相關 LED 用螢光材料介紹

指導老師：

組員：奈米三乙 49714022 黃琮緯 奈米三乙 49714024 楊強凱 奈米三乙 49714905 穆建良

目錄 一、何謂 LED ------ 1 二、 LED 原理 ------ 2 三、 LED 的優點 ------- 3 四、 LED 的缺點 ------- 4 發光二極體的極性 ------ 5 五、 LED 燈的顏色如何決定 ------ 6 六、目前國內 LED 製作流程 ------ 8 七、 LED 封裝製程 ------ 9 八、 LED 的生活用途 ------ 10 讓 LED 發光的功臣 - 螢光粉 ------ 12 九、 LED 螢光粉產品結構圖 ------ 13 十 、螢光粉的種類 ------ 15

一、何謂 LED

LED 是發光二極體 ( Light Emitting Diode, LED) 的簡稱，也被稱作發光二極管，多數為Ⅲ -Ⅴ 族化合物半導體，是由Ⅴ族元素 ( 氮 N 、磷 P 、砷 As 等 ) 與Ⅲ族元素 ( 鋁 Al 、鎵 Ga 、銦 In 等 ) 結合而成，以與 IC 半導體所使用之矽 (Si) 等Ⅳ族元素區別。

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二、 LED 原理 由含電洞之 P 型半導體與含電子之 N 型半導體結合成之 P-N 二極體，

在 P-N 二極體兩端加上順向偏壓，電子與電洞流至接合面接合時放出能量而發光。

圖 (1) 、 LED 內部示意圖 ( 資料來源 : 鑫源盛科技股份有限公司， http://www.ttic-ech.com.tw/01_4_1.asp?PageType=1)

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三、 LED 的優點

發光 ( 能量轉換 ) 效率高 - 即較省電 反應 ( 開關 ) 時間快 使用壽命長 耐震盪等機械衝擊 體積小 便於聚焦 多種顏色 冷光束 環保，沒有汞的有害物質 3

四、 LED 的缺點

光效低

功率小

散熱問題，如果散熱不佳會大幅縮短壽命

初期成本較高

因光源屬於方向性，燈具設計須考量光學特性

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判斷發光二極體的極性 在穿孔式封裝 LED ，一般長腳是正極，短腳是負極，但由於一些製造商沒有遵守關於

極性的規範，不論是看內部架構還是看外觀，都不能百分之百準確確定發光二極體的極性。以下是依據規範下的外觀判斷方法：

( 資料來源： http://zh.wikipedia.org/wiki/ 發光二極管 )

端子名稱 陽極 陰極

符號 + -

極性 正 負

管腳 長 短

內部 小 大

外部 圓 平5

五、 LED 燈的顏色如何決定 LED 燈會因為二極晶圓製造過程中所添加的金屬元素不同，成

分比例不同 , 而出不同波長的光，以波長在 470 發藍光、 530 發綠光、 570 發黃光、 630 發紅光中又以藍光及綠光價格較高，因為藍綠光的特殊金屬在晶圓磊晶需成長在藍寶石上，故每顆藍綠光 LED 晶片都是由藍寶石製成的。

( 資料來源 : 馥珅光電股份有限公司， http://www.full-sun.com.tw/)

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六、目前國內 LED 製作流程

( 資料來源：拓墣產業研究所、光電所 IT IS ， http://www.topology.com.tw/tri/)

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七、 LED 封裝製程

晶片檢驗→擴片→手工刺片→點膠→背膠→自動裝架→燒結→壓焊→封膠→固化與後固化→切筋和劃片→測試→包裝

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八、 LED 的生活用途 車用市場 :

( 資料來源 : 靖禾實業， http://www.osram-cobber.com/home.htm)

顯示器市場：

( 資料來源 : 聯合新聞網， http://udn.com/NEWS/main.html)

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路燈市場 :

LED 取代傳統燈具：

( 資料來源 : 聯合新聞網， http://udn.com/NEWS/main.html)

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讓 LED 發光的功臣 - 螢光粉

綠色螢光粉受紫外線激發後產生的綠光 藍色螢光粉受紫外線激發後產生的藍光

螢光物質受光刺激，其內電子受激到高能階的激發狀態後，回到原有的低能階狀態時，能量以光的形式輻射出來，就是所謂的「光致發光」。

( 資料來源： http://ejournal.stpi.narl.org.tw/NSC_INDEX/Journal/EJ0001/9803/9803-04.pdf) 12

九、 LED 螢光粉產品結構圖

( 資料來源， http://www.moneydj.com/HotProduct/HTML/PA53-1.html) 13

( 資料來源， http://www.moneydj.com/HotProduct/HTML/PA53-1.html) 14

十、螢光粉的種類 大體上可區分為：

有機螢光粉是利用有機化合物來製造的，隨置換基的數目、位置及活化劑的效果而影響其螢光性的大小。

螢光顏料是指顏料除了本身的色澤外，亦可以反射螢光。 無機螢光粉是利用電子躍遷來產生螢光，因為光線殘留的時間較長，

故可作為蓄光性夜光塗料。 放射性元素及硫化物螢光粉則可激發出螢光，即使在沒有光線照射

時也可以發光，這種自發光顏料大多應用於航空儀器及鐘錶上。

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