[發明專利]一種適用于場發射顯示器的氮氧化物熒光材料

無效

• 申請號: 201010187481.3
• 申請日: 2010-05-24
• 公開（公告）號: CN101880527A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 王靈利;倪海勇;張秋紅
• 申請（專利權）人: 廣州有色金屬研究院
• 主分類號: C09K11/79
• 分類號: C09K11/79
• 代理公司: 廣東世紀專利事務所 44216
• 代理人: 千知化

技術領域

本發明涉及一種熒光材料，特別涉及一種適用于場發射顯示器的氮氧化物熒光材料。

背景技術

隨著科技的發展和人民生活質量的提高，對顯示器件的要求不斷提高，平板顯示器因其特有的優點已進入人們的生活，高清晰度平板電視已經在取代傳統的陰極射線管(Cathode?Ray?Tube，CRT)電視。大屏幕平板顯示的技術主要有液晶顯示(Liquid?Crystal?Display，LCD)、等離子體顯示(PlasmaDisplay?Panel，PDP)、LED顯示(Light?Emission?Diode?Panel)、有機發光顯示(Organic?Light?Emitting?Display，OLED)和場發射顯示(Field?EmissionDisplay，FED)等。目前平板電視市場由液晶和等離子平分天下，但液晶電視會出現“視角”問題；當外部光線反射到屏幕上時，等離子電視會造成圖像模糊，功耗也大。

FED的技術原理非常類似傳統陰極射線管(CRT)。在結構方面，CRT由單一電子槍發射電子束撞擊磷光面板，并利用偏向板控制電子束方向，而FED卻并無偏向板，每一像素均由電子發射子(emitting?tip)完成，整個FED由數十萬個主動冷發射子組成。FED繼承了CRT亮度高、響應快、視角寬、色彩飽和度好等一系列優點，且能量轉換效率高，FED的能量轉換效率可達20％以上，而CRT的效率則＜1％，同時避免了CRT的電磁輻射和X射線輻射，實現了平板顯示的輕薄結構，因而倍受人們重視。雖然在外觀上，FED類似薄型的CRT，但是FED的工作電壓(＜1kV)卻遠小于CRT所需的工作電壓(15～30kV)。

制備優良性能FED的關鍵，一是場發射陰極陣列(Field?Emissive?Arrays，FEAs)的設計和制備；另一個是熒光材料的選擇和制備。熒光材料層的特性將決定場發射顯示器的光色與發光效率，具有相當的研發價值。目前的場發射顯示器用熒光材料主要為硫化物系列(藍粉ZnS:Ag，Cl；綠粉ZnS:Cu，Al和紅粉Y₂O₂S:Eu)和氧化物系列(藍粉Y₂SiO₅:Ce；綠粉Y₃(Al，Ga)₅O₁₂:Tb和紅粉Y₂O₃:Eu)。雖然這兩個系列的熒光粉都在使用，但各自都有一些弱點，并不能完全滿足FED器件對熒光材料的要求。硫化物系列熒光材料雖然發光效率較高，并具有一定的導電性，但在FED的低電壓、大束流轟擊下不穩定，分解出硫，“毒化”陰極針尖，降低器件的光效和使用壽命。氧化物系列熒光材料雖然在FED的工作條件下較為穩定，但它們都是很好的絕緣體，在大束流攻擊下，電荷會在熒光材料表面富積，影響發光效率，并且氧化物系列材料的發光效率也不及硫化物系列。

USP6641756公開了一種低電壓激發的硫化鋅熒光材料的制備方法。該熒光材料的化學組成為ZnS:Cu，Al。該發明通過碘化物助熔劑的使用，獲得立方相的ZnS多晶體，具有較高的發光強度。但硫化物本身的穩定性沒有獲得提高，在大束流電子束轟擊下仍然容易發生分解，并生成其他沉淀物覆蓋在熒光粉表面，降低熒光材料的發光效率，縮短FED的使用壽命。

N.Hirosaki等(Blue-emitting?AlN:Eu²⁺?nitride?phosphor?for?field?emissiondisplays，Appl.Phys.Lett.91，061101(2007))報道了Si⁴⁺、Eu²⁺共摻雜的AlN熒光材料。該熒光材料在電子束激發下發射波長位于460nm，半高寬為51nm，色純度接近ZnS:Ag，Cl，明顯優于Y₂SiO₅:Ce、ZnGaO₂和Sr₂CeO₄等通用的熒光材料。