三基色荧光粉

稀土三基色荧光粉简介
光的基本知识 光的颜色 发光材料的种类 稀土三基色荧光粉 荧光粉的制备工艺
荧光粉的应用
第一章：光的基本知识
➢光的本质 ➢发光的种类
1.1光的本质
光的基本知识
光是一种电磁波，光既有“波动性”又有“粒子 性”：这就是光的波粒二象性。
➢ 1666年牛顿提出了“微粒说”，他认为光是一种弹性粒子， 因为光的反射；同时惠更斯提出了“波动说”很好的解释了光的折 射； ➢ 十九世纪早期由托马斯·杨所演示的双缝干涉实验为惠更斯 的理论提供了实验依据，证明光实际上是电磁波； ➢ 1905年爱因斯坦为了解释光电效应，提出了“光子”的假说 ，后来由于康普顿效应的发现而得到证实，最终提出光具有波 粒二象性。
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问题一： 一种光的波长为450，请问这种光是什么颜色，计算其能量。
第三章：发光材料的种类
➢按余辉时间分类 ➢按转换方式分类 ➢按激发源分类
3.1按照余辉时间分类
发光材料的种类
荧光粉按照余辉时间可以分为：长余辉和短余辉荧光粉
➢ 长余辉荧光粉：俗称夜光粉，在去掉激发光源后还能够长时 间发光。
➢ 短余辉荧光粉余辉一般都在十几以下，显示对于余 辉时间要求更短，特别是3D电视，因为电视画面的快速 转换，一般要求发光材料的余辉时间小于5。
➢ 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，一般在或者 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。
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。
激发态
热损失
基态
ຫໍສະໝຸດ Baidu发光
上转换材料
例如：Y3O4： 吸收980的红外线，
发射出530左右的绿光。 用途：做为激光器，生 物分子荧光标记等。
3.3按照激发源分类
发光材料的种类
➢ 根据发光材料的激发光源不同，荧光粉可以分 为不同的种类：
第二章：光的颜色
➢光的波长与颜色 ➢光的三原色 ➢色温、光色和显色指数
2.1光的波长与颜色 光的颜色
➢蓝光波长在450左右 ➢绿光波长在520左右 ➢红光波长在600以上
➢ 单纯的用波长不足以很好的描述光的颜色，所以人们发明 了色坐标图，用坐标定量的描述光的颜色
2.1光的色坐标
色坐标，就是颜色的坐标 现在常用的颜色坐标，横轴为 x ， 纵轴为 y 。有了色坐标，可以在 色度图上确定一个点。这个点精 确表示了发光颜色。即：色坐标 精确表示了颜色。
➢通常选取700(R)、546.1(G)、435.8(B)波长的光作为三 原色光。
2.3色温、光色和显色指数 光的颜色
色温： 一个光源的发光颜色与某个温度的黑体的发光颜色相同时，这一黑体的温
度就可定义为该光源的色温。
光色： 光源的颜色简称光色。(国际电工委员会)规定了荧光灯的四种光色的名称
及对应的色温。 日光色()简称D，对应的色温为6500K。 冷白色()简称，对应的色温为4200K。 白色()简称W，对应的色温为3450K。 暖白色()简称，对应的色温为2850K。
曲线上的点表示单色光，区域 内代表复合光，越靠近边缘色 越纯，饱和度越高。
红粉：x,0.650；y,0.346 绿粉：x,0.327；y,0.597 蓝粉：x,0.149；y,0.060
F6500 日光色 .313 .337
F2700 白炽灯色 .463 .420
光的颜色
2.2光的三原色
光的颜色
➢任何颜色可由三种基本色以适当的比例混合而成。 ➢叠加法用红(R)、绿(G)、蓝(B) 作为三原色(比如光)。 ➢减法用红(R)、黄(Y)、蓝(B)作为三原色(例如绘画)。
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 ➢ 吸收254的紫外线，由基态跃迁到 激发态，然后再回到基态时发出611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。
1.2发光的种类
光的基本知识
➢荧光灯照明——气体放电发光
特点： 1、利用电子轰击气体分子发出紫外线，紫外线照射荧光粉发光，将电 能转化为光能； 2、免去发热的环节，提高能量利用率，但是还是有部分热量损失。
1.2发光的种类
➢照明——半导体发光
光的基本知识
特点： 1、利用结使电子与空穴泯灭，直接将电能转为光能； 2、热量损失少，能量利用率高。
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390~770。
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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 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。
硫化物：：
特点：颜色变化丰富，从红色到蓝色， 但是亮度低，余辉短(持续几十分钟)、稳定性差。
铝酸盐：2O4：
特点：颜色单调，黄绿色，波长440520 但是亮度高，余辉长(持续2000分钟)、稳定性差。
应用：道路交通标示、仪表及发光涂料等
3.1按照余辉时间分类
发光材料的种类
照明和显示用发光材料都是采用短余辉发光材料
2.3色温、光色和显色指数 光的颜色
显色指数：
➢ 在特定条件下，物体由光源照明和由标准光源D65
照明时，知觉色复合程度的度量就称作该光源的显色指
数。
➢ 显色指数用表示；
白炽灯的理论显色指数为100，实际只能说是接近100，是显色性最好的灯 具。具体灯具的值可见下表所举。
光源
显色指数
白炽灯 日光色荧光灯
1.2发光的种类
➢燃烧照明——化学反应
光的基本知识
特点： 1、通过化学反应把化学能转化为光能； 2、利用率低，亮度低，不稳定。
1.2发光的种类
➢白炽灯照明——热辐射
光的基本知识
特点：
1、利用电能加热钨丝使之发热发光，将电能转化为热能和光能； 2、比燃烧法更稳定，能量利用率更高，但是还是有很大一部分能量 转化为热能浪费。