Sr_Ca掺杂对铝酸盐蓝色荧光粉性能的影响

Sr,C a掺杂对铝酸盐蓝色荧光粉性能的影响Ξ

鱼志坚1,庄卫东1,赵春雷1,畅永峰1,黄小卫1,何华强1,曾冬冬2,韩钧祥1 (1.北京有色金属研究总院稀土材料国家工程研究中心,北京100088;2.北京科技大学,北京100083)

摘要:采用高温固相反应法制备了掺杂Sr,Ca的碱土金属铝酸盐蓝色荧光粉。通过测试发现粉样的发光强度与热稳定性均有了较大提高。这与Sr,Ca取代BaMgAl10O17∶Eu2+中的部分Ba后晶体结构变化有关。掺杂少量的Sr,Ca后,所得荧光粉的晶格参数c变小,晶胞体积也随之变小。因此减小了对发光有害的缺陷浓度,并增加了粉样的热稳定性能。

关键词:稀土;掺杂;劣化;PDP;荧光粉;晶胞参数

中图分类号:O482.31;O614.33 文献标识码:A 文章编号:1000-4343(2001)06-0590-04

Eu2+激活的六方晶系碱土金属铝酸盐BaM2 gAl10O17∶Eu2+(BAM)是一种良好的紧凑型荧光灯(CF L)和等离子体显示屏(PDP)用蓝色荧光材料,具有较好的发光效率和色纯度[1～4]。但是这类发光材料在相应器件的烘烤工艺和器件使用中容易发生劣化[4],使其发光效率降低、色纯度变差。针对BAM的劣化,国内外许多学者提出过几种劣化机制,同时提出很多改进方法,如提高灼烧温度[3]、氧化物包膜[4]、掺杂[5]等。但是提高灼烧温度使粉样的颗粒尺寸增加,同时增加了粉样制造过程的能耗,氧化物包膜并不能改善真空紫外光辐照下的粉样劣化[4],相比之下,掺杂能较好地改善粉样的劣化,并且操作简便、成本低廉。因而本文通过掺杂Sr,Ca取代BAM中的Ba制得荧光材料,并对这些荧光材料进行了在真空紫外光(VUV)和紫外光(UV)激发下的发光性能测试以及X射线衍射(XRD)分析,探讨了掺杂改善粉样性能的可能机制。

1　实　验

采用高温固相反应法制备BAM荧光粉。步骤如下:按化学计量比称取分析纯的BaCO3,MgO, Al2O3,SrCO3,CaCO3和荧光级Eu2O3,加入少量分析纯的NH4F助熔剂充分混匀,1500℃预烧4h 后,置于还原气氛下,于1500℃恒温灼烧4h,制得粉样A。将粉样A置于氧化气氛中,600℃下恒温灼烧30min,得到粉样B。

各粉样在UV,VUV激发下的发射光谱均采用SPR2920C光谱辐射分析系统测试,粉样XRD谱采用日本理学D/MAX2500型转靶X射线粉末衍射仪(40kV250mA,Cu Kα)测试。

2　结果与讨论

2.1　Sr,Ca掺杂对粉样热稳定性的影响

图1给出了掺杂Sr,Ca后粉样的色坐标y值(以下简称y值)变化,其中:y值变化量P y定义为P y=y1/y2×100,y1为粉样B的y值,y2为对应A粉样的y值。一般说来,蓝粉的色纯度与y 值有很大关系,具有稳定y值(即P y=100)的粉样在器件的烘烤工艺中不易发生色品变差。从图1 (a)可以看出,在254nm紫外光激发下,掺杂0102 mol Ca的粉样y值降低1%,而在Ca含量为0104,0108mol时粉样灼烧后y值分别升高115%和3%;掺杂0102,0104mol Sr的粉样y值分别降低1%和015%,Sr为0108mol时y值升高117%。从图1(b)可以看出,在147nm真空紫外光激发下,未掺杂的粉样灼烧后粉样的y值变化最大,升高10%,掺杂Sr的粉样当Sr含量为0102,0104, 0108mol时y值分别升高3%,215%,117%,显然随Sr的掺杂量增加y值变化减小;掺杂Ca的粉样当Ca含量为0102,0104,0108mol时y值分别升高6%,316%,2%。随Ca的掺杂量增加y值变

第19卷Vol.19　

第6期

№.6

中　国　稀　土　学　报

JOURNAL OF THE CHINESE RARE EARTH SOCIETY

2001年12月

Dec.2001

Ξ收稿日期:2001-10-20;修订日期:2001-11-08

基金项目:国家计委稀土专项资助项目(计高技[1999]1788号文)

作者简介:鱼志坚(1977-),男,陕西长武人,助理工程师;通讯联系人:黄小卫

化也减小,但比掺杂同样量的Sr 时粉样y 值的变化更大。

图2给出了掺杂Sr ,Ca 后粉样的亮度维持率变化,其中:亮度维持率M B 定义为M B =B 1/B 2×100,B 1为粉样B 的相对亮度与y 值的比值,B 2为

相应A 粉样的相对亮度与y 值的比值。从图2(a )可以看出,在600℃灼烧30min 后,在254nm 紫外光激发下,掺杂Sr 的粉样亮度维持率随Sr 的含量增加而升高,当Sr 为0108mol 时,粉样亮度维持率达到了90%以上;掺杂Ca 的粉样亮度维持率也随Ca 掺杂量的增加而升高,在Ca 为0108时,粉样亮度维持率为80%左右;而未掺杂Sr ,Ca 的粉样的亮度维持率仅为72%,可见在254nm 紫外光激发下,掺杂Sr ,Ca 的粉样的亮度维持率有明显的升高。从图2(b )可以看出,在147nm 真空紫外光激发下,掺杂Sr 的粉样的亮度维持率随Sr 的掺杂量增加而升高,Sr 为0108mol 时,粉样亮度维持率为73%;Ca 掺杂的粉样的亮度维持率在Ca 掺杂量为0102,0104mol 时随掺杂量的增加而升高,但当Ca

掺杂量为0108mol 时粉样的亮度维持

率低于掺杂量为0102和0104mol 的粉样,掺杂0102,0

104和0108mol Ca 的粉样的亮度维持率分

别为6419%,6514%和6312%;而未掺杂Sr ,Ca 的粉样的亮度维持率仅为62%,显然掺杂0102～0108mol Sr ,Ca 的粉样的亮度维持率均提高。

综合灼烧前后粉样发光性能变化可以看出,掺杂0102～0108mol Sr ,Ca 的粉样耐热稳定性均增大,尤其是掺Sr 的粉样的稳定性有较大改善。2.2　Sr ,Ca 掺杂对粉样真空紫外光激发下的发射

光谱的影响

图3给出了掺杂Sr ,Ca 的粉样和未掺杂的粉样的真空紫外激发下的发射光谱。3种粉样的发射主峰位置和形状一样,主峰位置451nm ,半宽53nm ,但是发射强度有所不同:掺杂0108mol Sr 的

粉样发射强度最高,掺杂0108mol Ca 的粉样发射强度最低。所以在PDP 用蓝粉中,掺杂Sr 是一种较好选择。

2.3　Sr ,Ca 掺杂对粉样晶体结构的影响

图4为掺杂前后BAM 的XRD 谱,从图4可以看出掺杂Sr ,Ca 后相应衍射峰的2θ值变大,这表

图1　粉样在600℃下灼烧30min 色坐标y 值的变化量随掺杂量的变化

(a )254nm 紫外光激发;(b )147nm 真空紫外光激发

图2　粉样在600℃下灼烧30min 亮度维持率随掺杂量的变化

(a )254nm 紫外光激发;(b )147nm 真空紫外光激发

1

956期 鱼志坚等　Sr ,Ca 掺杂对铝酸盐蓝色荧光粉性能的影响

图3　掺杂Sr ,Ca 的粉样和未掺杂的粉样在真空紫外光

激发下的发射光谱

图4　掺杂前后BAM 的XRD 谱

明粉样晶格参数发生了变化,对应的晶格参数如表1所示。将XRD 谱和J CPDS 进行比较,可以发现在掺杂Sr 的荧光粉中有相当量的SrMgAl 10O 17存在。

从表1可以看出,随着Sr ,Ca 取代量的增加晶格参数c 均变小,单胞体积变小。其中掺杂0108mol Ca 的粉样的晶胞体积最小。2.4　讨　论

表1　未掺杂的BAM 以及掺杂Sr ,Ca 的BAM 蓝色荧光

粉的晶格参数

组成

a /nm

c /nm

V /nm 3

BaMgAl 10O 173

0.562 2.2640161925Ba 0.86Sr 0.04MgAl 10O 17∶Eu 0.10.56232 2.260080.61890Ba 0.82Sr 0.08MgAl 10O 17∶Eu 0.10.56139 2.254230.61528Ba 0.86Ca 0.04MgAl 10O 17∶Eu 0.10.56213 2.247970.61519Ba 0.82Ca 0.08MgAl 10O 17∶Eu 0.1

0.56067

2.25657

0.61325

3数据来自J CPDS 2620163

由以上实验结果可以看出,掺杂少量(0102～0108mol )Sr ,Ca 的粉样受热后亮度维持率较未掺

杂的粉样高,含Sr ,Ca 的粉样在真空紫外光下y 值的变化率减小,粉样的稳定性升高。这种变化与掺杂Sr ,Ca 后的粉样的晶格参数变化有关。离子半径较大的Ba 2+(离子半径01138nm [6])被离子半径较小的Sr 2+(离子半径01120nm [6])、Ca 2+(离子半径01104nm [6])取代后,晶格参数减小、晶胞缩小,使得作为发光中心的Eu 2+与其周围的O 2-的

密排程度增加,在接受外界的能量(热处理、真空紫外光照射、X 射线辐照)后不易引起O 2-严重偏离平衡位置,从而减小了Eu 2+发生无辐射跃迁的几率,而这种无辐射跃迁可能是引起BAM 劣化的主要原因[5]。

由图3可看出掺杂0108mol Sr 的粉样在真空紫外光激发下的发射强度较大,发生这种现象与Sr 掺杂后粉样的晶体结构的变化有关,晶胞体积

的缩小使晶格中影响发光亮度的有害缺陷减少,使发光中心Eu 2+的发射相对加强。掺杂Ca 的粉样147nm 真空紫外光下发射主峰的强度较差,这可

能与Ca 2+和Eu 2+(离子半径:01118nm [6])的离子半径相差较大有关。

3　结　论

少量(0102～0108mol )Sr ,Ca 掺杂后粉样在600℃下灼烧30min 后,劣化程度较未掺杂粉样

小。掺杂0108mol Sr 粉样的真空紫外发射性能良好,具有较高的发光强度。这与Sr ,Ca 取代BaM 2gAl 10O 17∶Eu 2+中的部分Ba 后晶体结构变化有关。

少量的Sr ,Ca 掺杂后,所得荧光粉的晶格参数c 变小,晶胞体积也随之变小。因此减小了对发光有害的缺陷浓度,并增加了粉样的热稳定性能。参考文献:

[1]　RAVICHANDRAN D ,JOHNSON S T ,ERDEI S ,et al.　Crystal

chemistry and luminescence of the Eu 2+2activated alkaline earth a 2luminate phosphors [J ].Displays ,1999,19:197-203.[2]　SOMMERDI J K J L ,STEVE LS A L.　The behavior of phosphor

with aluminate host lattice [J ].Philips Technical Review ,1977,37(9/10):221-233.

[3]　SHOZO O ,KITAMURA K ,TERUAKI S ,et al.　Firing tech 2

nique for preparing a BaMgAl 10O 17∶Eu 2+phosphor with controlled

2

95 中　国　稀　土　学　报 19卷

particle shape and size[J].J.Electronchem.S oc.,1999,146

(1):392-399.

[4]　JUSTE L T,BECHTE L H,NIK OL H,et al.　Improved VUV

phosphors for plasma display panels[C].Electronchem.S oc.

Proc.,1998,98-24:103-119.

[5]　KI J IMA NAOTO.　Crystal structure and degradation mechanism of

blue phosphor[J]. ? 2 (Japan),

1999,(7):225-234.

[6]　拉宾诺维奇R A,哈文ЗЯ.简明化学手册[M].北京:化学

工业出版社,1983.18.

[7]　STEVE LS A,SCHRAMA P A.　Eu2+Luminescence in hexagonal

aluminates containing large divalent or trivalent cations[J].J.

Electronchem.S oc.,1976,123(5):691-697.

Study on B arium Magnesium Aluminate Blue Phosphors

Doped with Sr2+and Ca2+

Y U Zhi2jian1,ZHUANG Wei2dong1,ZHAO Chun2lei1,CHANG Y ong2feng1,HUANG Xiao2wei1, HE Hua2qiang1,ZENG Dong2dong2,HAN J un2xiang1(1.National Engineering Research Center for Rare Earth Materials,General Research Institute for Nonferrous Metals,Beijing100088,China;

2.University of Science and Technology Beijing,Beijing100083,China)

Abstract:Barium magnesium aluminate phosphors doped with Sr and Ca cations were synthesized by the high temperature solid state reaction method.By adding appropriate amount of small cations such as Sr2+and Ca2+to replace the site of large cation Ba2+, the phosphors,with better luminescent performance and less heat2treating deterioration,were finally made.The XRD results show that the cell volume of each doped phosphors is shrunk and the crystal param2 eter c is decreased.As the volumes of the crystal cells were reduced,the arrangement of the atoms becomes denser.The defects spoiling the luminescence of Eu2+ are declined so that the emission of the phosphors is intensified.Besides,the decreased parameter c is concerned as a possible reason for the improvement on heating stability.

K ey words:rare earths;doping;deterioration;PDP;blue phosphor;structure parameter 395

6期 鱼志坚等　Sr,Ca掺杂对铝酸盐蓝色荧光粉性能的影响

三基色荧光粉

荧光粉简介 荧光粉(俗称夜光粉、长效夜光粉、发光粉、蓄光粉)，通常分为稀土材料环保无毒无害无放射光致储能夜光粉和带有放射性的夜光粉两类。光致储能夜光粉是荧光粉在受到自然光、日光灯光、紫外光等照射后，把光能储存起来，在停止光照射后，在缓慢地以荧光的方式释放出来，所以在夜间或者黑暗处，仍能看到发光，持续时间长达几小时至十几小时。带有放射性的夜光粉，是在荧光粉中掺入放射性物质，利用放射性物质不断发出的射线激发荧光粉发光，这类夜光粉发光时间很长，但因为有毒有害和环境污染等，所以应用范围小。 简史20世纪初，人们在研究放电发光现象的过程中开发了荧光灯和荧光粉。当时的荧光灯使用硅酸锌铍荧光粉，发光效率低，并有毒性。1942年,a.h.麦基格发明卤磷酸钙荧光粉并用在荧光灯内，在照明领域引起了一次革命。这种粉发光效率高、无毒、价格便宜，一直使用到现在。70年代初，荷兰科学家从理论上计算出荧光粉的发射光谱，发现荧光粉如由450nm、550nm和610nm三条窄峰组成(三基色[1])，则显色指数和发光效率能同时提高。1974年，荷兰的范尔斯泰亨等人先后合成了发射峰值分别在上述范围内的三种稀土荧光粉，使灯的发光效率达到85lm/w,显色指数为85,使荧光灯有了新的突破。 稀土三基色荧光粉的特点是发光谱带狭窄，发光能量更为集中，且在短波紫外线激发下 稳定性高，高温特性好，更适用于高负载细管荧光灯和各种单端紧凑型荧光灯。 类型灯用荧光粉主要有3类。第一类用于普通荧光灯和低压汞灯，第二类用于高压汞灯和自镇流荧光灯，第三类用于紫外光源等。 荧光灯和低压汞灯用荧光粉有锑、锰激活的卤磷酸钙荧光粉和稀土三基色荧光粉。 锑、锰激活的卤磷酸钙荧光粉是在氟氯磷灰石基质3ca3(po4)2 c a(f, cl)2中，掺入少量的激活剂锑(sb)和锰(mn)以后制成的荧光粉，通常表示式为：3ca3(po4)2 ca(f,cl)2:sb,mn 这种荧光粉的制备方法很多，采用的原料也可以不同，但对原料的纯度要求较高。配制混料时，各原料的用量首先要从磷灰石结构进行理论计算，在卤磷酸钙中，钙和锰的克原子数之和对磷酸根中磷的克原子比为 4.9:3;随后进行称量、混合、磨细、过筛，再在一定的气氛中(一般用氮气)，以1150°左右恒温烧结几小时；取出冷却后，在紫外灯下进行挑选，再磨细过筛即为成品。 卤磷酸钙荧光粉的发光是由激活剂锑(sb)和锰mn共同激活的。激活剂原子在点阵内占据钙原子的位置。这种材料具有敏化现象：当激活剂sb吸收激发能后，将一部分能量以光辐 射的形式放出，另一部分则在所谓共振传递的过程中转移给ma,使ma产生本身的辐射。 因此，总的辐射取决于两种激活剂的特性，并且随着它的比例的变化而变化，还取决于氟、氯的比例。如在sb激活的卤磷酸钙内增加锰的含量，就会增加橙黄色的辐射，而相应的减少了蓝色辐射。利用上述现象，只要改变mn的含量，就可以得到不同色温的卤磷酸钙荧光粉。 荧光粉吸收辐射的能力与荧光粉的分散程度有关，因此其粒度的大小对发光亮度的影响很大。卤磷酸钙荧光粉粒度大小决定于原料cahpo4的粒度大小，因此，获取一定大小和晶格的晶体cahpo4，即可将荧光粉粒度控制在一定大小(5?10Q，从而获得高的发光亮度。 稀土三基色荧光粉中,红粉为铕激活的氧化钇(y2o3:eu),绿粉为铈、铽激活的铝酸盐(mgal11o19:ce,tb),蓝粉为低价铕激活的铝酸钡镁(bamg2al16o27:eu)。3种粉按一定比例混合，可以得到不同的色温(2700?6500k)，相应的灯的发光效率可达80?100lm/w,显色指数为 85?90。一般来说，绿粉含量越高、蓝粉含量越低，则灯管发光效率越高。此外，蓝粉增加，色温升高；红粉增加，色温降低。 三种基色粉的基质和激活物质有所不同，但其中的发光关键均在于稀土激活物质(铕、

检漏荧光粉操作规范

检漏荧光粉操作规范 我们为用户提供荧光粉检测服务，荧光粉检测一般在滤袋全新安装后进行，以检测其气密性。如果检查的是使用过的除尘器，打开清灰系统清灰20min左右，以提高检测准确性。针对这样的情况并结合该除尘器的特点我们拟定如下检测方案，以帮助检测漏灰的确切位置。 客户： 项目： 材质： 规格数量： 过滤面积： 准备事项 -停机清理净气室的灰尘及物料，以免其干扰判断 -荧光粉：按每平米过滤面积5克荧光粉,以1磅折合0.4536KG计算（BHA检测标准） -开始投粉前,将清灰系统打开清灰10-20min左右. -自备专用荧光粉检测用荧光灯、工具（记号笔、彩色粉笔等识别破损位置）、荧光眼镜等 -荧光灯便用前请充满电，以达到最佳识别效果 检漏荧光粉操作指南 检测中，请按以下操作要求为指南，进行检漏操作，如运行现场情况有所变化，请根据实际情况予以调整：

-在清灰系统停止运行的条件下,引风机50%-80%开度运行（以能够将荧光粉吸入不致掉入灰斗为标准），将VKH-11荧光粉按每平米过滤面积为5g的用量投入除尘器的进风管道的开口处。 -荧光粉的投入口位置应距离除尘器进风口约8m以外为合适，否则应考虑将荧光粉从除尘器的灰斗出口或灰斗检修门处投入。 -从喂入口添加荧光粉时不需要特殊的设备，不过投料时间不宜太久，只需要正常将荧光粉倒入喂入口即可；一般50公斤的荧光粉控制在3分钟左右；100公斤增控制在6分钟左右的时间 -荧光粉添加完成后，必须要求引风机在停机后1分钟左右时间内停机。 -约过半小时后,开打开净气室 -荧光粉投入完毕后，关闭主风机，并打开除尘器的顶盖，用荧光灯(紫外线灯)，仔细地检测清洁室内的花板接缝处，滤袋与花板的接口点等。检测时，周围环境亮度越暗越有助于泄漏检测工作的进行。-针对除尘器结构,可以除尘器顶部盖一层厚的帆布(要求盖上后净气室不见光) -分析原则:如果在净气室某一位置发现有发亮的粉状物,则说明附近有漏点,应注意查看粉状物的位置分布数量及走向,并用记号笔作标记. -观察重点位置:除尘器四壁,布袋口四周. -如发现问题,应标记清楚,并及时处理，避免二次污染 -注意：人员进除尘器前检查身体不得沾染荧光粉，以免干扰判断。建议投粉人员和检查漏点人员由2人分别担任。 -如果漏点较多，可以更换新滤袋后采用绿色荧光粉（VKH-12）做二次检漏

LED荧光粉的分析测试方法分析

评估方案 一、荧光粉的分析测试方法 1、发射光谱和激发光谱的测定 把样粉装好后，放到样品室里，选定一个激发波长，作发射光谱扫描，读出发射光谱的发射主峰。给定发射光谱的发射主峰，作激发光谱扫描，读出激发光谱峰值波长。重新装样，测试3次，各次之间峰值波长的差值不超过±1nm，取算术平均值。 2、外量子效率的测定 把样粉装好后，放到样品室里，选定一个激发波长，激发荧光粉发光，利用光谱辐射分析仪测试得到荧光粉的发射光谱功率分布。计算荧光粉在该激发波长下的外量子效率。重新装样，测试3次，各次之间的相对差值不大于1%，取算术平均值。 3、相对亮度的测定 将试样和参比样品分别装满样品盘，用平面玻璃压平，使表面平整。用激发光源分别激发试样和参比样品。用光电探测器将试样和参比样品发出的光转换成光电流，并记录数值。试样和参比样品连续重复读数3次，各次之间相对差值不大于1%，取算术平均值。 4、色品坐标的测定 把试样装好放入样品室中。选定激发光源的发射波长，使其垂直激发样品室里的荧光粉样品。利用光谱辐射分析仪按一定的波长间隔（不大于5nm）测试得到荧光粉的发射光谱功率分布。按GB 3102.6-1993中“6.39 色品坐标”的公式求出荧光粉的色品坐标。 重复测试3次，各次之间x、y的差值均不超过±0.001，取算术平均值。 5、温度特性的测定 把试样装好放入样品室中，于室温下测试其激发、发射主峰波长，相对亮度及色品坐标等。每一试样按测定步骤平行测3次，各次之间激发、发射主峰波长的差值均不超过±1 nm，相对亮度的差值不超过±1%，色品坐标的差值不超过±0.001。启动加热装置，将被测的荧光粉试样加热并稳定在设定的温度值10min。稳定在预定的温度下，测定荧光粉试样的激发、发射主峰波长，相对亮度及色品坐标等。每一试样按测定步骤平行测3次，各次之间激发、发射主峰波长的差值均不超过±1nm，相对亮度的差值不超过±1%，色品坐标的差值不超过±0.001。冷却荧光粉试样至室温，测试其激发、发射主峰波长，相对亮度及色

荧光粉配比技术

你是是否想学习LED白光配粉技术，想要做好暖白，正白，冷白等白光? 那又如何选择芯片和荧光粉，荧光粉的配比又该怎么确认呢?点荧光粉的坐标/色温范围又该怎么定呢?我这是一个建设性的问题，相信很多这样的新手都想了解这个问题，那请看下面详细解答: 首先大家在配粉的过程中有点误区!在配粉之前先在CIE图上看看： (1)寻找需要的荧光粉波长;当我们需要某个色温段或者某个X、Y坐标点的时候，这时需要知道自己所用蓝光芯片的波长。当知道我们使用的芯片波长(图中芯片波长460nm)并且知道要做的坐标点(x0.44 y0.41)，这时候在CIE图上将芯片波长点与所要达到的坐标点x、y两点连一条直线并延长到上端的CIE波长点，这个时候这个波长延长点就是我们需要的荧光粉的发光波长了(目标荧光粉波长~585nm)。因此要达到这个色坐标就需要用到这个波长的荧光粉了。

2)当我们找到目标荧光粉的波长之后呢，就要寻找相应的荧光粉来做，但是只使用一种荧光粉的话显色较低，因此我们需要用两种以上荧光粉来调配如红粉+绿粉(红粉+绿粉根据光的叠加混色原理可得到需要的目标荧光粉波长)，如何选择两种荧光粉?如何调配两种荧光粉的比例呢?这就涉及到需要做的色坐标的目标荧光粉波长和需要做的显色指数要求是多少了，红绿粉适当的比例可得到需要的荧光粉的波长，如果对Ra要求较高时可选用波长较长的红色荧光粉如650nm的红粉(光谱越宽显色指数越高)配合波长

520nm左右的绿粉，做90以上显指就很容易了。(找需要的目标荧光粉波长时，根据小标题(1)的方法把已经做出来产品进行测试得到一个坐标点并与蓝光芯片波长做一条直线延伸到CIE上方的波长点;如果这个点的波长比目标荧光粉的波长长的话那么需要减小红色荧光粉的比例，如果比目标波长短的话要增加红色荧光粉的比例) 3)当找到合适的红绿粉并且也找到了目标荧光粉的比例后(红粉与绿粉的比例不要变)，如果产品的坐标点仍然偏离需要的坐标点的时候，你可以在CIE上观察到此时产品的色坐标与你要的色坐标点、蓝光芯片的波长点、目标荧光粉的波长点基本在一条直线上，这时只需要调节硅胶与荧光粉的比例(红粉+绿粉)，当色坐标低于目标坐标时增加荧光粉浓度，当色坐标高于目标坐标时减少荧光粉浓度。

稀土荧光粉回收利用技术研究现状与发展趋势

第一作者：章启军，男，１ ９８１年生，硕士，实验师，研究方向为资源节约与循环利用。＃通讯作者。＊国家高技术研究发展计划项目（ Ｎｏ．２０１２ＡＡ０６３２０７）；北京市属高等学校人才强教深化计划“中青年骨干人才培养”项目（Ｎｏ．ＰＨＲ２０１１０８４３）；北京工业大学科研基地建设———科技创新平台项目（Ｎｏ．０３３０００５４６６１３００１ ）。稀土荧光粉回收利用技术研究现状与发展趋势＊ 章启军　吴玉锋＃　程会强　殷晓飞　王　维 （北京工业大学循环经济研究院，北京１００１２４ ） 摘要　中国是稀土资源最为丰富的国家之一， 但随着稀土消费需求的增加、大量廉价出口和长期掠夺式开采等因素的影响，近年来中国的稀土储量锐减。因此，迫切需要对废旧稀土产品进行高效回收再利用。综述了直接萃取、ＣＯ２超临界萃取分离、离心分离、浮选分离、湿法浸取分离这几种主要的稀土荧光粉回收利用技术的研究现状，并对不同方法的优缺点进行了比较，最后指出了未来的发展方向。 关键词　稀土荧光粉　回收利用　研究现状　发展趋势 Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｓｔａｔｕｓ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ　 ｔｅｎｄｅｎｃｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ｏｆ　ｒａｒｅ　ｅａｒｔｈ　ｐｈｏｓｐｈｏｒｓ　ＺＨＡＮＧ　Ｑｉｊｕｎ，ＷＵＹｕｆｅｎｇ，ＣＨＥＮＧ　Ｈｕｉｑｉａｎｇ，ＹＩＮ　Ｘｉａｏｆｅｉ，ＷＡＮＧ　Ｗｅｉ．（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ　Ｅｃｏｎｏｍｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１ ００１２４）Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｃｈｉｎａ　ｉｓ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｕｎｔｒｉｅｓ　ｗｈｉｃｈ　ｈａｖｅ　ｔｈｅ　ａｂｕｎｄａｎｔ　ｒａｒｅ　ｅａｒｔｈ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．Ｉｎ　ｒｅｃｅｎｔ　ｙｅａｒｓ，ｔｈｅ　ｉｎ－ｃｒｅａｓｅ　ｏｆ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ｄｅｍａｎｄ　ｒｅｓｕｌｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｌｏｏｄ　ｃｈｅａｐ　ｅｘｐｏｒｔｓ　ｏｆ　ｒａｒｅ　ｅａｒｔｈ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ａｎｄ　ｌｏｎｇ－ｔｅｒｍ　ｐｒｅｄａｔｏｒｙ　ｅｘｐｌｏｉ－ｔａｔｉｏｎ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒａｒｅ　ｅａｒｔｈ　ｒｅｓｅｒｖｅｓ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ　ｄｅｃｌｉｎｅｄ　ｓｈａｒｐｌｙ．Ｓｏ　ｉｔ　ｉｓ　ｕｒｇｅｎｔ　ｔｏ　ｒｅｕｓｅ　ｗａｓｔｅ　ｒａｒｅ　ｅａｒｔｈ　ｐｈｏｓｐｈｏｒｓ　ｏｒ　ｒｅ－ｃｏｖｅｒ　ｔｈｅｉｒ　ｒｅ－ｕｓａｂｌｅ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｂａｓｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｌｉｔｅｒａｔｕｒｅ　ｒｅｖｉｅｗ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｓｔａｔｕｓｏｆ　ｓｏｍｅ　ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｗａｓｔｅ　ｒａｒｅ　ｅａｒｔｈ　ｐｈｏｓｐｈｏｒ．Ｔｈｅ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ａｎｄ　ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄｓｓｕｃｈ　ａｓ　ｄｉｒｅｃｔ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ，ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ　ＣＯ２ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｔｉｏｎ，ｆｌｏａｔａｔｉｏｎ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｏ　ｏｎ．Ｔｈｅ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｏｆ　ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ　ｏｆ　ｗａｓｔｅ　ｒａｒｅ　ｅａｒｔｈ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ　ｗａｓ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ　ｆｕｔｕｒｅ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒａｒｅ　ｅａｒｔｈ　ｐｈｏｓｐｈｏｒｓ　ｒｅｃｙｃｌｉｎｇｗａｓ　 ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：　ｒａｒｅ　ｅａｒｔｈ　ｐｈｏｓｐｈｏｒｓ；ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ；ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｓｔａｔｕｓ；ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ　 ｔｅｎｄｅｎｃｙ 稀土是不可再生的重要战略资源， 它具有优良的光、电、磁等多种特性，已被广泛应用于电子信息、冶金机械、石油化工、能源环境、国防军工等多个领域。我国是稀土资源最为丰富的国家之一，但随着国内稀土消费需求的增加、大量廉价出口和长期掠夺式开采等因素的影响，近年来我国的稀土储量锐 减［ １－ ６］。据相关统计，我国稀土资源占世界总储量的比例已由２０世纪７０年的７４％，下降到８０年代的６ ９％，再到９０年代末的４３％，截止到２００９年更降低到了约３７％［７－８］ 。按照目前的开采和消费速度，预计２０～５０年后，我国的稀土资源占有量优势将不复存在。 另一方面， 近年来我国稀土发光材料、稀土永磁材料等几种典型稀土产品的报废量却在日益增加，仅２０１０年我国稀土荧光粉废料产生量就达８　 ０００ｔ［９］ 。按目前其市场价格进行估算， 这些稀土荧光粉废料中含有的稀土资源的价值高达约４０亿元， 如能对这些稀土荧光粉废料进行高效回收再利用，不仅可以减少稀土原生矿产的开采量，而且可以形成稀土利用的循环经济产业链条，大幅度提高稀土资源的利用效益。 国内外已在稀土荧光粉废料回收利用方面开展 了若干研究。如日本制定了《废物处理法》和《提高资源综合利用效率法》 ，规范了含稀土材料的回收和再利用技术。我国有关高校、科研单位及企业也已开始对稀土荧光粉废料的资源化利用技术进行研究和应 用，但这方面的工作仍处于起步阶段［ １０－ １１］。笔者总结了国内外的稀土荧光粉废料回收再利用技术研究现状，并分析了未来的发展方向，以期为进一步开展稀土荧光粉废料的资源综合利用的研究提供参考。１　稀土荧光粉废料的回收利用技术研究现状 稀土荧光粉的类型和主要化学组成［ １ ２］如表１所示。由表１可见，稀土荧光粉中含有的稀土元素 · ９７·章启军等　稀土荧光粉回收利用技术研究现状与发展趋势

Eu3+,Bi3+共掺CaCO3红色荧光粉 材料性能的研究

Optoelectronics 光电子, 2015, 5(4), 49-56 Published Online December 2015 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/0b9377394.html,/journal/oe https://www.wendangku.net/doc/0b9377394.html,/10.12677/oe.2015.54008 3+3+ A Study of Luminescent Properties of CaCO 3:Eu 3+, Bi 3+ Red Phosphors Longyan Wu, Yun Li *, Bo Yan, Chenghua Sui Science College, Zhejiang University of Technology, Hangzhou Zhejiang Received: Nov. 22nd , 2015; accepted: Dec. 5th , 2015; published: Dec. 14th , 2015 Copyright ? 2015 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.wendangku.net/doc/0b9377394.html,/licenses/by/4.0/ Abstract CaCO 3:Eu 3+, Bi 3+ are synthesized by the hydrothermal co-precipitation method. Under the ultra-violet light excitation at 360nm, which is the excitation wavelength of Bi 3+ but not of Eu 3+, the typ-ical emission peaks of Eu 3+ are observed. Considering that the excitation spectra of Eu 3+ and the emission spectra of Bi 3+ are partially overlapped, these results show that the luminescent effi-ciency of CaCO 3 phosphors can be improved by the energy transfer from Bi 3+ to Eu 3+. The maximal emission peak of CaCO 3:Eu 3+, Bi 3+ locates in the vicinity of 593 nm, corresponding to magnet-ic-dipole transition 5D 0→7F 1 of Eu 3+, which confirms that the Eu 3+ ion locates in a high inversion center. With the increase of the doping concentration of Eu 3+, the relative light intensity of Eu 3+ emission peak first enhances then decreases. This can be explained by phenomenon of concentra-tion quenching which occurs when Eu 3+ doping concentration is too high. This red phosphor ma-terial with high efficiency and low price has great potential in the LED industry. Keywords Energy Transfer, CaCO 3:Eu 3+, Bi 3+, Red Phosphor Eu 3+，Bi 3+ 共掺CaCO 3红色荧光粉 材料性能的研究 吴龙艳，李 芸*，鄢 波，隋成华 浙江工业大学，理学院，浙江 杭州 *通讯作者。

白色LED用荧光粉的制备与应用

白色LED 用荧光粉的制备与应用 LED 照明是当下具有很高的实用性的照明光源，并且已经成为应用最为广泛的一种照明的光源。作为照明用的白色LED 更是受到了很大的关注，获得白光LED 共有三种：第一种是荧光粉涂敷光转换法，就是采用荧光粉将紫光或蓝光转换复合产生白光；第二种是多色LED 组合法，由发射不同波长的绿色和红色等的单色的LED 组合而发射复合的白光，第三种是多量子阱法，单一的LED 材料中中进行掺杂。荧光粉材料的制备方法主要有高温制备和溶液法制备两类方法。本文主要综述了蓝光转换型荧光粉和近紫外转换型荧光粉的中的典型几种荧光粉材料，介绍了相关荧光粉的发展现状以及相关材料的优缺点 1.1 LED 发光原理 LED 主要是半导体化合物，例如砷化镓（GaAS ），磷化镓（GaP ），磷砷化镓（GaAsP ）等半导体制成的，LED 的核心是PN 结。LED 的发光机理是:热平衡的条件下,PN 结中有很多迁移率很高的电子在N 区中, P 区则不同，在P 区中有较多的迁移率较低的空穴, 由于PN 结势垒层的限制, 由于该PN 结势垒层的限制，在正常状态下，不能穿过屏障复合发生;而当施加于PN 结的正向电压，所施加的电场方向由于自建电场方向和所述势垒区与此相反，它减少了势垒高度，该势垒宽度较窄，破坏了PN 结动态平衡发电少数载流子注入，而空穴注入从PN 区面积，在同一地区的电子注入从N 到P 区，少数载流子注入，在多数载流子复合会保持多余的能量在光辐射从而形式的同一区域，直接将电能转换为光能。 自从1965年第一支发光二极管的产生，LED 已经历经50年的发展历程，第一支发光二极管是利用半导体锗材料制作而成的]1[，第一支LED 能够发射出红光；随后在1985年日本Nishizawa 利用液相外延法制备出了使用异质结构的GaAlAs 作为发光材料的LED ]2[，从而使得LED 的封装技术也得到了很大的提高；1993日亚化学公司，在蓝色 氮化镓LED 的研究上取得了重大突破]3[，并且很快的实现了产业化的生产，在1996年实现了白光LED 的发光二极管（white light Emitting Diodes ），简称白光LED ]4[，将发射黄光粉+ 31253:Ge O Al Y （YAG ：Ge ）作为荧光粉，涂在发射蓝光的GaN 二极管上，制备出白光LED 。并在1998年推向市场，成为照明光源的到了广泛的应用。从此LED 也进入了一个新的发展历程。

稀土荧光材料荧光粉

稀土荧光材料荧光粉 一、耀德兴科技发光粉荧光粉夜光粉： 耀德兴科技长效长余辉夜光粉是目前最常使用的夜光材料，除了自身可以用于众多领域外，发光粉、荧光粉、蓄光粉、储光粉也可经深加工制成发光碎石、发光碎玻璃、发光鹅卵石、发光马赛克、发光标志牌、发光门牌等，这些发光材料起着重要的美观、装饰、安全指示等作用，逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分。夜光粉在注塑中的应用非常广泛,需遵循一定的技术和方法。 二、耀德兴科技稀土铝酸盐长效夜光粉应用范围： 夜光粉可作为一种添加剂，均匀分布于如：涂料，油墨，塑料，印花浆，陶瓷，玻璃等的各种透明介质中，实现介质的发光功能，并可白天实现本颜料的色彩，夜晚发出不同颜色的发光，呈现良好的低度应急照明，指示标示和装饰美化的功能。用该颜料制成的各种发光制品，绝对安全地应用于如：服装，鞋帽，文具，钟表，开关，标牌，渔具，工艺品和体育品等日常消费品。并在建筑装饰，运输工具，军事设施，消防应急系统如：进出口标志，逃生，救生路线的批示系统具有良好的作用。夜光发光颜料先吸收各种光和热，转换成光能储存，然后在黑暗中自动发光，并可无限次数循环使用，对阳光及紫外光有较快的吸收效果。 三、耀德兴科技夜光粉的用途： 夜光粉夜光材料具有独特的装饰、警示功能、广泛用于广告业、装饰装潢、工厂厂区的暗处通道、高压、危险、坑洞的警示，建筑工地施工现场的安全警示、军事设施的夜间无能源低度照明、公共场所的美饰、警示系统、地铁、车站、机场、港口、高速公路、城市街道、商场、办公大楼、公寓、娱乐场所、电影院、游戏场、风景区、体育馆、展览中心、学校、医院等警示标志系统、紧急疏散系统、具体表现在楼梯、走廊、墙面、地板、甲板、救生艇、救生器材、消防设施、也可用于钟表、按钮、野外仪器、指示器、收音机、照相机、一般饰品、服装制品、电源开关、钓器具上。 四、耀德兴科技夜光材料用于涂料： 1、树脂和清漆：所选用的树脂应该有较好的透光性，同时由于发光颜料为弱碱性物质，所以树脂最好为中性或弱碱性，如果用水性树脂制造水性涂料，发

led荧光粉

LED荧光粉是制造白色LED的必须材料。 首先，我们要了解白色LED的发光原理。白色LED芯片是不存在的。我们见到的白色LED 一般是蓝光芯片激发黄色荧光粉发出白色光的。好比：蓝色涂料和黄色涂料混在一起就变成了白色。 其次，不同波长的LED蓝光芯片需要配合不同波长的黄色荧光粉能够最大化的发出白光。 所以说，LED荧光粉是制造白色LED必须的东西（白色LED也有另外几种发光方式，但是市面上白色LED95%都是蓝光芯片激发黄色荧光粉的原理）。 黑体(热力学) 任何物体都具有不断辐射、吸收、发射电磁波的本领。辐射出去的电磁波在各个波段是不同的，也就是具有一定的谱分布。这种谱分布与物体本身的特性及其温度有关，因而被称之为热辐射。为了研究不依赖于物质具体物性的热辐射规律，物理学家们定义了一种理想物体——黑体(black body)，以此作为热辐射研究的标准物体。 所谓黑体是指入射的电磁波全部被吸收，既没有反射，也没有透射( 当然黑体仍然要向外辐射)。显然自然界不存在真正的黑体，但许多地物是较好的黑体近似( 在某些波段上)。黑体辐射情况只与其温度有关,与组成材料无关. 基尔霍夫辐射定律(Kirchhoff)，在热平衡状态的物体所辐射的能量与吸收的能量之比与物体本身物性无关,只与波长和温度有关。按照基尔霍夫辐射定律，在一定温度下，黑体必然是辐射本领最大的物体，可叫作完全辐射体。用公式表达如下： Er =α*Eo Er——物体在单位面积和单位时间内发射出来的辐射能； α——该物体对辐射能的吸收系数； Eo——等价于黑体在相同温度下发射的能量，它是常数。 普朗克辐射定律(Planck)则给出了黑体辐射的具体谱分布，在一定温度下，单位面积的黑体在单位时间、单位立体角内和单位波长间隔内辐射出的能量为 B(λ，T)=2hc2 /λ5 ·1/exp(hc/λRT)-1 B(λ，T)—黑体的光谱辐射亮度(W，m-2 ，Sr-1 ，μm-1 ) λ—辐射波长(μm) T—黑体绝对温度(K、T=t+273k) C—光速(2.998×108 m·s-1 ) h—普朗克常数，6.626×10-34 J·S K—波尔兹曼常数(Bolfzmann)，1.380×10-23 J·K-1 基本物理常数 由图2.2可以看出： ①在一定温度下，黑体的谱辐射亮度存在一个极值，这个极值的位置与温度有关，这就是维恩位移定律(Wien) λm T=2.898×103 (μm·K) λm —最大黑体谱辐射亮度处的波长(μm) T—黑体的绝对温度(K) 根据维恩定律，我们可以估算，当T～6000K时，λm ～0.48μm(绿色)。这就是太阳辐射中大致的最大谱辐射亮度处。 当T～300K，λm～9.6μm，这就是地球物体辐射中大致最大谱辐射亮度处。 ②在任一波长处,高温黑体的谱辐射亮度绝对大于低温黑体的谱辐射亮度，不论这个波长是

三基色荧光粉 把稀土元素作为激活剂引进荧光粉

三基色荧光粉把稀土元素作为激活剂引进荧光粉，使荧光粉的发光性能得到明显的改善。稀土三基色荧光粉的研制和应用是从70年代开始的〔4〕。70年代初，由Koedam M等人通过对人眼色觉的研究，从理论上推出：如果将蓝、绿、红(波长分别为440nm,545nm,610nm)三种窄波长范围发射的荧光粉按一定比例混合，可制成高效率高显色性的荧光灯。1974年，荷兰菲利蒲公司的Jverstegen J M等先后合成了稀土绿粉(Ce,Tb)MgAl11O19、蓝粉(Ba,Mg,Eu)3Al16O27和红粉Y2O3∶Eu3+。并将它们按一定比例混合，制成了三基色粉。用三基色粉可制成色温(即黑体辐射与光源相同或相近颜色时所达到的温度)为2300～8000K 的各种三基色荧光灯。一般三基色灯的流明效率为90～100lm/W，显色指数为85～90。可见三基色灯的流明效率和显色指数比卤磷酸盐荧光灯有了很大的提高。此外，利用三基色粉的抗紫外线老化，高温、高强度紫外线辐照下稳定性高及高光效、高显色性等优点，可制成U、H等各种紧凑型灯。这种灯体积小、管径细，紫外线通量比普通直管形灯高得多，管壁温度高。卤磷酸盐荧光粉不能满足这些要求。紧凑型灯的问世开辟了节电的新途径，被誉为第三代光源。这种灯与一般灯相比，当光通和显色指数相同时，它需要的能量是普通灯的1/4，而寿命则是普通灯的5倍。它正在越来越多地被用于家庭、学校、旅店等场所。为了进一步提高稀土三基色粉的发光性能，人们还在不断地进行研究、改进。对于红粉Y2O3∶Eu3+，因为氧化钇很贵，所以主要是关于降低成本的研究。对于绿粉(铝酸盐居多)，因一般绿粉的量子效率只有80%，故主要是关于提高发光效率的研究。以(Ce、Tb)MgAl11O19为例，通过改变组分使Ce3+的发射(360nm)与Tb3+的吸收(340nm)有最好的重叠，从而增大Ce3+→Tb3+的能量传递。并且使Ce3+的最大吸收(280nm)蓝移，使之与汞线辐射(254nm)有更好的匹配。稀土三基色粉中的蓝粉是以Eu2+激活的铝酸盐或卤磷酸盐。人们对它的研究主要是通过改变组份调整光色，以提高三基色灯的显色性。一般三基色灯显色指数为82～84，点灯时有黄色感。由于三基色灯的显色指数明显地受蓝粉的发射峰值的影响，所以当改变其发射峰值为470～500nm(蓝绿粉)时，三基色灯的显色性可得到明显的改善。表1列出了几种常用的蓝绿粉〔5〕。表1 目前常用的几种蓝绿粉Table 1 Some blue-green phosphors usedcommonlly at present 蓝绿粉峰值波长(nm) 半峰宽(nm) 二价铕激活的铝酸锶490～492 60～68 二价铕激活的铝酸锶镁470～475 90～95 锑激活的卤磷酸钙475～485 130～140 钨酸镁475～485 120～130 钛激活的磷酸钡490～500 155～165 高桥睦夫和柴田治男〔5〕用Eu2+激活的铝酸锶蓝绿粉代替以往的三基色粉中的蓝粉，使三基色灯的显色指数提高到85以上。随后他们又用半峰宽为90～140nm的蓝绿粉代替Eu2+激活的铝酸锶蓝绿粉，灯的显色指数达到86以上，当用Eu2+激活的铝酸锶镁时，灯的显色指数达到88以上，发光色感觉自然。蓝绿粉除了用于三基色灯中，也可和三基色粉一起组成四基色粉以提高灯的显色性。如Donald Northrop等〔6〕报导的一个实例，见表2。表2 四基色荧光粉实例Table 2 Four-colour phosphors 发光体组成发光峰值(nm) 发光颜色质量分数/% (Sr,Ca,Ba)5（PO4）3Cl∶Eu2+ 453 蓝9 (Ce,Tb)MgAl11O19 541 绿20 Y2O3∶Eu3+ 611 红34 12(Sr,Eu)O.(B2O3).5P2O5 480 蓝/绿37 结果表明，由于四基色粉的发射光谱填充了三基色粉发射光谱的缝隙，使蓝粉谱带峰值有所降低，谱线更平滑，所以显色指数提高了。用这种四基色粉制灯的综合效果比用宽带发光粉和三基色粉都进了一步，如表3所示。表3 四基色粉和其它发光粉的比较Table 3 Comparison of four-colour phosphorwith others 发光体类型最初流明/流明显色指数宽带发光粉2200 90 窄带三基色发光粉3200 73～80 四基色发光粉2925 90 为了使荧光粉发出的光能与自然光一致，还可以加入第五种窄带荧光粉，使其在紫外区也有辐射。目前这种多基色发光粉正在商品化的过程中。

led灯的发光原理及荧光粉改善技术

led灯的发光原理及荧光粉改善技术 led的发光原理。led是由ⅲ一v族化合物，如gaas（砷化镓）、gaasp（磷化镓砷）、a1gaas（砷化铝镓）等半导体制成，其核心是p-n结，因此它具有一般p-n结的伏一安特性，即正向导通、反向截止、击穿特性。当p型半导体和n型半导体结合时，由于交界面处存在的载流子浓度差。于是电子和空穴都会从高浓度区域向低浓度区域扩散。这样，p区一侧失去空穴剩下不能移动的负离子，n区一侧失去电子而留下不能移动的正离子。这些不能移动的带电粒子就是空间电荷。空间电荷集中在p区和n区交界面附近，形成了一很薄的空间电荷区，就是p-n结。当给p-n结1个正向电压时。便改变了p-n结的动态平衡。注入的少数载流子（少子）与多数载流子（多子）复合时，便将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。如果给pn结加反向电压，少数载流子（少子）难以注入，故不发光。 白光led的主要实现方法。目前，氮化镓基led获得白光主要有：蓝光led+黄色荧光粉、三色led合成白光、紫光led+三色荧光粉3种办法。最为常见形成白光的技术途径是蓝光led芯片和可被蓝光有效激发的荧光粉结合组成白光led.led辐射出峰值为470nm 左右的蓝光，而部分蓝光激发荧光粉发出峰值为570nm左右的黄绿

光。与另一部分的蓝光与激发荧光粉产生的黄绿光混合产生ylo:ce 白光。目前采用的荧光粉多为稀土激活的铝酸盐ylo:ce（yag），当有蓝光激发它时发出黄绿色光，所以称作黄绿色荧光粉。该方法发光，发光效率高，制备简单，工艺成熟。但色彩随角度而变。光一致性差，而且荧光粉与led的寿命也不一致，随着时问的推移，显色指数和色温都会变化，影响了发光光源的发光质量。 采用红、绿、蓝三原色led芯片或三原色led管混合实现白光。前者为三芯片型，后者为3个发光管组装型。红、绿、蓝led 封装在1个管内，光效可达20lm/w,发光效率较高，显色性较好。不过，这种合成白光方法的不足之处就是led的驱动电路较为复杂。三芯片型三原色混合成本较高，而且由于红绿蓝3种led的光衰特性不一致，随着使用时间的增加，三色的混合比例会变化。显色指数也会相应变化紫外光或紫光led激发三原色荧光粉，产生白光。采用这种方法更容易获得颜色一致的白光，因为颜色仅仅由荧光粉的配比决定，此外，还可以获得很高的显色指数。但其最大的难点在于如何获得高转换效率的三色荧光粉，特别是高效红色荧光粉。而且防止紫外线泄露也是很重要的。 添加红色荧光粉对大功率白光led光效和显色指数的影响 白光led是最具吸引力的21世纪绿色照明光源，日亚发明的制

荧光粉文献综述资料

荧光粉文献综述

荧光粉文献综述 杨颖任满荣 关键字:荧光粉；制备及应用；展望与前景；LED照明 1、前言 稀土荧光粉的应用解决了常规卤粉存在的发光效率低、色温大及稳定性差等问题，提高了照明光源的质量，为新型荧光灯的研究与应用提供了前提保障，同时为稀土三基色节能灯、LED、平板显示、转换发光材料及夜光涂料的研究和应用提供了保证，将照明灯行业推向新的阶段。［１］ 就当前技术而言，LED 照明的实现方式主要是采用荧光粉配合 LED 芯片的单芯片方式，这是因为多芯片型白光 LED 中各芯片的衰减速度及寿命均不一样，并且需要多套控制电路，成本高。通过引入荧光粉，只需要 1 种芯片 (蓝光或紫外光 LED 芯片) 就可以产生白光，大大简化了白光 LED 装置，节约了成本。所以荧光粉已经成为半导体照明技术中的关键材料之一。 由于其优异的发光性能，荧光粉的研究具有重大的理论意义和应用价值，近年来取得了飞速的发展，下面将对其进行简单介绍。 2、荧光粉的发展历史 1949 年，出现了性能优异的锑、锰激活的卤磷酸钙荧光粉，其不仅量子效率高，稳定性好，价格便宜，原料易得，且可以通过调整配方比例来获得日光、暖白和冷白色的输出，这些特点使它一直沿用了相当长时间，但其显色性较差。 20世纪 70年代初，依据人眼对颜色三种独立响应的视觉系统概念，荷兰科学家推断出了三基色原理，即采用红、绿、蓝三基色荧光粉就可以获得高显色指数和高光效的荧光灯。1974 年，荷兰飞利浦公司研制成功稀土铝酸盐体系三基色荧光粉，解决了荧光灯发明以来几十年都未能解决的问题，打破了卤粉荧光灯的局限性，实现了荧光灯高显色性和高光效的统一。［2］ 20世纪90年代日本率先在蓝光上获得技术突破，这时人们研制了钇铝石榴（YAG）黄色荧光粉配合蓝光于1996年实现首只白色LED。如今被人们誉为第四种照明光源——以白光为主的半导体照明光源正迎来新的发展契机。［3］3、荧光粉的制备 3.1固相反应法（solid-state reaction） 传统高温固相反应法是一个多相参与的高温扩散反应,大致的制备过程如 下：称量一定量Al 2O 3 、Y 2 O 3 、CeO 2 按化学计量比配比称量,混合后进行球磨,一

红色荧光粉效率较低

红色荧光粉效率较低，成为LED用荧光粉乃至白光LED发展的瓶颈。本文阐述了我们研制的三个系列的高效、低先衰、适用范围宽的LED用红色荧光粉。稀土元素在这三种系列荧光粉中都发挥了重要作用。其中硫化物系列荧光粉以二价铕作为激活剂，该荧光粉具有激发范围宽，同时呈现峰值在600nm以上的红色宽带发射，并且可根据不同的需要调节激发和发射峰值等优点。该荧光粉的缺点是稳定性不够好，在使用过程中先衰较大。 但通过在制备过程中，添加剂的有效引及制备后期粉体的表面处理，该荧光粉的稳定性得到了很大的提高。第二个系列红色荧光粉为稀土铝酸盐系列。该荧光粉的特点是化学和光学性质稳定，先衰很小，发射出峰值波长大于650nm以上的深红色光，适合蓝光和橙红光激发。第三个系列的红色荧光粉为碱土和过渡金属复合氧化物系列。该系列荧光粉以三价铕为激活剂，在紫外、紫光或蓝光的激发下都能发射出三价铕的特征红色光谱。该荧光粉的特点是性质稳定、发光效率高、适合紫外、紫光和蓝光激发。 发光二极管LED是一种可将电能转换为光能的能量转换器件，具有工作电压低，耗电量少，性能稳定，寿命长，抗冲击，耐震动性强，重量轻，体积小，成本低，发光响应快等优点。因此在显示器件和短距离、低速率的光纤通信用光源等方面有广泛的应用，特别是近年来蓝色、紫色及紫外LED的迅速发展，使LED在照明领域取代白炽灯和荧光灯成为可能。 白光LED的产生有两种途径：第一种方法就是将红、绿、蓝三种LED组合产生白光；第二种方法就是用LED去激发其它发光材料混合形成白光，即用蓝光LED配合发黄光的荧光粉，或者用蓝光LED配合发绿色光和发红色光两种荧光粉，或者用紫光或紫外LED去激发红、绿、蓝三种荧光粉等。 从目前的发展趋势来看，在可行性、实用性和商品化等方面，第二种方法都远远优于第一种方法，因此合成具有良好发光特性的特殊荧光粉相当关键。目前，采用蓝光、紫光或紫外光LED配合荧光粉产生白光的技术己经相对成熟，但可应用于LED的红色荧光粉，不是有效转换效率低，就是性质不稳定、光衰大。因此，高效低光衰的LED用红色荧光粉的研制正在成为国内外大公司和研究机构研发的热点。

荧光粉通用测试方法

荧光粉通用测试方法 1 水溶性氯化物的测定 1.1仪器 架盘天平：感量为0.1g； 烧杯：100m1； 比色管：25m1或50m1。 1.2 试剂和溶液硫酸锌溶液：5%，称取5.0g分析纯硫酸锌，用去离子水稀释至100m1，摇匀。 硝酸：5N，按GB 603—77《化学试剂制剂及制品制备方法》配制。 硝酸银：0.1N，按GB 603—77配制。 氯化物标准液：见GB 602—77《化学试剂杂质标准液制备方法》。 1.3 测定 称取2.0g试样，放人烧杯中，加入20m1去离子水及l一2滴5%硫酸锌溶液，加热至沸，冷却至室温。然后用定性滤纸过滤，乳液盛于比色管中，并用少量热去离子水洗涤滤渣2或3次，洗液并人滤液中，用去离子水稀释至25ml。加0.5ml 5N硝酸及2ml 0.1N硝酸银，摇匀，放置10min，所呈浊度不应大于标准。 标准是按产品技术标准要求取一定数量的氯化钠标准液，加入1—2滴5%硫酸锌溶液，用去离子水稀释至25m1后，与试样同时同样处理。 2 机械杂质的测定 称取10g试样，在白色瓷板上摊开，用目测或放大镜观测。 3 密度的测定 3.1 定义 单位体积荧光粉的质量，称作密度。 3. 2 仪器分析天平：感量不小于0.00lg； 温度计：分度不大于0.5℃， 比重瓶：25m1或50ml。

3.3 测定步骤3.3.1 称量比重瓶。 3.3.2 将3-5g干燥的试样，放入比重瓶中，称量。 3.3.3 往瓶中注入约2/3体积的去离子水，排除气泡，再注满水，并擦干瓶的外表面，称量。然后测量瓶中的水温t 。 3.3.4 将比重瓶洗净，用相同温度的去离子水注满比重瓶，擦干瓶的外表面，称量。 3.4 计算 荧光粉密度按式(1)计算： 计算结果取至小数点后两位。 每个试样做两次，平行结果之差不应大于0.02，取算术平均值。 4 粒度分布的测定4.1 定义 荧光粉颗粒的数目或团粒的重量按粒径的分布，称作粒度分布。 4.2 测定方法 4.2.1 观察法 取少量试样，分散在载片上，用显微镜按垂直投影法依次测量单个颗粒的尺寸。每批试样的颗粒读数不应少于300粒。 4.2.2 沉降法 4.2.2.1 仪器 粒度分布测定仪： 要求测定范围从l—100μ，误差不大于3%。 4.2.2.2 测定 按仪器规定的要求将一定量的试样放人搅拌器内，按产品技术标准的要求加入不同的分散溶液，搅拌一定时间后，立即用仪器进行测定(具体操作按不同仪器测定方法的要求进行)，记录试样在不同粒径的累积重量曲线。 4.3 粒度分布的表示方法 4.3.1 百分比表示法一定粒径间隔内荧光粉的重量(或颗粒数)对总量之比，用百分数表示。 4.3.2 对数正态分布参数表示法

夜光粉与荧光粉区别

夜光粉与荧光粉的区别 一、耀德兴科技长余辉夜光粉发光粉荧光粉的区别： 夜光材料具有独特的装饰、警示功能、广泛用于广告业、装饰装潢、工厂厂区的暗处通道、高压、危险、坑洞的警示，建筑工地施工现场的安全警示、军事设施的夜间无能源低度照明、公共场所的美饰、警示系统、地铁、车站、机场、港口、高速公路、城市街道、商场、办公大楼、公寓、娱乐场所、电影院、游戏场、风景区、体育馆、展览中心、学校、医院等警示标志系统、紧急疏散系统、具体表现在楼梯、走廊、墙面、地板、甲板、救生艇、救生器材、消防设施、也可用于钟表、按钮、野外仪器、指示器、收音机、照相机、一般饰品、服装制品、电源开关、钓器具上。 二、耀德兴科技发光形式： 夜光发光颜料先吸收各种光和热，转换成光能储存，然后在黑暗中自动发光，并可无限次数循环使用，对阳光及紫外光有较快的吸收效果。 夜光粉有长效型黄绿光、蓝绿光、天蓝光、紫色光、桔红光、橙黄光，可添加各色荧光剂调色，荧光彩色夜光粉，可相互混合调色。 三、耀德兴科技发光粉荧光粉夜光粉： 耀德兴科技长效长余辉夜光粉是目前最常使用的夜光材料，除了自身可以用于众多领域外，发光粉、荧光粉、蓄光粉、储光粉也可经深加工制成发光碎石、发光碎玻璃、发光鹅卵石、发光马赛克、发光标志牌、发光陶瓷等，在人们的工作和生活中，这些发光材料起着重要的美观、装饰、安全指示等作用，逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分。夜光粉在注塑中的应用非常广泛,需遵循一定的技术和方法。 四、耀德兴科技稀土铝酸盐长效夜光粉应用范围： 夜光粉可作为一种添加剂，均匀分布于如：涂料，油墨，塑料，印花浆，陶瓷，玻璃等的各种透明介质中，实现介质的发光功能，并可白天实现本颜料的色彩，夜晚发出不同颜色的发光，呈现良好的低度应急照明，指示标示和装饰美化的功能。用该颜料制成的各种发光制品，绝对安全地应用于如：服装，鞋帽，文具，钟表，开关，标牌，渔具，工艺品和体育品等日常消费品。并在建筑装饰，