荧光粉学习-王璐

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1、发光材料的发光机理:1>激发:2>能量传递。3>发光:荧光粉的发展历史和现状:1>荧光与磷光.2>荧光粉的分类:3>荧光粉的发展史.-第一代荧光粉（1938~1948）-第二代荧光粉（1949~)-第三代荧光粉（1966~）荧光粉特性：1>测试性能2>使用性能3>白光LED使用荧光粉要求LED使用荧光粉分类：1>大致分类-四类2>细致分类-13类3>工程使用荧光粉简介荧光粉定义荧光粉定义：荧光粉定义：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光谱能量传输能量

2、传输过程：包括能量的传递和能量的输运两个方面：→能量传递：能量传递是指某一激发中心把激发能的全部或一部分转交给另一个中心的过程。→能量输运：能量输运是指借助电子、空穴、激子等的运动，把激发能从一个晶体的一处输运到另一处的过程。能量的传递和输运机制大致有四种：->再吸收、->共振传递、->借助载流子的能量输运，->激子的能量传输激发发光状态(一般使用三种发光模式）：->发光中心直接激发与发光：-自主发光-受迫发光->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；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；价带中的空穴很快上升到价带顶，然后被发光中俘获。-导带底部

3、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。2.浅陷阱能级俘获的电子产生的发光。3.深能级俘获的电子产生的发光。->激子吸收引起的激发和发光:晶体在受到激发时，电子从价带跃迁到导带，在价带留下空穴，电子和空穴都可以在晶体中自由运动，但是电子和空穴由于库仑力的作用会形成一个稳定的态，这种束缚的（电子-空穴）对，称为激子。激子的能量状态处于禁带之中，其能量小于禁带宽度，一对束缚的电子-空穴对相遇会释放能量，产生窄的谱线。发光材料的发光机理：荧光粉的发展历史和现状->荧光与磷光：人们曾以发光持续时间的长短把发光分为两个过程:->把物质在受激发时的发光称为荧光；->把激发

4、停止后的发光称为磷光。一般以持续时间10-8s为分界，持续时间短于10-8s的发光为荧光，而把持续时间长于10-8s的发光称为磷光。->荧光粉的分类：荧光粉通常分为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: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。蓝

5、粉绿粉红粉锰离子激活的硅酸锌(Zn2Si04:Mn)锰离子激活的硼酸镉(CdB205:Mn)钨酸钙(CaWO4)硅酸锌铍((Zn，Be)2Si04:Mn)优点：可根据锌和铍的不同比例在绿色和橙色之间变化缺点：铍是有毒物质钨酸镁(MgWO4)40W荧光灯的光效为40lm/W40W荧光灯的光效为2300lm/W卤磷酸钙3Ca3(PO4)2·Ca(F、Cl)2：Mn,Sb硅酸钙(CaSi03:Pb2+:Mn2+)->荧光粉的发展史：->第一代荧光粉（1938~1948）注：硅酸钙荧光粉(CaSi03:Pb2+:Mn2+)。这是第一个实际应用的共激活的荧光粉。二价铅离子激活后的发射在近紫外区(峰

6、值为330nm)，而加入锰离子将发出主峰为610nm的橙色光。甚至在卤磷酸钙粉发明以后，这种荧光粉还一度被用作光色改进型荧光灯的红色发光成份荧光粉的发展历史和现状->第二代荧光粉（卤磷酸钙荧光粉）->1942年英国A.H.Mckeag等发明了单一组分的3Ca3(P04)·Ca(F，Cl)2:Sb，Mn，人们通常简称为卤粉。->1948年开始普及应用。优点：由于这一材料是单一基质、发光效率高、光色可调、原料丰富、价格低廉，从实用化至今，一直是直管荧光灯用的主要荧光粉缺陷:1.发光光谱中缺少450nm以下蓝光和600nm以上红光，使灯的Ra值偏低。加入一定比例的蓝、红粉，Ra值可提高，但灯的

7、光效又明显下降。2.在紫外线185nm作用下形成了色心，使灯的光衰较大。->第三代荧光粉（稀土荧光粉）->稀土荧光粉的优点1.与一般元素相比，稀土元素4f电子层构型的特点，使其化合物具有多种荧光特性。2.发光的色纯度高。3.荧光寿命跨越从纳秒到毫秒6个数量级。4.吸收激发能量的能力强，转换效率高。5.物理化学性质稳定，可承受大功率的电子束、高能辐射和强紫外光的作用->稀土荧光粉的发光机理->按发光材料中稀土的作用分类:1.稀土离子作