JP2013062040A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

【課題】残光時間が短く、輝度と色純度が高い高効率のプラズマディスプレイパネルを提供する。
【解決手段】真空紫外線により可視光を発する赤色蛍光体層を備えたプラズマディスプレイパネルであって、前記赤色蛍光体層は、一般式（１−ａ−ｂ）ＹＯ_３／２・ａＧｄＯ_３／２・ｂＥｕＯ_３／２・ｃＡｌＯ_３／２（０≦ａ≦０．４７，０．０５≦ｂ≦０．１５，０．９０≦ｃ≦１．１０）含む。前記一般式において、０≦ａ≦０．３７，０．０５≦ｂ≦０．１０，０．９５≦ｃ≦１．０５であることが特に好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）に関するものである。

近年、ＰＤＰ用赤色蛍光体には、真空紫外光励起による輝度が高い（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ_３：Ｅｕが広く使用されている。（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ_３：Ｅｕは、パネル製造プロセスによる劣化が少なく、また、適切な光学フィルタ設計により良好な色度を示す。
しかしながら、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ_３：Ｅｕを用いると、残光時間が１０ｍｓ程度と比較的長くなるため、ＰＤＰとしての動画特性が悪化する。更に、立体映像を表現できるＰＤＰ（３Ｄ−ＰＤＰ）においては、残光時間が長くなると動画クロストーク（左目画像と右目画像の重なり）が悪化し、立体映像が破綻する。そのため、ＰＤＰ用途では残光時間が短い赤色蛍光体が強く求められている。
これに対して、例えば特許文献１では、（Ｙ，Ｇｄ）_２Ｏ_３：Ｅｕを使用する方法が開示されている。特許文献２では、（Ｙ，Ｇｄ）（Ｐ，Ｖ）Ｏ_４：Ｅｕを使用する方法が開示されている。

特開平１０−１９５４３２号公報 特開平１１−７３１３８号公報

しかしながら、特許文献１に開示された蛍光体は、残光時間は（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ_３：Ｅｕを用いた赤色蛍光体に比べ短くなるものの、色純度の良い赤色発光を得ることができない。
また、特許文献２に開示された蛍光体は、残光時間は短く、色度も改善されているものの、パネル製造プロセスにおける劣化が大きいため、ＰＤＰの輝度が低くなる。
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、残光時間が短く、高効率で色純度の良いＰＤＰを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決した本発明のＰＤＰは、真空紫外線により可視光を発する赤色蛍光体層を備えたプラズマディスプレイパネルであって、前記赤色蛍光体層は、一般式（１−ａ−ｂ）ＹＯ_３／２・ａＧｄＯ_３／２・ｂＥｕＯ_３／２・ｃＡｌＯ_３／２（０≦ａ≦０．４７，０．０５≦ｂ≦０．１５，０．９０≦ｃ≦１．１０）。
また、前記一般式において、０≦ａ≦０．３７，０．０５≦ｂ≦０．１０，０．９５≦ｃ≦１．０５であることが特に好ましい。

本発明によれば、残光時間が短く、高効率で色純度の良いＰＤＰを提供することができる。

本発明のＰＤＰの構成を示す概略断面図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

＜蛍光体の組成＞
本発明の蛍光体は、一般式（１−ａ−ｂ）ＹＯ_３／２・ａＧｄＯ_３／２・ｂＥｕＯ_３／２・ｃＡｌＯ_３／２（０≦ａ≦０．４７，０．０５≦ｂ≦０．１５，０．９０≦ｃ≦１．１０）である。また、前記一般式において、輝度の観点から好ましい範囲は、０≦ａ≦０．３７，０．０５≦ｂ≦０．１０，０．９５≦ｃ≦１．０５である。

＜蛍光体の製造方法＞
以下、本発明の蛍光体の製造方法について説明するが、本発明の蛍光体の製造方法は以下に限られるものではない。

原料としては、高純度（純度９９％以上）の水酸化物、蓚酸塩、硝酸塩など、焼成により酸化物になる化合物かまたは、高純度（純度９９％以上）の酸化物を用いることができる。

また、反応を促進するために、フッ化物（フッ化アルミニウム等）や塩化物（塩化アルミニウム等）を少量添加することが好ましい。

蛍光体の製造は、上記の原料を混合し、焼成して行うが、原料の混合方法としては、溶液中での湿式混合でも乾燥粉体の乾式混合でもよく、工業的に通常用いられるボールミル、媒体撹拌ミル、遊星ミル、振動ミル、ジェットミル、Ｖ型混合機、攪拌機等を用いることができる。

混合粉体の焼成方法は、蛍光体の組成系により異なる。本発明の蛍光体の焼成は、大気中において１１００〜１５００℃の温度範囲で１〜５０時間程度行う。

焼成に用いる炉は、工業的に通常用いられる炉を用いることができ、プッシャー炉等の連続式またはバッチ式の電気炉やガス炉を用いることができる。

得られた蛍光体粉末を、ボールミルやジェットミルなどを用いて再度粉砕し、さらに必要に応じて洗浄あるいは分級することにより、蛍光体粉末の粒度分布や流動性を調整することができる。

＜蛍光体の用途＞
本発明の蛍光体は、残光時間が短く、輝度および色純度が高いため、本発明の蛍光体を、蛍光体層を有する発光装置に適用すれば、高効率の発光装置を構成することができる。具体的には、従来の（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ_３：Ｅｕ等の赤色蛍光体が使用される蛍光体層を有する発光装置において、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ_３：Ｅｕ等の赤色蛍光体を本発明の蛍光体に置換え、公知方法に準じて発光装置を構成すればよい。発光装置の例としては、ＰＤＰ、蛍光パネル、蛍光ランプ（例、無水銀蛍光ランプ）等が挙げられ、これらのうち、ＰＤＰが好適である。

以下に、交流面放電型ＰＤＰを例として、本発明のＰＤＰについて説明する。図１は、交流面放電型ＰＤＰ１０の主要構造を示す斜視断面図である。なお、ここで示すＰＤＰは、便宜的に、４２インチクラスの１０２４×７６８画素仕様に合わせたサイズ設定にて図示しているが、他のサイズや仕様に適用してもよいのは勿論である。

図１で示すように、このＰＤＰ１０は、フロントパネル２０とバックパネル２６とを有しており、それぞれの主面が対向するようにして配置されている。

このフロントパネル２０は、前面基板としてのフロントパネルガラス２１と、このフロントパネルガラス２１の一方主面に設けられた帯状の表示電極（Ｘ電極２３、Ｙ電極２２）と、この表示電極を覆う厚さ約３０μｍの前面側誘電体層２４と、この前面側誘電体層２４の上に設けられた厚さ約１．０μｍの保護層２５とを含んでいる。

上記表示電極は、厚さ０.１μｍ、幅１５０μｍの帯状の透明電極２２０（２３０）と、この透明電極上に重ね設けられた厚さ７μｍ、幅９５μｍのバスライン２２１（２３１）とを含んでいる。また、各対の表示電極が、ｘ軸方向を長手方向としてｙ軸方向に複数配置されている。

また、各対の表示電極（Ｘ電極２３、Ｙ電極２２）は、それぞれフロントパネルガラス２１の幅方向（ｙ軸方向）の端部付近で、パネル駆動回路（図示せず）と電気的に接続されている。なお、Ｙ電極２２は一括してパネル駆動回路に接続され、Ｘ電極２３はそれぞれ独立してパネル駆動回路に接続されている。パネル駆動回路を用いて、Ｙ電極２２と特定のＸ電極２３とに給電すると、Ｘ電極２３とＹ電極２２との間隙（約８０μｍ）に面放電（維持放電）が発生する。Ｘ電極２３はスキャン電極として作動させることもでき、これにより、後述するアドレス電極２８との間で書き込み放電（アドレス放電）を発生させることができる。

上記バックパネル２６は、背面基板としてのバックパネルガラス２７と、複数のアドレス電極２８と、背面側誘電体層２９と、隔壁３０と、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の何れかに対応する蛍光体層３１〜３３とを含んでいる。蛍光体層３１〜３３は、隣り合う２つの隔壁３０の側壁とその間の背面側誘電体層２９とに接して設けられており、また、ｘ軸方向に繰り返して配列されている。

赤色蛍光体層（Ｒ）は、上述した本発明の赤色蛍光体を含んでいる。他方、緑色蛍光体層（Ｇ）および青色蛍光体層（Ｂ）は一般的な蛍光体を含んでいる。例えば、緑色蛍光体としてはＺｎ_２ＳｉＯ_４：ＭｎやＺｎ_２ＳｉＯ_４：ＭｎとＹ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅとの混合物が、青色蛍光体としてはＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕが挙げられる。

各蛍光体層は、蛍光体粒子を溶解させた蛍光体インクを、例えばメニスカス法やラインジェット法などの公知の塗布方法により隔壁３０および背面側誘電体層２９に塗布し、これを乾燥や焼成（例えば５００℃で１０分）することにより形成できる。上記蛍光体インクは、例えば体積平均粒径２μｍの緑色蛍光体３０質量％と、重量平均分子量約２０万のエチルセルロース４．５質量％と、ブチルカルビトールアセテート６５．５質量％とを混合して作製することができる。また、その粘度を、最終的に２０００〜６０００ｃｐｓ（２〜６Ｐａｓ）程度となるように調整すると、隔壁３０に対するインクの付着力を高めることができて好ましい。

アドレス電極２８はバックパネルガラス２７の一方主面に設けられている。また、背面側誘電体層２９はアドレス電極２８を覆うようにして設けられている。また、隔壁３０は、高さが約１５０μｍ、幅が約４０μｍであり、ｙ軸方向を長手方向とし、隣接するアドレス電極２８のピッチに合わせて、背面側誘電体層２９の上に設けられている。

上記アドレス電極２８は、それぞれが厚さ５μｍ、幅６０μｍであり、ｙ軸方向を長手方向としてｘ軸方向に複数配置されている。また、このアドレス電極２８は、ピッチが一定間隔（約１５０μｍ）となるように配置されている。なお、複数のアドレス電極２８は、それぞれ独立して上記パネル駆動回路に接続されている。それぞれのアドレス電極に個別に給電することによって、特定のアドレス電極２８と特定のＸ電極２３との間でアドレス放電させることができる。

フロントパネル２０とバックパネル２６とは、アドレス電極２８と表示電極とが直交するように配置している。封着部材としてのフリットガラス封着部（図示せず）により両パネル２０、２６の外周縁部が封着されている。

フリットガラス封着部によって密封された、フロントパネル２０とバックパネル２６との間の密閉空間には、Ｈｅ、Ｘｅ、Ｎｅ等の希ガス成分からなる放電ガスが所定の圧力（通常６.７×１０^４〜１.０×１０^５ Ｐａ程度）で封入されている。

なお、隣接する２つの隔壁３０の間に対応する空間が、放電空間３４となる。また、一対の表示電極と１本のアドレス電極２８とが放電空間３４を挟んで交叉する領域が、画像を表示するセルに対応している。なお、本例では、ｘ軸方向のセルピッチは約３００μｍ、ｙ軸方向のセルピッチは約６７５μｍに設定されている。

また、ＰＤＰ１０の駆動時には、パネル駆動回路によって、特定のアドレス電極２８と特定のＸ電極２３とにパルス電圧を印加してアドレス放電させた後、一対の表示電極（Ｘ電極２３、Ｙ電極２２）の間にパルスを印加し、維持放電させる。これにより発生させた短波長の紫外線（波長約１４７ｎｍを中心波長とする共鳴線および１７２ｎｍを中心波長とする分子線）を用いて、蛍光体層３１〜３３に含まれる蛍光体を可視光発光させることで、所定の画像をフロントパネル側に表示することができる。

以下、実施例および比較例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。

＜蛍光体試料の作製＞
出発原料として、Ｙ_２Ｏ_３、Ｇｄ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｅｕ_２Ｏおよびフラックス材としてＡｌＦ_３を用い、これらを所定の量となるよう秤量し、遊星ボールミルを用いて、回転速度２００ｒｐｍで３０分間混合した。溶媒には水またはエタノールを使用した。この混合溶液を十分に乾燥させ、乾燥粉体を大気中で１３００℃〜１４００℃にて４時間焼成した。
＜輝度および色度の測定＞
実施例および比較例の蛍光体試料に対し、真空中で波長１４６ｎｍの真空紫外光を照射し、可視領域の発光を測定することで実施した。
作製した蛍光体の組成比と、輝度（Ｙ）、色度（ｘ，ｙ）を表１に示す。Ｙは国際照明委員会ＸＹＺ表色系における輝度Ｙであり、試料番号２２に対する相対値である。尚、表１において＊印を付した試料は比較例であり、試料番号１９、２０はＹ（Ｐ，Ｖ）Ｏ_４：Ｅｕ、（Ｙ，Ｇｄ）_２Ｏ_３：Ｅｕ赤色蛍光体である。

表１から明らかなように、組成比が本発明の組成範囲内にある蛍光体は、真空紫外光励起による輝度が高く、赤色発光の色純度が良い（色度ｘ値が小さく、ｙ値が大きい）。中でも、０≦ａ≦０．３７，０．０５≦ｂ≦０．１０，０．９５≦ｃ≦１．０５の組成範囲内にある蛍光体（試料番号３〜５、９〜１０、１３〜１６）では、特に輝度が高く、色度も良好である。尚、実施例の蛍光体試料に対し、真空中で波長１４６ｎｍの真空紫外光をパルス照射し、可視領域の発光強度が１／１０に減衰する時間（１／１０残光時間）を測定したところ、試料番号１９、２０の蛍光体と同程度の短残光特性であった。
試料番号１３、１４、１５、１９、２０と同様の赤色蛍光体を使用し、上述した交流面放電型ＰＤＰの例と同様にして図１の構成を有するＰＤＰを作製した。
ＰＤＰ作製後の輝度および色度（ｘ，ｙ）を表２に示す。このとき、パネル輝度は試料番号２４に対する相対値である。パネルは赤色１色固定表示とした。なお、表２において＊印を付した試料は比較例である。

表２から明らかなように、本発明による蛍光体を使用して作製したパネルでは、試料番号２４、２５の蛍光体を使用して作製したパネルに比べ輝度が高い。これは、試料番号２４、２５の蛍光体を使用して作製した場合では、粉体に比べ輝度が低下するのに対し、本発明による蛍光体を使用して作製した場合では、輝度が低下しないためである。

本発明の蛍光体を用いることにより、残光時間が短く、輝度と色純度が高い高効率のプラズマディスプレイパネルを提供することができる。また、本発明の蛍光体は、蛍光ランプ（例、無電極蛍光ランプ）、蛍光パネル等の用途にも応用できる。

１０ ＰＤＰ
２０ フロントパネル
２１ フロントパネルガラス
２２ Ｙ電極（表示電極）
２３ Ｘ電極（表示電極）
２４ 前面側誘電体層
２５ 保護層
２６ バックパネル
２７ バックパネルガラス
２８ アドレス電極
２９ 背面側誘電体層
３０ 隔壁
３１ 蛍光体層（Ｒ）
３２ 蛍光体層（Ｇ）
３３ 蛍光体層（Ｂ）
３４ 放電空間
２２０ 透明電極
２２１ バスライン
２３０ 透明電極
２３１ バスライン

Claims (3)

1. 真空紫外線により可視光を発する赤色蛍光体層とを備えたプラズマディスプレイパネルであって、
   前記赤色蛍光体層が、
   一般式（１−ａ−ｂ）ＹＯ_３／２・ａＧｄＯ_３／２・ｂＥｕＯ_３／２・ｃＡｌＯ_３／２（０≦ａ≦０．４７，０．０５≦ｂ≦０．１５，０．９０≦ｃ≦１．１０）で表される蛍光体を含む、プラズマディスプレイパネル。
2. 更に、前記一般式において、０≦ａ≦０．３７，０．０５≦ｂ≦０．１０，０．９５≦ｃ≦１．０５である請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
3. 一般式（１−ａ−ｂ）ＹＯ_３／２・ａＧｄＯ_３／２・ｂＥｕＯ_３／２・ｃＡｌＯ_３／２（０≦ａ≦０．４７，０．０５≦ｂ≦０．１５，０．９０≦ｃ≦１．１０）で表される蛍光体。

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