专利名称：具有荧光层的等离子图像屏幕的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具备荧光层的等离子图像屏幕。本发明进一步涉及一种具备荧光层的发光屏幕，荧光物质制备，和荧光物质。
等离子图像屏幕提供具有高清晰度和大的图像屏幕对角线的可能的彩色图像，并且它们具有紧凑的结构。等离子图像屏幕包括具有安排成栅格的电极、填充有气体的气密密闭玻璃元件。电压的施加导致产生紫外范围内的光的气体放电。该光可借助荧光物质转变为可见光并随后可经玻璃元件的前板发射给观众。
等离子图像屏幕应具有高亮度并同时具有尽可能低的外部光的反射对于实现日光下足够的色调对比是重要的。该性能的特征量即所谓的亮度反差特性(LCP) 例如，由于荧光物质用无机颜料变色，对比度可被改进，并因此LCP值同样可被改进。无机颜料这样选择，使得它们对由各种荧光物质发射的颜色尽可能地透明而吸收剩余的光谱成分。
JP 11-131059描述一种以与用于阴极射线管的荧光物质相同的方式用无机颜料变色的用于等离子图像屏幕的荧光物质。由于用于激发等离子图像屏幕中的荧光物质的VUV辐射在荧光颗粒中仅有小的透入深度，荧光颗粒的变色将明显地降低其效率。
因此本发明的目的在于避免现有技术中的缺点并提供改进的等离子图像屏幕。
该目的借助具备包括被本征地变色的荧光物质的荧光层的等离子图像屏幕实现。
在此荧光物质的变色不是经在荧光颗粒的表面上施加无机颜料在外部实现的，而是在荧光物质的内部变色，是有利的。从而可以避免由于提供在表面上的颜料吸收VUV光使荧光物质效率降低。
由于荧光物质的主晶格包括在其主晶格内在荧光物质发射的波长范围内具有吸收带的离子使荧光物质被本征地变色，是特别有利的。
归因于该有利的变色的实施例，荧光物质被给定一种对应于其发射颜色的本征地颜色。因为荧光物质的本征地颜色对应于其发射颜色，荧光物质在其发射颜色显示高反射，而剩余的光谱成分的反射不强。反射的日光本身与由荧光物质发射的彩色光的混合以及由此的对比度的减弱从而被防止。
荧光物质具有组成(Ba1-x-ySrx)(Mg1-zCoz)oAlpOqEuy，其中0≤x＜1，0.01≤y≤0.40，0≤z＜1，o＝从组1和3中选出，p＝从组10和14中选出，以及q＝从组17和23中选出，是特别有利的。
这些本征地变色的荧光物质有效地将VUV辐射转变为彩色光。
本发明进一步涉及具备荧光层的发光屏幕并涉及荧光物质制备，它们都包括被本征地变色的荧光物质。
本征地变色的荧光物质可被特别有利地用于其中激发辐射不能渗透颜料颗粒的光学显示装置的发光屏幕，藉此实现荧光物质的相似本征地颜色，而没有明显的能量损失。
本发明进一步涉及一种具有组成(Ba1-x-ySrx)(Mg1-zCoz)oAlpOqEuy的荧光物质，其中0≤x＜1，0.01≤y≤0.40，0≤z＜1，o＝从组1和3中选出，p＝从组10和14中选出，以及q＝从组17和23中选出。
现在将参照两幅附图和两个实施例在下面更为详细地解释本发明，其中
图1示出AC等离子图像屏幕中的单个等离子元件的结构和工作原理，以及图2示出Ba0.9(Mg0.99Co0.01)Al10O17Eu0.1的发射和反射光谱。
图1中，具有共面排列电极的AC等离子图像屏幕的等离子光电单元包括前板1和载板2。前板1包括其上提供有介电层4和它上面的保护层5的玻璃板3。保护层5优选由MgO制成并且介电层4例如由含PbO的玻璃制成。平行的、条形的放电电极6，7提供在玻璃板3上并由介电层4覆盖。放电电极6，7例如由金属或ITO制成。载板2由玻璃制成，而例如由Ag制成的平行的、条形的地址电极10提供在载板2上以便垂直通到放电电极6，7。地址电极(10)用发射三基色红，绿或蓝之一光的荧光层9覆盖。为此荧光层9被细分为几个颜色段。通常荧光层9发射红，绿和蓝的颜色段以垂直条纹三元组的形式提供。各个等离子光电单元由具有优选由介电材料制成的分开的肋的加肋结构12隔开。
优选为例如氦，氖，或氩与氙的稀有气体混合物的气体作为产生紫外线光成分存在于等离子元件中，同样存在于交替用作阴极和阳极的放电电极6，7之间。在表面放电被点燃后，使得电荷可沿位于等离子区域8中的放电电极6，7间的放电路径流动，等离子体借助取决于气体组成产生的UV范围内，特别是VUV范围内的辐射11形成在等离子区域8中。该辐射11激发荧光层9发光，以三基色之一发射光13，该光穿过前板1至外部并由此形成图像屏幕上的发光像素。
本征地变色的荧光物质优选被用作荧光物质。
所使用的发射蓝色的本征地变色荧光物质可为，例如(Ba1-x-ySrx)(Mg1-zCoz)oAlpOqEuy，其中0≤x＜1，0.01≤y≤0.40，0≤z＜1，o＝从组1和3中选出，p＝从组10和14中选出，以及q＝从组17和23中选出。优选使用Ba0.9(Mg0.99Co0.01)Al10O17Eu0.1或Ba0.9(Mg0.99Co0.01)3Al14O23Eu0.1。
例如由于其主晶格用在主晶格内在荧光物质发射的波长范围内具有吸收带的离子掺杂，荧光物质可被本征地变色。
于是，例如，BaMgAl10O17Eu的主晶格由BaO层和含有MgAl2O4的尖晶石块的交替序列组成。含有MgAl2O4的尖晶石块具有与CoAl2O4的结构非常相似的结构，并且因为75pm的Co2+离子具有与Mg2+离子(配位数为6时72pm)相似的离子半径，尖晶石块中几个原子百分比的Mg2+可用Co2+取代。因为Co2+离子在该晶格中的配位球与CoAl2O4中的相同，晶体场和由此的吸收带的位置与CoAl2O4的一样。用Co2+本征地变色的这些荧光物质的本征地颜色由此对应于用CoAl2O4变色的BaMgAl10O17Eu的本征地色。
具有绿色本征地色的发射绿色的荧光物质可这样制备，荧光物质的主晶格用几个原子百分比的Pr3+离子共掺杂。与主晶格无关，Pr3+离子在600和450nm具有强的f-f吸收带。可用于等离子图像屏幕中的发射绿色的本征地变色的荧光物质是，例如，(Y1-x-y-zGdxPrz)BO3Tby(0≤x≤1，0.01≤y≤0.10，0＜z≤0.05)。
为制备本征地变色的荧光物质，各种原材料例如金属氧化物和/或无机酸按正确的量混合。混合物在含有氢气的氮气气氛或CO气氛中加热2至4小时至1000℃和1600℃之间的温度。随后混合物在含有氢气的氮气气氛或CO气氛中在1000℃至1600℃煅烧2至4小时。此后混合物在N2/H2/水蒸汽的气氛中在1000℃至1600℃再次煅烧至少再一个小时。混合物在含有氢气的氮气气氛或CO气氛中冷却至室温，并且最后得到的荧光粉被研磨和过筛。
为制备分段的荧光层9，荧光物质制备按已知的工艺从本征地变色的荧光物质制造并用例如静电淀积或静电支持的喷粉的干法涂覆工艺，或借助例如丝网印刷、分散器工艺或从液相沉积制备的湿法涂覆工艺提供在具有分开的肋的加肋结构12和地址电极10的载板2上，其中荧光物质制备的分散器工艺由沿沟道移动的喷嘴提供。该方法此后同样用于实现其它两种颜色。
完成的载板2与诸如，例如前板1和稀有气体混合物的其它成分共同使用用于制造等离子图像屏幕。
可选择地，本征地变色的荧光物质可用于在低阳极电压下工作的彩色阴极射线管，诸如，例如真空荧光显示器(VFD)或场致发射显示器(FED)。
因此获得的荧光物质的彩色点为x＝0.15和y＝0.04。
在图2中，曲线14示出发射光谱，而图15为Ba0.9(Mg0.99Co0.01)Al10O17Eu0.1的反射光谱。
如同BaMgAl10O17Eu，Ba0.9(Mg0.99Co0.01)Al10O17Eu0.1按六方晶系结晶(α＝β＝90°，γ＝120°)。
表1列出BaMgAl10O17Eu和Ba0.9(Mg0.99Co0.01)Al10O17Eu0.1的结晶学数据用于比较。所有的反射(reflex)可用Ba0.9(Mg0.99Co0.01)Al10O17Eu0.1表示。
表1BaMgAl10O17Eu和Ba0.9(Mg0.99Co0.01)Al10O17Eu0.1基本晶胞的晶轴尺寸基本晶胞Ba0.9(Mg0.99Co0.01)Al10O17Eu0.1BaMgAl10O17Eu[] []A 5.624(2) 5.625(2)B 5.624(2) 5.625(2)C 22.625(6) 22.617(7)
由此获得的荧光物质的彩色点为x＝0.134和y＝0.62。
权利要求
1.具备包括被本征地变色的荧光物质的荧光层(9)的等离子图像屏幕。
2.如权利要求1中所要求的等离子图像屏幕，其特征在于荧光物质的主晶格包括在主晶格内在荧光物质发射的波长范围内具有吸收带的离子，由此荧光物质被本质变色。
3.如权利要求1中所要求的等离子图像屏幕，其特征在于荧光物质具有组成(Ba1-x-ySrx)(Mg1-zCoz)oAlpOqEuy，其中0≤x＜1，0.01≤y≤0.40，0≤z＜1，并且其中o＝从组1和3中选出，p＝从组10和14中选出，以及q＝从组17和23中选出。
4.具备包括被本征地变色的荧光物质的荧光层的发光屏幕。
5.包括被本征地变色的荧光物质的荧光物质制备。
6.一种荧光物质，其组成为(Ba1-x-ySrx)(Mg1-zCoz)oAlpOqEuy其中0≤x＜1，0.01≤y≤0.40，0≤z＜1，并且其中o＝从组1和3中选出，p＝从组10和14中选出，以及q＝从组17和23中选出。
全文摘要
本发明涉及一种具备包括被本征地变色的荧光物质的荧光层(9)的等离子图像屏幕。在荧光物质的效率不被损坏的情况下该等离子图像屏幕具有改进的亮度反差特性值。
文档编号C09K11/00GK1368751SQ0210282
公开日2002年9月11日 申请日期2002年1月28日 优先权日2001年2月1日
发明者T·于斯特, H·-H·贝赫特尔, W·迈尔 申请人:皇家菲利浦电子有限公司