七利用具省电、低污染、寿命长之优点,以LED作为照明光源已是现代照明的发展趋势。高亮度蓝光LED开发成功后,利用白光LED作为照明光源之理想,随即于GaN(蓝)配合YAG(黄)之白光LED系统取得初步实现。除LED本身亮度外,所选用之萤光体亦为影响光源总体发光效率之关键因素。本书内容包括近代照明发展趋势、样品合成及仪器分析原理、蓝、绿光与红色萤光粉之合成结果与讨论,并配合图片表格阐述相关理论,可使读者一目了然。本书非常适合LED照明设计从业人员及有兴趣的人士阅读。
第1章 简 介 1-1
1.1 近代照明发展趋势 1-1
1.2 萤光粉于照明上之应用 1-4
1.2.1 低压水银放电灯(low-pressuremercurydischargelamp) 1-6
1.2.2 高压水银放电灯(high-pressuremercurydischargelamp) 1-7
1.2.3 应用于白光LED之YAG型萤光材料 8
1.3 白光发光二极体产业之发展现况与未来展望 1-10
1.3.1 各国之白光LED发展计画 1-10
1.3.2 市场未来需求与白光LED未来发展趋势 1-14
1.4 LED与白炽灯泡及日光灯效率之比较 1-17
1.5 色彩简介 1-19
1.5.1 视觉敏感度 1-20
1.5.2 CIE色度座标图(CIEchromaticitydiagram) 1-20
1.5.3 色温(colortemperature) 1-23
1.5.4 演色性与照明效率 1-241-6 发光原理与过程 1-26
1.6.1 组态座标(configurationcoordination): 1-28
1.6.2 电子-声子交互作用(electron-phononinteraction)1-28
1.6.3 LaPorte选择律(Laporte’’sRule) 1-30
1.6.4 自旋选择律(spinselectionrule) 1-32
1.6.5 法兰克-康顿原理(Franck-Condonprinciple)与史托克位移(Stokesshift) 1-32
1.6.6 温度对波形之影响 1-33
1.6.7 温度淬灭(temperaturequenching) 1-35
1.6.8 增感剂与活化中心之能量传递 1-35
1.7 共价性对离子晶体之影响 1-39
1.7.1 离子化合物之非极性(共价性)特征 1-39
1.7.2 电子云扩张效应(nephelauxetic;cloudexpanding) 1-41
1.7.3 晶格场理论(crystalfieldtheory) 1-42
1.8 固态萤光材料之分类 1-44
1.8.1 活化中心与主体晶格之作用 1-44
1.8.2 活化中心离子于週期表之位置 1-45
1.8.3 半导体与绝缘体型萤光材料 1-46
1.9 稀土元素之电子结构 1-50
1.9.2 稀土元素之原子及离子半径大小 1-51
1.9.3 稀土离子之价数 1-52
1.10 文献与专利回顾 1-56
1.11 本书介绍重点 1-65
第2章 样品合成及仪器分析原理 2-1
2.1 化学药品 2-1
2.2 样品之制备 2-2
2.2.1 固态反应法简介 2-4
2.2.2 均匀共沈淀法简介 2-7
2.2.3 蓝色萤光粉之固态反应法 2-9
2.2.4 绿色萤光粉之固态反应法 2-10
2.2.5 红色萤光粉之固态反应法 2-11
2.2.6 红色萤光粉之均匀共沈淀法 2-12
2.3 样品鑑定分析 2-13
2.4 粉末X光绕射仪(PowderX-rayDiffraction;XRD) 2-14
2.4.1 X光基本原理 2-14
2.4.2 X光粉末绕射 2-17
2.4.3 数据收集 2-17
2.4.4 晶格常数与晶系(crystalsystem)之决定 2-18
2.4.5 图形分解 2-18
2.4.6 选择空间群 2-18
2.4.7 定结构模型 2-18
2.4.8 结构精算 2-19
2.5 光激发光光谱(Photoluminescence﹔PL)与色度座标(CommissionInternationaledeI’’Edairage;CIE) 2-21
2.6 扫描式电子显微镜(ScanningElectronMicroscope;SEM)与能量分散式X光(EnergyDisperseX-ray;EDX)2-24
2.6.1 SEM工作原理 2-24
2.6.2 电子束与试片之相互作用 2-25
2.6.3 EDX工作原理 2-25
2.7 X光吸收光谱近边缘结构(X-rayAbsorptionNearEdgeStructure;XANES)与延伸X光吸收细微结构ExtendedX-rayAb(EXAFS) 2-27
2.7.1 X光吸收近边缘结构(XANES) 2-27
2.7.2 延伸X光吸收细微结构(EXAFS) 2-28
第3章 蓝、绿与红色萤光粉之合成结果与讨论 3-1
3.1 蓝色萤光粉BaMgAl10O17:Eu2+特性分析 3-2
3.1.1 蓝色萤光粉BaMgAl10O17:Eu2+结构简介 3-2
3.1.2 XRD结构鑑定与分析 3-4
3.1.3 光激发光光谱与色度座标图 3-10
3.1.4 主体晶格阳离子取代之影响 3-13
3.2 绿色萤光粉BaMgAl10O17:Eu,Mn特性分析 3-17
3.2.1 低掺杂浓度之结构与光学变化 3-17
3.2.2 高掺杂浓度之结构与光学变化 3-20
3.2.3 Eu2+离子与Mn2+离子之能量转换 3-25
3.2.4 主体晶格阳离子取代之影响 3-27
3.3 红色萤光粉Y2O3:Eu3+特性分析 3-31
3.3.1 红色萤光粉Y2O3:Eu3+结构与其光学跃迁 3-31
3.3.2 掺杂浓度对Y2O3:Eu3+结构与发光效率之影响3-33
3.3.3 烧结温度与粉体制程对萤光效率之影响 3-41
3.3.4 增感剂Bi3+离子掺杂 3-53
3.4 粉体搭配与色彩表现 3-62
第4章 结 论 4-1
读完这本书的瞬间,我感觉自己的视野被大大拓宽了。我之前对于LED技术,尤其是那种能发出各种绚烂色彩的,有一些基础的了解,但一直对“荧光粉”这个概念停留在比较模糊的层面。这本书则把我带入了一个全新的世界,让我看到了“紫外光发光二极管用荧光粉”这个听起来专业性十足的领域是如何变得如此迷人和重要的。我印象最深刻的是书中对不同发光机制的细致阐述,比如晶体致发光和分子致发光,它们之间有着怎样的区别和联系?以及在紫外光激发下,这些荧光粉是如何将高能量的紫外光转化为我们肉眼可见的、特定波长的光的?我特别想知道,为什么选择紫外光作为激发源,它相比于可见光激发有什么优势?书中会不会讨论到不同材料体系的荧光粉,例如氧化物、硫化物、氮化物等等,它们的性能差异体现在哪些方面?我猜想,为了实现高亮度、长寿命的LED,荧光粉的稳定性和热猝灭效应一定是需要重点解决的问题,这本书应该在这方面有所涉及。此外,书中关于“配方设计”和“结构调控”的描述,让我感觉这不仅仅是简单的材料堆砌,而是一门精密的科学,需要深入理解材料的微观结构与宏观性能之间的关系,才能设计出高性能的荧光粉,为UVC LED的应用插上翅膀。
评分我必须说,这本书的叙事方式非常引人入胜,即使我不是材料学出身,也能被其中蕴含的科学魅力所吸引。我一直觉得,LED照明的未来在于更高效、更环保、更多功能的解决方案,而这本书所聚焦的“紫外光发光二极管用荧光粉”无疑是其中的关键一环。我之前听说过UVC LED在消毒杀菌领域的巨大潜力,但不知道这种“魔法”是如何实现的。这本书很可能详细解释了UVC LED如何通过特定波长的紫外光激发荧光粉,进而产生对病原体具有破坏性的能量。我迫切想知道,在UVC LED应用中,荧光粉的选择有哪些至关重要的考量因素?比如,荧光粉的量子效率、光谱分布、稳定性和成本,它们是如何相互制约又相互促进的?我猜想,书中一定会有关于如何实现高转换效率的讨论,毕竟这直接关系到LED的能耗和发光强度。同时,考虑到UVC光本身具有一定的腐蚀性,荧光粉的长期稳定性也是一个挑战,书中会不会介绍一些能够抵抗UVC辐射的特殊材料或涂层?我特别期待能看到一些实际的应用案例,比如在水净化、空气消毒、医疗器械消毒等领域,这些荧光粉是如何发挥作用的,以及它们为这些领域带来了哪些革命性的改变。
评分我一直对那些能够改变我们生活的产品背后的科学原理充满好奇,这本书的出现,正好满足了我对LED技术深层奥秘的探求。我所了解的LED,大多是发出可见光的,而“紫外光发光二极管用荧光粉”这个概念,一下子把我带入了更广阔的科学图景。这本书很可能不仅仅是介绍荧光粉本身,而是围绕着UVC LED这一核心技术,深入剖析了荧光粉在其中扮演的关键角色。我猜测,书中会详细阐述不同发光材料体系的荧光粉,例如基于稀土元素的荧光粉,或是其他无机发光材料,它们各自有哪些独特的发光特性和优缺点?以及在UVC激发下,它们的光谱响应是怎样的?我非常好奇,是否存在一种“万能”的荧光粉,还是说不同的应用场景需要量身定制不同的荧光粉配方?我期待书中能够解答这些疑问,并可能涉及到荧光粉在器件集成方面的挑战,比如如何将荧光粉均匀地涂覆在UVC LED芯片上,以及如何保证其长期稳定工作。此外,关于荧光粉的制备工艺,例如固相反应法、溶胶-凝胶法等等,这本书会不会有所介绍?我很好奇,这些不同的制备方法会如何影响荧光粉的形貌、尺寸和发光性能,从而最终影响UVC LED器件的整体表现。
评分这本书的标题就充满了探索的意味,让我迫不及待地想深入其中,一探究竟。我一直认为,科技的发展往往在于细节的打磨和微观世界的奥秘,而“紫外光发光二极管用荧光粉”这个主题,恰恰触及了LED技术中最具挑战性和创新性的部分。我猜想,这本书会带领我进入一个由原子、分子和晶格构成的微观世界,去理解那些看不见的能量转化过程。我特别期待能够了解到,为什么有些材料在受到紫外光照射时会发光,而有些则不会?以及这种发光过程是如何被精确控制的?书中会不会详细介绍不同荧光粉的激活机制,例如能量转移、电子跃迁等等,这些过程是如何决定荧光粉的发光颜色和亮度的?我非常好奇,是否存在一些特殊的激发和发射机制,是与UVC LED的应用特别相关的?同时,我也希望能了解到,在实际的UVC LED器件设计中,荧光粉的性能指标是如何被衡量的,例如它的量子效率、色坐标、寿命以及热稳定性。我猜想,这本书还会讨论到如何通过改变荧光粉的化学组成、晶体结构,甚至掺杂元素,来优化其发光性能,以满足不同UVC LED应用的需求,例如在生物医学成像、材料检测,乃至加密通信等前沿领域的应用。
评分这本书的封面设计就透着一股科技感,深邃的蓝色背景搭配着闪烁的紫外光点,让人立刻联想到神秘又充满能量的物质。我一直对发光材料很感兴趣,尤其是在LED照明领域,荧光粉扮演着至关重要的角色。虽然我不是材料学的专业人士,但对其中涉及的原理和应用充满好奇。我设想这本书会深入浅出地介绍紫外光发光二极管,也就是UVC LED,是如何通过激活特定的荧光粉来发出可见光的。我期待能看到关于不同类型荧光粉的详细介绍,比如它们的化学成分、晶体结构、发光机制,以及如何根据不同的应用需求(例如照明、显示、甚至医疗消毒)来设计和优化荧光粉的性能。会不会有关于如何合成这些荧光粉的工艺流程的介绍呢?我很好奇,高质量的荧光粉是如何被制造出来的,是否存在一些关键的技术难点?当然,我也希望能了解到这些荧光粉在UVC LED器件中的具体应用,比如它们的效率、稳定性、颜色纯度等方面的影响,以及目前有哪些前沿的研究方向和未来的发展趋势。这本书的名称听起来就非常有深度,我很期待它能满足我对这些知识的渴望,让我对这个领域有一个更全面、更深入的认识。
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