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1、彩色PDP荧光粉的研究进展第36卷第11期化工技术与开发Voll36Nolll2007年11月Technology&DevelopmentofChemicallndustryNovl2007周立亚,魏建设,龚福忠(广西大学化学化工学院,广西南宁530004):综述了等离子显示器用荧光粉的种类和存在的问题,介绍了提高荧光粉发光效率的新思路。关键词:等离子体;显示器;发光材料;荧光粉:TQ422+12:A:167129905(2007)1120020204彩色等离子显示技术(ColorPlasmaDisplayPanel)是一种在驱动电路
2、控制下,利用惰性气体放电产生的紫外线激发三基色荧光粉发光的一种平板显示技术成,,红、绿、,在电,体状态(),放出紫外线,紫外线激发荧光粉,就发出各种颜色的光。控制电路中电压和时间就可以得到各种彩色的画面。在PDP中惰性气体发射的波长位于真空紫外区(VUV),不同的惰性气体发射波长不同,通常采用Xe或Xe2He混合气体,其主耍发射波长为147nm,还有130nm和172nm。不同气体组分和压力对发光亮度均有显著影响[1]。与其它显示技术相比,PDP具有视角宽、寿命长、刷新速度快、光效及亮度高、易制作人屏幕、工作范围宽等许多优良特性。由于(丫,G
3、d)BO3:Eu3+在真空紫外光(VUV)的激发下有很高的发光效率,因此冃前等离子显示屏(PDP)屮所用的红色荧光粉几乎都为(Y,Gd)BO3:Eu3+[2〜3]。近年来的研宄表明,VUV射线对1PDP,配套的技术与材料显得荧光粉首当其冲。PDP所使用的荧光粉均为传统的灯用发光材料,存在效率低、稳定性差、3种颜色不匹配等许多缺点,急需改进和研制新的发光材料。彩色PDP稀土荧光粉的幵发研宄将可以弥补传统灯用荧光粉在性能上的一些不足,以满足彩色PDP对荧光粉性能的要求,推动彩色PDP产业的发展。从PDP用荧光粉的研究和制备可以看出,目前PDP用荧
4、光粉研究主要集中在:⑴焚光粉的发光机理,基质的敏化问题,激活剂的作用;(2)现有荧光粉制备工艺的设计与改进;(3)开发高效的PDP用三色荧光粉;(4)荧光粉涂覆工艺的设计与改进。目前认为较好的PDP荧光粉主要是红色Y2O3:Eu3+,(Y,Gd)BO3:Eu3+,绿色Zn2SiO4:Mn2+,BaAll2O19:Mn2+,和蓝色BaMgAll4O23:Eu2+。使用较为普遍的彩色PDP荧光粉的种类及性能见表1[5]。当前的彩色PDP的发光效率最高的为U2lumen/w左右,而具有相冋工作机理的荧光灯可获得80lumen/w的发光效率。显然,提
5、高焚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。5lumen/wPDP意味着和相同体积的LCD具有相当的功耗,这就使得PDP器件的应用大大扩展,市场前景更加看好。因此,改善现有的PDP用荧光粉,开发新的荧光粉,是很有市场前途的一项工作。于荧光粉的穿透深度大约是100〜200nm,表面和有限的激发空间在光发射屮起着重耍作用,这就耍求PDP用荧光粉颗粒具有优良的表面形态,从而减少表面损失。因此,小尺寸(平均粒径1〜2Pm)、形貌佳的荧光材料在PDP中将更为有效,它可形成高密度排列,充分吸收VUV辐射,
6、预计光输出可提高20%左右[4]。基金项目:广西科学基金(桂科基No.0731014),广西大学科学基金(X051107)作者联系人:周立亚,,副教授,E2mail:zhouliyatf@163.Tel:(0771)3233718:2007205208第11期21表1彩色PDP用荧光粉种类及其性能参数荧光粉Y2O3:Eu3+(Y,Gd)BO3:EuYBO3:Eu3+3+有较高的稳定性,再次要有较高的真空紫外吸收。颜色红红红红红红红绿绿绿绿绿绿蓝蓝蓝CIE色度坐标X0165016401650164016301610163012401180115
7、0115011011401170116Y01340136013501360137013901370171017301750173016101087011701090167112110019401740194014711011101340192111011111601741113PDP荧光粉研宄的新思路对PDP荧光粉而言,基质的敏化是一个很重要的问题。研究表明,不同的基质有其特征的基质敏化带[1,5],氧化物(CaO:Eu〜200nm)>多铝酸盐(BaMgAll0O17:Eu〜175nm)>硅酸盐(Mg2SiO4:Tb〜160nm&
8、gt;(YBO3:Eu〜150nm)〜(YV04:EuGdBO3:Eu3+LuBO3:EuScBO3:Eu3+3+3+Y3AI5O12:EuZn2SiO4:Mn2+