(Ca,Me)La4Si3O13：Eu3+(Me=Sr,Ba)荧光粉的结构和发光特性

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基于蓝光LED芯片激发的荧光粉研究进展

基于蓝光LED芯片激发的荧光粉研究进展一．引言固体白光发光二极管将成为21世纪新一代节能光源。

要实现白光的重要途径之一是利用稀土发光材料的荧光转换技术，把InGaN半导体管芯发射的460 nm蓝光或400 nm近紫外光转换成白光。

二．黄光荧光粉日本日亚化学公司于1996年首先研制出发黄光系列的钇铝石榴石（yttrium aluminum garnet，YAG）荧光粉配合蓝光LED得到高效率的白光光源。

近年来，科研人员对钇铝石榴石系列荧光粉的制备、物理性能、发光性能进行了大量的研究。

图1为采用不同方法合成的YAG:Ce荧光粉的发射光谱，从图中可以看出，由燃烧法和固相法合成样品的发射光谱与采用溶胶凝胶法和共沉淀法合成的样品有明显的红移，可能是由于后两种方法得到的样品颗粒较小而导致表明张力较大。

台湾大学刘如熹等用固相法合成了Ce，Gd取代Y，Ga取代Al的Y3Al5O12，研究得出只需少量Ce取代就可实现黄色荧光。

Gd取代Y时，钇铝石榴石荧光粉晶格常数变大，发射光谱最大峰有红移现象。

Ga取代Al时，钇铝石榴石荧光粉晶格常数变大，发射光谱最大峰有蓝移现象。

通过调节Gd，Ga的量可使发射光谱在510~560 nm之间变化。

图1不同方法合成的Y AG:4%Ce荧光粉的发射光谱（(a)燃烧法，(b)溶胶凝胶法，(c)共沉淀法，(d)高温固相法）由于商用的发射蓝光的InGaN的发射波长在460 nm附近变动，因此，为了保持发射白光，YAG:Ce3+的发射波长和色坐标也必须相应变动。

为此，可改变Ce3+的掺入浓度或调整Y3Al5O12的组成。

随着Ce3+的掺入浓度的增大，发射峰值移向长波，当以Gd3+部分取代Y+，或以Ga3+或In3+部分取代Al3+，可使Ce3+在Y3-x Gd x Al5O12或Y3Al5-y M y O12(M=Ga3+或In3+)中的发射波长发生相应的变动，随着x的增大，发射波长移向长波；随着y的增大，发射波长移向短波，同时，发光强度都下降。

荧光粉究竟是什么

庄彩公司是中国大型的印花、丝印、油墨、涂料、塑料、纺织品、建材、工艺品、印刷、纸业等材料生产商以及代理和批发商,有雄厚的经济实力,精干的一批人才,销售网络覆盖全国。

各种原材料既有自产的也进口的，满足不同客户群的需要。

荧光粉(俗称夜光粉)，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，但有毒有害和环境污染等应用范围小。

人们在实际生活中利用夜光粉长时间发光的特性，制成弱照明光源，在军事部门有特殊的用处，把这种材料涂在航空仪表、钟表、窗户、机器上各种开关标志，门的把手等处，也可用各种透光塑料一起压制成各种符号、部件、用品(如电源开关、插座、钓鱼钩等)。

这些发光部件经光照射后，夜间或意外停电、闪电后起床等它仍在持续发光，使人们可辨别周围方向，为工作和生活带来方便。

把夜光材料超细粒子掺入纺织品中，使颜色更鲜艳，小孩子穿上有夜光的纺织品，可减少交通事故。

目前国内外夜光材料主要是以ZnS,SrS和CaS制成的，发出绿光和黄光。

SrS，CaS材料易潮解，给广泛应用带来困难。

所以市场上主要是以ZnS为基质的夜光材料。

但它的余辉时间只有1～3小时，同时在强光(如太阳光)、紫外光和潮湿空气中容易变质发黑，所以在许多领域中应用受到限制。

添加钻、铜共激活的ZnS夜光粉虽然有很长的余辉时间，但它有红外淬灭现象，在电灯光(包含较多的红光)照射下，余辉很快熄灭。

庄彩厂家直销耐酸碱、耐高温、双面电镀特闪金葱粉、金葱片、金葱粒、镭射闪光片，七彩片、幻彩片、金光七彩片（年销量达数百吨,集生产直销为一体)。

荧光颜料属于激发型发光材料，在紫外灯照射下可发光。

日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分

日光灯中荧光粉的主要成分引言日光灯是一种常见的照明设备，其工作原理是通过荧光粉的发光效应来产生光线。

荧光粉是日光灯中的重要组成部分，它能够将紫外线能量转化为可见光，从而使日光灯发出明亮的光线。

本文将介绍日光灯中常用的一种荧光粉的主要成分及其特性。

荧光粉的基本原理荧光粉是一种能够吸收一定波长的光能，并在短时间内释放出较长波长的光的物质。

在日光灯中，紫外线灯管发出的紫外线照射到荧光粉上，荧光粉吸收紫外线能量后，发生激发态电子的跃迁，从而产生可见光。

荧光粉的发光效果取决于其主要成分以及添加的其他材料。

日光灯中常用的荧光粉成分日光灯中常用的荧光粉成分主要有三种：碱金属卤化物、稀土元素和稀有气体。

1. 碱金属卤化物碱金属卤化物是一类化合物，由碱金属（如钠、钾）和卤素（如氯、溴）组成。

这类化合物具有较高的光转换效率和发光强度，因此被广泛应用于日光灯中的荧光粉。

常见的碱金属卤化物包括氯化钠、氯化钾等。

2. 稀土元素稀土元素是一类元素，包括镧系元素和锕系元素。

这些元素具有特殊的能级结构和电子跃迁规律，因此能够产生较为纯净的发光效果。

在日光灯中，常用的稀土元素有钐、铽、镓等。

它们与碱金属卤化物的混合使用，可以调节荧光粉的发光颜色和亮度。

3. 稀有气体稀有气体是指元素周期表中第18族的气体，包括氦、氖、氩等。

这些气体在日光灯中主要用于提供激发态电子的能量，从而促进荧光粉的发光效果。

稀有气体的加入可以增强荧光粉的发光强度和稳定性。

荧光粉的特性及应用荧光粉具有以下几个特性：1. 发光颜色可调荧光粉的发光颜色可以通过调整成分和掺杂其他物质来实现。

不同的荧光粉可以发出不同颜色的光，如蓝色、绿色、黄色等。

这使得日光灯可以适应不同场合和需求。

2. 高光转换效率荧光粉能够将紫外线能量高效地转化为可见光，其光转换效率通常在70%以上。

这意味着日光灯在发光过程中能够更有效地利用能源，降低能耗。

3. 长寿命荧光粉的寿命较长，通常可达数千小时。

荧光粉简介

粒度为6um左右。
BAM的晶体结构
单峰蓝粉的光学特性
稀土蓝色荧光粉
BaMgAl10O17:Eu2+荧光粉吸收254nm的紫外光，发射450nm的蓝光，半高宽50nm，属于宽带发光。量子效率95%左右。蓝粉稳定性不佳。
单峰蓝粉的激发光谱(a)和发射光谱(b)
光谱图及色品参数
• 单峰蓝粉
双峰蓝粉的光学特性
Y2O3:Eu3+荧光粉的激发光谱(a),漫反射光谱(b)
Y2O3:Eu3+荧光粉的发射光谱
光谱图及色品参数
• 红粉
稀土红粉的发光原理
稀土红色荧光粉
Y2O3:Eu3+荧光粉中Y2O3为基质材料，Eu3+为发光中心。 Y2O3基质是强离子型晶体，晶体场的微扰作用显著削弱了原属禁戒跃迁的4f电子层的禁戒程度，在200~300nm范围内形成一个宽激发带，使其能强烈的吸收254nm的紫外光。然后把能量传递给Eu3+离子使之被激发，被激发的Eu3+离子发生5D0— 7F 跃迁，同时发射出611nm的红光。 2
化学组成
(Ce,Tb)MgAl11O19(发射波长543nm) BaMgAl10O17:Eu2+ (发射波长451nm)
稀土发光材料的特点：
谱线丰富，属于窄带发光，光色纯，能得到高的显色指数。抗紫外辐照，高温特性好，能适应高负荷荧光灯的要求。
发光效率高，三基色荧光粉的量子效率均在90%以上。
荧光灯的发光原理
荧光灯介绍
荧光灯主要由灯头、低压汞蒸气和荧光粉组成。
荧光灯的结构示意图
荧光灯的发光过程
灯丝预热发射电子电子轰击气体放电紫外线激发荧光粉
荧光灯的种类介绍

夜光粉的颜色介绍

夜光粉产品介绍说明
1、桔红色长效夜光粉分子式：Y2 02S:Eu.Mg:Ti
• 发光时间：3小时左右 • 激发波长(nm：593,611 • 适用范围：钟表，玩具，塑料，
陶瓷等 • 表面颜色：白色
夜光粉产品介绍说明
2、桔黄色长效夜光粉分子式：Y2 02S:Eu.Mg:Ti
• 发光时间：3小时左右 • 激发波长(nm：593 • 适用范围：钟表，玩具，塑料，
陶瓷等 • 表面颜色：白色
夜光粉产品介绍说明
3、天蓝光长效夜光粉分子式：Sr2 MgSi207
发光时间：8小时以上激发波长(nm：469 适用范围：钟表，玩具，塑料，
陶瓷，玻璃工艺品，玻璃马骞克等表面颜色：米黄色
夜光粉产品介绍说明
4、蓝绿光长效夜光粉分子式：Sr 4A14025:Eu.Dy
• 发光时间：8小时以上 • 激发波长(nm：490 • 适用范围：钟表，玩具，塑料，
陶瓷，玻璃工艺品，玻璃马骞克等 • 表面颜色：米黄色
夜光粉产品介绍说明
5、紫色光长效夜光粉分子式：Ca A1204:Eu,Nd
• 发光时间：8小时以上 • 激发波长(nm：611 • 适用范围：钟表，玩具，塑料，
玻璃工艺品，玻璃马骞克等 • 表面颜色：白色
夜光粉产品介绍说明
6、黄绿光长效夜光粉分子式：Sr A1204:Eu,Dy
• 发光时间：8小时以上 • 激发波长(nm：520 • 适用范围：钟表，玩具，塑料，
硅胶，橡胶，印刷，玻璃工艺品，玻璃马骞克，安全标志，交通牌和开关等 • 表面颜色：米黄色

荧光粉简介PPT课件

MgAl11O19:Ce3+,Tb3+(简称CAT)
➢CAT属于六方晶系，Ce,Tb取代LnMgAl11O19中的稀土离子Ln，外观为白色晶体。 ➢密度为4.3g/cm3,化学性质稳定，不溶于水、弱酸、弱碱 ➢粒度为6um左右。 ➢发射主峰543nm，色坐标为x=0.327，y=0.598
稀土绿粉的光学特性稀土绿色荧光粉
第一代荧光粉
第一代灯用荧光粉(1938——1948年）
CaWO4蓝粉最早的灯用荧光粉： Zn2SiO4:Mn绿粉
缺点：
CdB2O5:Mn橙红粉
➢光效低 (40lm/W~50lm/W) 。 ➢Be有毒。 ➢相对密度、粒度不同，不易匹配。
荧光粉的发展历史
MgWO4
+
(Zn,Be)2SiO4:Mn (黄粉)
卤磷酸盐发光材料荧光粉的发展历史
➢1948年单一组份的卤磷酸盐发光材料开始普及使用。
化学组成：3Ca3(PO4)2·Ca(F,Cl)2:Sb,Mn
各种卤粉的发射光谱 (a)蓝白色；(b)日光色 (c)冷白色；(d)白色
卤磷酸盐发光材料
荧光粉的发展历史
➢卤磷酸盐发光材料的优缺点：
卤粉的优点：
➢发光效率相对较高，达到80lm/W。 ➢单一基质，原料丰富，生产成本低。 ➢色温可调(暖白色、白色、日光色等)。
稀土红粉的制备工艺稀土红色荧光粉
➢Y2O3:Eu3+荧光粉的制备比较简单。由Y2O3，Eu2O3按一定比例混合，或按一定比例的Y，Eu草酸共沉淀，烧成(Y,Eu)2O3原料，加入少量助熔剂。在空气中1250~1450℃煅烧数小时。
Y2O3 Eu2O3 助熔剂
混合
烧成
球磨

三基色荧光粉发光原理

三基色荧光粉发光原理详解1. 引言三基色荧光粉（Tricolor phosphor）是指由红、绿、蓝三种不同颜色的荧光粉组合而成的一种发光材料。

它在显示技术、照明、荧光灯等领域得到广泛应用。

三基色荧光粉的发光原理是基于荧光效应，即通过吸收外部能量激发内部电子跃迁，从而发出特定波长的光。

本文将详细解释三基色荧光粉发光的基本原理。

2. 荧光效应荧光效应是指物质在吸收能量后，通过非辐射跃迁的方式将能量释放出来，发出特定波长的光。

荧光效应的基本原理是能级的跃迁。

物质的电子在不同能级之间跃迁时，会吸收或释放能量，其中包括电子的激发、激发态的寿命以及光的发射等过程。

3. 三基色荧光粉的组成三基色荧光粉由三种不同颜色的荧光粉组合而成，分别是红色、绿色和蓝色荧光粉。

每种荧光粉都能吸收特定波长的光，并发出相应颜色的光。

通过调整三种荧光粉的比例，可以实现各种颜色的发光效果。

4. 红色荧光粉发光原理红色荧光粉主要由钇铝石榴石（YAG:Ce）组成。

钇铝石榴石是一种稀土离子掺杂的晶体材料，它具有很高的发光效率和较长的激发寿命。

红色荧光粉在被激发后，钇铝石榴石中的铈离子（Ce3+）被激发到高能级。

在铈离子的激发态，它会通过非辐射跃迁的方式将能量释放出来，发出红色的光。

5. 绿色荧光粉发光原理绿色荧光粉通常由硫化锌（ZnS）和铜（Cu）组成。

硫化锌是一种半导体材料，它具有很高的荧光效率和较长的激发寿命。

当绿色荧光粉被激发时，硫化锌中的电子被激发到导带，形成激子。

激子在激发态的寿命较长，会通过非辐射跃迁的方式将能量释放出来，发出绿色的光。

6. 蓝色荧光粉发光原理蓝色荧光粉通常由硫化锌（ZnS）和铜（Cu）掺杂钡（Ba）组成。

蓝色荧光粉的发光原理与绿色荧光粉类似，都是基于硫化锌中的激子发光。

不同之处在于，蓝色荧光粉通过掺杂钡元素，改变了硫化锌的晶格结构，从而使得蓝色荧光粉发出蓝色的光。

7. 三基色荧光粉的混合在显示技术中，通过将红色、绿色和蓝色荧光粉混合在一起，可以实现各种颜色的发光效果。

lsn荧光粉的化学式

LSN荧光粉的化学式1. 介绍LSN荧光粉是一种特殊的荧光材料，具有广泛的应用领域。

它的化学式是什么呢？本文将详细介绍LSN荧光粉的化学式、结构以及相关的特性和应用。

2. LSN荧光粉的化学式LSN荧光粉的化学式是Lanthanide-doped Strontium Aluminate，其中Lanthanide代表镧系元素，Strontium代表锶，Aluminate代表铝酸盐。

它的化学式可以简写为Ln: SrAl2O4，其中Ln代表镧系元素的化学符号。

3. LSN荧光粉的结构LSN荧光粉的结构是由SrAl2O4晶体基质和镧系元素离子组成的。

SrAl2O4是一种发光晶体材料，它的晶体结构属于六方晶系。

在晶体结构中，Sr离子和AlO4离子形成了晶体的基质。

而镧系元素离子（如Ce、Eu、Tb等）被掺杂进入晶体中，替代部分Sr离子，从而产生荧光效应。

4. LSN荧光粉的特性LSN荧光粉具有以下特性：4.1 高亮度LSN荧光粉具有较高的发光亮度，可以在黑暗环境中发出明亮的荧光。

这使得它在夜间标识、荧光涂料、荧光笔等领域得到广泛应用。

4.2 长余辉时间LSN荧光粉具有长时间的余辉效应，即在光源消失后仍能持续发出荧光。

这使得它在安全疏散指示、夜光钟表等领域有重要的应用价值。

4.3 耐高温性能LSN荧光粉具有较好的耐高温性能，能够在高温环境下保持其荧光特性。

这使得它在照明、航天航空等高温环境下的应用成为可能。

4.4 耐候性LSN荧光粉具有较好的耐候性，能够长时间抵御紫外线、湿气等外界环境的侵蚀。

这使得它在户外标识、交通信号灯等领域得到广泛应用。

5. LSN荧光粉的应用LSN荧光粉由于其独特的特性，被广泛应用于各个领域。

以下是一些常见的应用领域：5.1 夜间标识LSN荧光粉的高亮度和长余辉时间使其成为夜间标识的理想材料。

例如，在道路交通标识牌、建筑物安全指示牌等上使用LSN荧光粉，可以在夜间提供明亮的标识效果，增加交通安全和建筑物的可见性。

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第２９卷第６期
２０１３年６月
无
机
化
学
学
报
Ｖｏ１．２９Ｎｏ．６
１１９２ — １１９８
ＣＨＩＮＥＳＥＪ０ＵＲＮＡＬＯＦＩＮＯＲＧＡＮＩＣＣＨＥＭＩＳＴＲＹ
（Ｃａ，Ｍｅ）Ｌａ４Ｓｉ３０１３：Ｅｕ（Ｍｅ＝Ｓｒ，Ｂａ）荧光粉的结构和发光特性
ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＥｕ。ａｎｄｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎａｍｏｕｎｔｏｆＣａｂｙＳｒｏｒＢａｉｎｔｈｅｈｏｓｔ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｍｏｌｅｒａｔｉｏ凡Ｆ ¨ ＋ｔｏ凡Ｔｉｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓｅｒｉｅｓｏｆｐｈｏｓｐｈｏｒｓ（Ｃａ，Ｍｅ）Ｌａ４Ｓｉ３Ｏ１３：Ｅｕ。（Ｍｅ＝Ｓｒ，Ｂａ）ｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｖｉａｓｏｌｉｄ — ｓｔａｔｅｒｅａｃｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅ
ＧＯＮＧＳｈｉ．ＸｉｎｇＴＩＡＮＹｉ－ＧｕａｎｇＺＨＡＮＧＱｉａｏＣＨＥＮＬｉ — ＷｅｉＭＡＯＰｅｉ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎＮＷｅｎｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｅｎｚｈｏｕ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ３２５０３５，Ｃｈｉｎａ）
ｌａｔｔｉｃｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓａａｎｄＣｒｅｄｕｃｅｌｉｎｅａｒｌｙｗｉｔｈｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆｄｏｐａｎｔＥｕａｎｄＣｉＳｍｏｒｅｎｏｔｉｃｅａｂｌｅＳＯｔｈａｔａ／ｃ
巩仕星田一光张乔陈立伟毛培
ｆ温州大学化学与材料工程学院，温州３２５０３５）
摘要：采用高温固相法制备Ｔ（ｃａ，Ｍｅ）Ｌｄ．４Ｓｉ，Ｏ：Ｅｕｓ＋（Ｍｅ＝Ｓｒ，Ｂａ）系列红色荧光体，考察了Ｅｕ掺杂浓度和Ｓｒ２＋，Ｂａ置换对荧光体３，：ｎ一１：７，。一与Ｄ０－７￣跃迁发射强度比ｕ为２．５５。Ｅｕ掺杂使晶胞参数ｎ和ｃ结构和发光特性的影响。Ｅｕ最佳掺杂浓度为ｎＥ
ｕ
呈线性变小．对ｃ的影响大于。．使ａ／ｃ比增大。ＳＩ２ ’ 和Ｂａ分别置换基质中的Ｃａ可以形成完全固溶体，晶胞参数随Ｓｒ２＋或Ｂａ的置换量增加呈线性增大．使ａＪｃ比减小。各发射峰强度在ＳＰ置换量为Ｏ－４ｏｔｏｌ时出现极大值，但随Ｂａ置换量的增加而不断增强，全置换后荧光强度最大。荧光体的色坐标为（０．６３８５，０．３５３０）。
关键词：ＬＥＤ；荧光粉；磷灰石；硅酸盐；Ｅｕ “
中图分类号：０４８２．３１；Ｏ６１４．２３＋２
文献标识码：Ａ
文章编号：１００１．４８６１（２０１３）０６ — １１９２ — ０７
ｔｈｅｐｈｏｓｐｈ０ｒｉｓ１：７ａｎｄｔｈｅｉｎｔｅｎｓｉｔｙｒａｔｉｏｏｆｅｍｉｓｓｉｏｎｔｒａｎｓｉｔｉｏｎＤｏ－７Ｆ２ｔｏＤｏ－ｖＦ￣ｉｓ２．５５ｉｎｔｈｅｓｔｕｄｉｅｄｒａｎｇｅ．Ｔｈｅ
ｖａｒｉａｔｉｏｎｓｏｆｌａｔｔｉｃｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｔｈｅｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂａｓｅｄｏｎｍｏｄｉｆｙｉｎｇｄｏｐａｎｔ
ＤＯＩ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１００１ — ４８６１．２０１３ｅａｎｄＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＰｈｏｓｐｈｏｒｓ（Ｃａ，Ｍｅ）Ｌａ４Ｓｉ３０ｌ３：Ｅｕ（Ｍｅ＝Ｓｒ，Ｂａ）