熒光發(fā)光材料種類

1、發(fā)光種類一常見發(fā)光種類   光致發(fā)光 燈用材料 日光燈,節(jié)能燈,黑光燈,高壓汞燈,低壓汞燈，LED轉(zhuǎn)換組合白光 長余輝材料 放射性永久發(fā)光,超長余輝,長余輝 紫外發(fā)光材料 長波3650發(fā)光,短波2537發(fā)光,真空紫外發(fā)光,量子點(diǎn)發(fā)光 紅外線發(fā)光材料 上轉(zhuǎn)換發(fā)光,紅外釋光,熱釋發(fā)光, 多光子材料 熒光染料顏料 稀土熒光,有機(jī)熒光 電致發(fā)光 高場發(fā)光 直流粉末DCEL,交流粉末ACEL,薄膜發(fā)光,厚膜發(fā)光,有機(jī)發(fā)光 低場發(fā)光 發(fā)光二極管(LED),有機(jī)發(fā)光(OEL-OLED),硅基發(fā)光,半導(dǎo)體激光 陰極射線發(fā)光 彩色電視發(fā)光材料 黑白電視發(fā)光材料 像素管材料 低壓熒光材料 超短余輝材料

2、放射線發(fā)光 射線發(fā)光材料,射線發(fā)光材料,射線發(fā)光材料,氚放射發(fā)光材料，閃爍晶體材料 X射線發(fā)光 X存儲(chǔ)發(fā)光材料 X增感發(fā)光材料 CT掃描發(fā)光材料 摩擦發(fā)光 單晶發(fā)光,微晶發(fā)光 化學(xué)發(fā)光 有機(jī)化合物發(fā)光(熒光染料) 液體發(fā)光 有機(jī)稀土發(fā)光 生物發(fā)光 酶發(fā)光,有機(jī)發(fā)光, 反射發(fā)光(幾何光學(xué))        光學(xué)鍍膜反射材料,玻璃微珠反射材料   二常見發(fā)光材料成份   物質(zhì)發(fā)光過程有激勵(lì)、能量傳輸和發(fā)光三個(gè)過程。激勵(lì)方式主要有電子束激發(fā)，光激發(fā)和電場激發(fā)。電子束激發(fā)有陰極射線（CRT）發(fā)光材料，真空熒光（VFD）材料，

3、場發(fā)射（FED）顯示材料；光激發(fā)有熒光燈用發(fā)光材料，等離子顯示（PDP）發(fā)光材料，X射線激發(fā)光材料等；電場激發(fā)有電致發(fā)光（EL）材料，發(fā)光二極管（LED）材料。 1 陰極射線（CRT）稀土發(fā)光材料 表1 陰極射線稀土發(fā)光材料 組份 發(fā)光色 余輝 用途 Y2O2S:Eu3+ 紅 M 彩電，終端顯示 Y2O2S:Eu3+ 紅 M 投影電視 Y3(Al,Ga)5O12:Tb3+ 綠 M 投影電視 Y2SiO5:Tb3+ 綠 M 投影電視 InBO3:Tb3+ 綠 M 終端顯示 InBO3:Eu3+ 紅 M 終端顯示 Y2SiO5:Ce3+ 415nm S 束電子引示管 (Beam index tub

4、e) Y3Al3Ga2O12:Ce3+ 520nm S 束電子引示管 (Beam index tube) YAlO3:Ce3+ 370nm S 束電子引示管 (Beam index tube) Y3Al5O12:Ce3+ 535nm S 飛點(diǎn)掃描管 2 真空熒光顯示（VFD）稀土發(fā)光材料 VFD用稀土發(fā)光材料較少，效率也不高，如SnO2:Eu3+, Y2O2S:Eu3+，很少使用。 3 場發(fā)射顯示（FED）稀土發(fā)光材料 FED是有可能與PDP和LCD相競爭的平板顯示，它的畫面質(zhì)量和分辨率優(yōu)于CRT，響應(yīng)速度（尋址時(shí)間）非常快，而功耗僅是LCD的1/3，其應(yīng)用前景令人關(guān)注。FED稀土發(fā)光材料如表

5、2所示。 表2 FED稀土發(fā)光材料 組成 顏色 發(fā)光效率 SrTiO3:Pr 紅 0.4 Y2O3:Eu 紅 0.7 Y2O2S:Eu 紅 0.57 Y3(Al,Ga)5O12:Tb 綠 0.7 Y2SiO5:Tb 綠 1.1 SrGa2S4:Eu1 綠 4.0 ZnS:Cu,Al 綠 2.6 Y2SiO5:Ce 蘭 0.4 SrGa2S4:Ce1 蘭 1.5 ZnS:Ag,Cl 蘭 0.75 4 燈用稀土發(fā)光材料 使用稀土三基色熒光粉的節(jié)能燈流明效率高，顯色性好，是歐美、日和我國大力推廣的綠色照明。燈用稀土發(fā)光材料如表3所示。 表3 燈用稀土發(fā)光材料 組成 顏色 用途 Y2O3:Eu 紅 節(jié)

6、能燈 Y(V,P)O4:Eu 紅 高壓汞燈 MgAl11O19:Ce,Tb 綠 節(jié)能燈 LaPO4:Ce,Tb 綠 節(jié)能燈 GdMgB5O10:Ce,Tb 綠 節(jié)能燈 BaMgAl10O17:Eu,Mn 蘭綠 節(jié)能燈 BaMgAl10O17:Eu 蘭 節(jié)能燈 Sr5(PO4)3Cl:Eu 蘭 節(jié)能燈 Sr3(PO4)2:Eu 蘭 復(fù)印燈   5 等離子顯示（PDP）稀土發(fā)光材料 PDP是大屏莫（42英寸）平板顯示，掛壁式彩電的首選，并適用于高清晰度數(shù)字電視（HDTV），表4列出了PDP稀土發(fā)光材料。 表4 PDP稀土發(fā)光材料 組成 顏色 相對(duì)發(fā)光效率 Y2O3:Eu 紅 0.67 (

7、Y,Gd)BO3:Eu 紅 1.2 Zn2SiO4:Mn 綠 1.0 YBO3:Tb 綠 1.1 LaPO4:Ce,Tb 綠 1.1 Y2SiO3:Ce 蘭 1.1 BaMgAl10O17:Eu 蘭 1.6   6 X射線和電離輻射稀土發(fā)光材料 發(fā)綠光的Gd2O2S:Tb, La2O2S:Tb,發(fā)蘭光的BaFCl:Eu ,Y2O2S:Tb, LaOBr:Tb, YTaO4:Nb, YTaO4:Tm都是優(yōu)異的X射線增感屏材料，其增感速度，發(fā)光強(qiáng)度和分辨特性都超過CaWO4屏，如Y2O2S:Tb屏的增感速度是CaWO4屏的34倍。 發(fā)光陶瓷2（陶瓷閃爍體）(Y,Gd)2O3:Eu3+,

8、Gd2O2S:Pr3+,Ce3+和Gd3Ga5O12:Cr3+用于X射線CT(Computed Tomography)醫(yī)療中，其性能優(yōu)于CdWO4閃爍體。 Gd2SiO5:Ce3+, LuSiO5:Ce3+晶體閃爍體用于PET（Positron Emission Tomography）正電子發(fā)射攝影術(shù)，核物理實(shí)驗(yàn)，油井記錄儀等。 LaF3:Ce閃爍體可用于現(xiàn)代醫(yī)學(xué)圖像顯示技術(shù)。 其他如LiI:Eu, CaI2:Eu, CaF2:Eu, BaF2:Ce, KBr:Eu等閃爍體在現(xiàn)代物理實(shí)驗(yàn)中都有應(yīng)用。 熱釋發(fā)光TL（Thermo Luminescence）材料CaSO4:Dy, CaSO4:Tm

9、, CaF2:Dy, Mg2SiO4:Tb和K2Ca2(SO4)3是電離輻射熱釋發(fā)光稀土材料，可用于核輻射劑量的測量。 7 電致發(fā)光（EL）稀土材料 發(fā)光材料在電場作用下發(fā)光稱為電致發(fā)光。電致發(fā)光有高電場發(fā)光和低電場 型發(fā)光，常稱的EL發(fā)光是高電場發(fā)光，而LED發(fā)光則是低電場 型發(fā)光。EL材料可做成全固體平板顯示器。稀土摻雜的ZnS,CaS和SrS薄膜電致發(fā)光器件在平面顯示中嶄露頭角，如表5所示。 表5 EL熒光體的性質(zhì) 熒光材料 顏色 亮度(cd/m2) 效率lm/W ZnS:Mn 橙 300 36 CaS:Eu 紅 12 0.2 ZnS:Mn/filter 紅 65 0.8 ZnS:Tb

10、綠 100 1.3 SrS:Ce 蘭綠 100 1.6 SrGa2S4:Ce 蘭色 5 0.02 SrS:Ce+ 白色 470 1.5 ZnS:Mn Ga2O3:Eu 紅色 8504     8 發(fā)光二極管（LED）用稀土材料 發(fā)白光的LED因無汞污染而是純粹的綠色照明光源。目前，有二種方法可得到白光LED，一種是用蘭光LED（InxGa1-xN）激發(fā)YAG：Ce 發(fā)出555nm的黃綠色光，蘭和黃綠混色成白光，光效達(dá)45lm/W,顯色指數(shù)85，另一種是370nm紫外LED加上紅、綠、蘭三基色熒光粉，紅粉是Y2O2S：Eu， 綠粉是ZnS:Cu,Al,而蘭粉則是(Sr,Ca,

11、Ba,Mg)5(PO4)3Cl:Eu, 其光效達(dá)到100lm/W,顯色指數(shù)83。 9 長余輝熒光粉 稀土類長余輝熒光粉SrAl2O4:Eu,Dy(525nm)和Sr4Al14O25:Eu,Dy(490nm)比硫化鋅長余輝熒光粉的性能要優(yōu)越得多。余輝時(shí)間前者是后者的510倍，大于10小時(shí)，前者的余輝強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性也比硫化鋅要好得多，因余輝時(shí)間大于10小時(shí)，而無需使用放射性元素，其安全性更好。稀土長余輝熒光粉現(xiàn)已得到廣泛的應(yīng)用。另外還有：ZnS:Cu，SrCaS:Eu 10 光子裁剪(photon cutting)熒光粉 絕大多數(shù)的光子發(fā)光材料（燈用熒光粉，長余輝熒光粉，農(nóng)用光轉(zhuǎn)換熒光粉，PDP熒光粉等）量子效率都小于1。長期來，人們期望能提高量子效率，將吸收的光子“裁剪”成二個(gè)或二個(gè)以上所需要波長的光子，使量子效率大于1，或者，將不需要的發(fā)射光子“裁剪”成所需要的光子。經(jīng)過多年的研究，可以利用串級(jí)多光子發(fā)射效應(yīng)，無輻射效應(yīng)，無輻射能量傳遞和交叉弛豫正在逐步實(shí)現(xiàn)這種愿望。 LiGdF4:Eu3+ 紅色熒光粉，真空紫