稀土發(fā)光材料5

1、1.1.稀土陰極射線發(fā)光材料稀土陰極射線發(fā)光材料 2.2.等離子體顯示用發(fā)光材料等離子體顯示用發(fā)光材料 3.3.led用發(fā)光材料用發(fā)光材料 陰極射線發(fā)光材料是應(yīng)用最為廣泛的發(fā)光材料陰極射線發(fā)光材料是應(yīng)用最為廣泛的發(fā)光材料 之一，主要用于之一，主要用于電視、示波器、雷達(dá)、計(jì)算機(jī)等各電視、示波器、雷達(dá)、計(jì)算機(jī)等各 種熒光屏和顯示器種熒光屏和顯示器，熒光粉產(chǎn)量經(jīng)濟(jì)效益大，其中，熒光粉產(chǎn)量經(jīng)濟(jì)效益大，其中 尤以彩電電視熒光粉發(fā)展最快。在顯示技術(shù)中常用尤以彩電電視熒光粉發(fā)展最快。在顯示技術(shù)中常用 的的顯像管顯像管、示波管示波管、雷達(dá)指示管雷達(dá)指示管、存儲管存儲管總稱為陰總稱為陰 極射線管，其管殼形成了電

2、子束工作的真空環(huán)境，極射線管，其管殼形成了電子束工作的真空環(huán)境， 電子槍產(chǎn)生的電子束經(jīng)聚焦偏轉(zhuǎn)后以較高的能量轟電子槍產(chǎn)生的電子束經(jīng)聚焦偏轉(zhuǎn)后以較高的能量轟 擊熒光屏，使熒光粉產(chǎn)生光輸出，擊熒光屏，使熒光粉產(chǎn)生光輸出，從而將電信號轉(zhuǎn)從而將電信號轉(zhuǎn) 換成光學(xué)圖像。換成光學(xué)圖像。 crt（cathode-ray-tube）顯示器，即陰極射線管顯示器顯示器，即陰極射線管顯示器 ，是最早使用的顯示器，它技術(shù)成熟，價格便宜，壽命長，是最早使用的顯示器，它技術(shù)成熟，價格便宜，壽命長 ，可靠性高。，可靠性高。 n 一、 黑白顯像管黑白顯像管 n 二、 彩色顯像管彩色顯像管 電子槍電子槍(electron gu

3、n) 偏轉(zhuǎn)線圈偏轉(zhuǎn)線圈(deflection coils) 蔭罩蔭罩(shadow mask) 熒光粉涂層熒光粉涂層(phosphor) 玻璃外殼玻璃外殼=熒光屏熒光屏 crt射線管射線管 crt 顯示器原理顯示器原理 crt顯示器是怎樣將三基色原理用在其中的呢？當(dāng)然，并顯示器是怎樣將三基色原理用在其中的呢？當(dāng)然，并 不是直接將這三基色畫在熒光屏上，而是用電子束來進(jìn)行控制不是直接將這三基色畫在熒光屏上，而是用電子束來進(jìn)行控制 和表現(xiàn)的。和表現(xiàn)的。 電視接收機(jī)中顯示圖像的核心器件絕大多數(shù)是真空型顯像管，電視接收機(jī)中顯示圖像的核心器件絕大多數(shù)是真空型顯像管， 顯像管是一種最常見的典型的陰極射線管。

4、顯像管是一種最常見的典型的陰極射線管。 n 彩色顯像管采用紅、綠、藍(lán)（簡稱彩色顯像管采用紅、綠、藍(lán)（簡稱rgb）三基色相加混色原）三基色相加混色原 理實(shí)現(xiàn)彩色圖像的顯示。理實(shí)現(xiàn)彩色圖像的顯示。 n 彩色顯像管產(chǎn)生三束電子流，確保受三個基色信號控制的三彩色顯像管產(chǎn)生三束電子流，確保受三個基色信號控制的三 束電子束準(zhǔn)確轟擊相應(yīng)的熒光粉，是彩色顯像管技術(shù)的關(guān)鍵。束電子束準(zhǔn)確轟擊相應(yīng)的熒光粉，是彩色顯像管技術(shù)的關(guān)鍵。 彩色顯像管彩色顯像管 彩色電視熒光屏內(nèi)壁涂有發(fā)光顏色為紅、綠、藍(lán)的熒光粉點(diǎn)，彩色電視熒光屏內(nèi)壁涂有發(fā)光顏色為紅、綠、藍(lán)的熒光粉點(diǎn)， 每一組三個紅、綠、藍(lán)熒光粉點(diǎn)排列成品字形，組成一個彩每

5、一組三個紅、綠、藍(lán)熒光粉點(diǎn)排列成品字形，組成一個彩 色像素，這些粉點(diǎn)的直徑很小色像素，這些粉點(diǎn)的直徑很小(幾微米到幾十微米幾微米到幾十微米)。 crt彩色顯示器原理彩色顯示器原理 當(dāng)一個圖像被顯示在屏幕上時，它是由無數(shù)當(dāng)一個圖像被顯示在屏幕上時，它是由無數(shù)小點(diǎn)小點(diǎn)組成的，組成的， 它們被稱為它們被稱為像素像素(pixel)。象素也即發(fā)光。象素也即發(fā)光“點(diǎn)點(diǎn)”；分辨率指屏幕；分辨率指屏幕 上上象素的數(shù)目，數(shù)目越大，分辨率也就越高象素的數(shù)目，數(shù)目越大，分辨率也就越高。屏幕上的像素可。屏幕上的像素可 以被置為不同的顏色和亮度。每一個像素包含一個紅色、綠色以被置為不同的顏色和亮度。每一個像素包含一個紅

6、色、綠色 、藍(lán)色的磷光體，如圖所示。大量的像素就組成了圖像。、藍(lán)色的磷光體，如圖所示。大量的像素就組成了圖像。 根據(jù)三基色理論，這就有了形成千變?nèi)f化色彩的基礎(chǔ)。根據(jù)三基色理論，這就有了形成千變?nèi)f化色彩的基礎(chǔ)。 屏幕上的像素 crt彩色顯示器原理彩色顯示器原理 利用顯像管內(nèi)的利用顯像管內(nèi)的電子槍電子槍，將，將紅、綠、藍(lán)三個電子束紅、綠、藍(lán)三個電子束分別打分別打 在在r、g、b熒光粉層熒光粉層上，熒光粉被激活，即可發(fā)出光來。上，熒光粉被激活，即可發(fā)出光來。r、 g、b三種熒光點(diǎn)三種熒光點(diǎn)被不同強(qiáng)度的電子流點(diǎn)亮被不同強(qiáng)度的電子流點(diǎn)亮，就會發(fā)出各種色彩，就會發(fā)出各種色彩 ，最終就形成了你所看到的顯示畫

7、面了。在適當(dāng)?shù)木嚯x外，人，最終就形成了你所看到的顯示畫面了。在適當(dāng)?shù)木嚯x外，人 眼分辨不出單色小點(diǎn)，而只是看到一個合成的彩色光點(diǎn)。眼分辨不出單色小點(diǎn)，而只是看到一個合成的彩色光點(diǎn)。 電子槍電子槍可以發(fā)射非常高速的電子束。可以發(fā)射非常高速的電子束。 工作原理：工作原理：由燈絲加熱陰極，陰極發(fā)射由燈絲加熱陰極，陰極發(fā)射電子電子，在加速極電，在加速極電 場的作用下，經(jīng)聚焦極聚成很細(xì)的場的作用下，經(jīng)聚焦極聚成很細(xì)的電子束電子束，在陽極高壓作用，在陽極高壓作用 下，獲得巨大的能量，以極高的速度去轟擊熒光粉層。這些下，獲得巨大的能量，以極高的速度去轟擊熒光粉層。這些 電子束轟擊的目標(biāo)就是熒光屏上的三基色。

8、為此，電子槍發(fā)電子束轟擊的目標(biāo)就是熒光屏上的三基色。為此，電子槍發(fā) 射的電子束射的電子束不是一束不是一束，而是，而是三束三束，它們分別受電腦顯卡，它們分別受電腦顯卡r、 g 、 b三個基色視頻信號電壓的控制，去轟擊各自的熒光粉單三個基色視頻信號電壓的控制，去轟擊各自的熒光粉單 元。元。 用這種方法可以產(chǎn)生不同色彩的像素，而大量的不同色彩用這種方法可以產(chǎn)生不同色彩的像素，而大量的不同色彩 的像素可以組成一張漂亮的畫面，而不斷變換的畫面就成為的像素可以組成一張漂亮的畫面，而不斷變換的畫面就成為 可動的圖像。很顯然，像素越多，圖像越清晰、細(xì)膩，也就可動的圖像。很顯然，像素越多，圖像越清晰、細(xì)膩，也就

9、 更逼真。更逼真。 顯像管種類顯像管種類 彩色顯像管分為彩色顯像管分為三槍三束、單槍三束三槍三束、單槍三束和和自會聚彩色自會聚彩色三種。三種。 三槍三束彩色顯像管有三槍三束彩色顯像管有三個陰極三個陰極，發(fā)射出的三束電子束分別由，發(fā)射出的三束電子束分別由 三個電子槍三個電子槍聚焦。聚焦。 三槍三束顯像管由美國無線電公司于三槍三束顯像管由美國無線電公司于19501950年研制成功的。年研制成功的。 三槍三束采用的孔狀蔭罩三槍三束采用的孔狀蔭罩 在距離熒光屏后約在距離熒光屏后約2mm處放置一塊蔭罩板，一般用處放置一塊蔭罩板，一般用0.12mm0.16mm厚的厚的低低 碳鋼板碳鋼板制作，鋼板上的小孔與

10、熒光屏上的紅、綠、藍(lán)熒光粉點(diǎn)一一對應(yīng)。蔭制作，鋼板上的小孔與熒光屏上的紅、綠、藍(lán)熒光粉點(diǎn)一一對應(yīng)。蔭 罩起罩起選色選色的作用，由紅、綠、藍(lán)三個電子槍發(fā)射的三個電子束在蔭罩上的小的作用，由紅、綠、藍(lán)三個電子槍發(fā)射的三個電子束在蔭罩上的小 孔處會聚。穿過小孔后打在相應(yīng)的紅、綠、藍(lán)熒光粉點(diǎn)上?？滋帟?。穿過小孔后打在相應(yīng)的紅、綠、藍(lán)熒光粉點(diǎn)上。 單槍三束顯像管單槍三束顯像管 單槍三束彩色顯像管有單槍三束彩色顯像管有三個陰極三個陰極，但發(fā)射出的三束電子束共用，但發(fā)射出的三束電子束共用 同同一個電子槍一個電子槍聚焦。聚焦。3條電子束在同一水平面內(nèi)呈一字排列，條電子束在同一水平面內(nèi)呈一字排列，簡簡 化了會

11、聚的調(diào)節(jié)?；藭鄣恼{(diào)節(jié)。 日本日本sonysony公司于公司于19681968年研制成功的。年研制成功的。 用用條狀結(jié)構(gòu)條狀結(jié)構(gòu)熒光屏代替熒光屏代替點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)熒光屏，蔭罩板也做成熒光屏，蔭罩板也做成柵縫柵縫 狀狀，提高了電子束的透過率（電子透過率達(dá)到，提高了電子束的透過率（電子透過率達(dá)到90%90%以上），圖以上），圖 像亮度高。像亮度高。 n依據(jù)電子光學(xué)像差理論。自會聚彩色顯像依據(jù)電子光學(xué)像差理論。自會聚彩色顯像 管采用精密的管采用精密的直列式電子槍直列式電子槍，3 3個電子槍排列個電子槍排列 在在同一水平線同一水平線上，彼此間距很小，因而會聚上，彼此間距很小，因而會聚 誤差也很小。

12、誤差也很小。 n自會聚彩色顯像管采用自會聚彩色顯像管采用開槽蔭罩開槽蔭罩，它綜合，它綜合 了三槍三束管蔭罩和單槍三束管的條狀柵網(wǎng)了三槍三束管蔭罩和單槍三束管的條狀柵網(wǎng) 的利弊而采取的折中方案，增強(qiáng)了機(jī)械強(qiáng)度的利弊而采取的折中方案，增強(qiáng)了機(jī)械強(qiáng)度 ，提高了圖像的穩(wěn)定性。，提高了圖像的穩(wěn)定性。 自會聚彩色顯像管自會聚彩色顯像管 美國美國rcarca于于19721972年研制成功。目前主要生產(chǎn)的顯像管。年研制成功。目前主要生產(chǎn)的顯像管。 自會聚彩色顯像管自會聚彩色顯像管 crt發(fā)光材料由作為主體的化合物發(fā)光材料由作為主體的化合物(基質(zhì)基質(zhì))和少量作為發(fā)光和少量作為發(fā)光 中心的摻雜離子（激活劑）所組成

13、。非稀土激活元素有中心的摻雜離子（激活劑）所組成。非稀土激活元素有 cu、ag、mn等，主要用于硫化物基質(zhì)；稀土激活元素等，主要用于硫化物基質(zhì)；稀土激活元素 有有ce、pr、nd、sm、eu、tb、dy、ho、er、tm等。等。 crt顯示器顯示器 陰極射線顯像管顯示器陰極射線顯像管顯示器 彩色電視顯示管的熒光屏是由彩色電視顯示管的熒光屏是由紅色紅色、綠色綠色 和和藍(lán)色藍(lán)色三基色熒光粉有規(guī)則排列組成的。因此三基色熒光粉有規(guī)則排列組成的。因此 ，對于這三種熒光粉不僅要求他們具有，對于這三種熒光粉不僅要求他們具有流明效流明效 率大率大、顏色飽和度好顏色飽和度好等特性，而且還要求它們等特性，而且還要

14、求它們 的的亮度亮度相匹配。相匹配。 陰極射線熒光粉陰極射線熒光粉 一一. .稀土紅色熒光粉稀土紅色熒光粉 （一）（一）y2o2s:eu3+: 1966年發(fā)現(xiàn)年發(fā)現(xiàn)y2o2s:eu3+熒光體在電子激發(fā)下產(chǎn)生鮮艷的紅熒光體在電子激發(fā)下產(chǎn)生鮮艷的紅 色熒光，使當(dāng)時的彩色電視屏幕圖像亮度提高了一倍以上，色色熒光，使當(dāng)時的彩色電視屏幕圖像亮度提高了一倍以上，色 純度也有很大的提高，亮度純度也有很大的提高，亮度-電流飽和特性好，在使用條件下穩(wěn)電流飽和特性好，在使用條件下穩(wěn) 定性高。定性高。 近近40年來，盡管出現(xiàn)了許多紅色發(fā)光材料，而年來，盡管出現(xiàn)了許多紅色發(fā)光材料，而y2o2s:eu3+ 因其優(yōu)異的性

15、能仍然是因其優(yōu)異的性能仍然是crt不可替代的紅色熒光粉。不可替代的紅色熒光粉。 目前已被廣泛應(yīng)用，全世界每年市場總值達(dá)數(shù)億美元，我目前已被廣泛應(yīng)用，全世界每年市場總值達(dá)數(shù)億美元，我 國已成為世界第一大生產(chǎn)國和消費(fèi)國。國已成為世界第一大生產(chǎn)國和消費(fèi)國。 （1）性質(zhì)）性質(zhì) y2o2s:eu3+為白色晶體，具有六方晶體，不溶于水，熔點(diǎn)為白色晶體，具有六方晶體，不溶于水，熔點(diǎn) 高（高（2000以上），化學(xué)穩(wěn)定性好。以上），化學(xué)穩(wěn)定性好。 5d0-7f2 源自源自eu3+的的5d0-7f2躍遷發(fā)射，主峰位于躍遷發(fā)射，主峰位于626 nm。 eu3+的較高的較高 能級能級5d1和和5d2產(chǎn)生的躍遷發(fā)射藍(lán)光

16、和綠光，會影響熒光粉的色度。產(chǎn)生的躍遷發(fā)射藍(lán)光和綠光，會影響熒光粉的色度。 因此，因此， y2o2s:eu3+采取較高的采取較高的eu3+摻雜濃度，產(chǎn)生交叉弛豫，使得摻雜濃度，產(chǎn)生交叉弛豫，使得 eu3+較高能級的藍(lán)光和綠光發(fā)射發(fā)生猝滅，從而得到較高純度和強(qiáng)較高能級的藍(lán)光和綠光發(fā)射發(fā)生猝滅，從而得到較高純度和強(qiáng) 度的紅光發(fā)射。度的紅光發(fā)射。 （二）（二）y2o3:eu3+: 高分辨率彩色投影電視屏幕大、信息容量大、能欣賞到極高分辨率彩色投影電視屏幕大、信息容量大、能欣賞到極 富臨場感和逼真感的寬屏幕圖像。富臨場感和逼真感的寬屏幕圖像。 為了獲得足夠高亮度和高分辨率的圖像，投影電視用為了獲得足夠

17、高亮度和高分辨率的圖像，投影電視用crt 上的熒光體承受功率很強(qiáng)而斑點(diǎn)很小的電子束激發(fā)。上的熒光體承受功率很強(qiáng)而斑點(diǎn)很小的電子束激發(fā)。 對投影電視熒光體的要求是：在高激發(fā)密度下，能量轉(zhuǎn)換對投影電視熒光體的要求是：在高激發(fā)密度下，能量轉(zhuǎn)換 效率盡可能高，亮度呈線性，電流飽和特性好，具有高的溫度效率盡可能高，亮度呈線性，電流飽和特性好，具有高的溫度 猝滅特性，能耐大功率電子束長時轟擊，性能穩(wěn)定。猝滅特性，能耐大功率電子束長時轟擊，性能穩(wěn)定。 y2o3:eu3+是較為理想的投影電視紅色熒光粉，其電流飽是較為理想的投影電視紅色熒光粉，其電流飽 和特性和溫度猝滅特性較好。和特性和溫度猝滅特性較好。 發(fā)射

18、主峰在發(fā)射主峰在611 nm，色坐標(biāo)，色坐標(biāo)x=0.643，y=0.350 制備過程制備過程 二、稀土綠色熒光粉二、稀土綠色熒光粉 在全色視頻顯示中，綠色亮度的貢獻(xiàn)最大，約占在全色視頻顯示中，綠色亮度的貢獻(xiàn)最大，約占60左左 右，因此對綠粉的選擇尤為重要。右，因此對綠粉的選擇尤為重要。 y2o3s:tb3+ 和和gd2o3s:tb3+的溫度穩(wěn)定性不好，的溫度穩(wěn)定性不好， y2sio4:tb3+的色純度不高，的色純度不高， zn2sio4：mn2+和和inbo4：tb3+的余輝太長，的余輝太長， laocl：tb3+化學(xué)穩(wěn)定性不好?；瘜W(xué)穩(wěn)定性不好。 釔鋁石榴石比較符合要求，在彩色直視電子束管及投

19、影釔鋁石榴石比較符合要求，在彩色直視電子束管及投影 管中表現(xiàn)出較好的性能。管中表現(xiàn)出較好的性能。 y3al5o12:tb3+ （1）性質(zhì)：）性質(zhì)： 鋱激活的釔鋁石榴石發(fā)光材料鋱激活的釔鋁石榴石發(fā)光材料y3al5o12:tb3+（yag:tb） 是投影電視普遍使用的綠色熒光粉，它表現(xiàn)出良好的溫度猝是投影電視普遍使用的綠色熒光粉，它表現(xiàn)出良好的溫度猝 滅特性、電流飽和特性和老化特性。滅特性、電流飽和特性和老化特性。 yag:tb猝滅溫度高猝滅溫度高，在，在200時亮度只下降大約時亮度只下降大約5，如，如 此微小的變化不會造成不良的影響。此微小的變化不會造成不良的影響。 yag:tb的老化特性好的老

20、化特性好，這可能與石榴石晶體結(jié)構(gòu)致密、，這可能與石榴石晶體結(jié)構(gòu)致密、 熔點(diǎn)高（高于熔點(diǎn)高（高于2000）、鍵能大、密度大等因素有關(guān)。）、鍵能大、密度大等因素有關(guān)。 綠光發(fā)綠光發(fā) 射射 藍(lán)光發(fā)藍(lán)光發(fā) 射射 yag:tb的發(fā)光源自的發(fā)光源自tb3+ 的的4f電子躍遷，即電子從電子躍遷，即電子從 5d3和 和5d4能級返回能級返回7fj所發(fā)所發(fā) 出的光。出的光。 5d3-7f6 和 和5d3-7f4 416418nm和和430450nm 5d4-7f5和 和5d4-7f6 542550nm和和470490nm 5d3和 和 5d4躍 躍 遷概率遷概率 與激活與激活 劑劑tb3+ 的濃度的濃度 有關(guān)。

21、有關(guān)。 制備過程制備過程 研究結(jié)果表明，如果在低濃度研究結(jié)果表明，如果在低濃度tb3+激活的激活的y2o2s中摻雜中摻雜 dy3+后，由于后，由于tb3+和和dy3+之間發(fā)生交叉馳豫之間發(fā)生交叉馳豫（across relaxation ）無輻射能量傳遞無輻射能量傳遞(non-radiation energy transfer)，tb3+的的5d3- 7fj能級躍遷藍(lán)發(fā)射減弱，而 能級躍遷藍(lán)發(fā)射減弱，而5d4-7fj能級躍遷綠發(fā)射大大增強(qiáng)了能級躍遷綠發(fā)射大大增強(qiáng)了 ，達(dá)到了高濃度，達(dá)到了高濃度tb3+的效果。再加上的效果。再加上dy3+在在486nm和和578nm附附 近發(fā)射，總的亮度提高。近發(fā)

22、射，總的亮度提高。 利用這種方法不僅可以提高熒光體的亮度，而且可減少鋱利用這種方法不僅可以提高熒光體的亮度，而且可減少鋱 的用量，的用量，dy3+的摻入有利于提高熒光體的對比度。的摻入有利于提高熒光體的對比度。 三三. .藍(lán)色熒光粉藍(lán)色熒光粉 目前，因?yàn)闆]有更適合于投影電視需要的藍(lán)色熒光體，只好依然使目前，因?yàn)闆]有更適合于投影電視需要的藍(lán)色熒光體，只好依然使 用用zns:ag 作為藍(lán)色發(fā)光材料。但是作為藍(lán)色發(fā)光材料。但是zns:ag的亮度和飽和度仍然是限制的亮度和飽和度仍然是限制 投影顯示亮度的主要原因。投影顯示亮度的主要原因。 zns:ag發(fā)射光譜為帶狀光譜，經(jīng)投影的光學(xué)發(fā)射光譜為帶狀光譜，

23、經(jīng)投影的光學(xué) 系統(tǒng)后，容易產(chǎn)生色差，影響圖像質(zhì)量。系統(tǒng)后，容易產(chǎn)生色差，影響圖像質(zhì)量。 稀土發(fā)光材料大多為窄帶發(fā)射，稀土發(fā)光材料大多為窄帶發(fā)射，tm3+是三價稀土離子中最為理想的是三價稀土離子中最為理想的 藍(lán)色熒光粉激活劑，其在基質(zhì)中發(fā)射尖銳的譜帶，有利于減小色差，但藍(lán)色熒光粉激活劑，其在基質(zhì)中發(fā)射尖銳的譜帶，有利于減小色差，但 能量效率低。能量效率低。 目前研制的目前研制的eu2+和和ce3+激活的稀土藍(lán)色熒光粉，為寬帶發(fā)射，在大激活的稀土藍(lán)色熒光粉，為寬帶發(fā)射，在大 電流密度激發(fā)下幾乎不產(chǎn)生電流飽和現(xiàn)象，溫度猝滅性好。在電子束長電流密度激發(fā)下幾乎不產(chǎn)生電流飽和現(xiàn)象，溫度猝滅性好。在電子束長

24、 時間轟擊下不穩(wěn)定，顆粒成片狀。時間轟擊下不穩(wěn)定，顆粒成片狀。 終端顯示器用稀土熒光粉終端顯示器用稀土熒光粉 隨著人機(jī)對話工程和計(jì)算機(jī)終端顯示技術(shù)的飛速發(fā)展，近隨著人機(jī)對話工程和計(jì)算機(jī)終端顯示技術(shù)的飛速發(fā)展，近 年來又出現(xiàn)了許多不同性能和用途的新型陰極射線發(fā)光材料年來又出現(xiàn)了許多不同性能和用途的新型陰極射線發(fā)光材料 ，以滿足顯示器件對高亮度、高對比度和高清晰度及彩色化，以滿足顯示器件對高亮度、高對比度和高清晰度及彩色化 和大信息容量的要求。和大信息容量的要求。 這些顯示器與彩電用熒光粉相比，具有如下特點(diǎn)：這些顯示器與彩電用熒光粉相比，具有如下特點(diǎn)： 1.1.發(fā)光亮度高，發(fā)光亮度高， 2. 2.

25、色彩重現(xiàn)性好色彩重現(xiàn)性好 3. 3.對比度好，可減緩眼睛的疲勞對比度好，可減緩眼睛的疲勞 4. 4.具有良好的化學(xué)和熱穩(wěn)定性，能耐長時間大功率電子束具有良好的化學(xué)和熱穩(wěn)定性，能耐長時間大功率電子束 轟擊轟擊 5. 5.加工性能好加工性能好 6. 6.粉體粒徑小粉體粒徑小。 隊(duì)伍、科研成果、生產(chǎn)基地等方面隊(duì)伍、科研成果、生產(chǎn)基地等方面 目前已在高等院校、中科院和產(chǎn)業(yè)部門形成水平較高的目前已在高等院校、中科院和產(chǎn)業(yè)部門形成水平較高的 科研和工程技術(shù)隊(duì)伍，科研和生產(chǎn)基地?？蒲泻凸こ碳夹g(shù)隊(duì)伍，科研和生產(chǎn)基地。 北京有色金屬研究總院建設(shè)稀土材料國家工程研究中心北京有色金屬研究總院建設(shè)稀土材料國家工程研究

26、中心 ；長春有中科院凝聚態(tài)物理開放實(shí)驗(yàn)室及稀土化學(xué)和物理開；長春有中科院凝聚態(tài)物理開放實(shí)驗(yàn)室及稀土化學(xué)和物理開 放實(shí)驗(yàn)室，還有北京大學(xué)稀土重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。放實(shí)驗(yàn)室，還有北京大學(xué)稀土重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。 我國稀土發(fā)光材料生產(chǎn)現(xiàn)狀我國稀土發(fā)光材料生產(chǎn)現(xiàn)狀 目前已形成三大主流產(chǎn)品：目前已形成三大主流產(chǎn)品：信息顯示用熒光粉、燈用三信息顯示用熒光粉、燈用三 基色熒光粉、長余輝熒光粉?；珶晒夥邸㈤L余輝熒光粉。 1990199020032003年我國彩電粉年產(chǎn)量增長了年我國彩電粉年產(chǎn)量增長了2020倍以上，燈粉倍以上，燈粉 產(chǎn)量增長幅度更大，達(dá)到產(chǎn)量增長幅度更大，達(dá)到3030倍以上。我國稀土長余輝發(fā)光材倍以上。我國稀

27、土長余輝發(fā)光材 料的產(chǎn)業(yè)化雖晚于彩電粉和燈粉，但發(fā)展速度迅猛，目前生料的產(chǎn)業(yè)化雖晚于彩電粉和燈粉，但發(fā)展速度迅猛，目前生 產(chǎn)能力已達(dá)產(chǎn)能力已達(dá)600600噸左右。噸左右。 crtcrt顯示用稀土發(fā)光材料顯示用稀土發(fā)光材料 目前彩管中目前彩管中紅粉紅粉普遍采用銪激活的硫氧化釔普遍采用銪激活的硫氧化釔（y y2 2o o2 2seuseu） 熒光粉熒光粉。由于氧化釔、氧化銪價格昂貴，致使紅粉成本較高。由于氧化釔、氧化銪價格昂貴，致使紅粉成本較高。 目前的研究方向是探索與優(yōu)化納米級稀土紅色熒光粉的制備工目前的研究方向是探索與優(yōu)化納米級稀土紅色熒光粉的制備工 藝，將稀土氧化物超細(xì)化、納米化，同時盡量減

28、少稀土用量或藝，將稀土氧化物超細(xì)化、納米化，同時盡量減少稀土用量或 尋找廉價材料以代替紅粉中昂貴的稀土原料。尋找廉價材料以代替紅粉中昂貴的稀土原料。 計(jì)算機(jī)顯示器要求熒光粉具有高亮度、高對比度和清晰度計(jì)算機(jī)顯示器要求熒光粉具有高亮度、高對比度和清晰度 ，其紅粉也采用銪激活的硫氧化釔，但銪的含量比彩電紅粉稍，其紅粉也采用銪激活的硫氧化釔，但銪的含量比彩電紅粉稍 高。綠粉為鋱鏑激活的硫氧化釔或硫氧化釓。藍(lán)粉也將由稀土高。綠粉為鋱鏑激活的硫氧化釔或硫氧化釓。藍(lán)粉也將由稀土 發(fā)光材料取代鋅、鍶硫化物。發(fā)光材料取代鋅、鍶硫化物。 納米稀土熒光粉的發(fā)展納米稀土熒光粉的發(fā)展 19941994年國外首次報(bào)道了

29、錳激活的硫化鋅納米發(fā)光材料，引年國外首次報(bào)道了錳激活的硫化鋅納米發(fā)光材料，引 起了人們對此的廣泛研究。同時，稀土納米發(fā)光材料也受到起了人們對此的廣泛研究。同時，稀土納米發(fā)光材料也受到 關(guān)注。關(guān)注。 如北京大學(xué)稀土實(shí)驗(yàn)室、長春物理研究所等都用燃燒法如北京大學(xué)稀土實(shí)驗(yàn)室、長春物理研究所等都用燃燒法 合成了納米級稀土紅粉，中山大學(xué)用溶膠凝膠法合成了亞合成了納米級稀土紅粉，中山大學(xué)用溶膠凝膠法合成了亞 納米級稀土綠粉。納米稀土熒光粉顯示出許多獨(dú)特性能，極納米級稀土綠粉。納米稀土熒光粉顯示出許多獨(dú)特性能，極 有希望成為一類新型發(fā)光材料。有希望成為一類新型發(fā)光材料。 目前研究的所有納米熒光粉的發(fā)光強(qiáng)度均比

30、商用體材料目前研究的所有納米熒光粉的發(fā)光強(qiáng)度均比商用體材料 低。今后的研究方向是增加新品種，發(fā)展先進(jìn)的合成方法，低。今后的研究方向是增加新品種，發(fā)展先進(jìn)的合成方法， 提高熒光粉的發(fā)光效率；研究納米復(fù)合材料等。提高熒光粉的發(fā)光效率；研究納米復(fù)合材料等。 等離子體顯示（等離子體顯示（pdp） 它是一種利用氣體放電的顯示技術(shù)，它采用了等離子它采用了等離子 管作為發(fā)光元件，顯示屏上排列有數(shù)百萬個微小的等管作為發(fā)光元件，顯示屏上排列有數(shù)百萬個微小的等 離子管（即放電空間）離子管（即放電空間）,每個等離子管對應(yīng)一個像素。每個等離子管對應(yīng)一個像素。 等離子顯示等離子顯示 等離子體顯示器等離子體顯示器(pla

31、sma display panel)縮寫為縮寫為pdp。 前玻璃基板 后玻璃基板 透明電極 放電區(qū) 前玻璃基板 透明介電質(zhì)層 mgo保護(hù)層 壁障(隔斷) 熒光體 選址電極 后玻璃基板 紫外線 顯示屏幕以玻璃作為基板，基板間隔一定距離，四周經(jīng) 氣密性封接形成一個個放電空間 ，其結(jié)構(gòu)如圖所示。 pdp的基本結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu) 充入ne-ar 混合氣體 80120mm 放電空間內(nèi)充入氖、氙等混合惰性氣體作為工作媒質(zhì)。 在兩塊玻璃基板的內(nèi)側(cè)面上涂有金屬氧化物導(dǎo)電薄膜作 激勵電極。 當(dāng)給電極上加上電壓，放電空間內(nèi)的混合 氣體便發(fā)生等離子體放電現(xiàn)象。氣體等離子體放電產(chǎn)生 紫外線，這種紫外光碰擊后面玻璃上的紅、

32、綠、藍(lán)三色 熒光體，它們再發(fā)出我們在顯示器上所看到的可見光， 顯現(xiàn)出圖像。 為保護(hù)介質(zhì)層在放電過程 中不受離子轟擊，介質(zhì)表 面再涂復(fù)一層mgo的保護(hù) 層， 采用mgo 保護(hù)層后 可得到穩(wěn)定的放電和較低 的維持電壓并能延長器件 的壽命。 2021-5-1444 pdp用三基色熒光粉用三基色熒光粉 應(yīng)滿足如下條件：應(yīng)滿足如下條件： 在真空紫外區(qū)高效吸收；在真空紫外區(qū)高效吸收； 在同一放電電流時，通過三基色熒在同一放電電流時，通過三基色熒 光粉發(fā)光混合獲得白光；光粉發(fā)光混合獲得白光； 具有鮮明的色彩度；具有鮮明的色彩度； 穩(wěn)定性好；穩(wěn)定性好； 涂粉和熱處理工藝具有穩(wěn)定性；涂粉和熱處理工藝具有穩(wěn)定性；

33、 余輝時間短。余輝時間短。 平板顯示用稀土發(fā)光材料平板顯示用稀土發(fā)光材料 平板顯示分等離子體顯示、液晶顯示、場發(fā)射顯示及電平板顯示分等離子體顯示、液晶顯示、場發(fā)射顯示及電 致發(fā)光顯示等。致發(fā)光顯示等。 等離子體顯示用熒光粉主要發(fā)光區(qū)域在紫外區(qū)域，所用等離子體顯示用熒光粉主要發(fā)光區(qū)域在紫外區(qū)域，所用 的紅粉為銪激活的硼酸釔和硼酸釓，綠粉為錳激活的硅酸鋅的紅粉為銪激活的硼酸釔和硼酸釓，綠粉為錳激活的硅酸鋅 ，藍(lán)粉為二價銪激活的堿土金屬多鋁酸鹽。，藍(lán)粉為二價銪激活的堿土金屬多鋁酸鹽。 場發(fā)射顯示器用熒光粉基本是由傳統(tǒng)場發(fā)射顯示器用熒光粉基本是由傳統(tǒng)crtcrt用熒光粉加以用熒光粉加以 改進(jìn)而制成，要

34、求熒光粉組成穩(wěn)定，發(fā)光效率高，不易分解改進(jìn)而制成，要求熒光粉組成穩(wěn)定，發(fā)光效率高，不易分解 ，顆粒結(jié)晶質(zhì)量完好，物理化學(xué)性能穩(wěn)定，顆粒尺寸小，目，顆粒結(jié)晶質(zhì)量完好，物理化學(xué)性能穩(wěn)定，顆粒尺寸小，目 前尚未見規(guī)?；a(chǎn)。前尚未見規(guī)?；a(chǎn)。 2021-5-1450 2003年年6月，中國科技部聯(lián)合信息產(chǎn)業(yè)部、中國科學(xué)院等月，中國科技部聯(lián)合信息產(chǎn)業(yè)部、中國科學(xué)院等8個個 部門，和北京、上海等部門，和北京、上海等15個地方政府全面啟動我國半導(dǎo)體照個地方政府全面啟動我國半導(dǎo)體照 明工程，旨在迎接新的照明革命，加速我國明工程，旨在迎接新的照明革命，加速我國半導(dǎo)體材料半導(dǎo)體材料、芯芯 片片、封裝封裝及應(yīng)用

35、及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)業(yè)化支撐技術(shù)方面突破。支撐技術(shù)方面突破。 中國國家半導(dǎo)體照明工程中國國家半導(dǎo)體照明工程 2004年年3月月 上海上海 上海張江（預(yù)測上海張江（預(yù)測2010年，上海半導(dǎo)體燈產(chǎn)業(yè)年，上海半導(dǎo)體燈產(chǎn)業(yè) 將實(shí)現(xiàn)銷售額將實(shí)現(xiàn)銷售額 100 120億元人民幣，出口創(chuàng)匯億元人民幣，出口創(chuàng)匯 35億美元億美元 ） 2004年年4月月 廈門廈門 廈門三安、明達(dá)光電、乾照光電芯片（總產(chǎn)廈門三安、明達(dá)光電、乾照光電芯片（總產(chǎn) 量占大陸芯片產(chǎn)量的量占大陸芯片產(chǎn)量的25%，達(dá)，達(dá)70億粒億粒 ） 2004年年4月月 大連大連 大連路美芯片科技有限公司（大連路美芯片科技有限公司（1.5億美元）億美元） 20

36、04年年5月月 南昌南昌 江西聯(lián)創(chuàng)光電科技股份有限公司江西聯(lián)創(chuàng)光電科技股份有限公司 2005年年4月月 深圳深圳 世紀(jì)晶源世紀(jì)晶源 （中外合資，注冊資金（中外合資，注冊資金8億元）億元） 國家半導(dǎo)體照明工程產(chǎn)業(yè)化基地 led照明發(fā)光材料 led（light emitting diode），），發(fā)光二極管，發(fā)光二極管， 是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電能是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電能 轉(zhuǎn)化為光能。轉(zhuǎn)化為光能。 發(fā)光二極管是由發(fā)光二極管是由-族化合物，如族化合物，如gaas（砷化鎵）、砷化鎵）、gap（磷磷 化鎵）、化鎵）、gaasp（磷砷化鎵）等半導(dǎo)體制成的，其核心是磷砷化鎵）等半導(dǎo)體制成的，其核心是pn結(jié)。結(jié)。 因此它具有一般因此它具有一般p-n結(jié)的結(jié)的i-n特性，即正向?qū)?/p>