EP1187167A1 - Colour display panel with blue phosphor layer - Google Patents

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EP1187167A1
EP1187167A1 EP01000410A EP01000410A EP1187167A1 EP 1187167 A1 EP1187167 A1 EP 1187167A1 EP 01000410 A EP01000410 A EP 01000410A EP 01000410 A EP01000410 A EP 01000410A EP 1187167 A1 EP1187167 A1 EP 1187167A1
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EP
European Patent Office
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phosphor
color screen
color
phosphor layer
blue
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EP01000410A
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German (de)
French (fr)
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EP1187167B1 (en
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Helmut Dr. Bechtel
Wolfgang Busselt
Thomas Dr. Jüstel
Martin Weibrecht
Peter Quadflieg
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Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Corporate Intellectual Property GmbH
Koninklijke Philips Electronics NV
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Publication date
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Publication of EP1187167B1 publication Critical patent/EP1187167B1/en
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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    • H01J11/20—Constructional details
    • H01J11/34—Vessels, containers or parts thereof, e.g. substrates
    • H01J11/42—Fluorescent layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/02—Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
    • H01J29/10—Screens on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted or stored
    • H01J29/18—Luminescent screens
    • H01J29/187—Luminescent screens screens with more than one luminescent material (as mixtures for the treatment of the screens)
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    • H01J29/18—Luminescent screens
    • H01J29/26—Luminescent screens with superimposed luminescent layers

Definitions

  • the invention relates to a color screen, in particular a plasma screen, equipped with a blue fluorescent layer
  • the additive is used to display colored images on screens Color mixing. A large part of the colors occurring in nature can be seen through represent additive mixture of the three primary colors red, green and blue of corresponding intensity.
  • This principle is used in both emitting screens and cathode ray tubes or plasma screens as well as in non-emissive screens such as liquid crystal screens applied.
  • the representation of the different colors is determined by so-called standard color curves.
  • a widely used standard is the CIE color triangle.
  • the area of the representable Colors in a screen are given by the color points of the three phosphors defined by the respective emission spectrum.
  • the blue one Light emission at least contributes to the luminance (brightness) of a screen.
  • the blue-emitting phosphors are not as efficient like the green and red emitting phosphors. Both of these effects cause the color temperature for white light for television applications is lower than desired.
  • This task is solved by a color screen equipped with a blue one Phosphor layer, which is a first phosphor that has a light emission in the range of 430 to 490 nm, and a second phosphor that emits light in the Has a range from 380 to 450 nm.
  • the second phosphor has a light emission in the range from 380 to 420 nm.
  • the second phosphor is selected from the group of Tb 3+ -activated phosphors, Eu 2+ -activated phosphors, Bi 3+ -activated phosphors, Ga 3+ -activated phosphors and Ce 3+ -activated phosphors.
  • the second phosphor is selected from the group LaOBr: Tb, Y 2 O 2 S: Tb, Y 3 Al 5 O 12 : Tb, Ca 3 (PO 4 ) 2 : Eu, Sr 2 P 2 O 7 : Eu, (Sr, Mg) 2 P 2 O 7 : Eu CaB 2 P 2 O 9 : Eu, CaSO 4 : Eu, CaO: Bi, ZnO: Ga and (Y, Gd) BO 3 : Ce.
  • All of these phosphors emit efficiently under UV light excitation or by excitation with an electron beam light with a wavelength between 380 and 450 nm.
  • the phosphor layer is a physical mixture of particles of the contains first phosphor and Partieln the second phosphor.
  • the proportion of second phosphor in the phosphor layer between 5 and 50 wt .-% based on the amount of the first phosphor.
  • This embodiment is easy to implement because the second phosphor is easy to use Suspension of the phosphor, with which the phosphor layer is produced, is given can be.
  • the phosphor layer has a base layer made of the first phosphor and a cover layer made of the second phosphor.
  • the first phosphor is selected from the group ZnS: Ag, BaMgAl 10 O 17 : Eu and (Ba, Sr, Ca) 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu.
  • the ZnS: Ag phosphor is particularly suitable as a blue-emitting phosphor in color cathode ray tubes, since it efficiently emits blue light under electron beam excitation.
  • the blue-emitting phosphors BaMgAl 10 O 17 : Eu and (Ba, Sr, Ca) 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu are particularly suitable for use in plasma screens because they have high color saturation and efficient conversion of UV light show in blue light. They also withstand the thermal stress during the manufacture of the plasma screens.
  • the color screen is selected from the group of Cathode ray tubes, plasma screens and liquid crystal screens.
  • These color screens equipped with a blue phosphor layer according to the invention have an increased luminance because of the improved blue light emission higher Shares of red and green light can be used for color display.
  • the red and green light emissions contribute more to the luminance of a color screen than the blue light emission. It is also advantageous that despite the increased proportions of red and green light the color impression for white light is not changed.
  • the electrodes have a front plate 1 and a carrier plate 2.
  • the front panel 1 contains a glass plate 3 and on the glass plate 3 is a dielectric layer 4, preferably PbO-containing glass applied. Parallel, strip-shaped are on the glass plate 3
  • Discharge electrodes 6, 7 applied by the dielectric layer 4 are covered.
  • the discharge electrodes 6, 7 are made of metal or ITO, for example.
  • the carrier plate 2 is made of glass and on the carrier plate 2 are parallel, strip-shaped, address electrodes 10 running perpendicular to the discharge electrodes 6, 7 for example Ag applied. These are of a phosphor layer 9, which in one of the three basic colors emitted red, green or blue, covered.
  • the individual plasma cells are through a rib structure 12 with separating ribs made of preferably dielectric material Cut.
  • a gas preferably a Noble gas mixture of, for example, He, Ne or Kr, which generates UV light Component Xe contains.
  • a plasma forms in the plasma region 8, through which each the composition of the gas radiation 11 in the UV range, in particular in the VUV range, is produced.
  • This radiation 11 stimulates the phosphor layer 9 to light up, which emits visible light 13 in one of the three primary colors, through the front panel 1 steps outwards and thus represents a luminous pixel on the screen.
  • an Eu 2+ -activated phosphor such as BaMgAl 10 O 17 : Eu or (Ba, Sr, Ca) 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu can be used as the blue-emitting phosphor.
  • the blue-emitting phosphor layer also contains a second phosphor which has a light emission in the range from 380 to 450 nm, preferably in the range from 380 to 420 nm.
  • the second phosphor can be selected from the group of Tb 3+ -activated phosphors, Eu 2+ -activated phosphors, Bi 3+ -activated phosphors, Ga 3+ -activated phosphors and Ce 3+ -activated phosphors.
  • the second phosphor can, for example, be selected from the group LaOBr: Tb, Y 2 O 2 S: Tb, Y 3 Al 5 O 12 : Tb, Ca 3 (PO 4 ) 2 : Eu, Sr 2 P 2 O 7 : Eu , (Sr, Mg) 2 P 2 O 7 : Eu, CaB 2 P 2 O 9 : Eu, CaSO 4 : Eu, CaO: Bi, ZnO: Ga and (Y, Gd) BO 3 : Ce. It is advantageous that the concentration of Tb 3+ in the Tb 3+ -activated phosphors is 0.1 mol% or less.
  • Zn 2 SiO 4 : Mn can be used as the green-emitting phosphor and (Y, Gd) BO 3 : Eu can be used in the phosphor layer 9 as the red-emitting phosphor.
  • a suitable first phosphor is first used for the wet coating process Water, an organic solvent, optionally together with a dispersant, a surfactant and an anti-foaming agent or a binder preparation dispersed.
  • Inorganic preparations are suitable for binder preparations for plasma screens Binder that has an operating temperature of 450 ° C without decomposition, embrittlement or survive discoloration, or organic binders that are later oxidized can be removed.
  • the blue fluorescent layer is a physical one Mixture of particles of the first phosphor and particles of the second phosphor or a base layer from the first phosphor and a cover layer from the should have second phosphor, the second phosphor to the above suspension or a separate suspension of the second phosphor is produced.
  • the back plate 2 is joined together with others Components such as a front panel 1 and a noble gas mixture for production a plasma screen is used.
  • such a blue-emitting phosphor layer preparation can be used in all Types of plasma screens, such as with AC plasma screens with or without matrix arrangement or DC plasma screens can be used.
  • the color screen is a color liquid crystal screen
  • the blue phosphor layer together with a red and a green phosphor layer can be applied to the inside of the front panel.
  • a color liquid crystal screen a light source, a polarizer, a liquid crystal cell and one Have analyzer.
  • the color screen is a color cathode ray tube
  • the blue one Fluorescent layer together with a red and a green fluorescent layer on the Be applied inside the front panel.
  • a color cathode ray tube can have at least one electron gun for emission an electron beam, a deflection device, a neck and a cone, that connects the front panel and the neck.
  • the respective areas of the phosphor layer through differently strong irradiation with an electron beam for Glow excited.
  • the use of the blue phosphor layer according to the invention the current components for the generation of white light can be equalized. This improves the luminance of the color cathode ray tube.
  • a color cathode ray tube with a shadow mask there is also color stability improved, because deformation of the shadow mask less color changes cause.
  • a suspension of 40 g BaMgAl 10 O 17 : Eu and 2 g LaOBr: Tb (0.01 mol% Tb 3+ ) was prepared, to which additives such as an organic binder and a dispersant were added.
  • the suspension was applied to a back plate 2, which had a rib structure 12 and address electrodes 10, by means of screen printing and dried. This process step was carried out in succession for the other two types of fluorescent material with the emission colors green and red.
  • a suspension of BaMgAl 10 O 17 : Eu was made, to which additives such as an organic binder and a dispersant were added.
  • the suspension was applied to a back plate 2, which had a rib structure 12 and address electrodes 10, by means of screen printing and dried.
  • a suspension of Sr 2 P 2 O 7 : Eu was then prepared, to which additives such as an organic binder and a dispersant were added. This suspension was applied by screen printing to the parts of the back plate 2 where BaMgAl 10 O 17 : Eu had previously been applied and dried.
  • a suspension of 40 g ZnS: Ag and 4 g LaOBr: Tb (0.01 mol% Tb 3+ ) was prepared, to which additives such as an organic binder and a dispersant were added.
  • the suspension was mixed with a 10% polyvinyl alcohol solution and ammonium dichromate was also added to the suspension.
  • the ratio of polyvinyl alcohol to ammonium dichromate was 10: 1.
  • the mixture obtained was applied to the inside of a front plate by means of spin coating.
  • the layer obtained was irradiated with UV light through a mask and the polymer was crosslinked at the exposed locations.
  • the non-crosslinked areas of the phosphor layer were then rinsed off by spraying with warm water.
  • Such a front panel was together with a neck, the front panel with cone connecting the neck, an electron gun provided inside the neck to emit three electron beams, one deflector and one Shadow mask used to build a color cathode ray tube.
  • a color cathode ray tube with a blue phosphor layer containing ZnS: Ag and 20% by weight of LaOBr: Tb was produced.
  • a color cathode ray tube with a blue phosphor layer which only contained ZnS: Ag was also produced.

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Abstract

Color screen consists of a blue luminescent layer containing a first luminescent material having a light emission in the range of 430-490 nm and a second luminescent material having a light emission in the range of 380-450 nm. Preferred Features: The first luminescent material is made of ZnS: Ag, BaMgAl10O17: Eu or (Ba, Sr, Ca)5(PO4)3Cl: Eu. The second luminescent material is made of LaOBr: Tb, Y2O2S: Tb, Y3Al5O12: Tb, Ca3(PO4)2: Eu, SR2P2O7: Eu, (Sr, Mg)2P2O7: Eu, CaSO4: Eu, CaO: Bi or (Y, Gd)BaO3: Ce.

Description

Die Erfindung betrifft einen Farbbildschirm, insbesondere einen Plasmabildschirm, ausgerüstet mit einer blauen LeuchtstoffschichtThe invention relates to a color screen, in particular a plasma screen, equipped with a blue fluorescent layer

Zur Darstellung von farbigen Bildern auf Bildschirmen bedient man sich der additiven Farbmischung. Ein großer Teil der in der Natur vorkommenden Farben lassen sich durch additive Mischung der drei Primärfarben rot, grün und blau entsprechender Intensität darstellen. Dieses Prinzip wird sowohl in emittierenden Bildschirmen wie Kathodenstrahlröhren oder Plasmabildschirmen als auch in nicht-emittierenden Bildschirmen wie Flüssigkristallbildschirmen angewendet.The additive is used to display colored images on screens Color mixing. A large part of the colors occurring in nature can be seen through represent additive mixture of the three primary colors red, green and blue of corresponding intensity. This principle is used in both emitting screens and cathode ray tubes or plasma screens as well as in non-emissive screens such as liquid crystal screens applied.

Die Darstellung der verschiedenen Farben ist durch sogenannte Normfarbkurven festgelegt. Ein weit verbreiteter Standard ist das CIE Farbdreieck. Der Bereich der darstellbaren Farben in einem Bildschirm wird durch die Farbpunkte der drei Leuchtstoffe, gegeben durch das jeweilige Emissionsspektrum, definiert.The representation of the different colors is determined by so-called standard color curves. A widely used standard is the CIE color triangle. The area of the representable Colors in a screen are given by the color points of the three phosphors defined by the respective emission spectrum.

Aufgrund der charakteristischer Farbempfindung des menschlichen Auges trägt die blaue Lichtemission am wenigstens zur Luminanz (Helligkeit) eines Bildschirms bei. In Plasmabildschirmen sind darüber hinaus die blau-emittierenden Leuchtstoffe nicht so effizient wie die grün- und rot-emittierenden Leuchtstoffe. Diese beiden Effekte führen dazu, dass die Farbtemperatur für weißes Licht für Fernsehanwendungen niedriger als gewünscht ist.Due to the characteristic color sensation of the human eye, the blue one Light emission at least contributes to the luminance (brightness) of a screen. In plasma screens in addition, the blue-emitting phosphors are not as efficient like the green and red emitting phosphors. Both of these effects cause the color temperature for white light for television applications is lower than desired.

Deshalb ist es eine Aufgabe der Erfindung einen Farbbildschirm ausgerüstet mit einer verbesserten blau-emittierenden Leuchtstoffschicht bereitzustellen.Therefore, it is an object of the invention equipped with a color screen to provide improved blue-emitting phosphor layer.

Diese Aufgabe wird gelöst, durch einen Farbbildschirm ausgerüstet mit einer blauen Leuchtstoffschicht, die einen ersten Leuchtstoff, der eine Lichtemission im Bereich von 430 bis 490 nm aufweist, und einen zweiten Leuchtstoff, der eine Lichtemission im Bereich von 380 bis 450 nm aufweist, enthält. This task is solved by a color screen equipped with a blue one Phosphor layer, which is a first phosphor that has a light emission in the range of 430 to 490 nm, and a second phosphor that emits light in the Has a range from 380 to 450 nm.

Es ist bevorzugt, dass der zweite Leuchtstoff eine Lichtemission im Bereich von 380 bis 420 nm aufweist.It is preferred that the second phosphor has a light emission in the range from 380 to 420 nm.

Durch die Kombination eines ersten, blau-emittierenden Leuchtstoffes mit einem zweiten Leuchtstoff, dessen Lichtemission noch gerade im sichtbaren Bereich und tief-violett ist, wird eine blaue Lichtemission erhalten, die "blauer" erscheint und eine stärkere Farbsättigung aufweist. Auf diese Weise wird weißes Licht erhalten, welches eine hohe Luminanz und eine hoch erscheinende Farbtemperatur aufweist.By combining a first, blue-emitting phosphor with a second Fluorescent, whose light emission is still in the visible range and deep purple, a blue light emission is obtained, which appears "blue" and a stronger color saturation having. In this way, white light is obtained, which has a high luminance and has a high appearing color temperature.

Es ist besonders bevorzugt, dass der zweite Leuchtstoff ausgswählt ist aus der Gruppe der Tb3+-aktivierten Leuchtstoffe, der Eu2+-aktivierten Leuchtstoffe, der Bi3+-aktivierten Leuchtstoffe, der Ga3+-aktivierten Leuchtstoffe und der Ce3+-aktivierten Leuchtstoffe.It is particularly preferred that the second phosphor is selected from the group of Tb 3+ -activated phosphors, Eu 2+ -activated phosphors, Bi 3+ -activated phosphors, Ga 3+ -activated phosphors and Ce 3+ -activated phosphors.

Es ist ganz besonders bevorzugt, dass der zweite Leuchtstoff ausgewählt ist aus der Gruppe LaOBr:Tb, Y2O2S:Tb, Y3Al5O12:Tb, Ca3(PO4)2:Eu, Sr2P2O7:Eu, (Sr,Mg)2P2O7:Eu CaB2P2O9:Eu, CaSO4:Eu, CaO:Bi, ZnO:Ga und (Y,Gd)BO3:Ce.It is very particularly preferred that the second phosphor is selected from the group LaOBr: Tb, Y 2 O 2 S: Tb, Y 3 Al 5 O 12 : Tb, Ca 3 (PO 4 ) 2 : Eu, Sr 2 P 2 O 7 : Eu, (Sr, Mg) 2 P 2 O 7 : Eu CaB 2 P 2 O 9 : Eu, CaSO 4 : Eu, CaO: Bi, ZnO: Ga and (Y, Gd) BO 3 : Ce.

All diese Leuchtstoffe emittieren effizient unter UV-Lichtanregung oder durch Anregung mit einem Elektronenstrahl Licht mit einer Wellenlänge zwischen 380 und 450 nm.All of these phosphors emit efficiently under UV light excitation or by excitation with an electron beam light with a wavelength between 380 and 450 nm.

Es ist bevorzugt, dass die Leuchtstoffschicht eine physikalische Mischung aus Partikeln des ersten Leuchtstoffes und Partieln des zweiten Leuchtstoffes enthält.It is preferred that the phosphor layer is a physical mixture of particles of the contains first phosphor and Partieln the second phosphor.

Es ist vorteilhaft, dass der Anteil an zweitem Leuchtstoff in der Leuchtstoffschicht zwischen 5 und 50 Gew.-% bezogen auf die Menge des ersten Leuchtstoffs beträgt.It is advantageous that the proportion of second phosphor in the phosphor layer between 5 and 50 wt .-% based on the amount of the first phosphor.

Diese Ausführungsform ist einfach zu realisieren, da der zweite Leuchtstoff einfach zur Suspension des Leuchtstoffes, mit der die Leuchtstoffschicht hergestellt wird, gegeben werden kann.This embodiment is easy to implement because the second phosphor is easy to use Suspension of the phosphor, with which the phosphor layer is produced, is given can be.

Es kann auch bevorzugt sein, dass die Leuchtstoffschicht eine Basisschicht aus dem ersten Leuchtstoff und eine Deckschicht aus dem zweiten Leuchtstoff aufweist.
Es ist bevorzugt, dass der erste Leuchtstoff ausgewählt ist aus der Gruppe ZnS:Ag, BaMgAl10O17:Eu und (Ba,Sr,Ca)5(PO4)3Cl:Eu.It can also be preferred that the phosphor layer has a base layer made of the first phosphor and a cover layer made of the second phosphor.
It is preferred that the first phosphor is selected from the group ZnS: Ag, BaMgAl 10 O 17 : Eu and (Ba, Sr, Ca) 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu.

Der Leuchtstoff ZnS:Ag eignet sich besonders gut als blau-emittierender Leuchtstoff in Farbkathodenstrahlröhren, da er effizient unter Elektronenstrahlanregung blaues Licht emittiert. Die blau-emittierenden Leuchtstoffe BaMgAl10O17:Eu und (Ba,Sr,Ca)5(PO4)3Cl:Eu sind besonders geeignet für die Verwendung in Plasmabildschirmen, da sie eine hohe Farbsättigung sowie eine effiziente Umwandlung von UV-Licht in blaues Licht zeigen. Außerdem halten sie der thermischen Belastung während der Herstellung der Plasmabildschirme stand.The ZnS: Ag phosphor is particularly suitable as a blue-emitting phosphor in color cathode ray tubes, since it efficiently emits blue light under electron beam excitation. The blue-emitting phosphors BaMgAl 10 O 17 : Eu and (Ba, Sr, Ca) 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu are particularly suitable for use in plasma screens because they have high color saturation and efficient conversion of UV light show in blue light. They also withstand the thermal stress during the manufacture of the plasma screens.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass der Farbbildschirm ausgewählt ist aus der Gruppe der Kathodenstrahlröhren, der Plasmabildschirme und der Flüssigkristallbildschirme.It is further preferred that the color screen is selected from the group of Cathode ray tubes, plasma screens and liquid crystal screens.

Diese Farbbildschirme ausgerüstet mit einer erfindungsgemäßen blauen Leuchtstoffschicht weisen eine erhöhte Luminanz auf, da durch die verbesserte blaue Lichtemission höhere Anteile an rotem und grünem Licht zur Farbdarstellung verwendet werden können. Die rote und die grüne Lichtemission tragen stärker zur Luminanz eines Farbbildschirms bei als die blaue Lichtemission. Vorteilhaft ist weiterhin, dass trotz der erhöhten Anteile an rotem und grünem Licht der Farbeindruck für weißes Licht nicht verändert wird.These color screens equipped with a blue phosphor layer according to the invention have an increased luminance because of the improved blue light emission higher Shares of red and green light can be used for color display. The red and green light emissions contribute more to the luminance of a color screen than the blue light emission. It is also advantageous that despite the increased proportions of red and green light the color impression for white light is not changed.

Im folgenden soll anhand von einer Figur und drei Ausführungsbeispielen die Erfindung näher erläutert werden. Dabei zeigt

Fig. 1
den Aufbau und das Funktionsprinzip einer einzelnen Plasmazelle in einem AC-Plasmabildschirm.
The invention will be explained in more detail below with reference to a figure and three exemplary embodiments. It shows
Fig. 1
the structure and principle of operation of a single plasma cell in an AC plasma screen.

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 enthält eine Glasplatte 3 und auf der Glasplatte 3 ist eine dielektrische Schicht 4, aus vorzugsweise PbO-haltigem Glas aufgebracht. Auf die Glasplatte 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 oder ITO. Auf der dielektrischen Schicht 4 befindet sich eine Schutzschicht 5, welche beispielsweise MgO enthält.1 shows a plasma cell of an AC plasma screen with a coplanar arrangement the electrodes have a front plate 1 and a carrier plate 2. The front panel 1 contains a glass plate 3 and on the glass plate 3 is a dielectric layer 4, preferably PbO-containing glass applied. Parallel, strip-shaped are on the glass plate 3 Discharge electrodes 6, 7 applied by the dielectric layer 4 are covered. The discharge electrodes 6, 7 are made of metal or ITO, for example. On the dielectric layer 4 there is a protective layer 5 which, for example, MgO contains.

Die Trägerplatte 2 ist 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 in einer der drei Grundfarben rot, grün oder blau emittiert, bedeckt. Die einzelnen Plasmazellen sind durch eine Rippenstruktur 12 mit Trennrippen aus vorzugsweise dielektrischem Material getrennt.The carrier plate 2 is made of glass and on the carrier plate 2 are parallel, strip-shaped, address electrodes 10 running perpendicular to the discharge electrodes 6, 7 for example Ag applied. These are of a phosphor layer 9, which in one of the three basic colors emitted red, green or blue, covered. The individual plasma cells are through a rib structure 12 with separating ribs made of preferably dielectric material Cut.

In der Plasmazelle, das heißt zwischen den Entladungselektroden 6, 7, von denen jeweils eine im Wechsel als Kathode bzw. Anode wirkt, befindet sich ein Gas, vorzugsweise ein Edelgasgemisch aus beispielsweise He, Ne oder Kr, welches als UV-Licht generierende Komponente Xe enthält. 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 dasje nach der Zusammensetzung des Gases Strahlung 11 im UV-Bereich, insbesondere im VUV-Bereich, erzeugt wird. Diese Strahlung 11 regt die Leuchtstoffschicht 9 zum Leuchten an, die sichtbares Licht 13 in einer der drei Grundfarben emittiert, das durch die Frontplatte 1 nach außen tritt und somit einen leuchtenden Bildpunkt auf dem Bildschirm darstellt.In the plasma cell, that is between the discharge electrodes 6, 7, each of which one acts alternately as a cathode or anode, there is a gas, preferably a Noble gas mixture of, for example, He, Ne or Kr, which generates UV light Component Xe contains. After ignition of the surface discharge, causing charges on a discharge path lying between the discharge electrodes 6, 7 in the plasma region 8 can flow, a plasma forms in the plasma region 8, through which each the composition of the gas radiation 11 in the UV range, in particular in the VUV range, is produced. This radiation 11 stimulates the phosphor layer 9 to light up, which emits visible light 13 in one of the three primary colors, through the front panel 1 steps outwards and thus represents a luminous pixel on the screen.

In der Leuchtstoffschicht 9 kann beispielsweise als blau-emittierender Leuchtstoff ein Eu2+-aktivierter Leuchtstoff wie BaMgAl10O17:Eu oder (Ba,Sr,Ca)5(PO4)3Cl:Eu verwendet werden. Die blau-emittierende Leuchtstoffschicht enthält neben diesem ersten Leuchtstoff mit einer Lichtemission im Bereich von 430 bis 490 nm noch einen zweiten Leuchtstoff, der eine Lichtemission im Bereich von 380 bis 450 nm, vorzugsweise im Bereich von 380 bis 420 nm, aufweist. Der zweite Leuchtstoff kann ausgewählt sein aus der Gruppe der Tb3+-aktivierten Leuchtstoffe, der Eu2+-aktivierten Leuchtstoffe, der Bi3+-aktivierten Leuchtstoffe, der Ga3+-aktivierten Leuchtstoffe und der Ce3+-aktivierten Leuchtstoffe. Der zweite Leuchtstoff kann zum Beispiel ausgewählt sein aus der Gruppe LaOBr:Tb, Y2O2S:Tb, Y3Al5O12:Tb, Ca3(PO4)2:Eu, Sr2P2O7:Eu, (Sr,Mg)2P2O7:Eu, CaB2P2O9:Eu, CaSO4:Eu, CaO:Bi, ZnO:Ga und (Y,Gd)BO3:Ce. Es ist vorteilhaft, dass die Konzentration an Tb3+ in den Tb3+-aktivierten Leuchtstoffen 0.1 Mol-% oder weniger beträgt.In the phosphor layer 9, for example, an Eu 2+ -activated phosphor such as BaMgAl 10 O 17 : Eu or (Ba, Sr, Ca) 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu can be used as the blue-emitting phosphor. In addition to this first phosphor with a light emission in the range from 430 to 490 nm, the blue-emitting phosphor layer also contains a second phosphor which has a light emission in the range from 380 to 450 nm, preferably in the range from 380 to 420 nm. The second phosphor can be selected from the group of Tb 3+ -activated phosphors, Eu 2+ -activated phosphors, Bi 3+ -activated phosphors, Ga 3+ -activated phosphors and Ce 3+ -activated phosphors. The second phosphor can, for example, be selected from the group LaOBr: Tb, Y 2 O 2 S: Tb, Y 3 Al 5 O 12 : Tb, Ca 3 (PO 4 ) 2 : Eu, Sr 2 P 2 O 7 : Eu , (Sr, Mg) 2 P 2 O 7 : Eu, CaB 2 P 2 O 9 : Eu, CaSO 4 : Eu, CaO: Bi, ZnO: Ga and (Y, Gd) BO 3 : Ce. It is advantageous that the concentration of Tb 3+ in the Tb 3+ -activated phosphors is 0.1 mol% or less.

Als grün-emittierender Leuchtstoff kann beispielsweise Zn2SiO4:Mn und als rot-emittierender Leuchtstoff kann beispielsweise (Y,Gd)BO3:Eu in der Leuchtstoffschicht 9 verwendet werden.For example, Zn 2 SiO 4 : Mn can be used as the green-emitting phosphor and (Y, Gd) BO 3 : Eu can be used in the phosphor layer 9 as the red-emitting phosphor.

Als Herstellungsverfahren für eine Leuchtstoffschicht 9 kommen sowohl Trockenbeschichtungsverfahren, z. B. elektrostatische Abscheidung oder elektrostatisch unterstütztes Bestäuben, als auch Nassbeschichtungsverfahren, z B. Siebdruck, Dispenserverfahren, bei denen eine Suspension mit einer sich dem Kanälen entlang bewegenden Düse eingebracht wird, oder Sedimentation aus der flüssigen Phase, in Betracht.Both dry coating processes, z. B. electrostatic deposition or electrostatically assisted dusting, as well as wet coating processes, e.g. screen printing, dispenser processes, at which a suspension is introduced with a nozzle moving along the channels or sedimentation from the liquid phase.

Für die Nassbeschichtungsverfahren wird zunächst ein geeigneter erster Leuchtstoff in Wasser, einem organischen Lösungsmittel, gegebenenfalls zusammen mit einem Dispergiermittel, einem Tensid und einem Antischaummittel oder einer Bindemittelzubereitung dispergiert. Geeignet für Bindemittelzubereitungen für Plasmabildschirme sind anorganischen Bindemittel, die eine Betriebstemperatur von 450°C ohne Zersetzung, Versprödung oder Verfärbung überstehen, oder organische Bindemittel, die später durch Oxidation entfernt werden können. Je nachdem ob die blaue Leuchtsfcoffschicht eine physikalische Mischung aus Partikeln des ersten Leuchtstoffes und Partikeln des zweiten Leuchtstoffes oder eine Basisschicht aus dem ersten Leuchtstoff und eine Deckschicht aus dem zweitem Leuchtstoff aufweisen soll, wird der zweite Leuchtstoff zu der obigen Suspension gegeben oder es wird eine separate Suspension des zweiten Leuchtstoffs hergestellt.A suitable first phosphor is first used for the wet coating process Water, an organic solvent, optionally together with a dispersant, a surfactant and an anti-foaming agent or a binder preparation dispersed. Inorganic preparations are suitable for binder preparations for plasma screens Binder that has an operating temperature of 450 ° C without decomposition, embrittlement or survive discoloration, or organic binders that are later oxidized can be removed. Depending on whether the blue fluorescent layer is a physical one Mixture of particles of the first phosphor and particles of the second phosphor or a base layer from the first phosphor and a cover layer from the should have second phosphor, the second phosphor to the above suspension or a separate suspension of the second phosphor is produced.

Anschließend werden die rot- bzw. grün-emittierenden Bereiche der Leuchtstoffechicht 9 hergestellt.Subsequently, the red or green emitting areas of the phosphor layer 9 manufactured.

Nach Aufbringen der Leuchtstoffschicht 9 wird die Rückplatte 2 zusammen mit weiteren Komponenten wie zum Beispiel einer Frontplatte 1 und einem Edelgasgemisch zur Herstellung eines Plasmabildschirms verwendet.After the phosphor layer 9 has been applied, the back plate 2 is joined together with others Components such as a front panel 1 and a noble gas mixture for production a plasma screen is used.

Grundsätzlich kann eine derartige blau-emittierende Leuchtstoffschichtzubereitung in allen Typen von Plasmabildschirmen, wie zum Beispiel bei AC-Plasmabildschirmen mit oder ohne Matrixanordnung oder DC-Plasmabildschirmen verwendet werden.In principle, such a blue-emitting phosphor layer preparation can be used in all Types of plasma screens, such as with AC plasma screens with or without matrix arrangement or DC plasma screens can be used.

Handelt es sich bei dem Farbbildschirm um einen Farb-Flüssigkristallbildschirm, kann die blaue Leuchtstoffschicht zusammen mit einer roten und einer grünen Leuchtstoffschicht auf der Innenseite der Frontplatte aufgebracht werden. Weiterhin kann ein Farb-Flüssigkristallbildschirm eine Lichtquelle, einen Polarisator, eine Flüssigkristallzelle und einen Analysator aufweisen.If the color screen is a color liquid crystal screen, the blue phosphor layer together with a red and a green phosphor layer can be applied to the inside of the front panel. Furthermore, a color liquid crystal screen a light source, a polarizer, a liquid crystal cell and one Have analyzer.

Handelt es sich bei dem Farbbildschirm um eine Farbkathodenstrahlröhre, kann die blaue Leuchtstoffschicht zusammen mit einer roten und einer grünen Leuchtstoffschicht auf der Innenseite der Frontplatte aufgebracht werden. Neben der Frontplatte mit der Leuchtstoffschicht kann eine Farbkathodenstrahlröhre eine Elektronenkanone zur Emission mindestens eines Elektronenstrahls, eine Ablenkungsvorrichtung, einen Hals und einen Konus, der die Frontplatte und den Hals miteinander verbindet, aufweisen.If the color screen is a color cathode ray tube, the blue one Fluorescent layer together with a red and a green fluorescent layer on the Be applied inside the front panel. Next to the front panel with the fluorescent layer a color cathode ray tube can have at least one electron gun for emission an electron beam, a deflection device, a neck and a cone, that connects the front panel and the neck.

Zur Erzeugung der unterschiedlichen Farben, werden die jeweiligen Bereiche der Leuchtstoffschicht durch unterschiedlich starke Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl zum Leuchten angeregt. In einer Farbkathodenstrahlröhre können durch die Verwendung der erfindungsgemäßen blauen Leuchtstoffschicht die Stromanteile für die Erzeugung von weißem Licht egalisiert werden. Dies verbessert die Luminanz der Farbkathodenstrahlröhre. In einer Farbkathodenstrahlröhre mit einer Schattenmaske wird auch die Farbstabilität verbessert, da Verformungen der Schattenmaske weniger Farbveränderungen verursachen.To create the different colors, the respective areas of the phosphor layer through differently strong irradiation with an electron beam for Glow excited. In a color cathode ray tube, the use of the blue phosphor layer according to the invention the current components for the generation of white light can be equalized. This improves the luminance of the color cathode ray tube. In a color cathode ray tube with a shadow mask there is also color stability improved, because deformation of the shadow mask less color changes cause.

Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung erläutert, die beispielhafte Realisierungsmöglichkeiten darstellen. In the following, embodiments of the invention are explained, the exemplary implementation options represent.

Ausführungsbeispiel 1Embodiment 1

Zunächst wurde eine Suspension aus 40 g BaMgAl10O17:Eu und 2 g LaOBr:Tb (0.01 mol-% Tb3+) hergestellt, der Additive wie ein organisches Bindemittel und ein Dispersionsmittel zugesetzt wurden. Mittels Siebdruck wurde die Suspension auf einer Rückplatte 2, welche eine Rippenstruktur 12 und Adresselektroden 10 aufwies, aufgebracht und getrocknet. Dieser Prozessschritt wurde nacheinander für die anderen beiden Leuchtstofftypen der Emissionsfarben Grün und Rot durchgeführt.First, a suspension of 40 g BaMgAl 10 O 17 : Eu and 2 g LaOBr: Tb (0.01 mol% Tb 3+ ) was prepared, to which additives such as an organic binder and a dispersant were added. The suspension was applied to a back plate 2, which had a rib structure 12 and address electrodes 10, by means of screen printing and dried. This process step was carried out in succession for the other two types of fluorescent material with the emission colors green and red.

Durch thermische Behandlung der Rückplatte 2 bei 400 bis 600 °C in sauerstoffhaltiger Atmosphäre wurden alle in der Leuchtstoffschicht 9 verbliebenen Additive entfernt. Eine derartige Rückplatte 2 wurde dann mit einer Frontplatte 1 und einem Edelgasgemisch zum Bau eines Plasmabildschirms verwendet, dessen Farbtemperatur für weißes Licht deutlich höher erschien.By thermal treatment of the back plate 2 at 400 to 600 ° C in oxygen Atmosphere, all additives remaining in the phosphor layer 9 were removed. A such back plate 2 was then with a front plate 1 and a noble gas mixture Construction of a plasma screen used, whose color temperature is clear for white light appeared higher.

Ausführungsbeispiel 2Embodiment 2

Zunächst wurde eine Suspension von BaMgAl10O17:Eu hergestellt, der Additive wie ein organisches Bindemittel und ein Dispersionsmittel zugesetzt wurden. Mittels Siebdruck wurde die Suspension auf einer Rückplatte 2, welche eine Rippenstruktur 12 und Adresselektroden 10 aufwies, aufgebracht und getrocknet.First, a suspension of BaMgAl 10 O 17 : Eu was made, to which additives such as an organic binder and a dispersant were added. The suspension was applied to a back plate 2, which had a rib structure 12 and address electrodes 10, by means of screen printing and dried.

Anschließend wurde eine Suspension von Sr2P2O7:Eu hergestellt, der Additive wie ein organisches Bindemittel und ein Dispersionsmittel zugesetzt wurden. Diese Suspension wurde mittels Siebdruck auf die Teile der Rückplatte 2 aufgebracht, wo zuvor BaMgAl10O17:Eu aufgebracht worden war, und getrocknet.A suspension of Sr 2 P 2 O 7 : Eu was then prepared, to which additives such as an organic binder and a dispersant were added. This suspension was applied by screen printing to the parts of the back plate 2 where BaMgAl 10 O 17 : Eu had previously been applied and dried.

Weiterhin wurden nacheinander Suspensionen von Leuchtstofftypen der Emissionsfarben Grün und Rot hergestellt, denen jeweils Additive wie ein organisches Bindemittel und ein Dispersionsmittel zugesetzt wurden. Diese Suspensionen wurden nacheinander mittels Siebdruck auf Rückplatte 2 aufgebracht und getrocknet. Furthermore, successive suspensions of fluorescent types of emission colors Made green and red, each with additives such as an organic binder and a Dispersants were added. These suspensions were consecutively Screen printing applied to back plate 2 and dried.

Durch thermische Behandlung der Rückplatte 2 bei 400 bis 600 °C in sauerstoffhaltiger Atmosphäre wurden alle in der Leuchtstoffschicht 9 verbliebenen Additive entfernt. Eine derartige Rückplatte 2 wurde dann mit einer Frontplatte 1 und einem Edelgasgemisch zum Bau eines Plasmabildschirms verwendet, dessen Farbtemperatur für weißes Licht deutlich höher erschien.By thermal treatment of the back plate 2 at 400 to 600 ° C in oxygen Atmosphere, all additives remaining in the phosphor layer 9 were removed. A such back plate 2 was then with a front plate 1 and a noble gas mixture Construction of a plasma screen used, whose color temperature is clear for white light appeared higher.

Ausführungsbeispiel 3Embodiment 3

Zunächst wurde eine Suspension aus 40 g ZnS:Ag und 4 g LaOBr:Tb (0.01 mol-% Tb3+) hergestellt, der Additive wie ein organisches Bindemittel und ein Dispersionsmittel zugesetzt wurden. Die Suspension wurde mit einer 10 %igen Polyvinylalkohol-Lösung gemischt und außerdem wurde Ammoniumdichromat zu der Suspension hinzugefügt. Das Verhältnis Polyvinylalkohol zu Ammoniumdichromat betrug 10:1.First, a suspension of 40 g ZnS: Ag and 4 g LaOBr: Tb (0.01 mol% Tb 3+ ) was prepared, to which additives such as an organic binder and a dispersant were added. The suspension was mixed with a 10% polyvinyl alcohol solution and ammonium dichromate was also added to the suspension. The ratio of polyvinyl alcohol to ammonium dichromate was 10: 1.

Mittels Spincoaten wurde die erhaltene Mischung auf der Innenseite einer Frontplatte aufgebracht. Die erhaltene Schicht wurde durch eine Maske mit UV-Licht bestrahlt und so das Polymer an den belichteten Stellen vernetzt. Anschließend wurden durch Sprühen mit warmem Wasser die nicht vernetzten Flächen der Leuchtstoffschicht abgespült. Die roten und grünen Bereiche der Leuchtstoffschicht, welche Y2O2S:Eu bzw. ZnS:Cu enthielten, wurden analog aufgebracht.The mixture obtained was applied to the inside of a front plate by means of spin coating. The layer obtained was irradiated with UV light through a mask and the polymer was crosslinked at the exposed locations. The non-crosslinked areas of the phosphor layer were then rinsed off by spraying with warm water. The red and green areas of the phosphor layer, which contained Y 2 O 2 S: Eu and ZnS: Cu, were applied analogously.

Auf die Leuchtstoffschicht wurde eine Aluminiumschicht aufgedampft und die gesamte Frontplatte 1 h bei 250 °C ausgeheizt.An aluminum layer was evaporated onto the phosphor layer and the entire Front panel baked at 250 ° C for 1 h.

Eine derartige Frontplatte wurde zusammen mit einem Hals, einem die Frontplatte mit dem Hals verbindenden Konus, eine im Inneren des Halses vorgesehene Elektronenkanone zur Emission von drei Elektronenstrahlen, einer Ablenkungsvorrichtung und einer Schattenmaske zum Bau einer Farbkathodenstrahlröhre verwendet.Such a front panel was together with a neck, the front panel with cone connecting the neck, an electron gun provided inside the neck to emit three electron beams, one deflector and one Shadow mask used to build a color cathode ray tube.

Außerdem wurde eine Farbkathodenstrahlröhre mit einer blauen Leuchtstoffschicht, welche ZnS:Ag und 20 Gew.-% LaOBr:Tb enthielt, hergestellt. Es wurde weiterhin eine Farbkathodenstrahlröhre mit einer blauen Leuchtstoffschicht, welche nur ZnS:Ag enthielt, hergestellt. Stromanteile für die unterschiedlichen Leuchtstoffe in einer Farbkathodenstrahlröhre bei unterschiedlichen Anteilen an LaOBr:Tb in der blauen Leuchtstoffschicht aus ZnS:Ag zur Erzeugung von weißem Licht (D65; x = 0.313, y = 0.329). LaOBr:Tb [Gew.-%] Anteil Rot Anteil Grün Anteil Blau 0 0.42 0.33 0.23 10 0.40 0.32 0.27 20 0.37 0.30 0.32 In addition, a color cathode ray tube with a blue phosphor layer containing ZnS: Ag and 20% by weight of LaOBr: Tb was produced. A color cathode ray tube with a blue phosphor layer which only contained ZnS: Ag was also produced. Current proportions for the different phosphors in a color cathode ray tube with different proportions of LaOBr: Tb in the blue phosphor layer made of ZnS: Ag to produce white light (D65; x = 0.313, y = 0.329). LaOBr: Tb [wt%] Red component Share of green Blue component 0 00:42 00:33 00:23 10 00:40 00:32 00:27 20 00:37 00:30 00:32

Bei einem Anteil von 20 Gew.-% an Tb3+-aktiviertem LaOBr in der blauen Leuchtstoffschicht aus ZnS:Ag ist das Verhältnis der Ströme, mit dem die einzelnen Bereiche der Leuchtstoffschicht zur Emission von sichtbaren Licht in einer der drei Grundfarben angeregt werden, zur Darstellung der Farbe weiß nahezu identisch.With a proportion of 20% by weight of Tb 3+ -activated LaOBr in the blue phosphor layer made of ZnS: Ag, the ratio of the currents with which the individual regions of the phosphor layer are excited to emit visible light in one of the three primary colors, to represent the color white almost identical.

Claims (9)

Farbbildschirm ausgerüstet mit einer blauen Leuchtstoffschicht, die einen ersten Leuchtstoff, der eine Lichtemission im Bereich von 430 bis 490 nm aufweist, und einen zweiten Leuchtstoff, der eine Lichtemission im Bereich von 380 bis 450 nm aufweist, enthält.Color screen equipped with a blue fluorescent layer, the first Phosphor which has a light emission in the range of 430 to 490 nm, and one second phosphor which has a light emission in the range from 380 to 450 nm, contains. Farbbildschirm nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Leuchtstoff eine Lichtemission im Bereich von 380 bis 420 nm aufweist.Color screen according to claim 1,
characterized in that the second phosphor has a light emission in the range from 380 to 420 nm. Farbbildschirm nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daas der zweite Leuchtstoff ausgewählt ist aus der Gruppe der Tb3+-aktivierten Leuchtstoffe, der Eu2+-aktivierten Leuchtstoffe, der Bi3+-aktivierten Leuchtstoffe, der Ga3+-aktivierten Leuchtstoffe und der Ce3+-aktivierten Leuchtstoffe.Color screen according to claim 1,
characterized by
since the second phosphor is selected from the group of Tb 3+ -activated phosphors, Eu 2+ -activated phosphors, Bi 3+ -activated phosphors, Ga 3+ -activated phosphors and Ce 3+ -activated phosphors. Farbbildschirm nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet dass der zweite Leuchtstoff ausgewählt ist aus der Gruppe LaOBr:Tb, Y2O2S:Tb, Y3Al5O12:Tb, Ca3(PO4)2:Eu, Sr2P2O7:Eu, (Sr,Mg)2P2O7:Eu CaB2P2O9:Eu, CaSO4:Eu, CaO:Bi, ZnO:Gaund(Y,Gd)BO3:Ce.Color screen according to claim 3,
characterized in that the second phosphor is selected from the group LaOBr: Tb, Y 2 O 2 S: Tb, Y 3 Al 5 O 12 : Tb, Ca 3 (PO 4 ) 2 : Eu, Sr 2 P 2 O 7 : Eu , (Sr, Mg) 2 P 2 O 7 : Eu CaB 2 P 2 O 9 : Eu, CaSO 4 : Eu, CaO: Bi, ZnO: Gaund (Y, Gd) BO 3 : Ce. Farbbildschirm nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtstoffschicht eine physikalische Mischung aus Partikeln des ersten Leuchtstoffes und Partikeln des zweiten Leuchtstoffes enthält.Color screen according to claim 1,
characterized in that the phosphor layer contains a physical mixture of particles of the first phosphor and particles of the second phosphor. Farbbildschirm nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet dass der Anteil an zweitem Leuchtstoff in der Leuchtstoffschicht zwischen 5 und 50 Gew.-% bezogen auf die Menge des ersten Leuchtstoffs beträgt.Color screen according to claim 5,
characterized in that the proportion of second phosphor in the phosphor layer is between 5 and 50% by weight based on the amount of the first phosphor. Farbbildschirm nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtstoffschicht eine Basisschicht aus dem ersten Leuchtstoff und eine Deckschicht aus dem zweiten Leuchtstoff aufweist.Color screen according to claim 1,
characterized in that the phosphor layer has a base layer made of the first phosphor and a cover layer made of the second phosphor. Farbbildschirm nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste Leuchtstoff ausgewählt ist der Gruppe ZnS:Ag, BaMgAl10O17:Eu und (Ba,Sr,Ca)5(PO4)3Cl:Eu.Color screen according to claim 1,
characterized in that the first phosphor is selected from the group ZnS: Ag, BaMgAl 10 O 17 : Eu and (Ba, Sr, Ca) 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu. Farbbildschirm nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Farbbildschirm ausgewählt ist aus der Gruppe der Kathodenstrahlröhren, der Plasmabildschirme und der Flüssigkristallbildschirme.Color screen according to claim 1,
characterized in that the color screen is selected from the group of cathode ray tubes, plasma screens and liquid crystal screens.
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