图1.1　荧光粉的组成系统（A—激活剂，S—敏化剂，M—基质材料）

荧光粉是一种在外界能量的激发下能够发光的材料，其主要组成部分为基质和发光中心（激活剂或者活化剂），有时候还需要掺入起能量传递作用的敏化剂（见图1.1）。荧光粉中的主体化合物为基质，掺入的少量杂质离子为激活剂（也称作激活离子）。一般情况下，基质不发光或者发弱光，而掺入的激活剂可以与基质晶格周围的离子或者晶格缺陷形成发光中心，从而起到发光作用［6，7］。不同的基质对各激活剂提供不同的晶体环境，会直接影响能级位置和能级劈裂，从而影响离子的发光性能。因此对于基质的选择颇为重要。在选择激活剂的时候一般选择具有多种能级结构的离子，丰富的能级能够使离子表现出不同的跃迁带。有时为了提高活化中心的发光效率，通常在基质成分中掺入少量的敏化剂，以传递更多的能量给活化中心，从而提高发光效率，它们之间一起组成荧光粉系统。

目前荧光粉所用的主要基质成分有两类：①氧化物及复合氧化物，如Y3Al5O12（YAG）［8］，Y2O［9］3等；②含氧酸盐，如硼酸盐［10］、硅酸盐［11，12］、磷酸盐［13，14］、铝酸盐［15］等。但是以上的荧光粉基质并不能满足人们日益增长的对于照明、显示等的需求，所以研究者们为了做出高效优良的荧光粉，仍然在努力寻找能够作为荧光粉基质的更好的化合物。

在选择激活离子的时候，研究者通常会参照两种规则：①激活离子应当具有（n d10）［（n+1）S2-］电子构型或半满轨道；②激活离子与基质中被取代离子的半径相近。激活离子按它们的电子转移机制可归纳为几种类型：

（1）ls⇔2p，如F-。(www.daowen.com)

（2）ns2⇔nsnp，如Ga+，In+，Tl+，Ge2+，Sn2+，Pb2+，Bi3+等。

（3）nd10⇔nd9（n+1）s，如Ag+，Cu+及Au+等。

（4）3dn⇔3dn，4dn⇔4dn，如第一、第二主族过渡金属离子。

（5）4fn⇔4fn，5fn⇔5fn，如镧系离子和锕系离子。

（6）4fn⇔4fn-15d，如Ce3+，Sm3+，Eu2+，Tm2+及Yb2+。

（7）电荷迁移跃迁或一个阴离子p电子与一个空的阳离子轨道之间跃迁，如配合物中一些分子内跃迁（）。