JP3457288B2 - プラズマディスプレイパネル及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマディスプ
レイパネル及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プラズマディスプレイパネル（以下、Ｐ
ＤＰと記載する）は、小さい奥行きで大画面を実現する
ことが可能なディスプレイとして注目されており、大別
して直流型（ＤＣ型）と交流型（ＡＣ型）とに分けられ
るが、現在ではＡＣ型が主流となっている。

【０００３】図４は、一般的な交流型のＰＤＰの一例を
示す概略断面図である。本図において、４１は前面ガラ
ス基板（フロントカバープレート）であって、この前面
ガラス基板４１の表面上に表示電極４２が形成され、そ
の上から、誘電体ガラス層４３及び酸化マグネシウム
（ＭｇＯ）誘電体保護層４４がコートされている。

【０００４】また、４５は背面ガラス基板（バックプレ
ート）であって、この背面ガラス基板４５の表面上に
は、アドレス電極４６および隔壁４７、蛍光体層５０〜
５２が設けられている。この蛍光体層５０〜５２は、カ
ラー表示のために、赤５０，緑５１，青５２の３色の蛍
光体層が順に配置されている。前面ガラス基板４１と背
面ガラス基板４５とは、電極４２，４６どうしが対向す
るように配されて封着されており、隔壁４７間には放電
ガスが封入されて放電空間４９が形成されている。

【０００５】各放電空間４９では、表示電極４２間の放
電によって波長の短い紫外線（波長１４７ｎｍ）を発生
し、各蛍光体層５０〜５２を励起発光させることによっ
て、赤，緑，青の各色を発光するようになっている。こ
のようなＰＤＰにおいて、蛍光体層は、紫外線で励起発
光する蛍光体粒子を含むインキやシートをパネル基板上
に配設し、その後、５００℃前後で焼成し、インキやシ
ート中に存在する有機バインダー成分を焼失させる工程
を通して形成される。各色の蛍光体粒子としては、母体
材料を構成する金属元素が部分的にＥｕやＭｎなどの付
活剤で置換された構造のものが多く用いられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
焼成プロセスにおいて、蛍光体層を形成する蛍光体粒子
は熱変化を起こし、蛍光体層の輝度や色度が劣化するこ
とが知られている。特に、付活剤としてＥｕ²⁺イオンを
含む青色蛍光体は、焼成による輝度や発光色度の劣化が
顕著である。

【０００７】このような問題に対して、蛍光体の熱劣化
を改善する工夫もなされている。例えば、光技術コンタ
クトＶｏｌ．３４ Ｎｏ．１（１９９６）Ｐ．２３〜２
４には、従来からＢａＭｇＡｌ14Ｏ23：Ｅｕ²⁺が優れた
青色蛍光体として知られていたが、パネル動作中の劣化
と色度変化が問題となっていたことや、この点を改善す
るものとしてＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺が開発され、
パネル製作時の焼成による輝度劣化も改善されたことが
記載されている。

【０００８】しかしながら、ディスプレイの高品位化へ
の要求が高まる中で、ＰＤＰにおいても、輝度や画質を
向上させるために、更に蛍光体層の輝度や色度の劣化を
抑えて、発光強度（輝度を色度のｙ値で割った値）を向
上させる技術が望まれている。本発明は、このような背
景のもとになされたものであって、輝度や発光強度の良
好な蛍光体層の形成を可能とし、ＰＤＰ等の高輝度化や
高画質化を実現することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、ＰＤＰにおいて、母体材料中の置換対象
の元素がＥｕ²⁺イオンで置換された蛍光体材料、特に組
成式がＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ ₁₇：Ｅｕ²⁺またはＢａＭｇＡｌ
₁₄Ｏ₂₃：Ｅｕ²⁺で表される蛍光体を用い、置換対象の元
素（Ｂａ）に対するＥｕ²⁺イオンの置換量を８ａｔ％以
下（好ましくは１〜６ａｔ％）に設定した。

【００１０】組成式がＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺で表
される蛍光体をはじめとして、母体材料中の置換対象の
元素が付活剤としてのＥｕ²⁺イオンで置換された構造の
青色蛍光体材料において、従来は、置換対象の元素に対
するＥｕ²⁺イオンの置換量が１０〜１５ａｔ％のものが
用いられてきたが、上記本発明の蛍光体材料を用いて蛍
光体層を形成することによって、従来よりも輝度並びに
発光強度を向上させることができる。そして、このよう
な蛍光体材料を青色蛍光体材料として用いると、ＰＤＰ
の画質及び輝度を向上が可能となる。

【００１１】これは、ＰＤＰを作製する際に、蛍光体材
料を塗布した後、焼成してバインダを焼失させて蛍光体
層を形成するが、その後パネルを封着する工程でも焼成
がなされるので、蛍光体材料は２度以上焼成にさらされ
ることになり、このような条件下では、Ｅｕ²⁺イオンの
置換量を上記のように従来より小さい範囲に設定してお
く方が、高輝度及び高発光強度が得られるためである。

【００１２】

【発明の実施の形態】先ず、本発明の概要を説明する。
上述したように、ＰＤＰの蛍光体層には、母体材料を構
成する金属元素が部分的に付活剤で置換された構造の蛍
光体材料が多く用いられている。例えば、ＢａＭｇＡｌ
₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺で表される青色蛍光体材料においては、
母体材料であるＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇を構成するＢａ元素
がＥｕ²⁺イオンで置換された構造となっている。

【００１３】従来、このようなタイプの青色蛍光体材料
において、上記したとおり、置換対象の元素（Ｂａ）に
対するＥｕ²⁺イオンの置換量が１０〜１５ａｔ％程度に
設定されていたが、その理由は以下のように考察され
る。蛍光体層は、基本的に、蛍光体材料からなる粒子を
バインダと混合して塗布し、その後、５００℃前後で焼
成を行いバインダを焼失させるという工程を通して行わ
れる。

【００１４】ここで、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺のよ
うな蛍光体材料においては、Ｅｕ²⁺イオンの置換量を大
きく設定するほど、蛍光体材料の初期の輝度は向上する
一方、耐熱性が低下するため焼成に伴う蛍光体の輝度や
発光強度の低下が大きくなる傾向があるので、この点を
考慮した上で、焼成後の蛍光体層の輝度及び発光強度が
優れた値をとるように、Ｅｕ²⁺イオンの置換量が上記範
囲（１０〜１５ａｔ％）に設定されていたものと考えら
れる。

【００１５】ところで、実際にＰＤＰを作製する際に
は、蛍光体層を形成した後に、前面パネルと背面パネル
と封着するために通常４００℃程度の温度で焼成が行わ
れる。即ち、蛍光体層の蛍光体は、２度焼成にさらされ
ることになる。従来は、この封着時の焼成は、蛍光体層
を形成するときの焼成温度（５００℃前後）と比べると
かなり低い温度でなされるので、蛍光体にあまり影響を
及ぼないと考えられていたが、本発明者等は、この２度
目の焼成によっても蛍光体層の発光強度にかなり影響が
及ぶことを発見した。

【００１６】そして、このように２度にわたって蛍光体
材料が焼成にさらされる場合には、蛍光体材料のＥｕ.
²⁺イオンの置換量を従来より低い８ａｔ％以下に設定し
たものを用いる方が、蛍光体層の輝度及び発光強度が優
れ、特にＥｕ²⁺イオンの置換量を１〜６ａｔ％の範囲に
設定することが好ましいことがわかった。以下、本発明
の実施の形態について説明する。

【００１７】図１は、本発明の一実施形態にかかる交流
面放電型ＰＤＰの概略を示す断面図である。図１ではセ
ルが１つだけ示されているが、赤，緑，青の各色を発光
するセルが多数配列されてＰＤＰが構成されている。こ
のＰＤＰは、前面ガラス基板（フロントカバープレー
ト）１１上に表示電極１２と誘電体ガラス層１３、保護
層１４が配された前面パネルと、背面ガラス基板（バッ
クプレート）１５上にアドレス電極１６、可視光反射層
１７、隔壁１８および蛍光体層１９が配された背面パネ
ルとが貼り合わせられ、前面パネルと背面パネルとの間
に形成される放電空間内に放電ガスが封入された構成と
なっており、以下に示すように作製される。

【００１８】（前面パネルの作製）前面パネルは、前面
ガラス基板１１上に表示電極１２を形成し、その上を鉛
系の誘電体ガラス層１３で覆い、更に誘電体ガラス層１
３の表面に保護層１４を形成することによって作製す
る。本実施の形態では、表示電極１２は銀電極であっ
て、銀電極用のペーストをスクリーン印刷で塗布した後
に焼成する方法で形成する。

【００１９】また、誘電体ガラス層１３は、鉛系のガラ
ス材料を含むペーストをスクリーン印刷法で塗布し焼成
することによって形成する。ガラス材料の組成は、例え
ば、酸化鉛［ＰｂＯ］７０重量％，酸化硼素［Ｂ₂Ｏ₃］
１５重量％，酸化硅素［ＳiＯ₂］１５重量％とする。次
に、上記の誘電体ガラス層１３上に、ＣＶＤ法（化学蒸
着法）で酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の保護層１４を形
成する。

【００２０】（背面パネルの作製）背面ガラス基板１５
上に、銀電極用のペーストをスクリーン印刷しその後焼
成する方法によってアドレス電極１６を形成し、その上
に、ＴiＯ₂粒子と誘電体ガラス粒子とを含むペーストを
スクリーン印刷法で塗布して焼成することによって可視
光反射層１７を形成し、同じくガラス粒子を含むペース
トをスクリーン印刷法を用いて所定のピッチで繰返し塗
布した後、焼成することによって隔壁１８を形成する。

【００２１】そして、隔壁１８に挟まれた各空間内に、
赤色蛍光体，緑色蛍光体，青色蛍光体の中の１つをバイ
ンダと共に配設し、空気中で焼成してバインダを焼失さ
せることによって、蛍光体粒子が膜状に結着してなる蛍
光体層１９を形成する。この蛍光体層１９の形成方法お
よび用いる蛍光体材料については後で詳述する。尚、本
実施の形態では、４０インチクラスのハイビジョンテレ
ビに合わせて、誘電体ガラス層１３の膜厚は約２０μ
ｍ、保護層１４の膜厚は１．０μｍ程度とする。また、
隔壁１８の高さは０．１〜０．１５ｍｍ、隔壁ピッチは
０．１５〜０．３ｍｍ、蛍光体層１９の膜厚は５〜５０
μｍとする。

【００２２】（パネル張り合わせによるＰＤＰの作製）
次に、このように作製した前面パネルと背面パネルと
を、前面パネルの表示電極と背面パネルのアドレス電極
とが直交するように重ね合わせると共に、封着用ガラス
を介挿させ、４５０℃前後で１０〜２０分間焼成して封
着する。そして、一旦パネル内部のガスを抜くために、
パネル内を高真空（８×１０-7Ｔｏｒｒ）に排気しなが
らパネルを焼成する（例えば、３５０℃程度で１時
間）。そして、放電ガスを封入することによってＰＤＰ
が作製される。

【００２３】なお、本実施の形態で用いる放電ガスは、
Ｎｅ−Ｘｅ系で、Ｘｅの含有量は５体積％とし、封入圧
力は５００〜８００Ｔｏｒｒの範囲に設定する。 （蛍光体層の形成方法及び用いる蛍光体について）図２
は蛍光体層１９を形成する際に用いるインキ塗布装置２
０の概略構成図である。図２に示されるように、インキ
塗布装置２０において、サーバ２１には蛍光体インキが
貯えられており、加圧ポンプ２２は、このインキを加圧
してヘッダ２３に供給する。ヘッダ２３には、インキ室
２３ａおよびノズル２４が設けられており、加圧されて
インキ室２３ａに供給されたインキは、ノズル２４から
連続的に噴射されるようになっている。

【００２４】また、ヘッダ２３は、背面ガラス基板１５
上を走査されるようになっている。このヘッダ２３の走
査は、本実施の形態ではヘッダ２３を直線駆動するヘッ
ダ走査機構（不図示）によってなされるが、ヘッダ２３
を固定して背面ガラス基板１５を直線駆動してもよい。
ヘッダ２３を走査しながら、ノズル２４からインキを連
続的なインキ流２５（ジェットライン）を形成するよう
に噴射することによって、背面ガラス基板１５上の隔壁
１８と隔壁１８の間に、蛍光体インキが均一的に塗布さ
れる。

【００２５】ここで用いる蛍光体インキは、各色蛍光体
粒子と有機バインダーと溶剤とが混合され適度な粘度
（２５℃で１０〜１０００センチポアズ）となるように
調合されたものであり、必要に応じて、更に界面活性
剤，シリカ等を添加混合してもよい。赤色蛍光体として
は、例えば、 ＹＢＯ₃：Ｅｕ³⁺や（ＹaＧｄ1-a）Ｂ
Ｏ₃：Ｅｕ³⁺を挙げることができる。

【００２６】ＹＢＯ3：Ｅｕ³⁺は、母体材料であるＹＢ
Ｏ₃を構成するＹ元素がＥｕ³⁺で置換された構造であ
り、（Ｙ_aＧｄ_1-a）ＢＯ₃：Ｅｕ³⁺は、母体材料である
（Ｙ_aＧｄ _1-a）ＢＯ₃を構成するＹ元素及びＧｄ元素が
Ｅｕ³⁺で置換された構造である。緑色蛍光体としては、
例えば、Ｚｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ²⁺やＢａＡｌ₁₂Ｏ₁₉：Ｍｎ
²⁺を挙げることができる。

【００２７】Ｚｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ²⁺は、母体材料である
Ｚｎ₂ＳｉＯ₄を構成するＺｎ元素がＭｎ²⁺イオンで置換
された構造であり、ＢａＡｌ₁₂Ｏ₁₉：Ｍｎ²⁺は、母体材
料であるＢａＡｌ₁₂Ｏ₁₉を構成するＢａ元素がＭｎ²⁺で
置換された構造である。これらの赤色，緑色蛍光体は、
ＰＤＰにおいて一般的に用いられているものをそのまま
用いる。

【００２８】一方、青色蛍光体としては、ＢａＭｇＡｌ
₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺で表わされるものを用いる。母体材料で
あるＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇を構成するＢａ元素に対するＥ
ｕ²⁺の置換量が１０〜１５％程度のものはＰＤＰにおい
ても既に用いられているが、本実施の形態では、Ｂａ元
素に対するＥｕ²⁺の置換量が、従来よりも低い８ａｔ％
以下に設定されたものを用いる。

【００２９】これらの赤，緑，青の各色蛍光体は、平均
粒径１〜７μｍの粒子状のものを用いる。バインダとし
ては、エチルセルローズやアクリル樹脂を用い（インキ
の０．１〜１０重量％）、溶剤としてターピネオール
（Ｃ₁₀Ｈ₁₈Ｏ）を用いることが好ましい。また、これ以
外にも、バインダーとしてはＰＭＭＡやポリビニルアル
コールなどの高分子を、溶剤としてはジエチレングリコ
ールメチルエーテルなどの有機溶剤や水を用いる事がで
きる。

【００３０】このようにして、赤，青，緑の各色蛍光体
を配設した後、背面ガラス基板１５を焼成炉に入れて、
５００℃前後の温度で１０〜２０分間焼成する。この焼
成によって、蛍光体インキ，ペーストに含まれる有機バ
インダあるいはシートの樹脂が焼失し、蛍光体粒子が膜
状に結着してなる蛍光体層１９が形成される。

【００３１】なお、ここでは、蛍光体インキをノズルか
ら吐出させながら走査する方法で蛍光体を配設したが、
これ以外に、蛍光体ペーストをスクリーン印刷法で塗布
する方法でも蛍光体を配設することはできる。またこの
他に、各色の蛍光体材料を含有する感光性樹脂のシート
を作製し、これを背面ガラス基板１５の隔壁１８を配し
た側の面に貼り付け、フォトリソグラフィでパターニン
グし現像することにより不要な部分を除去する方法によ
っても蛍光体を配設することができる。

【００３２】（蛍光体材料の製法について）上記の各色
蛍光体は、例えば以下の方法で製造することができる。 青色蛍光体であるＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺の製法：
原料として、炭酸バリウム（ＢａＣＯ₃），炭酸マグネ
シウム（ＭｇＣＯ₃），酸化アルミニウム（α−Ａｌ₂Ｏ
₃）及び酸化ユーロピウム（Ｅｕ₂Ｏ₃）を、（Ｂａのモ
ル数とＥｕのモル数の和）とＭｇのモル数とＡｌのモル
数の比が、１：１：１０となるように混合する。

【００３３】ここで、Ｂａのモル数とＥｕのモル数との
比率は、目的とする蛍光体のＢａ元素に対するＥｕ²⁺イ
オンの置換量に基づいて設定する。例えば、Ｂａ元素に
対するＥｕ²⁺イオンの置換量を８ａｔ％に設定する場
合、Ｂａのモル数とＥｕのモル数との比率は、９２：８
である。従って、配合する炭酸バリウムと酸化ユーロピ
ウムと炭酸マグネシウムと酸化アルミニウムのモル比
は、９２：４：１００：５００に定める。

【００３４】そして、上記の混合物に、適量のフラック
ス（ＡｌＦ₂，ＢａＣｌ₂）を加えてボールミルで混合す
る。そして、弱還元性雰囲気（Ｈ₂，Ｎ₂中）の下で、１
４００℃〜１６５０℃の温度で所定時間（例えば０．５
時間）焼成することによって、所定のＥｕ²⁺イオンの置
換量を持つＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺の粒子が得られ
る。

【００３５】赤色蛍光体であるＹＢＯ₃：Ｅｕ³⁺の製
法：原料として水酸化イットリウムＹ₂(ＯＨ)₃と硼酸
（Ｈ₃ＢＯ₃）と酸化ユーロピウム（Ｅｕ₂Ｏ₃）を、（Ｙ
のモル数とＥｕのモル数の和）とＢのモル数との比が、
１：１となるように配合する。ここで、Ｙのモル数とＥ
ｕのモル数との比率は、目的物である蛍光体のＹ元素に
対するＥｕ³⁺イオンの置換量に基づいて設定する。

【００３６】そして、上記の混合物に、適量のフラック
スを加えてボールミルで混合する。そして、空気中で、
１２００℃〜１４５０℃の温度で所定時間（例えば１時
間）焼成することによって、所定のＥｕ³⁺イオン置換量
を持つＹＢＯ₃：Ｅｕ³⁺の粒子が得られる。緑色蛍光体
であるＺｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ²⁺の製法：原料として、酸化
亜鉛（ＺｎＯ）、酸化珪素(Ｓｉ０₂）及び酸化マンガン
（Ｍｎ₂Ｏ₃）を、（Ｚｎのモル数とＭｎのモル数との
和）とＳｉのモル数との比が、２：１になるように配合
する。

【００３７】ここで、Ｚｎのモル数とＭｎのモル数との
比率は、目的物である蛍光体のＺｎ元素に対するＭｎ²⁺
の置換量に基づいて定める。次に、ボールミルで混合す
る。その後、空気中で１２００℃〜１３５０℃の温度で
所定時間（例えば０．５時間）焼成することによって、
所定のＭｎ²⁺の置換量を持つＺｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ²⁺の粒
子が得られる。

【００３８】

【実施例】上記実施の形態に基づいて、実施例のＰＤＰ
を作製した。緑色蛍光体は、Ｚｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ²⁺（Ｍ
ｎの含有量は２．３重量％）、赤色蛍光体は、ＹＢ
Ｏ₃：Ｅｕ³⁺（Ｙ元素に対するＥｕ³⁺の置換量は０．
１）を用いた。

【００３９】青色蛍光体は、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ
²⁺であって、母体材料のＢａ元素に対するＥｕ²⁺イオン
の置換量は、表１のＮｏ．１〜４に示すように、０．５
，２．０ ，５．０ ，８．０ａｔ％の各値に設定し
たものを用いた。なお、表１においては、青色蛍光体の
組成が、Ｂａ1-xＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕxと表現されてい
る。これはＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺と同じ蛍光体を
表わすが、母体材料のＢａ元素に対するＥｕ²⁺イオンの
置換量を示すｘ値が式中に記載されているものである。

【００４０】

【表１】

【００４１】各色蛍光体の平均粒径は約３μｍ、蛍光体
層作製後の焼成は５２０℃で１０分間、パネル張り合わ
せ時の焼成は４６０℃で１０分間行った。また、蛍光体
層の膜厚は２０μｍ、放電ガス圧は５００Ｔｏｒｒに設
定した。なお、表１のパネルＮｏ．５は、比較例のＰＤ
Ｐに関するものであって、Ｂａ元素に対するＥｕ²⁺イオ
ンの置換量を０．１００ａｔ％に設定した以外は実施例
と同様に作製したＰＤＰである。

【００４２】〈実験１〉このようにして作製した実施例
及び比較例の各ＰＤＰについて、色温度無調整輝度並び
に色温度調整輝度を測定した。色温度無調整輝度とは、
３色に同じ信号を入力させて（即ち３色の各放電空間で
同等の紫外線を発生させて）白色表示した場合の輝度で
あり、色温度調整輝度は、各色の信号を調整して色温度
９５００度の白色を表示した場合の輝度である。

【００４３】これらの輝度の測定は、放電維持電圧１５
０Ｖ、周波数３０ｋＨｚの放電条件で行った。そして、
その測定結果は上記表１に示されている。表１の測定結
果を見ると、色温度無調整輝度については、Ｎｏ．１〜
４（ｘ＝０．００５〜０．０８０）と比べてＮｏ．５
（ｘ＝０．１００）の方が高い値を示しているが、色温
度調整輝度については、Ｎｏ．５（ｘ＝０．１００）と
比べてＮｏ．１〜４（ｘ＝０．００５〜０．０８０）の
方が高い値を示している。

【００４４】この結果は、ＰＤＰにおいて、青色蛍光体
のｘ値を従来よりも小さい０．０８以下に設定すること
によって、従来よりもパネル輝度を向上できることを示
している。特にＮｏ．２（ｘ＝０．０２０）及びＮｏ．
３（ｘ＝０．０５０）の色温度調整輝度は高い値を示し
ている。

【００４５】この色温度調整輝度の測定は、実際のＰＤ
Ｐにおいて画質を向上させるためには白バランスを取る
必要があることを考慮して行っており、色温度調整輝度
が高いほど画質を保ちながら高い輝度が得られる。そし
て、上記のように青色蛍光体のｘ値を０．０８以下に設
定することにより高いパネル輝度が得られるようになっ
たのは、青色蛍光体の発光強度が高くなったためと考え
られる。

【００４６】即ち、ＰＤＰで良好な画質を得るには、白
バランスで色温度を９０００度以上とすることが要求さ
れるが、青色蛍光体は、通常、他の色の蛍光体と比べて
輝度が低いので、すべての色を同じ信号で点灯させた場
合、色温度は６０００度前後となり良好な画質が得られ
ない。色温度を９０００度以上とするためには、信号調
整を行って、青色と比べて緑色と赤色の輝度を落とす必
要があるが、青色の蛍光体の発光強度が高いほど、緑色
と赤色の輝度を落とす度合は少なくなり、色温度調整輝
度は高い値を得ることができる。

【００４７】なお、Ｎｏ．１（ｘ＝０．００５）では、
Ｎｏ．２（ｘ＝０．０２０）よりも色温度調整輝度は低
くなっているが、これは、青色蛍光体のＥｕ²⁺イオンの
量が少なすぎて、紫外線の励起確率が低いためと考えら
れる。 〈実験２〉青色蛍光体材料であるＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：
Ｅｕ²⁺について、以下のようにして、Ｅｕ²⁺イオンの置
換量と耐熱性との関係を調べた。

【００４８】上述した製法でＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ
²⁺を作製するに際して、酸化ユーロピウム（Ｅｕ₂Ｏ₃）
の添加量を変化させることによって、様々なｘ値（Ｅｕ
²⁺イオンの置換量）を持つＢａ_1-xＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅ
ｕxを作製した。そして、作製した各蛍光体材料を用い
て、蛍光体ペーストを作製して基板上に塗布し、空気中
で５２０℃にて１０分間焼成することによって、蛍光体
層を形成した。そして、形成した蛍光体層を、更に空気
中で４６０℃にて１０分間焼成した。

【００４９】ここで、５２０℃で焼成する前（未焼成
時）、５２０℃で焼成した後（１回焼成後）、４６０℃
で焼成した後（２回焼成後）において、蛍光体層にＵＶ
ランプで紫外線を照射しながら蛍光体層の輝度及び発光
強度を調べた。輝度は、輝度計を用いて測定した。発光
強度は、分光光度計を用いて蛍光体層からの発光スペク
トルを測定し、この測定値から色度のｙ値を算出し、こ
の色度のｙ値と輝度の測定値とから求めた（輝度／色度
のｙ値）。

【００５０】図３は、この測定結果を示すものであっ
て、（ａ）はｘ値と相対輝度との関係、（ｂ）はｘ値と
相対発光強度を示す特性図である。各図中において、実
線は未焼成時、破線は１回焼成後、一点鎖線は２回焼成
後の特性を示している。また図３（ａ），（ｂ）におけ
る相対輝度および相対発光強度の値はいずれも、ｘ＝
０．１の蛍光体で未焼成時についての値を１００とした
ときの指標で表示してある。

【００５１】図３（ａ），（ｂ）の特性図より、以下の
ことがわかる。 ＊未焼成時では、ｘ値が大きいほど輝度も高くなってい
るが、発光強度はｘ値が０．１付近で最高となってい
る。 ＊１回焼成後では、輝度はｘ値が０．１より少し大きい
ところで最高となっており、発光強度は、ｘ値が０．１
以下の範囲ではほぼ一定の値であるが、ｘ値が０．１を
越えるとｘ値が増加するに従って低下している。

【００５２】これより、１回焼成後の測定結果に基づい
て判定する場合には、従来のようにｘ値を０．１〜０．
１５程度に設定することが、高性能の蛍光体層を得るの
適しているということが導かれる。 ＊２回焼成後では、輝度は、ｘ値が０．１より少し小さ
いところで最高値を示し、ｘ値がかなり小さい０．０１
程度まで高い値を保っている。発光強度は、ｘ＝０．０
３〜０．０６付近で最も高く、ｘ＝０．０８を越えた範
囲ではかなり低下する。

【００５３】これより、２回焼成後では、ｘ値は０．０
８以下、特に０．０１〜０．０６、その中でも０．０３
〜０．０６の範囲が好ましいことがわかる。 ＊特に注目すべきことは、ｘ値が０．０８より大きい範
囲と０．０８以下の範囲とでは、焼成により発光強度に
及ぶ影響が逆の傾向を示していることである。即ち、ｘ
値が０．０８より大きい範囲では、未焼成時に比べて焼
成後の方が発光強度が低くなっているのに対して、ｘ値
が０．０８以下の範囲ではむしろ、未焼成時よりも焼成
後の方が発光強度が高くなっており、更に１回焼成後よ
りも２回焼成後の方が輝度及び発光強度が高くなってい
る。

【００５４】このような傾向の違いは、蛍光体を焼成す
るのに伴って、Ｅｕ²⁺イオンが酸化される一方、水分な
どの不純物が除去されたり結晶性が向上し、これが発光
強度の向上に寄与するが、ｘ値が０．０８より大きい範
囲では、前者の影響の方が大きいのに対して、ｘ値が
０．０８以下では、後者の影響が大きいために生じるも
のと考えられる。

【００５５】なお、本実験では、５２０℃で焼成した後
に４６０℃で焼成する場合について調べたが、５００℃
程度で焼成した後に３５０℃程度で焼成する場合や、同
程度の温度（例えば４６０℃）で２回焼成を行う場合に
おいても、ほぼ同様の結果が得られる。また、図３で
は、５２０℃で焼成した後に４６０℃焼成するという２
回焼成後までの測定結果を示したが、更に、４６０℃以
下の温度で３回目の焼成を行ってその後に測定を行った
場合にも、２回焼成後の結果と同様の傾向を示す結果が
得られた。

【００５６】即ち、図３の一点鎖線で示されるような２
回焼成後の輝度及び発光強度の傾向は、更に焼成を加え
てもあまり変動しないことがわかった。 （その他の事項）上記実施の形態では、Ｅｕ²⁺イオンを
付活剤として含有する青色蛍光体の例として、ＢａＭｇ
Ａｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺で表される蛍光体を示したが、本発
明はこれに限られず、ＢａＭｇＡｌ₁₄Ｏ₂₃：Ｅｕ²⁺やＢ
ａ_aＳｒ_1-aＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ ²⁺といった青色蛍光体
を用いる場合においても適用可能である。

【００５７】即ち、ＢａＭｇＡｌ₁₄Ｏ₂₃：Ｅｕ²⁺では、
Ｂａ元素に対するＥｕ²⁺イオンの置換量を、Ｂａ_aＳｒ
_1-aＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺では、Ｂａ元素とＳｒ元素
の和に対するＥｕ²⁺イオンの置換量を、８ａｔ％以下
（好ましくは１〜６ａｔ％）に設定することによって、
同様の効果を得ることができる。また、上記実施の形態
では、ＡＣ型のＰＤＰを例にとって説明したが、ＤＣ型
のＰＤＰについても同様のことが言える。

【００５８】また、上記実施の形態で説明した青色蛍光
体は、必ずしもＰＤＰだけに用いられるものではなく、
例えば蛍光燈にも用いることができる。そして、その場
合も同様の効果を奏する。

【００５９】

【発明の効果】以上のように本発明は、ＰＤＰにおい
て、母体材料中の置換対象の元素がＥｕ ²⁺イオンで置換
された蛍光体材料、特に組成式がＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：
Ｅｕ²⁺或はＢａＭｇＡｌ₁₄Ｏ₂₃：Ｅｕ²⁺で表される蛍光
体を用い、置換対象の元素（Ｂａ）に対するＥｕ²⁺イオ
ンの置換量を８ａｔ％以下、好ましくは１〜６ａｔ％に
設定することによって、従来よりも耐熱性の高い蛍光体
膜を形成し、蛍光体層の輝度並びに発光強度を向上させ
ることを可能とした。

【００６０】そして、このような蛍光体材料を青色蛍光
体材料として用いると、ＰＤＰ作製時の焼成プロセスに
おける蛍光体層の熱劣化が抑えられ、ＰＤＰの画質及び
輝度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態に係る交流面放電型ＰＤＰの構成を
示す概略断面図である。

【図２】実施の形態で蛍光体層を形成する際に用いるイ
ンキ塗布装置の概略構成図である。

【図３】実施例の蛍光体材料を用いた実験結果を示す特
性図である。

【図４】従来の交流面放電型ＰＤＰの一例を示す概略断
面図である。

【符号の説明】

１１ 前面ガラス基板 １２ 表示電極 １３ 誘電体ガラス層 １４ 保護層 １５ 背面ガラス基板 １６ アドレス電極 １７ 可視光反射層 １８ 隔壁 １９ 蛍光体層 ２０ インキ塗布装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 一ノ宮敬治 他，プラズマディスプレ イ用蛍光体，第263回蛍光体同学会講演 予稿，日本，1996年 ９月13日，第９〜 13頁 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 11/02 C09K 11/64 CPM H01J 9/227

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前面パネルと背面パネルとの間に形成さ
   れる放電セル内で紫外線を放射し蛍光体層で可視光に変
   換するプラズマディスプレイパネルであって、前記蛍光
   体層の中の少なくとも一色の蛍光体層は、 ＢａＭｇＡｌ₁₄Ｏ₂₃：Ｅｕ²⁺で表され、且つＢａＭｇＡ
   ｌ₁₄Ｏ₂₃のＢａ元素に対するＥｕ²⁺イオンの置換量が８
   ａｔ％以下である蛍光体材料により形成されているプラ
   ズマディスプレイパネル。
2. 【請求項２】 前記前面パネルと前記背面パネルとは、 ガラスによって封着された請求項１記載のプラズマディ
   スプレイパネル。
3. 【請求項３】 前記ＢａＭｇＡｌ₁₄Ｏ₂₃のＢａ元素に対
   するＥｕ²⁺イオンの置換量が１〜６ａｔ％である請求項
   １または２記載のプラズマディスプレイパネル。
4. 【請求項４】 第１のパネル基板上に、ＢａＭｇＡｌ₁₀
   Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺で表され、且つＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇のＢａ
   元素に対するＥｕ²⁺イオンの置換量が８ａｔ％以下であ
   る蛍光体材料を、バインダと共に配設する蛍光体配設ス
   テップと、 前記蛍光体材料を配設した第１のパネル基板を焼成する
   焼成ステップと、 前記焼成ステップ後の第１のパネル基板に第２のパネル
   基板を封着剤を介して重ね、焼成することによって封着
   する封着ステップとを備えるプラズマディスプレイパネ
   ルの製造方法。
5. 【請求項５】 前記ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇のＢａ元素に対
   するＥｕ²⁺イオンの置換量が１〜６ａｔ％である請求項
   ４記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
6. 【請求項６】 第１のパネル基板上に、ＢａＭｇＡｌ₁₄
   Ｏ₂₃：Ｅｕ²⁺で表され、且つＢａＭｇＡｌ₁₄Ｏ₂₃のＢａ
   元素に対するＥｕ²⁺イオンの置換量が８ａｔ％以下であ
   る蛍光体材料を、バインダと共に配設する蛍光体配設ス
   テップと、 前記蛍光体材料を配設した第１のパネル基板を焼成する
   焼成ステップと、 前記焼成ステップ後の第１のパネル基板に第２のパネル
   基板を封着剤を介して重ね、焼成することによって封着
   する封着ステップとを備えるプラズマディスプレイパネ
   ルの製造方法。
7. 【請求項７】 前記ＢａＭｇＡｌ₁₄Ｏ₂₃のＢａ元素に対
   するＥｕ²⁺イオンの置換量が１〜６ａｔ％である請求項
   ６記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
8. 【請求項８】 前記蛍光体配設ステップでは、 前記蛍光体材料からなる粒子とバインダとを混合したイ
   ンキまたはシートを、前記第１の基板上に配設する請求
   項４〜７のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネ
   ルの製造方法。