DE10210043A1 - Plasma screen with Pr (III) activated phosphor - Google Patents

Plasma screen with Pr (III) activated phosphor

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Plasmabildschirm mit einem rot-emittierenden, Pr·3+·- aktivierten Leuchtstoff. Der Leuchtstoff umfasst ein Wirtsgitter und Pr·3+· als Aktivator, wobei das Wirtsgitter des Leuchtstoffs ausgewählt ist aus der Gruppe der Oxide, der Silicate, der Niobate, der Tantalate und der Niobat-Tantalat-Mischkristalle.The invention relates to a plasma screen with a red-emitting, Pr · 3 + · - activated phosphor. The phosphor comprises a host lattice and Pr · 3 + · as an activator, the host lattice of the phosphor being selected from the group of the oxides, the silicates, the niobates, the tantalates and the niobate-tantalate mixed crystals.

Description

Die Erfindung betrifft einen Plasmabildschirm ausgerüstet mit einer Leuchtstoffschicht, die einen rot-emittierenden Leuchtstoff enthält. The invention relates to a plasma screen equipped with a phosphor layer, which contains a red-emitting phosphor.

Plasmabildschirme ermöglichen Farbbilder mit hoher Auflösung, großer Bildschirmdiagonale und sind von kompakter Bauweise. Ein Plasmabildschirm weist einen hermetisch abgeschlossenen Raum, der mit einem Gas gefüllt ist, mit gitterförmig angeordneten Elektroden auf. Durch Trennrippen werden individuell ansteuerbare Plasmazellen erzeugt, in denen durch Anlegen einer elektrischen Spannung eine Gasentladung hervorgerufen wird, die Licht im ultravioletten Bereich erzeugt. Durch Leuchtstoffe kann dieses Licht in sichtbares Licht umgewandelt und durch die Frontplatte der Zelle zum Betrachter emittiert werden. Plasma screens allow high resolution, large color images Screen size and are of compact design. A plasma screen shows one hermetically enclosed space, which is filled with a gas, arranged with a grid Electrodes. Individually controllable plasma cells are generated by separating ribs, in a gas discharge is caused by the application of an electrical voltage, that produces light in the ultraviolet range. This light can be absorbed by phosphors visible light converted and emitted through the front panel of the cell to the viewer become.

Als roter Leuchtstoff wird in vielen Plasmabildschirmen (Y,Gd)BO3:Eu verwendet, weil dieser Leuchtstoff eine höhere Lichtausbeute bei Anregung durch VUV-Licht zeigt als andere rot emittierende Leuchtstoffe. Beträchtliche Nachteile dieses Leuchtstoffes sind einerseits der Farbpunkt, der mit x = 0.643 und y = 0.357 zu orange für Video-Anwendungen ist und andererseits die relativ lange Abklingzeit von τ1/10 = 9 ms. Die US 5,136,207 beschreibt beispielsweise einen Plasmabildschirm mit (Y,Gd)BO3:Eu als rot- emittierenden Leuchtstoff. BO 3 : Eu is used as the red phosphor in many plasma screens (Y, Gd) because this phosphor shows a higher luminous efficacy when excited by VUV light than other red-emitting phosphors. Considerable disadvantages of this phosphor are on the one hand the color point, which is too orange for video applications with x = 0.643 and y = 0.357, and on the other hand the relatively long decay time of τ 1/10 = 9 ms. For example, US Pat. No. 5,136,207 describes a plasma screen with (Y, Gd) BO 3 : Eu as the red-emitting phosphor.

Durch den orangen Farbpunkt von (Y,Gd)BO3:Eu wird in Plasmabildschirmen ein reduzierter Farbraum erhalten, verglichen mit Kathodenstrahlröhren, bei denen Y2O2S:Eu als roter Leuchtstoff verwendet wird. Letzterer weist einen Farbpunkt von x = 0.659 und y = 0.332 auf. The orange color point of (Y, Gd) BO 3 : Eu results in a reduced color space in plasma screens compared to cathode ray tubes in which Y 2 O 2 S: Eu is used as a red phosphor. The latter has a color point of x = 0.659 and y = 0.332.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Plasmabildschirm bereit zu stellen. It is therefore an object of the invention to provide an improved plasma display put.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Plasmabildschirm ausgerüstet mit einer Leuchtstoffschicht, die einen Leuchtstoff enthält, der ein Wirtsgitter und Pr3+ als Aktivator umfasst, wobei das Wirtsgitter des Leuchtstoffs ausgewählt ist aus der Gruppe der Oxide, der Silicate, der Niobate, der Tantalate und der Niobat-Tantalat-Mischkristalle. This object is achieved by a plasma screen equipped with a phosphor layer which contains a phosphor which comprises a host lattice and Pr 3+ as an activator, the host lattice of the phosphor being selected from the group of the oxides, the silicates, the niobates, the tantalates and the niobate-tantalate mixed crystals.

Nach quantentheoretischen Modellvorstellungen liegt in diesen Wirtsgittern das niedrigste 5d-Energieniveau des Pr3+-Karions weit unterhalb des 1S0-Energieniveaus des Pr3+-Kations. According to quantum theoretical model assumptions the lowest 5d energy level of the energy levels 0 Pr is in these host lattices of the Pr 3+ -Karions well below the 1 S 3+ cation.

In Pr3+-aktivierten Leuchtstoffen, bei denen nach qualitativen quantentheoretischen Modellvorstellungen das niedrigste 5d-Energieniveau des Pr3+-Kations unterhalb des 1S0- Energieniveaus des Pr3+-Kations liegt, finden nach Anregung der Elektronen keine Übergänge aus dem 1S0-Energieniveau in den Grundzustand statt, bei denen Licht im UV-C- Bereich oder blauen Spektralbereich emittiert wird. Vielmehr finden strahlungslose Relaxationen über niedriger als das 1S0-Energieniveau liegende 5d-Energieniveaus auf niedriger liegende Energieniveaus statt. Letztere sind beispielsweise das 3PJ-Energieniveau oder das 1D2-Energieniveau. Aus dem 3PJ-Energieniveau oder dem 1D2-Energieniveau kehren die Elektronen unter Emission von rotem Licht zum Grundzustand zurück. In Pr 3+ -activated phosphors, in which the lowest 5d energy level of the Pr 3+ cation is below the 1 S 0 energy level of the Pr 3+ cation according to qualitative quantum theoretical models, there are no transitions from the 1st after excitation of the electrons S 0 energy level takes place in the basic state, in which light is emitted in the UV-C range or blue spectral range. Rather, radiationless relaxation takes place above 5d energy levels lower than the 1 S 0 energy level and to lower energy levels. The latter are, for example, the 3 P J energy level or the 1 D 2 energy level. From the 3 P J energy level or the 1 D 2 energy level, the electrons return to the ground state with the emission of red light.

Das Wirtsgitter ist verantwortlich für die Größe der Aufspaltung der 5d-Zustände des Pr3+- Kations. Die vorteilhaft ausgewählten Wirtsgitter weisen koordinierende Anionen mit einer hohen Ladungsdichte auf und bewirken so eine große Aufspaltung der 5d-Zustände des Pr3+-Kations. In Pr3+-aktivierten Leuchtstoffen mit diesen Wirtsgittern liegt das niedrigste 5d-Energieniveau unterhalb des 1S0-Energieniveaus des Pr3+-Kations und nach Anregung mit (V)UV-Strahlung wird eine rote Emission erhalten. The host lattice is responsible for the size of the splitting of the 5d states of the Pr 3+ cation. The advantageously selected host lattices have coordinating anions with a high charge density and thus bring about a large splitting of the 5d states of the Pr 3+ cation. In Pr 3+ -activated phosphors with these host lattices, the lowest 5d energy level is below the 1 S 0 energy level of the Pr 3+ cation and a red emission is obtained after excitation with (V) UV radiation.

Die vorteilhaft ausgewählten Pr3+-aktivierten Leuchtstoffen gemäß Anspruch 2 weisen einen niedrigeren y-Wert des Farbpunktes auf als (Y,Gd)BO3:Eu. The advantageously selected Pr 3+ -activated phosphors according to claim 2 have a lower y value of the color point than (Y, Gd) BO 3 : Eu.

Durch die vorteilhafte Ausgestaltung gemäß Anspruch 3 kann der Farbpunkt einer rot- emittierenden Leuchtstoffschicht variiert werden. Due to the advantageous embodiment according to claim 3, the color point of a red emitting phosphor layer can be varied.

Im folgenden soll die Erfindung anhand von vier Figuren näher erläutert werden. Dabei zeigt The invention will be explained in more detail below with the aid of four figures. there shows

Fig. 1 den Aufbau und das Funktionsprinzip einer einzelnen Plasmazelle in einem AC-Plasmabildschirm, Fig. 1 shows the structure and operating principle of a single plasma cell in an AC plasma screen,

Fig. 2 das Termschema von Pr3+, Fig. 2 shows the energy level diagram of Pr 3+,

Fig. 3 das Anregungs- und Emissionsspektrum von Ca2SiO4:1%Pr und Fig. 3 shows the excitation and emission spectrum of Ca 2 SiO 4 : 1% Pr and

Fig. 4 das Anregungs- und Emissionsspektrum von Y2O3:0.5%Pr. Fig. 4 shows the excitation and emission spectrum of Y 2 O 3: 0.5% Pr.

Gemäß Fig. 1 weist eine Plasmazelle eines AC-Plasmabildschirms mit einer koplanaren Anordnung der Elektroden eine Frontplatte 1 und eine Trägerplatte 2 auf. Die Frontplatte 1 weist eine transparente Platte 3, beispielsweise aus Glas, auf, auf der sich eine dielektrische Schicht 4, welche vorzugsweise niedrigschmelzendes Glas enthält, und darauf eine Schutzschicht 5, welche vorzugsweise MgO enthält, befinden. Auf der transparenten Platte 3 sind parallele, streifenförmige Entladungselektroden 6, 7 aufgebracht, die von der dielektrischen Schicht 4 bedeckt sind. Die Entladungselektroden 6, 7 sind zum Beispiel aus Metall, ITO oder einer Kombination aus einem Metall und ITO. Vorzugsweise weisen die Entladungselektroden 6, 7 jeweils einen Streifen aus ITO auf, auf den jeweils eine schmalere Schicht aus Al oder Ag als Buselektrode aufgebracht ist. Die Trägerplatte 2 ist vorzugsweise aus Glas und auf der Trägerplatte 2 sind parallele, streifenförmige, senkrecht zu den Entladungselektroden 6, 7 verlaufende Adresselektroden 10 aus beispielsweise Ag aufgebracht. Diese sind von einer Leuchtstoffschicht 9, die Licht 13 in einer der drei Grundfarben rot, grün oder blau emittiert, bedeckt. Dazu ist die Leuchtstoffschicht 9 in mehrere Farbsegmente unterteilt. Durch eine Rippenstruktur 12 mit Trennrippen aus vorzugsweise dielektrischem Material werden individuell ansteuerbare Plasmazellen, in denen stille elektrische Entladungen stattfinden, gebildet. Referring to FIG. 1, a plasma cell of an AC plasma screen with a coplanar arrangement of electrodes on a front plate 1 and a carrier plate 2. The front plate 1 has a transparent plate 3 , for example made of glass, on which there is a dielectric layer 4 , which preferably contains low-melting glass, and thereon a protective layer 5 , which preferably contains MgO. Parallel, strip-shaped discharge electrodes 6 , 7 are applied to the transparent plate 3 and are covered by the dielectric layer 4 . The discharge electrodes 6 , 7 are, for example, made of metal, ITO or a combination of a metal and ITO. The discharge electrodes 6 , 7 preferably each have a strip of ITO, to each of which a narrower layer of Al or Ag is applied as a bus electrode. The carrier plate 2 is preferably made of glass, and parallel, strip-shaped address electrodes 10 made of, for example, Ag are applied to the carrier plate 2 and run perpendicular to the discharge electrodes 6 , 7 . These are covered by a phosphor layer 9 , which emits light 13 in one of the three primary colors red, green or blue. For this purpose, the phosphor layer 9 is divided into several color segments. Individually controllable plasma cells, in which silent electrical discharges take place, are formed by a rib structure 12 with separating ribs made of preferably dielectric material.

In der Plasmazelle, als auch zwischen den Entladungselektroden 6, 7, von denen jeweils eine im Wechsel als Kathode bzw. Anode wirkt, befindet sich ein Gas. Das Gas kann zum Beispiel ein Edelgas, ein Gemisch aus Edelgasen mit Xe als UV-Licht emittierender Komponente, Stickstoff oder ein Gemisch aus Stickstoff und wenigstens einem Edelgas, wie beispielsweise He, Ne, Kr oder Xe, enthalten. Nach Zündung der Oberflächenentladung, wodurch Ladungen auf einem zwischen den Entladungselektroden 6, 7 im Plasmabereich 8 liegenden Entladungsweg fließen können, bildet sich im Plasmabereich 8 ein Plasma, durch das je nach der Zusammensetzung des Gases Strahlung 11 im UV-Bereich erzeugt wird. Die Strahlung 11 regt die Leuchtstoffschicht 9 zum Leuchten an, die sichtbares Licht 13 emittiert, das durch die Frontplatte 1 nach außen tritt und somit einen leuchtenden Punkt auf dem Bildschirm darstellt. Die Leuchtstoffschicht 9 ist in mehrere Farbsegmente unterteilt. Üblicherweise sind die rot-, grün- bzw. blau-emittierenden Farbsegmente der Leuchtstoffschicht 9 in Form von senkrechten Streifentripeln aufgebracht. Eine Plasmazelle mit einem Farbsegment bildet ein sogenanntes Subpixel. Drei benachbarte Plasmazellen mit je einem rot-, grün- bzw. blau-emittierenden Farbsegment bilden zusammen einen Pixel, oder auch Bildpunkt genannt. There is a gas in the plasma cell and between the discharge electrodes 6 , 7 , each of which alternately acts as a cathode or anode. The gas can contain, for example, a noble gas, a mixture of noble gases with Xe as the UV light-emitting component, nitrogen or a mixture of nitrogen and at least one noble gas, such as He, Ne, Kr or Xe. After the surface discharge has ignited, as a result of which charges can flow on a discharge path located between the discharge electrodes 6 , 7 in the plasma region 8 , a plasma is formed in the plasma region 8 , by means of which radiation 11 is generated in the UV region, depending on the composition of the gas. The radiation 11 excites the phosphor layer 9 to emit light, which emits visible light 13 , which passes through the front panel 1 and thus represents a luminous point on the screen. The phosphor layer 9 is divided into several color segments. The red, green or blue emitting color segments of the phosphor layer 9 are usually applied in the form of vertical strips of strips. A plasma cell with a color segment forms a so-called sub-pixel. Three adjacent plasma cells, each with a red, green or blue-emitting color segment, together form a pixel, or also called a pixel.

Ein grün-emittierendes Farbsegment kann beispielsweise Zn2SiO4:Mn als Leuchtstoff und ein blau-emittierendes Farbsegment kann beispielsweise BaMgAl10O17:Eu als Leuchtstoff enthalten. A green-emitting color segment can contain, for example, Zn 2 SiO 4 : Mn as a phosphor and a blue-emitting color segment can contain, for example, BaMgAl 10 O 17 : Eu as a phosphor.

Ein rot-emittierendes Farbsegment enthält einen rot-emittierenden, Pr3+-aktivierten Leuchtstoff. Das Wirtsgitter des Pr3+aktivierten Leuchtstoffs ist vorzugsweise ein Oxid, ein Silicat, ein Niobat, ein Tantalat oder ein Niobat-Tantalat-Mischkristall. Als Pr3+-aktivierter Leuchtstoff kann beispielsweise (Y1-xGdx)2O3:Pr mit 0 ≤ x ≤ 1, (Ca1-xSrx)2SiO4:Pr mit 0 ≤ x ≤ 1 oder Y(Nb1-xTax)O4:Pr mit 0 ≤ x ≤ 1 in einem rot-emittierenden Farbsegment der Leuchtstoffschicht 9 verwendet wird. A red-emitting color segment contains a red-emitting, Pr 3+ -activated phosphor. The host lattice of the Pr 3+ activated phosphor is preferably an oxide, a silicate, a niobate, a tantalate or a niobate-tantalate mixed crystal. As Pr 3+ -activated phosphor, for example (Y 1-x Gd x ) 2 O 3 : Pr with 0 ≤ x ≤ 1, (Ca 1-x Sr x ) 2 SiO 4 : Pr with 0 ≤ x ≤ 1 or Y (Nb 1-x Ta x ) O 4 : Pr with 0 ≤ x ≤ 1 is used in a red-emitting color segment of the phosphor layer 9 .

In Fig. 2 ist das Termschema von Pr3+ sowie die Lage der 5d-Zustände in den erfindungsgemäßen Leuchtstoffen gezeigt. Nach Anregung eines Elektrons in einen 5d-Zustand des Pr3+-Kations findet eine strahlungslose Relaxation auf das 1S0-Energieniveau statt. Von dort finden weitere strahlungslose Relaxationen zunächst in einen weiteren, niedriger liegenden 5d-Zustand des Pr3+-Kation und von dort in weitere Energieniveaus, beispielsweise 3PJ, 1I6 oder 1D2, statt. Aus diesen Niveaus kehren die Elektronen strahlend in die Grundzustände zurück. Die Übergänge 3PJ3H6 und 1D23H4 sind für die rote Emission dieser Leuchtstoffe verantwortlich. Da der niedrigste 5d-Zustand des Pr3+-Kation unterhalb des 1S0-Energieniveaus des Pr3+-Kations liegt, finden keine strahlenden Übergänge aus diesem 1S0-Energieniveau zum Grundzustand unter Emission von kurzwelligem, d. h. beispielsweise im UV-C oder im blauem Spektralbereich, Licht statt, wie sie aus anderen Pr3+-aktivierten Leuchtstoffen, wie YPO4:Pr oder YBO3:Pr, bekannt sind. In FIG. 2, the term scheme of Pr 3+, and the position of the 5d-states in the novel phosphors is shown. After excitation of an electron into a 5d state of the Pr 3+ cation, radiationless relaxation takes place to the 1 S 0 energy level. From there, further radiationless relaxation first takes place in a further, lower lying 5d state of the Pr 3+ cation and from there into further energy levels, for example 3 P J , 1 I 6 or 1 D 2 . From these levels, the electrons return radially to the basic states. The transitions 3 P J3 H 6 and 1 D 23 H 4 are responsible for the red emission of these phosphors. Since the lowest 5d state of the Pr 3+ cation lies below the 1 S 0 energy level of the Pr 3+ cation, no radiant transitions from this 1 S 0 energy level to the ground state occur with the emission of short-wave, ie, for example in the UV C or in the blue spectral range, instead of light as they are known from other Pr 3+ -activated phosphors, such as YPO 4 : Pr or YBO 3 : Pr.

Es kann vorteilhaft sein, dass die rot-emittierenden Farbsegmente der Leuchtstoffschicht 9 zusätzlich zum Pr3+-aktivierten Leuchtstoff einen weiteren rot-emittierenden Leuchtstoff, wie beispielsweise (Y1-xGdx)BO3:Eu mit 0 ≤ x ≤ 1, Y(V1-xPx)O4:Eu mit 0 ≤ x ≤ 1 oder (Y1-xGdx)2O3:Eu mit 0 ≤ x ≤ 1 enthalten. It may be advantageous for the red-emitting color segments of the phosphor layer 9 to have a further red-emitting phosphor, in addition to the Pr 3+ -activated phosphor, such as (Y 1-x Gd x ) BO 3 : Eu with 0 ≤ x ≤ 1, Y (V 1-x P x ) O 4 : Eu with 0 ≤ x ≤ 1 or (Y 1-x Gd x ) 2 O 3 : Eu with 0 ≤ x ≤ 1 included.

Ausführungsbeispiel 1Embodiment 1

Zur Herstellung von Ca2SiO4:1%Pr wurden 20.00 g CaCO3 (199.8 mmol Ca), 6.215 g SiO2 (103.4 mmol 51) und 437.0 mg Pr(NO3)3(H2O)6 (1.005 mmol Pr) in 200 ml Wasser dispergiert bzw. gelöst und anschließend 10 Minuten in ein Ultraschall-Bad gestellt. Das Wasser wurde destillativ entfernt und der Rückstand wurde bei 100°C getrocknet. Dann wurden 1.6 g NH4Cl zugegeben und die erhaltene Mischung wurde gemörsert. Schließlich wurde die Mischung 12 Stunden bei 850°C in CO-haltiger Atmosphäre kalziniert (Aufheizrate: 200°C/h). Nach dem Abkühlen wurde das Pulver gemahlen und durch ein 36 µm Sieb gesiebt. To prepare Ca 2 SiO 4 : 1% Pr, 20.00 g CaCO 3 (199.8 mmol Ca), 6.215 g SiO 2 (103.4 mmol 51) and 437.0 mg Pr (NO 3 ) 3 (H 2 O) 6 (1.005 mmol Pr ) dispersed or dissolved in 200 ml of water and then placed in an ultrasonic bath for 10 minutes. The water was removed by distillation and the residue was dried at 100 ° C. Then 1.6 g of NH 4 Cl were added and the mixture obtained was ground in a mortar. Finally, the mixture was calcined at 850 ° C. in a CO-containing atmosphere (heating rate: 200 ° C./h). After cooling, the powder was ground and sieved through a 36 µm sieve.

Fig. 3 zeigt das Anregungs- und Emissionsspektrum von Ca2SiO4:1%Pr. Der Farbpunkt (x, y) des erhaltenen Leuchtstoffes liegt bei x = 0.605, y = 0.350. Fig. 3 shows the excitation and emission spectrum of Ca 2 SiO 4 shows: 1% Pr. The color point (x, y) of the phosphor obtained is x = 0.605, y = 0.350.

Ca2SiO4:1%Pr wurde als rot-emittierender Leuchtstoff in einem Plasmabildschirm verwendet, der einen verbesserten Farbpunkt und kürze Abklingzeiten nach Anregung für die rot- emittierenden Subpixel bzw. Farbsegmente aufwies. Ca 2 SiO 4 : 1% Pr was used as a red-emitting phosphor in a plasma display screen, which had an improved color point and short decay times after stimulation for the red-emitting subpixels or color segments.

Ausführungsbeispiel 2Embodiment 2

Ca2SiO4:1%Pr wurde analog zu Ausführungsbeispiel 1 hergestellt und zusammen mit YPO4:Eu in einem Plasmabildschirm verwendet, der einen verbesserten Farbpunkt und kurze Abklingzeiten nach Anregung für die rot-emittierenden Subpixel bzw. Farbsegmente aufwies. Ca 2 SiO 4 : 1% Pr was produced analogously to embodiment 1 and used together with YPO 4 : Eu in a plasma screen, which had an improved color point and short decay times after stimulation for the red-emitting subpixels or color segments.

Ausführungsbeispiel 3Embodiment 3

Zur Herstellung von Y2O3:0.5%Pr wurden 30.00 g Y(NO3)3(H2O)6 (78.36 mmol Pr) und 167.0 mg g Pr(NO3)3(H2O)6 (396.0 µmol Pr) in 200 ml Wasser gelöst. Der pH-Wert wurde mittels 1 M NH3 auf einen Wert von 5.0 eingestellt. Die erhaltene Lösung wurde auf 60°C erwärmt. 74.43 g Oxalsäuredihydrat (590.4 mmol Oxalsäure) wurden in 500 ml Wasser gelöst und innerhalb von 45 Minuten zu der Nitrat-haltigen Lösung getropft. Danach wurde noch weitere 15 Minuten bei 60°C gerührt. Der erhaltene Niederschlag wurde abgesaugt, zweimal mit Wasser gewaschen und anschließend bei 120°C getrocknet. Anschließend wurde der Feststoff 1 h bei 900°C an Luft (Aufheizrate: 250°C/h), 4 h bei 1400°C in CO-haltiger Atmosphäre (Aufheizrate: 200°C/h) und 2 h bei 1100°C in CO- haltiger Atmosphäre (Aufheizrate: 300°C/h) kalziniert. To prepare Y 2 O 3 : 0.5% Pr, 30.00 g of Y (NO 3 ) 3 (H 2 O) 6 (78.36 mmol Pr) and 167.0 mg g Pr (NO 3 ) 3 (H 2 O) 6 (396.0 µmol Pr) dissolved in 200 ml of water. The pH was adjusted to 5.0 using 1 M NH 3 . The solution obtained was heated to 60 ° C. 74.43 g of oxalic acid dihydrate (590.4 mmol of oxalic acid) were dissolved in 500 ml of water and added dropwise to the nitrate-containing solution within 45 minutes. The mixture was then stirred at 60 ° C. for a further 15 minutes. The resulting precipitate was filtered off, washed twice with water and then dried at 120 ° C. The solid was then exposed to air for 1 h at 900 ° C (heating rate: 250 ° C / h), 4 h at 1400 ° C in an atmosphere containing CO (heating rate: 200 ° C / h) and 2 h at 1100 ° C Calcined atmosphere containing CO (heating rate: 300 ° C / h).

Fig. 4 zeigt das Anregungs- und Emissionsspektrum von Y2O3:0.5%Pr. Der Farbpunkt (x, y) des erhaltenen Leuchtstoffes liegt bei x = 0.671, y = 0.304. Fig. 4 shows the excitation and emission spectrum of Y 2 O 3: 0.5% Pr. The color point (x, y) of the phosphor obtained is x = 0.671, y = 0.304.

Y2O3:0.5%Pr wurde als rot-emittierender Leuchtstoff in einem Plasmabildschirm verwendet, der einen verbesserten Farbpunkt und kürze Abklingzeiten nach Anregung für die rot-emittierenden Subpixel bzw. Farbsegmente aufwies. Y 2 O 3 : 0.5% Pr was used as a red-emitting phosphor in a plasma display screen, which had an improved color point and short decay times after stimulation for the red-emitting subpixels or color segments.

Claims (3)

1. Plasmabildschirm ausgerüstet mit einer Leuchtstoffschicht, die einen Leuchtstoff enthält, der ein Wirtsgitter und Pr3+ als Aktivator umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Wirtsgitter des Leuchtstoffs ausgewählt ist aus der Gruppe der Oxide, der Silicate, der Niobate, der Tantalate und der Niobat-Tantalat-Mischkristalle. 1. Plasma screen equipped with a phosphor layer which contains a phosphor which comprises a host lattice and Pr 3+ as an activator, characterized in that the host lattice of the phosphor is selected from the group of oxides, silicates, niobates, tantalates and niobate tantalate solid solution. 2. Plasmabildschirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leuchtstoff ausgewählt ist aus der Gruppe (Y1-xGdx)2O3:Pr mit 0 ≤ x ≤ 1, (Ca1-xSrx)2SiO4:Pr mit 0 ≤ x ≤ 1 und Y(Nb1-xTax)O4:Pr mit 0 ≤ x ≤ 1. 2. Plasma display according to claim 1, characterized in that the phosphor is selected from the group (Y 1-x Gd x ) 2 O 3 : Pr with 0 ≤ x ≤ 1, (Ca 1-x Sr x ) 2 SiO 4 : Pr with 0 ≤ x ≤ 1 and Y (Nb 1-x Ta x ) O 4 : Pr with 0 ≤ x ≤ 1. 3. Plasmabildschirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtstoffschicht zusätzlich einen weiteren rot-emittierenden Leuchtstoff ausgewählt aus der Gruppe (Y1-xGdx)BO3:Eu mit 0 ≤ x ≤ 1, Y(V1-xPx)O4:Eu mit 0 ≤ x ≤ 1 und (Y1-xGdx)2O3:Eu mit 0 ≤ x ≤ 1 enthält. 3. Plasma display according to claim 1, characterized in that the phosphor layer additionally a further red-emitting phosphor selected from the group (Y 1-x Gd x ) BO 3 : Eu with 0 ≤ x ≤ 1, Y (V 1-x P x ) O 4 : Eu with 0 ≤ x ≤ 1 and (Y 1-x Gd x ) 2 O 3 : Eu with 0 ≤ x ≤ 1 contains.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100927614B1 (en) * 2006-03-29 2009-11-23 삼성에스디아이 주식회사 A plasma display panel comprising a red phosphor for a plasma display panel and a fluorescent film formed therefrom
CN102627970B (en) * 2012-03-22 2014-01-29 大连交通大学 Rare earth n-niobate luminescent material and its preparation method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3758486A (en) * 1969-05-13 1973-09-11 Westinghouse Electric Corp Rare earth niobate composition
US5250366A (en) * 1985-05-18 1993-10-05 Nichia Kagaku Kogyo K.K. Phosphor which emits light by the excitation of X-ray, and a X-ray intensifying screen using the phosphor
NL8900364A (en) * 1989-02-15 1990-09-03 Philips Nv LUMINESCENT NATURAL POTASSIUM METAL ORTHOSILICATE, LUMINESCENT SCREEN EQUIPPED WITH SUCH SILICATE AND LOW-PRESSURE VAPOR DISCHARGE LAMP EQUIPPED WITH SUCH SCREEN.
FR2721940B1 (en) * 1994-07-01 1997-08-29 Rhone Poulenc Chimie USE OF A TANTALATE OF YTTRIUM, LUTECIUM OR GADOLINIUM DOPED IN LOW VOLTAGE LUMINESCENCE
WO2000036051A1 (en) * 1998-12-17 2000-06-22 Isis Innovation Limited Ternary oxide particles

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