粉体 与使用其的发光装置。
【背景技术】
[0002] 近年，使用半导体发光的发光装置被广泛地使用，特别是发光二极体已被成功开 发，此发光装置较习知的冷阴极灯管、白炽灯等发光设备，具有高发光效率、体积小、低耗电 力与低成本等优点，因此可作为各种光源来使用。而半导体发光装置包含半导体发光元件 与荧光体，荧光体可吸收并转换半导体发光元件所发出的光，藉由半导体发光元件所发出 的光与荧光体转换发出的光两者混合使用。此种发光装置可作为荧光灯、车辆照明、显示 器、液晶背光显示等各种领域使用。
[0003] 现行的白光二极体发光装置，主要藉由补色原理进行开发。由半导体发光元 件发出蓝光，往荧光体入射后，荧光体吸收并转换为黄光发出，蓝光与黄光混合同时 进入人眼时，人则感受为白光。例如若使用InGaN为发蓝光的半导体，黄色荧光体为 (Y，Gd)3(Al，Ga)5012 :Ce，则可达到上述效果。
[0004] 又，亦可利用发出紫外线的发光元件与可发出RGB(红色、绿色、蓝色）光的荧光体 组合，放出白色光。再者，亦有使用放出紫外线的发光元件，使发出蓝色光的荧光体发光，藉 由该蓝色光使发出黄色光的荧光体激发，发出荧光，而混合发出白色等光。
[0005] 然而，由于目前使用的发光装置领域越来越广泛，且市上贩售的黄色荧光体 (Y，Gd) 3 (Al，Ga) 5012 :Ce系列，其发光辉度明显不足，无法满足业界的需求，且在提升发光强 度的同时，易造成发光色度发生偏移的现象。因此如何能满足应用于各种发光装置并同时 达到辉度提升的荧光体，已成现行荧光体技术开发的重点。
【发明内容】
[0006] 本发明系有关于一种荧光粉体及提供使用所述的荧光体材料搭配半导体发光元 件而构成一高辉度的发光装置，且该荧光体具有优异的发光特性。
[0007] 提供一种突光粉体，其包括通式为的组成物（composition)。A、Q、 E元素系独立地包括错（A1)、镓（Ga)、铟（In)、钪（Sc)、纪（Y)、镧（La)、礼（Gd)、试（Tb)、 镏（Lu)元素或上述的组合。Ce为铈元素。0为氧元素。0〈a< 3。0 <e< 5。荧光粉体 的粒径分布宽幅（Span)小于0.7。
[0008] 根据实施例，提供一种发光装置。发光装置包括半导体发光元件与上述荧光体。荧 光体受半导体发光元件所发出的光激发，并转换发出波长相异于半导体发光元件所发出的 光。
[0009] 为了对上述本发明及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附 图式，作详细说明如下：
【附图说明】
[0010] 图1为一实施例中发光装置的剖面图。
[0011] 图2绘示荧光体光特性的测量装置。
【具体实施方式】
[0012] 实施例的荧光粉体，其包括通式为A3_aCeaQ5_eEe012的组成物（composition)。Ce为 铈元素。0系为氧元素。荧光粉体其粒径分布宽幅Span系小于0.7。符合上述条件的荧光 体其发光辉度可明显提升。在色度相同的情况下，实施例的荧光体，相较于不符合上述条件 的荧光体（比较例）具有较高的辉度值。所谓色度相同意味着色度座标x、y差异分别在 ±0. 002 内。
[0013] 本揭露中提及的"粒径分布宽幅（Span) "定义为（D90-D10)/D50。其中粒径D10表 示粒径小于、等于该值（D10)的颗粒总体积占粉体全部颗粒总体积的10%。中位粒径D50表 示粒径小于、等于该值（D50)的颗粒总体积占粉体全部颗粒总体积的50%。粒径D90表示粒 径小于、等于该值（D90)的颗粒总体积占粉体全部颗粒总体积的90%。粒径分布宽幅Span 可表示粉体颗粒粒径集中的程度，当值越小，表示粉体颗粒的粒径越往中位粒径D50集中。
[0014] 实施例的荧光粉体包括通式为AhCejhEWu的组成物。Ce为铺元素。0为氧元素。 根据实施例的制造方法所得的荧光粉体其粒径分布宽幅Span系小于0. 7,较佳为0. 40~ 0. 69,更佳为0. 60~0. 69。且实施例的荧光粉体相较于粒径分布宽幅Span更大的荧光体 (比较例）具有较高的辉度值。
[0015] 实施例中，当该突光粉体的中位粒径D50大于13iim时，粒径大于20iim的颗粒占 该突光粉体的体积〈5%，例如小于5%且大于3%。
[0016] 实施例中，当该荧光粉体的中位粒径D50大于13iim时，粒径10-20iim的颗粒占 该荧光粉体的体积>80%，例如大于80%且小于90%。
[0017] 实施例中，当该突光粉体的中位粒径D50大于13iim时，粒径小于10iim的颗粒占 该突光粉体的体积〈15%，例如小于15%且大于10%。
[0018] 实施例中，当该荧光粉体的中位粒径D50小于13iim时，粒径10-15iim的颗粒占 该荧光粉体的体积>50%。
[0019]A3_aCeaQ5_eEe012突光粉体中的A元素可包括错（A1)、镓（Ga)、铟（In)、钪（Sc)、?乙 (Y)、镧（La)、钆（Gd)、铽（Tb)、镏（Lu)元素或上述的组合。较佳地，A元素包括钇、镧、钆、 铽、镏元素的至少一种。一实施例中，A元素包括钇元素。Q元素可包括铝（A1)、镓（Ga)、 铟（In)、钪（Sc)、纪（Y)、镧（La)、礼（Gd)、锻（Lu)元素或上述的组合。较佳地,Q元素包括 镓、铝元素的至少一种。一实施例中，Q元素包括铝元素。E元素可包括铝（A1)、镓（Ga)、铟 (In)、钪（Sc)、纪（Y)、镧（La)、礼（Gd)、锻（Lu)元素或上述的组合。较佳地,E元素包括镓、 铟、钪、错元素的至少一种。一实施例中，E元素包括错元素。
[0020] A3_aCeaQ5_eEe012荧光粉体系符合：0〈a彡3,例如0? 03彡a彡0? 1 ;0彡e彡5,例如 3彡e彡5。
[0021] 突光体使用455nm光源照射时，突光体受激发而发光的发光主波长为520~ 580nm，其发光色调的CIE色度座标（x，y)为，0.360兰x兰0.460,0.530兰y兰0.580。发 光主波长系指发光强度最大的波长。
[0022] 根据实施例，荧光粉体的制造方法可包括以下步骤。混合一荧光体原料与一助熔 剂以得到一原料混合物。然后，对上述原料混合物进行烧结步骤，以形成荧光体。亦可对形 成的荧光体进行研磨步骤。然后将荧光体（或研磨后的荧光体）与一碱金属娃酸盐水溶液 混合以得到一荧光体混合物。接着，研磨、水洗并干燥荧光体混合物，以得到荧光粉体。
[0023] 荧光体制备方法中荧光体原料包括荧光粉体A3_aCeaQ5_eE及2组成物中各元素的来 源材料，亦即铈（Ce)元素、A元素、Q元素、E元素，或上述的组合的来源材料。A元素可包括 错（A1)、镓（Ga)、铟（In)、钪（Sc)、纪（Y)、镧（La)、礼（Gd)、试（Tb)、锻（Lu)元素或上述的 组合。较佳地，A元素包括钇、镧、钆、铽、镏元素的至少一种。一实施例中，A元素包括钇元 素。另一实施例中，A元素包括钇元素与钆元素。Q元素可包括铝（A1)、镓（Ga)、铟（In)、 钪（Sc)、纪（Y)、镧（La)、礼（Gd)、锻（Lu)元素或上述的组合。较佳地,Q元素包括镓、错元 素至少一种。一实施例中，Q元素包括铝元素。E元素可包括铝（A1)、镓（Ga)、铟（In)、钪 (Sc)、纪⑴、镧（La)、IL(Gd)、f留（Lu)元素或上述的组合。较佳地，E元素包括镓、铟、钪、 铝元素至少一种。一实施例中，E元素包括铝元素。荧光体原料各元素的来源材料可包括 含氧化合物、含氮化合物或其他任何形式的化合物，或元素态物质，或上述的组合。所谓"含 氧化合物"可包含氧化物、碳酸盐、草酸盐等化合物，其可在烧结过程中分解。比例上可基 于预期荧光粉体A3_aCeaQ5』凡2组成物中各元素的摩尔比作调配。一实施例中，举例来说，A 元素的来源材料包括Y203，或更包括Gd203,Ce元素的来源材料包括Ce02,Q元素的来源材料 包括Ga203,E元素的来源材料包括A1203, 0的来源材料可包括A、Ce、Q、E等来源材料中的 氧元素或烧结步骤中产生的氧元素，然不限于此。
[0024] 荧光体制备方法中其助熔剂可包括含金属元素的化合物，其中金属元素可包括 Na、K、Ba、Sr、Mg、Al、Y、或上述的组合。举例来说，助熔剂可包括金属卤化物，例如NaF、KF、 BaF2、BaF3、SrF2、MgF2、AlF3、YF3、NaCl、BaCl2等等，或上述的组合。一实施例中，助熔剂包括 YF3。
[0025] 荧光体制备方法中其摩尔关系可符合：助熔剂的金属元素：荧光体原料的A元素： 荧光体原料的铺元