दीर्घदीप्ति (फोटोलुमिनेसेंट या afterglow) कोटिंग एक दुर्लभ पृथ्वी से सक्रिय क्षार-मृदा एलुमिनेट उत्सर्जी वर्णक, मुख्यतः यूरोपियम और डिसप्रोशियम से डोपेड स्ट्रोंशियम एलुमिनेट (SrAl2O4:Eu2+,Dy3+, लगभग 520 nm हरा प्रकाश उत्सर्जित करता है), को एक पारदर्शी या हल्के रंग के सतत बंधक में बिखेरती है, जिससे फिल्म प्रकाश पाने पर ऊर्जा संचित करती है और उत्तेजना स्रोत हटाने के बाद भी घंटों तक उत्सर्जन जारी रखती है। इसे बिजली या वायरिंग की आवश्यकता नहीं, इसीलिए निकास पथ संकेत, किनारे, उपकरण स्थिति और कुछ सजावटी कार्यों में प्रयुक्त होती है। यह ऐतिहासिक रेडियोधर्मी दीप्ति पदार्थों (रेडियम आधारित, जो बंद हो चुके) और इलेक्ट्रोलुमिनेसेंट (EL) उपकरणों से बिल्कुल भिन्न है, चाहे आवेश की विधि हो या नियामक दायरा।
TL;DR — अवमंद दीप्ति की चमक और स्थायित्व उत्सर्जी केंद्र (Eu2+) और जाल स्तरों (Dy3+) द्वारा मिलकर तय होते हैं। DIN 67510-1 के तहत सामान्य व्यावसायिक मान 185/24 mcd/m2 10/60 मिनट पर होता है, जो Class C है; उच्च D और E श्रेणियाँ वर्णक की पृष्ठीय सांद्रता और ऊपरी लेप की पारगम्यता बढ़ाकर प्राप्त होती हैं। इंजीनियरिंग की असली कठिनाई यह नहीं कि यह चमकता है या नहीं, बल्कि तीन चिंताएँ हैं: जल (क्षार-मृदा एलुमिनेट नमी में गलकर दीप्ति खो देते हैं, अतः SiO2 संवरण आवश्यक), बैठना (कण घनत्व लगभग 3.5 g/cm3, जिसके लिए प्रबल थाइक्सोट्रोपी चाहिए) और ऊपरी लेप का पीलापन (पीला होता बंधक उत्तेजक प्रकाश रोक देता है)। चमकीला और दीर्घायु दोनों रखने के लिए 150-300 um शुष्क फिल्म, ठोस में वर्णक का आयतन अंश 50-70 प्रतिशत, और उच्च पारगम्य, पीला न होने वाला पारदर्शी ऊपरी लेप चाहिए।
प्रमुख आँकड़े और सीमा मान
- उत्सर्जन और उत्तेजना: SrAl2O4:Eu2+,Dy3+ का शिखर लगभग 520 nm (हरा) पर होता है; उत्तेजना बैंड लगभग 250-480 nm तक फैला होता है, इसलिए दिन का प्रकाश, LED और फ्लोरोसेंट लैंप सभी आवेश देते हैं। नीला-हरा तंत्र Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+ लगभग 480 nm उत्सर्जित करता है।
- चमक और आयु का पैमाना: पारंपरिक जिंक सल्फाइड (ZnS:Cu) दीप्ति पाउडर की तुलना में एलुमिनेट तंत्र प्रायः एक परिमाण कोटि (लगभग 10x) अधिक होता है, चाहे आरंभिक चमक हो या अवमंद दीप्ति की अवधि; एक मानक आवेश 8 h या उससे अधिक तक पठनीय अवमंद दीप्ति छोड़ता है, पहले 60 मिनट में तेज़ी से गिरता है और फिर लगभग परवलयिक लंबी पूंछ पर घटता है।
- DIN 67510-1:2020 चमक श्रेणियाँ (आवेश के बाद 2/10/30/60 मिनट पर अवमंद दीप्ति की देहली mcd/m2 में): Class C 690/140/45/20, Class D 1100/260/85/35, Class E 2200/520/170/70; जो उत्पाद 185/24 के रूप में बिकता है वह 10/60 मिनट का मान है और Class C है। स्थल सत्यापन DIN 67510-2 के अनुसार, और उत्पाद आवश्यकताएँ ISO 17398 की ओर संकेत करती हैं।
- कण आकार और पृष्ठीय सांद्रता: सामान्य ग्रेड 10-90 um हैं। मोटे दाने प्रति इकाई अधिक प्रकाश पकड़ते हैं और अधिक चमकते हैं परंतु फिल्म को खुरदरा कर देते हैं; बारीक दाने पतली और समान फिल्म देते हैं परंतु प्रति कण कम उत्सर्जित करते हैं। दीप्ति वर्णक को प्रायः ठोस में 50-70 प्रतिशत आयतन अंश चाहिए ताकि अवशोषण और पुनः-उत्सर्जन पर्याप्त हो।
- जल-अपघटन की लाल रेखा और संवरण: क्षार-मृदा एलुमिनेट जल और CO2 से अभिक्रिया कर स्ट्रोंशियम हाइड्रॉक्साइड Sr(OH)2.8H2O और एलुमिनियम हाइड्रॉक्साइड बनाता है और दीप्ति खो देता है; वर्णक का घनत्व लगभग 3.5-3.6 g/cm3। जल-आधारित और उच्च आर्द्रता प्रणालियों को अनिवार्यतः SiO2, एलुमिना या फॉस्फेट से संवरित ग्रेड लेने चाहिए, और बैठने से बचाव एक थाइक्सोट्रॉपिक पैकेज पर निर्भर करता है (फ्यूमेड सिलिका, देखें नैनो सिलिका विसरण, अवसादन-रोध और मैटता)।
- ऊपरी लेप की आवश्यकता: उच्च पारगम्य और पीलापन-रोधी पारदर्शी ऊपरी लेप चाहिए (एलिफैटिक पॉलियूरेथेन या फ्लोरोकार्बन, ऐरोमैटिक पीलापन से बचें; सफेद कोटिंग के पीलापन-रोध में हार्डनर तर्क देखें)। ऊपरी लेप या रंग की परत में कोई ऑप्टिकल ब्राइटनर न डालें, अन्यथा वह उत्तेजक और उत्सर्जी प्रकाश को रोक कर अवमंद दीप्ति के पाठ और सुरक्षा-संकेत के रंग-निर्देशांकों को बिगाड़ देगा।
तंत्र और विफलता के मार्ग
जाल और शिथिल मोचन: क्यों प्रकाश संचित होकर वापस मिल सकता है
Eu2+ उत्सर्जी केंद्र है, और इसका 4f से 5d अनुमत संक्रमण एक प्रबल और चौड़ी पीले-हरी पट्टी देता है। Dy3+ (और दुर्लभ पृथ्वी के अन्य त्रिसंयोजी सह-डोपेंट) जालक में जाल स्तर बनाता है: प्रकाश के अंतर्गत इलेक्ट्रॉन जालों में बंद हो जाते हैं, और स्रोत हटाने के बाद तापीय प्रायिकता से धीरे-धीरे Eu2+ वापस मुक्त होते हैं और पुनः उत्सर्जित करते हैं। जाल की गहराई और घनत्व अवमंद दीप्ति की अवधि तय करता है। स्ट्रोंशियम एलुमिनेट की लंबी अवमंद दीप्ति इन्हीं अपेक्षाकृत गहरे स्वतः और डोपेड जालों से आती है, सामान्य फॉस्फोर के साधारण निषिद्ध संक्रमण से नहीं।
जल का भय: एलुमिनेट के जल-अपघटन से दीप्ति जाना
SrAl2O4 जल और कार्बन डाइऑक्साइड के प्रति संवेदनशील है। सतह पहले आर्द्रित होकर अ-उत्सर्जी स्ट्रोंशियम हाइड्रॉक्साइड हाइड्रेट और एलुमिनियम हाइड्रॉक्साइड बनाती है, एक चाक जैसा निष्क्रिय खोल बनाती है, और बढ़ती क्षारता रेज़िन को भी नुकसान पहुँचा सकती है। उपचार दाने पर निष्क्रिय खोल (SiO2, फॉस्फेट या एलुमिना) चढ़ाना है जो वर्णक को जल से अलग रखे; यही वह अंतर-पृष्ठीय मामला है जो जल-रागी धुंध-रोधी नैनो कोटिंग की TiO2/SiO2 सतह रसायन में चर्चा किया गया। विलायक-युक्त और 100 प्रतिशत प्रणालियाँ उच्च चमक हेतु बिना-संवरित पाउडर ले सकती हैं, परंतु जल-आधारित लाइनों को संवरित पाउडर अनिवार्य चाहिए, और खोल दक्षता को थोड़ा कम कर देता है: यह एक खुला और मूल्य-निर्धारित समझौता है।
ऊपरी लेप का पीलापन और बैठना: दो इंजीनियरिंग से दीप्ति जाना
फॉस्फोर एक अजैविक स्फटिक है जिसकी आयु बहुत लंबी होती है, अतः यह आभास कि चिह्न उपयोग के साथ मद्धम होता जाता है प्रायः बाहर से आता है: पीला होता बंधक या ऊपरी लेप 250-480 nm उत्तेजक प्रकाश रोक देता है, सघन वर्णक बैठकर सतही परत को खाली कर देते हैं, और मैलापन सतह को ढक लेता है। पहले दो फ़ॉर्म्युलेशन की समस्याएँ हैं, जिनका उत्तर पीला न होने वाला एलिफैटिक ऊपरी लेप और प्रबल अवसादन-रोधी थाइक्सोट्रोपी है; ऊपरी लेप की कठोरता और पारदर्शिता का समझौता नैनो-सेरामिक ऊपरी लेप में कठोरता और सहनता का संतुलन में देखा जा सकता है।
फ़ॉर्म्युलेशन और अनुप्रयोग इंजीनियरिंग
बंधक का चयन: जल-आधारित, UV और विलायक
आंतरिक संकेत, खिलौने और सजावटी भाग जल-आधारित लें (संवरित पाउडर, निम्न VOC रेज़िन); शीघ्र जमना और उच्च पारदर्शिता UV क्योर की ओर संकेत करती है; बाहरी या औद्योगिक स्थिति हेतु द्वि-घटक पॉलियूरेथेन। किसी भी लाइन पर वर्णक को संवरण खोल तोड़े बिना गीला किया जाए, अतः विसरण निम्न से मध्यम कृंतन दबाव पर हो: मोती या रेत की पीसना अधिक देर करने से खोल टूट जाता है और जल-अपघटन आरंभ हो जाता है। विसरण के बाद थाइक्सोट्रोपी दानों को जगह पर स्थिर करती है; अच्छी तरह विसरित, अवसादन-रोधी पैकेज जैसे नैनो सिलिका विसरण ही सांद्रता और फिल्म की समानता की रक्षा करता है।
फिल्म मोटाई, द्वि-परत वर्णन और पीछे से परावर्तन
उत्सर्जन एक आयतन प्रभाव है: एकल शुष्क फिल्म 150-300 um एक सामान्य आरंभ बिंदु है। अधिक प्रकाश हेतु वर्णक युक्त आधार कोट और ऊपर पारदर्शी लेप, या दो भरने वाली परतें लगाएँ। हल्का या परावर्तक अधःस्तर (पन्नी या सफेद प्राइमर) नीचे की ओर उत्सर्जित प्रकाश को वापस सामने मोड़ देता है और निर्गत को बढ़ाता है; गहरा या काला अधःस्तर उसे सोख लेता है और आवेश दक्षता तेज़ी से गिरती है।
ऊपरी लेप और मौसम-रोध
ऊपरी लेप अनिवार्यतः अत्यंत पारदर्शी, पीला न होने वाला और ब्राइटनर-मुक्त हो। बाहरी भाग एलिफैटिक पॉलियूरेथेन या फ्लोरोकार्बन लगाएँ और त्वरित कालीनता (जैसे ISO 4892 या QUV) के बाद ऊपरी लेप के पीलापन (डेल्टा YI) और पारगम्य को नियंत्रित रखें। जब ऊपरी लेप और रंग की परत के अपवर्तनांक निकट हों तो प्रकाश आसानी से बाहर निकलता है; अंतर-पृष्ठीय प्रकीर्णन अधिक होने से वह प्रकाश को रोककर चमक मद्धम कर देता है।
संकेत अनुपालन और संरचनात्मक रंग से तुलना
निकास पथ हेतु सुरक्षा रंग और चिह्न ISO 3864 के अनुसार, और दीर्घदीप्ति निष्पादन ISO 17398 तथा DIN 67510 श्रेणी के अनुसार: आवेश के बाद 10 और 60 मिनट पर चमक नापकर C/D/E श्रेणी दें, और 12 h के भीतर पठनीयता की पुष्टि करें। कारखाना आंतरिक नियंत्रण वर्णक सांद्रता और फिल्म समानता के नमूने हेतु समाकलित चमक या सरल दीप्तिमापक प्रयोग कर सकता है। यदि दिन का रूप बिना वर्णक के संरचनात्मक रंग से दिया जाए (देखें फोटोनिक क्रिस्टल संरचनात्मक रंग), तो स्मरण रखें कि यह प्रकाश हटाने के बाद अवमंद दीप्ति के मार्ग को नहीं बदलता; ये दो भिन्न तंत्र हैं।
तीन दीप्ति तंत्रों की तुलना
| तंत्र | उत्सर्जन शिखर | सापेक्ष चमक और अवमंद दीप्ति | जल-रोध | सामान्य उपयोग | इंजीनियरिंग टिप्पणी |
|---|---|---|---|---|---|
| SrAl2O4:Eu2+,Dy3+ (हरा) | लगभग 520 nm | उच्च, अवमंद दीप्ति 8 h या अधिक | कमज़ोर, SiO2 या एलुमिना संवरण आवश्यक | निकास संकेत, किनारे, उपकरण स्थिति | जल-आधारित में संवरित पाउडर अनिवार्य; निम्न-मध्यम कृंतन विसरण |
| Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+ (नीला-हरा) | लगभग 480 nm | मध्यम-उच्च, रंग नीली ओर झुका | कमज़ोर, आर्द्रता के प्रति भी संवेदनशील | रंगीन संकेत, सजावटी भाग | सफेद या सियान हेतु हरे ग्रेड के साथ मिलाएँ |
| ZnS:Cu (पारंपरिक पीला-हरा) | लगभग 530 nm | निम्न, एलुमिनेट का लगभग दसवाँ भाग | बेहतर, और सस्ता | कम माँग की सजावट, खिलौने | जहाँ चमक और आयु महत्वपूर्ण हों चुनें नहीं |
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
क्या अवमंद दीप्ति कोटिंग आपातकालीन प्रकाश का स्थान ले सकती है?
नहीं। यह प्रकाश को निष्क्रिय रूप से संचित और वापस देती है, चमक समय के साथ एकरूप घटती है, और निकास पथ निर्देशन, किनारों और उपकरण स्थिति हेतु है, कार्य प्रकाश देने हेतु नहीं। आपातकालीन प्रकाश व्यवस्था का अपना अलग मानक है।
क्या जल-आधारित फ़ॉर्म्युलेशन में बिना-संवरित दीप्ति पाउडर चल सकता है?
व्यावहारिकतः नहीं। बिना-संवरित क्षार-मृदा एलुमिनेट जल से मिलते ही जल-अपघटन से दीप्ति खो देता है और pH बढ़ाकर रेज़िन को नुकसान पहुँचाता है। जल-आधारित लाइन को SiO2 या एलुमिना से संवरित ग्रेड अनिवार्य चाहिए और खोल से आने वाली थोड़ी चमक की कमी स्वीकार करें।
कितनी देर आवेश हो और अंधेरे में कितनी देर चमके?
यह प्रकाश-तीव्रता और समय पर निर्भर है। धूप या तीव्र प्रकाश कुछ मिनटों में लगभग संतृप्त कर देता है; अंदर कुछ सौ lux में अधिक लगता है। प्रकाश हटाने के बाद पहले 60 मिनट चमकीले रहते हैं (ये DIN 67510 के 10 और 60 मिनट के श्रेणी-बिंदु हैं) फिर एक लंबी पूंछ धीरे घटती है; अच्छा एलुमिनेट उत्पाद 8 h या अधिक तक पठनीय अवमंद दीप्ति रखता है।
सालों बाद चमक चली गई, क्या यह वर्णक का क्षय है?
प्रायः नहीं। अजैविक फॉस्फोर स्वयं बहुत दीर्घायु होता है। अधिक मद्धम रूप प्रायः पीले होते ऊपरी लेप या बंधक के प्रकाश रोकने, वर्णक के बैठकर सतह खाली होने, या मैलापन से आता है। प्रतिकार: पीला न होने वाला एलिफैटिक ऊपरी लेप, प्रबल अवसादन-रोधी थाइक्सोट्रोपी, और साफ़ करने योग्य सतह का डिज़ाइन।
क्या दिन का रूप पूर्णतः पारदर्शी या गहरा हो सकता है?
पूर्णतः पारदर्शी नहीं। दीप्ति पाउडर हल्के पीले से पीले-हरे दाने हैं, और उच्च पृष्ठीय सांद्रता पर फिल्म धुंधली दिखती है। गहरा या काला अधःस्तर उत्तेजक प्रकाश सोख लेता है और आवेश-निर्वेशन दक्षता तीव्रता से गिरा देता है। जब दिन का रूप छिपाना हो तो सांद्रता और पारदर्शिता तथा निर्गत के बीच समझौता करें।
निर्यात ग्राहक किस मानक से जाँचता है?
दीर्घदीप्ति सुरक्षा संकेत प्रायः ISO 17398 की ओर संकेत करते हैं और DIN 67510-1 (उत्पादन पर श्रेणीकरण) तथा DIN 67510-2 (स्थल मापन) से जाँचे जाते हैं: आवेश दें, फिर 10 और 60 मिनट पर चमक नापकर C, D या E श्रेणी दें, और 12 घंटे के भीतर पठनीयता की पुष्टि करें। रंग और चिह्न ISO 3864 के अनुसार।
Last updated: 2026-10-01 | Standards and literature: DIN 67510-1:2020 / DIN 67510-2, ISO 17398, ISO 3864; Materials 3(5):2536-2566 (doi:10.3390/ma3052536), Coatings 13(4):808 (doi:10.3390/coatings13040808). Author: Kexin New Materials (Guangdong) Co., Ltd. technical team. Trade terms: EXW/FOB only.