理论教育 荧光粉的种类及分类方法

荧光粉的种类及分类方法

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:荧光粉的分类较多,比较常见的是以基质材料种类分为铝酸盐、硫/硫氧化物、硅酸盐、钨/铝酸盐和磷酸盐几大类。常用的铝酸盐荧光粉有Y3Al5O12∶Ce3+,Ba Al12O19∶Mn2+,但是铝酸盐荧光粉具有烧成温度高、合成周期长、烧结后的粉末硬度大、后处理困难、回收率低等缺点,导致目前这种荧光粉不能满足发展需求。

荧光粉的种类及分类方法

荧光粉的分类较多,比较常见的是以基质材料种类分为铝酸盐、硫/硫氧化物、硅酸盐、钨/铝酸盐和磷酸盐几大类。

1)铝酸盐荧光粉

铝酸盐具有优良的导热性、机械强度以及良好的化学性质,易于掺入不同的稀土离子而获得不同颜色的光,常常用作激光和发光的基质材料。常用的铝酸盐荧光粉有Y3Al5O12∶Ce3+,Ba Al12O19∶Mn2+,但是铝酸盐荧光粉具有烧成温度高、合成周期长、烧结后的粉末硬度大、后处理困难、回收率低等缺点,导致目前这种荧光粉不能满足发展需求。

2)硫/硫氧化物荧光粉

硫系化合物[16]是具有较高的非均衡电导率半导体化合物,最适合作为阴极射线和放射线激发发光材料的基质。它是用作白光LED中高效的红光材料,但其物理化学性能很不稳定,易潮解、易产生腐蚀性强的H2S、易与LED中的金属发生反应,甚至对芯片产生慢性腐蚀作用和中毒现象,严重损坏LED器件性能。

3)硅酸盐荧光粉(www.daowen.com)

硅酸盐基质材料[17]容易被近紫外/蓝光高效激发,具有发光亮度高和化学稳定性好等优点,在作为荧光粉基质方面引起了人们的高度关注。例如,等离子体平板显示(plas ma display panel,PDP)商用的绿色荧光粉就是硅酸盐基质的ZnSiO4∶Mn。

4)钨/钼酸盐荧光粉

钼(钨)酸盐基质材料的荧光粉[18]在近紫外光区具有较宽且较强的电荷迁移带,其三氧化物溶于碱金属氢氧化物,能形成重钼(钨)酸、三钼(钨)酸等较为复杂的多酸及其盐。因此该类型的基质材料可以有效吸收蓝紫光LED发射的光并传递给掺杂在钼酸盐基质材料中的稀土离子,使得所合成的荧光粉光学性能极好,发光效率较高且发光颜色纯正,同时该基质粉体所需焙烧温度较低且绿色无毒,稳定性也较好,因此在白光LED的研制中,以钼酸盐为基质的材料受到越来越多研究者的重视。

5)磷酸盐荧光粉

与其他类型的荧光粉相比,磷酸盐荧光粉具有一些优越的性质:磷酸盐的物理化学性质稳定,对环境没有危害,不易分解;合成简便、烧结温度低、生产成本低;能强烈吸收紫外光,且在红、绿、蓝可见光谱范围内实现高效发射,发光亮度高;激发光谱较宽,能被紫光激发而发射各种颜色的光;能承受紫外线长期辐射;不和封装材料发生化学反应;粉体的透光性能好。稀土掺杂的磷酸盐发光材料越来越受到研究学者的广泛关注,成为新型材料体系的研究热点

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