荧光粉发光特性简介

1、荧光粉发光特性简介 2011/8/21 荧光粉发光特性简介 荧光粉的发展历史 灯用荧光粉的发光特性 PDP用荧光粉的发光特性 第一章：荧光粉的发展历程 第一代灯用荧光粉(19381948年) 卤磷酸盐发光材料(1948 ） 从1938年荧光灯问世以来，灯用发光材料已经历了三代的发展。 稀土三基色荧光粉(1974 ） 1.1第一代荧光粉 第一代灯用荧光粉(19381948年） 最早的灯用荧光粉： CaWO4蓝粉 Zn2SiO4:Mn绿粉 CdB2O5:Mn橙红粉 MgWO4 + (Zn,Be)2SiO4:Mn (黄粉) 缺点： 光效低 (40lm/W50lm/W) 。 Be有毒。 相对密度、粒度

2、不同，不易匹配。 1.2卤磷酸盐发光材料 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)2Ca(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 1.2卤磷酸盐发光材料 卤磷酸盐发光材料的优缺点： 卤粉的优点： 发光效率高，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)。 卤粉的缺点： 发色光谱中缺少450nm以下蓝光和600nm以上红光，Ra偏低。 在185nm紫外线照射下，卤族原子形成色心，光衰严重。 温度猝灭严重，不适合与紧凑型节能灯。 1.3第三代灯用荧光粉 1

3、974年荷兰的Philips公司研制成功了铝酸盐绿粉和蓝粉，加上 已知的稀土红粉，使得稀土三基色荧光粉应用得以实现。 化学组成 Y2O3:Eu3+(发射波长611nm) (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。 第二章：稀土三基色荧光粉 一.稀土红色荧光粉 二.稀土绿色荧光粉 三.稀土蓝色荧光粉 2.1稀土红色荧光粉 稀土红色荧光粉，都是利用Eu

4、3的5D0 到 7FJ (J=0,1,2,3,4,5,6) 的跃迁，发射出红色窄带谱线。 发射光谱，随基质变化而改变。 主要红色荧光粉化学式及发光色坐标如下： YBO (Y,Gd)BO3:Eu ，x=0.640 ，y=0.360； YOX Y2O3:Eu ， x=0.641 ， y=0.344； YVO YVO4:Eu ， x=0.645 ， y=0.343； YVP Y(P,V)O4:Eu ，x=0.657 ， y=0.333； Y2O2S:Eu ， x=0.660 ， y=0.330。 2.1稀土红色荧光粉 不同Eu3+荧光体的发射光谱 2.1稀土红色荧光粉 YVO4:Eu3 和YP0.5

5、V0.5O4:Eu3 的激发光谱 2.1稀土红粉的光学特性 稀土红色荧光粉稀土红色荧光粉 Y2O3:Eu3+荧光粉吸收254nm的紫外光，发射611nm的红光，半 高宽7nm。其色纯度高，量子效率高，接近100%。光衰特性好， 不易在185nm短波辐射下形成空位色心。 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 稀土绿色荧光粉稀土绿色荧光粉 2.2稀土绿粉的物理特性 MgAl11O19:Ce3+,Tb3+ (简称CAT) 发射主峰543nm，色坐标为x=0.335，y=0.595 LaPO4:Ce3+,Tb3+ (简称LAP) 发射主峰5

6、43nm，色坐标为x=0.360，y=0.574 Zn2SiO4:Mn (简称ZSM) 发射主峰525nm，色坐标为x=0.251，y=0.698 2.2稀土绿粉的光学特性 (Ce,Tb)MgAl11O19荧光粉的 激发光谱(1),漫反射光谱(2) (Ce,Tb)MgAl11O19荧光粉的 发射光谱 2.2稀土绿色荧光粉 (La,Ce,Te)PO4的激发光谱(a)和发射光谱(b) 2.2稀土绿色荧光粉 Zn2SiO4:Mn的激发光谱(a)和发射光谱(b) 2.3稀土蓝粉的物理特性 BAM BaMgAl10O17:Eu2+(单峰) BAM BaMgAl10O17:Eu,Mn(双峰) SCA (S

7、rBaMgCa)5(PO4)3Cl:Eu2 BAM的晶体结构 2.3稀土蓝粉的物理特性 BAM属于六方晶系，Eu取代Ba离子， Mn取代Mg离子，外观为白色晶体。 密度为3.7g/cm3,化学性质稳定。 粒度为6um左右。 单峰蓝粉发射主峰450nm，色坐标为 x=0.150，y=0.070。 双峰蓝粉发射次峰515nm，色坐标为 x=0.150，y=0.135。 BaMgAl10O17:Eu2+(单峰) BAM的晶体结构 BaMgAl10O17:Eu,Mn(双峰) 简称BAM 2.3单峰蓝粉的光学特性 BaMgAl10O17:Eu2+荧光粉吸收254nm的紫外光，发射450nm的 蓝光，半高

8、宽50nm，属于宽带发光。量子效率95%左右。耐 185nm短波辐射的能力介于红粉和绿粉之间，但热稳定性不佳。 单峰蓝粉的激发光谱(a)和发射光谱(b) 2.3双峰蓝粉的光学特性 BaMgAl10O17:Eu,Mn荧光粉吸收254nm的紫外光，发射450nm 的蓝光和515nm的蓝绿光，主峰半高宽50nm，属于宽带发光。 量子效率95%左右。耐185nm短波辐射的能力强，但热稳定性 同样不佳。 单峰蓝粉的激发光谱(a)和发射光谱(b) 曲线1:em=458nm，曲线2:em=515nm 2.3双峰蓝粉的光学特性 (SrBaMgCa)5(PO4)3Cl:Eu2 的发射光谱 (SrBaMgCa)5(PO4)3Cl:Eu2 反射光谱 2.3双峰蓝粉的光学特性 (SrBaMgCa)5(PO4)3Cl:Eu2的激发光谱