白光发光二极体用萤光粉原理与其特性.PDF

技術瞭望 文 ／ 陳韋廷 (台灣大學 化學系 博士班研究生) ／ 劉如熹 (台灣大學 化學系 教授) 白光發光二極體用 螢光粉原理及其特性 本文乃就常用於照明設備與LED背光顯示器之主流螢光粉加以進行其特性與優缺點之討論 ；其中黃色為 Y Al O :Ce3+ （簡稱YAG ）與(Sr, Ba) SiO :Eu2+ （Sr2+含量較高 ，簡稱silicate ），綠色為Si Al O N :Eu2+ （簡 3 5 12 2 4 6-z z z 8-z 稱β-SiAlON ）、(Sr, Ba) SiO :Eu2+ （Ba2+含量較高 ，簡稱silicate ）與Lu Al O :Ce3+ （簡稱LuAG ），紅色為 2 4 3 5 12 CaAlSiN :Eu2+ （簡稱1113 ）與Sr Si N :Eu2+ （簡稱258 ）。 3 2 5 8 LED應用領域之簡介 域中的新曙光 。目前高演色性LED 般上揚 ，如圖1所示 。本文將針對 面板製程方式以藍光LED晶片激發 螢光粉於LED之應用作為介紹 。 　　白光發光二極體 （white light- 紅與綠色螢光粉為主 ，使其混合三 em it t in g d i o d e , W L E D ）於近十 原色 ，進而精準呈現影像之豐富色 白光發光二極體之背景簡介 年來備受全球業界及學術界所注 調 ，讓顯示器及電視重現真實之視 目，乃因其不僅可取代傳統照明設 覺效果 。 　　 1 9 6 2 年 ，通用電氣公司 備 ，更於近年從照明設備大舉擴張 近年來WLED之發展極為迅速 ， （G e n e r a l E l e c t r i c C o m p a n y ; 至背光液晶顯示器 （b ack lighting 應用極廣 ，不論於應用面或是市場 GE ）研究員尼克何倫亞克 （N ick display ）。 面 ，其發展之程度皆有如指數函數 Holony ak Jr. ）利用GaA sP發明第 其中照明設備方面 ，以藍光 LED晶片 （chip ）激發黃色螢光粉 圖1　WLED應用與市場之發展 （phosphor ）產生白光 ，乃為目前 市場應用最廣泛之方法 ，但為因應 市場不同需求 ，隨後逐漸衍生出以 藍光LED晶片搭配多種不同顏色之 螢光粉 （如黃 、綠及紅色） ，進 而促使高演色性 （color r endering in dex , CRI , Ra ）之WLED 問世 。 另於LED背光技術方面 ，因其具備 反應壽命長 、反應速度快 、高亮 度 、節能等眾多優點 ，以LED為背 資料來源 ：USA DOE, LED report 2009; Stanley Myers, SEMI, “Components 光源之液晶面板成為目前顯示器領 of Supply Chain Excellence,＂SSL Workshop, Fairfax VA, April 21, 2009. 62 光連雙月刊2011 年7 月‧No.94 白光發光二極體用螢光粉原理及其特性 技術瞭望 圖2　釔鋁石榴石之晶體結構 圖3　pc-LED之白光產生方式 資料來源 ：M.G. Craford, Phosphor global summit, USA, 2003 資料來源 ：M.G. Craford, Phosphor global summit, USA,