專利名稱：低壓激發的白色熒光體的制作方法
本申請基于1999年5月11日向韓國工業產權局申請的申請號為No.99-16813的申請，其內容在此引證。
本發明涉及低壓激發的白色熒光體，特別涉及具有高亮度和優異的顏色保持特性的低壓激發的白色熒光體。
利用1KV或更低的電壓激發熒光體材料的低壓驅動顯示器件包括FED(場致發射顯示器)、VFD(真空熒光顯示器)等。FED利用結合各象素的點陣蜂窩結構的成熟的陰極-陽極-熒光體技術。VFD還利用陰極-陽極-熒光體技術，從燈絲發射電子，并由柵極和陽極控制電子，以便轟擊陽極上的熒光體材料，使熒光體材料受激。通常，CRT通過混合由紅、綠和藍熒光體發射的紅色、綠色和藍色光產生各種彩色圖像。另一方面，對于VFD或FED來說，由于VFD或FED一般僅使用一種顏色的熒光體，因而難以通過混合紅色、綠色和藍色光輻射各種顏色。為了在VFD或FED中實現白色，一般將紅色濾光器安裝在綠色熒光體上。通過這種方法獲得的白色射線沒有足夠的亮度，其顏色也不清晰。此外還存在需要附加濾光器從而導致生產成本增加的問題。因此，隨著對各種顏色的熒光體的不斷增長的需求，必須研制自發射白色射線的白色熒光體。
本發明的目的在于提供具有良好色純的低壓激發的白色熒光體。
本發明的另一個目的在于提供高亮度并具有出色的顏色保持特性的低壓激發的白色熒光體。
本發明的再一個目的在于提供低壓激發的白色熒光體，該熒光體在不使用附加濾光器的情況下發射白色射線。
為了實現這些目的和其它目的，本發明提供包括ZnSZn熒光體和(ZnxCd1-x)SAg，Cl熒光體(x＝0.5～0.7)的低壓激發的白色熒光體。
參照下列結合附圖進行的詳細描述，將更容易對本發明作出完整的評價和更好地理解本發明的許多附加的優點，其中

圖1是表示本發明實施方案的白色熒光體的波長譜的曲線圖；圖2是本發明實施方案的白色熒光體的色坐標圖3是本發明實施方案的黃色和藍色熒光體以及白色熒光體的CIE色品圖；圖4是表示本發明實施方案的白色熒光體亮度的曲線圖；圖5是表示本發明實施方案的白色熒光體發光效率的曲線圖；和圖6是表示本發明實施方案的白色熒光體亮度變化的曲線圖。
為了更好地理解本發明，進行下列詳細的公開。
本發明實施方案的白色熒光體包括ZnSZn熒光體和(ZnxCd1-x)SAg，Cl熒光體(x＝0.5～0.7)。通過將藍色熒光體與綠黃色或黃色熒光體混合，并使用ZnSZn熒光體作為藍色熒光體和用(ZnCd)SAg，Cl熒光體作為黃色熒光體，由此制作白色熒光體。
(ZnCd)SAg，Cl熒光體的顏色取決于Zn和Cd的組成。為了獲得本發明的白色熒光體，最好采用含有50-70mol％的Zn和30-60mol％的Cd的(ZnCd)SAg，Cl熒光體。就是說，可由(ZnxCd1-x)SAg，Cl分子式表示該熒光體，其中，x在0.5至0.7的范圍內。如果x不在該范圍內，產生的熒光體發射與預定白色不同的顏色。
通過混合ZnSZn藍色熒光體和(ZnxCd1-x)SAg，Cl黃色熒光體(x＝0.5～0.7)，制成的熒光體在CIE色品圖中發射白色。制成的熒光體的波長譜精確地顯示藍色和黃色波長的兩個峰值，但用戶不能區分各種顏色，而只能看見混合的白色。
ZnSZn熒光體具有良好的發光效率，其亮度也高。(ZnCd)SAg，Cl熒光體具有良好的導電性和低閾值電壓，但有在熒光體上經常出現亮度飽和現象的缺點。因此，由適當混合兩種熒光體產生的白色熒光體具有高亮度和良好的發光效率，并用相對低的驅動電壓發射可見射線而沒有亮度飽和。在本發明中，ZnSZn熒光體(ZnxCd1-x)SAg，Cl熒光體(x＝0.5～0.7)的重量混合比優選為20∶80～80∶20，更優選為50∶50。如果ZnSZn/(ZnxCd1-x)SAg，Cl的比率大于8/2，那么制成的熒光體的顏色偏向藍色，而如果ZnSZn/(ZnxCd1-x)SAg，Cl的比率小于2/8，那么制成的熒光體的顏色偏向黃色。
本發明的白色熒光體還包括金屬添加劑，以增加發光效率、亮度和其顏色保持特性。優選的金屬添加劑包括Zn，以其直徑為0.1至100微米的微粒形式將Zn添加到熒光體中。Zn粒子的直徑最好為0.1～10μm，并有至少95％的純度。
添加的Zn增加了(ZnCd)SAg，Cl熒光體的發光效率，從而對應于黃色波長的峰值強度增加，熒光體的顏色從藍色改變為黃色，熒光體的亮度增加。
基于白色熒光體的Zn優選量為0.1至5.0wt％。如果Zn的量小于0.1wt％，那么白色熒光體的亮度不增加，而如果Zn的量大于5.0wt％，那么不能實現上述優點。
在生產VFD時，在烘焙步驟期間，熒光體中的Zn粒子與氧反應，從而可以避免熒光體中基質材料的氧化。此外，Zn在熒光體的表面擴散，降低了熒光體的表面電荷，使熱電子的入射效率提高。因此，與沒有金屬添加劑的白色熒光體的亮度相比，根據添加于熒光體中的金屬量，白色熒光體的亮度可增加20至100％。
同時，常規熒光體的亮度隨著其表面溫度的上升而減小。但是，含有金屬添加劑的白色熒光體具有良好的耐熱特性，隨著溫度的增加其亮度降低最小。
本發明的白色熒光體具有x＝0.20～0.45和y＝0.20～0.45的CIE色坐標。含有金屬添加劑的直接顯示的白色熒光體發射帶有青色調的柔和白色，一般稱為紙白色，而不是典型的白色。該白色熒光體的其它優點是其顏色保持特性。由于各熒光體材料的壽命一般彼此不相同，含有兩種或更多種熒光體成分的熒光體的顏色一般隨著使用情況而改變。相反，在本發明的白色熒光體中，各熒光體成分具有相同的壽命，因而白色熒光體在其整個壽命期間都保持其顏色。含有金屬添加劑的白色熒光體具有更好的顏色保持特性。
參照下列實施例將進一步詳細地解釋本發明。但是，本發明不限于以下實施例。
實施例1將50wt％的ZnSZn熒光體與50wt％的(Zn0.5Cd0.5)SAg，Cl熒光體混合，制成白色熒光體。
實施例2將50wt％的ZnSZn熒光體和Zn添加劑與50wt％的(Zn0.5Cd0.5)SAg，Cl熒光體混合，制成白色熒光體。Zn的量占混合物的0.4wt％。
用實施例2的白色熒光體制造VFD，并制造常規的VFD，在該常規的VFD中，將紅色濾光器安置在其綠色熒光體上，以輻射白色射線。在柵極和陽極電壓Ebc為25Vp-p和占空率為1/9情況下驅動各VFD時，測量亮度。實施例2的熒光體亮度為172ft-L(foot-lambert)，而常規綠色熒光體的亮度為511ft-L，配有紅色濾光鏡的綠色熒光體的亮度為51.1ft-L。這表明濾光器使白色射線的亮度顯著地降至僅有綠色熒光體時亮度的10％。在本發明中，不需要濾光器，白色射線的亮度大約為用常規方法產生的白色射線亮度的三倍。
測量在實施例2的VFD驅動前和驅動1800小時后的白色射線的波長譜，結果如圖1所示。如圖1所示，本發明的白色射線包括藍色波長和黃色波長的兩個峰值。產生的白色射線的顏色質量取決于藍色峰值和黃色峰值的亮度(強度)之間的差。如果藍色峰值高于黃色峰值，那么產生明亮的白色，而如果黃色峰值高于藍色峰值，則產生柔和的白色。如果藍色熒光體的壽命與黃色熒光體的壽命不同，那么由于兩個峰值亮度之間的差隨驅動VFD而變化，所以白色射線的質量也變化。但是，如圖1所示，本發明的白色熒光體的藍色和黃色峰值之間的高度差在使用前后保持恒定。這表明由于藍色和黃色熒光體具有相同的壽命，所以在白色熒光體的整個壽命期間都保持相同的白色。
實施例3將55wt％的ZnSZn熒光體與45wt％的(Zn0.5Cd0.5)SAg，Cl熒光體混合，制成白色熒光體。
實施例4將55wt％的ZnSZn熒光體和Zn添加劑與45wt％的(Zn0.5Cd0.5)SAg，Cl熒光體混合，制成白色熒光體。Zn的量占混合物的1.0wt％。
用實施例3和實施例4的白色熒光體制成兩個VFD。當用3.5Vac的燈絲電壓Ef、21Vp-p的陽極和柵極電壓Ebc、1/7的占空率、100μs的tp(脈沖寬度)驅動VFD時，可確定亮度、發光效率、色坐標和相對于常規綠色熒光體的相對亮度。其結果示于表1中。在表1中，ft-L是亮度單位，表示尺-郎伯(foot-lambert)。發光效率表示每瓦亮度。
表1
表1中的色坐標表示實施例3和4的熒光體發射的白色。
當Ebc從15V改變為50V時，測量色坐標的變化，并在圖2中示出其結果。如圖2所示，實施例3和4和熒光體輻射在色坐標中變化小的白色射線。圖3表示由實施例3和4的白色熒光體發射的射線的CIE色品坐標系，以及常規黃色和藍色熒光體發射的射線的CIE色品坐標系。
圖4表示占空率為1/15時，隨Ebc的變化，實施例3和4的白色熒光體亮度的變化。如圖4所示，含有Zn添加劑的熒光體比沒有Zn添加劑的熒光體有更高的亮度。
圖5表示占空率為1/15時，隨Ebc的變化，實施例3和4的白色熒光體發光效率的變化。如圖5所示，含有Zn添加劑的熒光體比沒有Zn添加劑的熒光體有更高的發光效率。
圖6是表示隨著溫度的變化白色熒光體亮度變化的曲線。如圖6所示，隨著溫度的增加，亮度會下降。但是，當溫度從25℃升至85℃時，與室溫(25℃)下熒光體的亮度相比，實施例3和4的熒光體亮度分別下降至50.6％和64.5％。亮度上的這種下降小于常規熒光體中亮度的下降，而當將Zn添加劑添加至熒光體中時，可以使該下降量最小。
盡管參照優選實施方案已經詳細說明了本發明，但本領域的技術人員應該明白，可以進行各種改進和變換而不會脫離如所附權利要求所述的本發明的精神和范圍。
權利要求
1.一種低壓激發的白色熒光體，包括ZnSZn熒光體；和(ZnxCd1-x)SAg，Cl熒光體(x＝0.5～0.7)。
2.如權利要求1的低壓激發的白色熒光體，其中，ZnSZn熒光體(ZnxCd1-x)SAg，Cl熒光體的重量比為20∶80～80∶20。
3.如權利要求1的低壓激發的白色熒光體，還包括Zn添加劑。
4.如權利要求3的低壓激發的白色熒光體，其中，Zn添加劑的量是白色熒光體的0.1至5.0wt％。
5.如權利要求3的低壓激發的白色熒光體，其中，Zn添加劑包括直徑為0.1～10μm、純度至少95％的Zn粒子。
6.如權利要求1的低壓激發的白色熒光體，其中，白色熒光體在CIE色品圖上有x＝0.20～0.45和y＝0.20～0.45的色坐標。
全文摘要
提供一種低壓激發的白色熒光體。該白色熒光體包括ZnS:Zn熒光體和(Zn
文檔編號H01J31/15GK1273263SQ9912214
公開日2000年11月15日 申請日期1999年10月8日 優先權日1999年5月11日
發明者樸亨根, 樸圣圭 申請人:三星電管株式會社