螢光材料

螢光材料是由金屬（鋅、鉻）硫化物或稀土氧化物與微量活性劑配合經煅燒而成。無色或淺白色，是在紫外光(200～400nm)照射下，依顏料中金屬和活化劑種類、含量的不同，而呈現出各種顏色的可見光(400～800nm)。

基本介紹

• 本名：螢光材料

原理

反光材料可以將照在其表面上的光迅速地反射回來。材料不同，反射的光的波長範圍也就不同。反射光的顏色取決於材料吸收何種波長的光並反射何種波長的光，因此必須要有光照在材料表面，材料表面才能反射光，如各種執照牌、交通標誌牌等。光致發光材料是向外發光，而不是反射光。

螢光材料 吸收一定波長的光，立刻向外發出不同波長的光，稱為螢光，當入射光消失時，螢光材料就會立刻停止發光。更確切地講，螢光是指在外界光照下，人眼見到的一些相當亮的顏色光，如綠色、橘黃色、黃色，人們也常稱它們為霓虹光。

分類

螢光材料分無機螢光材料和有機螢光材料。

無機螢光材料

無機螢光材料的代表為稀土離子發光及稀土螢光材料，其優點是吸收能力強，轉換率高，稀土配合物中心離子的窄帶發射有利於全色顯示，且物理化學性質穩定。由於稀土離子具有豐富的能級和 4f 電子躍遷特性，使稀土成為發光寶庫，為高科技領域特別是信息通訊領域提供了性能優越的發光材料。常見的無機螢光材料是以鹼土金屬的硫化物（如 ZnS、CaS）鋁酸鹽（SrAl2O4, CaAl2O4, BaAl2O4）等作為發光基質，以稀土鑭系元素[銪(Eu) 、釤( Sm) 、鉺(Er) 、釹(Nd)等] 作為激活劑和助激活劑。

無機螢光體的傳統製備方法是高溫固相法，但隨著新技術的快速更新，發光材料性能指標的提高需要克服經典合成方法所固有的缺陷，一些新的方法應運而生，如燃燒法、溶膠—凝膠法[、水熱沉澱法、微波法等。 在發光領域中，有機材料的研究日益受到人們的重視。因為有機化合物的種類繁多，可調性好，色彩豐富，色純度高，分子設計相對比較靈活。根據不同的分子結構，有機發光材料可分為：(1) 有機小分子發光材料；(2) 有機高分子發光材料；(3) 有機配合物發光材料。這些發光材料無論在發光機理、物理化學性能上，還是在套用上都有各自的特點。

有機螢光材料

有機小分子發光材料種類繁多，它們多帶有共軛雜環及各種生色團，結構易於調整，通過引入烯鍵、苯環等不飽和基團及各種生色團來改變其共軛長度，從而使化合物光電性質發生變化。如惡二唑及其衍生物類，三唑及其衍生物類，羅丹明及其衍生物類，香豆素類衍生物，1,8-萘醯亞胺類衍生物，吡唑啉衍生物，三苯胺類衍生物，卟啉類化合物，咔唑、吡嗪、噻唑類衍生物，苝類衍生物等。它們廣泛套用於光學電子器件、DNA診斷、光化學感測器、染料、螢光增白劑、螢光塗料、雷射染料[7]、有機電致發光器件(ELD)等方面。但是小分子發光材料在固態下易發生螢光猝滅現象，一般摻雜方法製成的器件又容易聚集結晶，器件壽命下降。因此眾多的科研工作者一方面致力於小分子的研究，另一方面尋找性能更好的發光材料，高分子發光材料就應運而生了。

有機高分子光學材料通常分為三類：(1) 側鏈型：小分子發光基團掛接在高分子側鏈上，(2) 全共軛主鏈型：整個分子均為一個大的共軛高分子體系，(3) 部分共軛主鏈型：發光中心在主鏈上，但發光中心之間相互隔開沒有形成一個共軛體系。所研究的高分子發光材料主要是共軛聚合物，如聚苯、聚噻吩、聚芴、聚三苯基胺及其衍生物等。還有聚三苯基胺，聚咔唑，聚吡咯，聚卟啉[8]及其衍生物、共聚物等，研究得也比較多。

還可以把發光基團引入聚合物末端或引入聚合物鏈中間，Kenneth P. Ghiggino等把螢光發色團引入 RAFT 試劑，通過 RAFT 聚合，把螢光發色團連在聚合物上。從以上的各種發光聚合物中可以看出，多數是主鏈共軛的聚合，主鏈聚合易形成大的共軛面積，但是其溶解性、熔融性都降低，加工起來比較困難；而把發光基團引入聚合物末端或引入聚合物鏈中間時，又只有端基發光，分子量不會很大，若分子量很大，則發光基團在聚合物中含量低，螢光很弱。而側鏈聚合物發光材料，是對主鏈共軛聚合物的有力補充。

3． 自發光體 這種材料經常被當作光致發光物體。自發光物體在黑暗中可發光，但事先不需要暴露在日光下。這些材料通常作為錶盤上的發游標記以及用於長期發光的物體的製作，它們含有放射性元素。

4． 磷光物體 由於含有磷元素而發光，這種材料也經常被當成光致發光材料。

光致發光材料的套用： 光致發光粉是製作發光油墨、發光塗料、發光塑膠、發光印花漿的理想材料。發光油墨不但適用於網印各種發光效果的圖案文字，如標牌、玩具、字畫、玻璃畫、不乾膠等，而且因其具有透明度高、成膜性好、塗層薄等特點，可在各類浮雕、圓雕（佛像、瓷像、石膏像、唐三彩）、高分子畫、燈飾等工藝品上噴塗或網印，在不影響其原有的飾彩或線條的前提下大大提高其附加值。發光油墨的顏色有：透明、紅、藍、綠、黃等。

套用

隨著科學技術的進步，人們對螢光的研究越來越多，螢光物質的套用範圍越來越廣。螢光物質除用作染料外，還在有機顏料、光學增白劑、光氧化劑、塗料、化學及生化分析、太陽能捕集器、防偽標記、藥物示蹤及雷射等領域得到了更廣泛的套用.

根據材質及套用，市面上螢光材料有三類。

螢光布

在印染過程中添加螢光劑，比如螢光針織布、螢光網布、螢光牛津布、螢光搖粒絨布、螢光萊卡布，主要使用在道路交通安全相關的產品（服裝、箱包、手袋、戶外用品）；

螢光PVC料

在塑膠顆粒中添加螢光助劑，比如螢光超透PVC膜、螢光PVC人造革，主要使用在箱包、手袋、包裝行業；

螢光粉

螢光材料的粉狀顆粒，主要添加使用在油漆、塗料、油墨中，主要使用在道路工程、標誌標牌、移印轉印行業。