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荧光粉是什么?
荧光粉是一种特殊的粉末,可以在黑暗中发出明亮的光芒。这种粉末主要由荧光剂、载体和稳定剂等组成。荧光剂是荧光粉的核心成分,它能够吸收外部光线并将其转化为荧光光线,从而发出明亮的荧光。荧光粉的颜色种类繁多,包括蓝色、绿色、黄色、红色等,可以根据不同的需求进行选择。
硫化锌是半导体,带隙 3.54 eV(立方)或 3.91 eV(六方)。掺杂铜后,Cu在带隙内引入掺杂态,就是图中的 A 和 A*。体系吸收光子后,电子从价带(V)激发到导带(C),这也可以叫做电子-空穴对。这个电子空穴对在体系里各种相互作用的影响下运动,它们可以重新组合,变成基态电子,放出光子。但现实中体系的晶格会出现各种缺陷,这些缺陷会导致带隙内产生 traps,激发后的电子被trap捕获后就跳不回基态了。当然被捕获的电子还可能逃离 trap,比如通过升高温度加剧热运动等。逃离后又有可能跃迁回价带,导致发光。因此发光的延续或者延迟时间跟很多因素有关,比如激发光强,trap浓度,半导体带隙,掺杂态的能级位置,温度等。在【PR, 121, 1607】里面,他们做的实验是可以延续半小时左右。当然现在应该有发光延续时间更长的材料。
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制成弱照明光源人们利用夜光粉长时间发光的特性,制成弱照明光源,把这种材料涂在航空仪表、钟表、窗户、机器上各种开关标志,门的把手等处,也可用各种透光塑料一起压制成各种符号、部件、用品洒在物品上即可。在各工艺品行业和玩具行业的应用,先把扩散油加进原料搅一分钟,然后加入夜光粉搅拌一分钟,再加粉搅拌二分钟,搅拌时间不宜太长。在用于印刷时,可以使用高黏度树脂,并添加防沉剂,使用前需搅拌均匀,可用稀释剂来调整黏度,可提高所印图案的亮度与发光时间。
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白光LED的工作原理是蓝光LED发出蓝光,蓝光激发荧光粉发出黄光,蓝光和黄光混合形成白光。在日常照明环境中本来没有多少紫外光,所以荧光灯的荧光粉主要还是原来的颜。但是环境光中肯定有很多蓝光,LED中的荧光粉吸收蓝光转化成黄光,所以颜明显偏黄。甚至LED不通电也能看出其温高低,例如各种手机上的双温闪光灯。第二个问题,由于LED的蓝光是蓝光LED发出的,由于发光原理的原因,这种蓝光的颜纯,对应光谱上是一个很尖的峰值,可能就会造成眼睛不舒服、拍照片有蓝边之类的问题。所以理论上,把蓝光LED换成紫外LED,让蓝光也来自荧光粉的荧光,通过调配荧光粉就可以解决普通LED的问题。
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