无机发光材料AP1022121

1、一、 无机发光材料组成二、 无机发光材料的制备方法三、 稀土掺杂的无机发光材料主要内容 无机发光材料基质掺杂物激活剂敏化剂等一、无机发光材料组成一、无机发光材料组成基质 基质是发光材料的主要组分，约占重量的90以上。单一或混合的化合物都可作基质。混合基质常使用具有同一晶型的物质，如 ZnSCaS、CaSSrS等。基质对荧基质对荧光材料的发光性能有重要的影响光材料的发光性能有重要的影响。 激活剂 激活剂对基质起激活作用，并形成发光中心，其重量约占基质 1 1000110000，甚至1100000。周期表中大多数元素都可做激活剂，常用的有 Cu、Mn、Au等。 激活剂的含量需要很少到作用却很大，本

2、来基本上不发光的物质，可以因激活剂的掺入而发很强的光。本来发光的物质，也可以因激活剂的掺入而改变发光颜色，或增加发光效率。敏化剂 对于有多激活离子的荧光粉，有的激活离子并不能起到发光中心的作用，但它可可以将自己吸收的能量传递给发光中心，改以将自己吸收的能量传递给发光中心，改善荧光粉的发光强度和余辉时间善荧光粉的发光强度和余辉时间；这种激活离子称为敏化剂。 目前正在研究的无机发光材料的基质可以分为：硫化物体系、硫氧化物体系、氧化物体系、钒酸盐体系、钛酸盐体系、硅酸盐体系、钼酸盐体系等。二、无机发光材料的制备方法二、无机发光材料的制备方法 常用的制备方法有固相合成法、溶胶-凝胶法、水热和溶剂热法、

3、微波法、燃烧法、沉淀法等。1、溶胶-凝胶法 溶胶-凝胶法是一种新兴的湿化学合成方法，用于各种发光材料的合成当中，而且此法制备的新型或改良的发光材料有的已成功用在光学设备上 。 可分为水溶液溶胶-凝胶法（溶胶的形成主要由溶胶的形成主要由金属阳离子的水解来完成金属阳离子的水解来完成）和醇盐溶胶-凝胶法（醇盐水解和聚合醇盐水解和聚合）。 产品的均匀性好，使激活离子能够均匀地分布在基质晶格中，有利于寻找发光体发光最强时激活离子的最低浓度。 烧结温度比高温固相反应温度低，同时烧前已部分形成凝胶，具有大的表面积利于产物生成 。 产品的纯度高，且溶剂在处理过程中易被除去。反应过程及凝胶的微观结构都易于控制，

4、大大减少了支反应的进行 。 使带状发射峰窄化，同时提高发光体的相对发光 强度和相对量子效率。溶胶溶胶-凝胶法与传统的高温固相反应相比的优凝胶法与传统的高温固相反应相比的优点点：2、水热和溶剂热法水热合成指在一定温度(1001000)和一定压力下(10100MPa)利用溶液中物质的化学反应所进行的合成。如果溶剂中含有液态有机物或完全以有机物作为溶剂称为溶剂热。水热法是一种高效的发光材料合成方法，它主要有合成温合成温度低、条件温和、含氧量小、缺陷不明显、体系稳定度低、条件温和、含氧量小、缺陷不明显、体系稳定等优点。水热法的缺点在于它只适用于氧化物材料或对水不敏感材它只适用于氧化物材料或对水不敏感材

5、料的制备和处理料的制备和处理 , ,而一些对水敏感而一些对水敏感( (水解、分解、不稳定水解、分解、不稳定体系体系) )的材料的材料 , ,水热法就不适用了水热法就不适用了。三、稀土掺杂无机发光材料 稀土元素的原子具有未充满的受到外界屏蔽的4f5d电子组态，因此有丰富的电子能级和长寿命激发态，可以产生多种的辐射吸收的发射，构成广泛的发光和激发材料。稀土化合物的发光基于稀土化合物的发光基于它们的它们的4f电子在电子在f-f组态之间或组态之间或f-d组态之间的跃迁。组态之间的跃迁。 具有未充满的4f壳层的稀土原子或离子的发射从紫外光、可见光到红外光区的各种波长的电磁辐射。 稀土离子丰富的能级和4f电子跃迁性能，使稀土成为巨大的发光宝库。稀土掺杂的无机发光材料举例 一例一例：用采用固法在较低温度下合成了 激活的Ca2SiO3Cl2高亮度蓝白色发光材料。发现：改变 浓度，可以使样品的发光在蓝白色和绿白色之间变化。当 浓度为0.005 mol 时，样品呈现很亮的蓝白色发光。Ca2SiO3Cl2: “可被InGaN管芯产生的近紫外辐射有效激发，是一种性能良好的白光LED用单一基质蓝白色荧光粉。2uE2uE2uE2uE 二例：二例：用溶胶一凝胶法制备Sr2SiO4 :Eu 3+发光材料，并研究了Sr2SiO4:Eu3+ 材料在618 nm的