本发明专利技术系关于一种全色系红绿蓝纳米碳管场发射显示屏，其系由三个分隔开的阴极电致发光荧光屏、一阳极板及一阴极板所组成，且该阳极板的光闸极电极上附着有一透明的氧化物薄膜，从该阴极板的光闸极电极上所发射的电子源撞击该阴极电致发光荧光屏，在该阴极板和阳极板之间空隙的电场变化情况下，其特征在于：该阴极电致发光荧光屏是用可被激活的稀土元素制成的，确保了在电子束激发下，该荧光屏发光亮度的稳定性及均匀性。
【技术实现步骤摘要】
三基色场发射荧光粉及显示器的制造专利技术所属的
本专利技术与一种组件的讯息显示技术有关，尤指 一种与新型的真空显示器相结合，利用纳米碳管(CNT)作为场发射极，产生能量充足的电子束撞击 位于玻璃外壳内的发光面。这样的组合称为 CNT-FED显示设备。FED阳极板以RGB无机阴极 电致发光荧光粉形式得以实现。先前技术从20世纪40年代开始，阴极射线管(CRT) 便作为独立的电子讯息显示设备。请参照附图说明图1,其 绘示了已知的CRT采用冷阴极场致发射荧光屏的 显像架构的示意图。如图所示在玻璃曲型管(映像 管)1中，在它部分狭窄的光电体系里容纳了三个加 热的热阴极。电子束出自该阴极组份中显像管颈部 的静电效应及磁场效应(偏斜体系)，之后该电子 束穿透有缝的材料面5，撞击在玻璃映像管l的内 表层6上，镶嵌组件内封装有荧光粉(图中未示)，发 光组件的形成材料具有红(R)、绿(G)、蓝(B) 三个主要发光颜色。电场中的能量加速至E=25千电子伏，镶嵌组 件内开始电致发光(称阴极电致发光)。该组件在 映像管的内部发光象素大于106个。发光像素尺寸 为250 280微米，电子束随着横切线围绕在所有显像管玻璃曲型管(映像管)的周围，建立发光显像 亮度，电子光束在发光镶嵌块屏幕组件上的时间非常短，不超过0.1微秒，因此对于获取必须的图像亮 度，电子束的附加能量非常高， 一般为25千电子伏， 图像显像频率为F=50赫兹(Hz)。映像管的生产量非常庞大(全球年产量为l个 亿，中国年产量为4000万)，但这种显像装置仍存 在以下缺陷l.高电压，要求对产生的X光辐射进 行专业防护；2.因为映像管中使用高电压，有失火 的危险；3.在电子束撞击个别不同的亮度组件及超 出电子束获得范围，亮度上的差异可很快使使用者 的眼睛产生疲劳，要避免此一问题通常要距映像管 荧光屏几米远的距离；4.映像管的体积很大，映像管 的高度、宽度以及深度不小于50cm; 5.大体积重量 的映像智(10~12千克)，对于内部电极及偏斜体 系中的玻璃生产需采用大量材料。所有这些缺点采用其它物理概念创造全色系影 像在液晶显示器LCD中的有效光电及在电浆显 示器(PDP)中的有效气体放电；LCD及PDP主要 的优势仅在于设备的厚度(设备的深度)最小，但 在所有其它参数上，LCD和PDP都不及CRT: 1. 有非常高的制造成本，每一个影像组份必须具有专 业的记忆装置；2.对于工作温度比较敏感。如在 温度不符的情况下，LCD不工作，PDP则会降低该 发光亮度；3.当视角超过120度时，从侧边角度观 看LCD和PDP荧光屏上的影像很不方便。LCD和PDP设备的实质性缺陷是发光亮度不 够，通常为L=200 400cd/m2，对于具有高照明度的 荧光屏的显示影像是不足的。LCD和PDP的另一个 缺点是整体效能不高，能源损耗大。在LCD设备中， 对于建立100cn^上的显像，耗费电功率W40瓦特， 而在PDP设备中的效能同样很小，数值为n=l 3 流明/瓦特。1瓦特电子功率建立在PDP设备上在 lm2中的亮度不大于L=lcd/m2。LCD的高成本，PDP设备分辨率低，因而在平 面显示器的领域中必定需要寻找新型的讯息显示架 构系统，此架构便是场发射显示屏(Field Emitting Display简称FED),将一种或三种基本色的冷阴极 电致发光荧光粉同时在荧光屏的镶嵌图块结合。冷 阴极的工作从物理原理上并没有产生温度，在抽空 电子的专业材料组件下，电子场强烈运转(冷发射)。 实现该现象必须采用良好的人工(手工)技术创造 精细尖锐金属材料Mo及W，工艺复杂，成本过高。 目前，采用空心纳米碳管(英文称CNT)作为的发 射阴极，产生了新型的场发射架构CNT-FED,在这 个新型架构中采用丝网印刷的方法制备了纳米碳管 的阴极数组。请参照图2，其绘示了一般的纳米碳管场发射 显示器的剖面示意图。如图所示， 一般的纳米碳管 场发射显示器具有一阴极IO及一阳极20,以及位 于该阴极10及阳极20间的传导电极30，该阳极20 的内部薄板表面与传导电极30间组成纳米碳管层(CNT)。纳米碳管层非常薄，不超过IO微米，在 这间距的10微米里有第二层这样的层位于第二块 阳极板上镀层(包覆)来自红、绿、蓝不同颜色的 发光镶嵌组件， 一般由特殊透明的导电材料一氧化 钇、氧化锡制成。用专业方法支撑阴极板及阳极板， 该间隙通常为10~100微米。仪器第一次工作时阴极 板及阳极板之间的空间处于真空状态；在阴极板的 电极上有纳米碳管电极，薄板的电势能U-500伏， 足够建立真空隔间的电场梯度G=U/S=500V/10xl0_3mm=50KV/cm，足以抽空纳米 碳管层的电子。该种电场梯度横穿阴极板及阳极板。 自纳米碳管的电子飞越真空间隔在阳极板上呈现撞 击荧光粉产生电致发光现象。与热阴极的电子射线 映像管比较，区别在于FED设备中的电能比映像管 小50 100倍。由CNT组成的电子束空间密度不大 于10微安/cm2,如此空间电子密度小于CRT映像 管中的10 100倍。所有的这些自身涂敷的确定条件 及发光镶嵌材料的要求置于阴极板上。在这之前，要使位于阳极板上的荧光粉开始发 光(或称为点燃)需要一起始电势，此一起始电势 标记为EQ，在具有能量Ei开始工作时，连接发光亮 度L及这个能量参数记录在以下等式 L-E「E。)f，其中L为发光亮度，El为能量束， 落在镶嵌的荧光粉的表层。n为非线性指数，依附 于电子能光束的发光亮度，n^ 1.5 2。J为电流密度， 分析该公式，在E^Eo时，可以造成电致发光，一般而言，这样阴极电致发光的起始电势常为E『l 2xl()2伏，但在CNT-FED的电能量中 E^500V即可造成电致发光。由此得出一个重要结论必须降低参数 EQS10~50V。这是非常难实现的。第二个需求是有关发光镶嵌层中它的高导电 性。对于CNT-FED显示器在电流加载下确保了光闸极电极的高传导性结果。这个电极应该位于具有 阴极发光颗粒良好的电点接触。但这保障的仅仅是 在荧光粉颗粒层非常薄的情况下。第三个对于CNT-FED设备发光层适宜的重要 需求，仅在采用非常细小的阴极电致发光荧光粉颗 粒的情况下才能制造出很薄的CNT-FED荧光屏。 例如在WO/2008/002288专利申请案中(请参照 Collins Thomas et and WO/2008/002288 Luminescent materials for a carbon CNT-FED.2008/01/03), CNT-FED荧光屏的组件并不适合使用非常大的能 量来激发。另采用WO2008/003388A1专利申请案中 所用的设备。拆解这一具有以阴极电致发光的纳米 碳管为基质的FED显示设备，将阳极电架构串联在 RGB荧光屏发光器件上，分隔板，起始电子束能量 激发E『4 10千伏。该荧光屏釆用熟知的传统电视 所用的发光材料。绿色辐射阴极电致发光荧光粉具 有ZnS CuAl组份，蓝色辐射阴极电致发光荧光粉 具有ZnS AgCe组份，以及具有出自氧、钇、铕的 稀土材料Y202S Eu组份的强烈辐射的红色阴极电 致发光荧光粉。我们马本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种全色系红绿蓝纳米碳管场发射显示屏，其具有一阴极板、三个分隔开的阴极电致发光荧光屏及一阳极板，且该阳极板的光闸极电极上附着有一透明的氧化物薄膜，从该阴极板的光闸极电极上所发射的电子源撞击该阴极电致发光荧光屏，在该阴极板和阳极板之间空隙的电场变化情况下，其特征在于：该阴极电致发光荧光屏是用可被激活的稀土元素制成的，确保了在电子束激发下，该荧光屏发光亮度的稳定性及均匀性。
【技术特征摘要】
1.一种全色系红绿蓝纳米碳管场发射显示屏，其具有一阴极板、三个分隔开的阴极电致发光荧光屏及一阳极板，且该阳极板的光闸极电极上附着有一透明的氧化物薄膜，从该阴极板的光闸极电极上所发射的电子源撞击该阴极电致发光荧光屏，在该阴极板和阳极板之间空隙的电场变化情况下，其特征在于该阴极电致发光荧光屏是用可被激活的稀土元素制成的，确保了在电子束激发下，该荧光屏发光亮度的稳定性及均匀性。2. 如权利要求1所述的全色系红黄绿纳纳米碳 管场发射显示屏，其中该稀土元素为钇。3. 如权利要求1所述的全色系红黄绿纳纳米碳 管场发射显示屏，其中该电子束的能量为E〉400伏。4. 如权利要求1所述的全色系红黄绿纳纳米碳 管场发射显示屏，其中该阴极荧光粉颗粒的中位线 粒径为(15。<1微米时，其密度值为p^5g/cm3。5. 如权利要求1所述的全色系红黄绿纳纳米碳 管场发射显示屏，其中该荧光屏上的每一单元中覆 盖呈分散的圆形或椭圆形形状的阴极电致发光荧光 粉，其中该每一单元的尺寸为d=0.1~0.25mm。6. 如权利要求1所述的全色系红黄绿纳纳米碳 管场发射显示屏，其中该红色辐射光成份使用下列 配方的阴极电致发光荧光粉:Y2-x_y-zScxInyEuz03, 其中x=0.001 0.1，y=0.001 0.1...
【专利技术属性】
技术研发人员：索辛纳姆，罗维鸿，蔡绮睿，
申请(专利权)人：罗维鸿，孙卓，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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