光致发光是指通过紫外线、可见光或红外光激发发光材料所产生的发光现象。这个过程包括吸收、能量传递和光发射三个主要步骤。光的吸收和发射发生于能级间的跃迁，而能量传递则源于激发态的运动。激发光辐射的能量可以被发光中心（如激活剂或杂质）直接吸收，也可以被发光材料的基质吸收。在这种情况下，发光中心吸收能量并跃迁至更高能级，随后返回较低能级或基态能级，从而发出光线。

分类

光致发光材料可分为多种类型，包括用于荧光灯的发光材料、等离子体显示器（PDP）使用的发光材料、长余辉发光材料和上转换发光材料。每种类型的发光材料都有其独特的特性，适用于不同的应用场景。

荧光粉材料

荧光粉材料在发光二极管（LED）技术中发挥着重要作用。LED作为一种固体光源，具有节能、环保、全固体化、寿命长等特点，被视为解决能源危机的一种重要途径。白光LED因其显著的优点，如省电、体积小、发热量低、低压或低电流启动、寿命长、响应速度快、抗震耐冲击、可回收、无污染、易于平面封装等，正在迅速发展中。白光LED广泛应用于城市景观照明、液晶显示屏背光源、室内外普通照明等多个领域，被认为是有潜力取代传统白炽灯和荧光灯的新型绿色照明源。

获取白光LED的方法

目前，获取白光LED的方法主要包括三种：一是利用三基色原理，通过混合红、绿、蓝三种超高亮度LED，按照特定比例合成白光；二是采用蓝色LED芯片与能被蓝光有效激发的黄色荧光粉相结合的方式，通过调节二者强度比来获得不同色温的白光；三是使用发紫外光的LED芯片和能被紫外光有效激发的红、绿、蓝三基色荧光粉，通过多色混合来构成白光LED。此外，还可以选择两种、四种甚至更多颜色的荧光粉来实现白光。

LED用黄色荧光粉

蓝色LED芯片与一种或多种能被蓝光有效激发的荧光粉结合，可以组成白色LED。其中，最为成熟的方案是蓝色LED与黄色荧光粉的组合。一部分蓝光被荧光粉吸收后，激发荧光粉发射黄光，发射的黄光与剩余的蓝光混合，通过调整两者强度比，就能得到不同色温的白光。这种方法具有驱动电路简单、生产容易、能耗低的特点。目前，常用的蓝光LED是InGaN芯片，发射峰波长在450-480nm之间。通常采用三价铈激活的稀土石榴石体系（YAG）荧光粉，其吸收和激发光谱与InGaN芯片的蓝色发光光谱相匹配，发射光谱覆盖绿-黄（橙黄光）的光谱范围，但缺乏红色成分，色调偏冷，不适合室内照明。为解决这个问题，可以在YAG黄色荧光粉中加入适量的红色荧光粉。

长余辉发光材料

长余辉发光材料，又称蓄光材料或夜光材料，能够在自然光或人造光源照射下储存外部光辐射的能量，并在一定温度下（通常是室温）缓慢地以可见光形式释放出来。这种材料在弱光显示、照明、特殊环境（如交通、航天、航海、印染、纺织、艺术品等）中有广泛应用。稀土离子掺杂的碱土铝（硅）酸盐长余辉材料已经进入实际应用阶段。市场上的产品包括夜光标牌、夜光油漆、夜光塑料、夜光胶带、夜光陶瓷、夜光纤维等，主要用于暗环境下提供弱光指示和照明，以及工艺品制作。长余辉材料的形态已经从粉末扩展到玻璃、单晶、薄膜和玻璃陶瓷；对其应用的需求也从弱光照明、指示扩展到了信息存储、高能射线探测等领域。长余辉发光材料属于电子俘获材料，其发光现象是由材料中的陷阱能级所致。由于能级结构的复杂性和测试分析手段的局限，长余辉材料的发光机理尚未有明确、统一的理论模型。现有的理论模型包括空穴模型、电子陷阱模型和位型坐标模型，其中位型坐标模型得到了更多的认可。

上转换发光材料

上转换发光材料是一种吸收低能光辐射并发射高能光辐射的发光材料。上转换发光指的是两个或多个低能光子转化为一个高能光子的过程。这种材料的发光机理是由于双光子或多光子的耦合作用，其特点在于所吸收的光子能量低于所发射的光子能量，这违反了斯托克斯定律，因此也被称作反斯托克斯发光材料。在某些文献中，上转换发光材料特指将红外光转换成可见光的材料。上转换发光材料的主要应用领域包括全固态紧凑型激光器件（紫色、蓝色、绿色区域）、上转换荧光粉、三维立体显示、红外量子计数器、温度探测器、生物分子的荧光探针、光学存储材料等。自20世纪60年代发现上转换发光材料以来，人们对此进行了广泛的研究。90年代以后，随着应用领域的扩大，上转换发光的研究再次活跃起来。尤其是纳米颗粒的上转换发光研究，受到了国际社会的高度关注。国内外的研究重点主要集中在以氧化钇为发光基质材料，掺杂稀土金属镱、铒等离子的纳米颗粒材料的制备方法及其发光机制、发光效率提升等方面。