低溫熔點碲玻璃及Li2MgTiO4:Mn4+ Hf4+紅色螢光粉之合成應用於高穩定性PiG型白光LED

Translated title of the thesis: The Synthesis of Low-melting TeO2-based Glass and Li2MgTiO4:Mn4+ Hf4+ Co-doped Red Phosphor with High Thermal Stability for PiG-based WLED Applications
  • 粘 瓈方

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

此論文將以藍光晶片激發鈦酸鹽類紅色螢光粉應用於白光LED之研究，其目標為改善演色性，並使白光LED從冷白光偏向暖白光移動，增加人眼舒適度。在螢光粉的文獻研究中，發現錳離子(Mn4+)佔據於六配位的晶格中，會發出紅光色波段。因此，本研究是以Li2MgTiO4為摻雜主體，因為此結構由[LiO6]，[MgO6]和[TiO6]等元素所組成八面體結構中含有相當豐富的六配位環境，十分適合發光中心錳離子的進入。 以固態反應法合成Hf4+共摻Mn4+於Li2MgTiO4主體，並發出深紅色波段的光(~680 nm )，其中XRD並無雜相之產生，表示Hf4+進到主體時並沒有破壞原有的結構。由於摻雜了Hf4+離子，增加了Mn4+和Mn4+之間的間距，進而減少了濃度淬滅的發生並使發光強度提升了1 45倍，也同時改善了此螢光粉之熱穩定性，其中外部效率也由9% 提升至16%。而元件封裝的部分，由低溫燒製的碲玻璃粉取代矽膠(Silicone)混合螢光粉，而此方式稱之為phosphor-in-glass (PiG)，並利用WO3摻雜於TeO2-B2O3-ZnO-Na2O (TBZN) 碲玻璃系統中，大幅地提升其透明度，穿透度從67%增加至80%，同時也調整了玻璃的折射率達到和YAG：Ce3+螢光粉相匹配的1 83。PiG型WLED的合成是利用商用黃色螢光粉YAG：Ce3+以及上述之紅色螢光粉混入自製之玻璃粉燒製而成，其中，紅色螢光粉並無玻璃的二次燒結製成而產生化學變化，展現出相對穩定性。PiG型WLED之演色性由72 8提升至83 3改善約14 5% 的幅度，色溫則是由5311 K減少致4570 K，而其熱穩定性以及顏色穩定性的測試中都優於傳統矽膠之封裝方式。
Date of Award2018 Feb 8
Original languageChinese
SupervisorSheng-Yuan Chu (Supervisor)

Cite this

'