稀土发光材料及其应用PDF电子书下载

第一章 稀土发光材料基本知识 1

第一节 稀土发光材料 3

一、固体的发光 3

（一）固体发光与晶体内部结构 3

（二）发光过程 4

二、稀土的电子层结构和光谱学性质 5

（一）稀土元素基态原子的电子层构型 5

（二）镧系元素的价态 6

（三）镧系元素的光谱项 6

（四）+3价镧系元素离子的能级 9

（五）稀土离子的能级跃迁及光谱特性 11

三、稀土发光材料的优点 14

四、稀土发光材料的分类 14

（一）可见光的波长范围 16

（二）人眼的视觉特性和光谱光视觉函数 16

第二节 光与颜色 16

一、可见光与人眼的视觉特性 16

二、彩色光的三基色原理和色度图 19

（一）彩色光的三基色原理 19

（二）CIE色度图 21

参考文献 22

第二章 灯用发光材料 24

第一节 气体放电光源与稀土发光材料 25

一、低压汞灯 25

二、高压汞灯 29

三、金属卤化物灯 32

第二节 光源的性能和荧光粉的技术要求 34

一、光源的性能 34

（一）荧光粉的一次特性 37

二、灯用荧光粉的技术要求 37

（二）荧光粉的二次特性 38

第三节 低压汞灯用稀土荧光粉 40

一、低压汞灯用荧光粉的基本性能要求 40

二、紧凑型荧光灯用稀土三基色荧光粉 41

（一）对稀土三基色荧光粉的要求 41

（二）常用的稀土三基色荧光粉 42

（三）三基色荧光粉的配比 59

三、紧凑型荧光灯的光衰问题 61

四、紧凑型荧光灯的成本问题 64

五、制灯过程中应注意的几个问题 65

六、特殊用途荧光灯用荧光粉 67

七、高显色性灯用荧光粉 70

第四节 高压汞灯用稀土荧光粉 72

一、高压汞灯用荧光粉的基本性能要求 72

二、常用的高压荧光灯用稀土荧光粉 73

第五节 荧光粉的涂敷 75

一、荧光粉的涂敷工艺 75

（一）丁酯涂粉法 75

（二）水涂粉法 76

二、涂层质量对荧光灯性能的影响 78

第六节 稀土金属卤化物灯发光材料 80

一、稀土金属卤化物灯的分类 80

二、稀土金属卤化物灯的发光特性 82

三、稀土金属卤化物灯的特殊性 83

四、对金属卤化物的要求 84

五、多组分稀土卤化物 86

六、稀土卤化物的络合物 88

七、稀土卤化物的制备 90

参考文献 90

一、传统的硫化物长余辉材料 92

第一节 长余辉发光材料的技术进展 92

第三章 长余辉发光材料 92

二、稀土激活的硫化物长余辉材料 93

三、稀土激活的碱土铝酸盐长余辉材料 93

四、稀土激活的硅酸盐长余辉材料 94

第二节 稀土激活的硫化物长余辉材料 95

一、ZnS:Eu2+荧光粉 96

二、SrS:Eu2+,Er3+红色荧光粉 97

三、Ca1-xSrxS:Eu2+,Dy3+,Er3+红色荧光粉 98

第三节 稀土激活的碱土铝酸盐长余辉材料 101

一、概述 101

二、稀土激活的碱土铝酸盐长余辉材料的发光机制 103

（一）空穴转移模型 103

（二）位型坐标模型 105

三、稀土激活的碱土铝酸盐的余辉衰减 106

（一）碱土铝酸盐基质对材料发光的影响 107

四、材料发光特性与化合物结构和组成的关系 107

（二）激活离子对材料发光的影响 120

（三）辅助激活离子对材料发光的影响 122

五、合成方法 123

（一）高温固相反应法 124

（二）溶胶－凝胶法 127

（三）燃烧法 134

（四）电弧法 136

（五）水热合成法 137

第四节 稀土激活的硅酸盐长余辉材料 139

第五节 稀土长余辉发光材料的应用 140

一、发光塑料 142

二、发光陶瓷 143

三、发光搪瓷 145

四、发光玻璃 147

五、长余辉玻璃陶瓷 148

参考文献 151

第四章 稀土有机配合物发光材料 154

第一节 稀土有机配合物的光致发光 154

一、稀土配合物的发光与稀土离子的电子跃迁 154

（一）f—f跃迁 154

（二）f—d跃迁 155

二、Antenna效应 156

三、发光稀土配合物的有机配体 157

（一）配体－稀土离子的能量传递效率 157

（二）配体结构对配合物发光效率的影响 159

（三）配体对稀土离子光谱结构的影响 160

（四）常用的有机配体 161

（五）第二配体 166

四、低价态稀土配合物发光材料 169

五、稀土离子微扰配体的发光 170

第二节 金属离子的引入对稀土配合物发光的影响 171

一、非荧光稀土离子的荧光增强效应 171

（一）荧光增强机制的探讨 172

（二）不同非荧光离子的影响 177

（三）非荧光稀土离子相对含量对发光强度增强幅度的影响 178

二、化学混合配合物中铕、铽离子之间的影响 178

三、机械研磨混合配合物中铕、铽离子的相互作用 180

第三节 稀土聚合物发光材料 180

一、搀杂型稀土聚合物发光材料的制备 181

二、键合型稀土聚合物发光材料的制备 182

（一）稀土离子与含配位基团的聚合物发生作用 183

（二）稀土离子同时与高分子配体和小分子第二配体作用 184

（三）以小分子稀土配合物单体与其他单体共聚 185

第四节 稀土搀杂型发光配合物 188

一、配合物基质中的低浓度稀土发光 188

二、其他金属离子的共搀杂 190

第五节 发光稀土配合物的应用 192

一、防伪商标 193

二、在生命科学中的应用 193

（一）时间分辨荧光免疫分析 193

（二）稀土荧光探针 196

三、光能转换薄膜 196

（一）光能转换薄膜的研究现状 197

（二）存在的问题及可能的解决措施 198

（三）对Eu（Ⅲ）配合物光转换剂光谱性质的评价 201

第六节 稀土配合物发光材料研究中的新兴技术 204

一、稀土配合物发光材料的微波合成 204

二、纳米发光稀土配合物 206

三、稀土杂化发光材料 207

（一）非分子水平的杂化发光材料 207

参考文献 211

（二）分子水平的杂化发光材料 211

第五章 阴极射线显示技术与稀土荧光粉 214

第一节 信息显示技术及其器件 214

一、信息显示技术 214

二、显示技术的分类 215

三、显示器件的基本性能要求 216

第二节 阴极射线管显示技术与稀土荧光粉 218

一、阴极射线管显示技术 218

二、阴极射线荧光粉 219

三、阴极射线管显示技术与稀土荧光粉 221

（一）彩色电视荧光粉 221

（二）投影电视荧光粉 226

（三）终端显示器用荧光粉 228

第三节 几种稀土CRT荧光粉 229

一、红色荧光粉 229

二、绿色荧光粉 242

三、蓝色荧光粉 251

参考文献 252

第六章 平板显示技术中的稀土发光材料 254

第一节 场发射显示材料 255

一、场发射显示技术 255

（一）场发射显示技术 255

（二）FED器件的结构 256

（三）FED器件荧光屏的制作 257

二、FED荧光粉 258

（一）FED荧光粉的工作条件、存在的问题及解决措施 258

（二）稀土FED荧光粉 260

（三）新型FED稀土荧光材料的探索 260

第二节 等离子体显示材料 266

一、等离子体显示技术的发展及稀土发光材料的地位 266

（一）等离子体显示原理 266

（二）等离子体显示的技术发展 267

（三）等离子体显示的技术优势 268

（四）稀土发光材料——彩色PDP荧光粉的主体 269

二、彩色PDP结构 270

（一）彩色交流PDP的基本结构 270

（二）彩色直流PDP的基本结构 271

（三）荧光粉涂层 272

三、彩色PDP荧光粉 274

（一）对PDP三基色荧光粉的性能要求 274

（二）常用的三基色荧光粉 276

（三）三基色荧光粉的组合 282

四、PDP荧光粉的光衰问题 282

（一）工序劣化 284

（二）历时劣化 285

第三节 无机电致发光材料 286

（一）粉末交流电致发光材料 287

一、无机粉末电致发光材料 287

（二）粉末直流电致发光材料 288

二、无机薄膜电致发光材料 289

（一）交流薄膜电致发光（ACTFEL）器件的结构和原理 290

（二）彩色显示薄膜发光层的制作 291

（三）稀土TFEL材料 294

（四）陶瓷厚膜电致发光器件 297

第四节 稀土配合物有机电致发光材料 300

一、有机电致发光的有关知识 300

（一）有机电致发光的发展和稀土配合物OEL材料的潜在势 300

（二）有机电致发光的基本原理和器件的结构 302

（三）有机EL与无机EL的区别 309

（四）OEL彩色显示屏技术 310

二、稀土配合物OEL材料及其器件 312

（一）稀土配合物OEL材料的发光机制 312

（二）稀土配合物OEL材料的分子结构与器件的性能 313

（三）成膜性能的改善 321

参考文献 328

第七章 稀土发光材料与X射线影像技术 331

第一节 稀土X射线增感屏 332

一、稀土X射线增感屏的优点 333

（一）X射线增感屏用荧光粉的要求 333

（二）稀土X射线增感屏的优点 334

二、X射线增感屏的结构、性能和分类 335

（一）增感屏的结构 335

（二）增感屏的主要性能 335

（三）增感屏的分类 336

三、几类主要的X射线增感屏用稀土荧光粉 337

（一）稀土激活的卤氧化镧 337

（二）铕（Ⅱ）激活的碱土氟卤化物 338

（三）稀土激活的稀土硫氧化物 341

（四）稀土激活的稀土钽酸盐 342

第二节 用于CT探测器的稀土荧光体 344

一、CT探测器对X射线荧光体的要求 344

二、常用的CT探测器荧光体 345

第三节 X射线影像存储与再现技术和光激励发光材料 347

一、计算X射线摄影系统 349

（一）X射线摄影系统的原理、结构和应用 349

（二）X射线影像板的优点 350

二、X射线影像光激励发光材料 351

（一）对X射线影像PSL材料的要求 352

（二）X射线影像PSL荧光体的特征 352

（三）稀土PSL材料 353

三、PSL材料及其影像板存在的问题 355

参考文献 356

一、闪烁体的应用 357

（一）闪烁体在高能物理领域中的应用 357

第八章 其他稀土发光材料 357

第一节 稀土闪烁体 357

（二）闪烁体在核医学领域中的应用 359

二、稀土闪烁体 361

（一）闪烁晶体 362

（二）陶瓷闪烁体 366

（三）闪烁玻璃 368

第二节 上转换发光材料 369

一、上转换发光现象及其应用 369

二、上转换发光的机制 371

三、上转换材料 374

（一）搀杂离子 374

（二）基质材料 375

参考文献 379