劉宇桓

　　發光二極體為人類於二十一世紀最受矚目的新興光源，隨白光發光二極體效率提昇，用於背光源與車用等照明光源比重逐漸增加，而其中對熱穩定性質之改進則為發展之主軸。

　　本書所介紹之氧氮螢光粉具有此一絕佳特性，並解析其發光機制。此外本書介紹基礎之光學與色彩理論。在第一章序論中談到光的物理性質、照明演進、LED之應用、固體螢光材料之組成。第二章樣品合成與儀器分析原理，提到光激發光譜儀。第三章結果與討論中對MSi2N2O2:Eu(M=Ca、Sr、Ba)及CaxEuySi12-m+nAlm+nOnN16-n做特性分析。適合照明設計從事人員及有興趣的人閱讀使用。

第1章　序　論 1-1
1-1　光-世界因此光鮮奪目 1-1
1-1-1　化學發光(1,2) 1-2
1-1-2　生物發光(3) 1-2
1-2　光之物理性質(4-6) 1-3
1-2-1　色彩之意義 1-6
1-2-2　CIE色度座標(CIE Chromaticity Diagram) (7,8) 1-6
1-2-3　黑體輻射(Blackbody Radiation) (9,10) 1-8
1-2-4　色溫(Color Temperature) (11,12) 1-9
1-2-5　演色性(Color Rendering Index) (13) 1-11
1-2-6　照明用語(14) 1-12
1-3　照明演進 1-13
1-3-1　各種照明設備(15) 1-14
1-3-2　發光二極體(Light Emitting Diode; LED) 1-15
1-4　LED之應用 1-17
1-4-1　背光源(18~21) 1-17
1-4-2　汽車照明(22) 1-19
1-4-3　白光發光二極體之發展 1-20
1-5　固態螢光材料 1-22
1-5-1　螢光與磷光 1-22
1-5-2　發光機制(24) 1-23
1-5-3　法蘭克-康頓原理(Franck-Condon Principle) (25,26) 1-24
1-5-4　斯托克位移(Stokes shift) (27) 1-25
1-6　固體螢光材料之組成(28,29) 1-26
1-6-1　晶體結構之缺陷(33,34) 1-29
1-6-2　能量傳遞(Energy transfer) (35) 1-31
1-6-3　主體晶格之選擇(37) 1-33
1-6-4　活化劑之選擇 1-33
1-6-5　猝滅劑之選擇 1-34
1-7　發光中心之種類與原理 1-35
1-7-1　稀土元素(38) 1-36
1-7-2　稀土元素原子與離子半徑大小 1-37
1-7-3　稀土元素發光機制 1-38
1-8　文獻與專利回顧(39) 1-39
1-8-1　Sr2Si5N8之晶體結構 1-41
1-8-2　MSi2N2O2之晶體結構 1-44
1-8-3　α-SiAlON之晶體結構 1-46
1-9　本書目的 1-51

第2章　樣品合成與儀器分析原理 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(52) 2-2
2-2-2　助熔劑法(53) 2-3
2-2-3　氣壓燒結 2-4
2-2-4　M1-xSi2N2O2：Lnx系列之合成 2-6
2-2-5　Ca-α-SiAlON之合成 2-7
2-3　樣品鑑定分析 2-8
2-4　粉末X光繞射儀 2-8
2-4-1　X光基本原理(54) 2-9
2-4-2　X光繞射原理(55) 2-10
2-4-3　結構精算(56) 2-12
2-4-3　XRD實驗儀器 2-14
2-5 紫外可見光擴散式反射光譜(UV-Vis diffuse reflectance spectra; UV-Vis DRS) (58) 2-15
2-5-1　固態粉體之吸收光譜 2-15
2-6　光激發光譜儀(Photoluminescence; PL)(59,60) 2-17
2-6-1　PL實驗儀器 2-19
2-7 掃瞄式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope; SEM) 2-20

第3章　結果與討論 3-1
3-1　MSi2N2O2:Eu(M=Ca、Sr、Ba)特性分析 3-2
3-1-1　BaSi2N2O2: Eu光譜分析與其可能放光機制 3-2
3-1-2　由晶格場理論討論MSi2N2O2:Eu(61) 3-4
3-1-3　MSi2N2O2:Eu晶體結構 3-9
3-1-4　MSi2N2O2:Eu(M=Sr、Ba)之變溫光譜之特性分析 3-10
3-1-5　SrSi2N2O2 : Ce之特性分析 3-17
3-1-6　SrSi2N2O2: Eu,Dy之特性分析 3-24
3-1-7　SrSi2N2O2: Eu,Mn之特性分析 3-27
3-1-8　SrSi2N2O2: Eu,Mn助熔劑添加之晶體結構與光譜分析 3-32
3-1-9　SrSi2N2O2: Yb之特性分析 3-36
3-1-10　CaSi2N2O2:Yb2+之光譜特性分析 3-40
3-2　CaxEuySi12-m+nAlm+nOnN16-n之特性分析 3-42
3-2-1　 Cax Euy Si12-m+n Alm+n On N16-n之晶體結構 3-42
3-2-2　Ca0.625EuySi12-m+nAlm+nOnN16-n之光譜性質 3-45
3-2-3　濃度猝滅與紅位移(Concentration Quenching & Red Shift) 3-48
3-2-4　Ca-α-SiAlON:Eu光譜能量轉移之放光機制 3-51
3-2-5　改善氮化程度 3-52
3-3　本書所合成螢光粉之應用 3-54

第4章　結　論4-1