CN101608116A - 绿色荧光粉、包括其的显示装置、及有关方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于显示装置的绿色荧光粉、包括其的显示装置及有关方法，所述绿色荧光粉包括覆盖有B2O3覆盖材料的Zn2SiO4:Mn，所述B2O3覆盖材料以约0.001重量％至约3重量％的量存在，基于所述Zn2SiO4:Mn的总重量。

Description

绿色荧光粉、包括其的显示装置、及有关方法
技术领域
实施方式涉及绿色荧光粉、包括其的显示装置、及有关方法。
背景技术
等离子体显示面板(PDP)是通过用例如由放电单元中的气体放电产生的真空紫外(VUV)线激发荧光粉而形成图像的显示装置。由于PDP能够实现大的、高分辨率的图像，因此其作为下一代的薄型显示装置而受到关注。PDP可包括以第一方向设置在后基板上的寻址电极和覆盖该寻址电极的介电层。障壁可以例如条形图案形成于介电层上，并且红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)荧光粉层可布置在介于障壁之间的放电单元上。在前基板的表面上，显示电极可在与寻址电极交叉的第二方向上形成，其中一对显示电极包括透明电极和汇流电极。介电和保护层可形成于前基板上并覆盖显示电极。放电单元可通过后基板的寻址电极和前基板的显示电极的交叉形成。
为了实现PDP均匀和稳定的放电，荧光粉层的表面电势应是高的，并且因而气态阴离子应以高的速率与荧光粉层相撞。因此，荧光粉层的表面电势越高，荧光粉层与阴离子之间的电势差越大，实现稳定的发射性能和等离子体放电。该荧光粉层通常可通过将固体粉状原料混合并将该混合物在高温下烧结而制备。根据原料的组成和性质，荧光粉层可具有各种表面电势。具体地，基于硅酸锌(Zn2SiO4:Mn)的绿色荧光粉通常可用于绿色荧光粉层中。取决于激活剂例如Mn的浓度，该绿色荧光粉具有各种色纯度、亮度、寿命和衰减时间特性。Zn2SiO4:Mn荧光粉可通过将原料ZnO、SiO2和MnCO3混合而制备。然而，由于其可包括中间产物和具有非均匀组成的最终产物，因此不同于红色和蓝色荧光粉，其可具有负的表面电势。该荧光粉层的负的表面电势可对表面电势有影响，并且可导致绿色单元的放电电压不合需要地增加。增加放电电压的机理可描述如下：在重置放电时，在真实放电期间(即，在将放电电压施加到寻址电极端子之前)，驱动交流电等离子体显示器的特性是壁电荷累积。当具有负的表面电势特性的绿色荧光粉层吸收或抵消阳离子壁电荷时，绿色单元在前后基板之间产生比红色和蓝色单元小的放电电压。因此，与红色和蓝色单元相比，包括具有负的表面电势的绿色荧光粉层的绿色单元可需要更高的寻址电压。已有对具有类似于红色和蓝色荧光粉层的表面电势的绿色荧光粉层的研究。然而，当绿色荧光粉层具有类似于红色和蓝色荧光粉层的表面电势时，其还可具有不合需要地降低的亮度和寿命。
发明内容
因此实施方式涉及基本上克服了由于相关技术的限制和缺点引起的问题的绿色荧光粉、包括其的显示装置、及有关方法。
因此实施方式的特征在于提供具有优异亮度和长寿命的绿色荧光粉层。
以上和其它特征和优点中的至少一个可通过提供用于显示装置的绿色荧光粉而实现，该绿色荧光粉包括覆盖有B2O3覆盖材料的Zn2SiO4:Mn。该B2O3覆盖材料可以约0.001重量％至约3重量％的量存在，基于该Zn2SiO4:Mn的总重量。
该B2O3覆盖材料可以约0.05重量％至约2重量％的量存在，基于该Zn2SiO4:Mn的总重量。
该B2O3覆盖材料可以约0.1重量％至约1重量％的量存在，基于该Zn2SiO4:Mn的总重量。
该B2O3覆盖材料可以约10nm至约100nm的厚度覆盖。
以上和其它特征和优点中的至少一个还可通过提供显示装置而实现，该显示装置包括彼此面对的第一基板和第二基板；设置在该第一基板上的多个寻址电极；设置在面对所述第一基板的该第二基板一侧上与该寻址电极交叉的方向上的多个显示电极；和设置在介于该第一基板与该第二基板之间的放电空间中的红色、绿色和蓝色荧光粉层。该绿色荧光粉层可包括覆盖有B2O3覆盖材料的Zn2SiO4:Mn绿色荧光粉，该B2O3覆盖材料以约0.001重量％至约3重量％的量存在，基于该Zn2SiO4:Mn的总重量。
该B2O3覆盖材料可以约0.05重量％至约2重量％的量存在，基于该Zn2SiO4:Mn的总重量。
该B2O3覆盖材料可以约0.1重量％至约1重量％的量存在，基于该Zn2SiO4:Mn的总重量。
该B2O3覆盖材料可以约10nm至约100nm的厚度覆盖。
以上和其它特征和优点中的至少一个还可通过提供制造显示装置的方法而实现，该方法包括：提供彼此面对且其间具有放电空间的第一基板和第二基板；在该第一基板上形成多个寻址电极；在面对所述第一基板的该第二基板一侧上与该寻址电极交叉的方向上形成多个显示电极；和在介于该第一基板与该第二基板之间的放电空间中形成红色、绿色和蓝色荧光粉层。该绿色荧光粉层可包括覆盖有B2O3覆盖材料的Zn2SiO4:Mn绿色荧光粉，并且该B2O3覆盖材料可以约0.001重量％至约3重量％的量存在，基于该Zn2SiO4:Mn的总重量。
该B2O3覆盖材料可以约0.05重量％至约2重量％的量存在，基于该Zn2SiO4:Mn的总重量。
该B2O3覆盖材料可以约0.1重量％至约1重量％的量存在，基于该Zn2SiO4:Mn的总重量。
形成该绿色荧光粉层可包括将Zn2SiO4:Mn与B2O3混合以形成混合物，并且在约400℃至约500℃下热处理该混合物。
热处理该混合物可进行最高达约1小时的非零量的时间。
附图说明
通过参照附图详细描述示例性实施方式，以上和其它特征和优点对本领域技术人员而言将变得更加明晰，在附图中：
图1说明根据实施方式的PDP的结构的部分分解透视图；
图2说明表1，显示实施例1～8、对比例1和3以及参比例1的制备条件、相对亮度、色坐标和寿命；
图3说明表2，显示实施例9～16、对比例2和3以及参比例2的制备条件、相对亮度、色坐标和寿命；和
图4说明表3，显示对比例6～11的制备条件、相对亮度和寿命。
具体实施方式
现在将在下文中参照附图更充分地描述示例性实施方式；然而，它们可体现为不同的形式，并且不应被解释为限于本文中所列举的实施方式。相反，提供这些实施方式，使得该公开内容彻底且完整，并且向本领域技术人员全面地传达本发明的范围。
在附图中，为了图解的清楚，可放大层和区域的尺寸。还应理解，当一个层或元件被称为“在”另一层或基板“上”时，其可直接在所述另一层或基板上，或者还可存在中间层。此外，应理解，当一个层被称为“在”另一层“下面”时，其可直接在所述另一层下面，或者还可存在一个或多个中间层。另外，还应理解，当一个层被称为“在(介于)”两个层“之间”时，其可为所述两个层之间唯一的层，或者还可存在一个或多个中间层。相同的附图标记始终是指相同的元件。
本文中所使用的表述“至少一种(个)”、“一种(个)或多种(个)”及“和/或”是开放式的表述，其在操作中为连接性和分离性两者。例如，表述“A、B和C中的至少一种(个)”、“A、B或C中的至少一种(个)”、“A、B和C中的一种(个)或多种(个)”、“A、B或C中的一种(个)或多种(个)”及“A、B和/或C”各自包括以下意思：单独的A；单独的B；单独的C；A和B两者；A和C两者；B和C两者；及A、B和C全部三者。此外，这些表述是开放式的，除非通过它们与术语“由...组成”的组合清楚地指明相反的意思。例如，表述“A、B和C中的至少一种(个)”还可包括第n个成员，其中n大于3，然而表述“选自由A、B和C组成的组中的至少一种(个)”则无此意。
本文中所使用的表述“或者(or)”不是“排他性的或者”，除非它与术语“任一(either)”结合使用。例如，表述“A、B或C”包括单独的A；单独的B；单独的C；A和B两者；A和C两者；B和C两者；及A、B和C全部三者，然而表述“任一A、B或C”表示单独的A、单独的B、及单独的C中的一种，并且不表示以下的任一种：A和B两者；A和C两者；B和C两者；及A、B和C全部三者。
本文中所使用的表述“一种(个)(a)”及“一种(个)(an)”是开放式的术语，其可连同单数项目或复数项目一起使用。例如，术语“一种溶剂”可表示单一化合物例如二甘醇丁醚乙酸酯、或组合的多种化合物例如与萜品醇混合的二甘醇丁醚乙酸酯。
实施方式涉及用于显示装置的绿色荧光粉。显示装置可包括PDP。绿色荧光粉可包括例如覆盖有覆盖材料如B2O3的Zn2SiO4:Mn荧光粉。覆盖材料可以约0.001重量％至约3重量％的量存在，基于Zn2SiO4:Mn的总重量。优选地，覆盖材料以约0.05重量％至约2重量％的量存在。更优选地，覆盖材料以约0.1重量％至约1重量％的量存在。
将覆盖材料的量保持为基于Zn2SiO4:Mn总重量的约0.001重量％至约3重量％可有助于改善由其形成的绿色荧光粉层的亮度和寿命。另外，当覆盖材料的量为基于Zn2SiO4:Mn总重量的约0.1重量％至约1重量％时，绿色荧光粉可形成显示出显著改善的亮度的绿色荧光粉层。
绿色荧光粉可通过例如以下方法制备：将覆盖材料溶解于溶剂中，例如，将B2O3溶解于水中以形成覆盖材料溶液，将Zn2SiO4:Mn添加到覆盖材料溶液中，并且干燥所得混合物以使覆盖材料覆盖到Zn2SiO4:Mn荧光粉的表面上。在具体实例中，绿色荧光粉可为其上覆盖有预定量的B2O3的Zn2SiO4:Mn。用于溶解覆盖材料的溶剂可包括例如水。
然后，可在约400℃至约500℃下对所得材料进行热处理。将热处理期间的温度保持在约400℃至约500℃可有助于确保由其形成的荧光粉层显示出大大改善的亮度。热处理可进行最多约1小时。将热处理的时间保持为至多约1小时可有助于确保改善的亮度。
在热处理之后，覆盖材料可以约0.001重量％至约3重量％的量存在，基于Zn2SiO4:Mn的总重量。优选地，覆盖材料以约0.05重量％至约2重量％的量存在。更优选地，覆盖材料以约0.05重量％至约1重量％的量存在。将覆盖材料的量保持为基于Zn2SiO4:Mn总重量的约0.001重量％至约3重量％可有助于确保由其形成的荧光粉层具有大大改善的亮度。
覆盖材料可以约10nm至约100nm的厚度覆盖。将覆盖材料的厚度保持在约10nm至约100nm可有助于确保由其形成的绿色荧光粉层具有大大改善的亮度和寿命。
根据实施方式的显示装置可包括PDP，该PDP包括：彼此面对的第一基板和第二基板；设置在第一基板上的多个寻址电极；设置在面对所述第一基板的第二基板一侧上与寻址电极交叉的方向上的多个显示电极；和设置在介于第一基板与第二基板之间的放电空间中的红色、绿色和蓝色荧光粉层。绿色荧光粉层可包括上述具有覆盖材料的绿色荧光粉。
在下文中将参照附图详细描述实施方式。然而，实施方式可以各种不同的方式实现，并且不限于举例说明的实施方式。
图1说明显示根据实施方式的PDP 100的结构的部分分解透视图。参照图1，PDP可包括第一基板3、在第一基板3上设置在第一方向(图中的Y方向)上的多个寻址电极13、以及设置在第一基板3的表面上覆盖寻址电极13的介电层15。障壁5可形成于介电层15上，并且红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)荧光粉层8R、8G和8B可设置在形成于障壁5之间的放电单元7R、7G和7B中。
绿色荧光粉层8G可包括含有Zn2SiO4:Mn和包括B2O3的覆盖材料的绿色荧光粉。覆盖材料可以约0.001重量％至约3重量％存在，基于Zn2SiO4:Mn的总重量。优选地，覆盖材料以约0.05重量％至约2重量％的量存在。更优选地，覆盖材料以约0.1重量％至约1重量％的量存在。制备绿色荧光粉层可包括在约400℃至约500℃下对覆盖有覆盖材料例如B2O3的荧光粉例如Zn2SiO4:Mn进行热处理。
障壁5可形成为任何合适的形状以分割放电空间。另外，障壁5可具有不同图案。例如，障壁5可形成为开放型例如条形，或形成为封闭型例如格栅结构形(waffle)、矩阵(matrix)或三角形形状。而且，可形成封闭型的障壁，使得放电空间的水平截面为多边形例如四边形、三角形或五边形、或者圆形或椭圆形。
各自包括透明电极9a和11a以及汇流电极9b和11b的显示电极可设置在面对第一基板3的第二基板1的表面上与寻址电极13交叉的方向(图中的X方向)上。而且，第二介电层17和保护层19可设置在第二基板1的表面上同时覆盖显示电极。放电单元可形成于第一基板3的寻址电极13与第二基板1的显示电极交叉的位置处。
在PDP中，寻址放电可通过将寻址电压(Va)施加在寻址电极13与显示电极之间而实现。当将维持电压(Vs)施加在一对显示电极之间时，由维持放电产生的激发源可激发相应荧光粉层由此发射穿过第二基板1的可见光并显示图像。荧光粉层可通过真空紫外(VUV)线激发。
以下实施例更详细地说明实施方式。然而，应理解，实施方式不受这些实施例的限制。
PDP的制造
实施例1～8
以计算为基于绿色荧光粉Zn2SiO4:Mn总重量的0.001重量％、0.05重量％、0.1重量％、0.5重量％、0.7重量％、1重量％、2重量％和3重量％的量分别计量B2O3，并将其溶解于纯水中以形成溶液。然后，向其中加入Zn2SiO4:Mn绿色荧光粉。将该B2O3溶液与该荧光粉以5∶1的重量比混合。将混合的液体搅动30分钟并干燥以使B2O3覆盖在该荧光粉的表面上，由此制备包括其表面上覆盖有B2O3的Zn2SiO4:Mn的绿色荧光粉粉末。涂层厚度为约10nm至约100nm。
将40重量份的绿色荧光粉粉末与如下混合物混合以制备绿色荧光粉糊，所述混合物是通过将6重量份的乙基纤维素粘合剂添加到100重量份的包括重量比为3∶7的二甘醇丁醚乙酸酯和萜品醇的混合溶剂中而制备的。
将绿色荧光粉糊涂覆在具有障壁的第一基板的放电单元内。将所述涂覆的基板干燥，然后烧制以在所述基板上形成绿色荧光粉层。
另外，以与上述相同的方法通过分别将(Y，Gd)BO3:Eu和CaMgSi2O6:Eu荧光粉材料涂覆在红色和蓝色放电单元中而形成红色和蓝色荧光粉层。
组装具有红色、绿色和蓝色荧光粉层的第一基板和包括显示电极等的第二基板。对所得产品进行排气、注入和老化以制造PDP。
对比例1
根据与实施例1相同的方法制造PDP，除了使用没有B2O3覆层的Zn2SiO4:Mn制备绿色荧光粉层之外。
参比例1
根据与实施例1相同的方法制造PDP，除了使用包括覆盖在Zn2SiO4:Mn表面上的基于Zn2SiO4:Mn的总重量的4重量％的B2O3的绿色荧光粉粉末之外。
实施例9～16
根据与实施例1～8相同的方法制造PDP，除了将实施例1～8的所得干燥材料在450℃下热处理10分钟之外。
对比例2
根据与对比例1相同的方法制造PDP，除了将Zn2SiO4:Mn在450℃下热处理10分钟之外。
参比例2
根据与参比例1相同的方法制造PDP，除了将所得干燥材料在450℃下热处理10分钟之外。
对比例3
根据与对比例1相同的方法制造PDP，除了使用市售绿色荧光粉NP-200-203(Nichia Ltd.)之外。
绿色荧光粉层的亮度和寿命特性
将根据实施例1～16、对比例1～3以及参比例1和2制造的PDP设置成仅使绿色荧光粉层发光。使用接触亮度计(CA-100)测量来自PDP的绿光的亮度和CIE色坐标(x，y)。此外，通过测量1000小时后的亮度保持率来评价荧光粉层的寿命特性。在此，基于在0小时时测量的参比亮度检测寿命特性。
实施例1～8、对比例1和3、以及参比例1的结果示于图2的表1中。表1中的相对亮度是使用对比例3的初始亮度作为参比计算的。
参照表1，与根据对比例1和3以及参比例1制备的荧光粉层相比，根据实施例1～8制备的荧光粉层显示出更好的亮度和更长的寿命。此外，根据实施例3～6制备的荧光粉层显示出优异的亮度和寿命特性。
实施例9～16、对比例2和3以及参比例2的测量结果示于图3的表2中。表2中的相对亮度是使用对比例3的初始亮度作为参考计算的。
参照表2，与对比例2和3以及参比例2相比，根据实施例9～16制备的荧光粉层显示出更好的亮度和更长的寿命。此外，根据实施例10～14制备的荧光粉层显示出优异的亮度和寿命特性。
取决于荧光粉材料变化的亮度和寿命改善的测量
对比例4～9
根据与实施例1相同的方法在以下各荧光粉材料上覆盖B2O3，由此获得荧光粉：BaMgAl10O17:Eu、CaMgSi2O6:Eu、YBO3:Tb、BaMgAl10O17:Mn、YBO3:Eu和Y(P，V)O4:Eu。
测量对比例4～9的荧光粉的亮度、色坐标和寿命特性。基于0小时辐照的基线以在用VUV线辐照1小时后的亮度保持率计算寿命。
另外，测量对比例4～9的荧光粉在将荧光粉在450℃下热处理10分钟后的亮度。测量结果示于图4的表3中。在表3中，基于各荧光粉材料在覆盖前的初始亮度计算覆盖B2O3后的相对亮度。
参照表3，与Zn2SiO4:Mn不同，当其它用于PDP的荧光粉包括B2O3覆层时，它们未显示出改善的亮度和寿命特性。
已经在本文中公开了示例性实施方式，并且尽管使用了具体的术语，但它们仅以一般性和描述的意义使用和解释并且不用于限制的目的。因此，本领域技术人员应理解，可进行形式和细节上的各种变化而不背离在所附权利要求中阐述的本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.用于显示装置的绿色荧光粉，包括：
覆盖有B2O3覆盖材料的Zn2SiO4:Mn，其中所述B2O3覆盖材料以约0.001重量％至约3重量％的量存在，基于所述Zn2SiO4:Mn的总重量。
2.权利要求1的绿色荧光粉，其中所述B2O3覆盖材料以约0.05重量％至约2重量％的量存在，基于所述Zn2SiO4:Mn的总重量。
3.权利要求2的绿色荧光粉，其中所述B2O3覆盖材料以约0.1重量％至约1重量％的量存在，基于所述Zn2SiO4:Mn的总重量。
4.权利要求1的绿色荧光粉，其中所述B2O3覆盖材料以约10nm至约100nm的厚度覆盖。
5.显示装置，包括：
彼此面对的第一基板和第二基板；
设置在所述第一基板上的多个寻址电极；
设置在面对所述第一基板的所述第二基板一侧上与所述寻址电极交叉的方向上的多个显示电极；和
设置在介于所述第一基板与所述第二基板之间的放电空间中的红色、绿色和蓝色荧光粉层，
其中所述绿色荧光粉层包括权利要求1-4任一项的绿色荧光粉。
6.制造显示装置的方法，包括：
提供彼此面对且其间具有放电空间的第一基板和第二基板；
在所述第一基板上形成多个寻址电极；
在面对所述第一基板的所述第二基板一侧上与所述寻址电极交叉的方向上形成多个显示电极；和
在介于所述第一基板与所述第二基板之间的放电空间中形成红色、绿色和蓝色荧光粉层，
其中所述绿色荧光粉层包括覆盖有B2O3覆盖材料的Zn2SiO4:Mn绿色荧光粉，并且所述B2O3覆盖材料以约0.001重量％至约3重量％的量存在，基于所述Zn2SiO4:Mn的总重量。
7.权利要求6的方法，其中所述B2O3覆盖材料以约0.05重量％至约2重量％的量存在，基于所述Zn2SiO4:Mn的总重量。
8.权利要求7的方法，其中所述B2O3覆盖材料以约0.1重量％至约1重量％的量存在，基于所述Zn2SiO4:Mn的总重量。
9.权利要求6的方法，其中形成所述绿色荧光粉层包括将Zn2SiO4:Mn与B2O3混合以形成混合物，和在约400℃至约500℃下热处理所述混合物。
10.权利要求9的方法，其中热处理所述混合物进行最高达约1小时的非零量的时间。
CNA2009101458834A 2008-06-18 2009-06-17 绿色荧光粉、包括其的显示装置、及有关方法 Withdrawn CN101608116A (zh)

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