随着各种新型平板显示器的快速发展,打破了以往阴极射线管（CRT）显示器一统天下的历史。平板显示器主要包括液晶（LCD）、等离子体（PDP）、场发射（FED）、电致发光（ELD）、真空荧光（VFD）和发光二极管（LED）等类型。其中,CRT、VFD、FED这三种显示器的发光本质有一个共同点,即它们都属于阴极射线发光,所用的荧光粉都是阴极射线发光材料,而且一些荧光粉是通用的。不同的是CRT通常在20KV左右工作,属于高压发光;而FED和VFD分别在低于2000V和100V以下工作,属于低压发光。要想使CRT中普遍使用的Y2O₂S:Eu³⁺高压红色荧光粉能够适用于FED、VFD显示器件,必须对荧光粉进行表面修饰。通常在荧光粉颗粒表面包覆上一层或多层功能薄膜能够使荧光粉和外界隔离开,提高荧光粉的分散性和稳定性、解决荧光粉由于电性和表面化学活性造成的荧光粉性能的下降,与此同时,在荧光粉表面包覆特殊材料也可以提高荧光粉的发光性能。本文围绕红色荧光粉Y2O₂S:Eu³⁺的制备以及利用透明导电薄膜对其进行表面包覆改性做了以下研究:1.采用硫熔法制备的系列Y2O₂S:Eux3 +均属六方晶系,掺杂的Eu³⁺只是部分替代Y³⁺而占据Y³⁺的晶格位置,Eu³⁺的掺杂并没有改变Y2O₂S的晶体结构,但由于Eu³⁺半径比Y³⁺半径略大,晶胞参数a和c随着Eu³⁺掺杂浓度的增大而逐渐增大。样品颗粒大小为10μ左右,颗粒之间存在一定程度的团聚现象。在340nm激发下,随着Eu³⁺掺杂浓度的增大,发光强度比I626/I539逐渐增大,而I626/I596基本保持不变,这主要是因为处于高激发态能级的Eu³⁺离子之间发生了浓度淬灭。考查了退火温度和退火时间对Y2O₂S:Eu³⁺晶粒生长以及荧光性能的影响,得到1200℃和2h为适宜的退火处理条件。2.采用浸渍-提拉法制备的SnO₂:Sb薄膜均为四方金红石结构,SnO₂:Sb薄层颗粒大小约为300nm,薄膜厚度为4μm左右。分别考查了镀膜层数、掺杂量nSb:nSn、退火温度对薄膜透光率和导电性的影响,在镀膜层数为8层、nSb:nSn=10%和500℃氧气流中退火1h的处理条件下得到的薄膜在可见光区的平均透光率在80%以上,电阻率约为5×10-2Ω?cm。采用优化的处理条件对Y2O₂S:Eu³⁺荧光粉进行表面包覆处理,通过TEM照片可以看到,包覆SnO₂:Sb后的荧光粉颗粒表面覆盖了一层断续的SnO₂:Sb薄膜,厚度约为1μm。从荧光光谱图中可以看到,包覆并没有引起荧光粉发射峰位置的改变,只是荧光粉的相对荧光强度由于SnO₂:Sb层的反射、散射和吸收等作用而有所下降。在固定SnO₂:Sb薄层中nSb/nSn=10%和500℃氧气流中退火1h的处理条件下考查了包覆量nSnO₂/nY2O₂S对荧光粉的电阻率和相对荧光强度的影响,当包覆量为6%时,荧光粉的相对荧光强度为83%左右,同时具有较好的导电性。3.采用浸渍-提拉法制备了c轴择优取向的ZnO:Al薄膜,薄层颗粒大小约为200nm,薄膜厚度为6μm左右。分别考查了镀膜层数、掺杂量nAl:nZn、退火温度对薄膜透光率和导电性的影响,在镀膜层数为12层、nAl:nZn=1%和550℃空气中退火1h的处理条件下得到的薄膜在可见光区的平均透光率在85%以上,电阻率约为0.25Ω?cm。采用优化的处理条件对Y2O₂S:Eu3+荧光粉进行表面包覆处理,包覆ZnO:Al后的荧光粉颗粒表面同样覆盖了一层断续的ZnO:Al薄膜,厚度约为1μm。包覆处理并没有引起荧光粉发射峰位置的改变,只是荧光粉的相对荧光强度由于ZnO:Al层的反射、散射和吸收等作用而有所下降。在固定ZnO:Al薄层中nAl/nZn=1%和550℃空气中退火1h的处理条件下考查了包覆量nZnO/nY2O₂S对荧光粉的电阻率和相对荧光强度的影响,当包覆量为9%时,荧光粉的相对荧光强度为80%左右,同时具有较好的导电性。