JPH11131059A - 蛍光体層およびそれを用いた表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高いコントラストを得られる蛍光体層および
この蛍光体層を用いた表示パネルを備えたプラズマディ
スプレイ等の表示装置を提供する。 【解決手段】 波長200nm以下の紫外線の励起で可視光
を発する蛍光体粒子と、この可視光の波長以外の波長領
域に光吸収を有する材料を含む蛍光体層とする。 【効果】 実用性の高い高コントラストなプラズマディ
スプレイを実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、波長200nm以下の
希ガス共鳴紫外線（所謂、真空紫外線）により励起され
る蛍光体層及びその蛍光体層を備えた平面型プラズマデ
ィスプレイ、希ガス放電ランフ゜等の表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラズマディスプレイは、その表示パネ
ルにおける希ガスを含む微小放電空間での負ク゛ロー領域で
発生する短波長紫外線（希ガスとしてキセノンを用いた
場合は、その共鳴線は１４７nmまたは１７２nmにある）
を励起源として放電空間内に配置した蛍光体を発光させ
ることによりカラー表示をする方式である。このガス放
電セルの構造は、例えば「カラーＰＤＰ技術と材料」/
（株）シー・エム・シー発行］に記載されている如きも
のであり、代表的構造を図３、４に示す。

【０００３】プラズマディスプレイの表示パネルでは、
蛍光体の励起源として水銀蒸気共鳴線253.7nmより波長
の短い希ガスの共鳴線等を用い、その短波長限界はヘリ
ウムの共鳴線58.4nmである。図３の表示パネル断面構造
図は一般的な面放電型カラープラズマディスプレイの表
示パネルの構造を示す。ガラス基板でできた前面基板ガ
ラスと背面基板ガラスとを貼り合わせ一体化したもので
あり、本図は１画素に対応する部分の断面構造を示し、
蛍光体層を背面基板側に形成した反射型の表示パネルを
示している。前面基板は、背面基板との対抗面上に一定
の距離を隔てて平行に形成した、一対の表示電極とその
上のAC駆動のための誘電体層とで構成されている。背面
基板は、前面基板との対抗面上に、前面基板の表示電極
群に直交するアドレス電極からなる電極群と、放電の拡
がりを防止（放電の領域を規定）するためにアドレス電
極間を仕切る低融点ガラスからなる隔壁（リブ）と、こ
のリブ間の溝面を被覆する形で順にストライプ状に塗分
けられた赤（R）、緑（G）、青（B）に発光するそれぞ
れの蛍光体層とで構成されている。この蛍光体層は、蛍
光体粒子とビヒクルとを混ぜて蛍光体ペーストとし、背
面基板にアドレス電極及び隔壁を形成した後、スクリー
ン印刷などの方法で形成し、焼成により揮発成分を除去
させて形成する。

【０００４】前面基板と背面基板との間の放電空間に
は、図示しない放電ガス（ネオン、キセノンなどの混合
ガス）が封入され、X、Yサスティン電極を含む表示電極
間で放電を行いアドレス電極により選択される単位発光
領域（放電スポット）のガス放電によって生じる真空紫
外線によりその領域の蛍光体層を励起し可視発光を得
る。そして、３原色に対応する赤、緑、青蛍光体層を有
する単位発光領域の発光量の組み合わせでカラー表示を
得ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】現在、プラズマディス
プレイの表示パネルとりわけカラーパネルの輝度は年々
向上しているとはいえ(〜450 cd/m²)、直視型電子管カ
ラーTVのそれ(ピーク輝度600〜1000 cd/m²)に比して低
く、発光効率などの特性改善が望まれる。この輝度で
は、画像品質を左右する明視野での表示コントラストを
十分に得ることができず、輝度特性に影響を与えないコ
ントラスト向上法の開発が強く望まれている。 特に、
表示パネル解像度がVGAを越える領域では、セルサイズ
が縮小化し表示パネル発光効率が低下するため、輝度の
低下が生じコントラスト低下は大きな問題となってく
る。

【０００６】本発明の目的は、高いコントラストを得ら
れる蛍光体層およびこの蛍光体層を用いた表示パネルを
備えたプラズマディスプレイ等の表示装置を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、波長200nm
以下の紫外線の励起で可視光を発する蛍光体粒子と、こ
の可視光の波長以外の波長領域に光吸収を有する材料を
含む蛍光体層により達成できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】光吸収材料は、具体的には、赤色
発光蛍光体層には、緑、青色の波長領域に光吸収を有す
る材料を添加あるいは混合する。緑色発光蛍光体層に
は、赤、青色の波長領域に光吸収を有する材料を添加あ
るいは混合する。青色発光蛍光体層には、赤、緑色の波
長領域に光吸収を有する材料を添加あるいは混合する。
これらの構成により、蛍光体が自ら発する光の波長領域
を除き、他の波長域の光を吸収することができる。その
結果、反射型の表示パネルの場合には外光の反射光量を
低減することができ、透過型の表示パネルの場合には外
光の透過光量を低減することができる。

【０００９】この外光を吸収する材料の添加は、蛍光体
層を形成するペースト中に直接混合する方法に限らず、
蛍光体へ直接被着させる、あるいは蛍光体ペーストとは
別に外光を吸収する材料を添加したペーストを準備し、
蛍光体層を作製してもよい。

【００１０】またこの蛍光体層は、外光を吸収する材料
を蛍光体層中の適当な位置に配置することで様々な構造
を取ることができる。蛍光体層中の蛍光体粒子の表面に
外光を吸収する材料を均一に被着させる場合、蛍光体層
に均一に混合配置する場合、さらに外光を吸収する材料
を任意の領域に適当な濃度で添加配置する場合などがあ
る。特に真空紫外線が直接照射されない基板側に適当な
膜厚と濃度で配置することで、蛍光体層の輝度寿命に影
響を与えずにコントラスト改善を行うことができる。

【００１１】外光を吸収する材料を蛍光体層のいかなる
位置に配置するかに係わらず、真空紫外線の吸収を低減
するには、 外光を吸収する材料の粒径を励起光である
真空紫外線の波長サイズと同等にするかそのサイズより
小さくすることが有効である。これにより、外光を吸収
する材料での真空紫外線吸収を低減することができ、蛍
光体の励起光量さらに発光輝度を維持することができ
る。本発明では、外光を吸収する材料の中央粒径とし
て、波長サイズより大きい５００ｎｍから３００ｎｍ、
同等サイズの２００ｎｍから１５０ｎｍ、１／２サイズ
の１００ｎｍから７０ｎｍ、１／４サイズ以下の３０ｎ
ｍから１０ｎｍの４種を準備した。これらの輝度と外光
反射率との関係を観ると中央粒径が小さい方が有効であ
ることが確認できた。中央粒径は、蛍光体粒子の粒径
（粒度）についてその頻度分布を粒度分布測定装置で測
定し、その重量基準分布中で全粒子重量の中央値を示す
粒径とする。

【００１２】さらに、外光を吸収する材料の蛍光体に対
する含有量は、真空紫外線の吸収量と外光の吸収量のバ
ランスを取るのに重要なパラメータであり、最適化する
必要がある。本発明では、様々な蛍光体に対する外光を
吸収する材料の濃度を最適化し、その濃度が５ｗｔ％以
下で輝度が６０％以上（外光を吸収する材料を含まない
場合の蛍光体層の輝度を１００％とする）を維持できる
ことがわかった。また自ら発する光の波長域以外での反
射率は、その濃度と共に低減し５ｗｔ％ではいづれの材
料組み合わせでも反射率４０％以下を得ている。本発明
では、輝度と反射率との関係を実証し、発光輝度の低減
をある一定レベルに抑え反射率が有効な値を得ることが
できる含有量を見い出した。

【００１３】また、本発明では、 緑、青色の波長領域
に光吸収を有する材料としてFe₂O₃、赤、青色の波長領
域に光吸収を有する材料としてZnO/TiO₂/NiO/CoO 、
赤、緑色の波長領域に光吸収を有する材料としてCoO/Al
₂O₃を用いることが有効であることを見い出した。これ
らの材料により、蛍光体が自ら発する光の波長領域を除
き、他の波長域の光を吸収することで外光の反射光量ま
たは透過光量を効果的に低減することができる。これら
の蛍光体層中の濃度は、混合する蛍光体種に係わらず、
その含有量が５ｗｔ％以下で十分な反射率低減効果があ
ることがわかった。但し、輝度の低下をできるだけ抑え
るためには、その濃度をさらに低くすることが必要であ
り、２ｗｔ％で輝度７０％、１ｗｔ％で輝度８０％、0.
5ｗｔ％で輝度９０％を維持できることがわかった。

【００１４】これらの蛍光体層を真空紫外線を励起源に
用いる表示装置、特にプラズマディスプレイの表示パネ
ルに適用する際には、いずれの蛍光体種と外光を吸収す
る材料との組み合わせに係わらず、上記の添加法、粒
径、濃度を考慮し、蛍光体層を形成することが重要であ
る。また、本発明の蛍光体層をプラズマディスプレイの
表示パネルなどに適用する際には、赤、緑、青色の光を
それぞれに発する蛍光体層にすべて同時に適用するだけ
でなく、適当な２種蛍光体層の組み合わせに適用する場
合、あるいは任意の１種の蛍光体層に適用する場合で
も、外光の反射率低減または透過率低減によるコントラ
スト改善効果を得ることができる。特にプラズマディス
プレイの表示パネルの高精細化に伴いコントラストの改
善が重要である。そこで、本発明の蛍光体層を、様々な
隔壁間隔を持つプラズマディスプレイの表示パネルに適
用することで、コントラストを容易に改善することがで
きる。本発明のコントラスト改善のための蛍光膜は、実
施例に示した蛍光体種と外光吸収材料の組み合わせに囚
われず、様々な材料組み合わせに応用できると共に従来
の減光フィルターを表示パネルガラス前面に設けるコン
トラスト改善法などと併用できる。このような簡易なコ
ントラスト改善法の組み合わせは、大画面が実現できる
プラズマディスプレイの表示パネルに適用できるもので
ある。また、本発明の蛍光体層を、表示パネル内に形成
する隔壁間隔が２００μm以下である高精細なプラズマ
ディスプレイの表示パネルに適用することで、輝度の低
下を最低限に抑えコントラストを改善することができ
る。

【００１５】以下、実施例により詳細に説明する。

【００１６】実施例１ 図１に表示パネルの一つの基板の隔壁対間（２００μm
以下）の形状を断面図に示す。本発明の蛍光体層は、図
2に示すとおり中央粒径が１０μm以下の蛍光体粒子で構
成され蛍光体粒子の表面あるいは粒子間隙に微粒子の外
光吸収材が被着混合されている。蛍光体層の形成は、背
面基板にアドレス電極及び隔壁を形成した後に行う。蛍
光体粒子４０重量部とビヒクル６０重量部を混ぜて蛍光
体ペーストとし、スクリーン印刷により塗布したあと、
乾燥及び焼成工程によりペースト内の揮発成分の蒸発と
有機物の燃焼除去を行い、蛍光体層を形成する。

【００１７】本実施例では、任意の波長領域で光吸収を
有する材料として以下の材料を使用した。実際に使用し
た材料系は、赤蛍光体層に青色と緑色領域に強い吸収を
もつ酸化鉄系材料（Fe₂O₃）を、緑蛍光体層に青色と赤
色領域に強い吸収をもつコバルトグリーン系材料（ZnO/
TiO₂/NiO/CoO）を、青蛍光体層に緑色と赤色領域に強い
吸収をもつコバルトブルー系（CoO/Al₂O₃）で、それぞ
れの中央粒径が励起光である２００ｎｍより短波長の真
空紫外線（１４７ｎｍと１７２ｎｍ）の約１／４波長と
なる５０ｎｍ以下（１０から３０ｎｍ）の微粒子を準備
した。これら外光吸収材料微粒子を蛍光体粒子に対し適
当な重量比、ここでは０．５ｗｔ％で秤分け、さらにこ
の光吸収材料を混合した蛍光体混合物とビヒクルとを４
０：６０で調合し、十分に混合撹拌し光吸収材料入り蛍
光体ペーストを準備し、上記の手順で蛍光体層を作製し
た。また、本実施例で使用した各蛍光体材料は、以下の
とおりである。赤蛍光体は、（Y、Gd)BO₃:Euであり、緑
蛍光体はZn₂SiO₄:Mnであり、青蛍光体はBaMgAl₁₀O₁₄:Eu
である。このような蛍光体組成と外光吸収材料の組み合
わせで、背面基板上に蛍光体層を形成し、従来と同様な
手順で前面基板と背面基板とを貼り合わせ放電ガスを封
入したプラズマディスプレイの表示パネルを作製した。

【００１８】実施例２ 本実施例では、使用する３種の外光吸収材料のそれぞれ
の中央粒径を励起光である２００nmより短波長の真空紫
外線（１４７nmと１７２nm）の約１／２波長となる１０
０nm以下（７０から１００nm）の微粒子を用いた以外
は、実施例１と同様に従来の方法、手順で蛍光体層を形
成し、プラズマディスプレイの表示パネルを作製した。

【００１９】実施例３ 本実施例では、使用する３種の外光吸収材料のそれぞれ
の中央粒径を励起光である真空紫外線（１４７nmと１７
２nm）の波長サイズと同等である２００nm以下（１５０
から２００nm）の微粒子を用いた以外は、実施例１と同
様に従来の方法、手順で蛍光体層を形成し、プラズマデ
ィスプレイの表示パネルを作製した。

【００２０】実施例４ 本実施例では、使用する３種の外光吸収材料のそれぞれ
の中央粒径を励起光である２００nm程度の真空紫外線
（１４７nmと１７２nm）の波長サイズより大きい粒子サ
イズである５００nm以下（３００から５００nm）の微粒
子を用いた以外は、実施例１と同様に従来の方法、手順
で蛍光体層を形成し、プラズマディスプレイの表示パネ
ルを作製した。

【００２１】比較例１ 次に、上記実施例１から４の比較例として外光吸収材料
を混合しない蛍光体層を作製するため、従来の蛍光体ペ
ーストを準備し、実施例１と同様な手順で蛍光体層を作
製し、さらにプラズマディスプレイの表示パネルを作製
した。

【００２２】ここでは、比較例１の表示パネル特性を基
準とし、各実施例の表示パネル評価を行った。

【００２３】各表示パネルの輝度は、比較例１の表示パ
ネルに対し、実施例１の表示パネルが９２％、実施例２
の表示パネルが８８％、実施例３の表示パネルが８５
％、実施例４の表示パネルが８２％であった。次に各実
施例での蛍光体層での反射率を評価した。反射率は、隔
壁などの影響を避けるため、上記実施例中の条件で各色
の蛍光体層をガラス基板上に個別に塗り分けた試料を準
備した。

【００２４】これら試料の反射率を測定し、平均反射率
を算出した。比較例１での平均反射率は90％、実施例１
で６７％、実施例２で７０％、実施例３で７３％、実施
例４で７５％であった。このように、いづれの粒子径で
も比較的良好な輝度、反射率特性を得ることができ、輝
度の低減を抑えながらコントラスト改善を実現すること
ができた。しかし、励起光である真空紫外線波長の１／
２、１／４と短い粒径にすることによりより良い特性を
得ることができる。

【００２５】以上の表示パネルおよび蛍光体層の評価結
果より、外光吸収材料はその中央粒径が小さい方が真空
紫外線に対する影響が少なく目的とする効果を得やすい
ことがわかった。これは、 外光を吸収する材料での真
空紫外線吸収を低減することができ、 蛍光体での励起
光量さらに発光輝度を維持することができるためと考え
られる。よって外光を吸収する材料の粒径は、励起光で
ある真空紫外線の波長サイズと同等にするかそのサイズ
より小さくすることが有効であり望ましい。

【００２６】実施例５ 本実施例では、外光吸収材料を真空紫外線が直接照射さ
れない基板側に適当な膜厚と濃度で配置する方法につい
て検討した。ここで使用した各蛍光体材料は、以下のと
おりである。赤蛍光体は、（Y、Gd)（P、V）O4:Euであ
り、緑蛍光体はBaAl₁₂O₁₉:Mnであり、青蛍光体はBaMgAl
₁₀O₁₄:Euである。本実施例では、使用する３種の外光吸
収材料のそれぞれの中央粒径を励起光である２００nmよ
り短波長の真空紫外線（１４７nmと１７２nm）の約１／
４波長となる５０nm以下（１０から３０nm）の微粒子を
用いて、蛍光体粒子に対し１wt%の外光吸収材料入り蛍
光体ペーストと無添加の蛍光体ペーストとの２種を準備
した。その他の条件は実施例１の手順に従った。

【００２７】外光吸収材料を背面基板側に配置するた
め、まず１wt%の外光吸収材料入り蛍光体ペーストで蛍
光体層約１０μmを背面基板上に従来の方法、手順で形
成し、乾燥後に無添加の蛍光体ペーストを使用し先ほど
の蛍光体層上にさらに無添加蛍光体層１０μmを形成し
た。この蛍光体層の断面構造を図5に示す。真空紫外線
の照射側には外光吸収材料はない。次に、前面基板１と
この背面基板２を貼り合わせ放電ガスを封入し、プラズ
マディスプレイの表示パネルを作製した。

【００２８】比較例２ 次に、上記実施例５の比較例として外光吸収材料を混合
しない蛍光体層を作製するため、従来の蛍光体ペースト
を準備し、実施例５と同様な手順で蛍光体層を作製（同
様に２回に分けて形成）し、さらにプラズマディスプレ
イの表示パネルを作製した。

【００２９】次に比較例2の表示パネル特性を基準と
し、実施例５の表示パネル評価を行った。表示パネルの
輝度は、比較例２の表示パネルに対し、実施例５の表示
パネルが９５％であった。次に蛍光体層での反射率を評
価した。反射率の測定は上記と同様な方法で行った。比
較例２での平均反射率は90％、実施例５での平均反射率
は７０％で、比較的良好な輝度、反射率特性を得ること
ができ、輝度の低減を抑えコントラストの改善を実現す
ることができた。また輝度寿命についても、比較例２と
ほぼ同等な特性を実現した。

【００３０】以上の表示パネルおよび蛍光体層の評価結
果より、外光吸収材を含む層を蛍光体層中の背面基板側
に配置することでも平均的に外光吸収材材を配置した場
合とほぼ同等な特性を得ることができた。特に、蛍光体
層の輝度寿命に影響を与えずにコントラスト改善を行う
ことができた。この手法により、外光吸収材料入り蛍光
体層は、その配置位置や添加濃度を適当に選ぶことで様
々な構造を取ることができる。

【００３１】実施例６〜１１、および比較例３ 蛍光体層での輝度、反射率の特性は、蛍光体に対する外
光を吸収する材料の含有量で大きく変化する。これは、
外光吸収材を添加することで励起光である真空紫外線を
この外光吸収材が吸収し、輝度特性に影響を与えること
が主な原因と考えられる。そこで、蛍光体層単独の輝度
（励起光の吸収量の目安）と反射率（外光の吸収量の目
安）の特性を蛍光体に対する外光を吸収する材料の含有
量をパラメータとし評価した。輝度特性は、重水素ラン
プを光源としフィルターにより波長２００nm以下の真空
紫外光のみを取りだし、励起光とし測定した。また、反
射率は分光光度計により測定した。実施例６から１１及
び比較例３では、赤蛍光体層に添加混合する青色と緑色
領域に強い吸収をもつ酸化鉄系材料（Fe₂O₃）について
その濃度の最適化を行った。外光吸収材の中央粒径は、
励起光である２００nmより短波長の真空紫外線（１４７
nmと１７２nm）の約１／４波長となる５０nm以下（１０
から３０nm）を準備した。ここでは赤蛍光体には（Y、G
d)BO₃:Euを使用した。この組み合わせで濃度を０から５
wt%まで変化させた。表１に、濃度と相対輝度、反射率
の関係をまとめて示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】反射率は６００nm（赤）、５３０nm
（緑）、４５０nm（青）の各波長での値を示した。この
評価結果から、比較例３に対する輝度７０％を維持でき
る濃度が2wt%、比較例３に対する輝度８０％を維持でき
る濃度が１wt%、比較例３に対する輝度９０％を維持で
きる濃度が0.5wt%である。これらの濃度のときの青領域
での反射率はすべて７０％以下である。特に、５wt%で
は平均反射率が２０％以下を得ている。また他の赤蛍光
体、（Y、Gd)（P、V）O₄:EuあるいはY₂O₃:Euを用いた場
合でも相対輝度８０％を維持できる濃度は１wt%で、類
似した特性を持つことがわかった。

【００３４】実施例１２〜１７、および比較例４ 次に、緑蛍光体層に添加混合する青色と赤色領域に強い
吸収をもつコバルトグリーン系材料（ZnO/TiO₂/NiO/Co
O）についてその濃度の最適化を行った。外光吸収材の
中央粒径は、励起光である２００nmより短波長の真空紫
外線（１４７nmと１７２nm）の約１／４波長となる５０
nm以下（１０から３０nm）を準備した。ここでは緑蛍光
体にはZn₂SiO₄:Mnを使用した。この組み合わせで濃度を
０から５wt%まで変化させた結果を表２にまとめて示
す。

【００３５】

【表２】

【００３６】この結果から、比較例４に対する輝度７０
％を維持できる濃度が2wt%、比較例４に対する輝度８０
％を維持できる濃度が１wt%、比較例３に対する輝度９
０％を維持できる濃度が0.5wt%である。これらの濃度の
ときの青領域での反射率はすべて７０％以下である。特
に、５wt%では平均反射率が４０％以下を得ている。ま
た他の蛍光体、BaAl₁₂O₁₉:Mnを用いた場合でも相対輝度
８０％を維持する濃度は１wt%であった。

【００３７】実施例１８〜２３、および比較例５ 次に、青蛍光体層に添加混合する緑色と赤色領域に強い
吸収をもつコバルトブルー系（CoO/Al₂O₃）についてそ
の濃度の最適化を行った。外光吸収材の中央粒径は、励
起光である２００nmより短波長の真空紫外線（１４７nm
と１７２nm）の約１／４波長となる５０nm以下（１０か
ら３０nm）を準備した。ここでは青蛍光体にはBaMgAl₁₀
O₁₄:Euを使用した。この組み合わせで濃度を０から５wt
%まで変化させた結果を表３にまとめて示す。

【００３８】

【表３】

【００３９】この結果から、比較例５に対する輝度７０
％を維持できる濃度が2wt%、比較例４に対する輝度８０
％を維持できる濃度が１wt%、比較例３に対する輝度９
０％を維持できる濃度が0.5wt%である。これらの濃度の
ときの赤領域での反射率はすべて７０％以下である。特
に、５wt%では平均反射率が５０％以下を得ている。ま
た他の蛍光体、Y(P、V)O₄を用いた場合でも相対輝度８
０％を維持する濃度は１wt%であった。

【００４０】以上の実施例６から２３および比較例３か
ら５の評価結果をまとめると、いずれの外光吸収材料を
用いても輝度特性はほぼ同一であり、相対輝度７０％を
維持するには濃度を2wt%、相対輝度８０％を維持するに
は濃度を１wt%、相対輝度９０％を維持するには濃度を
0.5wt%より小さくすることが必要である。また、反射率
は、濃度を増やすことで小さくできることがわかった。
この結果から、外光吸収材料種およびその組み合わせる
蛍光体種に関わらず、輝度とその混合濃度の関係が非常
に良く一致していることがわかった。これは、外光吸収
材入りの蛍光体層を実際にプラズマディスプレイの表示
パネルへ適用する上で非常に有用なデータである。ま
た、このような類似の特性を得た理由は、外光吸収材料
の真空紫外域で吸収特性が類似していることによると考
えられる。この輝度と濃度の関係は、他の外光吸収材料
にも適用できるものと考えられる。

【００４１】実施例２４ 以上の実施例では、同一基板上に赤、緑、青の蛍光体層
にそれぞれの外光吸収材を同一濃度を添加混合した場合
について比較評価した。ここでは、発光色毎に異なる外
光吸収材の濃度を添加混合した各蛍光体層を背面基板上
に形成し、 プラズマディスプレイの表示パルへ適用し
た場合について説明する。

【００４２】実際に使用した材料系は、これまでと同様
に赤蛍光体層に青色と緑色領域に強い吸収をもつ酸化鉄
系材料（Fe₂O₃）を、緑蛍光体層に青色と赤色領域に強
い吸収をもつコバルトグリーン系材料（ZnO/TiO₂/NiO/C
oO）を、青蛍光体層に緑色と赤色領域に強い吸収をもつ
コバルトブルー系（CoO/Al₂O₃）で、それぞれの中央粒
径が励起光である２００nmより短波長の真空紫外線（１
４７nmと１７２nm）の約１／４波長となる５０nm以下
（１０から３０nm）の微粒子を準備した。また使用した
各蛍光体種は、赤蛍光体が（Y、Gd)BO₃:Euであり、緑蛍
光体がZn₂SiO₄:Mnであり、青蛍光体がBaMgAl₁₀O₁₄::Eu
である。本実施例で適用した外光吸収材の混合濃度は、
赤蛍光体層で0.1wt%、緑蛍光体層で0.5wt%、青蛍光体層
で0.5wt%である。蛍光体層の形成及び表示パネル作製の
手順は、実施例１および従来の工程に従い行った。本実
施例に用いた表示パネルのサイズは、２５型、画素数XG
A相当（1024x768）でセルピッチは165μmx495μmであ
る。

【００４３】比較例６ 次に、実施例２４の比較例として外光吸収材料を混合し
ない蛍光体層を作製するため、従来の蛍光体ペーストを
準備し、実施例２４と同様な手順で蛍光体層を作製（同
様に２回に分けて形成）し、さらに２５型XGAのプラズ
マディスプレイの表示パネルを作製した。

【００４４】次に比較例６の表示パネル特性を基準と
し、実施例２４の表示パネル評価を行った。表示パネル
の輝度は、比較例６の表示パネルに対し、実施例２４の
表示パネルが９０％であった。次に表示パネルの外光反
射を比較した。表示パネルの反射率も比較例６より低い
ことが確認できた。

【００４５】実施例２５ 次に使用する各蛍光体種を、赤蛍光体が（Y、Gd)（P、
V）O₄:Eu であり、緑蛍光体がZn₂SiO₄:Mnであり、青蛍
光体がBaMgAl₁₀O₁₄:Euである場合について検討した。本
実施例で適用した外光吸収材の混合濃度は、赤蛍光体層
で0.2wt%、緑蛍光体層で1wt%、青蛍光体層で1wt%であ
る。蛍光体層の形成及び表示パネル作製の手順は、実施
例２４に従い行った。

【００４６】比較例７ 次に、上記実施例２４の比較例として外光吸収材料を混
合しない蛍光体層を作製するため、実施例２５と同一の
蛍光体種を用いたペーストを準備し、実施例２４と同様
な手順で蛍光体層を作製（同様に２回に分けて形成）
し、さらに２５型XGAのプラズマディスプレイの表示パ
ネルを作製した。

【００４７】この比較例７の表示パネル特性を基準と
し、実施例２４の表示表示評価を行った。パネル輝度
は、比較例７の表示パネルに対し、実施例２５の表示パ
ネルの相対輝度が85％であった。さらに、実施例２５の
表示パネルの反射率が比較例７、また実施例２４の値よ
り低いことが確認できた。

【００４８】実施例２６ 本実施例では、赤と青の蛍光体層にのみ外光吸収材を添
加混合した プラズマディスプレイの表示パネルについ
て検討した結果を説明する。

【００４９】実際の蛍光体層の構成は、赤蛍光体層に青
色と緑色領域に強い吸収をもつ酸化鉄系材料（Fe₂O₃）
を、緑蛍光体層には外光吸収材料を添加せず、 青蛍光
体層に緑色と赤色領域に強い吸収をもつコバルトブルー
系（CoO/Al₂O₃）を添加した各蛍光体層からなる。ま
た、それぞれの外光吸収材の中央粒径は、励起光である
２００nmより短波長の真空紫外線（１４７nmと１７２n
m）の約１／４波長となる５０nm以下（１０から３０n
m）の微粒子を使用した。また使用した各蛍光体種は、
赤蛍光体が（Y、Gd)BO₃:Euであり、緑蛍光体が BaAl₁₂O
₁₉:Mnであり、青蛍光体がBaMgAl₁₀O₁₄:Euである。本実
施例で適用した外光吸収材の混合濃度は、赤蛍光体層で
0.2wt%、青蛍光体層で0.9wt%である。蛍光体層の形成及
び表示パネル作製の手順は、実施例１および従来の工程
に従い行った。そのサイズは、４０型、画素数VGA相当
（640x480）でセルピッチは0.40ｍｍx1.10ｍｍである。

【００５０】比較例８ 次に、上記実施例２６の比較例としてすべての蛍光体層
に外光吸収材料を混合せず４０型VGAのプラズマディス
プレイの表示パネルを作製した。蛍光体種は、実施例２
６と同一の組み合わせとした。

【００５１】次に比較例８の表示パネル特性を基準と
し、実施例２６の表示パネル評価を行った。表示パネル
の輝度は、比較例８の表示パネルに対し、実施例２６の
表示パネルは９５％であった。次に表示パネルの外光反
射を比較した。表示パネルの反射率も比較例８より低い
ことが確認できた。またコントラスト特性の比較によ
り、２種の蛍光体層にのみ外光吸収材を添加した表示パ
ネルで従来の表示パネルよりコントラストを改善できる
ことを確認した。

【００５２】実施例２７ 本実施例では、赤の蛍光体層にのみ外光吸収材を添加混
合した２５型XGAのプラズマディスプレイの表示パネル
について検討した。

【００５３】実際には、赤蛍光体層に青色と緑色領域に
強い吸収をもつ酸化鉄系材料（Fe₂O₃）を、緑蛍光体層
と青蛍光体層には外光吸収材料を添加せず各蛍光体層を
形成した。また使用した各蛍光体種は、赤蛍光体が
（Y、Gd)（P、V）O₄:Euであり、緑蛍光体が BaAl₁₂O₁₉:
Mn であり、青蛍光体がBaMgAl₁₀O₁₄:Euである。本実施
例で適用した赤蛍光体層の外光吸収材の混合濃度は2wt%
である。蛍光体層の形成及び表示パネル作製の手順は、
実施例１および従来の工程に従い行った。

【００５４】比較例９ 次に上記実施例２７の比較例として、蛍光体種を実施例
２７と同一の組み合わせとし、すべての蛍光体層に外光
吸収材料を混合しない２５型XGAのプラズマディスプレ
イの表示パネルを作製した。

【００５５】この比較例９の表示パネル特性を基準と
し、実施例２７の表示パネル評価を行った。表示パネル
の輝度は、比較例９の表示パネルに対し、実施例２７の
表示パネルは９０％であった。さらに表示パネル特性に
おいて、反射率も比較例９より低く、コントラストも改
善していることを確認した。

【００５６】この結果、 一部の蛍光体層に外光吸収材
を添加することでも、２５型XGAのプラズマディスプレ
イの表示パネルのコントラストを従来の表示パネルより
改善できることを確認した。

【００５７】以上の実施例２４から２７および比較例６
から９の結果をまとめると、赤、緑、青蛍光体層へ混合
する外光吸収材料の添加濃度を独立で任意の値を選ぶこ
とで、表示パネル輝度をほぼ一定レベルに維持しながら
反射率を容易に変化できることがわかった。また、必ず
しもすべての蛍光体層に外光吸収材料を添加せずとも反
射率の低減に十分効果があることが確認できた。ここで
実施検討した２５型XGAのプラズマディスプレイの表示
パネルでは、従来の表示パネルよりコントラストが改善
された。その改善は、４０型表示パネルの場合より顕著
であり、本発明が高精細表示パネルへ適用することがよ
り有効であることがわかる。

【００５８】以上の実施例では、輝度と反射率との関係
を実証し、発光輝度の低減をある一定レベルに抑え反射
率が有効な値を得ることができる外光吸収材入り蛍光体
層の構造、外光吸収材の含有濃度を見い出し、実際のプ
ラズマディスプレイの表示パネルに適用試験を行った。
本発明のコントラスト改善のための蛍光膜は、実施例に
示した蛍光体種と外光吸収材料の組み合わせに囚われ
ず、様々な材料組み合わせに応用できると共に従来の減
光フィルターを表示パネルガラス前面に設けるコントラ
スト改善法などと併用でき、真空紫外線を励起源とする
表示装置、特にプラズマディスプレイに適用できるもの
である。

【００５９】このプラズマディスプレイには、ＡＣ型、
ＤＣ型があり、これらの表示パネルは、その駆動回路等
と共に組み込まれる。また、これらの表示パネルには反
射型、透過型がある。

【００６０】

【発明の効果】本発明によれば、実用性の高い高コント
ラストなプラズマディスプレイを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の隔壁間距離が２００μｍ以
下のプラズマディスプレイの表示パネルのセル断面図で
ある。

【図２】本発明による外光吸収材料微粒子を添加混合し
た蛍光体層の一例を示す断面図である。

【図３】従来のAC型プラズマディスプレイの表示パネル
の概略図である。

【図４】従来のAC型プラズマディスプレイの表示パネル
の概略図である。

【図５】本発明によるプラズマディスプレイの表示パネ
ルの蛍光体層構造を示すセル断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｊ 11/02 Ｈ０１Ｊ 11/02 Ｚ 17/04 17/04

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】波長200nm以下の紫外線の励起で可視光を
   発する蛍光体粒子と、該可視光の波長以外の波長領域に
   光吸収を有する材料を含むことを特徴とする蛍光体層。
2. 【請求項２】請求項１において、上記蛍光体層は上記蛍
   光体粒子と上記光吸収を有する材料との混合体であるこ
   とを特徴とする蛍光体層。
3. 【請求項３】請求項１において、上記蛍光体層は上記蛍
   光体粒子と上記光吸収を有する材料との混合体からなる
   層を一部に有する積層体であることを特徴とする蛍光体
   層。
4. 【請求項４】請求項２又は３において、上記混合体中の
   上記光吸収を有する材料の含有量は上記混合体中の上記
   蛍光体粒子に対し５wt%以下であることを特徴とする蛍
   光体層。
5. 【請求項５】請求項４において、上記含有量は１wt%よ
   り小さいことを特徴とする蛍光体層。
6. 【請求項６】請求項１乃至５のいずれか一項において、
   上記光吸収を有する材料の中央粒径は２００nm以下であ
   ることを特徴とする蛍光体層。
7. 【請求項７】請求項６において、上記光吸収を有する材
   料の中央粒径は１００nm以下であることを特徴とする蛍
   光体層。
8. 【請求項８】請求項７において、上記光吸収を有する材
   料の中央粒径は５０nm以下であることを特徴とする蛍光
   体層。
9. 【請求項９】請求項１乃至８のいずれか一項において、
   上記光吸収を有する材料はFe₂O₃を含む系であり、青お
   よび緑の波長領域に光吸収を有することを特徴とする蛍
   光体層。
10. 【請求項１０】請求項１乃至８のいずれか一項におい
    て、上記光吸収を有する材料はZnO/TiO₂/NiO/CoOを含む
    系であり、赤および青の波長領域に光吸収を有すること
    を特徴とする蛍光体層。
11. 【請求項１１】請求項１乃至８のいずれか一項におい
    て、上記光吸収を有する材料はCoO/Al₂O₃を含む系であ
    り、赤および緑の波長領域に光吸収を有することを特徴
    とする蛍光体層。
12. 【請求項１２】請求項１乃至１１のいずれか一項に記載
    の蛍光体層と、該蛍光体層を励起するための200nm以下
    の波長を含む紫外線を発生する励起源を有することを特
    徴とする表示装置。
13. 【請求項１３】表示パネルと、該表示パネル駆動する駆
    動回路を有し、上記表示パネルは請求項１乃至１１のい
    ずれか一項に記載の蛍光体層で構成される赤、青および
    緑蛍光体層、一対の電極および上記駆動回路から上記一
    対の電極への印加電圧により放電が生じて200nm以下の
    波長を含む紫外線を発生するガスを有し、上記紫外線が
    上記赤、青および緑蛍光体層を励起して可視光を発する
    ことを特徴とする表示装置。
14. 【請求項１４】請求項１３において、上記表示パネルは
    上記放電の領域を規定するための隔壁を有しており、該
    隔壁の間隔は２００μm以下であることを特徴とする表
    示装置。