(57)【要約】【課題】蛍光体層の放電開始電圧を下げることを課題とする。【解決手段】放電空間内に設けられる蛍光体層であって、電圧を印加した際に正に帯電する無機酸化物が含まれてなることを特徴とする蛍光体層により上記の課題を解決する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電空間内に設けられる蛍光体層であって、電圧を印加した際に正に帯電する無機酸化物が含まれてなることを特徴とする蛍光体層。
【請求項２】
前記無機酸化物が、蛍光体層全体に対して、０．００１〜１０重量％添加されている請求項１に記載の蛍光体層。
【請求項３】
前記無機酸化物が、蛍光体層全体に対して、０．０１〜５重量％添加されている請求項２に記載の蛍光体層。
【請求項４】
前記無機酸化物が、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＰｂＯ、Ｅｕ2Ｏ3、ＨｇＯ、Ａｌ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、Ｔｍ2Ｏ3、Ｄｙ2Ｏ3、Ｔｌ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、ＣｄＯ、Ｂｉ2Ｏ3、ＣｏＯ、ＨｆＯ2、ＣｕＯ、ＮｉＯ、Ｓｃ2Ｏ3、Ｇａ2Ｏ3、ＣｅＯ2、Ｃｒ2Ｏ3、ＭｎＯ2及びＭｇＡｌ2Ｏ4から選択される請求項１〜３のいずれかに記載の蛍光体層。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の蛍光体層を放電セル内に備えてなるプラズマディスプレイパネル。
【請求項６】
赤色蛍光体層、緑色蛍光体層及び青色蛍光体層の３種の蛍光体層を備え、これら３種の蛍光体層を構成する蛍光体の内、最も正に帯電する蛍光体よりも正に帯電する無機酸化物が、最も正に帯電する蛍光体を含む蛍光体層以外の蛍光体層に少なくとも含まれる請求項５に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項７】
３種の蛍光体層が個別に設けられた３種の放電セルの内、最も高い放電開始電圧と最も低い放電開始電圧の差が２０Ｖ以下である請求項６に記載のプラズマディスプレイパネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電空間内に設けられる蛍光体層及びそれを用いたプラズマディスプレイパネルに関する。更に詳しくは、本発明は、照射された光を、その光より低エネルギー（長波長）の光に変換する蛍光体層及びそれを用いたプラズマディスプレイパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
蛍光体層は、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、蛍光ランプ等において、照射された光（例えば、紫外線）を、その光より低エネルギー（長波長）の光（例えば、可視光）に変換するために使用されている。
例えば、代表的なカラー表示用のＰＤＰは、前面板と背面板との間の放電空間内に赤青緑の３色の表示セル（放電セルとも言う）をマトリクス状に配列している。更に詳述すると前面板には、プラズマ放電させるためのＸ電極とＹ電極の２本１組の表示電極が複数本平行に配置されている。一方、背面板には、各セルに選択的な放電を発生させるためのアドレス電極と、前記放電空間をセル単位で仕切るための隔壁とが設けられ、それら各セルには赤色蛍光体層、緑色蛍光体層及び青色蛍光体層の３種の蛍光体層がそれぞれ個別に設けられている（例えば、特開２００１−１７２００６号公報−特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１７２００６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記ＰＤＰの放電セルは、セル内に設けられる蛍光体の種類に応じて放電開始電圧が異なっている。この放電開始電圧が高いと、発光時の消費電力が高くなるため、放電開始電圧を下げることが望まれていた。
また、赤色蛍光体層、緑色蛍光体層及び青色蛍光体層を有する各放電セルの放電開始電圧が均一であることが望まれている。
すなわち、赤色蛍光体層、緑色蛍光体層及び青色蛍光体層に含まれる代表的な蛍光体として、それぞれ（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ及び（Ｂａ，Ｅｕ）ＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕが知られている。これら蛍光体を採用した放電セルの放電開始電圧は、それぞれ２４９Ｖ、２９０Ｖ及び２５４Ｖであり、特に緑色の蛍光体の放電開始電圧が高い。ＰＤＰにおいては、表示時の駆動シーケンスの最初において画素を構成する放電セル群の壁電荷状態を均一化（初期化するともいう）するために表示電極とアドレス電極間で放電を発生させるのであるが、その初期化に必要な電圧パルスの振幅は、最も高い緑色の蛍光体の放電開始電圧に合わせて設定される。そのため緑色の蛍光体より放電開始電圧の低い赤色及び青色の蛍光体は、緑色の蛍光体より強く発光することとなる。初期化における発光は表示には不要な発光であり、赤色及び青色の蛍光体の発光が強くなると、コントラストが低下するという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かくして本発明によれば、放電空間内に設けられる蛍光体層であって、電圧を印加した際に正に帯電する無機酸化物が含まれてなることを特徴とする蛍光体層が提供される。
更に本発明によれば、上記蛍光体層を備えてなるプラズマディスプレイパネルが提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
例えば、ＰＤＰ用の蛍光体の帯電量は、赤色蛍光体：約５０μＣ／ｇ（（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ）、緑色蛍光体：約−４０μＣ／ｇ（Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ）及び青色蛍光体：約６０μＣ／ｇ（ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ）であり、緑色蛍光体の帯電量は他の蛍光体に比べ低い。また、帯電量の大きさは、上記放電開始電圧の大きさと相関がある（帯電量と放電開始電圧共に、青色、赤色、緑色の順に小さい）。
【０００７】
上記観点から、本発明の発明者等は、蛍光体の帯電量を制御すれば、放電開始電圧を制御できることを見い出している。しかし、蛍光体の帯電量を制御するために、蛍光体自体の組成を変化させると、蛍光体の輝度及び寿命特性が劣化する可能性がある。そこで、蛍光体自体の組成を変えずに、蛍光体層の帯電量を変えるために、電圧を印加した際に正に帯電する無機酸化物を蛍光体層に含ませることで、蛍光体層の放電開始電圧を制御できることを見い出し本発明にいたった。
【０００８】
蛍光体層内に電圧を印加した際に正に帯電する易電子放出性を蛍光体に付与できる無機酸化物が存在すると、この酸化物が放電空間内へ電子を放出し易くし、これが引き金になって酸化物が存在しない場合よりも低電圧で放電を開始することができる。
なお、本発明において、帯電量は、小口寿彦、玉谷正昭、静電気学会誌、７、５（１９８３）２９２−２９９からの引用とブローオフ法により測定した。
【０００９】
本発明の蛍光体層は、蛍光体と、電圧を印加した際に正に帯電する無機酸化物とからなる。本発明で使用できる蛍光体としては、特に限定されず、当該分野で公知の蛍光体をいずれも使用することができる。例えば、赤色の蛍光体としては、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ、ＹＶＯ4：Ｅｕ、Ｙ2Ｏ3Ｓ：Ｅｕ、Ｚｎ3（ＰＯ4）2：Ｍｎ、（ＺｎＣｄ）Ｓ：Ａｇ＋ＩｎＯ等が挙げられる。緑色の蛍光体としては、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ、ＢａＡｌ12Ｏ19：Ｍｎ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）Ｏ・ａＡｌ2Ｏ3：Ｍｎ、Ｚｎ2ＧｅＯ2：Ｍｎ、ＬａＰＯ4：Ｔｂ、ＺｎＳ：（Ｃｕ，Ａｌ）、ＺｎＳ：（Ａｕ，Ｃｕ，Ａｌ）、（ＺｎＣｄ）Ｓ：（Ｃｕ，Ａｌ）、Ｚｎ2ＳｉＯ4：（Ｍｎ，Ａｓ）、Ｙ3Ａｌ5 Ｏ12：Ｃｅ、Ｇｄ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ、Ｙ3Ａｌ5Ｏ12：Ｔｂ、ＺｎＯ：Ｚｎ等が挙げられる。青色の蛍光体としては、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ14Ｏ23：Ｅｕ、ＢａＭｇＡｌ16Ｏ27：Ｅｕ、Ｓｒ5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ、Ｙ2ＳｉＯ3：Ｃｅ、ＣａＭｇＳｉ2Ｏ6：Ｅｕ等が挙げられる。
【００１０】
上記蛍光体の内、赤色蛍光体として帯電量約５０μＣ／ｇの（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ）、緑色蛍光体として帯電量約−４０μＣ／ｇのＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ及び青色蛍光体として約６０μＣ／ｇのＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ又は約１０μＣ／ｇのＣａＭｇＳｉ2Ｏ6：Ｅｕを使用することが好ましい。
一方、電圧を印加した際に正に帯電する無機酸化物としては、特に限定されないが、蛍光体より正に帯電する物質であることが好ましい。例えば、ＭｇＯ（約２６０μＣ／ｇ）、ＺｎＯ（約１６０μＣ／ｇ）、ＰｂＯ（約１５０μＣ／ｇ）、Ｅｕ2Ｏ3（約１００μＣ／ｇ）、ＨｇＯ（約９０μＣ／ｇ）、Ａｌ2Ｏ3（約８０μＣ／ｇ）、Ｎｄ2Ｏ3（約８０μＣ／ｇ）、Ｔｍ2Ｏ3（約８０μＣ／ｇ）、Ｄｙ2Ｏ3（約８０μＣ／ｇ）、Ｔｌ2Ｏ3（約８０μＣ／ｇ）、Ｙ2Ｏ3（約７０μＣ／ｇ）、Ｉｎ2Ｏ3（約７０μＣ／ｇ）、Ｌａ2Ｏ3（約７０μＣ／ｇ）、ＣｄＯ（約６０μＣ／ｇ）、Ｂｉ2Ｏ3（約６０μＣ／ｇ）、ＣｏＯ（約４０μＣ／ｇ）、ＨｆＯ2（約４０μＣ／ｇ）、ＣｕＯ（約４０μＣ／ｇ）、ＮｉＯ（約３０μＣ／ｇ）、Ｓｃ2Ｏ3（約３０μＣ／ｇ）、Ｇａ2Ｏ3（約３０μＣ／ｇ）、ＣｅＯ2（約２０μＣ／ｇ）、Ｃｒ2Ｏ3（約１０μＣ／ｇ）、ＭｎＯ2（約１０μＣ／ｇ）等から対象の蛍光体の帯電量に応じて選択できる（カッコ内は帯電量を意味する）。この内、ＭｇＯ及びＹ2Ｏ3を使用することが好ましい。
【００１１】
蛍光体層への上記無機酸化物の添加量は、蛍光体層の帯電量が所定の値になるように適宜調整される。具体的な添加量は、蛍光体層全体に対して、例えば０．００１重量％以上であることが好ましい。上記無機酸化物の添加量を増やすと、蛍光体層中の蛍光体の量が相対的に減り、その結果、輝度等の特性が下がる可能性がある。従って、添加量は、０．００１〜１０重量％の範囲がより好ましい。特に好ましい範囲は、０．０１〜５重量％の範囲である。
【００１２】
本発明では、図１に示すように蛍光体層１に蛍光体３とくっ付き合うようにして無機酸化物２が含まれている。ここで、上記無機酸化物を層として蛍光体層上に形成することも考えられるが、この場合、無機酸化物層が蛍光体層からの発光を妨げ、蛍光体層の輝度が下がる可能性があるため好ましくない。
更に本発明によれば、上記蛍光体層を備えてなるＰＤＰ又はガス放電ランプが提供される。
以下では、図２のＰＤＰに本発明の蛍光体層を適用した例について述べる。
【００１３】
図２のＰＤＰは、先に述べた代表的な３電極ＡＣ型面放電ＰＤＰである。なお、本発明は、このＰＤＰに限らず、蛍光体を含むＰＤＰであればどのような構成にも適用することができる。例えば、ＡＣ型に限らずＤＣ型でもよく、反射型及び透過型のいずれのＰＤＰにも使用することができる。
図２のＰＤＰ１００は、前面基板と背面基板とから構成される。
まず、前面基板は、基板１１上に形成された複数本の表示電極、表示電極を覆うように形成された誘電体層１７、誘電体層１７上に形成され放電空間に露出する保護層１８とからなる。
【００１４】
基板１１は、特に限定されず、ガラス基板、石英ガラス基板、シリコン基板等が挙げられる。
表示電極は、ＩＴＯのような透明電極４１からなる。また、表示電極の抵抗を下げるために、透明電極４１上にバス電極（例えば、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒの３層構造）４２を形成してもよい。
誘電体層１７は、ＰＤＰに通常使用されている材料から形成される。具体的には、低融点ガラスとバインダとからなるペーストを基板上に塗布し、焼成することにより形成することができる。
保護層１８は、表示の際の放電により生じるイオンの衝突による損傷から誘電体層１７を保護するために設けられる。保護層１８は、例えば、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ等からなる。
【００１５】
次に、背面基板は、基板２１上に前記表示電極と交差する方向に形成された複数本のアドレス電極Ａ、アドレス電極Ａを覆う誘電体層２７、隣接するアドレス電極Ａ間で誘電体層２７上に形成された複数のストライプ状の隔壁２９、隔壁２９間に壁面を含めて形成された蛍光体層２８とからなる。なお、図２中、Ｒ、Ｇ及びＢは赤色、緑色及び青色の発光を生じる単位発光領域（放電セル）を意味する。
基板２１及び誘電体層２７には、前記前面基板を構成する基板１１及び誘電体層１７と同種類のものを使用することができる。
【００１６】
アドレス電極Ａは、例えば、Ａｌ、Ｃｒ、Ｃｕ等の金属層や、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒの３層構造からなる。
隔壁２９は、低融点ガラスとバインダとからなるペーストを誘電体層２７上に塗布し、乾燥した後、サンドブラスト法で切削することにより形成することができる。また、バインダに感光性の樹脂を使用した場合、所定形状のマスクを使用して露光及び現像した後、焼成することにより形成することも可能である。
【００１７】
図２では、隔壁２９間に蛍光体層２８が形成されているが、本発明の図１に示す蛍光体層１をこの蛍光体層２８に使用することができる。図２では、赤色蛍光体層、緑色蛍光体層及び青色蛍光体層の３種の蛍光体層を備えているが、１種の蛍光体層、２種の蛍光体層、４種以上の蛍光体層を備えていてもよい。複数種の蛍光体層を備えている場合は、全蛍光体層又は任意の蛍光体層に上記無機酸化物を含ませることができるが、最も帯電量の小さい蛍光体層に上記無機酸化物を含ませることが好ましい。特に、最も正に帯電する蛍光体よりも正に帯電する無機酸化物を、最も正に帯電する蛍光体を含む蛍光体層以外の蛍光体層に含ませることで、全蛍光体層の放電開始電圧を低減できる。
【００１８】
更に、無機酸化物の種類及び量を調整することで、最も高い放電開始電圧と最も低い放電開始電圧の差が２０Ｖ以下とすることが可能である。例えば、赤色蛍光体に（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ、緑色蛍光体にＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ、青色蛍光体にＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕを使用した場合、緑色蛍光体にＭｇＯを１重量％、青色蛍光体にＹ2Ｏ3を１重量％含ませれば、放電開始電圧を約２４８Ｖのほぼ一定値にすることができる。
蛍光体層２８の形成方法は、特に限定されず、公知の方法が挙げられる。例えば、溶媒中にバインダが溶解された溶液に蛍光体と無機酸化物とを分散させたペーストを、隔壁２９間に塗布し、不活性雰囲気下で焼成することにより蛍光体層２８を形成することができる。
【００１９】
次に、上記前面基板と背面基板を、表示電極（４１、４２）とアドレス電極Ａが直交するように、両電極を内側にして対向させ、隔壁２９により囲まれた空間に放電ガスを充填することによりＰＤＰ１００を形成することができる。
なお、上記ＰＤＰでは放電空間を規定する隔壁、誘電体層及び保護膜の内、隔壁と誘電体層上に蛍光体層を形成しているが、同様の方法により保護膜上にも蛍光体層を形成してもよい。
【００２０】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例１
以下１５種の構成の蛍光体層を備えたＰＤＰを作製した。
・赤色蛍光体（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ3+に、無機酸化物未含有、ＭｇＯを０．３重量％と１重量％、Ｙ2Ｏ3を０．３重量％と１重量％を含有させた蛍光体層
・緑色蛍光体層Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ2+に、無機酸化物未含有、ＭｇＯを０．３重量％と１重量％、Ｙ2Ｏ3を０．３重量％と１重量％を含有させた蛍光体層
・青色蛍光体層ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+に、無機酸化物未含有、ＭｇＯを０．３重量％と１重量％、Ｙ2Ｏ3を０．３重量％と１重量％を含有させた蛍光体層
上記蛍光体層の構成以外は、下記の構成を採用した３電極面放電ＰＤＰを作製して、放電開始電圧を測定した。結果を表１に示す。
【００２１】
ＰＤＰの構成：
表示電極    透明電極幅：２８０μｍ、バス電極幅１００μｍ
表示電極間の放電ギャップ  １００μｍ
誘電体層の厚み  ３０μｍ
隔壁の高さ  １００μｍ
隔壁の配列ピッチ  ３６０μｍ
Ｎｅ−Ｘｅ（５％）の放電ガス
ガス圧  ５００Ｔｏｒｒ
【００２２】
【表１】
2004207047.tif 000003
【００２３】
表１から、無機酸化物を蛍光体層に含有させることで放電開始電圧を下げることが可能であることがわかった。また、無機酸化物を含有しない赤色蛍光体層、ＭｇＯを１重量％含む緑色蛍光体層、Ｙ2Ｏ3を１重量％又はＭｇＯを０．３重量％含む青色蛍光体層を組み合わせることで、放電開始電圧のほぼ均一なフルカラーＰＤＰを得ることが可能であることがわかった。
【００２４】
実施例２
蛍光体層としてＣａＭｇＳｉ2Ｏ6：Ｅｕ2+（青色蛍光体）に、無機酸化物未含有、ＭｇＯを０．１重量％、０．３重量％と１重量％含有する４種の構成の蛍光体層を使用すること以外は、実施例１と同様にしてＰＤＰを作製した。得られたＰＤＰの放電開始電圧及び輝度を表２及び図３に示す。
【００２５】
【表２】
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【００２６】
表２及び図３から、無機酸化物を含有させることで放電開始電圧を大きく下げることができるのに対して輝度の低下が抑制されていることがわかった。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、電圧を印加した際に正に帯電する無機酸化物を蛍光体層に含ませることで、蛍光体自体の組成を変えずに、蛍光体層の放電開始電圧を下げることができる。
また、蛍光体層が複数存在する場合、最も正に帯電する蛍光体よりも正に帯電する無機酸化物を、最も正に帯電する蛍光体を含む蛍光体層以外の蛍光体層に含ませることで、全蛍光体層の放電開始電圧を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の蛍光体層の概略図である。
【図２】ＰＤＰの概略斜視図である。
【図３】実施例２のＰＤＰの放電開始電圧及び輝度とＭｇＯの含有量との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１、２８  蛍光体層
２  無機酸化物
３  蛍光体
１１、２１  基板
１７、２７  誘電体層
１８  保護層
２９  隔壁
４１  透明電極
４２  バス電極
１００  ＰＤＰ
Ａ  アドレス電極
Ｒ  赤色の発光を生じる領域
Ｇ  緑色の発光を生じる領域
Ｂ  青色の発光を生じる領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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