PDP用荧光粉KBaY(BO3)2: Tb3+的基质敏化研究

　　目前，在平板显示领域，PDP 的色彩再现能力、色彩饱和度、色域、响应时间上仍比LCD或者LED具有优势，最近，随着人们对三维显示的要求，3D PDP与其他3D显示相比，独具超快的响应速度，因此备受关注。兰州大学功能与环境材料研究所开发的新型PDP用荧光粉KBaY(BO₃)₂: Tb³⁺，具有优良的真空紫外发光性质，该成果发表在2012年11月16日的《Journal of Alloys and Compounds》上。 

　　该研究组开发的这种新型材料，发光性能以及热稳定性能良好，与目前商用的PDP荧光粉Zn₂SiO₄:Mn²⁺(P1-G1S)相比，在172 nm处有更强的吸收，绿光发射积分强度达到商用粉的76.1%，并且具有更短的衰减时间，这对3D PDP 的应用是至关重要的。一般来说，在真空紫外VUV激发下，大部分的入射光子是被基质吸收，电子从价带跃迁到导带，随后产生自俘获激子（STEs）或者是自由的电子空穴对。若基质对VUV光子能够有较强吸收，产生的自俘获激子那部分发射与激活剂的激发有重叠，那么他们之间就能发生有效能量传递（Forster−Dexter 理论）。研究组发现，KBaY(BO₃)₂中的BO₃^3-基团在真空紫外区(150-200 nm)有较强的吸收，并且BO₃^3-基团对Tb³⁺的发光具有敏化作用，使得KBaY(BO₃)₂: Tb³⁺能够表现出良好的真空紫外发光性质。 　　

　　利用BSRF 4B8-真空紫外实验站的装置，测试出KBaY(BO₃)₂基质在300-400nm左右显示出宽带发射，这与Tb³⁺在225-350nm的f-f跃迁吸收有一定的光谱重叠，为BO₃^3-与Tb³⁺之间的能量传递效应提供了依据。并且通过该敏化效应，Tb³⁺在450-650nm范围内的发射得到有效提高。通过该装置也获得了该新型材料与商用粉激发发射光谱的比较结果，证明该材料在PDP，尤其是3D PDP方面具有潜在应用价值。 

　　这项研究为开发新型真空紫外发光材料提供了科学的线索，同时也为理解基质敏化的理论提供了科学的依据。在此次研究工作中，同步辐射真空紫外站为该研究组研究新材料的荧光性质提供了有力的证据。

　　 发表文章： 

　　Lili Han, Yuhua Wang^*, Yanzhao Wang, Jia Zhang,Ye Tao, Journal of Alloys and Compounds 551 (2013) 485–489.