專(zhuān)利名稱(chēng)：綠色熒光粉組合物及用其制備的陰極射線管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種綠色熒光粉(phosphor)組合物及用其制備的陰極射線管(CRT)，更具體地說(shuō)，涉及一種具有改善了亮度性能、遞降性能和余輝性能的綠色熒光粉組合物及用其制備的CRT。
近來(lái)，隨著HDTV(高清晰度電視)廣播的出現(xiàn)，為家用和商用的目的，對(duì)能夠得到40inch或更大屏幕的投影式CRT的需求日益增長(zhǎng)。使用投影式CRT時(shí)，由于圖象投影到40inch、52inch或更大的屏幕上，所以投影式CRT的熒光屏需要的亮度是直觀式CRT的幾倍到幾十倍。這樣，投影式CRT的熒光屏的激發(fā)條件是使用直觀式CRT的激發(fā)電流的幾倍到幾十倍的高密度電流。但是，這樣會(huì)破壞亮度，這在占亮度大約70％的綠色熒光粉中尤為嚴(yán)重。
作為傳統(tǒng)綠色熒光粉組分，單獨(dú)使用Y3Al5O12∶Tb、Y3(Al，Ga)5O12∶Tb、LaOCl∶Tb、Zn2SiO4∶Mn、InBO3∶Tb或Y2SiO5∶Tb，它們與Y2O2S∶Tb、Gd2O2S∶Tb或ZnS∶Cu、Al相比具有更好的性能。但是，這些單一物質(zhì)的綠色熒光粉不能滿足投影式CRT所需要的全部性能。這樣，在實(shí)際應(yīng)用中就將Zn2SiO4∶Mn或InBO3∶Tb與Y3(Al，Ga)5O12∶Tb、Y2SiO5∶Tb或附著上顏料的Y3(Al，Ga)5O12∶Tb以合適的混合比進(jìn)行混合得到混合綠色熒光粉。
例如，日本專(zhuān)利公開(kāi)特許JP 4-161483描述了將Zn2SiO4∶Mn與Y3(Al，Ga)5O12∶Tb進(jìn)行混合得到混合綠色熒光粉以改善色純度。美國(guó)專(zhuān)利US4,559,469描述了將Zn2SiO4∶Mn與Y2SiO5∶Tb進(jìn)行混合得到混合綠色熒光粉以改善色純度。
但是，在投影式CRT的混合綠色熒光粉中用于改善色純度的Zn2SiO4∶Mn熒光劑在應(yīng)用于高密度電流的條件下其遞降性能差，但具有優(yōu)秀的色純度。這樣，隨著時(shí)間的推移，亮度下降很大。此外，由于余輝時(shí)間長(zhǎng)，Zn2SiO4∶Mn熒光劑與其它熒光劑混合時(shí)其量受到限制。為了避免這樣的問(wèn)題，US4,336,313公開(kāi)了一種為了改善亮度性能和余輝性能而混進(jìn)氟化物以取代Zn2SiO4∶Mn熒光劑的嘗試。
總之，在投影式CRT的混合綠色熒光粉中用于改善色純度而混進(jìn)的Zn2SiO4∶Mn熒光劑的余輝時(shí)間非常長(zhǎng)，即大約30ms，并且亮度性能和遞降性能差。因此，隨著混進(jìn)的Zn2SiO4∶Mn熒光劑的量的增加，混合綠色熒光粉的亮度性能和遞降性能變得越來(lái)越差。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種新的綠色熒光粉組合物，該組合物可以取代含有Zn2SiO4∶Mn熒光劑的傳統(tǒng)綠色熒光粉組合物。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用這種新的綠色熒光粉組合物制備的陰極射線管(CRT)。
相應(yīng)地，為了達(dá)到第一個(gè)目的，提供了一種綠色熒光粉組合物，其包括75-95wt％的分子式為Y2SiO5∶Tb的熒光劑和5-25wt％的分子式為SrGa2S4∶Eu的熒光劑。
優(yōu)選地是，組合物中所含的分子式為Y2SiO5∶Tb的熒光劑的含量是85-95wt％，組合物中所含的分子式為SrGa2S4∶Eu的熒光劑的含量是10-15wt％。
為了達(dá)到第二個(gè)目的，提供一種用這種綠色熒光粉組合物制備的陰極射線管。
參照附圖并通過(guò)優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)描述可使本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)變得更為清楚。


圖1顯示的是本發(fā)明的SrGa2S4∶Eu熒光劑和現(xiàn)有技術(shù)中的Zn2SiO4∶Mn熒光劑通過(guò)沉積法制備出的屏幕層的遞降性能的測(cè)定結(jié)果圖。
根據(jù)本發(fā)明的包括Y2SiO5∶Tb熒光劑和SrGa2S4∶Eu熒光劑的混合綠色熒光粉組合物在應(yīng)用于高密度電流的條件下具有優(yōu)秀的亮度性能、余輝性能和遞降性能，因此，它能夠取代傳統(tǒng)的綠色熒光粉組合物。
也就是說(shuō)，由于Y2SiO5∶Tb熒光劑在高電壓和高電流的條件下其色純度差，但具有優(yōu)秀的亮度飽和性能和遞降性能，所以將其與色純度性好的Zn2SiO4∶Mn熒光劑相混合。但是，Zn2SiO4∶Mn熒光劑的余輝時(shí)間非常長(zhǎng)，即大約30ms，在用于投影式CRT的單一物質(zhì)熒光劑中，其亮度性能和遞降性能是最低的。因此，根據(jù)本發(fā)明用具有優(yōu)秀亮度性能和遞降性能及很短余輝時(shí)間即300μs的SrGa2S4∶Eu熒光劑取代包括Y2SiO5∶Tb熒光劑和Zn2SiO4∶Mn熒光劑的傳統(tǒng)綠色熒光粉組合物中所包含的Zn2SiO4∶Mn熒光劑所得到的綠色熒光粉組合物具有改善的亮度性能、遞降性能和余輝性能。
首先，詳細(xì)描述本發(fā)明的SrGa2S4∶Eu熒光劑的制備方法。
將0.5-1.5mol的鍶鹽如碳酸鍶或硫酸鍶、1.5-2.5mol的鎵鹽如氧化鎵或硫酸鎵和0.001-0.05mol的氧化銪混合，然后用適量的溶劑如溴化鈉、氯化銨或氯化鈉與之混合。接著，將該混合物置于氧化鋁容器里，然后在硫化氫氣氛中在700-900℃的溫度下焙燒1-4小時(shí)。然后將得到的物質(zhì)冷卻、洗滌、干燥并過(guò)篩得到SrGa2S4∶Eu熒光劑。
圖1顯示的是本發(fā)明的SrGa2S4∶Eu熒光劑和現(xiàn)有技術(shù)中的Zn2SiO4∶Mn熒光劑通過(guò)沉積法制備出的屏幕層的遞降性能的測(cè)定結(jié)果圖。這個(gè)結(jié)果是用可拆卸系統(tǒng)測(cè)定得到的。測(cè)定條件為加速電壓是20kV，驅(qū)動(dòng)電流Ik是40μA，光柵尺寸是2.7cm×2.7cm，遞降測(cè)定時(shí)間是120分鐘。在圖1中，曲線a和b表示市場(chǎng)上可得到的用現(xiàn)有技術(shù)制得的Zn2SiO4∶Mn熒光劑的遞降性能，曲線c和d表示本發(fā)明制得的SrGa2S4∶Eu熒光劑的遞降性能。這里所用的屏幕層的厚度均為5mg/cm2。
參照?qǐng)D1，120分鐘后，SrGa2S4∶Eu熒光劑的亮度余輝比(曲線c和d)是大約92％，也就是說(shuō)，高于Zn2SiO4∶Mn熒光劑的(曲線a和b)大約76％。這意味著SrGa2S4∶Eu熒光劑的遞降性能比Zn2SiO4∶Mn熒光劑的好得多。此外，考慮到起始亮度性能，SrGa2S4∶Eu熒光劑的起始亮度比Zn2SiO4∶Mn熒光劑的高出大約48％。因此，SrGa2S4∶Eu熒光劑和Zn2SiO4∶Mn熒光劑的亮度差隨著時(shí)間的推移變得越來(lái)越大。
因此，在由Y2SiO5∶Tb熒光劑和Zn2SiO4∶Mn熒光劑所組成的傳統(tǒng)綠色熒光粉組合物中，用SrGa2S4∶Eu熒光劑取代Zn2SiO4∶Mn熒光劑所得到的綠色熒光粉組合物具有改善的亮度性能、余輝性能和遞降性能。
下面參考具體實(shí)施例更詳細(xì)地描述本發(fā)明，這些實(shí)施例用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明而非限定其保護(hù)范圍。
實(shí)施例1將95wt％的Y2SiO5∶Tb熒光劑和5wt％的SrGa2S4∶Eu熒光劑干混合。該混合物分散在0.1％的K2SiO3溶液里并充分混合。將分散的混合物加入到Ba(NO3)2溶液中，將一個(gè)玻璃板置于其中以在玻璃板上用沉積法形成由這種混合物所組成的屏幕層。調(diào)節(jié)混合熒光粉的量使屏幕層的厚度達(dá)到其層重為5mg/cm2。屏幕層上涂上一層可由烘焙法蒸發(fā)的漆膜后，用氣相沉積法涂上一薄Al膜。最后烘焙得到的屏幕層。
用可拆卸系統(tǒng)測(cè)定屏幕層的相對(duì)亮度、彩色坐標(biāo)、余輝時(shí)間和遞降性能，結(jié)果列于下表1。測(cè)定條件為加速電壓是20kV，驅(qū)動(dòng)電流Ik是40μA，光柵尺寸是2.7cm×2.7cm，遞降測(cè)定時(shí)間是120分鐘。
在這個(gè)實(shí)施例、下面的實(shí)施例及對(duì)比實(shí)施例中，測(cè)定的相對(duì)亮度值是假定用由95wt％的Y2SiO5∶Tb熒光劑和5wt％的Zn2SiO4∶Mn熒光劑所組成的混合綠色熒光粉組合物形成的屏幕層的亮度測(cè)定值為100％計(jì)算的。
實(shí)施例2用實(shí)施例1中描述的相同的方法制備屏幕層，不同的是所用的是90wt％的Y2SiO5∶Tb熒光劑和10wt％的SrGa2S4∶Eu熒光劑。在這樣制備的屏幕層上測(cè)定相對(duì)亮度、彩色坐標(biāo)、余輝時(shí)間和遞降性能，結(jié)果列于下表1。
實(shí)施例3用實(shí)施例1中描述的相同的方法制備屏幕層，不同的是所用的是85wt％的Y2SiO5∶Tb熒光劑和15wt％的SrGa2S4∶Eu熒光劑。在這樣制備的屏幕層上測(cè)定相對(duì)亮度、彩色坐標(biāo)、余輝時(shí)間和遞降性能，結(jié)果列于下表1。
實(shí)施例4用實(shí)施例1中描述的相同的方法制備屏幕層，不同的是所用的是80wt％的Y2SiO5∶Tb熒光劑和20wt％的SrGa2S4∶Eu熒光劑。在這樣制備的屏幕層上測(cè)定相對(duì)亮度、彩色坐標(biāo)、余輝時(shí)間和遞降性能，結(jié)果列于下表1。
實(shí)施例5用實(shí)施例1中描述的相同的方法制備屏幕層，不同的是所用的是75wt％的Y2SiO5∶Tb熒光劑和25wt％的SrGa2S4∶Eu熒光劑。在這樣制備的屏幕層上測(cè)定相對(duì)亮度、彩色坐標(biāo)、余輝時(shí)間和遞降性能，結(jié)果列于下表1。
對(duì)比實(shí)施例由Y2SiO5∶Tb熒光劑和Zn2SiO4∶Mn熒光劑所組成的傳統(tǒng)綠色熒光粉組合物中，眾所周知的是，當(dāng)Y2SiO5∶Tb熒光劑和Zn2SiO4∶Mn熒光劑的混合比是95∶5時(shí)，其顯示出最好的發(fā)光性能。在本說(shuō)明書(shū)中，用實(shí)施例1中描述的相同的方法制備的屏幕層用作對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)，不同的是所用的是95wt％的Y2SiO5∶Tb熒光劑和5wt％的Zn2SiO4∶Mn熒光劑。在這樣制備的屏幕層上測(cè)定其相對(duì)亮度、彩色坐標(biāo)、余輝時(shí)間和遞降性能，結(jié)果列于下表1。
表1<
>1)對(duì)比實(shí)施例的亮度是100％時(shí)的相對(duì)亮度2)△中等，○良好，◎優(yōu)秀如表1所示，與由95wt％的Y2SiO5∶Tb熒光劑和5wt％的Zn2SiO4∶Mn熒光劑所組成的對(duì)比實(shí)施例的混合熒光粉相對(duì)比，由95wt％的Y2SiO5∶Tb熒光劑和5wt％的SrGa2S4∶Eu熒光劑所組成的實(shí)施例1的混合熒光粉的相對(duì)亮度最高，即，其值為105％。隨著混進(jìn)的SrGa2S4∶Eu熒光劑含量的增加(實(shí)施例2-5)，亮度降低。當(dāng)混進(jìn)的SrGa2S4∶Eu熒光劑的含量為25wt％時(shí)，亮度與對(duì)比實(shí)施例的相同。因此，考慮到亮度，混進(jìn)的SrGa2S4∶Eu熒光劑的含量大于25wt％是不可取的。
實(shí)施例1-5與對(duì)比實(shí)施例的混合熒光粉的x和y坐標(biāo)值基本相同。也就是說(shuō)，實(shí)施例1-5的混合熒光粉具有可用作綠色熒光粉的彩色坐標(biāo)。
實(shí)施例1的混合熒光粉的余輝時(shí)間隨著SrGa2S4∶Eu熒光劑含量的增加而減短。因此，如果用實(shí)施例1的混合熒光粉形成屏幕層，余輝時(shí)間短，這對(duì)于余輝性能是有利的。隨著混進(jìn)的SrGa2S4∶Eu熒光劑含量的增加(實(shí)施例2-5)，余輝時(shí)間進(jìn)一步減少。所以，僅僅考慮余輝性能，理想的是增加混進(jìn)的SrGa2S4∶Eu熒光劑的含量。
考慮遞降性能，與對(duì)比實(shí)施例的熒光粉組合物相比，實(shí)施例1-5的混合熒光粉組合物的遞降很小。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明得到的SrGa2S4∶Eu熒光劑在應(yīng)用于高密度電流時(shí)具有優(yōu)秀的亮度性能、余輝性能和遞降(壽命)性能，因此可用來(lái)取代傳統(tǒng)的Zn2SiO4∶Mn熒光劑。換句話說(shuō)，Y2SiO5∶Tb熒光劑和SrGa2S4∶Eu熒光劑的混合綠色熒光粉與傳統(tǒng)的Y2SiO5∶Tb熒光劑和Zn2SiO4∶Mn熒光劑的混合綠色熒光粉相比，具有改善的亮度性能、余輝性能和遞降性能。
權(quán)利要求
1.一種綠色熒光粉組合物，包括75-95wt％的分子式為Y2SiO5∶Tb的熒光劑和5-25wt％的分子式為SrGa2S4∶Eu的熒光劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的綠色熒光粉組合物，其中組合物中分子式為Y2SiO5∶Tb的熒光劑的含量是85-95wt％，組合物中分子式為SrGa2S4∶Eu的熒光劑的含量是10-15wt％。
3.一種用權(quán)利要求1或2中的綠色熒光粉組合物制備的陰極射線管。
全文摘要
公開(kāi)了一種綠色熒光粉組合物,其包括75—95wt%的分子式為Y
文檔編號(hào)C09K11/79GK1270382SQ0010889
公開(kāi)日2000年10月18日 申請(qǐng)日期2000年4月14日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月14日
發(fā)明者許京宰, 尹元鎬, 鄭佐永 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社