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1、等离子显示器用荧光粉主讲人：王吉萍2010年12月6日目录1.前言2.PDP的结构和发光原理4.荧光粉的制备方法5.研究展望3.PDP用荧光粉的种类和光谱特性8/25/20211.前言信息显示产业至今，已经成为举足轻重的产业，显示设备正向着超薄、超轻以及纯平化转变。电视机也从普通型发展到数字电视、背投电视、平面电视、液晶电视直至等离子彩电等，与传统的CRT显示器和LCD显示器相比,PDP具有以下特点:(1)消除了画面的几何变形;(2)亮度均匀,聚焦清晰,色彩纯度高;(3)对比度高,视角宽阔;(4)画面大,体积小,可以满足大型化的需求。因此,PDP具有巨大的市场潜力,在大画面领域和即
2、将面世的数字化电视领域将大有作为。目前，市场上出现的PDP产品有:富士通推出的54cm彩色交流PDP(产品号为FPF21C8060A-02)和107cm壁挂式PDP电视、NEC公司推出的厚20cm的42in.大屏幕超薄型彩色电视、LG公司推出的厚15cm的40in.PDP挂壁彩电、Acer公司推出的Acer7843等离子显示器等。为了获得高清晰度大屏幕的PDP,用于PDP显示的荧光粉很重要。下面介绍一下PDP用荧光粉的相关情况8/25/20212.PDP的结构和发光原理等离子平板显示器是一种气体放电的平板显示器,如图1所示,PDP的结构是由2块密封的超薄玻璃板构成,在2块玻璃板之间
3、封有氦(He)、氖(Ne)、氙(Xe)混合气体与电极,由条形肋栅分隔成成百上千个独立的发光腔室在电压的作用下,混合气体受激发放电,变成等离子体状态(即构成物质的原子核和电子呈零乱状态),放射出紫外线,激发分布于玻璃板上的三原色荧光粉发出各种颜色的光。控制电路中的电压和时间就可以产生影像因此,荧光粉发光特性对显示效果影响很大。图2是荧光粉在一个发光腔室里的分布情况,正是这种荧光粉分布使得PDP显示器有高达160度的视角。8/25/20213.PDP用荧光粉的种类和光谱特性目前被认为效果比较好、达到商业应用的荧光粉有红粉(Y,Gd)BO3:Eu,绿粉Zn2SiO4:Mn和蓝粉BaMgA
4、l14O23:Eu,它们是同类荧光粉中荧光量子效率比较的。由上表可以看出,它们的荧光量子效率都在110以上。种类光谱特性就使用性能来看,现有的荧光粉普遍存在着发光效率低的弱点。目前的彩色PDP的发光效率最高的为112lumen/w左右,而具有相同工作机理的荧光灯可获得80lumen/w的发光效率。显然,提高荧光粉的发光效率还有很大的空间。在不久的将来,可以达到的目标是发光效率达到5lumen/w。8/25/20214.荧光粉的制备方法3.1高温固相反应法3.2化学共沉淀法3.3微波热效应法3.4燃烧法3.5溶胶-凝胶法8/25/20214.荧光粉的制备方法是将含有产物元素的化合物和
5、一些助熔剂粉碎后充分混合,经过高温焙烧、粉碎过筛和后处理即得荧光粉。采用该法制备的发光材料粒子比较粗,粉碎后晶型遭到破坏,发光亮度有所下降,影响了使用后的二次特性,光衰比较大。3.1高温固相反应法制备发光材料的沉淀法包括直接沉淀法、共沉淀法和均匀沉淀法等。从工业应用角度来看,碳酸盐沉淀法制备荧光粉是比较切实可行的。在用沉淀法制备荧光粉的过程中,金属盐浓度、沉淀温度、沉淀剂浓度、沉淀剂酸度、沉淀剂加入速度等是主要考虑的因素,所制得荧光粉的粒径、粒子形态、发光亮度等都与它们有很大联系。3.2化学共沉淀法8/25/20214.荧光粉的制备方法在微波场中,反应物分子受到微波能的作用不断地摆
6、动,与周围的分子产生类似摩擦的效应,一部分能量转化为分子的运动,同时产生大量的热能,提高了局部反应温度,加速化学反应。由于是组分内部整体同时发热,不受体积的影响,所以升温速度极快,可以缩短反应时间,也可以避免高温过程中的产物晶粒长大、粒径不均。这对解决荧光粉粒径、粉体亮度和荧光粉涂覆工艺间的矛盾,将有实际意义。3.3微波热效应法燃烧法是将相应金属硝酸盐(氧化剂)和尿素或碳酰肼燃料)的混合物放入一定温度的环境下,使之发生燃烧反应,制备氧化物或其他发光材料等离子显示器用荧光粉料的一种方法。燃烧法具有反应时间短、制得的产物相对发光亮度高、粒度小、分布均匀及比表面积大等特点,在实验研究中应
7、用较为普遍。3.4燃烧法8/25/20214.荧光粉的制备方法3.5溶胶-凝胶法是指从金属的有机物或无机物的溶液出发,在低温下,通过溶液中的水解、聚合等化学反应,首先生成溶胶,进而生成具有一定空间结构的凝胶,然后经过热处理或减压干燥,在较低的温度下制备出各种无机材料或复合材料的方法。其化学过程为:它与传统的高温固相反应相比,具有起始反应活性高、反应组分可以在分子水平上混合均匀、组成精确、合成温度低、可节省能源等明显优点,是合成高纯度、高熔点的优良碱土金属硅酸盐发光材料
