LED芯片

什么是bonding?

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一、什麼是bonding？

bonding，也就是芯片打线，芯片覆膜，又称邦定。bonding是芯片生产工艺中一种打线的方式，一般用于封装前将芯片内部电路用金线与封装管脚连接，一般bonding 后（即电路与管脚连接后）用黑色胶体将芯片封装，同时采用先进的外封装技术COB(Chip On Board),这种工艺的流程是将已经测试好的外延片植入到特制的电路板上，然后用金线将外延片电路连接到电路板上，再将融化后具有特殊保护功能的有机材料覆盖到外延片上来完成芯片的后期封装

二、bonding技术优势

1、bonding芯片防腐、抗震，性能稳定。

这种封装方式的好处是制成品稳定性相对于传统SMT贴片方式要高很多，因为目前大量应用的SMT贴片技术是将芯片的管脚焊接在电路板上，这种生产工艺不太适合移动存储类产品的加工，在封装的测试中存在虚焊、假焊、漏焊等问题，在日常使用过程中由于线路板上的焊点长期暴露在空气中受到潮湿、静电、物理磨损、微酸腐蚀等自然和人为因素影响，导致产品容易出现短路、断路、甚至烧毁等情况。而bonding芯片是将芯片内部电路通过金线与电路板封装管脚连接，再用具有特殊保护功能的有机材料精密覆盖，完成后期封装，芯片完全受到有机材料的保护，与外界隔离，不存在潮湿、静电、腐蚀情况的发生；同时，有机材料通过高温融化，覆盖到芯片上之后经过仪器烘乾，与芯片之间无缝连接，完全杜绝芯片的物理磨损，稳定性更高。

2、bonding芯片适用大规模量产

bonding技术目前只被少数的几家大外延片厂掌握，开片的数量最少不会低于10万片甚至更高。其生产过程安全稳定，几乎不存在产品品质问题，而且产品的一致性强，使用寿命长。所以有技术实力的大厂会采用这种先进但是研发成本很高的生产工艺来加工高端产品。

三、bonding技术的应用

其实bonding技术早已大量应用在我们的身边，如手机、PDA、MP3播放器、数位相机、游戏主机等设备的液晶屏幕，很多就是采用bonding技术。所以採购国际大厂bonding后的产品，相对来说品质、性能与规格都比较好。在运行频率越来越高、对遮罩电磁干扰要求较高的设备上，使用传统的封装方式将会很难避免一些技术上的隐患，使用bonding技术是有效改善的解决方案。

分析AC LED光源的原理及应用技术

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LED光源作为绿色、节能、省电、长寿命的第四代照明灯具而异军突起、广受关注、如火如荼地迅速发展。目前的LED光源是低电压（VF=2→3.6V）、大电流（IF=200→1500mA）工作的半导体器件，必须提供合适的直流流才能正常发光。直流（DC）驱动LED光源发光的技术已经越来越成熟，由于我们日常照明使用的电源是高压交流（AC 100～220V），所以必须使用降压的技术来获得较低的电压，常用的是变压器或开关电源降压，然后将交流（AC）变换成直流（DC），再变换成直流恒流源，才能促使LED光源发光。因此直流驱动LED光源的系统应用方案必然是：变压器+整流（或开关电源）+恒流源（图1）。

LED灯具里必然要有一定的空间来安置这个模块，但是对于E27标准螺口的灯具来说空间十分有限，很难安置。无论是经由变压器+整流或是开关电源降压，系统都会有一定量的损耗，DC LED在交流、直流之间转换时约15%～30%的电力被损耗，系统效率很难做到90%

以上。如果能用交流（AC）直接驱动LED光源发光，系统应用方案将大大简化，系统效率将很轻松地达到90%以上。

图1：直流驱动LED光源的系统应用方案

韩国公司早在2005年已发明可以用交流直接驱动使其发光的AC LED，其次是美国III-N Technology，3N技术开发MOCVD生长技术基础上的氮化镓衬底，可以增进照明和传感器的应用，并降低成本和提高生产效率。对大大小小的硅发光二极管提供6英寸生产技术。3N发明的单芯片交流发光二极管（AC LED），建立了全面的专利组合，以保护和改善技术，牢固地确立其专有的立场，是首屈一指的大规模商业化生产的交流发光二极管产品。

中国台湾“工业技术研究院”2008年也完成可产业化生产并有实际应用系统方案的AC LED产品，可直接插电于60Hz或更高频率的AC 110V 交流压使其交流发光，应用于指示灯、霓虹灯、低瓦数照明灯，能有效解决现有 LED 无法直接在交流源下使用，造成产品应用成本较高的缺点。台湾工研院的On Chip AC LED（片上AC LED）因此获得素有美国产业创新奥斯卡奖之称的2008年R&D 100 Award大奖。现在全世界只有美国、韩国与中国台湾有此技术，台湾工研院开发出白光、蓝光及绿光AC LED的制程技术，不仅与国际同步，也是全球领先者之一。

AC LED灯具的优点

与白炽灯、卤素灯、荧光日光灯、荧光节能灯、直流LED灯相比，AC LED灯具有更节能省电、更长寿、更有能效的高性价比。AC LED发光省去了成本不菲的AC/DC转换器和恒流源。交流LED与现有的照明灯具性能比较如表1所示。

表1：交流LED与现有的照明灯具性能比较

AC LED光源超细晶粒采用特殊交错的矩阵排列

AC LED光源的重大技术突破是超细LED晶粒在封装时的特殊排列组合技术，同时利用LED PN结的二极管特性兼作整流，半导体制程在其中扮演着相当重要的角色。AC LED通过半导体制程整合成一堆微小晶粒，采用交错的矩阵式排列工艺，并加入桥式电路至芯片设计，使AC电流可双向导通，实现发光。晶粒的排列如图2所示，左图是AC LED晶粒采用交错的

矩阵式排列示意图，右小图是实际AC LED晶粒排列照片，AC LED晶粒在接上交流后通体发光，因此只需要二根引线导入交流源即能发光工作。

图2：AC LED晶粒排列照片与示意图

湿式蚀刻工艺提高LED光萃取效率之产能与良率

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主题:

技术

1、前言

近几年来III族氮化物(III-Nitride)高亮度发光二极体(High Brightness Light Emission Diode; HB-LED)深获广大重视，目前广泛应用于交通号誌、LCD背光源及各种照明使用上。基本上，GaN LED是以磊晶(Epitaxial)方式生长在蓝宝石基板(Sapphire Substrate)上，由于磊晶GaN与底部蓝宝石基板的晶格常数(Lattice Constant)及热膨胀係数(Coefficient of Thermo Expansion; CTE)相差极大，所以会产生高密度线差排(Thread Dislocation)达108~1010 / cm2，此种高密度线差排

则会限制了GaN LED的发光效率。

此外，在HB-LED结构中，除了主动层(Active Region)及其他层会吸收光之外，另外必须注意的就是半导体的高折射係数(High Refractive Index)，这将使得LED所产生的光受到侷限(Trapped Light)。以图1来进行说明，从主动区所发射的光线在到达半导体与周围空气之界面时，如果光的入射角大于逃逸角锥(Escape Cone)之临界角(Critical Angle;αc)时，则会产生全内反射(Total Internal Reflection)；对于高折射係数之半导体而言，其临界角都非常小，当折射係数为3.3时，其全内反射角则只有17o，所以大部份从主动区所发射的光线，将被侷限(Trapped)于半导体内部，这种被侷限的光有可能会被较厚的基板所吸收。此外，由于基板之电子与电洞对，会因基板品质不良或效率较低，导致有较大机率产生非辐射復回(Recombine Non-Radiatively)，进而降低LED效率。所以如何从半导体之主动区萃取光源，以进而增加光萃取效率(Light Extraction Efficiency)，乃成为各LED制造商最重要的努力目标。

目前有两种方法可增加LED光之萃取效率：(1)第一种方法是在LED磊晶前，进行蓝宝石基板的蚀刻图形化(Pattern Sapphire Substrate; PSS)；(2)第二种方法是在LED磊晶后，进行蓝宝石基板的侧边蚀刻(Sapphire Sidewall Etching; SSE)，以及基板背面粗糙化(Sapphire Backside Roughing; SBR)。本文将参考相关文献[1~6]，探讨如何利用高温磷酸湿式化学蚀刻技术，来达到增加LED光萃取效率之目的。此外，针对LED生产线之高产能与高良率需求时，在工艺系统设计制作上必须考虑到哪些因数，亦将进行详细探讨，以期达到增加LED光萃取效率之目的。

图1、从主动区所发射的光线在到达半导体与周围空气之界面时，如果光的入射角大于

临界角(αc)时，则会产生全内反射。

2、磊晶前蓝宝石基板之蚀刻图形化(PPS)工艺

蓝宝石基板蚀刻图形化(PPS)可以有效增加光的萃取效率，因为藉由基板表面几何图形之变化，可以改变LED的散射机制，或将散射光导引至LED内部，进而由逃逸角锥中穿出。目前使用单步骤无光罩乾式蚀刻技术(Maskless Dry Etching)来加工蓝宝石(Sapphire)基板，虽然可以改善内部量子效率(Internal Quantum Efficiency)和光萃取率(Light Extraction Efficiency)，然而由于蓝宝石基板表面非常坚硬，乾式蚀刻会损伤蓝宝石表面，使得线差排(Thread Dislocation)由基板逐渐延伸到顶端的GaN 磊晶层，因而影响到LED之磊晶品质，所以一般都倾向使用湿式化学蚀刻方式。有关蓝宝石基板之湿式化学蚀刻图形化，以及LED之前段工艺流程，说明如下：

A. 首先利用黄光微影工艺在蓝宝石基板上制作出所需的图案。

B. 利用电浆辅助化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition; PE-CVD)系统在蓝宝石基板上方沉积SiO2，进行光组去除后，即可形成间隔3μm的阵列图案。

C. 利用SiO2当作蚀刻遮罩层，在温度280℃的高温磷酸与硫酸混合液中蚀刻蓝宝石基板，以形成图案化结构。图2为使用湿式化学蚀刻蓝宝石基板(PSS)后之横截面示意图；图3为光学显微镜照片。

D. 使用MO-CVD生长GaN-LED于蚀刻图案化之蓝宝石基板C(0001)面上，GaN-LED结构由下而上，包括：GaN成核层、未掺杂的GaN层、硅掺杂的N-type GaN 层、MQW层及P-type GaN层。

E. 使用标准微影技术及乾式蚀刻来蚀刻部份的P-type GaN层，以露出N-type

GaN层，进而定义发光区域及电极。

F. 沉积ITO透明导电层，接着沉积Cr/Au金属层，在200℃氮气气氛下进行合金化，以制作P电极与N电极。图4为GaN LED之前段工艺流程图；图5为经过化学湿式蚀刻图形化蓝宝石基板(PSS)，接着生长GaN磊晶层的LED结构图。

图2、湿式化学蚀刻蓝宝石基板后(PSS)之横截面示意图。

图3、湿式化学蚀刻蓝宝石基板后(PSS)之光学显微镜照片。

图4、GaN LED前段工艺流程图[3, 4, 5]。

图5、湿式蚀刻图形化蓝宝石基板后，接着生长GaN磊晶层的LED结构[2]。

如图6所示，经湿式化学蚀刻图形化之蓝宝石基板，基于表面晶格特性，所以会被蚀刻出呈57o倾斜的{1-102}R面(R Plane)，此种倾斜R面可以大大地增加光的萃取效率。Lee等人利用湿式蚀刻图形化蓝宝石基板制作GaN LED并评估其效能，图7为传统LED 和PPS LED的电流-输出光功率曲线之关係图，在20mA操作电压下，传统LED和PPS LED的输出功率分别为7.8和9 mW，PPS LED的输出功率为传统LED的1.15~1.3倍。此外，在20mA操作电压下，传统LED和PPS LED的外部量子效率(External Quantum Efficiency)分别为14.2%和16.4%，PPS LED的外部量子效率也较传统

LED高1.15倍。因此PPS技术不只利用蓝宝石基板的特殊几何结构，将光导引至逃逸角锥(Escape Cone)进而发射出去，以增加LED的外部量子效率外，湿式蚀刻PPS结构也可降低Sapphire基板之差排缺陷密度，以进而提高GaN的磊晶品质[3, 4, 5]。

图6、经湿式蚀刻图形化蓝宝石基板，其表面因晶格特性，会被蚀刻出成57o倾斜的的{1-102}面(R Plane)，可以大大增加光的萃取效率[3]。

图7、传统的LED和PPS LED的电流-输出光功率曲线之关係图[3, 4]。

3、磊晶后蓝宝石基板之蚀刻工艺

元件形状化之覆晶LED是使用高温磷酸来蚀刻蓝宝石基板的侧边(Sapphire Sidewall Etching; SSE)，并使基板背面粗糙化(Sapphire Backside Roughing; SBR)，以此双重方式来达到增加光萃取效果，其详细工艺流程如图8所示。首先在蓝宝石基板上磊晶制作GaN之LED结构，再将蓝宝石基板磨薄至200 μm厚度，以利于后续芯片切割之进行，接着分别在元件上下面镀上二氧化硅(SiO2)当作蚀刻保护层，使用黄光微影工艺来定义蓝宝石基板被蚀刻的开口位置。接着将已设计图案化之蓝宝石基板浸入高温300℃的磷酸与硫酸的混合液中，进行蓝宝石基板之侧边蚀刻，接者去除二氧化硅保护层。后续进行透明导电膜(ITO)与金属电极(Electrode)制作，并用覆晶(Flip Chip)设备将芯片黏着于硅基板上，制作完成之元件剖面，如图9所示[4, 6]。

蓝宝石的蚀刻速率与磷酸和硫酸的比例，以及蚀刻液温度有关，由于蚀刻结果取决于其晶格结构，蚀刻会沿者蓝宝石的晶格面进行，至于蓝宝石基板的背面，因为其原本是一个粗糙面，所以无法在其表面镀上一层均匀的二氧化硅保护层，在进行蚀刻时，覆盖二氧化硅较薄区域的蓝宝石基板则会先被蚀刻，进而形成粗糙化的表面。在发光性能表现上，有制作元件形状化之覆晶LED比传统覆晶发光二极体的流明度增加了62%；在功率的表现上，于20mA的注入电流下，有形状化的LED输出光功率为14.2 mW，比传统覆晶结构LED的9.3 mW，增加了52%，如图10所示[4, 6]。

图8、元件形状化之覆晶LED工艺流程图[6]。

图9、具形状化之覆晶LED结构示意图[6]。

(a) 电流发光强度图

(b) 电流输出功率图

图10、有无形状化之覆晶LED的(a)电流发光强度与(b)电流输出功率比较图[6]。

此外，针对芯片后段工艺，在雷射切割芯片后之残留物问题，也可应用高温磷酸蚀刻技术来解决此问题，因为使用雷射切割LED芯片后，会将基材烧出一道痕跡，因此在芯片边缘会流下焦黑的切割痕跡，这种切割残留物会影响LED亮度达5~10%，如图11所示为雷射切割LED芯片后之SEM照片。对于现今HB-LED对于亮度錙銖必较之情形，亦有业界于雷射切割后，接着使用高温磷酸来进行蓝宝石基板的侧边蚀刻(Sapphire Sidewall Etching; SSE)，以去除雷射切割后的焦黑残留物，进而增进HB-LED的发光效率。

图11、雷射切割LED芯片后之SEM照片。

4、高温磷酸湿式蚀刻工艺设备在制作上，必须考虑的设计项目

图12为弘塑科技(Grand Plastic Technology Corporation; GPTC)所制作之全自动化高温磷酸湿式蚀刻工艺设备，由于磷酸湿式蚀刻工艺设备是在280~300℃高温下进行，所以必须考虑加热方式，昇降温度之速率控制，因应石英槽体之热应力分析所设计的槽体机械结构，化学蚀刻液补充系统的补充精确度及设备自动化必须能够兼顾人员安全与环保设计等。系统在制作上有七大设计关键，分别详述如下：

I. 安全性设计：符合SEMI-S2, 200认证，人员与上下货区域作分离，可确保操作人员之工作安全，以及将反应废气充分抽离，维持空气之高洁净度。

II. 高产能设计：一次可上货达200片外延片，产能为一般设备的2.75倍。

III. 多槽体设计：具备多组磷酸槽，当1组磷酸槽作工艺蚀刻时，另外1组磷酸槽可同步进行化学品更换与加热，如此可防止因等待化学品更换或加热所造成的时间浪费。IV. 加热与温度控制：在石英槽体外围镀上一层薄膜加热层，此种加热方式可以使得温度均匀分佈于整个槽体，防止因温度梯度所造成芯片的局部热应力，以及蚀刻速率之变异，目前高温磷酸湿式化学蚀刻蓝宝石基板的厚度可精确控制在1.9±0.1μm，蚀刻速率为每秒27.5 ± 0.5 A。

V. 昇降温度之速率控制：具备外延片蚀刻前之预先加热，以及蚀刻候之冷却设计，可避免外延片因急速昇降温度所产生的热冲击破片。

VI. 化学品供应系统：化学液之补充体积的精确度要高。

VII. 外延片自动传送系统：外延片传送可保证连续顺利传送达400 Runs，以确保制造上之良率。

图12、弘塑科技设计制作之高温磷酸湿式蚀刻自动化量产设备。

5、结论

本文已针对蓝宝石基板之高温磷酸湿式蚀刻工艺，以及其工艺设备在设计制作上必须考虑哪些因素，进行详细探讨。由于LED之蓝宝石基板化学湿式蚀刻工艺，可藉由基板表面几何图形之变化，来改变LED的散射机制，或将散射光导引至LED内部，进而由逃逸角锥中穿出，所以成为增加LED光萃取效率的有效技术。目前LED业界特别考虑到如何降低成本与增进产能，并且又要合乎环保与工业安全等需求，可以预见地具备操作自动化与工艺标准化之系统设备，将成为未来LED生产线量产之竞争主力。

6、作者：

许明哲(David Hsu)：弘塑科技公司(Grand Plastic Technology Corporation; GPTC )计划主持人，毕业于成功大学材料所。E-mail: david_hsu@https://www.360docs.net/doc/609425453.html,。连络地址：新竹县新竹工业区大同路13号TEL:+886-3-597-2353

Company Website: https://www.360docs.net/doc/609425453.html,

詹印丰(Jesse Chan)：弘塑科技公司总经理，从臺湾工业技术学院电子系获得学士学位，并在美国密苏里州立大学哥伦比亚校区获得MSEE。

顏锡鸿(Clyde Yen )：弘塑科技公司副总经理，半导体设备与材料之市场行销规划多年经验。

顏荣伟(Steven Yen)：弘塑科技公司产品经理。

余智林(Frank Yu)：弘塑科技公司专案经理。

LED常识介绍！

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1、LED发光原理：PN结的端电压构成一定势垒，当加正向偏置电压时势垒下降，P区和N 区的多数载流子向对方扩散。由于电子迁移率比空穴迁移率大得多，所以会出现大量电子向P区扩散，构成对P区少数载流子的注入。这些电子与价带上的空穴复合，复合时得到的能量以光能的形式释放出去。这就是PN结发光的原理。

2、LED发光效率：一般称为组件的外部量子效率，其为组件的内部量子效率与组件的取出效率的乘积。所谓组件的内部量子效率，其实就是组件本身的电光转换效率，主要与组件本身的特性(如组件材料的能带、缺陷、杂质)、组件的垒晶组成及结构等相关。而组件的取出效率则指的是组件内部产生的光子，在经过组件本身的吸收、折射、反射后，实际在组件外部可测量到的光子数目。因此，关于取出效率的因素包括了组件材料本身的吸收、组件的几何结构、组件及封装材料的折射率差及组件结构的散射特性等。而组件的内部量子效率与组件的取出效率的乘积，就是整个组件的发光效果，也就是组件的外部量子效率。早期组件发展集中在提高其内部量子效率，主要方法是通过提高垒晶的质量及改变垒晶的结构，使电能不易转换成热能，进而间接提高LED的发光效率，从而可获得70%左右的理论内部量子效率，但是这样的内部量子效率几乎已经接近理论上的极限。在这样的状况下，光靠提高组件的内部量子效率是不可能提高组件的总光量的，因此提高组件的取出效率便成为重要的研究课题。目前的方法主要是：晶粒外型的改变——TIP结构，表面粗化技术。

3、LED热学特性：小电流下，LED温升不明显。若环境温度较高，LED的主波长就会红移，亮度会下降，发光均匀性、一致性变差。尤其点阵、大显示屏的温升对LED的可靠性、稳定性影响更为显著。所以散热设计很关键。

4、LED光学特性：LED提供的是半宽度很大的单色光，由于半导体的能隙随温度的上升而减小，因此它所发射的峰值波长随温度的上升而增长，即光谱红移，温度系数为+2~3A/ 。LED发光亮度L与正向电流近似成比例：，K为比例系数。电流增大，发光亮度也近似增大。另外发光亮度也与环境温度有关，环境温度高时，复合效率下降，发光强度减小。

5、LED电气特性：电流控制型器件，负载特性类似PN结的UI曲线，正向导通电压的极小变化会引起正向电流的很大变化(指数级别)，反向漏电流很小，有反向击穿电压。在实际使用中，应选择。LED正向电压随温度升高而变小，具有负温度系数。LED消耗功率，一部分转化为光能，这是我们需要的。剩下的就转化为热能，使结温升高。散发的热量(功率)可表示为。

6、白光LED：类自然光谱白光LED主要有三种：第一种是比较成熟且已商业化的蓝光芯片+黄色荧光粉来获得白光，这种白光成本最低，但是蓝光晶粒发光波长的偏移、强度的变化及荧光粉涂布厚度的改变均会影响白光的均匀度，而且光谱呈带状较窄，色彩不全，色温偏高，显色性偏低，灯光对眼睛不柔和不协调。人眼经过进化最适应的是太阳光，白炽灯的连续光谱是最好的，色温为2500K，显色指数为100。所以这种白光还需要改进，比如加多发光过程来改善光谱，使之连续且足够宽。第二种是紫外光或紫光芯片+红、蓝、绿三基色荧光粉来获得白光，发光原理类似于日光灯，该方法显色性更好，而且UV-LED不参与白光的配色，所以UV-LED波长与强度的波动对于配出的白光而言不会特别地敏感，并可由各色荧光粉的选择和配比，调制出可接受色温及演色性的白光。但同样存在所用荧光粉有效转化效率低，尤其是红色荧光粉的效率需要大幅度提高的问题。这类荧光粉发光稳定性差、光衰较大、配合荧光粉紫外光波长的选择、UV-LED制作的难度及抗UV封装材料的开发也是需要克服的困难。第三种是利用三基色原理将RGB三种超高亮度LED混合成白光，

该方法的优点是不需经过荧光粉的转换而直接配出白光，除了可避免荧光粉转换的损失而得到较佳的发光效率外，更可以分开控制红、绿、蓝光LED的发光强度，达成全彩的变色效果(可变色温)，并可由LED波长及强度的选择得到较佳的演色性。但这种办法的问题是绿光的转换效率低，混光困难，驱动电路设计复杂。另外，由于这三种光色都是热源，散热问题更是其它封装形式的3倍，增加了使用上的困难。偏振LED和三波长全彩化的白光LED 将是未来的发展方向。

7、大功率LED封装：主要考虑散热和出光。散热方面，用铜基热衬，再连接到铝基散热器上，晶粒与热衬之间以锡片焊作为连接，这种散热方式效果较好，性价比较高。出光方面，采用芯片倒装技术，并在底面和侧面增加反射面反射出浪费的光能，这样可以获得更多的有消出光。

8、LED寿命：LED的长时间工作会光衰引起老化，尤其对大功率LED来说，光衰问题更加严重。在衡量LED的寿命时，仅仅以灯的损坏来作为LED寿命的终点是远远不够的，应该以LED的光衰减百分比来规定LED的寿命，比如35%，这样更有意义。

LED荧光粉发光原理

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原文地址：LED荧光粉发光原理！作者：CHENJIAN_陈建

物质发光现象大致分为两类：一类是物质受热，产生热辐射而发光，另一类是物体受激发吸收能量而跃迁至激发态（非稳定态）在反回到基态的过程中，以光的形式放出能量。以稀土化合物为基质和以稀土元素为激活剂的发光材料多属于后一类，即稀土荧光粉。稀土元素原子具有丰富的电子能级，因为稀土元素原子的电子构型中存在4f轨道，为多种能级跃迁创造了条件，从而获得多种发光性能。稀土是一个巨大的发光材料宝库，在人类开发的各种发光材料中，稀土元素发挥着非常重要的作用。

自1973年世界发生能源危机以来，各国纷纷致力于研制节能发光材料，于是利用稀土三基色荧光材料制作荧光灯的研究应运而生。1979年荷兰菲利浦公司首先研制成功，随后投放市场，从此，各种品种规格的稀土三基色荧光灯先后问世。随着人类生活水平的不断提高，彩电已开始向大屏幕和高清晰度方向发展。稀土荧光粉在这些方面显示自己十分优越的性能，从而为人类实现彩电的大屏幕化和高清晰度提供了理想的发光材料。

稀土荧光材料与相应的非稀土荧光材料相比，其发光效率及光色等性能都更胜一筹。因此近几年稀土荧光材料的用途越来越广泛，年用量增长较快。

根据激发源的不同，稀土发光材料可分为光致发光（以紫外光或可见光激发）、阴极射线发光（以电子束激发）、X射线发光（以X射线激发）以及电致发光（以电场激发）材料等。

阴极射线发光材料—显示用荧光粉

主要用于电视机、示波器、雷达和计算机等各类荧光屏和显示器。稀土红色荧光粉（Y2O3∶Eu 和Y2O2S∶Eu）用于彩色电视机荧光屏，使彩电的亮度达到了更高水平。蓝色和绿色荧光粉仍使用非稀土的荧光粉，但La2O2S∶Tb绿色荧光粉发光特性较好，有开发前景。最近彩色电视机统一使用EBU（欧州广播联盟）色，红粉为Y2O2S∶Eu。计算机不象电视机那样重视颜色的再现性，而优先考虑亮度，因而采用橙色更强的红色，Y2O2S中Eu的含量通常为5～7wt%。而彩色电视机红粉中Eu的含量约为计算机的1.5倍。

参考资料：https://www.360docs.net/doc/609425453.html,/soft/zhishi/xtyy9.htm