內容簡介

■ 本書特色
1. 本書介紹具備省電、低污染與壽命長等優點之LED。2. 繼GaN系藍光LCD之後，可發出紫外光之LED(UV-LED)即為下一個發3. 本書作者係台大教授，多年致力於研究發光二極體的發展。作者

■ 內容簡介
利用具省電、低污染、壽命長之優點，以LED作為照明光源已是現代照明的發展趨勢。高亮度藍光LED開發成功後，利用白光LED作為照明光源之理想，隨即於GaN(藍)配合YAG(黃)之白光LED系統取得初步實現。除LED本身亮度外，所選用之螢光體亦為影響光源總體發光效率之關鍵因素。本書內容包括近代照明發展趨勢、樣品合成及儀器分析原理、藍、綠光與紅色螢光粉之合成結果與討論，並配合圖片表格闡述相關理論，可使讀者一目瞭然。本書非常適合LED照明設計從業人員及有興趣的人士閱讀。

內容目錄

第1章　簡　介 1-1

1.1　近代照明發展趨勢 1-1

1.2　螢光粉於照明上之應用 1-4

1.2.1　低壓水銀放電燈 (low-pressure mercury

discharge lamp) 1-6

1.2.2　高壓水銀放電燈 (high-pressure mercury

discharge lamp) 1-7

1.2.3　應用於白光LED之YAG型螢光材料 8

1.3　白光發光二極體產業之發展現況與未來展望 1-10

1.3.1　各國之白光LED發展計畫 1-10

1.3.2　市場未來需求與白光LED未來發展趨勢 1-14

1.4　LED與白熾燈泡及日光燈效率之比較 1-17

1.5　色彩簡介 1-19

1.5.1　視覺敏感度 1-20

1.5.2　CIE色度座標圖(CIE chromaticity diagram) 1-20

1.5.3　色溫(color temperature) 1-23

1.5.4　演色性與照明效率 1-24

1-6　發光原理與過程 1-26

1.6.1　組態座標(configuration coordination)： 1-28

1.6.2　電子-聲子交互作用(electron-phonon interaction)

1-28

1.6.3　LaPorte選擇律(Laporte's Rule) 1-30

1.6.4　自旋選擇律(spin selection rule) 1-32

1.6.5　法蘭克-康頓原理(Franck-Condon principle)

與史托克位移(Stokes shift) 1-32

1.6.6　溫度對波形之影響 1-33

1.6.7　溫度淬滅(temperature quenching) 1-35

1.6.8　增感劑與活化中心之能量傳遞 1-35

1.7　共價性對離子晶體之影響 1-39

1.7.1　離子化合物之非極性(共價性)特徵 1-39

1.7.2　電子雲擴張效應(nephelauxetic; cloud expanding) 1-41

1.7.3　晶格場理論(crystal field theory) 1-42

1.8　固態螢光材料之分類 1-44

1.8.1　活化中心與主體晶格之作用 1-44

1.8.2　活化中心離子於週期表之位置 1-45

1.8.3　半導體與絕緣體型螢光材料 1-46

1.9　稀土元素之電子結構 1-50

1.9.1　稀土元素 1-50

1.9.2　稀土元素之原子及離子半徑大小 1-51

1.9.3　稀土離子之價數 1-52

1.10　文獻與專利回顧 1-56

1.11　本書介紹重點 1-65

第2章　樣品合成及儀器分析原理 2-1

2.1　化學藥品 2-1

2.2　樣品之製備 2-2

2.2.1　固態反應法簡介 2-4

2.2.2　均勻共沈澱法簡介 2-7

2.2.3　藍色螢光粉之固態反應法 2-9

2.2.4　綠色螢光粉之固態反應法 2-10

2.2.5　紅色螢光粉之固態反應法 2-11

2.2.6　紅色螢光粉之均勻共沈澱法 2-12

2.3　樣品鑑定分析 2-13

2.4　粉末X光繞射儀(Powder X-ray Diffraction; XRD) 2-14

2.4.1　X光基本原理 2-14

2.4.2　X光粉末繞射 2-17

2.4.3　數據收集 2-17

2.4.4　晶格常數與晶系(crystal system)之決定 2-18

2.4.5　圖形分解 2-18

2.4.6　選擇空間群 2-18

2.4.7　定結構模型 2-18

2.4.8　結構精算 2-19

2.5　光激發光光譜(Photoluminescence﹔PL)

與色度座標(Commission Internationale

de I'Edairage；CIE) 2-21

2.6　掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron

Microscope; SEM）與能量分散式X光(Energy

Disperse X-ray; EDX) 2-24

2.6.1　SEM工作原理 2-24

2.6.2　電子束與試片之相互作用 2-25

2.6.3　EDX工作原理 2-25

2.7　X光吸收光譜近邊緣結構(X-ray Absorption Near

Edge Structure; XANES)與延伸X光吸收細微結構Extended X-ray Ab

(EXAFS) 2-27

2.7.1　X光吸收近邊緣結構(XANES) 2-27

2.7.2　延伸X光吸收細微結構(EXAFS) 2-28

第3章　藍、綠與紅色螢光粉之合成結果與討論 3-1

3.1　藍色螢光粉BaMgAl10O17:Eu2+特性分析 3-2

3.1.1　藍色螢光粉BaMgAl10O17:Eu2+結構簡介 3-2

3.1.2　XRD結構鑑定與分析 3-4

3.1.3　光激發光光譜與色度座標圖 3-10

3.1.4　主體晶格陽離子取代之影響 3-13

3.2　綠色螢光粉BaMgAl10O17:Eu,Mn特性分析 3-17

3.2.1　低摻雜濃度之結構與光學變化 3-17

3.2.2　高摻雜濃度之結構與光學變化 3-20

3.2.3　Eu2+離子與Mn2+離子之能量轉換 3-25

3.2.4　主體晶格陽離子取代之影響 3-27

3.3　紅色螢光粉Y2O3:Eu3+特性分析 3-31

3.3.1　紅色螢光粉Y2O3:Eu3+結構與其光學躍遷 3-31

3.3.2　摻雜濃度對Y2O3:Eu3+結構與發光效率之影響

3-33

3.3.3　燒結溫度與粉體製程對螢光效率之影響 3-41

3.3.4　增感劑Bi3+離子摻雜 3-53

3.4　粉體搭配與色彩表現 3-62

第4章　結　論 4-1