[发明专利]一种荧光粉性能测试系统以及测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及荧光粉的性能测试技术，特别是一种荧光粉性能测试系统以及测试方法。

背景技术

荧光粉的光谱功率分布、相对亮度、色坐标、显色指数等发光性能是评价荧光粉性能的关键指标，其中相对亮度、色坐标、显色指数的计算均以荧光粉的光谱功率分布为依据，因此，测量光谱功率分布是最重要的工作。

利用紫外线激发发光的这类普通的发光材料，如荧光灯用荧光粉，测试技术较为成熟。一般采用紫外光源（如带滤光片的汞灯），作为激发源照射荧光粉发光。荧光粉的发射光经过单色仪分光、光电倍增管（或采用CCD）转换为电信号，再由计算机采集数据并计算荧光粉光谱功率分布与其它相关参数。为了进行校准，通常采用一个已经校准的标准光源作为测试标准，在荧光粉测试之前先采集标准光源的发射光按波长变化的光信号数据。被测荧光粉的光信号除以标准光源的光信号，再乘以标准光源的功率分布即得荧光粉的光谱功率分布。

近年来，一些特种荧光粉的研究开发得到重视，如场发射显示器（FED）的荧光粉、等离子显示（PDP）用荧光粉等。在激发方式上，它们与普通荧光粉有本质的区别。例如，FED荧光粉需测试其在低压电子流的照射下的发光性能，电子流需在高真空环境中产生与传播，因而荧光粉的激发均需在高真空条件下进行。对于FED荧光粉，现行测试技术主要采用两种方法。第一种方法，是在高真空环境中，采用电子枪发射的电子束来激发荧光粉，这种测试方法简单，但由于电子束产生方式与FED阴极不同，很难获得与FED一致的荧光粉激发条件。第二种方法，是把涂覆待测荧光粉的玻璃板作为阳极与FED阴极对组后封装成一个高真空器件，再测定器件的发光性能。这一方法虽可直接获得荧光粉的应用性能，但也有不足之处：测试中涉及了器件制作的大部分工序，操作复杂，成本较高；器件的材料与制作工艺不尽一致，难以保证荧光粉有相同的激发测试条件，影响测试重复性。不能同时对多个荧光粉样进行平行测试，影响规律性探寻，测试效率较低；极板之间的间距不能灵活可调，限制了测试功能；这类荧光粉的光效很低，其发射光经单色仪等的分光后光信号很弱，仅采用光电倍增管作为转换器件，背景信号高，常会带来较大的测试误差。此外，在现有技术中，采用电子枪测试FED荧光粉，及采用真空紫外光源测试PDP用荧光粉的测试系统，不具备一机多用功能，只能分别承担各自的测试任务。

发明内容

本发明的目的是，提供一种荧光粉性能测试系统，以能够采用多种测试方法，完成对多种荧光粉样进行测试，保证各种荧光粉样的测试精度；同时本发明还提供基于这种测试系统的测试方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种荧光粉性能测试系统，包括：

真空样品室，真空样品室中设有测试平台，测试平台包括样品支架和阴极支架，样品支架上设有可安装样品片的样品托板，阴极支架上设有可安装FED阴极片的阴极片托板；所述样品片上设有样品测试区，FED阴极片上设有阴极测试区，样品测试区位于阴极测试区的上方；

抽气装置，包括连接真空样品室以将真空样品室抽真空的抽气管；

高压电源，包括电源输出端，电源输出端包括可分别连通样品测试区和阴极测试区的高电位端和低电位端；

激励源，其输出激励信号作用于样品测试区，使得样品片上的待测荧光粉发光；

单色仪和采集光纤，采集光纤贯穿真空样品室外壁，一端朝向样品测试区，另一端连接单色仪的入光口；且采集光纤外壁与真空样品室外壁为密封连接；

单光子计数器，包括信号输出端和连接单色仪出光口的信号输入端；

处理器，单光子计数器的信号输出端连接处理器，以将信号数据传输至处理器。

本发明的单色仪为现有技术，其内部的光学元件可对从进光口输入的光信号进行光学选择，进而从出光口输出某一波长间隔的单色光。通过旋转单色仪光路中光学元件，可把从进光口输入的光信号，按照波长大小，依次从出光口输出，进入单光子计数器。单光子计数器亦采用现有产品，其可记录额定时间内某一波长间隔的单色光的光子数。按照下列公式获得被测荧光粉的光谱功率分布，进而获得色坐标：

P(λ)＝i（λ）/i₀（λ）·P₀(λ)