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荧光粉的发光原理

作者:admin 发布日期:2020-03-16 10:49:40 关注次数:243

荧光粉的发光原理 与热辐射相比,荧光是一种产生具有很少热量的光的过程。适当的材料吸收高能辐射,接着就发出光,所发光子的能量比激发辐射的能量低。当发光材料是固体时,该材料通常称为荧光粉。激发荧光粉的高能辐射可以是电子或具有高速度的离子,也可以是从γ射线到可见光范围的光子。 1.1常见照明用荧光粉的发光原理 目前 ,实际用于照明用途的荧光粉 ,大部分是粉末状的以汞原子发出的紫外线 (主峰波长 253.17nm) 为激发源的光致发光荧光粉 ,它们是利用氧化物晶体中孤立离子的电子跃迁来发光的。

物质发光现象大致分为两类:一类是物质受热,产生热辐射而发光,另一类是物体受激发吸收能量而跃迁至激发态(非稳定态)在反回到基态的过程中,以光的形式放出能量。以稀土化合物为基质和以稀土元素为激活剂的发光材料多属于后一类,即稀土荧光粉。稀土元素原子具有丰富的电子能级,因为稀土元素原子的电子构型中存在4f轨道,为多种能级跃迁创造了条件,从而获得多种发光性能。稀土是一个巨大的发光材料宝库,在人类开发的各种发光材料中,稀土元素发挥着非常重要的作用。 

荧光粉

??自1973年世界发生能源危机以来,各国纷纷致力于研制节能发光材料,于是利用稀土三基色荧光材料制作荧光灯的研究应运而生。1979年荷兰菲利浦公司首先研制成功,随后投放市场,从此,各种品种规格的稀土三基色荧光灯先后问世。随着人类生活水平的不断提高,彩电已开始向大屏幕和高清晰度方向发展。稀土荧光粉在这些方面显示自己十分优越的性能,从而为人类实现彩电的大屏幕化和高清晰度提供了理想的发光材料。 

??稀土荧光材料与相应的非稀土荧光材料相比,其发光效率及光色等性能都更胜一筹。因此近几年稀土荧光材料的用途越来越广泛,年用量增长较快。 

??根据激发源的不同,稀土发光材料可分为光致发光(以紫外光或可见光激发)、阴极射线发光(以电子束激发)、X射线发光(以X射线激发)以及电致发光(以电场激发)材料等。  

阴极射线发光材料—显示用荧光粉 

主要用于电视机、示波器、雷达和计算机等各类荧光屏和显示器。稀土红色荧光粉(Y2O3∶Eu和Y2O2S∶Eu)用于彩色电视机荧光屏,使彩电的亮度达到了更高水平。蓝色和绿色荧光粉仍使用非稀土的荧光粉,但La2O2S∶Tb绿色荧光粉发光特性较好,有开发前景。最近彩色电视机统一使用EBU(欧州广播联盟)色,红粉为Y2O2S∶Eu。计算机不象电视机那样重视颜色的再现性,而优先考虑亮度,因而采用橙色更强的红色,Y2O2S中Eu的含量通常为5~7wt%。而彩色电视机红粉中Eu的含量约为计算机的1.5倍。