[发明专利]减少氧化物提高亮度的低压电子束激发磷光体的显示装置

说明书

本发明涉及一种低压电子束激发磷光体的显示装置及其制造方法。

所述的一类低压电子束激发磷光体的显示装置，包括安排在一个保持为真空装置中热阴极或冷阴极类型的单个电子枪或是多个电子枪。每一电子枪(或一阴极)以500伏左右或是更低的加速电压发射低压电子束辐照各个磷光体膜(该膜层是由磷光体和导电材料混合并加热而形成在各个阳极上的)，使磷光体膜进行高辉度的发光以提供亮度极为均衡的字母、图形和动画的单色或多色(数种颜色至全色)显示。

近年来，通过字母、图形和动画的视频图象方法已将各式各样的显示装置实际应用于显示某一装备的状态和信息。例如，广为人知的阴极射线管(CRT)被广泛用作包括高清晰度电视(HDTV)在内的电视机或用作个人计算机的显示终端，液晶显示器(LCD)用于笔记本型的个人计算机或其类似产品中，荧光显示屏(FIP)用于诸如家用磁带录象机以及车载仪表之类的器具上以显示该装置或车辆的工作状态，以及等离子体显示屏(PDP)近来发展成壁挂式电视机的彩色显示器。近年来，作为一种新颖的显示装置提出了场发射显示器(FED)并正在积极开发以求实用。

上述显示装置有利于使随时间不断变化的状态与信息能在电气控制下直观地显示出来并立即传送出去，作为信息社会的传播手段，它可以满足日益增长的需要。阴极射线管从早期起即广泛作为电视机和个人计算机的优越显示装置并一直大量应用至今。

与此同时，阴极射线管需要有一与显示屏的尺寸相应的厚度，当显示屏增大时，厚度增加。这就导致安装区域和重量的增加。此外，增大显示屏降低了显示屏的亮度。为了避免上述问题，在各种显示装置中都要求取代那种更高电压和更大电功率并缺少可携性的阴极射线管。这种要求在近年来尤为突出。这类所谓扁平屏显示器的显示装置，诸如液晶显示器。荧光显示屏、等离子体显示屏以及场发射显示器等都具有很小的厚度，已经作为已有技术提出并进入实际应用(或包含在开发过程中)。

在上述的已知显示装置中，此后进行的对已有技术的描述将限于有关由电子束激发的辐照磷光体而发光的那些显示装置(CRT·FIP·FED)。

CRT的结构包括安排在保持真空的空间内的一个电子轮、一层包含磷光体的磷光膜和一个阴罩。电子枪产生电子束(高压电子束)以不低于1千伏的高压加速辐照磷光体，使磷光体发光。在彩色显示的CRT中，磷光膜的结构有与三原色相对应(红、绿、兰)的三种发光颜色的三种磷光体，以细条或点状图形敷于屏上，用作显示屏。通过安排在装置内的阴罩和偏转线圈装置使高压电子束沿辐射的方向电偏转以辐射所要求的磷光膜部分，使以红(R)、绿(G)、和兰(B)色有效地发光。通过控制电子束的强度改变红、绿和兰色发光的亮度(辉度)提供作为全色显示的色彩混合。人所共知，CRT实际应用于电视机、高清晰度电视以及类似产品中。

由于目前高的显示质量对成本的比率(即，成本效应)，CRT得到广泛采用。例如，高亮度(如300支烛光/平方米或是更高)的显示是有可能实现的。有优越的彩色再现率。即使在使用很长时间后(例如，两万或三万小时或者更长)，亮度均衡不受干扰，色彩偏移得到抑制。同样是人所共知的事，已往的技术发展导致如今的CRT的优越显示质量，高亮度发光磷光体的开发和生产工艺的开发和改进起了很大的作用。这在例如参考资料(1)中作过详细描述(由荧光体同学会编写并由欧姆公司1987年出版的“磷光体手册”)。上述参考资料作了以下描述。在过去一段时间里，曾经用(Zn、Cd)S作为绿的或红的磷光体的原色组成。作为开发磷光体的一些实验结果，已经研制成至少具有相同发光特性不含镉的改进的磷光体并且沿用至今。对于目前生产CRT所用的，例如，ZnS∶Ag(表示为了获得所需的发光色彩是将Ag作为活性剂加入到ZnS原色组成的磷光体中去，以下将采用与此类似的表示方法)作为发兰光的磷光体，ZnS∶Au、Cu、Al或ZnS∶Cu、Al作为发绿光的磷光体，以及Y₂O₂S∶Eu作为发红光的磷光体。

尽管CRT已广泛投入实际应用，然而，如上所述它有较大的重量因而也就缺少轻便性。此外，使用高压电子束需要高电压，它又要求电气部件具有高的击穿特性。这就使它难以减少尺寸和重量。因此，就显现出各种各样的问题。为了解决上述问题，FIP就投入了实际应用。另一方面，FED得到开发。下面将描述已有技术。