全面解析：现阶段白光LED荧光粉技术[3]

　　荧光粉的热消光（Thermal Quenching Of Luminescence）或温度安定性素来为散热问题所困扰的高功率白光LED所重视的，图3显示德国公司Litec的Roth博士针对（Ba1-XSrX）2SiO4:Eu2+硅酸盐与YAG:Ce荧光粉热消光特性的比较，研究结果显示两种荧光粉的热安定性不分轩轾，但在120℃以上时，硅酸盐之热消光较为明显，此项特性值得注意。

　　氮化物与氮氧化物荧光粉

　　1980年代，金属氮（氧）化物早期多作为结构或功能性陶瓷使用，其在白光LED的应用直至近几年才开始被注意，目前全世界氮化物与氮氧化物荧光粉的领先者主要为荷兰Technical University of Eindhoven、日本National Institute for Materials Science（NIMS）、日本三菱化学公司、日本Ube工业与欧司朗光电半导体等单位，虽然氮化物或氮氧化物荧光粉的制程通常需要高温、高压的条件，但本项荧光粉由于具有诸多特点得以展现在白光LED应用的潜力，包括多样化的晶体结构与化学组成，发光波长可调变；相当物理与化学稳定特性；可供紫外、近紫外或蓝光激发；荧光发射光谱具有极大的波长红位移；极小的温度荧光淬灭效应（至少>120℃）；具有高度共价性键结（窄能隙），呈现强烈电子云扩散效应与晶场分裂效应；以及具有高度凝聚阴离子网状晶体结构，减弱温度对荧光淬灭效应等。

　　由于LED照明组件要求高演色性与安定性，氮化物与氮氧化物较氧化物拥有共价结构所衍生较强的电子云扩散（Nephelauxetic）效应，因而此种系列的白光LED用荧光粉逐渐被重视。德国欧司朗光电半导体早在1999年于欧盟欧洲专利办公室（European Patent Office）提出申请红黄光（Ca,Sr,Ba）xSiyNz:Eu氮化物荧光粉相关专利，其中可应用于蓝光与紫外光LED的SrzSi5N8:Eu与 SrSi7N10:Eu均属之。

　　日本国际化学材料协会（National Institute for Materials Science, NIMS）于2001年提出申请能产生多光色的Cax（Eu, Tb,Yb,Er）y（Si,Al）12（O,N）16、高发光效率的氮氧化物荧光粉专利，此种材料涵盖掺杂各种稀土离子（如Eu2+、Ce3+、Dy3+、Eu3+与Mn2+）的橘黄光Ca-α-SiAlON以及绿光MSi2N2O2:Eu2+等荧光材料。

　　除了目前较热门氮化物CaAlSiN3与氮氧化物SrSi2O2N2:之外，最近日本三菱化学公司多位研究人员建议以橘光（Sr,Ca）AlSiN3:Eu2+氮化物可以搭配绿光CaSc2O4:Ce3+或Ca3（Sc,Mg）2Si3O12:Ce3+作为一般照明使用；而该公司所研发新颖绿光氮氧化物Ba3Si6O12N2:Eu可取代CaSc2O4:Ce3+氧化物并与搭配橘光CaAlSiN3:Eu2+氮硅化物，以应用于液晶面板背光源，上述建议的原理系以高亮度和高演色性作为照明与显示最大的区别。其中可供紫外、蓝光激发的新颖氮氧化物Ba3Si6O12N2:Eu组成、晶体结构复杂且合成条件困难，其特征为在波长525纳米之处有更小的半高全宽（FWHM）（~68纳米）（图4）。