稀土三基色荧光粉—绿粉的研究与进展..

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稀土——荧光粉的应用及发展

稀土——荧光粉的应用及发展

稀土——荧光粉的应用及发展稀土——荧光粉的应用及发展荧光粉的概述荧光粉(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,但因为有毒有害和环境污染等,所以应用范围小。

荧光粉的历史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。

荧光粉的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。

1,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·Ca(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。

2024年三基色稀土荧光粉市场策略

2024年三基色稀土荧光粉市场策略

2024年三基色稀土荧光粉市场策略1. 引言稀土材料是一类具有特殊光学特性的材料,广泛应用于荧光粉、LED照明、显示器件等领域。

三基色稀土荧光粉由红色、绿色和蓝色稀土荧光粉组成,可实现广色域和高亮度的显示效果。

本文将探讨三基色稀土荧光粉市场的策略,分析市场趋势和竞争对手,提出相应的市场策略,以提高产品的市场占有率。

2. 市场分析2.1 市场规模三基色稀土荧光粉市场是一个快速增长的市场。

随着LED照明、液晶显示器等领域的需求增加,对三基色稀土荧光粉的需求也在不断增加。

根据市场研究数据显示,三基色稀土荧光粉市场的年复合增长率为10%以上,预计市场规模将达到XX亿美元。

2.2 市场趋势随着科技的不断进步,三基色稀土荧光粉的品质要求也越来越高。

市场趋势主要表现在以下几个方面:•高亮度和高颜色纯度:用户对显示效果的要求越来越高,对荧光粉的亮度和颜色重现能力要求也越来越高。

•超细粒度:随着像素密度的增加,荧光粉的粒度也需要更小,以适应高分辨率的显示设备。

•环境友好型:市场对环保产品的需求增加,对稀土资源的保护也提出更高要求。

2.3 竞争对手分析三基色稀土荧光粉市场存在着激烈的竞争。

主要竞争对手包括国内外知名的稀土荧光粉制造商和供应商。

他们通过不断提高产品品质、降低成本、拓展市场渠道等方式来争夺市场份额。

3. 市场策略针对市场趋势和竞争对手的分析,我们制定了以下市场策略:3.1 产品创新在高亮度和高颜色纯度方面,我们将加大研发投入,提高荧光粉的亮度和颜色还原能力。

通过优化配方和工艺,不断提高产品品质,以满足客户更高的要求。

3.2 技术升级为了适应超细粒度的需求,我们将引进先进的生产设备和技术,提高荧光粉的制备精度,实现更小粒度的荧光粉制备。

3.3 环保制造稀土资源的保护是当前社会的热点问题,我们将加强稀土资源的合理利用,推动稀土荧光粉的环保制造。

通过降低能源消耗、减少废水废气排放等措施,以降低对环境的影响。

3.4 市场拓展我们将扩大市场渠道,与合作伙伴建立良好的合作关系,以提升产品的市场占有率。

光之魂——我国灯用稀土三基色荧光粉行业发展的机遇与挑战

光之魂——我国灯用稀土三基色荧光粉行业发展的机遇与挑战

2 0 年 为 1 . 吨 ,0 5 年 为 04 05 0 20 2 .0吨 ,0 6年 为 4 .0吨 ; 门 70 20 8 0 江 科 恒 实业 有 限公 司 2 0 0 4年 为 02 . 4 吨 ,0 5年 为 46 20 . 0吨 ,0 6年 为 20
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飞 利 浦 ( hl s P ip ) i

始 了灯 用 稀 土 三 基 色 荧 光 粉 的研
制 生产 。 产量从 1 8 9 6年 的 1 . 2吨增 加 到 20 0 6年 的 3 0 8 0吨 , 占世 界 产 量 的 6 % 一7 %。 0 0 根据 市场 需求 预
维普资讯
总第26 08 8 期2 0 年
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专 家示 点 见

稀土 三基色 荧光粉 各2 0 6 吨左 右 。 我 国灯 用 稀 土 三 基 色 荧 光 粉
主要 以内销为 主 。 海跃 龙新 材料 上 股 份有 限公 司 为最 大 出 口企业 , 出
进一 步落 实节 约 资源 、保 护 环境 、 建立生 态 社会 的基本 国策 , 建设 低 投入 、 产 出 、 能减 排 , 持续 发 高 节 可 展 的稀 土产业 循环 经济体 系 。这就 需 要科 学 合理 使 用稀 土 资源 , 正 真 体 现 “ 土 ”的价 值 , 断 提 高 产 稀 不 品 附加值 , 面落 实 节能 减 排技 术 全 措施 ,建 立 回 收稀 土 材 料 的新 制 度 。 土发 光材料 已为 中 国和 世界 稀 的绿 色 照 明 , 约能 源 、 护 环境 , 节 保 拯救 地球 、造福 人类 做 出 了贡献 。 但 同时也 必 须 看 到 ,我 们 的稀 土 “ 光之 魂 ” 正 面 临前所 未 有 的机 也

三基色荧光粉

三基色荧光粉

1.1光的本质
光的基本知识
光是一种电磁波,可见光波长λ在390~770nm。
1mm=1000um 1um=1000nm
1.1光的本质
光的基本知识
光的能量E、波长λ及频率ν之间符合 下式所示的电磁波在真空中的一般关系:
E = hν =hc/λ
h是普朗克常数=6.63*10-34
光的波长越长,能量越小;频率越高,能 量越大。这就是为什么x光对人体有伤害,而 无线电波基本上没有影响的原因。
短余辉材料也有其他用途,比如闪烁体发光材料, 被用在探测和记录。要求余辉时间非常短,一般在ns或 者us级。
3.2按照转换方式分类
发光材料的种类
荧光粉按照转换方式分为:上转换荧光粉和下转换 荧光粉。
激发态
热损失
基态
发光
下转换材料
下转换荧光粉就是指激发源的能量大 于发射光的能量。 例如:红粉YOX
吸收254nm的紫外线,由基态跃迁 到激发态,然后再回到基态时发出611nm 的红光。 在下转换荧光粉中有种特殊的转换类 型叫做量子裁剪,也就是吸收一个光子的 能量,产生多次跃迁,发出多个光子,提 高能量的利用率。
3.2按照转换方式分类
发光材料的种类
上转换发光过程一般被称作反施托克位移,是 一种比较特殊的激发形式,特点是吸收光子能量 低于发射光子能量。
发光材料的种类
阴极射线发光就是指荧光粉在电子的轰击下发光。
例如:电视机显像管(CRT)的发光: 显像管发射出电子,在电场的加速作用下,
电子的能量被提高,高能电子轰击显示屏上的荧 光粉,使荧光粉发出光,通过不同的荧光粉发出 的不同颜色的光组成显示画面,人眼就能够观察 到显示屏上显示的画面。

Tb3+绿色荧光粉的制备及光致发光研究

Tb3+绿色荧光粉的制备及光致发光研究

第!"卷!第""期!!!!!!!!!!!!光谱学与光谱分析#$%&!"!'$&""!(()@-C +)@-@)-""年""月!!!!!!!!!!!!.(/012$30$(4567.(/0125%865%4393'$:/;</2!)-""!06=G &*F [!A D Y 绿色荧光粉的制备及光致发光研究邱桂明" 许成科) 黄!罛""`汕头大学理学院物理系!广东汕头!,",-C !!!!!!)`衡阳师范学院物理与电子信息科学系!湖南衡阳!F )"--*摘!要!采用高温固相法合成了S 5).6?F m><!^绿色荧光粉#利用c 射线衍射分析了S 5).6?F m><!^物相的形成#测量了S 5).6?F m><!^的激发和发射光谱!激发光谱由一个宽激发峰组成!研究了><!^浓度对样品激发光谱的影响!结果显示!随><!^浓度增大!宽带激发峰发生了红移#发射光谱由四个主要发射峰组成!峰值分别位于F @"!,F !!,**和C )!6;处!><!^以,G F *D ;,%,F !6;&跃迁发射最强!低掺杂浓度下!><!^的D ;C 能级出现斯托克劈裂!劈裂峰%F *"6;处&随><!^浓度增加!先增强然后减弱$在发光强度方面!随><!^浓度的增大呈现先增大后减小的趋势!当><!^摩尔浓度为@g 时!发光强度最大!根据M /f 1/2理论!确定了在S 5).6?F 基质中><!^自身浓度猝灭机理#荧光寿命测试表明><!^在S 5).6?F 基质中荧光衰减平均寿命为F &F;3#关键词!S 5).6?F m><!^$荧光粉$光致发光$荧光寿命中图分类号 ?F *)&!!!文献标识码 8!!!)*+ "-&!@C F G&9336&"---+-,@! )-"" ""+)@-C +-F !收稿日期)-"-+"-+-! 修订日期 )-""+-"+-,!基金项目 国家自然科学基金项目%C -D D *-!)&资助!作者简介 邱桂明!"@C )年生!汕头大学物理系副教授!!/+;59%'N ;P 9J !31J `/7J `06引!言!!稀土发光材料是由基质化合物与作为激活剂的少量稀土离子所组成的#稀土离子具有F H 电子!性质独特!研究稀土离子掺杂于各种基质材料中的发光行为具有重要的现实意义("!))#M 569/%3$6等(!!F )利用组合化学法首次制备了高效的蓝色发光材料.2)S /?F #由于.2)S /?F 独特的晶体结构和高效的发光特性!引起了人们的广泛关注!揣晓红等(,)!'5N (C )!石士考等(D )分别对这种发光体的制备方法"发光性质和发光机理作了进一步的研究#S 5).6?F 与.2)S /?F 同构!具有稳定的晶体结构和优良的物理"化学性能!是一种很好的基质材料#杨红梅(*)等发现\J !^掺杂的S 5).6?F 发光体在紫外光的激发下产生非常强的红光发射#付晓燕等制备了纳米级锡酸盐发光材料!并对其发光性质进行了研究#符史流等(@)发现S /F ^在S 5).6?F 一维结构基质中有着非常强的蓝光发射!后来又研制出发光颜色可调的\J !^和S /F ^共掺杂的S 5).6?F 发光材料("-)#而以S 5).6?F 为基质的绿色发光材料未见报道#本文利用高温固相法制备了><!^掺杂的S 5).6?F 荧光粉!对其光谱特性进行了研究!发现存在较强绿光发射!在等离子平板显示和发光二极管领域具有应用潜力#"!实验部分!!实验采用S 5S ?!!.6?)!><F ?D 为原料!按S 5)Z >><>.6?F 中各物质的量比混合!加入适量无水乙醇作为分散剂!混合均匀后在*-i 下烘烤!O !再经充分研磨得到前驱体#将前驱体装入坩埚!置于马弗炉内!在空气气氛中进行烧结!烧结温度为"),-i !时间为"-O !经自然冷却至室温得到样品#样品的晶体结构用日本.O 9;57W J 公司的c M +C "-型c 射线粉末衍射仪%c K M &测定!辐射源为S J I )%'h-&",F -,6;&#采用\796<J 2N O L 6312J ;/613公司的B =.@)-型荧光光谱仪测定荧光光谱%用c /灯作激发光源&和荧光寿命%激发源为%B @)-[型微秒灯&#)!结果与分析=./!样品结构S 5).6?F 属正交晶系#在S 5).6?F 晶格中!S 5)^和.6F ^的半径分别为-&-@@和-&-D "6;!><!^的半径约为-&-@)6;!其大小接近于S 5)^!因而在S 5).6?F 中掺杂的><!^将替代S 5)^的格位#图".和C 给出了S 5"&@"><-&-@.6?F 在")--和"),-i 温度下烧结"-O 后的c K M 图#与S 5).6?F标准谱%I S E M .F C *-"")&(见图"+)比较可知!上述两种样品均反应生成了S 5).6?F 相#此外!在图".和C 的样品中均出现明显的S 5.6?!杂相%I S E M .D D *"D @D &!但随着烧结温度的升高!杂相衍射峰强度明显减弱#这说明适当提高烧结温度有助于提升><!^在S 5).6?F 晶格中的掺杂量#(,-./!\E )B 655"1&2%#06/.Q /!A P .P Q G &*F %5&'S 5%096/751")--iA $2"-O $J 23$%<&'S 5%096/751"),-iA $2"-O $J 23$%0&'I S E M .0527A $2S 5).6?F=.=!样品的光谱特性)&)&"!S 5)Z >><>.6?F 的激发光谱><!^掺杂的S 5).6?F 荧光粉在紫外光的激发下产生明显的绿光发射#图)给出了各种不同掺杂浓度的S 5)Z >><>.6?F 样品的激发光谱!其中发射监控波长'/;h,F !6;!测量在室温条件下进行#由图可见!S 5)Z >><>.6?F 样品在紫外短波区出现一个吸收宽带!范围为)--"!--6;左右#这条吸收带对应于><!^F H *,$能级的吸收跃迁!其激发峰较宽#从图中发现!激发光谱的峰值位置与><!^的掺杂浓度有关!当><!^掺杂浓度较低时%见图).&!峰值位于),F6;左右$而当><!^掺杂浓度较高时%图)C 和+&!其峰值红移至)C -6;附近#发生红移现象的原因与><!^所处的配体环境有关!当><!^处于晶体中时!由于><!^的,$轨道裸露在外!所以周围的晶体场对其外层的,$电子作用较大!这种(,-.=!K L 4,565,%&2B "4516%#06=V %!A %G &*F B 9%2B9%1%:%&,5%1"?65 ":]H F D&:&作用不仅使,$电子的能级发生劈裂!而且会使><!^F H =Z ",$组态能级重心下移("")#><!^掺杂在S 5).6?F 晶体中!取代的是S 5)^的格位!><!^的半径小于S 5)^的半径!随着><!^掺杂浓度的增加!S 5).6?F 晶胞会逐渐收缩!晶体场的作用加强!声子对><!^的影响增大!这使得><!^所处于S 5).6?F 基质的晶体环境因子增大!稀土离子,$组态能级重心随着环境因子的增大而降低("))!从而导致F H *,$吸收跃迁能量差减少!宽带吸收峰红移#)&)&)!S 5)Z >><>.6?F 的发射光谱图!是S 5)Z >><>.6?F 样品的发射光谱图!图!.和C 用'/f h ),F6;激发样品!图!+!$和@是用'/f h)C -6;激发样品#由图可见!><!^的发射主要来自,G F 激发态能级!包括,G F *D ;C %F @"6;&!,G F *D ;,%,F !6;&!,G F *D ;F %,**6;&和,G F *D ;!%C )!6;&跃迁发射!其中,G F *D ;,跃迁发射强度最大#比较图!中各掺杂浓度的发射光谱图!在掺杂浓度>h -&-"和>h -&-!%见图!.和C &的样品中!显示了,G F *D;C 跃迁发射的发射峰劈裂成三个峰!其中以F*"6;处的最为明显!在掺杂浓度超过>h -&-!时!><!^的,G F *D;C 跃迁发射只有一个发射峰#,G F *D;C 跃迁发射的劈裂现象在><!^掺杂各种基质的发光材料中少见报道!><!^的,G F *D;C 能级劈裂与其所受掺杂S 5).6?F 基质影响有关$在S 5).6?F 晶体中!S 5)^具有S 3点群对称性!在晶格中处于低对称的格位!S 5).6?F 中掺杂><!^!><!^占据S 5)^的位置处于低对称环境中!其,$电子处于外层电子轨道!受环境因素影响比较大!><!^受到晶体场的微扰!D ;C 能级简并解除而产生斯托克劈裂!形成三条谱线!与_2J </2等("!)的报道相吻合#(,-.D !K :,22,%&2B "451@:%#06=V %!A %G &*F B 9%2B9%165?,#3#"1"&5!A D Y?%B ,&-4%&4"&5165,%&%/:%$T 6&?D :%$T !A D Y"L 4,5"?65867"$"&-59=H F &:!H /D :%$T !A D Y "L 4,5"?65867"$"&-59=U P&:&!!进一步比较,G F *D;C 跃迁发射劈裂峰!观察到F*"6;处的峰强随掺杂浓度的变化呈现先增大后减小的现象!并且三个劈裂峰逐步合成一个主峰!D ;C 能级斯托克劈裂消失#分析其原因!><!^掺杂浓度增加!离子发光中心增多!,G F *D;C 的跃迁发射增强$继续增加><!^掺杂浓度!由于><!^半径小于S 5)^半径!替代S 5)^格位后!造成S 5).6?FD-@)第""期!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!光谱学与光谱分析晶胞收缩!晶体场的作用增强!一方面可能使得激活剂><!^的电子与声子发生耦合的几率增加!处在激发态能级的><!^将通过非辐射弛豫损失部分能量!降低了,G F *D;C 的跃迁发射几率!增加了,G F *D ;,的跃迁发射几率!从而导致,G F *D ;C 的跃迁发射强度降低$另一方面!晶体场的能级劈裂能大小与晶体场强度有关系("F )!晶体场作用增强!使得晶体场能级劈裂能增大!D ;C 能级受其微扰产生斯托克劈裂难度加大!导致能级简并不能完全解除!最终,G F *D ;C 跃迁发射在发射光谱图上形成F @"6;的主发射峰#)&)&!!><!^浓度对S 5).6?F m><!^材料发光强度的影响发光离子的掺入浓度对材料的发光性能有着重要的影响!一般随掺杂离子浓度增加!发光体的发光强度先增大然后降低!这种现象称为浓度猝灭现象#为了研究><!^掺杂浓度对样品发光强度的影响!实验中制备了一系列不同浓度的样品!并在同一条件下进行测试!图!+!$和@给出了浓度>h -&-,!>h -&-@和>h -&"!的发射光谱图!激发波长为'/fh)C -6;#从图!中可以看出!随><!^浓度的增大!S 5).6?F m><!^材料的发光强度呈现先增大然后减小的趋势!当><!^掺入浓度>h -&-@时!发光强度最大!即存在浓度猝灭效应#根据M /f 1/2理论(",)!非导电性无机材料中激活剂离子的浓度猝灭机理属于电多极相互作用!当激活剂离子浓度足够大时!材料的发光强度6与浓度>的关系可表示为("C )%N %6+>&&+*%*+!&%N>式中>是激活剂离子浓度的摩尔分数!+为常数!当*h C !*!"-时!分别代表电偶极+偶极"电偶极+四极"电四极+四极相互作用#我们以!D D6;波长作激发源!测定><!^摩尔浓度大于@g 时!各浓度下S 5).6?F m><!^中><!^的,F !6;的发射强度6!作出%N %6+>&Z %N>的关系曲线!如图F 所示#由图中直线部分的斜率求得*h,&!,!接近于C !这说明><!^浓度猝灭机理为电偶极+偶极相互作用#(,-.F !0@17"#%159"1"$65,%&29,B %#$-%&+%&6&?$-%=.D !荧光寿命分析图,给出了S 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传统荧光灯技术的创新发展促进稀土三基色荧光粉新生

传统荧光灯技术的创新发展促进稀土三基色荧光粉新生
和 价 格 瓶 颈 、
但纵观 荧光灯的发展 史可 以看 出,八 十年来 荧光 灯的发展 ,只有持 续的创新 才是唯一 出路 ,我们应 该 充分肯定传 统荧光 灯的优 势 , 注意到 “ 荧光灯照明”自身存在的 不足 , 特 别是近 十 多年 来,在 “ 补短板” 的过程 中荧光灯技 术不断创新发展 ,使 荧光灯照 明又获得 了重 大发展 ,这 必将 会促进稀土 三基 色荧光粉
的新 生 !
文 /葛葆硅


荧 光灯 前 6 0年 (1 9 3 8年 ~ 1 9 9 9年 )的
荧 光 灯 } l J J 的 光 效 从 术 5 f ) ~ 6 ( ) l 』 l l 1 / 、 、 ,
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稀土三基色荧光粉

稀土三基色荧光粉

——





稀土三基色荧光粉的类型(灯用):
灯用荧光粉
用于普通荧光灯 和低压汞灯
用于高压汞灯和 自镇流荧光灯
用于紫外光源
——




• 一般地,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。
在保证一定亮度的前提下, 在保证一定亮度的前提下 , 采用过量的原料 可以提高反应活性,减少Tb的用量, Tb的用量 Al2O3,可以提高反应活性,减少Tb的用量,降 低原料成本。 XRD发现 发现, 低原料成本 。 但 XRD 发现 , 这种绿粉中含有 杂相, α-Al2O3杂相,在灯的点燃过程中这些杂相会 形成缺陷,它们吸收汞254nm紫外光辐射和荧 254nm 形成缺陷,它们吸收汞254nm紫外光辐射和荧 光粉的可见光发射,导致光通维持率下降 持率下降。 光粉的可见光发射,导致光通维持率下降。
三基色灯用绿粉均以tb作为激活剂tb作敏化剂这是由于在大多数基质中tb的4f5d吸收峰不能与254汞紫外光辐射相吻合而ce在254nm附近具有强吸收而且在330400nm的长波紫外区具有强的发射ce可以通过无辐射能量传递有效的将所吸收的能量转移给tb1119cat是目前广泛应用的绿色荧光粉属于六方晶系外观为白色晶体
——

稀土荧光粉的制备实验报告

稀土荧光粉的制备实验报告

稀土荧光粉的制备实验报告
稀土荧光粉作为荧光粉领域的主要类型之一,其工业制备技术成熟,性能优良,应用广“泛。

稀土荧光粉主要用于现代照明光源、交通信号灯、汽车状态指示、液晶显示(LCD)的背光源和大屏幕显示等方面。

本文介绍了目前国内外制备稀土荧光粉的各种方法,主要有高温固相反应法、软化学法、物理微波合成法等。

对这些方法的优缺点进行了比较。

最后对荧光粉的发展前景及今后的研究趋势进行了展望。

稀土荧光粉按用途分为:(1)CRT荧光粉。

CRT(阴极射线)荧光粉是稀土在发光材料中最早的应用,彩电的普及和PC的蓬勃发展使这一经典的新材料高速增长,目前仍有7%的年增长率,但也面临着平板显示的挑战。

彩电和彩显用荧光粉的工艺基本形成于70年代,美国RCA是这一技术的鼻祖,但日本的Nichia,Kassei等公司为这一领域持续注入了新的技术内容,使荧光屏的亮度、对比度、清晰度、F1光可读性、寿命等指标有了极大的提高。

日本公司几乎垄断CRT荧光粉的技术,他们是行业技术标准和使用方法的制定者。

(2)灯用荧光粉。

1974年Philips公司首先合成了稀土绿粉(Ce,Tb)MgAlO19、蓝粉(Ba,Mg,Eu)3Al6O27和红粉Y2O3;Eu,并将它们按一定比例混合,制成了三基色荧光粉。

由于稀土三基色荧光粉优异的发光特性和节能的特点使它的应用越来越广。

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稀土备方法 绿粉的发展趋势
2
3 4
综述
单色粉按一定比例配置成混合粉后制灯,绿粉对灯 的贡献最大,而红粉、蓝粉的主要作用是将绿光调 为白色的照明光,提高显色指数。根据基质材料的 不同,可将稀土三基色荧光粉分为铝酸盐、磷酸盐 和硼酸盐三大系列。其中铝酸盐最早被发现和应用 ,制造工艺和技术已经相当成熟,国内多为铝酸盐 系列,产销量最大。磷酸盐首先被日本人发明和投 入生产,其烧成温度比铝酸盐低300-400℃,但合 成的工艺条件不易控制,产品的一致性差,制灯过 程会发生变色现象。硼酸盐在国内很少实际应用, 虽然其烧成温度低(在1000 ℃左右),但温度范围 很窄,对电炉的温控条件要求极其苛刻。
6、共沉淀法
为了制备“不球磨荧光粉”,有人采用双助溶剂
方法,制得烧结温度低、粒度适中,性能稳定的 发光材料。实验办法是水/乙醇体系共沉淀稀土 草酸盐,再将沉淀物在高温下灼烧,可以制得所 需的发光材料。用此法制得的荧光粉分散性能好 ,很少结团。由于乙醇具有价格使宜、无毒、易 于回收利用等特点,更使此法具有经济、污染小 等其他方法所不能比拟的优点。
5、水热合成法
水热合成法是高温高压下在水(水溶液)或水蒸气
等流体中进行有关化学反应(水热反应)来合成超 细微粉的一种方法,自1982年开始用水热反应制 备超细微粉的水热法已引起国内外的重视。水热 法也是发光材料合成的新方法,利用该法已经合 成了LaP04:Ln、NaOdF4:Eu3+等发光材料。
选择原则
三、
利用Gd3+在能量传递过程中的中间体作用来增强 Tb3+发光。如在(Ce,Gd)MgB5O10:Tb及GdF3: Ce,Tb等体系中,由于发生激发一Ce3+一 (Gd3+)n 一Tb3+一发射,这种传递过程,Ce3+吸收的紫外能 量通过Gd3+依然传递给Tb3+离子,增强Tb3+发射。 利用这种机制还可减少Tb的浓度,降低成本。
绿粉在稀土三基色荧光粉中,对灯地光通量、显色性等起
主要作用。这类材料品种最多,有LaMgB5O10:Ce3+、 Tb3+,Y2SiO4;Ce3+、Tb3+,LaPO4:Ce3+、Tb3+和 GdMgB5O10:Ce3+、Tb3+等,上述各体系均是Ce-Tb共 激活的绿色材料,发绿光的离子是Tb3+,Ce3+则是一种敏 化剂。 Ce3+、Tb3+激活的含氧酸盐绿色荧光粉 在三基色荧光粉中,绿粉对灯的光通量贡献最大。三基色 灯用绿粉均以Tb3+作为激活剂,Tb3+的最大发射峰位于 545nm,归属于Tb3+的5D4-7F5跃迁。绿粉都利用Ce3+作 敏化剂,这是由于在大多数基质中Tb3+的4f-5d吸收峰不 能与254汞紫外光辐射相吻合,而Ce3+在254nm附近具 有强吸收,而且在330-400nm的长波紫外区具有强的发 射,Ce3+可以通过无辐射能量传递有效的将所吸收的能 量转移给Tb3+。
选择原则
一、
利用Tb3+的5D4—7F5跃迁发射,该发射能量大 部分集中在535~555nm很窄的绿色光谱内,特 征峰值般在545nm附近。
哀伤
二、
利用Ce3+作为敏化剂,增强Tb3+的绿色发射, 在大多数基质中,Tb3+的4f-5d吸收带不能与 254nm汞线很好地吻合。而Ce3+在此附近却有 强的吸收,而在330~400nm近UV范围内有强 的发射,通过无辐射能量传递机构.Ce3+有效 地将吸收能量传递给Tb3+离子,即能量在 Ce3+---Tb3+之间直接传递。
4、燃烧法
燃烧合成法是指通过前驱材料的燃烧而获得目标
产物的一种力法。在一个燃烧合成反应中,反应 物达到放热反应的点火温度时,以某种方法点燃 ,随后反应由放出的热量维持,燃烧产物即为所 需材料。该法具有安全、省时、节能等优点,是 一个很有前景的新力法。利用该方法合成了4SrO 7A1203:Eu(Ce,Tb)MgAIl2020.5 Y3A15012: Eu3+、Y203:等。
3、溶胶一凝胶法
溶胶一凝胶技术是近年来兴起的一种新的化学合
成方法,它在发光材料的制备方面的应用已日益 受到人们的重视。用溶胶一凝胶法合成发光材料 可以获得更细的粒径,无需研磨,且合成温度比 传统的合成方法要低。其基本原理是:将金属醇 盐或无机盐经水解直接形成溶胶或经解凝形成溶 胶,然后使溶质聚合凝胶化,再将凝胶干燥、焙 烧去除有机成分,最后得到无机材料。 溶胶一凝胶法应用于材料制备一面时,凝胶的制 备及其干燥是关键步骤。该法的缺点是T艺复杂 ,废气、废水多,易引入杂质。
7、微波热合成法
其合成方法是在微波加热条件下进行固相反应。按一定量
的化学计量配比分别称取反应物,充分混合后放入坩埚内 ,然后至于微波炉中加热一定时间,取出冷却即可。微波 反应与溶液反应可能具有不同的反应机制,使得产物具有 不同的结构。微波反应中反应物不同将导致反应速度和产 物结构的差异,从而影响材料的荧光特性。微波辐照时间 和引发剂的加入量也是影响荧光性能的主要因素。一些学 者已经用此法合成了SrAl204:Eu2+,Dy3+, BaMgAIIoOl7:Eu2+、(Y,Gd)BO3:Eu3+、Y203:Eu3+、 (Ceo. 67Tbo.33)MgAI11Ol9等多种稀土发光粉。 微波热合成法的显著优点是反应彻底、快速、高效、节能 、洁净、经济。使用方法和设备简单。用此法合成的产品 具有产物相组成单纯、杂质少、发光亮度较高、粉体粒度 较细等特点,有较好的发展前景,但大规模生产有困难。
制备方法
微波热合成法 高温固相反应法
共沉淀法
喷雾热解法
制备方法
水热合成法 燃烧法
溶胶一凝胶法
1、高温固相反应法

高温固相反应法是发光材料的一种传统的合 成方法,是指原料以固态在高温下反应一段时间 ,得到目标产物。由于反应过程首先是在固相反 应物组分间的接触点处发生固相边界反应.然后 逐渐扩散到物相内部进行反应,而且随着反应的 进行,扩散途径越来越长,反应速度越来越慢, 因此,反应需在高温下长时间进行。 固相反应的充要条件是反应物必须互相接触 .即,反应是通过颗粒界面进行的。反应物颗粒 越细,其比表面积越大,反应物颗粒之间的接触 面积也就越大,有利于固相反应的进行。
固相反应的步骤
固体的运输及新相的长大
新相成核
原子规模的化学反应
固体界面的跨过界而的扩散
2、喷雾热解法
首先
以水、乙醇或其他溶剂将反应原料配成溶液
其次
通过喷雾装置将反应液雾化并导入反应器中, 在那里将前驱体溶液的雾流干燥,反应物发 生热分解或燃烧等化学反应
最后
得到与初始反应物完全不同的具有全新化学 组成的超微粒产物
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