CN102703072A - 荧光粉混合物、其制作方法及相应的液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种荧光粉混合物、其制作方法及相应的液晶显示装置,其中该荧光粉混合物为导电粉体与荧光粉体的混合物,其中导电粉体为氧化铝锌、氧化镓锌或氧化铟锡。本发明的荧光粉混合物、其制作方法及相应的液晶显示装置增强了荧光粉的导电性,进而减弱了荧光粉表面的电子富集现象,增强了荧光粉的发光性能。
Description
技术领域
本发明涉及荧光粉制作领域,特别是涉及一种提高场发射光源的发光效率的荧光粉混合物、其制作方法及相应的液晶显示装置。
背景技术
液晶显示器由于具有画质清晰、轻薄便携、低功耗以及长寿命等优点,逐渐成为主流的显示器。现在液晶显示器使用的背光源主要是冷阴极荧光灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp,CCFL)和发光二级管(Light Emitting Diode,LED)。场发射光源作为一种新型的面光源,具有发光效率高、功耗低、寿命长以及易于控制等优点,成为一种极有前途的液晶显示器的背光源。
场发射光源的工作原理是通过电子束轰击荧光粉而发光,场发射光源的阴极一般采用碳纳米管或氧化锌纳米线,阳极为荧光粉,由阴极发射出的电子束轰击荧光粉发光。目前常见的用于场发射光源的荧光粉包括硫化锌和稀土离子激活的氧化物或硫氧化物。对于硫化物荧光粉而言,发光亮度较高,但硫化物在高束流密度(Beam Density)的电子束的轰击下容易发生分解,使得其稳定性较差。对于氧化物荧光粉而言,其具有较高的稳定性,但在低压电子束轰击下的发光效率较低。同时两种材料的导电性均较差,这样使得电子束的束流密度很高时,容易在荧光粉表面发生电子富集,而电子富集使得阴极和阳极之间的电压降低,入射电子束的能量下降,最终导致荧光粉的发光性能下降。
故,有必要提供一种荧光粉混合物、其制作方法及相应的液晶显示装置,以解决现有技术所存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种荧光粉混合物、其制作方法及相应的液晶显示装置,其通过将导电粉体与荧光粉体混合制得荧光粉混合物,增强了荧光粉的导电性,进而减弱了荧光粉表面的电子富集现象,增强了荧光粉的发光性能,解决了现有的场发射光源的荧光粉发光性能较差的技术问题。
为解决上述问题,本发明提供的技术方案如下:
本发明涉及一种荧光粉混合物,其中所述荧光粉混合物包括导电粉体与荧光粉体,其中所述导电粉体为氧化铝锌、氧化镓锌或氧化铟锡。
在本发明所述的荧光粉混合物中,所述导电粉体在所述荧光粉混合物中所占的重量比例为1%~5%。
在本发明所述的荧光粉混合物中,所述氧化铝锌中铝原子和锌原子的摩尔比为1:99~5:95;所述氧化镓锌中镓原子和锌原子的摩尔比为1:99~5:95;所述氧化铟锡中铟原子和锡原子的摩尔比为1:99~5:95。
在本发明所述的荧光粉混合物中,所述荧光粉体为掺铈钇硅氧化物、掺铥钙镓氧化物、掺铕钡镁铝氧化物、掺锰锌镓氧化物、掺铽钇硅氧化物、掺锰锌硅氧化物、掺铈钇铝石榴石或掺铕钇氧化物。
在本发明所述的荧光粉混合物中,所述导电粉体通过溶胶凝胶法制得。
本发明还涉及一种荧光粉混合物的制作方法,其包括步骤:
使用溶剂将导电粉体的原料,置于容器中;
在所述容器中加入稳定剂后,在50~70℃水浴加热下搅拌4~6小时,得到导电粉体的前驱体溶液;
所述导电粉体的前驱体溶液,在50~70℃的温度下陈化56~90小时,得到导电粉体的干凝胶;
所述导电粉体的干凝胶,在600~900℃的温度下热处理1~5小时,得到导电粉体的粉末;以及
提供一荧光粉体,且将所述导电粉体与所述荧光粉体混合,得到所述荧光粉混合物,
其中所述导电粉体的原料为铝盐和锌盐的混合物、镓盐和锌盐的混合物、或锡盐和铟盐的混合物,所述导电粉体为氧化铝锌、氧化镓锌或氧化铟锡。
在本发明所述的荧光粉混合物的制作方法中,所述导电粉体在所述荧光粉混合物中所占的重量比例为1%~5%。
在本发明所述的荧光粉混合物的制作方法中,所述氧化铝锌中铝原子和锌原子的摩尔比为1:99~5:95;所述氧化镓锌中镓原子和锌原子的摩尔比为1:99~5:95;所述氧化铟锡中铟原子和锡原子的摩尔比为1:99~5:95。
在本发明所述的荧光粉混合物的制作方法中,所述溶剂为乙二醇甲醚溶液或乙醇溶液;所述稳定剂为单乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺。
本发明还涉及一种液晶显示装置,其包括:显示面板;以及背光模块,用于提供光线给所述显示面板,包括:场发射光源,其阳极上设置有上述的荧光粉混合物。
相较于现有的荧光粉及相应的液晶显示装置,本发明的荧光粉混合物、其制作方法及相应的液晶显示装置通过将导电粉体与荧光粉体混合制得荧光粉混合物,增强了荧光粉的导电性,进而减弱了荧光粉表面的电子富集现象,增强了荧光粉的发光性能,解决了现有的场发射光源的荧光粉发光性能较差的技术问题。
为让本发明的上述内容能更明显易懂,下文特举优选实施例,并配合所附图式,作详细说明如下:
附图说明
图1为本发明的荧光粉混合物的制作方法的优选实施例的流程图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图式,用以例示本发明可用以实施的特定实施例。
本发明涉及一种用于场发射光源的荧光粉混合物,其中荧光粉混合物包括导电粉体与荧光粉体,其中导电粉体可为氧化铝锌、氧化镓锌或氧化铟锡。这里导电粉体也可为氧化铝锌和氧化镓锌的混合物、氧化镓锌和氧化铟锡的混合物、氧化铟锡和氧化铝锌的混合物、或氧化铝锌、氧化镓锌和氧化铟锡三者的混合物。导电粉体在荧光粉混合物中所占的重量比例为1%~5%,如导电粉体所占的比例过小,则不能有效的消除荧光粉表面的电子富集现象;如导电粉体所占的比例过大,也会影响荧光粉体的发光性能。
当导电粉体为氧化铝锌时,其中的铝原子和锌原子的摩尔比为1:99至5:95;当导电粉体为氧化镓锌时,其中的镓原子和锌原子的摩尔比为1:99至5:95;当导电粉体为氧化铟锡时,其中的铟原子和锡原子的摩尔比为1:99~5:95。荧光粉体为Y2SiO4:Ce(掺铈钇硅氧化物)、CaGaO3:Tm(掺铥钙镓氧化物)、BaMgAl10O17:Eu(掺铕钡镁铝氧化物)、ZnGa2O4:Mn(掺锰锌镓氧化物)、Y2SiO5:Tb(掺铽钇硅氧化物)、Zn2SiO4:Mn(掺锰锌硅氧化物)、YAG:Ce(掺铈钇铝石榴石)或Y2O3:Eu(掺铕钇氧化物)。该导电粉体和荧光粉体均可通过溶胶凝胶法制得。
请参照图1,图1为本发明的荧光粉混合物的制作方法的优选实施例的流程图。下面通过图1详细的说明本发明的荧光粉混合物的制作流程,该制作方法包括步骤101~步骤105:
步骤101、使用溶剂将导电粉体的原料,置于容器中;
步骤102、在容器中加入稳定剂后,在50~70℃水浴加热下搅拌4~6小时,得到导电粉体的前驱体溶液;
步骤103、导电粉体的前驱体溶液,在50~70℃的温度下陈化56~90小时,得到导电粉体的干凝胶;
步骤104、导电粉体的干凝胶,在600~900℃的温度下热处理1~5小时,得到导电粉体;
步骤105、提供一荧光粉体,且将导电粉体与该荧光粉体混合,得到荧光粉混合物。
本发明的导电粉体的原料可为铝盐和锌盐的混合物、镓盐和锌盐的混合物、或锡盐和铟盐的混合物。
下面以导电粉体的原料为铝盐和锌盐的混合物为例,
其中步骤101具体为:称取铝盐(例如氯化铝或硝酸铝等)和锌盐(例如氯化锌或硝酸锌等)的混合物,其中铝原子和锌原子的摩尔比为1:99~5:95,然后使用乙二醇甲醚溶液或乙醇溶液将上述铝盐和锌盐的混合物溶解于容器中。
步骤102具体为:在溶解了铝盐和锌盐的混合物的容器中加入单乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺,在50~70℃的水浴加热下搅拌4~6小时,得到澄清的导电粉体的前驱体溶液。
步骤103具体为:将上一步骤的导电粉体的前驱体溶液,在50~70℃的烘箱中陈化56~90小时,得到导电粉体的干凝胶。
步骤104具体为:将上一步骤得到的导电粉体的干凝胶放置到马弗炉中进行热处理1~5小时,热处理温度为600~900℃,从而得到导电粉体,该导电粉体为氧化铝锌。
步骤105具体为:提供一荧光粉体,且将上述的氧化铝锌和该荧光粉体按1:99~5:95的重量比混合,得到最终的荧光粉混合物。其中该荧光粉体可以是Y2SiO4:Ce、CaGaO3:Tm、BaMgAl10O17:Eu、ZnGa2O4:Mn、Y2SiO5:Tb、Zn2SiO4:Mn、YaG:Ce或Y2O3:Eu的粉末。本发明的导电粉体的原料还可为镓盐和锌盐的混合物或锡盐和铟盐的混合物等,从而得到的导电粉体可为氧化镓锌或氧化铟锡。
本发明还涉及一种液晶显示装置,其包括显示面板以及背光模块,该背光模块用于提供光线给显示面板,该背光模块使用一场发射光源作为背光源,使得背光模块的出光更均匀,制作成本更低。该场发射光源包括表面设置有上述的荧光粉混合物的阳极、用于发射电子束的阴极以及用于隔离阳极与阴极的隔离框。制作该场发射光源时,可将上述的荧光粉混合物丝网印刷在白玻璃上得到阳极,将碳纳米管/氧化锌纳米线印刷在白玻璃上得到阴极,然后在阳极和阴极之间设置隔离框(如低熔点玻璃粉);这时在300~600℃温度下对场发射光源进行封装,形成一个密闭空间,阳极作为此密闭空间的上板,阴极作为此密闭空间的下板,此时隔离框融化在阴阳两层玻璃上,从而保证阳极和阴极之间具有一定的间隙;通过一个预留的开口对此密闭空间进行抽真空处理并密封预留口,最终得到本发明的场发射光源。
本发明的场发射光源使用时,设置在阳极上的荧光粉混合物的导电性有所增强,可以及时将积聚在阳极上的电子导出,从而入射电子束的能量不会降低,进而增强了场发射光源的发光性能。并且通过调节荧光粉混合物中各色荧光粉体(例如是红荧光粉体、绿荧光粉体或蓝荧光粉体)的比例,得到相对光谱功率分布不同的频谱,与液晶显示装置的彩色滤光板(Color filter)配合,可得到较高色彩饱和度的画面。
本发明的荧光粉混合物、其制作方法及相应的液晶显示装置通过将导电粉体与荧光粉体混合制得荧光粉混合物,增强了荧光粉的导电性,进而减弱了荧光粉表面的电子富集现象,增强了荧光粉及场发射光源的发光性能,解决了现有的场发射光源的荧光粉发光性能较差的技术问题。
综上所述,虽然本发明已以优选实施例揭露如上,但上述优选实施例并非用以限制本发明,本领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与润饰,因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种荧光粉混合物,其特征在于,所述荧光粉混合物包括导电粉体与荧光粉体,其中所述导电粉体为氧化铝锌、氧化镓锌或氧化铟锡。
2.根据权利要求1所述的荧光粉混合物,其特征在于,所述导电粉体在所述荧光粉混合物中所占的重量比例为1%~5%。
3.根据权利要求1所述的荧光粉混合物,其特征在于,所述氧化铝锌中铝原子和锌原子的摩尔比为1:99~5:95;所述氧化镓锌中镓原子和锌原子的摩尔比为1:99~5:95;所述氧化铟锡中铟原子和锡原子的摩尔比为1:99~5:95。
4.根据权利要求1所述的荧光粉混合物,其特征在于,所述荧光粉体为掺铈钇硅氧化物、掺铥钙镓氧化物、掺铕钡镁铝氧化物、掺锰锌镓氧化物、掺铽钇硅氧化物、掺锰锌硅氧化物、掺铈钇铝石榴石或掺铕钇氧化物。
5.根据权利要求1所述的荧光粉混合物,其特征在于,所述导电粉体通过溶胶凝胶法制得。
6.一种荧光粉混合物的制作方法,其特征在于,包括步骤:
使用溶剂将导电粉体的原料置于容器中;
在所述容器中加入稳定剂后,在50~70℃水浴加热下搅拌4~6小时,得到导电粉体的前驱体溶液;
所述导电粉体的前驱体溶液,在50~70℃的温度下陈化56~90小时,得到导电粉体的干凝胶;
所述导电粉体的干凝胶,在600~900℃的温度下热处理1~5小时,得到导电粉体;以及
提供一荧光粉体,且将所述导电粉体与所述荧光粉体混合,得到所述荧光粉混合物,
其中所述导电粉体的原料为铝盐和锌盐的混合物、镓盐和锌盐的混合物、或锡盐和铟盐的混合物,所述导电粉体为氧化铝锌、氧化镓锌或氧化铟锡。
7.根据权利要求6所述的荧光粉混合物的制作方法,其特征在于,所述导电粉体在所述荧光粉混合物中所占的重量比例为1%~5%。
8.根据权利要求6所述的荧光粉混合物的制作方法,其特征在于,所述氧化铝锌中铝原子和锌原子的摩尔比为1:99~5:95;所述氧化镓锌中镓原子和锌原子的摩尔比为1:99~5:95;所述氧化铟锡中铟原子和锡原子的摩尔比为1:99~5:95。
9.根据权利要求6所述的荧光粉混合物的制作方法,其特征在于,所述溶剂为乙二醇甲醚溶液或乙醇溶液;所述稳定剂为单乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺。
10.一种液晶显示装置,其特征在于,包括:
显示面板;以及
背光模块,用于提供光线给所述显示面板,包括:
场发射光源,其阳极上设置有如权利要求1所述的荧光粉混合物。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20121003 |