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。

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。

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。

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。

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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