TW555835B - Phosphor and fluorescent display device - Google Patents

Description

555835 玖、發明說明 (發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說明） 【發明所屬之技術領域】 發明領域 本發明係有關於一種磷光材料與螢光顯示裝置；且更 5 詳而言之，其係有關於一種可使用於螢光顯示裝置之未包 括鎘的黃光放射磷光材料以及一種包括此種黃光放射磷光 材料之螢光顯示裝置。 【先前技術】 10 發明背景 為在傳統螢光顯示裝置中產生黃色至紅色光，含有Cd 之磷光材料（諸如（Zn、Cd)S : Ag，Cl)或其類似物係被使用 。然而，由於目前環境限制要求可產生黃色光之磷光材料 不可使用Cd，因此，諸如La202S:Tb之物質或其類似物係 15 被使用作為黃光放射磷光材料。 然而，雖然此種磷光材料具有良好的電壓範園之使用 週期，但當其與欲被使用於操作陽極電壓為100V或較低之 螢光顯示裝置的導電材料混合時，其使用週期並非如此好 【發明内容】 發明概要 因此，本發明之一目的即為提供一不包括Cd之黃光放 射磷光材料，其可使用於操作陽極電壓為100V或較低之螢 6 555835 玖、發明說明 光顯不裝置中，且即使其係與一導電材料混合時，仍具有 絕佳之使用週期。 根據本發明之較佳實施例，其設有一 La2〇2s:Eu磷光 材料放射黃光，其中La2〇2S:Eu磷光材料之別濃度約為 5 o.ool m〇l%至〇·1 mol%之範圍間。 根據本發明之另一較佳實施例，其設有一包含 La2〇2S:Eu磷光材料之螢光顯示裝置，其中La2〇2s:Eu磷光 材料之Eu濃度約為o.ooi mol%至〇.1 m〇l%之範圍間。 圖式簡單說明 10 本發明上述及其他目的與特徵將可由下列較佳實施例 說明參考附隨圖式而更為明顯，其中： 第1圖係表示一本發明之較佳實施例中指示每一磷光 材料樣本之色度的CIE色度圖；及 第2圖顯示每一磷光材料樣本之Eu濃度與一相對之初 15始亮度間的關係（A)，以及在磷光材料樣本之光被連續啟 動1000小時後，每一磷光材料樣本之如濃度與一相對之亮 度殘餘率間的關係（B)。 【實施方式】 20 較佳實施例之詳細說明 發明人藉由使用許多種材料來研究各種元件組合與不 同的製造方法，以尋找一可使用於操作陽極電壓約為100V 之螢光顯示裝置中之不包括Cd的鱗光材料，其可被使用以 產生高純度之黃光放射並具有絕佳之使用週期特性。 7 555835 玖、發明說明 在研究過程中，發明人研究Ln2〇2S:Eu(Ln = Y、La、 Gd)碟光材料，其可產生紅光放射至甲基橘光放射且一般 可使用於在數以萬計之高電壓下操作的陰極射線管（CRT) 。然而’由於磷光材料被使用於在高壓下產生紅光放射， 5故發明人對於作為用以於低電壓下產生黃光放射之磷光材 料的本身並不感興趣。另外，發明人決定改變磷光材料中 之Eu的添加1以檢驗是否可產生不同顏色之光放射。 當Ln以其他非La元素取代且填光材料中之Eu濃度被改 變時，可觀察到光放射之顏色並未改變為黃色。然而，唯 10 有使用La2〇2S:Eu時，可觀察到當其間之Eu濃度改變時， 可產生黃光放射。 為由La2〇2S:Eu磷光材料產生紅光放射，傳統被用以 添加之Eu之置為0.2莫耳％至5莫耳％之範圍。然而，發明 人製造含有約〇.〇〇1莫耳％至約0.1莫耳％iEu濃度（以1莫耳 15 為基礎）的填光材料樣本。在將前述製造之磷光材料樣本 應用於一在100V或更低之低電壓下啟動之螢光顯示器後， 測試光放射顏色及其使用週期特性。由此測試，可觀察到 磷光材料產生高顏色純度之黃光放射並具有絕佳之使用週 期特性。 20 實施例 於一含有I.463g之Na2C03流體、5g之La203原料以及 1.461g之S的組成物中，加入Eu2〇3原料，其係作為一每莫 耳之La203S中含有約0.001 mol%至約3 mol%之Eu濃度比的 原料。該組成物係在約1100°C之溫度下加熱1個小時。該 8 555835 玖、發明說明 經加熱的組成物係以水清洗而後乾燥。於此方法中係獲得 6個各別具有Eu濃度為3、1、〇」、〇〇5、〇〇1與〇〇〇1 mol%之La2〇2s:Eu的磷光材料樣本。 將9重量％2ZnO微細粉末加至各磷光材料樣本中，以 5作為導電物質，而後，將各磷光材料樣本分散於一溶劑中 ，其中使用一有機結合物，以製造一磷光材料糊狀物。藉 使用一印刷技術，而將磷光材料糊狀物置於螢光顯示器中 之陽極基材的陽極上，且加熱以製造一最終的陽極基材。 該陽極基材係使用以製造一螢光顯示器，以用於各磷光材 10料樣本。氧化銦係可作為導電材料。所添加之氧化銦的量 係實質上等於ZnO的量。 各螢光顯示器係在1.7V之負電極電壓（燈絲電壓）、 45V之陽極電壓及12V之控制電極電壓的操作環境下驅動。 第1表

Eu濃度 色度 mol% X Y 3 0.602 0.392 1 0.55 0.441 0.1 0.532 0.457 0.05 0.524 0.465 0.01 0.522 0.465 0.001 0.521 0.465 第1表係顯示各鱗光材料樣本的色度且第1圖係例示說 明與其相關之色度圖式。 假若Eu濃度係在約〇·〇〇1 mol%至約0.1 mol%的範圍間 9 555835 玖、發明說明 時，可獲得一高純度的黃光放射。假若Eu濃度為1 mol%或 更大時，磷光材料會轉變成前述之傳統的紅光到甲基橘光 放射磷光材料。 第2圖係表示一應用各磷光材料樣本之螢光顯示裝置 5 之初始亮度與在連續敔動螢光顯示器1000個小時後亮度殘 餘率間的關係。 由第2圖可知，（A)顯示該初始的亮度。假若該含有1 mol% Eu濃度之傳統磷光材料的相對亮度為100時，該具有 0.1 mol%、0.05 mol%、0.01 mol% 及 0.001 mol% Eu 濃度之 10 磷光材料的相對亮度係各自相當於60、55、50與50。換言 之，假若在Eu濃度為約0.001 mol%至約0.1 mol%範園間獲 得一高純度的黃光放射，則本發明之磷光材料的初始亮度 係低於傳統紅光放射磷光材料之初始亮度，但在約50%的 範圍中，仍存在本發明之填光材料的初始亮度，其係足夠 15 良好以用於實務應用上。 依第2圖，（B)係藉在連續啟動樣本1000個小時後，說 明其亮度殘餘率來顯示各樣本之使用週期特性。假若在連 續啟動傳統磷光材料1000個小時後，該含有1 mol%之Eu濃 度之傳統磷光材料的亮度殘餘率為50%時，該含有0.1 20 mol%、0.05 mol%、0.01 mol%與0.001 mol%之Eu濃度之傳 統磷光材料的亮度殘餘率係各自相當於75%、85%、95% 與105%。換言之，假若於Eu濃度約0.001 mol%至約0.1 mol%的範圍間獲得一高純度的黃光放射，本發明之磷光 材料的亮度殘餘率係仍高於傳統紅光放射磷光材料的亮度 10 555835 玖、發明說明 殘餘率，而使得本發明之磷光材料的使用週期特性係大有 增進。 如前所述，本實驗顯示La2〇2S:Eu磷光材料之使用週 期特性係遠依賴於Eu濃度而改變。詳言之，假若eu濃度係 5 低至約0.001 mol%至約0.1 mol%的範圍間，使用週期特性 係會被增進。然而，減少Eu濃度改進使用週期特性僅適用 於La2〇2S:Eu磷光材料。例如，相同種類之其他磷光材料（ 如，Gd2〇2S:Eu磷光材料）的使用週期特性係無法藉降低其 Eu濃度而增進。因此，可結論出下列現象，即，可藉降低 10 Eu濃度而增進使用週期特性係僅適用於La2〇2S:Eu填光材 料0 總而言之’在本發明之La2〇2S:Eu磷光材料中的Eu濃 度係在0.001 mol%至0.1 mol%範圍間的例子中，可獲得一 具有良好色度的黃光放射，且可增進使用週期特性。 雖然本發明已籍較佳具體實施例來顯示並說明，熟於 此技者皆知，其可在不偏離本發明界定於下列申請專利範 圍中之精神與範疇下，進行各種不同的變化及改良。 【圓式簡單說明】 第1圖係表示一本發明之較佳實施例中指示每一構光 材料樣本之色度的CIE色度圖；及 第2圖顯不母一碟光材料樣本之Eu濃度與一相對之初 始亮度間的關係（A)，以及在磷光材料樣本之光被連續啟 動1000小時後，每一磷光材料樣本之如濃度與一相對之亮 11 555835 玖、發明說明 度殘餘率間的關係（B)。 【圖式之主要元件代表符號表】 無

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Claims (1)

1. 555^3i- 公告拾冬“靑專利範圍 1. 一種La2〇2S:Eu鱗光材料’其中該La202S:Eu磷光材料 中的Eu濃度係在0.001 mol%至〇·ι m〇i〇/0的範圍間，且 該La2〇2S:Eu磷光材料係產生一黃光。 2. —種含有La202S:Eu磷光材料之螢光顯示裝置，其中該 5 La202S:Eu磷光材料中Eu之濃度係為0.001 mol%至〇·ι mol%之範圍内。 10 13