(57)【要約】【課題】  フラットパネルディスプレイにおいて、蛍光膜の高密度化によりディスプレイの高輝度と高効率化を実現する。【解決手段】  蛍光体粉体表面を界面活性剤で被覆することにより蛍光体表面摩擦を低減化することで粒子間付着力を低減し蛍光膜密度の向上をはかる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
界面活性剤が表面に付着した蛍光体を用いて成膜した蛍光膜を有するフラットパネルディスプレイ
【請求項２】
前記界面活性剤が高級アルコールであることを特徴とする請求項１に記載のフラットパネルディスプレイ
【請求項３】
前記界面活性剤が高級脂肪酸であることを特徴とする請求項１に記載のフラットパネルディスプレイ
【請求項４】
前記界面活性剤が非イオン系分散剤であることを特徴とする請求項１に記載のフラットパネルディスプレイ
【請求項５】
前記界面活性剤が高分子系分散剤であることを特徴とする請求項１に記載のフラットパネルディスプレイ
【請求項６】
前記蛍光膜の密度が2.0  g/cm3以上であることを特徴とする請求項１に記載のフラットパネルディスプレイ
【請求項７】
請求項１乃至６に記載のフラットパネルディスプレイを使用したディスプレイ装置。
【請求項８】
蛍光体粉体表面に界面活性剤を付着させる工程と、成膜工程後の蛍光膜密度が2.0  g/cm3以上となる蛍光体形成工程を含むことを特徴とする蛍光体膜の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマディスプレイパネル（以下ＰＤＰとも称す）等の平面型テレビ等に用いられるフラットパネルディスプレイ及びそれを使用したディスプレイ装置に関し、高効率化実現の為の蛍光膜改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネルは、大画面、薄型,平面テレビに用いられており、高性能化が進んでおり、より一層の効率向上が望まれている。また、高精細化によりセルサイズの微小化も進行している。
【０００３】
図２は、典型的プラズマディスプレイパネルの一例の構造の一部を示す分解斜視図である。プラズマディスプレイパネルは、前面基板と背面基板を貼り合わせた構造を有し、両基板間には放電ガスが封入されている。
【０００４】
前面基板は、前面板ガラス１上に、維持放電（表示放電とも称す）のための、それぞれが透明電極２とバス電極３からなる複数の電極対（通常、電極対の一方をＸ電極と称し、他方をＹ電極と称す。図２には一対のみを示す）を有し、それら電極対は誘電体４と保護膜５により覆われている。背面基板は、背面板ガラス６上にアドレス電極９を有し、アドレス電極９は誘電体８で覆われている。さらに誘電体８上には隔壁７が構成され、隔壁７間には赤、青，緑色蛍光膜１０が形成されている。
【０００５】
前面基板側の電極と背面基板側の電極とが互いに概略直交するように（場合によっては、単に互いに交叉するように）、前面基板と背面基板の向きを合わせて、前面基板と背面基板とが封着され、両基板間の空隙部分には放電ガスが封入され、両基板間に複数のセルが形成されている。前面基板側の維持電極対と背面基板側のアドレス電極に電圧を選択的に印加することで、前記複数のセルのうち、所望のセルに放電を起こす。本放電により真空紫外線が発生し、発生した真空紫外線が各色蛍光膜１０を励起することで赤、青、緑の発光がおこり、フルカラー表示を行う。背面基板は、図３の構造を有する場合もある。
また、パネル最前面には光学フィルタ１１が設置され、製品セットとなる。
【０００６】
図４にプラズマディスプレイパネルの断面図の一例を示す。プラズマディスプレイの発光効率向上の方法として蛍光体膜厚を増加する方法が考えられる。しかし、蛍光体膜厚を増していくにつれて放電空間が減少するため放電の効率は低下してしまい、セル全体としての効率は低下していく。
【０００７】
蛍光膜の膜密度を向上することができれば、蛍光体使用量が一定で、膜厚を低減することができ、放電空間の増加による放電効率の向上が実現でき、プラズマディスプレイの高効率化が実現できる。
【０００８】
プラズマディスプレイ用に用いられる蛍光体粒子は小粒子化の傾向が進んでおり、現状の粒子径２〜５μｍに対して、０．０５〜０.３μｍの小粒子化も提案されている（たとえば特許文献１参照）。
【０００９】
粒子の積層物である粉体層における粒子間空間体積比率は空間率と呼ばれる。この空間率は粒子形状や粒子粒度分布によっても変化するが、粉体粒子の自重と粒子間付着力の関係から粒子径によっても変化する。  
ローラーは、粒子径と空間率の関係を求めており、約１０μｍ以下の限界粒子径以下の粒子径では、粒子間付着力の影響により粒子径が小さくなるにつれて空間率が急激に大きくなることを示している（非特許文献１）。
【００１０】
プラズマディスプレイ用蛍光体の粒子径は限界粒子径以下となっており、粉体層での充填率は粒子間付着力に影響される。従って粒子間付着力を低減することで蛍光粉体膜密度を向上させることが可能となる。
【００１１】
以上、いわゆる３電極・面放電構造のac型ＰＤＰについて説明したが、本特許はＰＤＰ全般に適用可能であることは言うまでもない。たとえば、ｄｃ型のＰＤＰ（例えば、非特許文献２参照）や対向放電型のＰＤＰ（例えば、非特許文献３参照）にも適用可能である。
【００１２】
上記説明した構造のＰＤＰでは、「本放電により真空紫外線が発生し、発生した真空紫外線が各色蛍光体を励起することで赤、青、緑の発光がおこり、フルカラー表示を行う」としているが、必ずしも真空紫外線で蛍光体を励起する場合だけでなく、通常の紫外線で蛍光体を励起する場合にも本発明を適用できることは言うまでもない。さらに、上記構造のＰＤＰでは蛍光体により赤、青、緑の可視光を発生されるが、必ずしもこのような構造だけでなく、放電により直接可視光を発生させる構造にも本発明を適用できることは言うまでもない。  さらに、上記可視光は赤、青、緑の光に限定される事なく、他の色の可視光を発生させる場合、さらに単色の可視光を発生させる場合にも本発明を適用できることは言うまでもない
また、ＰＤＰだけで無く、蛍光体の励起源が電子線であるＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）等のフラットパネルディスプレイ全般に適用可能である。
【００１３】
【特許文献１】特開２００２−８８３５５
【非特許文献１】粒子・粉体光学（日刊工業新聞社刊  ２００２年）  Ｐ．４０
【非特許文献２】「プラズマディスプレイ最新技術」（EDリサーチ社、１９９６）P.１２１
【非特許文献３】ＳＩＤ  ９３  digest  P．１７３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明が解決しようとする問題点は、フラットパネルディスプレイにおける発光効率向上であり、蛍光膜の膜密度向上実現により発光強度を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本書において開示される発明のうち、代表的なものの概要を説明すれば、下記の通りである。
（１）界面活性剤が表面に付着した蛍光体を用いて成膜した蛍光膜を有するフラットパネルディスプレイ
（２）高級アルコールが表面に付着した蛍光体を用いて成膜した蛍光膜を有するフラットパネルディスプレイ
（３）高級脂肪酸が表面に付着した蛍光体を用いて成膜した蛍光膜を有するフラットパネルディスプレイ
（４）非イオン系分散剤が表面に付着した蛍光体を用いて成膜した蛍光膜を有するフラットパネルディスプレイ
（５）高分子系分散剤が表面に付着した蛍光体を用いて成膜した蛍光膜を有するフラットパネルディスプレイ
（６）蛍光膜密度が2.0  g/cm3以上であることを特徴とするフラットパネルディスプレイ
（７）上記（１）乃至（６）に記載のフラットパネルディスプレイを使用したディスプレイ装置
（８）蛍光体粉体表面に界面活性剤を付着させる工程と、成膜工程後の蛍光膜密度が2.0  g/cm3以上となる蛍光体形成工程を含むことを特徴とする蛍光体膜の形成方法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、高密度蛍光膜を実現することができ、高効率フラットパネルディスプレイ及びそれを使用したディスプレイ装置が実現可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図５乃至１０を参照して本発明の一実施の形態を詳細に説明する。なお、本件発明を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その説明の繰り返しは省略する。
【００１８】
図５にＰＤＰの典型的な断面図を示す。また、図６には蛍光膜中の蛍光体粒子の様子を示す。現状の蛍光体粒子では蛍光体粒子表面の粒子間付着力が大きいため蛍光膜における空隙率が大きく膜密度は低い。
【００１９】
これに対し本発明では、図７または図８に示すように蛍光体粒子１２の表面の一部または全体を、界面活性剤１３で被覆することを特徴とする。図９に示すように、界面活性剤被覆により蛍光体表面の粒子間付着力が低減するため粒子の充填率が向上し蛍光膜密度の向上、膜厚低減が可能となる。これにともない図１０に示したように放電空間を広げることが可能となり放電効率の向上が可能となる。図１０は本発明の一例を示したものであり。蛍光膜は蛍光体１層から成るものに限定されるものではない。なお界面活性剤は成膜工程中またはその後に、熱分解させ蛍光体粒子表面での残渣量は少ないことが望ましい。
【００２０】
本発明に用いる界面活性剤としては、オクシルアルコール、デシルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコール、２オクチルドデカノール等の高級アルコール類をはじめ、カブリル酸、カブリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸などの高級脂肪酸や、アルキルフェニルエーテル、アルキルアミン、ソルビタン脂肪酸エステルなどの非イオン系分散剤のほか、
ポリアクリル酸塩、ポリカルボン酸塩、ポリオキシアルキレン等の高分子系分散剤を利用することもできる。
【００２１】
以上の界面活性剤は、必要に応じてヘキサン、エチルアルコール、メチルアルコール、クロロホルム、エーテル等の有機溶剤に溶かして使用する。また、
これらの界面活性剤は、単体もしくは混合物として用いることが可能である。
【００２２】
本発明は、多くの蛍光体に適用可能であり、例えば赤蛍光体としては、（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：ＥｕやＹ２Ｏ３：Ｅｕ，（Ｙ、Ｇｄ）２Ｏ３：Ｅｕ、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ，ＹＶＯ４：Ｅｕ、Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ４：Ｅｕ，（Ｙ，Ｇｄ）（Ｐ，Ｖ）Ｏ４：Ｅｕなどが、緑蛍光体としてはＺｎ２ＳｉＯ４：ＭｎやＹＢＯ３：Ｔｂ、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｔｂ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、Ｙ２ＳｉＯ５：Ｔｂなどが、また青蛍光体としてはＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：ＥｕやＣａＭｇＳｉ２Ｏ６：Ｅｕ、Ｓｒ３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕ，（Ｃａ，Ｓｒ）３ＭｇＳｉ２Ｏ８：Ｅｕ，ＺｎＳ：Ａｇ，ＺｎＳ：Ａｇ，Ａｌなど各種酸化物、あるいは硫化物蛍光体などを用いることが可能であり、複数の蛍光体を混合して用いることも可能である。また、３色蛍光体すべてに適用可能であるが、必要な色の蛍光体のみに対して適用してもよい。
【００２３】
これらの蛍光体粒子表面を前記界面活性剤で被覆する。被覆する方法としては、蛍光体粒子と界面活性剤を同一容器内で脱泡攪拌機やボールミル、三本ロール、自動乳鉢、らいかい機等をもちいて攪拌する方法、蛍光体粒子を界面活性剤溶液内で攪拌、乾燥する方法などを用いることができる。また成膜時に用いる蛍光体ペースト作成時に、ビヒクル中に界面活性剤と蛍光体を混合しても同様の効果が得られる。
【００２４】
以下に比較例を記す。
【００２５】
ＰＤＰ用蛍光体として一般的に用いられているものとして、（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ（赤色蛍光体）、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ（緑色蛍光体）、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ（青色蛍光体）を用い、蛍光体粉体のタッピング密度を測定した。
【００２６】
円筒系容器に一定重量の蛍光体粉体を投入した後、容器を高さ２０ｃｍより２００回落下させて蛍光体粉体を充填し、投入重量と蛍光体粉体の示す体積との比を計算し、かさ密度を求めた。表1に示すように、赤、緑、青蛍光体のかさ密度はそれぞれ１．１６、１．０３、０．８３（ｇ／ｃｃ）であった。
つぎにこれらの蛍光体を用い、図２に示したＰＤＰを作製した。
【００２７】
この際、以下の手順で、隔壁７間に赤、青、緑色蛍光膜１０を形成した。すわち、蛍光体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、乾燥、焼成工程によりペースト内の揮発成分の除去と有機物の燃焼除去を行い、蛍光体層を形成した。
【００２８】
作製したＰＤＰにおける各色の蛍光膜の厚さを測定し、蛍光膜密度を計算したところ、各色の蛍光膜密度は、表２に示すように、それぞれ１．７、１．４、１．３（ｇ／ｃｃ）であった。
【００２９】
蛍光体層を形成した背面基板を前面基板と貼りあわせて放電ガスを封入したプラズマディスプレイパネルを作製し、駆動回路を接続して輝度評価を行ったところ輝度は、５００ｃｄ/ｍ２  であった。以下この値を輝度の標準（１００）とする。
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【００３０】
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【実施例１】
【００３１】
比較例1と同様の赤、緑、青色蛍光体を用いたが、本実施例では蛍光体を界面活性剤で被覆をした点が比較例とは異なる。界面活性剤としてソルビタン脂肪酸エステルを用いて蛍光体表面を修飾した。
【００３２】
蛍光体粉体とソルビタン脂肪酸エステルとを脱泡攪拌機にて２０００ｒｐｍ、４分間攪拌し界面活性剤で表面被覆された蛍光体粉体を作製した。この際、界面活性剤の添加濃度の異なるものを作製し、かさ密度を測定した。一例として緑蛍光体（Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ）での結果を図１１に示した。界面活性剤添加によりかさ密度は向上しており、蛍光体表面被覆によりかさ密度の向上が実現できた。また赤、青色蛍光体についても同様の効果が示された。以下に一例として界面活性剤添加濃度０．１ｇ／ｃｃで表面修飾した赤、緑、青蛍光体を用いた場合の特性結果を示す。表１に示すように表面修飾した蛍光体のかさ密度は比較例に対して三色とも向上した。また、本蛍光体を用いて作製したＰＤＰにおける蛍光膜厚さは、比較例に対して三色とも減少しており、表２に示すように各色の蛍光膜密度はいずれも２ｇ／ｃｃ以上となり比較例に対して高密度な蛍光膜が実現できた。ＰＤＰの発光輝度は比較例（１００）に対して、１１０となり向上した。蛍光膜密度向上による蛍光膜発光効率の向上および放電空間が広がったことによる放電効率向上により輝度向上が実現できた。
【実施例２】
【００３３】
界面活性剤としてポリオキシアルキレン誘導体を用いた他は実施例1と同様の方法で試料を作製、評価を行った。一例として緑蛍光体（Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ）を表面被覆した場合の、界面活性剤添加濃度―かさ密度変化を図１２に示した。
【００３４】
界面活性剤添加によりかさ密度は向上しており、蛍光体表面被覆によりかさ密度の向上が実現できた。また赤、青色蛍光体についても同様の効果が示された。以下に一例として界面活性剤添加濃度０．１ｇ／ｃｃで表面修飾した赤、緑、青蛍光体を用いた場合の特性結果を示す。表１に示すように表面修飾した蛍光体のかさ密度は比較例に対して三色とも向上した。また、本蛍光体を用いて作製したＰＤＰにおける蛍光膜厚さは比較例に対して三色とも減少しており、表２に示すように各色の蛍光膜密度はいずれも２ｇ／ｃｃ以上となり比較例に対して高密度な蛍光膜が実現できた。ＰＤＰの発光輝度は比較例（１００）に対して１０７となり向上した。蛍光膜密度向上による蛍光膜発光効率の向上および放電空間が広がったことによる放電効率向上により輝度向上が実現できた。
【実施例３】
【００３５】
界面活性剤としてポリカルボン酸塩（トルエン中20％溶液）を用いた他は実施例1と同様の方法で試料を作製、評価を行った。一例として緑蛍光体（Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ）を表面被覆した場合の、界面活性剤添加濃度―かさ密度変化を図１３に示した。
【００３６】
界面活性剤添加によりかさ密度は向上しており、蛍光体表面被覆によりかさ密度の向上が実現できた。また赤、青色蛍光体についても同様の効果が示された。以下に一例として界面活性剤添加濃度０．１ｇ／ｃｃで表面修飾した赤緑青蛍光体を用いた場合の特性結果を示す。表１に示すように表面修飾した蛍光体のかさ密度は比較例に対して三色とも向上した。また、本蛍光体を用いて作製したＰＤＰにおける蛍光膜厚さは、比較例に対して三色とも減少しており、表２に示すように各色の蛍光膜密度はいずれも２ｇ／ｃｃ以上の高密度な蛍光膜が実現できた。ＰＤＰの発光輝度は比較例（１００）に対して１０５となり向上した。蛍光膜密度向上による蛍光膜発光効率の向上および放電空間が広がったことによる放電効率向上により輝度向上が実現できた。
【実施例４】
【００３７】
界面活性剤としてセチルアルコール（ヘキサン中20％溶液）を用いた他は実施例1と同様の方法で試料を作製、評価を行った。
【００３８】
以下に一例として界面活性剤添加濃度０．１ｇ／ｃｃで表面修飾した赤緑青蛍光体を用いた場合の特性結果を示す。表１に示すように表面修飾した蛍光体のかさ密度は比較例に対して三色とも向上した。また、本蛍光体を用いて作製したＰＤＰにおける蛍光膜厚さは比較例に対して三色とも減少しており、表２に示すように各色の蛍光膜密度はいずれも２ｇ／ｃｃ以上となり比較例に対して高密度な蛍光膜が実現できた。ＰＤＰの発光輝度は比較例（１００）に対して１０５となり向上した。蛍光膜密度向上による蛍光膜発光効率の向上および放電空間が広がったことによる放電効率向上により輝度向上が実現できた。
【実施例５】
【００３９】
界面活性剤としてステアリン酸（クロロホルム中20％溶液）を用いた他は実施例1と同様の方法で試料を作製、評価を行った。
【００４０】
以下に一例として界面活性剤添加濃度０．１ｇ／ｃｃで表面修飾した赤緑青蛍光体を用いた場合の特性結果を示す。表１に示すように表面修飾した蛍光体のかさ密度は比較例に対して三色とも向上した。また、本蛍光体を用いて作製したＰＤＰにおける蛍光膜厚さは比較例に対して三色とも減少しており、表２に示すように各色の蛍光膜密度はいずれも２ｇ／ｃｃ以上となり比較例に対して高密度な蛍光膜が実現できた。ＰＤＰの発光輝度は比較例（１００）に対して１０７となり向上した。蛍光膜密度向上による蛍光膜発光効率の向上および放電空間が広がったことによる放電効率向上により輝度向上が実現できた。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明のフラットパネルディスプレイの概略を示す図。
【図２】プラズマディスプレイパネルの構造を示す斜視図。
【図３】プラズマディスプレイの背面基板の一例を示す斜視図である。
【図４】プラズマディスプレイパネルの断面図。
【図５】プラズマディスプレイパネルの断面図。
【図６】蛍光膜中の蛍光体粒子の様子を説明する図。
【図７】本発明の一例における表面被覆された蛍光体粒子を示す図。
【図８】本発明の一例における表面被覆された蛍光体粒子を示す図。
【図９】本発明の一例における蛍光膜中の蛍光体粒子の様子を示す図。
【図１０】蛍光膜の膜厚を説明する図。
【図１１】界面活性剤添加濃度―かさ密度変化を説明する図。
【図１２】界面活性剤添加濃度―かさ密度変化を説明する図。
【図１３】界面活性剤添加濃度―かさ密度変化を説明する図。
【符号の説明】
【００４２】
１…前面板ガラス、２…透明電極、３…バス電極、４…誘電体、
５…保護膜、６…背面板ガラス、７…隔壁、８…誘電体、
９…アドレス電極、１０…蛍光膜、１１…光学フィルタ、
１２…蛍光体粒子、１３…界面活性剤。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2010102972.tif 000013
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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