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以螢光粉末試做白光 蔡明雄*、洪鳳君、張孟涵、鄭郁頻 中文摘要 本研究是將螢光粉與溶劑(酒精或水)，經過一定的時間，進行攪拌，使用塗佈棒跟噴槍方式將螢光粉溶液噴塗在和玻璃上，再以藍光照射黑部投影，調配出白光。 由實驗結果知以球磨小時可得均勻的漿料，並以添加 螢光粉可得較接近白光的色彩，由實驗結果顯示本實驗可均勻的做出以藍光可激發白光螢光板。 關鍵字：螢光粉 簡　介 太陽光是一種連續波長的光，其波長範圍從紫外光至紅外光皆有涵蓋，我們人眼可以看到的範圍稱為「可見光」。可見光的波長範圍約在於至。一般所謂的「螢光」，其波長即位於可見光的範圍內。原子或分子在基態的最外層電子吸收外加的能量後，可提升到能量躍遷至激發態，這時如果在第一激態的最低振動能階電子，由激態再以放光形式回到基態，就稱為「螢光」。 最近，因為稀土螢光粉(如氧化釔稀土族氧化物)的開發，導至現在螢光粉的種類已有多種。而其中 螢光粉「；釔鋁石榴石」最為著名，其配合藍光 晶片，是目前效率較高的螢光粉。 螢光粉是一種陶瓷粉末，螢光物質受到光的刺激，內電子受刺激到高能階的激發狀態後，再回到原有的低能階狀態時，能量以光的形式輻射出來，就是所謂的「光致發光」，其可分為螢光及磷光兩種。不同螢光陶瓷粉末受到光激發後，所發出的光顏色不同，所以研發新型式且同時具高發光效率的螢光粉，是目前 發展的目標之一。 螢光粉主要由主晶體與活化劑組成，混合不同主晶體及活化劑，可以製成發射不同波長的螢光粉，因此主晶體與活化劑的組成是設計螢光粉必須要注意的。一般熱門實用的照明是使用白光 ，用高亮度藍光 激發 黃色螢光粉，而使螢光粉發出黃光，藉由藍光與黃光結合，成為高亮度白光，而製作出白光。 研究目的 人的眼睛可以看見各種色彩是因為光線有不同的波長所造成，其中人的肉眼對其中三種波長的感受特別強烈，只要適當的調整這三種光線的強度，就可以讓人的眼睛感受到所有色彩，其中白光是人的肉眼所感受到最為舒適的顏色，日光燈之所以是白光就是這個原因，本實驗目的就是調整螢光粉的比例，使用藍光投射黃色螢光粉呈現的顏色為白色。 實驗部分 將螢光粉、黏著劑(膠水)、溶劑(酒精或水)置於閃瓶中混合，以鋯球球磨方式將此混合物充分混合，使用噴槍或塗佈在及玻璃上，再以藍光照射及黑布投影。找出最佳比例，使得藍光照射及黑布投影後呈現白光，並使用螢光光譜來照射，觀察其塗佈的均勻度。 改變球磨時間 固定磨球添加重量() ，球磨時間分別為、、 、、 。 改變添加螢光粉的量 添加量分別為、、、、。 選擇添加溶劑 溶劑選擇使用酒精或水。 改變溶劑添加的比例 溶劑選擇使用水後，改變其添加比例依序為、、、、。 結果與討論 球磨時間對螢光粉的分佈影響 球磨時間不夠，以致粉體顆粒大小不均，造成塗佈在上有顆粒存在，使用噴槍時，會有顆粒卡在噴槍內部的情況發生；而球磨時間過長，則會造成二氧化鋯磨球破裂，影響實驗。 經過實驗，發現大約在時最佳，由＜圖＞可知。 ＜圖＞球磨時間對螢光粉的影響 添加螢光粉的量 經過實驗，由圖、圖當添加螢光粉量太少，藍光照射時會呈現藍光；而添加太多，則會呈現黃光，由實驗結果可知添加的量大約在最佳。 ＜圖＞添加螢光粉的量塗佈 溶劑添加 黏著劑添加 鋯球球磨時間為 ＜圖＞添加螢光粉的量噴 溶劑添加 黏著劑添加 鋯球球磨時間為 選擇添加溶劑(酒精或水) 實驗中，以酒精為溶劑，在使用噴槍時，酒精揮發太快，造成膠水溶解不佳而成黏稠絲狀，使噴槍清理不易；以水為溶劑，會有沉降問題，在塗佈時空氣氣泡影響塗佈的均勻性，但可經由脫泡，來改善空氣氣泡的問題，且快速塗佈減少沉降或是改變水的比例。 由圖 是藉由螢光光譜，比較溶劑使用水與酒精的差別，經由兩個溶劑比較，選擇使用水作為溶劑較佳。 (補充：酒精或水只是混和粉體跟黏著劑的溶劑，最後溶劑會揮發，並不會影響實驗結果) ＜圖＞使用螢光光譜照射其塗佈的均勻度 添加溶劑()酒精成黏稠絲狀 ()水有空氣氣泡 溶劑添加的比例 經由實驗，當溶劑添加太少，造成溶液太濃稠，以致於使用噴槍時，不易噴出，且使用塗佈時也會造成塗佈不均；若溶劑添加太多，則溶液沉降太快，塗佈不均。在所做的條件下顯出添加較適當，由圖、圖、圖可知。 ＜圖＞溶劑(膠水)添加的量噴 螢光粉 黏著劑添加 鋯球球磨時間為 ＜圖＞溶劑(膠水)添加的量噴玻璃 螢光粉 黏著劑添加 鋯球球磨時間為 ＜圖＞ 溶劑(膠水)添加的量塗部 螢光粉 黏著劑添加 鋯球球磨時間為 結論 本實驗是以光照射螢光粉，使照射出來的光是白光。 鋯球球磨時間 經由實驗，研磨時間在時，螢光粉顆粒的細緻度最佳。研磨時間過長會使鋯球破裂，過少則粉體顆粒粗糙。 添加螢光粉的量 添加量在時，照出的光呈現白光。少於呈現藍光