1-发光材料的基础知识分解
led基础知识
LED封装
1、LED封装图工艺 2、白光LED制造方法 3、白光LED色区的划分 4、 LED与传统灯具的对比
LED封装；
白光LED的实现方法
白光LED的实现方法
一、配色，白平衡
白色是红绿蓝三色按亮度比例混合而成，当光线中绿色的亮度 为69%，红色的亮度为21％，蓝色的亮度为10％时，混色后人眼感 觉到的是纯白色。但LED红绿蓝三色的色品坐标因工艺过程等原因 无法达到全色谱的效果，而控制原色包括有偏差的原色的 亮度得到 白色光，称为配色。
白光LED色区的划分
蓝色芯片加黄色荧光粉所制成白光LED，是目前白光LED制 造的主流，由于制程的缺陷，白光LED存在色差在所难免。如 何划分LED的颜色才是最佳的呢，下面我来简单的介绍一下。 市场上通常所说的3500K、4000K、6500k等等多少色温的 说法其实不是很科学的，因为从CIE图中我们可以看出，同一 色温在图中不是对应唯一的点，它跟色坐标是一对多的关系。 为了解决这一问题，行业中通常将自己生产的LED对其色坐标 进行归纳总结，最终将其肉眼看起来差别不明显的LED归到一 起，这样分选出来的LED在CIE中就对应了一个小小区域，这就 是色区。 用色区来划分LED产品，是整过行业通用的方法，请看下 图：
相信奥运会开 幕式的“梦幻长 卷”和“梦幻五 环”大家还记忆 犹新，它被展现 在一个4564平方 米的巨大LED大屏 幕上，这是迄今 为止世界上最大 的单体全彩色大 屏幕，升入空中 的“梦幻五环”， 则是由4.5万颗 LED灯编排而成的。
梦幻五环
梦幻长卷
LED照明产业商机
2009年LED照明产 业的商机 1、国务院出 台4万亿元规模的 经济刺激计划中， 有1.8万亿元用于 铁路、公路、机场 和城乡电网建设、 1万亿元用于地震 重灾区的恢复重建， 这无疑给中国LED 照明产业带来巨大 的商机。 2、即将到来 上海世博会将给中 国LED照明产业的 发展带来了巨大的 历史机遇。
发光材料专业知识讲座
后在10-8s内发旳光称为荧光，其发光是被激发旳电子 跳回价带时，同步发射光子（见图9－2）。 • 荧光效率是荧光材料旳主要特征值之一。吸收光转变 为荧光旳百分数称为荧光效率。荧光效率总是不大于 1。
磷光材料旳主要构成部分是基质和激活剂两部分。
磷光材料比荧光材料应用更为普遍某些。一般灯
用荧光粉是磷光材料：卤磷酸盐是以锑锰为激活 剂旳一种含卤素旳碱土荧光粉。
• 卤磷酸盐转换紫外光为可见光旳效率较高， 发光特征稳定性好，易制成细颗粒，毒性 较小，但不能实现光效和光色同步提升。
• 稀土三基色荧光粉还具有耐高负荷、耐高 温旳优异性能。
低压汞灯
紫外线杀菌灯（UV灯），实际上是属于一 种低压汞灯。它利用低压汞蒸汽（10-2Pa） 被激发后发射旳紫外线被灯管内壁旳荧光粉
吸收后激发出可见光。
低压汞灯消毒杀菌用途很广，
有医院、学校、托儿所、电影
院、公交车、办公室、家庭等，
它能净化空气，消除霉味，另
外还能产生一定量旳负氧离子，
经紫外线消毒旳房间，空气尤
第九章 发光材料
• 9.1 材料旳发光机理 • 9.2 光致发光材料 • 9.3 电致发光材料 • 9.4 射线致发光材料 • 9.5 等离子发光材料
教学目的及基本要求
• 掌握材料旳发光机理，发光材料旳发光特 征，光致发光机理，电致发光机理，射线 致发光机理，等离子概念及发光原理。
• 熟悉和了解上转换发光材料，电致发光材 料，阴极射线致发光材料，X射线致发光材 料，等离子体发光显示屏及材料。
9.2 光致发光材料
• 用紫外、可见及红外光激发发光材料而产生旳发光 称为光致发光，该发光材料称为光致发光材料。
发光材料的基础知识PPT文档共111页
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
发光材料的Байду номын сангаас础知识
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6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
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7、心急吃不了热汤圆。
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8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
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9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
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10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
LED基础知识培训分解
(六) LED的分类
1． 按发光管发光颜色分
• 白色是红绿蓝三色按亮度比例混合而成，当光线 中绿色的亮度为69%，红色的亮度为21％，蓝色 的亮度为10％时，混色后人眼感觉到的是纯白色。 但LED红绿蓝三色的色品坐标因工艺过程等原因 无法达到全色谱的效果，而控制原色包括有偏差 的原色的亮度得到白色光，称为配色。
• LED不但色彩饱和，而且设计灵活，此外，与传 统白光源相比，LED节能80~90% ，并且光束不 产生热量。
由于红外发光二极管，它发射1～3μm的 红外光，人眼看不到。通常单只红外发光二极管 发射功率只有数mW，不同型号的红外LED发光 强度角分布也不相同。红外LED的正向压降一般 为1.3～2.5V。正是由于其发射的红外光人眼看 不见，所以利用上述可见光LED的检测法只能判 定其PN结正、反向电学特性是否正常，而无法 判定其发光情况正常否。为此，最好准备一只光 敏器件(如2CR、2DR型硅光电池)作接收器。用 万用表测光电池两端电压的变化情况。来判断红 外LED加上适当正向电流后是否发射红外光。
(八) LED安装使用注意事项
1. 使用电流 a) 由于LED具有随着电压稍加而电流迅速增加之特性； b) 过高的电流会引起LED灯的烧毁或亮度的衰减； c) 在使用时应加一个电阻与LED灯串联，起到限流作用； d) LED应在相同的电流条件下工作，一般建议通LED的电
流为15~19mA。
Hale Waihona Puke 2. 亮度的测试和产品使用说明第一部分：基础知识篇
发光材料知识点总结图解
发光材料知识点总结图解一、发光材料的定义发光材料是指在激发作用下能够发生发光现象的材料。
它通过吸收外界能量，然后释放出光能的过程，从而实现发光的效果。
发光材料广泛应用于显示屏、发光二极管（LED）、荧光体、有机发光二极管（OLED）、激光材料等领域。
二、发光材料的分类1. 无机发光材料：主要包括磷光体、发光二极管（LED）等。
磷光体是指在受到紫外线等激发条件下能够发射出可见光的材料，常用于夜光材料、荧光体等领域。
而LED是由具有半导体结构的材料组成的，通过激发能量使得电子在半导体材料中跃迁，从而产生光辐射的现象。
2. 有机发光材料：主要包括有机发光二极管（OLED）、荧光表面材料等。
OLED是将有机材料溶液制备成薄膜层，通过在其两侧施加电场而产生发光的材料，具有可控性强、色彩丰富等特点。
3. 激光材料：主要包括半导体激光材料、固体激光材料等。
半导体激光材料是利用半导体材料产生激光的材料，具有小体积、高效率等特点；而固体激光材料则是指使用固态材料构成的激光系统，具有稳定性好、使用寿命长等特点。
三、发光材料的发光原理1. 磷光体：磷光体在受到紫外线等外界能源激发后，磷光体内部的激子（电子-空穴对）被激发，经过非辐射跃迁后，能够释放出能量，从而产生可见光的发光现象。
2. LED：LED的发光原理是基于半导体材料的电致发光效应。
当外加电压施加在半导体二极管P-N结上时，电子与空穴在P-N结附近复合，产生光子而发光。
3. OLED：OLED的发光原理是利用有机材料溶液制备成薄膜层，通过在其两侧施加电场而产生发光的现象。
当电子和空穴在有机材料中遇到时，就会形成激子，激子会经过共振辐射的方式而释放光子。
4. 激光材料：激光材料的发光原理是利用受激辐射的方式产生高能量的光子。
当激光材料受到外界激发能量时，其内部的物质跃迁便能通过共振的方式产生一种特定波长和相干性极高的激光光束。
四、发光材料的应用1. 显示屏：发光材料广泛应用于液晶显示屏、LED显示屏等，可以实现图像显示、视频播放等功能。
LED及其灯管重要基础知识点
LED及其灯管重要基础知识点一、LED的定义与原理LED（Light Emitting Diode）即发光二极管，是一种半导体器件。
其原理是基于发光材料在电流作用下发生光致发光的现象。
在正向电压作用下，电子从n区向p区注入，与空穴复合时释放出能量，产生可见光。
LED能够转换电能为光能，具有高效、长寿命、低功耗等特点。
二、LED的主要特点与优势1. 高效节能：LED具有较高的光电转化效率，能够将电能转化为可见光，相较传统灯泡，能够实现更低的能耗；2. 长寿命：LED的寿命一般可达数万到数十万小时，远远超过传统光源，减少了更换灯泡的频率；3. 色彩丰富：通过控制不同发光材料的配比和电流，LED能够实现多种颜色的发光，满足不同场景的需求；4. 快速开启与调光：相较于传统光源，LED能够瞬间点亮，不需要预热时间，并且可以通过调节电流实现亮度的调节；5. 环保无污染：LED不含有汞、铅等有害物质，在使用过程中无紫外线和红外线辐射，对环境和人体健康无害。
三、LED灯管的种类与应用1. 直插式LED灯管：通常用于取代传统荧光灯管，可直接替换传统的T5、T8荧光灯管，广泛应用于室内照明，如办公场所、商业建筑等；2. 灯头式LED灯管：其灯体形状与传统灯泡相似，可直接插入灯座使用，适用于家庭照明，如客厅、卧室等；3. 射灯式LED灯管：主要用于照明装饰，可安装在天花板、墙壁等位置，用于商场、酒店、展厅等场所；4. 路灯式LED灯管：用于城市路灯照明，具有高亮度和远距离照明的特点，可提高道路亮度，提供更好的交通安全。
四、选购LED灯管的要点1. 色彩指数（CRI）：高色彩指数表示LED能够还原物体的真实色彩，一般需选择CRI大于80的产品；2. 功率与亮度：根据实际需求选择合适的功率和亮度，注意与传统光源的对比；3. 发光角度：发光角度决定了LED照明范围，根据照明场景选择合适的发光角度；4. 品牌与质量：选购时注意选择品牌知名度高、质量有保证的LED灯管，以确保其性能与使用寿命。
发光的基础知识Word版
第一讲发光材料的基础知识第一节发光1.1 光与电磁波辐射光是能量的一种形态，光的本质是电磁波，在波长范围极其宽广的电磁波中，光波仅占很小的部分。
可见光的波长范围约在390~770nm。
在这个范围内的各种波长都可凭眼睛的颜色感觉来加以区分。
紫色390~446nm，蓝色446~492nm，绿色492~578nm，黄色578~592nm，橙色592~620nm，红色620~770nm。
由单一波长组成的光称为单色光，实际上，严格的单色光几乎不存在，所有光源所产生的光均占据一段波带，有的可能很窄，例如，激光可认为是最接近理想单色光的光源。
波长超过可见光的紫色和红色两端的电磁辐射分别称为紫外辐射和红外辐射。
紫外辐射的短波段可以延伸到10nm，红外辐射的长波段人为地规定到1mm左右，再长的波段则属于无线电波的范围。
1.2 人眼的视觉特性光源与显示器件发射的可见光辐射刺激人眼引起的明暗和颜色的感觉，除了取决于辐射对人眼产生的物理刺激外，还取决于人眼的视觉特性。
发光效果最终是由人眼来评价的，能量参数并未考虑人眼的视觉作用，发光效果必须用基于人眼视觉的光量参数来描述。
人眼的视网膜上布满了大量的感光细胞，感光细胞有两种：（1）柱状细胞，灵敏度高，能感受极微弱的光；（2）锥状细胞，灵敏度较低，但能很好地区分颜色。
人眼的视觉特性和大脑区域的生理功能决定了客观光波刺激人眼而引起的主观效果。
不同波长的光，人眼的感受程度不同，即人眼对各种颜色光感受的灵敏度是不同的，对绿光的灵敏度最高，而对红光的灵敏度要低得多。
不同的观察者对各种波长的光的灵敏度也有所不同；而且，人眼对光感受的灵敏度还与观察者的年龄及健康状况有关，这会给光的度量带来很大的困难。
因此，国际照明委员会（CIE）根据各国测试和研究的结果，提出平均人眼对各种波长的光的相对灵敏度值（光谱光视觉函数）。
在亮度超过10cd/m2的环境里最大的视觉响应峰值在光谱绿区中的555nm处。
发光材料种类和作用
第九章 发光材料
§9.2 光致发光材料
用紫外光、可见光及红外光激发发光材料而产生发 光的现象称为光致发光，这种发光材料称为光致发光材料。
光致发光是一种三步过程：①吸收一个光子；②把 激发光能转移到荧光中心；③由荧光中心发射辐射。
发光的滞后时间约为10-8s的称为荧光，衰减时间大 于 10-8s的称为磷光。
短复合发光过程：复合发光在一个发光中心上直接进行。电子脱离 发光中心后，又回来与原来的发光中心复合而发光，呈单分子过程，电 子在导带中停留的时间较短，不超过10-10s。
长复合发光过程：大部分复合发光是电子脱离原来的发光中心后， 在运动中遇到其他离化了的发光中心复合发光，呈双分子过程，电子在 导带中停留的时间较长。
光致发光材料一般可以分为：荧光灯用发光材料、 长余辉发光材料和上转换发光材料。
如果按发光弛豫时间分类，光致发光材料又可分为： 荧光材料和磷光材料两种。
第九章 发光材料
§9.2 光致发光材料
一、荧光材料 荧光效率是荧光材料的 重要特征值之一。 通常，荧光材料的分子 并不能将全部吸收的光都转变 为荧光，总是或多或少地以其 他形式释放出来。 吸收光转变为荧光的百 分数称为荧光效率。 实际上，荧光效率总是 小于1。
第九章 发光材料
§9.2 光致发光材料
二、磷光材料 2、稀土三基色荧光粉 （3）蓝粉 稀土三基色荧光粉的蓝色组分，已实用的有铝酸盐 体 系 和 卤 磷 酸 盐 体 系 。 如 SrlO(PO4)6Cl2:Eu2+， (SrCa)10(PO4)6C12:Eu2+ 和 (SrCaBa)10(PO4)6Cl:Eu2+等。 蓝粉中Eu2+的发光属于4fn-4fn-15d 跃迁，其发光峰值 明显地依赖于基质的改变。
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激活剂
激活剂：激活剂掺入到基质中后以离子形式占据晶体中某种阳离子格位构 成发光中心，因此激活离子又被称作发光中心离子。激活离子的电子跃迁是 产生发光的根本原因。
激活离子在基质中能够产生电子跃迁实现发光，须遵循一定选择定则。主 要有：拉鲍特定则（LaPorte’s Rule，亦称宇称选择定则：在中心对称环境 中，跃迁仅允许发生在相反宇称状态之间，否则是禁戒的）和自旋选择定则 （Spin selection Rule：跃迁仅允许发生在相同自旋多重态之间 ）。
卤粉Ca5(PO4)3F:Sb3+, Mn2+
1.1.3发光材料
1 发光材料简介：
（1） 自然界中的发光材料 （2 ） 17世纪开始，发光现象称为实验科学的研究对象 （3 ） 1852年，光致发光第一个规律-Stocks定律提出 （4） 1867年，红宝石的光谱特性 （5） 1878年，阴极射线发光的研究 （6） 19世纪末20世纪初，X射线和核辐射的发现 （7） 1905年，爱因斯坦用光子的概念揭示Stocks规律的意义 （8 ）1913年，波尔提出原子结构的量子理论-发光学的理论基础 （9） X射线激发的CaWO4医用照相，寻找钨矿，以及其它类 发光材料在显示、照明等方面的广泛医用
发光材料定义:发光体，是一种能够把从外界吸收的各种形 式的能量转换为非平衡光辐射的功能材料。
发光材料组成： 基质：发光材料中的主体物质
激活剂（发光中心）：掺入的 杂质，决定材料的发光性能
荧光粉：一定的激发条件下能发光的无机粉末材料，一般指的 是粉末晶体，也称为磷光体（phosphors),含有稀土离子的则成 为稀土荧光粉.
第1章 发光材料的基础知识
1.1 发光基础 概念 1.2 发光材料的主要特性与规律 1.3 能量的传递和输运 1.4 光与颜色
1.1 发光基础概念
1.1.1 光与电磁波辐射
光的本质：电磁波
图1-1 电磁波频谱
紫外辐射（ultraviolet）10nm-380 nm
光
可见 (visible) 380nm-780 nm
E = hν = hc/λ
1240
E (eV) = (nm) = 1.24 × 10-4 × w (cm-1)
w (cm-1) =
10 7
(nm) = 8064.5×E (eV)
1.1.2 发光
发 光 =明 亮(?) 白炽灯---钨丝通电加热到2000 ℃左右产生---热辐射。
热辐射:是一种普遍现象，与物体受热后有较高的温度有关，是固体晶
激活离子的选择条件：具有未充满轨道；与基质中被取代离子半径相近。
绿：激活元素 黄：等离子体元素（电压的作用下发生气体放电） 蓝紫：基质元素
图1-5“发光元素周期表”
1.1.4 发光材料分类：
按被激发的 方式可分为
光致发光(photoluminescence，通常为紫外线) 电致发光（elctroluminescence,电压 ) 阴极射线发光（cathodoluminescence，电子束） X射线及高能粒子发光（x-ray luminescence)） 机械发光（triboluminescence，如球磨） 化学发光(chemiluminescence化学反应产生的能量）
红外辐射 (infrared)〕 780 nm-1 mm
光色 波长
表 1 -1各种可见光色对应的真空中的光波波长（nm）
紫光 蓝光 天蓝 绿光 黄绿 黄光 橙光 红光
380- 420- 490- 500- 550- 570- 590- 620420 490 500 550 570 590 620 760
格在高温下剧烈振动产生的 ，是一种热平衡状态的辐射。
发光的定义：发光就是物质在热辐射之外，体系受外界的激发，偏离
原来的平衡态，在回复到平衡态的过程中，以光的形式发射出多余的能 量，而这种多余能量的发射过程具有一定的持续时间。发光是一种非平 衡辐射。
荧光和磷光:一般将激发停止后仍然发出的光称作磷光，如长余辉发
生物发光(bioluminescence ) 声发光 (sonoluminescence ) 热释发光 (thermoluminescence ) 放射线发光 (radioluminescence )
1 光致发光
(1) 定义：用紫外线、可见光或红外线激发材料而产生的发光现象。
(2) 材料分类：荧光灯用发光材料、LED发光材料、PDP(Plasma Display Panel)用发光材料、长余辉发光材料和上转换发光材料。
光材料所发的光是典型的磷光。曾将激发停止后持续时间大于10-8秒 的发光叫做磷光，现在对荧光和磷光不做严格的区别。
注意：1 发光是由发光物质的电子在不同能级间跃迁产生的。 2 发光过程仅伴有极少量的热辐射。3非平衡热辐射还有发射和散射等
固体发光的两个基本特征: （1） 任何物体在一定温度下都具有平衡热辐射，而发光是指 吸收外来能量后，发出的总辐射中超出平衡热辐射的部分；
作为基质化合物至少应具备如下基本条件：
1. 基质组成中阳离子应具有惰性气体元素电子构型，或具有闭壳层电子结构 2. 阳离子和阴离子都必须是光学透明的； 3. 晶体应具有确定的某种缺陷。
已用作基质的无机化合物主3，Y3AI5O12(YAG)，SrTiO3等； 2. 含氧酸盐，如硼酸盐，铝酸盐，镓酸盐，硅酸盐，磷酸盐，钒酸盐，钼酸盐和 钨酸盐以及卤磷酸盐等。 3.稀土卤氧化物（如LaOCl，LaOBr），稀土硫氧化物（如Y2O2S，Gd2O2S）等
(3) 实用材料：荧光灯用红粉Y2O3:Eu3+ 、 绿粉 CeMgAl11O19:Tb3+ 、蓝粉BaMgAl10O17:Eu2+；LED用(Y1aGda)3(Al1-bGab)5O12:Ce3+ ；PDP用 ZnSiO4：Mn2+ 等。
（2） 当外界激发源对材料的作用停止后，发光还会持续一段 时间，这是固体发光与其它光发射现象的根本区别。
发光是一种宏观现象，但它和晶体内部的缺陷结构、能带结构、 能量传递、载流子迁移等微观性质和过程密切相关。
基态：能量最低的平衡状态
激发态：原子或分子吸收一 定的能量后，电子被激发到 较高能级但尚未电离的状态