KR19980064345A - 전계 방출 디스플레이에서 사용하기 적합한 안정된 황/산화 인광체 - Google Patents

전계 방출 디스플레이에서 사용하기 적합한 안정된 황/산화 인광체 Download PDF

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빈센트비.인그라시아
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Abstract

한 전계 방출 디스플레이(FEDs: 100)에서 사용하기 적합한 안정된 황/산화 인광체(110, 210, 310, 410, 510)는 황/산화 인광체 코어(212, 312, 412, 512) 및 이 코어주위의 안정된 표면(214, 314, 414, 514)을 구비한다. 안정된 황/산화 인광체(110, 210, 310, 410, 510)를 형성하는 방법은 캐소드 발광성(cathodoluminescent)인 황/산화 인광체를 제공하는 단계 및 이 인광체의 불안정-진공(vacuum-unstable) 황/산소가 아닌 완전-진공(solid-vacuum) 인터페이스에서 기체가 없어지는 것에 대해 열역학적으로 안정한 산소로 상기 음극 발광성의 황/산화 인광체를 합금 또는 캡슐화하는 단계를 포함한다.

Description

전계 방출 디스플레이에서 사용하기 적합한 안정된 황/산화 인광체
본원 발명은 일반적으로 발광성 인광체 분야, 특히 전계 방출 디스플레이(FEDs: Field Emission Displays)에서 사용하기에 적합한 발광성 인광체에 관한 것이다.
진공 형광 디스플레이(VFDs: Vacuum Fluorescent Displays)용의 인광체들은 기술적으로 공지되어 있다. 전계 방출 디스플레이에 사용하기 적합한 한 인광체는 가장 효과적인 종래 기술의 인광체들중 하나인 ZnO를 구비한다. 약 200-10,000 volts범위에 존재하는 애노드 및 캐소드 플레이트사이의 전위차에서 동작하는 저전압 FEDs에 있어, 높은 효율은 중요하다. 그러므로, ZnO는 FEDs에서 사용하기 위해 정선한 인광체이다. 그러나, ZnO는 단지 청록색 광만을 방사한다. 폴리크로매틱(polychromatic) FEDs를 제작하기 위해선, 다른 인광체들이 사용되어야만 한다. FEDs에서 사용하기 위해 요구된 높은 효율들을 제공하는 기타 다른 많은 종래 기술의 인광체들은 전자 빔 여기시 적색 광을 방사하는 Y2O2S:Eu 와 같이 황을 함유한 인광체들이다. 황을 함유한 인광체들은 전자 빔 여기시 기체상태의 황을 함유한 화합물을 방출한다. 기체상태의 황은 FEDs의 캐소드들로 이루어지는 기기들을 오염시키는 것으로 공지되어 있다. 따라서, 황을 함유한 인광체들은 일반적으로 황으로 인한 오염이 하나의 문제로 제기되는 FEDs 또는 기타 다른 디스플레이들에서는 사용되지 않는다.
인광체 선택시 달리 고려해야 할 사항은 충돌 전자들의 에너지이다. 약 4000 volts 이상의 전위차에서 동작되는 FEDs에 있어서, 애노드 플레이트의 전위는 해당 인광체의 전자-수용 표면상에 도전층을 형성하므로써 유지된다. 이 도전층은 음 전하를 방출시키며 그에 따라 애노드의 높은 양 전위를 유지시킨다. 이러한 도전층은 전자들이 이 도전층을 통과할 시 자체 에너지의 상당량을 손실하므로 약 4000 volts이하의 전위차들에서 동작되는 FEDs에서 사용하기에는 부적합하다. 이들 저전압 동작들동안 상기 애노드 퍼텐셜을 유지하기위한 다른 스킴들은 도전 파우더를 방출성의 인광체와 혼합하는 것을 포함한다. 이들 스킴은 여전히, 해당 인광 혼합물내에서의 방출성 물질의 감소된 량으로 인해 효율에 있어서 상당한 감소를 일으킨다.
따라서, 다양한 방출 파장들을 제공하고, 황 오염을 일으키지 않으며, FED 애노드의 높은 양 전위를 유지하는 전계 방출 디스플레이에서 사용하기 적합한 개선된 높은 효율의 인광체를 요구하게 된다.
도 1 은 본원 발명에 따른 안정된 황/산화 인광체를 구비하는 전계 방출 디스플레이의 횡단면적 개략도.
도 2 내지 도 5 는 본원 발명에 따른 안정된 황/산화 인광체를 구비하는 애노드 실시예들의 크게 확대된, 횡단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100: 전계 방출 디스플레이
110, 210, 310, 410, 및 510: 안정된 황/산화 인광체
212, 312, 412, 및 512: 황/산화 인광체 코어
214, 314, 414, 514: 인광체 주위의 안정된 표면
도 1 에 대해 언급하건데, 이는 본원 발명에 따른 안정된 인광체(110)를 포함하는 전계 효과 디스플레이(FED: 100)의 횡단면적 개략도이다. FED(100)는 스페이서 프레임(140)에 의해 서로 분리되어 있는 애노드 플레이트(120) 및 캐소드 플레이트(130)를 포함한다. 애노드 플레이트(130)와 캐소드 플레이트(130)사이의 공간 영역(interspace region: 150)은 약 10-6Torr이하의 압력으로 이베큐에팅(evacuating)된다. 다수의 전계 이미터들(160)이 캐소드 플레이트(130)상에 형성된다. 전계 이미터들(160)은 Spindt 팁들 또는 기타 다른 전자 방출 구조들 및 물질들을 포함할 수 도 있으며, 이들은 모두 본 기술에 숙련된 자들에게 공지되어 있다. 애노드 플레이트(120)는 유리와 같은 투명 물질로 이루어진 투명 기판(170)을 포함하며, 이 기판상에 안정된 인광체(110)가 장착된다. FED(100)의 동작에 있어서, 전계 이미터들(160)은 선택적으로 어드레싱되어 전자들을 방출하게 된다. 방출된 전자들은 사이 공간 영역(150)을 통과하여 안정된 인광체(110)부분들에 의해 수신되며, 그에 따라 광을 방사하도록 여기된다. 이하에서 보다 상세하게 기술되는 바와 같이, 안정된 인광체(110)는 무시할 만한 황 기체 이탈 현상(out-
gassing) 및/또는 무시할 만한 산소 기체 이탈 현상을 나타내며, 그에 따라 캐소드 플레이트(130)의 물질들의 황 오염을 방지하게 되고 안정된 인광체(110)의 저하율을 감소시키게 된다.
도 2에 대해 언급하건데, 이는 본원 발명에 따른 안정된 황 인광체(210)를 포함하는 애노드 플레이트(220)의 크게 확대된 횡단면도이다. 안정된 황 인광체(210)가 한 투명 기판(270)상에 장착되며 이 기판에 규산 칼륨과 같은 무기 바인더들 및 정전하 점착을 포함한 본 기술에 숙련된 자들에게 공지된 점착 수단에 의해 부착된다. 애노드 플레이트(220)가 한 디스플레이내에 내장될 때, 안정된 황 인광체(210)가 1 차 전자에 의해 충격이 가해지며 높은 양의 전위를 갖는다. 높은 양의 전위를 유지하기 위해, 상기 전하는 제거되어야만 한다. 이 특정 실시예에 있어서, 안정된 황 인광체(210)는 전하를 방출시키기위한 도전 경로를 제공하기에 충분하리 만큼 도전성이지 못하다. 전하가 안정된 황 인광체(210)로부터 2차 전자들의 방출에 의해 이동되며, 이들 2차 전자들은 다수의 2차 전자 콜렉터들(216)에 의해 컬렉팅되고 완전히 도전된다. 안정된 황화물 인광체(210), 투명한 기판(270), 및 2차 전자 콜렉터들(216)이 결합은 도 1를 참조하여 기술된 FED(100)와 같은 전계 효과 디스플레이에서 사용하기 적합한 애노드 플레이트(220)를 구비한다. 안정된 황화물 인광체(210)는 황화물 인광체 코어(212) 및 안정된 표면(214)을 포함하며, 이 표면은 상기 황화물 인광체 코어(212)를 커버한다. 황화물 인광체 코어(212)는 안정된 표면(214)에 의해 이루어진 사층(the dead layer)로 인해 기체가 없어지는 것으로부터 보호되는 불안전-진공 황을 함유한다. 안정된 표면(214)은 불안정한-진공 황을 함유하지 않으며 황 인광체 코어(212)의 구성 요소인 불안정한-진공 황보다 기체 이탈 현상에 대해 열역학적으로 더 안정한 물질을 포함하며, 그에 따라 안정화된 황화물 인광체(210)의 전자 충격동안 황 기체 이탈 현상을 완화시킨다. 안정된 황화물 인광체(210)는 가장 먼저 캐소드 발광 황화물 인광체를 제공하므로써 이루어진다. 캐소드 발광 황화물 인광체들은 기술적으로 널리 공지되어 있으며 황화 아연(ZnS), 희토류 산화 황화물(이에 대한 화학식은 R2O2S:A이며, 이때 R은 Sc, Y, La, Gd, Lu로 이루어진 그룹 및 그들의 결합체로부터 선택된 호스트이며, A는 Eu, Sm, Pr, Dy, Tb, Ho, Er, Tm, Nd, 및 Yb로 이루어진 그룹으로부터 선택된 활성제를 포함함), 및 알칼리 토족 싸이오갈레이트(alkaline earth thiogallates(이에 대한 화학식은 AE(Ga,3A)2S4:A이며, 이때 AE는 Mg,Ca, Sr,Ba로 이루어진 그룹 및 그들의 결합으로부터 선택된 알칼리 토족 원소를 포함하며, 3A는 Al 또는 In을 포함하고, A는 Eu, Ce, 및 Mn으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 활성제임)를 포함한다. 캐소드 발광 황화물 인광체의 선택은 방사된 광의 원하는 파장, 비용, 융용성등에 따라 좌우된다. 이들 물질들내에 구성 황을 결합시키고 있는 결합부는 전자 충격시 완전한-진공 인터페이스에서 쉽게 파열되는 것으로 공지되어 있으며, 그에 따라 기체상태의 황을 함유한 화합물을 발생시킨다. 안정된 표면(214)은, 이 표면이 당해 캐소드 발광 황화물 인광체의 구성요소인 불안정한-진공보다 기체 이탈 현상에 대해 열역학적으로 안정해지도록, 상기 캐소드 발광 황화물 인광체를 당해 인광체의 표면을 변화시키는 물질로 합금하거나, 또는 상기 캐소드 발광 황화물 인광체를 불안정한 진공의 황 해당 진공 상태로부터 안정된 황화물 인광체(210)내의 구성 요소인 황을 보호한다. 안정된 표면(214)은 캐소드 발광 황화물 인광체를 당해 캐소드 발광체의 표면을 변화시키는 물질로 합금하거나 또는 상기 캐소드 발광 황화물 인광체를 열역학적으로 안정한 물질로 된 불침투성(impervious)외부 코팅으로 상기 캐소드 발광 황화물을 캡슐화하므로써 형성된다. 상기 합금 과정은 상기 불안정한-진공 황에 대한 보다 열역학적으로 안정한 구성요소인 캐소드 발광 황화물 인광체의 표면에서 치환을 초래한다. 예컨대, 본원 발명의 양호한 실싱예에 있어서, 상기 캐소드 발광 황화물 인광체의 표면에서의 불안정한-진공 황은 보다 안정한 산하 구성물로 대체된다. 적합한 산화물들은 다음에 제한된 것은 아니지만 인산염, 갈레이트, 크롬산염, 바나듐산염, 및 규산염을 포함한다. 안정한 산화물을 상기 캐소드 발광 황화물 인광체로 합금하거나 또는 캡슐화하기 위해 사용된 방법은 당해 안정한 산화물 소스의 물리적 상태에 따라 좌우된다. 전형적으로, 상기 캐소드 발광 황화물 인광체는 파우더 형태로 사용가능하다. 상기 안정한 산화물은 전형적으로 기체 또는 액체로 유용하다. 한 안정한 산화물의 기체상의 소스는 화학 증착법 또는 금속 산화 화학 증착법에 의해 상기 캐소드 발광 황화물 인광첼로 합금되거나 캡슐화될 수 도 있다. 상기 캐소드 발광 황화물 인광체의 표면으로 확산하거나 이 표면과 반응하도록 상기 안정한 산화물에 적합한 시간동안 합금 처리가 실행된다. 예컨대, 수소 및 수소 인화물의 혼합물은, 공기에 노출시, 그후 금속 인산염으로 변환되는 금속 인화물 표면을 형성하도록 금속 황화물 인광체의 표면과 반응하며, 그에 따라 금속 인산염을 포함하는 안정된 표면과 황화물 인광체 코어를 가진 안정된 황화물 인광체를 형성하게 된다. 안정한 산화물의 액체 소스는 스프레이 열분해, sol-gel 증기 코팅에 의해 또는 상기 황화물 인광체를 안정한 산화물 용액중에 혼합하므로써 상기 캐소드 발광 황화물 인광체와 합금하거나 이를 캡슐화하는데 사용될 수 도 있다. 예컨대, ZnS 캐소드 발광 황화물 인광체의 파우더 형태는 인을 함유하는 산 용액에 혼합될 수 도 있다. 적절한 반응 조건들세트는: 4-6 범위의 산 용액 PH와, 25-80℃ 범위의 반응 온도, 및 60-120분 범위내의 반응 시간을 포함한다. 이들 조건은 0.01-0.2㎛범위내의 두께를 가진 안정된 표면(214)을 형성하기에 적합하며; 안정된 표면(214)은 상기 황을 대체한 인산염인 ZnPO4를 포함하며, 황화물 인광체 코어(212)는 ZnS를 포함한다. 완전한-진공 인터페이스에서 고체는 단지 ZnPO4만을 포함하며, 그에따라 캐소드 물질에 대해 나쁜 영향을 미치는 기체상의 방출들은 제외하게 된다. 도 2 의 특정 실시예에 있어서, 안정한 표면(214)은 비도전성 이며 양호한 2차 전자 방출 특성을 갖는다. 즉, 전자 충격시, 안정된 표면(214)은 2차 전자를 방출하며, 이는 이동될 경우, 애노드 플레이트(220)로 하여금 전계 방출 디스플레이에서 사용하기 위해 필요한 만큼의 높은 양의 전위를 유지하게 한다. 이 특정 실시예에 있어서, 2차 전자의 이동은 다수의 2차 전자 콜렉터들(216)에서의 2차 전자들의 콜렉션에의해 이루어진다. 2차 전자 콜렉터들(216)은 두꺼운 막 기술을 사용하여 형성된다. 예컨대, 첫 번째로 SEM-COM,Inc에 의해 생산된 제품 번호 SCB-2 투명한 유리와 같은 낮은 융점의 유리 파우더가 실크 스크린, 캐스팅(casting), 또는 코팅에 의해 투명 기판(270)상에 퇴적된다. 그후, 상기 낮은 융점의 유리가 소결 또는 용해된다. 이 유리는 다수의 웰들을 제공하도록 패터닝 및 에칭된다. 상기 웰들의 깊이는 안정된 황화물 인광체(210)층의 소정의 두께보다 크며, 이 층은 그후 상기 웰들상에 퇴적된다. 2차 전자 콜렉터들(216)은 또한 투명 기판(270)의 주 표면에 대해 평행인 2차원적 표면들을 포함한다. 이들 2차원적 표면들상에는 알루미늄으로 이루어진 도전막(218)이 퇴적된다. 애노드 플레이트(220)의 동작동안, 전자들이 안정된 황화물 인광체(210)의 안정된 표면(214)에 의해 수신된다. 상기 전자들은 안정된 표면(214)을 통과하며, 이 표면은 전자들로 하여금 단지 약 300 eV라고 믿어지는 최소 에너지량을 손실하게 하는 사층을 포함한다. 전형적인 전계 방출 디스플레이에 있어서, 예컨대, 전자들은 약 3000-5000 eV 범위의 에너지를 가진 안정된 황화물 인광체(210)에 도달하며, 그 결과 안정된 표면(214)에서의 전압 강하로 인한 인광체 효율에 있어서의 강하는 최소가 된다. 그후, 상기 전자들은 황화물 인광체 코어(212)의 광활성(photoactive)센터들을 여기시켜, 이들로 하여금 광을 방사하게 한다. 결과적으로, 2차 전자들은 안정된 황화물 인광체(210)에의해 방사된다. 이들 2차 전자들은 도전막(218)에 의해 인터셉트되어 도전된다. 대신 상기 낮은 융점의 유리는 이 유리에, 금, 구리, 니켈, 주서, 철, 팔라듐, 인듐, 루테늄, 및 그들의 산화물과 같은 도전체를 인가하므로써 도전될 수 도 있다. 대신, 상기 유리는 상술된 방식으로 또한 도핑될 수 도 있는 도전성 바나듐 유리를 포함할 수 도 있다. 상기 웰들은 두꺼운 막 페이스트내에 감광성 바인더들을 포함하고, 드라이된 물질을 광노출시켜며, 상기 웰들의 소정의 위치들로부터 물질을 제거하므로써 형성될 수도 있다. DuPont은 은으로 이 방식으로 2차 전자 콜렉터들(216)을 제작하기위해 감광성이고 적합한 Fodel로 불리는 은으로 도핑된 유리 페이스트를 제조한다. 본원 발명에 따라, 안정된 인광체로부터 전하를 이동시키는 다른 수단이 사용될 수도 있다.
예컨대, 도 3 에 도시된 바와 같이, 애노드 플레이트(320)는 안정된 황화물 인광체(310)층상에 형성되는 도전성 코팅(316)을 포함한다. 도전성 코팅(316)은 일반적으로 상기 디스플레이의 전압에 따라 좌우되며 약 500Å인 두께를 가진 알루미늄의 얇은 코팅을 포함할 수 도 있다. 안정된 황화물 인광체(310)는 도 2를 참조하여 기술된 방식으로 형성된다.
도 4 에 대해 언급하건데, 이는 본원 발명에 따라 안정된 황화물 인광체(410)를 포함하는 애노드 플레이트(420)의 크게 확대된 횡단면도이다. 안정된 황화물 인광체(410)는 투명 기판(470)상에 퇴적되어 규산화 칼륨과 같은 무기 바인더들 및 정적 전하 점착제를 포함하는 본 기술에 숙련된 자들에게 공지된 점착 수단에 의해 부착된다. 안정된 황화물 인광체(410)는 황화물 인광체 코어(412) 및 이 코어를 커버하는 안정된 표면을 포함한다. 이 특정 실시예에 있어서, 안정된 표면(414)은 어떠한 추가 도전 층 또는 2 차 전자 콜렉터도 애노드 플레이트(420)에서 높은 양의 전위를 유지하는데 요구되지 않도록 전하를 이동시키는데 충분하리 만큼 도전성이다. 안정된 황화물 인광체(410)는 가장 먼저 도 2를 참조하여 기술된 바와 같이 캐소드 발광 황화물 인광체를 제공하므로써 형성된다. 그후, 안정된 표면(414)이 상기 캐소드 발광 황화물 인광체를 이 인광체의 불안정한-진공 황 구성 요소보다 기체 이탈 현상에 대해 더 열역학적으로 안정한 도전체로 캡슐화하므로써 형성된다. 유기 금속 기법들이 이 안정한, 도전체를 형성하기 위해 사용될 수 도 있다. 예컨대, 주석산염(SnO2)에 의한 황화물 인광체 코어(412) 표면의 캡슐화는 도전성의 안정된 표면(414)을 제공한다. 안정된 표면(414)은 알콜에서의 주석 알코사이드(tin alkoxide) 또는 주석 아세틸레세토네이트(tin acetylacetonate)의 용액에서 캐소드 발광 황화물 인광체 입자들을 슬러링(slurring)하고 소량의 물을 인광체 입자들상에 주석 산화물 코팅을 응결(precipitating)시키기 위해 인가하므로써 형성될 수 있다. 공지된 유기 금속 기법들의 다른 변형들이 사용될 수 도 있다. 예컨대, 전술된 응결 처리는 소량의 초산 용액에 인가함에의해 가속될 수 도 있다. 상기 산화 주석 코팅은 또한 캐소드 발광 황화물 인광체 입자들로 이루어진 베드를 통해 주석 용액의 증기 및 수증기를 포함하는 캐리어 기체를 통과시키므로써 이루어 질 수 도 있다.
도 5에 대해 언급하건데, 이는 본원 발명에 따라 안정된 황화물 인광체(510)를 포함하는 애노드 플레이트(520)의 크게 확대된 횡단면도이다. 이 특정 실시예에 있어서, 안정된 황화물 인광체(510)는 투명 기판(570)에 부착된 황화물 인광체 코어(512)를 포함한다. 안정된 황화물 인광체(510)는 또한 이 인광체의 전자-수용 표면을 구비하는 안정된 표면(514)을 포함한다. 안정된 황화물 인광체(510)는 가장 먼저 캐소드 발광 황화물 인광체를 규산화 칼륨과 같은 무기 바인더들 및 정전하 점착을 포함하는 본 기술에 숙련된 자들에게 공지된 인광체 점착 수단에 의해 투명 기판(570)에 부착시키므로써 형성된다. 그후, 상기 캐소드 발광 황화물 인광체의 불안정한-진공 황 구성 요소보다 기체 이탈 현상에 열역학적으로 더 안정한 물질이 황화물 인광체 코어(512)상에 형성된다. 예컨대, 기체상의 안정한 산화물 소스가 화학 증착법 또는 금속 산화물 화학 증착법에 의해 상기 캐소드 발광 황화물 인광체의 노출된 표면들을 코팅하도록 제공될 수 도 있다. 적합한 기체상의 소스들은 실란(silane), 다이실로사인(disiloxane), 및 테트라-에틸-오쏘실리케이트(tetra-ethyl-orthosilicate)를 포함한다.안정된 황화물 인광체(510)가 도전성일 경우, 이것은 전하를 방출시키기위해 외부의 접지된 전기 접촉부에 접속되며, 안정된 황화물 인광체(510)가 도전성이 아닐 경우, 다수의 2차 전자 콜렉터들이 도 2를 참조하여 기술된 방식으로 포함될 수 있거나, 또는 도 3을 참조하여 기술된 방식으로 도전층이 그 위에 형성될 수 도 있다. 애노드 플레이트(520)의 동작동안, 전자들이 안정된 표면(514)에 의해 수용된다. 안정된 표면(514)내에서 황의 부재는 황 탈착(desorption)을 방지한다. 상기 전자들은 안정된 표면들(514)을 포함하며, 이는 당해 표면을 통과할 시 전자들에 이한 에너지 손실을 완화시키도록 미리 결정되는 두께를 가진 사층을 포함한다. 적합한 전압 강하는 약 300 eV이다. 애노드 플레이트(520)의 응용은 FED(100)(도 1)와 같은 전계 방출 디스플레이에서의 애노드 플레이트에 대한 사용을 포함한다. 이 응용에 있어서, 전자들은 약 3000-5000 eV의 범위내의 에너지를 가진 안정된 황화물 인광체(510)에 도달하며, 그 결과 안정된 표면(514)에으로 인한 인광체 효율에 있어서의 강하는 최소가 된다. 그후, 상기 전자들은 황화물 인광체 코어(512)의 광활성 센터들을 여기시켜 그들로 하여금 광을 방사하게 한다.
도 2 내지 도 5를 참조하여 기술된 것과 유사한 접근법이 본원 발명에 따라 안정된 산화물 인광체의 형성에도 적용될 수 있다. 안정된 산화물 인광체는 산화물 인광체 코어 및 이 코어를 커버하고 있는 안정된 표면을 포함한다. 상기 산화물 인광체 코어는 안정된 표면에 의해 이루어진 사층으로 인해 기체가 없어지는 것으로부터 보호되는 불안전-진공 산소를 함유한다. 상기 안정된 표면은 불안정한-진공 산소를 함유하지 않으며 산소 인광체 코어의 구성 요소인 불안정한-진공 산소보다 기체 이탈 현상에 대해 열역학적으로 더 안정한 물질을 포함하며, 그에 따라 안정화된 산화물 인광체의 전자 충격동안 산소 기체 이탈 현상을 방지한다. 상기 안정된 산화물 인광체는 가장 먼저 불안정한-진공 산소 구성 요소를 가진 캐소드 발광 산화물 인광체를 제공하므로써 이루어진다. 이들 캐소드 발광 산화물 인광체들은 기술적으로 널리 공지되어 있으며 여기에 제한되어 있는 것은 아니지만 Y2O3:Eu; Y3Al3O12:Tb; Y2SiO5:Ce; 및 희토류 옥시할로겐(rare earth oxyhalides), R2O2H:A이며, 이때 R은 Sc, Y, La, Gd, Lu로 이루어진 그룹 및 그들의 결합체로부터 선택된 호스트이며, H는 할로겐이고, A는 Eu, Sm, Pr, Dy, Tb, Ho, Er, Tm, Nd, 및 Yb로 이루어진 그룹으로부터 선택된 활성제이다. 이들 산화물 인광체들은 전자 충격시 완전한-진공 인터페이스에서 파열되는 것으로 알려져있으며, 이는 약한 산소 결합을 파괴시키며, 결국 산소 구성 요소의 표면 탈착을 유발한다. 이 저하 처리는 캐소드 발광 산화물 인광체의 표면에서 상기 불안정한-진공 산소를 보다 열역학적으로 안정한 구성 요소로 대체하거나 또는 상기 캐소드 발광 산화물 인광체를 당해 인광체의 불안정한-진공 산소 구성 요소보다 기체 이탈 현상에 대해 열역학적으로 보다 안정된 불침투성의 물질인 불침투성 물질로 캡슐화하므로써 방지된다. 이 방식으로, 완전-진공 인터페이스에서의 산소 기체 이탈 현상이 상기 안정된 산화물 인광체의 전자 충격동안 방지된다. 예컨대, 상기 안정된 표면은 상기 캐소드 발광 산화물 인광체를 인산염, 갈레이트, 크롬산염, 바나듐산염, 규산염, 및 주석산염으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 안정한 산화물로 합급하거나 캡슐화하므로써 형성될 수 도 있다. 예컨대, 상기 산화물 인광체 Y3Al5O12:Tb는 당해 산화물 인광체를 규산염으로 합금하므로써 보다 열역학적으로 안정한 Y2SiO5:Tb로 변환될 수 도 있다. 한 안정된 산화물 인광체를 형성하기위한 다른 적합한 방법은 상기 캐소드 발광 산화물 인광체를 HfO2, TiO2, ZnO2, PO4, SnO2, GeO2, Al2O3및 MgO로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 산화물로 합급하는 것을 포함한다. 비도전성 안정 표면을 가진 안정된 산화물 인광체가 도 2를 참조하여 기술된 바와 같이 구성될 수 있으며, 이때 상기 안정된 산화물 인광체가 다수의 2차 전자 콜렉터들에 의해 한정된 웰들내에 배치된다. 대신, 도 3을 참조하여 기술된 바와 같이, 한 도전층이 상기 안정된 산화물 인광체 층상에 형성될 수 도 있다. 도전성 안정 표면을 가진 안정된 산화물 인광체가, 도 4를 참조하여 기술된 방식으로, 한 캐소드 발광 산화물 인광체를 주석산염으로 캡슐화하므로써 형성될 수 도 있다.
본원 발명에 따라 안정된 산화물 인광체 및 안정된 황화물 인광체가 한 단일 디스플레이 장치내에서 사용될 수 도 있다.예컨대, 상기 안정된 산화물 인광체가 제 1 파장의 방사를 제공할 수 도 있으며, 상기 안정된 황화물 인광체가 상기 제 1 파장과는 상이한 파장을 가진 방사를 제공할 수 도 있고, 그에따라 서로 다른 칼라를 제공하게 된다.

Claims (5)

  1. 안정된 황화물 인광체(210, 310, 410, 510)에 있어서,
    불안정한-진공(vacuum-unstable) 황 구성 요소를 포함하며 외부 표면을 가진 황화물 인광체 코어(212, 312, 412, 512); 및
    상기 황화물 인광체 코어(212, 312, 412, 512)의 불안정한-진공 황 구성 요소보다 기체 이탈 현상(outgassing)에 대해 열역학적으로 더 안정한 열역학적 안정 물질을 포함하며 상기 황화물 인광체 코어(212, 312, 412, 512)의 외부 표면 부분상에 퇴적된 안정된 표면(214, 314, 414, 514)을 구비하며,
    그에 따라 상기 안정된 표면(214, 314, 414, 514)이 상기 황화물 인광체 코어(212, 312, 412, 512)로 부터의 저하성 황 기체 이탈 현상(outgassing)을 방지하게 되는 것을 특징으로 하는 안정된 황화물 인광체.
  2. 안정된 황화물 인광체(210, 310, 410, 510)에 있어서,
    불안정한-진공 황 구성 요소를 포함하며 외부 표면을 가진 황화물 인광체 코어(212, 312, 412, 512); 및
    상기 황화물 인광체 코어(212, 312, 412, 512)의 불안정한-진공 황 구성 요소보다 기체 이탈 현상에 대해 열역학적으로 더 안정한 열역학적 안정 물질을 포함하며 상기 황화물 인광체 코어(212, 312, 412, 512)의 외부 표면의 일부분상에 퇴적되는 안정된 표면(214, 314, 414, 514)을 구비하며,
    상기 안정된 표면(214, 314, 414, 514)에서, 상기 불안정한-진공 황 구성 요소가 인산염, 갈레이트, 크롬산염, 바나듐산염, 규산염, 및 주석산염으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 산화물로 대체되며,
    그에 따라, 상기 안정된 표면(214, 314, 414, 514)이 상기 황화물 인광체 코어(212, 312, 412, 512)로 부터의 저하성 황 기체 이탈 현상을 방지하게 되는 것을 특징으로 하는 안정된 황화물 인광체.
  3. 안정된 황화물 인광체(210, 310, 410, 510)에 있어서,
    불안정한-진공 황 구성 요소를 포함하며 외부 표면을 가진 황화물 인광체 코어(212, 312, 412, 512); 및
    인산염, 갈레이트, 크롬산염, 바나듐산염, 규산염, 및 주석산염으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 산화물을 포함하며 상기 황화물 인광체 코어(212, 312, 412, 512)를 캡슐화하는 안정된 표면(214, 314, 414, 514)을 구비하며,
    그에 따라, 상기 안정된 표면(214, 314, 414, 514)이 상기 황화물 인광체 코어(212, 312, 412, 512)로 부터의 저하성 황 기체 이탈 현상을 방지하게 되는 것을 특징으로 하는 안정된 황화물 인광체.
  4. 안정된 산화물 인광체(210, 310, 410, 510)에 있어서,
    불안정한-진공 산소 구성 요소를 포함하며 외부 표면을 가진 산화물 인광체 코어(212, 312, 412, 512); 및
    상기 산화물 인광체 코어(212, 312, 412, 512)의 불안정한-진공 산소 구성 요소보다 기체 이탈 현상에 대해 열역학적으로 더 안정한 열역학적 안정 물질을 포함하며 상기 산화물 인광체 코어(212, 312, 412, 512)의 외부 표면의 일부분상에 퇴적되는 안정된 표면(214, 314, 414, 514)을 구비하며,
    상기 안정된 표면(214, 314, 414, 514)에서, 상기 불안정한-진공 산소 구성 요소가 인산염, 갈레이트, 크롬산염, 바나듐산염, 규산염, 및 주석산염으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 산화물로 대체되며,
    그에 따라, 상기 안정된 표면(214, 314, 414, 514)이 상기 산화물 인광체 코어(212, 312, 412, 512)로 부터의 저하성 황 기체 이탈 현상을 방지하게 되는 것을 특징으로 하는 안정된 산화물 인광체.
  5. 안정된 산화물 인광체(210, 310, 410, 510)에 있어서,
    불안정한-진공 산소 구성 요소를 포함하며 외부 표면을 가진 산화물 인광체 코어(212, 312, 412, 512); 및
    인산염, 갈레이트, 크롬산염, 바나듐산염, 규산염, 및 주석산염으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 산화물을 포함하며 상기 산화물 인광체 코어(212, 312, 412, 512)를 캡슐화하는 안정된 표면(214, 314, 414, 514)을 구비하며,
    그에 따라, 상기 안정된 표면(214, 314, 414, 514)이 상기 황화물 인광체 코어(212, 312, 412, 512)로 부터의 저하성 황 기체 이탈 현상을 방지하게 되는 것을 특징으로 하는 안정된 산화물 인광체.
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