TW567222B - Phosphor for display and field-emission display - Google Patents

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567222 A7 B7 經濟部智慧財4局a(工消費合作社印製 五、發明説明（1 ) 技術領域 本發明係有關用於平面顯示裝置之顯示裝置用燐光體， 及使用該燐光體（phosphor)之電場發射型顯示裝置。 先行技術 隨著多媒體時代的來臨，成爲數位網路核心設備之顯示 裝置，有高精細化、更薄、畫面更大之要求。顯示裝置中， 使用陰極射線管（C R T )之裝置已廣泛使用，但伴隨大型 化（大畫面化）CRT因設置空間、重量增大，有對薄型且 高精細之自發光型顯示裝置之需求。 爲對付如此之要求，已有電漿顯示面板（PDP)之實 用化。P D P有能緻密且高度精細映出種種資訊，且可大畫 面化、薄型化之類的特徵。然而，PDP在亮度、對比、色 彩再生性、耗電等方面，相較於CRT，尙不可謂已具完善 性能。 另一方面，利用電場發射型冷陰極等之電子發射元件之 顯示裝置，所謂電場發射型顯示裝置（Field EmissionDisplay: FED)，其基本顯示原理同於CRT， 具有與C R T相當之性能。亦即，F E D除亮度、對比、色 彩再生等基本顯示性能外，因具視角寬、應答速度快、耗電 小等特徵，在薄型影像顯示裝置等方面備受矚目。 F E D具有，於基板上形成多數之作爲電子源的電場發 射型電子發射元件等之後板，及形成有燐光體層之玻璃基板 等所成之前板。後板與前板係隔著微小間隙相向配置。這些 ---------裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 567222 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 A7 ____B7 _五、發明説明（2 ) 板之間的間隙，係氣密封合並維持真空。 而至於F E D用之燐光體層，尙不可謂已有充分之硏究 。現狀中，乃從以往使用之C R T用燐光體之中，憑經驗選 用發藍光、發綠光及發紅光之各燐光體。例如，發藍光燐光 體及發綠光燐光體，仍在探討利用發光亮度優之C RT用具 立方晶系結晶構造之Z n S ·· A g燐光體、Z n S ·· C ια， A 1燐光體。又，發紅光燐光體則有使用Y 2〇2 S ·· E u 燐光體之探討。 然而，若僅將CRT用之發藍光、綠光及紅光之各燐光 體挪用於F E D，則隨F E D之顯示動作燐光體層有焦化（ 燐光體的劣化）等之發生，有發光特性隨時間下降之類的問 題。燐光體之隨時間的特性下降，特以發藍光燐光體及發綠 光燐光體爲顯著。F E D用之燐光體亮度若隨時間下降，則 F E D發光色彩變化產生色彩偏移。 上述F E D中燐光體特性劣化之原因尙非十分淸楚，但 推測係起因於使燐光體層發光之電子束的加速電壓（激發電 壓）低於CRT之故。亦即，CRT之加速電壓爲2 5千伏 至3 0千伏，相對地，F ED之電子束的加速電壓乃僅只3 千伏至1 5千伏左右。 而關於C R T用之發藍光燐光體，有例如日本專利特開 平2 — 2 5 5 7 9 1號公報或特開平1 1-349937號公報所記 載，使用結晶構造之5 0 %以上爲六方晶系之Z n S : A g ，八1或2113:八忌，“，八1(]^係選自八11及（：11之 至少一種，Μ之含量在0 · 1至l〇ppm之範圍）所成之 裝 訂 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 567222 經濟部智总財4^7Β(工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（3 ) 燐光體的提議。 然而，此等發藍光燐光體係以用於大型CRT等爲前提 ，故電子束之加速電壓一般係採用高電壓（上述公報中爲 27千伏）。雖記載此等六方晶系之ZnS燐光體在高電流 領域之電流特性的改善係屬有效’但至於電子束之加速電壓 低如3千伏至1 5千伏者卻未見有何提及。亦即，記載於上 述公報之六方晶系Z n S燐光體，全未考慮用於F ED。 又，特開昭6 2 — 9 5 3 78號公報記載有，使用六方 晶系之含有率在0 · 5至12%之範圍的Z n S燐光體作爲 C RT用之發藍光燐光體。該Z n S燐光體亦僅對電子束之 加速電壓高的C R Τ之電流特性作改善，至於電子束之加速 電壓低扣3千伏至1 5千伏時則全無提及。該含選定比率之 六方晶系的Z n S燐光體，亦全未見考慮於F ED之使用。 而，該公報中六方晶系之含量若超過1 2 %則加速電壓爲 2 0千伏時發光強度下降。 本發明之目的在提供，用作F ED用之燐光體等時，可 抑制推測係起因於電子束之加速電壓低的隨時間之特性下降 (亮度劣化），.能長期維持良好發光亮度之顯示裝置用燐光 體。更藉使用如此之顯示裝置用燐光體，以提供顯示特性、 可靠性提高，同時壽命特性提升之電場發射型顯示裝置爲目 的。 發明之揭示 本發明人等，爲抑制使用於F E D之發藍光及發綠光之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） _6 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 線 567222 經濟部智慧財4局肖工消费合作社印製 A7 B7五、發明説明（4 ) 燐光體的隨時間之發光亮度劣化，對F E D中燐光體之特性 劣化原因加以調查，並反覆實驗。其結果終於發現，起因於 FED中電子束之加速電壓低於CRT (具體加速電壓爲3 千伏至15千伏），電子束往燐光體之侵入深度淺，因此電 子束之照射衝擊集中在燐光體之表面。 於是發現，對應於以如此之低電壓的電子束作照射衝擊 ，將以往用作C R T用之發藍光及綠光之燐光體的硫化鋅燐 光體之結晶構造以六方晶系爲之係屬有效。因六方晶系之硫 化鋅燐光體其耐衝擊特性優良，即使電子束之照射衝擊集中 於燐光體表面，仍可長期維持亮度特性。藉抑制顯示裝置用 燐光體的隨時間之亮度下降，F E D等之發光色彩的隨時間 之變化，亦即色彩偏移得以防止。因此F E D等之顯示性能 可以維持穩定。 又再，發現燐光體的隨時間之亮度下降，電子束之加速 電壓與燐光體之粒徑的關係亦有關連。亦即，以高電壓加速 之電子易於貫穿燐光體粒子，故不作發光之用的多餘能量就 會促進劣化。基於如此觀點，燐光體之粒徑愈大劣化愈少。 另一方面，若降低電子束之加速電壓，某粒徑以上電子束即 無法貫穿，殘留於燐光體內促進劣化。此即意味著，對於電 子束之某加速電壓，存在有燐光體粒子之粒徑的適當範圍， 而加速電壓降低時最適燐光體粒徑亦變小。 基於以上，藉由選擇照射之電子貫穿的，或不殘留的粒 徑之燐光體，即可抑制起因於電子束之低加速電壓等之燐光 體的隨時間之特性下降。特別是，較之發紅光燐光體劣化激 裝 訂 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 567222 A7 B7 經濟部智慧財4局員工消費合作社印製 五、發明説明（5 ) 烈之發藍光及發綠光之燐光體，使用六方晶系之硫化鋅燐光 體’同時將粒徑作最適化，即可更有效抑制燐光體的隨時間 之売度下降。 本發明即基於以上見解而完成。本發明之第一顯示裝置 用燐光體，係具備以加速電壓3千伏至1 5千伏之電子束激 發的發藍光硫化鋅燐光體之顯示裝置用燐光體，其特徵爲上 述硫化鋅燐光體具六方晶系之結晶構造。第一顯示裝置用燐 光體，更以發藍光之硫化鋅燐光體，對上述電子束之加速電 壓 Ve (千伏），具（0.0169xVe19 + 2.49) ± 2 0%〔微米〕範圍之平均粒徑爲其特徵。 本發明之第二顯示裝置用燐光體，係具備以電子束激發 之發綠光的硫化鋅燐光體的顯示裝置用燐光體，其特徵爲上 述硫化鋅燐光體具六方晶系之結晶構造。第二顯示裝置用燐 光體，係以例如加速電壓爲3千伏至1 5千伏之電子束激發 者。如此之第二顯示裝置用燐光體，更以發綠光之硫化鋅燐 光體，對上述電子束之加速電壓Ve (千伏），具（ 0 . 017乂又^_9 + 2 . 58)±20%〔微米〕範圍 之平均粒徑爲其特徵。 本發明之第三顯示裝置用燐光體，係具備以加速電壓3 千伏至1 5千伏之電子束激發的發紅光之氧硫化釔燐光體或 氧化釔燐光體之顯示裝置用燐光體，其特徵爲上述氧硫化釔 燐光體或氧化釔燐光體，對上述電子束加速電壓VE (千伏 )，具（0.023xVe195+2.88)±20%〔微 米〕之範圍的平均粒徑。 裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -8 - 567222 A7 B7 經濟部智1財產局貨工消費合作社印製 五、發明説明（6 ) 本發明之電場發射型顯示裝置包括，具電子發射元件之 後板，與上述電子發射元件相向配置而具利用該電子發射元 件所發射之電子束發光的燐光體層之前板，及將該後板及前 板之間隙氣密封合之機制。如此之電場發射型顯示裝置，係 以上述燐光體層含選自具本發明之第一顯示裝置用燐光體之 發藍光成分，具第二顯示裝置用燐光體之發綠光成分，及具 第三顯示裝置用燐光體之發紅光成分的至少一種爲其特徵。 圖面之簡單說明 第1圖係呈示本發明之顯示裝置用燐光體的粒徑與以加 速電壓10千伏之電子束激發之際的亮度劣化率之關係的圖 〇 第2圖係呈示本發明之電場發射型顯示裝置（F ED) 之一實施形態的主要部份的槪略構造之剖視圖。 發明之實施形態 以下說明本發明之實施形態。 本發明之第一顯示裝置用燐光體，係以加速電壓3千伏 至1 5千伏之電子束照射之際發藍光的硫化鋅燐光體所成， 且該硫化鋅燐光體具六方晶系結晶構造。如此之發藍光硫化 鋅燐光體可例示以實質上具 一般式：ZnS:Aga，Mb，Alc (1) 裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 567222 經濟部智慧財產局肖工消費合作社印製 A7 __B7_五、發明説明（7 ) (式中，Μ示選自Au及Cu之至少一種元素，a、 b及c 係對燐光體母體硫化鋅（Z n S ) 1公克之量，A g係在1 X 1 0— 6$a$2x 1 0-3 公克，Μ 在 〇SbS3x 10 一 5 公克，A1 在 lx 10_5$cS5x 10 一 3 公克之 範圍）所表之組成者。 上述（1 )式中，主活化劑A g係使硫化鋅燐光體發藍 光所必要之元素。A g之含量（活化量）過多或過少發光亮 度、發光色度均下降。爲得良好的藍色發光並提高其亮度， A g之含量相對於1公克之燐光體母體Z n S，係以在lx 1 〇_6至2x 1 〇_3公克之範圍爲佳。Ag含量之更佳範 圍係相對於1公克之ZnSlx 10— 5至lx 10 一 3公克 ，又更佳者爲5χ 1 0一5至5x 1 0一4公克。 第一共活化劑Μ元素（選自A u及C u之至少一種元素 )係將Z n S : A g燐光體之結晶構造的六方晶系略加變動 以修正發光色度者。爲滿足顯示裝置用發藍光燐光體所要求 之發光色度，Μ元素之含量以對於燐光體母體Z n S 1公 克在0至3x 1 0 — 5公克之範圍適當調整爲佳。藉含在如 此範圍之Μ元素，可得安定之具例如C I E色度値（X，y )爲（0·16±0·01，0·055±0·02)之發 光色度的藍色發光。 例如，立方晶系之Z n S : A g，A 1燐光體之發光色 度爲（：1£値（又，7) = (0.151，0.063)， 相對地，六方晶系之Z n S : Ag，A 1燐光體之發光色度 爲（乂，7)0.158，0.041)。於如此之六方晶 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~~ 裝 訂 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 567222 經濟部智慈財4笱肖工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（8 ) 系ZnS : Ag，A 1燐光體添加2ppm之Cu時發光色 度變成（◦ · 16，0 . 063)，添加 l〇ppm之Au 則發光色度變爲（0 · 161，0 . 063 )。 Μ元素之含量，如果相對於燐光體母體z n S 1公克 超過3x 1 0_5公克，則發光色度偏離最適範圍。而，Μ 元素可依目標發光色度適度添加，爲以Μ元素有效修正，Μ 元素之含量以對1公克之ZnS，〇 · 5χ 10—6公克以 上爲佳。Μ元素之更佳含量，係對1公克之z n S，在 0 · 5χ 10_6至2 · 5χ 10_5公克之範圍。 但，第一共活化劑之Μ元素，因C u具約3倍於A u之 色度修正效果，宜依A u或C u之選用適當調整其添加量。 當Μ元素爲A u時，其含量以相對於1公克之z n S在2x 1 0_5公克以正爲佳。Au之更佳含量在5x 1 Ο-6至 1 · 5x1 Ο-5公克之範圍。又，當採用Cu時，相對於 1公克之ZnS，以在5x 10-6公克以下爲佳。Cu之 更佳含量係在2x 1 0— 6至5x 1 Ο-6公克之範圍。 第一共活化劑A u單獨添加時，以採用實質上爲 一般式：ZnS:Aga，Ald，Alc (2) (式中’a、 d及c爲相對於1公克之燐光體母體硫化鋅（ ZnS) ，Ag 在 lxl〇-6sas2xlO— 3 公克， Au 在 OSdSl · 5x 1〇一5 公克，A1 在 lx 10 一 5 ScS5xl〇_3公克之範圍） 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公楚) · ” _ 裝 訂 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 567222 A7 B7 五、發明説明（9 ) 所表之組成爲佳。 又，第一共活化劑以C u單獨添加時，以採用實質上爲 一般式：ZnS:Aga’Cue’Alc (3) (式中，a、e及c爲相對於1公克之燐光體母體硫化鋅（ 經濟部智慧財產局g(工消費合作社印製 所表之組成爲佳。 第二共活化劑A 1 ，係用以提升Z n S : A g燐光體之 發光亮度的成分。A 1含量過多或過少均導致發光輝度下降 。因此，A 1含量，相對於1公克之燐光體母體ZnS，係 以在lx 1 0 — 5至5x 1 0—3公克之範圍爲佳。A 1含量 超出上述範圍，則發藍光之發光亮度劣化。 A 1含量之較佳範圍爲2x 1 0_5至3x 1 0_3公克，更 佳者爲5x10 一 5至1x10 一3公克。 具六方晶系結晶構造之硫化鋅燐光體，由於其結晶構造 ，耐劣化性優。在此，以低加速電壓3千伏至1 5千伏之電 子束照射燐光體時，電子束之侵入深度淺，因而電子束之照 射衝擊集中於燐光體表面。具六方晶系結晶構造之硫化鋅燐 光體，因對電子束衝擊具良好耐性，即使電子束之照射衝擊 集中於表面，亦可長期維持良好之發光特性。又，再，基於 硫化鋅燐光體之組成，可以滿足顯示裝置用發藍光燐光體所 Z I 1 S ) ，A g 在1乂10- 6 ^ a ^ 2 X 1 0 _ 3公克， C 1 J 在 0 S e ^ 5 X 1 0 ( 5公克，A 1在1 X 1 0 ' 5 ^ C 5xlO-3 公克之範圍） 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 567222 A7 B7 五、發明説明（1Q) 要求之發光色度。 裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 利用本發明之第一顯示裝置用燐光體（發藍光燐光體） ，除硫化鋅燐光體之母體結晶構造係耐劣化性優之六方晶系 外，以加速電壓在3千伏至1 5千伏範圍之電子束照射時， C I E色度値（X，y)中X値在〇 . 15至0 . 17之範 圍，且y値在0·035至0.075之範圍的發光色度之 藍光，可以穩定獲得。因此，藉由利用本發明之發藍光燐光 體構成F E D等之顯示裝置，除亮度及色度等之顯示特性的 維持以外，可提升F E D之可靠性及壽命特性。 又再，上述具六方晶系結晶構造之發藍光硫化鋅燐光體 ，係以依使用該燐光體之顯示裝置的電子束加速電壓，調整 其粉末之平均粒徑爲佳。亦即，發藍光硫化鋅燐光體粉，相 對於顯示裝置所用電子束加速電壓Ve ( 3千伏至1 5千伏 )，宜具式 A: (0.0169xVe19 + 2.49) 土 2 0 % 〔微米〕 線 之範圍的平均粒徑。 經濟部智慧財產苟ΪΗ工消費合作社印^ 如第1圖所示，對電子束之某加速電壓VE (第1圖爲 1 0千伏），發藍光之六方晶系硫化鋅燐光體（：》6乂&-ZnS : Ag，A 1 (B)的平均粒徑加大，其隨時間之亮 度劣化率變大。此乃由於，當電子束之加速電壓VE在3千 伏至1 5千伏之範圍的低値時，燐光體粒子超過某粒徑則電 子束無法貫穿，於燐光體粒子內部有電子殘留促進劣化之故 。電子易於殘留在燐光體粒子內部之粒徑，係激發電壓vE 愈低時爲愈小。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 567222 A7 B7 經濟部智慧財產局8工消費合作社印製 五、發明説明（11) 在此，係以依用於顯示裝置之電子束加速電壓V E，設 定燐光體粒子之粒徑於較小値爲佳。亦即，發藍光之六方晶 系硫化鋅燐光體，其燐光體粉末之平均粒徑係以不超出（ 0 · 0169xVe19 + 2 · 49)±20% 〔微米〕之 範圍爲佳。具如此粒徑之六方晶系硫化鋅燐光體，所照射之 電子比較容易貫穿。易言之，無照射電子之殘留。因此，以 加速電壓V E低如3千伏至1 5千伏之電子束照射時，可進 一步抑制發藍光之硫化鋅燐光體的隨時間之亮度劣化。 但是，若六方晶系硫化鋅燐光體粉末之平均粒徑過小， 反而促進燐光體粒子全體之劣化。因此，發藍光六方晶系硫 化鋅燐光體粉末，其平均粒徑下限以（0 . 0 1 6 9 X ^^1+2.49)- 20%〔微米〕爲佳。 如上述，藉由因應用於顯示裝置之電子束加速電壓Ve ，使發藍光之硫化鋅燐光體粉末之平均粒徑在於式A之範圍 ，以加速電壓低如3千伏至1 5千伏之電子束照射時，可更 進一步有效抑制隨時間之亮度劣化。藉由利用如此之發藍光 硫化鋅燐光體構成F E D等顯示裝置，可穩定維持顯示性能 ，同時可靠性、壽命特性亦可提升。 而如第1圖之虛線所示，可知當發藍光之硫化鋅燐光體 具1L方晶系結晶構造時（Cub — ZnS : Ag ’ A 1 (B ))，較之六方晶系硫化鋅燐光體，全體亮度大幅下降。又 再，立方晶系硫化鋅燐光體，其亮度劣化較小之粒徑範圍與 立方晶系硫化鋅燐光體不同。 本發明之第二顯示裝置用燐光體，係以例如加速電壓爲 批衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -T4- 567222 A7 B7 經濟部智慧財產局肖工消費合作社印製 五、發明説明（12) 3千伏至1 5千伏之電子束照射時發綠光之硫化鋅燐光體所 成，且該硫化鋅燐光體具六方晶系結晶構造。如此之發綠光 之硫化鋅燐光體，可例示以實質具 一般式：ZnS : Cuf，Aug，A lh ......... (4) (式中，f、g、及h係對1公克燐光體母體硫化鋅（ ZnS)之量，Cu 在 lx l〇_5Sf$lx 1〇_3 公克 ，Au 在 〇SgS3x 10一4 公克，A1 在 lx 1〇 一 hS5x 1 0~3公克之範圍） 所表之組成者。 上述（4 )式中，主賦活劑C u係使硫化鋅燐光體發綠 光之必要元素。C u之含量（活化量）過多或過少發光亮度 、發光色度下降。爲得良好綠色發光，同時提高如此之綠色 發光的亮度，C u含量係以對1公克之燐光體母體Z n S， 在lx 1 0_5至lx 1 Ο-3公克之範圍爲佳。Cu含量之 較佳範圍係對1公克之ZnS在2χ 1 0一5至5χ 1 0 一 4 公克，更佳者爲4x 10_5至3χ 10_4公克。 第一共賦活劑A u，係將Z n S : C u燐光體之結晶構 造六方晶系略加變動，以修正發光色度，亦即使發光色度朝 藍色側偏移。爲滿足顯示裝置用燐光體母體的發光色度要求 ，係以將A u含量於對1公克之燐光體母體Z n S在〇至3 X 1 0-4公克之範圍適當調整爲佳。藉含如此範圍之A u ，可得具例如C I E色度値（X，y )爲（0 _ 2 4 土 0 · 03，0 . 6±0 . 02)之發光色度的穩定綠色發光 裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 567222 經濟部智慈財產局g (工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（13 ) 例如，立方晶系的Z n S : C u，A 1燐光體之發光色 度爲CIE色度値（x，y)=(〇.294，0.620 )，相對地，六方晶系之Z n S : C u，A 1燐光體之發光 色度爲（x，y) = (0.218，0.589)。於如此 之六方晶系之ZnS : Cu，A 1燐光體添加1 〇〇ppm 之Au，則發光色度變成（〇 , 247，0 · 602 )。 A u含量超過對1公克之燐光體母體Z n S 3x 1 0_4公克，則偏離發光色度之最適範圍。而，Au可依 目標發光色度適度添加，但爲得A u之有效顏色修正效果， 其含量係以對1公克之Z n S在lx 1 〇_5公克以上爲佳 。A u之更佳含量爲對1公克之ZnS在lx 1 〇—5至2x 1 0 一 4公克之範圍，又更佳者爲3x 1 0_5至1 . 5x 1 0 — 4公克之範圍。 第二賦活劑A 1 ，有助於提升ZnS : Cu燐光體之發 光亮度。A 1之含量過多或過少均導致發光亮度下降。因此 ，A 1之含量係以對燐光體母體ZnS 1公克，在lx 1 0—5至5x 1 0— 3公克之範圍爲佳。A 1含量超出上述 範圍，則綠色發光之發光色度亦劣化。A 1之更佳含量係對 1公克之ZnS在2x 10 一 5至3x 10 一 3公克之範圍， 又更佳者爲5x 1 0_5至3x 1 0— 3公克之範圍。 如上述’具六方晶系結晶構造之硫化鋅燐光體，由於其 結晶構造，耐劣化性優。亦即，第二顯示裝置用燐光體（顯 示裝置用發綠光燐光體），當以加速電壓在3千伏至15千 伏之範圍的電子束照射之際，其隨時間之亮度劣化可因六方 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格（210X 297公釐） 「16 - 裝 訂 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 567222 經濟部智慧財4^7員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（14 ) 晶系之結晶構造予以抑制。又再，基於硫化鋅燐光體之組成 ，顯示裝置用綠色發光燐光體之要求發光色度可得滿足。 利用本發明之第二顯示裝置用燐光體（發綠光燐光體） ，因硫化鋅燐光體之母體結晶構造爲耐劣化性優之六方晶系 ，以加速電壓在3千伏至1 5千伏範圍之電子束照射之際， CIE色度値（X，y)中X値在0 . 21至0 . 27之範 圍，且y値在0.58至0·62之範圍的發光色度之綠光 ，可以穩定獲得。因此，藉由使用本發明之發綠光燐光體構 成F E D等之顯示裝置，因亮度、色度等顯示特性之維持， 可提升F E D之可靠性、壽命特性。 又再，上述具六方晶系結晶構造之發綠光硫化鋅燐光體 ，係以隨使用該燐光體之顯示裝置的電子束之加速電壓，調 整燐光體粉末之平均粒徑爲佳。亦即，發綠光之硫化鋅燐光 體粉末，相對於顯示裝置所用的電子束加速電壓Ve ( 3千 伏至15千伏），宜具式B: (0.017XVE1·9 — 2.58)±20%〔微米〕 之範圍的平均粒徑。 如第1圖所示，發綠光之六方晶系硫化鋅燐光體（ Hexa— ZnS:Cu，Al (G))，如同發藍光之六 方晶系硫化鋅燐光體，平均粒徑加大則亮度劣化率變大。因 此，發綠光之六方晶系硫化鋅燐光體，係以燐光體粉末之平 均粒徑不超過（0 · 017xVe1>9 + 2 · 58) + 20 %〔微米〕之範圍爲佳。具如此粒徑之六方晶系硫化鋅燐光 體，所照射之電子較易貫穿。因此，以低如3千伏至1 5千 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐1 ' 裝 訂 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 567222 經濟部智慧財產局工消费合作社印製 A7 B7五、發明説明（15 ) 伏之加速電壓V E之電子束照射時，亦可更進一步有效抑制 發綠光之硫化鋅燐光體的隨時間之亮度劣化。 但是，若六方晶系硫化鋅螢光粉末之平均粒徑過小，則 反而促進燐光體粒子全體之劣化。因此，發綠光之六方晶系 硫化鋅燐光體粉末，係以平均粒徑下限値在（〇 . 0 1 7 X VE1>9 + 2.58)— 20%〔微米〕爲佳。 如上述，藉隨顯示裝置所用電子束之加速電壓VE，使 發綠光之硫化鋅燐光體粉末之平均粒徑在式B之範圍，以低 如3千伏至1 5千伏之加速電壓V e的電子束照射之際，隨 時間之亮度劣化可更進一步有效抑制。用如此之發綠光硫化 鋅燐光體構成F E D等之顯示裝置，即可穩定維持顯示性能 ，同時提升可靠性、壽命特性。 而如第1圖之虛線所示，可知當發綠光之硫化鋅燐光體 具立方晶系結晶構造時（Cub — ZnS : Cu，A 1 (G ))，較之六方晶系的硫化鋅燐光體，全體亮度劣化大。又 再，立方晶系硫化鋅燐光體，其亮度劣化較小之粒徑範圍， 不同於六方晶系硫化鋅燐光體。 在此，本發明之第一及第二顯示裝置用燐光體之構成硫 化鋅燐光體之結晶構造，可藉一般使用之X線繞射測定。亦 即，X線繞射高峰之中，六方晶系呈現（1 0 0 )面及（ 0 0 2 )面之高峰，相對地，以往之立方晶系呈現（1 1 1 )面之局峰，故藉該局峰之出現方位’即可確認是否具本發 明所欲之六方晶系之結晶構造。更具體言之，係用有〇 . 5 毫米左右之凹陷的非晶質玻璃樣本盒（板狀），將燐光體粉 了10 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 裝 訂 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 567222 A7 B7 經濟部智您財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（16) 末集中於該凹陷處，表面刮平後以X線照射。藉此即可用少 量試樣測定。 又，構成本發明之第一及第二顯示裝置用燐光體的硫化 鋅燐光體，均具六方晶系結晶構造，而此際結晶構造中六方 晶系之比率至少在5 0 %以上者，即可實質獲致本發明之來 自/、方晶系硫化辞憐光體之效果。硫化鲜憐光體中六方晶系 之比率以8 0 %以上爲佳，9 5 %以上爲更佳。特別是，以 硫化辞憐光體係實質上全部結晶構造均屬六方晶系爲理想。 構成本發明之第一及第二顯示裝置用燐光體之硫化鋅燐 光體的結晶構造及其比率，可藉X線繞射測定。具體而言， 六方晶系之比率係基於X線繞射圖由下式算出。 六方晶系之比率： Η(%)=1.69Β/(Α + 〇·69Β) (上述式中，Η係六方晶系Z n S之含有率，Α係六方晶系 與立方晶系之重疊繞射線高峰之高度，B係2 0 = 5 1 · 7 °之六方晶系Z n S之繞射線的高峰高度）。 爲作參考，上式乃導自W.A.Steward式（R = B / A = Η/1·69—0·69Η)〇 本發明之第三顯示裝置用燐光體，係以加速電壓爲3千 伏至1 5千伏之電子束激發，發出紅光之氧硫化釔燐光體或 氧化釔燐光體所成。 如此之發紅光的氧硫化釔燐光體可例示以實質具 一般式：Υ 2‘ 〇 2 S : E U i ......... ( 5 ) (式中，i係對1公克之燐光體母體氧硫化釔（ 裝------訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） -19- 567222 經濟部智慧財4局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（17 ) ^ Y2〇2S)之量，在5x 工◦- 1公克之 範圍）所表之組成者。 又’發紅光之氧化紀燐光體，可例示以實質具 一般式：Y2〇3:Euj ......... (6) (式中，j係對1公克之氧化釔（γ 2 ◦ 3 )的量，在5 X 10 — i — 1 χ 10 1公克之範圍） 所表之組成者。 上述（5 )式及（6 )式中，賦活劑E U係使氧硫化金乙 燐光體、氧化釔燐光體發紅光之元素，其含量（活化量）過 多或過少發光亮度、發光色度下降。爲得良好的紅色發光同 時提升其發光亮度，E u之含量對1公克之燐光體母體 Y2〇2S或Y2〇3，係以在5x 1 0 一 3至lx 1 〇-1公克 之範圍爲佳。Eu之更佳含量爲對1公克之Y2〇2S或 Y2〇3在lx 1 0 一 2至8x 1 0 一 2公克之範圍。 又再，發紅光之氧硫化釔燐光體或氧化釔燐光體，以加 速電壓爲3千伏至1 5千伏之範圍的電子束照射之際，係以 呈示CIE色度値（X，y)中X値在〇 · 63至0 . 67 之範圍，且y値在0·32至0·35之範圍的發光色度爲 佳。利用呈示如此之發光色度的發紅光燐光體，可以滿足顯 示裝置用燐光體之要求特性。 上述發紅光之氧硫化釔燐光體及氧化釔燐光體，係依使 用該燐光體之顯示裝置的電子束加速電壓，調整燐光體粉末 之平均粒徑。亦即，發紅光之氧硫化釔燐光體或氧化釔燐光 體，相對於顯示裝置所用電子束之加速電壓VE ( 3千伏至 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝·

、1T 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X29*7公釐） -20 - 567222 A 7 B7 經濟部智慧財4局吕(工消費合作社印製 五、發明説明（18) 1 5千伏），具 式 C: (0·0239χνΕ195 + 2·88) 土 2 0 %〔微米〕 範圍之平均粒徑。 如第1圖所示，就發紅光之氧硫化釔燐光體等而言，平 均粒徑加大則亮度劣化率亦變大。因此，發紅光之氧硫化隹乙 燐光體及氧化釔燐光體，其燐光體粉末之平均粒徑係在不超 過（0 . 023xVe19 + 2 · 88) + 20%〔微米〕 之範圍。具如此粒徑之發紅光燐光體，所照射之電子較易貫 穿。因此，以加速電壓V e低如3千伏至1 5千伏之電子束 照射時，發紅光之燐光體的隨時間之亮度劣化亦得以抑制。 但是，若發紅光之氧硫化釔燐光體粉末或氧化釔燐光體 粉末之平均粒徑過小，則反而促進燐光體粒子全體之劣化。 因此，發紅光之燐光體粉末，其平均粒徑之下限値爲（ 0 · 023xVE19 + 2 · 88) — 20%〔微米〕 利用本發明之第三顯示裝置用燐光體（發紅光燐光體） ，因依顯示裝置所用電子束加速電壓V E，使發紅光之氧硫 化釔燐光體粉末及氧化釔燐光體粉末之平均粒徑在式C之範 圍，以低如3千伏至1 5千伏之加速電壓V E的電子束照射 之際，隨時間的亮度劣化可予有效抑制。因此，用本發明之 發紅光燐光體構成F E D等顯示裝置，即可維持亮度、色度 等之顯示特性，而提升F E D之可靠性、壽命特性。 而，本發明中燐光體粉末之平均粒徑，係示以基於通氣 法（透過法）所求得之値。通氣法（透過法），係由通過粉 ---------裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 567222 經濟部智慧財4局：^工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（19) 體充塡層之流體的透過性求出試樣之比表面積，並藉之求出 平均粒徑的方法。通氣法係以Kozeny-Carman式爲基礎之測 定方法，具體言之，係用一般空氣透過裝置測定粉末之平均 粒徑。 如上述之本發明的顯示裝置用燐光體，係例如依以下方 法製造。首先，說明第一及第二顯示裝置用燐光體（硫化鋅 燐光體）之製造方法。 首先，於燐光體母體Z n S原料添加選定量之活化劑原 料，進而於必要時各添加助熔劑氯化鉀、氯化鎂，這些係以 濕式混合爲之。具體而言，係將燐光體原料分散於離子交換 水成漿液狀，添加任意量之活化劑及助熔劑，以常用攪拌機 混合•混合時間設定爲可充分分散活化劑即可，例如可於 10至30分鐘左右混合。 其次，將含燐光體原料及活化劑等之漿液移往甕等之乾 燥容器，以常用乾燥機於1 3 0 °C以2 0小時左右乾燥成燐 光體原料。活化劑可以例如，爲A g用硝酸銀，爲C u用硫 酸銅’爲A u用氯化金酸’爲A 1用硝酸銘等。而亦可使用 此等以外之化合物。 如此之燐光體原料，連同適量之硫及活性碳，充塡於石 英坩堝等之耐熱容器。此際，硫係以與乾燥後之燐光體原料 用拌合機等於例如3 0至1 8 0分鐘左右混合，將該混合材 料充塡於耐熱容器後，將其表面覆蓋爲佳。將之於硫化氫氣 體、硫蒸氣等之硫化性環境中，或於還原性環境（例如3至 5 %氫，餘爲氮之環境氣體）中煅燒。煅燒條件於燐光體母 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -22- 訂 务 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 567222 經濟部智慧財產笱g(工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（20 ) 體（Z n S )之結晶構造的控制上具重要性，爲得目標之六 方晶系結晶構造，煅燒溫度係在1 〇 3 0至1 1 5 0 °C之範 圍。 藉由將燐光體原料於上述溫度範圍锻燒，可得含選定量 活化劑之六方晶系硫化鋅燐光體。煅燒溫度不足1030°C，則 結晶中立方晶所占比率變大。另一方面，若煅燒溫度超過 1 1 5 0 °c，則引起晶粒過度成長，難以形成緻密之螢光面 。锻燒時間固亦依設定之锻燒溫度而變，但以3 0至3 6 0 分鐘爲佳。若煅燒時間過短，有成爲六方晶與立方晶的混晶 之虞。煅燒後之冷卻爲防止六方晶之相轉化爲立方晶系，係 以驟冷爲佳。 又再，爲使如上述之六方晶系硫化鋅燐光體之平均粒徑 ，滿足上述式A (發藍光燐光體）或式B (發綠光燐光體） 之範圍，以選用如下之條件爲佳。例如，以將混入燐光體原 料之助熔劑設定於少量爲佳。又，以將锻燒溫度從低設定， 或將鍛燒時間從短設定爲佳。據此，硫化鋅燐光體之較佳锻 燒溫度係在1 0 5 0至1 1 3 0 °C之範圍，較佳煅燒時間在 4 5至1 2 0分鐘之範圍。藉由選用如此之條件，可使六方 晶系之硫化鋅燐光體的平均粒徑比較微細。 於是將所得煅燒物以離子交換水等充分水洗，乾燥（例 如於1 2 0 t，2 0小時），再於必要時以篩別等去除粗粒 ，得目標六方晶系硫化鋅燐光體，即Z n S : A g，Μ， Α1燐光體，或ZnS : Cu，Au，A1燐光體。又再， 可將此等六方晶系之硫化鋅燐光體之平均粒徑調整於上述式 本纸張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -23 - 裝 訂 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慈財4局3 (工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 567222 A7 B7 五、發明説明（21 ) A或式B之範圍。 至於本發明之第三顯示裝置用燐光體（發紅光燐光體） ，係首先於含氧化釔及選定量之氧化銪的共沈澱物，依所需 添加碳酸鈉、磷酸鋰等助熔劑。又，生成氧硫化物時添加必 要量之硫。將之充分混合後，充塡於石英坩堝等耐熱容器煅 燒。 锻燒條件，爲使氧硫化釔燐光體或氧化釔燐光體之平均 粒徑滿足上述式C之範圍，係以選用以下條件爲佳。亦即， 以將煅燒溫度從低設定，或將锻燒時間從短設定爲佳。據此 ，煅燒溫度係1 0 0 0至1 2 0 0 °C之範圍爲佳，而煅燒時 間係以6 0至3 6 0分鐘之範圍爲佳。又，混合於燐光體原 料之助熔劑係以設定爲少量即爲有效。 於是，將所得緞燒物以離子交換水等充分水洗，乾燥， 更於必要時以篩別等去除粗粒，得目標之平均粒徑滿足式C 之範圍的氧硫化釔燐光體或氧化釔燐光體。 而，本發明之第一及第二顯示裝置用燐光體，只要是可 得六方晶系結晶構造之製造方法，種種方法均可用來製造。 本發明之第一及第二顯示裝置用燐光體，不受上述製造方法 及條件之任何限制。第三顯示裝置用燐光體亦同。 本發明之顯示裝置用燐光體，適用於以加速電壓在3千 伏至15千伏之範圍的電子束爲燐光體之激發源之顯示裝置 。如此之顯示裝置雖以電場發射型顯示裝置（F E D )例示 ，但未必受限於此。本發明之顯示裝置用燐光體在用於 F E D等時，起因於電子束之加速電壓低的電子蓄積等受抑 --- ---------批衣------1Τ------m (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 567222 A 7 B7 經濟部智慧財/i局a(工消費合作社印製 五、發明説明（22) 制，故可長期穩定維持燐光體之發光特性（亮度特性等）。 因此’売度、色度等顯不特性可滿足》而能提供可靠性、壽 命特性提升之F E D。 本發明之電場發射型顯示裝置係具備，有電子發射元件 之後板（Rtar plate )，與電子發射元件相向配置，同時具有 藉由發射自電子發射元件之電子束發出彩色光之燐光體層之 前板（Face plate )，及將該後板與前板之間隙氣密封合之機 制，而燐光體層即含本發明的顯示裝置用燐光體者。 第2圖係呈示本發明之電場發射型顯示裝置（F E D ) 之一實施形態的槪略構造之剖視圖。茲參照第2圖具體說明 電場發射型顯示裝置之具體構造。 第2圖中，1 0係前板，係於玻璃基板1 1等之透明基 板上形成有燐光體層1 2。該燐光體層1 2有對應於像素形 成之含發藍光燐光體、發綠光燐光體及發紅光燐光體之層， 其間以黑色導電材1 3形成分離構造。構成燐光體層1 2的 各色燐光體之中，至少一種係本發明之顯示裝置用燐光體所 成。特別是，藍色及綠色發光之燐光體，係以採用本發明之 顯示裝置用燐光體爲佳。 上述發藍、綠及紅光之燐光體層1 2及其間之分離黑色 導電材1 3，係各於水平方向依序反覆形成。這些燐光體層 1 2及黑色導電材1 3之存在部份即形成影像顯示區域。該 燐光體層12及黑色導電材13之配置構造可以採用種種構 造。燐光體層1 2上形成有金屬敷層1 4。 金屬敷層1 4係由A 1膜等之導電性薄膜所成。金屬敷 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -25^ 567222 A 7 B7 經濟部智慈財4局員工消費合作社印製 五、發明説明（23 ) 層1 4係將燐光體層1 2所產生的光之中，往電子源的背板 2 0方向前進之光反射以提升亮度者。再者，金屬敷層1 4 賦予前板1 0之影像顯示區域導電性，以具防止電荷蓄積之 機能，對背板2 0之電子源扮演正極之角色。 再者，金屬敷層1 4具有防止殘留在前板1 0、真空容 器（外包器）內因電子束電離生成離子而損傷燐光體層12 之機能。金屬敷層1 4亦具有防止使用時產生自低燐光體層 1 2之氣體積出於真空容器（外包器）內而降氐真空度之效 果。金屬敷層1 4上形成有B a等所成之蒸發型吸氣劑材所 構成之吸氣劑膜1 5。藉由該吸氣劑膜1 5，使用時所產生 之氣體可被有效吸附。 後板2 0含玻璃基板、陶瓷基板等之絕緣性基板，或 S i基板等所成之基板2 1，及形成之該基板2 1上之多數 的電子發射元件2 2。這些電子發射元件2 2，有例如，電 場發射型冷陰極、表面傳導型電子發射元件等。後板2 0之 電子發射元件2 2的形成面上，有圖未示之配線。亦即，多 數之電子發射元件2 2係對應各像素之燐光體於矩陣狀形成 ，此等矩陣狀之電子發射元件2 2係逐行驅動，有相互交叉 之配線（X - Y配線）。 支撑架3 0係用以氣密封裝前板1 0與後板2 0之間的 空間。支撑架3 0與前板1 0及後板2 0之間，係以玻璃料 ，或I η或其合金等所成之粘合材3 1粘合。藉由這些前板 10、後板2 0及支撑架30，構成外包器真空容器。而， 在支撑架3 0設有圖未示之信號輸入端子及行選擇端子。這 裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） 567222 A7 B7 經濟部智慧財凌局吕(工消費合作社印製 五、發明説明（24) 些端子與後板2 0之交叉配置（X - γ配線）相對應。 而平面型之電場發射型顯示裝置在大型化時，因該裝置 係薄板狀，有彎曲之虞。爲防止如此之彎曲，並賦予對坑大 氣壓力之強度，前板1 0與後板2 0之間，亦可配置以適合 所欲強度之增強部件（大氣壓力支撑部件，間隔物）5 0。 利用如此之FED，可維持亮度、初期高度、色度等之 顯示特性，而基於本發明之顯示裝置用燐光體之特性，可靠 性、壽命特性可大幅提升。亦即，可提供除與C R T相當之 亮度、對比、色彩再生性等基本顯示性能外，具視角大、應 答速度快、耗電小等特性，且可靠性、壽命特性優之F E D 〇 其次，說明本發明之具體實施例及其評估結果。 比較例1 首先，於硫化鋅（ZnS) 1000公克，同時添加硝 酸銀（AgN〇3) 〇 . 95公克、硝酸鋁 (A 1 (Ν〇3)3·9Η2〇) 13 · 5公克與適量水，充 分混合後乾燥。於所得燐光體原料適量添加硫及活性碳，充 塡於石英坩堝，將之於還原性環境氣體中锻燒。煅燒條件爲 970°Cx90 分鐘。 將上述煅燒物充分水洗、乾燥，再經篩別，得目標之發 藍光ZnS :Ag，A1燐光體。所得ZnS :Ag，A1 燐光體施以X線繞射，確認具立方晶系結晶構造。各活化劑 含量，相對於1公克之ZnS，Ag爲6x 1 0_4公克， ^-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -·" 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -27- 567222 A7 B7 經濟部智慈財度局：^工消費合作社印製 五、發明説明（25) A 1爲9x 1 0_4公克。如對此之發藍光ZnS : Ag， A 1燐光體作下述之特性評估。 實施例1 於硫化鋅（ZnS) 1000公克，同時添加硝酸銀（ AgN〇3) 0 · 95公克、硝酸鋁（Α1(Ν〇3)3·9Η2〇） 1 3 · 5公克與適量水，充分混合後乾燥。於所得燐光體原 料適量添加硫及活性碳，充塡於石英坩堝，將之於還原性環 境氣體中煅燒。煅燒條件爲1 1 0 t X 6 0分鐘。 將上述煅燒物充分水洗、乾燥，再經篩別，得目標之發 藍光ZnS : Ag，A1燐光體。所得ZnS :Ag，A1 燐光體施以X線繞射，確認具六方晶系結晶構造。各活化劑 含量，相對於1公克之ZnS，Ag爲6x 10_4公克， A 1爲9x 1 〇-4公克。對此發藍光ZnS : Ag，A 1 燐光體作下述之特性評估。 實施例2 於硫化鋅（ZnS) 1000公克，連同適量之水添加 硝酸銀（AgN〇3) 〇 · 95公克、氯化金酸（ HAuC 14· 4H2〇）0 · 035公克及硝酸鋁（ A 1 ( N〇3 ) 3 · 9 Η 2〇）1 3 . 5公克，充分混合後乾 燥。於所得燐光體原料適量添加硫及活性碳’充塡於石英坦 堝，將之於還原性環境氣體中煅燒。锻燒條件爲1 1 〇 〇 °c X 6 0分鐘。 ---------批衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -28 - 567222 經濟部智1財4局：貝工消費合作社印製 A7 ____B7五、發明説明（26 ) 將上述鍛燒物充分水洗、乾燥，再經篩別，得目標之發 藍光ZnS :Ag，Au，A1燐光體。所得之ZnS : A g，A u，A 1燐光體施以X線繞射，確認具六方晶系結 晶構造。各活化劑之含量，相對於1公克之Z n S，A g爲 6xl0-4 公克，Au 爲 1 · 5x10— 5 公克，A1 爲 9 X 10_4公克。對此發藍光ZnS :Ag，Au，A1憐 光體作下述之特性評估。 實施例3 於硫化鋅（ZnS) 1 000公克，連同適量之水添加 硝酸銀（AgN〇3) 0 · 95公克、硫酸銅（ CuS〇4· 5H2〇）0 · 02公克及硝酸鋁（ A1 (N〇3) 3· 9H2〇) 13 . 5公克，充分混合後乾 燥。於所得燐光體原料適量添加硫及活性碳，充塡於石英坩 堝，將之於還原性環境氣體中煅燒。鍛燒條件爲1 1 0 0 °c X 6 0分鐘。 將上述煅燒物充分水洗、乾燥，再經篩別，得目標之發 藍光ZnS :Ag，Cu，A1燐光體。所得ZnS :Ag ，C u，A 1燐光體施以X線繞射，確認具六方晶系結晶構 造。各活化劑含量，相對於1公克之ZnS，Ag爲6x 1 0-4 公克，Cu 爲 5x 10 一 6 公克，A1 爲 9x 1〇_4 公克。對此發藍光ZnS : Ag，Cu，A 1燐光體作下述 之特性評估。 用上述比較例1及實施例1至3之各發藍光燐光體，各 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 批衣 I 訂 I線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 567222 A 7 B7 經濟部智慧財產局a(工消費合作社印製 五、發明説明（27) 形成燐光體膜，個別測定各燐光體膜之發光亮度及發光色度 。各燐光體膜，係將各發藍光燐光體分散於含聚乙烯酯之水 溶液中成漿液，將這些漿液以旋轉塗布機塗布於基板上而形 成。藉旋轉塗布機之旋轉數及漿液粘度之調整，使各燐光體 膜之膜厚成爲3χ 1 0-3毫克/立方毫米（3毫克/立方 公分）。 發光亮度，係於各燐光體膜以加速電壓1 0千伏，電流 密度1微安培/平方毫米之電子束照射而測定。各亮度係以 比較例1之燐光體膜的亮度爲1 0 0的相對値。發光色度係 用大塚電子股份有限公司製之MCPD - 1 〇 〇 〇爲色度測 定機所測定。發光色度係在發光時之色度不受來自外部的影 響之暗室內進行。 用各燐光體形成之燐光體膜的亮度維持率係如下求出。 首先，於燐光體膜以加速電壓1 0千伏，電流密度1 0 0微 安培/平方毫米之電子束照射1 0小時強制劣化。其次，於 強制劣化後之燐光體膜，以加速電壓1 0千伏，電流密度1 微安培/平方毫米之電子束照射，測定亮度。然後，在相同 條件下與未經電子束強制劣化之燐光體膜的亮度比較，求出 強制劣化後之燐光體膜的亮度維持率（％)。亮度維持率係 依〔（強制劣化後之燐光體膜亮度/未劣化燐光體膜亮度） X 100 (%)〕求出。結果示於表1。 ---------批衣— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -3(Γ- 567222

B 五、發明説明（28) 表1 燐光體 初期特性 亮度 亮度（藍成分） (相對値） CIE色度値 U，y) 維持率 (%) 比較例1 Z n S: A g，A1 (立方晶） 100 0.151,0.063 71.2 實施例1 ZnS: Ag, A1 (六方晶） 101.0 0.158,0.041 76.3 實施例2 ZnS:Ag，Au，Al (六方晶） 97.3 0.161,0.066 76.7 實施例3 ZnS: Ag,Cu, A1 (六方晶） 98.2 0.160,0.065 77.2 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .絮· " 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

如由表1可知，由本發明之六方晶系硫化鋅燐光體所成 之發藍光燐光體（實施例1至3)，亮度維持率均高，可耐 低電壓的電子束之照射。又知，發藍光燐光體因微量A u、 C u之添加，藍色發光之色度提升。 比較例2 於硫化鋅（ZnS) 1000公克，連同適量之水添加 硫酸銅（CuS〇4· 5H2〇）0 · 6公克及硝酸鋁（ A1 (N〇3) 3· 9H2〇) 13 · 5公克，充分混合後乾 燥。於所得之燐光體原料適量添加硫及活性碳，充塡於石英 坩堝，將之於還原性環境氣體中煅燒。煅燒條件爲9 7 0 °C 卩丨i 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） • 31 - 567222 經濟部智慧財凌局a:工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（29 ) X 9 〇分鐘。 將上述煅燒物充分水洗、乾燥，再經篩別，得目標之發 綠光ZnS ·· Cu，A1燐光體。所得ZnS : Cu，A1 燐光體施以X線繞射，確認具立方晶系結晶構造。各活化劑 之含量，相對於1公克之ZnS，Cu爲1 · 5x 10— 4 公克，A 1爲9x 1 0— 4公克。對該此發綠光ZnS : C u，A 1燐光體作下述之特性評估。 實施例4 於硫化鋅（ZnS) 1〇〇〇公克，連同適量之水添加 硫酸銅（CuS〇4· 5H2〇）〇 · 6公克及硝酸鋁（ A 1 (N〇3) 3· 9H2〇）13 · 5公克，充分混合後乾 燥。於所得之燐光體原料適量添加硫及活性碳，充塡於石英 坩堝，將之於還原性環境氣體中锻燒。煅燒條件爲1 1 0 0 °c X 6 0分鐘。 將上述煅燒物充分水洗、乾燥，再經篩別，得目標之發 綠光ZnS : Cu，A1燐光體。所得之ZnS : Cu， A 1燐光體施以X線繞射，確認具六方晶系結晶構造。各活 化劑之含量，相對於1公克之ZnS，Cu爲1 · 5x 1 0_4公克，A 1爲9x 1 0_4公克。對此發綠光之 Z n S : C u，A 1燐光體作下述之特性評估。 實施例5 於硫化鋅（ZnS) 1000公克，連同適量之水添加 裝 訂 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部智总財產局a(工消費合作社印製 567222 A7 —_B7_ 五、發明説明（3〇) 硫酸銅（CuS〇4· 5H2〇）0 · 6公克、氯化金酸 HAuC14· 4H2〇）〇 · 33公克及硝酸鋁（ A 1 (NO 3) 3· 9H2〇）13 · 5公克，充分混合後乾 燥。於所得之燐光體原料適量添加硫及活性碳，充塡於石英 坩堝，將之於還原性環境氣體中煅燒。煅燒條件爲1 1 0 0 C X 6 0分鐘。 將上述煅燒物充分水洗、乾燥，再經篩別，得目標之發 綠光ZnS : Cu，Au，A1燐光體。所得之ZnS : C u，A u，A 1燐光體施以X線繞射，確認具六方晶系結 晶構造。各活化劑之含量，相對於1公克之Z n S，C u爲 1 · 5x 10— 4 公克，Au 爲 1 · 5x10— 4 公克，Α1 爲9x 1 0 一 4公克。對此發綠光ZnS : Cu，Au， A 1燐光體作下述之特性評估。 其次，用上述比較例2及實施例4、5之各發綠光燐光 體，如同發藍光燐光體形成燐光體膜，以相同測定條件個別 測定發光亮度及發光色度。而發光亮度係以比較例2之燐光 體膜的亮度爲1 0 0時之相對値求出。又，依上述方法求出 各燐光體膜之強制劣化後的売度維持率。結果示於表2。各 値如同實施例1，係1 0個樣本之平均値。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公羞1 " 33 - ^衣 訂 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 567222 A7 B7 五、發明説明（31 表2 燐光體 初期特性 売度 売度（藍成分） (相對値） CIE色度値 (x,y) 維持率 (%) 比較例2 ZnS : Ag, A1 (立方晶） 100 0.294,0.620 72.1 實施例4 Z n S : A g，A1 (六方晶） 88.6 0.218,0.589 78.2 實施例5 ZnS: Ag,Au, A1 (六方晶） 92.4 0.247,0.602 77.2 t衣— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如由表2可知，由本發明之六方晶系硫化鋅燐光體所成 訂 之發綠光燐光體（實施例4、5)，亮度維持率均高，可耐 丨 低電壓的電子束之照射。又知，發綠光之燐光體，因微量添 加Au，綠色發光之色度提升。 | 線 I 參考例1 I 準備發紅光燐光體Y2〇2S : Eu燐光體，以之形成 I 燐光體膜。該發紅光燐光體膜依上述方法求出強制劣化後之 | 亮度維持率。結果，亮度維持率爲8 0 · 1 %。該發紅光燐 | 光體的初期發光色度爲CIE色度値（x，y)=( I 0.659，0.333)° | I I 實施例6 ! 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210x297公釐） -0J4- 567222 A7 B7 經濟部智慧財產笱：貝工消費合作社印製 五、發明説明（32) 各用實施例3之發藍光燐光體，實施例5之發綠光燐光 體，及參考例1之發紅光燐光體，於玻璃基板上形成燐光體 層製成前板。將該前板與具多數電子發射元件之後板介以支 撑架組合，再於其間隙一面抽真空一面氣密封合。將如此而 得之F E D在常溫1 0 0 0小時驅動定格動作，確認在 1 0 0 0小時之驅動後仍呈良好顯示特性。 實施例7 本實施例7之發藍光燐光體，係假定以加速電壓1 0千 伏之電子束激發所製成者。下示之實施例8至1 1及比較例 3、4亦同。加速電壓Ve爲10千伏時，式A之値爲 3.1至4.6微米（中間値3.83微米）。 首先，於硫化鋅（ZnS) 1000公克，連同適量之 水添加硝酸銀（A g N 0 3 ) 0 . 9 5公克，硝酸鋁（ A 1 ( N〇3 ) 3 · 9 Η 2〇）1 3 . 5公克，以及助熔劑氯 化鉀（K C 1 ) 〇 · 1公克，充分混合後乾燥。於所得燐光 體原料適量添加硫及活性碳，充塡於石英坩堝，將之於還原 性環境氣體中煅燒。煅燒條件爲1 0 9 0 °C X 7 5分鐘。 之後，將煅燒物充分水洗、乾燥，再經篩別，得目標之 發藍光ZnS : Ag，A1燐光體。所得之ZnS : Ag， A 1燐光體施以X線繞射，確認具六方晶系結晶構造。各活 化劑之含量，相對於1公克之Z n S母體，Ag爲6x 1 0 一 4公克，A 1爲9x10 一 4公克。 又，所得燐光體粉末之平均粒徑爲4 _ 0微米。而該平 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝·

、1T 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 567222 A7 B7 經濟部智慧財產^7a (工消費合作社印製 五、發明説明（33 ) 均粒徑係依上述面氣法測定之値（下同）。對此發藍光之 z n S : A g，A 1燐光體作下述特性評估。 實施例8 於硫化鋅（ZnS) 1000公克，連同適量之水添加 硝酸銀（AgN〇3) 〇 · 95公克、氯化金酸（ HAuC14· 4H2〇）〇 · 〇〇5公克、硝酸鋁（ Α1 (Ν〇3)3·9Η2〇) 13 · 5公克，以及助熔劑氯 化鉀（K C 1 ) 〇 · 1公克，充分混合後乾燥。於所得之燐 光體原料適量添加硫及活性碳，充塡於石英坩堝，將之於還 原性環境氣體中锻燒。煅燒條件爲1 0 9 0 °C X 7 5分鐘。 將上述锻燒物充分水洗、乾燥，再經篩別，得目標之發 藍光ZnS :Ag，Au，A1燐光體。所得之ZnS : A g，A u，A 1燐光體施以X線繞射，確認具六方晶系結 晶構造。各活化劑之含量，相對於1公克之Z n S母體， Ag爲6χ 1 0 一 4公克，Au爲lx 1 0 一 6公克，A 1爲 9x 1 0— 4公克。又，所得燐光體粉末之平均粒徑爲4 2 微米。對此發藍光之ZnS : Ag，Au，A 1燐光體作下 述之特性評估。 實施例9 於硫化鋅（ZnS) 1000公克，連同適量之水添加 硝酸銀（AgN〇3) 0 · 95公克、硫酸銅（ CuS〇4· 5H2〇）0 · 008公克、硝酸鋁（ 訂 — 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -36- 567222 經濟部智慧財凌局g(工消費合作社印製 A7 _B7___五、發明説明（34 ) A 1 ( N〇3 ) 3 · 9 Η 2〇）1 3 · 5公克，以及助熔劑氯 化鉀（K C 1 ) 0 · 0 5公克，充分混合後乾燥。於所得之 燐光體原料適量添加硫及活性碳，充塡於石英坩堝，將之於 還原性環境氣體中煅燒。煅燒條件爲1 0 9 0 t X 7 5分鐘 〇 將上述煅燒物充分水洗、乾燥，再經篩別，得目標之發 藍光ZnS :Ag，Cu，A1燐光體。所得ZnS :Ag ，C u，A 1燐光體施以X線繞射，確認具六方晶系結晶構 造。各活化劑之含量，相對於1公克之Z n S母體，A g爲 6x 1 0 一 4公克，Cu 爲 2x 1 0一6 公克，A 1 爲 9x 1 0 _ 4公克。又，所得之燐光體粉末的平均粒徑爲3 . 5 微米。對此發藍光ZnS :Ag，Cu，A1燐光體作下述 特性評估。 實施例1 0 於硫化鋅（ZnS) 1 000公克，連同適量之水滴加 硝酸銀（AgN〇3) 〇 . 95公克、硝酸鋁（ A 1 ( N〇3 ) 3 · 9 Η 2〇）1 3 · 5公克，以及助熔劑氯 甲鉀（K C 1 ) 〇 · 2 5公克，充分混合後乾燥。於所得燐 光體原料適量添加硫及活性碳，充塡於石英坩堝，將之於還 原性環境氣體中鍛燒。煅燒條件爲1 0 9 0 °C X 7 5分鐘。 將上述煅燒物充分水洗、乾燥，再經篩別，得目標之發 藍光ZnS :Ag，A1燐光體。所得之ZnS :Ag， A 1燐光體施以X線繞射，確認具六方晶系結晶構造。各活 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝. 訂 線 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ：297公釐） 「37 - 567222 經濟部智慈財產局肖工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（35) 化劑之含量，相對於1公克之z n S母體，Ag爲6X 1 0-4公克，A 1爲9x 1 0_4公克。但平均粒徑爲 6 · 1微米。對該發藍光ZnS :Ag，A1燐光體作下述 之特性評估。 實施例1 1 於硫化鋅（ZnS) 1〇〇〇公克，連同適量之水添加 硝酸銀（AgN〇3) 0 · 95公克、硝酸鋁（ A 1 ( N〇3 ) 3 · 9 Η 2〇）1 3 . 5公克，以及助熔劑氯 甲鉀（K C 1 ) 0 · 0 5公克，充分混合後乾燥。於所得之 燐光體原料適量添加硫及活性碳，充塡於石英坩堝，將之於 還原性環境氣體中鍛燒。煅燒條件爲1 0 9 0 °C X 7 5分鐘 〇 將上述鍛燒物充分水洗、乾燥，再經篩別，得目標之發 藍光ZnS :Ag，A1燐光體。所得之ZnS :Ag， A 1燐光體施以X線繞射，確認具六方晶系結晶構造。各活 化劑含量同比較例3。但平均粒徑爲3 . 0微米。對該發藍 光Z n S : A g，A 1燐光體作下述之特性評估。 比較例3 於硫化鋅（ZnS) 1 000公克’連同適量之水添加 硝酸銀（AgN〇3) 0 · 95公克、硝酸鋁（ A1 (NOS) 3· 9H2〇）13 · 5公克，以及助熔劑氯 甲鉀（K C 1 ) 0 · 3公克，充分混合後乾燥。於所得燐光 ^38 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇>< 297公釐） 裝 訂 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 567222 A 7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（36) 體原科適量添加硫及活性碳，充塡於石英坩堝，將之於還原 性環境氣體中煅燒。锻燒條件爲9 8 0 °C X 9 0分鐘。 將上述锻燒物充分水洗、乾燥，再經篩別，得目標之發 藍光ZnS : Ag，A1燐光體。所得ZnS :Ag，A1 燐光體施以X線繞射，確認具立方晶系結晶構造。各活化劑 含量相對於1公克之Z n S母體，Ag爲6x 1 0_4公克 ，A 1爲9x 1 0_4公克。而平均粒徑爲6 · 3微米。對 該發藍光Z n S : Ag，A 1燐光體作下述之特性評估。 比較例4 於硫化鋅（ZnS) 1000公克，連同適量水添加硝 酸銀（AgN〇3) 0 · 95公克、硝酸鋁（ A 1 ( N〇3 ) 3 · 9 Η 2〇）1 3 · 5公克，以及助熔劑氯 甲鉀（K C 1 ) 0 · 3公克，充分混合後乾燥。於所得原料 適量添加硫及活性碳，充塡於石英坩堝，將之於還原性環境 氣體中煅燒。煅燒條件爲9 8 0 °C X 7 5分鐘。 將上述鍛燒物充分水洗、乾燥，再經篩別，得目標之 ZnS : Ag，A1燐光體。所得ZnS :Ag，A1燐光 體施以X線繞射’確認具立方晶系結晶構造。各活化劑含量 與比較例1同。又，平均粒徑爲5·8微米。對該發藍光 Z n S : A g，A 1燐光體作下述之特性評估。 用上述實施例7至11及比較例3、4之各發藍光燐光 體，個別形成如同實施例1之燐光體膜，以相同測定條件測 定發光亮度（初期亮度）。而’發光亮度係以比較例3之燐 裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 567222 Β 五、發明説明（37) 光體膜的亮度爲1 0 0求出之相對値。再以上述方法求出各 燐光體膜的強制劣化後之輝度維持率。而燐光體膜之亮度維 持率亦於電子束之加速電壓爲2 0千伏時同樣求出。這些結 果不於表3。各値如同實施例1，乃10個樣本之平均値。 經濟部智慧財產局：肖工消費合作社印製 表3 發藍光 燐 光 體 初期 亮度維 :持率 (10 i 二伏） 亮度 (%) 組成 結 晶 構 平均 (10 激發電 激發 造 粒徑 千伏） 壓10 電壓 (微米） 千伏 20千 伏 實施例7 ZnS : Ag, A1 /f、- 方 晶 4.0 100 78 75 實施例8 ZnS: Ag, Au, A1 yu. 方 晶 4.2 99 77 74 實施例9 ZnS : Ag，Cu, A1 六· 方 晶 3.5 98 75 77 實施例10 ZnS : Ag, A1 方 晶 6.1 104 67 74 實施例11 ZnS:Ag,Al /【乂 方 晶 3.0 93 68 73 比較例3 ZnS : Ag, A1 方 晶 6.3 100 70 73 比較例4 ZnS: Ag,Al Jy 方 晶 5.8 100 64 66 如由表3可知，本發明之發藍光燐光體（實施例7至 11)，以加速電壓1 0千伏之電子束照射時亮度維持率均 高。特別是，發藍光燐光體粉末之平均粒徑在式A範圍時， 所得亮度維持率優良。因此，用於以加速電壓較低（3千伏 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -40 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、-口 ί 567222 A7 B7 五、發明説明（38 ) 至1 5千伏）之電子束激發的顯示裝置時，燐光體膜之隨時 間的亮度劣化亦得以抑制。 ---------裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 其次，將實施例6及同組成的發藍光燐光體之煅燒條件 作種種變化，製作平均粒徑不同的六方晶系Z n S : A g， A 1之多種燐光體。對之亦作發光亮度及強制劣化後的亮度 維持率測定。這些結果示於表4。由表4可知，當發藍光燐 光體粉末之平均粒徑在式A範圍時，可得優良之輝度維持率 表4 發藍光燐光體 初期亮 亮度維持率 (10千伏） 度（10 (%) 組成 結晶構 平均粒 千伏） 激發電 激發電壓 徑 壓10 20千伏 (微米） 千伏 試料 1 ZnS: Ag, Α1 六方晶 6.4 104 67 74 試料2 ZnS: Ag, A1 六方晶 4.0 100 78 75 試料3 ZnS : Ag, A1 丄卡曰 /、Λ日日 3.0 93 68 73 試料 4 ZnS: Ag, A1 /ν η曰曰 2.1 74 62 70 線 經濟部智慧財1局8工消費合作社印製 實施例1 2 本實施例1 2發綠光燐光體’係假定爲以加速電壓爲 10千伏之電子束激發而製作。下不實施例13至15及比 較例5亦同。又，加速電壓Ve爲1 〇千伏時，式B之値爲 - — - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） --—— 經濟部智慈財產局：貝工消費合作社印製 567222 A7 B7_ 五、發明説明（39 ) 3.1至4.7微米（中位數3.93微米）。 首先，於硫化鋅（ZnS) 1000公克，連同適量之 水添加硫酸銅（CuS〇4· 5H2〇) 0 . 6公克、硝酸 鋁（Α1 (Ν〇3)3·9Η2〇) 13 · 5公克，以及助熔 劑氯甲鉀（K C 1 ) 〇 . 1公克，充分混合後乾燥。於所得 之燐光體原料適量添加硫及活性碳，充塡於石英坩堝，將之 於還原性環境氣體中煅燒。煅燒條件爲1 0 9 0 t X 7 5分 鐘。 之後，將煅燒物充分水洗、乾燥，再經篩別，得目標之 發藍光ZnS : Cu，A1燐光體。所得ZnS : Cu， A 1燐光體施以X線繞射，確認具六方晶系結晶構造。各活 化劑相對於1公克ZnS母體之含量，Cu爲1 · 5x 1 0_4公克，A 1爲9x 1 〇-4公克。而所得燐光體粉末 之平均粒徑爲3 _ 9微米。對該發綠光ZnS : Ag，A 1 燐光體作下述之特性評估。 實施例1 3 於硫化鋅（ZnS) 1000公克，連同適量之水添加 硫酸銅（CuS〇4· 5H2〇）0 · 6公克、氯化金酸（ HAuC 14· 4H2〇）0 · 22公克及硝酸鋁（ A 1 ( N 0 3 ) 3 · 9 Η 2〇）1 3 . 5公克，以及助熔劑氯 甲鉀（K C 1 ) 〇 · 1公克，充分混合後乾燥。於所得燐光 體原料適量添加硫及活性碳，充塡於石英坩堝，將之於還原 性環境氣體中锻燒。煅燒條件爲1 〇 9 0 °C X 7 5分鐘。 張尺度適用中國國家標準（CNS)八4規格（21Qx297公釐)· n批衣 訂 n 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 567222 A7 B7 經濟部智慧財產局P'工消費合作社印製 五、發明説明（4Q) 將上述煅燒物充分水洗、乾燥，再經篩別’得目標之發 綠光ZnS ·· Cu，Au，A1燐光體。所得ZnS : Cu ，A u，A 1燐光體施以X線繞射，確認具六方晶系結晶構 造。各活化劑含量，相對於Z m S母體1公克，C u爲 1 · 5xl0-4 公克，Au 爲 1 · 5xl0_4 公克，A1 爲9x 1 0_4公克。又，所得燐光體粉末之平均粒徑爲 4 · 1微米。對此發綠光之ZnS : Cu，Au，A1燐光 體作下述之特性評估。 實施例1 4 於硫化鋅（Z n S ) 1 0 0 0公克，連同適量水添加硫 酸銅（CuS〇4· 5Η2〇）0 · 6公克、氯化金酸（ A 1 (Ν03)3·9Η20) 13 · 5公克，以及助熔劑氯 甲鉀（K C 1 ) 〇 · 2 5公克，充分混合後乾燥。於所得之 燐光體原料適量添加硫及活性碳，充塡於石英坩堝，將之於 還原性環境氣體中煅燒。鍛燒條件爲1 0 9 0°Cx 7 5分鐘 〇 將上述煅燒物充分水洗、乾燥，再經篩別，得目標之發 綠光ZnS : Cu，A1燐光體。所得ZnS : Cu，A1 燐光體施以X線繞射，確認具六方晶系結晶構造。各活化劑 含量同實施例1 2。唯平均粒徑在5 · 8微米。對該發綠光 Z n S : C u，A 1燐光體作下述之特性評估。 實施例1 5 裝------訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 567222 A7 B7 五、發明説明（41) 於硫化鋅（Z n S ) 1 〇 〇 0公克，連同適量水添加硫 酸銅（CuS〇4· 5Η2〇) 〇 . 6公克、硝酸鋁（ Α 1 (NO 3) 3· 9Η2〇）13 · 5公克，以及助熔劑氯 化鉀（K C 1 ) 〇 · 〇 5公克，充分混合後乾燥。於所得原 料適量添加硫及活性碳，充塡於石英坩堝，將之於還原性環 境氣體中锻燒。锻燒條件爲1 0 9 0 °C X 6 0分鐘。 將上述锻燒物充分水洗、乾燥，再經篩別，得目標之發 綠光ZnS : Cu，A1燐光體。所得ZnS ·· Cu，A1 燐光體施以X線繞射，確認具六方晶系結晶構造。各活化劑 之含量同實施例1 2。唯平均粒徑在2 . 8微米。對該發綠 光之ZnS : Cu，A 1燐光體作下述之特性評估。 比較例5 於硫化鋅（ZnS) 1〇〇〇公克，連同適量之水添加 硫酸銅（CuS〇4· 5H2〇) 〇 · 6公克、硝酸鋁（ A 1 ( N〇3 ) 3 · 9 Η 2〇）1 3 · 5公克，以及助熔劑氯 化鉀（K C 1 ) 0 · 3公克，充分混合後乾燥。於所得之燐 光體原料適量添加硫及活性碳，充塡於石英坩堝，將之於還 原性環境氣體中煅燒。煅燒條件爲9 8 0 °C X 9 0分鐘。 將上述煅燒物充分水洗、乾燥，再經篩別，得目標之發 綠光ZnS : Cu，A1燐光體。所得ZnS : Cu，A1 燐光體施以X線繞射，確認具立方晶系結晶構造。各活化劑 含量。相對於1公克之ZnS母體，Cu爲1 · 5x 1 0_4公克，A 1爲9x 1 0_4公克。又，平均粒徑爲 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 0¾ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、-='口 Γ 經濟部智慈財產局g(工消費合作社印製 567222

A 五、發明説明（42) 6 · 1微米。對該發綠光ZnS “Cu，A1燐光體作下述 之特性評估。 用上述實施例1 2至1 5及比較例5之各發綠光燐光體 ，如同實施例7之發藍光燐光體之情況各形成燐光體膜，以 相同測定條件各測出發光亮度（初期亮度）及亮度維持率。 而發光亮度係以比較例5之燐光體亮度爲1 〇 〇所求出之相 對値。結果示於表5。各値如同實施例1，係1 〇個樣本之 平均値。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 秦· 經濟部智悲財/i^g (工消費合作社印製 表5 發綠光燐光體 初期売 亮度維持率 (10千伏） 度（10 (%) 組成 結晶構 平均粒 千伏） 激發電 激發電 造 徑 壓10 壓20 (微米） 千伏 千伏 實施例12 ZnS:Cu，Al 六方晶 3.9 93 79 76 實施例13 ZnS:Cu，Au 六方晶 4.1 94 78 76 ，A1 實施例14 ZnS:Cu，Al 六方晶 5.8 96 68 75 實施例15 ZnS:Cu，Al 六方晶 2.8 90 71 77 比較例5 ZnS:Cu，Al 立方晶 6.1 100 69 71 如由表5可知，本發明之發綠光燐光體（實施例1 2至 1 5 )以加速電壓1 〇千伏之電子束照射時，亮度維持率均 ί 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 567222 7 Β 五、發明説明（43 ) 高。特別是，當發綠光燐光體粉末之平均粒徑在式Β之範圍 時，可得優良之亮度維持率。因此，用於以較低加速電壓（ 3千伏至1 5千伏）之電子束激發的顯示裝置，燐光體的隨 時間之亮度劣化亦得以抑制。 其次，將與實施例1 2同組成之發綠光燐光體的煅燒條 件作種種變化，製作平均粒徑不同之多數六方晶系Z n S : C u，A 1燐光體。對之亦作燐光體膜的發光亮度及強制劣 化後的亮度維持率測定。結果示於表6。由表6可知，當發 綠光之燐光體粉末的平均粒徑在式B範圍時，可得優良之亮 度維持率。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 窣·

Ur W 經濟部智慈財/i局員工消費合作社印製 表6 發綠光燐光體 初期亮 亮度維持率 (10千伏） 度（10 (%) 組成 結晶構 平均粒徑 千伏） 激發電 激發電 造 (微米） 壓10 壓20 千伏 千伏 試 樣 1 ZnS :Cu, A1 六方晶 5.8 96 68 75 試 樣 2 ZnS :Cu，A1 六方晶 3.9 93 79 76 試 樣 3 ZnS :Cu, A1 六方晶 2.8 90 71 77 試 樣 4 ZnS :Cu, A1 六方晶 2.2 69 65 73 實施例1 6 本實施例1 6之發紅光Y 2 0 2 S : E u燐光體，係假 、-t i 46 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21 OX 297公釐） 567222 A7 B7 五、發明説明（44) 定爲以加速電壓1 〇千伏之電子束激發而製成者。下示比較 例6、7亦同。而當加速電壓Ve爲10千伏時，式C之値 爲3. 9至5.9微米（中位數4.93微米）。 首先，於6 · 6%氧化銪（Eu2〇3)與含0. 002% 氧化铽（T b 4〇7 )之氧化釔（Y 2 〇 3 )的共同沈澱 1000公克，混合硫（S) 500公克、碳酸鈉（ Na2C〇3) 700公克及磷酸鋰（Li3P〇4) 70公 克，將該混合物充塡於石英坩堝鍛燒。煅燒條件爲1 2 0 0 °C X 2 4 0 分鐘。 之後，爲去除助熔劑將锻燒物以水洗及硝酸淸洗’充分 水洗、乾燥再經篩別，得目標之發紅光Y 2 ◦ 2 S : E U燐 光體。所得Y2〇2S : Eu燐光體相對於1公克之 Y2〇2S : Eu ，含 EU2〇36 · 6x 10 一 2 公克。 T b 4 0 7 2乂10_5公克，又，平均粒徑爲5.2微米。 對此發紅光之Y 2 0 2 S : E u燐光體作下述特性評估。 比較例6 於6 · 6%氧化銪（Eu2〇3)與含0 · 002%氧 化铽（Tb4〇7)之氧化釔（Y2〇3)共同沈澱1 000 公克，混合硫（S)500公克、碳酸鈉（Na2C〇3) 700公克及磷酸鋰（LisPO 4) 125公克，將該混 合物充塡於石英坩堝煅燒。煅燒條件爲1 2 0 0 °C X 2 4 0 分鐘。 爲去除助熔劑將上述煅燒物以水洗及硝酸淸洗，充分水 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） ---------裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 線 經濟部智慈財產局資工消費合作社印製 567222 A7 B7 經濟部智慧財產airs (工消費合作社印製 五、發明説明（45) 洗、乾燥，再經篩別，得目標之發紅光Y 2 0 2 S : E U燐 光體。所得之Y 2 0 2 S : E u燐光體相對於1公克之 Y2〇2S : Eu ，含 EU2〇36 · 6x 10 一 2 公克， T b 4 0 7 2乂10_5公克，又，平均粒徑爲6.8微米。 對該發紅光之Y 2 0 2 S : E u燐光體作下述特性評估。 比較例7 於6 . 6%氧化銪（Eu2〇3)與含0 · 002%氧 化铽（Tb4〇7)之氧化釔（Y2〇3)共同沈澱1 000 公克，混合硫（S) 500公克、碳酸鈉（Na2C〇3) 700公克及磷酸鋰（LisPO 4) 35公克，將該混合 物充塡於石英坩堝煅燒。煅燒條件爲1 2 0 0 °C X 2 4 0分 鐘。 爲去除上述锻燒物之助熔劑，以水洗及硝酸淸洗後充分 水洗、乾燥，再經篩別，得目標之發紅光Y 2〇2 S : E U 燐光體。所得之Y2O2S : Eu燐光體相對於1公克之 Y2〇2S : Eu，含 Eu2〇36 · 6x 10_2 公克， T b 4 0 7 2x 10— 5公克，又，平均粒徑爲4· 3微米。 對該發紅光之Y 2 0 2 S : E U燐光體作下述之特性評估。 用上述實施例16及比較例6、 7之各發紅光燐光體， 如實施例7之發藍光燐光體，各形成燐光體膜，以相同測定 條件測定發光亮度及亮度維持率。而發光亮度係以比較例6 之燐光體的亮度爲1 0 0所求出之相對値。結果示於表7。 各値係如同實施例1，乃1 0樣本之平均値。 ---------裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4S- 567222 A7 B7 五、發明説明（46 ) 表7 發紅光 (10 i 燐光體 二伏） 初期亮 度（10千 亮度維持率 (%) 組成 平均粒徑 (微米） 伏） 激發電壓 10千伏 激發電壓 20千伏 實施例16 Y2〇2S:Eu 5.2 98.5 80 80 比較例6 Y2〇2S:Eu 6.8 100 76 83 比較例7 Y2〇2S:Eu 4.3 96 77 76 ---------裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局：貝工消費合作社印製 如由表7可知，本發明之發紅光燐光體（實施例1 6 ) ，以加速電壓1 0千伏之電子束照射時亮度維持率高。因此 ，使用於以較低加速電壓激發之電子束（3千伏至1 5千伏 )激發之顯示裝置時，亦可抑制燐光體膜的隨時間之亮度劣 實施例1 7 各用實施例7之發藍光燐光體，實施例1 2之發綠光燐 光體，及實施例1 6之發紅光燐光體，於玻璃基板上形成燐 光體層作爲前板。將該前板及具多數電子發射元件之後板隔 以支撑架組合，同時將其間隙作真空排氣而氣密封合。以上 述方法求出如此製得之F E D的各燐光體膜之亮度維持率（ 激發電壓1 0千伏）。其値示於表8。 比較例8

、1T 線 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公廣） -49- 567222 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（47 ) 用比較例3之發藍光燐光體，比較例5之發綠光燐光體 ，及比較例6之發紅光燐光體，如同實施例1 7組合F E D 。以上述方法測定該F E D之各燐光體膜的亮度維持率（激 發電壓10千伏）。其値示於表8。 表8 實施例16 比較例8 發藍光燐光體 Hexa-ZnS: Ag, A1 Cub-ZnS: Ag, A1 (4.0// m) (6.3// m) 發綠光燐光體 Hexa-ZnS:Cu，Al Cub-ZnS:Cu,Al (3.9// m) (6.1// m) 發紅光燐光體 Y2O2S:Eu Y2O2S:Eu (5.2// m) (6.8 /z m) 亮度 藍 78 70 維持 綠 79 69 率（％) 紅 80 76 如由表8可知，使用本發明之燐光體（發藍光、綠光及 紅光之各燐光體）的F ED，除各燐光體膜之亮度維持率本 身高以外，各燐光體膜之亮度維持率差異小之故，可大幅抑 制F E D之色彩偏移。因此，可得F E D之顯示特性、可靠 性、壽命特性等之提升。 實施例1 8至2 2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 750 - 一 裝 訂 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 567222 A7 ____B7 五、發明説明（48) 實施例1 8至2 2係假定爲以加速電壓5千伏之電子束 激發而製作發藍光之硫化鋅燐光體。加速電壓V e爲5千伏 時，式A之値爲2 . 3至3 · 5微米（中位値2 · 9微米） 。各實施例之發藍光燐光體，係變化實施例7至實施例1 1 之助熔劑量、煅燒條件等而製作。所得發藍光之各硫化鋅燐 光體的平均粒徑示於表9。 用上述實施例1 8及2 2之各發藍光燐光體，如同實施 例7之發藍光燐光體，同樣各形成燐光體膜，求出各燐光體 膜之發光亮度及亮度維持率。發光亮度係以加速電壓5千伏 ，電流密度1微安培/平方毫米之電子束照射各燐光體而測 定。各亮度係以實施例1 8之燐光體膜的亮度爲1 0 0所求 出之相對値。燐光體膜之亮度維持率係於各燐光體膜以加速 電壓5千伏，電流密度1 〇 〇微安培/平方毫米之電子束照 射1 0小時強制劣化而求出。又，另以加速電壓2 0千伏之 電子束強制劣化，同樣求出亮度維持率。結果示於表9。各 値如同實施例1，係1 0樣本之平均値。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝

、1T 線 經濟部智慧財產局a(工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） H - 567222 A7 B7 五、發明説明（49 ) 表9 發藍光燐光體（5千伏用） 初期 売度維持率（％) 組成 結晶構 平均 亮度 激發電壓 激發電 造 粒徑（ (5千 5千伏 壓20千 微米） 伏） 伏 實施例18 ZnS : Ag, A1 六方晶 3.0 100 82 73 實施例19 Z n S: A g, A u 六方晶 3.3 98 82 71 ，A1 實施例20 ZnS : Ag,Cu 六方晶 3.1 99 83 72 ，A1 實施例21 ZnS : Ag, A1 六方晶 4.0 107 78 75 實施例22 ZnS: Ag, A1 六方晶 2.1 75 73 65 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝' 訂 實施例2 3至2 6 實施例2 3至2 6係假定爲以加速電壓5千伏之電子束 激發而製作發綠光之硫化鋅燐光體。加速電壓V E爲5千伏 時式B之値爲2.3至3.4微米（中位値2.9微米）。 各實施例之發綠光燐光體，係變化實施例1 2至實施例1 5 中助熔劑量、锻燒條件等而製作。所得發綠光之各硫化鋅燐 光體之平均粒徑示於表1 0。 用上述實施例2 3及2 6之各發綠光燐光體，如同實施 例1 8之發藍光燐光體，各形成燐光體膜，同樣求出各燐光 體膜之發光亮度及亮度維持率。各亮度係以實施例2 3之燐 光體膜之亮度爲1 0 0時所求出之相對値。結果示於表1 〇 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21GX297公羞)r5Tz -- 線 經濟部智慧財1局3(工消費合作社印製 567222

B 五、發明説明（50) 。各値如同實施例1，係1 0樣本之平均値。 表1 0 發綠光燐光體（5千> 伏用） 初期 亮度 (5千 伏） 亮度維] 寺率（％) 組成 結晶構 造 平均 粒徑（ 微米） 激發電 壓5千 伏 激發電 壓20 千伏 實施例23 ZnS :Cu, A1 六方晶 2.8 100 84 77 實施例24 ZnS :Cu, Au, A 1 六方晶 3.1 99 83 78 實施例25 ZnS:Cu,A1 六方晶 4.1 105 79 76 實施例26 Z n S: C u, A1 六方晶 2.2 80 76 71 ---------1衣—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 產業上之利用可能性 如由以上實施形態可知，本發明之顯示裝置用燐光體， 大幅抑制推測係起因於電子束之加速電壓低等等的特性下降 (売度劣化等）。因此’利用本發明之藏不裝置用憐光體’ 可長期維持良好的發光亮度。於是，藉由使用如此的本發明 之顯示裝置用燐光體，可以提供顯示特性、可靠性、壽命特 性等優之電場發射型顯示裝置。 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -53-

Claims (1)

1; 1; A8 B8 C8 D8 一 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 · 一種顯示裝置用燐光體（phosphor)，係具有以加速 電壓爲3千伏至15千伏之電子束激發的發藍光硫化鋅燐光 體之顯示裝置用燐光體，其特徵爲： 該硫化鋅燐光體具六方晶系之結晶構造。 2 ·如申請專利範圍第1項之顯示裝置用燐光體，其中 該發藍光之硫化鋅燐光體，對上述電子束之加速電壓 VE (千伏），其平均粒徑在（〇.〇169xVe1<9 + 2.49)±20%〔微米〕之範圍。 3 .如申請專利範圍第1項之顯示裝置用燐光體，其中 該發藍光之硫化鋅燐光體具 ~^* 般式：ZnS : Aga ’Mb ’ Ale (式中，Μ示選自Au及Cu之至少一種元素，a、b及c 係相對於1公克之燐光體母體硫化鋅的量，A g在1 x 1 0_6Sa$2x 10_3 公克，Μ在 0$bS3x 10— 5 公克，A 1在lx 1 〇-5Sc$5x 10一3公克之範圍） 所表之組成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 .如申請專利範圍第1項之顯示裝置用燐光體，其中 該發藍光之硫化鋅燐光體具 一般式：ZnS :Aga，Aud，Alc (式中，a、d及c係相對於1公克之燐光體母體硫化鋅的 量，Ag 在 lx 10-6SaS2x 10 一 3 公克， Au 在 OSdSl . 5x10 一 5 公克，A1 在 lx 1〇 一 5 ScS5xlO_3公克之範圍） -54- 本紙張尺度逍用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 567222 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A8 B8 C8 D8夂、申請專利範圍 所表之組成。 5 ·如申請專利範圍第1項之顯示裝置用燐光體，其中 該發藍光之硫化鋅燐光體具 ~般式：ZnS:Aga，Cue，Alc (式中，a、e及（：爲相對於1公克之燐光體母體硫化鋅的 量 ’Ag 在 lx i〇-6$a$2x 10一3 公克，Cu 在 〇SeS〇 · 5x10 一 5 公克，A1 在 lxl〇_5ScS 5x 1 0— 3公克之範圍） 所表之組成。 6 ·如申請專利範圍第1項之顯示裝置用燐光體，其中 該硫化鋅燐光體在以上述電子束照射而激發之際，發出 CIE色度値中X値在〇 · 15至0 · 17之範圍，且Y値 在0 · 035至0 · 075之範圍的發光色度之藍光。 7 .如申請專利範圍第1項之顯示裝置用燐光體，其係 用作電場發射型顯示裝置之發藍光燐光體。 8 . —種顯示裝置用燐光體，係具有以電子束激發而發 綠光之硫化鋅燐光體的顯示裝置用燐光體，其特徵爲： 該硫化鋅燐光體具六方晶系之結晶構造。 9 .如申請專利範圍第8項之顯示裝置用燐光體，其中 該發綠光之硫化鋅燐光體，係以加速電壓爲3千伏至 1 5千伏之電子束激發。 i 〇 ·如申請專利範圍第9項之顯示裝置用燐光體，其 中 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 、11 綉 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -55- 567222 A8 B8 C8 D8 ___ #、申請專利範圍 該發綠光硫化鋅燐光體，對上述電子束之加速電壓Ve (千伏），其平均粒徑在（O.OITxVe1.9 — 2·58)±20%〔微米〕之範圍。 1 1 .如申請專利範圍第8項之顯示裝置用燐光體，其 中 該發綠光硫化鋅燐光體具 ~般式：ZnS:Cuf，Aug，Alh (弍中，f、g、及h係相對於1公克之燐光體母體硫化鋅 之量，Cu 在 lx l〇—5$fSlx 10— 3 公克，Au 在 〇$g$3x 10 一 4 公克，A1 在 lx 10_5ShS5x 1 0 ~ 3公克之範圍） 所表之組成。 1 2 ·如申請專利範圍第9項之顯示裝置用燐光體，其 中 該硫化鋅燐光體以上述電子束照射而激發之際，發出 C I E色度値中X値在〇 · 21至0 . 27之範圍，且y値 在0.58至0·62之範圍的發光色度之綠光。 1 3 ·如申請專利範圍第8項之顯示裝置用燐光體，其 係 用作電場發射型顯示裝置之發綠光燐光體。 1 4 . 一種顯示裝置用燐光體，係具有以加速電壓爲3 千伏至1 5千伏之電子束激發而發紅光之氧硫化紀燐光體或 氧化釔燐光體之顯示裝置用燐光體，其特徵爲： 該氧硫化釔燐光體或氧化釔燐光體，對上述電子線之加 速電壓VE (千伏），平均粒徑在（0 · 023XVE1·95 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝_ 、11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家揉率（CNS ) A4規格（210X297公釐） -56- 567222 A8 B8 C8 D8 夂、申請專利範圍 +2·88)±20%〔微米〕之範圍。 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項之顯示裝置用燐光體， 其中 該發紅光氧硫化釔燐光體具 一般式：Y2〇2S : Eui (式中’ i係相對於1公克之燐光體母體氧硫化釔之量，在 5χ 10 一 3Si$ix ίο-1 公克之範圍） 所表之組成。 1 6 ·如申請專利範圍第1 4項之顯示裝置用燐光體， 其中， 該發紅光氧化釔燐光體具 一般式：Y2〇2S : Euj (式中’ j係相對於1公克之燐光體母體氧化釔之量，在5 xlO 一 s^j^lxlO — 1公克之範圍） 所表之組成。 1 7 ·如申請專利範圍第1 4項之顯示裝置用燐光體， 其中 該氧硫化釔燐光體或氧化釔燐光體，以上述電子束照射 激發之際，發出C I E色度値中之X値在〇 . 6 3至 0·67之範圍，且y値在〇·32至0.35之範圍的發 光色度之紅光。 1 8 ·如申請專利範圍第1 4項之顯示裝置用燐光體， 其係 用作電場發射型顯示裝置之發紅光燐光體。 ----------^-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、v" 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -57- 567222 A8 B8 C8 D8々、申請專利範圍 1 9 · 一種電場發射型顯示裝置，包括 具有電子發射元件之後板， 與上述電子發射元件相向配置，具有以發射自該電子發射 元件之電子束發光之燐光體層的前板，及 將該後板與前板之間隙氣密封合之機制，其特徵爲： 該燐光體層含選自具如申請專利範圍第1項之顯示裝置 用燐光體之發藍光成分，具如申請專利範圍第8項之顯示裝 置用燐光體之發綠光成分，及具如申請專利範圍第1 4項之 顯示裝置用燐光體之發紅光成分的至少一種。 2 〇 .如申請專利範圍第1 9項之電場發射型顯示裝置 ，其中 該燐光體層具備上述發藍光成分，上述發綠光成分及上 述發紅光成分。 1.1 裝 訂 絲 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） -58-