第七章 無機顏料Ⅴ─金屬粉及發光顏料
二、發光顏料(Luminescent pigments)
1.無機發光顏料(luminescent pigment,inorganic )
選擇的無機發光顏料吸收某種能量，可以變成可見光的有：放射性的
(radioactive) (radioluminescence)；X光射線（cathodoluminescence)；機械性
(mechanical)(tribolulminescence)；電的(electrical）(electroluminescence)；熱
(thermolumineseence);和UV可見光，以及IR(Photoluminescence)的。我們在
這裡對論某些發光顏料對可見光以及UV有反應的。
(1)無機螢光顏色 (fluorescent inorganic pigment)
螢光的無機顏料包括廣範圍的發光化學品，如同重要發光燈磷光體，但我
們目前要討論的，祇限於廣用在油漆、塑膠、油墨、紙塗裝、紡織品標誌
(textile marking) 、臘筆(crayons)和其他相似用途的發光顏料。在這範圍內祇
有硫化鋅、硫化鎘鋅磷光體是大量應用的。
鎘鋅硫化物的(cadmiun-zinc sulfide)螢光無機顏料，他們的化學方程式是n
ZnS(l-n)．CdS:A，式中n變化從0.15以至l.0間，A(活性劑)代表Cu,Ag或Mn
他們的成份變化在0.003%∼1.0%間。
主要的性質，影響著選定這些變數的，有螢光顏色(fluorescence color)、 鮮
亮度 (brightness)和整體色(body color)。用Cu作為活性劑，顏色變化為綠色
以至深紅色，n的值為l.0∼約0.5。用Ag作為活化劑，顏色變化為深藍色以
至深紅，n 為l.0∼約0.15,同時這紅色可能要比用Cu活化的鮮亮得很多。用
Mn作為活化劑，顏色為黃色和n無關，當 n值高時，整體色要比用Cu或Ag
活化約為淡。表7-3
(2)磷光無機顏料(Phosphorescent inorganic pigment)
磷光現象(phosphorescence)和螢光現象(fluorescence)的分別，為實際的用途
，祇是隨意的，同時就各種發光物質有關的各種機構理論觀點而論，甚至
在理論上，他們的分別也是隨意定的。有兩種磷光顏料，就是鋅鎘硫化物
和鈣鍶硫化物(calcium strontium sulfide)，他們的化學方程式是nZnS(l一n)
CdS:Cu,n憂化為0.78-1.0,Cu的成份在0.01%左右。
Zn Si Cu是綠色的，加上Cd使顏色趨向紅色，但磷光持久性減少，所以到
現在還不能有紅磷光可以維持幾小時的，所以可供應的磷光顏料，是在綠
色以至橘黃黃色範圍內。
第二種的化學方程式為nCaS(1-n)．SrS:Bi,Cu，n為l.0∼0，顏色從藍趨向於
綠，藍色的持久性較好，Bi普通在約0.04%,Cu為約0.01%。
第一個的發光顏料;在約一六○三年為V.Cascariol所發現。因為磷光體而不
是螢光體，因為他們可以發光，不問激發來源是什麼，而且可以注意的，
他所發現的磷光體不是天然物質，他是個煉金術士，用含有BaSO4的石頭
和炭(產生BaS)加熱，產生發光物質，他叫它作〝磷光物〞(phosphor)(意思
〝光的攜帶者〞(light-bearer))。過後又有其他人士發現發光物。
在這世紀的第一1／4年代，磷光體的應用，並不能用噸計算，但有若干重
要的應用發展出。鎢酸鈣(calcium tungstate)應用在X射線的加強網中，鉑氰
化鋇(barium platino-cyanide)作為那時的X-射線的螢光網(fluoroscopic screen
)。ZnS．Cu和鐳化合作為鐘錶的自行發光指示盤，但因為大家知道的鐳毒
，鐳不再作這種用途。
在這世紀的第二個1/4年代，發展出有各種不同的氧富有的磷光體(oxygen
-dominated-type pephorphors)，數量以噸計的作為螢光燈用;大量的應用到戰
爭用途上，發展出各種ZnS和ZnSCdS磷光體，作為示波器(oscilloscope)、雷
達(radar)和螢光網，作為自引發光化合物，螢光儀器標示(marking、油漆、
塑膠，以及其他等。同時在發光方法，特別和固態狀況的能帶理論有關的
理論，有重要的發展。
從一九五○年代起，在經濟上有重要進展，一般和固態理論相關的，在上
述有關應用上在研究發展方面。又因為彩色電視機的發展，需要有改良的
藍色、綠色和紅色發光體，引至繼續發展藍至綠色的ZnS和ZnCd磷光體和
稀土元素的紅色磷光體，這四種不同型色的磷光體是目前應用的。這比較
新的固態電發光體園地，鼓勵了許多實驗室去研究，並發展許多產品，在
數據表示(datadisplay)儀器照光(instrument lighting)以及其他等，主要應用特
殊的ZnS:Cu和ZnS:Cu，Mn磷光體，於是許多特殊應用如同IR效應方式(IR
responsive type)、熱效方式(heat responsive type)，以及工業和軍事的陰極射
線管式。
平均的螢光體價格為$1.00/lb-$4.00/lb;磷光體為約$1.00/1b-$4.75/lb。
