JP2004063191A - Plasma display panel and manufacturing method thereof - Google Patents

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古澤 直子
Satoshi Ito
伊藤 聡
Hisahiro Okada
岡田 尚大
Hideki Hoshino
星野 秀樹
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plasm display panel along with its manufacturing method in which the thickness of a phosphor layer formed on the side surface of a discharge cell is arbitrarily adjusted. <P>SOLUTION: When an ink jet nozzle discharges phosphor to the inside of a discharge cell to form a phosphor layer, it rotates around the axis parallel to a substrate and intermittently discharges phosphor a plurality of times against each of a barrier wall and a substrate constituting the discharge cell. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は情報表示端末や平面形テレビなどに用いられるプラズマディスプレイパネルの製造方法及びこの製造方法により製造したプラズマディスプレイパネルに関する。
【0002】
【従来の技術】
図10に示すように、プラズマディスプレイパネル200(以下、「PDP」という。)は、電極201a、202aを備えた2枚のガラス基板201、202と、基板201、202間に設けられた隔壁203によって形成される多数の微少放電空間(以下、放電セル204という)とを有している。
放電セル204の底面、即ち、対向して配置された2枚のガラス基板201、202のうちの底面側のガラス基板202の表面と、放電セル204の側面、即ち、各隔壁203の側面には、赤(R)、緑(G)、青(B)等に発光する蛍光体層205が設けられており、放電セル204内部にはXe、Ne等を主成分とする放電ガスが封入されている。
【0003】
放電セル204は放電の拡がりを一定領域に抑えるものであり、電極201a、202a間に電圧を印加して放電させると、放電ガスに起因する紫外線が発生し、これにより蛍光体205が励起されて可視光を発光する。そして、放電セル204全体あるいは放電セル204の一部を選択的に放電させることにより所望の情報をフルカラーで表示するようになっている。
放電セルの種類としては、隔壁を平面視ストライプ状に形成したストライプ型の他、隔壁を平面視格子状に形成した格子型、隔壁を平面視ハニカム状に設けたハニカム型などが知られている。ストライプ型の放電セルは左右の隔壁の側面と底面との合計3面にしか蛍光体層を設けることができないが、例えば格子型の場合、セルを囲む4つの隔壁の側面と底面の合計5面に蛍光体層を設けることができ、格子型やハニカム型のセルでは発光に寄与する蛍光体層の面積が増えるのでPDPの輝度を向上させることができる。
【0004】
放電セルの内部に蛍光体層を形成する方法としては、例えば、特開2002−50288号公報に開示されているインクジェット方式が知られている。
この方式は、図11に示すように、ストライプ型の放電セル204の長手方向に沿ってヘッド300を移動(走査)させつつ、インクジェットノズル301から放電セル204の底面に向けて蛍光体ペーストPを連続的に吐出することで放電セル204内部に蛍光体ペーストPを徐々に充填していく。
そして、焼成により蛍光体ペーストPに含まれる有機物成分を除去することで、放電セル204の底面及び側面に蛍光体層205を形成するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
近年、PDPの性能向上のために、視野角の拡大及び輝度の向上が求められており、視野角の拡大及び輝度の向上のために蛍光体層を厚くして発光に寄与する蛍光体量を増加させる必要がある。
しかし、上述のように、蛍光体を連続的に吐出して放電セル内部に蛍光体を充填する方法では、放電セルの側面に付着した蛍光体は自重により放電セルの底面側に移動し、放電セルの底面の蛍光体層の膜厚に対して側面の蛍光体層の膜厚が薄くなるという問題が生じ、結果的に放電セル全体の輝度の低下や視野角の減少を招くという問題があった。
【0006】
また、上述のように、インクジェットノズルを用いて放電セル内部に蛍光体を連続的に吐出する方法を例えば格子型のセルに適用した場合、インクジェットノズルの移動方向に直交して配置されている隔壁の上方をノズルが通過する際に、この隔壁の上部に蛍光体が付着してしまうという問題があった。
また、一般的に、蛍光体は原料となる固体同士を粉砕しながら機械的に攪拌する固相合成法により製造されているため、蛍光体の粒径は2μm〜10μmと大きく、かつ、バラツキがある。
【0007】
従って、固相合成法により製造した蛍光体を用いる場合は、蛍光体ペースト内部に不定形状の空隙が生じ、蛍光体ペーストと放電セル内面との接触面に空隙が生じる結果、蛍光体ペーストの放電セル内面への付着力が低下する。そして、放電セルの側面に付着した蛍光体が自重により放電セルの底面側に移動し、放電セルの底面の蛍光体層の膜厚に対して側面の蛍光体層の膜厚が薄くなるという、上述の場合と同様の問題があった。
また、放電セル底面の蛍光体層の膜厚に対して側面の蛍光体層の膜厚が薄くなるという問題は、例えば、特開平2001−357779号公報に開示されているような、ペースト状の蛍光体を、所定のパターンを形成したスクリーン印刷版から放電セル側面に押し出し、蛍光体ペーストの自重を利用して放電セルの側面と底面に蛍光体層を形成する方法においても同様に生じていた。
【0008】
本発明の課題は、上述の問題を考慮したものであり、放電セルの側面に形成する蛍光体層の層厚を任意に調節できるプラズマディスプレイパネルの製造方法及びこの製造方法により製造されたプラズマディスプレイパネルを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、所定間隔をあけて対向配置された2つの基板と、前記基板間に設けられて基板間の空間を複数に区画する隔壁と、前記隔壁及び前記基板に囲まれた放電セルと、インクジェットノズルからの蛍光体の吐出により、前記放電セルの内側に面する隔壁の側面及び基板の一方の対向面に形成される蛍光体層とを備えたプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記インクジェットノズルが、前記隔壁及び基板の各々に対して蛍光体を断続的に複数回吐出することを特徴とする。
【0010】
請求項1に記載の発明によれば、インクジェットノズルが、隔壁及び基板の各々に対して蛍光体を断続的に複数回吐出する。従って、蛍光体をペースト状に調製した蛍光体ペーストの粘度及び表面張力を調節することにより、隔壁の側面、即ち放電セルの側面に吐出した蛍光体ペーストが自重により基板の表面、即ち放電セルの底面側に移動する前に蛍光体ペーストを固化させることができる。
従って、インクジェットノズルから一回に吐出する蛍光体の吐出量と蛍光体の吐出回数を調節することで、放電セルの側面に形成する蛍光体層の層厚を任意に調節することができる。
また、放電セルの側面の蛍光体層と底面の蛍光体層をそれぞれ独立して形成でき、放電セルの側面の蛍光体層と底面の蛍光体層の層厚を調節して、放電セルの輝度及び視野角を向上させることができる。
【0011】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記インクジェットノズルが、前記基板と平行な軸に対して回転することを特徴とする。
【0012】
請求項2に記載の発明によれば、請求項1と同様の効果を得られると共に、インクジェットノズルを基板と平行な軸に対して回転させることにより、隔壁及び基板の各々に対して蛍光体を吐出するので、例えば、隔壁用のインクジェットノズルと基板用のインクジェットノズルを設ける場合と比較してコストを抑えることができる。
【0013】
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記インクジェットノズルから一回に吐出される蛍光体の量が、前記放電セル内の体積の1/10000以上で1/5以下であることを特徴とする。
【0014】
請求項3に記載の発明によれば、請求項1または2と同様の効果を得られると共に、インクジェットノズルから一回に吐出する蛍光体の量を放電セル内の体積の1/10000以上とする。
従って、蛍光体の一回の吐出量が少ない場合には、蛍光体の粒径によってはインクジェットノズルに目詰まりが生じる場合があるが、一回の吐出量を放電セル内の体積の1/10000以上とすることにより、目詰まりを防止できる。
また、蛍光体の吐出回数を一定限度以下に抑えることができ、蛍光体層の形成作業に要する時間を抑えることができる。
【0015】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記蛍光体の平均粒径が0.01μm以上で1μm以下であることを特徴とする。
【0016】
ここで、蛍光体の平均粒径は、電子顕微鏡(例えば、日立製作所(株)製、S−900等)を用いて、蛍光体層中の蛍光体粒子300個の平均粒径を測定した平均値をいう。また、ここでいう粒径とは、蛍光体粒子が立方体あるいは八面体の所謂正常晶の場合には、蛍光体粒子の稜の長さを言う。正常晶でない場合、例えば蛍光体粒子が球状、棒状あるいは平板状粒子の場合には、蛍光体粒子の体積と同等な球を考えた時の直径を言う。
【0017】
請求項4に記載の発明によれば、請求項1〜3のいずれか一項と同様の効果を得られると共に、平均粒径が0.01μm〜1μmの極めて微粒子の蛍光体から蛍光体層を構成している。
従って、従来より用いられている平均粒径が1.3μm〜7μmの蛍光体と比較して、蛍光体インキと放電セル内面との接触面に生じる空隙を小さくすることができ、蛍光体インキの放電セル内面への付着力の低下を防止することができる。従って、放電セルの側面に付着した蛍光体は自重により放電セルの底面側に移動し、放電セルの底面の蛍光体層の膜厚に対して側面の蛍光体層の膜厚が薄くなるという従来の問題点を解消でき、放電セルの輝度及び視野角を向上できる。
【0018】
また、蛍光体層を緻密で均一な構成にすることができ、放電セル毎の蛍光体品質のバラツキを防ぐことができる。従って、放電セル毎の発光量が等しくなり、プラズマディスプレイパネル全面で発光量を均一にできる。
また、蛍光体層の表面の凹凸が小さく、表面の平滑性が高くなるので、従来のように蛍光体層からの発光を表面の凹凸により乱反射させて光を損失させない。したがって、輝度の低下や発光ムラを防ぎ、発光を効率的に表示に用いることができる。
【0019】
また、例えば、従来より用いられている平均粒径が1.3μm〜7μmの蛍光体から蛍光体層を構成する場合と比較すると、同じ厚さの蛍光体層であっても層内に蛍光体を効率よく充填できる。したがって、発光に関与する蛍光体の量が増加し、PDPの輝度を確実に向上することができる。
また、従来の蛍光体層は、放電空間を確保した上で一定の輝度を達成するためには、20〜30μmの厚さにしなければならなかった。しかし、本発明では、上記微粒子の蛍光体を用いて蛍光体層を構成することにより、5〜20μmの範囲で薄膜化が可能である。その結果、放電空間を拡大し、蛍光体を発光させる紫外線の発生量を増加することができる。また、上記のように従来と同じ厚さであっても蛍光体層に含まれる蛍光体の量が増加する。このため、蛍光体層を薄膜化しても、製造したPDPを高輝度にすることができる。
【0020】
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記蛍光体は、蛍光体原料を液相中で反応させる液相合成法により製造されることを特徴とする。
【0021】
ここで、液相合成法とは、反応晶析法、共沈法、ゾルゲル法などの液相中での反応方法を称して表している。
【0022】
請求項5に記載の発明によれば、請求項1〜4のいずれか一項と同様の効果を得られると共に、蛍光体原料を液相中で反応させる液相合成法により蛍光体を製造するので、反応は蛍光体を構成する元素イオン間で行われる。このため、化学量論的に高純度な蛍光体が得やすい。一方、従来の固相合成法では、固体間反応であるために、反応しない余剰の不純物や反応によって生ずる副塩等が残留することが往々にして起こり、化学量論的に高純度な蛍光体を得にくい。したがって、液相合成法により化学量論的に高純度な蛍光体を得ることで、発光効率と収率を高めることができる。
【0023】
また、固相合成法では、反応時に固体同士を粉砕しながら機械的に攪拌するため、得られた蛍光体は多面体となる場合が多く、粒径分布も広くなる。特に、焼成時に多量の融剤を用いる場合には、蛍光体の粒径分布は正規分布に近いものとなる。このように粒径分布の広い蛍光体を用いて蛍光体層を形成すると、上記したように、層の厚さ方向において不均一であり、表面に凹凸が生じる可能性が高い。このため、形成された蛍光体層は不均質なものとなり易い。
【0024】
一方、液相合成法では、元素イオンを液体中で反応させるので、蛍光体の平均粒径や粒子形状、粒子径分布、発光特性等をより精密に制御することができ、本発明の平均粒径0.01〜1μmの粒子を狭い粒径分布で得ることができる。
このため、従来の固相合成法により製造された微粒子の蛍光体を用いる場合と比べて、液相合成法により製造された微粒子の蛍光体を用いることにより、蛍光体層が薄い場合であっても発光効率の高い、輝度の優れたプラズマディスプレイパネルを製造することができる。
【0025】
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記蛍光体が、BaMgAl1017:Eu2+であることを特徴とする。
請求項7に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記蛍光体が、ZnSiO:Mn2+であることを特徴とする。
請求項8に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記蛍光体が、(Y,Gd)BO:Eu3+であることを特徴とする。
請求項9に記載の発明は、請求項1〜8のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法により製造されたことを特徴とする。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法及びプラズマディスプレイの実施の形態について詳細に説明する。
本発明のプラズマディスプレイパネルは、電極が設けられた2枚の基板と、基板間に設けられた隔壁によって区画される多数の微少放電空間(放電セル)とを有している。
放電セルには蛍光体層が設けられており、放電セル内でプラズマ放電を発生させることにより蛍光体から可視光を発光させる。そして、発生した可視光を表示側に配置される基板を透過させて、ディスプレイ画面上に種々の情報表示を行うようになっている。
本発明のPDPの製造方法は、後述する液相合成法により製造した平均粒径が0.01μm〜1μmの蛍光体を用い、この蛍光体をインクジェットノズルから放電セルの内面(放電セルの底面を構成する基板の表面及び放電セルの側面を構成する隔壁の表面)に向けて断続的に複数回吐出することにより、厚さが5〜20μmの蛍光体層を形成するものである。
【0027】
まず、図1〜図4を参照してPDP1の構成例を説明する。
なお、説明の便宜上、図1に示すように、表示電極11の長手方向に沿った方向を左右方向とし、アドレス電極21の長手方向に沿った方向を前後方向とし、2枚の基板10、20のうち、表示側に配置される基板10(前面板)が配設される方向を上方とする。
なお、PDPは電極の構造および動作モードから、直流電圧を印加するDC型と、交流電圧を印加するAC型とに大別できる。図1にはAC型のPDPを示したが、本発明のPDPはこれに限定されるものではない。
【0028】
図1に示す2枚の基板10、20のうち、一方は表示側(上方)に配置される前面板10であり、他方は背面側(下方)に配置される背面板20である。前面板10と背面板20は、これら前面板10と背面板20の間に設けられる隔壁30によって所定間隔をあけて対向配置されている。
前面板10及び背面板20は、例えば、ソーダライムガラス等から形成することができる。
前面板10には、複数の表示電極11(透明電極11a,バス電極11b)、誘電体層12、保護層13等が設けられている。
背面板20には、複数のアドレス電極21、誘電体層22、隔壁30等が設けられている。
【0029】
前面板10に設けられた表示電極11は帯状に形成されており、前後方向に所定間隔をあけて互いに平行に配置されている。
各表示電極11は、図2に示すように、前面板10の左端10aから右端10bまで連続して設けられている。また、各表示電極11はパネル駆動回路15に接続されており、任意の表示電極11に対して電圧を印加できるようになっている。
【0030】
背面板20に設けられたアドレス電極21も帯状に形成されており、左右方向に所定間隔をあけて互いに平行に配置されている。
図2に示すようにアドレス電極21は背面板20の中央部24で前後に分割されており、後方のアドレス電極がパネル駆動回路25aに接続され、前方のアドレス電極がパネル駆動回路25bに接続されている。そして、これらパネル駆動回路25a、25bにより、任意のアドレス電極21に対して電圧を印加できるようになっている。
【0031】
以上のように、表示電極11とアドレス電極21は、平面視において互いに直交する、いわゆるマトリックス状になっている。そして、表示電極11とアドレス電極21とが交差する点で選択的に放電を行わせることにより、所望の情報を表示できるようになっている。
【0032】
アドレス電極21は銀、アルミ等の金属から形成できる。
尚、表示電極11は前面板10に設けられ、蛍光体からの発光を透過する必要があることから、ITO、SnO等の導電性金属酸化物からなる幅広の透明電極11aの下面に幅細のCr−Cu−Cr電極(バス電極11b)を積層させた組み合わせ電極を用いることが好ましい。また、表示電極11をこのような構成とすることは、放電セル31内の放電面積を広く確保する上でも好ましい。
【0033】
図1に示すように、前面板10に設けた誘電体層12は表示電極11の表面全体を覆っている。この誘電体層12は誘電物質からなり、一般に、鉛系低融点ガラスから形成されることが多い。この他に、ビスマス系低融点ガラス、あるいは鉛系低融点ガラスとビスマス系低融点ガラスの積層物等で誘電体層12を形成しても良い。
【0034】
また、誘電体層12の表面は保護層13により全体的に覆われている。保護層13は酸化マグネシウム(MgO)からなる薄層が好ましい。
背面板20に設けた誘電体層22はアドレス電極21の表面全体を覆っている。誘電体層22も、上記と同様に鉛系低融点ガラスや、ビスマス系低融点ガラス、あるいは鉛系低融点ガラスとビスマス系低融点ガラスの積層物等から構成することができる。さらに、これらの誘電物質にTiO粒子を混合し、可視光反射層としての働きも兼ねるようにすると好ましい。可視光反射層としても機能させると、蛍光体層35からの背面板20側に発光しても、これを前面板10側に反射して、前面板10を透過する光を増やし、輝度を向上させることができる。
【0035】
誘電体層22の上面であって、各アドレス電極21の左右両側には隔壁30が設けられている。
隔壁30は基板10、20間の空間を所定の形状に区画することで前述した放電セル31を形成している。隔壁30は、ガラス材料等の誘電物質から形成される。
【0036】
放電セル31は、隔壁30と基板10、20とによって囲まれた放電空間であり、放電セル31の内面を構成する隔壁30の側面30aと放電セルの底面31aを構成する基板20の表面(誘電体層22の表面)には、赤(R)、緑(G)、青(B)のいずれかに発光する蛍光体層35がR、G、Bの順に規則正しく形成される。なお、蛍光体層の形成方法については後述する。
放電セル31内部には、希ガスを主体とする放電ガスが封入されている。放電ガスとしては、特にNeを主放電ガスとし、これに放電により紫外線を発生するXeを混合した混合ガスを用いると好ましい。
【0037】
図1に示した放電セル31は、アドレス電極21の左右に設けられた隔壁30により前後方向に平行な溝を備えたいわゆるストライプ型の放電セルである。
左右方向に延びる表示電極11は放電セルを横切るように配設されており、平面視した場合にアドレス電極21と表示電極11の交点が一つのセル内に多数存在することになる。そして、これら一つ一つの交点を最小の発光単位として、左右方向に連続するR、G、Bの3つの発光単位により1画素を構成している。
【0038】
なお、本発明に係るPDPのセル構造はこれに限定されるものではなく、例えば図3に示すように前後方向に延びる隔壁40と左右方向に延びる隔壁40とに囲まれた平面視略矩形状の放電セル41、いわゆる格子型の放電セルを用いてもよい。この場合、一つの放電セル41の内部に表示電極11とアドレス電極21との交点が少なくとも一つ配置されるようになっている。
【0039】
また、図4に示すように隔壁50をハニカム状に設けたハニカム型のセル構造であってもよい。この場合には、隔壁50により平面視略6角形状に区切られた繰り返し構造を一つの放電セル51とし、格子型と同様に一つの放電セル51の内部に表示電極11とアドレス電極21との交点を少なくとも一つ配置する。
【0040】
なお、放電セルの静電容量は、0.5〜30μF/mであり、好ましくは、0.5〜10μF/mであり、更に好ましくは1〜7μF/mである。
静電容量が0.5μF/m未満又は30μF/mより大きくなると、良好な発光が得られず、好ましくない。
放電セルの静電容量はキャパシタメータ等により測定することができる。
【0041】
次に、蛍光体層35について説明する。
蛍光体層の厚さは、上記した通り、5〜20μmであるが、より好ましくは、5〜15μmであり、更に好ましくは5〜10μmである。
ここでいう層の厚さとは、任意の6点の平均値を指し、例えば、電子顕微鏡(日立製作所(株)製S−900)を用いて、放電セルの底面又は側面から蛍光体層の上面までの距離を測定した値により求めることができる。
【0042】
蛍光体層を構成する蛍光体の平均粒径は、上述したように、0.01μm〜1μmであるが、より好ましくは0.01μm〜0.8μmであり、更に好ましくは0.01μm〜0.4μmである。
ここで、蛍光体の平均粒径は、電子顕微鏡(例えば、日立製作所(株)製、S−900等)を用いて、蛍光体層中の蛍光体粒子300個の平均粒径を測定した平均値をいう。また、ここでいう粒径とは、蛍光体粒子が立方体あるいは八面体の所謂正常晶の場合には、蛍光体粒子の稜の長さを言う。正常晶でない場合、例えば蛍光体粒子が球状、棒状あるいは平板状粒子の場合には、蛍光体粒子の体積と同等な球を考えた時の直径を言う。
【0043】
本発明では、平均粒径が0.01〜1μmの極めて微粒子の蛍光体から蛍光体層を構成しているので、従来の平均粒径が1.3μm〜7μmの蛍光体から蛍光体層を構成する場合と比較すると、同じ厚さの蛍光体層であっても層内に蛍光体を効率よく充填できる。したがって、発光に関与する蛍光体の量が増加し、PDPの輝度を確実に向上することができる。
また、従来の蛍光体層は、放電空間を確保した上で一定の輝度を達成するためには、20〜30μmの厚さにしなければならなかった。しかし、本発明では、上記微粒子の蛍光体を用いて蛍光体層を構成することにより、5〜20μmの範囲で薄膜化が可能である。その結果、放電空間を拡大し、蛍光体を発光させる紫外線の発生量を増加することができる。また、上記のように従来と同じ厚さであっても蛍光体層に含まれる蛍光体の量が増加する。このため、蛍光体層を薄膜化しても、製造したPDPを高輝度にすることができる。
【0044】
さらに、本発明の蛍光体は平均粒径が0.01〜1μmであるので、従来より用いられている平均粒径が1.3〜7μmの蛍光体と比較して、蛍光体インキと放電セル内面との接触面に生じる空隙を小さくすることができ、蛍光体インキの放電セル内面への付着力の低下を防止することができる。従って、放電セルの側面に付着した蛍光体は自重により放電セルの底面側に移動し、放電セルの底面の蛍光体層の膜厚に対して側面の蛍光体層の膜厚が薄くなるという従来の問題点を解消でき、放電セルの輝度及び視野角を向上できる。
また、蛍光体層を緻密で均一な構成にすることができ、放電セル毎の蛍光体品質のバラツキを防ぐことができる。従って、放電セル毎の発光量が等しくなり、プラズマディスプレイパネル全面で発光量を均一にできる。
【0045】
また、蛍光体層の表面の凹凸が小さく、表面の平滑性が高くなるので、従来のように蛍光体層からの発光を表面の凹凸により乱反射させて光を損失させない。したがって、輝度の低下や発光ムラを防ぎ、発光を効率的に表示に用いることができる。
また、例えば、従来より用いられている平均粒径が1.3μm〜7μmの蛍光体から蛍光体層を構成する場合と比較すると、同じ厚さの蛍光体層であっても層内に蛍光体を効率よく充填できる。したがって、発光に関与する蛍光体の量が増加し、PDPの輝度を確実に向上することができる。
また、従来の蛍光体層は、放電空間を確保した上で一定の輝度を達成するためには、20〜30μmの厚さにしなければならなかった。しかし、本発明では、上記微粒子の蛍光体を用いて蛍光体層を構成することにより、5〜20μmの範囲で薄膜化が可能である。その結果、放電空間を拡大し、蛍光体を発光させる紫外線の発生量を増加することができる。また、上記のように従来と同じ厚さであっても蛍光体層に含まれる蛍光体の量が増加する。このため、蛍光体層を薄膜化しても、製造したPDPを高輝度にすることができる。
【0046】
本発明に係る蛍光体はその組成に特に制限は無く、例えば特開昭50−6410号、同61−65226号、同64−22987号、同64−60671号、特開平1−168911号等に記載されている公知の種々の組成を適用することが可能である。具体的には、Y、ZnSiO等に代表される金属酸化物、Ca(PO)3Cl等に代表されるリン酸塩、ZnS、SrS、CaS等に代表される硫化物、Si、SiO等を含むケイ素化合物等を蛍光体結晶母体とし、これら母体にCe、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb等の希土類金属イオンやAg、Al、Mn、Sb、Zn等の金属イオン又は金属元素を賦活剤または共賦活剤として組み合わせたものが好ましい。
【0047】
結晶母体の好ましい例を以下に列挙する。
ZnS、SrS、GaS、(Zn,Cd)S、SrGa、YO、YS、Y、YSiO、SnO、YAl12、ZnSiO、SrAl1425、CeMgAl1019、BaAl1219、BaMgAl1017、BaMgAl1423、BaMgAl1222、BaMgAl18、BaMgAl1835、(Ba,Sr,Mg)O・aAl、(Ba,Sr)(Mg,Mn)Al1017、(Ba,Sr,Ca)(Mg,Zn,Mn)Al1017、Sr、(La,Ce)PO、Ca10(PO(F,Cl)、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO)6Cl、GdMgB10、(Y,Gd)BO等が挙げられる。
【0048】
結晶母体元素及び賦活剤または共賦活剤元素を含む化合物は、特に元素の組成に制限はなく、同族の元素と一部置き換えたものでもよく、紫外領域の励起光を吸収して可視光を発するものであればどのような組み合わせでもよい。特に、無機酸化物蛍光体、または無機ハロゲン化物蛍光体を使用することが好ましい。
以下に本発明に使用される蛍光体の具体的な化合物例を示すが、本発明はこれらの化合物に限定されるものではない。
【0049】
[青色発光蛍光体化合物]
BL1 :Sr:Sn4+
BL2 :SrAl1425:Eu2+
BL3 :BaMgAl1017:Eu2+
BL4 :SrGa:Ce3+
BL5 :CaGa:Ce3+
BL6 :(Ba,Sr)(Mg,Mn)Al1017:Eu2+
BL7 :(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO)6Cl:Eu2+
BL8 :ZnS:Ag
BL9 :CaWO
BL10:YSiO:Ce
BL11:ZnS:Ag,Ga,Cl
BL12:CaCl:Eu2+
BL13:BaMgAl1423:Eu2+
BL14:BaMgAl1017:Eu2+,Tb3+,Sm2+
BL15:BaMgAl1423:Sm2+
BL16:BaMgAl1222:Eu2+
BL17:BaMgAl18:Eu2+
BL18:BaMgAl1835:Eu2+
BL19:(Ba,Sr,Ca)(Mg,Zn,Mn)Al1017:Eu2+
【0050】
[緑色発光蛍光体化合物]
GL1 :(Ba,Mg)Al1627:Eu2+,Mn2+
GL2 :SrAl1425:Eu2+
GL3 :(Sr,Ba)AlSi:Eu2+
GL4 :(Ba,Mg)SiO:Eu2+
GL5 :YSiO:Ce3+,Tb3+
GL6 :Sr−Sr:Eu2+
GL7 :(Ba,Ca,Mg)(POCl:Eu2+
GL8 :SrSi−2SrCl:Eu2+
GL9 :ZrSiO,MgAl1119:Ce3+,Tb3+
GL10:BaSiO:Eu2+
GL11:ZnS:Cu,Al
GL12:(Zn,Cd)S:Cu,Al
GL13:ZnS:Cu,Au,Al
GL14:ZnSiO:Mn
GL15:ZnS:Ag,Cu
GL16:(Zn,Cd)S:Cu
GL17:ZnS:Cu
GL18:GdS:Tb
GL19:LaS:Tb
GL20:YSiO:Ce,Tb
GL21:ZnGeO:Mn
GL22:CeMgAl1119:Tb
GL23:SrGa:Eu2+
GL24:ZnS:Cu,Co
GL25:MgO・nB:Ce,Tb
GL26:LaOBr:Tb,Tm
GL27:LaS:Tb
GL28:SrGa:Eu2+,Tb3+,Sm2+
【0051】
[赤色発光蛍光体化合物]
RL1 :YS:Eu3+
RL2 :(Ba,Mg)SiO:Eu3+
RL3 :Ca(SiO:Eu3+
RL4 :LiY(SiO:Eu3+
RL5 :(Ba,Mg)Al1627:Eu3+
RL6 :(Ba,Ca,Mg)(POCl:Eu3+
RL7 :YVO:Eu3+
RL8 :YVO:Eu3+,Bi3+
RL9 :CaS:Eu3+
RL10:Y:Eu3+
RL11:3.5MgO,0.5MgFGeO:Mn
RL12:YAlO:Eu3+
RL13:YBO:Eu3+
RL14:(Y,Gd)BO:Eu3+
【0052】
本発明における液相合成法とは、蛍光体の原料となる元素を含む化合物を液相中で反応させる方法で、具体的には上記の蛍光体母体を構成する元素を含む溶液と賦活剤元素を含む溶液を共に混合して蛍光体前駆体を合成する方法であり、反応晶析法、共沈法、ゾルゲル法など液相中での反応方法を称して表している。本発明ではこれらの方法を適宜選択して蛍光体を製造することが可能である。
【0053】
液相合成法では、蛍光体原料を液相中で反応させるので、反応は蛍光体を構成する元素イオン間で行われ、化学量論的に高純度な蛍光体が得やすい。一方、従来の固相合成法では、固相間反応であるために、反応しない余剰の不純物や反応によって生ずる副塩等が残留することが往々にして起こり、化学量論的に高純度な蛍光体を得にくい。したがって、液相合成法により化学量論的に高純度な蛍光体を得ることで、発光効率と収率を高めることができる。
【0054】
また、固相合成法では、反応時に固体同士を粉砕しながら機械的に攪拌するため、得られた蛍光体は多面体となる場合が多く、粒径分布も広くなりやすい。一方、液相合成法では、元素イオンを液体中で反応させるので、蛍光体の平均粒径や粒子形状、粒径分布、発光特性等をより精密に制御することができ、本発明の粒径0.01〜1μmの粒子を狭い粒径分布で得ることができる。
【0055】
液相合成法を利用して蛍光体を製造する工程は、蛍光体原料を混合して蛍光体前駆体を形成する蛍光体前駆体形成工程と、蛍光体前駆体を乾燥する乾燥工程とを有している。乾燥工程後、必要に応じて焼成工程を行う。本発明に係る蛍光体を製造する際には、基本的には乾燥した蛍光体前駆体を焼成することにより、蛍光体粒子を得ている。しかし、蛍光体の組成や反応条件等によっては焼成を行わなくとも、乾燥工程において蛍光体前駆体から蛍光体が得られる場合がある。その場合には焼成工程を省いてもよい。焼成工程後、得られた焼成物を冷却する冷却工程や、蛍光体の表面処理を行う工程等を行ってもよい。
なお、蛍光体前駆体とは製造される蛍光体の中間体化合物であり、上記したように乾燥、焼成等の処理により蛍光体となる化合物である。
【0056】
まず、前駆体形成工程について説明する。前駆体形成工程では、上述したように、反応晶析法、共沈法、ゾルゲル法等どのような液相合成法を適用してもよい。
例えば、PDPで一般的に使用されている赤色発光蛍光体((Y,Gd)BO:Eu3+)、青色発光蛍光体(BaMgAl1017:Eu2+)については、後述する保護コロイドの存在下で反応晶析法により蛍光体前駆体を形成すると特に好ましい。このように製造することにより、微粒子でより粒径分布が狭く、発光強度のより高い蛍光体を得ることができる。
また、緑色発光蛍光体(ZnSiO:Mn2+)については、シリカを蛍光体母体とし、共沈法により形成すると好ましい。このように製造することにより、微粒子でかつ発光強度に優れ、残光時間の短いものを得ることができる。以下、反応晶析法及び共沈法について説明する。
【0057】
反応晶析法とは、晶析現象を利用して、蛍光体の原料となる元素を含む溶液を混合することによって蛍光体前駆体を合成する方法をいう。晶析現象とは、冷却、蒸発、pH調節、濃縮等による物理的又は化学的な環境の変化、或は化学反応によって混合系の状態に変化を生じる場合等に液相中から固相が析出してくる現象を指す。
本発明における反応晶析法による蛍光体前駆体の製造方法は、上記の様な晶析現象発生の誘因となりえる物理的、化学的操作による製造方法を意味する。
【0058】
反応晶析法を適用する際の溶媒は反応原料が溶解すれば何を用いてもよいが、過飽和度制御のしやすさの観点から水が好ましい。複数の反応原料を用いる場合は、原料の添加順序は同時でも異なってもよく、活性によって適切な順序を適宜組み立てることができる。
【0059】
共沈法とは、共沈現象を利用して、蛍光体の原料となる元素を含む溶液を混合し、さらに沈殿剤を添加することによって、蛍光体前駆体の母核の周囲に賦活剤となる金属元素等が析出させた状態で、蛍光体前駆体を合成する方法を言う。共沈現象とは、溶液から沈殿を生じさせたとき、その状況では十分な溶解度があり、沈殿しないはずのイオンが沈殿に伴われる現象をいう。蛍光体の製造においては、蛍光体前駆体の母核の周囲に、賦活剤を構成する金属元素などが析出する現象を指す。
上記したように、ケイ酸塩蛍光体からなる緑色蛍光体を得る際には、この共沈法を利用すると好ましい。その場合には、蛍光体前駆体の母核としてシリカ等のケイ素化合物を用い、これに、Zn、Mn等の緑色蛍光体を構成し得る金属元素を含む溶液とを混合し、さらに沈殿剤を含む溶液を加えることにより、ケイ素化合物表面に金属、含む溶液を反応させると好ましい。
シリカとしては、気相法シリカ、湿式シリカ、コロイダルシリカ等を好ましく使用することができ、下記溶媒に実質的に不溶であることが好ましい。
【0060】
共沈法の際に適用する溶媒としては、水またはアルコール類またはそれらの混合物を用いることができる。シリカ等のケイ素化合物を用いる場合には、ケイ素化合物が分散可能な、メタノール、エタノール、イソプロパノール、プロパノール、ブタノール等が挙げられる。これらのうち、比較的ケイ素化合物が分散しやすいエタノールが好ましい。
【0061】
沈殿剤としては、有機酸または水酸化アルカリが好ましい。
有機酸としては、−COOH基を有する有機酸が好ましく、例えば、シュウ酸、蟻酸、酢酸、酒石酸等が挙げられる。特に、シュウ酸を用いた場合、Zn、Mn等の陽イオンと反応しやすく、Zn、Mn等の陽イオンがシュウ酸塩として析出しやすいため、より好ましい。また、沈殿剤として、加水分解等によりシュウ酸を生ずるもの、例えばシュウ酸ジメチル等を使用してもよい。
水酸化アルカリとしては、−OH基を有するもの、あるいは水と反応して−OH基を生じたり、加水分解により−OH基を生じたりするものであればいかなるものでもよく、例えば、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、尿素等が挙げられるが、好ましくはアルカリ金属を含まないアンモニアがよい。
【0062】
上記の反応晶析法及び共沈法を含めて、液相合成法で前駆体を合成する場合には、蛍光体の種類により、反応温度、添加速度や添加位置、攪拌条件、pH等、諸物性値を調整すると好ましい。また、蛍光体前駆体の母核を溶液中に分散させるときや反応中に超音波を照射してもよい。平均粒径制御のために保護コロイドや界面活性剤などを添加することも好ましい。原料を添加し終ったら必要に応じて液を濃縮、及び/または熟成することも好ましい態様の1つである。
添加する保護コロイドの量や超音波照射時間、攪拌条件等を制御し、溶液中の蛍光体前駆体の母核の分散状態を好ましい状態とすることにより、蛍光体前駆体粒子の粒径や凝集状態を制御し、焼成後の蛍光体粒子の平均粒径を所望の大きさにすることができる。
【0063】
粒径制御に用いる保護コロイドとしては、天然、人工を問わず各種高分子化合物を使用することができるが、特にタンパク質が好ましい。その際、保護コロイドの平均分子量は10,000以上が好ましく、10,000以上300,000以下がより好ましく、10,000以上30,000以下が特に好ましい。
【0064】
タンパク質としては、例えば、ゼラチン、水溶性タンパク質、水溶性糖タンパク質が上げられる。具体的には、アルブミン、卵白アルブミン、カゼイン、大豆タンパク、合成タンパク質、遺伝子工学的に合成されたタンパク質等がある。中でも、ゼラチンを特に好ましく使用できる。
ゼラチンとしては、例えば、石灰処理ゼラチン、酸処理ゼラチンを挙げることができ、これらを併用してもよい。更に、これらのゼラチンの加水分解物、これらのゼラチンの酵素分解物を用いてもよい。
【0065】
また、前記保護コロイドは、単一の組成である必要はなく、各種バインダーを混合してもよい。具体的には、例えば、上記ゼラチンと他の高分子とのグラフトポリマーを用いることができる。
保護コロイドは、原料溶液の一つ以上に添加することができる。原料溶液の全てに添加してもよい。保護コロイドの存在下で、蛍光体前駆体を形成することにより、蛍光体前駆体同士が凝集するのを防ぎ、蛍光体前駆体を十分小さくすることができる。それにより、焼成後の蛍光体をより微粒子で、粒径分布が狭く、発光特性を良好にするなど、蛍光体の種々の特性を向上することができる。なお、保護コロイドの存在下で反応を行う場合には、蛍光体前駆体の粒径分布の制御や副塩等の不純物排除に十分配慮することが必要である。
【0066】
蛍光体前駆体形成工程にて蛍光体前駆体を合成した後、乾燥工程や焼成工程に先立って脱塩工程を経ることにより、蛍光体前駆体から副塩などの不純物を取り除くことが好ましい。
脱塩工程としては、各種膜分離法、凝集沈降法、電気透析法、イオン交換樹脂を用いた方法、ヌーデル水洗法などを適用することができる。
【0067】
脱塩工程を行うことにより、前駆体脱塩後の電気伝導度が0.01〜20mS/cmの範囲とすることが好ましく、更に好ましくは0.01〜10mS/cmであり、特に好ましくは0.01〜5mS/cmである。
0.01mS/cm未満の電気伝導度にすると生産性が低くなる。また、20mS/cmを超えると副塩や不純物が充分に除去できていない為に粒子の粗大化や粒子径分布が広くなり、発光強度が劣化する。
上記の電気伝導度の測定方法はどのような方法を用いることも可能であるが、市販の電気伝導度測定器を使用すればよい。
その後、ろ過、蒸発乾固、遠心分離等の方法で前駆体を回収する。
【0068】
本発明においては、回収された前駆体について乾燥工程を行う。蛍光体前駆体の乾燥方法は特に限定されるものではなく、真空乾燥、気流乾燥、流動層乾燥、噴霧乾燥等、あらゆる方法を用いることができる。
乾燥温度は限定されないが、使用した溶媒が気化する温度付近以上の温度であることが好ましく、具体的には50〜300℃の範囲であることが好ましい。乾燥温度が高い場合は乾燥と同時に焼成が施されることがあり、後述の焼成工程を行わなくとも蛍光体が得られる場合がある。
【0069】
焼成工程では、いかなる方法を用いてもよく、焼成温度や時間は適宜調整すればよい。例えば、蛍光体前駆体をアルミナボートに充填し、所定のガス雰囲気中で所定の温度で焼成することで所望の蛍光体を得ることができる。ガス雰囲気として、還元雰囲気下、酸化雰囲気下、又は硫化物存在下、不活性ガス等のどの条件下でも良く、適宜選択することができる。
好ましい焼成条件の例としては、大気中で600℃〜1800℃の間で適当な時間焼成することがある。また、800℃程度で焼成を行い有機物を酸化した後に、1100℃で90分大気中で焼成するという方法も有効である。
【0070】
焼成装置(焼成容器)は現在知られているあらゆる装置を使用することができる。例えば箱型炉、坩堝炉、円柱管型、ボート型、ロータリーキルン等が好ましく用いられる。雰囲気も前駆体組成に合わせて酸化性、還元性、不活性ガス等を用いることができる。
【0071】
また、焼成時には必要に応じて焼結防止剤を添加してもよい。焼結防止剤を添加する場合には、蛍光体前駆体形成時にスラリーとして添加することができる。粉状のものを乾燥済前駆体と混合して焼成してもよい。
焼結防止剤は特に限定されるものではなく、蛍光体の種類、焼成条件によって適宜選択される。例えば、蛍光体の焼成温度域によって800℃以下での焼成にはTiO等の金属酸化物が使用され、1000℃以下での焼成にはSiOが、1700℃以下での焼成にはAlが、それぞれ好ましく使用される。
更に、焼成後、必要に応じて還元処理又は酸化処理等を施しても良い。
【0072】
焼成工程後、冷却工程、表面処理工程、分散工程等の諸工程を施してもよく、分級してもよい。
冷却工程では、焼成工程で得られた焼成物を冷却する処理を行う。このとき、該焼成物を前記焼成装置に充填したまま冷却することができる。
冷却処理は特に限定されないが、公知の冷却方法より適宜選択することができ、例えば、放置により温度を低下させる方法でも、冷却機を用いて温度制御しながら強制的に温度低下させる等の方法の何れであってもよい。
【0073】
本発明で製造される蛍光体は、種々の目的で吸着・被覆等の表面処理を施すことができる。どの時点で表面処理を施すかはその目的によって異なり、適宜適切に選択するとその効果がより顕著になる。例えば、後述するように蛍光体ペーストを調整する際に、蛍光体の分散性を良好にするために表面処理を行うと好ましい。
【0074】
次に、上記工程により得られた蛍光体を用いた蛍光体層の形成方法について説明する。
蛍光体層の形成に当たっては、蛍光体をバインダ、溶剤、分散剤などの混合物に分散し、適度な粘度に調整された蛍光体ペーストをインクジェット法によりインクジェットノズルから放電セルの内面(放電セルの側面及び底面)に向けて断続的に複数回吐出する。そして、後の工程において放電セル内の蛍光体ペーストを焼成することにより隔壁側面及び底面に蛍光体層を形成する。蛍光体ペースト中の蛍光体の含有量としては30質量%〜60質量%の範囲にするのが好ましい。
【0075】
蛍光体ペースト中の蛍光体粒子の分散性を向上させるために、蛍光体粒子の表面に酸化物やフッ化物等を付着あるいはコーティングする等の表面処理を施すと好ましい。このような酸化物としては、例えば、酸化マグネシウム(MgO)、アルミニウム酸化物(Al)、酸化珪素(SiO)、酸化インジウム(InO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化イットリウム(Y)が挙げられる。この中で、SiOは負に帯電する酸化物として知られ、一方、ZnO、Al、Yは正に帯電する酸化物として知られており、特にこれらの酸化物を付着あるいはコーティングさせることは有効である。
【0076】
以下、蛍光体と混合するバインダ、溶剤、分散剤等について説明する。
蛍光体粒子を良好に分散させるのに適したバインダとしては、エチルセルロースあるいはポリエチレンオキサイド(エチレンオキサイドのポリマ)が挙げら、特に、エトキシ基(−OC)の含有率が49〜54%のエチルセルロースを用いるのが好ましい。また、バインダとして感光性樹脂を用いることも可能である。バインダの含有量としては0.15質量%〜10質量%の範囲内が好ましい。なお、隔壁間に塗布される蛍光体ペーストの形状を整えるため、バインダの含有量は、ペースト粘度が高くなり過ぎない範囲内で多めに設定するのが好ましい。
【0077】
溶剤としては、水酸基(OH基)を有する有機溶剤を混合したものを用いるのが好ましく、その有機溶剤の具体例としては、ターピネオール(C1018O)、ブチルカルビトールアセテート、ペンタンジオール(2,2,4−トリメチルペンタンジオールモノイソブチレート)、ジペンテン(Dipentene、別名Limonen)、ブチルカルビトール等が挙げられる。これらの有機溶剤を混合した混合溶剤は、上記のバインダを溶解させる溶解性に優れており、蛍光体ペーストの分散性が良好になり好ましい。
【0078】
蛍光体ペースト中の蛍光体粒子の分散安定性を向上させるために、分散剤として、界面活性剤を添加すると好ましい。蛍光体ペースト中の界面活性剤の含有量としては、分散安定性の向上効果あるいは後述する除電効果等を効果的に得る観点から、0.05質量%〜0.3質量%が好ましい。
【0079】
界面活性剤の具体例としては、(a)アニオン性界面活性剤、(b)カチオン性界面活性剤、(c)ノニオン性界面活性剤を用いることができ、それぞれ具体的には下記のようなものがある。
(a)アニオン性界面活性剤としては、脂肪酸塩、アルキル硫酸、エステル塩、アルキルベンゼンスルフォン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、ナフタレンスルフォン酸ポリカルボン酸高分子等が挙げられる。
(b)カチオン性界面活性剤としては、アルキルアミン塩、第4級アンモニウム塩、アルキルベタイン、アミンオキサイド等が挙げられる。
(c)ノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン誘導体、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン等が挙げられる。
【0080】
更に、蛍光体ペーストに除電物質を添加すると好ましい。上記挙げた界面活性剤は、一般的に蛍光体ペーストの帯電を防止する除電作用も有しており、除電物質に該当するものが多い。但し、蛍光体、バインダ、溶剤の種類によって除電作用も異なるので、色々な種類の界面活性剤について試験を行って、結果の良好なものを選択するのが好ましい。
【0081】
除電物質としては、界面活性剤の他に、導電性の材料からなる微粒子も挙げることができる。導電性微粒子としては、カーボンブラックをはじめとするカーボン微粉末、グラファイトの微粉末、Al、Fe、Mg、Si、Cu、Sn、Agといった金属の微粉末、並びにこれらの金属酸化物からなる微粉末が挙げられる。このような導電性微粒子の添加量は、蛍光体ペーストに対して0.05〜1.0質量%の範囲とするのが好ましい。
【0082】
蛍光体ペーストに除電物質を添加することによって蛍光体ペーストの帯電により、例えば、パネル中央部のアドレス電極の切れ目における蛍光体層の盛り上がりや、セル内に塗布される蛍光体ペーストの量や溝への付着状態に若干のばらつきが生じる等の蛍光体層の形成不良を防ぎ、セル毎に均質な蛍光体層を形成することができる。
【0083】
なお、上記のように除電物質として界面活性剤やカーボン微粉末を用いた場合には、蛍光体ペーストに含まれている溶剤やバインダを除去する蛍光体焼成工程において除電物質も蒸発あるいは焼失されるので、焼成後の蛍光体層中には除電物質が残存しない。従って、蛍光体層中に除電物質が残存することによってPDPの駆動(発光動作)に支障が生じる可能性も無い。
【0084】
また、詳しい説明は後述するが、本発明においては、放電セルの側面に吐出された蛍光体ペーストが自重により下方に移動することなく、蛍光体ペーストの自重及び表面張力により均一化して、速やかに固着することが重要となる。
そこで、本発明においては、蛍光体ペーストの自重の観点から、ノズルから一度に吐出されるインクの吐出量、即ち1滴のインクの吐出量を10pl(ピコリットル)〜1000plとすることが好ましい。この吐出量はセル体積の1/10000〜1/5に相当する。なお、1滴のインクの吐出量をセル体積の1/1000〜1/100とすることがより好ましい。
【0085】
蛍光体を上記各種混合物に分散する際には、例えば高速攪拌型のインペラー型の分散機、コロイドミル、ローラーミル、又ボールミル、振動ボールミル、アトライタミル、遊星ボールミル、サンドミルなど媒体メディアを装置内で運動させてその衝突(crush)及び剪断力の両方により微粒化するもの、又はカッターミル、ハンマーミル、ジェットミル等の乾式型分散機、超音波分散機、高圧ホモジナイザー等を用いることができる。
【0086】
これらの中でも、本発明では特に分散媒体(メディア)を使用する湿式メディア型分散機を使用することが好ましく、連続的に分散処理が可能な連続式湿式メディア型分散機を使用することが更に好ましい。複数の連続式湿式メディア型分散機を直列に接続する態様等も適用できる。
ここで言うメディアとは、ジルコニアビーズ、アルミナビーズ、ガラスビーズ等の固体粒子の分散媒体を指す。また、「連続的に分散処理が可能」とは、少なくとも蛍光体及び分散媒体を、時間当たり一定の量比で途切れることなく分散機に供給しながら分散処理すると同時に、前記分散機内で製造された分散物を供給に押し出される形で途切れることなく分散機より吐出する形態を指す。蛍光体の製造方法で分散処理工程として媒体(メディア)を使用する湿式メディア型分散機を用いる場合、その分散室容器(ベッセル)は縦型でも横型でも適宜選択することが可能である。
【0087】
湿式メディア分散機のベッセル中のメディアの充填量としては、50容積%〜90容積%の範囲とするのが好ましく、60容積%〜80容積%の範囲とするのが更に好ましい。メディアの充填量が50容積%を下回ると蛍光体の分散が不十分となり、また、90容積%を上回るとベッセル内でのメディアの分布が不均一になって局部的に分散が進行するため好ましくない。湿式メディア分散機を用いる際の周速は特に制限は無いが、3m/s〜20m/sであることが、実用上好ましい。
【0088】
メディア分散機を用いて分散する場合、蛍光体の分散が非常に良好になり、平均粒径分布の再現性に優れたものを得る観点から、該メディア分散機に印加する単位質量当たりの積算動力を0.1kWh/kg〜10kWh/kgの範囲で適宜調整することが好ましい。
【0089】
また、蛍光体ペースト調整時には、蛍光体の輝度等の諸特性の劣化を防止する観点から、分散開始から終了までの該分散物温度が70℃を超えないように制御しながら分散処理を施すことが好ましく、50℃を超えないように制御しながら分散処理を施すことが更に好ましい。
【0090】
また、分散を良好に行うために、分散力の弱い(エネルギー付与の小さい)分散機を用いて粗分散を行う第1の分散工程と、分散力の強い(エネルギー付与が大きい)分散機を用いて固体微粒子分散物を作製する第2の分散工程等、分散時に分散質に付与されるエネルギーが異なる分散工程を少なくとも2回行うとよい。
【0091】
上記のように適度な粘度に調整した蛍光体ペーストを放電セル内に吐出する際には、インクジェット装置を用いたインクジェット法により行なう。
【0092】
インクジェット法は、隔壁のピッチが狭く、放電セルが微細に形成されている場合であっても、隔壁間に低コストで容易に精度良く均一に蛍光体ペーストを塗布又は充填できる点で優れている。
また、本発明においては、用いられる蛍光体粒子の平均粒径は、0.01〜1μmであるので、インクジェット法を適用してもノズルの目づまりや吐出不良、蛍光体粒子の沈殿が抑制され、精度良く均一に薄い蛍光体層を形成することができる。
【0093】
図5はインクジェットインクジェット装置60の断面図である。
インクジェット装置60は蛍光体ペーストを吐出する装置であり、本実施の形態においては圧電体、即ちピエゾ素子を用いるピエゾ型を説明する。
なお、ピエゾ型以外にも、気泡によりインクを押出すバブルジェット(登録商標)方式やビームジェット方式などの装置を用いることも可能である。
インクジェット装置60は、内部にインクを収容するヘッド61、ヘッドの下端に設けられ滴状の蛍光体ペーストPを吐出するインクジェットノズル62、図示しないインクタンクからヘッド61に蛍光体ペーストPを供給する接続パイプ64、ヘッド61の側面に取付けられるピエゾ素子65、インクジェットノズル62を前後左右方向に移動させると共に、インクジェットノズル62を前後方向に延びる軸の軸回りに所定角度内で回転させるノズル駆動手段70(図6を参照)等から概略構成される。
【0094】
図6に示すように、ノズル駆動手段70は前後方向に設けられる二本の支持梁71、左右方向へ移動自在となるように二本の支持梁間に架け渡されるビーム72、ビームの長手方向に移動自在に取り付けられ、ヘッドを所定角度内で回転自在に支持する移動体73、ビーム及び移動体の移動やヘッド(ノズル)を回転させるための各種アクチュエータ(図示せず)等を備え、これらアクチュエータの制御を制御手段(図示せず)が行なう。なお、図6はノズル駆動手段70を模式的に示すものにすぎず、その寸法や形状について特に限定するものではない。
図5に示すように、ヘッド61はその上部61aにおいて、移動体73の下面に軸支されている。そして、図示しないアクチュエータを駆動させることにより基板と平行に前後方向に延びる軸Nの回りを中心として、左右方向に所定角度内で回転可能となっている。従って、ヘッド61を回転させることで、インクジェットノズル62による蛍光体ペーストPの吐出方向を調節することができる。
【0095】
なお、アクチュエータとしては、DCモータ、ACモータ、ステッピングモータ、リニアモータ、ソレノイド等が用いられる。また、ヘッド61の前後左右方向の位置及び回転角度等は図示しないエンコーダ等の位置検出装置により検出され、制御手段に出力されるようになっている。
そして、インクジェットノズル62からの蛍光体ペーストPの吐出方向が、放電セル31の側面上あるいは底面上の任意の位置になるようにヘッド61を回転/移動させつつ、ピエゾ素子65に接続したパターン信号源66に対して制御手段がパターン信号を出力することにより、ヘッド61内の蛍光体ペーストPが放電セル31内の所望の位置に吐出される。
【0096】
図7は、基板20に対して垂直な方向(上下方向)から左に角度Dだけ傾斜した状態のノズルから放電セル31の左側の隔壁30に対してインクを吐出している状態を示すものである。
上述のように、粘度を調節した蛍光体ペーストP1は隔壁30に着弾した後、自重により隔壁30側面をほとんど降下することなく、自重及び表面張力により均一化して隔壁30側面に固着した状態となる。
そして、このように蛍光体ペーストPを断続的に複数回吐出することにより、放電セル31の側面(隔壁30の側面)及び底面(基板20の表面)の全域に所望の厚さで蛍光体層を形成することができる。
【0097】
なお、蛍光体層の形成順序については任意に変更可能であり、例えば、まず放電セルの底面に蛍光体層を形成した後、放電セルの側面に蛍光体層を形成する場合には、インクジェットノズルを放電セルの底面側に向け、インクジェットノズルから吐出される蛍光体ペーストが放電セルの底面以外に付着しないようにヘッドの回転角度及び前後方向への移動量を調節しながら、放電セルの底面全域に蛍光体層を形成する。そして、放電セル底面への蛍光体層の形成が終了した後、インクジェットノズルを放電セルの側面のうちいずれかひとつの側面に向け、インクジェットノズルから吐出される蛍光体ペーストが放電セルの他の側面及び底面に付着しないようにヘッドの回転角度及び前後方向への移動量を調節しながらこの側面に蛍光体層を形成する。そして、他の側面に対しても同様の作業を行うことにより放電セル内に蛍光体層を形成することができる。
【0098】
また、例えば、放電セルの底面に蛍光体ペーストを一回あるいは複数回吐出する工程と、放電セルの側面に蛍光体ペーストを一回あるいは複数回吐出する工程とを組み合わせることにより、放電セルの底面と側面の蛍光体層をほぼ同時に形成するものとしてもよい。
なお、複数のヘッドを放電セルのピッチ(左右方向の配置間隔)に対応するように移動体に取付け、複数のインクジェットノズルから蛍光体ペーストを同時に噴射する構成としてもよい。この場合、蛍光体層の形成作業の作業性を向上できる。
【0099】
以上のように、本発明においては、ヘッドを基板に対して相対的に移動させ、放電セル内の所定の位置に対してインクを断続的に複数回吐出する、いわゆるオンデマンド型の吐出方法を採用するが、従来より、他の吐出方法としていわゆる連続型の吐出方法が知られている。
連続型はヘッドを基板に対して相対的に移動させつつ、放電セル内に蛍光体ペーストを連続的に吐出することで、蛍光体ペーストを放電セルの底面から徐々に充填していくものである。
連続型の吐出方法は直線状の隔壁から構成されるストライプ型の放電セルに対しては作業時間の短縮などの点から有効である。
しかし、ヘッドの進行方向(前後方向)に直交する方向に隔壁が存在する格子型の放電セルや、左右に入り組んだ複雑な隔壁構造となるハニカム型の放電セルの場合、インクジェットノズルが隔壁の上方を通過する際にも蛍光体ペーストが連続して吐出されるおそれがあり、隔壁の上部に蛍光体ペーストが付着するという不具合が生じるおそれがある。
【0100】
一方、本発明で用いるオンデマンド型の吐出方式は、蛍光体ペーストを所定のタイミングで断続的に吐出することから、ストライプ型の放電セルのみならず、格子型及びハニカム型の放電セルに対しても所定の部位に正確に蛍光体ペーストを吐出することができ、隔壁の上部に蛍光体ペーストが付着する不具合を未然に防止できる。
また、蛍光体層の厚みを自在に調節できるので、蛍光体層が必要以上の厚みを有することがなくなり、蛍光体ペーストの無駄を最小限度に抑えてコスト削減に寄与できる。
さらに、インクジェット方式ではインクジェットノズルと基板及び隔壁とを数mmから数十mmの距離で離すので、ミリメートル単位の反りやうねりが生ずる比較的大面積のカラーPDPの基板に対しても容易に蛍光体層を形成できる。
【0101】
また、一般的にインクジェット装置をプラズマディスプレイパネルの蛍光体層を形成する装置として用いる場合には、使用されるインクジェットノズルの径は20μm〜100μm程度であり、汎用性の観点から、本発明においてもインクジェットノズルの径は50μm〜100μm程度とするのが好ましい。
そして、この程度の径を有するインクジェットノズルからインクを吐出するには、ノズルの目詰まりを防止する観点から、蛍光体の平均粒径は2μmより小さいことが条件となる。
ところが、従来より一般的に用いられている固相合成法により蛍光体を製造した場合には、その粒径は1.3〜7μm程度であるためノズルに目詰まりが生じる可能性が高くなってしまう。
しかし、本実施の形態において説明した蛍光体の製造方法によれば、蛍光体の平均粒径は0.01μm〜1μmの範囲内となるので、一般的に用いられているインクジェットノズルを本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法に適用した場合でも、ノズルの目詰まりを防止することが可能となる。
【0102】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
本実施例では、平均粒径が0.15μmと1.3μmの蛍光体をRGBの各色毎に製造し、得られた蛍光体をペースト状に調整した。そして、このペーストをインクジェット法により断続的に放電セル内に吐出し、放電セルの底面及び側面に層厚10μmの蛍光体層を形成した。そして、この蛍光体層を用いてPDPを製造し、各種評価を行なった。
【0103】
1.赤色発光蛍光体〔(Y,Gd)BO:Eu3+〕の製造
(1)赤色発光蛍光体A(平均粒径0.15μm)の製造
保護コロイドの存在下で反応晶析法により赤色発光蛍光体前駆体を形成した。まず、水1000mlにゼラチン(平均分子量約1万5千)をその濃度が10重量%となるように溶解しA液とした。
また、水500mlに硝酸イットリウムのイオン濃度が0.4659mol/L、ガドリニウムのイオン濃度が0.2716mol/L、ユーロピウムのイオン濃度が0.0388mol/Lとなるように、硝酸イットリウム6水和物、硝酸ガドリニウム、硝酸ユーロピウム6水和物を溶解しB液とした。
さらに、水50mlにホウ素のイオン濃度0.7763mol/Lとなるようにホウ酸を溶解しC液とした。
【0104】
次に、反応容器にA液を入れ温度を60℃に保ち、攪拌翼を用いて攪拌を行った。その状態で同じく60℃に保ったB液、C液をA液の入った反応容器下部ノズルより60ml/minの速度で等速添加を行った。添加後10分間熟成を行い、赤色発光前駆体を得た。その後赤色発光前駆体を濾過、乾燥(105℃、16時間)し、乾燥赤色発光蛍光体前駆体を得た。
さらに乾燥赤色発光蛍光体前駆体2を1,200℃酸化条件下で2時間焼成して、平均粒径0.15μmの赤色発光蛍光体Aを得た。
【0105】
(2)赤色発光蛍光体B(平均粒径1.3μm)の製造
A液を純水1000mlとしたことを除いては、上記の1(1)と同様に製造し、平均粒径1.3μmの赤色発光蛍光体を得た。
【0106】
2.青色発光蛍光体(BaMgAl1017:Eu2+)の製造〕
(1)青色発光蛍光体C(平均粒径0.15μm)の製造
上記の1(1)と同様に、水1000mlにゼラチン(平均分子量約1万5千)をその濃度が10重量%となるように溶解しA液とした。
水500mlにバリウムのイオン濃度が0.090mol/L、マグネシウムのイオン濃度が0.100mol/L、ユウロピウムのイオン濃度が0.010mol/Lとなるように塩化バリウム2水和物、塩化マグネシウム6水和物、塩化ユーロピウムを溶解しB液とした。
水500mlにアルミニウムのイオン濃度が1.000mol/L、となるように塩化アルミニウム6水和物、塩化ユーロピウム6水和物を溶解しC液とした。
上記の様に調整したA液、B液、C液を上記の1(1)で示した方法と同様に反応晶析法により青色発光蛍光体前駆体を形成し、1600℃2hr還元雰囲気下で焼成を行い、平均粒径0.15μmの青色発光蛍光体Cを得た。
【0107】
(2)青色発光蛍光体D(平均粒径2.1μm)の製造
高純度のBaCO(17.76g)、EuO(1.76g)、MgO(4.03g)、Al(50.98g)の各粉末原料をエタノールを混合溶媒としてめのう乳鉢中で湿式混合した。この混合物を1600℃で2hr還元雰囲気下で焼成を行ない平均粒径2.1μmの青色蛍光体Dを得た。
【0108】
3.緑色発光蛍光体(ZnSiO:Mn2+)の製造〕
(1)緑色発光蛍光体E(平均粒径0.15μm)の製造
シリカ等のケイ素化合物を蛍光体前駆体の母核とし、共沈法により形成することが好ましい。
まず、二酸化ケイ素(日本アエロジル株式会社製AEROSIL200、BET比表面積200m/g)4.51gを純水297.95gに混合してA液を調整した。このとき、A液を20℃以下に保った超音波分散を15分間行った。次に、硝酸亜鉛6水和物42.39gと硝酸マンガン6水和物2.15gを純水126.84gに溶解してB液を調整した。
さらに、アンモニア水(28%)21.90gを純水125.67gに溶解してC液をそれぞれ調製した。
【0109】
次に、図8に示す反応装置100を用いて、A液を撹拌しながら、ローラーポンプ110を使ってB液とC液を10cc/minの添加速度でA液表面にダブルジェットで同時添加した。B液、C液の添加終了後、吸引濾過により固液分離を行いながら、エタノールを用いて十分に洗浄を行った。次いで、100℃、12時間乾燥を行い、乾燥済み前駆体を得た。得られた前駆体を窒素100%の雰囲気中で1200℃、3時間焼成して、平均粒径0.15μmの緑色発光蛍光体Eを得た。
【0110】
(2)緑色発光蛍光体F(平均粒径1.8μm)の製造
高純度のZnO(146.68g)、MnCO(11.493g)、SiO(60g)の各粉末原料をエタノールを混合溶媒としてめのう乳鉢で湿式混合した。この混合物を窒素100%の雰囲気下1200℃で3hr焼成を行い、平均粒径1.8μmの緑色蛍光体Fを得た。
【0111】
4.蛍光体ペーストの調整
(1)赤色発光蛍光体ペーストの調整
▲1▼赤色発光蛍光体ペーストAの調整
上記の平均粒径0.15μmの赤色発光蛍光体Aを用いて、下記の組成で蛍光体懸濁液をそれぞれ調合して赤色発光蛍光体組成物とした。これをスターラーで撹拌した。
赤色発光蛍光体A                  45重量%
ターピネオール,ペンタンジオールの1:1混合液   545.5重量%
エチルセルロース(エトキシ基の含有率50%)    0.3重量%
ポリオキシエチレンアルキルエーテル         0.2重量%
組成物をIKA JAPAN社製ホモジナイザを用いて予備分散を行った。予備分散の条件は以下の通り。
翼径    :20mm
回転数   :8000rpm
予備分散時間:2分
【0112】
続いて横型連続式メディア分散機(VMA−GETZMANN社製DISPERMATT SL−C5)を用いて下記の分散条件により本分散処理を行い、赤色発光蛍光体ペーストAを得た。
ディスク回転数:5,520rpm
ビーズ種   :ジルコニア
ビーズ径   :0.3mm
ビーズ充填率 :70%
流量     :120ml/min
分散時間   :3分間
【0113】
▲2▼赤色発光蛍光体ペーストBの調整
上記の4(1)▲1▼において、平均粒径が0.15μmの赤色発光蛍光体Aの代わりに平均粒径が1.3μmの赤色発光蛍光体Bを用いたことを除いては、上記の4(1)▲1▼と同様に蛍光体ペーストを調整した。
【0114】
(2)青色発光蛍光体ペーストの調整
▲1▼青色発光蛍光体ペーストCの調整
上記の4(1)▲1▼において、平均粒径が0.15μmの赤色発光蛍光体Aの代わりに平均粒径が0.15μmの青色発光蛍光体Cを用いたことを除いては、上記の4(1)▲1▼と同様に蛍光体ペーストを調整した。
【0115】
▲2▼青色発光蛍光体ペーストDの調整
上記の4(1)▲1▼において、平均粒径が0.15μmの赤色発光蛍光体Aの代わりに平均粒径が1.3μmの青色発光蛍光体Dを用いたことを除いては、上記の4(1)▲1▼と同様に蛍光体ペーストを調整した。
【0116】
(3)緑色発光蛍光体ペーストの調整
▲1▼緑色発光蛍光体ペーストEの調整
上記の4(1)▲1▼において、平均粒径が0.15μmの赤色発光蛍光体Aの代わりに平均粒径が0.15μmの緑色発光蛍光体Eを用いたことを除いては、上記の4(1)▲1▼と同様に蛍光体ペーストを調整した。
【0117】
▲2▼緑色発光蛍光体ペーストFの調整
上記の4(1)▲1▼において、平均粒径が0.15μmの赤色発光蛍光体Aの代わりに平均粒径が1.3μmの緑色発光蛍光体Fを用いたことを除いては、上記の4(1)▲1▼と同様に蛍光体ペーストを調整した。
【0118】
5.PDPの製造
図1に示した、ストライプ型のセル構造を持つ、交流面放電型のPDP1を製造した。
まず、前面板10となるガラス基板上に、所定の位置に透明電極11a及びバス電極11bを配置してから、この上に、Cr−Cu−Crをスパッタリングし、フォトエッチングを行うことにより表示電極11を形成する。そして、前面板10上に、前記表示電極11を介して低融点ガラスを印刷し、これを500〜600℃で焼成することにより誘電体層12を形成し、さらにこの上に、MgOを電子ビーム蒸着して保護膜13を形成する。
【0119】
一方、背面板20となるガラス基板上に、Ag厚膜を印刷し、これを焼成することにより、アドレス電極21を形成する。そして、背面板20上に、ストライプ状の隔壁30を形成する。これは、低融点ガラスをピッチ0.2mmで印刷し、焼成することにより形成する。
【0120】
さらに、前記隔壁30により仕切られたセル31の内側に面する底面31aと前記隔壁30の側面30aとに、上記4で調整した各色に発光する蛍光体ペーストA〜Fをインクジェット法により吐出する。
このとき、次の6種類のPDP用の背面板を形成した。
最初の3種類は、蛍光体の平均粒径が0.15μmである蛍光体ペーストA、C、Eを隣り合うセルに一色ずつ規則正しい順序でインクジェット法により吐出した。
この際に、形成する放電セルの底面及び隔壁側面の蛍光体層の厚さに関して共に20μmを目標値とし、ノズルからの一回の吐出による吐出量をセル体積の約1/100となる100plとしたものと、セル体積の約1/10000以下となる0.5plとしたものと、セル体積の約1/5以上となる2000plとした。
また、蛍光体の平均粒径が1.3μm、2.1μm、1.8μmである蛍光体ペーストB、D、Fを用いて、これらの蛍光体ペーストB、D、Fを隣り合うセルに一色ずつ規則正しい順序でインクジェット法により吐出した。
この際に、形成する放電セルの底面及び側面の蛍光体層の厚さを20μmを目標値とし、ノズルからの一回の吐出による吐出量をセル体積の約1/100となる100plとした。
【0121】
そして、前記電極11、21等が配置された前面板10と上記のいずれかの背面板20とを、それぞれの電極配置面が向き合うように位置合わせし、隔壁30により約1mmのギャップを保った状態で、その周辺をシールガラスにより封止する。そして、前記基板10、20間に、放電により紫外線を発生するキセノン(Xe)と主放電ガスのネオン(Ne)とを混合したガスを封入して気密密閉した後、エージングを行った。
【0122】
以上により、表1に示すように、蛍光体の平均粒径が0.15μm、ノズルからの一回の吐出による吐出量が100pl、0.5pl、2000pl、放電セルの底面及び側面の蛍光体層の厚さを20μm(目標値)としたPDPを製造し、それぞれ実施例1、2、3とした。
また、蛍光体の平均粒径が1.3μm以上、インクジェットノズルからの一回の吐出による吐出量が100pl、2000pl、放電セルの底面及び側面の蛍光体層の厚さを20μm(目標値)としたPDPを製造し、実施例4、5とした。
【0123】
〔比較例I〕
上記実施例1〜4の比較例として、次の2種類のPDP用の背面板を形成した。
まず、蛍光体の平均粒径が0.15μmである上記蛍光体ペーストA、C、Eを隣り合うセルに一色ずつ規則正しい順序でインクジェット法により連続的に放電セル内に塗布し、放電セルの底面及び側面の蛍光体層の厚さを20μmを目標値としてPDPを製造した。
また、蛍光体の平均粒径が1.3μm、2.1μm、1.8μmである上記蛍光体ペーストB、D、Fを隣り合うセルに一色ずつ規則正しい順序でインクジェット法により連続的に放電セル内に塗布し、放電セルの底面及び側面の蛍光体層の厚さを20μmを目標値としてPDPを製造した。
【0124】
そして、上述の工程と同じ工程で基板10、20間にガスを封入して気密密閉した後、エージングを行った。
【0125】
以上により、平均粒径が0.15μmの蛍光体ペーストをインクジェットノズルから連続的に吐出し、放電セルの底面及び側面の蛍光体層の厚さを20μm(目標値)としたPDPを製造し、これを比較例1とした。
また、平均粒径が1.3μm以上の蛍光体ペーストをインクジェットノズルから連続的に吐出し、放電セルの底面及び側面の蛍光体層の厚さを20μm(目標値)としたPDPを製造し、これを比較例2とした。
【0126】
〔評価〕
製造した実施例1〜5及び比較例1及び2のPDPについて、電極に所定の電圧を印加したときの白色輝度と見易さ(視野角依存性)を測定した。
なお、比較例2を従来の一般的なPDPに相当するものと位置づけ、比較例2の白色輝度を基準値100とした。そして、実施例1〜5と比較例1の基準値に対する相対値を求め、この相対値により各PDPの輝度を評価した。
図9の表は評価結果を示すものである。
実施例4については、インクジェットノズルに目詰まりが生じたため、蛍光体層を形成できなかった。
実施例1、2、3、5についてみると、相対輝度はそれぞれ150、150、90、50となっている。ただし、実施例2については、インクジェットノズルからの一回の蛍光体ペーストの吐出量がセル体積の約1/10000と極微量であったため、蛍光体層の形成作業に長時間を要し、非現実的であることが分かった。
【0127】
実施例1では底面及び側面の層厚が共に目標値である約20μmとなった。ここで、同一粒径(0.15μm)で連続吐出により形成された比較例1においては底面の層厚が32μm、側面の層厚が16μmであり、粒径がより大きな(1.3μm以上)比較例2においては底面の層厚が38μm、側面の層厚が10μmであるのに対し、実施例1では目標値である20μmとなり、実施例1〜5の中で最も優れた輝度と見易さを得ることができた。
実施例3では底面の層厚が約30μmとなった。これは、一回の吐出量がセル体積の約1/5と大きいため、側面に吐出された蛍光体ペーストが固着する前に、自重により下方、即ち底面側に流れ出したことが一因であると考えられる。
側面の蛍光体層は18μmとなり、比較的良好な輝度と見易さを確保できた。しかし、一回の吐出量がセル体積の約1/5と大きいことに起因して、放電セル底面の蛍光体層の厚みが必要以上に大きくなった結果、放電空間が減少し、実施例1と比較して輝度が若干低下する結果となった。
また、比較例1と比較すると平均粒径は等しく、蛍光体ペーストの吐出方法が異なる(実施例3は断続的に吐出し、比較例1は連続的に吐出する)。そして、比較例1よりも底面への蛍光体ペーストの流出割合が小さくなっていることが分かった。
【0128】
実施例5では底面の層厚が約35μm、隔壁の層厚が約14μmとなった。これは、平均粒径が1.3μm以上と大きいため隔壁に吐出された蛍光体ペーストの内部に空隙が発生し、蛍光体ペーストの隔壁への付着力が低下した結果、蛍光体ペーストの一部が底面側に移動したことが一因であると考えられる。
また、粒径が1.3μ以上と大きいため、蛍光体層内の蛍光体の充填密度が減少した結果、相対輝度が50と低くなったものと考えられる。
比較例2と比較すると平均粒径はほぼ等しく、蛍光体ペーストの吐出方法が異なる(実施例3は断続的に吐出し、比較例1は連続的に吐出する)。そして、比較例2よりも底面への蛍光体ペーストの流出割合が小さくなっていることが分かった。
なお、比較例1及び2共に、従来の蛍光体ペーストの連続吐出による蛍光体層の製造方法において問題となっていた通り、側面の層厚が目標値より小さくなった。従って、放電セルの側面において十分な輝度が得られず、輝度及び見易さが低下した要因になったものと考えられる。
【0129】
以上より次のことが分かる。
上述の条件下において、従来の連続型の吐出方法による蛍光体層の製造方法では、蛍光体の粒径に関わらず広い視野角及び十分な輝度を得ることは容易ではない。
しかし、本発明によれば、液相合成法により製造した1μm以下の微粒子の蛍光体を用いることにより、一回の吐出量をセル体積の1/10000〜1/5の範囲内とする限り、所望の厚さの蛍光体層を製造でき、輝度及び見易さに優れたPDPを得ることができる。
【0130】
【発明の効果】
本発明によれば、インクジェットノズルから一回に吐出する蛍光体の吐出量と蛍光体の吐出回数を調節することで、放電セルの側面に形成する蛍光体層の層厚を任意に調節することができた。
また、放電セルの側面の蛍光体層と底面の蛍光体層をそれぞれ独立して形成でき、放電セルの側面の蛍光体層と底面の蛍光体層の層厚を調節して、放電セルの輝度及び視野角を向上させることができ、発光ムラのないPDPを得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るプラズマディスプレイパネルの一例を示した斜視図である。
【図2】電極の配置を示した要部平面図である。
【図3】他の放電セルの構造を示した要部斜視図である。
【図4】他の放電セルの構造を示した要部斜視図である。
【図5】ヘッドの構造を示す要部断面図である。
【図6】ノズル駆動手段の構造を示す要部斜視図である。
【図7】インクジェットノズルからの蛍光体ペーストの吐出状態を示す要部正面図である。
【図8】本発明に係る蛍光体を共沈法により合成する際に用いる装置の一例を示した概略図である。
【図9】実施例における評価結果を示したものである。
【図10】一般的なPDPの構成を示す要部正面図である。
【図11】一般的なインクジェット装置を用いた連続吐出による蛍光体層の形成方法を示す要部正面図である。
【符号の説明】
N   軸
1   プラズマディスプレイパネル1
10  基板
20  基板
30  隔壁
31  放電セル
35  蛍光体層
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a plasma display panel used for an information display terminal, a flat panel television, and the like, and a plasma display panel manufactured by the method.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 10, a plasma display panel 200 (hereinafter, referred to as “PDP”) includes two glass substrates 201 and 202 having electrodes 201 a and 202 a and a partition 203 provided between the substrates 201 and 202. And a large number of minute discharge spaces (hereinafter, referred to as discharge cells 204).
The bottom surface of the discharge cell 204, that is, the surface of the glass substrate 202 on the bottom surface side of the two glass substrates 201 and 202 disposed opposite to each other, and the side surface of the discharge cell 204, that is, the side surface of each partition 203 , Red (R), green (G), blue (B), etc., are provided with a phosphor layer 205, and a discharge gas containing Xe, Ne or the like as a main component is sealed in the discharge cell 204. I have.
[0003]
The discharge cell 204 suppresses the spread of the discharge to a certain region. When a voltage is applied between the electrodes 201a and 202a to cause discharge, ultraviolet rays caused by the discharge gas are generated, and the phosphor 205 is thereby excited. Emit visible light. By selectively discharging the entire discharge cell 204 or a part of the discharge cell 204, desired information is displayed in full color.
Known types of discharge cells include a stripe type in which the partition walls are formed in a stripe shape in plan view, a grid type in which the partition walls are formed in a grid shape in plan view, and a honeycomb type in which the partition walls are provided in a honeycomb shape in plan view. . In a stripe type discharge cell, a phosphor layer can be provided only on a total of three sides, that is, a side surface and a bottom surface of left and right partition walls. For example, in the case of a grid type, a total of five side surfaces and a bottom surface of four partition walls surrounding the cell are provided. In a lattice-type or honeycomb-type cell, the area of the phosphor layer contributing to light emission increases, so that the brightness of the PDP can be improved.
[0004]
As a method of forming a phosphor layer inside a discharge cell, for example, an ink jet method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-50288 is known.
In this method, as shown in FIG. 11, while moving (scanning) the head 300 along the longitudinal direction of the stripe-shaped discharge cells 204, the phosphor paste P is applied from the inkjet nozzle 301 toward the bottom surface of the discharge cells 204. By continuously discharging, the phosphor paste P is gradually filled in the discharge cells 204.
Then, the phosphor layer 205 is formed on the bottom and side surfaces of the discharge cell 204 by removing the organic components contained in the phosphor paste P by firing.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, in order to improve the performance of PDPs, it has been required to increase the viewing angle and improve the luminance. In order to increase the viewing angle and improve the luminance, the amount of phosphor that contributes to light emission by increasing the thickness of the phosphor layer is considered. Need to increase.
However, as described above, in the method of continuously discharging the phosphor and filling the inside of the discharge cell with the phosphor, the phosphor attached to the side surface of the discharge cell moves to the bottom surface side of the discharge cell by its own weight, and the discharge occurs. There is a problem in that the thickness of the phosphor layer on the side surface is thinner than the thickness of the phosphor layer on the bottom surface of the cell, and as a result, the brightness of the entire discharge cell is reduced and the viewing angle is reduced. Was.
[0006]
In addition, as described above, when the method of continuously discharging the phosphor into the inside of the discharge cell using the inkjet nozzle is applied to, for example, a lattice-type cell, the partition wall is arranged orthogonal to the moving direction of the inkjet nozzle. There is a problem that the phosphor adheres to the upper portion of the partition wall when the nozzle passes above the partition wall.
Further, in general, the phosphor is manufactured by a solid phase synthesis method in which the raw material solids are mechanically stirred while being pulverized, so that the particle size of the phosphor is as large as 2 μm to 10 μm, and the dispersion is small. is there.
[0007]
Therefore, when a phosphor produced by the solid-phase synthesis method is used, voids of irregular shape are generated inside the phosphor paste, and voids are generated at a contact surface between the phosphor paste and the inner surface of the discharge cell, resulting in discharge of the phosphor paste. Adhesion to the inner surface of the cell decreases. Then, the phosphor attached to the side surface of the discharge cell moves to the bottom surface side of the discharge cell by its own weight, and the thickness of the phosphor layer on the side surface becomes smaller than the thickness of the phosphor layer on the bottom surface of the discharge cell. There was the same problem as in the case described above.
In addition, the problem that the thickness of the phosphor layer on the side surface is thinner than the thickness of the phosphor layer on the bottom surface of the discharge cell is caused, for example, by the problem of the paste-like state disclosed in JP-A-2001-357779. A similar problem occurred in a method in which a phosphor was extruded from a screen printing plate having a predetermined pattern formed thereon to the discharge cell side surface, and a phosphor layer was formed on the side and bottom surfaces of the discharge cell using the weight of the phosphor paste. .
[0008]
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a plasma display panel in which the thickness of a phosphor layer formed on a side surface of a discharge cell can be arbitrarily adjusted, and a plasma display manufactured by the method. Is to provide a panel.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 includes two substrates disposed to face each other at a predetermined interval, and a partition provided between the substrates to partition a space between the substrates into a plurality of spaces, A discharge cell surrounded by the partition and the substrate, and a phosphor layer formed on one side of the substrate and one side of the substrate facing the inside of the discharge cell by discharge of a phosphor from an inkjet nozzle. A method of manufacturing a plasma display panel, comprising: the inkjet nozzle intermittently ejecting a phosphor to each of the partition and the substrate a plurality of times.
[0010]
According to the first aspect of the present invention, the ink jet nozzle intermittently discharges the phosphor to the partition wall and the substrate a plurality of times. Therefore, by adjusting the viscosity and the surface tension of the phosphor paste prepared by preparing the phosphor into a paste, the phosphor paste discharged to the side surface of the partition wall, that is, the side surface of the discharge cell, owes to its own weight, the surface of the substrate, that is, the discharge cell. The phosphor paste can be solidified before moving to the bottom side.
Therefore, the thickness of the phosphor layer formed on the side surface of the discharge cell can be arbitrarily adjusted by adjusting the discharge amount of the phosphor discharged at one time from the inkjet nozzle and the number of times of discharge of the phosphor.
In addition, the phosphor layer on the side surface and the phosphor layer on the bottom surface of the discharge cell can be formed independently, and the thickness of the phosphor layer on the side surface and the phosphor layer on the bottom surface of the discharge cell is adjusted to adjust the brightness of the discharge cell. In addition, the viewing angle can be improved.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the plasma display panel manufacturing method according to the first aspect, wherein the inkjet nozzle rotates about an axis parallel to the substrate.
[0012]
According to the second aspect of the invention, the same effect as in the first aspect can be obtained, and the phosphor is applied to each of the partition wall and the substrate by rotating the ink jet nozzle about an axis parallel to the substrate. Since the ejection is performed, for example, the cost can be reduced as compared with the case where the inkjet nozzle for the partition and the inkjet nozzle for the substrate are provided.
[0013]
The invention according to claim 3 is the method for manufacturing a plasma display panel according to claim 1 or 2, wherein the amount of the phosphor discharged at one time from the inkjet nozzle is equal to the volume of the discharge cell. It is characterized by being not less than 1/10000 and not more than 1/5.
[0014]
According to the third aspect of the invention, the same effect as in the first or second aspect can be obtained, and the amount of the phosphor discharged at one time from the ink jet nozzle is set at 1 / 10,000 or more of the volume in the discharge cell. .
Therefore, when the discharge amount of the phosphor at one time is small, the ink jet nozzle may be clogged depending on the particle size of the phosphor, but the discharge amount at one time is 1/10000 of the volume in the discharge cell. With the above, clogging can be prevented.
In addition, the number of times of discharging the phosphor can be suppressed to a certain limit or less, and the time required for forming the phosphor layer can be suppressed.
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the method of manufacturing a plasma display panel according to any one of the first to third aspects, wherein the phosphor has an average particle diameter of 0.01 μm or more and 1 μm or less. It is characterized by.
[0016]
Here, the average particle diameter of the phosphor is obtained by measuring the average particle diameter of 300 phosphor particles in the phosphor layer using an electron microscope (for example, S-900, manufactured by Hitachi, Ltd.). Value. In addition, when the phosphor particles are so-called normal crystals having a cubic or octahedral shape, the particle size refers to the length of the edge of the phosphor particles. When the phosphor particles are not normal crystals, for example, when the phosphor particles are spherical, rod-shaped, or tabular particles, the diameter refers to the diameter of a sphere equivalent to the volume of the phosphor particles.
[0017]
According to the fourth aspect of the invention, the same effect as any one of the first to third aspects can be obtained, and the phosphor layer is formed from extremely fine phosphor having an average particle diameter of 0.01 μm to 1 μm. Make up.
Therefore, as compared with a conventionally used phosphor having an average particle diameter of 1.3 μm to 7 μm, a void generated at a contact surface between the phosphor ink and the inner surface of the discharge cell can be reduced, and the phosphor ink can be used. It is possible to prevent a decrease in adhesion to the inner surface of the discharge cell. Therefore, the phosphor adhered to the side surface of the discharge cell moves to the bottom surface side of the discharge cell by its own weight, and the thickness of the phosphor layer on the side surface becomes thinner than the thickness of the phosphor layer on the bottom surface of the discharge cell. Can be solved, and the brightness and the viewing angle of the discharge cell can be improved.
[0018]
In addition, the phosphor layer can have a dense and uniform structure, so that it is possible to prevent variations in phosphor quality among discharge cells. Therefore, the light emission amount of each discharge cell becomes equal, and the light emission amount can be made uniform over the entire surface of the plasma display panel.
In addition, since the unevenness of the surface of the phosphor layer is small and the smoothness of the surface is increased, the light emitted from the phosphor layer is not irregularly reflected by the unevenness of the surface as in the related art, so that light is not lost. Therefore, a decrease in luminance and uneven light emission can be prevented, and light emission can be efficiently used for display.
[0019]
Also, for example, when compared to a case where a phosphor layer is formed of a phosphor having an average particle diameter of 1.3 μm to 7 μm which has been conventionally used, even if the phosphor layer has the same thickness, the phosphor layer is not included in the layer. Can be filled efficiently. Therefore, the amount of the phosphor involved in light emission increases, and the brightness of the PDP can be reliably improved.
In addition, the conventional phosphor layer had to have a thickness of 20 to 30 μm in order to secure a discharge space and achieve a constant luminance. However, in the present invention, by forming the phosphor layer using the above-mentioned fine particle phosphor, it is possible to make the phosphor layer thin in the range of 5 to 20 μm. As a result, the discharge space can be enlarged, and the amount of ultraviolet light that causes the phosphor to emit light can be increased. Further, as described above, the amount of the phosphor contained in the phosphor layer increases even if the thickness is the same as the conventional thickness. Therefore, even if the phosphor layer is thinned, the manufactured PDP can have high brightness.
[0020]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the method of manufacturing a plasma display panel according to any one of the first to fourth aspects, wherein the phosphor is a liquid phase synthesis in which a phosphor material is reacted in a liquid phase. It is manufactured by a method.
[0021]
Here, the liquid phase synthesis method refers to a reaction method in a liquid phase such as a reaction crystallization method, a coprecipitation method, and a sol-gel method.
[0022]
According to the fifth aspect of the invention, the same effects as in any one of the first to fourth aspects are obtained, and the phosphor is manufactured by a liquid phase synthesis method in which the phosphor raw material is reacted in a liquid phase. Therefore, the reaction is performed between the element ions constituting the phosphor. Therefore, a stoichiometrically high-purity phosphor is easily obtained. On the other hand, in the conventional solid-phase synthesis method, since the reaction is a solid-solid reaction, surplus impurities that do not react and secondary salts generated by the reaction often remain, resulting in a stoichiometrically high-purity phosphor. Difficult to obtain. Therefore, by obtaining a stoichiometrically high-purity phosphor by a liquid phase synthesis method, luminous efficiency and yield can be increased.
[0023]
In the solid phase synthesis method, since the solids are mechanically agitated while pulverizing each other during the reaction, the obtained phosphor is often polyhedral and the particle size distribution is widened. In particular, when a large amount of flux is used during firing, the particle size distribution of the phosphor becomes close to a normal distribution. When a phosphor layer is formed using a phosphor having a wide particle size distribution as described above, as described above, the phosphor layer is non-uniform in the thickness direction of the layer, and there is a high possibility that the surface will have irregularities. For this reason, the formed phosphor layer tends to be inhomogeneous.
[0024]
On the other hand, in the liquid phase synthesis method, since the element ions are reacted in a liquid, the average particle size, particle shape, particle size distribution, emission characteristics, and the like of the phosphor can be more precisely controlled. Particles having a diameter of 0.01 to 1 μm can be obtained with a narrow particle size distribution.
Therefore, compared to the case of using the fine particle phosphors manufactured by the conventional solid phase synthesis method, the use of the fine particle phosphors manufactured by the liquid phase synthesis method allows the case where the phosphor layer is thin. Also, a plasma display panel with high luminous efficiency and excellent brightness can be manufactured.
[0025]
The invention according to claim 6 is the method for manufacturing a plasma display panel according to any one of claims 1 to 5, wherein the phosphor is BaMgAl.10O17: Eu2+It is characterized by being.
The invention according to claim 7 is the method for manufacturing a plasma display panel according to any one of claims 1 to 5, wherein the phosphor is Zn.2SiO4: Mn2+It is characterized by being.
The invention according to claim 8 is the method for manufacturing a plasma display panel according to any one of claims 1 to 5, wherein the phosphor is (Y, Gd) BO.3: Eu3+It is characterized by being.
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a plasma display panel manufactured by the method according to any one of the first to eighth aspects.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a method for manufacturing a plasma display panel and a plasma display according to the present invention will be described in detail.
The plasma display panel of the present invention has two substrates on which electrodes are provided, and a large number of minute discharge spaces (discharge cells) defined by partition walls provided between the substrates.
The discharge cell is provided with a phosphor layer, and emits visible light from the phosphor by generating plasma discharge in the discharge cell. Then, the generated visible light is transmitted through a substrate arranged on the display side to display various information on a display screen.
In the method for producing a PDP of the present invention, a phosphor having an average particle size of 0.01 μm to 1 μm produced by a liquid phase synthesis method described later is used. By discharging a plurality of times intermittently toward the surface of the constituting substrate and the surface of the partition wall constituting the side surface of the discharge cell, a phosphor layer having a thickness of 5 to 20 μm is formed.
[0027]
First, a configuration example of the PDP 1 will be described with reference to FIGS.
For convenience of description, as shown in FIG. 1, the direction along the longitudinal direction of the display electrode 11 is defined as the left-right direction, and the direction along the longitudinal direction of the address electrode 21 is defined as the front-rear direction. Of these, the direction in which the substrate 10 (front panel) disposed on the display side is disposed is defined as the upward direction.
Note that PDPs can be broadly classified into DC types that apply a DC voltage and AC types that apply an AC voltage, depending on the structure and operation mode of the electrodes. FIG. 1 shows an AC type PDP, but the PDP of the present invention is not limited to this.
[0028]
One of the two substrates 10 and 20 shown in FIG. 1 is a front plate 10 arranged on the display side (upper), and the other is a rear plate 20 arranged on the back side (lower). The front plate 10 and the rear plate 20 are opposed to each other at a predetermined interval by a partition 30 provided between the front plate 10 and the rear plate 20.
The front plate 10 and the back plate 20 can be formed of, for example, soda lime glass.
The front plate 10 is provided with a plurality of display electrodes 11 (transparent electrodes 11a and bus electrodes 11b), a dielectric layer 12, a protective layer 13, and the like.
The back plate 20 is provided with a plurality of address electrodes 21, a dielectric layer 22, a partition 30, and the like.
[0029]
The display electrodes 11 provided on the front plate 10 are formed in a band shape, and are arranged in parallel with each other at a predetermined interval in the front-rear direction.
Each display electrode 11 is provided continuously from the left end 10a to the right end 10b of the front plate 10, as shown in FIG. Further, each display electrode 11 is connected to a panel drive circuit 15 so that a voltage can be applied to any display electrode 11.
[0030]
The address electrodes 21 provided on the back plate 20 are also formed in a band shape, and are arranged in parallel with each other at predetermined intervals in the left-right direction.
As shown in FIG. 2, the address electrode 21 is divided into front and rear portions at a central portion 24 of the back plate 20, a rear address electrode is connected to a panel driving circuit 25a, and a front address electrode is connected to a panel driving circuit 25b. ing. A voltage can be applied to an arbitrary address electrode 21 by the panel drive circuits 25a and 25b.
[0031]
As described above, the display electrodes 11 and the address electrodes 21 have a so-called matrix shape that is orthogonal to each other in a plan view. Then, desired information can be displayed by selectively discharging at a point where the display electrode 11 and the address electrode 21 intersect.
[0032]
The address electrode 21 can be formed from a metal such as silver or aluminum.
Since the display electrode 11 is provided on the front plate 10 and needs to transmit light emitted from the phosphor, it is necessary to use ITO, SnO, or the like.2It is preferable to use a combination electrode in which a narrow Cr-Cu-Cr electrode (bus electrode 11b) is laminated on the lower surface of a wide transparent electrode 11a made of a conductive metal oxide such as It is preferable that the display electrode 11 has such a configuration in order to secure a large discharge area in the discharge cell 31.
[0033]
As shown in FIG. 1, the dielectric layer 12 provided on the front plate 10 covers the entire surface of the display electrode 11. The dielectric layer 12 is made of a dielectric material, and is generally often made of a lead-based low melting glass. In addition, the dielectric layer 12 may be formed of bismuth-based low-melting glass or a laminate of lead-based low-melting glass and bismuth-based low-melting glass.
[0034]
The surface of the dielectric layer 12 is entirely covered with the protective layer 13. The protective layer 13 is preferably a thin layer made of magnesium oxide (MgO).
The dielectric layer 22 provided on the back plate 20 covers the entire surface of the address electrode 21. Similarly to the above, the dielectric layer 22 can be made of lead-based low-melting glass, bismuth-based low-melting glass, or a laminate of lead-based low-melting glass and bismuth-based low-melting glass. In addition, these dielectric materials are TiO2It is preferable to mix the particles so that they also function as a visible light reflecting layer. When functioning also as a visible light reflection layer, even if light is emitted from the phosphor layer 35 to the back plate 20 side, the light is reflected to the front plate 10 side to increase light transmitted through the front plate 10 and improve brightness. Can be done.
[0035]
Partition walls 30 are provided on the upper surface of the dielectric layer 22 and on both left and right sides of each address electrode 21.
The partition 30 divides the space between the substrates 10 and 20 into a predetermined shape to form the discharge cells 31 described above. The partition 30 is formed from a dielectric material such as a glass material.
[0036]
The discharge cell 31 is a discharge space surrounded by the partition wall 30 and the substrates 10 and 20, and the side surface 30 a of the partition wall 30 forming the inner surface of the discharge cell 31 and the surface of the substrate 20 forming the bottom surface 31 a of the discharge cell (dielectric). On the surface of the body layer 22), the phosphor layers 35 emitting any of red (R), green (G), and blue (B) are regularly formed in the order of R, G, and B. The method for forming the phosphor layer will be described later.
A discharge gas mainly composed of a rare gas is sealed in the discharge cell 31. As the discharge gas, it is particularly preferable to use a mixed gas in which Ne is used as a main discharge gas and Xe which generates ultraviolet rays by discharge is mixed with the main discharge gas.
[0037]
The discharge cells 31 shown in FIG. 1 are so-called stripe-type discharge cells provided with grooves parallel to the front-rear direction by partition walls 30 provided on the left and right of the address electrodes 21.
The display electrodes 11 extending in the left-right direction are disposed so as to cross the discharge cells, and when viewed in plan, there are many intersections between the address electrodes 21 and the display electrodes 11 in one cell. Then, with each of these intersections as a minimum light emitting unit, one pixel is constituted by three light emitting units of R, G, and B continuous in the left-right direction.
[0038]
The cell structure of the PDP according to the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. , The so-called lattice-type discharge cells may be used. In this case, at least one intersection between the display electrode 11 and the address electrode 21 is arranged inside one discharge cell 41.
[0039]
Further, as shown in FIG. 4, a honeycomb type cell structure in which partition walls 50 are provided in a honeycomb shape may be used. In this case, the repetitive structure divided into a substantially hexagonal shape in plan view by the partition wall 50 is defined as one discharge cell 51, and the display electrode 11 and the address electrode 21 are formed inside one discharge cell 51 similarly to the lattice type. Place at least one intersection.
[0040]
The capacitance of the discharge cell is 0.5 to 30 μF / m2And preferably 0.5 to 10 μF / m2And more preferably 1 to 7 μF / m2It is.
Capacitance 0.5μF / m2Less than or 30 μF / m2If it is larger, good light emission cannot be obtained, which is not preferable.
The capacitance of the discharge cell can be measured by a capacitor meter or the like.
[0041]
Next, the phosphor layer 35 will be described.
As described above, the thickness of the phosphor layer is 5 to 20 μm, preferably 5 to 15 μm, and more preferably 5 to 10 μm.
The layer thickness as used herein refers to an average value of arbitrary six points. For example, using an electron microscope (S-900, manufactured by Hitachi, Ltd.), the top surface of the phosphor layer is measured from the bottom surface or the side surface of the discharge cell. Can be obtained from the measured value of the distance to
[0042]
The average particle size of the phosphor constituting the phosphor layer is, as described above, 0.01 μm to 1 μm, more preferably 0.01 μm to 0.8 μm, and further preferably 0.01 μm to 0.1 μm. 4 μm.
Here, the average particle diameter of the phosphor is obtained by measuring the average particle diameter of 300 phosphor particles in the phosphor layer using an electron microscope (for example, S-900, manufactured by Hitachi, Ltd.). Value. In addition, when the phosphor particles are so-called normal crystals having a cubic or octahedral shape, the particle size refers to the length of the edge of the phosphor particles. When the phosphor particles are not normal crystals, for example, when the phosphor particles are spherical, rod-shaped, or tabular particles, the diameter refers to the diameter of a sphere equivalent to the volume of the phosphor particles.
[0043]
In the present invention, since the phosphor layer is composed of extremely fine phosphor having an average particle diameter of 0.01 to 1 μm, the phosphor layer is composed of a conventional phosphor having an average particle diameter of 1.3 to 7 μm. In comparison with the case where the phosphor layer has the same thickness, the phosphor can be efficiently filled in the layer. Therefore, the amount of the phosphor involved in light emission increases, and the brightness of the PDP can be reliably improved.
In addition, the conventional phosphor layer had to have a thickness of 20 to 30 μm in order to secure a discharge space and achieve a constant luminance. However, in the present invention, by forming the phosphor layer using the above-mentioned fine particle phosphor, it is possible to make the phosphor layer thin in the range of 5 to 20 μm. As a result, the discharge space can be enlarged, and the amount of ultraviolet light that causes the phosphor to emit light can be increased. Further, as described above, the amount of the phosphor contained in the phosphor layer increases even if the thickness is the same as the conventional thickness. Therefore, even if the phosphor layer is thinned, the manufactured PDP can have high brightness.
[0044]
Further, since the phosphor of the present invention has an average particle size of 0.01 to 1 μm, the phosphor ink and the discharge cell are compared with those of the conventional phosphor having an average particle size of 1.3 to 7 μm. It is possible to reduce the gap generated on the contact surface with the inner surface, and it is possible to prevent a decrease in the adhesion of the phosphor ink to the inner surface of the discharge cell. Therefore, the phosphor adhered to the side surface of the discharge cell moves to the bottom surface side of the discharge cell by its own weight, and the thickness of the phosphor layer on the side surface becomes thinner than the thickness of the phosphor layer on the bottom surface of the discharge cell. Can be solved, and the brightness and the viewing angle of the discharge cell can be improved.
In addition, the phosphor layer can have a dense and uniform structure, so that it is possible to prevent variations in phosphor quality among discharge cells. Therefore, the light emission amount of each discharge cell becomes equal, and the light emission amount can be made uniform over the entire surface of the plasma display panel.
[0045]
In addition, since the unevenness of the surface of the phosphor layer is small and the smoothness of the surface is increased, the light emitted from the phosphor layer is not irregularly reflected by the unevenness of the surface as in the related art, so that light is not lost. Therefore, a decrease in luminance and uneven light emission can be prevented, and light emission can be efficiently used for display.
Also, for example, when compared to a case where a phosphor layer is formed of a phosphor having an average particle diameter of 1.3 μm to 7 μm which has been conventionally used, even if the phosphor layer has the same thickness, the phosphor layer is not included in the layer. Can be filled efficiently. Therefore, the amount of the phosphor involved in light emission increases, and the brightness of the PDP can be reliably improved.
In addition, the conventional phosphor layer had to have a thickness of 20 to 30 μm in order to secure a discharge space and achieve a constant luminance. However, in the present invention, by forming the phosphor layer using the above-mentioned fine particle phosphor, it is possible to make the phosphor layer thin in the range of 5 to 20 μm. As a result, the discharge space can be enlarged, and the amount of ultraviolet light that causes the phosphor to emit light can be increased. Further, as described above, the amount of the phosphor contained in the phosphor layer increases even if the thickness is the same as the conventional thickness. Therefore, even if the phosphor layer is thinned, the manufactured PDP can have high brightness.
[0046]
The composition of the phosphor according to the present invention is not particularly limited, and examples thereof include JP-A-50-6410, JP-A-61-65226, JP-A-64-22987, JP-A-64-60671, and JP-A-1-168911. It is possible to apply the various known compositions described. Specifically, Y2O3, Zn2SiO4Such as metal oxides, Ca5(PO4) Phosphate represented by 3Cl, sulfide represented by ZnS, SrS, CaS, etc., Si, SiO2And the like, a rare earth metal ion such as Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Ag, Al , Mn, Sb, Zn or the like are preferably combined as an activator or a co-activator.
[0047]
Preferred examples of the crystal base are listed below.
ZnS, SrS, GaS, (Zn, Cd) S, SrGa2S4, YO3, Y2O2S, Y2O3, Y2SiO3, SnO2, Y3Al5O12, Zn2SiO4, Sr4Al14O25, CeMgAl10O19, BaAl12O19, BaMgAl10O17, BaMgAl14O23, Ba2Mg2Al12O22, Ba2Mg4Al8O18, Ba3Mg5Al18O35, (Ba, Sr, Mg) O.aAl2O3, (Ba, Sr) (Mg, Mn) Al10O17, (Ba, Sr, Ca) (Mg, Zn, Mn) Al10O17, Sr2P2O7, (La, Ce) PO4, Ca10(PO4)6(F, Cl)2, (Sr, Ca, Ba, Mg)10(PO4) 6Cl2, GdMgB5O10, (Y, Gd) BO3And the like.
[0048]
The compound containing the crystal host element and the activator or co-activator element is not particularly limited in terms of the composition of the element, and may be partially replaced with a homologous element, and emits visible light by absorbing excitation light in the ultraviolet region. Any combination may be used. In particular, it is preferable to use an inorganic oxide phosphor or an inorganic halide phosphor.
Specific examples of the phosphor used in the present invention are shown below, but the present invention is not limited to these compounds.
[0049]
[Blue-emitting phosphor compound]
BL1: Sr2P2O7: Sn4+
BL2: Sr4Al14O25: Eu2+
BL3: BaMgAl10O17: Eu2+
BL4: SrGa2S4: Ce3+
BL5: CaGa2S4: Ce3+
BL6: (Ba, Sr) (Mg, Mn) Al10O17: Eu2+
BL7: (Sr, Ca, Ba, Mg)10(PO4) 6Cl2: Eu2+
BL8: ZnS: Ag
BL9: CaWO4
BL10: Y2SiO5: Ce
BL11: ZnS: Ag, Ga, Cl
BL12: Ca2B5O9Cl: Eu2+
BL13: BaMgAl14O23: Eu2+
BL14: BaMgAl10O17: Eu2+, Tb3+, Sm2+
BL15: BaMgAl14O23: Sm2+
BL16: Ba2Mg2Al12O22: Eu2+
BL17: Ba2Mg4Al8O18: Eu2+
BL18: Ba3Mg5Al18O35: Eu2+
BL19: (Ba, Sr, Ca) (Mg, Zn, Mn) Al10O17: Eu2+
[0050]
[Green-emitting phosphor compound]
GL1: (Ba, Mg) Al16O27: Eu2+, Mn2+
GL2: Sr4Al14O25: Eu2+
GL3: (Sr, Ba) Al2Si2O8: Eu2+
GL4: (Ba, Mg)2SiO4: Eu2+
GL5: Y2SiO5: Ce3+, Tb3+
GL6: Sr2P2O7-Sr2B2O5: Eu2+
GL7: (Ba, Ca, Mg)5(PO4)3Cl: Eu2+
GL8: Sr2Si3O8-2SrCl2: Eu2+
GL9: Zr2SiO4, MgAl11O19: Ce3+, Tb3+
GL10: Ba2SiO4: Eu2+
GL11: ZnS: Cu, Al
GL12: (Zn, Cd) S: Cu, Al
GL13: ZnS: Cu, Au, Al
GL14: Zn2SiO4: Mn
GL15: ZnS: Ag, Cu
GL16: (Zn, Cd) S: Cu
GL17: ZnS: Cu
GL18: Gd2O2S: Tb
GL19: La2O2S: Tb
GL20: Y2SiO5: Ce, Tb
GL21: Zn2GeO4: Mn
GL22: CeMgAl11O19: Tb
GL23: SrGa2S4: Eu2+
GL24: ZnS: Cu, Co
GL25: MgO · nB2O3: Ce, Tb
GL26: LaOBr: Tb, Tm
GL27: La2O2S: Tb
GL28: SrGa2S4: Eu2+, Tb3+, Sm2+
[0051]
[Red emitting phosphor compound]
RL1: Y2O2S: Eu3+
RL2: (Ba, Mg)2SiO4: Eu3+
RL3: Ca2Y8(SiO4)6O2: Eu3+
RL4: LiY9(SiO4)6O2: Eu3+
RL5: (Ba, Mg) Al16O27: Eu3+
RL6: (Ba, Ca, Mg)5(PO4)3Cl: Eu3+
RL7: YVO4: Eu3+
RL8: YVO4: Eu3+, Bi3+
RL9: CaS: Eu3+
RL10: Y2O3: Eu3+
RL11: 3.5MgO, 0.5MgF2GeO2: Mn
RL12: YAlO3: Eu3+
RL13: YBO3: Eu3+
RL14: (Y, Gd) BO3: Eu3+
[0052]
The liquid phase synthesis method in the present invention is a method in which a compound containing an element serving as a raw material of a phosphor is reacted in a liquid phase, and specifically, a solution containing an element constituting the phosphor matrix and an activator element Is a method of synthesizing a phosphor precursor by mixing together a solution containing, and refers to a reaction method in a liquid phase such as a reaction crystallization method, a coprecipitation method, and a sol-gel method. In the present invention, it is possible to manufacture a phosphor by appropriately selecting these methods.
[0053]
In the liquid phase synthesis method, a phosphor raw material is reacted in a liquid phase. Therefore, the reaction is performed between element ions constituting the phosphor, and a stoichiometrically highly pure phosphor is easily obtained. On the other hand, in the conventional solid-phase synthesis method, surplus impurities that do not react and secondary salts generated by the reaction often remain due to the solid-phase reaction, and stoichiometrically high-purity fluorescent light is emitted. It is hard to get a body. Therefore, by obtaining a stoichiometrically high-purity phosphor by a liquid phase synthesis method, luminous efficiency and yield can be increased.
[0054]
Further, in the solid phase synthesis method, since the solids are mechanically agitated while pulverizing each other during the reaction, the obtained phosphor is often polyhedral, and the particle size distribution tends to be wide. On the other hand, in the liquid phase synthesis method, since the element ions are reacted in a liquid, the average particle size, particle shape, particle size distribution, emission characteristics, and the like of the phosphor can be more precisely controlled. Particles of 0.01-1 μm can be obtained with a narrow particle size distribution.
[0055]
The step of producing a phosphor using a liquid phase synthesis method includes a phosphor precursor forming step of mixing phosphor raw materials to form a phosphor precursor, and a drying step of drying the phosphor precursor. are doing. After the drying step, a firing step is performed if necessary. In producing the phosphor according to the present invention, phosphor particles are basically obtained by firing a dried phosphor precursor. However, depending on the composition of the phosphor, the reaction conditions, and the like, the phosphor may be obtained from the phosphor precursor in the drying step without firing. In that case, the firing step may be omitted. After the firing step, a cooling step of cooling the obtained fired product, a step of performing a surface treatment of the phosphor, or the like may be performed.
Note that the phosphor precursor is an intermediate compound of the phosphor to be produced, and is a compound that becomes a phosphor by a treatment such as drying and baking as described above.
[0056]
First, the precursor forming step will be described. In the precursor formation step, as described above, any liquid phase synthesis method such as a reaction crystallization method, a coprecipitation method, and a sol-gel method may be applied.
For example, a red light-emitting phosphor ((Y, Gd) BO commonly used in PDPs)3: Eu3+), Blue light emitting phosphor (BaMgAl)10O17: Eu2+Regarding the above (2), it is particularly preferable to form a phosphor precursor by a reactive crystallization method in the presence of a protective colloid described below. By manufacturing in this manner, a phosphor having finer particles and a narrower particle size distribution and higher emission intensity can be obtained.
In addition, a green light-emitting phosphor (Zn2SiO4: Mn2+Regarding (2), it is preferable that silica is used as a phosphor matrix and formed by a coprecipitation method. By producing in this manner, fine particles having excellent emission intensity and short afterglow time can be obtained. Hereinafter, the reaction crystallization method and the coprecipitation method will be described.
[0057]
The reaction crystallization method is a method of synthesizing a phosphor precursor by mixing a solution containing an element serving as a raw material of a phosphor by utilizing a crystallization phenomenon. Crystallization refers to the precipitation of a solid phase from a liquid phase when the physical or chemical environment changes due to cooling, evaporation, pH adjustment, concentration, etc., or when the state of a mixed system changes due to a chemical reaction. Refers to the phenomenon that occurs.
The method for producing a phosphor precursor by the reaction crystallization method in the present invention means a production method by physical or chemical operation that can cause the above-mentioned crystallization phenomenon.
[0058]
As a solvent for applying the reaction crystallization method, any solvent may be used as long as the reaction raw materials are dissolved, but water is preferable from the viewpoint of easy control of the degree of supersaturation. When a plurality of reaction raw materials are used, the order of adding the raw materials may be simultaneous or different, and an appropriate sequence can be appropriately assembled depending on the activity.
[0059]
The co-precipitation method uses a co-precipitation phenomenon to mix a solution containing an element serving as a raw material of a phosphor, and further add a precipitant to form an activator around the mother nucleus of the phosphor precursor. A method of synthesizing a phosphor precursor in a state where a metal element or the like is deposited. The coprecipitation phenomenon refers to a phenomenon in which, when a precipitate is generated from a solution, ions having sufficient solubility in the situation and not supposed to precipitate are accompanied by the precipitation. In the production of a phosphor, it refers to a phenomenon in which a metal element or the like constituting an activator precipitates around a mother nucleus of a phosphor precursor.
As described above, it is preferable to use this coprecipitation method when obtaining a green phosphor composed of a silicate phosphor. In that case, a silicon compound such as silica is used as a mother nucleus of the phosphor precursor, and a solution containing a metal element that can constitute a green phosphor such as Zn or Mn is mixed with the silicon compound, and a precipitant is further added. It is preferable that the solution containing the metal is reacted with the surface of the silicon compound by adding the solution containing the metal.
As the silica, fumed silica, wet silica, colloidal silica and the like can be preferably used, and it is preferable that the silica is substantially insoluble in the following solvents.
[0060]
Water or alcohols or a mixture thereof can be used as a solvent applied in the coprecipitation method. When a silicon compound such as silica is used, methanol, ethanol, isopropanol, propanol, butanol, etc., in which the silicon compound can be dispersed, may be used. Among them, ethanol in which the silicon compound is relatively easily dispersed is preferable.
[0061]
As the precipitant, an organic acid or alkali hydroxide is preferable.
As the organic acid, an organic acid having a -COOH group is preferable, and examples thereof include oxalic acid, formic acid, acetic acid, and tartaric acid. In particular, the use of oxalic acid is more preferable because it easily reacts with cations such as Zn and Mn, and the cations such as Zn and Mn easily precipitate as oxalates. Further, as a precipitant, a substance which produces oxalic acid by hydrolysis or the like, for example, dimethyl oxalate or the like may be used.
The alkali hydroxide may be any one having an -OH group, or any one that reacts with water to generate an -OH group or generates an -OH group by hydrolysis, such as ammonia and water. Examples include sodium oxide, potassium hydroxide, urea, and the like, preferably ammonia containing no alkali metal.
[0062]
When synthesizing a precursor by a liquid phase synthesis method, including the above-mentioned reaction crystallization method and coprecipitation method, depending on the type of phosphor, reaction temperature, addition speed, addition position, stirring conditions, pH, etc. It is preferable to adjust physical properties. Ultrasonic waves may be applied when dispersing the mother nucleus of the phosphor precursor in the solution or during the reaction. It is also preferable to add a protective colloid or a surfactant for controlling the average particle size. Concentration and / or aging of the liquid as needed after the addition of the raw materials is also a preferred embodiment.
By controlling the amount of the protective colloid to be added, the ultrasonic irradiation time, the stirring conditions, and the like, and setting the dispersion state of the mother nucleus of the phosphor precursor in the solution to a preferable state, the particle size and aggregation of the phosphor precursor particles By controlling the state, the average particle size of the phosphor particles after firing can be set to a desired size.
[0063]
As the protective colloid used for controlling the particle size, various polymer compounds can be used regardless of whether they are natural or artificial, and proteins are particularly preferable. At that time, the average molecular weight of the protective colloid is preferably 10,000 or more, more preferably 10,000 or more and 300,000 or less, particularly preferably 10,000 or more and 30,000 or less.
[0064]
Examples of the protein include gelatin, a water-soluble protein, and a water-soluble glycoprotein. Specifically, there are albumin, ovalbumin, casein, soy protein, synthetic protein, protein synthesized by genetic engineering, and the like. Among them, gelatin can be particularly preferably used.
Examples of gelatin include lime-treated gelatin and acid-treated gelatin, and these may be used in combination. Further, hydrolysates of these gelatins and enzymatic degradation products of these gelatins may be used.
[0065]
The protective colloid does not need to have a single composition, and various kinds of binders may be mixed. Specifically, for example, a graft polymer of the above gelatin and another polymer can be used.
The protective colloid can be added to one or more of the raw material solutions. It may be added to all of the raw material solutions. By forming the phosphor precursor in the presence of the protective colloid, the phosphor precursors can be prevented from aggregating with each other, and the phosphor precursor can be made sufficiently small. This makes it possible to improve various characteristics of the phosphor, such as making the phosphor after firing finer, having a narrower particle size distribution, and improving light emission characteristics. When the reaction is performed in the presence of a protective colloid, it is necessary to sufficiently control the particle size distribution of the phosphor precursor and eliminate impurities such as secondary salts.
[0066]
After synthesizing the phosphor precursor in the phosphor precursor formation step, it is preferable to remove impurities such as secondary salts from the phosphor precursor by passing through a desalting step prior to the drying step and the baking step.
As the desalting step, various membrane separation methods, coagulation sedimentation methods, electrodialysis methods, methods using ion-exchange resins, Nudel washing methods, and the like can be applied.
[0067]
By performing the desalting step, the electric conductivity after the desalting of the precursor is preferably in the range of 0.01 to 20 mS / cm, more preferably 0.01 to 10 mS / cm, and particularly preferably 0 to 10 mS / cm. 0.01 to 5 mS / cm.
When the electric conductivity is less than 0.01 mS / cm, the productivity is reduced. On the other hand, if it exceeds 20 mS / cm, since the by-salts and impurities cannot be sufficiently removed, the particles become coarse and the particle size distribution becomes wide, and the light emission intensity deteriorates.
Although any method can be used for measuring the electric conductivity, a commercially available electric conductivity measuring device may be used.
Thereafter, the precursor is recovered by a method such as filtration, evaporation to dryness, or centrifugation.
[0068]
In the present invention, a drying step is performed on the recovered precursor. The method for drying the phosphor precursor is not particularly limited, and any method such as vacuum drying, flash drying, fluidized-bed drying, and spray drying can be used.
Although the drying temperature is not limited, it is preferably a temperature around the temperature at which the solvent used evaporates or more, specifically, it is preferably in the range of 50 to 300 ° C. When the drying temperature is high, firing may be performed simultaneously with drying, and the phosphor may be obtained without performing the firing step described below.
[0069]
In the firing step, any method may be used, and the firing temperature and time may be appropriately adjusted. For example, a desired phosphor can be obtained by filling the phosphor precursor into an alumina boat and firing it at a predetermined temperature in a predetermined gas atmosphere. The gas atmosphere may be any condition such as a reducing atmosphere, an oxidizing atmosphere, or a sulfide, or an inert gas, and may be appropriately selected.
As an example of preferable firing conditions, firing may be performed at 600 ° C. to 1800 ° C. for an appropriate time in the air. Also effective is a method of baking at about 800 ° C. to oxidize the organic matter and then baking at 1100 ° C. for 90 minutes in the air.
[0070]
As the firing device (firing container), any device currently known can be used. For example, a box furnace, a crucible furnace, a cylindrical tube type, a boat type, a rotary kiln and the like are preferably used. As the atmosphere, an oxidizing, reducing, or inert gas can be used in accordance with the composition of the precursor.
[0071]
During firing, a sintering inhibitor may be added as necessary. When a sintering inhibitor is added, it can be added as a slurry when the phosphor precursor is formed. The powdered material may be mixed with the dried precursor and fired.
The sintering inhibitor is not particularly limited, and is appropriately selected depending on the type of the phosphor and the firing conditions. For example, when firing at 800 ° C. or less depending on the firing temperature range of the phosphor, TiO 2 is used.2Metal oxides such as SiO.2However, firing at 1700 ° C or lower requires Al2O3Are each preferably used.
Further, after the firing, a reduction treatment or an oxidation treatment may be performed as necessary.
[0072]
After the firing step, various steps such as a cooling step, a surface treatment step, and a dispersion step may be performed, or classification may be performed.
In the cooling step, a process of cooling the fired product obtained in the firing step is performed. At this time, the fired product can be cooled while being filled in the firing device.
Although the cooling treatment is not particularly limited, it can be appropriately selected from known cooling methods. For example, a method of lowering the temperature by leaving it alone or a method of forcibly lowering the temperature while controlling the temperature using a cooler can be used. Any of them may be used.
[0073]
The phosphor produced by the present invention can be subjected to surface treatment such as adsorption and coating for various purposes. The point at which the surface treatment is performed depends on the purpose, and the effect becomes more remarkable when appropriately selected. For example, when preparing a phosphor paste as described below, it is preferable to perform a surface treatment to improve the dispersibility of the phosphor.
[0074]
Next, a method for forming a phosphor layer using the phosphor obtained by the above steps will be described.
In forming the phosphor layer, the phosphor is dispersed in a mixture of a binder, a solvent, a dispersant, and the like, and a phosphor paste adjusted to an appropriate viscosity is applied from an inkjet nozzle to an inner surface of a discharge cell (side surface of the discharge cell) by an inkjet method. And intermittently to the bottom). Then, in a later step, a phosphor layer is formed on the side and bottom surfaces of the partition walls by firing the phosphor paste in the discharge cells. The content of the phosphor in the phosphor paste is preferably in the range of 30% by mass to 60% by mass.
[0075]
In order to improve the dispersibility of the phosphor particles in the phosphor paste, it is preferable to perform a surface treatment such as attaching or coating an oxide or a fluoride on the surface of the phosphor particles. Such oxides include, for example, magnesium oxide (MgO), aluminum oxide (Al2O3), Silicon oxide (SiO2), Indium oxide (InO)3), Zinc oxide (ZnO), yttrium oxide (Y2O3). Among them, SiO2Is known as a negatively charged oxide, while ZnO, Al2O3, Y2O3Are known as positively charged oxides, and it is particularly effective to attach or coat these oxides.
[0076]
Hereinafter, a binder, a solvent, a dispersant, and the like mixed with the phosphor will be described.
Examples of a binder suitable for dispersing the phosphor particles well include ethyl cellulose and polyethylene oxide (polymer of ethylene oxide). In particular, an ethoxy group (-OC2H5) Is preferably used. Further, a photosensitive resin can be used as the binder. The content of the binder is preferably in the range of 0.15% by mass to 10% by mass. In order to adjust the shape of the phosphor paste applied between the partition walls, the content of the binder is preferably set to a relatively large value as long as the paste viscosity does not become too high.
[0077]
As the solvent, a mixture of an organic solvent having a hydroxyl group (OH group) is preferably used. Specific examples of the organic solvent include terpineol (C10H18O), butyl carbitol acetate, pentanediol (2,2,4-trimethylpentanediol monoisobutyrate), dipentene (Dipentene, also known as Limonen), butyl carbitol and the like. A mixed solvent obtained by mixing these organic solvents is excellent in solubility for dissolving the above-mentioned binder, and good in dispersibility of the phosphor paste.
[0078]
In order to improve the dispersion stability of the phosphor particles in the phosphor paste, it is preferable to add a surfactant as a dispersant. The content of the surfactant in the phosphor paste is preferably 0.05% by mass to 0.3% by mass from the viewpoint of effectively improving the dispersion stability or effectively eliminating the electricity described below.
[0079]
As specific examples of the surfactant, (a) an anionic surfactant, (b) a cationic surfactant, and (c) a nonionic surfactant can be used. There is something.
(A) Examples of the anionic surfactant include fatty acid salts, alkyl sulfates, ester salts, alkyl benzene sulfonates, alkyl sulfosuccinates, and naphthalene sulfonate polycarboxylic acid polymers.
(B) Examples of the cationic surfactant include an alkylamine salt, a quaternary ammonium salt, an alkyl betaine, and an amine oxide.
(C) Examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene derivative, sorbitan fatty acid ester, glycerin fatty acid ester, and polyoxyethylene alkylamine.
[0080]
Further, it is preferable to add a charge removing substance to the phosphor paste. The above-mentioned surfactants also generally have a charge eliminating action for preventing charging of the phosphor paste, and many of them correspond to charge eliminating substances. However, since the static elimination action varies depending on the type of the phosphor, the binder, and the solvent, it is preferable to conduct a test on various types of surfactants and select a surfactant having a good result.
[0081]
Examples of the charge removing substance include fine particles made of a conductive material in addition to the surfactant. As the conductive fine particles, fine carbon powders such as carbon black, fine graphite powders, fine powders of metals such as Al, Fe, Mg, Si, Cu, Sn and Ag, and fine powders of these metal oxides Is mentioned. The amount of such conductive fine particles to be added is preferably in the range of 0.05 to 1.0% by mass based on the phosphor paste.
[0082]
The phosphor paste is charged by adding a static elimination substance to the phosphor paste. For example, the rise of the phosphor layer at the break of the address electrode in the center of the panel, or the amount or groove of the phosphor paste applied in the cell. It is possible to prevent a phosphor layer from being formed poorly, such as a slight variation in the adhesion state of the phosphor, and to form a uniform phosphor layer for each cell.
[0083]
When a surfactant or carbon fine powder is used as the charge removing substance as described above, the charge removing substance is also evaporated or burned off in the phosphor baking step of removing the solvent and the binder contained in the phosphor paste. Therefore, the charge removing substance does not remain in the phosphor layer after firing. Therefore, there is no possibility that driving (light emitting operation) of the PDP will be affected by the residual charge removing substance remaining in the phosphor layer.
[0084]
In addition, as will be described in detail later, in the present invention, the phosphor paste discharged to the side surface of the discharge cell does not move downward due to its own weight, but becomes uniform due to its own weight and surface tension of the phosphor paste. It is important to fix.
Therefore, in the present invention, from the viewpoint of the self-weight of the phosphor paste, it is preferable that the ejection amount of ink ejected from the nozzle at one time, that is, the ejection amount of one drop of ink is 10 pl (picoliter) to 1000 pl. This discharge amount corresponds to 1/10000 to 1/5 of the cell volume. It is more preferable that the ejection amount of one drop of ink is 1/1000 to 1/100 of the cell volume.
[0085]
When the phosphor is dispersed in the above-mentioned various mixtures, for example, a medium medium such as a high-speed stirring type impeller type disperser, a colloid mill, a roller mill, a ball mill, a vibrating ball mill, an attritor mill, a planetary ball mill, and a sand mill are moved in the apparatus. What is made into fine particles by both the collision and the shearing force, or a dry disperser such as a cutter mill, a hammer mill, and a jet mill, an ultrasonic disperser, a high-pressure homogenizer, and the like can be used.
[0086]
Among these, in the present invention, it is particularly preferable to use a wet media type disperser using a dispersion medium (media), and it is more preferable to use a continuous wet media type disperser capable of performing continuous dispersion processing. . A mode in which a plurality of continuous wet media type dispersers are connected in series can be applied.
Here, the medium refers to a dispersion medium of solid particles such as zirconia beads, alumina beads, and glass beads. Further, "continuously dispersible" means that at least the phosphor and the dispersing medium are dispersed in the disperser while being supplied to the disperser without interruption at a constant ratio per time, and at the same time produced in the disperser. It refers to a form in which the dispersion is extruded into a supply and discharged from the dispersion machine without interruption. In the case of using a wet media type disperser using a medium as a dispersion treatment step in the method for producing a phosphor, the dispersion chamber container (vessel) can be appropriately selected whether it is a vertical type or a horizontal type.
[0087]
The filling amount of the media in the vessel of the wet media disperser is preferably in the range of 50% by volume to 90% by volume, and more preferably in the range of 60% by volume to 80% by volume. When the filling amount of the medium is less than 50% by volume, the dispersion of the phosphor becomes insufficient. On the other hand, when the filling amount exceeds 90% by volume, the distribution of the medium in the vessel becomes non-uniform and the dispersion locally progresses. Absent. The peripheral speed when using the wet media disperser is not particularly limited, but is preferably 3 m / s to 20 m / s for practical use.
[0088]
In the case of dispersing using a media dispersing machine, the dispersion of the phosphor becomes very good, and from the viewpoint of obtaining a material having excellent reproducibility of the average particle size distribution, the integrated power per unit mass applied to the media dispersing machine. Is preferably adjusted in the range of 0.1 kWh / kg to 10 kWh / kg.
[0089]
In addition, at the time of preparing the phosphor paste, from the viewpoint of preventing deterioration of various properties such as the luminance of the phosphor, the dispersion treatment is performed while controlling the temperature of the dispersion from the start to the end so as not to exceed 70 ° C. The dispersion treatment is more preferably performed while controlling the temperature not to exceed 50 ° C.
[0090]
In addition, in order to perform good dispersion, a first dispersion step of performing coarse dispersion using a disperser having a low dispersion force (small energy application) and a disperser having a strong dispersion force (large energy application) are used. It is preferable to perform at least two times a dispersion step in which energy applied to the dispersoid during dispersion is different, such as a second dispersion step of producing a solid fine particle dispersion by dispersion.
[0091]
When the phosphor paste adjusted to an appropriate viscosity as described above is discharged into the discharge cells, the discharge is performed by an inkjet method using an inkjet apparatus.
[0092]
The inkjet method is excellent in that the phosphor paste can be easily or accurately and uniformly applied or filled between the partitions at a low cost, even when the pitch of the partitions is narrow and the discharge cells are finely formed. .
In the present invention, since the average particle size of the phosphor particles used is 0.01 to 1 μm, clogging of the nozzle, defective ejection, and precipitation of the phosphor particles are suppressed even when the inkjet method is applied. A thin phosphor layer can be formed accurately and uniformly.
[0093]
FIG. 5 is a cross-sectional view of the inkjet device 60.
The ink jet device 60 is a device that discharges a phosphor paste. In the present embodiment, a piezo type using a piezoelectric material, that is, a piezo element will be described.
In addition to the piezo type, it is also possible to use a device such as a bubble jet (registered trademark) system or a beam jet system in which ink is extruded by air bubbles.
The ink-jet device 60 includes a head 61 for storing ink therein, an ink-jet nozzle 62 provided at the lower end of the head to discharge the phosphor paste P in a droplet form, and a connection for supplying the phosphor paste P to the head 61 from an ink tank (not shown). A nozzle driving means 70 (which moves the pipe 64, the piezo element 65 attached to the side surface of the head 61, the inkjet nozzle 62 in the front-rear, left-right directions, and rotates the inkjet nozzle 62 within a predetermined angle about an axis extending in the front-rear direction. FIG. 6) and the like.
[0094]
As shown in FIG. 6, the nozzle driving means 70 includes two support beams 71 provided in the front-rear direction, a beam 72 bridged between the two support beams so as to be movable in the left-right direction, and a longitudinal direction of the beam. A movable body 73 that is movably mounted and rotatably supports the head within a predetermined angle, and various actuators (not shown) for moving the beam and the movable body and rotating the head (nozzle) are provided. Is controlled by control means (not shown). FIG. 6 is only a schematic view of the nozzle driving means 70, and its size and shape are not particularly limited.
As shown in FIG. 5, the head 61 has its upper part 61a pivotally supported by the lower surface of the moving body 73. By driving an actuator (not shown), the actuator is rotatable within a predetermined angle in the left-right direction around an axis N extending in the front-rear direction parallel to the substrate. Therefore, by rotating the head 61, the direction in which the phosphor paste P is discharged by the inkjet nozzle 62 can be adjusted.
[0095]
Note that a DC motor, an AC motor, a stepping motor, a linear motor, a solenoid, or the like is used as the actuator. The position, rotation angle, and the like of the head 61 in the front-rear and left-right directions are detected by a position detection device such as an encoder (not shown) and output to the control means.
The pattern signal connected to the piezo element 65 while rotating / moving the head 61 so that the discharge direction of the phosphor paste P from the inkjet nozzle 62 is at an arbitrary position on the side surface or the bottom surface of the discharge cell 31. When the control means outputs a pattern signal to the source 66, the phosphor paste P in the head 61 is discharged to a desired position in the discharge cell 31.
[0096]
FIG. 7 shows a state in which ink is ejected from the nozzle inclined to the left from a direction (vertical direction) perpendicular to the substrate 20 by an angle D to the left partition wall 30 of the discharge cell 31. is there.
As described above, after the phosphor paste P1 whose viscosity has been adjusted lands on the partition wall 30, the phosphor paste P1 hardens down on the side wall of the partition wall 30 by its own weight, and is uniformized by its own weight and surface tension to be fixed to the side wall of the partition wall 30. .
By discharging the phosphor paste P intermittently a plurality of times as described above, the phosphor layer having a desired thickness is formed on the entire side surface (the side surface of the partition wall 30) and the bottom surface (the surface of the substrate 20) of the discharge cell 31. Can be formed.
[0097]
The order of forming the phosphor layers can be arbitrarily changed. For example, when forming the phosphor layers on the bottom surfaces of the discharge cells and then forming the phosphor layers on the side surfaces of the discharge cells, the inkjet nozzle may be used. To the bottom side of the discharge cell, and adjust the rotation angle of the head and the amount of movement in the front-rear direction so that the phosphor paste discharged from the inkjet nozzle does not adhere to portions other than the bottom of the discharge cell. Then, a phosphor layer is formed. Then, after the formation of the phosphor layer on the bottom surface of the discharge cell is completed, the inkjet nozzle is directed to any one of the side surfaces of the discharge cell, and the phosphor paste discharged from the inkjet nozzle is applied to the other side surface of the discharge cell. The phosphor layer is formed on the side surface while adjusting the rotation angle of the head and the amount of movement in the front-back direction so as not to adhere to the bottom surface. Then, the same operation is performed on the other side surface, so that the phosphor layer can be formed in the discharge cell.
[0098]
Further, for example, by combining the step of discharging the phosphor paste once or a plurality of times to the bottom surface of the discharge cell and the step of discharging the phosphor paste once or a plurality of times to the side surface of the discharge cell, And the phosphor layer on the side surface may be formed almost simultaneously.
Note that a plurality of heads may be attached to the movable body so as to correspond to the pitch of the discharge cells (intervals in the left-right direction), and the phosphor paste may be simultaneously ejected from the plurality of inkjet nozzles. In this case, the workability of forming the phosphor layer can be improved.
[0099]
As described above, in the present invention, a so-called on-demand type discharging method in which a head is moved relatively to a substrate and ink is discharged intermittently a plurality of times to a predetermined position in a discharge cell. Although employed, a so-called continuous discharge method has been conventionally known as another discharge method.
The continuous type discharges the phosphor paste into the discharge cells continuously while moving the head relative to the substrate, so that the phosphor paste is gradually filled from the bottom of the discharge cells. .
The continuous discharge method is effective for a stripe type discharge cell composed of linear partition walls from the viewpoint of shortening the working time.
However, in the case of a grid-type discharge cell in which partitions exist in a direction perpendicular to the head traveling direction (front-back direction) or a honeycomb-type discharge cell having a complicated partition structure intersecting left and right, the inkjet nozzle is located above the partition. There is a possibility that the phosphor paste may be continuously discharged even when passing through, and a problem may occur that the phosphor paste adheres to the upper part of the partition.
[0100]
On the other hand, the on-demand type discharge method used in the present invention discharges the phosphor paste intermittently at a predetermined timing, so that not only stripe-type discharge cells but also grid-type and honeycomb-type discharge cells. Also, the phosphor paste can be accurately discharged to a predetermined portion, and the problem that the phosphor paste adheres to the upper part of the partition can be prevented beforehand.
Further, since the thickness of the phosphor layer can be freely adjusted, the phosphor layer does not have an unnecessarily thick thickness, and waste of the phosphor paste can be minimized, which can contribute to cost reduction.
Furthermore, in the ink jet method, since the ink jet nozzle is separated from the substrate and the partition by a distance of several mm to several tens of mm, the phosphor can be easily applied to a relatively large-area color PDP substrate in which warpage or undulation in units of millimeters occurs. Layers can be formed.
[0101]
In general, when an inkjet apparatus is used as an apparatus for forming a phosphor layer of a plasma display panel, the diameter of an inkjet nozzle used is about 20 μm to 100 μm. It is preferable that the diameter of the inkjet nozzle be approximately 50 μm to 100 μm.
In order to discharge ink from an ink jet nozzle having such a diameter, the average particle diameter of the phosphor must be smaller than 2 μm from the viewpoint of preventing nozzle clogging.
However, when the phosphor is manufactured by a solid phase synthesis method generally used in the related art, the particle diameter is about 1.3 to 7 μm, so that the possibility of clogging of the nozzle increases. I will.
However, according to the method for manufacturing a phosphor described in the present embodiment, the average particle size of the phosphor is in the range of 0.01 μm to 1 μm. Even when applied to a method for manufacturing a plasma display panel, clogging of nozzles can be prevented.
[0102]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
In this example, phosphors having an average particle size of 0.15 μm and 1.3 μm were manufactured for each color of RGB, and the obtained phosphors were adjusted into a paste. Then, the paste was intermittently discharged into the discharge cells by an inkjet method, and a 10 μm-thick phosphor layer was formed on the bottom and side surfaces of the discharge cells. Then, a PDP was manufactured using this phosphor layer, and various evaluations were made.
[0103]
1. Red light-emitting phosphor [(Y, Gd) BO3: Eu3+〕Manufacturing of
(1) Production of red light emitting phosphor A (average particle size 0.15 μm)
A red light-emitting phosphor precursor was formed by a reaction crystallization method in the presence of a protective colloid. First, gelatin (average molecular weight: about 15,000) was dissolved in 1000 ml of water so as to have a concentration of 10% by weight to obtain a solution A.
Further, yttrium nitrate hexahydrate was added to 500 ml of water such that the ion concentration of yttrium nitrate was 0.4659 mol / L, the ion concentration of gadolinium was 0.2716 mol / L, and the ion concentration of europium was 0.0388 mol / L. Liquid B was prepared by dissolving gadolinium nitrate and europium nitrate hexahydrate.
Further, boric acid was dissolved in 50 ml of water such that the boron ion concentration became 0.7763 mol / L, to obtain a solution C.
[0104]
Next, the solution A was charged into the reaction vessel, the temperature was maintained at 60 ° C., and stirring was performed using a stirring blade. In this state, solution B and solution C, which were also maintained at 60 ° C., were added at a constant rate of 60 ml / min from the lower nozzle of the reaction vessel containing solution A. After the addition, aging was performed for 10 minutes to obtain a red light emitting precursor. Thereafter, the red light emitting precursor was filtered and dried (105 ° C., 16 hours) to obtain a dried red light emitting phosphor precursor.
Further, the dried red light-emitting phosphor precursor 2 was fired under oxidizing conditions at 1200 ° C. for 2 hours to obtain a red light-emitting phosphor A having an average particle size of 0.15 μm.
[0105]
(2) Production of red light-emitting phosphor B (average particle size 1.3 μm)
A red light-emitting phosphor having an average particle diameter of 1.3 μm was obtained in the same manner as in the above 1 (1) except that the liquid A was changed to pure water 1000 ml.
[0106]
2. Blue light emitting phosphor (BaMgAl10O17: Eu2+)Manufacturing of〕
(1) Production of blue light-emitting phosphor C (average particle size: 0.15 μm)
In the same manner as in 1 (1) above, gelatin (average molecular weight: about 15,000) was dissolved in 1000 ml of water so that the concentration became 10% by weight, to obtain a solution A.
Barium chloride dihydrate, magnesium chloride hexahydrate in 500 ml of water such that the barium ion concentration is 0.090 mol / L, the magnesium ion concentration is 0.100 mol / L, and the europium ion concentration is 0.010 mol / L. The hydrate and europium chloride were dissolved to obtain solution B.
Aluminum chloride hexahydrate and europium chloride hexahydrate were dissolved in 500 ml of water so that the ion concentration of aluminum was 1.000 mol / L, to obtain solution C.
The solution A, solution B, and solution C prepared as described above were used to form a blue light-emitting phosphor precursor by a reaction crystallization method in the same manner as in the above method 1 (1), and the mixture was heated at 1600 ° C. for 2 hours in a reducing atmosphere. The firing was performed to obtain a blue light emitting phosphor C having an average particle diameter of 0.15 μm.
[0107]
(2) Production of blue light-emitting phosphor D (average particle size: 2.1 μm)
High purity BaCO3(17.76 g), EuO3(1.76 g), MgO (4.03 g), Al2O3(50.98 g) of each powder raw material was wet-mixed in an agate mortar using ethanol as a mixed solvent. The mixture was calcined at 1600 ° C. for 2 hours in a reducing atmosphere to obtain a blue phosphor D having an average particle size of 2.1 μm.
[0108]
3. Green light-emitting phosphor (Zn2SiO4: Mn2+)Manufacturing of〕
(1) Production of green light-emitting phosphor E (average particle size: 0.15 μm)
It is preferable that a silicon compound such as silica is used as a mother nucleus of the phosphor precursor and formed by a coprecipitation method.
First, silicon dioxide (AEROSIL 200 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., BET specific surface area 200 m)2/ G) 4.51 g was mixed with 297.95 g of pure water to prepare solution A. At this time, ultrasonic dispersion was performed for 15 minutes while keeping the solution A at 20 ° C. or lower. Next, solution B was prepared by dissolving 42.39 g of zinc nitrate hexahydrate and 2.15 g of manganese nitrate hexahydrate in 126.84 g of pure water.
Further, 21.90 g of aqueous ammonia (28%) was dissolved in 125.67 g of pure water to prepare Liquid C, respectively.
[0109]
Next, using the reaction apparatus 100 shown in FIG. 8, while stirring the solution A, the solution B and the solution C were simultaneously added to the surface of the solution A by a double jet using a roller pump 110 at an addition speed of 10 cc / min. . After the completion of the addition of the liquids B and C, the liquid was sufficiently washed with ethanol while performing solid-liquid separation by suction filtration. Next, drying was performed at 100 ° C. for 12 hours to obtain a dried precursor. The obtained precursor was fired at 1200 ° C. for 3 hours in an atmosphere of 100% nitrogen to obtain a green light-emitting phosphor E having an average particle diameter of 0.15 μm.
[0110]
(2) Production of green light emitting phosphor F (average particle size 1.8 μm)
High purity ZnO (146.68 g), MnCO3(11.493 g), SiO2(60 g) of each powder raw material was wet-mixed in an agate mortar using ethanol as a mixed solvent. This mixture was calcined at 1200 ° C. for 3 hours in an atmosphere of 100% nitrogen to obtain a green phosphor F having an average particle size of 1.8 μm.
[0111]
4. Adjustment of phosphor paste
(1) Adjustment of red light emitting phosphor paste
(1) Adjustment of red light emitting phosphor paste A
Using the red light-emitting phosphor A having the above average particle diameter of 0.15 μm, phosphor suspensions were respectively prepared with the following compositions to obtain red light-emitting phosphor compositions. This was stirred with a stirrer.
Red light emitting phosphor A 45% by weight
1: 1 mixture of terpineol and pentanediol @ 545.5% by weight
Ethyl cellulose (50% ethoxy group content) 含有 0.3% by weight
Polyoxyethylene alkyl ether 0.2% by weight
The composition was preliminarily dispersed using a homogenizer manufactured by IKA JAPAN. The conditions for the preliminary dispersion are as follows.
Wing diameter: 20 mm
Number of rotations: 8000 rpm
Preliminary dispersion time: 2 minutes
[0112]
Subsequently, this dispersion treatment was performed using a horizontal continuous media disperser (DISPERMATT @ SL-C5 manufactured by VMA-GETZMANN) under the following dispersion conditions, to obtain a red light emitting phosphor paste A.
Disk rotation speed: 5,520 rpm
Bead Type II: Zirconia
Bead diameter: 0.3mm
Bead filling rate: 70%
Flow rate: 120 ml / min
Dispersion time: 3 minutes
[0113]
(2) Adjustment of red light emitting phosphor paste B
In the above 4 (1) (1), except that the red light emitting phosphor B having an average particle diameter of 1.3 μm was used instead of the red light emitting phosphor A having an average particle diameter of 0.15 μm, The phosphor paste was prepared in the same manner as in 4 (1) (1).
[0114]
(2) Adjustment of blue light emitting phosphor paste
(1) Adjustment of blue light emitting phosphor paste C
In the above 4 (1) (1), except that the blue light emitting phosphor C having an average particle diameter of 0.15 μm was used instead of the red light emitting phosphor A having an average particle diameter of 0.15 μm, The phosphor paste was prepared in the same manner as in 4 (1) (1).
[0115]
(2) Adjustment of blue light emitting phosphor paste D
In the above 4 (1) (1), except that the blue light emitting phosphor D having an average particle diameter of 1.3 μm was used instead of the red light emitting phosphor A having an average particle diameter of 0.15 μm, The phosphor paste was prepared in the same manner as in 4 (1) (1).
[0116]
(3) Adjustment of green light emitting phosphor paste
(1) Adjustment of green light emitting phosphor paste E
In the above 4 (1) (1), except that the green light emitting phosphor E having an average particle diameter of 0.15 μm was used instead of the red light emitting phosphor A having an average particle diameter of 0.15 μm, The phosphor paste was prepared in the same manner as in 4 (1) (1).
[0117]
(2) Adjustment of green light emitting phosphor paste F
In the above 4 (1) (1), except that the red light emitting phosphor A having the average particle diameter of 0.15 μm was replaced with the green light emitting phosphor F having the average particle diameter of 1.3 μm, The phosphor paste was prepared in the same manner as in 4 (1) (1).
[0118]
5. Manufacture of PDP
An AC surface discharge type PDP 1 having a stripe type cell structure shown in FIG. 1 was manufactured.
First, a transparent electrode 11a and a bus electrode 11b are arranged at predetermined positions on a glass substrate serving as the front plate 10, and then Cr-Cu-Cr is sputtered on the transparent electrode 11a and the bus electrode 11b. 11 is formed. Then, a low-melting glass is printed on the front plate 10 via the display electrode 11 and is fired at 500 to 600 ° C. to form a dielectric layer 12. The protective film 13 is formed by vapor deposition.
[0119]
On the other hand, an Ag thick film is printed on a glass substrate serving as the back plate 20 and is baked to form the address electrodes 21. Then, a stripe-shaped partition wall 30 is formed on the back plate 20. This is formed by printing low-melting glass at a pitch of 0.2 mm and firing it.
[0120]
Further, the phosphor pastes A to F emitting the respective colors adjusted in the above 4 are ejected to the bottom surface 31a facing the inside of the cell 31 partitioned by the partition wall 30 and the side surface 30a of the partition wall 30 by the ink jet method.
At this time, the following six types of back plates for PDP were formed.
In the first three types, the phosphor pastes A, C, and E, each having an average particle diameter of the phosphor of 0.15 μm, were ejected to adjacent cells one by one in a regular order by an inkjet method.
In this case, the target value is set to 20 μm for both the thickness of the phosphor layer on the bottom surface of the discharge cell and the thickness of the phosphor layer on the side surface of the partition wall. And 0.5 pl, which is about 1 / 10,000 or less of the cell volume, and 2000 pl, which is about 1/5 or more of the cell volume.
Further, by using phosphor pastes B, D, and F having an average particle diameter of 1.3 μm, 2.1 μm, and 1.8 μm, these phosphor pastes B, D, and F are applied to adjacent cells in one color. The ink was ejected by the inkjet method in a regular order.
At this time, the thickness of the phosphor layer on the bottom surface and the side surface of the discharge cell to be formed was set to a target value of 20 μm, and the discharge amount by one discharge from the nozzle was set to 100 pl, which was about 1/100 of the cell volume.
[0121]
Then, the front plate 10 on which the electrodes 11, 21 and the like are arranged and the above-mentioned rear plate 20 are aligned so that their respective electrode arrangement surfaces face each other, and a gap of about 1 mm is maintained by the partition wall 30. In this state, the periphery is sealed with seal glass. A gas mixture of xenon (Xe), which generates ultraviolet rays by discharge, and neon (Ne), a main discharge gas, was sealed between the substrates 10 and 20, and hermetically sealed, followed by aging.
[0122]
As described above, as shown in Table 1, the average particle diameter of the phosphor was 0.15 μm, the discharge amount per discharge from the nozzle was 100 pl, 0.5 pl, and 2000 pl, and the phosphor layers on the bottom and side surfaces of the discharge cell. PDPs having a thickness of 20 μm (target value) were manufactured, and Examples 1, 2, and 3 were produced.
Further, the average particle diameter of the phosphor is 1.3 μm or more, the ejection amount per ejection from the inkjet nozzle is 100 pl, 2000 pl, and the thickness of the phosphor layer on the bottom and side surfaces of the discharge cell is 20 μm (target value). The manufactured PDPs were manufactured as Examples 4 and 5.
[0123]
[Comparative Example I]
As a comparative example of Examples 1 to 4, the following two types of back plates for PDP were formed.
First, the phosphor pastes A, C, and E having an average particle diameter of the phosphor of 0.15 μm are successively applied to adjacent cells one by one in a regular order by an ink jet method in a discharge cell, and the bottom surface of the discharge cell is formed. A PDP was manufactured with the target thickness of the phosphor layer on the side surface being 20 μm.
The phosphor pastes B, D, and F having an average particle diameter of the phosphors of 1.3 μm, 2.1 μm, and 1.8 μm are successively placed in adjacent discharge cells in an orderly manner in an adjacent cell by an inkjet method. The PDP was manufactured by setting the thickness of the phosphor layer on the bottom surface and the side surface of the discharge cell to a target value of 20 μm.
[0124]
Then, gas was sealed between the substrates 10 and 20 in the same step as the above-mentioned step, and the substrate was airtightly sealed, and then aging was performed.
[0125]
As described above, a phosphor paste having an average particle size of 0.15 μm was continuously discharged from the inkjet nozzle, and a PDP having a thickness of the phosphor layer on the bottom and side surfaces of the discharge cell of 20 μm (target value) was manufactured. This was designated as Comparative Example 1.
In addition, a phosphor paste having an average particle diameter of 1.3 μm or more is continuously discharged from an inkjet nozzle to produce a PDP having a phosphor layer having a thickness of 20 μm (target value) on the bottom and side surfaces of the discharge cell. This was designated as Comparative Example 2.
[0126]
[Evaluation]
With respect to the manufactured PDPs of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2, white luminance and visibility (viewing angle dependency) when a predetermined voltage was applied to the electrodes were measured.
Note that Comparative Example 2 was regarded as equivalent to a conventional general PDP, and the white luminance of Comparative Example 2 was set to a reference value of 100. Then, relative values to the reference values of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 were obtained, and the luminance of each PDP was evaluated based on the relative values.
The table in FIG. 9 shows the evaluation results.
In Example 4, the phosphor layer could not be formed because the ink-jet nozzle was clogged.
As for the first, second, third, and fifth embodiments, the relative luminances are 150, 150, 90, and 50, respectively. However, in Example 2, since the discharge amount of the phosphor paste from the inkjet nozzle at one time was as small as about 1 / 10,000 of the cell volume, it took a long time to form the phosphor layer, It turned out to be realistic.
[0127]
In Example 1, the thicknesses of the bottom surface and the side surfaces were both set to the target values of about 20 μm. Here, in Comparative Example 1 formed by continuous ejection with the same particle size (0.15 μm), the bottom layer thickness is 32 μm, the side layer thickness is 16 μm, and the particle size is larger (1.3 μm or more). In Comparative Example 2, the bottom layer thickness is 38 μm and the side layer thickness is 10 μm, whereas in Example 1, the target value is 20 μm, which is the best brightness and visibility among Examples 1 to 5. I got it.
In Example 3, the layer thickness on the bottom surface was about 30 μm. This is partly due to the fact that the amount of discharge at one time is as large as about 1/5 of the cell volume, so that the phosphor paste discharged to the side surface has flowed downward, that is, to the bottom surface side by its own weight before being fixed. it is conceivable that.
The thickness of the phosphor layer on the side surface was 18 μm, and relatively good brightness and visibility were secured. However, the discharge volume per discharge was as large as about 1/5 of the cell volume, so that the thickness of the phosphor layer on the bottom surface of the discharge cell became unnecessarily large, and the discharge space was reduced. As a result, the result was that the luminance was slightly reduced as compared with.
Further, compared with Comparative Example 1, the average particle diameter is the same, and the method of discharging the phosphor paste is different (Example 3 discharges intermittently, Comparative Example 1 discharges continuously). Then, it was found that the outflow ratio of the phosphor paste to the bottom surface was smaller than in Comparative Example 1.
[0128]
In Example 5, the layer thickness of the bottom surface was about 35 μm, and the layer thickness of the partition wall was about 14 μm. This is because, since the average particle size is as large as 1.3 μm or more, voids are generated inside the phosphor paste discharged to the partition walls, and the adhesive force of the phosphor paste to the partition walls is reduced. Is considered to be one of the causes of the movement to the bottom side.
In addition, since the particle size is as large as 1.3 μm or more, it is considered that the relative luminance decreased to 50 as a result of the decrease in the packing density of the phosphor in the phosphor layer.
Compared with Comparative Example 2, the average particle diameter is almost equal, and the method of discharging the phosphor paste is different (Example 3 discharges intermittently, Comparative Example 1 discharges continuously). Then, it was found that the outflow ratio of the phosphor paste to the bottom surface was smaller than in Comparative Example 2.
In both Comparative Examples 1 and 2, the side layer thickness was smaller than the target value, as had been a problem in the conventional phosphor layer manufacturing method by continuous discharge of the phosphor paste. Therefore, it is considered that sufficient luminance was not obtained on the side surface of the discharge cell, which caused the luminance and the visibility to be reduced.
[0129]
The following can be understood from the above.
Under the above-described conditions, it is not easy to obtain a wide viewing angle and sufficient luminance regardless of the particle size of the phosphor by the conventional method of manufacturing the phosphor layer by the continuous discharge method.
However, according to the present invention, by using a fine particle phosphor of 1 μm or less produced by a liquid phase synthesis method, as long as the discharge amount per discharge is within the range of 1/10000 to 1/5 of the cell volume, A phosphor layer having a desired thickness can be manufactured, and a PDP excellent in brightness and visibility can be obtained.
[0130]
【The invention's effect】
According to the present invention, the thickness of the phosphor layer formed on the side surface of the discharge cell can be arbitrarily adjusted by adjusting the discharge amount of the phosphor discharged from the inkjet nozzle at a time and the discharge frequency of the phosphor. Was completed.
In addition, the phosphor layer on the side surface of the discharge cell and the phosphor layer on the bottom surface can be formed independently of each other. Also, the viewing angle could be improved, and a PDP free from uneven light emission could be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a plasma display panel according to the present invention.
FIG. 2 is a main part plan view showing an arrangement of electrodes.
FIG. 3 is a perspective view of a main part showing a structure of another discharge cell.
FIG. 4 is a perspective view of a main part showing a structure of another discharge cell.
FIG. 5 is a sectional view of a main part showing a structure of a head.
FIG. 6 is a perspective view of a main part showing a structure of a nozzle driving unit.
FIG. 7 is a main part front view showing a state of discharging a phosphor paste from an inkjet nozzle.
FIG. 8 is a schematic view showing an example of an apparatus used when synthesizing the phosphor according to the present invention by a coprecipitation method.
FIG. 9 shows evaluation results in Examples.
FIG. 10 is a front view of a main part showing a configuration of a general PDP.
FIG. 11 is a front view of an essential part showing a method of forming a phosphor layer by continuous ejection using a general inkjet apparatus.
[Explanation of symbols]
N axis
1 Plasma display panel 1
10mm board
20mm board
30 partition
31 ° discharge cell
35 ° phosphor layer

Claims (9)

所定間隔をあけて対向配置された2つの基板と、前記基板間に設けられて基板間の空間を複数に区画する隔壁と、前記隔壁及び前記基板に囲まれた放電セルと、インクジェットノズルからの蛍光体の吐出により、前記放電セルの内側に面する隔壁の側面及び基板の一方の対向面に形成される蛍光体層とを備えたプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
前記インクジェットノズルが、前記隔壁及び基板の各々に対して蛍光体を断続的に複数回吐出することを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
Two substrates facing each other at a predetermined interval, a partition wall provided between the substrates to partition a space between the substrates into a plurality, a discharge cell surrounded by the partition walls and the substrate, A method for manufacturing a plasma display panel, comprising: a phosphor layer formed on a side surface of a partition wall facing the inside of the discharge cell and one of opposing surfaces of a substrate by discharge of a phosphor,
A method of manufacturing a plasma display panel, wherein the inkjet nozzles discharge a phosphor intermittently a plurality of times to each of the partition and the substrate.
請求項1に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
前記インクジェットノズルが、前記基板と平行な軸に対して回転することを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
It is a manufacturing method of the plasma display panel of Claim 1, Comprising:
The method of manufacturing a plasma display panel, wherein the inkjet nozzle rotates about an axis parallel to the substrate.
請求項1又は2に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
前記インクジェットノズルから一回に吐出される蛍光体の量が、前記放電セル内の体積の1/10000以上で1/5以下であることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
It is a manufacturing method of the plasma display panel of Claim 1 or 2, Comprising:
A method of manufacturing a plasma display panel, wherein an amount of a phosphor discharged at one time from the inkjet nozzle is 1/10000 or more and 1/5 or less of a volume in the discharge cell.
請求項1〜3のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
前記蛍光体の平均粒径が0.01μm以上で1μm以下であることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
It is a manufacturing method of the plasma display panel according to any one of claims 1 to 3,
A method of manufacturing a plasma display panel, wherein the phosphor has an average particle size of 0.01 μm or more and 1 μm or less.
請求項1〜4のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
前記蛍光体は、蛍光体原料を液相中で反応させる液相合成法により製造されることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
It is a manufacturing method of the plasma display panel as described in any one of Claims 1-4, Comprising:
The method for manufacturing a plasma display panel, wherein the phosphor is manufactured by a liquid phase synthesis method in which a phosphor material is reacted in a liquid phase.
請求項1〜5のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
前記蛍光体が、BaMgAl1017:Eu2+であることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
It is a manufacturing method of the plasma display panel as described in any one of Claims 1-5, Comprising:
The method of manufacturing a plasma display panel, wherein the phosphor is BaMgAl 10 O 17 : Eu 2+ .
請求項1〜5のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
前記蛍光体が、ZnSiO:Mn2+であることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
It is a manufacturing method of the plasma display panel as described in any one of Claims 1-5, Comprising:
A method for manufacturing a plasma display panel, wherein the phosphor is Zn 2 SiO 4 : Mn 2+ .
請求項1〜5のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
前記蛍光体が、(Y,Gd)BO:Eu3+であることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
It is a manufacturing method of the plasma display panel as described in any one of Claims 1-5, Comprising:
The method for manufacturing a plasma display panel, wherein the phosphor is (Y, Gd) BO 3 : Eu 3+ .
請求項1〜8のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法により製造されたことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。A plasma display panel manufactured by the method for manufacturing a plasma display panel according to claim 1.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005080528A1 (en) * 2004-02-24 2005-09-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Green light-emitting phosphor for displays and field-emission display using same
WO2005087894A1 (en) * 2004-03-10 2005-09-22 Konica Minolta Holdings, Inc. Silicate phosphor, precursor of silicate phosphor, process for producing them and apparatus for production of precursor of silicate phosphor
WO2006092929A1 (en) * 2005-02-28 2006-09-08 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. Fluorescent body and plasma display panel
JP2007092066A (en) * 2005-09-27 2007-04-12 Samsung Electro Mech Co Ltd Carboxylic acid-based dispersing agent and fluorescent paste composition containing same
JP2009087627A (en) * 2007-09-28 2009-04-23 Nec Lighting Ltd Fluorescent lamp and luminaire
JP2011003487A (en) * 2009-06-22 2011-01-06 Panasonic Corp Manufacturing method of plasma display panel
JP2016050249A (en) * 2014-08-29 2016-04-11 株式会社トクヤマ Deep ultraviolet emission material

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005080528A1 (en) * 2004-02-24 2005-09-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Green light-emitting phosphor for displays and field-emission display using same
WO2005087894A1 (en) * 2004-03-10 2005-09-22 Konica Minolta Holdings, Inc. Silicate phosphor, precursor of silicate phosphor, process for producing them and apparatus for production of precursor of silicate phosphor
JPWO2005087894A1 (en) * 2004-03-10 2008-01-31 コニカミノルタホールディングス株式会社 Silicate-based phosphor, silicate-based phosphor precursor, manufacturing method thereof, and manufacturing apparatus for silicate-based phosphor precursor
WO2006092929A1 (en) * 2005-02-28 2006-09-08 Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. Fluorescent body and plasma display panel
JP2007092066A (en) * 2005-09-27 2007-04-12 Samsung Electro Mech Co Ltd Carboxylic acid-based dispersing agent and fluorescent paste composition containing same
JP2009087627A (en) * 2007-09-28 2009-04-23 Nec Lighting Ltd Fluorescent lamp and luminaire
JP2011003487A (en) * 2009-06-22 2011-01-06 Panasonic Corp Manufacturing method of plasma display panel
JP2016050249A (en) * 2014-08-29 2016-04-11 株式会社トクヤマ Deep ultraviolet emission material

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