專利名稱：多色發(fā)光的熒光顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多色發(fā)光的熒光顯示裝置，包括一個(gè)包含發(fā)射黃色到紅色光的無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層，和一個(gè)包含發(fā)射藍(lán)色到綠色光的無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層，其中，光發(fā)射對(duì)應(yīng)于從配置在真空密封容器中電子發(fā)射源射出的電子。
背景技術(shù)：
在熒光顯示裝置中，為了獲得各種發(fā)光顏色，在各種無(wú)機(jī)發(fā)光材料中，發(fā)射黃色到紅色光的無(wú)機(jī)發(fā)光材料在增加熒光顯示裝置的變化上是很重要的。
ZnCdS:Ag無(wú)機(jī)發(fā)光材料可被用作發(fā)射黃色到紅色光的無(wú)機(jī)發(fā)光材料。但是現(xiàn)有環(huán)境限制需要減少Cd的濃度，Cd是一種環(huán)境污染材料，也是無(wú)機(jī)發(fā)光材料中的一種成分。因此在發(fā)展高可靠性的無(wú)Cd無(wú)機(jī)發(fā)光材料是強(qiáng)烈和一致的努力的方向。
已知的一種在熒光顯示裝置中使用的無(wú)機(jī)發(fā)光材料技術(shù)，如無(wú)Cd無(wú)機(jī)發(fā)光材料中的一種，Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料(Ln是從由La、Gd、Lu和Y組成的組中選擇的至少一種)(下文中，被稱作“Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料”)。
例如，日本特許公開(kāi)H10-12165公開(kāi)了一種技術(shù)，其中Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的表面上的氧化物的被減少到Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料中大約使用的特定量以下，該熒光顯示裝置在非氧化環(huán)境下通過(guò)使用自溶粘合劑制造的。結(jié)果，Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料表面上的氧化作用被抑制，因此改善了熒光顯示裝置的初始亮度和可靠性。
另外，例如，日本特許公開(kāi)H7-48570中公開(kāi)了一種技術(shù)，通過(guò)使用在Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料表面形成從Al2O3、SiO3、TiO2和CeO3中選擇的透明保護(hù)膜的Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料提高熒光顯示裝置可靠性。
此外，例如，日本特許公開(kāi)2003-147354中公開(kāi)了一種技術(shù)，通過(guò)向Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的表面上添加從Mg、Sr、Ba、Be和Ca中選擇的金屬以重組其表面，使用Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料來(lái)改善熒光顯示裝置的可靠性。
Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料是一種無(wú)Cd無(wú)機(jī)發(fā)光材料，其能被用作由發(fā)射黃色到紅色光的無(wú)機(jī)發(fā)光材料組成磷光層，在經(jīng)受多色發(fā)光的熒光顯示裝置的開(kāi)動(dòng)條件時(shí)，該光發(fā)射對(duì)應(yīng)于從配置在真空密封容器中電子發(fā)射源射出的電子。
但是，在多色熒光顯示裝置中，其中由于Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料和磷光層被一起使用，該磷光層包含ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料、ZnGa2O4無(wú)機(jī)發(fā)光材料和ZnGa2O4:Mn無(wú)機(jī)發(fā)光材料中的至少一種低抗氧化物無(wú)機(jī)發(fā)光材料，因此由Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料組成的磷光層的亮度在很短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種高可靠性的多色發(fā)光的熒光顯示裝置，其使用Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料當(dāng)做發(fā)射黃色到紅色光的無(wú)機(jī)發(fā)光材料，其中，即使當(dāng)Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料與發(fā)射藍(lán)色到綠色光的ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料、ZnGa2O4無(wú)機(jī)發(fā)光材料和ZnGa2O4:Mn無(wú)機(jī)發(fā)光材料中的選擇的至少一種低抗氧化物無(wú)機(jī)發(fā)光材料一起使用時(shí)，Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的亮度也不會(huì)降低。該多色發(fā)光的熒光顯示裝置包括作為主要成分的包含發(fā)射黃色到紅色光的無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層，和包含發(fā)射藍(lán)色到綠色光的無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層，其中該光發(fā)射對(duì)應(yīng)于從配置在真空密封容器中電子發(fā)射源射出的電子。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種多色發(fā)光的熒光顯示裝置，其中包括一個(gè)真空密封容器，該真空密封容器具有一個(gè)玻璃基底、一個(gè)布置在該玻璃基底上的陽(yáng)極，一個(gè)安裝在該真空密封容器中的陰極、一個(gè)包含發(fā)射黃色到紅色光的無(wú)機(jī)發(fā)光材料的第一磷光層和一個(gè)包含發(fā)射藍(lán)色到綠色光的無(wú)機(jī)發(fā)光材料的第二磷光層，其中該第一磷光層包含Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料(Ln是從由La、Gd、Lu和Y組成的組中選擇的至少一種)，其發(fā)射黃色到紅色的光；該第二磷光層包含從ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料、ZnGa2O4無(wú)機(jī)發(fā)光材料和ZnGa2O4:Mn無(wú)機(jī)發(fā)光材料中選擇的至少一種無(wú)機(jī)發(fā)光材料，其發(fā)射藍(lán)色到綠色的光。
優(yōu)選地，該發(fā)射黃色到紅色光的無(wú)機(jī)發(fā)光材料是Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料或Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料，在該熒光顯示裝置中，包含從ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料、ZnGa2O4無(wú)機(jī)發(fā)光材料和ZnGa2O4:Mn無(wú)機(jī)發(fā)光材料中選擇的至少一種無(wú)機(jī)發(fā)光材料的第二磷光層的區(qū)域占整個(gè)磷光層區(qū)域的95％或更少。
優(yōu)選地，發(fā)射黃色到紅色光的無(wú)機(jī)發(fā)光材料由(Lu，La，Gd，Y)2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、(Lu，La，Gd)2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料或(Lu,La)2O2S:Eu形成。
優(yōu)選地，在該熒光顯示裝置中，包含從ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料、ZnGa2O4無(wú)機(jī)發(fā)光材料和ZnGa2O4:Mn無(wú)機(jī)發(fā)光材料中選擇的至少一種無(wú)機(jī)發(fā)光材料的該第二磷光層占整個(gè)磷光層區(qū)域的10％或更多。
在這種構(gòu)造下，能夠提供一種高可靠性的多色發(fā)光的熒光顯示裝置，其包括沒(méi)有環(huán)境污染材料Cd的Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料作為發(fā)射黃色到紅色光的無(wú)機(jī)發(fā)光材料；作為另一個(gè)光發(fā)射單元的磷光層包含從ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料、ZnGa2O4無(wú)機(jī)發(fā)光材料和ZnGa2O4:Mn無(wú)機(jī)發(fā)光材料中選擇的至少一種低抗氧化物無(wú)機(jī)發(fā)光材料。


本發(fā)明的上述和其他目的和特征，參照附圖，將由給出的優(yōu)選實(shí)施方案的下列描述而變得清楚，其中圖1顯示了一個(gè)多色發(fā)光的熒光顯示裝置；圖2是例如ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料的氧化物無(wú)機(jī)發(fā)光材料中的排氣現(xiàn)象的分析圖表；圖3是顯示Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料和Y2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的發(fā)射起始電壓的圖表；圖4是說(shuō)明在沒(méi)有ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料的熒光顯示裝置中，分別由包含La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料和Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的無(wú)機(jī)發(fā)光材料層組成的每個(gè)光發(fā)射單元的使用壽命；圖5是說(shuō)明在多色發(fā)光的熒光顯示裝置中，由分別包含La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料和Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的無(wú)機(jī)發(fā)光材料層組成的每個(gè)光發(fā)射單元的使用壽命，其中由包含ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層組成的該光發(fā)射單元占整個(gè)顯示區(qū)域10％；圖6是說(shuō)明在多色發(fā)光的熒光顯示裝置中，由分別包含La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料和Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的無(wú)機(jī)發(fā)光材料層組成的每個(gè)光發(fā)射單元的使用壽命，其中由包含ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層組成的該光發(fā)射單元占整個(gè)顯示區(qū)域40％；圖7是說(shuō)明在多色發(fā)光的熒光顯示裝置中，由分別包含La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料和Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的無(wú)機(jī)發(fā)光材料層組成的每個(gè)光發(fā)射單元的使用壽命，其中由包含ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層組成的該光發(fā)射單元占整個(gè)顯示區(qū)域80％；圖8是說(shuō)明在多色發(fā)光的熒光顯示裝置中，由分別包含La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料和Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的無(wú)機(jī)發(fā)光材料層組成的每個(gè)光發(fā)射單元的使用壽命，其中由包含ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層組成的該光發(fā)射單元占整個(gè)顯示區(qū)域90％；圖9是說(shuō)明在多色發(fā)光的熒光顯示裝置中，由分別包含La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料和Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的無(wú)機(jī)發(fā)光材料層組成的每個(gè)光發(fā)射單元的使用壽命，其中由包含ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層組成的該光發(fā)射單元占整個(gè)顯示區(qū)域95％；圖10是與常規(guī)多色發(fā)光的發(fā)光顯示裝置相比，說(shuō)明無(wú)機(jī)發(fā)光材料使用壽命的改進(jìn)的圖表，當(dāng)將Lu以10mol％的比例與從La、Gd和Y中選擇的至少一種元素混合時(shí)形成的混合晶體，可實(shí)現(xiàn)這種改善的使用壽命。
具體實(shí)施例方式
如圖1中所說(shuō)明的，根據(jù)本發(fā)明的多色發(fā)光的熒光顯示裝置包括一個(gè)真空密封容器，其由玻璃基底1和箱形容器9形成；一個(gè)陰極8，其為安裝在該真空密封容器中的電子發(fā)射源；一個(gè)磷光層6a，其使用Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料發(fā)射黃色到紅色的光；和一個(gè)磷光層，其使用從ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料、ZnGa2O4無(wú)機(jī)發(fā)光材料和ZnGa2O4:Mn無(wú)機(jī)發(fā)光材料中選擇的至少一種低抗氧化物無(wú)機(jī)發(fā)光材料。
對(duì)于熒光顯示裝置，其包括包含Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層和包含ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料和其他氧化物無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層，發(fā)明人研究出包含Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層亮度降低的一個(gè)原因。
結(jié)果，已被證實(shí)，在熒光顯示裝置中，包含ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層相對(duì)于包含Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層的占有率越大，Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的使用壽命的損耗就越嚴(yán)重，其原因如下首先，對(duì)于熒光顯示裝置，其包括包含Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層和包含ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料和/或其他氧化物無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層，在Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料表面上進(jìn)行ESCA分析，其中通過(guò)以延長(zhǎng)期間對(duì)磷光層照射電子束而使熒光顯示裝置被開(kāi)動(dòng)后，該Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的亮度被降低。
結(jié)果，已被證實(shí)，在熒光顯示裝置中，通過(guò)以延長(zhǎng)期間對(duì)磷光層照射電子束而使熒光顯示裝置被開(kāi)動(dòng)后，與Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料表面上的硫酸鹽類的初始含量相比，在Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料表面上的硫酸鹽類的含量被增加。(本文中，硫酸鹽類表示不穩(wěn)定的硫組分，其由一部分構(gòu)成Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料結(jié)晶的S(硫)與痕量(trace amount)水汽結(jié)合而產(chǎn)生。)其次，在熒光顯示裝置中，發(fā)明人把痕量水汽看作是硫酸鹽類的來(lái)源，這在下文的順序中已被證實(shí)。首先在制成熒光顯示裝置后，當(dāng)在陰極上施加電壓時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)痕量氣體的分壓力，其中該熒光顯示裝置包括一個(gè)包含ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層和一個(gè)質(zhì)量分析器。該結(jié)果如圖2所示。
圖2是例如ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料的氧化物無(wú)機(jī)發(fā)光材料中的排氣現(xiàn)象的分析圖表。圖2中，在密封熒光顯示裝置中，已經(jīng)證實(shí)H2O被排出，通過(guò)H2O與在該熒光顯示裝置中存在的痕量CO2反應(yīng)，使H2被增加，并且通過(guò)H2O與CO2反應(yīng)，CH4被增加。
如上所述，可以認(rèn)識(shí)到包括ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料作為磷光層的熒光顯示裝置通過(guò)電子束激發(fā)排出痕量水汽。
本文中，作為研究Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的亮度被降低的原因的結(jié)果，ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料和/或其他氧化物無(wú)機(jī)發(fā)光材料通常是親水性的，并且具有容易吸留水汽的性質(zhì)。而且，在熒光顯示裝置中，作為在來(lái)自燈絲的電子束照射下分析氣體的結(jié)果，可以認(rèn)識(shí)到水汽從電子束的照射中獲得能量以從無(wú)機(jī)發(fā)光材料中分散出。
換句話說(shuō)，痕量水汽被吸留/積存在ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料中，該ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料是一種用于熒光顯示裝置的氧化物無(wú)機(jī)發(fā)光材料，然后，在熒光顯示裝置被停用和/或開(kāi)動(dòng)的時(shí)候，水汽被排出，這可以被認(rèn)為是硫酸鹽類形成的原因。
另外，作為L(zhǎng)n2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的亮度被降低的另一個(gè)原因，很有理由認(rèn)為在熒光顯示裝置制造過(guò)程期間的熱處理產(chǎn)生表面氧化，而表面氧化導(dǎo)致了表面損壞，然后由于電子束和H2O的相互作用，該損壞變得更加嚴(yán)重，其中H2O是在熒光顯示裝置中殘留氣體的成分。
ZnGa2O4無(wú)機(jī)發(fā)光材料和ZnGa2O4:Mn無(wú)機(jī)發(fā)光材料，是不同于ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料的氧化物無(wú)機(jī)發(fā)光材料，它們?cè)谏鲜鲇^點(diǎn)中和ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料的作用一樣。
此外，熒光顯示裝置的真空狀態(tài)是在從300℃到400℃的高溫下獲得的。而且，熒光顯示裝置使用一個(gè)作為吸氣材料的基底，其具有吸收殘留氣體分子以將其排斥在氣相之外的功能，例如難熔金屬，如Ti、Mo、Ba、Zr等，因此在封閉空間中可保持1×10-3Pa或更小的高真空狀態(tài)。然而，在氧化物無(wú)機(jī)發(fā)光材料中，由于在熒光顯示裝置的制造過(guò)程中水汽不能用熱處理去除，可以認(rèn)為亮度降低由(例如有氧化作用的氣體)分散出的水汽影響造成的，該水汽是由電子激勵(lì)產(chǎn)生的能量而分散出的。
就是說(shuō)，在真空中是不能去除所有水汽的，痕量水汽剩余在真空容器內(nèi)部。這樣，當(dāng)熒光顯示裝置開(kāi)動(dòng)時(shí)，痕量水汽受來(lái)自燈絲的電子影響而極化，通過(guò)與Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料中的硫反應(yīng)而被吸收到Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的表面上。因此，促進(jìn)了氧化作用，而導(dǎo)致硫酸鹽類的形成。
已經(jīng)證實(shí)，隨著包含ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層占有更多的區(qū)域，排出的水汽量也隨之增加。這樣，Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的表面被損壞，Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的亮度降低也變得更嚴(yán)重。
而且，為了證實(shí)分別包含Ln(鑭系元素)系中的Lu、Gd、La、Y的Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料和Y2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料每一個(gè)的特性，在無(wú)機(jī)發(fā)光材料被安裝到熒光顯示裝置后，通過(guò)逐漸增加陽(yáng)極電壓來(lái)試驗(yàn)發(fā)射起始電壓，該電壓是無(wú)機(jī)發(fā)光材料上初始發(fā)射時(shí)的電壓。
Ln(鑭系)元素具有的稀土元素的共同性質(zhì)，但是在質(zhì)量大小和電子排列也有些不同。已經(jīng)知道的是，在阻力系數(shù)方面，質(zhì)量越大，該共同性質(zhì)就變得越強(qiáng)(電阻就變得越小)。
圖3是顯示Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料和Y2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的發(fā)射起始電壓的圖表。
從圖3中，當(dāng)電阻變得更小時(shí)，無(wú)機(jī)發(fā)光材料開(kāi)始在較低的電壓下發(fā)射光，熒光顯示裝置分別使用在大約20V下發(fā)射光的Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料，并且Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料以這樣的順序發(fā)射光。
因此，可以理解，基本材料的電阻以Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的順序變小。
這意味著，基本材料的電阻大小是與電子穿透入無(wú)機(jī)發(fā)光材料的深度成比例，當(dāng)基本材料的電阻變小時(shí)，光發(fā)射區(qū)域就更加進(jìn)入到無(wú)機(jī)發(fā)光材料的內(nèi)部。換句話說(shuō)，這意味著，當(dāng)無(wú)機(jī)發(fā)光材料具有較大的電阻時(shí)，對(duì)接近該表面的光發(fā)射的影響就變得很強(qiáng)，在使用壽命方面，基本材料的電阻越大，表面狀況對(duì)光發(fā)射的影響就越強(qiáng)。
因此，影響光發(fā)射的表面狀況的百分比以Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的順序變大。
然而，在多色熒光顯示裝置中，常規(guī)使用的發(fā)射綠光的ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料和/或其它氧化物無(wú)機(jī)發(fā)光材料是十分重要的，其需要和Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料一起使用。
本文中，在使用例如由于在真空密封容器中的痕量水汽引起亮度被明顯降低的Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料和ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料和/或其它氧化物無(wú)機(jī)發(fā)光材料的多色熒光顯示裝置中，熒熒熒通過(guò)調(diào)整包含ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料和/或其它氧化物無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層區(qū)域相對(duì)于在熒光顯示裝置中全部無(wú)機(jī)發(fā)光材料區(qū)域的百分比，在多色熒光顯示裝置中，痕量水汽的吸留/排出得到限制，ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料和/或其它氧化物無(wú)機(jī)發(fā)光材料在Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料和La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料上的影響也被限制。因此，可以提供一種多色熒光顯示裝置，其能夠使用一種亮度被Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料中的痕量水汽明顯降低的無(wú)機(jī)發(fā)光材料。
因此，通過(guò)在包含ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料和/或其它氧化物無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層區(qū)域上的限制，由ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料和/或其它氧化物無(wú)機(jī)發(fā)光材料造成的痕量水汽的排出也得到限制。
此外，可以提供一種多色熒光顯示裝置，其能夠使用硫化物無(wú)機(jī)發(fā)光材料和/或其它無(wú)機(jī)發(fā)光材料，該硫化物無(wú)機(jī)發(fā)光材料和/或其它無(wú)機(jī)發(fā)光材料被用在熒光顯示裝置中和Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料相同的一個(gè)區(qū)域中，而不是在熒光顯示裝置中磷光層中的包含ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料和/或其它氧化物無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層區(qū)域上。
本發(fā)明中使用的Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料按照下列所述的準(zhǔn)備。
(1)La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的化合物每一摩爾La2O2，加入1.2摩爾硫和碳酸鈉，然后往里加入Eu2O3，以使Eu對(duì)La的比率是4atm％。混合物被放入氧化鋁坩堝中，然后用蓋子密封。接下來(lái)，將混合物在1200℃下燒結(jié)大約兩個(gè)小時(shí)，以形成La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料。
(2)Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的化合物每一摩爾Lu2O2，加入1.2摩爾硫和碳酸鈉，然后往里加入Eu2O3，以使Eu對(duì)La的比率是4atm％?；旌衔锉环湃胙趸X坩堝中，然后用蓋子密封。接下來(lái)，將混合物在1200℃下燒結(jié)大約兩個(gè)小時(shí)，以形成Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料。
(3)Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的化合物每一摩爾Gd2O2，加入1.2摩爾硫和碳酸鈉，然后往里加入Eu2O3，以使Eu對(duì)La的比率是4atm％?；旌衔锉环湃胙趸X坩堝中，然后用蓋子密封。接下來(lái)，將混合物在1200℃下燒結(jié)大約兩個(gè)小時(shí)，以形成Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料。
此后，通過(guò)改變具有Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層構(gòu)成的光發(fā)射單元和由具有ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層構(gòu)成的光發(fā)射單元之間的占有率，來(lái)制備多色發(fā)光熒光顯示裝置。
更具體地說(shuō)，如圖1中的說(shuō)明，薄鋁膜形成在玻璃基底1的表面上，然后通過(guò)使用光刻技術(shù)而具有圖案，從而形成布線圖2。絕緣層3主要由具有低熔點(diǎn)的玻璃構(gòu)成，其形成在布線圖2的頂表面上，與布線導(dǎo)體連通的多個(gè)通孔4形成在該絕緣層上。另外，陽(yáng)極導(dǎo)體5主要由石墨構(gòu)成，其形成在絕緣層3的頂表面上，并被燒結(jié)，以堵住該多個(gè)通孔。
然后通過(guò)將乙基纖維素用作粘合劑，將Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料分散到丁基卡必醇溶劑中，使Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料被制成糊狀物。
該無(wú)機(jī)發(fā)光材料糊狀物物被涂覆在作為陽(yáng)極導(dǎo)體的石墨電極的頂表面，通過(guò)絲網(wǎng)印刷成為特殊圖案，然后被烘干，從而形成具有Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層6a。
此后，然后通過(guò)將乙基纖維素用作粘合劑，將ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料分散到丁基卡必醇溶劑中，使ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料被制成糊狀物。然后，該無(wú)機(jī)發(fā)光材料糊狀物物被覆蓋在石墨電極上，通過(guò)絲網(wǎng)印刷成為特殊圖案，然后被烘干，從而形成具有ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層6b和6c。以此方式，完成了陽(yáng)極基底的制造。
該真空密封容器，其由具有400℃至500℃氣氛下的低熔點(diǎn)的玻璃構(gòu)成，通過(guò)安裝陽(yáng)極基底、柵格7和陰極8，其中該陽(yáng)極基底上形成有具有Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層6a和具有ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層6b和6c；然后組裝該箱型容器9等，來(lái)制造該該真空密封容器。
接下來(lái)，在300℃至400℃的氣氛下，該容器中的氣體被排出，從而形成一個(gè)真空密封的多色發(fā)光的熒光顯示裝置。
本文中，將對(duì)具體實(shí)施例進(jìn)行描述，該具體實(shí)施例用于研究多色發(fā)光的熒光顯示裝置的光發(fā)射特征，該多色發(fā)光的熒光顯示裝置具有由包含發(fā)射黃色到紅色光的Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層構(gòu)成的光發(fā)射單元，和由包含ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層構(gòu)成的另一個(gè)光發(fā)射單元。
(比較實(shí)施例)一種單獨(dú)使用La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料或Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的發(fā)光的熒光顯示裝置。
為了研究包含在ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料中的痕量水汽的影響，制造Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料或La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料中的一種被單獨(dú)用在無(wú)機(jī)發(fā)光材料層6a至6c中作為顯示單元的熒光顯示裝置。然后，為了研究其亮度的降低，當(dāng)在熒光顯示裝置上施加60V的陽(yáng)極電壓時(shí)，該熒光顯示裝置被開(kāi)動(dòng)了1000小時(shí)。
圖4是說(shuō)明光發(fā)射單元的使用壽命的圖表，在沒(méi)有ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料的熒光顯示裝置中，該多個(gè)發(fā)射單元分別由具有La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料或Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的每一個(gè)無(wú)機(jī)發(fā)光材料層構(gòu)成。
根據(jù)圖4，即使在使用亮度明顯降低的Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的熒光顯示裝置中，其亮度(在顯示裝置被連續(xù)開(kāi)動(dòng)1000小時(shí)后得到的)能保持在初始亮度的55％的范圍內(nèi)。此外，使用La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的熒光顯示裝置能保持初始亮度的67％，而使用Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的熒光顯示裝置能保持初始亮度的79％，所有這些都可以被單獨(dú)使用。
(實(shí)施例1)一種多色發(fā)光的熒光顯示裝置，其中整個(gè)顯示區(qū)域的10％被由包含ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層構(gòu)成的光發(fā)射單元占有，其它顯示區(qū)域分別被包含La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料或Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的每一個(gè)無(wú)機(jī)發(fā)光材料層構(gòu)成的光發(fā)射單元占有。
為了研究包含在ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料中的痕量水汽的影響，其中ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料可被認(rèn)為是一種能夠吸留痕量水汽的材料，制造多個(gè)熒光顯示裝置，其中整個(gè)顯示區(qū)域的10％被由包含ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層構(gòu)成的光發(fā)射單元占有，其它顯示區(qū)域分別被包含La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料或Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層構(gòu)成的另一個(gè)光發(fā)射單元占有。然后，為了研究其亮度的降低，當(dāng)在熒光顯示裝置上施加60V的陽(yáng)極電壓時(shí)，該熒光顯示裝置被連續(xù)開(kāi)動(dòng)了1000小時(shí)。
圖5是說(shuō)明光發(fā)射單元的使用壽命的圖表，在熒光顯示裝置中，該多個(gè)發(fā)射單元分別由具有La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料和Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的無(wú)機(jī)發(fā)光材料層構(gòu)成，其中該光發(fā)射單元由ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料占整個(gè)顯示區(qū)域的10％的磷光層構(gòu)成。
根據(jù)圖5，對(duì)于使用亮度明顯降低的Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的熒光顯示裝置來(lái)說(shuō)，其亮度，在顯示裝置被連續(xù)開(kāi)動(dòng)1000小時(shí)后得到的，只能保持在初始亮度的45％的范圍內(nèi)。但是，發(fā)射黃色到紅色光的Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的工作時(shí)間通常很短，因此它實(shí)際上還是能夠使用的。
另一方面，使用La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的熒光顯示裝置能保持初始亮度的67％，而使用Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的熒光顯示裝置能保持初始亮度的78％，這兩個(gè)在實(shí)用目的上都是令人滿意的。
此外，在光發(fā)射單元由ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料占整個(gè)顯示區(qū)域的10％的磷光層構(gòu)成的情況下，還可以通過(guò)使用硫化物無(wú)機(jī)發(fā)光材料和/或其它無(wú)機(jī)發(fā)光材料來(lái)提供一種多色的熒光，該硫化物無(wú)機(jī)發(fā)光材料和/或其它無(wú)機(jī)發(fā)光材料用在該熒光顯示裝置中，作為該多色熒光顯示裝置中剩余90％的磷光層。
(實(shí)施例2)一種多色發(fā)光的熒光顯示裝置，其中整個(gè)顯示區(qū)域的40％被由包含ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層構(gòu)成的光發(fā)射單元占有，其它顯示區(qū)域分別被包含La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料或Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的每一個(gè)無(wú)機(jī)發(fā)光材料層構(gòu)成的光發(fā)射單元占有。
為了研究包含在ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料中的痕量水汽的影響，其中ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料可被認(rèn)為是一種能夠吸留痕量水汽的材料，制造多個(gè)熒光顯示裝置，其中整個(gè)顯示區(qū)域的40％被由包含ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層構(gòu)成的光發(fā)射單元占有，其它顯示區(qū)域分別被包含La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料或Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層構(gòu)成的另一個(gè)光發(fā)射單元占有。然后，為了研究其亮度的降低，當(dāng)在熒光顯示裝置上施加60V的陽(yáng)極電壓時(shí)，該熒光顯示裝置被連續(xù)開(kāi)動(dòng)了1000小時(shí)。
圖6是說(shuō)明多個(gè)光發(fā)射單元的使用壽命的圖表，在熒光顯示裝置中，該多個(gè)發(fā)射單元分別由具有La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料和Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的無(wú)機(jī)發(fā)光材料層構(gòu)成，其中該光發(fā)射單元由ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料占整個(gè)顯示區(qū)域的40％的磷光層構(gòu)成。
根據(jù)圖6，在使用亮度明顯降低的Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的熒光顯示裝置的情況下，其亮度，在顯示裝置被連續(xù)開(kāi)動(dòng)1000小時(shí)后得到的，只能保持在初始亮度的42％的范圍內(nèi)。但是，發(fā)射黃色到紅色光的Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的工作時(shí)間通常很短，因此它實(shí)際上還是能夠使用的。
另一方面，使用La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的熒光顯示裝置能保持初始亮度的60％，而使用Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的熒光顯示裝置能保持初始亮度的75％，這兩個(gè)在實(shí)用目的上都是令人滿意的。
此外，在光發(fā)射單元由ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料占整個(gè)顯示區(qū)域的40％的磷光層構(gòu)成的情況下，還可以通過(guò)使用硫化物無(wú)機(jī)發(fā)光材料和/或其它無(wú)機(jī)發(fā)光材料來(lái)提供一種多色的熒光，該硫化物無(wú)機(jī)發(fā)光材料和/或其它無(wú)機(jī)發(fā)光材料用在該熒光顯示裝置中，作為該多色熒光顯示裝置中剩余60％的磷光層。
(實(shí)施例3)一種多色發(fā)光的熒光顯示裝置，其中整個(gè)顯示區(qū)域的80％被由包含ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層構(gòu)成的光發(fā)射單元占有，其它顯示區(qū)域分別被包含La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料或Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的無(wú)機(jī)發(fā)光材料層構(gòu)成的光發(fā)射單元占有。
為了研究包含在ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料中的痕量水汽的影響，其中ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料可被認(rèn)為是一種能夠吸留痕量水汽的材料，制造多個(gè)熒光顯示裝置，其中整個(gè)顯示區(qū)域的80％被由包含ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層構(gòu)成的光發(fā)射單元占有，其它顯示區(qū)域分別被包含La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料或Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層構(gòu)成的另一個(gè)光發(fā)射單元占有。然后，為了研究其亮度的降低，當(dāng)在熒光顯示裝置上施加60V的陽(yáng)極電壓時(shí)，該熒光顯示裝置被連續(xù)開(kāi)動(dòng)了1000小時(shí)。
圖7是說(shuō)明光發(fā)射單元的使用壽命的圖表，在熒光顯示裝置中，該多個(gè)發(fā)射單元分別由具有La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料和Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的無(wú)機(jī)發(fā)光材料層構(gòu)成，其中該光發(fā)射單元由具有占整個(gè)顯示區(qū)域的80％的ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層構(gòu)成。
根據(jù)圖7，在使用亮度明顯降低的Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的熒光顯示裝置的情況下，其亮度，在顯示裝置被連續(xù)開(kāi)動(dòng)1000小時(shí)后得到的，只能保持在初始亮度的40％的范圍內(nèi)。但是，發(fā)射黃色到紅色光的Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的工作時(shí)間通常很短，因此它實(shí)際上還是能夠使用的。此外，雖然使用La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的熒光顯示裝置只能保持初始亮度的46％，但是，發(fā)射黃色到紅色光的La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的工作時(shí)間也通常很短，因此它實(shí)際上也是能夠使用的。
不過(guò)，使用Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的熒光顯示裝置能保持初始亮度的59％，這兩個(gè)在實(shí)用目的上都是令人滿意的。
此外，在光發(fā)射單元由ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料占整個(gè)顯示區(qū)域的80％的磷光層構(gòu)成的情況下，還可以通過(guò)使用硫化物無(wú)機(jī)發(fā)光材料和/或其它無(wú)機(jī)發(fā)光材料來(lái)提供一種多色的熒光，該硫化物無(wú)機(jī)發(fā)光材料和/或其它無(wú)機(jī)發(fā)光材料用在該熒光顯示裝置中，作為該多色熒光顯示裝置中剩余20％的磷光層。
(實(shí)施例4)一種多色發(fā)光的熒光顯示裝置，其中整個(gè)顯示區(qū)域的90％被由包含ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層構(gòu)成的光發(fā)射單元占有，其它顯示區(qū)域分別被包含La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料或Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的無(wú)機(jī)發(fā)光材料層構(gòu)成的光發(fā)射單元占有。
為了研究包含在ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料中的痕量水汽的影響，其中ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料可被認(rèn)為是一種能夠吸留痕量水汽的材料，制造多個(gè)熒光顯示裝置，其中整個(gè)顯示區(qū)域的90％被由包含ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層構(gòu)成的光發(fā)射單元占有，其它顯示區(qū)域分別被包含La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料或Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層構(gòu)成的另一個(gè)光發(fā)射單元占有。然后，為了研究其亮度的降低，當(dāng)在熒光顯示裝置上施加60V的陽(yáng)極電壓時(shí)，該熒光顯示裝置被連續(xù)開(kāi)動(dòng)了1000小時(shí)。
圖8是說(shuō)明光發(fā)射單元的使用壽命的圖表，在熒光顯示裝置中，該多個(gè)發(fā)射單元分別由具有La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料和Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的無(wú)機(jī)發(fā)光材料層構(gòu)成，其中該光發(fā)射單元由ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料占整個(gè)顯示區(qū)域的90％的磷光層構(gòu)成。
根據(jù)圖8，在使用Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的熒光顯示裝置的情況下，其亮度，在顯示裝置被連續(xù)開(kāi)動(dòng)1000小時(shí)后獲得的，只能保持在初始亮度的68％的范圍內(nèi)，而該La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的亮度只能在保持初始亮度的52％的范圍內(nèi)，由于它的工作時(shí)間通常很短，因此實(shí)際上也是能夠使用的。
但是，使用亮度明顯降低的Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的熒光顯示裝置，其亮度，在顯示裝置被連續(xù)開(kāi)動(dòng)1000小時(shí)后獲得的，只能保持在初始亮度的32％的范圍內(nèi)，這是不實(shí)用的。
此外，在光發(fā)射單元由ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料占整個(gè)顯示區(qū)域的90％的磷光層構(gòu)成的情況下，還可以通過(guò)使用硫化物無(wú)機(jī)發(fā)光材料和/或其它無(wú)機(jī)發(fā)光材料來(lái)提供一種多色的熒光，該硫化物無(wú)機(jī)發(fā)光材料和/或其它無(wú)機(jī)發(fā)光材料用在該熒光顯示裝置中，作為該多色熒光顯示裝置中剩余10％的磷光層。
(實(shí)施例5)一種多色發(fā)光的熒光顯示裝置，其中整個(gè)顯示區(qū)域的95％被由包含ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層構(gòu)成的光發(fā)射單元占有，其它顯示區(qū)域分別被包含La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料或Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的無(wú)機(jī)發(fā)光材料層構(gòu)成的光發(fā)射單元占有。
為了研究包含在ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料中的痕量水汽的影響，其中ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料可被認(rèn)為是一種能夠吸留痕量水汽的材料，制造多個(gè)熒光顯示裝置，其中整個(gè)顯示區(qū)域的95％被由包含ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層構(gòu)成的光發(fā)射單元占有，其它顯示區(qū)域分別被包含La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料或Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的磷光層構(gòu)成的另一個(gè)光發(fā)射單元占有。然后，為了研究其亮度的降低，當(dāng)在熒光顯示裝置上施加60V的陽(yáng)極電壓時(shí)，該熒光顯示裝置被連續(xù)開(kāi)動(dòng)了1000小時(shí)。
圖9是說(shuō)明光發(fā)射單元的使用壽命的圖表，在熒光顯示裝置中，該多個(gè)發(fā)射單元分別由具有La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料和Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的無(wú)機(jī)發(fā)光材料層構(gòu)成，其中該光發(fā)射單元由ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料占整個(gè)顯示區(qū)域的95％的磷光層構(gòu)成。
根據(jù)圖9，在使用亮度明顯降低的Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的熒光顯示裝置的情況下，其亮度，在顯示裝置被連續(xù)開(kāi)動(dòng)1000小時(shí)后獲得的，只能保持在初始亮度的28％的范圍內(nèi)，而使用La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的熒光顯示裝置只能保持初始亮度的38％的范圍內(nèi)，這些是不實(shí)用的。
另一方面，使用Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的熒光顯示裝置能保持初始亮度的50％，這在實(shí)用目的上是令人滿意的。
此外，在光發(fā)射單元由ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料占整個(gè)顯示區(qū)域的95％的磷光層構(gòu)成的情況下，還可以通過(guò)使用硫化物無(wú)機(jī)發(fā)光材料和/或其它無(wú)機(jī)發(fā)光材料來(lái)提供一種多色的熒光，該硫化物無(wú)機(jī)發(fā)光材料和/或其它無(wú)機(jī)發(fā)光材料用在該熒光顯示裝置中，作為該多色熒光顯示裝置中剩余5％的磷光層。
下面的表1顯示出，在熒光顯示裝置的La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料和Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料表面上分別進(jìn)行ESCA分析的結(jié)果，該熒光顯示裝置雖然已被制造完全，但還沒(méi)有被開(kāi)動(dòng)；還顯示出在熒光顯示裝置的Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料表面上的硫酸鹽類進(jìn)行ESCA分析的結(jié)果，該熒光顯示裝置被連續(xù)開(kāi)動(dòng)了1000小時(shí)。(在該表中的值是相對(duì)值。)
(表1)ESCA分析

根據(jù)表1，可以得到下面的結(jié)論。
(1)在Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的情況下，與La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料和Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料相比，在初始狀態(tài)下和熒光顯示裝置被連續(xù)開(kāi)動(dòng)了1000小時(shí)后，硫酸鹽類的量通常很小。
(2)在熒光顯示裝置被連續(xù)開(kāi)動(dòng)了1000小時(shí)后，在La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料和Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的每一個(gè)中產(chǎn)生的硫酸鹽類的量與其初始狀態(tài)產(chǎn)生的硫酸鹽類的量相比都增加了。
(3)隨著ZnO:Zn的占有率的增加，在熒光顯示裝置被連續(xù)開(kāi)動(dòng)了1000小時(shí)后，在La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料和Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的每一個(gè)中產(chǎn)生的硫酸鹽類的量也增加了。
另一方面，在顯示ESCA分析結(jié)果的表1中，在1000小時(shí)的開(kāi)動(dòng)后，在ZnO:Zn的占有率為90％的情況下，使用La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的熒光顯示裝置中的硫酸鹽類的量，在連續(xù)開(kāi)動(dòng)了1000小時(shí)后，是其初始量的3.85倍，而使用Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的熒光顯示裝置中的硫酸鹽類的量，在連續(xù)開(kāi)動(dòng)了1000小時(shí)后，是其初始量的3.50倍。但是，從實(shí)施例1到實(shí)施例4，使用La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的熒光顯示裝置的亮度降低都比使用Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的熒光顯示裝置的亮度降低要少。
在1000小時(shí)的開(kāi)動(dòng)后，在ZnO:Zn的占有率為95％的情況下，使用Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的熒光顯示裝置中的硫酸鹽類的量是其初始量的2.11倍，但是，從實(shí)施例1到實(shí)施例4，使用Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的熒光顯示裝置的亮度降低都比使用Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的熒光顯示裝置的亮度降低要少。
這是因?yàn)?，?duì)于La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料，構(gòu)成La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的La在La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的表面具有光電導(dǎo)效應(yīng)和/或光發(fā)射現(xiàn)象的分離模式。
(實(shí)施例6)一個(gè)磷光層6a，其中La2O2S:Eu做為發(fā)射紅光的無(wú)機(jī)發(fā)光材料，形成在該石墨電極的頂表面上，其布置成占有整個(gè)顯示區(qū)域的5％。另外，一個(gè)磷光層6b，其中發(fā)射黃綠色光的無(wú)機(jī)發(fā)光材料(Zn0.9Cd0.1S:Au，Al無(wú)機(jī)發(fā)光材料(其中混合有In2O3))，形成在該石墨電極的頂表面上，其布置成以使其占有整個(gè)顯示區(qū)域的5％。此外，一個(gè)磷光層6c，其中ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料，其被認(rèn)為是一種能夠吸留痕量水汽的材料，形成在該石墨電極的頂表面上，占有整個(gè)顯示區(qū)域的90％。照這樣，形成一個(gè)陽(yáng)極基底，從而制造一種如實(shí)施例4中的多色發(fā)光的熒光顯示裝置。
為了研究該多色發(fā)光的熒光顯示裝置的亮度降低，通過(guò)在熒光顯示裝置上施加60V的陽(yáng)極電壓，該熒光顯示裝置被連續(xù)開(kāi)動(dòng)了1000小時(shí)。做為結(jié)果，已經(jīng)證實(shí)，包含La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的光發(fā)射單元是不實(shí)用的，這由其亮度降低導(dǎo)致的。
(實(shí)施例9)一種使用固溶體無(wú)機(jī)發(fā)光材料(Lu1-x，Ln(1)x)2O2S:Eu(其中，0＜x≤0.1，且Ln(1)是從由La、Gd、Y組成的組中選擇的至少一種)代替La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的多色發(fā)光的熒光顯示裝置。
根據(jù)比較實(shí)施例和實(shí)施例2至4，在La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料、Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料和Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料中，使用Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料的多色發(fā)光的熒光顯示裝置是受ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料影響最小的。因此，制造的一種無(wú)機(jī)發(fā)光材料，其中主要使用Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料，而且Ln的部分達(dá)到10％，其中Ln被Gd、La和Y中的一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)元素所替代。
更具體的，在每一摩爾(Lu，La，Gd，Y)2O3中加入1.2摩的硫和碳酸鈉之后，Eu2O3被加入其中以使Eu對(duì)(Lu，La，Gd，Y)的比率變成4atm％。該混合物被放入氧化鋁坩堝中，然后用蓋子密封。接下來(lái)，將混合物在1200℃下燒結(jié)大約兩個(gè)小時(shí)，以形成(Lu，La，Gd，Y)2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料。
如圖10的圖表所示，當(dāng)將Lu以10mol％或更少的比例與從La、Gd和Y中選擇的至少一種元素混合時(shí)，形成一種混合晶體，與常規(guī)多色發(fā)光的熒光顯示裝置相比，其整體使用壽命被進(jìn)一步改善。
另外，通過(guò)用(Lu，La，Gd)2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料或(Lu，La)2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料代替(Lu，La，Gd，Y)2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料，制造一種多色發(fā)光的熒光顯示裝置，其中ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料，其被認(rèn)為是一種能夠吸留痕量水汽的材料，占有如實(shí)施例4中的整個(gè)顯示區(qū)域的90％。此后，該多色發(fā)光的熒光顯示裝置被連續(xù)開(kāi)動(dòng)了1000小時(shí)以研究其使用壽命。在該試驗(yàn)后，可觀察到該熒光顯示裝置保持其初始亮度的60％。
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種高可靠性的多色發(fā)光的熒光顯示裝置，其使用一個(gè)發(fā)射黃色到紅色光的Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料，通過(guò)施加一個(gè)超過(guò)30V的陽(yáng)極電壓，該Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料能夠發(fā)射高亮度的光。
雖然本發(fā)明僅對(duì)優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行了顯示和描述，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以進(jìn)行各種改變和變型，本發(fā)明的精神和范圍由下面的權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種多色發(fā)光的熒光顯示裝置，其包括一個(gè)真空密封容器，該真空密封容器具有一個(gè)玻璃基底、一個(gè)布置在該玻璃基底上的陽(yáng)極，一個(gè)安裝在該真空密封容器中的陰極、一個(gè)包含發(fā)射黃色到紅色光的無(wú)機(jī)發(fā)光材料的第一磷光層和一個(gè)包含發(fā)射藍(lán)色到綠色光的無(wú)機(jī)發(fā)光材料的第二磷光層，其中該第一磷光層包含Ln2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料(Ln是從由La、Gd、Lu和Y組成的組中選擇的至少一種)，其發(fā)射黃色到紅色的光；該第二磷光層包含從ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料、ZnGa2O4無(wú)機(jī)發(fā)光材料和ZnGa2O4:Mn無(wú)機(jī)發(fā)光材料中選擇的至少一種無(wú)機(jī)發(fā)光材料，其發(fā)射藍(lán)色到綠色的光。
2.如權(quán)利要求1所述的多色發(fā)光的熒光顯示裝置，其中，所述發(fā)射黃色到紅色光的無(wú)機(jī)發(fā)光材料是Lu2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料，在該熒光顯示裝置中，包含從ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料、ZnGa2O4無(wú)機(jī)發(fā)光材料和ZnGa2O4:Mn無(wú)機(jī)發(fā)光材料中選擇的至少一種無(wú)機(jī)發(fā)光材料的第二磷光層的區(qū)域占整個(gè)磷光層區(qū)域的95％或更少。
3.如權(quán)利要求1所述的多色發(fā)光的熒光顯示裝置，其中，所述發(fā)射黃色到紅色光的無(wú)機(jī)發(fā)光材料是La2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料，在該熒光顯示裝置中，包含從ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料、ZnGa2O4無(wú)機(jī)發(fā)光材料和ZnGa2O4:Mn無(wú)機(jī)發(fā)光材料中選擇的至少一種無(wú)機(jī)發(fā)光材料的第二磷光層的區(qū)域占整個(gè)磷光層區(qū)域的90％或更少。
4.如權(quán)利要求1所述的多色發(fā)光的熒光顯示裝置，其中，所述發(fā)射黃色到紅色光的無(wú)機(jī)發(fā)光材料是Gd2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料，在該熒光顯示裝置中，包含從ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料、ZnGa2O4無(wú)機(jī)發(fā)光材料和ZnGa2O4:Mn無(wú)機(jī)發(fā)光材料中選擇的至少一種無(wú)機(jī)發(fā)光材料的第二磷光層的區(qū)域占整個(gè)磷光層區(qū)域的80％或更少。
5.如權(quán)利要求1所述的多色發(fā)光的熒光顯示裝置，其中，所述發(fā)射黃色到紅色光的無(wú)機(jī)發(fā)光材料由(Lu，La，Gd，Y)2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料形成。
6.如權(quán)利要求1所述的多色發(fā)光的熒光顯示裝置，其中，所述發(fā)射黃色到紅色光的無(wú)機(jī)發(fā)光材料由(Lu，La，Gd)2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料形成。
7.如權(quán)利要求1所述的多色發(fā)光的熒光顯示裝置，其中，所述發(fā)射黃色到紅色光的無(wú)機(jī)發(fā)光材料由(Lu，La)2O2S:Eu無(wú)機(jī)發(fā)光材料形成。
8.如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的多色發(fā)光的熒光顯示裝置，其中，在該熒光顯示裝置中，包含從ZnO:Zn無(wú)機(jī)發(fā)光材料、ZnGa2O4無(wú)機(jī)發(fā)光材料和ZnGa2O4:Mn無(wú)機(jī)發(fā)光材料中選擇的至少一種無(wú)機(jī)發(fā)光材料的第二磷光層占整個(gè)磷光層區(qū)域的10％或更多。
全文摘要
一種多色發(fā)光的熒光顯示裝置，其中包括一個(gè)真空密封容器，該真空密封容器具有一個(gè)玻璃基底、一個(gè)布置在該玻璃基底上的陽(yáng)極，一個(gè)安裝在該真空密封容器中的陰極、一個(gè)包含發(fā)射黃色到紅色光的無(wú)機(jī)發(fā)光材料的第一磷光層和一個(gè)包含發(fā)射藍(lán)色到綠色光的無(wú)機(jī)發(fā)光材料的第二磷光層。該第一磷光層包含Ln
文檔編號(hào)C09K11/84GK1725426SQ200510079239
公開(kāi)日2006年1月25日 申請(qǐng)日期2005年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月3日
發(fā)明者土岐均, 濱田拓哉, 山田智宏, 加藤雅弘 申請(qǐng)人:雙葉電子工業(yè)株式會(huì)社