[發明專利]一種適用于電子束激發的磷酸鹽熒光材料

無效

• 申請號: 201410622566.8
• 申請日: 2014-11-08
• 公開（公告）號: CN104403669A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 王靈利;倪海勇;張秋紅
• 申請（專利權）人: 廣東省工業技術研究院(廣州有色金屬研究院)
• 主分類號: C09K11/81
• 分類號: C09K11/81
• 代理公司: 廣東世紀專利事務所 44216
• 代理人: 千知化

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技術領域

本發明涉及一種適合電子束激發的熒光材料，特別涉及一種適用于場發射顯示器，各種通過電子、電漿激發的光電管，以及光源的熒光材料。

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。平板顯示器有許多優點：薄型而輕巧，整機可做成便攜式；電壓低、無X射線輻射、沒有閃爍抖動、不產生靜電，因而不會有礙健康；功耗低，可用電池供電；大部分平板顯示器的壽命比陰極射線管的長。平板顯示器主要包括液晶顯示器、等離子體顯示器、場致發射顯示器、真空熒光顯示器、平板型陰極射線管和發光二極管等。平板顯示器的軍事、民用領域都有極其廣泛的用途。

場致發射顯示器(FED,?Field?Emission?Display)的理論最早是在1928年由R.H.Eowler與L.W.Nordheim共同提出，不過真正以半導體制程技術研發出場發射電極元件，開啟運用場發射電子做為顯示器技術，則是在1968年由C.A.Spindt提出，隨后吸引后續的研究者投入研發。場發射電極的應用是到1991年法國LETI?CHENG公司在第四屆國際真空微電子會議上展出一款運用場發射電極技術制成的顯示器成品之后，場發射電極技術才真正被注意，并吸引Candescent、Pixtech、Micron、Ricoh、Motorola、Samsung、Philips等公司投入，也使得FED加入眾多平面顯示器技術的行列。

FED繼承了CRT的亮度高、響應快、視角寬、色彩飽和度好等CRT的一系列優點，且能量轉換效率高，FED的能量轉換效率可達20%以上，CRT效率＜l%，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。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）。

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。

B.?K.?Wagner等報道了FED用綠色熒光粉Y₃(Al,Ga)₅O₁₂:Tb，Xingong?Xu等報道了藍綠色熒光粉Li₂CaSiO₄:Eu²⁺。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。

鑒于上述缺點，目前各方的研究方向均在開發新型熒光材料，使其能應用于FED產業。

CN101002274報道了無汞熒光燈用白光發光材料M(RE_1-xDy_x)(PO₃)_4?(M=Li,Na,K,?Rb,Cs,Re=La,Gd,Y,Lu)及其制備方法。該發光材料在真空紫外波段具有較強的吸收，在真空紫外激發下，發出白光。但是關于該熒光粉在電子束激發下的發光性能還沒有報道。

發明內容

本發明提供一種稀土摻雜的堿金屬磷酸鹽熒光材料，受電子束激發后，可發射綠、紅、白色等多色熒光，具有較高的發光效率。