白光LED的结构与发光原理

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白炽灯、日光灯、led的发光原理

白炽灯、日光灯、led的发光原理

白炽灯、日光灯、LED的发光原理评论:1 条查看:2240 次taoluezheLED发表于2021-01-05 14:241.白炽灯根据白炽灯技术,主要有四种灯泡形式,分别为钨丝灯〔tungsten-filament〕、卤钨灯(tungsten halogen)、石英卤素灯(quartz halogen)及红外线反射灯(infra-lamps,简称IR灯)。

1.1 白炽灯的发光原理白炽灯是将电能转化为光能以提供照明的设备。

其工作原理是:电首先被转化成了热,将灯丝加热至极高的温度〔钨丝,熔点达3000℃多〕,这时候组成灯丝的元素的原子核外电子会被激发,从而使得其向较高能量的外层跃迁,当电子再次向低能量的电子层跃迁时,多余的能量便以光的形式放出来了。

同时产生热量,螺旋状的灯丝不断将热量聚集,使得灯丝的温度达2000℃以上,灯丝在处于白炽状态时,就象烧红了的铁能发光一样而发出光来。

灯丝的温度越高,发出的光就越亮。

故称之为白炽灯。

白炽灯是由发光用的金属钨丝、与外界电源相通的电极,尾部的密封部分组成。

一般将灯泡里面抽成真空或充入其它惰性气体,利用钨的熔点高的特点,将其制造成丝状,通入电流后,钨丝便发光,并有一部分电能转化为热能。

在使用白炽灯时,注意不要去处接触灯泡,第一,灯泡外表温度很高,容易烫着手;第二,灯泡在工作时,钨丝在很高的温度下变软,假设晃动灯泡,容易使灯泡损坏。

在刚开关刚闭合时钨丝最容易烧断。

1.2 灯丝材料做灯丝的材料要求具有一定的电阻率、机械强度、化学稳定性和低挥发(即高熔点)。

钨满足以上这些根本要求,当然这并不是说只有这一种材料,事实上还有铼,钼,钽,锇以及金属碳化物。

1.3 为何选择钨丝?一是因为其电阻大,当电流通过时钨丝时,就可以消耗电流,以发热,当到达一定温度时就可以发光,当然这个加热过程是非常快的。

二是因为其挥发的慢,同时,在灯泡里充满着惰性气体,可以有助于降低钨丝的挥发。

为什么选钨丝,那时人们长久以来经历的结果。

白光LED如何调色和调比例

白光LED如何调色和调比例

白光LED如何高速准确地调色和调比例LED白光的发展速度和往后在生活上的影响(未来前景),一般业内人事都心知肚明,我就不哆嗦了,白光最有前途但最复杂,现就LED白光上第一道难关:如何快速的调准色温和调配比进行个人自述:1,如何准确选荧光粉:一般客户只会给一个出货格规,当然色温范围是一定要有的,其次就是IV(亮度)范围值,一般作出口的产品CRI(显色指数)值也有要求,当然国内比较讲究的客户也对CRI值有要求。

现就举例说明:若一客户需要5050正白色温5500-6500,亮度5000mcd以上。

CRI要求80以上。

看到这规格,第一步:选晶片,晶片波段最好选450-452.5nm这段晶片在荧光粉的激发下亮度发挥得最高,第二步:选粉,把CIE图打开,将自已选要的色温范围诱在CIE图上,然后将colour temp(K)诱上去,看看是不是在能源区内,如此在CIE图上将你的晶片值那里引一条曲线,这条曲线及要穿过你所要的色温区又要贴近那条colour temp(K)线,如此曲线最终落在CIE右边黄色部分就是你要选的荧光粉的波段(大概而已),这些图我都有,如有需要的朋友可以QQ找我要,现正白一般都选560nm左右的荧光粉。

2:如何速调配比要想快速调出你想要的色温,本人自已想了一些小法子,下面就一步一步地往下说:先根据以前配正白的经验5050,5%比例配一个(以前可以配出),3%和7%各配一个(以防晶片波段有偏差)。

三种同时配好后,用同气压和时间点各点一到2颗材料。

不烘烤马上进行测试,拿流明638测试机来说,测试前一定要效准机。

将三种配比的数据测出来后诱在CIE图上,这三组数据联接起来一定能描出一条斜线,此时需要注意的是:是否斜线穿过你想要的色温区,是:那证明你的荧光粉选对了(数据点落不落在色区不要紧,只要斜线有穿过就够了),否:证明你粉选择失败,不过不要紧,还可以往下看,如果斜线落在色区上,证明你的粉的波长选低了,则需要选更高一点红或褐的粉,加在黄粉中混合用(混合粉粉粉比例需求救的也可以QQ我),若斜线落在色区以下,证明你的粉波长选高了。

白光oled原理

白光oled原理

白光oled原理全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:白光OLED原理是一种先进的显示技术,它将有机发光二极管(OLED)应用于显示屏幕中,以实现高质量的图像和视频显示效果。

白光OLED显示屏具有出色的色彩表现力、更高的亮度、更低的功耗和更高的对比度,因此被广泛用于智能手机、平板电脑、电视和监视器等设备中。

本文将介绍白光OLED的工作原理、结构特点和优势。

一、白光OLED原理白光OLED正是通过利用有机发光材料电致发光的原理来实现显示的。

有机发光二极管(OLED)是一种特殊的半导体器件,由一层或多层有机薄膜组成,能够在电场的激发下产生光。

有机发光材料通常包括发光层、电子传输层和空穴传输层等部分,通过在这些层之间施加外加电压,从而实现电子和空穴的复合发光。

白光OLED实际上是一种混合发光的显示技术,它通过将红、绿和蓝三种颜色的有机发光材料混合在一起来实现全色谱的白光显示效果。

通过调节不同颜色的发光材料的配比和亮度,可以实现几乎任意颜色的显示效果。

这种混合发光的方式比传统的LED显示技术更加灵活,可以实现更加生动和真实的色彩表现。

白光OLED显示屏的结构相对简单,一般由透明的ITO导电玻璃基板、空穴传输层、发光层、电子传输层和金属反射层组成。

ITO导电玻璃基板用于提供电极,并且通常需要制备成透明的结构,以保证光线的透过性。

空穴传输层和电子传输层分别用于传输空穴和电子,并将它们输送到发光层进行复合发光。

发光层是白光OLED的关键部件,其材料的选择和结构的设计直接影响到显示效果的质量。

发光层通常采用混合了红、绿和蓝三种颜色的发光材料,并且需要具有较高的亮度和长寿命。

电子传输层和空穴传输层则需要具有良好的电子输送和空穴输送性能,以保证电子和空穴能够迅速地在发光层内复合并发光。

金属反射层用于提高光的效率和亮度,减少光的损失并提高显示效果。

金属反射层通常采用铝或银等高反射率金属材料制备,能够有效地反射背光光源中的光,并将其指向观察者的方向,从而提高显示效果的亮度和对比度。

白光LED的发光原理及其制造工艺

白光LED的发光原理及其制造工艺

白光LED的发光原理及其制造工艺1.1 LED(Light Emitting Diode),发光二极管,是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光:注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来。

LED的核心是一个半导体的晶片,晶片附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。

跟一般的二极管一样,LED 半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体,在它里面的载流子以空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在这边多数载流子主要是电子。

但这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个“P-N结”。

当PN结加反向电压时,少数载流子难以注入,LED故不发光。

而当PN结加正向电压时,电子就会被推向P区,在P区里电子跟空穴复合,这个复合过程会释放出能量,即以光子的形式发出能量,这就是LED发光的原理。

而光的波长也就是光的颜色,是由形成P-N结的材料决定的。

LED的发光颜色和发光效率与制作LED的材料和工艺有关,目前广泛使用的单色LED有红、绿、蓝三种。

由于LED 工作电压低(仅1.5-3V),能主动发光且有一定亮度,亮度又能用电压(或电流)调节,本身又耐冲击、抗振动、寿命长(10万小时),所以,LED是理想的光源[1]。

大功率LED又是LED的一种,相对于小功率LED来说,大功率LED单颗功率更高,亮度更亮,价格更高。

小功率LED额定电流都是20mA,额定电流高过20mA[2]的基本上都可以算作大功率。

一般功率数有:0.25w、0.5w、1w、3w、5w、8w、10w等等。

对于一般照明应用而言,人们更需要的是白色的光源。

在工艺结构上,白光LED通常采用两种方法形成。

第一种是利用“蓝光技术”与荧光粉配合形成白光。

1998年白光的LED开发成功。

这种白光LED就是将GaN芯片和钇铝石榴石(YAG)封装在一起做成。

GaN芯片发蓝光(λp=465nm,Wd=30nm),高温烧结制成的含Ce3+的YAG荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光射[3],峰值550nm。

led的结构和原理

led的结构和原理

led的结构和原理
LED(Light-Emitting Diode)是一种半导体器件,具有发光功能。

它的结构主要包括P型半导体层、N型半导体层和活性层。

在LED的结构中,P型半导体层和N型半导体层之间夹着一
层活性层,也称为量子井。

这个量子井通常由多个III-V族元
素的化合物半导体构成,例如氮化镓(GaN)。

当正向电压施加在LED的结构上时,其结构会形成一个电场。

在电场的作用下,电子从N型半导体层向P型半导体层流动,而空穴则从P型半导体层向N型半导体层流动。

当电子和空
穴在活性层相遇时,它们会重新组合,释放出能量。

这种能量释放的过程中,一部分能量以光的形式发射出来,即LED所发出的光。

光的颜色取决于活性层的材料成分,不同
的化合物半导体可以发射不同颜色的光。

LED的发光原理是基于半导体的电子能级结构和电子与空穴
的复合效应。

通过控制材料的成分和电场的作用,LED能够
在电流作用下实现可见光的发射。

总结起来,LED的结构主要由P型半导体层、N型半导体层
和活性层组成。

在正向电压的作用下,电子和空穴在活性层发生复合反应,并释放出光能。

这种发光原理使得LED在照明、显示和指示等领域得到广泛应用。

白色led原理

白色led原理

白色led原理
白色LED原理
白色LED,即白光发光二极管,是一种能够发出白光的半导体器件。

它的原理是通过将蓝光LED和黄色荧光粉结合在一起来实现白光发光。

在白色LED的发展过程中,不断有新的技术被引入,使得白光LED的亮度、效率和颜色纯度得到了不断提高。

白色LED的工作原理可以简单地概括为:当通电时,LED芯片中的半导体材料会发生电子与空穴的复合,释放出能量。

这些能量会激发荧光粉发出黄光,同时LED芯片本身也会发出蓝光。

通过调节荧光粉的配比和LED的结构,可以使得混合后的光呈现出白光。

在白色LED中,蓝光LED起到了关键作用。

蓝光LED的发明是白光LED出现的重要契机,因为蓝光LED可以通过激发黄色荧光粉来产生白光。

而黄色荧光粉的作用是将一部分蓝光转换为黄光,从而达到白光的效果。

这种蓝光激发黄光的方法,使得白光LED的发光效率得到了大幅提高。

除了蓝光LED和黄色荧光粉,有时还会加入绿色荧光粉来调节白光LED的色温。

通过合理的配比,可以使得白光LED发出的光线更加接近自然光,从而满足不同场合的照明需求。

白色LED的应用非常广泛,可以用于室内照明、汽车照明、显示屏、指示灯等领域。

由于白色LED具有高效、长寿命、环保等优点,因
此受到了越来越多人的青睐。

总的来说,白色LED的原理是通过蓝光LED和荧光粉的结合来实现白光发光。

通过不断的技术创新和改进,白色LED的性能不断提升,为人们的生活带来了便利。

随着科技的不断进步,相信白色LED在未来会有更广阔的应用前景。

白光LED发光机制及发光材料的研究进展

白光LED发光机制及发光材料的研究进展

贾世庆
SC14038018
光学与光学工程系
元素的总称,常用R或RE表示,其中包括钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、 镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝 (Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)。这些元素拥有特殊 的电子结构,从而形成丰富的能级来跃迁发光,而且一些元素离子作为发光中 心拥有优良的性能,作为白光LED的发光材料再合适不过。具体说来,稀土元素 具有外层电子结构相同,内层4f电子能级相近的电子层构型,很特别。而其发 光和激光性能都来自于这些4f电子在不同能级间的跃迁。4f电子的跃迁主要有 两类,一类是在f组态内不同能级之间的跃迁,被称作f-f跃迁;另一种是d组态 与f组态之间的跃迁,被称作f—d跃迁。其两种能级跃迁发射的光谱大概有三万 余条,可以说极其丰富,因此稀土元素适当选用,既可作发光材料的基质成分, 又可以用作激活剂、敏化剂或掺杂剂。而当中起主要作用的其实是稀土元素的 离子,不同化合价的离子(包括+2价、+3价、+4价)往往具有不同的特性,这 些都是由不同离子的不同电子层结构决定的。其中作为激活剂的主要是+3价Gd 离子两侧的+3价的Sm、Eu、Tb、Dy和+2价的Eu,应用最多的是+3价的Eu和Tb。 这里多用+3价离子,原因就在于这些离子的价电子都在4f轨道上填充,电子层 都具有未配对的电子,可以跃迁发光,而且属于内层电子跃迁,有外层电子的 屏蔽作用,发光不受太大干扰,非常稳定。材料的发光颜色基本上不随基质的 不同而改变,是很理想的发光中心。再者由于这些离子主要是进行f—f能级跃 迁,其发射光谱呈现线状,色纯度高,荧光寿命长,光谱形状也很少随温度而 改变,温度猝灭和浓度猝灭都很小,辐射出的光非常的理想。基于稀土元素的 诸多优点,在白光LED的发展中起到了重要的作用。我国是稀土资源大国,其稀 土储量约占世界总储量的43%,排在世界首位,并控制世界稀土市场98%的份额。 我国的稀土分离提纯技术也处于国际先进水平。利用这些优势,大力发展稀土 离子发光材料,努力推动白光LED照明光源的发展,具有十分重要的经济意义甚 至战略意义。 碱土金属构成的卤磷酸盐是一类十分重要的发光材料基质,由它配合稀土 材料可以明显的提高其发光效率和稳定性,并能调节发射光的波长范围,制备 出高效率、高性能、价格低廉的荧光粉。卤磷酸盐荧光粉经过多年的改进和发 展,自身就具有了很高的发光效率,其量子效率为90%,显色指数是50~60。 正由于这类荧光粉具有发光效率高、价格低而且稳定性好等优点,曾在荧光灯 中得到广泛应用。 而碱土金属卤磷酸盐荧光粉掺杂了稀土离子之后,以碱土金 属盐为基质,稀土离子为激活剂,会呈现出更加实用的特性。其中+2价Eu离子 激活的碱土金属氯磷酸盐就是一类发蓝光和蓝绿光、性能优良的高效光致发光 材料。+2价的Eu离子在碱土金属氯磷酸盐中,因碱土金属的种类和数量的不同, 会引起离子周围晶体场环境的不同改变,使得Eu离子的发射范围一直从蓝光到 绿光 。而且Eu离子掺杂的碱土金属氯磷酸盐可以被250~420 nm的紫外光激发, 可以将此类荧光粉应用于制备近紫外光芯片基的白光LED。当然,这种发光材料 需要稀土离子激活剂和碱土金属卤磷酸盐基质有很好的匹配以发挥更好的发光 效率,这种匹配和发光性质也是发光材料成功与否的重点,也是研发工作一直 以来的难点。 另外的,白光LED光源的两个重要部分LED器件和发光材料的合适匹配更加 难以实现可控制,这也是白光LED最终能够实现并具有节能优质光源的重中之重。 其实,能被现今普遍使用的蓝光、红橙光以及紫外近紫外光LED辐射光激发且易 于合成的荧光粉并不多。即使能被激活,能够和LED发射光匹配学与光学工程系

白光LED的制作方法-蓝光LED加荧光粉

白光LED的制作方法-蓝光LED加荧光粉

白光发光二极管的制作方法(二)——蓝光LED加荧光粉最简单的白光LED是在蓝光LED上加黄色荧光粉得到的,又称其为1-PCLED(Phosphor Converted LED),其基本构造如图1所示。

因为这种LED采用了环氧树脂封装,所以光易于放出,所用荧光粉主要成分是YAG:Ce,其化学组成是(Y1-a Gd a)3(Al1-b Ga b)O12:Ce3+,Gd(Gadolinum,钆)可以改变Ce3+晶体电场,使光的波长增加而发黄光,图2(a)是465nm蓝光LED在室温20mA时的电致发光(EL:Electroluminescence)光谱,图2(b)是蓝光LED激发YAG:Ce荧光粉所产生的光谱,产生555nm黄光,此黄光与蓝光混合而成白光。

图3是不同含量YAG:Ce荧光粉在色度图中的位置,图中并有蓝光LED与不同含量荧光粉所产生白光在图中的位置。

R.Mueller-Mach等人用理论计算出,当LED与荧光粉发光功率不同比例时,460nm蓝光LED加YAG:Ce荧光粉所产生白光的色温CCT值、演色性R a值及发光效率列在图4的插表中,图4是其光谱图。

当色温大于5000K时,R a>80。

图5(a)是同一成分P7193荧光粉所产生白光的CCT分布图及其R a值,图5(b)则是同一波长蓝光LED但成分不同的YAG荧光粉所产生白光的CCT分布图及其R a值,由图可知,R a的值均在60~80范围的值,似乎不太理想。

{{分页}}R.Mueller-Mach等人又用理论计算出,pn结温度对1-pcLED的影响,其结果如图6 (a)所示,图6 (b)是实验结果,两者颇为相近,由图可见,温度上升时,色温及R a值均上升。

M.R.Kramas等人发现,如果将荧光粉随意放在LED芯片上,如图7(a)所示发光均匀性不佳,所以改变方式如图7(b)所示,将荧光粉均匀地涂在LED表面上,图7(c)则比较两者的CCT及R a值,发现用图7(b)方法者其CCT值变动甚少。

白色led原理

白色led原理

白色led原理白色LED原理白色LED,即白光发光二极管,是一种发出白色光的固态光源,广泛应用于照明、显示和通信等领域。

它的工作原理是基于半导体发光技术,结合了蓝光LED和荧光粉的发光机制。

让我们来了解一下LED的基本结构。

LED是由P型半导体和N型半导体材料构成的。

当两种半导体材料结合在一起时,形成了一个P-N结。

当外加电压施加在P-N结上时,电子和空穴会在P-N结中结合并发射光子,产生光电效应,从而发光。

而白色LED的制造过程则更为复杂。

白光LED的原理是通过蓝光LED激发荧光粉发光来实现的。

蓝光LED本身只能发出蓝色光,但通过在蓝光LED上覆盖一层荧光粉,当蓝光激发荧光粉时,荧光粉会发出黄色光。

蓝光和黄色光叠加在一起就会呈现出白光的效果。

在白光LED中,荧光粉的种类和厚度的不同会影响发光效果。

选择合适的荧光粉可以调节白光LED的色温和色彩表现,使其更加符合不同场合的需求。

除了蓝光LED和荧光粉的组合外,还有一种实现白光LED的方法是通过RGB三基色混合发光。

即将红、绿、蓝三种颜色的LED组合在一起,通过不同的亮度和混合比例来调节发出的白光颜色。

这种方式可以实现更广泛的白光色温选择,但成本较高,用途较为有限。

白色LED的应用非常广泛,从家庭照明、汽车车灯、手机屏幕到大屏幕显示器等各个领域都有涉及。

它具有节能、环保、寿命长等优点,逐渐取代了传统的白炽灯和荧光灯,成为了未来照明的主流产品。

在技术不断进步的今天,白色LED的发展也在不断创新。

随着材料科学、光电子学等领域的发展,相信白色LED将会有更广阔的应用前景,为人们的生活带来更多便利和舒适。

愿未来的白色LED技术能够不断进步,为人类创造更加美好的生活环境。

白光led的发光原理

白光led的发光原理

白光led的发光原理
LED是一种半导体器件,它的发光原理是通过电子的复合来释放能量,从而产生光。

白光LED是指能够发出白光的LED器件,它的发光原理与普通LED器件
有所不同,下面我们来详细了解一下白光LED的发光原理。

首先,白光LED的发光原理主要有两种,一种是通过蓝光LED芯片和黄色荧
光粉的混合发光原理,另一种是通过RGB三基色混合发光原理。

蓝光LED芯片和黄色荧光粉的混合发光原理是指在蓝光LED芯片的基础上加
上一层黄色荧光粉,当蓝光LED芯片发出蓝光时,经过黄色荧光粉的转换,就能
够产生白光。

这种发光原理的优点是可以实现较高的发光效率和较好的色彩还原性能。

而RGB三基色混合发光原理则是通过将红、绿、蓝三种颜色的LED芯片混合
在一起,经过控制不同颜色LED的亮度,就能够产生各种颜色的光线,从而实现
白光的发光效果。

这种发光原理的优点是可以实现较好的色彩调节性能和较广的色彩范围。

无论是哪种发光原理,白光LED的发光效果都是非常理想的。

在实际应用中,白光LED已经成为了照明行业的主流产品,它不仅具有较高的光效和较长的使用
寿命,而且还具有较好的节能性能和环保性能。

总的来说,白光LED的发光原理主要有蓝光LED芯片和黄色荧光粉的混合发
光原理和RGB三基色混合发光原理两种。

这两种发光原理都能够实现较好的发光
效果,使得白光LED在照明行业得到了广泛的应用和推广。

随着科技的不断发展,相信白光LED的发光原理还会有更多的创新和突破,为人们的生活带来更多的便
利和舒适。

LED台灯工作原理

LED台灯工作原理

LED台灯工作原理一、LED的发光原理LED是一种半导体器件,通过注入电流来激发光发射。

当电流通过LED时,电子从N型半导体流入P型半导体,与空穴复合放出能量,这些能量以光子的形式释放出来,发出可见光。

LED发光的颜色主要取决于LED的半导体材料及其结构。

LED 台灯通常使用白光 LED,白光 LED 通常由蓝光 LED 和黄色荧光粉混合发光组成。

蓝光 LED 通过激发黄色荧光粉,从而产生白光。

LED台灯还可以采用 RGB(Red, Green, Blue)三基色 LED 的组合,通过调节不同颜色 LED 的亮度,达到不同色温和色彩的光效。

二、LED台灯的电路控制LED台灯的电路通常包括LED光源、驱动电路、控制电路和电源等组成部分。

LED的工作电压一般为2V-4V,工作电流一般为20mA-50mA,根据LED的参数设计合适的电源和驱动电路。

LED台灯的驱动电路可采用恒流源或脉宽调制(PWM)控制,以满足LED的不同亮度需求。

控制电路可以通过开关、调光旋钮、遥控器等方式实现LED台灯的开关和亮度调节功能。

通过调节电流或PWM信号的占空比,控制LED的亮度和色温。

三、LED台灯的散热设计LED台灯工作时会产生热量,为了延长LED的寿命和确保稳定的工作,LED台灯需要进行有效的散热设计。

通常采用散热片、散热底座、散热风扇等散热方式,将LED的热量散发到外部环境中,降低LED的工作温度。

LED台灯的散热设计还需要考虑LED的发光区域和热散热区域的匹配,以确保LED的发光效果和散热效果的平衡。

同时,LED台灯的散热设计也要考虑LED台灯的外观设计和用户体验,避免出现过热导致的安全隐患。

总之,LED台灯的工作原理主要包括LED的发光原理、电路控制和散热设计。

通过合理设计LED台灯的电路和散热系统,可以实现LED台灯的高效、稳定和持续的工作。

LED台灯作为一种节能、环保、寿命长的照明产品,受到越来越多消费者的青睐。

白光LED荧光粉的制备和发光性能研究

白光LED荧光粉的制备和发光性能研究

白光LED用Na3MgZr(PO4)3:R(R=Dy3+,Eu3+,Sm3+)荧光粉的制备和发光性能研究白光发光二极管(light emitting diodes,LED)因其节能环保等显著优势,被广泛誉为第四代照明光源。

白光LED的实现是将荧光粉涂覆在LED芯片上,利用LED芯片发出的较短波长的光,激发荧光粉发出较长波长的可见光。

荧光粉性能的好坏直接影响LED的使用,因而寻求新型荧光粉是一种重要的工作。

本文用高温固相法制备了Na3MgZr(PO4)3:R(R=Dy3+,Eu3+,Sm3+)。

Na3MgZr(PO4)3:0.02Dy3+的色坐标为(0.403,0.416),分布在白光区域,Na3MgZr(PO4)3:0.01Eu3+的色坐标为(0.648,0.352),Na3MgZr(PO4)3:0.01Sm3+的色坐标为(0.610,0.389),分布在红光区域。

对样品进行了XRD测试,并对其发光性能(激发,发射光谱等)做了分析研究,结果表明,以Na3MgZr(PO4)3为基质的荧光粉具有应用于W-LED的潜力。

关键词:发光二级管,Na3MgZr(PO4)3:R(R=Dy3+,Eu3+,Sm3+),固相法第一章绪论1.1 LED的历史和现状发光二极管LED(Light Emitting Diode)被称为第四代照明光源,自发明以来,因其发光效率高、体积小、寿命长、节能、环保、高亮度、低功耗等优点,具有广阔的市场与潜在照明应用前景而受到广泛关注。

近年来,关于LED方面的研究是科学研究的热门方向。

1907年Henry Joseph Round 第一次利用SiC(碳化硅)观察到电致发光现象;二十年代晚期Bernhard Gudden和Robert Wichard 在德国利用用从锌硫化物与铜中提炼的黄磷发光;在1936年,George Destiau出版了一个关于ZnS粉末发射光的报告;20世纪50年代,英国科学家在电致发光的实验中使用半导体GaAs(砷化镓)发明第一个具有现代意义的LED。

LED背光的结构及发光原理

LED背光的结构及发光原理

赛维公司培训资料(保密)LED 背光的结构及发光原理•所谓LED 电视,就是使用LED 作为背光源的液晶电视,和传统液晶电视在技术原理上差别不大,只是采用的背光不同,传统液晶电视是CCFL 光源,LED 电视则采用LED 光源。

•50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识,第一个商用二极管产生于1960年。

LED 是英文light emitting diode(发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,所以LED 的抗震性能好。

•发光二极管的核心部分是由p 型半导体和n 型半导体组成的晶片,在p 型半导体和n 型半导体之间有一个过渡层,称为p-n 结。

在某些半导体材料的PN 结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。

PN 结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。

这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED 。

当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED 阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。

赛维公司培训资料(保密)LED 光源的特点•LED 是点光源,CCFL 是线光源.•电压:LED 使用低压电源,供电电压在6-50V 之间,根据产品不同而异,所以它是一个比使用高压电源更安全的电源,特别适用于公共场所。

•效能:消耗能量较同光效的白炽灯减少80% ,与CCFL 相当.•适用性:体积很小,每个单元LED 小片是3-5mm 的正方形,所以可以制备成各种形状的器件,并且适合于易变的环境。

•寿命:10万小时,光衰为初始的50%。

•响应时间:其白炽灯的响应时间为毫秒级,LED 灯的响应时间为纳秒级。

•对环境无污染:无有害金属汞。

•颜色:改变电流可以变色,发光二极管方便地通过化学修饰方法,调整材料的能带结构和带隙,实现红黄绿蓝橙多色发光。

毕业设计(论文)-白光LED灯驱动电路设计

毕业设计(论文)-白光LED灯驱动电路设计

白光LED灯驱动电路设计摘要对于一般照明而言,人们更需要白色的光源。

作为一种新型的光源,白光LED更具有无污染、长寿命、耐震动和抗冲击的鲜明特点。

虽然白光LED的发光效率正逐步提高,但是LED灯配套的驱动器性能不佳,故障率高,成为了LED推广应用的瓶颈。

本文介绍了一种照明用LED高效驱动电路的设计方法。

本设计采用单独的驱动电路。

通过脉宽调制方式来调节LED灯的亮度;采用开关电源供电方式,输入电压范围广、抗干扰性好、驱动效率高,保证了该驱动板在不同场合、不同区域都能正常使用。

关键词:LED;照明;高效;驱动White LED lamp driver circuit designAbstractFor general lighting, people need more white light sources. As a new light source, white LED with pollution-free, long-life, vibration and shock resistant to the distinct characteristics. At present, the luminous efficiency white LED is gradually improving, the commercialization of the device has reached the level of the incandescent lamp, but the fact should not be overlooked that the LED lights and supporting, the driver did not keep up with a timely manner, the drive circuit poor performance, fault Rate is high and promote the use of LED become the bottleneck, there are many technical issues need to study and solve.This paper introduces a kind of LED lighting efficiently driving circuit design method. This design USES the separate drivers circuit. Through the pulse width modulation way to adjust LED lamp brightness, Using power switch mode, the input voltage range, anti-jamming good, driving with high efficiency, guarantee the driven plate in different situations, different regions can normal use.Keywords: LED; Lighting; High-efficiency; Driver目录摘要 (1)引言 (3)第一章绪论 (4)1.1 LED的结构以及发光原理 (4)1.2 LED用途介绍 (4)1.3白光LED灯的特点 (6)1.3.1 白光LED灯的优点 (6)1.3.2 白光LED灯的缺点 (6)1.4 我国白光LED发展前景 (6)第二章白光LED灯驱动电源 (8)2.1 LED驱动电源要求 (8)2.2 LED电源的分类 (8)2.3 恒流驱动的理由 (9)第三章 LED驱动器 (12)3.1 白光LED驱动器的要求 (12)3.2 驱动器的分类 (12)3.2.1 恒流源 (13)3.2.2 电荷泵 (13)3.2.3 开关电源 (14)3.3 驱动电源效率 (15)第四章 LED驱动电路设计 (17)4.1 芯片LM3402/LM3402HV电路性能 (17)4.2 PWM调光 (18)4.3 输出开路 (18)结论 (20)参考文献 (21)致谢 (21)附件一实物照片 (22)引言“绿色照明”是20世纪90年代初提出的照明领域的新方针,它是从节约能源、保护环境的角度提出的。

白光LED发光材料

白光LED发光材料
目录
• 1、发光材料

1.1 发光材料特性

1.2 发光材料分类
• 2、LED

2.1 LED

2.1 白光LED

3.1钇铝石榴石黄色荧光粉
• 3、白光LED的展望
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发光材料
• 定义:物质受外界激发后,物质内部以某种方式吸收
能量,将其转化成光辐射(非平衡辐射)的过程称为发光, 这种材料称为发光材料。
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4.L. Shamshad aG. Rooh aK. Kirdsiri N. Srisittipokakun H.J. Kim ,Development of Li2O-SrO-GdF3-B2O3 oxyfluoride glass for white light LED application,[J],2016,1125:601-608. 5.You Zhou ,Bing Yan,Imparting Tunable and WhiteLight Luminescence to a Nanosized Metal−Organic Framework by Controlled Encapsulation of Lanthanide Cations,[J],2014,53:3456-3463.
• 原理:当某种物质受到激发(射线、高能粒子、电子束、
外电场等)后,物质将处于激发态,激发态的能量会通 过光或热的形式释放出来。发光就是物质在热辐射之外 以光的形式发射出多余的能量,这种发射过程具有一定 的持续时间。
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发光材料的分类
• 光致发光(Photoluminescence PL)---日光灯 • 阴极射线发光(Cathodoluminescence CL )---CRT显示器 • 电致发光(Electroluminescence EL)---发光二极管(LED) • 辐射发光(Radioluminescence RL)---x光透射屏、闪烁计数器 • 此外还有化学发光、声致发光、热释发光、光释发光

LED灯简介

LED灯简介

LED照明灯具杭州万阳光电科技有限公司LED灯简介一、LED 的结构及发光原理50 年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识,第一个商用二极管产生于1960 年。

LED 是英文light emitting diode (发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,所以LED 的抗震性能好。

发光二极管的核心部分是由p 型半导体和n 型半导体组成的晶片,在p 型半导体和n 型半导体之间有一个过渡层,称为p-n 结。

在某些半导体材料的PN 结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。

PN 结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。

这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED 。

当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED 阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。

二、LED 光源的特点1. 电压:LED 使用低压电源,供电电压在6-24V 之间,根据产品不同而异,所以它是一个比使用高压电源更安全的电源,特别适用于公共场所。

2. 效能:消耗能量较同光效的白炽灯减少80%3. 适用性:很小,每个单元LED 小片是3-5mm 的正方形,所以可以制备成各种形状的器件,并且适合于易变的环境4. 稳定性:10 万小时,光衰为初始的50%5. 响应时间:其白炽灯的响应时间为毫秒级,LED 灯的响应时间为纳秒级6. 对环境污染:无有害金属汞7. 颜色:改变电流可以变色,发光二极管方便地通过化学修饰方法,调整材料的能带结构和带隙,实现红黄绿兰橙多色发光。

如小电流时为红色的LED ,随着电流的增加,可以依次变为橙色,黄色,最后为绿色8. 价格:LED 的价格比较昂贵,较之于白炽灯,几只LED 的价格就可以与一只白炽灯的价格相当,而通常每组信号灯需由上300 ~500 只二极管构成。

LED结构与发光原理

LED结构与发光原理

LED是什么?LED是英文Light Emitting Diode(发光二极管)的缩写,是一种半导体固体发光器件。

利用固体半导体芯片作为发光材料,在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射,直接发出红、橙、黄、绿、青、蓝、紫和白色的光。

LED产品就是利用LED作为光源制造出来的高科技产品。

LED是英文light emitting diode的缩写,即:光线激发二极管,属于一种半导体元器件。

发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为p-n结。

在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。

PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。

这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED。

当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关LE LED的发光原理实际上LED,就是发光二极管(light emitting diode)。

基本结构为一块电致发光的半导体模块,封装在环氧树脂中,通过针脚作为正负电极并起到支撑作用。

主要由PN结芯片、电极和光学系统组成。

其发光过程包括三部分:正向偏压下的载流子注入、复合辐射和光能传输。

微小的半导体晶片被封装在洁净的环氧树脂物中,当电子经过该晶片时,带负电的电子移动到带正电的空穴区域并与之复合,电子和空穴消失的同时产生光子。

电子和空穴之间的能量(带隙)越大,产生的光子的能量就越高。

光子的能量反过来与光的颜色对应,可见光的频谱范围内,蓝色光、紫色光携带的能量最多,桔色光、红色光携带的能量最少。

由于不同的材料具有不同的带隙,从而能够发出不同颜色的光。

LED照明光源的主流将是高亮度的白光LED。

目前,已商品化的白光LED多是二波长,即以蓝光单晶片加上YAG黄色荧光粉混合产生白光。

白光led原理

白光led原理

白光led原理LED(Light Emitting Diode)是一种半导体器件,可以将电能转化为光能。

其中,白光LED是一种能够发出白色光的LED,其原理是通过不同的材料和工艺组合来实现的。

本文将从LED的基本原理、白光LED的结构和发光原理、以及白光LED的应用等方面进行介绍。

首先,我们来了解一下LED的基本原理。

LED是一种二极管,它由P型半导体和N型半导体组成。

当正向电压施加到LED上时,电子从N型半导体区域向P型半导体区域流动,同时空穴从P型半导体区域向N型半导体区域流动。

当电子与空穴相遇时,它们会发生复合,释放出能量,这就是光子的能量。

因此,LED发光的原理就是利用半导体材料的电子与空穴的复合释放光子能量。

接下来,我们将重点介绍白光LED的结构和发光原理。

白光LED的结构与普通LED有所不同,它一般采用蓝光LED芯片和黄色荧光粉的结合来实现白光的发光。

蓝光LED芯片通过激发黄色荧光粉,使其产生黄光,而蓝光和黄光混合后就呈现出白光。

此外,还有一种白光LED采用紫外LED芯片和三基色荧光粉的结合来实现白光的发光,它通过激发红、绿、蓝三基色荧光粉,使其产生白光。

这两种结构的白光LED都能够实现白光的发光效果。

除了上述结构外,还有一种白光LED采用RGB三基色LED芯片的结合来实现白光的发光。

它通过控制红、绿、蓝三基色LED的亮度和混合比例,使其产生白光。

这种结构的白光LED能够实现色温可调的白光发光效果,具有更广泛的应用前景。

最后,我们来谈谈白光LED的应用。

随着LED技术的不断发展,白光LED已经在照明、显示、指示、背光源等领域得到了广泛的应用。

在照明领域,白光LED由于其高效、节能、环保等特点,已经成为了替代传统照明光源的首选产品。

在显示领域,白光LED被广泛应用于手机、平板电脑、电视等产品的背光源,其色彩饱和度高、亮度均匀等特点受到了用户的青睐。

在指示和背光源领域,白光LED也得到了广泛的应用,如汽车灯、信号灯、广告牌等。

白光LED究竟是如何发白光的呢

白光LED究竟是如何发白光的呢

白光LED究竟是如何发白光的呢
目前市场上白光LED生产技术主要分为两大主流:
第一为利用荧光粉将蓝光LED或紫外UV-LED所产生的蓝光或紫外光分别转换为双波长(DichromaTIc) 或三波长(TrichromaTIc)白光,此项元件技术称之为荧光粉转换白光LED(Phosphor Converted-LED);
第二类则为多芯片型白光LED,经由组合两种(或以上)不同色光的LED组合以形成白光,目前市场上白光LED商品以蓝光LED芯片搭配黄光荧光粉最为普遍,主要应用于汽车照明与手机面板等领域,以目前白光LED 产品市场分析,荧光粉转换白光LED可谓主流。

(红色和绿色荧光粉多为硫化物体系,这类荧光粉发光稳定性差、光衰较大。

)
下图简要归纳并比较多种白光LED构装原理和优劣点,其中(a)型构装方式、演色性最佳,但成本最高,尚未能普及;构装方式(b)则具有技术最成熟且成本低廉之优势,但色偏、演色性不佳,须以适当红、黄光荧光粉加以改善,此外,最严重者为日亚化学专利限制难以规避;而构装方式(c)与(d)两者所制作的白光LED演色性俱佳、色偏小、成本低且专利局限较不严重,因此未来深具发展潜力。

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3.1 一种提高荧光显色性的方法
通过对荧光粉掺杂的改进,引入Gd3+、Pr3+使610nm处出现明 显发射峰,且荧光主峰发生红移,从而使光谱中红光成分增强。
3.2 一种提高相关色温分布均匀性的方法
用于照明的白光LED,其相关色温的空间分布均匀性是产品性 能的重要指标。人眼能分辨的相关色温差异约为50~100K,而目前 普通白光LED由于采用直接在芯片表面涂覆荧光粉和硅胶混合体, 而荧光粉粉层厚度难以控制,使得整个出射的白光相关色温分布难 以达到均匀一致。其角向相关色温差异高达800K. 解决方案:
优化涂覆工艺,改善荧光粉层厚度的均匀性。
3.3 一种提高光效和使用寿命的封装方法
传统封装方法采用荧光粉涂覆和环氧树脂封装技术,对于小 功率器件可以满足要求,但对于大功率器件,由于工作电流高达 350mA,因此会加速环氧树脂材料的老化,从而影响器件的发光 效率和使用寿命。 1、解决方法:利用微晶玻璃代替传统方法 2、指导思想:与树脂相比,玻璃材料更耐高温、且导热性更好。
2.3 量子点LED结构(一)
通过镀膜法将量子点材料均匀涂覆在电子传导层和空穴传导层 之间,通过改变量子点的种类和尺寸来控制材料发射光谱的范围。 优点:
发光层由量子点胶体溶液旋涂制成,工艺简单、成本低、可制 成柔性器件。
3.4 量子点LED结构(二) 利用MBE直接在衬底上生长包含点的纳米线 电子注入式发光,效率更高。
4、紫外、近紫外、紫光LED+荧光粉
优点: 1、色温不受电流影响 2、显色性好 3、适用材料丰富
可采用单相基质(宽带谱、 分立谱), 也可采用多相基质(分立谱)。 4、发光效率高
缺点: 1、紫外芯片发光效率低 2、封装树脂抗紫外辐射老化能 力差
5、近红外LD(LED)+荧光粉
5.1 优点: 1、色温不受电流影响 2、显色性较好 3、适用材料丰富
2.5 量子点LED结构(三)
Nizamoglu等人2008年通过利用蓝紫光LED与量子点荧光粉 组合,实现显色指数80以上、色温在3000K、流明效率高达300 lm/W的暖白色发光。
3、蓝光LED+荧光粉
优点:成本低,工艺成熟
缺点: 1、显色性差 2、发光颜色受驱动电压影响 3、荧光粉涂层厚度影响色温均 匀性 4、封装用环氧树脂易高温老化 5、适用的荧光粉少
2.1 什么是量子点: 量子点是准零维的纳米材料,粗略地说,是指三个维度的尺
寸都在10 nm以下,由于其内部电子在各方向上的运动都受到限制, 所以量子局域效应特别显著。
2.2 量子点LED工作原理: 不同尺寸的量子点电子和空穴被量子限域的程度不一样,分
子特性的分立能级结构也因量子点的尺寸不同而不同,因此在收 到外来能量激发后,不同尺寸的量子点将发出不同波长的荧光。
? Catalyst-free InGaN/GaN dot-in-a-wire heterostructures are grown by molecular beam epitaxy on Si(111) substrates.
Appl. Phys. Lett., vol. 96, 013106, 2010. Nano Lett., in press.
可采用单相基质 (宽带谱、分立谱), 也可采用多相基质。 4、材料稳定好,无光衰 5、成本低 6、色温与亮度便于调节
5.2缺点:效率偏低

5.3 上转换发光原理 Auzel提出的6种上转换发光机理
5.4 色温调节
5.5 色平衡的控制
图2.4 ACBM:22.6Yb/0.05Tm/0.375Er在单一 图2.5 在不同泵浦功率密度下的色点坐标 980 nm LD泵浦下的上转换光谱
白光LED的结构与 发光原理
1、多芯片型LED
芯片材料选取:AlGaInN和AlGaInP
优点: 1、无Stokes位移能量损失 2、无荧光粉中非辐射复合损失
缺点: 1、不同芯片的驱动电压不同, 需要分别供电 ,因此电路复杂, 成本高 2、不同芯片的老化衰减不一致, 长期工作会导致色温偏移
2、量子点LED
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