藍(lán)光Photonic Crystal LED技術(shù)獲得大突破
前言:在1987年,國(guó)籍相異且分居不同地點(diǎn)的兩位學(xué)者,Eli Yablonovitch與Sajeev John幾乎同一時(shí)間在理論上發(fā)現(xiàn),電磁波在周期性介電質(zhì)中的傳播狀態(tài)具有頻帶結(jié)構(gòu),利用兩種以上不同折射率(或介電常數(shù))材料做周期性變化來(lái)達(dá)成光子能帶的物質(zhì)。所以光子晶體(Photonic Crystal)被發(fā)現(xiàn)已將近20年后的今天,在各領(lǐng)域的應(yīng)用有著相當(dāng)令人激賞的表現(xiàn),一直是備受研發(fā)者所關(guān)心的一項(xiàng)技術(shù)。 為回避日亞化學(xué)的藍(lán)光LED加螢光粉制技術(shù)專(zhuān)利,各業(yè)者紛紛投入其它能達(dá)到散發(fā)出白光的LED技術(shù),目前最被期待的技術(shù)是利用UV LED來(lái)達(dá)到白光的目的,但是,UV LED仍舊有著光外漏及低亮度兩個(gè)不易克服的困難。使得除了繼續(xù)努力來(lái)解決相關(guān)的問(wèn)題外,不得不再去尋求其它的材料或技術(shù)來(lái)達(dá)到散發(fā)出白光的LED技術(shù)。 目前利用二次元光子晶體來(lái)達(dá)到完成白光LED的技術(shù),已陸續(xù)出現(xiàn)突破性的發(fā)展,使得未來(lái)Photonic Crystal LED已成為眾所矚目的焦點(diǎn)與擺脫日亞化學(xué)專(zhuān)利的期望寄托。 ■光子晶體特性與結(jié)構(gòu) 光子晶體隨著波長(zhǎng)不同,會(huì)出現(xiàn)于周期性的結(jié)構(gòu),可以分別發(fā)展出一次元、二次元及三次元的光子晶體。而在這些結(jié)構(gòu)當(dāng)中,最出名的應(yīng)該是屬于三次元的光子晶體結(jié)構(gòu),但是,三次元的光子晶體在制造上及商品化,就今天的技術(shù)而言是非常困難的。原因是目前主要研究的領(lǐng)域還是保留在二次元的光子晶體,所以,今天在LED領(lǐng)域各業(yè)者相競(jìng)開(kāi)發(fā)的光子晶體LED,也是二次元的光子晶體。 一般的材料構(gòu)造是屬于固定構(gòu)造,所以材料本身會(huì)具有的一定的折射率。圖一A是說(shuō)明波數(shù)(Wave Number)與頻率對(duì)于一般材料折射率的影響,橫軸是物質(zhì)的波數(shù)(Wave Number)、縱軸是頻率、斜線就代表折射率。從(圖一)中可以發(fā)現(xiàn)折射率是非常等比例的成長(zhǎng),也就是代表說(shuō)不管什么樣的波數(shù)、什么樣的波長(zhǎng),它的折射率都是一定的。 |