化学共沉淀法制备的红色荧光粉及其发光性能
上传人:蒲勇、朱达川、马明星、韩涛、赵聪 上传时间: 2013-05-27 浏览次数: 141 |
作者 | 蒲勇、朱达川、马明星、韩涛、赵聪 |
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单位 | 四川大学材料科学与工程学院、重庆文理学院材料交叉学科研究中心、重庆市高校微纳米材料工程与技术重点实验室 |
分类号 | O482.31 |
发表刊物 | 《发光学报》 |
发布时间 | 2012年 |
摘要:用化学共沉淀法一次煅烧工艺合成了(Y1-x-y,Gdy)2O3∶xEu3+(x=0.06~0.10,y=0,0.20~0.25)系列红色荧光粉。用XRD、SEM和荧光分光光度计,对试样的晶体结构、表面形貌及发光性能进行表征。研究了Eu3+、Gd3+的掺杂浓度、表面活性剂的加入、煅烧温度对样品性能的影响。结果表明:样品为立方晶系;Gd3+的加入会使基体晶格发生畸变,晶胞参数增加,起到改善样品色纯度和发光效率的作用;最佳煅烧温度为900℃,比传统的高温固相法低500℃左右;所合成荧光粉的粒度主要分布在300~400 nm,结构比较松散;当x=0.08,y=0.23时,最大发射峰(λem=613 nm)强度最大。所合成的Y1-x-y,Gdy)2O3∶xEu3+荧光粉是一种性能较好的PDP用红色荧光粉。
等离子体平板显示PDP(Plasmadisplay panel)是一种自发光型的彩色平板显示技术,与传统的显示方式如CRT、LCD等相比,PDP具有易于实现大屏幕、厚度薄、质量轻、视角宽、不受磁场干扰、无辐射、寿命长、工作温度范围宽、响应时间短和工作在全数字化模式等优点,在平板显示器领域占有一定优势,是实现壁挂式高清晰度电视(HDTV)的首选技术[15]。近年来,新一代3DPDP高清电视的问世,给PDP行业带来了新的生机,对于3D荧光粉的需求急速增加。而传统的2D红色荧光粉存在红色色纯度较低、余辉时间长、亮度较低等缺点。因此,需要开发新型高效的3D荧光粉。
Y2O3∶Eu3+是性能优良的红色荧光粉材料,其发光强度高、色坐标佳,广泛应用于三基色荧光灯、彩色电视显像管及PDP等离子显示器件中[67]。相关研究表明,Gd3+的掺杂能够使该系列荧光粉在发光效率、色纯度和粒度等方面的性能有所提高并扩大其使用范围[89]。目前,用于生产的PDP红色荧光粉主要为高温固相法制备的Y(P,V)O4∶Eu3+和(Y,Gd)BO3∶Eu3+荧光粉,该系列荧光粉在色纯度和粒度方面的性能不佳,改善上述性能很有必要[1012]。在国内外报道的文献中,对Tb3+、Bi3+和Nd3+掺杂的Y2O3∶Eu3+类荧光粉研究较多[1315],但对(Y,Gd)2O3∶Eu3+的研究报道却很少。本实验通过Eu、Gd共掺,使得样品荧光粉的发光性能得以改善。现今制备荧光粉的方法很多,主要有高温固相法、沉淀法、溶胶凝胶法、水热合成法、喷雾热解法和燃烧法等。化学共沉淀法不仅可以使原料细化和均匀混合,而且具有制备工艺简单、煅烧温度低、时间短、产品性能良好等优点[1617]。本实验采用化学共沉淀法,以草酸为沉淀剂,通过一次煅烧工艺合成(Y1-x-y,Gdy)2O3∶xEu3+系列红色荧光粉,并对其发光特性进行了表征。
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