LightingEdit
Phosphorlag giver det meste af det lys, der produceres af lysstofrør, og bruges også til at forbedre lysbalancen produceret af metalhalogenidlamper. Forskellige neonskilte bruger fosforlag til at producere forskellige farver af lys. Elektroluminescerende skærme, der for eksempel findes i flyinstrumentpaneler, bruger et fosforlag til at producere blændfri belysning eller som numeriske og grafiske displayenheder. Hvide LED-lamper består af en blå eller ultraviolet emitter med en fosforbelægning, der udsender ved længere bølgelængder, hvilket giver et fuldt spektrum af synligt lys. Ufokuserede og ikke-reflekterede katodestrålerør blev brugt som stroboskoplamper siden 1958.
Phosphortermometryedit
Phosphortermometri er en temperaturmåling tilgang, der bruger temperaturafhængigheden af visse fosfor. Til dette påføres en fosforcoating på en overflade af interesse, og normalt er henfaldstiden emissionsparameteren, der angiver Temperatur. Da belysnings-og detektionsoptikken kan placeres eksternt, kan metoden bruges til bevægelige overflader, såsom motoroverflader med høj hastighed. Fosfor kan også påføres enden af en optisk fiber som en optisk analog af et termoelement.
glød-i-mørke legetøjredit
i disse applikationer tilsættes fosforet direkte til den plast, der bruges til at forme legetøjet, eller blandes med et bindemiddel til brug som maling.cu phosphor bruges i glød-i-mørke kosmetiske cremer, der ofte bruges til Allehelgensens make-ups.Generelt øges fosforens persistens, når bølgelængden øges. Se også lightstick til kemiluminescensbaserede glødende genstande.
Porto stampsEdit
Fosforbåndede frimærker dukkede først op i 1959 som vejledninger til maskiner til sortering af post. Rundt om i verden findes der mange sorter med forskellige mængder banding. Frimærker indsamles undertiden af, om de er “mærket” med fosfor (eller trykt på selvlysende papir).
Radioluminescensrediger
Tritium bruges også som en kilde til stråling i forskellige produkter, der anvender tritiumbelysning.
Elektroluminescensredit
elektroluminescens kan udnyttes i lyskilder. Sådanne kilder udsender typisk fra et stort område, hvilket gør dem egnede til baggrundsbelysning af LCD-skærme. Fosforens ophidselse opnås normalt ved anvendelse af elektrisk felt med høj intensitet, normalt med passende frekvens. Nuværende elektroluminescerende lyskilder har tendens til at nedbrydes ved brug, hvilket resulterer i deres relativt korte driftstid.
:Cu var den første formulering, der med succes viste elektroluminescens, testet i 1936 af Georges Destriau i Madame Marie Curie laboratories i Paris.
pulver eller AC elektroluminescens findes i en række baggrundsbelysning og natlys applikationer. IndiGlo brugt i nogle Timekseure) eller “Lighttape”, et andet handelsnavn på et elektroluminescerende materiale, der bruges i elektroluminescerende lysstrimler. Apollo-rumprogrammet krediteres ofte for at være den første betydelige anvendelse af EL til baggrundsbelysning og belysning.
hvide LEDsEdit
hvide lysdioder er normalt blå InGaN LED ‘ er med en belægning af et egnet materiale. Cerium (III)-doteret YAG (YAG:Ce3+ eller Y3Al5O12:Ce3+) bruges ofte; det absorberer lyset fra den blå LED og udsender i et bredt område fra grønlig til rødlig, med det meste af dets output i gul. Denne gule emission kombineret med den resterende blå emission giver det “hvide” lys, som kan justeres til farvetemperatur som varm (gullig) eller kold (blålig) hvid. Den lysegule emission af Ce3+:YAG kan indstilles ved at erstatte cerium med andre sjældne jordarter såsom terbium og gadolinium og kan endda justeres yderligere ved at erstatte noget eller hele aluminiumet i YAG med gallium. Denne proces er imidlertid ikke en af phosphorescens. Det gule lys produceres ved en proces kendt som scintillation, hvor det fuldstændige fravær af en efterglød er et af egenskaberne ved processen.
nogle sjældne jorddoterede Sialoner er fotoluminescerende og kan tjene som fosfor. Europium (II)-dopet lussialon absorberer i ultraviolet og synligt lysspektrum og udsender intens bredbånd synlig emission. Dens luminans og farve ændres ikke væsentligt med temperaturen på grund af den temperaturstabile krystalstruktur. Det har et stort potentiale som en grøn nedkonverteringsfosfor til hvide lysdioder; der findes også en gul variant (prisialon). Til hvide lysdioder bruges en blå LED med en gul fosfor eller med en grøn og gul Sialonphosphor og en rød CaAlSiN3-baseret (CASN) fosfor.
hvide LED ‘er kan også fremstilles ved at belægge nær-ultraviolette(NUV)-emitterende LED’ er med en blanding af højeffektiv europium-baseret rød-og blåemitterende fosfor plus grønemitterende kobber – og aluminiumdoteret sulfid (cu,Al). Dette er en metode, der er analog med den måde, hvorpå lysstofrør fungerer.
nogle nyere hvide lysdioder bruger en gul og blå emitter i serie for at tilnærme hvid; denne teknologi bruges i nogle Motorola-telefoner såsom Blackberry såvel som LED-belysning og den originale version stablede emittere ved hjælp af GaN på SiC på InGaP, men blev senere fundet at bryde ved højere drevstrømme.
mange hvide lysdioder, der anvendes i generelle belysningssystemer, kan bruges til dataoverførsel, som for eksempel i systemer, der modulerer LED ‘ en til at fungere som et fyrtårn.
det er også almindeligt, at hvide lysdioder bruger andre fosfor end Ce:YAG, eller at bruge to eller tre fosfor for at opnå en højere CRI, ofte på bekostning af effektivitet. Eksempler på yderligere fosfor er R9, der producerer en mættet rød, nitrider, der producerer rød, og aluminater såsom lutetium aluminium granat, der producerer grøn. Silikatphosphorer er lysere, men falmer hurtigere og bruges i LCD LED-baggrundsbelysning på mobile enheder. LED-fosfor kan placeres direkte over matricen eller gøres til en kuppel og placeres over LED: denne tilgang er kendt som en fjernphosphor. Nogle farvede lysdioder bruger i stedet for at bruge en farvet LED en blå LED med en farvet fosfor, fordi et sådant arrangement er mere effektivt end en farvet LED. Fosfor kan også bruges i led ‘ er. Percursorerne, der bruges til at fremstille fosforerne, kan nedbrydes, når de udsættes for luft.
Katodestrålerørrediger
katodestrålerør producerer signalgenererede lysmønstre i et (typisk) rundt eller rektangulært format. Voluminøse CRT ‘ er blev brugt i de sort-hvide husholdnings-tv (“TV”) sæt, der blev populære i 1950 ‘erne, såvel som første generation, rørbaserede farve-tv’ er og de fleste tidligere computerskærme. CRT ‘ er er også blevet brugt i vid udstrækning i videnskabelig og teknisk instrumentering, såsom oscilloskoper, normalt med en enkelt fosforfarve, typisk grøn. Fosfor til sådanne applikationer kan have lang efterglød, for øget billedpersistens.
fosforerne kan deponeres som enten tynd film eller som diskrete partikler, et pulver bundet til overfladen. Tynde film har bedre levetid og bedre opløsning, men giver mindre lyst og mindre effektivt billede end pulver. Dette skyldes flere interne refleksioner i den tynde film, der spreder det udsendte lys.
hvid (i sort-hvid): blandingen af cadmium-sulfid og sølv-sulfid, CNS:Ag+(CN,Cd)S:Ag er den hvide P4-fosfor, der anvendes i sort / hvid tv-CRT ‘ er. Blandinger af gule og blå fosfor er sædvanlige. Blandinger af rød, grøn og blå eller en enkelt hvid fosfor kan også opstå.
Rød: Yttrium-sulfid aktiveret med europium anvendes som den røde fosfor i farve CRT ‘ er. Udviklingen af farve-TV tog lang tid på grund af søgen efter en rød fosfor. Den første røde udsender sjældne jordarters fosfor, YVO4: Eu3+, blev introduceret af Levine og Palilla som en primær farve i tv i 1964. I enkeltkrystalform blev den brugt som et fremragende polarisator-og lasermateriale.
gul: når det blandes med cadmiumsulfid, giver det resulterende cadmiumsulfid (SN,Cd)s:Ag stærkt gult lys.
grøn: kombination af sinksulfid med kobber, P31-phosphoren eller SNS:Cu, giver grønt lys, der topper ved 531 nm, med lang glød.
blå: kombination af sinksulfid med få ppm sølv, SNS:Ag, når det ophidses af elektroner, giver stærk blå glød med maksimalt 450 nm, med kort efterglød med 200 nanosekund varighed. Det er kendt som p22b fosfor. Dette materiale, sulfid sølv, er stadig en af de mest effektive fosforer i katodestrålerør. Det bruges som en blå fosfor i farve CRTs.
fosforerne er normalt dårlige elektriske ledere. Dette kan føre til aflejring af resterende ladning på skærmen, hvilket effektivt reducerer energien fra de påvirkende elektroner på grund af elektrostatisk frastødning (en effekt kendt som “klæbning”). 100 nm) over fosforerne, sædvanligvis ved vakuumfordampning, og forbundet med det ledende lag inde i røret. Dette lag reflekterer også fosforlyset i den ønskede retning og beskytter fosforet mod ionbombardement som følge af et ufuldstændigt vakuum.
for at reducere billedforringelsen ved refleksion af omgivende lys kan kontrasten øges ved flere metoder. Ud over sort maskering af ubrugte områder af skærmen er fosforpartiklerne i farveskærme belagt med pigmenter af matchende farve. For eksempel er de røde fosfor belagt med ferrioksid (erstatter tidligere Cd(S,Se) på grund af cadmiumtoksicitet), blå fosfor kan overtrækkes med marineblå (CoO·nAl
2o
3) eller ultramarin (Na
8AL
6SI
6o
24s
2). Cu behøver ikke at være belagt på grund af deres egen gullige farve.
sort-hvidt tv CRTsEdit
de sort-hvide tv-skærme kræver en emissionsfarve tæt på hvid. Normalt anvendes en kombination af fosfor.
den mest almindelige kombination er CNS: Ag+(CN,Cd)S:Cu,Al (blå+gul). Andre er CNS: Ag + (CN, Cd)S: Ag (blå + gul) og CNS:Ag+CNS:cu,Al+Y2O2S:Eu3+ (Blå + Grøn + Rød – indeholder ikke cadmium og har dårlig effektivitet). Farvetonen kan justeres af komponenternes forhold.
da sammensætningerne indeholder diskrete korn af forskellige fosfor, producerer de et billede, der måske ikke er helt glat. En enkelt, hvidemitterende fosfor (SN,Cd)s:Ag,Au,al overvinder denne hindring. På grund af sin lave effektivitet bruges den kun på meget små skærme.
skærmene er typisk dækket med fosfor ved hjælp af sedimenteringsbelægning, hvor partikler suspenderet i en opløsning lades sætte sig på overfladen.
reduceret palette farve CRTsEdit
til visning af en begrænset palette af farver er der et par muligheder.
i strålepenetrationsrør er forskellige farvefosfor lagdelt og adskilt med dielektrisk materiale. Accelerationsspændingen bruges til at bestemme elektronernes energi; lavere energi absorberes i det øverste lag af fosfor, mens nogle af de højere energi skyder igennem og absorberes i det nederste lag. Så enten den første farve eller en blanding af den første og anden farve vises. Med et display med rødt ydre lag og grønt indre lag kan manipulationen af accelerationsspænding producere et kontinuum af farver fra rød til orange og gul til grøn.
en anden metode er at anvende en blanding af to fosfor med forskellige egenskaber. Lysstyrken af den ene er lineært afhængig af elektronstrøm, mens den anden lysstyrke mættes ved højere strømninger—fosforen udsender ikke mere lys uanset hvor mange flere elektroner der påvirker det. Ved lav elektronstrøm udsender begge fosfor sammen; ved højere strømninger hersker det lysende bidrag fra den ikke-mættende fosfor og ændrer den kombinerede farve.
sådanne skærme kan have høj opløsning på grund af fravær af todimensionel strukturering af RGB CRT-fosfor. Deres farvepalet er dog meget begrænset. De blev brugt f.eks. i nogle ældre militære radarskærme.
farve-tv CRTsEdit
fosforerne i farve CRT ‘ er har brug for højere kontrast og opløsning end de sort-hvide. Energitætheden af elektronstrålen er omkring 100 gange større end i sort-hvide CRT ‘ er; elektronpletten er fokuseret til omkring 0.2 mm diameter i stedet for ca. 0,6 mm diameter af den sort-hvide CRT ‘ er. Effekter relateret til nedbrydning af elektronbestråling er derfor mere udtalt.
farve CRT ‘ er kræver tre forskellige fosfor, der udsender i rød, grøn og blå, mønstret på skærmen. Tre separate elektronpistoler bruges til farveproduktion (undtagen skærme, der bruger stråleindeksrørteknologi, hvilket er sjældent).
sammensætningen af fosforerne ændrede sig over tid, da bedre fosfor blev udviklet, og da miljøhensyn førte til at sænke indholdet af cadmium og senere opgive det helt. Cl blev erstattet med (CN,Cd)S:Cu,Al med lavere cadmium/sinc-forhold og derefter med cadmium-fri CNS:Cu, Al.
den blå fosfor forblev generelt uændret, et sølvdoteret sulfid. Den grønne fosfor brugte oprindeligt mangandoteret silikat, derefter udviklet sig gennem sølvaktiveret cadmium-sulfid, til lavere cadmium kobber-aluminium aktiveret formel og derefter til cadmiumfri version af det samme. Den røde fosfor så de fleste ændringer; det var oprindeligt manganaktiveret sinkphosphat, derefter et sølvaktiveret cadmium-sinksulfid, derefter dukkede europium(III) aktiverede fosfor op; først i en yttrium vanadatmatrice, derefter i yttriumoksid og i øjeblikket i yttriumoksysulfid. Udviklingen af fosforerne blev derfor (bestilt af B-G-R):
- SNS: Ag – Sn2sio4: Mn-S3 (PO4)2:mn
- SNS:Ag – (SN,Cd)S:Ag
- SNS:Ag – (SN,Cd)S:Ag – Yvo4:Eu3+ (1964–?)
- SNS:Ag – (SN,Cd) S:Cu,Al – Y2O2S:Eu3+ eller Y2O3:Eu3+
- SNS:Ag – SNS:Cu,Al eller SNS:Au, Cu, Al-Y2O2S:Eu3 +
projektions-tvredit
for projektions-tv, hvor stråleeffektdensiteten kan være to størrelsesordener højere end i konventionelle CRT ‘ er, skal der anvendes nogle forskellige fosfor.
for blå farve,SN:Ag, Cl er ansat. Det mætter dog. (La,Gd)OBr:Ce,Tb3+ kan bruges som et alternativ, der er mere lineært ved høje energitætheder.
for grøn, en terbium-aktiveret Gd2O2Tb3+; dens farve renhed og lysstyrke ved lave eksitationstætheder er værre end alternativet til sulfid, men det opfører sig lineært ved høje eksitationsenergitætheder, mens sulfidmætninger. Det mætter dog også, så Y3Al5O12: Tb3 + eller Y2SiO5:Tb3+ kan erstattes. LaOBr: Tb3+ er lys, men vandfølsom, nedbrydningsudsat, og den pladelignende morfologi af dens krystaller hæmmer dens anvendelse; disse problemer løses nu, så det vinder brug på grund af dets højere linearitet.
Y2O2S: Eu3 + bruges til rød emission.