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研究生:盧冠名
研究生(外文):Kuan-Ming Lu
論文名稱:電激發光元件中發光層與絕緣層之黏結劑對發光性質之影響
論文名稱(外文):Luminescence Characteristics of the Binder of Phosphor and Insulate Layers in Electroluminescence Devices
指導教授:唐自標
口試委員:陳克紹張世賢陳適範
口試日期:2013-07-03
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:材料科學與工程研究所
學門:工程學門
學類:材料工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2013
畢業學年度:101
語文別:中文
論文頁數:122
中文關鍵詞:電激發光螢光粉硫化鋅介電材料鈦酸鋇黏結劑
外文關鍵詞:ElectroluminescencePhosphorZnSDielectric materialBaTiO3Binder
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電激發光裝置是可撓性的面光源,重量輕、厚度薄、亮度高且方便攜帶,常利用於製作燈具、顯示器之背光源、行動電話等電子產品,但是有原料成本過高及發光效率下降過快的缺點。
本實驗使用不耗能的手動網版印刷來製作層狀的電激發光元件,其中黏結劑扮演重要的角色,分別與螢光粉及介電材料混合成漿料,來製作發光層與絕緣層,最後用以銀漿塗佈當作導電層。由於原料成本高,本實驗著重於黏結劑與發光層及絕緣層之粉膠比來探討其發光性質。
本實驗使用三種黏結劑,分別為環氧樹脂、PU樹脂及蓖麻油,與螢光粉及鈦酸鋇(介電材料)以粉膠比2:3及3:7(wt%)混合,來塗佈發光層與絕緣層,在不同電壓及頻率下量測光照度,來分析各種組合電激發光元件之發光強度。
  實驗結果顯示,發光層最佳的參數是螢光粉與環氧樹脂混合2:3(wt%),絕緣層最佳的參數是鈦酸鋇與環氧樹脂混合2:3(wt%),上述兩者組合的電激發光元件有最好的發光效率,照度是所有組合中最高的61.7 lux,起始電壓也最低只需11.3 V。


The electroluminescence device belong to surface light sources with flexible feature;They are light weight, thin thickness, high brightness, and easy to carry. Usually the electroluminescence devices are used in lamps, backlight of flat display and portable electronic products. However the higher cost of raw materials and faster degradation of efficiency are the key issues.
The multi-layer electroluminescence devices were produced using manual screen-printing process, which is non-energy-consumption. Binders play an important role in producing electroluminescence device as a medium. They are combined individually with phosphor powders and dielectric powders in order to fabricate phosphor layers and insulate layers. Let the silver plastic to take as conductive layer at last. Due to the high cost of raw materials, this research will focus on the binder and phosphor and insulate layers of different powder-binder ratio to investigate the luminescence characteristic.
This experiment using three kinds of binders, and they are epoxy resin, PU resin, castor oil, respectively. Three binders were mixed with phosphor powders(ZnS:Cu)and dielectric powders(BaTiO3)to screen-printing phosphor layers and insulate layers, respectively, and then measure the illumination under various voltage and frequency to analyze different combinations of electroluminescence device of the luminescence characteristic.
According to the experimental results show that the best parameter of the phosphor layer was phosphor powders mixed with epoxy resin at 2:3(wt%),and the best parameter of the insulate layers was BaTiO3 powders mixed with epoxy resin at 2:3(wt%). The electroluminescence devices have the best luminescence characteristic of the combination of the above-mentioned two parameters, which has the highest illumination(61.7 lux),and the lowest threshold voltage(11.3 V).


中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iv
目錄 v
表目錄 vii
圖目錄 viii
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與方向 3
第二章 文獻回顧 5
2.1 螢光粉 5
2.1.1 前言 5
2.1.2 螢光粉的種類 5
2.1.3 螢光粉的發光原理 8
2.1.4 螢光體的組成 11
2.1.5 螢光粉的應用 11
2.2. 硫化鋅螢光粉 13
2.2.1 硫化鋅螢光粉簡介 13
2.2.2 硫化鋅的晶體結構 14
2.2.3 本實驗使用的螢光粉 15
2.3 介電材料 18
2.3.1 介電材料簡介 18
2.3.2 介電理論 18
2.3.3 介電材料的極化機制 20
2.3.4 絕緣層的功能與電容效應 22
2.4 鈦酸鋇 25
2.5 電激發光 28
2.5.1 電激發光簡介 28
2.5.2 電激發光元件結構 28
2.5.3 電激發光歷史 29
2.5.4 電激發光原理 32
2.5.5 電激發光種類 33
2.5.6 電激發光元件之優缺點 35
2.5.7 影響電激發光性質的因素 37
2.6 網版印刷 41
2.6.1 印刷術概論及發展 41
2.6.2 印刷種類 41
2.6.3 網版印刷 44
2.6.3.1 網版印刷歷史 44
2.6.3.2 網版印刷原理與機制 44
2.6.4 網版的參數 48
2.6.5 漿料 51
2.6.7 網印造成膜後不均的因素 52
2.7 黏結劑 53
2.7.1 黏結劑的簡介 53
2.7.2 電激發光之黏結劑 53
第三章 實驗方法與步驟 56
3.1 實驗研究方法 56
3.2 實驗藥品與設備、儀器 56
3.2.1 實驗藥品與材料 56
3.2.2 實驗製程設備 57
3.2.3 實驗分析儀器 61
3.3 實驗步驟 67
3.3.1 EL元件製程 67
3.3.2 EL元件照度量測與橫截面觀察 69
第四章 結果與討論 70
4.1 螢光粉SEM表面形貌分析 70
4.2 螢光粉EDS成份分析與元素分佈 72
4.3 螢光粉XRD晶體結構分析 73
4.4 螢光粉PL光譜分析 74
4.5 電激發光元件橫截面分析 76
4.6 電激發光元件照度分析 77
4.6.1 發光層特性比較 77
4.6.2 絕緣層特性比較 95
4.6.3 三種黏結劑之EL元件發光性質及成本之綜合比較 115
第五章 結論 117
參考文獻 118



1.劉如熹、紀喨勝,紫外光發光二極體用螢光粉介紹,台北:全華科技圖書股份有限公司,2003,第17-19頁。
2.程章林,顯示器之過去、現在與未來,台北:工業技術研究院,2009,第4-10頁。
3.M. L. Huang, K. S. Chen, and Y. H. Hung, "Integrated process capability analysis with an application in backlight module," Microelectronics Reliability, vol. 42, no. 12, 2002, pp.2009-2014.
4.顧鴻壽、周本達、陳密、張德安、樊雨心、周宜衡,平面面板顯示器基本概論,台北:高立圖書有限公司,2004,第315-320頁。
5.徐敘瑢,光電材料與顯示技術,台北:五南圖書出版股份有限公司,2004,第111-118頁。
6.楊昌中,能源危機與永續發展,台北:工業技術研究院,2012,第4-12頁。
7.楊俊英,電子產業用螢光材料之調查,台北:工業技術研究院,1992,第7頁。
8.A. Kitai, Luminescent Materials and Applications, New York: John Wiley & Sons, 1989, pp.224-267.
9.G. Blasse and B. C. Grabmaier, Luminescent Materials, Berlin: Springer-Verlag, 1994, pp.1-37.
10.吳文演、黃崇信,「智慧型紡織品之發展趨勢與應用」,絲織園地,第七十七期,2011,第32頁。
11.陳慧薇,合成硫化鋅及添加錳之硫化鋅奈米粒子及其特性研究,碩士論文,私立中原大學化學研究所,桃園,2003。
12.羅加鈴,應用實驗設計法製備奈米硫化鋅,碩士論文,國立新竹教育大學應用科學系,新竹,2009。
13.D. R. Vij and N.Singh, Luminescence and Related Properties of II-VI Semiconductors, New York: Nova Science Publishers, 1997, p.169.
14.洪士峰,硫化鋅螢光粉製作條件對其發光性質的影響,碩士論文,逢甲大學化學工程系,台中,2004。
15.H. Takemura, Y. Shimizu, T. Takahara and M. Oikawa, Electroluminescent phosphor and electroluminescent element using the same, U.S. Pat. 6248261, 2001.
16.M.T. Sebastian, "X-ray diffraction from faulted zinc sulphide crystals undergoing phase transitions," Journal of Materials Science, vol. 23, no. 1, 1988, pp.2014-2020.
17.R. Withnall, J. Silver, T. G. Ireland, G. R. Fern, and P. J. Marsh, "Structure and Morphology of ACEL ZnS:Cu,Cl Phosphor Powder Etched by Hydrochloric Acid," Journal of The Electrochemical Society, vol. 156, no. 11, 2009, pp.J326-J332.
18.B. Allieri, S. Peruzzi, L. Antonini, A. Speghini, M. Bettinelli, D. Consolinia, G. Dottia and L. E. Deperoa, "Spectroscopic characterisation of alternate current electroluminescent devices based on ZnS–Cu," Journal of Alloys and Compounds, vol. 341, no. 1-2, 2002, pp.79-81.
19.A. H. Kitai, Solid state luminescence:theory, materials, and devices, London: Chapman and Hall, 1993, p.165.
20.徐叙瑢、蘇勉曾,發光學與發光材料,北京:化學工業出版社,2004,第402-403頁。
21.彭春榮,電激發光裝置介電層與發光性質的研究,碩士論文,國立臺北科技大學材料科學與工程研究所,台北,2011。
22.朱建國、詹國禎,電子與光電子材料,台北:新文京開發出版有限公司,2002,第28-29頁。
23.汪建民,陶瓷技術手冊,台北:全華圖書股份有限公司,1999,第39頁。
24.孫目珍,電介質物理基礎,廣州:華南理工大學出版社,2000,第33-115頁。
25.C. B. Carter and M. G. Norton, Ceramic materials:science and engineering, New York: Springer, 2007, pp.557-558.
26.L. L. Hench and J. K. West, Principles of electronic ceramics, New York: John Wiley & Sons, 1990, pp.188-189.
27.A. J. Moulson and J. M. Herbert, Electroceramics:materials,properties, applications, London: Chapman and Hall, 1990, p.53.
28.K. C. Kao, Dielectric Phenomena in Solids, Boston: Academic Press, 2004, pp.41-112.
29.L. L. Hench and J. K. West, Principles of electronic ceramics, New York: John Wiley & Sons, 1990, p.187.
30.若木守明編著,周海憲譯,光學材料手冊,北京:化學工業出版社,2010,第39-42頁。
31.孫目珍,電介質物理基礎,廣州:華南理工大學出版社,2000,第207-215頁。
32.P. S. Cheng, C. F. Yang, Y. C. Chen and W. C. Tzou, "The reaction sequence and dielectric properties of BaSm2Ti4O12 ceramics", Ceramics International, vol. 26, no. 8, 2000, pp.877-881.
33.Z. X. Chen, C. G. Lin, Y. Chen and Y. S. Jiang, "Theoretical Investigation on BaTiO3 with Periodic Density Functional Theory BLYP Method," ¬Chemical Physics, vol. 270, no. 2, 2001, pp.253-261.
34.A. V. Hippel, Dielectric materials and applications, Boston: Artech House, 1995, p.42.
35.李建宇,稀土發光材料及其應用,北京:化學工業出版社,2003,第286-291頁。
36.A. Kitai, Luminescent Materials and Applications, New York: John Wiley & Sons, 1989, pp. 252-254.
37.J. Heikenfeld and A. J. Steckl, "Low-Cost Display Technology Utilizing Thick Dielectric Electroluminescent (TDEL) Devices on Glass Substrates," Proc. SID Vehicle Displays, 2001, p.2.
38.C. N. King, A History of FlatPanel Displays, Oregon: Planar Systems Inc, 2009, p.17.
39.管示振,薄膜、厚膜電致發光器件的研究,碩士論文,天津理工大學光電子信息科學系,天津,2007。
40.高鴻錦,「值得關注的無機電致發光顯示器」,現代顯示,第一卷,第四十一期,2004,第4-7頁。
41.S. Shionoya and W. M. Yen, Phosphor handbook, Florida: CRC Press, 1999, p.583.
42.P. D. Rack, A. Naman, P. H. Holloway, S. S. Sun, R. T. Tuenge, "Materials used in electroluminescent displays," MRS Bulletin-Materials Research Society, vol. 21, no. 3, 1996, pp.49-58.
43.M. Wang, Q. Zhang, W. Hao and Z. X. Sun, "Surface stoichiometry of zinc sulfide and its effect on the adsorption behaviors of xanthate," Chemistry Central Journal, vol. 5, no. 1, 2011, p.73.
44.楊挺,厚膜電激發光元件發光層之發光特性研究,碩士論文,國立臺北科技大學材料科學與工程研究所,台北,2011。
45.萬曉霞,鄒敏俊,印刷概論,北京:化學工業出版社,2001,第1頁。
46.賈靜茹,楊麗珍,馬昆,實用絲網印刷技術,北京:化學工業出版社,2001,第1-3頁。
47.莊景雄,印前.輸出與印務,臺北:亞諾文化出版發行,2006,第128-133頁。
48.H. Kipphan, handbook of print media, Berlin: Springer, 2001, pp.47-54.
49.J. Pan, G. L. Tonkay, A. Quintero, "Screen printing process design of experiments for fine line printing of thick film ceramic substrates," Journal of Electronics Manufacturing, vol. 9, no. 3, 1999, pp.203-213.
50.胡宏亮,各種印刷版式的發展,台北:印刷出版社,1984,第17-24頁。
51.李正裕,太陽能電池電極網印製程之研究,碩士論文,國立台灣科技大學機械工程系,台北,2008。
52.D. H. Lee, J. S. Choi, H. Chae, C. H. Chung, and S. M. Cho, "Screen-printed white OLED based on polystyrene as a host polymer," Current Applied Physics, vol. 9, no. 1, 2009, pp.161-164.
53.施紹儒,網印製程模擬之探討,工業材料雜誌,第一九二期,2002,第153-159頁。
54.鄭松斌,影響網印品質因素之檢討,印刷科技,第二十一卷,第二期,2002,第45-57頁。
55.T. S. Frecska, "Graphics and industrial printing-Problems & ideas," Screen Printing, vol. 86, no. 9, 1996, pp.34-42.
56.P. J. Holmes and R. G. Loasby, Handbook of thick film technology, Ayr: Electrochemical Publications, 1976, p.1.
57.M. Warkentin, F. Bridges, S. A. Carter and M. Anderson, "Electroluminescence materials ZnS:Cu,Cl and ZnS:Cu,Mn,Cl studied by EXAFS spectroscopy," Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics, vol. 75, no. 7, 2007, pp.07501-1.
58.K. F. V. Griseri, C. Laurent, D. Mary, L. A. Dissado, J. C. Fothergill, "Charge injection, electroluminescence, and ageing of an epoxy resin in high divergent fields," Eighth International Conference on Dielectric Materials, Measurements and Applications, Edinburgh, UK, 2000, pp.88-93.
59.S. Das and N. Gupta, "Study of space charge dynamics in polymers using electroluminescence and conduction current measurement," international Symposium on Electrets, Montpellier, France, 2011, pp.11-12.
60.D. V. Dounis and G. L. Wilkes, "Structure-property relationships of flexible polyurethane foams," Polymer, vol. 38, no. 11, 1997, pp.2819-2828.
61.G. Oertel and L. Abele, Polyurethane handbook, New York: Hanser Publishers, 1985, pp.42-47.
62.D. S. Ogunniyi, "Castor oil:A vital industrial raw material," Bioresource Technology, vol. 97, no. 9, 2006, pp.1086-1091.


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