DE602004009645T2

DE602004009645T2 - Leuchtstoff und Plasma-Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE602004009645T2
Application number: DE602004009645T
Authority: DE
Inventors: Kojiro Okuyama; Takehiro Zukawa; Masahiro Sakai; Seigo Shiraishi; Kazuhiko Sugimoto; Masaki Aoki; Junichi Hibino
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2004-08-27
Publication date: 2008-08-07
Anticipated expiration: 2024-08-28
Also published as: DE602004009645D1; EP1510566A3; US20050046330A1; DE602004003186D1; EP1510565A2; EP1510566B1; EP1510565A3; JP5065080B2; KR100589734B1; DE602004003186T2; EP1510565B1; ATE345374T1; US20050062417A1; US7285913B2; CN1591744A; KR20050021923A; CN1597839A; EP1510566A2; ATE376577T1; KR100610216B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Leuchtstoff, der für eine Plasma-Anzeigetafel und eine quecksilberfreie Entladungslampe verwendet wird, und ferner eine Plasma-Anzeigevorrichtung.
In den letzten Jahren hat auf dem Gebiet der Farbanzeigevorrichtungen für Computer und Fernsehgeräte zur Anzeige von Bildern eine Anzeigevorrichtung Beachtung gefunden, die sich einer Plasma-Anzeigetafel (nachstehend auch als PDP bezeichnet) bedient, da eine derartige Vorrichtung die Bereitstellung einer Farbanzeigevorrichtung ermöglicht, die eine große Fläche, eine geringe Tiefe und ein geringes Gewicht aufweist. Eine Plasma-Anzeigevorrichtung unter Verwendung einer PDP bewirkt eine Vollfarbenanzeige unter Verwendung eines additiven Farbgemisches der sogenannten drei Primärfarben (Rot, Grün und Blau). Um eine Vollfarbenanzeige vorzunehmen, ist eine Plasma-Anzeigevorrichtung mit Leuchtstoffschichten versehen, die Licht in den entsprechenden Farben, einschließlich Rot (R), Grün (G) und Blau (B) (als den drei Primärfarben) emittieren, wobei Leuchtstoffpartikel, die diese Leuchtstoffschichten bilden, durch UV-Strahlen, die in einer Entladungszelle einer PDP erzeugt werden, angeregt werden, um somit die entsprechenden Farben im Bereich des sichtbaren Lichts zu erzeugen.
Als Verbindungen, die für Leuchtstoffe in den entsprechenden Farben verwendet werden, sind beispielsweise bekannt: (YGd)BO₃:Eu³⁺ und Y₂O₃:Eu³ ⁺, die rotes Licht emittieren, Zn₂SiO₄:Mn² ⁺, das grünes Licht emittiert, und BaMgAl₁₀O₁₇:EU² ⁺, das blaues Licht emittiert. Diese Leuchtstoffe werden hergestellt, indem man vorgegebene Ausgangsmaterialien vermischt und anschließend eine Behandlung bei hohen Temperaturen von 1 000°C oder mehr durchführt, um eine Festphasenreaktion einzuleiten (vergl. z. B. Phosphors Handbook, veröffentlicht von Ohmsha, S. 219 und 225). Diese durch eine Wärmebehandlung erhaltenen Leuchtstoffpartikel werden für die Verwendung gemahlen und gesiebt (durchschnittlicher Partikeldurchmesser für rote und grüne Partikel: 2 μm bis 5 μm; und durchschnittlicher Partikeldurchmesser für blaue Partikel: 3 μm bis 10 μm),
Das Mahlen und Sieben (Klassieren) der Leuchtstoffpartikel geschieht aus folgenden Gründen: bei der Bildung einer Leuchtstoffschicht auf einer PDP besteht eine allgemein angewandte Technik darin, durch Siebdruck Pasten von Leuchtstoffpartikeln in den entsprechenden Farben aufzubringen. Beim Aufbringen der Pasten ermöglichen Leuchtstoffe mit kleineren und gleichmäßigeren Partikeldurchmessern (d. h. mit einer gleichmäßigeren Partikelgrößenverteilung) in einfacher Weise die Bildung einer hochwertig beschichteten Oberfläche. Dies bedeutet, dass Leuchtstoffe mit kleineren und gleichmäßigeren Partikeldurchmessern, deren Gestalt einer Kugelform näher kommt, die Bereitstellung einer besser beschichteten Oberfläche ermöglichen; ferner wird eine Erhöhung der Fülldichte von Leuchtstoffpartikeln in einer Leuchtstoffschicht erreicht; schließlich ergibt sich eine Zunahme der lichtemittierenden Oberfläche der Partikel. Außerdem können derartige Leuchtstoffe eine Instabilität bei der Adressansteuerung abmildern. Theoretisch kommt es in Betracht, dass sich dies aufgrund einer Zunahme der Helligkeit einer Plasma-Anzeigevorrichtung ergibt.
Das US-Patent 5 851 428 beschreibt sphärische Leuchtstoffpartikel, die durch Brennen erzeugt werden. Diese Partikel weisen in radialer Richtung der Partikel einen Gradienten der Aktivator-Konzentration auf. Zu Beispielen für derartige Leuchtstoffpartikel gehören Y₂O₃:Eu, Y₃Al₅O₁₂:Tb, Y₂O₂S:Eu, Y₃(Al,Gd)₅O₁₂:Tb, Gd₂O₂S:Pr und Lu₂SiO₅:Ce.
Die Patentschrift DE 19521119 beschreibt einen Aluminat-Leuchtstoff, der teilweise durch Bor substituiert ist, der allgemeinen Formel MO.a(Al_1-bB_b)₂O₃:cR, wobei MO = wenigstens einer der Bestandteile MgO, CaO, SrO, ZnO und R = Eu und mindestens ein weiteres Seltenerdelement.
Wenn jedoch die Partikeldurchmesser der Leuchtstoffpartikel abnehmen, nimmt die Oberfläche der Leuchtstoffe zu oder es kommt zu einem Anstieg von Defekten auf der Oberfläche der Leuchtstoffe. Daher weist die Oberfläche der Leuchtstoffe die Tendenz auf, große Mengen an Wasser, Kohlendioxidgas oder organischen Substanzen auf Kohlenwasserstoffbasis anzuziehen. Insbesondere weist im Fall eines blauen Leuchtstoffes aus Ba_1-xMgAl₁₀O₁₇:Eu_x oder Ba_1-x-ySr_yMgAl₁₀O₁₇:Eu_x (wobei 0,03 ≤ X ≤ 0,20, 0,1 ≤ Y ≤ 0,5), d. h. ein Erdalkalimetallaluminat-Leuchtstoff mit einem Gehalt an zweiwertigem Europium (Eu) als Aktivator, die Kristallstruktur eine Schichtstruktur auf (vergl. beispielsweise Display and Imaging, Bd. 7 (1999), S. 225 bis 234) und umfasst Sauerstoff (O) in der Nähe einer Schicht mit einem Gehalt an Ba-Atomen (Ba-O-Schicht) unter diesen Schichten und ist mit Defekten behaftet (vergl. z. B. Applied Physics, Bd. 70, Nr. 3 (2001), S. 310).
Aus diesem Grund wird in der Luft vorhandenes Wasser selektiv an der Oberfläche der Ba-O-Schicht des Leuchtstoffes adsorbiert. Daher wird eine große Wassermenge aus einer Tafel im Verlauf des Verfahrens zu dessen Herstellung ausgestoßen und es treten Probleme auf, z. B. eine Beeinträchtigung der Helligkeit, die durch Umsetzung mit dem Leuchtstoff und MgO während der Entladung hervorgerufen wird (insbesondere eine Beeinträchtigung der Helligkeit der blauen und grünen Farbe), eine Veränderung der Chromatizität des Feldes (Farbverschiebung, verursacht durch eine Veränderung der Chromatizität und durch Einbrennen des Schirms), eine Verringerung des Steuerabstands und eine Zunahme der Entladungsspannung. Wenn ferner Vakuum-UV-Licht (VUV) mit 147 nm an Sauerstoffdefekten adsorbiert wird, tritt ein weiteres Problem insofern auf, als diese Defekte noch zunehmen, wodurch die Beeinträchtigung der Helligkeit des Leuchtstoffes verstärkt wird. Zur Bewältigung dieser Probleme wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die gesamte Oberfläche der Leuchtstoffe mit Al₂O₃-Kristallen beschichtet wird, um die Defekte der herkömmlichen Ba-O-Schicht zu beseitigen (vergl. z. B. JP-2001-55567-A ). Jedoch bewirkt die Beschichtung der gesamten Oberfläche die Absorption von UV-Strahlen, was zu dem Problem einer Verringerung der Helligkeit des aus den Leuchtstoffen emittierten Lichtes und einem Problem der Verringerung der Helligkeit aufgrund von UV-Strahlen führt.
Angesichts dieses Sachverhalts besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines Leuchtstoffes und einer Plasma-Anzeigevorrichtung, bei denen die Beeinträchtigung der Helligkeit der Leuchtstoffe und der Grad der Veränderung der Chromatizität abgemildert werden, deren Entladungseigenschaften verbessert sind und die hervorragende Anfangseigenschaften besitzen.
Beim erfindungsgemäßen Leuchtstoff handelt es sich um einen Erdalkalimetallaluminat-Leuchtstoff, welcher ein Element M enthält (wobei M wenigstens einen Typ von Element bezeichnet, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus Nb, Ta, W und B besteht). Im Leuchtstoff ist eine Konzentration an M in der nahen Umgebung einer Oberfläche von Leuchtstoffpartikeln höher als die durchschnittliche Konzentration an M in den Leuchtstoffpartikeln insgesamt.
Eine erfindungsgemäße Plasma-Anzeigevorrichtung umfasst eine Plasmaanzeigetafel, in welcher mehrere Entladungszellen in einer Farbe oder in mehreren Farben angeordnet sind und die Leuchtstoffschichten derart angeordnet sind, dass sie den Entladungszellen in den Farben entsprechen, und wobei Licht durch Anregung der Leuchtstoffschichten mit ultravioletten Strahlen emittiert wird. Die Leuchtstoffschichten umfassen blauen Leuchtstoff, wobei der blaue Leuchtstoff ein Erdalkalimetallaluminat-Leuchtstoff ist, welcher ein Element M enthält (wobei M wenigstens einen Typ von Element bezeichnet, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus Nb, Ta, W und B besteht). In diesem Leuchtstoff ist eine Konzentration an M in der nahen Umgebung einer Oberfläche der Leuchtstoffpartikel höher als die durchschnittliche Konzentration an M in den Leuchtstoffpartikeln insgesamt.
1 ist ein Grundriss einer PDP einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei ein Zustand dargestellt ist, bei dem ein Frontglassubstrat entfernt worden ist.
2 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung eines teilweisen Querschnitts eines Bildanzeigebereiches der PDP.
3 ist ein Schaltungsblockdiagramm einer Plasma-Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine Querschnittansicht zur Darstellung einer Struktur einer Bildanzeigeregion einer PDP einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt in schematischer Weise eine Konfiguration einer Tintenauftragevorrichtung im Querschnitt, die zur Bildung der Leuchtstoffschichten der PDP verwendet wird.
6 zeigt in schematischer Weise eine Atomstruktur eines herkömmlichen blauen Leuchtstoffes.
Zunächst werden die Effekte beschrieben, die sich aufgrund der Beseitigung von Sauerstoffdefekten in der Nähe einer Ba-O-Schicht eines blauen Leuchtstoffes ergeben.
Für PDPs oder dergl. verwendete Leuchtstoffe werden durch ein Feststoffumsetzungsverfahren, ein Umsetzungsverfahren in wässriger Lösung und dergl. hergestellt. Wenn bei diesem Verfahren der Partikeldurchmesser abnimmt, wird es wahrscheinlich, dass Defekte auftreten. Insbesondere bewirkt beim Feststoffumsetzungsverfahren das Mahlen der Leuchtstoffe und die anschließende Wärmebehandlung eine hohe Anzahl an Defekten. Ferner ist es bekannt, dass ultraviolette Strahlen mit einer Wellenlänge von 147 nm, die bei der Entladung zur Steuerung einer Tafel erzeugt werden, ebenfalls zum Auftreten von Defekten in den Leuchtstoffen führen (vergl. z. B. Technical Report of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, EID 99–94, 27. Januar 2000).
Insbesondere ist es bekannt, dass bei BaMgAl₁₀O₁₇:Eu, bei dem es sich um einen blauen Erdalaklimetallaluminat-Leuchtstoff handelt, der Leuchtstoff selbst Sauerstoffdefekte insbesondere in seiner Ba-O-Schicht aufweist (vergl. z. B. Applied Physics, Bd. 70, Nr. 3 (2001), S. 310).
6 zeigt in schematischer Weise eine Struktur der Ba-O-Schicht des blauen BaMgAl₁₀O₁₇:Eu-Leuchtstoffes.
Was den herkömmlichen blauen Leuchtstoff betrifft, hat man angenommen, dass das Auftreten dieser Defekte selbst die Beeinträchtigung der Helligkeit bewirkt. Mit anderen Worten, man hat angenommen, dass die Beeinträchtigung durch die Defekte, die durch ein Auftreffen von während der Ansteuerung einer Tafel erzeugten Ionen auf den Leuchtstoff hervorgerufen werden, und die Defekte, die durch ultraviolette Strahlen mit einer Wellenlänge von 147 nm hervorgerufen werden, verursacht wird.
Die Erfinder haben festgestellt, dass die Beeinträchtigung der Helligkeit nicht nur durch das Vorliegen derartiger Defekte hervorgerufen wird, sondern dass wesentliche Gründe für die Beeinträchtigung der Helligkeit darin liegen, dass Wasser und Kohlensäuregas oder Kohlenwasserstoffgas selektiv an den Sauerstoffdefekten (O-Defekten) in der nahen Umgebung einer Ba-O-Schicht adsorbiert werden und Vakuum-UV-Licht (VUV) und Ionen auf den adsorbierten Zustand einwirken, was zu einer Umsetzung des Leuchtstoffes mit Wasser führt, woraus sich eine Beeinträchtigung der Helligkeit oder eine Farbverschiebung ergibt. Somit haben die Erfinder festgestellt, dass eine grobe Menge an Wasser und Kohlensäuregas oder Kohlenwasserstoffgas an den Sauerstoffdefekten in der nahen Umgebung der Ba-O-Schicht des blauen Leuchtstoffes adsorbiert wird und dass adsorbiertes Wasser und das Kohlensäuregas oder der Kohlenwasserstoff während der Entladung in die Tafel diffundieren, was nicht nur zu einer Beeinträchtigung der blauen Farbe, sondern auch zu einer Beeinträchtigung der grünen Farbe führt.
Aus diesen Erkenntnissen ergibt sich, dass durch eine Verringerung der Sauerstoffdefekte in der nahen Umgebung der Ba-O-Schicht des blauen Leuchtstoffes die Menge an adsorbiertem Wasser und Kohlensäuregas oder Kohlenwasserstoffgas im blauen Leuchtstoff signifikant verringert werden könnte und eine Beeinträchtigung der Helligkeit der blauen und grünen Farbe während der Herstellung einer Tafel und während des Ansteuerns der Tafel vermieden werden könnte, so dass sich eine Plasma-Anzeigevorrichtung erhalten ließe, die frei von Farbungleichmäßigkeiten und Einbrennerscheinungen im Bildschirm ist und eine lange Lebensdauer aufweist. Somit werden zur Verringerung der Sauerstoffdefekte in der nahen Umgebung der Ba-O-Schicht ein Teil der Aluminium (Al)-, Magnesium (Mg)- und Barium (Ba)-Elemente des blauen Leuchtstoffes mit der Kristallstruktur Ba_1-xMgAl₁₀O₁₇:Eu_x oder Ba_1-x-ySr_yMgAl₁₀O₁₇:Eu_x (wobei 0,03 ≤ X ≤ 0,20, 0,1 ≤ Y ≤ 0,5) durch Elemente (Nb, Ta, W, B) ersetzt wird oder in der Nähe dieser Ionen und Elemente angeordnet wird. Dadurch lassen sich die Sauerstoffdefekte in der nahen Umgebung der Ba-O-Schicht verringern.
Nachstehend werden die Einflüsse einer Substitution mit positiven Ionen in Ba_1-xMgAl₁₀O₁₇ (wobei 0,03 ≤ X ≤ 0,20) durch die spezifischen Elemente (Nb, Ta, W, B), die zugesetzt werden, beschrieben.
Al, Mg und Ba sind in Ba_1-xMgAl₁₀O₁₇:Eu_x (wobei 0,03 ≤ X ≤ 0,20) als blauem Leuchtstoff in Form von dreiwertigen (Al) oder zweiwertigen (Mg, Ba) positiven Ionen vorhanden. An einer Position von einem dieser Ionen oder in der Nähe davon ist mindestens ein Element oder ein Ion, das aus der Gruppe Nb, Ta, W und B ausgewählt ist, vorwiegend in Form von positiven Ionen enthalten oder deren Positionierung wird ermöglicht, wobei die positive elektrische Ladung in den Kristallen stärker als bei herkömmlichen Kristallen zunimmt. Um eine derartige positive (+) elektrische Entladung zu neutralisieren (d. h. um die elektrische Ladung zu kompensieren) füllt Sauerstoff mit einer negativen elektrischen Ladung einen Sauerstoffdefekt in der Nähe eines Ba-Elements aus, das zur Verringerung von Sauerstoffdefekten in der Nähe der Ba-O-Schicht führt. Somit ermöglichen die speziellen dreiwertigen bis fünfwertigen Elemente die Kompensation von Sauerstoffdefekten in wirksamer Weise, da diese Elemente die Fähigkeit besitzen, Sauerstoff in einer größeren Menge anzuziehen. Unter diesen Elementen, wie Cr, Se, Te, Mo, W und Re, wurde festgestellt, dass die Zugabe von Nb, Ta, W und B in selektiver Weise die Erzielung eines besonders großen Effektes ermöglicht.
Bei Verfahren zur Herstellung von Leuchtstoffen stehen ein Festphasensinterungsverfahren, ein Flüssigphasenverfahren und ein Flüssigkeitssprühverfahren zur Verfügung. Beim Festphasensinterungsverfahren werden herkömmliche Oxide und Nitrat- oder Carbonatmaterialien und ein Flussmittel verwendet. Beim Flüssigphasenverfahren werden ein organisches Metallsalz und ein Nitrat verwendet, die in einer wässrigen Lösung hydrolysiert oder durch Zugabe von Alkali oder dergl. unter Anwendung eines Copräzipitationsverfahren gefällt werden, so dass ein Vorläufer des Leuchtstoffes gebildet wird, wonach eine Wärmebehandlung durchgeführt wird. Beim Flüssigkeitssprühverfahren wird eine wässrige Lösung, die ein Leuchtstoff-Ausgangsmaterial enthält, in einem erwärmten Ofen versprüht, um so den Leuchtstoff herzustellen. Es wurde festgestellt, dass bei allen diesen Verfahren durch Ersatz eines Teils der Elemente Al, Mg und Ba in Ba_1-xMgAl₁₀O₁₇:Eu_x (wobei 0,03 ≤ X ≤ 0,20) durch die spezifischen Elemente (Nb, Ta, W und B) die entsprechenden Effekte erzielt werden können.
Erfindungsgemäß werden Mg-, Al- und Ba-Elemente in Kristallen eines blauen Leuchtstoffes, bei dem es sich um einen Erdalkalimetallaluminat-Leuchtstoff handelt, durch mindestens einen Typ von Element, das aus der Gruppe Nb, Ta, W und B ausgewählt ist, ersetzt. Dadurch lassen sich Sauerstoffdefekte im blauen Leuchtstoff verringern, die Beeinträchtigung der Helligkeit während der verschiedenen Schritte zur Bildung der Leuchtstoffschicht vermeiden und eine Beeinträchtigung der Helligkeit und eine Veränderung der Chromatizität der Tafel abmildern und die Entladungseigenschaften verbessern. Infolgedessen ermöglicht eine Plasma-Anzeigevorrichtung, bei der Adressfehler der Tafel vermieden werden können, eine Verringerung von Farbunregelmäßigkeiten und Farbverschiebungen und weist hervorragende anfängliche Eigenschaften auf, wobei sich eine hohe Zuverlässigkeit erzielen lässt.
Nachstehend wird zunächst als ein Beispiel für ein Verfahren zur Herstellung eines Leuchtstoffes ein Verfahren unter Anwendung des Feststoffumsetzungsverfahrens zur Herstellung eines blauen Leuchtstoffes beschrieben. Als Ausgangsmaterialien werden Carbonate und Oxide, wie BaCO₃, MgCO₃, Al₂O₃, Eu₂O₃, MO₃ (wobei M Nb, Ta, W und B bedeutet) verwendet, denen eine geringe Menge eines Flussmittels (AlF₃, BaCl₂) als Mittel zur Beschleunigung der Sinterung zugesetzt wird, wonach sich eine 2-stündige Wärmebehandlung bei 1 400°C anschließt. Sodann wird das erhaltene Produkt gemahlen und gesiebt und 2 Stunden einer Wärmebehandlung bei 1 500°C in einer reduzierenden Atmosphäre (H₂ 25 Vol.-%, N₂ 75 Vol.-%) unterworfen. Das erhaltene Produkt wird erneut gemahlen und gesiebt, wodurch man den Leuchtstoff erhält. Sodann wird zu einer weiteren Verringerung der Defekte des durch das Reduktionsverfahren hergestellten Leuchtstoffes das erhaltene Produkt in einer oxidierenden Atmosphäre bei einer Temperatur, die kein erneutes Sintern des Leuchtstoffes bewirkt, getempert, wodurch man den blauen Leuchtstoff erhält.
Beim Flüssigphasenverfahren, bei dem ein Leuchtstoff aus einer wässrigen Lösung hergestellt wird, wird ein organisches Metallsalz mit einem Gehalt an Elementen, die den Leuchtstoff bilden, z. B. ein Alkoxid und Acetylaceton oder ein Nitrat, in Wasser gelöst und das erhaltene Produkt wird zur Herstellung eines Copräzipitats (Hydrats) hydrolysiert. Das Copräzipitat (Hydrat) wird einer hydrothermischen Synthese (Kristallisation in einem Autoklaven) unterzogen, einer Wärmebehandlung in Luft unterworfen oder in einem Ofen bei hoher Temperatur versprüht, um ein Pulver zu bilden. Das auf diese Weise erhaltene Pulver wird 2 Stunden in einer reduzierenden Atmosphäre (H₂ 25 Vol.-%, N₂ 75 Vol.-%) einer Wärmebehandlung bei 1 500°C unterworfen, wodurch man einen Leuchtstoff erhält. Der nach dem vorstehenden Verfahren erhaltene blaue Leuchtstoff wird gemahlen und gesiebt und anschließend in einer oxidierenden Atmoshphäre bei einer Temperatur, die keine erneute Sinterung des Leuchtstoffes bewirkt, getempert, wodurch man den Leuchtstoff erhält.
Die Menge an spezifischen Elementen (Nb, Ta, W, B), durch die Al, Mg und Ba ersetzt werden, liegt vorzugsweise im Bereich von 0,001 Mol-% bis einschließlich 3 Mol-%, bezogen auf Al, Mg und Ba. Im Fall einer Substitutionsmenge von weniger als 0,001 Mol-% sind die Wirkungen in Bezug auf eine Vermeidung einer Beeinträchtigung der Helligkeit nur gering und im Fall einer Substitutionsmenge von mehr als 3 Mol-% kommt es zu einer tendenziellen Abnahme der Helligkeit des Leuchtstoffes.
Auf diese Weise werden die herkömmlichen Verfahren zur Herstellung des blauen Leuchtstoffpulvers eingesetzt und Al-, Mg- und Ba-Ionen im Ba_1-xMgAl₁₀O₁₇:Eu_x-Kristall (wobei 0,03 ≤ X ≤ 0,20) werden durch die spezifischen Ionen oder Elemente (Nb, Ta, W, B) ersetzt, wodurch sich ein gegenüber Wasser und Vakuum-UV-Licht (VUV) beständiger Leuchtstoff erhalten lässt, der gegen Wasser und Kohlensäuregas, die bei der Wärmebehandlung zur Herstellung eines Leuchtstoffes, während eines Tafel-Abdichtungsverfahrens, während des Vorgangs der Alterung der Tafel oder während des Ansteuerns der Tafel entstehen, beständig ist, ohne dass es zu einer Verringerung der Helligkeit der blauen und grünen Leuchtstoffe kommt.
Somit weist eine erfindungsgemäße Plasma-Anzeigevorrichtung eine Konfiguration mit einer PDP auf, bei der eine Mehrzahl von Entladungszellen in einer Farbe oder in mehreren Farben angeordnet sind und Leuchtstoffschichten so angeordnet sind, dass sie den Entladungszellen in den Farben entsprechen, wobei Licht durch Anregung der Leuchtstoffschichten mit UV-Strahlen emittiert wird. In dieser PDP ist eine blaue Leuchtstoffschicht aus blauen Leuchtstoffen zusammengesetzt, bei denen Al-, Mg- und Ba-Ionen in Kristallen von Ba_1-xMgAl₁₀O₁₇:Eu_x oder Ba_1-x-ySr_yMgAl₁₀O₁₇:Eu_x (wobei 0,03 ≤ X ≤ 0,20, 0,1 ≤ Y ≤ 0,5) mit gleichmäßiger Partikelgrößenverteilung durch spezifische Ionen (Nb, Ta, W, B) ersetzt sind.
Es ergibt sich ein geringer Partikeldurchmesser der blauen Leuchtstoffpartikel, in denen ein Teil der Al- oder Mg-Ionen in Ba_1-xMgAl₁₀O₁₇:Eu_x oder Ba_1-x-ySr_yMgAl₁₀O₁₇:Eu_x (wobei 0,03 ≤ X ≤ 0,20, 0,1 ≤ Y ≤ 0,5) durch Ionen (Nb, Ta, W, B) ersetzt sind, von nur 0,05 μm bis 3 μm und eine hervorragende Partikelgrößenverteilung. Wenn außerdem die Gestalt der Leuchtstoffpartikel, die eine Leuchtstoffschicht darstellen, kugelförmig ist, ergibt sich ferner eine Verbesserung der Fülldichte, was zu einer erheblichen Zunahme der lichtemittierenden Fläche der Leuchtstoffpartikel, die zur Lichtemission beitragen, führt. Infolgedessen wird die Helligkeit der Plasma-Anzeigevorrichtung erhöht und gleichzeitig wird eine Beeinträchtigung der Helligkeit und der Farbverschiebung unterdrückt, so dass sich eine Plasma-Anzeige mit hervorragenden Helligkeitseigenschaften erhalten lässt.
Die vorerwähnten blauen Leuchtstoffpartikel umfassen einen Erdalkalimetallaluminat-Leuchtstoff mit einem Gehalt an Wolfram (W), wobei die Konzentration an Wolfram (W) in der nahen Umgebung einer Oberfläche der Leuchtstoffpartikel höher ist als die durchschnittliche Konzentration an Wolfram (W) in den Leuchtstoffpartikeln insgesamt.
Erfindungsgemäß umfasst das vorerwähnte Erdalkalimetallaluminat vorzugsweise ein Erdalkalimetallaluminat der allgemeinen Formel xBaO·(1 – x)SrO·zMgO·5Al₂O₃ (0,60 ≤ x ≤ 1,00, 1,00 ≤ z ≤ 1,05) und enthält 0,40 bis 1,70 Mol-% Eu-Oxid, angegeben als Eu, und enthält 0,04 bis 0,80 Mol-% W-Oxid, angegeben als W, bezogen auf das vorerwähnte Erdalkalimetallaluminat.
Ferner ist es bevorzugt, dass die Konzentration an W in der nahen Umgebung der Oberfläche der Leuchtstoffpartikel im Bereich von 0,30 bis 9,00 Mol-% liegt.
Ferner ist es bevorzugt, dass die Konzentration an Eu in der nahen Umgebung der Oberfläche der Leuchtstoffpartikel höher ist als die durchschnittliche Konzentration an Eu in den Leuchtstoffpartikeln insgesamt, und dass der Anteil an zweiwertigem Eu (Verhältnis von zweiwertigen Eu-Elementen zu sämtlichen Eu-Elementen) in der nahen Umgebung der Oberfläche der Leuchtstoffpartikel geringer ist als der durchschnittliche Anteil an zweiwertigem Eu in den Leuchtstoffpartikeln insgesamt.
Ferner ist es bevorzugt, dass der Anteil an zweiwertigem Eu in der nahen Umgebung der Oberfläche der Leuchtstoffpartikel im Bereich von 5 bis 50 Mol-% liegt und der durchschnittliche Anteil an zweiwertigem Eu in den Leuchtstoffpartikeln insgesamt 60 bis 95 Mol-% beträgt.
Ferner ist es bevorzugt, dass der Anteil des zweiwertigen Eu in der nahen Umgebung der Oberfläche der Leuchtstoffpartikel im Bereich von 5 bis 15 Mol-% liegt und der durchschnittliche Anteil an zweiwertigem Eu in den Leuchtstoffpartikeln insgesamt 60 bis 80 Mol-% beträgt.
Nachstehend wird ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Plasma-Anzeigevorrichtung beschrieben. Dieses Herstellungsverfahren umfasst folgende Schritte: ein Anordnungsverfahren, bei dem Pasten in Entladungszellen einer rückwärtigen Tafel (rückwärtiges Substrat), die nachstehend beschrieben wird, angeordnet werden, wobei die Pasten Leuchtstoffpartikel für einen blauen Leuchtstoff enthalten, wobei Al-, Mg- oder Ba-Ionen in Ba_1-xMgAl₁₀O₁₇:Eu_x oder Ba_1-x-ySr_yMgAl₁₀O₁₇:Eu_x (wobei 0,03 ≤ X ≤ 0,20, 0,1 ≤ Y ≤ 0,5) durch Ionen (Nb, Ta, W, B) ersetzt sind, sowie rote und grüne Leuchtstoffpartikel und ein Bindemittel; ein Brennverfahren (Wärmebehandlungsverfahren) zum Brennen des in der Paste, die an der rückwärtigen Tafel angeordnet ist, enthaltenen Bindemittels, um dieses abzuführen; und ein Verfahren zur Überschichtung der rückwärtigen Tafel, auf der die Leuchtstoffpartikel auf dem Substrat durch das Brennverfahren angeordnet worden sind, mit einer nachstehend beschriebenen vorderen Tafel.
Es ist darauf hinzuweisen, dass ein besonders bevorzugter durchschnittlicher Partikeldurchmesser der Leuchtstoffpartikel im Bereich von 0,1 μm bis 2,0 μm liegt. Ferner ist es im Hinblick auf die Partikelgrößenverteilung besonders bevorzugt, dass die maximale Partikelgröße nicht mehr als das 4-fache des Mittelwerts beträgt und der minimale Wert nicht weniger als 1/4 des Mittelwerts beträgt. Der Grund hierfür ist, dass ein Bereich, wo UV-Strahlen die Leuchtstoffpartikel erreichen können, nur eine geringe Tiefe von einigen Hundert nm von der Oberfläche der Partikel aus aufweist und nur ein Bereich in der Nähe der Oberfläche zur Lichtemission beiträgt. Wenn der Partikeldurchmesser von derartigen Leuchtstoffpartikeln auf 2,0 μm oder darunter gehalten wird, nimmt die Oberfläche der Partikel, die zur Lichtemission beitragen, zu, so dass der Lumineszenzwirkungsgrad der Leuchtstoffschicht auf einem hohen Niveau gehalten werden kann. Wenn der Partikeldurchmesser 3,0 μm übersteigt, muss die Leuchtstoffschicht eine Dicke von 20 μm oder mehr aufweisen, so dass es schwierig wird, den ausreichenden Entladungsraum zu gewährleisten. Wenn der Partikeldurchmesser weniger als 0,05 μm beträgt, treten mit hoher Wahrscheinlichkeit Defekte auf und es wird schwierig, die Helligkeit zu verstärken. Wenn die Dicke der Leuchtstoffschicht in einem Bereich vom 8- bis 25-fachen des Mittelwerts des Partikeldurchmessers der Leuchtstoffpartikel liegt, lässt sich in ausreichendem Maße der Entladungsraum gewährleisten, wobei der Lumineszenzwirkungsgrad der Leuchtstoffschicht auf einem hohen Niveau gehalten wird und dadurch die Helligkeit der Plasma-Anzeigevorrichtung erhöht werden kann.
Ferner ist es beim erfindungsgemäßen Leuchtstoff bevorzugt, dass die Konzentration an M (Nb, Ta, W, B) in der nahen Umgebung der Oberfläche der Leuchtstoffpartikel höher als die durchschnittliche Konzentration an M in den Leuchtstoffpartikeln insgesamt ist. Mit diesem Leuchtstoff lässt sich eine Beeinträchtigung der Lichtemissionsintensität und eine Veränderung der Chromatizität, die durch Bestrahlung mit Vakuumultraviolettlicht und Wärme hervorgerufen werden, verringern. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die Konzentration des Elements M in der nahen Umgebung der Oberfläche der Leuchtstoffpartikel mindestens doppelt so hoch wie die durchschnittliche Konzentration in den Leuchtstoffpartikeln insgesamt ist, und ganz besonders mindestens 3-mal so hoch ist.
Es ist bevorzugt, dass die Konzentration an M in der nahen Umgebung der Oberfläche der Partikeldurchmesser höher als die durchschnittliche Konzentration an M in den Leuchtstoffpartikeln insgesamt ist und dass das Anteilsverhältnis zum Erdalkalimetallaluminat (vorzugsweise das Anteilsverhältnis zum Erdalkalimetallaluminat, das durch die vorerwähnte allgemeine Formel wiedergegeben wird) 0,30 bis 9,00 Mol-% beträgt. Obgleich die Konzentration an M in der nahen Umgebung der Oberfläche der Leuchtstoffpartikel höher als die durchschnittliche Konzentration an M in den Leuchtstoffpartikeln insgesamt sein soll, ist vorzugsweise der erstgenannte Anteil um 0,26 bis 8,20 Mol-% höher als der letztgenannte Anteil.
Es ist darauf hinzuweisen, dass für die Zwecke der vorliegenden Erfindung unter der "nahen Umgebung der Oberfläche der Leuchtstoffpartikel" ein Bereich zu verstehen ist, wo der Leuchtstoff durch kurzwelliges Licht, wie Vakuumultraviolettlicht, zur Emission von Licht angeregt wird, wobei darunter insbesondere ein Bereich von 50 nm von der Oberfläche der Leuchtstoffpartikel zu verstehen ist. Insbesondere kann sich diese Angabe auf den Mittelwert des Bereiches von 10 nm von der Oberfläche der Leuchtstoffpartikel aus beziehen. Da die Tiefe des in den Leuchtstoff eintretenden angeregten Lichts mit der Wellenlänge des Lichts variiert, stellt das vorgenannte numerische Beispiel keine Beschränkung dar.
Um zu gewährleisten, dass die Konzentration an M (Nb, Ta, W, B) in der nahen Umgebung der Oberfläche der Leuchtstoffpartikel höher als die durchschnittliche Konzentration an M (Nb, Ta, W, B) in den Leuchtstoffpartikeln insgesamt ist, besteht ein bevorzugtes Verfahren in der Kontrolle der Atmosphäre und der Temperatur bei der Stufe, bei der der Leuchtstoff gebrannt wird. Insbesondere umfasst die Brennstufe eine erste Stufe, bei der das gemischte Pulver aus den Ausgangsmaterialien des Leuchtstoffes oder das in Luft gebrannte Pulver in einer reduzierenden Atmosphäre gebrannt wird; und einer zweiten Stufe, bei der beim Absinken der Temperatur der ersten Stufe oder anschließend eine Wärmebehandlung in einer inerten Atmosphäre durchgeführt wird.
Nachstehend wird ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Leuchtstoffes beschrieben.
Als Ausgangsmaterialien wurden BaCO₃, SrCO₃, MgO, Al₂O₃, EuF₃, Nb₂O₅, Ta₂O₅, WO₃ und Ba₂O₃ verwendet. Sie wurden so eingewogen, dass sich eine vorgegebene Zusammensetzung ergab, und unter Verwendung einer Kugelmühle einem Nassmischvorgang in reinem Wasser unterzogen. Das Gemisch wurde getrocknet und sodann 4 Stunden einem Reduktionsbrennvorgang bei 1 200 bis 1 500°C in einem Gasgemisch aus Stickstoff und Wasserstoff, das einer reduzierenden Atmosphäre entsprach, unterzogen (beispielsweise in einem Gasgemisch aus 96 Vol.-% Stickstoff und 4 Vol.-% Wasserstoff). Sodann ließ man die Temperatur unter Stickstoff als inerter Atmosphäre von der Brenntemperatur auf 1 000°C fallen. Anschließend wurde das Gemisch in einem Gasgemisch aus Stickstoff und Sauerstoff, das einer oxidierenden Atmosphäre entsprach, auf Raumtemperatur abgekühlt (beispielsweise in einem Gemisch aus 98 Vol.-% Stickstoff und 2 Vol.-% Sauerstoff). Man erhielt einen Leuchtstoff. Auf diese Weise wurden durch Veränderung der Brenntemperaturen und der Atmosphäre während der Stufe des Absenkens der Temperatur die Konzentrationsverteilung von M, die Konzentrationsverteilung von Eu und der Anteil an zweiwertigem Eu in den Leuchtstoffpartikeln gesteuert.
Die Konzentration an M (die M-Oberflächenkonzentration), die Konzentration an Eu (die Eu-Oberflächenkonzentration) und der Anteil an zweiwertigem Eu (Anteil an zweiwertigem Eu an der Oberfläche) in der nahen Umgebung der Leuchtstoffpartikel wurde durch Röntgen-Photoelektronenspektroskopie (XPS) gemessen. Bei der Oberflächenanalyse durch XPS wurde der Mittelwert der Elemente, die in einem Bereich von 10 nm von der Oberfläche des Leuchtstoffes vorhanden waren, gemessen. Die durchschnittliche Konzentration an M (durchschnittliche M-Konzentration), die durchschnittliche Konzentration an Eu (durchschnittliche Eu-Konzentration) und der Mittelwert des Anteils an zweiwertigem Eu der Leuchtstoffpartikel insgesamt wurde durch ein Fluoreszenzröntgenverfahren gemessen.
In Tabelle 1 sind das Zusammensetzungsverhältnis, die Konzentration der jeweiligen Elemente (die durchschnittliche M-Konzentration, die durchschnittliche Eu-Konzentration, der Mittelwert an zweiwertigem Eu, die M-Oberflächenkonzentration, die Eu-Oberflächenkonzentration und der Anteil an zweiwertigem Eu an der Oberfläche) und der Aufrechterhaltungsfaktor der Lichtemissionsintensität der Proben Y/y nach Bestrahlung mit Vakuumultraviolettlicht mit einer Wellenlänge von 146 nm für 100 Stunden (d. h. das Verhältnis der Lichtemissionsintensität nach der Bestrahlung zum anfänglichen Wert der Lichtemissionsintensität) der auf diese Weise hergestellten Leuchtstoffe angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass Y und y die Helligkeit Y und die Chromatizität y bedeuten, die dem kolorimetrischen XYZ-System der International Commission an Illumination entsprechen und dass die Lichtemissionsintensität Y/y einen relativen Wert darstellt. In Tabelle 1 stellen die mit einem * gekennzeichneten Proben ein Vergleichsbeispiel dar.
X und z bezeichnen die Werte von x und z in der allgemeinen Formel xBaO·(1 – x)SrO·ZMgO·5Al₂O₃.
Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, zeigen die erfindungsgemäßen Leuchtstoffe eine verringerte Beeinträchtigung der Lichtemissionsintensität, die durch Bestrahlung mit Vakuumultraviolettlicht verursacht wird. Ferner zeigen die Proben, deren M-Oberflächenkonzentrationen im Bereich von 0,30 bis 9,00 Mol-% liegen, eine besonders stark verringerte Beeinträchtigung.
Die Proben 2 bis 11 wurden 1 Stunde bei 500°C an der Luft belassen und die Veränderungen der Lichtemissionsintensität und der Chromatizität vor und nach der Wärmebehandlung wurden bestimmt. Dabei wurde festgestellt, dass sich bei der Probe 2 sowohl die Lichtemissionsintensität als auch die Chromatizität erheblich veränderten, während bei den Proben 3 bis 11 die Lichtemissionsintensität und die Chromatizität im Wesentlichen den Werten vor der Wärmebehandlung entsprachen. Insbesondere veränderten sich die Lichtemissionsintensitäten der Proben mit einem Anteil an zweiwertigem Eu an der Oberfläche von 5 bis 50 Mol-% und einem durchschnittlichen Anteil an Eu von 60 bis 95 Mol-% überhaupt nicht. Ferner zeigten die Proben mit einem Anteil an zweiwertigem Eu an der Oberfläche von 5 bis 15 Mol-% und einem Mittelwert von zweiwertigem Eu von 60 bis 80 Mol-% überhaupt keine Veränderungen der Chromatizität.
Ferner ermöglicht erfindungsgemäß die folgende optimale Kombination der Leuchtstoffe die Bildung einer Plasmaanzeigevorrichtung, die frei von einer Veränderung der Chromatizität (Farbverschiebung und Einbrennen) und einer Beeinträchtigung der Helligkeit ist.
Als optimale Leuchtstoffpartikel, die für eine blaue Leuchtstoffschicht verwendet werden, kann eine Verbindung der folgenden Formeln eingesetzt werden: Ba_1-xMgAl₁₀O₁₇:Eu_x oder Ba_1-x-ySr_yMgAl₁₀O₁₇:Eu_x, denen die spezifischen Ionen oder Elemente (Nb, Ta, W, B) zugesetzt werden. Dabei ist es bevorzugt, dass der Wert von x in der Verbindung 0,03 ≤ X ≤ 0,20 und der Wert von y 0,1 ≤ Y ≤ 0,5 beträgt, da dadurch eine hochgradige Helligkeit realisiert werden kann.
Als bevorzugte Leuchtstoffpartikel zur Verwendung für eine rote Leuchtstoffschicht kann eine Verbindung der Formeln Y_2-xO₃:Eu_x oder (Y,Gd)_1-xBO₃:Eu_x oder ein Gemisch davon verwendet werden. Dabei ist es bevorzugt, dass der Wert von x in der Verbindung für einen roten Leuchtstoff 0,05 ≤ X ≤ 0,20 beträgt, da dadurch eine hervorragende Wirkung in Bezug auf Helligkeit und eine Verhinderung einer Beeinträchtigung der Helligkeit erreicht werden können.
Als bevorzugte Leuchtstoffpartikel zur Verwendung für eine grüne Leuchtstoffschicht kann eine Verbindung der Formel Y_1-xBO₃:Tb_x oder Zn_2-xSiO₄:Mn_x oder ein Gemisch davon verwendet werden. Dabei ist es bevorzugt, dass der Wert von x in der Verbindung für einen grünen Leuchtstoff 0,01 ≤ X ≤ 0,10 beträgt, da dadurch eine hervorragende Wirkung in Bezug auf die Helligkeit und in Bezug auf eine Verhinderung der Beeinträchtigung der Helligkeit erreicht werden kann.
Nachstehend wird eine Plasmaanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein schematischer Grundriss einer PDP, wobei ein Zustand dargestellt ist, bei der ein Frontglassubstrat entfernt worden ist. 2 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung eines teilweisen Querschnitts eines Bildanzeigebereiches der PDP. Es ist darauf hinzuweisen, dass in 1 eine Anzeige-Elektrodengruppe, eine Anzeige-Scanningelektrodengruppe und eine Adresselektrodengruppe teilweise weggelassen sind, um eine übersichtlichere Darstellung zu erreichen. Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 1 und 2 eine Struktur der PDP beschrieben.
Wie in 1 dargestellt, umfasst eine PDP 100 ein Frontglassubstrat (nicht dargestellt), ein rückwärtiges Glassubstrat 102, N Stücke an Anzeigeelektroden 103, N Stücke an Anzeige-Scanningelektroden 104 (die N-te Elektrode ist mit der entsprechenden Ziffer versehen), M Stücke von Adresselektrodengruppen 107 (die M-te Elektrode ist mit der entsprechenden Ziffer versehen), eine hermetisch abdichtende Schicht 121 und dergl. Die PDP 100 weist eine Matrix von Elektroden mit einer Dreieletrodenstruktur auf, die aus den entsprechenden Elektroden 103, 104 und 107 gebildet sind. Zellen sind an den Schnittpunkten der entsprechenden Anzeige-Scanningelektroden 104 und Adresselektroden 107 ausgebildet. Das Bezugszeichen 122 bezeichnet einen Entladungsraum und das Bezugszeichen 123 einen Bildanzeigebereich.
Wie in 2 dargestellt, ist die PDP 100 durch Verbinden der vorderen Tafel mit der rückwärtigen Tafel und durch Füllen des zwischen der vorderen Tafel und der rückwärtigen Tafel gebildeten Entladungsraum 122 mit einem Entladungsgas gebildet, wobei die vordere Tafel die Anzeige-Elektrodengruppe 103, die Anzeige-Scanningelektrodengruppe 104, eine dielektrische Glasschicht 105 und eine MgO-Schutzschicht 106 umfasst, die auf einer Hauptoberfläche eines vorderen Glassubstrats 101 vorgesehen sind. Die rückwärtige Tafel umfasst die Adresselektroden 107, eine dielektrische Glasschicht 108, Sperrrippen 109, eine Leichtstoffschicht 110R (roter Leuchtstoff), eine Leuchtstoffschicht 110G (grüner Leuchtstoff) und eine Leuchtstoffschicht 110E (blauer Leuchtstoff), die auf einer Hauptoberfläche des rückwärtigen Glassubstrats 102 vorgesehen sind. Der Pfeil von 2 zeigt eine Anzeigerichtung eines Bilds.
Wenn die Plasmaanzeigevorrichtung zur Anzeige angesteuert wird, wie in 3 dargestellt ist, werden ein Anzeige-Treiberschaltkreis 153, ein Anzeigescanning-Treiberschaltkreis 154, ein Adress-Treiberschaltkreis 155 mit der PDP verbunden. Anschließend wird entsprechend dem Steuerungssignal aus einer Steuereinheit 152 eine Signalspannung an eine Entladungszelle, die mittels der Anzeige-Scanningelektrode 104 und der Adresselektrode 107 zu beleuchten ist, angelegt und eine Adressentladung wird innerhalb der Entladungszelle durchgeführt. Sodann wird eine Pulsspannung zwischen der Anzeigeelektrode 103 und der Anzeige-Scanningelektrode 104 angelegt, um eine Aufrechterhaltungsentladung durchzuführen. Diese Aufrechterhaltungsentladung ermöglicht die Erzeugung von Ultraviolettstrahlen in der Entladungszelle, und die durch die Ultraviolettstrahlen angeregte Leuchtstoffschicht emittiert Licht, so dass die Entladungszelle aufleuchtet. Die Kombination aus erleuchteten und nicht-erleuchteten Entladungszellen in den entsprechenden Farben ermöglicht die Anzeige eines Bildes.
Nachstehend wird ein Verfahren zur Herstellung der vorstehend beschriebenen PDP 100 unter Bezugnahme auf 4 und 5 beschrieben.
Die vordere Tafel wird auf folgende Weise hergestellt: zunächst werden N Stücke von Anzeigeelektroden 103 und N Stücke von Display-Scanningelektroden 104 (obgleich in 2 jeweils nur zwei Stücke dargestellt sind) abwechselnd und parallel zueinander am vorderen Glassubstrat 101 ausgebildet, um somit Streifen zu bilden. Anschließend wird eine Beschichtung mit einer dielektrischen Glasschicht 105 vorgenommen. Auf der Oberfläche der dielektrischen Glasschicht 105 wird eine MgO-Schutzschicht 106 gebildet.
Die Anzeigeelektroden 103 und die Anzeige-Scanningelektrode 104 sind aus Silber gefertigte Elektroden, die durch Auftragen einer Elektroden-Silberpaste durch Siebdruck und anschließendes Brennen gebildet werden.
Die dielektrische Glasschicht 105 wird folgendermaßen gebildet: eine Paste mit einem Gehalt an einem Glasmaterial auf Bleibasis wird durch Siebdruck aufgetragen, woran sich ein Brennvorgang bei einer vorgegebenen Temperatur für eine vorgegebene Zeitspanne (z. B. 20 Minuten bei 560°C) anschließt, um eine vorgegebene Dicke (etwa 20 μm) zu erzielen. Als vorstehende Paste mit einem Gehalt an einem Glasmaterial auf Bleibasis kann beispielsweise ein Gemisch aus PbO (70 Gew.-%), B₂O₃ (15 Gew.-%), SiO₂ (10 Gew.-%) und Al₂O₃ (5 Gew.-%) und einem organischen Bindemittel (10 Gew.-% Ethylcellulose, gelöst in α-Terpinenol) verwendet werden. Beim organischen Bindemittel handelt es sich um ein Harz, das in einem organischen Lösungsmittel gelöst ist.
Ein Acrylharz kann neben Ethylcellulose als Harz verwendet werden. Als organisches Lösungsmittel kann Butylcarbitol verwendet werden. Außerdem kann ein Dispergiermittel (z. B. Glycerintrioleat) mit einem derartigen organischen Bindemittel vermischt werden.
Die MgO-Schutzschicht 106 wird aus Magnesiumoxid (MgO) hergestellt, das beispielsweise durch Sputtering oder CVD (chemische Abscheidung aus der Dampfphase) unter Bildung einer vorgegebenen Dicke (etwa 0,5 μm) gebildet wird.
Die rückwärtige Tafel wird folgendermaßen hergestellt: zunächst wird eine Silberpaste für Elektroden durch Siebdruck auf das rückwärtige Glassubstrat 102 aufgebracht, wonach sich ein Brennvorgang anschließt, so dass M Stücke von Adresselektroden 107 unter Anordnung in Spaltenrichtung gebildet werden. Eine Paste mit einem Gehalt an einem Glasmaterial auf Bleibasis wird darauf durch Siebdruck aufgetragen, um eine dielektrische Glasschicht 108 zu bilden. Gleichermaßen wird darauf eine Paste mit einem Gehalt an einem Glasmaterial auf Bleibasis aufgetragen, indem in vorgegebenen Abständen ein wiederholter Siebdruck vorgenommen wird. Daran schließt sich ein Brennvorgang an. Dadurch werden die Sperrrippen 109 gebildet. Der Entladungsraum 122 wird durch diese Sperrrippen 109 in Linienrichtung in die einzelnen Entladungszellen (Einheitslumineszenzfläche) unterteilt.
4 ist eine Querschnittansicht zur Darstellung eines Teils der PDP 100. Wie in 4 dargestellt, beträgt die Zwischenraumabmessung W zwischen den Sperrrippen 109 (Breite einer Entladungszelle) etwa 130 bis 240 μm. Dies stellt eine allgemeine Angabe für HD-TVs ("High-definition-Fernsehgeräte) mit einer Größe von 32 Zoll bis 50 Zoll dar. Leuchtstofftinten in Pastenform werden in den Rillen zwischen den Rippenwänden 109 aufgetragen. Die Leuchtstofftinten umfassen folgendes: Leuchtstoffpartikel in den entsprechenden Farben für Rot (R), Grün (G) und Blau (B), wobei Elemente der Ionen Al, Mg oder Ba in Ba_1-xMgAl₁₀O₁₇:Eu_x oder Ba_1-x-ySr_yMgAl₁₀O₁₇:Eu_x durch Ionen oder Elemente (Nb, Ta, W, B) ersetzt sind; und ein organisches Bindemittel. Dieses Produkt wird bei einer Temperatur von 400 bis 590°C gebrannt, um das organische Bindemittel zu verbrennen und zu beseitigen. Dadurch werden Leuchtstoffschichten 110R, 110G und 110E gebildet, bei denen die entsprechenden Leuchtstoffpartikel untereinander gebunden sind.
Die Dicke L dieser Leuchtstoffschichten 110R, 110G und 110B beträgt in der Laminationsrichtung auf den Adresselektroden 107 vorzugsweise das 8- bis 25-fache der durchschnittlichen Partikeldurchmesser der Leuchtstoffpartikel in den jeweiligen Farben. Dies bedeutet, dass zur Gewährleistung der Helligkeit (Lumineszenzwirkungsgrad) die Leuchtstoffschichten, dann, wenn sie mit einer bestimmten Intensität mit Ultraviolettstrahlen bestrahlt werden, die Fähigkeit aufweisen müssen, die innerhalb des Entladungsraums erzeugten Ultraviolettstrahlen zu absorbieren, ohne die Ultraviolettstrahlen durchtreten zu lassen. Daher wird eine Dicke, die der Lamination von mindestens 8 Schichten der Leuchtstoffpartikel entspricht, bevorzugt, insbesondere eine Dicke, die 20 Schichten der Leuchtstoffpartikel entspricht. Wenn eine Dicke, die einer 20-fachen Schichtlamination der Leuchtstoffpartikel entspricht, überschritten wird, erreicht der Lumineszenzwirkungsgrad der Leuchtstoffschichten eine Sättigung und eine ausreichende Größe für den Entladungsraum 122 lässt sich nicht erreichen.
Ferner ist im Fall von Leuchtstoffpartikeln, die durch ein hydrothermisches Syntheseverfahren oder dergl. erhalten worden sind, der Partikeldurchmesser ausreichend klein und die Partikel sind kugelförmig. Daher lässt sich im Vergleich zum Fall der Verwendung von Partikeln, die nicht kugelförmig sind, die Fülldichte der Leuchtstoffschicht bei gleicher Laminationszahl erhöhen und die Gesamtoberfläche der Leuchtstoffpartikel steigern, was zu einer Vergrößerung der Oberfläche der Leuchtstoffpartikel führt, die zur tatsächlichen Lumineszenz der Leuchtstoffschicht beitragen, wodurch der Lumineszenzwirkungsgrad weiter erhöht wird.
Ein Verfahren zur Synthese dieser Leuchtstoffschichten 110R, 110G und 100B und ein Verfahren zur Herstellung der blauen Leuchtstoffpartikel, die für die blaue Leuchtstoffschicht verwendet wird, in der ein Ersatz durch die spezifischen Ionen (Nb, Ta, W, B) vorgenommen wird, werden nachstehend beschrieben.
Die vordere Tafel und die rückwärtige Tafel, die auf diese Weise hergestellt worden sind, werden so übereinander gelegt, dass die entsprechenden Elektroden auf der vorderen Tafel rechtwinklig zu den Adresselektroden der rückwärtigen Tafel angeordnet sind. Ein Dichtungsglas wird dazwischen entlang der Tafelkante eingeführt. Diese Tafel wird beispielsweise 10 bis 20 Minuten bei etwa 450°C gebrannt, um eine hermetische Dichtungsschicht 121 (1) zur Abdichtung zu bilden. Anschließend wird zunächst der Entladungsraum 122 auf Hochvakuum (z. B. 1,1 × 10^–4 Pa) evakuiert, wonach der Raum mit einem Entladungsgas (inertes Gas auf der Basis von He-Xe oder Ne-Xe) unter einem vorgegebenen Druck gefüllt wird, wodurch man die PDP 100 erhält.
5 zeigt in schematischer Weise den Aufbau einer Tintenauftragevorrichtung 20, die zur Bildung der Leuchtstoffschichten 110R, 110G und 110E verwendet wird.
Wie in 5 dargestellt, ist die Tintenauftragevorrichtung 200 mit einem Zufuhrbehälter 210, einer Boosterpumpe 220, einem Kopfstück 230 und dergl. ausgestattet. Durch die Zufuhrpumpe 220 wird Druck an eine Leuchtstofftinte, die aus dem Zufuhrbehälter 210, der die Leuchtstofftinte enthält, zugeführt wird, so angelegt, dass die Leuchtstofftinte dem Kopfstück 230 zugeführt wird. Das Kopfstück 230 ist mit einem Tintenraum 230a und einer Düse 240 versehen. Die dem Tintenraum 230a unter Druck zugeführte Leuchtstofftinte wird kontinuierlich aus der Düse 240 abgegeben. Vorzugsweise beträgt der Durchmesser der Öffnung dieser Düse 240 30 μm oder mehr, um ein Verstopfen der Düse zu vermeiden. Dieser Durchmesser ist vorzugsweise nicht größer als der Abstand W (etwa 130 bis 200 μm) zwischen den Sperrrippen 109, um während des Auftragevorgangs ein Weglaufen über die Sperrrippe zu vermeiden. Im allgemeinen wird ein Wert von 30 bis 130 μm eingestellt.
Das Kopfstück 230 ist so konfiguriert, dass er linear von einem Kopfstück-Scanningmechanismus (nicht dargestellt) angesteuert wird. Beim Abtasten des Kopfstücks 230 wird eine Leuchtstofftinte 250 kontinuierlich aus der Düse 240 ausgegeben, wobei die Leuchtstofftinte gleichmäßig in die Rille zwischen den Sperrrippen 109 auf dem rückwärtigen Glassubstrat 102 aufgetragen werden kann. Dabei wird die Viskosität der Leuchtstofftinte im Bereich von 1 500 bis 30 000 Cp bei 25°C gehalten.
Der Zufuhrbehälter 210 ist mit einem Rührer (nicht dargestellt) ausgestattet und die Fällung der Partikel in der Leuchtstofftinte lässt sich durch Rühren vermeiden. Das Kopfstück 230 ist einstückig mit dem Tintenraum 230a und der Düse 240 ausgebildet und wird aus einem Metallmaterial durch spanabhebende Bearbeitung oder durch Bearbeitung unter elektrischer Entladung hergestellt.
Das Verfahren zur Bildung der Leuchtstoffschicht ist nicht auf die vorstehenden Ausführungen beschränkt. Es stehen verschiedene Verfahren zur Verfügung, einschließlich ein photolithographisches Verfahren, ein Siebdruckverfahren, ein Verfahren zur Anordnung eines Films, in den Leuchtstoffpartikeln eingemischt sind, und dergl.
Die Leuchtstofftinte wird hergestellt, indem man Leuchtstoffpartikel der entsprechenden Farben, ein Bindemittel und ein Lösungsmittel so vermischt, dass sich eine Viskosität von 1 500 bis 30 000 Centipoise (Cp) ergibt. Ein oberflächenaktives Mittel, Siliciumdioxid, ein Dispergiermittel (0,1 bis 5 Gew.-%) und dergl. können je nach Bedarf zugegeben werden.
Als roter Leuchtstoff, der in die Leuchtstofftinte eingemischt ist, kann eine Verbindung der Formel (Y,Gd)_1-xBO₃:Eu_x oder Y_2-xO₃:Eu_x verwendet werden. Hierbei handelt es sich um eine Verbindung, bei der ein Teil der Y-Elemente, die das Matrixmaterial bilden, durch Eu ersetzt ist. Dabei beträgt die Substitutionsmenge X der Eu-Elemente, bezogen auf die Y-Elemente, vorzugsweise 0,05 ≤ X ≤ 0,20. Wenn die Substitutionsmenge diesen Bereich übersteigt, nimmt zwar die Helligkeit zu, jedoch kommt es zu einer erheblichen Beeinträchtigung der Helligkeit, so dass es schwierig wird, die Tinte in der Praxis vernünftig einzusetzen. Wenn andererseits die Substitutionsmenge zu gering ist, nimmt das Zusammensetzungsverhältnis von Eu als lumineszierendes Zentrum ab, wodurch die Helligkeit abnimmt und daher die Verwendung als Leuchtstoff unmöglich wird.
Als grüner Leuchtstoff kann eine Verbindung der Formeln Zn_2-xSiO₄:Mn_x oder Y_1-xBO₃:Tb_x verwendet werden. Zn_2-xSiO₄:Mn_x ist eine Verbindung, bei der ein Teil der Zn-Elemente, die das Matrixmaterial bilden, durch Mn ersetzt ist. Y_1-xBO₃:Tb_x ist eine Verbindung, bei der ein Teil der Y-Elemente, die das Matrixmaterial bilden, durch Tb-Elemente ersetzt ist. Dabei liegt der Substitutionsanteil X von Mn-Elementen, bezogen auf Zn-Elemente, vorzugsweise im Bereich von 0,01 ≤ X ≤ 0,10, und zwar aus den gleichen Gründen, wie sie für den roten Leuchtstoff angegeben wurden. Der Substitutionsanteil X von Tb-Elementen, bezogen auf Y-Elemente, liegt vorzugsweise im Bereich von 0,02 ≤ x ≤ 0,15.
Als blauer Leuchtstoff kann eine Verbindung der Formeln Ba_1-xMgAl₁₀O₁₇:Eu_x oder Ba_1-x-ySr_yMgAl₁₀O₁₇:Eu_x (wobei 0,03 ≤ X ≤ 0,20, 0,1 ≤ Y ≤ 0,5) verwendet werden. Bei Ba_1-xMgAl₁₀O₁₇:Eu_x oder Ba_1-x-ySr_yMgAl₁₀O₁₇:Eu_x (wobei 0,03 ≤ X ≤ 0,20, 0,1 ≤ Y ≤ 0,5) eine Verbindung ist, bei der ein Teil der Ba-Elemente, die das Matrixmaterial bilden, durch Eu oder Sr ersetzt ist.
Der Substitutionsanteil von Ionen oder Elementen (Nb, Ta, W, B), durch die Al-, Mg- und Ba-Elementionen ersetzt sind, liegt vorzugsweise im Bereich von 0,001 Mol-% bis 3 Mol-%.
Als Bindemittel, das der Leuchtstofftinte zugemischt ist, können Ethylcellulose und Acrylharz verwendet werden (zugemischt in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-% der Tinte) und als Lösungsmittel können α-Terpinenol und Butylcarbitol verwendet werden. Als Bindemittel kann ein Polymeres, wie Polymethylmethacrylat (PMA) und Polyvinylacetat (PVA) und ein organisches Lösungsmittel, wie Diethylenglykol und Methylether, verwendet werden.
Ferner können erfindungsgemäß Leuchtstoffpartikel, die nach einem Festphasen-Sinterverfahren, einem Verfahren in wässriger Lösung und einem Sprüh- und Brennverfahren sowie einem hydrothermischen Syntheseverfahren hergestellt worden sind, verwendet werden, was nachstehend ausführlich beschrieben wird.
(1) Blauer Leuchtstoff Ba_1-xMgAl₁₀O₁₇:Eu_x)
Zunächst werden in einer Stufe zur Herstellung einer Mischlösung Bariumnitrat Ba(NO₃)₂, Magnesiumnitrat Mg(NO₃)₂, Aluminumnitrat Al(NO₃)₃ und Europiumnitrat Eu(NO₃)₂ als Ausgangsmaterialien so vermischt, dass sich ein Molverhältnis von 1-x:1:10:X (0,03 ≤ X ≤ 0,20) ergibt. Dieses Gemisch wird zur Herstellung einer Mischlösung in einem wässrigen Medium gelöst. Als wässriges Medium werden vorzugsweise Ionenaustauscherwasser und reines Wasser verwendet, da sie keine Verunreinigungen enthalten, während sie ein nicht-wässriges Medium (Methanol und Ethanol) enthalten können.
Als Ausgangsmaterialien zur Substitution von Mg, Al und Ba mit Ionen (Nb, Ta, W, B) können Nitrate, Chloride und organische Verbindungen der vorstehenden Ionen (Nb, Ta, W, B) verwendet werden. Der Substitutionsanteil der Ionen oder Elemente (Nb, Ta, W, B), mit dem Al-, Mg- und Ba-Elementionen substituiert sind, liegt vorzugsweise im Bereich von 0,001 Mol-% bis 3 Mol-%.
Anschließend wird die wässrige Mischlösung in einen korrosions- und wärmebeständigen Behälter, der beispielsweise aus Gold oder Platin gefertigt ist, gegossen und sodann einer hydrothermischen Analyse (für 12 bis 20 Stunden) in einem Hochdruckbehälter bei einer vorgegebenen Temperatur (100 bis 300°C) und unter einem vorgegebenen Druck (0,2 MPa bis 10 MPa) unterzogen, wobei eine Vorrichtung, z. B. ein Autoklav, verwendet wird, der die Anwendung von Wärme und Druck ermöglicht.
Anschließend wird das erhaltene Pulver bei einer vorgegebenen Temperatur und für eine vorgegebene Zeitspanne, z. B. bei 1 350°C für 2 Stunden in einer reduzierenden Atmosphäre, die beispielsweise 5% Wasserstoff und 95% Stickstoff enthält, gebrannt. Anschließend wird das Produkt gesiebt, wodurch sich der angestrebte blaue Leuchtstoff der Formel Ba_1-xMgAl₁₀O₁₇:Eu_x, bei dem ein Teil von Mg, Al und Ba durch Ionen (Nb, Ta, W, B) ersetzt ist, erhalten lässt. Außerdem wird zur Erhöhung der Beständigkeit gegenüber Vakuumultraviolettlicht (VUV) der vorstehende Leuchtstoff in einer oxidierenden Atmosphäre (vorzugsweise bei 700 bis 1 000°C) gebrannt.
Die nach Durchführung der hydrothermischen Synthese erhaltenen Leuchtstoffpartikel weisen eine kugelförmige Gestalt mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von etwa 0,05 μm bis 2,0 μm auf. Im Vergleich zu herkömmlichen Partikeln, die durch Festphasenreaktion hergestellt worden sind, lässt sich ein geringerer Partikeldurchmesser erzielen. Es ist darauf hinzuweisen, dass der im vorliegenden Zusammenhang verwendete Ausdruck "kugelförmig" so definiert ist, dass das Längenverhältnis (Durchmesser der kleineren Achse/Durchmesser der größeren Achse) 0,9 bis einschließlich 1,0 beträgt. Jedoch müssen nicht sämtliche Leuchtstoffpartikel innerhalb dieses Bereiches liegen. Mit anderen Worten, es können verschiedene Partikelgestalten enthalten sein.
Ferner kann der blaue Leuchtstoff ohne Einbringen der vorstehenden wässrigen Mischlösung in den Behälter aus Gold oder Platin hergestellt werden, indem man sich eines Sprühverfahrens bedient, bei dem diese wässrige Mischlösung aus einer Düse in einen Ofen von hoher Temperatur gesprüht wird, um den Leuchtstoff zu synthetisieren.
(2) Blauer Leuchtstoff (Ba_1-x-ySr_yMgAl₁₀O₁₇:Eu_x)
Dieser Leuchtstoff (x und y haben die vorstehend angegebene Bedeutung) unterscheidet sich vom vorerwähnten Ba_1-xMgAl₁₀O₁₇:Eu_x nur in Bezug auf die Ausgangsmaterialien und wird nach einem Festphasen-Reaktionsverfahren hergestellt. Die nachstehend beschriebenen Ausgangsmaterialien werden verwendet.
Als Ausgangsmaterialien werden Bariumhydroxid Ba(OH)₂, Strontiumhydroxid Sr(OH)₂, Magnesiumhydroxid Mg(OH)₂, Aluminumhydroxid Al(OH)₃ und Europiumhydroxid Eu(OH)₂ im erforderlichen Molverhältnis eingewogen. Anschließend werden Oxide und Hydroxide der spezifischen Ionen (Nb, Ta, W, B), durch die Mg, Al und Ba ersetzt werden, im erforderlichen Verhältnis eingewogen. Diese Produkte werden mit AlF₃ als Flussmittel vermischt, wonach sich ein 12- bis 20-stündiger Brennvorgang bei einer vorgegebenen Temperatur (1 300 bis 1 400°C) anschließt, wodurch sich Ba_1-x-ySr_yMgAl₁₀O₁₇:Eu_x, bei dem Mg und Al durch die spezifischen Ionen (Nb, Ta, W, B) ersetzt sind, erhalten lässt. Der durchschnittliche Partikeldurchmesser der nach diesem Verfahren erhaltenen Leuchtstoffpartikel beträgt etwa 0,1 μm bis 3,0 μm.
Anschließend wird dieses Produkt bei einer vorgegebenen Temperatur (1 000 bis 1 600°C) 2 Stunden in einer reduzierenden Atmosphäre aus beispielsweise 5% Wasserstoff und 95% Stickstoff gebrannt und sodann zur Bildung eines Leuchtstoffpulvers mit einem Luft-Klassiergerät gesiebt. Als Ausgangsmaterialien für den Leuchtstoff werden vorwiegend Oxide, Nitrate und Hydroxide verwendet. Jedoch können auch Organometallverbindungen, die Elemente, wie Ba, Sr, Mg, Al, Eu, Mo und W enthalten, z. B. Metallalkoxide und -acetylacetonate, zur Herstellung des Leuchtstoffes verwendet werden. Außerdem lässt sich durch Tempern des vorerwähnten reduzierten Leuchtstoffes in einer oxidierenden Atmosphäre ein Leuchtstoff erhalten, der durch Vakuumultraviolettlicht (VUV) weniger beeinträchtigt wird.
(3) Grüner Leuchtstoff (Zn_2-xSiO₄:Mn_x)
Zunächst werden in einer Stufe zur Herstellung einer Mischlösung Zinknitrat Zn(NO₃)₂, Siliciumnitrat Si(NO₃)₂ und Mangannitrat Mn(NO₃)₂ als Ausgangsmaterialien in einem Molverhältnis von 2-X:1:X (0,01 ≤ X ≤ 0,10) vermischt. Anschließend wird diese Mischlösung aus einer Düse in einen auf 1 500°C erwärmten Ofen gesprüht, wobei Ultraschallwellen angelegt werden. Man erhält einen grünen Leuchtstoff.
(4) Grüner Leuchtstoff (Y_1-xBO₃:Tb_x)
Zunächst werden in einer Stufe zur Herstellung einer Mischlösung Yttriumnitrat Y₂(NO₃)₃, Borsäure H₃BO₃ und Terbiumnitrat Tb(NO₃)₃ als Ausgangsmaterialien in einem Molverhältnis von 1-x:1:X (0,01 ≤ X ≤ 0,10) vermischt. Dieses Produkt wird zur Herstellung einer Mischlösung in Ionenaustauscherwasser gelöst.
Anschließend wird in einer Hydratisierungsstufe eine basische wässrige Lösung (z. B. eine Lösung von Ammoniak in Wasser) in diese Mischlösung getropft, wodurch ein Hydrat gebildet wird. Sodann werden in einer Stufe einer hydrothermischen Synthese dieses Hydrat und Ionenaustauscherwasser in eine Kapsel mit korrosions- und wärmebeständiger Beschaffenheit, die beispielsweise aus Gold oder Platin gefertigt ist, gegossen. Arschließend wird unter Verwendung einer entsprechenden Apparatur, z. B. eines Autoklaven, eine hydrothermische Synthese (2 bis 20 Stunden) in einem Hochdruckbehälter bei einer vorgegebenen Temperatur (100 bis 300°C) und unter einem vorgegebenen Druck (0,2 MPa bis 10 MPa) durchgeführt.
Danach wird das Produkt getrocknet. Man erhält das angestrebte Y_1-xBO₃:Tb_x. Bei dieser hydrothermischen Synthesestufe weist der erhaltene Leuchtstoff einen Partikeldurchmesser von etwa 0,1 μm bis 2,0 μm auf und zeigt eine kugelförmige Gestalt.
Sodann wird dieses Pulver in Luft bei 800 bis 1 100°C getempert und gesiebt. Man erhält den grünen Leuchtstoff.
(5) Roter Leuchtstoff ((Y,Gd)_1-xBO₃:Eu_x)
In einer Stufe zur Herstellung einer Mischlösung werden Yttriumnitrat Y₂(NO₃)₃, Gadoliniumnitrat Gd₂(NO₃)₃, Borsäure H₃BO₃ und Europiumnitrat Eu₂(NO₃)₃ als Ausgangsmaterialien in einem Molverhältnis von 1-x:2:X (0,05 ≤ X ≤ 0,20) und in einem Verhältnis von Y zu Gd von 65:35 vermischt. Anschließend wird das Produkt 2 Stunden einer Wärmebehandlung in Luft bei 1 200 bis 1 350°C unterzogen, wonach ein Siebvorgang folgt. Man erhält einen roten Leuchtstoff.
(6) Roter Leuchtstoff (Y_2-xO₃:Eu_x)
In einer Stufe zur Herstellung einer Mischlösung werden Yttriumnitrat Y₂(NO₃)₂ und Europiumnitrat Eu(NO₃)₂ als Ausgangsmaterialien vermischt. Das Produkt wird in Ionenaustauscherwasser in einem Molverhältnis von 2-X:X (0,05 ≤ X ≤ 0,30) zur Bildung einer Mischlösung gelöst. Anschließend wird in einer Hydratisierungsstufe eine basische wässrige Lösung, z. B. eine Lösung von Ammoniak in Wasser, in diese wässrige Lösung getropft, wodurch ein Hydrat entsteht.
Sodann werden in einer Stufe einer hydrothermischen Synthese dieses Hydrat und Ionenaustauscherwasser in einen Behälter mit korrosions- und wärmebeständiger Beschaffenheit, der beispielsweise aus Gold oder Platin gefertigt ist, gegossen. Sodann wird eine hydrothermische Synthese (3 bis 12 Stunden) in einem Hochdruckbehälter bei einer Temperatur von 100 bis 300°C und unter einem Druck von 0,2 MPa bis 10 MPa unter Verwendung einer Vorrichtung, z. B. eines Autoklaven, durchgeführt. Sodann wird die erhaltene Verbindung getrocknet, so dass man das angestrebte Y_2-xO₃:Eu_x erhält. Sodann wird dieser Leuchtstoff 2 Stunden einer Temperungsbehandlung in Luft bei 1 300 bis 1 400°C unterworfen und anschließend gesiebt. Man erhält einen roten Leuchtstoff. Bei dieser hydrothermischen Synthesestufe weist der erhaltene Leuchtstoff einen Partikeldurchmesser von etwa 0,1 bis 2,0 μm auf und zeigt eine kugelförmige Gestalt. Dieser Partikeldurchmesser und die kugelförmige Gestalt eignen sich zur Bildung einer Leuchtstoffschicht mit hervorragenden Lumineszenzeigenschaften.
Anschließend werden zur Bewertung der Eigenschaften der erfindungsgemäßen Plasmaanzeigevorrichtung Proben gemäß der vorstehenden Ausführungsform hergestellt und geprüft. Die experimentellen Ergebnisse werden nachstehend beschrieben.
Die jeweils hergestellten Plasmaanzeigevorrichtungen wiesen eine Größe von 42 Zoll auf (Rippenabstand von 150 μm, erforderlich für HD-TVs). Die Dicke der dielektrischen Glasschicht betrug 20 μm. Die Dicke der MgO-Schutzschicht betrug 0,5 μm und der Abstand zwischen den Anzeigeelektroden und den Anzeige-Scanningelektroden betrug 0,08 mm. Bei einem Entladungsgas, das in den Entladungsraum gefüllt wurde, handelte es sich um ein Mischgas aus Neon als hauptsächlichem Gas, dem 7 Vol.-% Xenongas zugemischt worden waren. Das Entladungsgas wurde mit einem vorgegebenen Entladungsgasdruck eingefüllt.

Für die jeweiligen blauen Leuchtstoffpartikel, die in den Plasma-Anzeigevorrichtungen der Proben 1 bis 10 verwendet wurden, wurden Leuchtstoffe verwendet, bei denen Mg-, Al- und Ba-Ionen, die die Leuchtstoffe bilden, durch Ionen ersetzt sind. In den Tabellen 2 und 3 sind die jeweiligen Synthesebedingungen angegeben. Tabelle 2

Probe Nr.	Blaue Leuchtstoffe Ba_1-xMgAl₁₀O₁₇:Eu_x
	Menge an Eu x, y	Herstellungsverfahren	Menge an Elementen, durch die Al, Mg und Ba ersetzt wurden
1	x = 0,03	Hydrothermische Synthese	W 0,05
2	x = 0,05	Festphasenreaktion (Flussmittelverfahren)	W 0,01
3	x = 0,1	Festphasenreaktion (Flussmittelverfahren)	Mo 0,03
4	x = 0,2	Wässrige Lösung	Mo 3,0
	Blaue Leuchtstoffe (Ba_1-x-ySr_yMgAl₁₀O₁₇:Eu_x
5	x = 0,03, y = 0,1	Festphasenreaktion (Flussmittelverfahren)	W 1,0
6	x = 0,1, y = 0,3	Hydrothermische Synthese	W 0,001
7	x = 0,03, y = 0,1	Sprühen	Mo 0,02
8	x = 0,1, y = 0,5	Festphasenreaktion	Mo 1,0
9	x = 0,2, y = 0,3	Festphasenreaktion	Mo 1,0, W 0,5
10	x = 0,1, y = 0,5	Festphasenreaktion	Mo 0,1, W 0,05
*11	x = 0,1, y = 0,5	Festphasenreaktion	Keine

Anmerkung *11 zeigt ein Vergleichsbeispiel

Probe Nr.	Rote Leuchtstoffe ((Y,Gd)_1-xBO₃:Eu_x)		Grüne Leuchtstoffe (Zn_2-xSiO₄:Mn_x)
	Menge an Eu, x	Herstellungs-Verfahren	Menge an Mn, x	Herstellungs-Verfahren
1	X = 0,1	Festphasenreaktion	X = 0,01	Sprühen
2	X = 0,2	Sprühen	X = 0,02	Hydrothermische Synthese
3	X = 0,3	Wässrige Lösung	X = 0,05	Festphasenreaktion
4	x = 0,15	Hydrothermische Synthese	X = 0,1	Festphasenreaktion
	Rote Leuchtstoffe (Y_2-xO₃:Eu_x)		Grüne Leuchtstoffe (Gemisch aus (Zn_2-xSiO₄:Mn_x)und (Y_1-xBO₃:Tb_x) Verhältnis 1:1)
5	x = 0,01	Hydrothermische Synthese	X = 0,01	Hydrothermische Synthese
6	x = 0,1	Sprühen	X = 0,02	Sprühen
7	x = 0,15	Wässrige Lösung	X = 0,05	Festphasenreaktion
8	x = 0,2	Festphasenreaktion	X = 0,1	Festphasenreaktion
9	x = 0,2	Festphasenreaktion	X = 0,1	Festphasenreaktion
10	x = 0,15	Wässrige Lösung	X = 0,01	Festphasenreaktion
*11	x = 0,15	Wässrige Lösung	Nur Zn₂SiO₄:Mn x = 0,05	Festphasenreaktion

Anmerkung *11 zeigt ein Vergleichsbeispiel

Die Proben 1 bis 4 umfassten die Kombination von (Y, Gd)_1-xBO₃:Eu_X zur Verwendung als rote Leuchtstoffe, Zn_2-xSiO₄:Mn_x zur Verwendung als grüne Leuchtstoffe und Ba_1-xMgAl₁₀O₁₇:Eu_x zur Verwendung als blaue Leuchtstoffe.
Die Verfahren zur Synthese der Leuchtstoffe, die Substitutionsverhältnisse von Eu und Mn, die als lumineszierendes Zentrum dienen, d. h. die Substitutionsverhältnisse von Eu-Elementen in Bezug zu Y-, Ba-Elementen und die Substitutionsverhältnisse von Mn in Bezug zu Zn-Elementen und die Typen und Mengen der Ionen (Elemente), durch die Mg, Al und Ba substituiert wurden, wurden gemäß den Angaben in den Tabellen 2 und 3 verändert.
Die Proben 5 bis 10 umfassten die Kombination von Y_2-xO₃:Eu_x zur Verwendung als rote Leuchtstoffe, das Gemisch aus Zn_2-xSiO₄:Mn_x und Y_1-xBO₃:Tb_x zur Verwendung als grüne Leuchtstoffe und Ba_1-x-ySr_yMgAl₁₀O₁₇:Eu_x zur Verwendung als blaue Leuchtstoffe. Gleichermaßen wurden die Bedingungen für die Verfahren zur Synthese der Leuchtstoffe und die Substitutionsverhältnisse des lumineszierenden Zentrums sowie die Typen und Mengen der Ionen (Elemente), durch die Mg, Al und Ba, die die blauen Leuchtstoffe bilden, substituiert wurden, gemäß den Angaben in den Tabellen 2 und 3 abgeändert.
Ferner wurden die zur Bildung der Leuchtstoffschichten verwendeten Leuchtstofftinten unter Verwendung der jeweiligen, in den Tabellen 2 und 3 aufgeführten Leuchtstoffpartikel und durch Vermischen der Leuchtstoffe, eines Harzes, eines Lösungsmittels und eines Dispergiermittels hergestellt. Die Viskosität der Leuchtstofftinten konnte in dieser Stufe bei sämtlichen Proben im Bereich von 1 500 bis 30 000 Cp (25°C) gehalten werden. Bei Betrachtung der auf diese Weise gebildeten Leuchtstoffschichten ergab sich, dass die Leuchtstofftinten in sämtlichen Proben gleichmäßig auf die Wände der Sperrrippen aufgebracht waren. Ferner wiesen in den jeweiligen Proben die für die Leuchtstoffschichten in den jeweiligen Farben verwendeten Leuchtstoffpartikeln einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 0,1 μm bis 3,0 μm und einen maximalen Partikeldurchmesser von 8 μm oder weniger auf.
Für die Vergleichsprobe 11 gilt folgendes: in Probe 11 wurden die herkömmlichen Leuchtstoffpartikel, bei denen keine spezielle Behandlung für die Leuchtstoffpartikel in den entsprechenden Farben durchgeführt worden war, verwendet.
Experiment 1
Für die auf diese Weise hergestellten Proben 1 bis 10 und die Vergleichsprobe 11 wurde die Helligkeit der jeweiligen Farben nach der Stufe zum Brennen der Leuchtstoffe (520°C, 20 Minuten) beim Verfahren zur Herstellung der rückwärtigen Tafel gemessen. Anschließend wurden nach der Stufe zum Verbinden der Tafel (Versiegelungsstufe bei 450°C für 20 Minuten) beim Verfahren zur Herstellung der Tafel die Werte für die Veränderung (Beeinträchtigung) der Helligkeit für die jeweiligen Leuchtstoffe gemessen.
Experiment 2
Die Helligkeit eines Feldes im Beleuchtungszustand für die jeweiligen Farben und die Werte für die Veränderung (Beeinträchtigung) der Helligkeit wurden folgendermaßen gemessen: Entladungserhaltungsimpulse mit einer Spannung von 180 V und einer Frequenz von 100 kHz wurden kontinuierlich 1 000 Stunden lang (Lebensdauertest) an eine Plasmaanzeigevorrichtung angelegt und die Tafelhelligkeit vor und nach dem Test wurde gemessen. Aus den Messergebnissen wurde der Grad der Veränderung (Beeinträchtigung) der Helligkeit ([{Helligkeit nach dem Test – Helligkeit vor dem Test}/Helligkeit vor dem Test] × 100) bestimmt. Adressfehler während der Adressentladung wurden aufgrund der Beobachtung eines Bildes, z. B. durch Prüfung eines Flackereffekts, beurteilt. Wenn ein Flimmern selbst nur an einem Punkt auftrat, wurde dies als Fehler beurteilt. Ferner wurden die Helligkeitsverteilung, eine ungleichmäßige Färbung und eine Farbverschiebung des Feldes durch Messen der Helligkeit eines weißen Bildes mit einem Leuchtdichte-Messgerät bestimmt und aufgrund der Gesamtverteilung und durch visuelle Betrachtung beurteilt.
In Tabelle 4 sind die Ergebnisse für die Helligkeit, den Grad der Veränderung (Beeinträchtigung) der Helligkeit für die jeweiligen Farben und die visuelle Betrachtung der Adressfehler und der Ungleichmäßigkeit der Farben für die Experimente 1 und 2 angegeben.
Experiment 3
Die aus den Proben 1 bis 10 und der Vergleichsprobe 11 erhaltenen Leuchtstoffe in sämtlichen Farben und die von diesen Leuchtstoffen absorbierten Gasmengen wurden mit einem TDS-Analysengerät (Gerät zur thermischen Desorptionsspektrometrie) gemessen, wobei die Entgasungsmengen von Wasser, CO₂ und Kohlenwasserstoffgas bei 100 bis 600°C gemessen wurden. Anschließend wurden unter der Annahme, dass die gesamte Entgasungsmenge an Wasser, CO₂ und Kohlenwasserstoffgas (Massenzahl 40 oder mehr) der Probe 1 auf 1 festgelegt wurde, die relativen Mengen der Proben 2 bis 10 und des Vergleichsbeispiels 11 gemessen, um so die relativen Werte der in den Leuchtstoffen enthaltenen Gasmengen anzugeben. Diese Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 4 aufgeführt.

(Anmerkung 1) Der Grad der Beeinträchtigung der Helligkeit (%) der Leuchtstoffe nach der Versiegelungsstufe (450°C) beim Tafelverbindungsverfahren in Bezug zur Helligkeit nach dem Leuchtstoffbrennverfahren ist angegeben.
(Anmerkung 2) Der Grad der Veränderung der Helligkeit (%) der Felder nach Anlegen von Entladungserhaltungsimpulsen bei 180 V und 100 kHz für 1 000 Stunden ist angegeben.
(Anmerkung 3) Die Gesamtmengen an Wasser, CO₂ und Kohlenwasserstoffgas, die an den Leuchtstoffen in den Feldern adsorbiert waren, sind als relative Werte angegeben, wobei die Gesamtmenge der Probe 1 als Wert 1 festgelegt wurde.
(Anmerkung 4) *11 zeigt ein Vergleichsbeispiel.

Wie aus Tabelle 4 hervorgeht, zeigte die Probe 11, bei der die Substitutionsbehandlung mit Ionen am blauen Leuchtstoff nicht durchgeführt worden war, eine erhebliche Beeinträchtigung der Helligkeit während der entsprechenden Stufen, insbesondere der blauen und grünen Helligkeit. Bei Blau trat während der Versiegelungsstufe nach der Leuchtstoffbrennstufe eine Verringerung der Helligkeit um 21,5% und während des Lebensdauertests bei 180 V und 100 kHz eine Verringerung der Helligkeit von 20,5% auf. Bei Grün trat bei der Tafelverbindungsstufe eine Verringerung der Helligkeit von 13,2% und beim Lebensdauertest bei 180 V und 100 kHz eine Verringerung der Helligkeit von 10,3% auf. Entsprechend diesen Helligkeitsveränderungen nahmen auch der Grad einer ungleichmäßigen Färbung und einer Farbverschiebung zu. Andererseits betrug bei sämtlichen Proben 1 bis 10 der Grad der Veränderung nach der Tafelverbindungsstufe für Blau und dem Lebensdauertest 2% oder weniger und für Grün 4% oder weniger. Ferner ergaben sich keine Adressfehler, ungleichmäßige Färbungen und Farbverschiebungen der Tafeln.
Diese Wirkungen ergeben sich durch die Substitution von Mg-, Al- und Ba-Ionen (Elementen), die den blauen Leuchtstoff bilden, durch die spezifischen Ionen oder Elemente (Nb, Ta, W, B), was eine erhebliche Verringerung von Sauerstoffdefekten im blauen Leuchtstoff (insbesondere von Sauerstoffdefekten in der Nähe von Ba-O) ermöglicht. Daher sind die Mengen an Wasser, CO₂ und Kohlenwasserstoffgas und dergl., die von diesem blauen Leuchtstoff abgegeben werden, erheblich verringert und die Entgasungsmenge aus dem blauen Leuchtstoff während des Tafelversiegelungsverfahrens lässt sich verringern, was günstige Auswirkungen nicht nur auf den blauen Leuchtstoff selbst, sondern auch auf die benachbarten grünen und roten Leuchtstoffe und MgO ausüben kann. Insbesondere wiesen die Proben 4, 6 und 8, bei denen die blauen Leuchtstoffe in einer oxidierenden Atmosphäre getempert worden waren, einen verringerten Grad der Veränderung der Helligkeit nach dem Entladungserhaltungsimpulstest bei 180 V und 100 kHz auf, da Sauerstoffdefekte verringert werden konnten.
Ferner wurde, wie aus den Tabellen 2 und 3 hervorgeht, festgestellt, dass die Mengen an verunreinigenden Gasen in den Leuchtstoffen der Tafeln der Proben 1 bis 10 unter Verwendung von blauen Leuchtstoffen, bei denen Mg, Al und Ba mit den spezifischen Ionen oder Elementen (Nb, Ta, W, B) ersetzt worden waren, geringer waren als bei Vergleichsbeispiel 11. Verständlicherweise trägt eine verringerte Menge an verunreinigenden Gasen dazu bei, dass sich eine geringere Beeinträchtigung der Helligkeit für Blau und Grün ergibt. Daher lassen sich mit der Tafel unter Verwendung eines blauen Leuchtstoffes, bei dem Mg, Al und Ba durch die spezifischen Ionen oder Elemente (Nb, Ta, W, B) ersetzt sind, Adressfehler, eine ungleichmäßige Färbung und eine Farbverschiebung verringern.
Die herkömmlichen blauen Leuchtstoffe wiesen einen erhöhten Grad der Beeinträchtigung während der entsprechenden Stufen auf, verglichen mit dem erfindungsgemäßen blauen Leuchtstoff, und sie zeigten eine Tendenz zur Verringerung der weißen Farbtemperatur, wenn gleichzeitig Licht in drei Farben emittiert wurde. Um dies zu bereinigen wird die Farbtemperatur eines weißen Bildes in der herkömmlichen Plasmaanzeigevorrichtung durch Verringerung der Helligkeit der Zelle für von Blau abweichende Leuchtstoffe (d. h. rote und grüne Leuchtstoffe) mittels eines Schaltkreises korrigiert. Dagegen ermöglicht die Verwendung der Leuchtstoffpartikel, die einen blauen Leuchtstoff enthalten, bei denen ein Teil von Mg-, Al- und Ba-Ionen, die den blauen Leuchtstoff bilden, durch die spezifischen Ionen oder Elemente (Nb, Ta, W, B) ersetzt ist, eine Erhöhung der Helligkeit von Blau. Ferner können derartige Leuchtstoffpartikel eine Beeinträchtigung während des Tafelherstellungsverfahrens und eine Beeinträchtigung von Grün ebenfalls verringern. Daher besteht keine Notwendigkeit zur absichtlichen Verringerung der Helligkeit der Zellen in den anderen Farben, was bedeutet, dass keine Notwendigkeit zur absichtlichen Verringerung der Helligkeit der Zellen sämtlicher Farben besteht. Daher kann die Helligkeit der Zellen in sämtlichen Farben voll ausgenützt werden, so dass die Helligkeit der Plasmaanzeigevorrichtung erhöht werden kann, wobei ein Zustand einer hohen Farbtemperatur für ein weißes Bild aufrechterhalten werden kann.
Es ist darauf hinzuweisen, dass der vorstehende blaue Leuchtstoff für eine fluoreszierende Lampe verwendet werden kann, die Licht durch Anregung mit den ultravioletten Strahlen emittiert. In einem derartigen Fall können die herkömmlichen blauen Leuchtstoffpartikel, die auf eine innere Wand der fluoreszierenden Lampe aufgebracht werden, durch eine Leuchtstoffschicht ersetzt werden, bei der Mg-, Al- und Ba-Ionen, die die blauen Leuchtstoffpartikel bilden, durch die spezifischen Ionen (Nb, Ta, W, B) ersetzt sind. Auf diese Weise lässt sich bei Anwendung des vorstehenden blauen Leuchtstoffes auf eine Fluoreszenzlampe und ein rückwärtiges Licht für Flüssigkristallanzeigen eine höhere Helligkeit und eine verringerte Beeinträchtigung der Helligkeit im Vergleich zu einem herkömmlichen Leuchtstoff erzielen.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass erfindungsgemäß ein Leuchtstoff und eine Plasmaanzeigevorrichtung bereitgestellt werden, bei denen die Beeinträchtigung der Helligkeit von Leuchtstoffen und der Grad der Veränderung der Chromatizität verringert werden, bei denen sich hervorragende Entladungseigenschaften ergeben und die ausgezeichnete anfängliche Eigenschaften aufweisen. Beim erfindungsgemäßen Leuchtstoff handelt es sich um einen Erdalkalimetallaluminat-Leuchtstoff, der ein Element M enthält (wobei M mindestens einen Typ von Elementen bezeichnet, das aus der Gruppe Nb, Ta, W und B ausgewählt ist). In diesem Leuchtstoff ist die Konzentration an M in der nahen Umgebung einer Oberfläche der Leuchtstoffpartikel höher als die durchschnittliche Konzentration an M in den Phosphorpartikeln insgesamt. Eine erfindungsgemäße Plasmaanzeigevorrichtung umfasst ein Plasmaanzeigefeld, bei dem eine Mehrzahl von Entladungszellen in einer Farbe oder in einer Mehrzahl von Farben angeordnet ist und Leuchtstoffschichten so angeordnet sind, dass sie den Entladungszellen in den Farben entsprechen, wobei Licht durch Anregung der Leuchtstoffschichten durch ultraviolette Strahlen emittiert wird. Die Leuchtstoffschichten enthalten einen blauen Leuchtstoff, wobei als dieser blaue Leuchtstoff der vorerwähnte Leuchtstoff verwendet wird.

Claims

Erdalkalimetallaluminat-Leuchtstoff, welcher ein Element M enthält (wobei M wenigstens einen Typ von Element bezeichnet, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Nb, Ta, W und B), dadurch gekennzeichnet, dass eine Konzentration an M in der nahen Umgebung einer Oberfläche von Leuchtstoffpartikeln, welche den Leuchtstoff darstellen, wenigstens doppelt so hoch ist wie eine durchschnittliche Konzentration an M in den Leuchtstoffpartikeln insgesamt, wobei die nahe Umgebung der Oberfläche der Leuchtstoffpartikel ein Bereich innerhalb von 50 nm oder weniger von der Oberfläche der Leuchtstoffpartikel ist, und wobei die Konzentration an M in der nahen Umgebung der Oberfläche der Leuchtstoffpartikel im Bereich von 0,30 Mol% bis 9,00 Mol% liegt.
Leuchtstoff nach Anspruch 1, wobei Eu als das lumineszierende Zentrum enthalten ist.
Leuchtstoff nach Anspruch 2, wobei eine Konzentration an Eu in der nahen Umgebung der Oberfläche der Leuchtstoffpartikel höher ist als eine durchschnittliche Konzentration an Eu in den Leuchtstoffpartikeln insgesamt, und ein verhältnismäßiger Anteil an bivalentem Eu (ein Verhältnis von bivalenten Eu Elementen zu allen Eu Elementen) in der nahen Umgebung der Oberfläche der Leuchtstoffpartikel geringer ist als ein durchschnittlicher verhältnismäßiger Anteil an bivalentem Eu in den Leuchtstoffpartikeln insgesamt.
Leuchtstoff nach Anspruch 3, wobei der verhältnismäßige Anteil an bivalentem Eu in der nahen Umgebung der Oberfläche des Leuchtstoffpartikels im Bereich von 5 Mol% bis 50 Mol% liegt, insbesondere im Bereich von 5 Mol% bis 15 Mol% liegt, und wobei der durchschnittliche verhältnismäßige Anteil an bivalentem Eu in den Leuchtstoffpartikeln insgesamt im Bereich von 60 Mol% bis 95 Mol%, insbesondere im Bereich von 60 Mol% bis 80 Mol% liegt.
Leuchtstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Erdalkalimetallaluminat ein Erdalkalimetallaluminat umfasst, welches dargestellt ist durch eine allgemeine Formel xBaO·(1 – x)SrO·zMgO·5Al₂O₃(0,60 ≤ x ≤ 1,00; 1,00 ≤ z ≤ 1,05), and wobei hinsichtlich Eu 0,40 Mol% bis 1,70 Mol% Eu und hinsichtlich W 0,04 Mol% bis 0,80 Mol% W bezogen auf das Erdalkalimetallaluminat enthalten sind.
Leuchtstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Leuchtstoff ein blauer Leuchtstoff mit einer Kristallstruktur von Ba_1-xMgAl₁₀O₁₇:Eu_x oder Ba_1-x-ySr_yMgAl₁₀O₁₇:Eu_x ist (wobei 0,03 ≤ x ≤ 0,20; 0,1 ≤ Y 0,5).
Leuchtstoff nach Anspruch 6, wobei ein durchschnittlicher Gehalt an dem M Element in dem blauen Leuchtstoff innerhalb eines Bereichs von 0,001 Mol% und 3,0 Mol% liegt.
Leuchtstoff nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei der blaue Leuchtstoff Partikel umfasst.
Leuchtstoff nach Anspruch 8, wobei ein durchschnittlicher Partikeldurchmesser der Leuchtstoffpartikel innerhalb eines Bereichs von 0,05 μm und 3,0 μm inklusive, insbesondere innerhalb eines Bereichs von 0,1 μm und 2,0 μm inklusive liegt.
Leuchtstoff nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Leuchtstoffpartikel eine derartige Partikelgrößenverteilung aufweisen, dass ein maximaler Partikeldurchmesser das Vierfache oder weniger des durchschnittlichen Partikeldurchmessers ist und ein minimaler Partikeldurchmesser ein Viertel oder mehr des durchschnittlichen Partikeldurchmessers ist.
Leuchtstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Konzentration an M in der nahen Umgebung einer Oberfläche der Leuchtstoffpartikel ein Dreifaches oder mehr der durchschnittlichen Konzentration an M in den Leuchtstoffpartikel insgesamt ist.
Leuchtstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Leuchtstoffschichten gebildet sind durch Mischen von Leuchtstoffpartikeln mit einem Bindemittel, um so eine Paste herzustellen, und durch Auftragen der Paste auf eine Oberfläche der Entladungszellen, gefolgt von Brennen.
Plasma-Anzeigevorrichtung, umfassend eine Plasmaanzeigetafel, (100), in welcher mehrere Entladungszellen (122) in einer Farbe oder in mehreren Farben angeordnet sind und die Leuchtstoffschichten derart angeordnet sind, dass sie den Entladungszellen in den Farben entsprechen, und wobei Licht emittiert wird durch Anregung der Leuchtstoffschichten mit ultravioletten Strahlen, wobei die Leuchtstoffschichten blauen Leuchtstoff umfassen, wobei der blaue Leuchtstoff ein Erdalkalimetallaluminat-Leuchtstoff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 ist.
Plasma-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 13, wobei eine Dicke der Leuchtstoffschichten in einem Bereich von dem 8-fachen bis 25-fachen, inklusive, eines durchschnittlichen Partikeldurchmessers der Leuchtstoffpartikel liegt.