三基色荧光粉
三基色荧光粉
荧光粉简介荧光粉(俗称夜光粉、长效夜光粉、发光粉、蓄光粉)，通常分为稀土材料环保无毒无害无放射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。
简史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。
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。
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 c a(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。
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。
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。
灯用稀土三基色荧光粉粒径级配的理论推导
光 源 与 照 明
２１ 年第 １ ０１ 期
灯 用稀 土 三基 色 荧 光粉 粒 径 级 配 的理 论 推 导
刘宗 淼 江 ｆ市科 恒 实业股份 有 限公 司 （ 门 ５ ９４ ） ］ 江 ２ ０ ０
摘 要 在一 定 的假设 前提 下 ，从理 论上 推导 了 基色 荧光 粉粒 径在 相互 级配 时所 需要 的 巾心粒 径计 算公 式 ，合适 的粒 径级 配可 以红一 定程 度 避免 色差 的产 生 。从 而 可 以对粉 体搭 配时提 供一 定 的理论 指 导 。 关键词 级配 粉体 粒 径 二荩 色荧 光粉
０ 前 言
于 ２５岬 。所以布朗运 动的影响 叮以忽略不计 。凶此 ．
就只要 考虑重力 ，浮力 ，粘力ｉ个 因素。ｒ此粒 子在 ｝ １ 液体 中沉 降时其运动 方程为 ：
／／ＵＶ ＝脚 占 一 Ｆ 一 Ｆ Ｔ
与使用 肉粉 的第二 代荧光 灯相 比，使用 稀土三基 色荧光粉 的第 代荧光灯无论 是在光效 还是 在显色性 上都有 了较大 的改善 。但 因使用不 同的荧光 粉的相互 搭配使用 ，巾于 密度 ，粒径大小不 合适 的等原 Ｌ ，它 大 ］ 们 的沉降速度也不一样 ，在涂粉 时 ，就会产 生涂覆 不 均匀 的现象 ，从而导致灯管 的不 同的部分 （ 直管荧 光 灯更明显 ） 不同时间涂覆 的灯管 的色温不一样 ， 就 ， 也
有研究表明 ，对于一定粒径 的球体 ，由于分子问 作用力导致布 朗运动 的路程在粒径 大于一定值时就可
以忽略不计 ，当粉本密度为 ２ｇｃ 时 ，这个值 约为 ／ｍ３ ２５ ｍ。而对 于荧光粉 而言 ，其密度最小 的蓝粉都为 ． ３７ｇｃ ，小于 ２５Ｉ 荧光粉 大部分 的粒径 都大 ． ／ ｍ３ ．ｘ ｍ，
稀土三基色荧光粉
——
●
简
要
介
绍
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
——
简
要
介
绍
• 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
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三基色荧光粉
荧光粉简介荧光粉(俗称夜光粉、长效夜光粉、发光粉、蓄光粉)，通常分为稀土材料环保无毒无害无放射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。
简史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。
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。
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。
三基色荧光粉发光原理
三基色荧光粉发光原理三基色荧光粉是一种重要的发光材料，可广泛应用于LED显示屏、荧光灯、荧光剂等领域。
其发光原理是通过激发荧光物质的电子，使其跃迁至激发态，当电子回到基态时，会释放出能量，从而发光。
在三基色荧光粉中，红、绿、蓝三种颜色是通过不同的荧光物质来实现的。
下面将分别介绍三基色荧光粉的发光原理。
首先，我们来介绍红色荧光粉的发光原理。
红色荧光粉主要由铜掺杂的硫化锐青矿（Cu-doped ZnS）组成。
在未激发状态下，铜离子处于低能级状态。
当外加一定的能量，例如电流或光线，激发荧光物质时，铜离子就会被激发到高能级激发态。
此时，铜离子会与晶格中的硫离子发生键合，并占据一些晶格点，形成Cu-S配位有限体系。
这一过程称为铜活化。
当铜离子回到基态时，会释放能量，这些能量以光子的形式发出，达到发光的效果。
在红色荧光粉中，铜离子的能量差与光子的能量之间存在对应关系，所以红色荧光粉显示为红色。
接下来，我们介绍绿色荧光粉的发光原理。
绿色荧光粉主要由掺杂了镓离子的硅酸锶（Ga-doped SrSiO3）组成。
在未激发状态下，镓离子处于低能级状态。
当外加一定能量激发荧光物质时，镓离子会被激发到高能级激发态。
此时，镓离子会与晶格中SiO3的阴离子形成复合体，产生应变场。
镓离子回到基态时，会通过作用在带电粒子上的电场释放能量。
释放的能量以光子的形式发出，发出的光子具有一定的波长，对应于绿色发光。
最后，我们介绍蓝色荧光粉的发光原理。
蓝色荧光粉通常使用的是掺杂了钴离子的氧化镧（Co-doped La2O3）。
钴主要的激发过渡是d-d跃迁，即电子从3d能级跃迁至2p能级。
在未激发状态下，钴离子处于低能级状态。
当外加一定能量激发荧光物质时，钴离子会被激发到高能级激发态。
此时，钴离子在高能级激发态上会发生3d到2p的电子跃迁，形成一个激发态。
钴离子从这个激发态返回基态时，会释放出能量，从而产生光子。
这些光子具有蓝色的波长，使得蓝色荧光粉显示为蓝色。
12低压汞灯用三基色荧光粉1
缩小管径或采用新的涂覆技术降低三基 色粉用量，用廉价的其他彩色粉来部分取代 一种或两种稀土三基色粉，同样可制得高光 效、高显色的荧光灯，但光衰可能要大一点。
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高,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。
低压汞灯用
稀土三基色荧光粉
主讲人： 主讲人：连锦鹏
成员:宾海钦、蔡跃进、蒋泽炼、 成员:宾海钦、蔡跃进、蒋泽炼、连锦鹏
参考文献: 张希艳、卢利平 稀土发光材料 国防工业出版社 张凯 共沉淀制备参杂钇铝石榴石荧光粉及其发光性能研究
"荧光粉 发光的启示 荧光粉"发光的启示 荧光粉
为了弄清荧光粉的化学成分，我们首先想到了 荧火虫的发光，荧火虫的发光原理主要有以下一系 列过程。 成光蛋白质＋成光酵素含氧成光蛋白质（发出 绿光）含氧成光蛋白质＋H2O成光蛋白质 这就是荧火虫为何能持续发光，并且光亮一闪 一闪的原因，值得注意的是，荧火虫所发出的绿光 是一种"冷光"，其结果转化率竟达97%。
绿粉(MgAl11O19:Ce,Tb) 的制备
绿粉为铈、铽激活的 铝酸盐(MgAl11O19:Ce,Tb), 配方 化合物
3MgCO3.Mg（OH）2.3H2O （ ）
Al2O3 Tb4O7 CeO2
摩尔比 2.00 11.00 0.0825 0.670
纯度 44.6% 97.5 99.5 98.5
PDP三基色荧光粉-技术研究报告(PDP)
PDP用三基色荧光粉的制备方法的技术研究报告本项目所涉及的PDP三基色荧光粉是PDP显示器件的发光核心部件，是PDP 显示器视觉效果的主要来源。
技术原理：PDP荧光粉以硅酸盐、铝酸盐、硼酸盐为基质材料体系，稀土元素或过渡金属元素为激活剂。
荧光粉在147nm的紫外线照射下，激活剂离子发生能级跃迁，在基态产生空穴并通过热激发的方式把空穴释放到价带，价带中的空穴又会迅速被俘获，与基态中的电子复合而释放光子形成荧光。
通过选取基质和激活剂，采用合成方法合成高性能PDP三基色荧光粉。
其主要性能指标：（1）红色荧光粉性能指标：相对亮度：≥90%（147nm真空紫外激发）；色坐标（X）：0.647±0.005 （Y）: 0.345±0.005；粒度分布(体积)：D50=3±1μm；发射主峰：610nm±10 nm余辉（ms）：<14 ms（2）绿色荧光粉性能指标：相对亮度：≥95%（147nm真空紫外激发）；色坐标（X）：0.321±0.005 （Y）: 0.607±0.005；粒度分布(体积)：D50=3±1μm；发射主峰：527nm±10 nm余辉（ms）：<12 ms（3）蓝色荧光粉性能指标：相对亮度：≥85%（147nm真空紫外激发）；色坐标（X）：0.147±0.005 （Y）: 0.051±0.005；粒度分布(体积)：D50=3±1μm；发射主峰：450nm±10 nm余辉（ms）：<10 ms与国内外同类先进技术的比较：该PDP三基色荧光粉与目前PDP生产厂商所用PDP荧光粉相比，其一次性能及二次热劣化性能都有所提高，具有更好的色纯度和热稳定性，可以进一步提高PDP的显示性能。
成果的创造性和先进性：（1）PDP专用荧光粉的大量制备技术为日、韩等发达国家所垄断，国内对三基色荧光粉的研究和应用水平与国外仍存在差距。
电光源资料-三基色荧光粉的应用情况及其与制灯品质的关系
材料研究三基色荧光粉的应用情况及其与制灯品质的关系厦门通士达照明有限公司魏岚刘平摘要该文介绍三基色荧光粉品质对节能荧光灯管质量的影响；利用相同的荧光粉，不同制灯工艺及其制作不同功率的灯管其光电色参数的差异；双峰蓝粉的使用情况。
关键词#$%灯管三基色荧光粉制灯工艺质量三基色荧光粉品质的好坏直接影响#$%灯管的质量，使用优质荧光粉，制造出的灯光效高、光衰小、色位移小，而使用劣质粉则相反。
但制造高品质的灯除了要求高品质的荧光粉外还要确保合理的制灯工艺，否则会大大降低灯的品质。
&单色荧光粉粉体品质对灯质量的影响衡量单色荧光粉粉体性能关键指标有：晶相结构、色坐标、峰值波长、半峰宽、相对亮度、比表面积、松装密度、真密度、中心粒径、热稳定性、电导率、’(值。
对制灯厂来讲：!要求荧光粉晶相结构好，杂相少，多晶颗粒小，免球磨；"热稳定性好，即经过高温烘烤后，粉体本身的亮度衰减少；#色坐标偏离小；$电导率要小，因有害杂质离子对荧光粉及阴极的毒化作用会造成灯管光效低、光衰大、寿命短；%’(值要求中性，因碱性容易带进)*+，)*+与(,+形成)*-(,齐，使灯管发黑，造成灯管光衰大，碱性越大，光衰越大；&相对亮度高，制出的灯初始光通量高；’粒度分布呈狭窄的正态分布，过大、过小颗粒尽量少；(不同批次的粉，粉体性能指标的一致性要好。
表&为国内外公司提供的单色粉，本公司的测试值以及做成灯管的光电参数数据./0-!1&&23。
表中可以看出，荧光粉厂家制造工艺、质控手段不一样，其粉体指标也有较大的差异，做成灯管其光效光衰也有明显区别。
电导率大、’(值大、热稳定性差的粉，做出的灯其光效低光衰大。
!制灯工艺的改变对光电色参数的影响使用高品质荧光粉并不都能制造出高品质的节能灯，这还与制灯工艺的合理、细致有关。
实验结果表明，使用同一批号的荧光粉，制灯工艺发生了变化，大大地影响了其光电色指标，如粉浆配比的改变、材料的球磨、涂层的厚薄、上粉工艺、烤管残留灰分、灯内气体量.杂质气体、45气量、水银量3等都影响了灯管的光电色参数，表!为涂层厚薄、45气量对光电色参数影响的具体数据。
一种三基色荧光粉及其调色制备方法[发明专利]
![一种三基色荧光粉及其调色制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/5cbe9bf0964bcf84b8d57bde.png)
专利名称：一种三基色荧光粉及其调色制备方法专利类型：发明专利
发明人：康明,程淇俊,孙蓉,宋丽贤,张平
申请号：CN201410499579.0
申请日：20140926
公开号：CN104327853A
公开日：
20150204
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开一种三基色荧光粉及其调色制备方法。
其通式为m(CaACO)+n(CaMCO)，其中m和n为质量分数，0≤m≤1，0≤n≤1，m+n＝1，m、n不同时为0。
A和M分别为稀土元素Eu、Tb、Ce中任意一种，且A和M为不同种元素，a、b、x、y为元素摩尔分
数，0.95≤a≤0.99，0.01≤b≤0.05，a+b＝1，a、b不同时为
0，0.95≤x≤0.99，0.01≤y≤0.05，x+y＝1，x、y不同时为0。
首先以NaCO、CaCl、稀土硝酸盐为主要原料，配制一定浓度的阴、阳离子前驱体溶液；然后进行共沉淀法反应，经过滤、干燥后得到三基色荧光粉；最后将三基色荧光粉按照不同质量分数混合均匀后得可调色荧光粉。
这种以碳酸钙为基质的荧光粉，不仅具有荧光防伪功能，还能提高材料的力学性能，降低产品成本。
申请人：西南科技大学
地址：621010 四川省绵阳市涪城区青龙大道中段59号
国籍：CN
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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
97 80-94
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。
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。
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。
➢ 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
➢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)。
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
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
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。
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。
11000 11000
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。
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。
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。