低速電子束用的紅色螢光物質及其製法和螢光顯示管的製作方法

2023-11-10 12:30:17

專利名稱：低速電子束用的紅色螢光物質及其製法和螢光顯示管的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於低速電子束的紅色螢光物質及其製法，而且特別涉及這樣一種紅色螢光物質及其製法，當它被用於使用低速電子束的顯示器例如真空螢光顯示器(VFD)中時，紅色的亮度提高了。它也涉及使用這種紅色螢光物質的螢光顯示管。
一般說來，使用低速電子束的顯示器例如VFD利用低電壓(例如20伏)來驅動，它廣泛用於機器及設備，例如汽車、飛機、數字手錶、電子計算器等等。例如，在一種使用低速電子束的VFD中，如果在高真空下把一定電壓接到陰極，則從陰極發射出熱電子，而且熱電子在到達陽極前被柵極的電場加速和控制，沉積在陽極上的紅、綠、藍色螢光物質被射入的電子束激發，因而產生光。
綠色螢光物質的主要成份是電阻低的鋅(Zn)，所以即使使用電壓，也能產強的發光。然而，因為紅色螢光物質含有(Zn.Cd)SAg.Cl，作為其成分，特別是因為電阻高的鎘(Cd)的比例很高，而電阻低的鋅(Zn)的比例很低，因而紅色螢光物質的總電阻變得很高。
由於這些特性，如果接上低壓(20伏)，則電流很容易流經綠色螢光物質，而都很難流經紅色螢光物質，其結果是電荷累積在紅色螢光物質的表面。因此，在紅色螢光物質上幾乎不發光。即使發出適度的光，其亮度也太低。使用高電壓這個問題似乎可以解決，但因為是用於低能電子束，所以若接上高電壓，則螢光物質受到損害，從而使螢光物質的預期壽命縮短。
在一種克服上述問題的嘗試中，如下法製備紅色螢光物質。將作為傳導物質的粉末狀氧化銦(In2O3)混入到上述物質(Zn，Cd)SAg，Cl中，製成漿料。這樣，作為傳導物質的氧化銦顆粒就粘附到紅色螢光物質上，於是總電阻降低了，且電荷的累積也被防止了。
在這種常用的方法中，由於氧化銦的混入和粘附，發光提高到一定的程度，亮度也改進到一定的程度。但是當把它用於實際時，卻引起了一個嚴重的問題。即在將比重小的氧化銦(In2O3)加到比重大的紅色螢光物質中以製成漿料時，它們並不均勻地混合，而是紅色螢光物質與氧化銦彼此分開。


圖1是用上述常用方法製取的紅色螢光物質的照片。此照片把真實的螢光物質放大到3200倍，放大器是用EPMA(電子探針微量分析)儀。小顆粒是傳導物質氧化銦的分離群，而大顆粒則是紅色螢光物質的分離群，因此氧化銦在紅色螢光物質上的粘附效果是很低的。而且，因為含有分離的群，其結果是難以達到目的。在這種螢光物質中，發光時的亮度是很低的，而且在不同的部位上觀察到不同的亮度。
在這樣的一種實驗中，螢光物質和傳導物質(氧化銦)之間的最適宜粘附比率為100∶7，但實際上這一比率不能達到。結果是在製造用於低速電子束的螢光物質顯示時，失效率大大增大了，從而提高了生產成本、降低了生產率。
本發明試圖克服常用製備方法的上述缺點因此，本發明的一個目的是提供一種用於低速電子束的紅色螢光物質及其製法，其中傳導物質在適當條件下被粘附到紅色螢光物質上。
本發明的目的是提供一種螢光顯示管。在其中有一種紅色螢光物質，後者已被粘附上適當數量的傳導物質，因此把其亮度提高到最大的程度。
根據本發明，提供了一種紅色螢光物質。在這種用於低速電子束的螢光物質中，包括一種由硫化鎘和硫化鋅組成的基質以及一種由銀(Ag)組成的激活劑。該紅色螢光物質每100克含有5～25選自氧化銦(In2O3)氧化鐵(Ⅱ)(Fe2O3)和氧化錫(SnO2)中的傳導物質0.3～2.5選自硝化纖維和乙基纖維中的粘結劑;10～100毫升醋酸正丁酯固化劑;和30～300毫升選自乙醇和丙酮中的分散劑。
此外，根據本發明，將傳導物質和粘結劑共同進行球磨，之後加入固化劑和分散劑，再後將它們與紅色螢光物質混合製成漿料，並將此漿料進行乾燥和篩分分離。
根據本發明的另一特點是，根據本發明的螢光顯示管的特徵在於用印刷方法或其他相似方法在絕緣材料(如玻璃或陶瓷)製造的基片上，製成由內聯線和聯接終端組成的傳導層;在聯線層(制在基片上)上製成隔離層;通過區段的聯合選擇而顯示出多個字母，數字和其它符號的多個平面形光發射區段被堆積在隔離層上，通過生成在隔離層上的通孔使內聯線和光發射區段之間能通電;每個光發射區段採取雙極區段的形式，後者在上表層的上面鋪有螢光物質;採用在基片的雙極區段上面提供一個柵極，和在柵極上面提供一個金屬電極夾的方式，安裝一個陰極燈絲。根據本發明的螢光顯示管的特徵在於，該紅色螢光物質組合物由下列物質混合在一起而製得每100克紅色螢光物質，混合5～25克選自氧化銦(In2O3)、氧化鐵Fe2O3和氧化錫(SnO2)中的傳導物質0.3～2.5克由硝化纖維或乙基纖維組成中的粘結劑;10～100毫升由醋酸正丁酯組成的固化劑;以及30～300毫升由乙醇或丙酮組成的分散劑。
本發明的上述和其他的優點，可通過參考所附的圖來詳細描述本發明的優選實施例，將變得更加清楚。在所附的圖中圖1是處於漿料狀態的常用紅色螢光物質的放大照片;而圖2是根據本發明的紅色螢光物質漿料的放大照片。
本發明的目的在於提供一種紅色螢光物質，其中氧化物對於紅色螢光物質在適當條件下是7%，此氧化物是傳導物質，它緊密粘附在紅色螢光物質上。
首先，加入一種傳導物質，它選自氧化銦(In2O3)、氧化鐵(Ⅱ)(Fe2O3)和氧化錫(SnO2)中的一種，然後加入一種粘結劑以影響粘附性。該粘結劑選自硝化纖維和乙基纖維中的一種，又加入少量的醋酸正丁酯固化劑，隨後再加入一種分散劑，它選自乙醇和丙酮中的一種。
進一步描述如下作為粘結劑的硝化纖維或乙基纖維被醋酸正丁酯固化，用乙醇或丙酮將水份從固化物上除去以改善其鋪展性。這樣傳導物質就被粘附到紅色螢光物質上，因而獲得根據本發明的螢光物質。
在本發明的第1實施例中，稱出100克由(Zn、Cd)SAg，Cl組成的紅色螢光物質，然後將作為粘結劑的硝化纖維1.5克，作為傳導物質的氧化銦(In2O3)18克、和乙醇30毫升，放入一個聚乙烯瓶(以下稱「PE」)中，隨後用A1203球進行球磨18小時，以便把5微米的氧化銦顆粒碾碎成小於3微米的顆粒。
這一步驟稱作步驟A，而隨後的步驟稱作步驟B。在傳導物和粘結劑的混合物經球磨完畢後，稱取10克醋酸正丁酯與丙酮的混合物並放入紅色螢光物質中，製成漿料，往此已混合的紅色螢光物質漿料中，在1分鐘內慢慢加入80毫升醋酸正丁酯，然後進行攪拌。
然後，放置20分鐘以進行沉澱，再後用傾析法除去上層清液，在1分鐘內慢慢加入150毫升丙酮，並攪拌5分鐘，放置20分鐘使之沉澱，隨後用傾析法除去上層清液，用乾燥爐在60～80℃下進行乾燥60分鐘。
然後用400目篩進行分離，從而結束步驟B，這樣就獲得了根據本發明的用於低能電子束的紅色螢光物質，其中傳導物質的粘附率為7%。
同時，按下述方式進行本發明的第2實施例。將100克由(Zn，Cd)SAg，Cl組成的紅色螢光物質、1.5克的硝化纖維、18克氧化銦和30毫升乙醇放入一個PE瓶中，作A1203球進行球磨18小時，然後進行第1實施例中的步驟B，從而獲得對傳導物質的粘附率為7%的紅色螢光物質。
按下列方法進行本發明的第3實施例，即將100克紅色螢光物質、其組分為(Zn.Cd)SAg，Cl、1.5克硝化纖維、18克氧化銦和30毫升四氧化碳加入到PE瓶中。然後用A1203球將此混合物球磨20小時，然後按第1實施例中的步驟B進行就獲得了紅色螢光物質，對傳導物質的粘附率為7%。
圖2是本發明的紅色螢光物質的照片，其中真正的螢光物質已用EPMA設備放大3200倍。在此圖中，大的顆粒是紅色螢光物質，小的顆粒是氧化銦，如圖所示，氧化銦的顆粒不分開，是均勻分布緊密粘附到紅色螢光物質上，表1表示本發明實施例和常用製法所得的結果。
表1顏色坐標 螢光物質顆粒 亮度 氧化銦粘附率X Y第1實施例 0.6272 0.3712 7.01微米 108.6% 7%第2實施例 0.6271 0.3710 8.98微米 110.2% 7%第3實施例 0.6271 0.3712 7.01微米 109.4% 7%常用製法 0.6270 0.3711 6.99微米 100% 7%假設在理想條件下常用螢光物質的亮度如表1所示為100%，氧化銦對紅色螢光物質的粘附率為7%，請注意本發明的紅色螢光物質的亮度高於常用螢光物質的8～10%。
同時，在作為比較表的表1中，因為作為傳導物質的氧化銦的粘附率在所有例子中均假設為7%最適值。因而本發明產品的真實亮度的優越性變得更大了。即如圖1所示，在常用螢光物質上，由於比重不同，紅色螢光物質和傳導物質互相分開，因此單元螢光物質顆粒在亮度上顯示差別，而且傳導物質不產生光。因此，如果假設單元螢光物質顆粒為100，而且對傳導物質的粘附率大於7，這就成為亮度降低的因素。其結果是常用螢光物質與本發明螢光物質之間的亮度差別變得更加明顯了。
因此，若本發明的紅色螢光物質使用於區段，製成螢光顯示管，則在發射光的亮度方面能確保最大效率。
正如至今所指出的，根據本發明的紅色螢光物質及其製法，往100克紅色螢光物質中加入下列物質5～25克選自氧化銦(In2O3)、氧化鐵(Ⅱ)(Fe2O3)和氧化錫(SnO3)中一種的傳導物質;0.3～2.5克選自硝化纖維和乙基纖維中一種的粘結劑;10～100毫升醋酸正丁酯固化劑;和30～300毫升選自乙醇和丙酮一種的分散劑。這樣傳導物質顆粒牢固地粘附到紅色螢光物質上。據此，當漿料鋪展到陽極上時，傳導物質的顆粒是同紅色螢光物質分不開的，而且粘附率是最合適的，因而提紅色螢光物質的亮度提高到最大。
所以，本發明的紅色螢光物質即使在低壓(20伏)下，由於對傳導物質牢固粘附的作用，故使電流能通暢流動。結果在螢光物質上沒有電荷的累積，和使螢光物質的全表面產生高的亮度，把亮度提高到最大。
所以，如果本發明的紅色螢光物質用於螢光顯示，則產品的失效率能大大降低，這樣生產率能夠改善，生產成本能夠節省。本發明決不限於上述的具體例子，對本領域技術熟練人員來說，在參考了本發明的描述後，對本發明已公開的具體實施以及其他具體實施所作的各作改進將變得是顯而易見的，因此，人們注意到所附權利要求將覆蓋任何這類改進或具體實施，因為它們都落入本發明的真正範圍內。
權利要求
1.在一種低速電子束用的紅色螢光物質中，包含由硫化鎘和硫化鋅組成的基質和由銀(Ag)組成的激活劑，每100克該紅色螢光物質包含5～25克選自氧化銦(In2O3)、氧化鐵(Ⅱ)(Fe2O3)和氧化錫(SnO2)中一種的傳導物質；0.3～2.5克選自硝化纖維和乙基纖維中一種的粘結劑；10～100毫升醋酸正丁酯固化劑；30～300毫升選自乙醇和丙酮中一種的分散劑。
2.一種製備低速電子束用的紅色螢光物質的方法，該紅色螢光物質包含由硫化鎘和硫化鋅組成的基質和由銀(Ag)組成的激活劑，該製法包括將傳導物質和粘結劑在一起球磨將固化劑和分散劑加到已球磨的混合物中以製得一種漿料，和進行於燥和篩分分離。
3.一種螢光顯示管，在其中，用印刷方法或其他相似方法，在絕緣材料如玻璃或陶瓷製造的基片上，製成由內聯線和聯接終端組成的傳導層，在聯線層(制在基片上)上製成隔離層，通過區段的聯合選擇而顯示多個字母，數字和其他符號的多個平面形光發射區段，被堆積在隔離層上，通過生成在隔離層上的通孔使內聯線和光發射區段之間能通電，每個光發射區段採用雙極區段的形式，後者在上表層的上面鋪有螢光物質，採用在基片上的雙極區段上面提供一個柵極、和在柵極上面提供一個金屬電極夾的方式，安裝一個陰極燈絲，其改進的特徵在於，該紅色螢光物質是由100克紅色螢光物質混入下列物質而組成5～25克選自氧化銦(In2O3)氧化鐵(Fe2O3)和氧化錫(SnO2)中一種的傳導物質，0.3～2.5克由硝化纖維或乙基纖維組成的粘結劑，10～100毫升由醋酸正丁酯組成的固化劑，和30～300毫升由乙醇或丙酮組成的分散劑。
全文摘要
公開一種低速電子束用的紅色螢光物質和其製造法。這種紅色螢光物質包含一種由硫化鎘和硫化鋅組成的基質和一種由銀組成的激活劑。往紅色螢光物質中加入一種傳導物質、一種粘結劑、一種固化劑以及一種分散劑。將傳導物質和粘結劑在一起球磨，然後加入固化劑和分散劑，製得漿料。將漿料乾燥和篩分分離，由此製得根據本發明的紅色螢光物質。
文檔編號H01J29/20GK1059355SQ91105778
公開日1992年3月11日 申請日期1991年7月24日 優先權日1990年7月24日
發明者金雄洙 申請人:三星電管株式會社