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低压场发射显示器(FED)具有适用温度区间较广、响应快速、极端条件无阻碍、集成性高等诸多优势,在高温等极端显示条件下具有潜在的应用前景。其工作原理是通过电极加速阴极发射出的电子束轰击阳极的荧光粉实现各种颜色的发光。尤其,低压FED的显色性能与荧光粉的导电性密切相关,例如:导电性差的荧光粉在显示器低压工作过程中,将存在着显著的电荷积累效应,并显著的降低发光性能。因此,目前制备耐电子束轰击、同时具有导电性能的氧化物基低压场发射显示器用导电荧光粉成为该领域的研究热点。最近的研究工作表明,在低压电子束激发下,具有特殊笼状结构的稀土(如Sm3+,Gd3+,Ce3+,Dy3+)掺杂七铝酸十二钙(12CaO·7Al2O3,缩写为C12A7)的导电荧光粉材料,因其具有较好的导电和发光性能,可抵抗电子束轰击所造成的电荷积累效应,实现了红色、紫外和白光发射。然而,由于制备样品的过程中需使用H2作为还原气氛,这将导致C12A7基导电荧光粉中引入笼内OH-基团,对稀土离子发光具有较强的猝灭作用。为了进一步提高阴极射线发光强度,如何制备不含笼中OH-的稀土掺杂的C12A7导电荧光粉是目前迫切需要解决的难点问题。本文采用碳包埋半封闭式坩埚的高温熔凝法(melt-solidification)制备了不同Sm3+掺杂浓度的C12A7:x%Sm3+(x=0.1,0.3,0.5,0.7,1.0)导电荧光粉。实验表明:该系列样品可观察到位于564、601、648、709 nm四个发射峰,其分别归属于Sm3+的4G5/2→6HJ/2(J=5,7,9,11)跃迁的特征发射峰(λex=404 nm);x=0.3%时,发光强度最大。实验发现,高温熔凝法制备的C12A7:0.3%Sm3+样品中只存在困陷与笼中的电子与氧离子基团,而无困陷于笼中OH-离子,通过漫反射吸收光谱测试可知,笼内电子浓度为8.5×1019cm-3。为提升其发光性能,在225°C空气气氛下热处理50分钟后,样品的阴极射线(CL)发光强度达到最大值。与用氢气气氛下制备的导电C12A7:Sm3+样品相比,不含笼内OH-的样品具有更好的导电性,同时其阴极射线发光强度也增强了2-3倍,色坐标均位于(0.60,0.40)附近。同时,采用高温熔凝法制备了不同Tb3+掺杂浓度的C12A7:0.3%Sm3+,y%Tb3+(y=0.1,0.3,0.5)导电荧光粉,实现了红光到绿光区发射的有效调节。样品的红外透射光谱未出现3550 cm-1处的吸收峰,表明该系列样品不含困陷于笼中OH-基团;样品低温(80 K)电子顺磁共振光谱测试出现3420 Gauss的信号,同时,漫反射吸收谱测试在2.72 eV附近出现电子的吸收峰,表明该系列样品具有较好的导电性能(笼内电子浓度为8.8×1019cm-3)。样品在377 nm波长激发下,出现Sm3+、Tb3+的特征发射峰(440-460 nm范围内的发射峰为Tb3+的5D3→7F4的跃迁;488、541、564、585、601、648、709nm处的峰分别归属于5D4→7F6(Tb3+)、5D4→7F5(Tb3+)、4G5/2→6H5/2(Sm3+)、5D4→7F4(Tb3+)、4G5/2→6H7/2(Sm3+)、4G5/2→6H9/2(Sm3+)和4G5/2→6H11/2(Sm3+)的跃迁)。随着Tb3+掺杂浓度增大,其色坐标位置实现从红光到绿光区的有效调节,最优样品C12A7:0.3%Sm3+,0.3%Tb3+位于暖白光(0.40,0.40)位置处。此外,我们将导电与未导电的C12A7:Sm3+,Tb3+荧光粉进行不同比例混粉测试,混粉后的样品CL发光性能得到了提升。