Fluorescenciniai pigmentai yra medžiagų klasė, kuri sugeria matomą arba ultravioletinę tam tikro bangos ilgio šviesą ir skleidžia ilgesnės{0}}bangos ilgio matomą šviesą. Išskirtinės jų savybės yra ryškios spalvos įprastoje šviesoje ir intensyvi fluorescencija ultravioletinėje šviesoje. Jų projektavimo principai apima kelias mokslo sritis, įskaitant molekulinę struktūrą, energijos konversiją ir optines savybes, o pagrindinis dėmesys skiriamas efektyviam šviesos sugerimui ir spinduliavimui.
Žvelgiant iš molekulinės perspektyvos, fluorescenciniai pigmentai paprastai susideda iš labai konjuguotų organinių molekulių arba neorganinių liuminescencinių medžiagų. Organiniai fluorescenciniai pigmentai priklauso nuo π-π* elektronų perėjimų, o jų molekuliniuose stuburuose yra aromatinių žiedų arba konjuguotų dvigubų ryšių sistemų (tokių kaip antrachinonas ir rodaminas). Šios struktūros sugeria ultravioletinę arba trumpos Kai sužadinti elektronai grįžta į pagrindinę būseną, jie išskiria energiją kaip ilgesnės -bangos ilgio fluorescenciją, todėl išsiskiria labai šviesi matoma šviesa. Neorganiniai fluorescenciniai pigmentai dažniausiai gaminami iš retųjų žemių elementų (tokių kaip kadmio cinko sulfidas, legiruotas variu arba manganu). Jų liuminescencijos mechanizmas priklauso nuo d-d arba f-f elektroninių pereinamųjų metalų arba retųjų žemių jonų perėjimų kristalų lauke, todėl yra didesnis terminis stabilumas ir atsparumas šviesai.
Kuriant fluorescencinius pigmentus taip pat reikia atsižvelgti į energijos konversijos efektyvumą ir spalvos grynumą. Manipuliuojant molekulinės konjugacijos ilgiu, pakaitų poliškumu ir tarpmolekuliniu išdėstymu, galima optimizuoti sužadintos būsenos gyvavimo trukmę ir fluorescencijos kvantinę išeigą. Pavyzdžiui, elektronus -traukiančių grupių (pvz., ciano) įvedimas gali sustiprinti mėlyną-paslinkusią fluorescenciją, o elektronus-dovanojančios grupės (pvz., hidroksilas) linkusios sukelti raudoną-paslinkusią emisiją. Be to, pigmento sklaidomumas, atsparumas oro sąlygoms ir pagrindo sukibimas turi būti pagerintas padengiant paviršių (pvz., dengiant derva) arba formuojant nanodaleles, kad atitiktų dangų, spausdinimo dažų ir saugos ženklų naudojimo reikalavimus.
Šiuolaikinis fluorescencinio pigmento dizainas išsiplėtė ne tik apie paprastą liuminescenciją, bet ir apima protingas reakcijas, tokias kaip įtempių{0}jutiklis ar temperatūrai{1}}jautrios medžiagos. Ateities molekulinės inžinerijos ir nanotechnologijų pažanga atvers dar platesnes fluorescencinių pigmentų pritaikymo perspektyvas biologinio vaizdo, kovos su padirbinėjimu technologijose ir optoelektroniniuose įrenginiuose.
