荧光灯和LED的荧光粉有什么区别？为什么LED有蓝光溢出问题而荧光灯没有？（荧光灯荧光粉有毒吗）

前言从黑暗走向光明灯用稀土三基色荧光粉是由稀土离子激活的红、绿、蓝三种荧光粉组成而稀土三基色荧光粉也是现在稀土最重要的应用之一，是继 Y2O3:EuY_2O_3:Eu 在彩色电视显像管上应用之后，稀土在发光材料中具及其重要意义的应用。

’第三代照明光源‘在稀土荧光粉被使用之前，卤磷酸盐（ ，、3Ca3(PO4)2·Ca(F，Cl):Sb、Mn3Ca_3(PO_4)_2·Ca(F，Cl):Sb、Mn ）荧光粉来制作灯，光色和光效不能进行同时兼顾。

在70年代初M.Koedam等人提出，如果从理论计算上来说，如果能合成出三种窄带波段（445nm、545nm和610nm）的荧光粉，并且按照比例混合，就可得到高显色性和光效的荧光灯在1974年由来自荷兰的J.M.P.J. Verstegen先后合成了：红粉（ 。

Y2O3:EuY_2O_3: Eu ）、绿粉稀土铝酸盐（ （、）（Ce、Tb）MgAl11O19（Ce、Tb）MgAl_{11}O_{19} ）和蓝粉稀土铝酸盐（（ 、、(Ba、Mg、Eu)3Al16O

27)(Ba、Mg、Eu)_3Al_{16}O_{27}) ），将三种粉混合，最终制得了2300~8000K的各种荧光灯，而这三种粉都用稀土离子作为激活剂，所以称其为稀土三基色灯。

几种荧光灯的流明效率和显色指数从70年代开始，由于能源危机的原因，许多国家开始关注能源节约的问题，而照明用电占总用电的10%-14%因此，日本、荷兰等国结合了荧光灯和白炽灯的特点，研制出了U、H型等紧凑型节能灯，减小了空点的同时降低了能耗，开启了节能新时代，也被誉为第三代照明光源。

稀土三基色荧光粉具备了高强度紫外照射下的稳定性，热猝灭温度高，同时拥有高光效和高显色的特点，所以具备了调制各种色温荧光粉的条件我国也从1979年后，在长春应化所、复旦大学、北京有色院、广州有色院、武汉大学等开展了大量的研发工作。

在1985年，上海跃龙化工厂建立了产能为10吨的稀土三基色荧光粉生产线‘红、绿、蓝’对于稀土荧光粉红粉来说，唯一能达到使用水平的为 Y2O3:EuY_2O_3:Eu 此荧光粉效率能达到解近100%的量子效率，且具有良好的纯度和光衰特性，但由于稀土铕作为激活剂的价格较为昂贵，故成本较高。

而稀土三基色荧光粉中绿粉对荧光粉的光通和光效维持起着主要作用，从下表中也可看出，绿粉量子效率还有待提高，铝酸盐为目前使用最多的绿粉主要是以 Ce3+Ce^{3+} 敏化 Tb3+Tb^{3+} 的原理， 。

Ce3+Ce^{3+} 吸收 HgHg 的253.7nm的紫外辐射，将吸收能量传递给邻近 Tb3+Tb^{3+} ，这时处于激发态的 Tb3+Tb^{3+} 的电子经无辐射驰豫到荧光态 5D4^5D_4

,由5D4^5D_4向基态 5F7^5F_7 跃迁，从而发出绿光。对于蓝粉来说，当其发射波长为450nm时，灯的光通量最高，当波长为440nm或460nm时，光效下降1%-2%。

主要稀土三基色荧光粉Led荧光粉占领市场从2012年后，稀土三基色荧光粉所制成的节能灯逐步被寿命长、光效良好的稀土LED荧光粉为核心的LED节能灯取代，市场份额产生巨幅下滑，从超万吨的产能到1000吨左右的产量，其原因是由于稀土上游价格不稳定，同时新型产品的替代等。

以稀土三基色荧光粉制作成的荧光灯光效为50 - 70 lm/w, 而以LED荧光粉所生产的LED荧光灯的光效可达到50 - 200 lm/w而且，在寿命方面，LED荧光灯也是稀土三基色荧光灯的20倍左右。

白光Led用 YAG:Ce3+YAG:Ce^{3+} 荧光粉目前，商用白光LED为日本日亚化学公司将发射黄色光的 Y3Al5O12:Ce3+Y_3Al_5O_{12}:Ce^{3+} (YAG:Ce3

+YAG:Ce^{3+} )荧光粉涂敷在蓝色氮化镓（ GaNGaN ）LED芯片上复合而成的白光而现阶段制备YAG:Ce3+YAG:Ce^{3+}荧光粉的方法主要有：高温固相反应法、化学沉淀法、溶胶 - 凝胶法、气相法等。

高温固相法高温固相法制备YAG:Ce3+YAG:Ce^{3+}是将种种原料如 Y2O3Y_2O_3 (99.99%)、 CeO2CeO_2 (99.9%)、 Al2O3Al_2O_3 (99.99%)按照化学计量比例混合并加入适量助溶剂：

、BaF2、HBO3BaF_2、HBO_3 等，经过球磨使其均匀混合，之后在1400 ~ 1600 oC^oC 并通入弱还原气氛下进行6 ~ 10小时烧灼，再经过破碎、过筛、洗涤等工艺后即可到的所需产品。

同时，为了得到合适粒径、发光效率更高的材料，可以通过对助熔剂的调整或者后处理的过程来实现例如 AlF3AlF_3 作为助溶剂，可以降低烧灼温度，同时改变材料的颗粒状态虽然高温固相法方便、易量产，但是对原材料的粒径和纯度要求较高，难后处理。

溶胶 - 凝胶法溶胶 - 凝胶法一般使用有机金属醇盐/有机物作为原料，当原料在液相时混合均匀，再通过水解产生透明溶胶，继而陈化、聚合成凝胶，最后经过烧结干燥，得到所需的荧光粉虽然凝胶 - 溶胶发具有烧灼温度较低、粒径较小并且分布均匀等优点，但是生产过程比较长，同时使用了成本较高的有机溶剂，对环境和人都有一定影响。

化学沉淀法共沉淀法来制备荧光粉，可通过控制溶液中金属离子的浓度，进而控制金属离子比，最终获得产品例如黎雪明等人以 6%的NaFNaF 为助溶剂，可得到最佳产品，颗粒表面可呈现类球状，粒径能达到约为1 μ

\mu m。其他制作方法YAG:Ce3+YAG:Ce^{3+} 还可通过燃烧法和喷雾热解法制得，制备方法优缺点可从下图表看出。

各种制备方法的优点与缺点之后随着LED产品的使用迭代，制作工艺和后处理工艺会越来越好。