白光LED用荧光材料教学课件

发光材料课件发光材料是一种特殊的材料，它能够在受到激发后发出可见光。

这种材料在各个领域都有着广泛的应用，包括照明、显示、生物医学等。

本文将介绍发光材料的基本原理、种类以及应用领域。

一、发光材料的基本原理发光材料的发光原理主要有两种，一种是通过外部激发，另一种是自发发光。

外部激发是指通过外界能量的输入，使材料处于激发态，然后再从激发态返回基态时发出光。

自发发光则是指材料自身处于激发态，不需要外界能量的输入即可发出光。

在外部激发的机制中，最常见的是荧光和磷光。

荧光是指材料在受到紫外线或可见光激发后，能够立即发出可见光。

而磷光则是指材料在受到紫外线或可见光激发后，能够在激发结束后持续一段时间发出可见光。

自发发光的机制主要有两种，一种是通过电子跃迁发光，另一种是通过激子发光。

电子跃迁发光是指材料中的电子从高能级跃迁到低能级时，释放出能量并发出光。

激子发光则是指材料中的电子与空穴结合形成激子，当激子解离时，释放出能量并发出光。

二、发光材料的种类发光材料的种类繁多，常见的有荧光材料、磷光材料、半导体发光材料等。

荧光材料是一种能够吸收紫外线或可见光并立即发出可见光的材料。

它具有高亮度、高饱和度和长寿命等特点，广泛应用于照明、显示、荧光标记等领域。

常见的荧光材料有铜铝硅酸盐、硫化锌等。

磷光材料是一种能够吸收紫外线或可见光并在激发结束后持续一段时间发出可见光的材料。

它具有较长的寿命和较高的发光效率，广泛应用于荧光显示、荧光标记、荧光探针等领域。

常见的磷光材料有氧化锌、氧化铟等。

半导体发光材料是一种能够通过电子跃迁或激子发光的半导体材料。

它具有高亮度、高效率和快速响应等特点，广泛应用于LED照明、显示屏、激光器等领域。

常见的半导体发光材料有氮化镓、砷化镓等。

三、发光材料的应用领域发光材料在各个领域都有着广泛的应用。

在照明领域，发光材料被广泛应用于LED照明。

LED照明具有高效率、长寿命和环保等优点，逐渐取代传统的白炽灯和荧光灯成为主流照明产品。

《白光LED用荧光材料的湿化学法制备及性能研究》篇一一、引言随着LED技术的快速发展，白光LED因其高亮度、低功耗和长寿命等优点，在照明领域得到了广泛应用。

而荧光材料作为白光LED的关键组成部分，其性能直接影响到LED的发光效率、色温及显色指数等。

因此，研究和开发高效、稳定的荧光材料成为当前的研究热点。

本文以湿化学法为制备方法，对白光LED用荧光材料的制备工艺及性能进行了深入研究。

二、湿化学法制备荧光材料1. 材料选择与准备首先，根据荧光材料的需求，选择合适的原材料，如稀土元素、硼酸盐等。

对所选原材料进行提纯处理，以保证制备出的荧光材料性能稳定。

2. 溶液配制将所选原材料按照一定比例溶解在适当的溶剂中，配制成均匀的溶液。

溶剂的选择需考虑其对原材料的溶解性、稳定性及对最终产品性能的影响。

3. 湿化学法反应在一定的温度和pH值条件下，使溶液发生化学反应，生成荧光材料的前驱体。

反应过程中需严格控制反应条件，以保证反应的顺利进行和产物性能的稳定。

4. 分离与提纯将反应生成的前驱体进行分离、洗涤和提纯，去除杂质，得到纯净的荧光材料。

此过程需采用适当的分离技术和提纯方法，以保证荧光材料的纯度和性能。

三、荧光材料性能研究1. 发光性能分析对制备出的荧光材料进行发光性能测试，包括发光亮度、色坐标、显色指数等。

通过测试结果分析荧光材料的发光性能及光学性能。

2. 稳定性分析对荧光材料进行长时间的热稳定性、光稳定性及化学稳定性测试。

通过测试结果评估荧光材料的稳定性及使用寿命。

3. 应用性能分析将荧光材料应用于白光LED中，测试其在实际应用中的性能表现，包括发光效率、色温、显色指数等。

通过测试结果分析荧光材料在实际应用中的性能表现及优势。

四、结论通过湿化学法制备的荧光材料具有较高的发光性能和稳定性，可满足白光LED的应用需求。

同时，通过对荧光材料性能的深入研究，为白光LED的进一步发展和应用提供了有力的支持。

然而，仍需进一步优化制备工艺和改进材料性能，以提高荧光材料的应用范围和效率。

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。

白光led光谱发光原理
白光LED（Light Emitting Diode，发光二极管）的光谱发光原理主要有两种：色温混合和荧光粉转化。

1. 色温混合：白光LED通过将不同色温（色温指光源的颜色冷暖程度）的LED芯片组合在一起，通过调节不同颜色LED 芯片的亮度和比例来实现白光发光。

常见的是将蓝光LED、绿光LED和红光LED芯片组合在一起，蓝光LED通过荧光材料的激发产生黄光，然后与绿光LED和红光LED混合，形成白光。

2.荧光粉转化：白光LED也可以通过使用荧光粉来转化较短波长的LED芯片发出的光至较长波长的光。

荧光粉是一种能将紫外光或蓝光转化为可见光的材料。

白光LED内部使用蓝光LED芯片，通过在蓝光周围涂覆一层荧光粉，当蓝光通过时，荧光粉吸收部分蓝光并重新辐射出黄光，再与蓝光混合形成白光。

这两种原理都可以实现白光发光，具体使用哪种方式取决于不同的应用需求和制造商的选择。