¿Cuáles son los materiales luminiscentes?

Definición de luminiscencia y materiales luminiscentes ¿Qué es la luminiscencia? 1. Cuando una determinada sustancia se excita (rayos, partículas de alta energía, haces de electrones, campos eléctricos externos, etc.), la sustancia estará en una Estado excitado, y la energía del estado excitado se libera en forma de luz o calor. Si esta parte de la energía es radiación electromagnética en el visible, ultravioleta o infrarrojo cercano, este proceso se denomina proceso de luminiscencia. 2. La luminiscencia es cuando una sustancia emite un exceso de energía en forma de luz además de radiación térmica. Este proceso de emisión tiene una duración determinada. ¿Qué son los materiales luminiscentes? Las sustancias que pueden lograr el proceso anterior se denominan materiales luminiscentes. El proceso de absorber energía dentro de una sustancia y convertirla en radiación óptica (radiación de no equilibrio) de cierta manera se llama luminiscencia; en aplicaciones prácticas, los sólidos que emiten luz cuando son estimulados por el mundo exterior se denominan materiales luminiscentes. Se pueden utilizar en forma de polvo, monocristal, película o forma amorfa. Los componentes principales son compuestos de metales de tierras raras y materiales semiconductores, que están estrechamente relacionados con los metales no ferrosos. Varios fósforos hechos de óxidos de tierras raras de alta pureza Y2O3, Eu2O3, Gd2O3, La2O3, Tb4O7, etc. se utilizan ampliamente en televisores en color, televisores de proyección de pantalla grande en color y en blanco y negro, pantallas de aviación y pantallas intensificadoras de rayos X. y producir materiales de resplandor ultracorto, fósforos para diversas lámparas, etc. Los materiales luminiscentes semiconductores incluyen ZnS, CdS, ZnSe y GaP, GaAs1-xPx, GaAlAs, GaN, etc. Se utiliza principalmente para fabricar diversos símbolos digitales grandes y medianos, visualizadores de patrones, relojes con visualización digital, pantallas de intensificación de imágenes de rayos X, diodos emisores de luz de varios colores de larga duración, tubos digitales, etc. Los diodos emisores de luz visibles se utilizan ampliamente en instrumentos y computadoras debido a su rápida velocidad de respuesta de visualización. Su producción anual se ha duplicado y reemplazan constantemente a otros dispositivos de visualización. Edite esta sección Principales tipos de materiales luminiscentes. Existen diversas formas de materiales luminiscentes. Los principales tipos son: fotoluminiscencia, luminiscencia catódica, electroluminiscencia, termoluminiscencia, fotoluminiscencia, radioluminiscencia, etc. Conocimientos previos de la luminiscencia Morfología de materiales luminiscentes Modelo teórico de transiciones ópticas Teoría básica de bandas de energía de sólidos Transiciones ópticas en sólidos Conocimientos básicos de materiales luminiscentes sólidos Caracterización de la luminiscencia Editar esta sección Aplicación de materiales fotoluminiscentes 1. Los materiales reflectantes son materiales que reflejan rápidamente la luz en su superficie. Diferentes materiales tienen diferentes rangos de longitud de onda de luz reflejada. El color de la luz reflejada depende de la longitud de onda de la luz que absorbe el material y de la longitud de onda de la luz que refleja. Por lo tanto, la luz debe brillar sobre la superficie del material antes de que la superficie del material pueda reflejar la luz, como varias placas de matrícula o el tráfico. señales, etc Los materiales fotoluminiscentes emiten luz en lugar de reflejarla. 2． Los materiales fluorescentes absorben luz de una determinada longitud de onda e inmediatamente emiten luz de diferentes longitudes de onda, lo que se llama fluorescencia. Cuando la luz incidente desaparece, el material fluorescente dejará de emitir luz inmediatamente. Para ser más precisos, la fluorescencia se refiere a algunos colores de luz bastante brillantes que ve el ojo humano bajo luz externa, como el verde, el naranja y el amarillo. Los materiales fluorescentes se dividen en materiales fluorescentes inorgánicos y materiales fluorescentes orgánicos. Materiales luminiscentes inorgánicos Representativos de los materiales fluorescentes inorgánicos son la luminiscencia de iones de tierras raras y los materiales fluorescentes de tierras raras. Sus ventajas son una gran capacidad de absorción, una alta tasa de conversión y una emisión de banda estrecha del ión central del complejo de tierras raras, lo que favorece la plena emisión. Pantalla a color y propiedades físicas y químicas estables. Debido a que los iones de tierras raras tienen ricos niveles de energía y características de transición electrónica 4f, las tierras raras se han convertido en un tesoro de luminiscencia, proporcionando materiales luminiscentes con un rendimiento superior para los campos de alta tecnología, especialmente el campo de la información y las comunicaciones. En la actualidad, los materiales fluorescentes inorgánicos comunes utilizan sulfuros de metales alcalinotérreos (como ZnS, CaS), aluminatos (SrAl2O4, CaAl2O4, BaAl2O4) como sustratos luminiscentes y elementos lantánidos de tierras raras [Europio (Eu), Samario (Sm), Erbio (Er). ), Neodimio (Nd), etc.] como activadores y coactivadores. El método tradicional de preparación de fósforos inorgánicos es el método de fase sólida a alta temperatura. Sin embargo, con la rápida actualización de nuevas tecnologías, la mejora de los indicadores de rendimiento de los materiales luminiscentes requiere superar los defectos inherentes de los métodos de síntesis clásicos. , como métodos de combustión, método Sol-gel [, método de precipitación hidrotermal, método de microondas, etc. Materiales luminiscentes orgánicos En el campo de la luminiscencia, la investigación sobre materiales orgánicos ha atraído cada vez más atención. Debido a que existen muchos tipos de compuestos orgánicos, tienen buena capacidad de ajuste, colores intensos y alta pureza del color, y el diseño molecular es relativamente flexible. Según las diferentes estructuras moleculares, los materiales luminiscentes orgánicos se pueden dividir en: (1) materiales luminiscentes orgánicos de molécula pequeña; (2) materiales luminiscentes de polímeros orgánicos (3) materiales luminiscentes complejos orgánicos;

Estos materiales luminiscentes tienen sus propias características en términos de mecanismo de luminiscencia, propiedades físicas y químicas y aplicaciones. Hay muchos tipos de materiales luminiscentes orgánicos de moléculas pequeñas. La mayoría de ellos tienen heterociclos de yugo *** y varios cromóforos. Sus estructuras son fáciles de ajustar mediante la introducción de grupos insaturados como enlaces olefínicos, anillos de benceno y varios cromóforos. ***Longitud del yugo, cambiando así las propiedades fotoeléctricas del compuesto. Como oxadiazol y sus derivados, triazol y sus derivados, rodamina y sus derivados, derivados de cumarina, derivados de 1,8-naftalimida, derivados de pirazolina, derivados de trifenilamina, compuestos de porfirina, carbazol, pirazina, derivados de tiazol, derivados de perileno, etc. Se utilizan ampliamente en dispositivos electrónicos ópticos, diagnósticos de ADN, sensores fotoquímicos, tintes, agentes blanqueadores fluorescentes, recubrimientos fluorescentes, tintes láser [7], dispositivos electroluminiscentes orgánicos (ELD), etc. Sin embargo, los materiales luminiscentes de moléculas pequeñas son propensos a apagar la fluorescencia en estado sólido, y los dispositivos fabricados mediante métodos de dopaje generales son propensos a la agregación y cristalización, lo que reduce la vida útil del dispositivo. Por lo tanto, muchos investigadores científicos se dedican, por un lado, a la investigación de moléculas pequeñas y, por otro lado, a la búsqueda de materiales luminiscentes con mejores prestaciones. Los materiales ópticos de polímeros orgánicos generalmente se dividen en tres categorías: (1) Tipo de cadena lateral: grupos emisores de luz de molécula pequeña están unidos a la cadena lateral del polímero (2) Tipo de cadena principal completamente *yugo: la molécula completa es grande *; Sistema de polímero de yugo **, (3) tipo de cadena principal de yugo *** parcial: el centro luminiscente está en la cadena principal, pero los centros luminiscentes están separados entre sí y no forman un sistema de yugo ***. Los materiales poliméricos luminiscentes que se estudian actualmente son principalmente polímeros conjugados con xileno, como polifenileno, politiofeno, polifluoreno, politrifenilamina y sus derivados. También están la politrifenilamina, el policarbazol, el polipirrol, la poliporfirina [8] y sus derivados, polímeros, etc., que actualmente están siendo más estudiados. También se pueden introducir grupos luminiscentes en el extremo del polímero o en el medio de la cadena del polímero. Kenneth P. Ghiggino y otros introdujeron cromóforos fluorescentes en reactivos RAFT y conectaron los cromóforos fluorescentes al polímero mediante polimerización RAFT. Se puede ver en los diversos polímeros emisores de luz anteriores que la mayoría de ellos son polimerización del yugo de la cadena principal. La polimerización de la cadena principal puede formar fácilmente un área de yugo de *** grande, pero su solubilidad y fusionabilidad se reducen, y esto. es relativamente difícil de procesar; cuando el grupo luminiscente se introduce en el extremo del polímero o en el medio de la cadena del polímero, solo el grupo final emitirá luz y el peso molecular no será muy grande. es grande, el contenido del grupo luminiscente en el polímero será bajo y la fluorescencia será muy débil. Los materiales luminiscentes de polímero de cadena lateral son un poderoso complemento del polímero de yugo de cadena principal. 3. Los materiales autoluminiscentes suelen denominarse objetos fotoluminiscentes. Los objetos que se iluminan automáticamente pueden brillar en la oscuridad sin haber sido expuestos primero a la luz del día. Estos materiales, utilizados a menudo como marcadores luminosos en esferas y en la producción de objetos luminosos de larga duración, contienen elementos radiactivos. 4． Los objetos fosforescentes emiten luz porque contienen fósforo. Este material se utiliza a menudo como material fotoluminiscente. Aplicación de materiales fotoluminiscentes: el polvo fotoluminiscente es un material ideal para fabricar tintas luminiscentes, recubrimientos luminiscentes, plásticos luminiscentes y pastas de impresión luminiscentes. La tinta luminosa no solo es adecuada para patrones y textos de serigrafía con diversos efectos luminosos, como letreros, juguetes, caligrafía y pinturas, pinturas sobre vidrio, pegatinas, etc., sino que también tiene las características de alta transparencia, buenas propiedades de formación de película, y la pulverización o serigrafía sobre diversos relieves, esculturas redondas (estatuas de Buda, estatuas de porcelana, estatuas de yeso, Tang Sancai), pinturas de polímeros, iluminación y otras artesanías pueden aumentar en gran medida su valor agregado sin afectar los colores o líneas de su decoración original. Los colores de la tinta luminiscente incluyen: transparente, rojo, azul, verde, amarillo, etc. Los materiales fotoluminiscentes se utilizan con mayor frecuencia en aplicaciones de seguridad. En términos de seguridad, los materiales fotoluminiscentes se pueden utilizar como señales de salida de seguridad, señales de evacuación, etc. Cuando se utilizan como estos marcadores, los materiales fotoluminiscentes deben someterse a pruebas rigurosas para garantizar que cumplen con los estándares de seguridad. La aplicación de materiales fotoluminiscentes es diferente de las decoraciones u otros artículos pequeños en términos de seguridad. Los materiales luminiscentes son necesarios para mantener la iluminación más brillante y duradera.