Синтез и люминесценция кристаллофосфоров с красным цветом свечения на основе оксидов и оксисульфидов Y-Gd-La Акмаева, Татьяна Анатольевна

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Акмаева, Татьяна Анатольевна. Синтез и люминесценция кристаллофосфоров с красным цветом свечения на основе оксидов и оксисульфидов Y-Gd-La : диссертация ... кандидата химических наук : 02.00.04.- Саратов, 1998.- 111 с.: ил. РГБ ОД, 61 99-2/42-1

Введение к работе

Актуальность темы. Оксисульфиды некоторых редкоземельных элементов Э) A', La, Gd/, активированные Ей, являются классическими люминофорами для ;рации красного компонента свечения экранов ЦТ. Энергетические характеристи-г спектр свечения этих люминофоров подробно изучены.

В начале 80-х годов было установлено, что композиции оксидных и оксисуль-ных люминофоров РЗЭ, особенно Y202S:Eu, с электропроводящими добавками )з или ZnO эффективно преобразуют энергию медленных (100 — 500 эВ) электро-в видимое излучение. В настоящее время Y202S:Eu люминофор активно исполь-ся в качестве красного компонента экранов вакуумных флуоресцентных дисплеев

Д).

Средневольтовая катодолюминесценция (СВКЛ), возбуждаемая медленными стропами с энергией 100 — 500 эВ, является, так же как и низковольтная (10 — эВ) катодолюминесценция (НВКЛ), поверхностно-чувствительным эффектом, по-іьку глубина проникновения медленных электронов составляет несколько нано-ров. В связи с этим эффективность СВКЛ Y202S:Eu будет зависеть не только от центрацин активатора, размера зерен люминофора, других объемных характернс-, но и от состояния поверхности зерен люминофора.

К указанным люминофорам в последние два-три года проявляется повышен-i интерес в связи с возможностью их использования в новом тине приборов — плеях с автоэлектронной (полевой) эмиссией (ДПЭ). Исследования как отечест-иых так и зарубежных авторов показали, что яркость и эффективность свечения сного компонента экранов ВФД и ДПЭ существенно зависит не только от состоя-поверхности зерна люминофора, но и от состава его матрицы.

Целью настоящей работы является выяснение влияния состава матрицы и монтирования поверхности зерна люминофора на яркость, эффективность СВКЛ и говечность люминофоров с красным цветом свечения в системах Y2O3— ЬагОз — Оз и Y₂0₂S — La₂0₂S — ОсШгБ.

Научная новизна: Впервые

1) установлена растворимость в трехкомпонентных системах оксидов и окси-ьфидов Y — Gd — La при температурах синтеза люминофоров;

2) показано, что люминофоры, активированные Еи³⁺, на основе твердых р;

воров оксисульфидов Y, La, Gd имеют большую интенсивность катодолгоминесі ции (КЛ), чем оксисульфид иттрия с тем же активатором;

обнаружено, что модифицирование поверхности люминофора Y2O2S соединениями ванадия и висмута повышает эффективность и яркость СВКЛ;
исследована долговечность экранов ВФД и ДПЭ при высоких плотное тока (до ЮмА/см²) в области энергий возбуждающих электронов до 500 эВ.
установлено, что спад эффективности СВКЛ при повышенных плотное возбуждения обусловлен образованием поверхностных фаз Y2O3, Y2S3 матрицы кг таллофосфора и фазы ІпгБз электропроводной добавки.

Практическая значимость. Разработаны методики синтеза люминофоро красным цвегом свечения на основе оксидов и оксисульфидов Y, Gd, La и их TBepj растворов различного состава.

Найдены оптимальные условия (температура, время, состав атмосферы и , поверхностного модифицирования фосфоров, повышающего эффективность СВ на 40 - 50 %.

Выяснено влияние плотности тока и энергии возбуждающих электронов стабильность КЛ экранов и долговечность их в ВФД и ДПЭ.

Основные положения, выносимые на защиту:

Методика синтеза люминофора. На интенсивность ФЛ, яркость и эффект ность КЛ влияет способ синтеза люминофора, так как в зависимости от исполк мых сульфирующих агентов, температуры, плавней получаются катодолюминофс с различными размерами зерна, содержанием примесей и состоянием поверхности
Состав матрицы люминофоров с красным цветом свечения, обладающих лее высокой эффективностью СВКЛ, чем известный Y202S:Eu, включает твердые ] творы двух- и трехкомпонентных систем оксисульфидов Y, Gd, La.
Методика модифицирования поверхности зерен люминофоров, привода к повышению на 40 — 50 % их яркости и эффективности СВКЛ.
Факторы, определяющие долговечность экранов ВФД и ДПЭ с красным і том свечения на основе оксисульфида иттрия и его твердых растворов при повьш ных плотностях тока возбуждения.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены н Всесоюзном совещании по люминесценции, 7 Всесоюзной конференции и I Мел народном совещании по люминесценции (Ставрополь, 1989, 1992 гг.), 5 Всесоюзі

5 щании по физике и химии редкоземельных полупроводников и 8 Всесоюзном со-

знии по физико-химическому анализу (Саратов, 1990, 1991 it.), 8 Всесоюзной

ле по актуальным проблемам физики и химии редкоземельных соединений

ітитьі, 1991 г.), 6 научной конференции и I Украинской конференции молодых

гых по физике и химии сложных полупроводниковых материалов (Ужгород, 1991,

: гг.), б Совещании по кристаллохимии неорганических и координационных сое-

їний (Львов, 1992 г.), Третьем Международном Российско-китайском симпозиу-

[о перспективным материалам (Калуга, 1995 г,), Всероссийской конференции мо-

.IX ученых "Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии"

>атов, 1997 г.).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 2 ста-

и тезисы 12 докладов.