荧光发光材料种类

1、发光种类一常见发光种类   光致发光 灯用材料 日光灯,节能灯,黑光灯,高压汞灯,低压汞灯，LED转换组合白光 长余辉材料 放射性永久发光,超长余辉,长余辉 紫外发光材料 长波3650发光,短波2537发光,真空紫外发光,量子点发光 红外线发光材料 上转换发光,红外释光,热释发光, 多光子材料 荧光染料颜料 稀土荧光,有机荧光 电致发光 高场发光 直流粉末DCEL,交流粉末ACEL,薄膜发光,厚膜发光,有机发光 低场发光 发光二极管(LED),有机发光(OEL-OLED),硅基发光,半导体激光 阴极射线发光 彩色电视发光材料 黑白电视发光材料 像素管材料 低压荧光材料 超短余辉材料

2、放射线发光 射线发光材料,射线发光材料,射线发光材料,氚放射发光材料，闪烁晶体材料 X射线发光 X存储发光材料 X增感发光材料 CT扫描发光材料 摩擦发光 单晶发光,微晶发光 化学发光 有机化合物发光(荧光染料) 液体发光 有机稀土发光 生物发光 酶发光,有机发光, 反射发光(几何光学)        光学镀膜反射材料,玻璃微珠反射材料   二常见发光材料成份   物质发光过程有激励、能量传输和发光三个过程。激励方式主要有电子束激发，光激发和电场激发。电子束激发有阴极射线（CRT）发光材料，真空荧光（VFD）材料，

3、场发射（FED）显示材料；光激发有荧光灯用发光材料，等离子显示（PDP）发光材料，X射线激发光材料等；电场激发有电致发光（EL）材料，发光二极管（LED）材料。 1 阴极射线（CRT）稀土发光材料 表1 阴极射线稀土发光材料 组份 发光色 余辉 用途 Y2O2S:Eu3+ 红 M 彩电，终端显示 Y2O2S:Eu3+ 红 M 投影电视 Y3(Al,Ga)5O12:Tb3+ 绿 M 投影电视 Y2SiO5:Tb3+ 绿 M 投影电视 InBO3:Tb3+ 绿 M 终端显示 InBO3:Eu3+ 红 M 终端显示 Y2SiO5:Ce3+ 415nm S 束电子引示管 (Beam index tub

4、e) Y3Al3Ga2O12:Ce3+ 520nm S 束电子引示管 (Beam index tube) YAlO3:Ce3+ 370nm S 束电子引示管 (Beam index tube) Y3Al5O12:Ce3+ 535nm S 飞点扫描管 2 真空荧光显示（VFD）稀土发光材料 VFD用稀土发光材料较少，效率也不高，如SnO2:Eu3+, Y2O2S:Eu3+，很少使用。 3 场发射显示（FED）稀土发光材料 FED是有可能与PDP和LCD相竞争的平板显示，它的画面质量和分辨率优于CRT，响应速度（寻址时间）非常快，而功耗仅是LCD的1/3，其应用前景令人关注。FED稀土发光材料如表

5、2所示。 表2 FED稀土发光材料 组成 颜色 发光效率 SrTiO3:Pr 红 0.4 Y2O3:Eu 红 0.7 Y2O2S:Eu 红 0.57 Y3(Al,Ga)5O12:Tb 绿 0.7 Y2SiO5:Tb 绿 1.1 SrGa2S4:Eu1 绿 4.0 ZnS:Cu,Al 绿 2.6 Y2SiO5:Ce 兰 0.4 SrGa2S4:Ce1 兰 1.5 ZnS:Ag,Cl 兰 0.75 4 灯用稀土发光材料 使用稀土三基色荧光粉的节能灯流明效率高，显色性好，是欧美、日和我国大力推广的绿色照明。灯用稀土发光材料如表3所示。 表3 灯用稀土发光材料 组成 颜色 用途 Y2O3:Eu 红 节

6、能灯 Y(V,P)O4:Eu 红 高压汞灯 MgAl11O19:Ce,Tb 绿 节能灯 LaPO4:Ce,Tb 绿 节能灯 GdMgB5O10:Ce,Tb 绿 节能灯 BaMgAl10O17:Eu,Mn 兰绿 节能灯 BaMgAl10O17:Eu 兰 节能灯 Sr5(PO4)3Cl:Eu 兰 节能灯 Sr3(PO4)2:Eu 兰 复印灯   5 等离子显示（PDP）稀土发光材料 PDP是大屏莫（42英寸）平板显示，挂壁式彩电的首选，并适用于高清晰度数字电视（HDTV），表4列出了PDP稀土发光材料。 表4 PDP稀土发光材料 组成 颜色 相对发光效率 Y2O3:Eu 红 0.67 (

7、Y,Gd)BO3:Eu 红 1.2 Zn2SiO4:Mn 绿 1.0 YBO3:Tb 绿 1.1 LaPO4:Ce,Tb 绿 1.1 Y2SiO3:Ce 兰 1.1 BaMgAl10O17:Eu 兰 1.6   6 X射线和电离辐射稀土发光材料 发绿光的Gd2O2S:Tb, La2O2S:Tb,发兰光的BaFCl:Eu ,Y2O2S:Tb, LaOBr:Tb, YTaO4:Nb, YTaO4:Tm都是优异的X射线增感屏材料，其增感速度，发光强度和分辨特性都超过CaWO4屏，如Y2O2S:Tb屏的增感速度是CaWO4屏的34倍。 发光陶瓷2（陶瓷闪烁体）(Y,Gd)2O3:Eu3+,

8、Gd2O2S:Pr3+,Ce3+和Gd3Ga5O12:Cr3+用于X射线CT(Computed Tomography)医疗中，其性能优于CdWO4闪烁体。 Gd2SiO5:Ce3+, LuSiO5:Ce3+晶体闪烁体用于PET（Positron Emission Tomography）正电子发射摄影术，核物理实验，油井记录仪等。 LaF3:Ce闪烁体可用于现代医学图像显示技术。 其他如LiI:Eu, CaI2:Eu, CaF2:Eu, BaF2:Ce, KBr:Eu等闪烁体在现代物理实验中都有应用。 热释发光TL（Thermo Luminescence）材料CaSO4:Dy, CaSO4:Tm

9、, CaF2:Dy, Mg2SiO4:Tb和K2Ca2(SO4)3是电离辐射热释发光稀土材料，可用于核辐射剂量的测量。 7 电致发光（EL）稀土材料 发光材料在电场作用下发光称为电致发光。电致发光有高电场发光和低电场 型发光，常称的EL发光是高电场发光，而LED发光则是低电场 型发光。EL材料可做成全固体平板显示器。稀土掺杂的ZnS,CaS和SrS薄膜电致发光器件在平面显示中崭露头角，如表5所示。 表5 EL荧光体的性质 荧光材料 颜色 亮度(cd/m2) 效率lm/W ZnS:Mn 橙 300 36 CaS:Eu 红 12 0.2 ZnS:Mn/filter 红 65 0.8 ZnS:Tb

10、绿 100 1.3 SrS:Ce 兰绿 100 1.6 SrGa2S4:Ce 兰色 5 0.02 SrS:Ce+ 白色 470 1.5 ZnS:Mn Ga2O3:Eu 红色 8504     8 发光二极管（LED）用稀土材料 发白光的LED因无汞污染而是纯粹的绿色照明光源。目前，有二种方法可得到白光LED，一种是用兰光LED（InxGa1-xN）激发YAG：Ce 发出555nm的黄绿色光，兰和黄绿混色成白光，光效达45lm/W,显色指数85，另一种是370nm紫外LED加上红、绿、兰三基色荧光粉，红粉是Y2O2S：Eu， 绿粉是ZnS:Cu,Al,而兰粉则是(Sr,Ca,

11、Ba,Mg)5(PO4)3Cl:Eu, 其光效达到100lm/W,显色指数83。 9 长余辉荧光粉 稀土类长余辉荧光粉SrAl2O4:Eu,Dy(525nm)和Sr4Al14O25:Eu,Dy(490nm)比硫化锌长余辉荧光粉的性能要优越得多。余辉时间前者是后者的510倍，大于10小时，前者的余辉强度和化学稳定性也比硫化锌要好得多，因余辉时间大于10小时，而无需使用放射性元素，其安全性更好。稀土长余辉荧光粉现已得到广泛的应用。另外还有：ZnS:Cu，SrCaS:Eu 10 光子裁剪(photon cutting)荧光粉 绝大多数的光子发光材料（灯用荧光粉，长余辉荧光粉，农用光转换荧光粉，PDP荧光粉等）量子效率都小于1。长期来，人们期望能提高量子效率，将吸收的光子“裁剪”成二个或二个以上所需要波长的光子，使量子效率大于1，或者，将不需要的发射光子“裁剪”成所需要的光子。经过多年的研究，可以利用串级多光子发射效应，无辐射效应，无辐射能量传递和交叉弛豫正在逐步实现这种愿望。 LiGdF4:Eu3+ 红色荧光粉，真空紫