稀土磷酸盐发光材料的形貌控制及性能研究(3)
同时，我国是世界稀土资源最为丰富的国家之一，尤其在我国南方，富饶的稀土资源为我国稀土发光材料的发展提供了重要的原料保障。虽然说我国是稀土资源大国，但某种程度上讲，我国不是稀土强国，国家领导人非常重视我国稀土的开发利用，明确提出要把我国的稀土资源优势转化为经济优势[2]。稀土发光材料作为高新材料的一部分，为某些高纯稀土氧化物提供了一个巨大的市场，而且由于其本身具有较高的附加值，例如辐射价值，所以发展稀土发光材料是把我国的稀土资源优势转变成为经济优势的一种具体体现。当今科学技术的步伐逐渐加快，产品也是日新月异，更新换代周期明显缩短，电子信息产品与照明器具等也不例外。作为上游产业的稀土发光材料必须也能够适应市场变化，应对市场情况，适时调整产品结构，从而实现自身发展[3]。
1.2 无机固体发光原理
1.2.1 无机固体发光与晶体结构
发光是指:物体不经过热阶段而将其内部以某种方式吸收的能量直接转换为非平衡辐射的现象[3]。若某一固体化合物受到光子、带电粒子、或电离辐射的激发，便会发生能量的吸收、存储、传递和转换过程。在这个过程当中，若激发能量转换为可见光区的电磁辐射，这个物理过程成为固体的发光。发光是一种宏观现象，但它和晶体内部的能带结构、能量传递、载流子迁移等微观性质和过程有着密切关系[4]。
在实际晶体中，往往存在杂质原子或者晶格缺陷，局部破坏了晶体内部的规则排列，从而产生一些特殊的能级，叫做缺陷能级，这对晶体的发光起着至关重要的作用[4]。
在晶体中，电子的被激发和激发互为可逆过程。这个两个过程可能会在价带与导4带之间，或在价带与缺陷能级、缺陷能级与导带之间进行，甚至可以在两个不同能量的缺陷能级之间进行。电子在去激发跃迁过程中，将所吸收的能量释放出来，转换成光辐射。辐射的光能取决于电子跃迁前后所在能带之间的能量差值。在去激发跃迁过程中，电子有可能将一部分能量转移给其他原子，这时电子辐射的光能将小于受激发时吸收的能量，即小于跃迁前后电子所在能带的能量差[5]。
1.2.2 无机固体发光过程
发光材料是由作为材料主题的基质材料和掺入的少量杂质离子（激活剂）所组成[6]。有时还掺入另一种杂质离子作为敏化剂。激活剂和敏化剂部分的取代基质晶格原有格位上的离子，形成杂志缺陷。激活剂受到外界能量的激发而产生特征的辐射，激活剂是发光中心。
目前，我们研究的发光材料主要有两种:无机发光材料和有机发光材料。在无机发光材料中，由于稀土发光材料具有卓越的发光性质，从而成为了无机发光材料的代表。
1.3 稀土发光材料
1.3.1 稀土发光材料的发展
1960年，科学家发现了稀土发光材料的存在，至今已有50多年的历史。由于稀土元素具有独特的发光能级，它已备受学者的关注。1964年，人们制备了具有高发光效率的YVO4:Eu3+和Y2O3:Eu3+红色荧光粉，并在同一年实现了商业化。1968年更高效的Y2O3S:Eu3+的红色荧光被发明出来，这项发明很大程度上改善了CTR彩色电视的显色质量。
针对稀土发光材料的研究主要分为一下几个阶段:上世纪的60年代主要是对稀土发光材料进行基础研究；在60年代的研究基础上，进入70年代稀土发光材料的研究进入了快速发展的时期，1974年，荷兰的Jversgetn JM等人成功制备出绿色的MgAl11O9、蓝色的（Ba，Mg，Eu）3Al16O27和红色Y2O3:Eu3+，从此稀土三基色荧光灯正式走进了人类的生产生活当中；同时，稀土元素的发光机理等系统理论在70年代初步形成，这为以后稀土发光材料的发展奠定了基础；80年代后，随着X射线照相技术的发展，及掺Eu2+离子的长余辉铝酸盐材料的推广，使得稀土发光材料的应用更加广泛；90年代，成功发明了蓝色InGaN发光二极管，从而生产处发白光的LED，并成为新一代的照明光源[6]。
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