JP3829890B2 - Plasma display panel - Google Patents

Description

【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（以下ＰＤＰと称する）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＤＰは、一般に、対向する一対の基板、電極、隔壁、蛍光体層及び放電ガス等の構成要素からなる。また、一対の基板と隔壁により放電空間が区画され、放電空間内には蛍光体層と放電ガスが存在する。放電ガスとしては、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ及びＸｅが知られているが、この内、蛍光体に最も励起効率の良い真空紫外線を発生させるＸｅが主に使用され、表示は、Ｘｅの放電ガスから発生する共鳴線（１４７ｎｍ）や分子線（１７２ｎｍ）のごとき真空紫外線を蛍光体層中の蛍光体により可視光に変換することにより行われている。
【０００３】
また、カラーＰＤＰの場合、赤、緑及び青の可視光に真空紫外線を変換しうる３種類の蛍光体が使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来、表示に使用されている真空紫外線は、光子エネルギーが大きいため、蛍光体層に照射すると、蛍光体層に含まれる蛍光体を破壊し、格子欠陥等を発生させることがあった。また、更に長時間、真空紫外線を蛍光体層に照射すると、輝度が劣化したり、色度が変化したりする等の経時劣化を生じていた。
【０００５】
この経時劣化は、蛍光体として、比較的結合エネルギーの小さな結晶を持つバリウム、マグネシウム及びアルミニウムの酸化物にユーロピウムを付活した青色又はマンガン（ユーロピウムを含む場合あり）を付活した緑色蛍光体を使用した蛍光体層において顕著に現れていた。
この経時劣化を防ぐために、放電ガスに光子エネルギーが真空紫外線より小さい２５０ｎｍ以上の波長を有する紫外線を発生しうるガスを使用することが考えられるが、このような紫外線を発生する放電ガスはＰＤＰでは実現不可能であった。
【０００６】
また、真空紫外線は、光子エネルギーが大きいため、蛍光体層の表面に存在する蛍光体を透過することができない。つまり、蛍光体層の表面に存在する蛍光体のみが発光に寄与しているだけで、内部（深部）に存在する蛍光体は発光に寄与していなかった。従って、蛍光体層の表面に存在する蛍光体が劣化するだけで、大きな輝度の劣化が生じることとなる。
【０００７】
更に、放電ガスにより生じるプラズマが、蛍光体層の近くに存在するため、プラズマにより蛍光体層の表面がスパッタリングされ、蛍光体が更に劣化する恐れがあった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の発明者は、真空紫外線の照射により劣化する蛍光体であっても、蛍光体ランプ等で使用されている水銀蒸気から生じる通常の紫外線（２５４ｎｍ）では劣化しにくいことから、真空紫外線を一旦真空紫外線より長波長の紫外線に変換することで、上記課題を解決することができることを見いだし本発明に至った。
【０００９】
また、本発明の発明者は、真空紫外線は、蛍光体層の表面に存在する蛍光体を透過することができないことから、蛍光体層の内部（深部）に存在する蛍光体を有効に使用することにより蛍光体層の経時劣化を抑制できることも見いだしている。
かくして本発明によれば、蛍光体層が上層及び下層の２層構造を有し、前記上層が、真空紫外線を該真空紫外線より長波長の紫外線に変換する蛍光体と、変換された前記紫外線を可視光に変換する蛍光体との少なくとも２種の蛍光体を含む蛍光体からなり、前記下層が、赤外線を可視光に変換する蛍光体からなることを特徴とするプラズマディスプレイパネルが提供される。このとき、真空紫外線を該真空紫外線より長波長の紫外線に変換する蛍光体（第１の蛍光体）は、変換された紫外線を可視光に変換する蛍光体（第２の蛍光体）より劣化に強い（比較的結合エネルギーの大きな）蛍光体でなければならない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の蛍光体層は、以下に示すような蛍光体を含んでいる：
（１）真空紫外線を該真空紫外線より長波長の紫外線（以下、輻射線ともいう）に変換する第１の蛍光体と、変換された紫外線を可視光に変換する第２の蛍光体、及び
（２）赤外線を可視光に変換する第４の蛍光体。
【００１２】
まず、▲１▼の場合について説明する。
従来使用されている蛍光体は、約５ｅＶの価電子帯と伝導帯との電位差を有していることが知られている。ここで、真空紫外線は光子エネルギーが約８．３ｅＶ程度と大きいため、蛍光体層の表面から内部へ透過することができない。従って、蛍光体層の表面のみが発光に寄与していることとなる。一方、真空紫外線より長波長の領域の光は、真空紫外線より光子エネルギーが小さく、例えば、真空紫外線と可視光との間の紫外線領域では光子エネルギーが約４ｅＶである。従って、光子エネルギーは、蛍光体層の電位差より低く、この領域の光は蛍光体層を透過することができる。つまり、真空紫外線より長波長の領域の発光を有効に使用すれば、輝度の経時劣化を抑制することができる。
【００１３】
第１の蛍光体としては、真空紫外線を該真空紫外線より長波長の輻射線に変換することができさえすれば、特に限定されない。従って、真空紫外線の照射のみで発光し、真空紫外線以外の領域の輻射線の照射では発光しない蛍光体も含まれる。
ここで、真空紫外線より長波長の輻射線とは、真空紫外線（１９０ｎｍ以下の波長）より長い波長領域（即ち、１９０ｎｍより長い波長）を全て含むことを意味する。本発明では、真空紫外線と可視光の間の波長領域（即ち、１９０〜３９０ｎｍ）の輻射線に変換しうる蛍光体を使用することが、発光効率の低下を抑制できるため好ましい。特に好ましくは２５０〜４００ｎｍ、更に好ましくは３２０〜３５０ｎｍのピーク波長の輻射線に変換しうる蛍光体である。
【００１４】
具体的な蛍光体としては、ＢａＳｉ₂ Ｏ₅ ：Ｐｂ（３５１ｎｍ）、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）₃ Ｓｉ₂ Ｏ₇ ：Ｐｂ（３７２ｎｍ）、ＳｒＢ₄ Ｏ₇ ：Ｅｕ（３６８ｎｍ）、（Ｃａ，Ｚｎ）₃ （ＰＯ₄ ）₂ ：Ｔｌ（３０６ｎｍ）、ＹＰＯ₄ ：Ｃｅ（３５７ｎｍ）、ＬａＰＯ₄ ：Ｃｅ（３１８ｎｍ）、Ｃｅ（Ｍｇ，Ｂａ）Ａｌ₁₁Ｏ₁₉（３４８ｎｍ）、（Ｃｅ，Ｂａ）ＭｇＡｌ₁₁Ｏ₁₉（３５４ｎｍ）等が挙げられる。これら蛍光体は組み合わせて使用してもよい（かっこ内は変換後のピーク波長を意味している）。
【００１５】
次に、第２の蛍光体としては、上記第１の蛍光体により変換された輻射線を可視光に変換することができさえすれば、どのような蛍光体でも使用することができる。例えば、当該分野で使用されている蛍光体をいずれも使用することができる。より具体的には、Ｙ₂ Ｏ₃ ：Ｅｕ、ＹＶＯ₄ ：Ｅｕ、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ₃ ：Ｅｕ、Ｙ₂ Ｏ₃ Ｓ：Ｅｕ、γ−Ｚｎ₃ （ＰＯ₄ ）₂ ：Ｍｎ、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：Ａｇ（以上赤色）、Ｚｎ₂ ＧｅＯ₂ ：Ｍｎ、ＢａＡｌ₁₂Ｏ₁₉：Ｍｎ、Ｚｎ₂ ＳｉＯ₄ ：Ｍｎ、ＬａＰＯ₄ ：Ｔｂ、ＺｎＳ：（Ｃｕ，Ａｌ）、ＺｎＳ：（Ａｕ，Ｃｕ，Ａｌ）、（Ｚｎ，Ｃｄ）Ｓ：（Ｃｕ，Ａｌ）、Ｚｎ₂ ＳｉＯ₄ ：（Ｍｎ，Ａｓ）、Ｙ₃ Ａｌ₅ Ｏ₁₂：Ｃｅ、Ｇｄ₂ Ｏ₂ Ｓ：Ｔｂ、Ｙ₃ Ａｌ₅ Ｏ₁₂：Ｔｂ、ＺｎＯ：Ｚｎ（以上緑色）、Ｓｒ₅ （ＰＯ₄ ）₃ Ｃｌ：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ₁₄Ｏ₂₃：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ₁₆Ｏ₂₇：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ、ＺｎＳ：Ａｇ、Ｙ₂ ＳｉＯ₃ ：Ｃｅ（以上青色）等が挙げられる。
【００１６】
これら第２の蛍光体は、真空紫外線よりも、真空紫外線と可視光との間の領域の紫外線の方が発光強度が高いものが多いため、上記のようの第１の蛍光体と第２の蛍光体を組み合わせることで、輝度の向上及び経時劣化を抑制することが可能となる。なお、これら蛍光体は組み合わせて使用してもよい。
上記第２の蛍光体の内、紫外線を青色に変換する蛍光体は、一般に結合力が弱く、放電ガスによる劣化が特に大きいため、本発明による経時劣化の抑制効果がより多く得られる。例えば、紫外線を青色に変換する蛍光体として化成オプトニクス社製ＫＸ−５０１Ａを使用したＰＤＰの作製直後と２０００時間表示後の励起波長毎の発光強度の変化を示す励起スペクトルを図１に示す。図１から判るように、２０００時間表示後の発光強度は、真空紫外線領域で特に劣化している。しかしながら、可視光から真空紫外線までの領域の紫外線領域では殆ど劣化していない。よって、この領域の紫外線を有効に利用することにより、輝度の経時劣化を防ぐことができる。
【００１７】
本発明の蛍光体層は、第１の蛍光体が表面に露出していれさえすれば、どのような構成であってもよい。例えば、第１の蛍光体と第２の蛍光体とを均一に混合した構成、第２の蛍光体を第１の蛍光体で覆う構成が挙げられる。この内、第２の蛍光体を第１の蛍光体で覆う構成が、第１の蛍光体の放電ガスによる劣化を防ぐことができるので好ましい。
【００１８】
また、第１の蛍光体は、蛍光体層全体に対して１〜７０重量％含まれることが好ましい。１重量％より少ない場合は、真空紫外線を変換することが殆どできないため、輝度の経時劣化の抑制に寄与しないため好ましくない。７０重量％より多い場合、可視光に変換する蛍光体が少なくなり、輝度が低下するため好ましくない。これら蛍光体を混合したものでは、経時劣化効果は減少するが、作製工程の増加がなくなる。
【００１９】
更に、以下で説明する赤外線を可視光に変換する蛍光体（第４の蛍光体）を含んでいてもよい。この蛍光体は、蛍光体層の表面に露出させることなく、内部に存在させることが好ましい。
次に、▲２▼の場合について説明する。
Ｘｅ等の放電ガスは、真空紫外線領域の発光だけでなく、赤外線領域でも発光していることが一般に知られている。▲２▼の場合は、この赤外領域の発光を有効に利用しようとするものである。
【００２０】
一方、第４の蛍光体としては、赤外線を可視光に変換することができる蛍光体であれば、特に限定されない。具体的には、Ｙ_0.74Ｙｂ_0.25Ｅｒ_0.01ＯＣｌ（以上赤色）、Ｙ_0.84Ｙｂ_0.15Ｅｒ_0.01Ｆ₃ 、ＮａＹ_0.69Ｙｂ_0.30Ｅｒ_0.01Ｆ₄ 、ＢａＹ_1.34Ｙｂ_0.60Ｅｒ_0.06Ｆ₈ （以上緑色）、Ｙ_0.65Ｙｂ_0.35Ｔｍ_0.001 Ｆ₃ （以上青色）等が挙げられる。これら蛍光体は組み合わせて使用してもよい。
【００２２】
本発明の蛍光体層は、蛍光体を含むペーストを所望部分に塗布した後、焼成することにより形成することができる。ここで、ペーストには、粘度調節のために樹脂、溶剤等を添加してもよい。
使用できる樹脂としては、当該分野で公知の樹脂をいずれも使用することができる。具体的には、エチルセルロース、ニトロセルロース、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール等が挙げられ、更に感光性樹脂等を含んでいてもよい。一方、溶剤としては、アルコール類、テルピネオール、ブチルカルビトールアセテート（ＢＣＡ）、ブチルカルビトール、トルエン、酢酸ブチル等が挙げられる。
【００２３】
上記ペーストは、スクリーン印刷法、ドクターブレード法、スロットコーター法、バーコーター法等の公知の方法により蛍光体層形成面上に塗布される。この後、塗布されたペーストを焼成することにより蛍光体層を形成することができる。なお、感光性樹脂を含むペーストを使用した場合は、塗布・露光・現像・焼成することにより所望領域に蛍光体層を形成することも可能である。
【００２４】
次に、本発明の蛍光体層を有するＰＤＰの一例を図２を参照しながら説明する。なお、図２の構成は一例であり、本発明はこれに限定されることなく、蛍光体層を有するＰＤＰであれば、ＡＣ型、ＤＣ型等どのような形式のＰＤＰにも適用することができる。
図２は、一般的な間接放電形式（ＡＣ型）の面放電型ＰＤＰの一画素に対応する概略斜視図であり、蛍光体層の配置形態による分類では、反射型に属し、かつ３電極構造のＰＤＰを示している。
【００２５】
図２のＰＤＰ１は、一対の基板２と５が対向して配置されている。基板としては、ガラス基板、石英基板、シリコン基板等を使用することができる。基板２には、一対の表示電極（サスティン電極）ＸとＹが平行に形成され、表示電極ＸとＹを覆うように基板２上に壁電極によって放電を維持する交流（ＡＣ）駆動用の誘電体層３が形成され、更に誘電体層３上に保護膜４が形成されている。誘電体層は、一般に低融点ガラスペーストを塗布・焼成することにより形成することができる。また、保護膜は、一般にＭｇＯ等からなる。
【００２６】
一方、基板５には、平面的に見て表示電極ＸとＹに直交する位置に複数のストライプ状のアドレス電極Ａが形成され、該アドレス電極Ａを覆うように基板５上に誘電体層６が積層されている。ここでアドレス電極は、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒ及びそれらの積層体（例えばＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒ）等から構成され、スパッタ法、蒸着法等の成膜法とエッチング法を組み合わせることにより、所望本数、厚さ、幅及び間隔で形成することができる。
【００２７】
更に、隣接するアドレス電極Ａ間かつ該アドレス電極Ａと平行になるように複数のストライプ状の隔壁７が形成されている。隔壁７は、サンドブラスト法、印刷法、フォトエッチング法等により形成することができる。
次いで、隣接する隔壁７の側面及びアドレス電極Ａ上には蛍光体層８が形成されている。次に、９は放電空間を示し、表示電極ＸとＹの延伸方向に単位発光領域（以下ＥＵ）毎に区画され、かつその間隙寸法が規定されている。なお、放電空間９には、所望の放電ガスが封入されている。
【００２８】
ＰＤＰ１は、図２のように１つの画素に対応する３つのＥＵのそれぞれにおいて、表示電極Ｙとアドレス電極Ａとの交差部に表示又は非表示を選択するための選択放電セルが確定されている。また、表示電極ＸとＹの間に主放電セルが画定されている。
ここで、蛍光体層８は、面放電により生じるイオンによる衝撃を避けるために、表示電極ＸとＹと反対側の基板５上の隔壁７間に設けられている。この蛍光体層８は、主放電セルの面放電により生じる真空紫外線を真空紫外線より長い波長の輻射線に変換し、輻射線を可視光に変換することによって又は真空紫外線と赤外線を可視光に変換することによって発光する。蛍光体層８で発光した光は、誘電体層３及び基板２を透過して外部へ射出される。つまり、ＰＤＰ１では、基板２の外面が表示面Ｄとなる。
【００２９】
表示電極ＸとＹは、蛍光体層８に対して表示面Ｄ側に配置されるので、面放電を広範囲とし、かつ表示光の遮光を最小限とするために、幅の広い透明導電膜１０とその導電性を補うための幅の狭い金属膜（バス電極）１１とから構成されている。透明導電膜は、例えばＩＴＯ（酸化インジウム＋酸化スズ）やネサ（酸化スズ）等の酸化金属から構成され、蒸着等の成膜法とエッチング法を組み合わせることにより、所望の本数、厚さ、幅及び間隔で形成することができる。一方、バス電極は、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒ及びそれらの積層体（例えばＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒ）等から構成され、スパッタ法、蒸着法等の成膜法とエッチング法を組み合わせることにより、所望本数、厚さ、幅及び間隔で形成することができる。
【００３０】
上記のようにＰＤＰ１は表示電極ＸとＹを覆い、放電を維持するための誘電体層３をもつ基板２（前面基板）と、放電空間９を区画するための隔壁７をもつ基板５（背面基板）の２枚の基板を貼り合わせることにより構成されている。
【００３１】
【実施例】
実施例１（参考例）
ＰＤＰ用の３色の蛍光体の内、最も経時劣化しやすい紫外線を青色に変換する蛍光体（ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ、商品名ＫＸ−５０１Ａ：化成オプトニクス社製）と真空紫外線を該真空紫外線より長波長の紫外線に変換する蛍光体（ＬａＰＯ₃ ：Ｃｅ、商品名ＮＰ−８０６：日亜化学工業社製）とからなる蛍光体を含むペーストを作製した。真空紫外線を該真空紫外線より長波長の紫外線に変換する蛍光体は、蛍光体全体に対して、１重量％含まれている。なお、ペーストには、塗布できるように溶剤により粘度を調節した。このペーストを用いて、約２０μｍの蛍光体層を形成し、更に公知の方法により図２に示す如きＰＤＰを作製した。
なお、得られたＰＤＰは、青色を表示する２１インチ型とした。得られたＰＤＰを２０００時間表示し、２０００時間経過後の輝度維持率を測定し、表１に示した。なお、輝度維持率は、初期輝度を１００とした場合の輝度低下率を意味している。
【００３２】
実施例２〜７（参考例）
真空紫外線を該真空紫外線より長波長の紫外線に変換する蛍光体を５重量％（実施例２）、１０重量％（実施例３）、２０重量％（実施例４）、５０重量％（実施例５）、７０重量％（実施例６）、８０重量％（実施例７）含ませること以外は、実施例１と同様にしてＰＤＰを作製し、輝度維持率を測定した。結果を表１に示した。
【００３３】
実施例８（参考例）
赤外線を青色に変換する蛍光体（Ｙ_0.65Ｙｂ_0.35Ｔｍ_0.001 Ｆ₃ ）を含むペーストを用いて約１５μｍの下層の蛍光体層を形成し、この上に紫外線を青色に変換する蛍光体（ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ、商品名ＫＸ−５０１Ａ：化成オプトニクス社製）を含むペーストを用いて約５μｍの上層の蛍光体層を形成すること以外は、実施例１と同様にしてＰＤＰを作製し、輝度維持率を測定した。結果を表１に示した。
【００３４】
実施例９
紫外線を青色に変換する蛍光体（ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ、商品名ＫＸ−５０１Ａ：化成オプトニクス社製）９０重量部と真空紫外線を該真空紫外線より長波長の紫外線に変換する蛍光体（ＬａＰＯ₃ ：Ｃｅ、商品名ＮＰ−８０６：日亜化学工業社製）１０重量％とからなる蛍光体を含むペーストを用いて上層の蛍光体層を作製すること以外は、実施例８と同様にしてＰＤＰを作製し、輝度維持率を測定した。結果を表１に示した。
【００３５】
比較例１
紫外線を青色に変換する蛍光体（ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ、商品名ＫＸ−５０１Ａ：化成オプトニクス社製）からなるペーストを使用して蛍光体層を作製すること以外は、実施例１と同様にしてＰＤＰを作製し、輝度維持率を測定した。結果を表１に示した。
【００３６】
【表１】

表１中、青色蛍光体は紫外線を青色に変換する蛍光体を意味し、紫外線蛍光体は真空紫外線を該真空紫外線より長波長の紫外線に変換する蛍光体を意味し、赤外線蛍光体は赤外線を青色に変換する蛍光体を意味する。
表１から明らかなように、紫外線を青色に変換する蛍光体に、真空紫外線を該真空紫外線より長波長の紫外線に変換する蛍光体及び／又は赤外線を青色に変換する蛍光体を加えることで、輝度維持率を向上させることができた。
【００３７】
【発明の効果】
本発明のＰＤＰによれば、紫外線を青色に変換する蛍光体に、真空紫外線を該真空紫外線より長波長の紫外線に変換する蛍光体及び／又は赤外線を青色に変換する蛍光体を加えた蛍光体層を有しているので、輝度の経時的な劣化を防止することができる。これにより、例えば同じ画面を表示（固定表示）する場合の画像の焼けつきを防ぐことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＰＤＰの作製直後と２０００時間表示後の励起波長毎の発光強度の変化を示す励起スペクトルである。
【図２】本発明のＰＤＰの概略斜視図である。
【符号の説明】
１ ＰＤＰ
２、５ 基板
３、６ 誘電体層
４ 保護膜
７ 隔壁
８ 蛍光体層
９ 放電空間
１０ 透明導電膜
１１ 金属膜
Ａ アドレス電極
Ｄ 表示面
Ｘ、Ｙ 表示電極[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a plasma display panel (hereinafter referred to as PDP).
[0002]
[Prior art]
A PDP generally comprises components such as a pair of opposing substrates, electrodes, barrier ribs, phosphor layers, and discharge gas. Further, a discharge space is partitioned by a pair of substrates and partition walls, and a phosphor layer and a discharge gas exist in the discharge space. As the discharge gas, He, Ne, Ar, and Xe are known. Among these, Xe that generates vacuum ultraviolet rays having the highest excitation efficiency in the phosphor is mainly used, and the display is based on the discharge gas of Xe. This is performed by converting vacuum ultraviolet rays such as generated resonance lines (147 nm) and molecular beams (172 nm) into visible light by the phosphors in the phosphor layer.
[0003]
In the case of a color PDP, three types of phosphors that can convert vacuum ultraviolet light into red, green, and blue visible light are used.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Conventionally, the vacuum ultraviolet ray used for display has a large photon energy, and therefore, when the phosphor layer is irradiated, the phosphor contained in the phosphor layer may be destroyed and lattice defects may be generated. Further, when the phosphor layer was irradiated with vacuum ultraviolet rays for a longer time, deterioration with time such as deterioration in luminance and change in chromaticity occurred.
[0005]
This deterioration with time is due to the fact that as a phosphor, a blue phosphor activated with europium on an oxide of barium, magnesium and aluminum having crystals with relatively small binding energy or a green phosphor activated with manganese (which may contain europium) is used. It appeared remarkably in the phosphor layer used.
In order to prevent this deterioration over time, it is conceivable to use a gas capable of generating ultraviolet light having a wavelength of 250 nm or more, which is smaller than vacuum ultraviolet light, as the discharge gas. It was not feasible.
[0006]
Moreover, since vacuum ultraviolet rays have large photon energy, they cannot pass through the phosphor existing on the surface of the phosphor layer. That is, only the phosphor present on the surface of the phosphor layer contributes to light emission, and the phosphor present in the interior (deep part) does not contribute to light emission. Therefore, only a deterioration of the phosphor existing on the surface of the phosphor layer causes a great deterioration in luminance.
[0007]
Furthermore, since the plasma generated by the discharge gas exists near the phosphor layer, the surface of the phosphor layer is sputtered by the plasma, which may further deteriorate the phosphor.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Even if the inventor of the present invention is a phosphor that is deteriorated by irradiation with vacuum ultraviolet rays, it is difficult to deteriorate with normal ultraviolet rays (254 nm) generated from mercury vapor used in a phosphor lamp or the like. The present inventors have found that the above problem can be solved by once converting the ultraviolet light into the ultraviolet light having a longer wavelength than the vacuum ultraviolet light, and have reached the present invention.
[0009]
In addition, since the inventor of the present invention cannot transmit the phosphor existing on the surface of the phosphor layer, the vacuum ultraviolet ray effectively uses the phosphor present inside (in the deep part) of the phosphor layer. It has also been found that the deterioration of the phosphor layer over time can be suppressed.
Thus, according to the present invention, a phosphor layer of 2-layer structure of upper and lower layers, the upper layer, and a phosphor for converting vacuum ultraviolet rays to ultraviolet rays of longer wavelength than the vacuum ultraviolet, converted the ultraviolet There is provided a plasma display panel comprising a phosphor containing at least two kinds of phosphors, a phosphor that converts a line into visible light, and the lower layer comprising a phosphor that converts infrared light into visible light. The At this time, a phosphor for converting vacuum ultraviolet rays to ultraviolet rays of longer wavelength than the vacuum ultraviolet (first phosphor) is a phosphor for converting the converted UV rays into visible light than (second phosphor) The phosphor must be resistant to degradation (relatively large binding energy).
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, the phosphor layer of the present invention contains the following phosphors:
(1) vacuum ultraviolet vacuum ultraviolet wavelength longer than the ultraviolet ray (hereinafter, also referred to as radiation) a second phosphor that converts a first phosphor that converts into a transformed UV rays into visible light, and (2) a fourth phosphor that converts the infrared to visible light.
[0012]
First, the case of (1) will be described.
Conventionally used phosphors are known to have a potential difference between a valence band and a conduction band of about 5 eV. Here, since the vacuum ultraviolet ray has a large photon energy of about 8.3 eV, it cannot be transmitted from the surface of the phosphor layer to the inside. Therefore, only the surface of the phosphor layer contributes to light emission. On the other hand, light having a wavelength longer than that of vacuum ultraviolet light has a photon energy smaller than that of vacuum ultraviolet light. For example, in the ultraviolet region between vacuum ultraviolet light and visible light, the photon energy is about 4 eV. Therefore, the photon energy is lower than the potential difference of the phosphor layer, and the light in this region can be transmitted through the phosphor layer. That is, if light emission in a longer wavelength region than vacuum ultraviolet rays is used effectively, deterioration of luminance with time can be suppressed.
[0013]
The first phosphor is not particularly limited as long as vacuum ultraviolet rays can be converted into radiation having a longer wavelength than the vacuum ultraviolet rays. Therefore, a phosphor that emits light only by irradiation with vacuum ultraviolet rays and does not emit light when irradiated with radiation in a region other than vacuum ultraviolet rays is included.
Here, the radiation having a wavelength longer than that of vacuum ultraviolet rays means that all the wavelength regions longer than vacuum ultraviolet rays (wavelengths of 190 nm or less) (that is, wavelengths longer than 190 nm) are included. In the present invention, it is preferable to use a phosphor that can be converted into radiation in a wavelength region between vacuum ultraviolet rays and visible light (that is, 190 to 390 nm), since a decrease in luminous efficiency can be suppressed. Particularly preferred is a phosphor that can be converted into radiation having a peak wavelength of 250 to 400 nm, more preferably 320 to 350 nm.
[0014]
Specific phosphors include BaSi ₂ O ₅ : Pb (351 nm), (Ba, Sr, Mg) ₃ Si ₂ O ₇ : Pb (372 nm), SrB ₄ O ₇ : Eu (368 nm), (Ca, Zn) ) ₃ (PO ₄ ) ₂ : Tl (306 nm), YPO ₄ : Ce (357 nm), LaPO ₄ : Ce (318 nm), Ce (Mg, Ba) Al ₁₁ O ₁₉ (348 nm), (Ce, Ba) MgAl ₁₁ And O ₁₉ (354 nm). These phosphors may be used in combination (the parenthesis indicates the peak wavelength after conversion).
[0015]
Next, as the second phosphor, any phosphor can be used as long as the radiation converted by the first phosphor can be converted into visible light. For example, any phosphor used in the field can be used. More specifically, Y ₂ O ₃ : Eu, YVO ₄ : Eu, (Y, Gd) BO ₃ : Eu, Y ₂ O ₃ S: Eu, γ-Zn ₃ (PO ₄ ) ₂ : Mn, (Zn , Cd) S: Ag (above red), Zn ₂ GeO ₂ : Mn, BaAl ₁₂ O ₁₉ : Mn, Zn ₂ SiO ₄ : Mn, LaPO ₄ : Tb, ZnS: (Cu, Al), ZnS: (Au, Cu, Al), (Zn, Cd) S: (Cu, Al), Zn 2 SiO 4: (Mn, As), Y 3 Al 5 O 12: Ce, Gd 2 O 2 S: Tb, Y 3 Al 5 O ₁₂ : Tb, ZnO: Zn (more green), Sr ₅ (PO ₄ ) ₃ Cl: Eu, BaMgAl ₁₄ O ₂₃ : Eu, BaMgAl ₁₆ O ₂₇ : Eu, BaMgAl ₁₀ O ₁₇ : Eu, ZnS: Ag, Y ₂ SiO ₃ : Ce (above blue).
[0016]
Since many of these second phosphors have higher emission intensity in the region between vacuum ultraviolet light and visible light than in vacuum ultraviolet light, the first phosphor and the second phosphor as described above. By combining the phosphors, it is possible to improve luminance and suppress deterioration over time. These phosphors may be used in combination.
Among the second phosphors, phosphors that convert ultraviolet light into blue generally have a weak binding force and are particularly deteriorated by the discharge gas, so that the effect of suppressing deterioration over time according to the present invention can be obtained more. For example, FIG. 1 shows an excitation spectrum showing a change in emission intensity for each excitation wavelength immediately after production of a PDP using KX-501A manufactured by Kasei Optonix as a phosphor that converts ultraviolet light into blue and after 2000 hours display. As can be seen from FIG. 1, the emission intensity after 2000 hours of display is particularly deteriorated in the vacuum ultraviolet region. However, there is almost no deterioration in the ultraviolet range from visible light to vacuum ultraviolet. Therefore, by effectively using the ultraviolet rays in this region, it is possible to prevent deterioration of luminance with time.
[0017]
The phosphor layer of the present invention may have any configuration as long as the first phosphor is exposed on the surface. For example, the structure which mixed the 1st fluorescent substance and the 2nd fluorescent substance uniformly, and the structure which covers a 2nd fluorescent substance with a 1st fluorescent substance are mentioned. Among these, the configuration in which the second phosphor is covered with the first phosphor is preferable because deterioration of the first phosphor due to the discharge gas can be prevented.
[0018]
Moreover, it is preferable that 1-70 weight% of 1st fluorescent substance is contained with respect to the whole fluorescent substance layer. If the amount is less than 1% by weight, it is not preferable because vacuum ultraviolet rays can hardly be converted, and this does not contribute to suppression of deterioration with time of luminance. When the amount is more than 70% by weight, the phosphor to be converted into visible light is decreased, and the luminance is lowered. When these phosphors are mixed, the deterioration effect with time decreases, but the production process does not increase.
[0019]
Furthermore, a phosphor (fourth phosphor) that converts infrared rays described below into visible light may be included. This phosphor is preferably present inside the phosphor layer without being exposed to the surface.
Next, the case of (2) will be described.
It is generally known that a discharge gas such as Xe emits light not only in the vacuum ultraviolet region but also in the infrared region. In the case of {circle around (2)}, the light emission in the infrared region is to be used effectively.
[0020]
Hand, as the fourth phosphor, if phosphor capable of converting the infrared to visible light is not particularly limited. Specifically, Y _0.74 Yb _0.25 Er _0.01 OCl (above red), Y _0.84 Yb _0.15 Er _0.01 F ₃ , NaY _0.69 Yb _0.30 Er _0.01 F ₄ , BaY _1.34 Yb _0.60 Er _0.06 F ₈ (above green), Y _0.65 Yb _0.35 Tm _0.001 F ₃ (above blue) and the like. These phosphors may be used in combination.
[0022]
The phosphor layer of the present invention can be formed by applying a paste containing a phosphor to a desired portion and then baking. Here, you may add resin, a solvent, etc. to a paste for viscosity adjustment.
As the resin that can be used, any resin known in the art can be used. Specific examples include ethyl cellulose, nitrocellulose, acrylic resin, polyvinyl alcohol, and the like, and may further contain a photosensitive resin. On the other hand, examples of the solvent include alcohols, terpineol, butyl carbitol acetate (BCA), butyl carbitol, toluene, and butyl acetate.
[0023]
The paste is applied onto the phosphor layer forming surface by a known method such as a screen printing method, a doctor blade method, a slot coater method, or a bar coater method. Thereafter, the phosphor layer can be formed by baking the applied paste. When a paste containing a photosensitive resin is used, a phosphor layer can be formed in a desired region by coating, exposing, developing, and baking.
[0024]
Next, an example of the PDP having the phosphor layer of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the configuration in FIG. 2 is an example, and the present invention is not limited to this. The PDP having a phosphor layer can be applied to any type of PDP such as an AC type and a DC type. it can.
FIG. 2 is a schematic perspective view corresponding to one pixel of a general indirect discharge type (AC type) surface discharge type PDP, which belongs to a reflection type according to the arrangement of phosphor layers and has a three-electrode structure. PDP is shown.
[0025]
In the PDP 1 in FIG. 2, a pair of substrates 2 and 5 are arranged to face each other. As the substrate, a glass substrate, a quartz substrate, a silicon substrate, or the like can be used. A pair of display electrodes (sustain electrodes) X and Y are formed on the substrate 2 in parallel, and a dielectric for alternating current (AC) driving that maintains discharge by a wall electrode on the substrate 2 so as to cover the display electrodes X and Y. A body layer 3 is formed, and a protective film 4 is further formed on the dielectric layer 3. The dielectric layer can be generally formed by applying and baking a low melting point glass paste. The protective film is generally made of MgO or the like.
[0026]
On the other hand, a plurality of stripe-shaped address electrodes A are formed on the substrate 5 at positions orthogonal to the display electrodes X and Y when viewed in plan, and the dielectric layer 6 is formed on the substrate 5 so as to cover the address electrodes A. Are stacked. Here, the address electrode is composed of Ag, Au, Al, Cu, Cr, and their laminates (for example, Cr / Cu / Cr), and the like, by combining a film forming method such as a sputtering method and a vapor deposition method with an etching method. The desired number, thickness, width and interval can be formed.
[0027]
Further, a plurality of stripe-shaped partition walls 7 are formed between adjacent address electrodes A and parallel to the address electrodes A. The partition walls 7 can be formed by a sand blast method, a printing method, a photo etching method, or the like.
Next, the phosphor layer 8 is formed on the side surfaces of the adjacent barrier ribs 7 and the address electrodes A. Next, reference numeral 9 denotes a discharge space, which is partitioned for each unit light emitting region (hereinafter referred to as EU) in the extending direction of the display electrodes X and Y, and the gap dimension is defined. The discharge space 9 is filled with a desired discharge gas.
[0028]
In the PDP 1, as shown in FIG. 2, in each of three EUs corresponding to one pixel, a selected discharge cell for selecting display or non-display is determined at the intersection of the display electrode Y and the address electrode A. . A main discharge cell is defined between the display electrodes X and Y.
Here, the phosphor layer 8 is provided between the barrier ribs 7 on the substrate 5 on the opposite side of the display electrodes X and Y in order to avoid impacts caused by ions caused by surface discharge. This phosphor layer 8 converts vacuum ultraviolet rays generated by the surface discharge of the main discharge cell into radiation rays having a wavelength longer than that of the vacuum ultraviolet rays, and converts the radiation rays into visible light, or converts vacuum ultraviolet rays and infrared rays into visible light. To emit light. The light emitted from the phosphor layer 8 passes through the dielectric layer 3 and the substrate 2 and is emitted to the outside. That is, in the PDP 1, the outer surface of the substrate 2 is the display surface D.
[0029]
Since the display electrodes X and Y are arranged on the display surface D side with respect to the phosphor layer 8, a wide transparent conductive film 10 is used in order to widen the surface discharge and to minimize the shielding of the display light. And a narrow metal film (bus electrode) 11 for supplementing the conductivity. The transparent conductive film is made of a metal oxide such as ITO (indium oxide + tin oxide) or Nesa (tin oxide), for example, and a desired number, thickness, width by combining a film formation method such as vapor deposition and an etching method. And can be formed at intervals. On the other hand, the bus electrode is composed of Ag, Au, Al, Cu, Cr, and their laminates (for example, Cr / Cu / Cr), etc., by combining a film forming method such as a sputtering method and a vapor deposition method with an etching method. The desired number, thickness, width and interval can be formed.
[0030]
As described above, the PDP 1 covers the display electrodes X and Y, and the substrate 2 (front substrate) having the dielectric layer 3 for maintaining the discharge and the substrate 5 (back surface) having the partition walls 7 for partitioning the discharge space 9. 2 substrates) are bonded together.
[0031]
【Example】
Example 1 (Reference Example)
Among the three color phosphors for PDP, phosphors that convert the most easily deteriorated ultraviolet light into blue (BaMgAl ₁₀ O ₁₇ : Eu, trade name KX-501A: manufactured by Kasei Optonics) and vacuum ultraviolet light are used in the vacuum. A paste containing a phosphor composed of a phosphor (LaPO ₃ : Ce, trade name NP-806: manufactured by Nichia Corporation) that converts ultraviolet light into ultraviolet light having a longer wavelength was prepared. The phosphor that converts vacuum ultraviolet light into ultraviolet light having a longer wavelength than the vacuum ultraviolet light is contained in an amount of 1% by weight with respect to the entire phosphor. The viscosity of the paste was adjusted with a solvent so that it could be applied. Using this paste, a phosphor layer of about 20 μm was formed, and a PDP as shown in FIG. 2 was produced by a known method.
The obtained PDP was a 21 inch type displaying blue. The obtained PDP was displayed for 2000 hours, and the luminance maintenance rate after 2000 hours was measured and shown in Table 1. The luminance maintenance rate means a luminance reduction rate when the initial luminance is 100.
[0032]
Examples 2 to 7 (reference examples)
5 wt% (Example 2), 10 wt% (Example 3), 20 wt% (Example 4), and 50 wt% (Example) of a phosphor that converts vacuum ultraviolet light into ultraviolet light having a longer wavelength than the vacuum ultraviolet light. 5), PDP was prepared in the same manner as in Example 1 except that 70% by weight (Example 6) and 80% by weight (Example 7) were included, and the luminance maintenance ratio was measured. The results are shown in Table 1.
[0033]
Example 8 (Reference Example)
Using a paste containing a phosphor (Y _0.65 Yb _0.35 Tm _0.001 F ₃ ) that converts infrared rays into blue, a lower phosphor layer of about 15 μm is formed, and a phosphor (BaMgAl ₁₀ ) that converts ultraviolet rays into blue thereon. A PDP was prepared in the same manner as in Example 1 except that an upper phosphor layer of about 5 μm was formed using a paste containing O ₁₇ : Eu, trade name KX-501A: manufactured by Kasei Optonics, The luminance maintenance rate was measured. The results are shown in Table 1.
[0034]
Example 9
Phosphor that converts ultraviolet light into blue (BaMgAl ₁₀ O ₁₇ : Eu, trade name KX-501A: manufactured by Kasei Optonics) and phosphor that converts vacuum ultraviolet light into ultraviolet light having a longer wavelength than the vacuum ultraviolet light (LaPO ₃ : Ce, trade name NP-806 (manufactured by Nichia Corporation)) The same as in Example 8 except that the upper phosphor layer was prepared using a paste containing 10 wt% phosphor. A PDP was prepared and the luminance maintenance rate was measured. The results are shown in Table 1.
[0035]
Comparative Example 1
Example 1 is the same as Example 1 except that the phosphor layer is prepared using a paste made of a phosphor that converts ultraviolet light into blue (BaMgAl ₁₀ O ₁₇ : Eu, trade name KX-501A: manufactured by Kasei Optonics). A PDP was prepared and the luminance maintenance rate was measured. The results are shown in Table 1.
[0036]
[Table 1]

In Table 1, a blue phosphor means a phosphor that converts ultraviolet light into blue, an ultraviolet phosphor means a phosphor that converts vacuum ultraviolet light into ultraviolet light having a longer wavelength than the vacuum ultraviolet light, and an infrared phosphor emits infrared light. It means a phosphor that converts to blue.
As apparent from Table 1, by adding a phosphor that converts vacuum ultraviolet light into ultraviolet light having a longer wavelength than the vacuum ultraviolet light and / or a phosphor that converts infrared light into blue, to the phosphor that converts ultraviolet light into blue, The luminance maintenance rate could be improved.
[0037]
【The invention's effect】
According to the PDP of the present invention, a phosphor obtained by adding, to a phosphor that converts ultraviolet light into blue, a phosphor that converts vacuum ultraviolet light into ultraviolet light having a longer wavelength than the vacuum ultraviolet light, and / or a phosphor that converts infrared light into blue. Since it has a layer, it is possible to prevent deterioration of luminance with time. Thereby, for example, it is possible to prevent image burn-in when the same screen is displayed (fixed display).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an excitation spectrum showing a change in emission intensity for each excitation wavelength immediately after production of a PDP and after 2000 hours display.
FIG. 2 is a schematic perspective view of a PDP of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 PDP
2, 5 Substrate 3, 6 Dielectric layer 4 Protective film 7 Partition wall 8 Phosphor layer 9 Discharge space 10 Transparent conductive film 11 Metal film A Address electrode D Display surface X, Y Display electrode

Claims (2)

蛍光体層が上層及び下層の２層構造を有し、前記上層が、真空紫外線を該真空紫外線より長波長の紫外線に変換する蛍光体と、変換された前記紫外線を可視光に変換する蛍光体との少なくとも２種の蛍光体を含む蛍光体からなり、前記下層が、赤外線を可視光に変換する蛍光体からなることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。A phosphor layer of two-layer structure of upper and lower layers, the upper layer is converted and a phosphor for converting vacuum ultraviolet rays to ultraviolet rays of longer wavelength than the vacuum ultraviolet, the converted the ultraviolet rays into visible light A plasma display panel, comprising a phosphor containing at least two kinds of phosphors together with a phosphor, wherein the lower layer is made of a phosphor that converts infrared rays into visible light. 前記真空紫外線を該真空紫外線より長波長の紫外線に変換する蛍光体が、前記上層全体に対して１０重量％含まれている請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。The phosphor that converts vacuum ultraviolet rays to ultraviolet rays of longer wavelength than the vacuum ultraviolet rays, plasma display panel of claim 1, wherein it contains 10% by weight relative to the total layer.

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