等离子平板显示技术(Plasma flat panel display technology)消除了画面几何变形,具有聚焦清晰、亮度均匀、色彩纯度高、对比度高,画面大、视角宽阔等一系列优点,是高清电视的一个非常重要的发展方向,它已成为最有希望的大屏幕高清晰度的平板显示技术。荧光粉是决定显示质量的关键因素之一。PDP荧光粉用147nm或172nm的真空紫外线激发,因此,要求其应具备热稳定性好、发光效率高、粉体粒度小、粒径分布范围较窄、色纯度高、余辉时间短等性能。目前,PDP商用荧光粉的性能还存在许多缺陷：(1)红粉：Y2O3:Eu3+发光效率相对比较低,而(Y,Gd)BO3:Eu3+色纯度不高；(2)蓝粉：Eu2+激活的BaMgAl10O17(BAM)荧光粉稳定性差,光色变化大；(3)绿粉：Zn2SiO4:Mn2+余辉时间太长。基于上述原因,本文利用XRD、SEM、粒度、荧光粉性能分析等手段,对PDP用(La,Ce,Tb)BO3和Ln(BO3,PO4):Ce3+,Tb3+绿色荧光粉的合成与光谱特性、BAM:Eu2+蓝色荧光粉的合成及抗热劣化性能进行了研究；以BAM:Eu2+荧光粉为合成对象,研究了助熔剂对BAM:Eu2+荧光粉合成机理和发光性能的影响；以SrAl2O4:Eu,Dy发光材料为合成对象,对喷雾热解制备稀土发光材料工艺进行了研究,通过实验得出以下结论：(1)高温固相法合成的(La,Ce,Tb)BO3绿色发光粉的晶体结构和LaBO3相同,Ce3+, Tb3+的掺入没有改变基质晶体结构,发光粉颗粒大小均匀,形貌规则,粒度在5μm左右。随Tb3+含量的增加样品中TbBO3相增加,当Tb含量达15%(mol)及以上时,TbBO3杂相含量增加更为明显。(La,Ce,Tb)BO3的光谱性质表明,在(La,Ce,Tb)BO3的发射和激发光谱中除了有铽的特征发射和激发峰外,还有Ce3+的特征激发峰和发射峰。(La,Tb)BO3的激发光谱和(;La,Ce)BO3发射光谱存在重叠,这为Ce3+→Tb3+的能量传递创造了条件。在(La,Ce,Tb)BO3中存在铈、铽的浓度猝灭效应,固定铈或铽的情况下,增加铽或铈的含量,(La,Ce,Tb)BO3的发射主峰的相对强度均呈先升后降的态势。固定铈铽比时,(La,Ce,Tb)BO3的发射主峰的相对强度随镧的增加先升后降,当镧含量为70%时,发射主峰相对强度最高。镧含量为80%时,在较宽的Ce/Tb范围内,能得到发光性能较好的(La,Ce,Tb)BO3样品。固定镧含量时,当镧含量为80%及以内时,(La,Ce,Tb)BO3的发射主峰的相对强度随Ce/Tb的增大先升后降,当铈铽比为3/1时,(La,Ce,Tb)BO3的发射主峰的相对强度达到最大。对(La,Ce,Tb)BO3的发射谱图与商品粉(La,Ce,Tb)PO4进行了比较,两者的发射主峰都在541nm处,(La,Ce,Tb)BO3在489nm处的发射峰稍有红移,计算表明,(La,Ce,Tb)BO3的发光亮度达到商品粉(La,Ce,Tb)PO4的94.7%,是一很有应用前景的绿色发光粉。(2)以自制磷酸硼(BP04)及稀土化合物为原料,采用一步烧成法合成了具有良好结晶的Ce3+,Tb3+激活的Ln(BO3,PO4)(Ln=La, Y, Gd)荧光粉,并对其在147nm激发下的光谱性质进行了研究。结果表明：Ln(BO3,PO4):Ce3+,Tb3+(Ln=Y, La, Gd)激发光谱是由来自B033-和P043-的120-175nm基质敏化带和来自Tb3+离子的4f→5d跃迁的175-300nm多宽带组成；改变基质稀土离子,发射光谱中的荧光分支比和色坐标也随之改变,其中以Gd(BO3,PO4):Ce3+,Tb3+荧光粉的荧光分支比为最高；拟合Gd(BO3,PO4):Ce3+,Tb3+荧光粉的衰减曲线后,得出其荧光寿命为2.92ms,10%的余辉为6.7ms,优于Zn2SiO4:Mn2+商品粉,能够满足PDP器件的要求。高温固相一步法是一行之有效的稀土硼酸盐发光材料合成方法,在较低合成温度条件下,便可得到与传统高温固相法晶型结构相同、结晶更完整的样品。高温固相一步法合成的Ln(BO3,PO4):Ce3+,Tb3+荧光粉的发光性能优于传统高温固相法所制备的荧光粉。(3)采用高温固相法制备了BaMgAl10O17:Eu2+(BAM:Eu2+)蓝色荧光粉。研究表明：合成工艺条件,诸如激活离子浓度、烧结温度和时间、还原温度和时间等,对BAM晶体结晶度、物相纯度、粉体颗粒形貌和发光强度有较大影响；少量Sr取代Ba对基质晶体结构的影响很小,Sr的掺入使BAM蓝粉的相对发光亮度下降,但可以提高其抗热劣化性能。采用实验所获得的较优条件所制备的Ba0.82Sr0.08MgAl10O17:Eu0.1蓝粉粒度为3.24gm,色坐标为x=0.0151、y=0.075(与商品粉的色坐标x=0.0145、y=0.072接近),发光亮度基本相当,相对亮度为商品粉的98.3%,抗热劣化性能优于商品粉,符合PDP用蓝色荧光粉的要求。采用不同的助熔剂,均能制备出BAM:Eu2+发光材料,且样品的形貌更规整、颗粒大小更趋均一；Eu2+的掺入对基质晶体结构没有明显的影响；随着烧结时间的延长,样品结晶更趋完整、杂相减少,粉体发光强度随之提高；采用不同的助熔剂,合成反应的机理发生变化,所得样品的结晶完整性、杂相组成和含量、发光中心的分布、粉体粒径等性能产生相应变化,最终导致样品的发光性能发生改变,样品的特征发射峰强度随AlF3、H3BO3、 MgF2、Li2CO3、无助熔剂依次降低。(4)以SrAl2O4:Eu,Dy为合成对象,考察了喷雾热解法合成稀土发光材料的可行性。实验结果表明：只要控制好工艺技术条件,喷雾热解法是一可取的合成稀土发光材料的方法；较之高温固相法,喷雾热解法能在较低的温度下制备具有分散性好、粒度小、粒径分布窄(2μm～5μm)、形貌规则(实心球形)、发光性能优良等优点的发光材料。喷雾热解两段法制备的SrAl2O4:Eu,Dy发光材料的晶体结构与a-SrAl2O4磷石英晶体结构相同,掺杂Eu、Dy对晶体结构的影响很小。金属离子总浓度、热解温度和还原温度对产物的形貌、粒度分布、发光性能有较大影响。随着还原温度的升高,产物的发射主峰位置发生红移。添加剂的使用能明显改善和修饰材料的形貌、增强材料的初始亮度、延长材料的余辉时间(柠檬酸的使用会缩短材料的余辉时间)。柠檬酸的加入有助于获得实心球形颗粒,乙醇除了良好的分散性,还能有效的增大颗粒的球形度,但无法获得实心颗粒,PEG能够起到分散剂和稳定剂的作用。当三种添加剂同时使用时可获得初始亮度高、余辉时间长、分散性好、粒度小、粒径分布窄(2μm～5μm)的实心球形颗粒。