【摘 要】
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在等离子体平板显示(PDP)材料中,商用红粉(Y,Gd)BO∶Eu的色纯度较差,针对其缺点,有两个解决办法,一是对商用红粉进行改进,主要是提高发光性能;另一就是研究开发色纯度、发光强度等
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在等离子体平板显示(PDP)材料中,商用红粉(Y,Gd)BO<,3>∶Eu<3+>的色纯度较差,针对其缺点,有两个解决办法,一是对商用红粉进行改进,主要是提高发光性能;另一就是研究开发色纯度、发光强度等发光性能更为优秀的新型红色荧光体,要求该材料的发光主峰位于约610 nm附近且发光性能稳定。正钒酸盐基质发光材料由于具有良好的发光强度、热稳定性和优秀的色纯度,成为理想的替代材料之一。由于真空紫外光源难以得到,人们对以钒酸盐为基质荧光体发光性质的研究主要集中在紫外(UV>200 nm)区域,真空紫外光激发下的(UV<200 nm)发光性质报道的较少,且基质材料以正钒酸盐为主,而以各种不同结构偏钒酸盐为基质荧光体发光特性的报道非常少。
为了给改进现有的或开发新型真空紫外荧光材料提供理论依据,对进一步的研究工作提供指导,本文合成了一系列三价铕激活的钒酸盐基质发光材料,系统研究了其在紫外光、真空紫外光激发下的发光特性,如吸收峰位置、发光强度、能量由基质到发光中心的传递效率、色纯度等,分析讨论了它们与钒酸盐结构之间的关系。研究结果表明,不同结构钒酸盐基质的禁带宽度均在约2.6 eV~3.8 eV之间,价带顶部主要来自O-2p轨道和V-3d轨道的贡献,而导带底部主要来源于O-2p和V-3d组成的反键轨道的贡献。所有钒酸盐基质荧光体的激发光谱中小于200 nm区域的激发峰主要来自基质的吸收,大于200 nm的吸收峰主要来自Eu-O电荷迁移带和VO<,4><3->的吸收。在紫外和真空紫外光激发下发光强度的规律基本一致,即四方晶系的正钒酸盐荧光体>三斜晶系的三钒酸盐荧光体>三斜晶系的二钒酸盐荧光体>单斜晶系的正钒酸盐荧光体>单斜晶系的偏钒酸盐荧光体(真空紫外光激发下不发光)>正交晶系的偏钒酸盐荧光体(真空紫外光激发下不发光)。Blasse在研究紫外光激发下钒酸盐能量传递效率时提出的0交互作用模型被证明在真空紫外光激发下同样适用。Eu<3+>在所有钒酸盐基质中均处于非中心对称位置,所以钒酸盐基质荧光体均具有非常好的色纯度,发射光谱均是由发射峰在550-720 nm范围之内归属于Eu<3+>的<5>D<,0>→<7>F<,J>(J=1,2,3,4)的特征发射,其中约位于610 nm附近归属于Eu<3+>的<5>D<,0>→<7>F<,2>超灵敏跃迁发光最强。
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