一种利用微观分析手段改善荧光粉涂敷的方法

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荧光粉研究报告

2. 蓝色LED芯片+绿色或红色荧光粉,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。）
3. 紫光或紫外光LED芯片上+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或紫光来激发荧光粉而实现白光发射。（该方法显色性更好，但转化率低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）
TMR-500650254530
oxynitride 4.6g/cm3
D50(V)-10µm X=0.660/y=0.338
red
650nm 254-530nm
绿色荧光粉
绿色荧光粉既是组成白光LED三基色的一个重要组分，同时也可以直接与 LED封装制得绿光LED.目前制作高亮绿色LED的重要方式就是这种方式。目前LED用绿色荧光粉主要有：MN2S2:Eu（M=Ba,Sr,Ca;N=Al,Ca,In)、 Ca8Mg(SiO4)4Cl:Eu,R、BaMgAl10O17:Eu,Mn等。其中MN2S2:Eu·的发光效率最高，发光的波长也可以通过调整其中碱土金属离子比例在507-558nm之间变化，但是含硫元素的缺点较大的限制了其发展。近来有文献报道硅基氮氧化物的绿色荧光粉，如β—SiAlON：Eu、SrSi2O2N2：Eu等，它们同样可以被紫外、紫光或蓝光LED有效激发，且无硫的污染，显示出极大的发展潜力。两款LED用绿色荧光粉参数见表6。
Phosphor type materials Material Density Particle size CIE(1931) Emission color Emission peak Excitation range

不同浓度的Sm3+, Ce3+稀土离子单掺和双掺对荧光粉的发光颜色和发光性质以及Ce3+与Sm3+之间的相互作用

摘要本文用溶胶-凝胶法合成了LED用Ca3SiO4Br2: Sm3+, Ce3+荧光粉，利用粉末X射线衍射（PXRD）、荧光光谱对合成的荧光粉进行了表征。

探讨了不同浓度的Sm3+, Ce3+稀土离子单掺和双掺对荧光粉的发光颜色和发光性质以及Ce3+与Sm3+之间的相互作用。

X-射线衍射谱表明少量的稀土离子掺杂不会改变基质的物相结构；荧光粉Ca3SiO4Br2: 0.02Sm3+, 0.01Ce3+在360 nm的激发光下发射出明亮的蓝紫色光，Ce3+→Sm3+有着比较显著的能量传递。

关键词：溶胶-凝胶；荧光粉；碱土溴硅酸盐；钐（Ⅲ）；铈（Ⅲ）ABSTRACTIn this paper, Ca3SiO4Br2: Sm3+and Ce3+phosphors were synthesized by sol - gel method. The synthesized phosphors were characterized by powder X - ray diffraction (PXRD) and fluorescence spectroscopy. The luminescent and luminescent properties of Sm3+, Ce3+rare earth ion monodisperse and double doped phosphor were discussed. The interaction between Ce3+ and Sm3+ was also discussed. X-ray diffraction spectra show that a small amount of rare earth ion doping does not change the phase structure of the matrix. Phosphor Ca3SiO4Br2: 0.02Sm3+,0.01Ce3+ emits bright blue-violet light at 360 nm excitation light, and Ce3+→ Sm3+ The energy transfer.Keywords: sol - gel; phosphor; alkaline earth bromosilicate; Sm3+; Ce3+目录第一章前言 (1)1.1 发光二极管综述 (1)1.2 稀土荧光粉的发光机理 (1)1.3 稀土荧光粉常见的制备方法 (2)1.3.1 高温固相法 (2)1.3.2 溶胶-凝胶法 (2)1.3.3 微波热合成法 (2)1.3.4 共沉淀合成法 (3)1.4溴硅酸钙的优点 (3)1.5 本课题研究意义及主要研究内容 (3)1.5.1 本课题研究意义 (3)1.5.2 本课题研究的主要内容 (3)第二章实验部分 (5)2.1 主要实验试剂 (5)2.2 主要实验仪器 (5)2.3 样品的制备 (6)2.3.1 样品溶胶-凝胶溶液的制备 (6)2.3.2 样品湿凝胶的干燥 (6)2.3.3 样品烧结 (7)2.4 样品测试 (7)第三章结果与讨论 (8)3.1 样品X射线衍射谱分析 (8)3.2 样品荧光光谱分析 (9)3.2.1 制备温度对Ca3SiO4Br2: 0.02Sm3+荧光粉发光强度的影响 (9)3.2.2 单掺双掺荧光光谱比较 (9)3.2.3Ce3+浓度对Ca3-x Ce x SiO4Br2发射强度的影响 (11)3.2.4Sm3+ 浓度对Ca3-x Sm x SiO4Br2发射强度的影响 (11)3.2.5Ce3+浓度对Ca2.98-x Ce x Sm0.020SiO4Br2发射强度的影响 (12)3.3CIE色坐标分析 (13)第四章结论 (15)参考文献 (16)致谢 (18)第一章前言1.1 发光二极管综述发光二极管（Light Emitting Diode）简称LED，它属于一种半导体元件，功能是将电能转换为光能。

荧光粉表面包覆研究概况

ｓ（Ｈ）。反应如下：ｉＯＮ２ｉ３２０＋２ａＳＯ＋Ｈｓ４ＨＯ＝Ｓ（Ｈ）＋ａｓ４ｉＯ４ｌＮ２０
Ｃｅｓｌｅｙｃａｉｇｐｏｐｏｕｆｃ．Ｔｅｓｒｃｏｔｇｓｓｍ，ｓｒｃｏｔｇｔｃｎｌｇｄｔｅｆｔｒｆｏｔｎａｂｏｖｄｂｏｔｈｓｈｒｓｒｅｈｕａｅｃａｉｙｔｎａｆｎｅｕａｅｃａｉｅｈｏｏａｕｅｏａ — ｆｎｙｎｈｕｃ
１２氧化铝包覆膜．
ห้องสมุดไป่ตู้
，
目前氧化铝包覆膜的主要铝源有异丙醇铝和可溶性铝盐，
异丙醇铝通过溶胶一凝胶法（ｏ —ｇ１在荧光粉上进行包膜，ｓｌｅ）而
乙酯（ＥＳ和有机硅源。周文华等Ｈ用Ｎｉ对铝酸锶进行可溶性铝盐主要通过水解反应对荧光粉进行包覆。李永绣等ＴＯ）％ＳＯ对异丙醇铝悬浮液进行搅拌，然后加入少二氧化硅包膜以改善其耐水性，将铝酸锶分散于乙二醇中后，在以异丙醇铝作为铝源，浆液中加入水玻璃，用稀硫酸调节ｐＨ值至９～１１时，液析出浆
其他的离子，目前较为主流采用的包覆硅源。是
烧结以及耐温、耐化学腐蚀等诸多性能，可改善材料的韧性、也
强度窨。
１荧光粉表面包覆膜体系．
１１氧化硅包覆膜．
目前氧化硅包膜用的硅源主要有水玻璃（ａＳＯ）正硅酸Ｎｉ，，

照明器件中荧光粉的选择与应用考核试卷

C.荧光粉的粒度
D.封装材料
3.常见的荧光粉封装材料包括以下哪些？（）
A.聚合物
B.陶瓷
C.金属
D.玻璃
4.以下哪些是荧光粉的常见制备方法？（）
A.沉淀法
B.溶胶凝胶法
C.燃烧法
D.铸造法
5.以下哪些是稀土元素掺杂荧光粉的优点？（）
A.发光效率高
B.色彩纯度高
C.光衰小
D.成本低
6.以下哪些情况可能导致荧光粉发生光衰？（）
A.清洗
B.烘干
C.混合
D.测试
13.以下哪些因素会影响照明器件的显色指数？（）
A.发光效率
B.发光颜色
C.荧光粉的种类
D.封装材料
14.荧光粉的储存条件包括以下哪些？（）
A.避光
B.干燥
C.密封
D.防潮
15.以下哪些是荧光粉在照明器件中的应用优点？（）
A.提高光效
B.节能
C.延长光源寿命
D.丰富产品种类
A.硅酸钙
B.铝酸锶
C.钇铝石榴石
D.硼酸铝
5.通常情况下，下列哪种颜色的荧光粉发光效率最高？（）
A.绿色
B.蓝色
C.红色
D.黄色
6.下列哪种材料不宜用作荧光粉的载体？（）
A.氧化铝
B.硅胶
C.玻璃
D.金属
7.荧光粉在LED照明的应用中，主要作用是什么？（）
A.提高光效
B.改善显色性
C.调整色温
D.所有以上选项
1.下列哪种荧光粉适用于LED照明？（）
A.铝酸锶
B.氧化锌
C.钇铝石榴石
D.硅酸钙
2.荧光粉的发光原理是基于下列哪一种物理现象？（）

LED 实现白光有多种方式

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。

具体来说，第一种方法是在蓝色LED 芯片上涂敷能被蓝光激发的黄色荧光粉，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它波段的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。

红色荧光粉CaWO4∶Eu3+,Bi3+的制备和光学性能的研究　

第53卷第5期2024年5月人㊀工㊀晶㊀体㊀学㊀报JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS Vol.53㊀No.5May,2024红色荧光粉CaWO 4ʒEu 3+,Bi 3+的制备和光学性能的研究蔡小勇1,姜洪喜1,2(1.黑龙江科技大学研究生学院,哈尔滨㊀150022;2.嘉应学院,梅州㊀514015)摘要:本文采用高温固相法合成了一系列红色荧光粉CaWO 4ʒEu 3+,Bi 3+㊂通过X 射线衍射仪㊁扫描电子显微镜和荧光分光光度计等手段,对样品的晶体结构㊁微观形貌㊁光学性能㊁能量传递方式㊁荧光寿命和热稳定性进行了表征㊂结果表明,当Eu 3+和Bi 3+的掺杂浓度分别为7%和2%时(摩尔分数),荧光粉红色发光(615nm)最强,理论计算得到荧光粉的平均颗粒尺寸为50.27nm,这与电子显微镜观察结果相符合㊂能量传递方式以电偶极-电四极相互作用为主,对CaWO 4ʒ7%Eu 3+,y Bi 3+(y =0~6%)系列荧光粉进行了荧光寿命测量,发现它们荧光寿命基本相同,都在0.56ms 左右㊂对CaWO 4ʒ7%Eu 3+,2%Bi 3+荧光粉在不同温度下的光谱进行比较,并且计算相应的色度坐标,当温度升高时,色度坐标整体左移,发光强度有所变弱,但整体来说热稳定性较好㊂较好的热稳定性和明亮红光发射表明该荧光粉可以作为潜在商用红光荧光粉㊂关键词:CaWO 4;掺Eu 3+;掺Bi 3+;高温固相法;荧光粉;敏化剂;荧光寿命;热稳定性中图分类号:O482.31;TQ422㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号:1000-985X (2024)05-833-08Preparation and Luminesent Property of CaWO 4ʒEu 3+,Bi 3+Red PhosphorsCAI Xiaoyong 1,JIANG Hongxi 1,2(1.Graduate College,Heilongjiang University of Science and Technology,Harbin 150022,China;2.Jiaying University,Meizhou 514015,China)Abstract :A series of CaWO 4ʒEu 3+,Bi 3+red phosphors were successfully synthesized by high temperature solid-state reaction.The crystal structure,microstructure,optical property,energy transfer mode,fluorescence lifetime,and thermal stability of samples were characterized by X-ray diffraction,scanning electron microscope and fluorescence spectrophotometer,etc.The results show that when the doping concentrations of Eu 3+and Bi 3+are 7%and 2%(mole fraction),respectively,the red luminescence (615nm)is the strongest.Theoretical calculations show that the size of this fluorescent powder particle is around 50.27nm.This is consistent with the observation results of the electron microscope.The main mode of energy transfer is the interaction between electric dipoles and electric quadrupoles.The fluorescence lifetime of CaWO 4ʒ7%Eu 3+,x Bi 3+(x =0~6%)series phosphors were measured,and their fluorescence lifetimes were basically the same,all around 0.56ms.By comparing the spectra of CaWO 4ʒ7%Eu 3+,2%Bi 3+phosphors at different temperatures,and the corresponding chromaticity coordinates were calculated.It was found that the overall chromaticity coordinates shift to the left,and the luminescence intensity becomes weaker as the temperature increases,but overall,the thermal stability is good.The good thermal stability and bright red emission indicate that this fluorescent powder can be used as a potential commercial red fluorescent powder.Key words :CaWO 4;Eu 3+doping;Bi 3+doping;high temperature solid-state reaction;phosphor;sensitizer;fluorescence lifetime;thermal stability ㊀㊀收稿日期:2023-11-27㊀㊀作者简介:蔡小勇(1993 ),男,湖北省人,硕士研究生㊂E-mail:416481486@ ㊀㊀通信作者:姜洪喜,博士,教授㊂E-mail:hongxi128@ 0㊀引㊀㊀言自1997年,首次将黄色荧光粉YAGʒCe 3+涂抹在蓝色LED 芯片InGaN 上获得白色发光二极管(whitelight emitting diode,w-LEDs)以来,w-LEDs 逐渐成为一种极好的获取白光的重要方法[1]㊂近些年来,与其他834㊀研究论文人工晶体学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第53卷光源相比,w-LEDs因为有更高的效率,更低的能量消耗,更长的工作时间和较少的热量辐射浪费,所以越发地受到关注[2-4]㊂目前主要有四种方式实现w-LEDs:1)利用三基色芯片(蓝色芯片+绿色芯片+红色芯片)复合得到白光,此方法对电路的要求较高,设计困难,成本较大;2)利用蓝色芯片激发黄色荧光粉(蓝色芯片+黄色荧光粉)复合得到白光,此方法因为复合白光里面缺少红光成分,所以显色指数较差,色温偏高;3)利用蓝色芯片激发红色和绿色荧光粉(蓝色芯片+红色荧光粉+绿色荧光粉)复合得到白光;4)近紫外/紫外芯片激发蓝㊁绿㊁红三色荧光粉(近紫外/紫外芯片+蓝色荧光粉+绿色荧光粉+红色荧光粉)复合得到白光㊂后两种方法由于对应现有红色荧光粉的发光效率低,稳定性差等因素,制约了该方式白色LED的性能[5]㊂钨酸盐(AWO4,A=Pb,Zn,Ca,Ba,Sr)系列材料因优异的物理化学性能备受欢迎㊂WO2-4中的O2-和W6+之间的电荷转移,使钨酸盐在近紫外和可见光区域有比较强且比较宽的吸收带[6],而且吸收能量可以高效率传递给掺杂的稀土离子㊂CaWO4体系荧光粉不仅基质是一种典型的自激活发光材料,当掺杂稀土离子作为激活剂时,还具有发射峰尖锐㊁色纯度高㊁热稳定性和化学稳定性都较好的特点[7]㊂目前,对于红色荧光粉的研究,因为Eu3+具有独特的4f6壳层结构,可以被紫外光和蓝光有效激发,实现高纯度的红光发射,现在大多红色荧光粉以Eu3+作为发光中心㊂王林香等[8]采用微波辅助加热法合成Na+㊁Li+㊁Bi3+单掺杂和共掺杂的CaWO4ʒEu3+荧光粉,探究辅助离子的掺杂对荧光粉微观结构和发光性能的影响,结果显示,在393nm 光的激发下,Na+和Li+对CaWO4ʒEu3+荧光粉的发光强度分别增加了1.8倍和1.2倍,在进一步掺杂Bi3+后,样品的发光强度均有所减弱㊂覃利琴等[9]通过辅助水热合成法制备CaWO4ʒLn3+(Ln=Tb,Eu,Dy, Sm)荧光粉,并对其发光性能进行深入研究,结果表明,以0.4g的酒石酸钾钠作为辅助剂合成CaWO4ʒLn3+ (Ln=Tb,Eu,Dy,Sm)荧光粉的发光强度是未使用酒石酸钾钠合成样品发光强度的2.1倍㊂Wang等[10]通过对纳米荧光粉CaWO4的晶体结构和发光性能的研究,探索煅烧温度对其发光性能的影响,结果表明,烧结温度对提高样品的结晶度和加速相变起着重要作用,随着煅烧温度升高,晶粒尺寸增大,低于600ħ时,能带间距随着温度的升高而增大,当温度大于700ħ时则呈现相反的变化规律㊂为了获得更优质的红色荧光粉,本文通过高温固相法制备CaWO4ʒEu3+,Bi3+荧光粉,并对其晶体结构㊁微观形貌㊁发光性能㊁能量传递机制㊁荧光寿命和热稳定性进行深入研究,确定了Eu3+和Bi3+最佳掺杂浓度,为商用红色荧光粉提供了一种备用选项㊂1㊀实㊀㊀验1.1㊀实验原料和制备方法利用高温固相法制备CaWO4ʒx Eu3+(x=0~9%)荧光粉㊂本实验采用的原材料为CaCO3(99.9%,质量分数,下同)㊁Eu2O3(99.9%)㊁WO3(99.9%)和Bi2O3(99.9%),实验材料均由上海阿拉丁生化科技有限公司提供㊂首先按照化学计量比称取药品,然后将药品放入玛瑙研钵里面研磨0.5h,研磨成粉末状,充分混合㊂接着将样品转移到坩埚中,放入马弗炉,高温煅烧8h,煅烧温度为900ħ,最后自然冷却到室温得到样品粉末㊂使用相同的方法获得CaWO4ʒ7%Eu3+,y Bi3+(y=0~7%)荧光粉㊂1.2㊀性能测试与表征利用型号为Bruker D8Advance的X射线衍射仪(X-ray Diffractometer,XRD)对所制备的荧光粉的晶体结构进行确认与分析,设置2θ的扫描范围为10ʎ~80ʎ,步长为0.02ʎ,扫描速率为2.0(ʎ)/min,λ=1.54Å㊂使用型号为日立SU8100的扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)对荧光粉的微观形貌进行观察,设备相关参数:二次电子分辨率0.8nm(加速电压15kV);1.1nm(着陆电压1kV)㊂用爱丁堡FS-35荧光分光光度计(分辨率1nm,波长准确度ʃ2.0nm,波长范围200~900nm,扫描速度达30000nm/min)研究制备的系列样品的光致发光激发谱和发射谱㊁荧光寿命和变温光谱㊂所有测量都是在室温下进行的㊂2㊀结果与讨论2.1㊀XRD分析CaWO4及单掺杂Eu3+与共掺杂Eu3+和Bi3+的XRD图谱如图1所示㊂对比钨酸钙标准卡发现,无论是㊀第5期蔡小勇等:红色荧光粉CaWO 4ʒEu 3+,Bi 3+的制备和光学性能的研究835㊀图1㊀部分荧光粉样品的XRD 图谱Fig.1㊀XRD patterns of some fluorescent powder samples 单掺杂Eu 3+还是共掺杂Eu 3+和Bi 3+时,所得的样品均为单一四方相白钨矿结构,为目标产物,它的空间群类型为I 41/a ,没有产生明显的杂峰,即掺杂离子的加入并没有改变基质的晶体结构,产生的晶格畸变很微小㊂根据半径相近替换原则,Eu 3+半径为1.07Å,Bi 3+半径为1.17Å,Ca 2+半径为1.12Å,W 6+半径为0.41Å,因此掺入的Eu 3+和Bi 3+取代Ca 2+的位置,而不是取代有着较大电荷差距和离子半径差距的W 6+的位置㊂对于样品的晶粒平均尺寸根据Scherrer 公式进行计算:D =kλ/βcos θ(1)式中:D 为晶粒平均尺寸,k =0.89为Scherrer 常数,λ=1.54Å,为X 射线波长,β为衍射峰半峰全宽(full width at half maximum,FWHM),θ为衍射峰所对应的位置㊂表1为CaWO 4ʒ7%Eu 3+,2%Bi 3+的利用部分衍射峰所计算得到的晶粒尺寸㊂经计算此样品晶粒的平均尺寸为50.27nm㊂表1㊀CaWO 4ʒ7%Eu 3+,2%Bi 3+晶粒尺寸计算Table 1㊀Calculation of grain size for CaWO 4ʒ7%Eu 3+,2%Bi 3+Diffraction peak 2θ/(ʎ)FWHM /(ʎ)Grain size /nm Average size /nm (101)18.600.1172.32(112)28.710.1942.13(004)31.420.1457.74(200)34.160.1747.77(211)39.180.1847.4350.27(213)47.090.1751.98(204)45.440.1749.62(220)49.110.2239.96(116)57.870.1754.78(312)54.290.2338.952.2㊀SEM 分析通过扫描电子显微镜可以比较直观地观察到样品粉末的颗粒形貌及颗粒的分散性情况㊂图2为CaWO 4ʒ7%Eu 3+,2%Bi 3+荧光粉的SEM 照片㊂从图2(a)可以看出,该晶粒的尺寸为53.4nm,与上面利用Scherrer 公式理论计算的平均晶粒尺寸50.27nm 相符合㊂从图2(b)中可以看出,该荧光粉出现一定的团聚情况,整体而言,粉末颗粒的分散性尚可㊂图2㊀CaWO 4ʒ7%Eu 3+,2%Bi 3+荧光粉的SEM 照片㊂(a)晶粒尺寸情况;(b)分散性情况Fig.2㊀SEM images of CaWO 4ʒ7%Eu 3+,2%Bi 3+phosphors.(a)Grain size situation;(b)dispersion situation 2.3㊀发光性能分析2.3.1㊀CaWO 4自激发荧光材料光谱分析图3(a)是基质CaWO 4的激发谱㊂从图中可以看出,当监测波长λem =415nm 时,激发谱为带状谱,范围836㊀研究论文人工晶体学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第53卷为240~280nm,属于短波紫外激发,峰值为258nm㊂宽带激发一般由电荷跃迁造成,源于WO2-4内部的W6+和O2-之间的电荷跃迁,O2-的2p电子在紫外光的激发下,转移到W6+的5d轨道上㊂图3(b)是CaWO4在激发波长λex=258nm下的发射谱,从图中可以看出,在短波紫外光的激发下,CaWO4表现为蓝光宽带发射,峰值在425nm附近㊂基质CaWO4的激发谱和发射谱都来源于其内部电荷跃迁,属于宽带谱㊂图3㊀CaWO4的激发光谱与发射谱㊂(a)激发谱,监测波长λem=415nm;(b)发射谱,激发波长λex=258nm Fig.3㊀Excitation and emission spectra of CaWO4.(a)Excitation spectrum,λem=415nm;(b)emission spectrum,λex=258nm2.3.2㊀CaWO4ʒx Eu3+光谱分析图4(a)是CaWO4ʒ7%Eu3+荧光粉监测波长为615nm的激发谱㊂从图中可以看出,激发谱主要分为230~350nm的宽带激发峰和350~550nm之间的一系列尖锐激发峰两个部分㊂宽带激发峰源于基质CaWO4内部的电荷转移,另一方面则是由于O2--Eu3+的电荷转移㊂这个宽带激发峰的峰值在281nm处,与CaWO4的激发带相比,出现了一定的红移(258ң281nm)㊂这是因为Eu3+取代Ca2+后,WO2-4中的O2-和Eu3+形成配位键,O2-的2p电子向Eu3+的4f轨道发生电荷转移,其配位键的极性相对弱一些,因而激发能量相对小一点,从而出现红移现象㊂尖锐激发峰来源于Eu3+的内部电子层4f-4f的电子跃迁的特征激发,分别位于362㊁382㊁394㊁416㊁465和535nm处,它们分别对应于Eu3+从基态7F0向激发态5D4㊁5G2㊁5L6㊁5D3㊁5D2和5D1的激发态跃迁㊂图4㊀CaWO4ʒx Eu3+(x=1%~9%)荧光粉光谱㊂(a)CaWO4ʒ7%Eu3+的激发谱,监测波长λem=615nm;(b)CaWO4ʒx Eu3+(x=1%~9%)的发射谱,激发波长λex=394nmFig.4㊀CaWO4ʒx Eu3+(x=1%~9%)fluorescent powder spectrum.(a)Excitation spectrum of CaWO4ʒ7%Eu3+,λem=615nm;(b)emission spectra of CaWO4ʒx Eu3+(x=1%~9%),λex=394nm图4(b)是CaWO4ʒx Eu3+(x=1%~9%)系列荧光粉以394nm为激发波长所测得的发射谱㊂从图中可以看出,发射谱主要表现为一系列Eu3+尖锐的特征发射峰,压低了CaWO4自激发射的蓝绿光㊂尖锐峰源于Eu3+从激发态5D0向较低的能级7F J(J=1~4)跃迁的结果,发射谱中的最强峰位于615nm,它是Eu3+的电偶㊀第5期蔡小勇等:红色荧光粉CaWO4ʒEu3+,Bi3+的制备和光学性能的研究837㊀极跃迁发射(5D0ң7F2)㊂位于591和654nm处的发射峰源于Eu3+的磁偶极跃迁发射(5D0ң7F1,3)㊂位于702nm处的发射峰来源于5D0ң7F4跃迁㊂由图可知电偶极跃迁5D0ң7F2的强度远高于磁偶极跃迁5D0ң7F1强度,当Eu3+在严格的反演中心对称位置时,电偶极跃迁5D0ң7F2是严格禁戒的,由此可以推断,Eu3+取代Ca2+的位置属于非反演中心对称㊂其发光主要以红光(615nm)为主,发射峰十分锐利,可以判断其单色性会很好㊂当Eu3+处于晶体场中时,其光谱支项会因为周围晶体场的作用而出现能级劈裂,其劈裂的Stark能级数和Eu3+所占据的格位对称性息息相关,对称性越低,能级劈裂数就越多,在591和615nm处,均出现了明显的发射峰劈裂,这个即为晶体场使Eu3+的7F1,2发生了一定的能级劈裂证据,也体现了晶体环境对稀土离子发光的影响㊂随着Eu3+浓度的增加,发射谱的形状基本保持不变,Eu3+的各特征峰都有所加强,在浓度达到x=7%时,强度达到最大,浓度继续增加,其发光强度出现减弱的趋势,这是因为随着Eu3+的掺杂浓度的增加,Eu3+之间的距离变小,从而出现彼此之间明显的传递能量的现象,进而导致浓度猝灭效应的产生㊂2.3.3㊀荧光粉CaWO4ʒ7%Eu3+,y Bi3+(y=0~7%)光谱分析众所周知,Bi3+的掺杂会对Eu3+的发光起到一定的敏化作用㊂图5(a)是CaWO4ʒ7%Eu3+,2%Bi3+和CaWO4ʒ7%Eu3+荧光粉的激发谱对照,监测波长均为λem=615nm㊂从图中可以看出,激发谱除了一些Eu3+锋锐的特征吸收峰以外,在短波230~350nm内存在明显的较宽的吸收带,而且两个激发谱明显不同㊂在短波段230~350nm,掺入2%Bi3+后吸收带波峰出现明显的红移,这是因为吸收带多了Bi3+的吸收峰的缘故,通过对激发谱在该波段进行面积积分得到,掺杂2%Bi3+后强度大约提高了2.06倍㊂在长波段350~550nm, Bi3+的掺杂并没有改变激发谱的波形,但明显提高了Eu3+的各个特征吸收峰的强度,充分说明Bi3+的掺杂对Eu3+的发光起到敏化作用㊂图5㊀CaWO4ʒ7%Eu3+,y Bi3+(y=0~7%)荧光粉光谱㊂(a)CaWO4ʒ7%Eu3+和CaWO4ʒ7%Eu3+,2%Bi3+激发谱的对照,监测波长λem=615nm;(b)CaWO4ʒ7%Eu3+,y Bi3+(y=0~7%)发射谱,激发波长λex=394nmFig.5㊀CaWO4ʒ7%Eu3+,y Bi3+(y=0~7%)fluorescent powder spectra.(a)Comparison of excitation spectra of CaWO4ʒ7%Eu3+ with CaWO4ʒ7%Eu3+,2%Bi3+,λem=615nm;(b)emission spectra of CaWO4ʒ7%Eu3+,y Bi3+(y=0~7%),λex=394nm 图5(b)是荧光粉CaWO4ʒ7%Eu3+,y Bi3+(y=0~7%)为394nm激发下的发射谱,发射谱主要为Eu3+的尖锐特征峰,主要是中心位于615nm的红光发射,在591和702nm的特征峰明显小了很多㊂对不同浓度的Bi3+掺杂的荧光粉发射谱线进行对比可以发现,发射谱形状基本一样,相对强度有所不同,在y=2%以后,随着Bi3+浓度的增加,发光强度逐渐减弱,说明在y=3%时已经开始出现浓度猝灭效应,Bi3+的最佳掺杂浓度在y=2%左右㊂2.4㊀能量传递方式和荧光寿命2.4.1㊀CaWO4ʒ7%Eu3+,y%Bi3+荧光粉中能量传递方式通过上面分析,在钨酸钙(CaWO4)共掺杂Eu3+和Bi3+,当Eu3+的摩尔浓度为7%时,Bi3+的猝灭浓度为2%㊂根据Dexter能量传递理论[11],相同离子之间的距离越近,越容易产生彼此之间能量传递,从而导致浓度猝灭,因此离子之间的临界距离和猝灭浓度存在一定的关系㊂在共掺杂离子的荧光粉中,其临界距离可以通过Blasse和Grabmaier建议的公式计算[12]:838㊀研究论文人工晶体学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第53卷R c =23V 4πx c N ()13(2)式中:R c 是临界距离,x c 是最佳掺杂浓度时的总浓度值,V 是晶胞体积,N 是晶胞里面掺杂离子的配位数㊂在样品CaWO 4ʒ7%Eu 3+,2%Bi 3+中,x c =0.07,V =312.64Å3,N =4㊂将数据代入公式(2)可得到R c ʈ12.87Å㊂根据相关文献[13]中的理论,当R c 不大于5Å时,能量传递类型以交互相互作用为主,当R c 大于5Å时,能量传递类型以多极相互作用为主㊂因此,在CaWO 4ʒ7%Eu 3+,2%Bi 3+荧光粉中的主要能量传递类型为多极相互作用㊂为了进一步判断多极相互作用的类型,可用文献[14]中的理论,发光强度和掺杂浓度的关系为I ɖa 1-s /d Γ(1+s /d )(3)其中:a =CΓ(1-s /d )[X 0(1+A )/γ]d /s (4)式中:A 和X 0是常数,γ是激活剂的固有跃迁概率,I 是发光强度,d 是能量传递维度,此处d =3,C 是掺杂浓度(此处的C 即为y ),s 是电多极指数,当s =3时,代表交互相互作用,当s =6㊁8㊁10时,代表多极相互作用,分别代表了电偶极-电偶极相互作用㊁电偶极-电四极相互作用,以及电四极-电四极相互作用㊂Γ(1+s /d )是Γ函数㊂通过(3)式和(4)式可以推导出lg I C ()=-s d lg C +lg f (5)根据CaWO 4ʒ7%Eu 3+,y Bi 3+系列荧光粉的发射谱,计算可以得到lg(I y )和lg(y )之间的关系如图6所示,线性拟合直线的斜率为-2.42,可得s =7.26㊂这个值接近8,可以判断出此系列荧光粉中的能量传递以电偶极-电四极相互作用为主,根据Dexter 的能量传递理论[11],电偶极-电四极相互作用的距离范围为5~15Å,这也印证了前面临界距离的计算应该是合理的㊂2.4.2㊀CaWO 4ʒ7%Eu 3+,y Bi 3+荧光粉荧光寿命分析图7是CaWO 4ʒ7%Eu 3+,y Bi 3+(y =0~6%)荧光粉在394nm 光激发下监测615nm 发射的荧光衰减曲线㊂通过软件Origin 进行数据拟合,拟合结果满足下面单指数函数[15]特征:I (t )=A +B e (-t /τ)(6)式中:t 是衰减时间,I (t )是t 时刻的发射光强度,τ是荧光寿命,A 和B 为常数㊂根据拟合数据计算出来的结果,发现CaWO 4ʒ7%Eu 3+,y Bi 3+(y =0~6%)系列荧光粉随着Bi 3+浓度的变化其荧光寿命没有出现明显变化㊂这个系列所有荧光粉的荧光寿命都在0.56ms 左右,具体数值如图7所示㊂通常荧光粉的寿命在纳秒级别,相比而言,此荧光粉有着较长的荧光寿命㊂图6㊀CaWO 4ʒ7%Eu 3+,y Bi 3+(y =0~7%)荧光粉lg(I /y )和lg(y )的关系图Fig.6㊀Relationship between lg(I /y )and lg(y )of CaWO 4ʒ7%Eu 3+,y Bi 3+(y =0~7%)phosphors 图7㊀CaWO 4ʒ7%Eu 3+,y Bi 3+(y =0~6%)荧光粉的荧光寿命Fig.7㊀Fluorescence lifetime diagram of CaWO 4ʒ7%Eu 3+,y Bi 3+(y =0~6%)phosphors㊀第5期蔡小勇等:红色荧光粉CaWO4ʒEu3+,Bi3+的制备和光学性能的研究839㊀2.5㊀CaWO4ʒ7%Eu3+,2%Bi3+荧光粉热稳定性探究在LED工作的过程中,因为电流的热效应及能量在传递过程中的能量弛豫,不可避免地会使周围的环境温度升高,温度升高会增加晶格振动,较高的声子能量会增加发光中心的非辐射跃迁,从而使荧光粉发光效率降低,导致热猝灭现象㊂因此,荧光粉的热稳定性是衡量荧光粉质量的一个重要标准㊂图8是CaWO4ʒ7%Eu3+,2%Bi3+荧光粉的变温光谱,从图中可以看出,随着温度的升高,发射谱的形状基本没有变化,以615nm处为中心的5D0ң7F2电偶极跃迁为主㊂图8中内插图为主要发射峰(600~630nm)在不同温度下的相对积分强度变化图,从图中可以看出,随着温度的升高,其发光强度在不断降低,当温度到140ħ时,还有59.7%(相对发光强度)的相对发光强度,这说明此荧光粉有着优异的热稳定性,其热稳定性满足LED的需要㊂图9是CaWO4ʒ7%Eu3+,2%Bi3+荧光粉在不同温度下的色度坐标分布情况图,其中#1~13分别对应图8中温度(20~260ħ)㊂从图中可以看出,当温度小于100ħ时,样品色度坐标位于红光发射区域,其中温度为80ħ时,样品发光色纯度最高㊂随着温度的升高,样品色度坐标有明显地往马蹄形中心移动的趋势,这是因为高温导致热猝灭,减少了红光发射,从而使色度坐标的左移㊂图8㊀CaWO4ʒ7%Eu3+,2%Bi3+荧光粉的变温光谱图,激发波长λex=394nm;内插图为不同温度下615nm处发射峰相对强度Fig.8㊀Temperature dependent spectrogram of CaWO4ʒ7%Eu3+, 2%Bi3+phosphor,λex=394nm;the inset shows the relative intensity of emission peaks at615nm at differenttemperatures图9㊀CaWO4ʒ7%Eu3+,2%Bi3+荧光粉的色度坐标随温度的变化规律Fig.9㊀Temperature dependent variation of chromaticity coordinates of CaWO4ʒ7%Eu3+,2%Bi3+phosphors3㊀结㊀㊀论采用高温固相法制备一系列红色荧光粉CaWO4ʒEu3+,Bi3+,其XRD图谱表明合成样品均属于白钨矿四方相结构,Eu3+和Bi3+的掺杂对晶体结构没有明显的影响,它们都是取代Ca2+的位置,通过理论计算得到荧光粉颗粒尺寸在50.27nm左右㊂利用SEM观察样品的微观形貌可以看出,晶体颗粒尺寸和理论计算相符合,颗粒分散性尚可㊂通过分析样品的激发谱和发射谱可知,样品可以被紫外光或者蓝光有效激发,主要发出中心波长615nm红色光,通过此方法获得的样品,晶体场会对Eu3+的591和615nm处的特征峰产生明显的劈裂效果㊂当Eu3+的掺杂浓度为7%时,红光发射最强㊂Bi3+的掺杂能够有效地敏化Eu3+的红光激发,当Bi3+的浓度在2%时,敏化效果最好㊂经过理论计算,荧光粉CaWO4ʒ7%Eu3+,2%Bi3+内的主要能量传递方式为电偶极电四极相互作用,不同浓度Bi3+对于荧光粉CaWO4ʒ7%Eu3+的掺杂对样品的荧光寿命没有明显的影响,它们的荧光寿命都在0.56ms左右㊂随着温度的增加,CaWO4ʒ7%Eu3+,2%Bi3+荧光粉的发射谱形状不变,发光强度有所减弱,色度坐标整体看来出现左移趋势,当温度到达140ħ时,还有59.7% (相对发光强度)的相对强度,其热稳定良好㊂其明亮的红光发射和较好的热稳定性说明可以作为一种商业红色荧光粉㊂840㊀研究论文人工晶体学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第53卷参考文献[1]㊀NAKAMURA S.Blue-green light-emitting diodes and violet laser diodes[J].MRS Bulletin,1997,22(2):29-35.[2]㊀SINGH N S,WANGKHEM R,YABA T,et al.Multicolour and nearly white light emission in YP0.8V0.2O4ʒSm3+nanorods:controlled energytransfer[J].Journal of Alloys and Compounds,2017,726:1161-1167.[3]㊀ZHOU H P,JIN Y,JIANG M S,et al.A single-phased tunable emission phosphor MgY2Si3O10ʒEu3+,Bi3+with efficient energy transfer forwhite LEDs[J].Dalton Transactions,2015,44(3):1102-1109.[4]㊀陈㊀杰,姜海峰,高忆欣,等.SiO2@Gd2O3ʒTb3+核壳微球的可控合成及发光性能研究[J].人工晶体学报,2020,49(7):1201-1207.CHEN J,JIANG H F,GAO Y X,et al.Controllable synthesis and luminescent properties of SiO2@Gd2O3ʒTb3+core-shell microspheres[J].Journal of Synthetic Crystals,2020,49(7):1201-1207(in Chinese).[5]㊀FANG M H,BAO Z,HUANG W T,et al.Evolutionary generation of phosphor materials and their progress in future applications for light-emitting diodes[J].Chemical Reviews,2022,122(13):11474-11513.[6]㊀WANG C Y,GU C T,ZENG T,et al.Bi2WO6doped with rare earth ions:preparation,characterization and photocatalytic activity undersimulated solar irradiation[J].Journal of Rare Earths,2021,39(1):58-66.[7]㊀鞠小霞,王海波,向㊀枫,等.钼酸盐荧光粉的研究进展[J].稀土,2019,40(6):105-116.JU X X,WANG H B,XIANG F,et al.Recent advances of molybdate phosphors[J].Chinese Rare Earths,2019,40(6):105-116(in Chinese).[8]㊀王林香.Na+,Li+,Bi3+掺杂CaWO4ʒEu3+荧光粉的制备及发光特性[J].高等学校化学学报,2018,39(1):25-31.WANG L X.Preparation and luminescence properties of Na+,Li+,Bi3+doped CaWO4ʒEu3+phosphors[J].Chemical Journal of Chinese Universities,2018,39(1):25-31(in Chinese).[9]㊀覃利琴,杨黄根,李冬兰,等.辅助水热法合成新颖CaWO4ʒLn3+(Ln=Tb,Eu,Dy,Sm)及其发光性能[J].中国陶瓷,2019,55(11):20-25.QIN L Q,YANG H G,LI D L,et al.Assisted hydrothermal synthesis and photoluminescence properties of CaWO4ʒLn3+(Ln=Tb,Eu,Dy, Sm)[J].China Ceramics,2019,55(11):20-25(in Chinese).[10]㊀WANG S F,GAO H J,SUN G Z,et al.Structure characterization,optical and photoluminescence properties of scheelite-type CaWO4nanophosphors:effects of calcination temperature and carbon skeleton[J].Optical Materials,2020,99:109562.[11]㊀DEXTER D L.A theory of sensitized luminescence in solids[J].The Journal of Chemical Physics,1953,21(5):836-850.[12]㊀BLASSE G.Letfer to the editor luminescence of natural calcite(CaCO3)[J].Philips Res Rep,1984,24:131.[13]㊀GUO N,HUANG Y J,YANG M,et al.A tunable single-component warm white-light Sr3Y(PO4)3ʒEu2+,Mn2+phosphor for white-lightemitting diodes[J].Physical Chemistry Chemical Physics:PCCP,2011,13(33):15077-15082.[14]㊀黄世华,楼立人.能量传递中敏化剂发光强度与浓度的关系[J].发光学报,1990,11(1):1-7.HUANG S H,LOU L R.Concentration dependence of sensitizer fluorescence intensity in energy transfer[J].Chinese Journal of Luminescence, 1990,11(1):1-7(in Chinese).[15]㊀LI L,TANG X H,WU Z J,et al.Simultaneously tuning emission color and realizing optical thermometry via efficient Tb3+ңEu3+energytransfer in whitlockite-type phosphate multifunctional phosphors[J].Journal of Alloys and Compounds,2019,780:266-275.。

紫外光激发的荧光粉

紫外光激发的荧光粉紫外光激发的荧光粉是一种具有神奇效果的物质，它能够在暗处散发出绚丽多彩的光芒。

当紫外线照射到荧光粉上时，荧光粉中的分子会吸收紫外线能量，然后以可见光的形式重新辐射出来。

这种现象被称为荧光效应，它给人们带来了无尽的惊喜和喜悦。

荧光粉的制备过程非常复杂，需要特殊的材料和工艺。

首先，选择高纯度的荧光物质作为原料，经过精细的研磨和混合，制成具有一定粒径和颜色的粉末。

然后，通过特殊的烧结工艺，将荧光粉的颜色和发光强度调节到最佳状态。

最后，经过层层筛选和加工，得到了高质量的荧光粉。

紫外光激发的荧光粉有着广泛的应用领域。

在舞台演出中，荧光粉可以被添加到服装和道具上，使演员和舞台效果更加夺目。

在夜间照明中，荧光粉可以被用于制作夜光灯、夜光钟表等，为人们提供便捷的照明。

在安全标识中，荧光粉可以被用于制作夜间可见的标志和标识，提高安全性。

此外，荧光粉还可以用于防伪材料的制作，增加产品的可信度和品质。

紫外光激发的荧光粉不仅仅是一种物质，更是一种艺术的表达方式。

在黑暗的环境中，荧光粉发出的光芒如同仙境般绚丽多彩，给人们带来了无尽的遐想和美好的体验。

它让人们感受到光与色彩的魔力，仿佛置身于一个神奇的世界中。

荧光粉的发展离不开科学家们的不断探索和创新。

他们通过对荧光粉材料和工艺的研究，不断提高荧光粉的发光效果和稳定性，使其在各个领域得到广泛应用。

紫外光激发的荧光粉的出现，为人们带来了更多的创意和想象空间，让我们的生活更加丰富多彩。

紫外光激发的荧光粉是一种神奇的物质，它可以在暗处散发出绚丽多彩的光芒。

它不仅具有广泛的应用领域，还给人们带来了美妙的视觉体验。

荧光粉的发展离不开科学家们的努力和创新，他们的研究为人们带来了更多的创意和想象空间。

让我们珍惜并善用紫外光激发的荧光粉，创造出更加美好的世界。

LED荧光粉知识

LED荧光粉知识
LED 用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：。

微凹版涂布弊病的因果分析和解决对策_刘云剑

微凹版涂布弊病的因果分析和解决对策刘云剑,邢成君,彭朝利,骆小红(中国乐凯胶片集团公司研究院,保定 071054)摘要:目前,随着平面显示器尤其是液晶显示器(L CD)工业的飞速发展,每一个液晶显示器的面板都包括了如下部分:彩色过滤器、偏光片、背光单元和IC 驱动。

这些部件的很多部分是通过不同的涂布方法来生产的。

例如,光学薄膜防反射、防眩光和硬涂层保护薄膜。

这些功能薄膜都需要非常高的涂层均匀性,譬如细竖道、竖条道、肋骨棱、空气夹带等等这些涂层缺陷是不允许的,并且涂层湿厚度必须在几个微米之间,干厚在几百个纳米之间,能够生产出涂层厚度在微米大小的功能薄膜的常规方法包括了凹版和微凹版涂布方法。

本文介绍了微凹版涂布原理以及涂布工艺,结合实践总结微凹版涂布弊病现象,分析了微凹版涂布过程中易出现的涂布弊病原因,并提出了解决微凹版涂布弊病的方法,在微凹版涂布试验和放量生产过程中,采用这些方法来解决出现的微凹版涂布弊病问题,具有良好效果。

关键词:微凹版涂布;涂布弊病;比率;逆流分界线;顺流分界线中图分类号:文献标识码:文章编号:10095624(2009)05003406收稿日期:20090324作者简介:刘云剑(1979),男,重庆合川人,工程师,主要从事薄层涂布技术和伺服控制系统研究。

1 前言微凹版涂布方式最初是从凹版印刷工艺发展起来的。

随着激光雕刻技术出现,各种图案和容积的辊都能精密制造出来,使凹版涂布方式变成了现实。

微凹版涂布是凹版涂布的一种,也属于辊式涂布。

微凹版涂布与凹版涂布的区别主要在于凹版辊径、背辊以及凹版辊与基材的运动方向,如图1、2所示。

凹版涂布方式的涂布湿厚度最薄(1~50 m),涂布精度最高(2%),涂布粘度在1~1500mPa s 之间,适合于溶剂型低粘度单层涂布。

微凹版涂布技术理论研究起始上世纪60年代,技术成熟的有英国、日本等。

由于日本制造业水平精湛,在微凹版涂布设备上处于绝对领先水平,其设备应用领域包括电子,医疗、光学、电池、图像等等。

白光LED用荧光粉的研究进展

第 29卷第 1 期 V o l 29 N o 1
中
国
稀
土
学
报
J OU RNAL O F TH E CH I NESE RAR E EARTH SOC I ETY
2011年 2月 Feb 2011
白光 LED 用荧光粉的研究进展
曾琦华 , 张信果 , 梁宏斌 , 龚孟濂
1 2 2* 2
(1 . 广东药学院药科学院, 广东广州 510006 ; 2. 中山大学化学与化学工程学院 , 广东广州 510275)
2 + [ 22] 3+ 2+ [ 21]
C e ( TAG: Ce ) , 这种荧光粉与蓝光 LED 组合可发出暖色调的白光。 Chiang 等
3+ 0. 03
, Chen 等
[ 15 , 16 ]
和
分别用不同方法制备了 TAG: C e 。发现 TAG: C e 在 460 nm 蓝光的激发下最大发射峰位于 552 nm, 随着 Ce 浓度的增加 , 发射峰红移到红光区。 1 . 1 . 2 氮 ( 氧 ) 化物体系最近几年 , 稀土离子激活的氮 ( 氧 ) 化物受到很大关注 , 并得到迅猛发展, 形成新一类的稀土发光材料。其黄色荧光粉主要为 Eu , C e , Y 等激活的塞隆 ( S ia lo n) 类。 X ie 等
我们也探讨了eu子激活的四钨酸盐ca9gd2w4o24sr9gd2w4o24的荧光特性3940发现此类多钨酸盐利用eu离子的较高4f能级激发可以获得色纯度很高的红光发射且该体系465nm处的激发光谱强度高于395nm有利于该类荧光粉在蓝光芯片中的应用钼酸系列荧光粉的激发谱均为半波宽较窄的线状谱存在与芯片匹配的问题分强度较小从而影响led的发光强度

荧光灯涂粉方法

荧光灯涂粉方法涂荧光粉涂粉对于玻璃管采用灌注法、喷涂法和吸涂法均可，要严格控制热风的风量。

对于采用有机浆液涂粉的涂粉机进行改造，将两边隔开；另外，加上热风吹风管，就可用于水浆涂粉。

以前使用硝化纤维涂粉，需要较高的温度和充分的氧气（由于硝化纤维通过在氧气中的燃烧分解快而容易除掉）；现在使用聚氧化乙烯分解得慢，在200℃开始分解，为使分解反应顺利进行，对气氛有一定要求。

因此，涂粉和烤管工艺应根据所用材料的特性而制订。

在玻管上涂复荧光粉的方法很多，如压涂、吸涂、静电涂等。

目前大部分采用液体粉浆吸涂法。

现叙述如下：1、荧光灯涂粉方法常用的涂粉方法有吸涂法、压涂法、喷涂法三种。

其工作原理分别用图4-2、图4-3、图4-4表示。

喷涂法适用于水粉浆涂粉。

由于水粉浆容易产生气泡，用吸涂法涂粉，常因密封不良，以及粉浆下落时波动大，容易产生气泡。

喷涂和压涂可避气泡现象产生。

压涂法的设备复杂，需要密封。

涂粉是光管加工的主要步骤，为得到理想的涂膜，必须依据光管的形状，粉料的性质、涂敷工艺的要求、达到的涂粉效率等条件，准确选择涂料方法。

除传统的吸涂方法外，现在通行的方法有电沉积涂敷、喷涂、自动沉积涂敷等工艺方法。

喷涂包括空气喷涂、高压无空气喷涂、静电气雾喷涂等。

空气喷涂是最早的、但至今仍在采用的喷涂方法。

空气喷涂是以0.15-0.50MPa压力的压缩空气从喷枪的喷嘴中喷出，流速很高的气流，使喷嘴周围形成局部真空，将料液吸入此真空空间(或以压力进料方式送至喷嘴)，并使料液立即雾化，喷向管内表面形成均匀平整的涂膜。

此法的涂料效率较吸涂高，料膜较平整，但料雾飞扬，污染空气；料液利用率仅为30％-50％，浪费较大。

高压无空气喷涂是以空气经过大小面积不同的活塞形成的高压，将粉料从极细的喷嘴(0.2-1.0mm)中喷出，料液在大气中立即膨胀而雾化，成为很细的微粒，喷射到玻璃管内形成涂膜。

此法的涂料效率高，应用较广。

电沉积涂敷涂层均匀，粉料利用率高，污染少，能耗低，生产工艺易实现自动化连续化，适用于结构复杂的光管涂敷。