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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