EP1258902A2 - Plasmabildschirm mit verbessertem Weissfarbpunkt - Google Patents

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EP1258902A2
EP1258902A2 EP02100444A EP02100444A EP1258902A2 EP 1258902 A2 EP1258902 A2 EP 1258902A2 EP 02100444 A EP02100444 A EP 02100444A EP 02100444 A EP02100444 A EP 02100444A EP 1258902 A2 EP1258902 A2 EP 1258902A2
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EP
European Patent Office
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layer
blue
plasma
plate
front plate
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Withdrawn
Application number
EP02100444A
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English (en)
French (fr)
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EP1258902A3 (de
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Helmut c/o Philips Corp.Intell.Prop. Bechtel
Wolfgang c/o Philips Corp.Intell.Prop. Busselt
Joachim c/o Philips Corp.Intell.Prop. Opitz
Harald c/o Philips Corp.Intell.Prop. Gläser
Thomas c/o Philips Corp. Intell.Prop. Jüstel
Volker c/o Philips Corp.Intell.Pro van Elsbergen
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Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Philips Corporate Intellectual Property GmbH
Koninklijke Philips Electronics NV
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Filing date
Publication date
Application filed by Philips Intellectual Property and Standards GmbH, Philips Corporate Intellectual Property GmbH, Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Publication of EP1258902A2 publication Critical patent/EP1258902A2/de
Publication of EP1258902A3 publication Critical patent/EP1258902A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J11/00—Gas-filled discharge tubes with alternating current induction of the discharge, e.g. alternating current plasma display panels [AC-PDP]; Gas-filled discharge tubes without any main electrode inside the vessel; Gas-filled discharge tubes with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J11/20—Constructional details
    • H01J11/34—Vessels, containers or parts thereof, e.g. substrates
    • H01J11/38—Dielectric or insulating layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J11/00—Gas-filled discharge tubes with alternating current induction of the discharge, e.g. alternating current plasma display panels [AC-PDP]; Gas-filled discharge tubes without any main electrode inside the vessel; Gas-filled discharge tubes with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J11/10—AC-PDPs with at least one main electrode being out of contact with the plasma
    • H01J11/12—AC-PDPs with at least one main electrode being out of contact with the plasma with main electrodes provided on both sides of the discharge space
    • H—ELECTRICITY
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    • H01J11/20—Constructional details
    • H01J11/34—Vessels, containers or parts thereof, e.g. substrates
    • H01J11/40—Layers for protecting or enhancing the electron emission, e.g. MgO layers
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    • H01J2211/00—Plasma display panels with alternate current induction of the discharge, e.g. AC-PDPs
    • H01J2211/20—Constructional details
    • H01J2211/34—Vessels, containers or parts thereof, e.g. substrates
    • H01J2211/44—Optical arrangements or shielding arrangements, e.g. filters or lenses

Definitions

  • the invention relates to a plasma screen equipped with a front panel, the one Glass plate on which a dielectric layer and a protective layer are applied, has, equipped with a support plate with a phosphor layer, with a Rib structure that defines the space between the front plate and carrier plate in plasma cells are filled with a gas, split, with one or more electrode arrays on the Front plate and the carrier plate for generating silent electrical discharges in the plasma cells.
  • Plasma screens allow color images with high resolution, large screen diagonal and are of compact design.
  • a plasma screen has a hermetic closed glass cell, which is filled with a gas, arranged with a grid Electrodes on. Applying an electrical voltage causes a gas discharge that produces light in the ultraviolet range. This can be done with phosphors Converted light into visible light and through the front panel of the glass cell to Viewers are emitted.
  • 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.
  • a plasma screen with a blue-emitting Fluorescent material is known, for example, from DE 199 37 420. These two Effects cause the color temperature for white light for television applications with the same excitation of the red, green and blue emitting phosphors lower than is desired.
  • a plasma screen equipped with a front plate which is a glass plate on which a dielectric layer and a protective layer are applied are equipped with a carrier plate with a phosphor layer, with a Rib structure that defines the space between the front plate and carrier plate in plasma cells are filled with a gas, split, with one or more electrode arrays on the Front plate and the carrier plate for generating silent electrical discharges in the plasma cells, with the front panel on the side facing the plasma cells has a blue layer.
  • the blue layer creates a blue color on the front panel and thus the White color point of the plasma screen shifted to lower x, y values. Also the Color temperature of the plasma screen is due to this coloring of the front panel elevated.
  • the blue layer is the protective layer. This has the advantage that there is no additional protective layer, for example made of MgO, on the front panel must be applied.
  • the blue layer structured, located parallel to the electrodes on the front panel can be improved.
  • the blue layer is the dielectric Layer.
  • the blue layer may be an additional layer on the glass plate and is applied to the electrodes of the front panel.
  • the blue layer contains fax particles selected from the group CoAl 2 O 4 and the blue Ultramarine.
  • inorganic pigments are temperature stable and withstand rigorous conditions in the manufacture and operation of a plasma display.
  • blue layers which contain CoAl 2 O 4 are resistant to the ion current generated during the plasma discharge.
  • CoAl 2 O 4 also has a high secondary electron coefficient under ion bombardment.
  • the front panel 1 contains a glass plate 3 on which a dielectric layer 4 and a protective layer thereon 5 are applied.
  • Parallel, strip-shaped discharge electrodes are on the glass plate 3 6.7 applied, which are covered by the dielectric layer 4.
  • the discharge electrodes For example, 6.7 are made of metal or ITO.
  • the carrier plate 2 is off Glass and on the carrier plate 2 are parallel, strip-shaped, perpendicular to the discharge electrodes 6.7 extending address electrodes 10 made of Ag, for example. These are from a phosphor layer 9, which emits light in one of the three primary colors, emitted green or blue, covered.
  • the phosphor layer 9 is in several color segments divided. Usually the red, green or blue emitting color segments are the phosphor layer 9 applied in the form of vertical strip triplets.
  • the individual plasma cells are preferably formed by a rib structure 12 with separating ribs dielectric material separated.
  • a gas preferably a Noble gas mixture, for example from He, Ne or Kr with Xe as UV light generating Component.
  • a plasma forms in the plasma area 8, depending on the composition radiation 11 in the UV range, in particular in the VUV range, is produced.
  • This radiation 11 stimulates the fluorescent layer 9 to glow visible light 13 emitted in one of the three primary colors, which through the front panel 1 steps outwards and thus represents a luminous pixel on the screen.
  • the front panel 1 of the plasma screen has a blue one on the side of the plasma cells Layer on.
  • This can be either the dielectric layer 4, the protective layer 5 or one additional layer 14.
  • the additional layer 14 is preferably on the Glass plate 3 and on the discharge electrodes 6.7. But it can also be between dielectric layer 4 and the protective layer 5 or between the glass plate and the Discharge electrodes 6.7 are located.
  • the blue layer preferably contains colorant particles which are selected from the group CoAl 2 O 4 and the blue Ultramarine.
  • the blue layer is to be the protective layer 5
  • a layer of CoAl 2 O 4 with a layer thickness of 300 to 1500 nm is applied to the dielectric layer 4, which preferably contains PbO-containing glass. This can be done by vacuum evaporation of CoO and Al 2 O 3 or by wet chemical application of a CoAl 2 O 4 -containing suspension.
  • the particle diameter of the CoAl 2 O 4 particles of such suspensions is preferably less than 200 nm.
  • the blue layer can be produced from CoAl 2 O 4 by means of screen printing or other printing processes.
  • the CoAl 2 O 4 -containing protective layer 5 is not applied over the entire surface of the dielectric layer 4, but structured.
  • the CoAl 2 O 4 -containing protective layer 5 can be applied in a strip shape, parallel to the discharge electrodes 6, 7, on the dielectric layer 4.
  • the area between two pairs of discharge electrodes 6, 7 in which no plasma discharge takes place is not covered with the protective layer 5 containing CoAl 2 O 4 .
  • blue colorant particles are added to the starting material which is used to produce the dielectric layer 4.
  • the starting material can be a glass material or a ceramic material.
  • the dielectric layer 4 can be one or more oxides selected from the group Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, SiO 2 , B 2 O 3 , BaO, Al 2 O 3 , ZnO, MgO, CaO and PbO mixed with CoAl 2 O 4 or Ultramarinen included.
  • the particle size of the colorant particles is preferably between 20 and 5000 nm.
  • a screen printing paste is first produced from equal parts by weight of the screen printing paste base and the glass material or the ceramic material.
  • the screen printing paste base is preferably p- ment-1-en-8-ol with 5% by weight of ethyl cellulose.
  • a colorant particle paste is produced from the screen printing paste base and 70 parts by weight of colorant particles.
  • the screen printing paste is then mixed in a ratio of 10: 1 with the colorant particle paste.
  • the paste obtained is applied by screen printing to the front plate 1, which has a glass plate 3 and discharge electrodes 6, 7.
  • the dielectric layer 4 is dried and then the entire front plate 1 is exposed to a temperature of 485 ° C.
  • the layer thickness of the finished dielectric layer 4 is preferably between 20 and 40 ⁇ m.
  • the blue layer can be an additional layer 14.
  • the blue layer can be an additional layer 14.
  • Fig. 3 is a plasma screen with an additional Layer 14 shown, which on the glass plate 3 and on the discharge electrodes 6,7 is applied.
  • a blue, additional layer 14 suspensions with colorant particles are first applied to the front plate 1 by means of a printing process, doctor blade process or spin coating process and then dried.
  • the layer thickness of the blue, additional layer 14 is preferably between 0.1 and 2 ⁇ m.
  • the blue, additional layer 14 can also be produced by means of known photolithographic processes or by means of vacuum evaporation of CoO and Al 2 O 3 .
  • a suspension which is applied to the front plate 1 by means of spin coating preferably contains a low concentration of dissolved excipients, for example organic polymeric binders such as polyvinyl alcohol.
  • the composition of the suspension of colorant particles is therefore advantageous to choose such that the dissolved proportions make up no more than 20 volume percent of the colorant particles. It is beneficial limit the volume ratio of colorant particles to binder to 10 to 1.
  • a front plate 1 with a blue layer which is an additional layer 14
  • 3 discharge electrodes 6, 7 made of ITO were applied to a glass plate.
  • a suspension of CoAl 2 O 4 and polyvinyl alcohol in a ratio of 10: 1 was applied to the glass plate 3 and the discharge electrodes 6, 7 by means of spin coating.
  • a blue, additional layer 14 of CoAl 2 O 4 with a layer thickness of 0.7 ⁇ m was obtained.
  • a 700 nm thick protective layer 5 made of MgO was applied to the dielectric layer 4 by vacuum deposition.
  • the front plate 1 was then used together with a carrier plate 2 and a xenon-containing gas mixture to build a plasma screen.
  • the plasma screen had a color temperature of 8100 K. Furthermore, the luminance of the plasma screen was increased by 20 percent with the same contrast under ambient lighting.
  • a screen printing paste made of 100 g p- menth-1-en-8-ol, which contained 5% by weight of ethyl cellulose, and 100 g of a glass material (T g ⁇ 475 ° C), which contained Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, SiO 2 , B 2 O 3 , BaO, Al 2 O 3 , ZnO, MgO and CaO, and then dispersed them through two passes through a three-roll mill.
  • the screen printing paste was in a dissolver with the paste with the colorant particle paste mixed in a ratio of 15: 1. After complete homogenization of the The resulting blue screen printing paste was mixed onto the front plate 1 of a plasma screen applied by screen printing. The layer obtained was dried and treated in an oven at 485 ° C. A transparent, blue dielectric was obtained Layer 4 35 ⁇ m thick. A 700 nm thick protective layer 5 of MgO layer applied to the dielectric layer 4. The front plate 1 was then together with a carrier plate 2 and one Xenon-containing gas mixture, used to build a plasma screen.
  • a screen printing paste made of 100 g p- menth-1-en-8-ol, which contained 5% by weight of ethyl cellulose, and 100 g of a glass material (T g ⁇ 475 ° C), which contained Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, SiO 2 , B 2 O 3 , BaO, Al 2 O 3 , ZnO, MgO and CaO, and then dispersed them through two passes through a three-roll mill.
  • the screen printing paste was mixed in a dissolver with the colorant particle paste 10: 1 mixed. After the mixture had been completely homogenized, the blue screen printing paste obtained on the front plate 1 of a plasma screen Screen printing applied. The layer obtained was dried and placed in an oven 485 ° C treated. A transparent, blue dielectric layer 4 of 30 ⁇ m was obtained Thickness. A 700 nm thick protective layer 5 was removed by deposition in a vacuum MgO layer applied to the dielectric layer 4. Then the front panel 1 together with a carrier plate 2 and a xenon-containing gas mixture for Construction of a plasma screen used.
  • aqueous suspension with a dispersant and 9.5% by weight of CoAl 2 O 4 was produced.
  • the viscosity of the suspension was adjusted to 100 mPa * s using polyvinyl alcohol.
  • the suspension was applied to the dielectric layer 4 of a front plate 1, which had a glass plate 3, a dielectric layer 4 and discharge electrodes 6, 7.
  • the dielectric layer 4 contained PbO-containing glass and the two discharge electrodes 6, 7 were made of ITO.
  • a 600 nm thick blue layer was obtained which also functioned as protective layer 5.
  • the front plate 1 was then used together with a carrier plate 2 and a xenon-containing gas mixture to build a plasma screen.
  • the white color point of the plasma screen was 7600 K.
  • a colorant particle paste 100 g of p- menth-1-en-8-ol, which contained 5% by weight of ethyl cellulose, and 70 g of CoAl 2 O 4 were mixed. This paste was dispersed on a three-roll mill by two passes.
  • the colorant particle paste was applied in strips to the dielectric layer 4 Front plate 1, which has a glass plate 3, discharge electrodes 6.7 and a dielectric Layer 4 had printed.
  • the colorant particle paste was applied in such a way that a printed strip is structured in relation to a pair of discharge electrodes 6,7, between which a plasma discharge takes place.
  • the distance between two printed strips was 30 ⁇ m and the layer thickness of one printed strip was 1.1 ⁇ m after drying.
  • the dielectric layer 4 contained PbO-containing glass and the two discharge electrodes 6, 7 were made of ITO.
  • the Front plate 1 together with a carrier plate 2 and a xenon-containing gas mixture, used to build a plasma screen.
  • the white color point of the plasma screen was 7600 K.
  • a 700 nm thick layer of CoAl 2 O 4 was applied to the dielectric layer 4 of a front plate 1, which had a glass plate 3, discharge electrodes 6, 7 and a dielectric layer 4, by means of electron beam evaporation of CoO and Al 2 O 3 in a high vacuum apparatus.
  • the dielectric layer 4 contained PbO-containing glass and the two discharge electrodes 6, 7 were made of ITO.
  • the front plate 1 was then used together with a carrier plate 2 and a xenon-containing gas mixture to build a plasma screen.
  • the white color point of the plasma screen was 7600 K.
  • (Y, Gd) BO 3 : Eu was used as the red-emitting phosphor
  • Zn 2 SiO 4 : Mn was used as the green-emitting phosphor
  • BaMgAl 10 O 17 Eu was used as the blue-emitting phosphor.
  • the gas mixture contained 5% by volume of Xe and 95% by volume of Ne.

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Gas-Filled Discharge Tubes (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Plasmabildschirm mit einem verbesserten Weißfarbpunkt. Die Frontplatte (1) des Plasmabildschirms weist auf der der Plasmaentladung zugewandten Seite eine blaue Schicht auf. Dies kann die dielektrische Schicht (4), die Schutzschicht (5) oder eine zusätzliche Schicht (14) sein.

Description

Die Erfindung betrifft einen Plasmabildschirm ausgerüstet mit einer Frontplatte, die eine Glasplatte, auf der eine dielektrische Schicht und eine Schutzschicht aufgebracht sind, aufweist, mit einer Trägerplatte ausgestattet mit einer Leuchtstoffschicht, mit einer Rippenstruktur, die den Raum zwischen Frontplatte und Trägerplatte in Plasmazellen, die mit einem Gas gefüllt sind, aufteilt, mit einem oder mehreren Elektroden-Arrays auf der Frontplatte und der Trägerplatte zur Erzeugung von stillen elektrischen Entladungen in den Plasmazellen.
Plasmabildschirme ermöglichen Farbbilder mit hoher Auflösung, großer Bildschirmdiagonale und sind von kompakter Bauweise. Ein Plasmabildschirm weist eine hermetisch abgeschlossene Glaszelle, die mit einem Gas gefüllt ist, mit gitterförmig angeordneten Elektroden auf. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung wird eine Gasentladung hervorgerufen, die Licht im ultravioletten Bereich erzeugt. Durch Leuchtstoffe kann dieses Licht in sichtbares Licht umgewandelt und durch die Frontplatte der Glaszelle zum Betrachter emittiert werden.
Zur Darstellung von farbigen Bildern auf einem Plasmabildschirmen 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.
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.
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. Ein Plasmabildschirm mit einem blau-emittierenden Leuchtstoff ist beispielsweise aus der DE 199 37 420 bekannt. Diese beiden Effekte führen dazu, dass die Farbtemperatur für weißes Licht für Fernsehanwendungen bei gleicher Anregung der rot-, grün- und blau-emittierenden Leuchtstoffe niedriger als gswünscht ist.
Deshalb ist es eine Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu umgehen und einen Plasmabildschirm mit einer verbesserten Farbtemperatur für weißes Licht bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Plasmabildschirm ausgerüstet mit einer Frontplatte, die eine Glasplatte, auf der eine dielektrische Schicht und eine Schutzschicht aufgebracht sind, aufweist, mit einer Trägerplatte ausgestattet mit einer Leuchtstoffschicht, mit einer Rippenstruktur, die den Raum zwischen Frontplatte und Trägerplatte in Plasmazellen, die mit einem Gas gefüllt sind, aufteilt, mit einem oder mehreren Elektroden-Arrays auf der Frontplatte und der Trägerplatte zur Erzeugung von stillen elektrischen Entladungen in den Plasmazellen, wobei die Frontplatte auf der den Plasmazellen zugewandten Seite eine blaue Schicht aufweist.
Durch die blaue Schicht wird eine blaue Einfärbung der Frontplatte erzielt und so der Weißfarbpunkt des Plasmabildschirms zu niedrigeren x,y-Werten verschoben. Auch die Farbtemperatur des Plasmabildschirms wird durch diese Einfärbung der Frontplatte erhöht.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die blaue Schicht die Schutzschicht. Dies hat den Vorteil, dass keine zusätzliche Schutzschicht, beispielsweise aus MgO, auf der Frontplatte aufgebracht werden muss.
In dieser vorteilhaften Ausführungsform kann es bevorzugt sein, dass sich die blaue Schicht strukturiert, parallel zu den Elektroden auf der Frontplatte befindet. Mit Hilfe dieser Maßnahme kann das Adressierverhalten des Plasmabildschirms verbessert werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die blaue Schicht die dielektrische Schicht. Durch Einbringen blauer Farbmittel-Partikel in die dielektrische Schicht wird auf einfache Weise eine blaue Schicht hergestellt.
Es kann vorteilhaft sein, dass die blaue Schicht als zusätzliche Schicht auf der Glasplatte und auf den Elektroden der Frontplatte aufgebracht ist.
Es ist besonders bevorzugt, dass die blaue Schicht Faxbmittel-Partikel ausgewählt aus der Gruppe CoAl2O4 und der blauen Ultramarine enthält.
Diese anorganischen Pigmente sind temperaturstabil und widerstehen rigiden Bedingungen bei der Herstellung und Betrieb eines Plasmabildschirms. Insbesondere blaue Schichten, welche CoAl2O4 enthalten sind resistent gegen den bei der Plasmaentladung erzeugten Ionenstrom. Weiterhin besitzt CoAl2O4 einen hohen Sekundärelektronenkoeffizienten unter Ionenbeschuss.
Im folgenden soll anhand von drei Figuren und sechs Ausführungsbeispielen die Erfindung näher erläutert werden. Dabei zeigt
Fig 1
den Aufbau und das Funktionsprinzip einer einzelnen Plasmazelle in einem AC-Plasmabildschirm,
Fig 2
den Aufbau und das Funktionsprinzip einer einzelnen Plasmazelle in einem AC-Plasmabildschirm mit einer blauen Schicht auf der Glasplatte und auf den Elektroden,
Fig.3
den Aufbau und das Funktionsprinzip einer einzelnen Plasmazelle in einem AC-Plasmabildschirm mit einer strukturierten blauen Schicht.
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, auf der eine dielektrische Schicht 4 und darauf eine Schutzschicht 5 aufgebracht sind. 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. 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 Licht in einer der drei Grundfarben rot, grün oder blau emittiert, bedeckt. Dazu ist die Leuchtstoffschicht 9 in mehrere Farbsegmente unterteilt. Üblicherweise sind die rot-, grün- bzw. blau-emittierenden Farbsegmente der Leuchtstoffschicht 9 in Form von senkrechten Streifentripeln aufgebracht. Die einzelnen Plasmazellen sind durch eine Rippenstruktur 12 mit Trennrippen aus vorzugsweise dielektrischem Material getrennt.
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, vorzugsweise ein Edelgasgemisch, aus beispielsweise He, Ne oder Kr mit Xe als UV-Licht generierende Komponente. 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, 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.
Die Frontplatte 1 des Plasmabildschirms weist auf der Seite der Plasmazellen eine blaue Schicht auf. Dies kann entweder die dielektrische Schicht 4, die Schutzschicht 5 oder eine zusätzliche Schicht 14 sein. Die zusätzliche Schicht 14 befindet sich bevorzugt auf der Glasplatte 3 und auf den Entladungselektroden 6,7. Sie kann sich aber auch zwischen dielektrischer Schicht 4 und der Schutzschicht 5 oder zwischen der Glasplatte und den Entladungselektroden 6,7 befinden.
Bevorzugt enthält die blaue Schicht Farbmittel-Partikel, welche ausgewählt sind aus der Gruppe CoAl2O4 und der blauen Ultramarine.
Soll die blaue Schicht die Schutzschicht 5 sein, wird auf die dielektrische Schicht 4, welche vorzugsweise PbO-haltigem Glas enthält, eine Schicht aus CoAl2O4 mit einer Schichtdicke von 300 bis 1500 nm aufgebracht. Dies kann mittels Vakuumverdampfung von CoO und Al2O3 oder durch nass-chemische Auftragung einer CoAl2O4-haltigen Suspension erfolgen. Der Teilchendurchmesser der CoAl2O4-Teilchen einer derartigen Suspensionen ist vorzugsweise kleiner 200 nm. Alternativ kann die blaue Schicht aus CoAl2O4 mittels Siebdrucken oder anderer Druckverfahren hergestellt werden.
In dieser Ausführungsform kann es auch vorteilhaft sein, dass die CoAl2O4-haltige Schutzschicht 5 nicht über die gesamte Fläche der dielektrischen Schicht 4 aufgebracht ist, sondern strukturiert. Beispielsweise kann, wie in Fig. 2 gezeigt, die CoAl2O4-haltigs Schutzschicht 5 streifenförmig, parallel zu den Entladungselektroden 6,7 auf der dielektrischen Schicht 4 aufgebracht sein. In dieser Ausführungsform ist der Bereich zwischen zwei Paaren von Entladungselektroden 6,7, in dem keine Plasmaentladung erfolgt, nicht mit der CoAl2O4-haltige Schutzschicht 5 bedeckt.
Soll die blaue Schicht die dielektrische Schicht 4 sein, werden dem Ausgangsmaterial, welches zur Herstellung der dielektrischen Schicht 4 verwendet wird, blaue Farbmittel-Partikel beigemischt. Das Ausgangsmaterial kann ein Glasmaterial oder ein keramisches Material sein. Die dielektrische Schicht 4 kann ein oder mehrere Oxide ausgewählt aus der Gruppe Li2O, Na2O, K2O, SiO2, B2O3, BaO, Al2O3, ZnO, MgO, CaO und PbO vermischt mit CoAl2O4 oder Ultramarinen enthalten. Die Teilchengröße der Farbmittel-Partikel beträgt vorzugsweise zwischen 20 und 5000 nm.
Zur Herstellung einer dielektrischen Schicht 4, welche CoAl2O4 oder Ultramarine enthält, wird zunächst eine Siebdruckpaste aus gleichen Gewichtsanteilen der Siebdruckpastenbase und des Glasmaterials bzw. des keramischen Materials hergestellt. Die Siebdruckpastenbase ist vorzugsweise p-Menth-1-en-8-ol mit 5 Gew.-% Ethylcellulose. Weiterhin wird eine Farbmittel-Partikelpaste aus der Siebdruckpastenbase und 70 Gewichtsteilen an Farbmittel-Partikeln hergestellt. Anschließend wird die Siebdruckpaste im Verhältnis 10:1 mit der Farbmittel-Partikelpaste gemischt. Die erhaltene Paste wird mittels Siebdruck auf die Frontplatte 1, welche eine Glasplatte 3 und Entladungselektroden 6,7 aufweist, aufgebracht. Die dielektrische Schicht 4 wird getrocknet und anschließend wird die gesamte Frontplatte 1 einer Temperatur von 485 °C ausgesetzt. Die Schichtdicke der fertigen dielektrischen Schicht 4 liegt bevorzugt zwischen 20 und 40 µm.
Alternativ kann die blaue Schicht eine zusätzliche Schicht 14 sein. In dieser Ausrührungsform kann eine Schicht aus den Farbmittel-Partikeln auf die Glasplatte 3 oder auf die Glasplatte 3 und die Entladungselektroden 6,7 oder zwischen dielektrischer Schicht 4 und Schutzschicht 5 aufgebracht. In Fig. 3 ist ein Plasmabildschirm mit einer zusätzlichen Schicht 14 gezeigt, welche auf die Glasplatte 3 und auf die Entladungselektroden 6,7 aufgebracht ist.
Zur Herstellung einer blauen, zusätzlichen Schicht 14 werden zunächst Suspensionen mit Faibmittel-Partikeln mittels Druckverfahren, Doctor-Blade-Verfahren oder Spincoating-Verfahren auf der Frontplatte 1 aufgebracht und anschließend getrocknet. Die Schichtdicke der blauen, zusätzlichen Schicht 14 beträgt bevorzugt zwischen 0.1 und 2 µm. Alternativ kann die blaue, zusätzliche Schicht 14 auch mittels bekannter photolithographischer Verfahren oder mittels Vakuumverdampfung von CoO und Al2O3 hergestellt werden.
Eine Suspension, welche mittels Spincoating auf der Frontplatte 1 aufgebracht wird, enthält bevorzugt eine niedrige Konzentration an gelösten Hilfsstoffen beispielsweise organischen polymeren Bindern wie Polyvinylalkohol. Die Zusammensetzung der Suspension von Farbmittel-Partikeln ist deshalb vorteilhaft so zu wählen, dass die gelösten Anteile nicht mehr als 20 Volumenprozent der Farbmittel-Partikel ausmachen. Es ist vorteilhaft, das Volumenverhältnis von Farbmittel-Partikeln zu Binder auf 10 zu 1 zu begrenzen.
Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung erläutert, die beispielhafte Realisierungsmöglichkeiten darstellen.
Ausführungsbeispiel 1
Zur Herstellung einer Frontplatte 1 mit einer blauen Schicht, welche eine zusätzliche Schicht 14 ist, wurden auf einer Glasplatte 3 Entladungselektroden 6,7 aus ITO aufgebracht. Auf die Glasplatte 3 und die Entladungselektroden 6,7 wurde mittels Spincoating eine Suspension aus CoAl2O4 und Polyvinylalkohol im Verhältnis 10:1 aufgebracht. Nach Trocknung wurde eine blaue, zusätzliche Schicht 14 aus CoAl2O4 mit einer Schichtdicke von 0.7 µm erhalten. Auf die blaue, zusätzliche Schicht 14 wurde eine dielektrische Schicht 4 aus niedrig schmelzenden Glas aufgebracht, welche eine Schichtdicke von 30 µm hatte. Durch Abscheidung im Vakuum wurde eine 700 nm dicke Schutzschicht 5 aus MgO auf die dielektrische Schicht 4 aufgebracht. Anschließend wurde die Frontplatte 1 zusammen mit einer Trägerplatte 2 und einem Xenon-haltigen Gasgemisch, zum Bau eines Plasmabildschirms verwendet. Der Plasmabildschirm wies eine Farbtemperatur von 8100 K auf. Weiterhin war bei gleichem Kontrast unter Umgebungsbeleuchtung die Luminanz des Plasmabildschirms um 20 Prozent erhöht.
Ausführungsbeispiel 2
Zur Herstellung einer Frontplatte 1 mit einer blauen, dielektrischen Schicht 4 wurde eine Siebdruckpaste aus 100 g p-Menth-1-en-8-ol, welches 5 Gew.-% Ethylcellulose enthielt, und 100 g eines Glasmaterials (Tg ≈ 475 °C), welches Li2O, Na2O, K2O, SiO2, B2O3, BaO, Al2O3, ZnO, MgO und CaO enthielt, hergestellt und diese anschließend durch zweimalige Passage eines Dreiwalzenstuhls dispergiert.
Außerdem wurden 100 g p-Menth-1-en-8-ol, welches 5 Gew.-% Ethylcellulose enthielt, und 70 g CoAl2O4 gemischt. Diese Farbmittel-Partikelpaste wurde auf einem Dreiwalzenstuhl durch zweimalige Passage dispergiert.
Die Siebdruckpaste wurde in einem Dissolver mit der Paste mit der Farbmittel-Partikelpaste im Verhältnis 15:1 gemischt. Nach der vollständigen Homogenisierung der Mischung wurde die erhaltene, blaue Siebdruckpaste auf die Frontplatte 1 eines Plasmabildschirms durch Siebdrucken aufgetragen. Die erhaltene Schicht wurde getrocknet und in einem Ofen mit 485°C behandelt. Man erhielt eine transparente, blaue dielektrische Schicht 4 von 35 µm Dicke. Durch ein Abscheidung im Vakuum wurde eine 700 nm dicke Schutzschicht 5 aus MgO Schicht auf die dielektrische Schicht 4 aufgebracht. Anschließend wurde die Frontplatte 1 zusammen mit einer Trägerplatte 2 und einem Xenon-haltigen Gasgemisch, zum Bau eines Plasmabildschirms verwendet.
Ausführungsbeispiel 3
Zur Herstellung einer Frontplatte 1 mit einer blauen, dielektrischen Schicht 4 wurde eine Siebdruckpaste aus 100 gp-Menth-1-en-8-ol, welches 5 Gew.-% Ethylcellulose enthielt, und 100 g eines Glasmaterials (Tg≈ 475 °C), welches Li2O, Na2O, K2O, SiO2, B2O3, BaO, Al2O3, ZnO, MgO und CaO enthielt, hergestellt und diese anschließend durch zweimalige Passage eines Dreiwalzenstuhls dispergiert.
Außerdem wurden 100 gp-Menth-1-en-8-ol, welches 5 Gew.-% Ethylcellulose enthielt, und 70 g Ultramarin (C.I. Pigment Blue 299) gemischt. Diese Farbmittel-Partikelpaste wurde auf einem Dreiwalzenstuhl durch zweimalige Passage dispergiert.
Die Siebdruckpaste wurde in einem Dissolver mit der Farbmittel-Partikelpaste im Verhältnis 10: 1 gemischt. Nach der vollständigen Homogenisierung der Mischung wurde die erhaltene, blaue Siebdruckpaste auf die Frontplatte 1 eines Plasmabildschirms durch Siebdrucken aufgetragen. Die erhaltene Schicht wurde getrocknet und in einem Ofen mit 485 °C behandelt. Man erhielt eine transparente, blaue dielektrische Schicht 4 von 30 µm Dicke. Durch ein Abscheidung im Vakuum wurde eine 700 nm dicke Schutzschicht 5 aus MgO Schicht auf die dielektrische Schicht 4 aufgebracht. Anschließend wurde die Frontplatte 1 zusammen mit einer Trägerplatte 2 und einem Xenon-haltigen Gasgemisch, zum Bau eines Plasmabildschirms verwendet.
Ausführungsbeispiel 4
Zur Herstellung einer Frontplatte 1 mit einer blauen Schutzschicht 5 wurde eine wässrige Suspension mit einem Dispergiermittel und 9.5 Gew.-% CoAl2O4 hergestellt. Die Viskosität der Suspension wurde mittels Polyvinylalkohol auf 100 mPa*s eingestellt. Die Suspension wurde auf die dielektrische Schicht 4 einer Frontplatte 1, welche eine Glasplatte 3, eine dielektrische Schicht 4 und Entladungselektroden 6,7 aufwies, aufgebracht. Die dielektrische Schicht 4 enthielt PbO-haltiges Glas und die beiden Entladungselektroden 6,7 waren aus ITO. Nach Trocknung bei 150 °C wurde eine 600 nm dicke blaue Schicht erhalten, welche gleichzeitig als Schutzschicht 5 fungierte. Anschließend wurde die Frontplatte 1 zusammen mit einer Trägerplatte 2 und einem Xenon-haltigen Gasgemisch, zum Bau eines Plasmabildschirms verwendet. Der Weißfarbpunkt des Plasmabildschirms betrug 7600 K.
Ausführungsbeispiel 5
Zur Herstellung einer Farbmittel-Partikelpaste wurden 100 gp-Menth-1-en-8-ol, welches 5 Gew.-% Ethylcellulose enthielt, und 70 g CoAl2O4 gemischt. Diese Paste wurde auf einem Dreiwalzenstuhl durch zweimalige Passage dispergiert.
Die Farbmittel-Partikelpaste wurde streifenförmig auf die dielektrische Schicht 4 einer Frontplatte 1, welche eine Glasplatte 3, Entladungselektroden 6,7 und eine dielektrische Schicht 4 aufwies, gedruckt. Die Farbmittel-Partikelpaste wurde derart aufgebracht, dass sich jeweils ein gedruckter Streifen strukturiert gegenüber einem Paar Entladungselektroden 6,7 befindet, zwischen denen eine Plasmaentladung stattfindet. Der Abstand zwischen zwei gedruckten Streifen betrug 30 µm und die Schichtdicke eines gedruckten Streifens betrug nach Trocknung 1.1 µm. Die dielektrische Schicht 4 enthielt PbO-haltiges Glas und die beiden Entladungselektroden 6,7 waren aus ITO. Anschließend wurde die Frontplatte 1 zusammen mit einer Trägerplatte 2 und einem Xenon-haltigen Gasgemisch, zum Bau eines Plasmabildschirms verwendet. Der Weißfarbpunkt des Plasmabildschirms betrug 7600 K.
Ausführungsbeispiel 6
Mittels Elektronenstrahlverdampfung von CoO und Al2O3 in einer Hochvakuumapparatur wurde auf die dielektrische Schicht 4 einer Frontplatte 1, welche eine Glasplatte 3, Entladungselektroden 6,7 und eine dielektrische Schicht 4 aufwies, eine 700 nm dicke Schicht aus CoAl2O4 aufgebracht. Die dielektrische Schicht 4 enthielt PbO-haltiges Glas und die beiden Entladungselektroden 6,7 waren aus ITO. Anschließend wurde die Frontplatte 1 zusammen mit einer Trägerplatte 2 und einem Xenon-haltigen Gasgemisch, zum Bau eines Plasmabildschirms verwendet. Der Weißfarbpunkt des Plasmabildschirms betrug 7600 K.
Luminanz-Kontrast-Performance Gewinn (LCP Gewinn), Farbtemperatur, Weißfarbpunkt und Luminanz eines Plasmabildschirms in Abhängigkeit der Dicke einer Schutzschicht 5 aus CoAl2O4.
Dicke
[µm]		 LCP Gewinn
[%]		 Farbtemperatur
[K]		 Weißfarbpunkt
[x,y]		 Luminanz
[Cdm-2]
0 0 5966 0.3227, 0.3324 379.5
0.173 2.6 6132 0.3193, 0.3327 341.7
0.272 3.8 6389 0.3146, 0.3301 332.2
0.487 6.8 7161 0.3024, 0.3227 305.4
0.728 9.7 8109 0.2901, 0.3153 282.1
1.570 15.3 > 11000 0.2517, 0.2888 214.5
Als rot-emittierender Leuchtstoff wurde (Y,Gd)BO3:Eu, als grün-emittierender Leuchtstoff wurde Zn2SiO4:Mn und als blau-emittierender Leuchtstoff wurde BaMgAl10O17:Eu verwendet. Das Gasgemisch enthielt 5 Vol.-% Xe und 95 Vol.-% Ne.

Claims (6)

  1. Plasmabildschirm ausgerüstet mit einer Frontplatte (1), die eine Glasplatte (3), auf der eine dielektrische Schicht (4) und eine Schutzschicht (5) aufgebracht sind, aufweist, mit einer Trägerplatte (2) ausgestattet mit einer Leuchtstoffschicht (9), mit einer Rippenstruktur (12), die den Raum zwischen Frontplatte (1) und Trägerplatte (2) in Plasmazellen, die mit einem Gas gefüllt sind, aufteilt, mit einem oder mehreren Elektroden-Arrays (6,7,10) auf der Frontplatte (1) und der Trägerplatte (2) zur Erzeugungvon stillen elektrischen Entladungen in den Plasmazellen, wobei die Frontplatte (1) auf der den Plasmazellen zugewandten Seite eine blaue Schicht aufweist.
  2. Plasmabildschirm nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die blaue Schicht die Schutzschicht (5) ist.
  3. Plasmabildschirm nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass sich die blaue Schicht strukturiert, parallel zu den Elektroden (6,7) auf der Frontplatte (1) befindet.
  4. Plasmabildschirm nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die blaue Schicht die dielektrische Schicht (4) ist.
  5. Plasmabildschirm nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die blaue Schicht auf der Glasplatte (3) und auf den Elektroden (6,7) der Frontplatte (1) aufgebracht ist.
  6. Plasmabildschirm nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die blaue Schicht Farbmittel-Partikel ausgewählt aus der Gruppe CoAl2O4 und der blauen Ultramarine enthält.
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