红光荧光材料及其制造方法、及白光发光装置.pdf

本发明适用于照明技术领域，提供了一种红光荧光材料，用于受到第一光线激发而放射出红光。此红光荧光材料的特征在于具有下列式(1)的化学式：A3B2C3(MO4)8:Eu3+，其中，A表示锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)或银(Ag)；B表示镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)或钡(Ba)；C表示钇(Y)、钆(Gd)或镧(La)；M表示钼(Mo)、钨(W)或钼与钨的组合(MoxW(1-x))。此红光荧光材料可提供高辉度与良好色纯度的红光。此外，由于此红光荧光材料的组成为氧化物，所以，此红光荧光材料具有良好的化学稳定性及长的使用寿命。

1.  一种红光荧光材料，用于受到一第一光线激发而放射出一红光，所述其特征在于：
所述红光荧光材料具有下列式(1)的化学式，
A₃B₂C₃(MO₄)₈：Eu³⁺-------式(1)；
其中，A表示锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)或银(Ag)；B表示镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)或钡(Ba)；C表示钇(Y)、钆(Gd)或镧(La)；M表示钼(Mo)、钨(W)或钼与钨的组合(Mo_xW_(1-x))。

2.  如权利要求1所述的红光荧光材料，其特征在于，第一光线的波长范围介于360纳米(nm)-550纳米(nm)之间；
所述第一光线的波长范围包括：近紫外光波长394±10nm、蓝光波长465±10nm、或黄绿光波长535±10nm；
所述红光的波长包括614nm。

3.  如权利要求1所述的红光荧光材料，其特征在于，当M表示所述钼与钨的组合(Mo_xW_(1-x))时，x为摩尔分率，其值介于0-1之间。

4.  如权利要求1所述的红光荧光材料，其特征在于，所述红光的色坐标可达(0.66，0.33)；
所述红光的相对辉度值为1.5～1.8(cd/m²)；

5.  如权利要求1至4中任一项所述的红光荧光材料，其中，该红光荧光材料适用于白光发光二极管。

6.  一种如权利要求1所述的红光荧光材料的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
依化学剂量提供一混合物，包括一金属碳酸盐、一碱土金属碳酸盐、一三价金属氧化物、一稀土氧化物，以及一三氧化钼、或一三氧化钨或所述三氧化钼与所述三氧化钨的组合；
混合并研磨所述混合物；以及
烧结混合并研磨后的所述混合物，以形成所述红光荧光材料。

7.  如权利要求6所述的红光荧光材料的制造方法，其特征在于，进一步包括提供一卤化铵盐作为助熔剂的步骤，其中所述卤化铵盐的重量百分比为10wt％；
混合并研磨所述混合物的时间为30分钟；
烧结所述混合物的温度为600℃～800℃；
烧结所述混合物的时间为6至10小时。

8.  如权利要求6所述的红光荧光材料的制造方法，其特征在于，进一步包括一特性鉴定步骤，用于鉴定所述红光荧光材料的物理及化学特性；所述特性鉴定步骤包括：
X射线绕射分析、荧光光谱分析、色度坐标分析或紫外光-可见光反射光谱分析。

9.  一种白光发光装置，其特征在于，包括：
一发光二极管芯片，放射出一第一光线；以及
一光致发光荧光体，所述光致发光荧光体至少包括如权利要求1所述的红光荧光材料；
其中，所述光致发光荧光体受到所述第一光线的激发而放射出一第二光线，且所述第一光线与所述第二光线混光为白光。

10.  如权利要求9所述的白光发光装置，其中第一光线的波长范围介于360纳米(nm)-550纳米(nm)之间；
其中所述第一光线的波长范围包括：近紫外光波长394±10nm、蓝光波长465±10nm、或黄绿光波长535±10nm；
其中，所述光致发光荧光体进一步包括：
一黄光荧光材料、一蓝光荧光材料或一绿光荧光材料；
其中，所述红光荧光材料用于与所述黄光荧光材料、所述蓝光荧光材料及所述绿光荧光材料选择搭配使用。

红光荧光材料及其制造方法、及白光发光装置
技术领域
本发明属于照明技术领域，尤其涉及一种红光荧光材料及其制造方法、及具有此红光荧光材料的白光发光装置。
背景技术
近年来，由于绿色科技的蓬勃发展，具有省电、体积小、低电压驱动以及不含汞等优点的白光发光二极管(White light emitting diode)，已被广泛地应用在平面显示器的背光模块与一般照明等领域。为了提升白光发光二极管的发光性能，荧光材料的研发扮演着举足轻重的角色，许多新颖的荧光材料也被陆续提出。
根据美国专利公告号US 5,998,925中所揭露的白光发光装置，其主要是以掺杂铈的石榴石荧光粉(Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺，YAG:Ce)来将蓝光发光二极管所发出的蓝光转换为黄光，并通过蓝光混合黄光以产生白光。然而，此由蓝光发光二极管与掺杂铈的石榴石荧光材料所产生的白光一直存在着色温偏高的问题，特别是在提高操作电流时，色温升高的问题会更趋严重。此外，依此方式所产生的白光，由于其发光频谱内不含红色成份，因此白光的演色性(Color Render Index，CRI)约只有80，作为照明用光源时会有演色性不足的问题。举例而言，将此白光照射红色物体会呈现弱橙色。
上述问题可通过增加白光发光频谱的红色成分以获得改善。在美国专利公告号US 6,580,097中，可利用蓝光发光二极管，搭配红光荧光材料与绿光荧光材料所组成的双荧光材料系统以产生白光。此双荧光材料系统通过含硫的红光荧光粉(Y₂O₂S:Eu³⁺，Bi³⁺；SrS:Eu²⁺；SrY₂S₄:Eu²⁺或CaLa₂S₄:Ce³⁺)搭配掺杂稀土离子的绿光荧光材料使用，以此双荧光材料系统搭配蓝光发光二极管所产生的白光，具有较佳的演色性。
虽然上述双荧光粉系统所产生的白光可改善色温与演色性的问题，然而，由于所使用的荧光粉的成分中皆含有硫化物，此硫化物易与空气中的水气反应，使得此双荧光粉系统的化学稳定性不佳。并且，在紫外光长时间的照射下，此双荧光粉系统容易衰减，也有使用寿命不足的问题。此外，由于硫化物的热稳定性不佳，使得以硫化物作为主要成分的荧光粉的应用受到诸多限制。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种红光荧光材料，可提供辉度强且色纯度高的红光。
本发明又提供一种红光荧光材料的制造方法，可以使用较低的烧结温度得到化学稳定性佳的红光荧光材料。
本发明再提供一种白光发光装置，具有上述红光荧光材料，可提供演色性佳的白光且使用寿命长。
基于上述，本发明提出一种红光荧光材料，用于受到第一光线激发而放射出红光，此红光荧光材料的特征在于具有下列式(1)的化学式，
A₃B₂C₃(MO₄)₈:Eu³⁺-------式(1)；
其中，A表示锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)或银(Ag)；B表示镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)或钡(Ba)；C表示钇(Y)、钆(Gd)或镧(La)；M表示钼(Mo)、钨(W)或钼与钨的组合(Mo_xW_(1-x))。
在本发明的一实施例中，上述第一光线的波长范围介于360纳米(nm)550纳米(nm)之间。
在本发明的一实施例中，上述第一光线的波长范围包括：近紫外光波长394±10nm、蓝光波长465±10nm、或黄绿光波长535±10nm。
在本发明的一实施例中，上述红光的波长包括614nm。
在本发明的一实施例中，上述当M表示钼与钨的组合(Mo_xW_(1-x))时，x为摩尔分率，其值介于0-1之间。
在本发明的一实施例中，上述红光的色坐标可达(0.66，0.33)。
在本发明的一实施例中，上述红光的相对辉度值为1.5～1.8(cd/m²)。
在本发明的一实施例中，上述红光荧光材料适用于白光发光二极管。
本发明又提出一种如上所述的红光荧光材料的制造方法，包括：依化学剂量提供一混合物，此混合物包括金属碳酸盐、碱土金属碳酸盐、三价金属氧化物、稀土氧化物，以及三氧化钼、或三氧化钨、或三氧化钼与三氧化钨的组合；混合并研磨上述混合物；以及烧结上述混合并研磨后的混合物，以得到红光荧光材料。
在本发明的一实施例中，上述红光荧光材料的制造方法更包括提供卤化铵盐作为助熔剂，其中卤化铵盐的重量百分比为10wt％。
在本发明的一实施例中，上述混合并研磨混合物的时间为30分钟。
在本发明的一实施例中，上述烧结混合物的温度为600℃～800℃。
在本发明的一实施例中，上述烧结混合物的时间为6至10小时。
在本发明的一实施例中，更包括特性鉴定步骤，鉴定红光荧光材料的物理及化学特性。
在本发明的一实施例中，上述的特性鉴定步骤包括：X射线绕射分析、荧光光谱分析、色度坐标分析或紫外光-可见光反射光谱分析。
本发明再提出一种白光发光装置，包括：发光二极管芯片以及光致发光荧光体。发光二极管芯片放射出第一光线。光致发光荧光体至少包括如上述的红光荧光材料，其中，光致发光荧光体受到第一光线的激发而放射出第二光线，且第一光线与第二光线混光为白光。
在本发明的一实施例中，上述第一光线的波长范围介于360纳米(nm)550纳米(nm)。
在本发明的一实施例中，上述第一光线的波长范围包括：近紫外光波长394±10nm、蓝光波长465±10nm、或黄绿光波长535±10nm。
在本发明的一实施例中，上述光致发光荧光体更包括：黄光荧光材料、蓝光荧光材料或绿光荧光材料。红光荧光材料用于与黄光荧光材料、蓝光荧光材料及绿光荧光材料选择搭配使用。
本发明的红光荧光材料因采用新颖的化学结构，可提供色纯度高且辉度强的红光。特别是，本发明所提出的红光荧光材料的制造方法，由于红光荧光材料的组成为氧化物且不含有化学稳定性差的硫化物，所以具有良好的化学稳定性。再者，由于烧结时所需的温度相当低，还能减少能源的使用量。此外，本发明的白光发光装置由于使用了上述的红光荧光材料，而可提供演色性佳的白光，并且使用寿命长。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的红光荧光材料的制造方法流程示意图。
图2为本发明较佳实施例的红光荧光材料的激发光谱图，其中显示了本发明的实施例1～5的激发光谱。
图3为本发明较佳实施例的红光荧光材料的色度坐标示意图。
图4为本发明较佳实施例的一种白光发光装置的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提出一种新颖的红光荧光材料，其具有独特的化学晶体结构，可产生色纯度高且辉度强的红光。除了可改善已知中演色性不足的问题外，此新颖的红光荧光材料更可以不含硫化物的结构，从根本解决化学稳定性不佳的问题。以下将逐一叙述此红光荧光材料及其制造方法，以及使用此红光荧光材料的白光发光装置。
红光荧光材料
本发明提出的红光荧光材料，用于受到第一光线激发而放射出红光，此红光荧光材料的特征在于具有下列式(1)的化学式，
A₃B₂C₃(MO₄)₈:Eu³⁺-------式(1)；
其中，A表示锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)或银(Ag)；B表示镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)或钡(Ba)；C表示钇(Y)、钆(Gd)或镧(La)；M表示钼(Mo)、钨(W)或钼与钨的组合(Mo_xW_(1-x))。
在此要说明的是，当上述M表示钼与钨的组合(Mo_xW_(1-x))时，x为摩尔分率，其值可介于0-1之间，而第一光线的波长范围则介于360纳米(nm)-550纳米(nm)，也即，此红光荧光材料相当适合被紫外光～蓝光波段以及黄绿光波段的第一光线所激发，进而发出红光。
在式(1)中，A₃B₂C₃(MO₄)₈为本发明的红光荧光材料主体结构，而Eu³⁺则为本发明的红光荧光材料主体结构中所掺杂的铕三价离子(Eu³⁺)。本发明所提出的红光荧光材料，主要是以上述金属原子A、碱土金属原子B以及稀土原子C形成具有八个配位的MO₄特殊晶体结构，再通过铕三价离子(Eu³⁺)的掺杂而具有吸收第一光线的能量、并放射出红光的特性。
此红光荧光材料对于特定波长的光线具有很强的吸收，其中，较佳吸收的三个波长范围是：近紫外光波长394±10nm、蓝光波长465±10nm、或黄绿光波长535±10nm。在吸收上述特定波长的光线能量后，此红光荧光材料将以红光的形式释放所吸收的能量，此红光的波长例如是614nm。
另外，此红光荧光材料所发出的红光，其色纯度可达到NTSC色坐标上(0.66，0.33)的位置，也即红光的色纯度可趋近于饱和红(如图3所示)。此外，其相对辉度值更可达到1.5～1.8(cd/m²)(如表一所示)。
由于此红光荧光材料能提供辉度高且色纯度佳的红光，所以，此红光荧光材料相当适合应用在白光发光二极管。
红光荧光材料的制造方法
图1为本发明较佳实施例的红光荧光材料的制造方法流程示意图。请参照图1，首先，在步骤S1中，依化学剂量提供一混合物，包括：金属碳酸盐、碱土金属碳酸盐、三价金属氧化物、稀土氧化物，以及三氧化钼、或三氧化钨、或三氧化钼与三氧化钨的组合。
更详细而言，上述红光荧光材料的制造方法可依照上述式(1)所显示的摩尔分率(mole ratio)，来调配红光荧光材料的各组成的组成比例，其中，金属碳酸盐例如是碳酸锂(Li₂CO₃)，碱土金属碳酸盐例如是碳酸钡(BaCO₃)，三价金属氧化物例如是氧化铕(Eu₂O₃)，而稀土氧化物则例如是氧化钆(Gd₂O₃)。
接着，在步骤S2中，混合并研磨上述混合物。在步骤S2时，为了使混合物更为均匀，大约需要30分钟的时间进行上述混合物的混合与研磨。
再来，如步骤S3所示，烧结上述混合并研磨后的混合物，以形成红光荧光材料。而在步骤S3进行烧结时，例如可将上述混合均匀且研磨过的混合物置于氧化铝坩锅中，再将此氧化铝坩锅置入高温炉中，以600℃-800℃的温度进行烧结约6-10小时，即可得到此红光荧光材料。
所得到的红光荧光材料为氧化物形态，且具有下列式(1)的化学式，A₃B₂C₃(MO₄)₈:Eu³⁺-------式(1)；其中，A表示锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)或银(Ag)；B表示镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)或钡(Ba)；C表示钇(Y)、钆(Gd)或镧(La)；M表示钼(Mo)、钨(W)或钼与钨的组合(Mo_xW_(1-x))。
此外，还可在烧结步骤S3时加入重量百分比为10wt％的卤化铵盐作为助熔剂以帮助烧结。
请继续参照图1，如步骤S4所示，经由上述步骤S1-S3所制得的红光荧光材料，还可进一步进行特性鉴定步骤S4，以鉴定红光荧光材料的物理及化学特性。详言之，特性鉴定步骤可以包括：X射线绕射分析、荧光光谱分析、色度坐标(chromaticity coordinates)分析或紫外光-可见光反射光谱分析，然而并不以此为限。
值得一提的是，本发明所提出红光荧光材料的制造方法，其所使用的主要成分为金属碳酸盐、碱土金属碳酸盐、三价金属氧化物、稀土氧化物，以及三氧化钼、或三氧化钨、或三氧化钼与三氧化钨的组合，所需烧结温度仅约为600℃-800℃。相较于已知所述的掺杂铈的石榴石荧光材料(烧结温度需1,500℃)、一般硅酸盐与锗酸盐类荧光材料(烧结温度需1,000℃～1,200℃)及含硫的红光荧光材料(烧结温度需要1,100℃-1,200℃)，本发明的红光荧光材料的制造方法的烧结温度较低，而可以降低制造所需能源以及制造成本。
此外，依照本发明的红光荧光材料的组成为氧化物，不含有化学稳定性差的硫化物，所以此红光荧光材料具有优异的化学稳定性。即便长时间在紫外光的照射下、或是高温的环境下使用，本发明的红光荧光材料都可拥有较长的使用寿命且得以广泛的应用。
以下将列举五组依上述实施方式所制得的红光荧光材料，并将特性鉴定的结果示于图2与图3，其中，图2为本发明较佳实施例的红光荧光材料的激发光谱图，其中显示了本发明的实施例1～5的激发光谱。图3为本发明较佳实施例的红光荧光材料的色度坐标示意图。此外，更列举出两种商用红光荧光材料作为对照，藉以清楚揭示本发明的功效。
实施例1
如图1所示，依化学剂量秤取碳酸锂(Li₂CO₃)、碳酸钡(BaCO₃)、氧化铕(Eu₂O₃)、氧化钆(Gd₂O₃)、以及三氧化钨(WO₃)形成一混合物；接着，将此混合物经研磨30分钟后置于氧化铝坩锅上；然后，将此氧化铝坩锅置于高温炉中以600℃烧结6至8小时，即可得到红光荧光材料Li₃Ba₂Gd₃(WO₄)₈:Eu³⁺。
接着，对Li₃Ba₂Gd₃(WO₄)₈:Eu³⁺进行紫外光-可见光反射光谱分析、荧光光谱分析以及色度坐标分析，其中，荧光光谱分析的结果示于图2，由图2可知此红光荧光材料(Li₃Ba₂Gd₃(WO₄)₈:Eu³⁺)的多个吸收波峰；荧光特性分析的结果示于表一，由表一可知此红光荧光材料(Li₃Ba₂Gd₃(WO₄)₈:Eu³⁺)的放射波峰为614nm及其相对辉度；色度坐标分析的结果示于图3，由图3可知此红光荧光材料(Li₃Ba₂Gd₃(WO₄)₈:Eu³⁺)放射的红光的色度坐标值。
详细而言，上述荧光光谱分析例如可通过分光荧光计(SpexFluorolog-3spectrofluorometer，Instruments S.A.，Edison，N.J.，U.S.A.)提供不同波长的第一光线(未示出)，而第一光线的波长范围涵盖360纳米(nm)-550纳米(nm)。使分光荧光计所产生的第一光线经过待量测的红光荧光材料后，再以光电倍增管(photomultiplier，HamamatsuPhotonics R928)量测第一光线被吸收、或是红光荧光材料所激发出的第二光线的强度。至于色度坐标的量测值是采用CIE1931的坐标系统，在本实施例中，色度坐标是通过颜色分析仪(Color Analyzer)Laiko DT-100进行量测。
请参照图2，实施例1(Li₃Ba₂Gd₃(WO₄)₈:Eu³⁺)的红色荧光材料的激发光谱显示为图中所示x＝0处的吸收峰，实施例1的激发光谱在近紫外光波长394±10nm、蓝光波长465±10nm以及黄绿光波长535±10nm都有明显的吸收强度，尤其是在紫外光波长394nm处具有最明显的吸收强度。此外，在250nm-350nm的吸收峰主要是电荷转移带(charge transfer band，C.T.B)所导致。
在吸收上述的波长能量后，此红光荧光材料放射出波长为614nm的红光。接着，请参考图3，此红光荧光材料所放出的红光的色度坐标可达到NTSC色坐标上(0.66，0.33)的位置，也即红光的色纯度可趋近于饱和红。
实施例2
类似于实施例1，按照图1所示的制造方法，依化学剂量秤取碳酸锂(Li₂CO₃)、碳酸钡(BaCO₃)、氧化铕(Eu₂O₃)、氧化钆(Gd₂O₃)、三氧化钨(WO₃)及三氧化钼(MoO₃)形成一混合物；经研磨与烧结后，可得红光荧光材料Li₃Ba₂Gd₃(WO₄)₆(MoO₄)₂:Eu³⁺。
同样地，对实施例2进行特性鉴定并将结果表示于图2与图3。实施例2的红光荧光材料(Li₃Ba₂Gd₃(WO₄)₆(MoO₄)₂:Eu³⁺)显示为x＝2处。
实施例2的组成中，金属钼酸盐与金属钨酸盐的摩尔比例为2∶6。实施例2的红光荧光材料与实施例1的红光荧光材料的光谱特性类似，在此不予以重述，两者差异仅在于波峰强度略有不同。
实施例3
类似于实施例2的制造方法，可得红光荧光材料Li₃Ba₂Gd₃(WO₄)₄(MoO₄)₄:Eu³⁺。同样地，对实施例3进行特性鉴定并将结果表示于图2与图3。实施例3的红光荧光材料(Li₃Ba₂Gd₃(WO₄)₄(MoO₄)₄:Eu³⁺)显示为x＝4处。
值得注意的是，实施例3的特征在于，组成中的金属钼酸盐与金属钨酸盐的摩尔比例为4∶4。实施例3的红光荧光材料与实施例1-2的红光荧光材料的光谱特性类似，在此不予以重述，所得差异仅在于波峰强度略有不同。特别是，在图2的激发光谱中，实施例3(Li₃Ba₂Gd₃(WO₄)₄(MoO₄)₄:Eu³⁺)的强度为最高。
实施例4
类似于实施例2的制造方法，可得红光荧光材料Li₃Ba₂Gd₃(WO₄)₂(MoO₄)₆:Eu³⁺。同样地，对实施例4进行特性鉴定并将结果表示于图2与图3。实施例4的红光荧光材料(Li₃Ba₂Gd₃(WO₄)₂(MoO₄)₆:Eu³⁺)显示为x＝6处。
实施例4的特征在于，组成中的金属钼酸盐与金属钨酸盐的摩尔比例为6∶2。实施例4的红光荧光材料与实施例1-3的红光荧光材料的光谱特性类似，在此不予以重述，所得差异仅在于波峰强度略有不同。
实施例5
类似于实施例1，按照图1所示的制造方法，依化学剂量秤取碳酸锂(Li₂CO₃)、碳酸钡(BaCO₃)、氧化铕(Eu₂O₃)、氧化钆(Gd₂O₃)及三氧化钼(Mo₂O₃)形成一混合物，经研磨与烧结后，可得红光荧光材料Li₃Ba₂Gd₃(MoO₄)₈:Eu³⁺。同样地，对实施例5进行特性鉴定并将其结果示于图2及表1中，在图2中，实施例5为x＝8处的光谱。
实施例5与实施例1的差异在于，组成中的三氧化钨完全被三氧化钼所取代。实施例5的红光荧光材料与实施例1-4的红光荧光材料的光谱特性类似，在此不予以重述，所得差异仅在于波峰强度略有不同。
由上述分析的结果，可以明显看出本发明实施例1-5的红光荧光材料均对于近紫外光波长394±10nm、蓝光波长465±10nm以及黄绿光波长535±10nm有明显的吸收强度，尤其是在紫外光波长394nm处具有最明显的吸收强度，并且能放射出波长为614nm的红光。
承上述，本发明所提出的红光荧光材料能提供高色纯度、高辉度以及色饱和度佳的红光。以下将针对本发明实施例1-3与市售的红光荧光材料(对照例1、对照例2)进行比较以进行证明。经由实施例1中所述的测量仪器，以相同的条件对实施例1-5、对照例1-2进行量测并将结果示于表一中。
表一

请参照表一，其中，实施例1-5为本发明所提出的红光荧光材料；对照例1为市售的红光荧光材料Kasei Optonix P22-RE3(Y₂O₂S:Eu³⁺)；对照例2为市售的红光荧光材料Kasei Optonix KX-681B，(La₂O₂S:Eu³⁺)。
由表一可以明显看出，实施例1-3的色度坐标皆与对照例1相同，皆为(0.66，0.33)。换言之，通过实施例1-3所述的红光荧光材料所得的红光，其色纯度可与商用品一致、且趋近于NTSC所规范的纯红(0.67，0.33)。
值得一提的是，实验例1-5的相对辉度皆大于对照例1-2，尤其是在实施例3中，当钨与钼的摩尔比例为4∶4时，其相对辉度为表一中最高的1.8(cd/m²)。经由表一的比较，可以得知本发明所提出的红光荧光材料，其所发出的红光不仅色纯度佳、且相对辉度更高于现有的商用产品。
白光发光装置
图4为本发明较佳实施例的一种白光发光装置的示意图。请参照图4，白光发光装置200包括：发光二极管芯片210以及光致发光荧光体220。发光二极管芯片210放射出第一光线L1，而光致发光荧光体220至少包括上述的红光荧光材料，其中，光致发光荧光体220受到第一光线L1的激发而放射出第二光线L2，且第一光线L1与第二光线L2混光为白光。
上述第一光线L1的波长范围可介于360纳米(nm)-550纳米(nm)。当第一光线L1的波长范围为近紫外光波长394±10nm、蓝光波长465±10nm、或黄绿光波长535±10nm时，可较佳地激发光致发光荧光体220(至少包含上述的红光荧光材料)，而使此光致发光荧光体220放出第二光线L2。
此外，上述光致发光荧光体220可更包括：黄光荧光材料(未示出)、蓝光荧光材料(未示出)或绿光荧光材料(未示出)。上述红光荧光材料用于与黄光荧光材料、蓝光荧光材料及绿光荧光材料选择搭配使用。
更详细而言，在白光发光装置200中，光致发光荧光体220可单独是本发明所提出的红光荧光材料、也可是双荧光材料系统、甚至是多种荧光材料混合的系统。举例而言，当光致发光荧光体220仅为本发明所提出的红光荧光材料时，发光二极管芯片210例如可选用蓝绿光发光二极管，此时，发光二极管芯片210所发出的第一光线L1(蓝绿光)、与红光荧光材料所激发出的第二光线L2(红光)，可混光为白光。
若光致发光荧光体220为双荧光材料系统时，光致发光荧光体220例如是本发明的红光荧光材料与另一黄光荧光材料的混合。此时，发光二极管芯片210例如可选用蓝光发光二极管而发出第一光线L1(蓝光)，第二光线L2为红光与黄光的混光，在第一光线L1与第二光线L2混光后，即可产生白光。
此外，光致发光荧光体220还可以是本发明的红光荧光材料、绿光荧光材料与蓝光荧光材料的混合，此时发光二极管芯片210可选用紫外光发光二极管，其所产生的第一光线L1为紫外光。此时，光致发光荧光体220所产生的第二光线L2即为蓝光、绿光及红光，进而由紫外光、蓝光、绿光与红光混合成白光。
由上述可知，白光发光装置200可以通过不同的荧光材料系统以及不同的发光二极管组合以产生白光，具有本领域的通常知识者当可依其目的及考虑调整搭配与组合的方式。
综上所述，本发明所提出的红光荧光材料及其制造方法、白光发光装置至少具有以下的优点：
由于红光荧光材料具有独特的晶体结构，而可产生高辉度及高色纯度的红光，以改善白光的演色性。此外，由于本发明的红光荧光材料为氧化物，相对于含硫化物的荧光粉，本发明具有良好的化学稳定性(耐水气、耐热)。再者，本发明所提出的红光荧光材料制造方法，由于其烧结温度较低，可以减少能源的使用量。另外，本发明提出的白光发光装置由于使用了上述红光荧光材料，可以增加白光发光装置的使用寿命及增广应用范围。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。