1-发光材料基础
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发光学与发光材料论文论文题目:白光LED用荧光粉的研究进展院系应用物理与材料学院专业 应用物理学号11060112学生姓名郭 梓 浩指导教师张梅 博士完成日期 2014年5月10日摘要 出于节约能源的需求,以LED为代表的半导体照明器件在近年来得到了飞速的发展,并且己经发展成为下一代通用照明应用的有力候选者。
白光LED被称作第四代照明光源,有着庞大的市场。
综述了目前国内外白光LED用荧光粉的几种制备方法,总结了它们的优缺点,概述了白光LED用荧光粉的激发光谱和发射光谱的特性,并指出了白光LED用荧光粉发展中需要解决的问题。
关键词白光LED 荧光粉激发光谱发射光谱The research progress of white LED with phosphors Abstract Demand for energy saving,Represented by the LED semiconductor lighting device obtained the rapid development in recent years,And has developed into the next generation of powerful candidate for general illumination applications.White light emitting diode is mentioned as the forth generation illuminate lamp,which has hugemarket.This paper reviews several luminescent materials synthetic methods used in preparing white light emitting di-ode presently at home and abroad and summarizes their strong po ints and weakpo ints.The characteristics of excitationspectra and emission spectra are also summarized.The main problems 0n the development of this kind Of phosphors areindicated.Key words white light emitting diode phosphorexcitation spectra emission spectra目录1 白光LED应用及其实现方法1.1 白光LED 的应用范围和市场前景1.2 实现白光LED的多种方案2 蓝光LED激发的荧光粉2.1 黄色荧光粉2.2 红色荧光粉2.3 绿色荧光粉2.4 存在的问题3 发展展望[参考文献]1 白光LED应用及其实现方法1.1 白光LED 的应用范围和市场前景目前,白光LED的应用已经十分普遍,由于其工作电压低、耗电省、高亮度,因而受到电气工程师和科研人员的青睐。
《发光材料与显示》课程教学大纲课程代码:090642002课程英文名称:Luminescent Materials and Display课程总学时:24 讲课:24 实验:0 上机:0适用专业:光电信息科学与工程专业大纲编写(修订)时间:2017.10一、大纲使用说明(一)课程的地位及教学目标《发光材料与显示》是光电信息科学与工程专业的一门专业任意选修课。
本课程的目的在于介绍发光的基本理论和基本知识,掌握发光与显示这一过程中的物理原理和规律,对目前发光材料在生产生活中的应用和发展有较深入的了解。
本门课在该专业培养计划中起到延伸与补充的作用。
教学目的:通过发光材料与显示的教学,使学生了解发光的定义及分类、掌握发光基本物理过程及现象,了解发光材料制备、表征、测量、分析的基本方法,对半导体发光、分立中心发光、特殊结构物质的发光有所了解,了解发光在照明、灯源、显示、探测领域的应用。
本课程在教学内容方面除基本知识、基本理论和基本方法的教学外,还要让学生了解本学科的发展前沿,以及在教学过程中逐步培养学生的创新思维和创新能力。
(二)知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识:了解发光的定义及分类、掌握发光基本物理过程及现象,了解发光材料制备、表征、测量、分析的基本方法等。
2.基本理论和方法:本课程主要包括发光的定义及分类、基本物理过程及现象、半导体的发光、分立中心的发光、发光在照明和其他光源中的应用、显示技术、发光在探测中的应用、主要发光材料、发光材料的制备、发光材料的表征及测量技术、视觉与颜色、发光分析。
通过教学的各个环节使学生达到各章中所提的基本要求。
3.基本技能:掌握用理论知识解决实际问题的能力等。
(三)实施说明1.教学方法:课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法和解题思路的讲解;采用启发式教学,培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力;引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识,培养学生的自学能力;增加讨论课,调动学生学习的主观能动性;注意培养学生提高利用标准、规范及手册等技术资料的能力。
发光材料—有机光致发光材料王梦娟材料化学09-1 0901130828一:什么是发光发光是一种物体把吸收的能量,不经过热的阶段,直接转换为特征辐射的现象。
1、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。
如果这部分的能量是位于可见、紫外或是近红外的电磁辐射,此过程称之为发光过程。
2、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。
其中能够实现上述过程的物质叫做发光材料。
二:发光的类型发光材料的发光方式是多种多样的,主要类型有:光致发光、阴极射线发光、电致发光、热释发光、光释发光、辐射发光等。
其中光致发光又可以分为有机光致发光、无机光致发光等。
三:有机光致发光1、有机发光材料的发光原理有机物的发光是分子从激发态回到基态产生的辐射跃迁现象。
获得有机分子发光的途径很多,光致发光中大多数有机物具有偶数电子,基态时电子成对的存在于各分子轨道。
根据泡林不相容原理,同一轨道上的两个电子自旋相反,所以分子中总的电子自旋为零, 这个分子所处的电子能态称为单重态(2S + 1 = 0) . 当分子中的一个电子吸收光能量被激发时,通常它的自旋不变,则激发态是单重态。
如果激发过程中电子发生自旋反转,则激发态为三重态。
三重态的能量常常较单重态低.当有机分子在光能(光子)激发下被激发到激发单重态(S ) , 经振动能级驰豫到最低激发单重态(S1 ) , 最后由S1 回到基态S0 , 此时产生荧光, 或者经由最低激发三重态( T1 ) , ( S1 - T1 ) , 最后产生T1 - S0 的电子跃迁,此时辐射出磷光。
2、有机发光材料的分类有机发光材料可分为:(1) 有机小分子发光材料;(2) 有机高分子发光材料;(3) 有机配合物发光材料。
这些发光材料无论在发光机理、物理化学性能上,还是在应用上都有各自的特点。
有机小分子发光材料种类繁多,它们多带有共轭杂环及各种生色团,结构易于调整,通过引入烯键、苯环等不饱和基团及各种生色团来改变其共轭长度,从而使化合物光电性质发生变化。
LED基础知识手册一、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,通常被用在电子器具来显示电路是否关闭或打开的指示灯, 光的强弱与电流有关。
透明的环氧半导体晶片LED环氧围封下伸出的那两条线或者"灯泡"显示出LED应怎样加连接到电路,LED导线的负极是以两种方法来显示,一种是由灯泡的平面,第二种是两条线当中短的那条线,负极导线应连接到电池负端,LED运行电压相对很低大约只有1到4伏电压,吸取的电流也大约只有10到40毫安.发光二极管最重要的一部分就是在灯泡中央的半导体晶片,晶片有两个由接口分离的区域,P区域是由正电荷控制,而n区域是由负电荷控制,这个接口充当了P和n电子流动的挡板,只有当半导体晶片的电压足够时,电流才开时流动和电子穿过接口进入到P区域,什么使LED发出光和什么决定了发光二的颜色当足够的电压到达晶片穿过发光二极管的导线,电子就非常容易的在P和N的区域穿过分隔处,在P区域正电荷比负电荷要多很多,在n区域中的电子比正电荷多,当电压和电流开始流动,在N区域的电子就有足够的能源移动穿过分隔处进入P区域,由于共有的库仑力的正负电荷之间的互相吸引P区域电子立即吸引到正电荷,当电子足够的移动到与P区域的正电荷的接近,这两种电荷就"重新结合" 每次电子和正电荷结合时,电位能转变为电磁能,每次正负电荷的重新结合时,电磁能的量子以半导体材料的频率特性的光电形式发出(通常是镓,砷和磷的化学元素结合)只有当光量子在非常狭的频率范围内才可以发射光不同的半导体材料使发光二极管发出不同的颜色和需要不同的能量去使它们变亮.发光二极管发出的能量有多少所需的电压引起电子流动穿过P-n分隔处和电能是同恒量的,不同颜色的发光二极管发出单色的显眼光,发光二极管发出光的能量(E)是和电子电荷(q)有关和所需的电压(V)使发光二极管发光E = qV 焦耳,这个公式简单的说明了电压和电能是同恒量的.恒量q是指一个单电子的电荷-1.6 x 10-19库仑(电量单位)找出来自电压的能量假如测量流过发光二极管导线的电压,你希望找出使发光二极管发出光所需的相应能量.比如说发红光的发光二极管和所测电压和导线是1.7伏,那么使二极管发光所需的能量是E = qV 或者E = -1.6 x 10-19 (1.71) 焦耳找出波长或频率光的频率和光的波长有关联,分光仪可以用来检查由发光二极管发出的光和估计由LED发出光的最高峰值.但我们更喜欢检测由LED所发出的光强度,.C是代表光的速度(3 x 108 米每秒)而是代表由分光仪读取的光波长(以纳米或10-9 米为单位).假如你从分光仪器中观察发红光的二极管,你会发现LED发出的最高的强度颜色范围和从分光仪读取的波长是相符合的= 660 nm or 660 x 10-9 m.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。
发光材料的基础知识课件 (一)发光材料是一种特殊材料,它可以将能量转化为可见光,从而产生光亮效果。
自从人们发现第一种发光材料以来,这种材料已经被广泛应用于日常生活和工业领域。
为了更好地理解发光材料的基础知识,以下是一些必备的课件内容。
一、什么是发光材料发光材料是指在某种能量的刺激下,可以通过释放光子来产生光辐射的特定材料。
这种刺激可以是光线、电流、温度变化等。
常见的发光材料有荧光粉、LED、有机发光材料等。
二、发光材料的种类1. 荧光粉:荧光粉是一种可溶于水或有机溶剂的粉末,它可以将紫外线转化为可见光,产生荧光现象。
荧光粉可以广泛应用于彩色涂料、荧光灯、手表表盘等领域。
2. LED:LED发光二极管是一种常见的半导体器件,它通过电流激发材料中的电子和空穴,从而产生辐射能,最终产生光亮效果。
由于LED具有低功率、长寿命和高亮度等特性,所以它被广泛应用于室内照明、车灯、背光源等领域。
3. 有机发光材料:有机发光材料常常是聚合物或小分子材料,它们可以在电场或光场的作用下产生荧光效果。
与LED相比,有机发光材料具有制备简单、易于加工等优点,因此被广泛应用于平板显示、手机屏幕、记忆体等领域。
三、发光材料的应用领域发光材料广泛应用于工业、科学、医学等领域。
具体包括:1. 照明:发光材料如LED被广泛应用于室内照明、路灯、车灯等领域,它可以节省更多的能源和资源。
2. 显示:有机发光材料常用于平板显示、手机屏幕、电视等领域,他们是高分辨率和高对比度的理想材料。
3. 检测:荧光粉可以被用于化学、生物分析等领域,如荧光检测医学样本、污染物检测、食品检测等。
四、发光材料的未来发展发光材料的未来发展趋势是多样化和高效率。
如增加荧光粉的刺激范围,开发新型有机发光材料和减少能源消耗等。
这些发展对于应用领域的扩展和探索是非常重要的。
总之,发光材料是一种重要的技术和产品,融合了光学、电子、材料科学等领域的知识和技术,具有广泛的应用前景。