專利名稱：具有藍色熒光層的彩色圖象屏幕的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種彩色圖象屏幕，特別是具有蘭色熒光層的等離子圖象屏幕。
發(fā)生加色混合以在圖象屏幕上顯示彩色圖象。自然界產(chǎn)生的主要顏色可以以適當?shù)纳蕪姸韧ㄟ^紅色、綠色和蘭色的三原色的加色混合來表示。這一原理利用在發(fā)射圖象屏幕例如陰極射線管或等離子圖象屏幕中并應用在非發(fā)射圖象屏幕如液晶圖象屏幕中。
各種顏色的表示處于所謂的標準色彩曲線中。廣泛應用的標準是CIE彩色三角形。可以由圖象屏幕表示的彩色的范圍由三個熒光體的色點限定，它們又是根據(jù)相對應的發(fā)射光譜。
人眼特有的彩色敏感度具有蘭色光發(fā)射與圖象屏幕的輝度(亮度)關(guān)系最小的結(jié)果。另外，發(fā)射蘭色光的熒光體不像在等離子圖象屏幕中發(fā)射綠光和紅光的熒光體那樣有效。這兩方面的影響導致了白光的色溫低于TV使用中所需要的。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種具有改進的發(fā)射蘭色光的熒光層的彩色圖象屏幕。
該目的是通過具有蘭色熒光層的彩色圖象屏幕來實現(xiàn)的，該熒光層包括一具有430到490nm光發(fā)射區(qū)域的第一熒光層和一具有380到420nm光發(fā)射區(qū)域的第二熒光層。
最好是，第二熒光層具有范圍為380到420nm的光發(fā)射。
第一蘭色發(fā)射熒光層和其光發(fā)射仍處在可見范圍且為深紫色的第二熒光層的組合得到了呈現(xiàn)“更蘭”的且具有強的色飽和的蘭色光發(fā)射。以這種方式得到具有高照度且高表面色溫的白色光。
特別優(yōu)選為第二熒光層從包括Tb3+活性熒光體、Eu2+活性熒光體、Bi3+活性熒光體、Ga3+活性熒光體、Ce3+活性熒光體組中選擇。
特別地更優(yōu)選為第二熒光層從包括LaOBr∶Tb、Y2O2S∶Tb、Y3Al5O12∶Tb、Ca3(PO4)2∶Eu、Sr2P2O7∶Eu、(Sr，Mg)2P2O7∶Eu、CaB2P2O9∶Eu、CaSO4∶Eu、CaO∶Bi、ZnO∶Ga和(Y，Gd)BO3∶Ce的組中選擇。
當由UV輻射或電子束激發(fā)時，所有的這些熒光體有效地發(fā)射波長范圍在380到420nm的光。
優(yōu)選為熒光層包括有第一熒光體的粒子和第二熒光體粒子的物理混合。
更為有利的是當熒光層中的第二熒光體與第一熒光體量的重量比例為5％到50％。
由于第二熒光體可以在熒光層的制造過程中簡單地填加在熒光體的懸浮液中所以可以以簡單的方式實施本實施例。
同時也可以優(yōu)選為熒光層具有包括第一熒光體的基層及包括第二熒光體的覆蓋層。
還可以優(yōu)選為第一熒光體從包括ZnS∶Ag、BaMgAl10O17∶Eu和(Ba，Sr，Ca)5(PO4)3Cl∶Eu組中選擇。
因為在電子射線激發(fā)下它有效地發(fā)射蘭色光，所以ZnS∶Ag熒光體特別適合用作彩色陰極射線管中的蘭色發(fā)射熒光體。因為高的色飽和度與UV射線有效地轉(zhuǎn)換為蘭色光的組合，所以蘭色光發(fā)射熒光體BaMgAl10O17∶Eu和(Ba，Sr，Ca)5(PO4)3Cl∶Eu特別適合于用在等離子圖象屏幕中。另外，在等離子圖象屏幕的制造過程中還可以阻擋主要的熱負載。
另外優(yōu)選為彩色圖象屏幕從包括陰極射線管、等離子圖象屏幕和液晶圖象屏幕組中選擇。
根據(jù)本發(fā)明的具有蘭色熒光層的這些彩色圖象屏幕顯示出提高的亮度，因為紅和綠光的高的比例量可以被用于由于改進了的蘭色光發(fā)射的色彩表示。紅光和綠光發(fā)射比蘭發(fā)射光對彩色圖象屏幕的亮度的作用更加強一些。更為有利的是不管紅光和綠光的數(shù)量增加多少白光的彩色印象都不會發(fā)生改變。
以下參考附圖和三個實施例詳細描述本發(fā)明，其中

圖1示出了AC等離子體圖象屏幕中的單個等離子體元件的結(jié)構(gòu)和工作原理。
在圖1中，AC等離子體圖象屏幕的單個等離子體元件具有電極共面配置，它包括前板1和載體板2。前板1包括玻璃板3和一最好由含PbO的玻璃制成的位于玻璃板3上的絕緣層4。平行的條帶狀放電電極6、7設在玻璃板3上并用絕緣層4覆蓋。放電電極6、7是用金屬或ITO制成。如包括MgO的保護層5位于絕緣層4上。
載體板2(carrier plate)由玻璃制成，且平行的如由Ag制作的條帶狀地址電極(address electrode)10設置在載體板2上，以便垂直于放電電極6、7運動。所述地址電極用發(fā)射三原色紅、綠、蘭中一種顏色的熒光層9覆蓋。單個的等離子體元件通過具有分離凸緣的筋條狀結(jié)構(gòu)12彼此分開，該分離凸緣最好是由絕緣材料制成。
在等離子體元件中存在著氣體，即在一個作為陰極而另一個作為陽極的放電電極6、7之間最好是存在稀薄的混合氣體，如包含作為UV輻射產(chǎn)生成分的Xe的He、Ne或Kr。在已啟動表面放電后，使電荷能沿位于放電電極6、7的放電通道在等離子體區(qū)域8中流動，等離子體通過UV區(qū)域尤其是VUV區(qū)域中的輻射11、根據(jù)氣體的組合而形成在等離子體區(qū)域8中。輻射11激勵熒光層而發(fā)出熒光，從而發(fā)出三原色中的一種的可見光13，該光線穿越前板1而到達外表面并因此而在圖象屏幕上表示出發(fā)光象素。
例如，用在熒光層9中的發(fā)射蘭色光的熒光體可以是Eu2+活性熒光體，如BaMgAl10O17∶Eu或(Ba，Sr，Ca)5(PO4)3Cl∶Eu。發(fā)射蘭色光的熒光層包括除具有430nm到490nm光發(fā)射區(qū)域的第一熒光體之外和除具有380nm到450nm最好是380nm到420nm光發(fā)射區(qū)域的第二熒光體之外的熒光體層。第二熒光體可以從Tb3+活性熒光體、Eu2+活性熒光體、Bi3+活性熒光體、Ga3+活性熒光體和Ce3+活性熒光體的各組中選取。例如，第二熒光體可以從包括LaOBr∶Tb、Y2O2S∶Tb、Y3Al5O12∶Tb、Ca3(PO4)2∶Eu、Sr2P2O7∶Eu、(Sr，Mg)2P2O7∶Eu、CaB2P2O9∶Eu、CaSO4∶Eu、CaO∶Bi、ZnO∶Ga和(Y，Gd)BO3∶Ce的各組中選取。當Tb3+活性熒光體中的Tb3+的濃度為0.1mole％(摩爾分子量)或更少時是有利的。
例如，用在熒光層9中的發(fā)射綠光的熒光體可以是Zn2SiO4∶Mn，而用在熒光層9中的發(fā)射紅光的熒光體可以是(Y，Gd)BO3∶Eu。
制作熒光層9的合適的方法是使用干涂敷技術(shù)，如靜電沉積或靜電涂粉法，及濕涂敷處理，如絲網(wǎng)屏印制，其懸浮液(suspension)由一沿通道移動的噴嘴提供并從液相進行的沉積(sedimentation)的分散處理。
在濕涂敷處理過程中，首先將適當?shù)牡谝粺晒怏w散播到水中，有機溶液可與分散劑、表面活性劑和防發(fā)泡劑或粘合劑一起制備。適合于等離子圖象屏幕的粘合劑制劑是經(jīng)受450℃工作溫度也不會分解、破碎(brittling)、或脫色的有機粘合劑，或者是能通過氧化而依次去除的有機粘合劑。把第二熒光體添加到上面提到的懸浮液中或是根據(jù)蘭色熒光體層是包括第一熒光體粒子與第二熒光體粒子的物理混合物或是包括第一熒光體的基層與第二熒光體的覆蓋層來制備第二熒光體的單獨的懸浮液。
接著，制造熒光層9的紅光和蘭色光發(fā)射區(qū)。
在提供了熒光層9之后，載體板2與另外的組件如前板1和稀薄的混合氣體一起使用，來制造等離子圖象屏幕。
原則上，這種發(fā)蘭色光熒光體的制備可用在所有的等離子圖象屏幕中，例如，帶有或不帶有矩陣設置的AC等離子圖象屏幕和DC等離子圖象屏幕。
如果彩色圖象屏幕是液晶彩色圖象屏幕，則蘭色熒光層可與紅色和綠色熒光層一起設置在前板的內(nèi)表面上。液晶彩色圖象屏幕還可包括一光源、偏振器、液晶單元和檢偏器。
如果彩色圖象屏幕是彩色陰極射線管，則蘭色熒光層可與紅色和綠色熒光層一起設置在前板的內(nèi)表面上。彩色陰極射線管可包括除帶熒光層的前板之外的發(fā)射至少一個電子束的電子槍、偏轉(zhuǎn)器件、管頸(neck)和將前板連接到管頸的錐體部分。
為了產(chǎn)生各種色彩，熒光層的各個區(qū)域通過進行強度改變的電子束的輻射而激勵成熒光體。按照本發(fā)明的在彩色陰極射線管中蘭色熒光層的使用使它能均衡比例電流強度以產(chǎn)生白光。其改進了彩色陰極射線管的輝度。在帶有蔭罩的彩色陰極射線管中，色彩穩(wěn)定性也得到了提高，這是因為蔭罩的變形導致了很少色彩的變化。
下面將詳細描述本發(fā)明的實施例，說明本發(fā)明是怎樣應用在實際中。
殘留在熒光層9中的所有添加劑通過將載體板2在含有氧的大氣中加熱到400到600℃予以去除。接著將這種載體板2與前板1和稀薄的混合氣體一起使用以制作對白光具有高表面色溫的等離子圖象屏幕。
首先制備BaMgAl10O17∶Eu的懸浮液，添加了如有機粘合劑和分散劑的添加劑。懸浮液通過絲網(wǎng)屏印制被放置在包括筋條結(jié)構(gòu)12和地址電極10的載體板2上并進行干燥處理。
接著制備Sr2P2O7∶Eu的懸浮液，添加了如有機粘合劑和分散劑的添加劑。懸浮液通過絲網(wǎng)屏印制被放置在載體板2上的那些已預先提供有BaMgAl10O17∶Eu的區(qū)域中，并進行干燥處理。
而且，依次制備發(fā)射綠光和紅光的熒光體的懸浮液，并在其上添加如有機粘合劑和分散劑的添加劑。這些懸浮液通過絲網(wǎng)屏印制連續(xù)地提供到檔板2上，并進行干燥處理。
殘留在熒光層9中的所有添加劑通過將載體板2在含有氧的大氣中加熱到400到600℃予以去除。接著將這種載體板2與前板1和稀薄的混合氣體一起使用以制作對白光具有高表面色溫的等離子圖象屏幕。
將最終的混合液通過旋轉(zhuǎn)涂敷置于前板的內(nèi)側(cè)。如此制作的涂層經(jīng)掩膜用UV光輻射，由此聚合物在曝光區(qū)域交聯(lián)。之后熒光層的未交聯(lián)區(qū)域通過噴灑熱水進行沖刷。分別包括Y2O2S∶Eu和ZnS∶Cu的熒光層的紅色和蘭色區(qū)域也用同樣的方法設置。
鋁層被汽相沉積在熒光層上，且整個前板在250℃進行1小時的加熱處理。
這種前板與管頸、將前板與管頸連接的錐體部分、設置在管頸內(nèi)的發(fā)射三束電子束的電子槍、偏轉(zhuǎn)器件和構(gòu)造彩色陰極射線管的蔭罩一起使用。
另外，彩色陰極射線管用包括ZnS∶Ag和20％的LaOBr∶Tb的蘭色熒光層制作，也可以制作僅包括ZnS∶Ag的蘭色熒光層的彩色陰極射線管。
表1用于產(chǎn)生白光的在ZnS∶Ag的蘭色熒光層中具有不同的LaOBr∶Tb比例量的彩色陰極射線管中的各熒光層的比例電流強度(D65；x＝0.313，y＝0.329)。LaOBr∶Tb[重量％]紅色成分綠色成分蘭色成分0 0.420.330.2310 0.400.320.2720 0.370.300.32給定包括ZnS∶Ag的蘭色熒光層中的20％的Tb3+活性LaOBr∶Tb量，使受三原色中的一種可見光的發(fā)射激勵的熒光層的單個區(qū)域電流的比例基本上被完全均衡以產(chǎn)生白色光。
權(quán)利要求
1.一種具有蘭色熒光層的彩色圖象屏幕，它包括一具有430到490nm的發(fā)光區(qū)域的第一熒光體和一具有380到450nm的發(fā)光區(qū)域的第二熒光體。
2.一種如權(quán)利要求1所述的彩色圖象屏幕，其特征在于所述第二熒光體具有380到420nm的發(fā)光區(qū)域。
3.一種如權(quán)利要求1所述的彩色圖象屏幕，其特征在于所述第二熒光體從Tb3+活性熒光體、Eu2+活性熒光體、Bi3+活性熒光體、Ga3+活性熒光體和Ce3+活性熒光體的各組中選取。
4.一種如權(quán)利要求3所述的彩色圖象屏幕，其特征在于所述第二熒光體從包括LaOBr∶Tb、Y2O2S∶Tb、Y3Al5O12∶Tb、Ca3(PO4)2∶Eu、Sr2P2O7∶Eu、(Sr，Mg)2P2O7∶Eu、CaB2P2O9∶Eu、CaSO4∶Eu、CaO∶Bi、ZnO∶Ga和(Y，Gd)BO3∶Ce的各組中選取。
5.一種如權(quán)利要求1所述的彩色圖象屏幕，其特征在于所述熒光層包括第一熒光體粒子和第二熒光體粒子的物理混合物。
6.一種如權(quán)利要求5所述的彩色圖象屏幕，其特征在于所述熒光層中的所述第二熒光體與所述第一熒光體的重量的比例量在5和50％之間。
7.一種如權(quán)利要求1所述的彩色圖象屏幕，其特征在于所述熒光層具有包括所述第一熒光體的基層和包括所述第二熒光體的覆蓋層。
8.一種如權(quán)利要求1所述的彩色圖象屏幕，其特征在于所述第一熒光體從ZnS∶Ag、BaMgAl10O17∶Eu和(Ba，Sr，Ca)5(PO)3Cl∶Eu中選取。
9.一種如權(quán)利要求1所述的彩色圖象屏幕，其特征在于所述彩色圖象屏幕從包括陰極射線管、等離子圖象屏幕和液晶圖象屏幕的組中選取。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有改進的藍色發(fā)射光的彩色圖象屏幕。藍色熒光層包括第一發(fā)射藍色光的熒光體和發(fā)射范圍在380到450nm的光的第二熒光體。
文檔編號C09K11/70GK1342991SQ01140789
公開日2002年4月3日 申請日期2001年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月5日
發(fā)明者H·H·比奇特爾, W·布斯瑟特, T·朱斯特, M·韋布雷奇特, P·奎德弗里格 申請人:皇家菲利浦電子有限公司