紫外激发Sr1-x-yMgP2O7_xCe3 ,yTb3 荧光粉的发光特性及能量传递

常用的光源品种

1．热辐射光源 白炽灯是第一代电光源，它是使电流通过灯丝将灯丝加热到白炽状态，从而发出可见光的。卤钨灯也属于热辐射光源。这类光源的发光效率比较低(每W只发出6．5～20．0 lm 的光通量)，光色偏黄，工作中产生的热量很高，比较费电，寿命也比较短。虽然在不断改进．但仍存在上述缺点。白炽灯适用于家居、旅馆、饭店，还可用作艺术照明和信号照明；高色温的白炽灯可用于舞台与电视照明、电影放映和摄影等。由于白炽灯产生高温，因此不可将其靠近易燃物。 由于卤钨灯的内部充以卤族元素，克服了白炽灯泡易黑化的现象，减少了光通量的损失，使光源寿命有所加长(是白炽灯的1．5～2．0倍)，光色与显色性也都有所改善。其中溴钨灯与碘钨灯的性能比较好。 卤钨灯一般分为管形卤钨灯(分单端和双端)、PAR灯和MR型卤钨灯3种。双端管形卤钨灯可用于展示空间的泛光照明和一般照明。单端管形卤钨灯可用于橱窗或展示照明等需要控制光束的场合。单端和双端卤钨灯都可以采用红外反射膜来提高发光效率。由于使用了红外反射膜使卤钨灯的红外辐射大大减少，因此不但在很大程度上保护了被照明对象，而且还使卤钨灯的发光效率提高了15％-20％。 PAR灯(Parabolic A1uminized Reflector)的字面意思是“抛物线镀铝反射灯”。卤钨PAR 灯的效率比普通PAR灯的效率高，可节约电能40％左右。这种灯可广泛用于橱窗、展厅等处的照明。 MR型卤钨灯的全称是“冷反射定向照明卤钨灯”，也叫“冷光杯”。它是低电压型。 的(一般为12 V)灯具，由灯泡和反射镜封在一起构成。它的抛物面是由玻璃压制而成的．内表面涂了很多层介质膜，这些层介质膜能反射可见光，透射红外光。因此，可见光被反射到需要照明的物体上，而所发射的红外线绝大部分被反射镜滤掉了。所以，在被照物体的表面上几乎没有红外辐射，因此MR型卤钨灯的俗称是“冷光束卤钨灯”。 一般照明用的卤钨灯的色温为2 800—3 200 K，与普通白炽灯相比，光色更白一些，色调也稍冷一点。卤钨灯的显色性非常好，一般显色指数可以达到100。对卤钨灯也能进行调光，但应注意，当灯的功率下调到某一数值时，由于灯泡外壳温度下降得太多，卤钨循环不能进行，于是卤钨灯就变成了普通白炽灯。这时，由于灯泡外壳太小，容易发黑；另外，游离的卤素要腐蚀灯的内导丝。因此，一般情况下最好不要对卤钨灯进行过分调光。 2．气体放电照明光源 这类光源的发光原理是利用某些元素的原子被电子激发而产生可见光。荧光灯、荧光高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯、氙灯、霓虹灯和泛光灯等，都是充气放电光源。 (1)荧光灯 荧光灯是低压汞放电灯，管的两端有电极，管内充有低压汞蒸气和少量氩气，管内壁涂荧光粉层。通电后，电极产生电子，在电场作用下，电子高速冲击汞原子，产生紫外线，紫外线刺激荧光粉层发出可见光。荧光粉的成分决定了荧光灯的颜色与发光效率。一般照明

上转换发光机理与发光材料整理

上转换发光机理与发光材料 一、背景 早在1959年就出现了上转换发光的报道，Bloemberge在Physical Review Letter上发表的一篇文章提出，用960nm的红外光激发多晶ZnS，观察到了525nm绿色发光。1966年，Auzel在研究钨酸镱钠玻璃时，意外发现，当基质材料中掺入Yb3+离子时，Er3+、H03+和Tm3+离子在红外光激发时，可见发光几乎提高了两个数量级，由此正式提出了“上转换发光”的观点。 二、上转换发光机理 上转换材料的发光机理是基于双光子或者多光子过程。发光中心相继吸收两个或多个光子，再经过无辐射弛豫达到发光能级，由此跃迁到基态放出一可见光子。为了有效实现双光子或者多光子效应，发光中心的亚稳态需要有较长的能及寿命。稀土离子能级之间的跃迁属于禁戒的f-f 跃迁，因此有长的寿命，符合此条件。迄今为止，所有上转换材料只限于稀土化合物。 三、上转换材料 上转换材料是一种红外光激发下能发出可见光的发光材料，即将红外光转换为可见光的材料。其特点是所吸收的光子能量低于发射的光子能量。这种现象违背了Stokes定律，因此又称反Stokes定律发光材料。 1、掺杂Yb3+和Er3+的材料Yb3+(2F7/2→2F5/2)吸收近红外辐射，并将其传

递给Er3+，因为Er3+的4I11/2能级上的离子被积累，在4I11/2能级的寿命为内，又一个光子被Yb3+吸收，并将其能量传递给Er3+，使Er3+离子从4I11/2能级跃迁到4F7/2能级。快速衰减，无辐射跃迁到4S3/2，然后由 4S 3/2能级产生绿色发射（ 4S 3/2 → 4I 15/2 ） ，实现以近红外光激发得到绿 色发射。 2、掺杂Yb3+和Tm3+的材料 通过三光子上转换过程，可以将红外辐射转换为蓝光发射。第一步传递之后，Tm3+的3H5能级上的粒子数被积累，他又迅速衰减到3F4能级。在第二部传递过程中，Tm3+从3F4能级跃迁到3F2能级，并又快速衰减到3H4。紧接着，在第三步传递中，Tm3+从3H4能几月前到1G4能级，并最终由此产生蓝色发射。 3、掺杂Er3+或Tm3+的材料 仅掺杂有一种离子的材料，是通过两步或者更多不的光子吸收实现上转换过程。单掺Er3+的材料，吸收800nm的辐射，跃迁至可产生绿色发射的4S3/2能级。单掺Tm3+的材料吸收650nm的辐射，被激发到可产生蓝色发射的1D2能级和1G4能级。 四、优点 上转换发光具有如下优点：①可以有效降低光致电离作用引起基质材料的衰退；②不需要严格的相位匹配，对激发波长的稳定性要求不高；③输出波长具有一定的可调谐性。 五、稀土上转换材料的应用 随着频率上转换材料研究的深入和激光技术的发展，人们在考虑

LED荧光粉

在制作白光LED的方法中，有两种方法都与荧光粉有关，因此在制作白光LED时，必须对荧光粉进行仔细研究。 荧光粉是一个非常关键的材料，它的性能直接影响白光LED的亮度、色坐标、色温及显色性等。 因而开发具有良好发光特性的荧光粉是得到高亮度、高发光效率、高显色性白光LED的关键所在。 所谓荧光粉是指那些可以吸收能量（这些所吸收的能量包括电磁波（含可见光、X射线、紫外线）、电子束或离子束、热、化学反应等），再经由能量转换后放出可见光的物质，也称之为荧光体或夜光粉。 目前发光材料的发光机理基本是用能带理论进行解释的。不论采用那一种形式的发光，都包含了： ?激发； ?能量传递； ?发光； 三个过程 一、激发与发光过程 ?激发过程： 发光体中可激系统（发光中心、基质和激子等）吸收能量以后，从基态跃迁到较高能量状态的过程称为激发过程。 ?发光过程： 受激系统从激发态跃回基态，而把激发时吸收的一部分能量以光辐射的形式发射出来的过程，称为发光过程。 一般有三种激发和发光过程 1. 发光中心直接激发与发光 （1）. 自发发光 过程1：发光中心吸收能量后，电子从发光中心的基态A跃迁到激发态G 过程2：当电子从激发态G回到基态A，激发时吸收的一部分能量以光辐射的形式发射出来的过程。 发光只在发光中心内部进行。 （2）. 受迫发光 若发光中心激发后，电子不能 从激发态G直接回到基态A（禁戒的跃迁），而是先经过亚稳态M（过程2），然后通过热激发从亚稳态M跃迁回激发态G（过程3），最后回到基态A（过程4）发射出光子

的过程，成为受迫发光。 受迫发光的余辉时间比自发发光长，发光衰减和温度有关。 2. 基质激发发光 基质吸收了能量以后， 电子从价带激发到导带 （过程1）； 在价带中留下空穴，通 过热平衡过程，导带中的电子很快降到导带底（过程2）； 价带中的空穴很快上升到价带顶（过程2’）， 然后被发光中俘获（过程3’）， 导带底部的电子又可 以经过三个过程产生发光。 （1）. 直接落入发光中心激发 态的发光 导带底的电子直接落入发光中心的激发态G（过程3），然后又跃迁回基态A，与发光中上的空穴复合发光（过程4）

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

LED荧光粉种类

LED荧光粉产业以及市场调研报告 1 LED荧光粉概述 LED荧光粉近几年的发展非常迅速，美国GE公司持有多项专利，国内也有一些专利报道。蓝光LED激发的黄色荧光粉基本上能满足目前白光LED产品的要求。但还需要进一步提高效率，降低粒度。最好能制备出直径3~4nm之间的球形的荧光粉。 20世纪90年代中期，日本日亚化学公司的Nakamura等人经过不懈努力，突破了制造蓝光发光二极管(LED)的关键技术，并由此开发出以荧光材料覆盖蓝光LED 产生白光光源的技术。半导体照明具有绿色环保、寿命超长、高效节能、抗恶劣环境、结构简单、体积小、重量轻、响应快、工作电压低及安全性好的特点，因此被誉为继白炽灯、日光灯和节能灯之后的第四代照明电光源，或称为21世纪绿色光源。美国、日本及欧洲均注入大量人力和财力，设立专门的机构推动半导体照明技术的发展。 2 LED荧光粉的种类 2.1 YAG铝酸盐荧光粉（Y3Al5O12：Ce） 描述：淡黄色粉末，点涂于蓝光芯片，受蓝光芯片激发产生黄光。黄光与剩于蓝光合成白光。 优点：亮度高，发射峰宽，成本低，应用广泛，黄粉效果较好。 缺点：激发波段窄，光谱中缺乏红光的成分，显色指数不高，很难超过85，特别是低色温白光LED中，必须使用优质的红色荧光体 2.1.1 文摘1：YAG粉合成工艺

2.2 硅酸盐荧光粉 优点：激发波段宽，绿粉和橙粉较好。 缺点：发射峰窄，对湿度较敏感，缺乏好的红粉，不太耐高温，不适合做大功率LED，适合用在小功率LED。 2.2.1硅酸盐绿色荧光粉 传统的硫化物基质荧光粉在空气中化学稳定性差，容易被气化，亮度也低，在应用中受到很大的限制，现已逐步被替代；而铝酸盐体系具有 2.3 氮化物荧光粉 优点：激发波段宽，温度稳定性好，非常稳定.红粉、绿粉较好。 缺点：制造成本较高，发射峰较窄。 2.3.1 氮化物荧光粉的主要类型及制造 摘文1：LED氮化物荧光粉主要类型及制造

PDP真空紫外荧光粉余辉测试仪

文章编号!"##$%$&’#()##*+#"%##’,%#$ -.-真空紫外荧光粉余辉测试仪 / 朱美萍0牟同升 (浙江大学现代光学仪器国家重点实验室0浙江杭州’"##)1+摘要!回顾了-.-荧光粉的基本原理0阐述了余辉测试的重要性0详细介绍了-.-用 真空紫外荧光粉余辉测试系统的各个组成部分及其工作原理0并根据测得数据绘出了余辉 特性曲线0最后对该系统的性能进行了评估2 关键词!-.- 3荧光粉3余辉特性3余辉时间3真空紫外中图分类号!4561’7,*文献标识码!8 9:;<=>;N O N P QR ST U V W U X Y 0SZ R [\X Y V ]^T X Y (_‘a ‘b c b de a f g h a ‘g h dg i jg k b h lm n ‘o p a q r l s ‘h t u b l ‘a ‘o g l 0v w b x o a l yz l o {b h s o ‘d 0|a l y }w g t ’"##)10~w o l a +!";

荧光粉发展现状与趋势

荧光粉发展现状与趋势 首先因为LED只能发单色光,所以白光LED主要是由以下方式混合出来。 方法1为多晶片混光技术，分别把红、蓝、绿3晶片或蓝光、黄光双晶片固定于同一封装体内部，再经由调整各晶片的电流大小，调整各晶片的出光量来控制混光比例，以达到混成白光的目标。其中又以红、蓝、绿多晶片混光技术呈现的色彩饱合度及演色性(Color Rendition)最佳，但还须克服晶片光衰程度、热源过度集中产生散热封装等问题。若有任何一晶片提早失效，就无法得到所需白光的光源。 方法2是以紫外光LED激发均匀混合之蓝色、绿色、红色萤光粉，使其激发出一定比例之3原色进行混光而输出白色。三波长白光发光二极体具有高演色性优点，但却有发光效率不足及混光不均的缺点。 方法3在蓝光LED的周围= 充混有黄光YAG(Yttrium Aluminum Garnet)萤光粉的胶，并使用波长为400~530nm的蓝光LED，发出光线激发黄光YAG萤光粉产生黄色光，但同时也与原本的蓝光混合，进而形成蓝黄混合之二波长的白光。 然后我主要介绍的是方法二, 荧光粉涂敷光转变法是制造白光LED 的主要途径之一,目前已经商业化的产品绝大多数是用这种方法制造的。在这种方法中,荧光粉作为光的转换物质,所起的作用是至关重要的,它直接影响白光LED产品的发光效率、使用寿命、显色指数、色温等主要指标。随着LED 芯片技术的突破,LED 发光效率将逐步接近其理论发光效率,荧光粉的性能好坏将直接决定LED 光源的产品性能。目前能够匹配蓝光、近紫外光或其它芯片的荧光粉还不多,需要开发发光效率高、使用寿命长、显色指数高、物理性能和化学性能更加稳定、制备工艺更为简单的荧光粉。 通过激发荧光粉来形成白光。 在实现白光LED的各种方法中，荧光粉转换法是已经得到应用并且具有潜力的方法。PC—LED的发光原理是：在低压直流电的激发下，Ga(In)N芯片发射蓝光(～460nm)或近紫外光(～395nm)，激发涂覆在芯片上面的荧光粉发射出可见光，并混合组成白光。 优点是成本低和容易生产,缺点是光效较低，且发光的均匀度不好，光谱成分中 缺少红光，造成色温偏高。 白光LED的荧光粉，主流是与蓝色组合使用的黄色荧光粉。而现在，正逐渐向发出红色光和绿色光的荧光粉过渡。 黄色荧光粉 31411 硅酸盐体系的Srx EuySiO5 该荧光粉随着Eu2 + 掺杂浓度的增加,发射峰强度逐渐增大,当Eu2 + 的浓度为0103 时,Sr2197 Eu0103 SiO5有最大值,而随着Eu2 + 掺杂浓度的进一步增加,发 射峰强度明显减弱。同时,发射光谱峰值随Eu2 + 浓度的增加先红移(Sr2195 Eu0105 SiO5 在Eu2 + 浓度为0105 时

荧光粉名词术语

荧光粉名词术语本标准规定了荧光粉材料生产、性能测试和科研、教学中的常用名词术语的定义。 1 基本概念 l.1 发光luminescence 发光是物体热辐射之外的一种辐射，又称为“冷光” 。这种辐射的持续时间要超过光的振动周期。 l.2 荧光fluorescence 激发停止后，持续时间小于10－8 s 的发光称为荧光。蒸汽、气体或液体在室温下的发光，是典型的荧光。但有时不以发光的持续时间作为荧光的定义，而是把分子的自发发射称为荧光。 1.3 磷光phosphorescence 激发停止后，持续时间大于10－8 s 的发光称为磷光。重金属激活的碱土金属发光物质的发光是典型的磷光。而有时则把晶体的复合发光称为磷光。但现在对荧光和磷光已不作严格区别。 1.4 光致发光photoluminescence 用紫外、可见或红外辐射激发发光材料而产生的发光称为光致发光，常见的如日光灯的发光就是光致发光。 1.5 电致发光electro luminescence 在电场或电流作用下引起固体的发光现象统称为电致发光。目前常见的电致发光材料有三种形态：结型、薄膜和粉末，其中粉末电致发光又有直流和交流之分。 1.6 ．交流电致发光A．C．Electro luminescence 由交流电场引起的发光现象称为交流电致发光。它靠交变电场激发，即使通过的传导电流很小，仍可得到发光。 1.7 直流电致发光D．C．electroluminescence 由直流电场和电流作用引起的发光现象称为直流电致发光。它和交流电致发光不同，要求有电流流过发光体颗粒，否则不论电场有多强也不能得到发光。 1.8 阴极射线致发光cathodoluminescence 固体受高速电子束轰击所引起的发光称为阴极射线致发光，各种示波管、显象管，雷达指示管是典型的阴极射线致发光器件。 1.9 X —射线致发光X—ray luminescence 由X—射线激发发光物质产生的现象称为X—射线致发光，如X—光荧光屏。 1.10 放射线致发光redio luminescence 由放射性物质的射线激发发光物质产生的发光称为放射线致发光。如夜光表上的发光就是由钷）（Pm-4）B射线激发硫化锌：铜产生的发光。 1.11 闪烁scintillation 电离粒子（a、B或Y射线）激发荧光体所引起的瞬时（约10-6S以下）闪光称为闪烁。 1.12 热释发光thermoluminescence 发光体的温度升高后贮存的能量以光的形式释放出来的现象叫热释发光或加热发光。其发光强度与温度的关系叫热释发光曲线。热释发光反映了固体中电子陷阱的深度和分布，可以测量物体所受辐射计量，做成计量计，可以鉴别文物的真伪和化石的年代。 1.13 原子的状态和能级State and energy level of atom 由原子核和围绕核运动的电子组成的原子（或离子）。它们的总能量在一定范围内只能取一系列不连续的确定的分立值，这些分立的能量值称为原子的能级，并对应于不同的能量状态。 1.14 能级图energy level diagram 按微观粒子系统容许具有的能量大小，由低到高按次序用一些线段表示出来，这就叫做系统的能级图。能级的数目是无限的，通常只画出和所研究问题有关的能级。 1.15 能级的简并degeneracy of energy level 在某些情况下，对应于某一能量E,微观系统可以有n个不同的状态，这种情况称为能级的简并。同一能级的不同状态数g ，称为该能级的简并度。 1.16 能级的分裂split of energy level 微观系统在电场、磁场等的作用下，原来简并的能级分裂成几个能级的现象称为能级的分裂。 1.17 基态ground state 原子或分子以及由它们组成的系统都有许多特定的，各不相同的能量状态，其中最低的能量状态称为基态。

LED光源的发光机理简介

LED光源的发光机理简介 现在随着LED产业供应连发展成熟，入门门槛低，大量小企业涌入，造成了LED产业过剩，并且由于企业产能利用率低，在市场上肯定竞争不过品牌大厂飞利浦(Philips)、欧司朗 (Osram)及GE，这些大厂通过垂直整合或策略联盟布局，积极占领LED主照明市场。无论是毛利率经过层层剥削或强敌环伺，因而小厂难逃巨大的市场压力。 中国具有丰富的有色金属资源，镓、铟储量丰富，占世界储量的70%-80%，这使我国发展半导体照明产业具有资源上的优势。到2010年，整个中国LED产业产值将超过1500亿元。日本则早在2002年耗费50亿日元推行白光照明，整个计划的财政预算为60亿日元。 随着LED的渗透急速增长速度，伴随着价格战将在2010年到来，因为LED不同于传统灯具与光源分开的销售模式，在这种压力下，有些企业无法兼顾产品品质与价格竞争力，可能会落入到并购或是被淘汰的命运。 2010年5月7日-12日，河南省照明学会组织照明专家及企业家一行赴日考察了日本照明现状，发现日本的LED照明现状并不尽如人意。 近年来，在照明领域最引人关注的事 件是半导体照明的兴起。20世纪90年代中期，日本日亚化学公司的Nakamura等人经过不懈努力，突破了制造蓝光发光二极管（LED）的关键技术，并由此开发出以荧光材料覆盖蓝光LED产生白光光源的技术。 led是LightEmittingDiode(发光二极管)的缩写。发光二极管是一种新型固态冷光源，LED的最显著特点是使用寿命长，光电转换效能高、抗震性能好、使用方便等优点，在照明系统中的应用越来越广泛。在同样照度下，LED灯的电能消耗和寿命比白炽灯和日光灯都有明显的优势。 各种白色发光方法的开发，以及新一代荧光粉的开发，已经使得LED的发光效率大幅提高，目前产业化产品已从45l m/w提高到100lm/w(到2009年，Cree公司的冷白光光效在350mA时已经超过100lm/W，而暖白光也超过75lm/W)，研究水平160lm/w，目标最高水平期望达200lm/w以上。寿命4万小时至8万小时。 一、LED光源的发光机理 与白炽灯或者气体放电灯的发光原理迥然不同。LED自发性的发光是由于电子与空穴的复合而产生的。 LED是由P型半导体形成的P层和N型半导体形成的N层，以及中间的由双异质结构成的有源层组成。有源层是发光区，利用外电源向PN结注入电子，在正向偏压作用下，N区的电子将向正方向扩散，进入有源层，P区的空穴也将向负方向扩散，进入有源层，电子与空穴复合时，将产生自发辐射光。LED因其使用的材料不同，其二极管内中电子、空穴所占的能阶也有所不同，能阶的高低差影响结合后光子的能量而产生不同波长光，也就是不同颜色的光，如红、橙光、黄、绿、蓝或不可见光等。 二、白光LED 白光LED的出现为越来越多的室内室外照明工程提供了白光LED半导体照明。白光LED的光效等都有了长足的进步 ，白光LED甚至已经开始挑战传统光源的地位。 目前获得白光LED主要有两个途径：第一个是通过荧光粉转换得到白光；第二个是把不同颜色的LED芯片封装到一起，多芯片混合发出白光。对于上述两种途径，根据参与混合白光的基色光源的数目，又可分为二基色体系和多基色体系。 荧光粉转换白光LED (1)二基色荧光粉转换白光LED 二基色白光LED是利用蓝光LED芯片和YAG荧光粉制成的。一般使用的蓝光芯片是InGaN芯片，另外也可以使用AlI nGaN芯片。蓝光芯片LED配YAG荧光粉方法的优点是：结构简单，成本较低，制作工艺相对简单，不过该方法也存在若干缺点，比如蓝光LED效率不够高，致使白光LED效率较低；荧光粉自身存在能量损耗；荧光粉与封装材料随着

阐述LED荧光粉的用途和工作原理

阐述LED荧光粉的用途和工作原理 近年来，在照明领域最引人关注的事件是半导体照明的兴起。20世纪90年代中期，日本日亚化学公司的Nakamura等人经过不懈努力，突破了制造蓝光发光二极管（LED）的关键技术，并由此开发出以荧光材料覆盖蓝光LED产生白光光源的技术。半导体照明具有绿色环保、寿命超长、高效节能、抗恶劣环境、结构简单、体积小、重量轻、响应快、工作电压低及安全性好的特点，因此被誉为继白炽灯、日光灯和节能灯之后的第四代照明电光源，或称为21世纪绿色光源。美国、日本及欧洲均注入大量人力和财力，设立专门的机构推动半导体照明技术的发展。 LED实现白光有多种方式，而开发较早、已实现产业化的方式是在LED芯片上涂敷荧光粉而实现白光发射。 LED采用荧光粉实现白光主要有三种方法，但它们并没有完全成熟，由此严重地影响白光LED在照明领域的应用。 第一种方法是在蓝色LED芯片上涂敷能被蓝光激发的（YAG）黄色荧光粉，芯片发出的蓝光与荧光粉发出的黄光互补形成白光。该技术被日本Nichia公司垄断，而且这种方案的一个原理性的缺点就是该荧光体中Ce3+离子的发射光谱不具连续光谱特性，显色性较差，难以满足低色温照明的要求，同时发光效率还不够高，需要通过开发新型的高效荧光粉来改善。 第二种实现方法是蓝色LED芯片上涂覆绿色和红色荧光粉，通过芯片发出的蓝光与荧光粉发出的绿光和红光复合得到白光，显色性较好。但是，这种方法所用荧光粉有效转换效率较低，尤其是红色荧光粉的效率需要较大幅度的提高。

第三种实现方法是在紫光或紫外光LED芯片上涂敷三基色或多种颜色的荧光粉，利用该芯片发射的长波紫外光(370nm-380nm)或紫光(380nm -410nm)来激发荧光粉而实现白光发射，该方法显色性更好，但同样存在和第二种方法相似的问题，且目前转换效率较高的红色和绿色荧光粉多为硫化物体系，这类荧光粉发光稳定性差、光衰较大，因此开发高效的、低光衰的白光LED用荧光粉已成为一项迫在眉睫的工作。 我们是国内率先进行LED用高效低光衰荧光粉研究的研究机构。最近，通过与我国台湾合作伙伴的联合攻关，多种采用荧光粉的彩色LED被开发出来了。 采用荧光粉来制作彩色LED有以下优点： 首先，虽然不使用荧光粉，就能制备出红、黄、绿、蓝、紫等不同颜色的彩色LED，但由于这些不同颜色LED的发光效率相差很大，采用荧光粉以后，可以利用某些波段LED发光效率高的优点来制备其他波段的LED，以提高该波段的发光效率。例如有些绿色波段的LED效率较低，台湾厂商利用我们提供的荧光粉制备出一种效率较高，被其称为"苹果绿"的LED用于手机背光源，取得了较好的经济效益。 其次，LED的发光波长现在还很难精确控制，因而会造成有些波长的LED得不到应用而出现浪费，例如需要制备470nm的LED时，可能制备出来的是从455nm到480nm范围很宽的LED，发光波长在两端的LED只能以较低廉的价格处理掉或者废弃，而采用荧光粉可以将这些所谓的"废品"转化成我们所需要的颜色而得到利用。 第三，采用荧光粉以后，有些LED的光色会变得更加柔和或鲜艳，以适应不同的应用需要。当然，荧光粉在LED上最广泛的应用还是在白光领域，但由于其特殊的优点，在彩色LED 中也能得到一定的应用，但荧光粉在彩色LED上的应用还刚刚起步，需要进一步进行深入的研究和开发。

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

粉色荧光翡翠的呈色机理

粉色荧光翡翠的呈色机理 摘要：近年来，随着国家经济的日益发展，翡翠珠宝市场也逐渐走向繁荣，翡 翠的价格日益高涨，翡翠原石的开采亦日益加剧。自2012年以来，翡翠市场中 逐渐出现了一种在紫外荧光灯下通体呈现粉色荧光的翡翠。这种翡翠的普遍特点 是价值不是很高，颗粒较粗，在40倍显微镜下明显可见颗粒，红外光谱图谱显 示为天然翡翠，仅含有轻微蜡峰，电子探针射线显微分析显示主要元素为Na、Al、Si、O，少量杂质元素Ca、Fe、Mg。研究显示，这种翡翠为天然翡翠，发荧光部 分极有可能为翡翠本身的成分，是一种紫外荧光可以发出粉色荧光的天然翡翠。 关键词：粉色荧光；翡翠；红外光谱；电子探针 The coloration mechanism of pink fluorescent jadeite Yang xiaorong1，Pan jian2 （China Cloud Union Gem & Jade Quality Inspection Research Institute，Kunming 650000） Abstract：In recent years，with the increasing development of the national economy，the jadeite jewelry market has gradually become prosperous，the price of jadeite is increasing，and the exploitation of jadeite is also increasing. Since 2012，a kind of light-colored jadeite has gradually appeared in the jadeite market，which shows pink fluorescence under ultraviolet fluorescent lamp. The common characteristic of this kind of jadeite is that its value is not very high，and its particles are relatively coarse. The coarse particles can be seen clearly under 40 time microscope. Infrared spectrum shows that it is natural jadeite with only slight wax peaks. Electron probe X-ray microanalysis shows that this kind of jadeite has the main elements Na，Al，Si，O，and a small amount of impurity elements Ca，Fe and Mg. Research shows that this kind of jadeite is natural jadeite，and the fluorescent part is very likely to be the component of jadeite itself，which is a kind of natural jadeite that can emit pink fluorescence by ultraviolet fluorescence. Key words：pink fluorescent；jadeite；infrared spectrum；electron probe X-ray. 1背景 近10年来，翡翠原料的持续开发导致翡翠资源日益减少，随着缅甸政府控制原料出口，翡翠矿石资源在市面上更加稀缺，最近市场上出现了一种在紫外荧光灯下发强粉色荧光的翡翠，初步研究应该是一种比较新型的翡翠原料。 2 样品 2.1 样品的外观特征 此次用来做测试的翡翠原料是一只翡翠手镯（如图1），此种手镯颗粒较粗，透明度不高。翡翠手镯在紫外荧光照射时通体呈现粉色荧光，由于深色部分的体色较深，粉色荧光呈 现的不明显，因此，笔者选取翡翠样品的浅色部位，经紫外荧光笔照射呈现强粉色荧光（如 图2）。

紫外荧光粉

泉州市千变新材料有限公司紫外荧光粉系列Quanzhou City, change new material Co Ltd ultraviolet fluorescent powder series 防伪萤光粉 本系列产品特殊荧光体在可见光光源下，呈现白色或接近透明色，在不同波长光源下(254nm、365 nm、850 nm) 显现一种或多种荧光色泽，包括有机、无机、余晖等特殊效果，色彩鲜艳亮丽。主要功能是防止他人防伪。具有科技含量高、色彩隐蔽性好等特点。 产品颜色： 红、黄、绿、蓝。应用颜色利用基本4色相互混合，或加一般染颜料可调出其他各种鲜艳色彩。原料形态萤光粉 产品特性 A.无机荧光体 1. 荧光色泽鲜艳，具有良好的遮盖力 (可免加不透光剂)。 2. 颗粒细圆球状，易分散，98%的直径约 1-10u。 3. 耐热性良好：最高承受温度为 600℃，适合各种高温加工之处理。 4. 良好耐溶剂性、抗酸、抗碱、安定性高。 5. 没有色移性 (MIGRATION)，不会污染。 6. 无毒性，加热时不会溢出福尔马林 ( FORMALDEHYDE )，可用之于玩具和食品容器之着色。 7. 色体不会溢出，在射出机内换模时，可省却清洗手续。 B.有机荧光体 1. 荧光色泽鲜艳，不具有遮盖力，光线穿透率达 90%以上。 2. 溶解性佳，各种油性溶剂皆可溶解，但溶解力不同，使用时需依

照不同需求加以选择。 3. 属于染料系列，应注意色移性问题。 4. 因耐候性不佳，使用时需添加其它安定剂。 5. 耐热性：最高承受温度为 200℃，适合 200℃以内高温加工处理。产品用途 可直接添加于油墨、颜料中，形成防伪萤光效果，建议添加比例 1%~10%，可直接添加于塑胶材料中，用于射出押出，建议添加比例 0.1%~3% 1. 可使用于各种塑料如PE、PS、PP、ABS、压克力、尿素、美耐皿、聚脂树脂等之荧光着色。 2. 油墨：因具有良好的抗溶剂性和没有色移性，印刷之成品不会污染。 3. 油漆：耐旋光性比其它厂牌强三倍，荧光鲜艳持久，可用之于广告以及安全警告印刷。 应用成品:纸钞身份证件名牌商标萤光喷漆萤光油墨贵宾卡

紫外激发荧光粉

紫外激发荧光粉 耀德兴科技隐形荧光油墨又称无色荧光油墨。它和温变油墨(或称热敏油墨)、目光变色油墨、渗透油墨、金属变色油墨、防涂改油墨等，共同组成了当前国内防伪油墨。其中隐形油墨以其技术成熟、质量稳定、品种齐全、印刷方式多样等优点被众多厂内所接受。在普通光源下无色荧光油墨为无色透明或接近白色。印在纸张或塑料薄膜上不显颜色。在紫外光下不同品种会显出不同的颜色，耀德兴科技生产的紫外激发显示防伪荧光粉颜色有：粉红，玫瑰红，大红，橙红，橙色，橙黄，黄色，绿色，蓝色，紫红，白色，黑色荧光粉等颜色。本公司已生产出适合各种材料(如纸、各种塑料薄膜、金属、玻璃、橡胶等)的无色荧光系列油墨。种类包括胶、凸、丝、凹、水性柔版印等。但同样的油墨，由于其印刷制作、防伪图案设计、纸张选择等不同，油墨的印迹及荧光效果会有很大的差异。本公司从事研究、生产防伪油墨多年。现将这方面工作的一些经验总结如下： 一、在使用无色荧光油墨前：必须彻底洗净墨辊、墨槽、印版等相关部件，以免混入其他颜色。有条件的印刷厂最好留出专用设备、换上新墨辊。 二、无色荧光油墨和普通有色墨的颜色搭配。无色红印油墨；荧光效果最好。无色红印蓝墨或无色蓝印红墨荧效果较差。底色的深浅不同，对荧光亮度有较大影响，油墨底色越深荧光效果越差。 三、纸张印刷时：无色荧光油墨一般做最后色印，否则会被其他油墨遮盖，影响发光效果。透明塑料印刷时，情况有所不同。外印时荧光油墨做最后色；内印时，做第一色。 四、无色荧光油墨并非绝对无色或绝对没有印迹：在洁白的纸上，即使印上完全透明、无色的光油，也会由于纸和光油的折射及反射系数不同，产生视觉差异，形成油渍和纸张表面光亮度的差别。 五、无色荧光油墨只有在以下特定条件下才能减少印迹（或基本隐形）： 1、图案或文字改色块为线条； 2、荧光油墨最好印在有底色的部位，有利于遮住荧光油墨迹； 3、应选择吸收性较好的纸张，发票专用纸吸收油墨性能比铜板纸和卡纸好。 4、对于隐形效果有特殊要求的印品，可以第一道印刷无色油墨。 六、影响荧光亮度的因素： 1、纸张因素。应选择证券纸或无荧光增白剂的纸，这样，荧光的效果较理想。在有荧光增白剂的纸（普通纸）上印刷时，荧光效果会明显减弱。纸张的增白剂含量越多，荧光效果越弱；反之，则较强。故在用普通纸时，尽可能选用低增白剂的纸张； 2、墨层厚度。印品墨层越薄，荧光效果越弱；墨层较厚，荧光效果越强，但同时印迹也越明显。用户在使用无色荧光油墨时，如能注意这些特点，一定能达到良好的印刷及防伪效果。 一、组成：该漆主要是由树脂、颜料、填料、荧光粉等物质组成成分一，固化剂为成分二。该漆主要用于广告、道路及其他标志的涂装。 二、特性：该漆漆膜平整光滑，自然干燥。该漆承受某种形式的能源刺激时，将所吸收的能 量转变成热辐射以外的可见光。该漆具有良好的附着力和良好的机械物理性能。 三、技术性能：

《荧光粉名词术语》

荧光粉名词术语 本标准规定了荧光粉材料生产、性能测试和科研、教学中的常用名词术语的定义。 1 基本概念 l.1 发光luminescence 发光是物体热辐射之外的一种辐射，又称为“冷光”。这种辐射的持续时间要超过光的振动周期。 l.2 荧光fluorescence 激发停止后，持续时间小于10－8 s的发光称为荧光。蒸汽、气体或液体在室温下的发光，是典型的荧光。但有时不以发光的持续时间作为荧光的定义，而是把分子的自发发射称为荧光。 1.3 磷光phosphorescence 激发停止后，持续时间大于10－8 s的发光称为磷光。重金属激活的碱土金属发光物质的发光是典型的磷光。而有时则把晶体的复合发光称为磷光。但现在对荧光和磷光已不作严格区别。 1.4 光致发光photoluminescence 用紫外、可见或红外辐射激发发光材料而产生的发光称为光致发光，常见的如日光灯的发光就是光致发光。 1.5 电致发光electro luminescence 在电场或电流作用下引起固体的发光现象统称为电致发光。目前常见的电致发光材料有三种形态：结型、薄膜和粉末，其中粉末电致发光又有直流和交流之分。 1.6．交流电致发光A．C．Electro luminescence 由交流电场引起的发光现象称为交流电致发光。它靠交变电场激发，即使通过的传导电流很小，仍可得到发光。 1.7直流电致发光D．C．electroluminescence 由直流电场和电流作用引起的发光现象称为直流电致发光。它和交流电致发光不同，要求有电流流过发光体颗粒，否则不论电场有多强也不能得到发光。 1.8 阴极射线致发光cathodoluminescence 固体受高速电子束轰击所引起的发光称为阴极射线致发光，各种示波管、显象管，雷达指示管是典型的阴极射线致发光器件。 1.9 X—射线致发光X—ray luminescence 由X—射线激发发光物质产生的现象称为X—射线致发光，如X—光荧光屏。 1.10 放射线致发光redio luminescence 由放射性物质的射线激发发光物质产生的发光称为放射线致发光。如夜光表上的发光就是由 钷)(Pm-4)β射线激发硫化锌：铜产生的发光。 1.11 闪烁scintillation 电离粒子(α、β或γ射线)激发荧光体所引起的瞬时（约10-6s以下）闪光称为闪烁。 1.12 热释发光thermoluminescence 发光体的温度升高后贮存的能量以光的形式释放出来的现象叫热释发光或加热发光。其发光强度与温度的关系叫热释发光曲线。热释发光反映了固体中电子陷阱的深度和分布，可以测量物体所受辐射计量，做成计量计，可以鉴别文物的真伪和化石的年代。 1.13 原子的状态和能级state and energy level of atom 由原子核和围绕核运动的电子组成的原子(或离子)。它们的总能量在一定范围内只能取一系列不连续的确定的分立值，这些分立的能量值称为原子的能级，并对应于不同的能量状态。 1.14 能级图energy level diagram 按微观粒子系统容许具有的能量大小，由低到高按次序用一些线段表示出来，这就叫做系统的能级图。能级的数目是无限的，通常只画出和所研究问题有关的能级。 1.15 能级的简并degeneracy of energy level