冷陰極型熒光燈綠色熒光粉發(fā)光性能及劣化機(jī)理的研究.pdf

1、作為液晶顯示器的背景光源,冷陰極熒光燈(CCFL)隨著液晶的普及而成為國(guó)際上的研究熱點(diǎn).阻礙CCFL普及的一個(gè)重要問(wèn)題就是熒光粉的亮度和壽命問(wèn)題.綠色熒光粉對(duì)燈的亮度起主要作用,因此對(duì)綠色熒光粉的研究就尤為重要.但是目前國(guó)內(nèi)所使用的三基色綠色熒光粉仍然采用七十年代PHILIPS公司所發(fā)明的Ce0.67Tb0.33MgAl11O19配方,實(shí)踐證明,這種熒光粉在亮度指標(biāo)和抗劣化能力上仍有很大的發(fā)展空間.因此該文將重點(diǎn)在該種熒光粉的配方組成和

2、發(fā)光機(jī)理方面深入研究,并對(duì)粉體在不同化學(xué)組成情況下的抗劣化能力展開(kāi)討論.該文主要由四部分構(gòu)成:發(fā)光中心的研究;基質(zhì)的研究;制備工藝的研究以及對(duì)粉體包覆層的研究.有關(guān)粉體的劣化分析穿插于四個(gè)章節(jié)之中,作為對(duì)鋁酸鹽綠色熒光粉發(fā)光性能研究的必要補(bǔ)充.該文通過(guò)高溫固相法首次合成了鈰鋱釓共摻雜的鋁酸鹽熒光粉,測(cè)試數(shù)據(jù)表明Gd的摻入可以分別促進(jìn)Ce和Tb的特征發(fā)射,但是對(duì)于二者之間的能量傳遞有阻礙作用.傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為Gd與Tb之間存在能量傳遞的說(shuō)法有

3、待斟酌,并得出了與硼磷酸鹽中摻入少量的Gd有利于發(fā)光不同的結(jié)論.在對(duì)鈰鋱含量對(duì)發(fā)光特性影響的研究中,我們發(fā)現(xiàn),隨著Tb離子濃度的增加,由于Tb-Tb離子之間的平均距離減小,使處于5D3能級(jí)的Tb以共振傳遞的方式將能量傳遞給5D4躍遷,從而使綠光份額有所增長(zhǎng),提高了發(fā)光強(qiáng)度和色純度,并突破了Tb在CeMgAl11O19中溶解度最大為0.33的傳統(tǒng)思想.并對(duì)Ce與Tb摩爾總量為1的觀點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證,測(cè)試結(jié)果表明Ce與Tb摩爾總量為0.9比總

4、量為1的發(fā)光亮度高10％,從而對(duì)Ce0.67Tb0.33MgAl11O19的晶體結(jié)構(gòu)有新的認(rèn)識(shí).在劣化實(shí)驗(yàn)中,我們發(fā)現(xiàn),Ce含量的減少和Tb含量的增加,均可降低粉體由熱劣化導(dǎo)致的光衰.在對(duì)鋁酸鹽綠粉基質(zhì)的研究中,我們發(fā)現(xiàn),用Mn取代部分的Mg以后,Mn表現(xiàn)出激活中心的性質(zhì),它可以使該種熒光粉在518nm處發(fā)出綠光.當(dāng)Mn濃度超過(guò)0.18mol/mol以后,發(fā)生了濃度猝滅.Mn的摻入,不能使CeMgAl11O19:Tb的發(fā)光強(qiáng)度有所增長(zhǎng),

5、但是對(duì)該體系的CIE坐標(biāo)有很大的影響,它可以大大的提高該種熒光粉的色純度,從而解決了CeMgAl11O19:Tb熒光粉色純度低的問(wèn)題.在對(duì)光的色純度有較高要求的熒光燈中,該種熒光粉可望獲得應(yīng)用.文中對(duì)Mg和Al離子濃度也進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析.在制備工藝對(duì)多種助熔劑性能的比較中,發(fā)現(xiàn)MgF2取代傳統(tǒng)助熔劑H3BO3后,在保證亮度和色純度的同時(shí),可以降低粉體的粒度,并且使粒度尺寸更加均勻.對(duì)灼燒溫度和氣氛也作了實(shí)驗(yàn)分析.在提高粉體抗劣化能力的解決