论文部分内容阅读
作为一种二维材料,发光薄膜在电子器件等领域有着重要的作用。其中,长余辉发光薄膜由于其独特的长余辉发光性能而引起了广泛的关注。长余辉发光粉体与基底的附着力很差,通过引入聚合物作为薄膜基体不仅可以解决这个问题,还能简化制备过程。发光薄膜在用光刻法进行图案化后又可以在新的领域得到应用和发展。本文的研究内容和结果主要分为三大部分:第一部分采用溶胶-凝胶法分别制备了Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+(SMS)和Ca2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+(CMS)两种硅酸盐长余辉发光粉体。结果显示,两种粉体的结构分别对应于PDF卡片No.75-1736(Sr2MgSi2O7)和No.35-0592(Ca2MgSi2O7),属四方晶系的镁黄长石结构。两者的发射最高峰分别位于468 nm和534 nm/458 nm,都能被近紫外和蓝光所激发。SMS和CMS的主发射峰位置的不同来源于两者晶体结构的轻微不同。两者余辉性能的差别主要来源于基质产生的陷阱能级深度的差异。在第二部分,首先用硅烷偶联剂对SMS粉体进行表面改性,随后采用旋涂法制备了PLA/SMS复合发光薄膜。分析结果显示,改性后的SMS粉体在PLA基体中的分散性得到了提高。粉体以无规则的形式均匀分布在透明性优异的PLA薄膜中。复合薄膜的厚度均匀,大约为1.24μm,同时,复合薄膜与硅片基底具有良好的附着力。在移去激发光后的3 min内,复合薄膜仍然能保持大部分蓝光。在第三部分,采用一步光刻法制备了具有线条形、点阵和反点阵图案的光敏性硅氧混合物/Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+(SOG/SMS)复合发光薄膜。所获得的图案具有完整的形状和良好的排列顺序且表面没有裂纹和气泡,SMS粉体较均匀地分散在透明性良好的SOG薄膜中。图案化复合薄膜的厚度均匀,大约为2.70μm。复合薄膜内的发光粉体能发射蓝光,从而使图案化复合薄膜也具有发光性能。PLA/SMS复合薄膜和图案化SOG/SMS复合薄膜的光致发光光谱和余辉衰减特性都与纯SMS长余辉发光粉体相似。