PDF《新型发光 材料》

第卷第期年月华侨大学学报自然科学版新型发光材料 '

许 碧晾 吴玉 通 华侨大学 化工与生 化工 程系,泉州 摘要 介绍 光致 发光 材料 的发光 原理 、 特性 、 生产工 艺及 应用 , 介绍了基质和 激活剂 的选 用 所制 造的新型发光材 料,消耗 电能 少,结构 简单 , 能长 期重复使用 , 没有放射性 辐射 , 不危 害人体健康 关键词 激发 , 激活剂 , 基质 , 发光材料 分类号 在各种类型 能量激 发作用 下能发 光 的物 质 叫发 光 材料 发光材料分永久性发光材料 放射 性辐射激发和外加能量激发而发光如光激发、电场 激发、阴极 射 线激 发、射线激 发等的 材料目前 在国民经 济 的许 多部 门都使 用发光材料,广泛应 用于黑暗处作指示 作用,制作 瞬时发光和永久 发光涂料及 装饰 等等 , 使产 品在 黑暗中发 出光 亮,使用范围正在 扩大 某些物 质所以具有发 光性 能是与合 成过程中化 合物发光材料基质晶格里产生 的结 构缺陷和 杂 质缺 陷有 关 由于 发光材 料基 质 的热歧化作 用 出现 的结 构缺陷,是在 它 们晶格点间产生空位和离子 或原 子,由这 些 晶格 缺 陷所 引起 的发光 叫做 非激 活发 光或叫自激 活发光 , 产生这种发光 不需要 加 入激 活物 质在高温下向基 质 晶格 中掺和 另一 种元 素的离子 或原子 时 出现 杂质缺陷 , 由这 种缺陷引起 的发 光 叫激 活发 光,而激 活物 质 叫激 活剂 , 在 实际应 用中,重要的发 光 材料 大部分是激 活型的到目前 为止,晶格 中激 活剂 的化学 态和发光 中心 的结构一直是 许多研 究者 的课题 在 白炽 灯 等外加光 能 瞬时激 发 的新型 发 光材 料 在停 止激发后 , 具有发光特性 , 这种发光材料制造 工 艺过 程 简单 , 消耗 电能少 , 能 长期重 复使用 , 没有放射性 辐射 , 不危害人体健 康,用途 广泛 新型发光材料发光原理 发光材料被外加能量 光能照射激 发后,能量可直接被发光 中心 吸收 激 活剂 或 杂质 , 也 可被 发光材料 的基 质吸收 在 第一 种情况 下,吸收或伴有激 活剂 电子壳层 内的 电子 向较高能级 的跃 迁或电子 与激 知剂完全脱 离及激 活剂 跃迁到离化 态 形成 空穴 在第二 种情 况下 , 基质 吸收 能量时,在基质中形 成空穴和 电子 , 空穴 可能沿 晶体移动 , 并被束缚在 各个 发光 中心上 , 辐射是由子 电子 返 回到 较低 初始能量 级或电子和 离子 中心 空穴 再结合 复合所致即当外 加能量光能的粒 子 与发 光基质的原 子发生碰 撞而引起 它 们激 发 电离 电离 出来 的 自由 电子 具有一定的能量,又可引起 其 他原 子 的激 发 电离 , 当激 发态或电离 态 的原 子重新回到稳定态,本文 一一收到华侨大学学报自然科学版年时,就引起发光 〔 '

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发光基质将所 吸收的能 量转换为光辐 射,这就是光致发光材料激发发光 的 简要原理 根 据这个 原理 , 只要在 工 艺上 能 实现 具有 一 定能量 的粒 子 与发 光基 质 的原子 发 生碰 撞,就能使发光 材 料发 光 致于 发光 的颜色 可以由选用 的基 质和激 活剂种类 来加 以控制 新型发光材料的主要特性 新型 发光 材料 的工 艺属 精细化工范 畴,它具有需使用 高纯 度原料,合成 条 件规 定严格 , 生 产规模 比较小等特 点 以外 , 它使用外加 能量光能激发而 发光,没有放射性辐射污 染物,外照不危害人体健康 , 利用光激 发发光材料 时,发光 强度逐步增 强,激发一定时 间达 到 固定值 , 去掉 激发光源后 , 其发光增 长和 衰减具有 一定的规律 , 见图当然 , 这 一衰 减规律并 不 总是 精确地 按指数规律进行 , 有时在衰 减 的开始 阶段是 按指数衰 减的 , 而以后则 按双 曲线 规律衰 减的,在后 一段 范围内其 衰减又和温度 有关 , 见图,从图可七七七℃图发光材料发光 增长 和衰减曲线 图复合型 发光材料发光 的增 长和衰减曲线 .