透明導電氧化物薄膜包覆熒光粉的研究.pdf

1、發光材料廣泛應用于顯示、顯像、光源、核物理、輻射場的探測、記錄及醫學放射學圖像的各種攝影技術等領域中。尤其在涉及到日常生活和國民經濟的顯示、顯像和光源等方面，具有更重要的意義。 由于外界因素和發光材料本身的因素，未經處理的發光材料往往存在粉末團聚、表面電性能與化學性能不穩定的現象。通常在熒光粉顆粒表面包覆上一層或多層薄膜能夠使熒光粉和外界可以隔離開，提高熒光粉的分散性和穩定性，解決熒光粉由于電性和表面化學活性造成的熒光粉性能的下

2、降，與此同時，在熒光粉表面包覆特殊材料也可以提高熒光粉的發光性能。隨著熒光粉的制備和表面包覆技術的發展，熒光粉的表面包覆也越來越呈現多樣化，已從單純的保護性表面包覆向功能性表面包覆發展。熒光粉表面包覆的目的在于兩個方面：一是對新型熒光粉的包覆以增強其物理和發光性能，二是對傳統熒光粉施以功能性表面包覆來適應新型發光器件的使用。本文圍繞透明導電功能膜包覆做了以下研究： 1.采用一種新的電化學沉積制備氧化鋅薄膜的方法，即方波脈沖電流法

3、，在氧化錫銦(ITO)導電玻璃基底上陰極電沉積，得到了均勻透明的ZnO薄膜，測試發現這種薄膜對可見光有很高的透過率，進而對其實施鈰摻雜，發現摻雜適量比例的鈰元素能夠提高光透過率；用同樣的方法在新制多孔硅表面沉積得到ZnO薄膜，然后在1000℃氧氣氛下熱處理1h，在紫外光照射下可發射強綠色熒光。采用X射線衍射分析、掃描電鏡和熒光光譜技術，對制得的薄膜進行了結構、形貌和光學特性的測量分析，并初步探討了電沉積反應機理。 2.采用化學均

4、相共沉淀方法和熱處理工藝，在自制CaSiO3∶Pb,Mn紅色熒光粉表面包覆ZnO∶Al，形成透明導電層。運用數字萬用表和自制測量盒對粉體的電阻率進行測量，比較了包覆率n(Zn)/n(Ca)、摻雜比例n(Al)/n(Zn)、熱處理溫度和熱處理時間對粉體電阻率的影響；優化出包覆條件和熱處理條件：n(Zn)/n(Ca)=10％，n(Al)/n(Zn)=5％，75℃水解1.5h，500℃熱處理45min。對包覆樣品進行了室溫光致熒光(PL)測量

5、，X射線衍射(XRD)結構分析和透射電子顯微鏡(TEM)形貌觀察。結果顯示，當n(Zn)/n(Ca)=10％時，在CaSiO3∶Pb,Mn熒光粉表面形成了連續的ZnO∶Al敷膜，熒光粉的電導率得到很大提高，并且保持了良好的光致發光性質。 3.以ZnS(熒光純)與MnCl2(分析純)為原料通過固相反應法，高溫燒結制成ZnS∶Mn熒光粉。采用化學共沉淀法在ZnS∶Mn熒光粉表面包覆上一層透明的SnO2∶Sb薄膜來增加材料的導電性。用

6、數字萬用表和自制的測量盒測量了粉體的電阻。比較了包覆率n(Sn)/n(Zn)、摻雜比例n(Sb)/n(Sn)、熱處理溫度和熱處理時間對粉體電阻率的影響；優化出包覆條件和熱處理條件：n(Sn)/n(Zn)=5％，n(Sb)/n(Sn)=2.5％，氮氣保護下500℃熱處理30min。對包覆樣品進行了室溫光致熒光觀察，X射線衍射(XRD)結構分析和透射電子顯微鏡(TEM)形貌觀察。結果顯示，熒光粉保持了良好的光致發光性質，電導率得到很大提高。