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稀土发光材料是怎样分类的?

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2018-09-15

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    1 稀土发光材料的分类物质发光现象大致分为两类:一类是物质受热,产生热辐射而发光;另一类是物体受激发吸收能量而跃迁至激发态(非稳定态)在返回到基态的过程中,以光的形式放出能量。
  以稀土化合物为基质和以稀土元素为激活剂的发光材料多属于后一类,即稀土荧光粉。因为稀土元素原子的电子构型中存在4f 轨道,当 4f 电子从高的能级以辐射弛豫的方式跃迁至低能级时就发出不同波长的光。
    稀土元素原子具有丰富的电子能级,为多种能级跃迁创造了条件,从而获得多种发光性能。1.1 稀土材料光致发光因为稀土离子本身所具有的独特结构和性质,使得其在与有机配体配合后,具有能发出稀土离子发光强度高、颜色纯正的荧光和有机发光化合物所需能量低、荧光效率高、易溶于有机介质的优点。
    稀土有机配合物的荧光主要是受激发配体通过无辐射分子内能量传递,将受激发能量传递给中心离子,中心离子发出特征荧光,稀土离子的这种发光现象称为“稀土敏化发光”。当稀土离子被激发时可发出很强的荧光,它们从基态接受配体传递的能量后过渡到激发态,放出能量,即发出荧光后又回到基态,在这个能量传递过程中既有分子内能量传递,也有分子间能量传递。
    其中,分子间能量传递的效率可以通过提高体系的温度和配体的浓度得到增强,而稀土有机配合物分子内能量传递过程几十年来一直是无数研究工作的主题。1.2 稀土材料电致发光 电致发光是指电场作用于半导体诱导的发光行为,它有直流和交流两种模式。
  对于有机材料主要是直流模式,电致发光的过程通常是这样的:首先载流子从金属电极注入有机层,在电场作用下,载流子在有机层中传输,然后载流子复合产生单态激子,最后单态激子辐射衰减导致发光。   近年来,稀土配合物有机电致发光材料的研究在提高发光亮度方面取得了明显的进步,这主要是对配体结构、中心离子类型以及配合物整体结构与材料发光性能的关系进行了较为深入研究的结果。
  稀土配合物发光的特点是:配体的结构发生变化,配合物的发射波长不变。因此,对配体结构进行化学修饰,可改变配合物的发光强度,但不影响配合物的发射波长。
     但稀土有机材料的一个主要的缺陷就是:以小分子稀土配合物作发光层,真空蒸镀成膜困难,器件制备工艺复杂,在成膜和使用过程中容易出现结晶,使层间接触变差,从而影响器件的发光性能和缩短使用寿命。

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