上海矽酸鹽研究所副研究員 王東
隨著現代科學技術的迅猛發展，發光材料已從簡單的電致照明材料發展成為可由陰極射線、X射線、光、聲、化學反應能、生化反應能和機械能等激發的而被應用於超薄電視、微型監視器、高負荷螢光燈、等離子體顯示、液晶顯示、精密分析儀和探頭等高科技領域的主導材料而滲透到人類生活的每個角落。特別是近年來環境汙染、能源緊缺等問題受到人們日益的關注，"節能"和"綠色"已成為本世紀科學攻關的主要方向之一。目前應用於可見光顯示方面的材料主要有電致發光材料和光致發光材料，其中光致發光材料由於不需要特殊的激勵場而比電致發光材料具有一定的優勢，特別是如果激發與發射光譜都落在可見光波段，當黑暗降臨或突然照明斷電時，發光材料可以將原來蓄積的可見激發能轉化為可見光發射，起到應急顯示的作用。當然，要真正起到應急顯示的作用，磷光體還需具有量子效率高、自身壽命長、不易老化和餘輝時間長等特點，在這些方面，Eu2+激活的鹼土鋁酸鹽系磷光體材料具有得天獨厚的優勢，因而得到了廣泛的研究和重視。
對鹼土鋁酸鹽發光體系的研究最早可以追溯到1938年，它作為一種穩定、高效的蘭、綠光發光材料，特別是在光電源和三基色磷光體領域的應用，已展示出廣闊的應用背景。通常Eu2+激活的鋁酸鹽系磷光材料雖然量子效率較高但發光衰減較快。長期以來人們只認為某些硫化物類螢光粉具有較長餘輝，因而不惜採取各種手段把此類磷光體作成無源、全色低照度磷光材料，如在ZnS:Cu,Co磷光體中摻入放射性物質3H、147Pm等以及將ZnS作成納米粉等，但由於硫化物本身化學不穩定性和易老化性就限定了該類磷光體的應用範圍，為此人們開始尋找新的具有長餘輝特性的磷光材料。1968年Pililla 首先報導了SrAl2O4:Eu2+磷光體的長餘輝特性，引起各國學術界的廣泛關注、研究和工業界的介入。但由於當時鋁酸鍶鹽的合成溫度較高且難以獲得純單相基質，因而對該磷光體長餘輝特性的研究進展較慢。直到1993年日本學者松沢隆嗣詳細報導了SrAl2O4:Eu2+磷光體的餘輝特性，指出其不同衰減時間的餘輝亮度比ZnS:Cu要高5 ~ 10倍，衰減時間在2000min，使這類材料無論在發光量子效率、餘輝時間和穩定性方面均優於傳統的長餘輝ZnS類材料，而且避免了放射性物質汙染，可能廣泛應用於建築、交通、化工、漁業、礦山和家用電器等領域作低度照明光源、裝飾材料和夜間標誌材料等，顯示出誘人的應用前景和節能效果。
目前國內外科研工作者經過大量的科學實驗，已成功地製備出了一系列鋁酸鍶系長餘輝磷光體材料，並將其用於玻璃、陶瓷、塑料等製備工藝中，從而製成夜光塗料、夜光陶瓷、夜光玻璃、夜光塑料等製品，這將大大改善人們的生活環境，而且會給人們的生活帶來許多便利。另外，該類長餘輝磷光材料的主要原料是稀土，而我國的稀土儲量佔世界的80%，可見對該類磷光體的進一步研究開發具有重大的時代意義。