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研究生: 許峯財
Feng-Tsai Hsu
論文名稱: 不同YAG螢光粉粒徑大小對白光發光二極體特性之影響
The effect White Light Emitting Diode Characteristics for YAG Phosphor of Different Particle size
指導教授: 林舜天
Shun-Tian Lin
口試委員: 吳翼貽
Ye-Ee Wu
黃高張
Kao-Chang Huang
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 機械工程系
Department of Mechanical Engineering
論文出版年: 2010
畢業學年度: 98
語文別: 中文
論文頁數: 55
中文關鍵詞: YAG螢光粉白光LED製程發光效率YAG Ce3+
外文關鍵詞: YAG phosphor, YAG:Ce3+, white LED, Luminous efficiency
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  • 藍光晶粒 (InGaN) 搭配 (YAG) 黃色螢光粉的方法是目前白光發光二極體 (White-light LED) 發展的主要課題之ㄧ,此材料具有獨特結構及具有螢光效能,其光效能與螢光粉粒徑大小息息相關。本研究是利用不同粒徑大小之釔鋁石榴石 (YAG) : 鈰 (Ce3+) 螢光粉於不同比例調配下自製白光 LED 模組,其螢光粉粒徑分別為7μm、15μm,探討釔鋁石榴石 (YAG) 黃色螢光粉之不同粒徑大小及矽膠不同比例調配下對於 LED 發光特性之影響。
    實驗結果顯示,以 SEM 觀察合金微結構變化,發現粒徑7μm之螢光粉容易聚集團塊,所以在使用前必須烘烤降低螢光粉聚集團塊,才不會影響光的均勻性。自製白光 LED 模組完成後,經由LED 標準量測分析,由光激發光譜可發現粒徑15μm黃色螢光粉的發光強度比7μm優越,其粒徑15μm依不同矽膠比例調配下於1:14狀態下,光通量為570 lm,色溫為5851 K,其光效率為57 lm/W;7μm依不同矽膠比例調配下於1:12狀態下,光通量為524 lm,色溫為 4798 K,其光效率為52.4 lm/W


    The most popular white light emitting diode is fabricated by the combination of InGaN blue chip and yttrium aluminum garnet phosphor in the market condition. The material has a unique structure and a luminous efficacy. This research is to investigate the effect of particle size of Ce-doped Y3Al5O12(YAG:Ce3+) phosphors on luminescence.
    Therefore, the study is the use of different particle size of the yttrium aluminum garnet (YAG) phosphor powder in different proportions arrangements of homemade white LED modules, the phosphors particle size is 7μm, 15μm, the effect of YAG phosphor of different particle size and different silicone proportion of LED light emitting characteristics.
    The experimental results show that the phosphors will accumulative easily.Therefore, before baking to reduce the use of phosphors accumulative, it will not affect the uniformity of light.Through the LED standard measurement analysis the white LED was fabricated, We can find out the phosphors particle size 15μm is favored against 7μm for light emitting intensity by LED standard measure. The phosphors particle size 15μm was 1:14 ration by silicone and phosphors, the Luminous flux is 570lm, the Color temperature is 5851K and the luminous efficiency is 57 lm/W. The phosphors particle size 7μm was 1:12 ration by silicone and phosphors, the Luminous flux is 524lm, the Color temperature is 4798K and luminous efficiency is 52.4 lm/W.

    摘要 ………………………………………………………………Ⅰ Abstract ……………………………………………………………Ⅱ 誌謝 …………………………………………………………………Ⅲ 目錄 …………………………………………………………………Ⅳ 圖目錄 ………………………………………………………………Ⅹ 表目錄 ………………………………………………………………Ⅵ 第一章 前言 …………………………………………………………1 1.1 白光LED概況 ……………………………………………………1 1.2 發光二極體(LED)特性與應用 …………………………………2 1.3 研究動機與目的…………………………………………………3 第二章 基礎理論與文獻回顧 ………………………………………6 2.1 白光LED與光轉換材料 …………………………………………6 2.2 螢光材料簡介 …………………………………………………11 2.3 螢光材料分類 …………………………………………………12 2.3.1 螢光與磷光區分 ……………………………………………12 2.3.2 螢光材料特性 ………………………………………………13 2.3.3 螢光材料組成 ………………………………………………14 2.4 螢光材料之發光類型 …………………………………………15 2.5 螢光材料之光源發光光譜 ……………………………………16 2.6 螢光體發光的特性量 …………………………………………18 2.6.1 視覺敏感 ……………………………………………………18 2.6.2 CIE 色度座標 ………………………………………………19 2.6.3 色溫 …………………………………………………………23 2.6.4 演色性與照明效率 …………………………………………24 第三章 實驗方法 …………………………………………………26 3.1 實驗材料 ………………………………………………………26 3.2 實驗設備 ………………………………………………………28 3.2.1 電子掃描顯微鏡(SEM) ……………………………………28 3.2.2 X-ray繞射分析儀(XRD) ……………………………………28 3.2.3 雷射粒徑分析儀(PSD) ……………………………………28 3.2.4 LED標準量測儀 ……………………………………………28 3.3 實驗流程 ………………………………………………………29 第四章 結果與討論 ………………………………………………31 4.1 起始粉體特性分析 ……………………………………………31 4.1.1 表面微結構及型態分析(SEM) ……………………………31 4.1.2 能量散射分析(EDS) ………………………………………34 4.1.3 X-ray散射分析(XRD) ………………………………………34 4.1.4 雷設粒徑分析(SPD) ………………………………………35 4.2 LED標準量測分析 ……………………………………………37 4.2.1 電激發光光譜 ………………………………………………40 4.2.2激發光之光通量 ……………………………………………43 4.2.3激發光之色溫 ………………………………………………43 4.2.4激發光之色溫-演色性 ………………………………………43 4.2.5 激發光之光通量-色溫 ……………………………………44 第五章 結論 ………………………………………………………49 第六章 參考文獻 …………………………………………………51

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    無法下載圖示 全文公開日期 2013/01/25 (校內網路)
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