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1、本論文選取YVO4:Eu3+為模型來(lái)研究結(jié)合不同軟石印微納米加工方法和Pechini型的溶膠凝膠法制備發(fā)光點(diǎn)陣溥膜的可能性及其光學(xué)性能。這是首次在石英基底上通過(guò)軟石印(Soft Lithography)中的微轉(zhuǎn)移模板法(Microtransfer Molding,μTM)與微接觸打印法(Microcontact Printing,μCP)打印出正方形點(diǎn)陣及圓點(diǎn)點(diǎn)陣的YVO4:Eu3+發(fā)光薄膜。論文設(shè)計(jì)這兩種不同的實(shí)驗(yàn)來(lái)探索軟石印法(微接
2、觸打印、微轉(zhuǎn)移模板法)是否可應(yīng)用于無(wú)機(jī)稀土發(fā)光材料的點(diǎn)陣打印。因?yàn)閮煞N微圖案加工方法的過(guò)程及原理不同,希望通過(guò)這兩種不同的微納米加工路線去制備點(diǎn)陣,來(lái)研究最終點(diǎn)陣的微觀特征、缺陷、發(fā)光性等性質(zhì)。同時(shí)對(duì)于微結(jié)構(gòu)制備中的實(shí)驗(yàn)參數(shù)也進(jìn)行了細(xì)化研究,比如前驅(qū)體溶液粘度對(duì)點(diǎn)陣形貌的影響;旋涂成膜的轉(zhuǎn)速、時(shí)間對(duì)點(diǎn)陣形貌的影響:固化溫度對(duì)點(diǎn)陣形貌的影響等,期望后續(xù)的實(shí)驗(yàn)及研究具有參考及指導(dǎo)意義。
實(shí)驗(yàn)選取具有代表性的YVO4:Eu3+熒
3、光粉進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。YVO4是一種著名的基質(zhì),具有鋯石型結(jié)構(gòu)。在這樣的結(jié)構(gòu)中,每個(gè)V原子處在四個(gè)氧原子形成的四面體中心,同時(shí)每個(gè)Y原子被八個(gè)O原子包圍,這八個(gè)O原子形成兩個(gè)畸形四面體。其中YVO4:Eu3+是優(yōu)良的紅光材料,已廣泛的應(yīng)用于CRT、LCD、FED顯示屏及高壓汞燈的制造中,據(jù)報(bào)道其粉末態(tài)熒光粉的量子效率可達(dá)70%。傳統(tǒng)的顯示面板制備是先由固相法制得熒光粉,在將熒光粉涂覆于顯示屏上。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是先利用Pechini型溶膠-凝膠法,以無(wú)
4、機(jī)物為原料,制備YVO4:Eu3+黏性前驅(qū)體溶液,再通過(guò)Soft Lithography中的微轉(zhuǎn)移模板法和微接觸打印法直接用溶膠-凝膠制得的前驅(qū)體溶液制備最終的YVO4:Eu3+發(fā)光點(diǎn)陣。步驟簡(jiǎn)單,操作方便,制備周期短,可擴(kuò)展性大。
這兩組實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格在相同的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行,比如:相同的前驅(qū)體溶液,具有相同微觀表面特征的PDMS模板等。在254-nm紫外激發(fā)下,通過(guò)熒光顯微鏡看到由兩系列不同制備組合得到的不同微觀表面特征的紅光
5、點(diǎn)陣。通過(guò)光學(xué)顯微鏡可獲知,在Sol-Gel法與微轉(zhuǎn)移模板法組合下可以得到正方形點(diǎn)陣,而通過(guò)Sol-Gel法與微接觸打印法組合得到的是圓點(diǎn)點(diǎn)陣。同樣通過(guò)熒光光譜(PhotoLuminescence,PL)、陰極射線光譜(CathodeLuminescence,CL)、發(fā)光衰減(Decay Times)、紫外透過(guò)光譜(UV-visTransmission)、量子效率(Qutanum Efficiency)及發(fā)光的色坐標(biāo)(CIE coord
6、inates)測(cè)試來(lái)表征兩種發(fā)光點(diǎn)陣的光學(xué)性質(zhì)。這些結(jié)果都表明在制備稀土發(fā)光點(diǎn)陣薄膜上,Pechini型的溶膠凝膠過(guò)程與軟石印法(微轉(zhuǎn)移模板法,微接觸打印法)在微/納米點(diǎn)陣加工領(lǐng)域是一種成功的組合,兩種方法有很好的兼容性,這很大程度由于Pechini型的溶膠凝膠可以提供軟石印法所需要的理想的前驅(qū)體溶液(如:可調(diào)的溶液黏度)。這種新穎的制備組合在FED面板的制備,及多種微納米圖案的加工上具有巨大的潛力。我們相信這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在未來(lái)的研究及實(shí)
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