TWI296646B - - Google Patents

Description

1296646 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於-種螢光㈣及其製造方法 一種白光螢光材料及其製造方法。 疋關於 【先前技術】 場發射顯示器（field emission display，FED) 巧面顯示器。場發射顯示器的結構’乃由前板（陽極 Ϊ上二間包ί 了空間支雜，且兩片平板間ί _工狀L (、、、勺為10—8托）。別板為氧化銦錫玻璃基板，豆 =螢光材料，而基板是由場發射陣列所組成 細貝^ ，:個晝素都有對應之場發射元件。場發射顯示器 编壓下產生尖職1，放射㈣低能電子受 =的^速撞擊螢光粉而發光。由於場發射顯示器的工作原理 使Ί作電壓（<5kV)遠遠低於普通陰極射線顯像管(cathode m CRT) ’而場顯示器相較於一般平面顯示器不僅厚度 大為^小’更具有體積小、重量輕、視肢與全彩色等優點。 哭夕的影像需透過螢光材料來顯示，場發射顯示 ::恭㈣材料雜f對魏齡器性㈣f彡響猶重要。目前 器使用之螢光材料，大部分都採用紅、綠、藍三色 iitir用兩種發射互補可見光之榮光粉，經由適當比例之 itiii白光。由於$光粉的電子與光子之能量轉換效率和 有所不同，因此料產生色彩偏差，喊法形成自 及射顧二5使用可發出高純度之白光螢光材料，能夠提高場 毛射^員不态的影像品質。 丨由於場發射顯示器之工作電壓較低，入射電子僅 效率i解像3^表面_幾奈米處，喊減光材料之發光 丰像力的降低，顯示工作電壓較低之螢光材料才符合場 1296646 务射器的需求。大部分^ 右。這是因為到目前2 „二益之工作電墨約在5kv左 佳發光效率和顏$又有找到能在更低電壓下具有較 壓場發射螢光材料^能具有良好性能的低 有利於顯真空支撐體問題等）t更容易解決，並且 發光效率^5，輕^'化和小型化。故開發在低電壓下具有較佳 ^率和顏色的白光螢光材料為目前之重要課題。

【發明内容】 本發明的主要目的在於提供一種白光螢光材料及其製造 /，在低電壓激發下，即可產生高純度及高穩定度之白光。 本發明揭露的白光螢光材料，包含化學式為（Ch χΜχ)Α1#ί2〇8之鋁矽酸鹽化合物，μ為金屬離子，其包含二價銪 離子(Eu2+)和二價欽離子(Μη2+)，其中X之數值範圍滿足〇· 〇〇1 $Χ$0· 8’以激發電子束激發白光螢光材料可發出白光。由於 鋁矽酸鹽化合物中之二價銪離子放射峰波長為425奈米（藍 光），二價錳離子放射峰波長為570奈米（黃光），兩者適當二 合可發出高純度之白光。 本發明實施例更包含白光螢光材料之製造方法，步驟包 含取#5化合物、铭化合物、;ε夕氧化物、二價銪化合物及二價猛 化合物；均句混合鈣化合物、鋁化合物、矽氧化物、二價銪化 合物及二價錳化合物以形成混合物；將混合物置入高溫爐並提 供還原氣氛；升溫高溫爐至燒結溫度以燒結混合物，以形成化 學式為(C、xMx)Al2Si208之鋁矽酸鹽化合物。 於本發明實施例中，激發電子束之電壓範圍為〇·1〜5千 伏特(Kv)。 於本發明實施例中，白光螢光材料所發出高純度之白光 發光色調係於CIE色度座標(x，y)之中’ X之數值範圍為（Κ25 $χ$〇· 36，y 之數值範圍為 〇· 25Sy$〇· 36。 1296646 •有關本發明之詳細内容及技術，茲就配合圖式說明如 【實施方式】 本發明實施例提供白光螢光材料之製造方法，利用固離 ί形成化學式為(cai-xMx)Ai2SiA之銘石夕酸鹽化合物，m i ^屬離子，其包含二價銪離子（Eu2+)和二價錳離子（Mn2+)， 其中X之數值範圍滿足〇. 0〇1$χ$〇. 8。 睛參考第1圖，其為本發明實施例之流程圖，步驟包含： ’ ”9莫耳碳酸躬、1莫耳氧化銘、2莫耳二氧化石夕、〇· 〇05 ，耳氧化銪及〇· 1莫耳碳酸猛(步驟11〇);均勻混合碳酸鈣、 氣化銘、一氧化石夕、氧化銪及碳酸鐘以形成混合物（步驟12〇); 將混合1 物置入高溫爐並提供氳氣與氬氣之還原氣氛（步驟 130);最後，升溫高溫爐内溫度至攝氏13〇〇度至15〇〇度並維 持3至7小時以燒結混合物（步驟14〇)，藉以形成化學式為 (CauMxMlgSiA之鋁矽酸鹽化合物。 將本發明實施例之白光螢光材料置於高真空度1〇_5帕之 陰極射線發光I測糸統’分別以不同的電流密度的激發電子束 激發，即7、9、18、28及46微安培/平方公分（# A/cm2)，測 相對陰極射線發光輝度。其中該激發電子束之電流密度為 1〜100/zA/cm2。請參考第2圖，其為本發明實施例之陰極射線 發光輝度與電流密度的對應圖。由此可知，以18//A/cm2之電 流密度，激發本發明實施例之白光螢光材料可獲得最佳的陰極 射線發光輝度。 再以18//A/cm2之電流密度配合不同電壓以激發本發明 實施例之白光螢光材料，並測量其陰極射線發光光譜，其電壓 分別為0· 5、0· 5、1· 5、2、3、4及5kv，請參考第3圖，其 為本發明實施例之陰極射線發光光譜圖。如圖所示，具有兩組 明顯的425奈米及570奈米放射修波長，隨著激發電子束的電 1296646 壓增加，陰極射線的發光強度也漸 2之二健離子放 長為叫米(㈣，兩者較融㈡‘Π 伏i〇r)m例中，激發電子束之電麵圍為〇.卜『千 、ί發明實施例所激發白光之發光色調係於 數^Ϊϋ(Χ，y) Χ之數值範圍為〇.沉副.36，y之 數值乾圍為〇· 25$y$〇· 36。 、雖然:本發明赠述之較佳實關揭露如上，然其並 本ί明，任何熟胃此技藝者，在賴離本發明之精神和 犯圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當 視後附之申請專利範圍所界定者為準。 1296646 【圖式簡單說明】 第1圖為本發明實施例之流程圖； 弟2圖為本發明實施例之陰極射線發光輝度與驅動電流的對 應圖；及 第3圖為本發明實施例之陰極射線發光光譜圖。 【主要元件符號說明】

步驟110 取0. 89莫耳碳酸妈、1莫耳氧化鋁、2莫 氧化矽、0. 005莫耳氧化銪及〇.丨莫耳碳酸錳 、— 步驟120均勻混合碳酸舞、氧化銘、二氧化石夕、氧化銷 及碳酸鐘以形成混合物 _ 步驟130 氣氛 將混合物置人冑溫爐錢錢氣與統之還原 步驟140 升溫高溫爐内溫度至攝氏1300度至1500度並 維持3至7小時以燒結混合物

Claims (1)

1296646 十、申請專利範圍： 1· 一種白光螢光材料，包含化學式為（Cai xMx)Al2Si2〇8之鋁矽酸鹽 化合物，Μ為金屬離子，Μ包括二價銪離子（Eu2+)和二價錳離子 (Mn2+)，X之數值範圍滿足〇.〇〇1$χ$〇 8，以一激發電子束激 ， 發該白光螢光材料可發出一白光。 -2·如申請專利範圍第1項所述之白光螢光材料，其中該激發電子束 之電壓範圍為0.1〜5kv。 • 3·如申請專利範圍第1項所述之白光螢光材料，其中該激發電子束 之電流密度為1〜100//A/cm2。 4·如申請專利範圍第1項所述之白光螢光材料，其中該白光之發光 色調之CIE色度座標為(x，y)，x之數值範圍為〇.25$χ$〇·36，y 之數值範圍為〇· 25Sy$〇. 36。 5· —種白光螢光材料之製造方法，步驟包含： 取妈化合物、一銘化合物、一秒氧化物、一二價銷化合 ⑩ 物及一二價鐘化合物； 均勻混合該鈣化合物、該鋁化合物、該矽氧化物、該二價 銪化合物及該二價猛化合物以形成一混合物； 將該混合物置入一高溫爐並提供一還原氣氛；及 升溫該高溫爐至一燒結溫度以燒結該混合物，以形成化學 式為(CaJxMLSiA之一銘；ε夕酸鹽化合物，μ為金屬離子，其包 含二價銪離子（Eu2+)和二價錳離子（Μη2+)。 6·如申請專利範圍第5項所述之白光螢光材料之製造方法，其中該 1296646 妈化口物為〇· 89莫耳碳酸_、該純合物為丨莫耳氧化銘、該石夕 氧化物為2莫耳二氧切、該二價銪化合物為〇. gQ5莫耳氧化銪 及该二價錳化合物為〇· 1莫耳碳酸錳。 7·如申叫專利範圍第5項所述之白光螢光材料之製造方法，其中X 之數值範圍滿足0.001^$〇.8， 8·如申請專利翻第5項所述之自域光材料之製造方法，其中該 還原氣氛包含氫氣及氬氣。 9·如申请專利範圍第5項所述之白光帛光材料之製造方法，其中該 燒結溫度範圍為攝氏13〇〇度至15〇〇度。 10·如申请專利範圍第5項所述之白光螢光材料之製造方法，其中 該咼溫爐升溫至該燒結溫度，係維持該燒結溫度3至7小時以燒 結該混合物。