基本概念材料的分類稀土發光材料基本概念一、發光是把物體吸收的能量轉化為光輻射的過程。光輻射有平衡輻射和非平衡輻射兩大類。平衡輻射是熾熱物體的光輻射，所以又較熱輻射。非平衡輻射是在某種外界作用的激發下，物體偏離原來的熱平衡態，此時物體產生的熱輻射稱為非平衡輻射，發光就是其中的一種。基本概念稀土元素：稀土元素是指鑭系元素加上同屬ⅢB族的鈧Sc和釔Y，共17種元素。稀土的電子層結構：基本概念稀土發光的光譜學性質。稀土發光是由稀土4f電子在不同能級間躍出而產生的，因激發方式不同，發光可區分為光致發光、陰極射線發光、電致發光、放射性發光、X射線發光、摩擦發光、化學發光和生物發光等。稀土發光具有吸收能力強，轉換效率高，可發射從紫外線到紅外光的光譜，特別在可見光區有很強的發射能力等優點。稀土發光材料已廣泛應用在顯示顯像、新光源、X射線增光屏等各個方面。基本概念發光材料的性能：1、光譜性能（吸收光譜、反射光譜、激發光譜、發光光譜)2、能量傳輸及發光與淬滅3、斯托克斯定律和反斯托克斯發光4、發光效率和發光的衰減5、熱致釋光與紅外釋光及光子倍增基本概念發光材料的種類及用途1、種類：在日常德工作中，人們常常按激發方式將材料進行分類，即光致發光、電致發光、陰極射線發光、放射線發光、摩擦發光、X射線發光、化學發光、生物發光。基本概念2、用途光源：日光燈、高壓汞燈、黑光燈、固體光源顯示：數字符號顯示（發光二極管）、平板圖像顯示（電致發光模擬顯示）、顯像：黑白電視、彩色電視、飛點掃描、夜視技術、X光轉換器輻照的探測記錄：閃爍晶體發光材料的分類一、燈用稀土發光材料光源的性能參數：光通量、發光強度、光出射度、亮度、照度、發光效率、光源的顏色（色表、顯色性）。燈用熒光粉的技術要求：1、熒光粉的一次特性（吸收光譜、激發光譜、發射光譜、量子效率、發光效率、余暉、溫度特性、粒度）2、熒光粉的二次特性（分散性、穩定性、光衰特性）3、熒光燈管用水漿涂粉工藝燈用熒光粉的制備工藝一、原料的選擇與分析二、配料三、混料四、焙燒五、后處理工藝六、洗滌七、燈粉的質量評價低壓汞燈用稀土熒光粉基本性能要求：（1）對254nm紫外光輻射具有強的吸收；（2）照明用熒光燈的熒光粉在可見光區具有理想的光譜能量分布；（3）耐185nm短波紫外輻射，耐離子和電子轟擊，不吸附汞，在燈的整個壽命期間流明維持特性好；（4）化學性質和穩定性良好；（5）嚴格控制雜質含量；（6）制備簡便，高純原料價廉、易得；（7）熒光粉為在加工和工作條件下無毒、無公害的無機材料，粉體呈白色，晶型完整；粉體粒徑的大小范圍能加以控制，最好是制燈時無需再研磨，或經研磨其發光效率基本不受影響；在含有機黏結劑的溶劑中分散性好，可形成非絮儗的懸浮液。鹵磷酸鹽熒光燈粉的制備1、原料的選擇與分析2、配料3、混料4、焙燒5、粒度分級6、洗滌7、鹵粉性能改進的研究和進展三色熒光粉一、紅粉二、藍粉三、綠粉高壓汞燈用熒光粉基本性能要求：(1)將高壓汞蒸汽放電產生的313nm~365nm的紫外線輻射轉換為可見光，熒光粉發射光譜主要位于紅光區域，同時，還需發射一定的藍綠色光，以進一步改善燈的顯色性和提高燈的光效。(2)溫度淬滅性良好，亮度淬滅溫度不低于200℃(3)光穩定性好(4)化學穩定性好(5)外觀白色、無毒、無公害(6)制備工藝簡單，原料易得，價格便宜稀土金屬鹵化物燈用熒光粉稀土金屬鹵化物燈的分類及發光特性：鈧鈉系列鏑鉈系列鈧鉈銦系列錫系列稀土金屬鹵化物燈的特殊性一、電弧收縮現象二、管壁負載三、電源電壓稀土電致發光材料無機電致發光材料：無機電致發光材料是指發光層以及介質均為無機材料的電致激勵發光現象。發光機理：電致發光包含激發、能量輸運和復合發光三個主要過程；發光材料：粉末電致發光材料（硫化物系電致發光材料、金屬氧化物系發光材料）、薄膜電致發光材料有機電致發光材料：有機電致發光是一種主動發光型FPD。它是指發光層為有機材料，而且屬于在電場作用下（載流子注入）結型的激光所產生的發光現象。有機電致發光材料主要有金屬螯合物、有機小分子染料和有機聚合物，他們各具特色，互為補充。稀土長余輝發光材料稀土長余輝發光材料是一種新型環保節能材料，它能在吸收太陽光或燈光的能量后，將部分能量儲存起來，然后緩慢地把儲存的能量以可見光的形式釋放出來，在光源撤除后仍然可以長時間發出可見光。長余輝材料不消耗電能，但能把吸收的天然光等儲存起來，在較暗的環境中呈現出明亮可辨的可見光，具有照明功能，可起到指示照明和裝飾照明的作用，是一種“綠色”光源材料。尤其是稀土激活的堿土鋁酸鹽長余輝材料的余輝時間可達12h以上，具有白晝蓄光、夜間發射的長期循環蓄光、發光的特點，有著廣泛的應用前景。稀土長余輝發光材料的應用將長余輝材料制成發光涂料、發光油墨、發光塑料、發光纖維、發光紙張、發光玻璃、發光陶瓷、發光搪瓷和發光混凝土……可用于安全應急、交通運輸、建筑裝潢、儀表、電氣開關顯示以及日用消費品裝飾等諸多方面。長余輝材料還可用于儀器儀表盤、鐘表表盤的指示，日用消費品裝飾，如發光工藝品、發光玩具、發光漁具等。德國利用發光油墨印刷夜光報紙，在無照明的情況下仍然可以閱讀。稀土光激勵發光材料材料收到X射線、陰極射線或高能紫外線等的輻射時，可將一部分輻射能儲存起來，當再用可見光、紅外光、低能紫外光或熱等激勵時，材料又可將儲存的能量以熒光的形式釋放出來，這種現象稱為光激勵現象，具有這種發光行為的材料稱為光激勵發光材料。制備方法一、高溫固相法碳粉氣氛還原法碳粉直接還原法H2氣氛還原法H2S氣氛還原二、微波合成法光激勵發光材料的應用一、輻射劑量測定二、IR成像及上轉換三、高密光儲存四、X射線影像成像稀土上轉換發光材料光致發光材料中，先吸收長波然后輻射出短波的材料稱為上轉換材料，這種材料的上轉換現象是反Strokes效應的，即輻射的能量大于所吸收的能量。上轉換材料的發展歷史第一階段是從發現上轉換現象到上轉換產生機制的研究，建立了三種最基本的上轉換機制，即基態吸收/激發態吸收、基態吸收/交叉弛像、雪崩交叉弛像機制。第二階段是各種上