幾種LED-FED用新型氧化物基發(fā)光材料的制備及其性能研究.pdf

1、稀土離子由于其特殊的能級結(jié)構(gòu)可產(chǎn)生多色發(fā)光，作為無機(jī)發(fā)光材料的發(fā)光中心，在諸多領(lǐng)域得到重要的應(yīng)用，如等離子體顯示器(PDP)，白光發(fā)光二極管(LED)，場發(fā)射顯示器(FED)及 X射線成像閃爍體等方面。在稀土元素和過渡金屬中，f-d躍遷的Eu2+，Ce3+及Mn2+離子為激活劑時(shí)，受晶體場環(huán)境的影響較大，可以產(chǎn)生從藍(lán)光到紅光的發(fā)射；而f-f躍遷的稀土離子(Tb3+，Eu3+。Dy3+。Sm3+。Pr3+等)幾乎不受晶體場影響，產(chǎn)生特征發(fā)

2、射，可覆蓋紫外、可見及紅外光區(qū)域。在本論文中，針對白光LED/FED用熒光粉所存在的發(fā)光效率低，顯色性差，發(fā)光亮度低等問題，選擇成本低，較穩(wěn)定的硅酸鹽，磷酸鹽和鎢酸鹽等典型材料作為基質(zhì)材料，以高溫固相法合成多色發(fā)光材料，研究其在光致發(fā)光及陰極射線激發(fā)下的發(fā)光性能，評估其在LED/FED上的應(yīng)用潛力。主要內(nèi)容如下：
　　1.選取了兩種典型的硅酸鹽材料 BaSc2Si3O10及 Na4Ca4Si6O18為基質(zhì)，采用固相反應(yīng)法得到了分別

3、以 Eu2+及 Ce3+。Mn2+/Tb3+為激活劑的發(fā)光材料。BaSc2Si3O10: Eu2+在紫外激發(fā)下，呈現(xiàn)出色純度良好的藍(lán)光發(fā)射。結(jié)合 Rietveld結(jié)構(gòu)精修，光致發(fā)光光譜及熒光壽命等表征手段，討論了Eu2+在晶格中的格位占據(jù)情況及其對發(fā)光性能的影響，并研究了其熱猝滅性能及內(nèi)在機(jī)理。同時(shí)研究了多色熒光粉Na4Ca4Si6O18:Ce3+。Mn2+/Tb3+的光致發(fā)光及陰極射線發(fā)光特性，討論了Tb3+離子之間的能量傳遞機(jī)制，在

4、光致發(fā)光及陰極射線激發(fā)下，通過調(diào)節(jié)摻雜離子濃度，可以在單一基質(zhì)中實(shí)現(xiàn)多色及白光發(fā)射。
　　2.選取兩種磷酸鹽基質(zhì) Ca9Al(PO4)7和 Ca8NaGd(PO4)6F2，對其進(jìn)行 Ce3+。Mn2+離子的摻雜，研究了其光致發(fā)光或陰極射線發(fā)光性質(zhì)。通過光譜表征及熒光壽命等手段，分析了Ce3+。Mn2+在晶格中的格位占據(jù)情況及能量傳遞作用，同時(shí)發(fā)現(xiàn)了Gd3+-Mn2+離子對之間的能量傳遞效應(yīng)，并進(jìn)一步探究了這兩種熒光粉在LED及FE

5、D中的潛在應(yīng)用。
　　3.選取鎢酸鹽Y2WO6為基質(zhì)，以Eu3+/Sm3+/Dy3+/Pr3+作為激活劑，采用固相方法得到了一系列多色熒光粉并研究了其光致發(fā)光或陰極射線發(fā)光性質(zhì)。在紫外激發(fā)下，通過將WO66-基團(tuán)發(fā)光與激活劑Dy3+/Sm3+/Pr3+的發(fā)光進(jìn)行復(fù)合，得到了良好的白光發(fā)射。在藍(lán)光激發(fā)下，Y2WO6：Pr3+顯示色純度優(yōu)良的紅光發(fā)射。在電子束激發(fā)下，Y2WO6:Eu3+/Sm3+/Dy3+的導(dǎo)電性能及抗老化性能優(yōu)于商