無機螢光材料簡介
無機螢光材料主要由主體材料( Host Materials )、活化劑/發光中心( Activators/ Luminescent Centers )所組成，有時也會加入其他雜質( Dopants )作為共活化劑( Co-activators/Co-dopants )，以達成特殊之功能及目的（如作為敏化劑等），如圖二所示。無機螢光材料之主體材料多數由硫化物( Sulfides )、氧化物( Oxides )、硫氧化物( Oxysulfides )與鹵化物( Halides )等所組成，近年來則有逐漸朝向氮化物( Nitrides )與氮氧化物( Oxynitrides )發展的趨勢；其活化劑/發光中心則主要以過渡元素( Transition Metal Elements )或稀土族元素( Rare Earth Elements )等之離子為主。
圖二、無機螢光材料說明圖
陰極射線激發螢光材料及其應用技術
陰極射線激發螢光材料是指利用電子束( Electron Beam )撞擊激發，進而產生放射或發光的螢光材料，此類螢光粉早期通常應用於陰極射線管，故稱為陰極射線激發螢光材料( CL-Phosphors )。陰極射線管又稱為布朗管( Braun Tube )，其乃利用陰極( Cathode )電子槍經加熱發射電子束，在陽極( Anode )高電壓的電場作用下，電子束射向螢光屏( Phosphor Screen )而撞擊螢光粉，致使螢光粉受激發而進行發光，其中電子束可在偏轉磁場( Deflection Plates & Yoke )的作用下，上下左右移動來達到掃描的目的，而陰極射線管之一般結構如圖三所示。
圖三、陰極射線管之結構
電激發光螢光材料及其應用技術
電激發光螢光材料( EL-Phosphors )是指可以利用電流( Electrical Current )或電場( Electrical Field )來激發，而會產生發光的螢光材料。電激發光其實是一種將電能轉換為光能的現象，因其在運轉的過程中不會發熱，所以俗稱為「冷光( Cold Light )」。歷經多年的發展，目前所謂的電激發光裝置( Electroluminescent Devices )，是包含由交流電( Alternating Current; AC )或直流電( Direct Current; DC )所驅動之①厚膜型( Thick-film/Powder Type/Dispersion Type )或②薄膜型( Thin-film )的片狀冷光裝置，其中，厚膜型冷光裝置，可利用含有發光材料（螢光粉體）的油墨或漿料，經由印刷或其他可行塗佈方式製成；薄膜型冷光裝置則通常由蒸鍍( Vacuum Deposition )、濺鍍(Sputtering)或其他特殊方式製成。一般而言，不管是薄膜型電激發光裝置或是厚膜型電激發光裝置，通常以交流電( AC )驅動之效率較高，是故交流電驅動之高電場型電激發光裝置( AC Highfield EL )，一向是電激發光相關應用的研究重點。
光致發光螢光材料及其應用技術
汞氣體放電之放射多數是非可見光，於照明或顯示應用時，必須利用光轉換材料來轉變成可見光，才能達到照明或顯示的應用目的。最典型的螢光燈即是所謂的日光燈，本質上是一種低壓汞氣體放電燈（圖八），管內主要氣體除微量的水銀蒸氣之外，尚包含氬( Argon )氣等（另可能包含氖Neon或氪Krypton），而內部所添加的氬氣、氖或氪等氣體，是為了容易啟動放電過程。日光燈於開始操作時，電流會流經兩極( Electrode s)之燈絲，待燈絲加熱至能夠產生足夠的熱電子時，這些逃脫燈絲的電子，經由燈管兩端的電壓（場）作用，歷經加速、碰撞汞氣體、游離更多電子等之循環效應，原本不易導電的燈管氣體，突然變成容易導電的汞游離氣體，促使放電過程中之激發態汞，能回復到基態汞而放射出紫外線(UV)，此汞游離氣體所放射出的紫外線，會再經由內管壁上螢光材料之光轉換作用而放射出可見光……以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
作者：葉耀宗、黃健豪、張學明 / 工研院材化所
★本文節錄自「工業材料雜誌」342期，更多資料請見下方附檔。