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LED的工作原理

LED是Light Emitting Diode(发光二极管)的简称,它是一种半导体二极管。它的核心部分是PN结(如图1所示),P面带过量的正电荷(通常称“空穴”),N面带过量的负电荷(电子)。当正向导通的电压加在这个半导体材料的PN结上时,电子就会从N区向P区移动,而空穴从P区向N区移动,在P区和N区的交界处电子和空穴发生复合,复合过程中能量就会以光的形式从LED中发射出来。
   目前照明领域使用的LED有两大类,一类是磷化铝,磷化镓和磷化铟的合金(AlGaInP或AlInGaP)可以做成红色、橙色和黄色的LED,另一类是氮化铟和氨化镓和合金(InGaN)来做成绿色、蓝色和白色的LED,如图2所示。

白光LED是怎样生成的?
    白光LED的主要生成方式见表1。

灯用稀土三基色荧光粉有那几种单色荧光粉组成?
    灯用稀土三基色荧光粉主要以铕激活的氧化钇、铽激活的铈镁铝酸盐,以低价铕(或低价铕、锰)激活的钡镁铝酸盐,在185.0nm,253.7nm紫外线激发下分别发射窄带线光谱红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)荧光,以科学的配置方法,通过混料,将红色、绿色、蓝色荧光粉按一定比例混合成适用于不同功率,不同管径、不同形状、不同制灯工艺的2700K-7000K色温的低压荧光灯。
    国内常用的灯用稀土三基色混合荧光粉有RR·F6500K(日光色),RZ·F5000K(中性白色),RL·F4000K(冷白色),RB·F3500K(白色),RN·F3000K(暧白色),RD·F2700K(白炽灯色)。
   红色荧光粉的理化特性和特征是什么?
    灯用稀土三基色荧光粉的红粉,由Eu3+激活的Y2O3荧光体,至今是全球使用发射窄带红色荧光光谱配置三基色荧光粉主要组成部分。
    Y2O3的晶体结构属于稀土倍半氧化物C型一类,每个阳离子与位于立方体角上的六个氧离子配位,由于5D→7F2跃迁在Eu3+光谱中占主导地位,Y2O3中的大批Eu3+激活才来自C2格点,为了得到更高效率的Y2O3:Eu3+采用荧光级高纯钇、铕氧化物或高纯钇、铕共沉淀氧化物。
    灯用稀土红色荧光粉,分子式Y2O3:Eu3+相对亮度≥99%,色品坐标:x 0.650±0.010、y 0.345±0.010发射主峰611nm±1,密度5.1g/cm2±0.2*粒径d50为5.0µ,粒度分布:≤2.0nm≥6.0%、≥10.0µm≤7.5%,比表面积2800cm2/g
    热稳定性(5500C、0.5h)Bs≥99.0%
    △x≤0.003,△y≤0.003
   绿色荧光粉的理化特性和特征是什么?
    灯用稀土三基色荧光粉的蓝粉,由Tb3+激发的CeMgAl11O19绿色荧光粉是灯用稀土三基色混合粉中对提高发光亮度贡献*大的荧光体。
    灯用稀土绿色荧光粉分子式CeMgAl11O19:Tb3+相对亮度≥99%,
    色品坐标:x 0.335±0.010、y 0.595±0.010
    发射主峰543nm±2,密度4.3g/cm2±0.2
    比表面积3200cm2/g, *粒径d508µ, 粒度分布:≤4.0nm≤13.5%、≥16.0µm≤13.5%。
    热稳定性(5500C、0.5h)Bs≥99.0%
    △x≤0.003,△y≤0.003
   蓝色荧光粉的理化特性和特征是什么?
    灯用稀土三基色荧光粉的蓝粉,由Eu2或Eu2+、Mh2+,激活BaMaAl10O17的单峰或双峰蓝色荧光粉Eu2+据了基质晶格的Ba2+格点、通过Eu2+激活产生高效率的窄带蓝色荧光粉,其发射主峰为450nm,半宽度50nm,基质材料在Mh2+激活下,锰在Mg的格点结合引起能量从铕到锰的有效转移,由锰激活发射提供另一窄带谱线,峰值在515nm,非常饱和的绿色荧光。
    以上二者结合后BAM蓝色荧光粉就是由Eu2+、Mh2+激活BaMaAl10O17的双峰蓝粉,由于掺入Mm2+后它的发射主峰450nm主峰外,同时增加了发射光谤515nm处又增加了一个次峰,从某种意义上来讲也加一个基色,对提高灯用稀土三基色荧光粉、荧光灯的指数大有好处。
    灯用稀土蓝色荧光粉,分子式BaMaAl10O17:Eu2+,BaMaAl10O17:(Eu2+Mh2+)双峰蓝粉。
    相对亮度≥99%,色品坐标:x 0.150±0.010、y 0.070±0.010 双峰蓝粉x 0.150±0.010、y 0.135±0.010,发射主峰450nm±5,双峰蓝粉发射主峰450nm±5 次峰515nm±5
    密度3.7g/cm3±0.2,比表面积3700cm2/g, *粒径d50为7.0µ, 粒度分布:≤4.0nm≤12%、≥10.0µm≤12%,热稳定性(5500C、0.5h)Bs≥95.0% ,△x≤0.005,△y≤0.005。
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