稀土百科 | 阴极射线红色荧光粉

随着稀土分离、提纯技术的发展，在20世纪60年代中期成功地合成了3种彩色电视用红色荧光粉：YVO₄ :Eu³⁺ 、Y₂O₃：Eu³⁺和Y₂O₃S：Eu³⁺，Y₂O₃：Eu³⁺是1966年发现的，和 Y₂O₂S：Eu³⁺ 在电子激发下产生鲜艳的红色荧光，使当时的彩色电视屏幕亮度提高了1倍。Y₂O₂S:Eu³⁺色纯度高，色彩不失真，亮度－电流饱和特性好，在使用条件下稳定性高，以 Y₂O₂S为基质的荧光粉的亮度要比以YVO₄为基质的荧光粉高40％。但 Y₂O₂S ：Eu³⁺价格稍贵。

综合各种因素，迄今彩电显像管普遍使用 Y₂O₂S:Eu³⁺红粉，显示器中也广泛使用这种红粉。近40年来，曾出现了许多红色发光材料，而 Y₂O₂S：Eu³⁺因其优异的性能仍然是CRT不可替代的红色荧光粉。全世界Y₂O₂S:Eu³⁺红粉每年的市场总值达数亿美元，我国正在成为世界上第一大生产国和消费国。

随着彩色显像管，尤其是显示管生产能力的急剧增长，我国对红粉的需求也急剧增加，而且显示器正在向高清晰度、大屏幕的方向发展，生产3μm以下的小颗粒荧光粉已成为必然趋势。然而我国的生产规模和技术水平还不能满足显示器生产的需要。

 Y₂O₂S:Eu³⁺为白色晶体，具有六方晶体结构，不溶于水，熔点高（2000℃以上），化学性质稳定。

 Eu³⁺的较高能级D1和5D2产生的跃迁发射蓝光和绿光，会影响荧光粉的色度。由于 Y₂O₂S ：Eu³⁺采取较高的Eu³⁺浓度，产生交叉弛豫过程，致使Eu³⁺较高能级的蓝光和绿光发射发生猝灭，从而得到较纯的鲜红颜色和高的发光强度。为Y₂O₂S: Eu³⁺的阴极射线发射光谱图。从图可以看出611nm处最高的峰为 Eu³⁺离子的特征发射峰，⁵D_o→⁷F₂跃迁，发射红色光。从图中可以清晰地发现，峰值质检单差距较大，即这种情况下， Y₂O₂S:Eu³⁺的红色光纯度很高，其他杂峰的发光强度与⁵D_o→⁷F₂跃迁相比，很弱。