不同激發光螢光粉光學模型之分析

The analysis of different blue light sources for YAG phosphor model

郭冠廷(Kuan-Ting Kuo)

指導教授 ： 楊宗勳 ； 孫慶成

國立中央大學/理學院/光電科學研究所/碩士(2012年)

摘要

在本論文中，為了探討不同波長之激發光搭配YAG 螢光粉封裝成白光LED 的光學特性，因此建立了不同激發光YAG 螢光粉光學模型，而我們利用蒙地卡羅 (Monte-Carlo) 光追跡法結合米氏散射(Mie Scatter) 原理來模擬光線在YAG 螢光粉內的散射行為，並藉由二次光追跡來得到吸收係數和轉換效率。由於藍光經過YAG螢光粉後會發生形變，所以引入β參數結合螢光粉吸收頻譜來修正藍光頻譜形變的情形，並利用線性疊加的方式還原其頻譜，最後藉由實際半球封裝白光LED來驗證光學模型的準確性。

關鍵字

發光二極體 ； 螢光粉 ； 吸收係數 ； 轉換效率 ； YAG

並列摘要

In order to explore the property of white light LED, we build the phosphor model which is encapsulated with different LED wavelength. we use the Monte-Carlo ray tracing method with Mie scattering theory to simulate the scattering behavior in YAG phosphor, and obtain absorption coefficient and transfer efficiency by 2-nd ray tracing. Because the spectrum of blue light will distort by YAG phosphor, we introduced a coefficient β to compensate the distortion of blue light spectrum, and recover the original spectrum by superposition. At last, we verified the accuracy of model by experiment.

並列關鍵字

Phosphor ； Absorption coefficient ； Conversion efficiency ； LED

參考文獻

[81]紀葦世，高效能YAG螢光粉之特性量測與模型，元智大學光電工程研究所碩士論文，中華民國九十九年。

[1]Zukauskas, M. S. Shur, and R. Caska, Introduction to solid-state lighting (John Wiley & Sons, New York, 2002).

[2]A. Zukauskas, R. Vaicekauskas, F. Ivanauskas, R. Gaska, and M. S. Shur, “Optimization of white polychromatic semiconductor lamps,” Appl. Phys. Lett. 80, 234-237(2002).

[3]S. W. Brown, C. Santana, and G. P. Eppeldauer“Development of a tunable LED-based colorimetric source,” J. Res. Natl. Inst. Stand. Technol. 107, 363-371 (2002).

[5]J. Tsao, “Solid-state lighting: lamps, chips and materials for tomorrow,” IEEE Circuits Devices Mag. 20, 28-37 (2004).