激光顯示用熒光材料的研究.pdf

1、激光顯示作為新一代的顯示技術，其優(yōu)異的顯示性能引起了科研和生產(chǎn)領域極大的關注，然而因為其存在低安全性、高成本以及干涉散斑噪聲等缺點，所以仍未達到全面應用的標準。激光激發(fā)熒光粉顯示技術主要利用單色激光激發(fā)熒光色輪以產(chǎn)生其它光線并最終經(jīng)過混合得到所需光源。該技術不僅解決了激光消散斑問題，在壽命、可靠性與安全性上，繼承了傳統(tǒng)半導體光源的優(yōu)勢，而且降低了激光光源成本。因此，該技術有望作為激光顯示的改進技術并最終得到廣泛的應用。當前對于激光顯示領

2、域藍光激發(fā)熒光材料的研究較為匱乏，因此，獲得在藍色激光激發(fā)下發(fā)光效率高、穩(wěn)定性好、熒光壽命較短、耐高溫的熒光材料將成為加快激光顯示發(fā)展和普及的關鍵。
　　本文主要的工作內(nèi)容如下:
　　1.首先針對已存在的代表性熒光粉材料進行了一系列的表征。利用X射線光電子能譜分析儀和X射線衍射儀對其進行了元素構成及物相結(jié)構方面的分析。利用掃描電子顯微鏡表征獲得熒光粉材料的微觀形貌，包括粒子尺寸、粒子均勻性等。利用光致發(fā)光光譜儀、熒光光度計等

3、測試手段表征了熒光粉材料的光學性能，包括激發(fā)與發(fā)射光譜、量子產(chǎn)率及熒光壽命等。
　　2.利用具備優(yōu)異光學性能的熒光粉材料通過高溫反應得到致密化的熒光陶瓷材料，以獲得更好的光學及力學性能。本文對藍色激光激發(fā)的熒光陶瓷材料的制備工藝進行了研究。在樣品坯體合成過程中，通過改變添加劑的種類及質(zhì)量分數(shù)，壓片方式及壓力大小等因素探究其分別對熒光陶瓷材料燒結(jié)致密化程度的影響，并分析產(chǎn)生影響的工作機制。在樣品高溫燒制過程中，通過改變最高保溫溫度，

4、升降溫速率及保溫時間等因素探究其分別對熒光陶瓷材料燒結(jié)致密化程度的影響，并從微觀粒子角度，分析了熒光粉顆粒在反應過程中的變化，解釋了燒結(jié)條件對陶瓷材料致密化甚至其光學性能產(chǎn)生影響的微觀機理。根據(jù)實驗結(jié)果分析，得出結(jié)論:
　　(1)為使熒光陶瓷材料達到最佳致密化程度，在原料混合過程中，根據(jù)熒光粉原料的不同，所加入添加劑的含量存在一個最佳質(zhì)量分數(shù)。
　　(2)在坯體壓制成型過程中，壓力大小及保壓時間均存在一個最佳值，最有利于樣品

5、充分致密化。
　　(3)樣品燒結(jié)過程中，相對于保溫時間的延長，提高保溫溫度對于促進陶瓷致密化的影響更大，保溫時間的延長可能會引起晶粒的異常長大，反而降低熒光強度和發(fā)光效率。
　　3.本文對合成熒光陶瓷材料進行了結(jié)構上表征測試，主要包括基質(zhì)及稀土元素種類構成、物相結(jié)構、微觀形貌等。另外，還對其光學性能進行了一定程度上的表征，包括材料透光率、發(fā)射光譜及量子產(chǎn)率等。探究了熒光陶瓷成分構成、微觀形貌對其光學性能產(chǎn)生的影響及影響機理。