物質(zhì)發(fā)光現(xiàn)象大致分為兩類:類是物質(zhì)受熱,產(chǎn)生熱輻射而發(fā)光,另類是物體受激發(fā)吸收能量而躍遷至激發(fā)態(tài)(非穩(wěn)定態(tài))在反回到基態(tài)的過程中,以光的形式放出能量。以稀土化合物為基質(zhì)和以稀土元素為激活劑的發(fā)光材料多屬于后類,即稀土熒光粉。稀土元素原子具有豐富的電子能,因為稀土元素原子的電子構(gòu)型中存在4f軌道,為多種能躍遷了條件,從而獲得多種發(fā)光性能。稀土是個巨大的發(fā)光材料寶庫,在人類開發(fā)的各種發(fā)光材料中,稀土元素發(fā)揮著非常重要的作用。
??自1973年界發(fā)生能源危機以來,各紛紛致力于研制節(jié)能發(fā)光材料,于是利用稀土三基色熒光材料制作熒光燈的研究應(yīng)運而生。1979年荷蘭菲利浦公司研制成,隨后投放市場,從此,各種品種規(guī)格的稀土三基色熒光燈后問。隨著人類生活水平的不斷提,彩電已開始向大屏幕和清晰度方向發(fā)展。稀土熒光粉在這些方面顯示自己十分的性能,從而為人類實現(xiàn)彩電的大屏幕化和清晰度提供了理想的發(fā)光材料。
稀土熒光材料與相應(yīng)的非稀土熒光材料相比,其發(fā)光效率及光色等性能都更勝籌。因此近幾年稀土熒光材料的用途越來越廣泛,年用量增長較快。
根據(jù)激發(fā)源的不同,稀土發(fā)光材料可分為光致發(fā)光(以紫外光或可見光激發(fā))、陰射線發(fā)光(以電子束激發(fā))、X射線發(fā)光(以X射線激發(fā))以及電致發(fā)光(以電場激發(fā))材料等。
陰射線發(fā)光材料—顯示用熒光粉
主要用于電視機、示波器、雷達和計算機等各類熒光屏和顯示器。稀土紅色熒光粉(Y2O3∶Eu和Y2O2S∶Eu)用于彩色電視機熒光屏,使彩電的亮度達到了更水平。藍(lán)色和綠色熒光粉仍使用非稀土的熒光粉,但La2O2S∶Tb綠色熒光粉發(fā)光性較好,有開發(fā)前景。彩色電視機統(tǒng)使用EBU(歐州廣播聯(lián)盟)色,紅粉為Y2O2S∶Eu。計算機不象電視機那樣重視顏色的再現(xiàn)性,而優(yōu)考慮亮度,因而采用橙色更強的紅色,Y2O2S中Eu的含量通常為5~7wt%。而彩色電視機紅粉中Eu的含量約為計算機的1.5倍。