1。2。1 稀土发光材料的优点

稀土发光材料元素是具有相似物化性质的材料，镧系元素的电子结构特点是都含有4f电子壳层，差别只是壳层中电子的填充数目不同。由于它的电子结构形式能够形成各种程度的离子状态，所以稀土元素正价离子具有不同颜色：La血色，Ce无色，Pr苹果绿，Nd紫红色，Pm粉红色，Sm黄色，Eu浅红色，Gd无色，Tb浅红色，Dy黄色，Ho浅黄色，Er玫瑰红，Tm浅绿色，Yb无色，Lu无色[12]。

元素的电子结构决定发光性能，因为稀土元素拥有独特的电子结构，所以正是因为这个特点而被广泛应用在发光材料中。这可以分别从元素电子层，外层轨道能量跃迁，寿命，激发能量的吸收，物理化学性质5个方面体现出来：首先，与一般离子比较，4f电子层的稀土离子占有许许多多荧光特效，离子最外层电子结构相同，多数稀土元素离子可以在7个4f能级间随意分布，从而产生各种不同的电子能级，并且能够在可见光范围吸收和发射各种波长电磁辐射，因此稀土发光材料拥有着各种各样的荧光特性。第二，由于稀土元素最外层和p轨道之间独特的结构，从而使得能量跃迁变化大,能级差很小，因此表现出线状的光谱，发光强度比较强。第三，稀土发光材料与一般元素的发光材料寿命都很长。第四，激发能量的吸收是每种发光材料都具备的能力，然而稀土元素在吸收激发能量方面有着非常高的转换效率。最后，稀土发光材料的物理化学性质比一般元素的都稳定。

1。2。2 稀土材料的光谱特征来*自~优|尔^论:文+网www.youerw.com +QQ752018766*

稀土离子因为其独特的电子层结构，而拥有一般元素不具有的光谱特征，且稀土离子发光面积极其广泛，一般的发光材料都离不开稀土元素。稀土离子的最外层电子结构-4f5d电子能态具有屏蔽作用，所以它占有丰富的电子量级和高寿命发射态，并且能够产生许许多多种能量吸收和放射，构成各种稀土材料的发光原理。除此之外，4f电子在f与f、f与d能级之间能够发生跃迁，可以观察到的光谱大约有30000多种，它们可发出各种光波的辐射，这是因为稀土电子丰富的能级跃迁和它的4f电子层的结构，所以在此基础上我们发现了更多的新型发光材料[13]。

1。2。3 稀土材料的分类

因为稀土元素在元素周期表上的排列独特，所以拥有独特的特点，在发光材料中，稀土材料发光的种类繁多，因此大致从基质材料和稀土元素作用两个方面来分类:基质材料：在各种物质中都有分类，其中大致的分类分为无机和有机的，在稀土材料分类中的基质材料也是按无机和有机这两方面来分的。一种是无机发光材料，随着社会的不断进步，商业化也在不断在突破一个又一个的辉煌。现在商业化的大多数发光材料都在使用无机发光材料为原基质，目前研究较多的发光材料为晶态材料，然而粉末状的多晶材料在市场多数被应用。还有一种是有机发光材料，它们可以获得可见光范围内的全部颜色。在发光电器中，它们具有制备简单，成本低，寿命长等优点，但是不是每个东西都完美的，它也拥有一些缺点，如物质不稳定，需要在特定的环境内进行[14]。