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不用荧光粉也能实现彩色LED,为什么还要用呢?
浏览: 发布日期:2018-10-11

    演唱会上这些荧光棒都是一次性的,用手轻轻一折或者对着桌子敲打两下就会发光,可以持续几个小时,所以等你一觉醒来想要一探究竟时已经不亮了。荧光棒外层通常是塑料包装,夹层内外液体分别为过氧化物、酯类化合物和荧光染料。破损后接触皮肤具有低毒性。

       荧光棒的玩法和发光原理:握住荧光棒的两端轻轻往下掰,内层玻璃管破碎后流出来的溶液跟外层的化学溶液混合在一起,通过对着墙壁的敲打,两种溶液得到充分溶解。上帝说要有光,世上便有了光。      

       物理过程:在折断过程中,玻璃细管中的液体A流出,迅速与塑料管中的液体B相混合,发生化学反应,在化学反应中放出的能量传递给荧光颜料分子,荧光颜料以可见光的形式释放能量(从高能态回到较稳定的低能态),从而把化学能转换为光能。液体A是各色不同荧光颜料与双草酸二酯(CPPO)溶于溶剂的溶液,液体B是双氧水溶于溶剂的溶液,主要的溶剂是酯类化合物。化学反应方程式:

CPPO+H2O2——2C6H5OH+2CO2

过氧化氢把苯基草酸酯氧化成两个分子的酚,在这个过程中会产生一个高能量的中间物,这个中间物会把能量传给染料,电子激发态的染料不稳定,因此借放光而回到稳定基态。这种光是由化学反应而产生,称为化学发光即冷光。

    所谓荧光粉是指那些可以吸收能量,再经由能量转换后放出可见光的物质,也称之为荧光体或夜光粉。这些所吸收的能量包括电磁波(含可见光、X射线、紫外线)、电子束或离子束、热、化学反应等。

 

    荧光粉通常分为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。

    其实,我们不使用荧光粉就能制备出红、黄、绿、蓝、紫等不同颜色的LED,但为什么制作LED还要使用荧光粉呢?

    首先,由于这些不同颜色LED的发光效率相差很大,采用荧光粉以后,可以利用某些波段LED发光效率高的优点来制备其他波段的LED,以提高该波段的发光效率。

其次,LED的发光波长现在还很难精确控制,因而会造成有些波长的LED得不到应用而出现浪费,例如需要制备470nm的LED时,可能制备出来的是从455nm到480nm范围很宽的LED,发光波长在两端的LED只能以较低廉的价格处理掉或者废弃,而采用荧光粉可以将这些所谓的"废品"转化成我们所需要的良品而得到利用。

采用荧光粉以后,有些LED的光色会变得更加柔和或鲜艳,以适应不同的应用需要。在制作白光LED的方法中,荧光粉是一个非常关键的材料,它的性能直接影响白光LED的亮度、色坐标、色温及显色性等。因而开发具有良好发光特性的荧光粉是得到高亮度、高发光效率、高显色性白光LED的关键所在。