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PDP用蓝、绿色荧光粉的分化及光谱性质

  摘要:等离子平板显示技巧(Plasma flat panel display technology)消弭了画面几何变形,具有聚焦了了、亮度平均、色彩纯度高、对比度高,画面大年夜、视角坦荡等一系列长处,是高清电视的一个十分主要的开展标的目标,它已成为最有欲望的大年夜屏幕低劣晰度的平板显示技巧。荧光粉是决定显示质量的关键要素之一。PDP荧光粉用147nm或172nm的真空紫外线激起,因此,请求其应具有热动摇性好、发光效力高、粉体粒度小、粒径散布范围较窄、色纯度高、余晖时间短等功用。今朝,PDP商用荧光粉的功用还存在很多缺点:(1)红粉:Y2O3:Eu3+发光效力相对比拟低,而(Y,Gd)BO3:Eu3+色纯度不高;(2)蓝粉:Eu2+激活的BaMgAl10O17(BAM)荧光粉动摇性差,光色变更大年夜;(3)绿粉:Zn2SiO4:Mn2+余晖时间太长。基于上述启事,本文应用XRD、SEM、粒度、荧光粉功用剖析等手腕,对PDP用(La,Ce,Tb)BO3和Ln(BO3,PO4):Ce3+,Tb3+绿色荧光粉的分化与光谱特点、BAM:Eu2+蓝色荧光粉的分化及抗热劣化功用停止了研究;以BAM:Eu2+荧光粉为分化对象,研究了助熔剂对BAM:Eu2+荧光粉分化机理和发光功用的影响;以SrAl2O4:Eu,Dy发光资料为分化对象,对喷雾热解制备稀土发光资料工艺停止了研究,经过试验得出以下结论:(1)高温固相法分化的(La,Ce,Tb)BO3绿色发光粉的晶体结构和LaBO3相反,Ce3+, Tb3+的掺入没有修改基质晶体结构,发光粉颗粒大年夜小平均,描写规矩,粒度在5μm摆布。随Tb3+含量的添加样品中TbBO3相添加,当Tb含量达15%(mol)及以上时,TbBO3杂相含量添加更加清晰。(La,Ce,Tb)BO3的光谱性质标明,在(La,Ce,Tb)BO3的发射和激起光谱中除有铽的特点发射和激起峰外,还有Ce3+的特点激起峰和发射峰。(La,Tb)BO3的激起光谱和(;La,Ce)BO3发射光谱存在堆叠,这为Ce3+→Tb3+的能量传递发清晰明了条件。在(La,Ce,Tb)BO3中存在铈、铽的浓度猝灭效应,固定铈或铽的状况下,添加铽或铈的含量,(La,Ce,Tb)BO3的发射主峰的相对强度均呈先升后降的态势。固定铈铽比时,(La,Ce,Tb)BO3的发射主峰的相对强度随镧的添加先升后降,当镧含量为70%时,发射主峰相对强度最高。镧含量为80%时,在较宽的Ce/Tb范围内,能掉掉削发光功用较好的(La,Ce,Tb)BO3样品。固定镧含量时,当镧含量为80%及以内时,(La,Ce,Tb)BO3的发射主峰的相对强度随Ce/Tb的增大年夜先升后降,当铈铽比为3/1时,(La,Ce,Tb)BO3的发射主峰的相对强度到达十分。对(La,Ce,Tb)BO3的发射谱图与商品粉(La,Ce,Tb)PO4停止了比拟,二者的发射主峰都在541nm处,(La,Ce,Tb)BO3在489nm处的发射峰稍有红移,计算标明,(La,Ce,Tb)BO3的发光明度到达商品粉(La,Ce,Tb)PO4的94.7%,是一很有应用远景的绿色发光粉。(2)以便宜磷酸硼(BP04)及稀土化合物为原料,采取一步烧成法分化了具有优胜结晶的Ce3+,Tb3+激活的Ln(BO3,PO4)(Ln=La, Y, Gd)荧光粉,并对其在147nm激起下的光谱性质停止了研究。结果标明:Ln(BO3,PO4):Ce3+,Tb3+(Ln=Y, La, Gd)激起光谱是由来自B033-和P043-的120-175nm基质敏化带和来自Tb3+离子的4f→5d跃迁的175-300nm多宽带构成;修改基质稀土离子,发射光谱中的荧光分支比和色坐标也随之修改,个中以Gd(BO3,PO4):Ce3+,Tb3+荧光粉的荧光分支比为最高;拟合Gd(BO3,PO4):Ce3+,Tb3+荧光粉的衰减曲线后,得出其荧光寿命为2.92ms,10%的余晖为6.7ms,优于Zn2SiO4:Mn2+商品粉,可以满足PDP器件的请求。高温固相一步法是一行之有效的稀土硼酸盐发光资料分化方法,在较低分化温度条件下,便可掉掉落与传统高温固相法晶型结构相反、结晶更完整的样品。高温固相一步法分化的Ln(BO3,PO4):Ce3+,Tb3+荧光粉的发光功用优于传统高温固相法所制备的荧光粉。(3)采取高温固相法制备了BaMgAl10O17:Eu2+(BAM:Eu2+)蓝色荧光粉。研究标明:分化工艺条件,诸如激活离子浓度、烧结温度和时间、恢复温度和时间等,对BAM晶体结晶度、物相纯度、粉体颗粒描写和发光强度有较大年夜影响;大年夜批Sr代替Ba对基质晶体结构的影响很小,Sr的掺入使BAM蓝粉的相对发光明度降低,但可以提高其抗热劣化功用。采取试验所取得的较优条件所制备的Ba0.82Sr0.08MgAl10O17:Eu0.1蓝粉粒度为3.24gm,色坐标为x=0.0151、y=0.075(与商品粉的色坐标x=0.0145、y=0.072接近),发光明度基本相当,相对亮度为商品粉的98.3%,抗热劣化功用优于商品粉,契合PDP用蓝色荧光粉的请求。采取分歧的助熔剂,均能制备出BAM:Eu2+发光资料,且样品的描写更规整、颗粒大年夜小更趋均一;Eu2+的掺入对基质晶体结构没有清晰的影响;随着烧结时间的延长,样品结晶更趋完整、杂相增加,粉体发光强度随之提高;采取分歧的助熔剂,分化反应的机理爆发变更,所得样品的结晶完整性、杂相构成和含量、发光中间的散布、粉体粒径等功用发生响应变更,终究招致样品的发光功用爆发修改,样品的特点发射峰强度随AlF3、H3BO3、 MgF2、Li2CO3、无助熔剂依次降低。(4)以SrAl2O4:Eu,Dy为分化对象,查询拜访了喷雾热解法分化稀土发光资料的可行性。试验结果标明:只需控制好工艺技巧条件,喷雾热解法是一可取的分化稀土发光资料的方法;较之高温固相法,喷雾热解法能在较低的温度下制备具有分散性好、粒度小、粒径散布窄(2μm~5μm)、描写规矩(实心球形)、发光功用优良等长处的发光资料。喷雾热解两段法制备的SrAl2O4:Eu,Dy发光资料的晶体结构与a-SrAl2O4磷石英晶体结构相反,搀杂Eu、Dy对晶体结构的影响很小。金属离子总浓度、热解温度和恢复温度对产品的描写、粒度散布、发光功用有较大年夜影响。随着恢复温度的降低,产品的发射主峰位置爆发红移。添加剂的应用能清晰改良和润饰资料的描写、增强资料的初始亮度、延长资料的余晖时间(柠檬酸的应用会延长资料的余晖时间)。柠檬酸的参与有助于取得实心球形颗粒,乙醇除优胜的分散性,还能有效的增大年夜颗粒的球形度,但没法取得实心颗粒,PEG可以起到分散剂和动摇剂的感化。当三种添加剂同时应用时可取得初始亮度高、余晖时间长、分散性好、粒度小、粒径散布窄(2μm~5μm)的实心球形颗粒。更多恢复

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