荧光粉发展现状与趋势

荧光粉发展现状与趋势
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

达到最大) ,然后蓝移。在365nm 紫外灯下观察样品,Sr2197 Eu0103 SiO5 亮度最高。

氮氧化物黄色荧光粉

该荧光粉也可以在紫外光激发下发出红光,但制备条件较为苛刻,如Ca2α

2SiAlON: Eu2 + 的制备是在10atm、1800 ℃的N2 气氛中烧2h。而氯硅酸盐体系制备条件比较宽松,在1 000 ℃还原气氛中烧数小时即可] 。

红色荧光粉

钼酸盐、钨酸盐体系的红色荧光粉

三价铕离子激活的Gd2Mo3O9 钼酸盐体系的红色荧光粉能够被395nm 紫外光

激发,发出波长为613 nm的红光。适量的助熔剂能够提高发光强度,增强晶体结构。对LiEu (WO4 ) 22x (MoO4 ) x 钨P钼酸盐体系的研究表明,当Mo P W为2P0

时,LiEu (MoO4 ) 2 的发光强

度最高。这是由于WO4 和MoO4 基体的不同导致二者中两个Eu3 + 之间的距离有所差别,影响了基体与激发离子之间的能量传递,导致不同基体的发射强度

不同。

硅酸盐体系的Sr2SiO4 :Sm3 + 红色荧光粉

研究发现,硅酸盐体系的Sr2 SiO4 :Sm3 + 红色荧光粉中Sm3 + 的掺杂摩尔分数

为6 %、电荷补偿剂为Cl -时效果最好。激发光谱表现为从350~420nm 的宽

带,可以被近紫外光LED 芯片产生的350~410nm 辐射有效激发。

氧化锌体系

采用柠檬酸溶胶- 凝胶法成功地合成了Sm3 + ,Li + 掺杂的SrZnO2 系列荧光粉,

在SrZnO2 : Sm3 + 荧光体中共掺杂Li + 后,样品的晶化程度增强,晶格稍膨胀;在

发光性能上,降低了基质的激发效率,也削弱了Sm3 + - O2 - 的电荷跃迁激发,但是增强了样品的橙红光发射。其激发主峰位于413 nm 附近,能有效地被近紫外光激发。

钒磷酸盐体系

Y0185Bi011 Eu0105V1 - yMyO4 (M= Nb ,P) 为一种新型红色荧光粉。掺杂少量

的P5 + ,Bi2O 的电荷转移带的激发强度明显提高。用Nb5 + 代替V5 + ,Bi2O 和Eu2O 的电荷转移带显著提高。Y0185Bi011 Eu0105 V12yMyO4 (M =Nb ,P) 的

激发强度在掺杂5mol %P5 + 时提高90 % ,在掺杂5mol %Nb5 + 时提高110 %。与Y2O2S:Eu3 + 相比,Y0185Bi011 Eu0105V1 - yMyO4 (M= Nb ,P) 表现出极好的

色彩纯度和更高的亮度。

石榴红钒酸盐BixLny Eu1 - x - y Na2Mg2V3O12 (Ln =Y,La ,Gd ;x = 0 - 014 ,y = 0

- 012) 荧光粉在611nm 处表现出强烈的红光。掺杂适量的Bi3 + ,能被380~

400nm 的近紫外辐射有效激发。

绿色荧光粉

硅酸盐体系的Ba2SiO4 :Eu2 + 荧光粉

该荧光粉在近紫外光的激发下发射505nm 绿光,其激发谱较宽,覆盖了近紫外

芯片的发射区域。以Sr2 + 逐渐取代基质中的Ba2 + 后, 发射红移至569nm[5 ] 。(Ba12x Srx ) 2 SiO4 : Eu2 + 在CO 还原气氛利用固相合成法制得,研究表

500nm左右至650nm以内,与太阳光接近的连续光谱。演色性比较高。

红色荧光粉发展历史

红色荧光粉发展历史(LED,荧光材料,三基色) 2009-12-31 15:57:57| 分类:LED-荧光粉|标签:|字号大中小订阅 1802年英国物理学家杨格提出了在人的视网膜中可能存在3种分别对红、绿、蓝色光敏感的感光细 胞,由它们感受的混合光刺激产生各种颜色的感觉”的观点。不久,赫姆霍兹在此基础上创立了三基色理论[11]。1974年荷兰飞利浦公司首先研制成功稀土铝酸盐体系三基色荧光粉,实现了高光效和高显色性的统一,从此照明进入了一个新时代[12]。在三基色荧光粉体系中,红色荧光粉的用量占到60 % ~80 %,对调 制白光的色温和显色性等其他方面起重要作用[13][14]。但是目前无论是荧光灯还是LED使用的三基色荧 光粉中,红色荧光粉不论从光学性能上还是从价格上都很难与蓝绿色荧光粉相媲美。因此研究一种高效的、 价格低廉的红色荧光粉是一个迫切需要完成的任务。 众所周知,传统的合成荧光粉方法就是以一个具有光学活性的阳离子来取代基质晶格内的阳离子, 也可以用一个光学活性的阴离子来取代基质晶格内的阴离子。作为基质要考虑两个影响因素:一是共价键性质,即电子云膨胀效应,共价性越高,电子云膨胀效应越大,原子之间的电荷跃迁便越向低能量区移动,使得可以被紫外光甚至近紫外光或可见光激发;二是晶体场效应,晶体场的强弱对发光跃迁的光谱位置和强度都有影响,奇数的晶体场能够使宇称禁戒选律变宽,使得相同宇称之间的跃迁成为可能[15][16]。从激活剂方面考虑,目前广泛使用的红色荧光粉主要可以分为三大类:以Eu3+为激活剂或主激活剂的荧光体系、以Eu2+为激活剂或主激活剂的荧光体系、以过渡金属离子为激活剂或主激活剂的荧光体系。 1.4.1以Eu3+为激活剂的荧光体系 稀土的发光是由于稀土离子的4f电子在不同能级之间跃迁产生的,由于稀土离子拥有丰富的能级跃 迁,所以常用来作为发光材料的激活剂。人们对Eu3+做激活剂的研究已经很详细。Eu3+的荧光特性:铕 原子提供两个6s电子和一个4f7电子形成sf杂化轨道,由于4f轨道中有7个电子,处于半充满状态,因此4f轨道的能级已经下降,sf杂化轨道的能量也相对下降较多,当与阴离子价电子形成价带后,能级进一步下降,价带不仅仅要位于5s5p的能级之下,而且要位于5s5p能带之下相当的距离,也就是价带与5s5p 能带之间的禁带有相当的宽度。4f6的第六个成对电子在形变力的影响下,电子云发生形变,被激励穿过价 带,进入禁带,但亚稳基态仍然是f的空轨道,甚至激发态也是f轨道,因此电子吸收外界能量后是价带之 上的f轨道之间的跃迁,所以称Eu3+等离子发岀的荧光是f-f电子跃迁的结果。Eu3+离子中处在亚稳基态的电子由于在5s5p电子层的保护和屏蔽下进行跃迁,受周围电场的干扰影响较小,因此在形变时,能级 分裂成宽度较窄的副能级,所以发岀的荧光光谱较窄,并彼此分离,这窄带发射为Eu3+的特征光谱。4f6 成对电子与4f7不成对电子相比,形变能力减弱很大,所以一般只能发出红色荧光,而且也难以穿过5s5p 能带。Eu3+具有窄带发射,如果它在晶体格位中占据反演中心,则产生5DX7F1磁偶极跃迁,是禁戒的, 弱的发射峰位于595nm附近,辐射发出橙光;如果它不占据反演中心,则产生5DX7F2受迫允许电偶极 跃迁,由于这种跃迁属于超灵敏跃迁,跃迁辐射发出611nm左右的红光。所以目前的红色荧光粉多用Eu3+作为激活剂。在较低Eu3+浓度下,人们可以观察到Eu3+的高能级5D1,5D2甚至5D3的跃迁发射,这些发射位于光谱的黄区和绿区;而当浓度高时,这些高能级的发射通过交叉弛豫过程而被猝灭[16]。 ①简单氧化物基质类 简单氧化物基质类中最引人瞩目的当属Y2O3:Eu3+,它是目前唯一达到商用水平的灯用红粉,性 能无可匹敌,如果不考虑价格因素的话是一种几乎完美的灯用红粉[17]。这种荧光粉在200nm~300nm 附 近形成宽激发带,可以充分吸收短波紫外,最大发射峰位于611nm,色纯度高,量子效率高,温度猝灭性 良好。我国学者黄精根等人曾研制出Y2O3? aAI2O3和Y2O3? bSiO2两种红粉,在光谱学特性不变的情况下大大降低了Y2O3:Eu3+ 的成本[18]。国外一些学者发现在Y2O3:Eu3+ 中加入少量的Bi3+ 后,由于Bi3+ 对长波紫

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)

移动互联网现状及其发展趋势

移动互联网现状及其趋势 班级: 姓名: 学号: 学院 【摘要】在我国,移动互联网正在成为主流的无线网络业务。得益于移动互联网的方便性和全面性,大量行业和企业有了快速发展。未来,移动互联网的发展将继续影响这些行业和企业。随着移动互联网的迅速发展,在业务、模式创新以及全球性战略竞争与布局围绕移动互联网全面展开。其中,由于移动互联网的发展模式和格局尚在形成之中,其发展趋势将对未来的互联网产业、移动通信产业乃至电信业和整个信息产业的影响巨大化。本文对移动互联网的特点及发展趋势,以及移动互联网迅速发展的原因进行了分析,并对深入思考了移动互联网的发展潜力。 【关键词】移动换联网、现状、发展趋势 计算机和网络技术的发展已经到了极为迅速的程度,在此基础上,随着移动通信技术的成熟和发展,我国的移动互联网成为新的发展先锋。由于移动互联网比基于PC端的“传统互联网”更加方便、快捷,因此更受人们的青睐,同样也引起了市场和企业的注意。大量行业龙头借助移动互联网实现了扩张,而一些原本发展乏力的行业焕发了生机。 一、移动互联网 广义上说,移动互联网指的是利用移动协议和设备将手持终端接人互联网的联结方式。从技术角度看,移动互联网指的是基于IP宽带技术并能够提供数据和多媒体开

放式业务的电信网络。从终端角度看,移动互联网由网络、终端和应用共同构成,即用户借助手机、平板电脑或笔记本电脑,利用移动网络,借助各类应用实现信息查询和数据的传递。 二、移动互联网的特点 便携。移动互联网终端以手机和平板电脑为主,现在市场上也出现了智能手环、智能手表和智能眼镜等随身设备,这些设备在“智能化”以前本就是人们随身携带的物品,因此这些智能设备与以往相比并没有增加用户使用中的不便,便携性能依然优越。便捷。移动互联网与“传统”互联网不同,能够通过不同的方式与互联网相连,只要有移动网络,就能联网,不再依赖于接线插口或其他端口,因此使用过程中更加便捷。即时。移动互联网使人们能够利用“碎片时间”处理一些简单事物,例如收发简单的邮件或接受工作指令,如果用户愿意的话,可以24小时都联网接收和处理信息,不会再有重要信息被错过。强制。移动互联网的“强制性”是一种相对的特点,与“传统”互联网相比,移动互联网使人们习惯于不断查看手机或其他移动设备,每一条信息都有声音或其他提示,这使用户不得不及时处理这些信息。这也体现了移动互联网的软性强制性。封闭。相对于“传统”互联网来说,移动互联网由于基于移动通信信号,因此可以说与用户的手机号码“绑定”了,而无论用户是否用手机号码在各大网站注册,相对于“传统”互联网来说,监控范围更广泛,而人们的视角也相对更加封闭。 三、移动互联网的现状 PC端流量增长出现瓶颈,移动端流量上升。从总体来看,现在整个PC互联网的用户和流量方面的增长已经出现瓶颈。虽然CNNIC的报告当中,PC互联网或者整体互联网的用户规模仍存在放缓式的增长,网民每年增长500。万左右。但根据监测,在PC互联网上用户产生的流量已经开始有下滑的趋势;许多基于PC的网络服务电子邮箱、网页搜索、社区、独立SNS、博客等,其日均覆盖用户开始出现不同程度的下降。在过去半年时间里,PC客户端的日均覆盖人数下降了7.9%,PC网页端的日均覆盖人数下降15.4%。而在移动APP和移动网页上,这一数字分别增长了46%和41.6%,其中以即时通讯、移动网络购物、应用商店的日均覆盖人数增长尤为迅速。使用APP和用官方浏览器去查看移动网页的用户都有快速的增长,在过去8个月当中,增长率超过了40%。据艾瑞的统计数据,用户使用APP和他们浏览网页的总时间的比例发生了非常惊人的变化。这说明目前大家在PC领域浏览网页的时间仅仅是移动互联网APP使用总时间的2倍左右,而且移动互联网的发展速度还会继续加快。整个移动互联网的发展实际上只有两三年的时间,但是用户在移动智能终端花费的时间已经出现了非常快速的增长。 PC主要服务流量下降,移动端各项服务流量上升。目前很多基于PC的网络服务时长开始出现一些下降,如电子邮箱、网页搜索、社区、独立SNS,以及博客等的数据都在迅速下滑,下降幅度最大的是博客。博客服务早已过了它的辉煌时期,现在还在使用博客的用户已经不多了,用户都转移到了其他的社交服务。同时,PC端的其他社交服务,比如独立SNS、社区等,也都呈现出下滑的趋势。相对来说,PC端服务下降幅度最小的是网页搜索,可见搜索仍然是PC端最重要的入口之一。相比PC端的流量全线下降,移动端各项服务都呈现出较为明显的增长,其中增速最高的是网络购物。这几年,淘宝“双11”活动对于移动购物是一个极大的促进,很有力地培养了用户在移动端的购物习惯。因此,移动网购应用的覆盖人数出现了突下漏讲的增长。 此外,移动端的即时通讯服务几年来却涨幅颇大,即时通讯服务是移动端最为重要,也是最基础的服务类型之一,这个类别的快速增长主要是由于微信的带动。微信已经成为移动端的杀手级应用,其增长是有目共睹的,因此移动端即时通讯服务也借了微信的

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

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

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.360docs.net/doc/4818876029.html,/journal/oe https://www.360docs.net/doc/4818876029.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.360docs.net/doc/4818876029.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。

计算机网络发展现状和方向

计算机网络发展现状和发展方向 计算机网络的发展: 计算机网络近年来获得了飞速的发展。20年前,在我国很少有人接触过网络。现在,计算机通信网络以及Internet已成为我们社会结构的一个基本组成部分。网络被应用于工商业的各个方面,包括电子银行、电子商务、现代化的企业管理、信息服务业等都以计算机网络系统为基础。从学校远程教育到政府日常办公乃至现在的电子社区,很多方面都离不开网络技术。可以不夸张地说,网络在当今世界无处不在。 1997年,在美国拉斯维加斯的全球计算机技术博览会上,微软公司总裁比尔盖茨先生发表了著名的演说。在演说中,“网络才是计算机”的精辟论点充分体现出信息社会中计算机网络的重要基础地位。计算机网络技术的发展越来越成为当今世界高新技术发展的核心之一。 网络的发展也是一个经济上的冲击。数据网络使个人化的远程通信成为可能,并改变了商业通信的模式。一个完整的用于发展网络技术、网络产品和网络服务的新兴工业已经形成,计算机网络的普及性和重要性已经导致在不同岗位上对具有更多网络知识的人才的大量需求。企业需要雇员规划、获取、安装、操作、管理那些构成计算机网络和Internet的软硬件系统。另外,计算机编程已不再局限于个人计算机,而要求程序员设计并实现能与其他计算机上的程序通信的应用软件。 计算机网络发展的阶段划分 在20世纪50年代中期,美国的半自动地面防空系统(Semi-Automatic Ground Environment,SAGE)开始了计算机技术与通信技术相结合的尝试,在SAGE系统中把远程距离的雷达和其他测控设备的信息经由线路汇集至一台IBM计算机上进行集中处理与控制。世界上公认的、最成功的第一个远程计算机网络是在1969年,由美国高级研究计划署 (Advanced Research Projects Agency,ARPA)组织研制成功的。该网络称为ARPANET,它就是现在Internet的前身。 随着计算机网络技术的蓬勃发展,计算机网络的发展大致可划分为4个阶段。 第一阶段:诞生阶段 20世纪60年代中期之前的第一代计算机网络是以单个计算机为中心的远程联机系统。典型应用是由一台计算机和全美范围内2 000多个终端组成的飞机定票系统。终端是一台计算机的外部设备包括显示器和键盘,无CPU和内存。随着远程终端的增多,在主机前增加了前端机(FEP)。当时,人们把计算机网络定义为“以传输信息为目的而连接起来,实现远程信息处理或进一步达到资源共享的系统”,但这样的通信系统已具备了网络的雏形。 第二阶段:形成阶段 20世纪60年代中期至70年代的第二代计算机网络是以多个主机通过通信线路互联起来,为用户提供服务,兴起于60年代后期,典型代表是美国国防部高级研究计划局协助开发的ARPANET。主机之间不是直接用线路相连,而是由接口报文处理机(IMP)转接后互联的。IMP和它们之间互联的通信线路一起负责主机间的通信任务,构成了通信子网。通信子网互联的主机负责运行程序,提供资源共享,组成了资源子网。这个时期,网络概念为“以能够相互共享资源为目的互联起来的具有独立功能的计算机之集合体”,形成了计算机网络的基本概念。 第三阶段:互联互通阶段

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

白光LED用红色荧光粉研究

白光LED用红色荧光粉研究 一、研究背景 1.LED简介 ·高效节能:理论上可达300lm/W ·无污染:无汞 ·寿命长:10万小时 ·响应快:< 60纳秒 ·体积小 21世纪绿色光源,现代照明的发展趋势 2.白光LED的产生方式 3.LED用红色荧光粉简介 ·补偿LED的红色缺乏,特别是在“blue LED + YAG:Ce” 器件中以实现低色温和高显色性。 ·目前报道的和应用的红色荧光粉主要有:(Ca,Sr)S:Eu, Y2O3:Eu, Y2O2S:Eu, YVO4:Eu, 3.5MgO·0.5MgF2·GeO2:Eu, MxSiyNz:Eu (M=Ca, Sr, Zn) ·一直以来,红色荧光粉不是稳定性差就是效率低,已是LED乃至白光LED发展的瓶颈。

二、(Ca1-xSrx)S:Eu 红色荧光粉 ·Yunsheng Hu, Weidong Zhuang* et al. Preparation and Luminescent Properties of (Ca1-x,Srx)S:Eu2+ red-emitting phosphor for White LED. J. Lumin. (SCI), 2005, 111(3): 139-145 ·胡运生,庄卫东*等. Sr/Ca比变化对红色荧光粉(Ca1-xSrx)S:Eu2+的影响. 中国稀土学报, 2004, 22(6): 854-857 1.样品制备工艺 2.添加剂的影响

添加剂掺杂量对样品发射强度的影响 添加剂直接加入到原料中,可以减缓荧光粉的焙烧,从而使得样品保持粉末状,可被直接使用,因此可以省略焙烧后的研磨工段(研磨引起热应力和位错而降低样品的发射) 3.XRD 分析 左图:分别采用硫化物(a)和硫酸盐(b)合成SrS:Eu 的XRD图谱;右图:不同Sr/Ca比下 (Ca1-xSrx)S:Eu的XRD图谱

中国互联网的现状与发展趋势

中国互联网的现状与发展趋势 互联网的发展始于冷战时期,在60年代末期由于美苏之间的全球争霸,为了预防核战争对本国通信系统的影响,美国开始研究如何防止核打击。这也是互联网研究的一个最基本理念——在遭受一次核打击之后,能够迅速恢复并保持通信不被中断。互联网的前身是美国陆军网络APRANET——先进网络基础结构,这个网络与传统的通信网有很大的差别。传统通信网的发展经过了磁石、步进、纵横最后发展到程控,直到现在的ISDN、BSDN、ATM等等移步转移模式这样一个宽带网络的发展趋势,再下一步可能就是NTN这种互联网络结构。 首先,互联网是没有中心的,互联网的结构是无中心的结构,这也是为了当初一个最基本的目的,没有任何一个打击能够把它的中心控制部门摧毁,它的每一个结点、每一个连接点在遭受打击之后都能够与其他结点迅速恢复并进行通信。 第二,互联网的寻址方式是全球寻址,也就说它的地址资源是在全球进行统一的配制的。现在大家所使用的互联网是IPV4的网络,这个网络现有的地址总数大概在40多亿个。互联网是由美国开发演进而产生出来的,所以网上地址资源、地址资源的分配实际上也是由所美国所控制的。现在美国所拥有的IP地址总数有20多亿,近30亿个,占全球的74%左右。中国现在拥有非常少的地址资源,也就5000万左右,只占1%多一点。 互联网在刚开始发展的时候是军方的一个系统,然后演进并逐步扩大它的应用。开始是四家大学进行互联,然后扩展到13个点,形成了10个美国国内辅根服务器放置地点。在此之后互联网尽管应用于教育和科研部门,但它的快捷性和便利性使得越来越多的部门包括许多政府部门应用起来。在商业部门开始参与之后,互联网商业化的趋势不可避免。在这种情况下,美国联邦调查局曾在1984年进行过一次调查,要求美国所有参与互联网的研究机构和当时与互联网互联的机构就以下问题提出意见和建议,如果美国把互联网推向全世界,它对美国的安全、发展会有什么影响,会有哪些不利方面,大家的建议是什么。在中国互联网协会筹备前后我们也曾与美国互联网的机构和美国一些研究互联网TCP/IP协议的专家进行沟通,他们也谈到这件事,很多人提出了建议,其中就包括互联网建立之后可能会产生的问题,如现在大家所看到的象网络病毒、黑客攻击等,这些事情在当时都有预见。在综合平衡各种意见之后,美国政府决定还是把互联网商业化,推向全球。在这里我们可以看到美国的思维和贡献,美国对互联网在全球的应用、对网络为全世界的发展做出了重要的贡献,同时美国在互联网的发展过程中把它自己的思维、自己的意志力植入到了互联网的各个领域。尤其是最基础的寻址方式,因为互联网的地址资源关系到整个互联网的发展空间。现在,地址资源由ICANN这个组织进行全球分配,ICANN是全球域名和数字资源分配的机构,这个机构是美国专门成立的,它的前身是IANA,是专门成立起来用于全球互联网资源分配的。美国的目的很清楚,就是要把互联网控制起来。那它采取的是什么方式呢,这是美国和别的国家思维不一样的地方,它提出互联网是无国界、无管理、无法律、无政府的,是民间产生的一个网络。ICANN是一个民间组织,民间组织的特点是尽管有政府部门的参与,但政府只被当作是一个政府咨询委员会,不起决定作用,由ICANN理事会的19名成员决定全球网络地址资源分配政策。通过这一点,它就可以把全球地址资源的政策掌握在自己手里。ICANN与美国商务部签订协议,由美国商务部授权它进行互联网地址的分配,ICANN在互联网管理方面制定的任何政策都必须经过美国商务部的同意。通过这一点就可以避免其它政府通过联合国或其它政府间组织去呼吁在互联网上各国应该平等的这类倡议,同时又把全球的地址资源掌握在自己的手里。对于这一点我们和世界各国都很清楚。所以从98年、99年开始在接入互联网、应用互联网之后,全球普遍要求对当时的IANA进行改革。原来ICANN的所有理事全部由美国人担任,现在则由五大洲的网民投票推举理事,中国科学院的钱华林研究员在去年6月23日经

荧光粉的发光原理、发展历史及应用前景

荧光粉的发光原理、发展历史及应用前景 引言 荧光粉是一种能将外部能量转变为可见光的发光材料,是照明、显示领域中重要的支撑材料,它是现今生活中极其重要的材料。因此有必要对荧光粉进行深入了解。 1.荧光粉的发光原理 与热辐射相比,荧光是一种产生具有很少热量的光的过程。适当的材料吸收高能辐射,接着就发出光,所发光子的能量比激发辐射的能量低。当发光材料是固体时,该材料通常称为荧光粉。激发荧光粉的高能辐射可以是电子或具有高速度的离子,也可以是从γ射线到可见光范围的光子。 1.1常见照明用荧光粉的发光原理 目前 ,实际用于照明用途的荧光粉 ,大部分是粉末状的以汞原子发出的紫外线 (主峰波长 253.17nm) 为激发源的光致发光荧光粉 ,它们是利用氧化物晶体中孤立离子的电子跃迁来发光的。 图1-1 原子的结构和光的转换

由量子理论可知 ,孤立的单个原子或离子中具有多个能级 ,如图1-1(a) 所示 ,当原子或离子中的束缚电子由高能级向低能级跃迁时 ,会形成自身固有的发光。下面以最简单的氢原子为例进行说明。氢原子中含有 1 个电子 ,并且从原子核向外依次为称作 1s、2s、3s ……的电子轨道 ,各电子轨道对应不同的能级 ,氢原子的这 1 个电子通常位于最内侧的 1s 轨道上 ,该电子的状态称为基态。若该电子受到电子碰撞或光等外来能量的刺激(激发) ,它就会吸收激发能量而向其外侧的轨道如 2s 轨道迁移。2s 轨道的能量高于 1s 轨道的能量 ,如图1-1(b) 所示 ,电子的这种状态称为激发态。原子发光就是电子由激发态返回到基态时产生的(见图1-1(c) ) 。 这类以光束激发的荧光粉主要用于荧光灯、等离子体显示屏 (PDP) 和白光LED 中。1.2阴极射线管(CRT)用荧光粉的发光原理 用于 CRT等装置中的荧光粉是以加速的电子束作为激发源的 ,这称为阴极射线致发光。阴极射线致发光的原理为:射入固体中的电子慢慢失去能量。由于 CRT 中以几十千伏高压使电子加速发射 ,当能量消失时会使周围产生电离 ,从而产生大量新的电子(二次电子) 。这些新的电子在固体中移动 ,当能量消失时 ,它们使前述孤立离子中的电子或半导体内杂质能级上的电子激发。之后便发出与离子内的能级和施主、受主能级间的能量差相对应的光辐射。 1.3电致发光 (EL) 用荧光粉的发光原理 采用有机物时 ,并非利用原子或离子的孤立的电子能级 ,而是通过它们结合形成的分子轨道上能级间的电子跃迁发光的。 2.荧光粉的发展历史 19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。早期荧光灯用荧光粉在使用中由于光衰程度不同会造成色偏,而且荧光效率低下。 从上世纪50 年代开始,出现了卤磷酸盐荧光粉,该系列荧光粉在很长一段时间占据主流。这种荧光粉的成分单一,没有色偏,并且比早期荧光粉的亮度高。 到了70 年代,使用3 种分别在450nm(蓝) 、540nm (绿) 、610nm (红) 附近具有高强度窄发射带的荧光粉混合制成的三基色荧光灯问世。在这以前,为了提高显色性能,一直采用发射接近日光的连续光谱的方法,这势必受到因包含视感效率低的光谱成分而光效下降的制约,针对这一课题,人们运用计算机模拟,发现用与日光光谱完全不同的光源也能实现高显色性,从而研制出这种灯。三基色荧光灯用荧光粉的光效高于100lm/W(单位输入功率产生的光通量) ,显色指数80 以上,高于卤磷酸盐荧光粉,诸多优点使其至今仍然使用广泛。 此外,在照明应用中,荧光粉还被应用于高压汞灯。70年代,在高压汞灯中使用Y(P ,V) O4∶Eu 荧光粉,将灯内与蓝白光同时发出的紫外线吸收并发出红光,大幅度改善了显色

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。

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