(57)【要約】【課題】プラズマディスプレイパネル内の不純物ガスを除去し蛍光体層の特性劣化を防ぐとともに、蛍光体の帯電傾向を一致させて信頼性の高いプラズマディスプレイパネルを提供する。【解決手段】前面パネル基板と背面パネル基板とを対向して構成した放電空間の内壁の少なくとも一部に赤色蛍光体層、緑色蛍光体層および青色蛍光体層を形成したプラズマディスプレイパネルであって、緑色蛍光体層は、緑色蛍光体３６の表面がプラス帯電性酸化物３６ａで皮膜され、プラス帯電性酸化物３６ａの表面が炭化水素ガスを吸蔵分解する酸化物３６ｂによって島状に皮膜された緑色蛍光体３６を含んでいる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面パネル基板と背面パネル基板とを対向して構成した放電空間の内壁の少なくとも一部に赤色蛍光体層、緑色蛍光体層および青色蛍光体層を形成したプラズマディスプレイパネルであって、前記緑色蛍光体層は、緑色蛍光体の表面がプラス帯電性を有する第１の酸化物で皮膜され、前記第１の酸化物の表面が炭化水素ガスを吸蔵分解する第２の酸化物によって皮膜された緑色蛍光体を含むことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
プラス帯電性を有する第１の酸化物が、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、ＭｇＯのうちの一種または二種以上であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
炭化水素ガスを吸蔵分解する第２の酸化物が、ＮｉＯ、ＭｎＯ、ＣｒＯ２、ＺｒＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＢａＴｉＯ３、ＴｉＯ２のうちの一種または二種以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
炭化水素ガスを吸蔵分解する第２の酸化物に白金族元素を添加したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマディスプレイパネルに関し、特にその放電特性と蛍光体特性とを安定化させたプラズマディスプレイパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータやテレビなどの画像表示装置に用いられているカラー表示デバイスにおいて、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと呼ぶ）を用いたプラズマディスプレイ表示装置が、大型で薄型軽量を実現することのできるカラー表示デバイスとして注目されている。
【０００３】
ＰＤＰは前面パネル基板と背面パネル基板とを所定の放電空間を設けて封着して構成している。前面パネル基板と背面パネル基板とには、それぞれ電極や誘電体層、あるいは隔壁や蛍光体層などが有機バインダーを含む構造物を焼成して形成されている。ＰＤＰの製造工程のうち、特に前面パネル基板と背面パネル基板とを封着する封着工程において、封着材に用いるフリットガラス中に含まれる有機バインダーなどが熱分解した不純物ガスがＰＤＰ内に拡散する。不純物ガス成分としては主に水蒸気、炭酸ガス、炭化水素ガスであるが、これらの不純物ガスがＰＤＰ内の蛍光体層などに吸着され、放電特性の悪化や輝度の低下などの問題を引き起こすことが知られている（例えば特許文献１、非特許文献１など）。そのため、ＰＤＰ内部の不純物ガスを低減し、放電特性の安定化、経時変化の抑制などの信頼性を向上させることが重要な課題の一つとなっている。
【０００４】
これら不純物ガスを除去するために、ＰＤＰ内や排気管などにゲッタや吸着剤を設置し、これに不純物ガスを吸着除去させる試みがなされている（例えば特許文献２、特許文献３など）。
【０００５】
また、背面パネル基板の隔壁間には、それぞれ赤色蛍光体層、緑色蛍光体層、青色蛍光体層が形成されている。赤色蛍光体層の蛍光体としては（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：ＥｕまたはＹ２Ｏ３：Ｅｕ、緑色蛍光体としてはＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、青色蛍光体としてはＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕなどが用いられている。これらの蛍光体の中で緑色蛍光体だけは、帯電傾向がマイナスとなるため、放電特性が不安定となるなどの課題がある。そのため、緑色蛍光体表面にフッ化物や酸化物をコートして帯電傾向をプラスにする例が開示されている（例えば特許文献４、特許文献５など）。
【特許文献１】特開２０００−３１１５８８号公報
【特許文献２】特開２００３−２８１９９４号公報
【特許文献３】特開平１１−３２９２４６号公報
【特許文献４】特開平１１−８６７３５号公報
【特許文献５】特開２００１−２３６８９３号公報
【非特許文献１】ＦＰＤテクノロジー大全  （株）電子ジャーナル  ２０００年１０月２５日  ＰＰ６１５−６１８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ＰＤＰ内部の特定領域にゲッタを設けて不純物ガスを吸着する方法では、放電空間が隔壁によって仕切られているためＰＤＰの全領域にゲッタ効果を作用させることができず、不純物ガスの残存する領域が発生し表示むらの原因になる。さらに、放電中にゲッタが加熱されて不純物ガスが再びＰＤＰ内に放出されるなどの課題がある。また排気管内部にゲッタを設けて不純物ガスを除去する方法では、ゲッタに不純物ガス成分が次第に蓄積され、不純物ガスを除去する能力が徐々に低下するという課題がある。
【０００７】
一方、マイナス帯電の緑色蛍光体の帯電傾向を一致させるためには、上記ゲッタの設置とは別に、緑色蛍光体の表面に酸化物やフッ化物をコーティングすることが必要で、製造工程が多くなる上にＰＤＰの構造も複雑となり、製造コストが高く信頼性にも課題があった。
【０００８】
本発明は上記の課題を解決し、簡単な構造でＰＤＰ内の不純物ガスを除去するとともに蛍光体の帯電傾向を一致させ、信頼性の高いＰＤＰを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述したような課題を解決するために、本発明のＰＤＰは、前面パネル基板と背面パネル基板とを対向して構成した放電空間の内壁の少なくとも一部に赤色蛍光体層、緑色蛍光体層および青色蛍光体層を形成したＰＤＰであって、緑色蛍光体層は、緑色蛍光体の表面がプラス帯電性を有する第１の酸化物で皮膜され、第１の酸化物の表面が炭化水素ガスを吸蔵分解する第２の酸化物によって皮膜された緑色蛍光体を含んでいる。
【００１０】
このような構成によれば、簡単な構造で、全ての蛍光体の帯電傾向を一致させることができるとともに、ＰＤＰ内の不純物ガスを特性に影響の少ない水と炭酸ガスに効率的に分解して除去することができ、低コストで信頼性の高いＰＤＰを実現できる。
【００１１】
さらに、プラス帯電性を有する第１の酸化物が、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、ＭｇＯのうちの一種または二種以上であることが望ましく、この構成によれば蛍光体の帯電傾向をより一致させることができる。
【００１２】
さらに、炭化水素ガスを吸蔵分解する第２の酸化物が、ＮｉＯ、ＭｎＯ、ＣｒＯ２、ＺｒＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＢａＴｉＯ３、ＴｉＯ２のうちの一種または二種以上であることが望ましく、この構成によれば炭化水素ガスをより効果的に水と炭酸ガスに吸蔵分解して除去することができる。
【００１３】
さらに、炭化水素ガスを吸蔵分解する第２の酸化物に白金族元素を添加したものであることが望ましく、この構成によれば炭化水素ガスをより効果的に水と炭酸ガスに吸蔵分解して除去することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明によれば、ＰＤＰ内の炭化水素系の不純物ガスを除去するとともに、全ての蛍光体の帯電傾向を一致させて信頼性の高いＰＤＰを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は本発明の実施の形態におけるＰＤＰの構造を示す断面図である。ＰＤＰ本体１０は前面パネル基板２０と背面パネル基板３０とで構成される。前面パネル基板２０は、前面ガラス基板２１と、その内表面に形成された互いに平行な複数の表示電極２２やそれを覆う誘電体層２３などで構成されている。背面パネル基板３０は、背面ガラス基板３１と、その内表面に形成された互いに平行で表示電極２２と直交する複数のアドレス電極３２と、それを覆う誘電体層３３と、その上に形成された隔壁３４と、隔壁３４の間に形成された赤色、緑色、青色でそれぞれ発光する蛍光体層３５などで構成されている。前面パネル基板２０と背面パネル基板３０とは、放電空間４０を有する状態に対向配置され、フリットガラスなどからなる封着材４１によって周囲が封着されている。また、背面ガラス基板３１には、放電空間４０内の気体を排気し、放電ガスとなるネオンやキセノンなどが５３ｋＰａ〜８０ｋＰａの圧力で封入されて封止されている。さらに、蛍光体層３５は赤色蛍光体層３５ａ、緑色蛍光体層３５ｂ、青色蛍光体層３５ｃがそれぞれの隔壁３４間に形成されている。また、本実施の形態では、蛍光体として赤色蛍光体として（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：ＥｕまたはＹ２Ｏ３：Ｅｕを、緑色蛍光体としてＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎを、青色蛍光体としてＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕを用いている。
【００１７】
このような構成のＰＤＰにおいて、各電極に電圧を印加することによりガス放電を発生させ、この放電により発生した紫外線で赤色蛍光体層３５ａ、緑色蛍光体層３５ｂ、青色蛍光体層３５ｃの各色の蛍光体を励起発光させてカラー表示を行っている。
【００１８】
図２は蛍光体層３５の構造を模式的に示した詳細断面図である。図２に示すように蛍光体層３５は、粒子状の蛍光体３６が数層から数十層積層された構成の皮膜である。
【００１９】
図３は本発明の実施の形態の要部をなす蛍光体３６のうちの、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎよりなる緑色蛍光体粒子を拡大表示した断面図である。蛍光体３６の表面の第１層目にはＡｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、ＭｇＯなどの第１の酸化物であるプラス帯電性酸化物３６ａがほぼ均一に皮膜されている。その上の第２層目にはＮｉＯ、ＭｎＯ、ＣｒＯ２、ＺｒＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＢａＴｉＯ３、ＴｉＯ２などの第２の酸化物である炭化水素ガスを吸蔵分解する酸化物３６ｂを所々に隙間を有するように島状に皮膜している。さらに炭化水素ガスを吸蔵分解する酸化物３６ｂにはＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｒｕなどの白金族元素３６ｃが分散添加されている。
【００２０】
前述のように、ＰＤＰに用いられる蛍光体として、赤色には（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕが、青色にはＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕが、そして緑色にはＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎが用いられる。このうち赤色の蛍光体である（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕと青色の蛍光体であるＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕはプラス帯電性の特性を持つが、緑色の蛍光体であるＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎはマイナス帯電性の特性を持つ。そのため、このままでは蛍光体の帯電傾向が異なり放電特性が安定しなくなる。本発明の実施の形態のように、緑色蛍光体３６の表面にプラス帯電性酸化物３６ａを皮膜することにより、全ての緑色蛍光体３６にプラス帯電性を持たせ、各色蛍光体の帯電傾向を一致させることができ、ＰＤＰの放電特性を安定化させることができる。
【００２１】
一方、図１に示すＰＤＰ本体１０の、表示電極２２や誘電体層２３、３３、隔壁３４、蛍光体層３５などを形成する際には、通常それぞれの基材と有機バインダーとを混練したものを所定形状に塗布した後に焼成して形成するという工程が行われる。また、前面パネル基板２０と背面パネル基板３０とを封着する封着工程が行われる。特に、封着工程においては、封着材４１に用いるフリットガラス中に含まれる有機バインダーなどが熱分解した不純物ガスや、前述の各構成要素の未焼成有機バインダーが熱分解して発生した不純物ガスがＰＤＰ内に拡散する。不純物ガス成分としては、主に水蒸気、炭酸ガス、炭化水素ガスなどであるが、これらの不純物ガスがＰＤＰ内の蛍光体層３５中の蛍光体などに吸着して、放電特性の悪化や輝度の低下などの問題を引き起こすことが知られている。
【００２２】
これらの不純物ガスの影響を除去するため、一旦ＰＤＰ内のガスを排気した後、放電ガスを封入するという工程を行うのが一般的である。しかしこの工程を行ってもＰＤＰ内にはわずかながら不純物ガスが残ってしまう。不純物ガスのうち、炭化水素ガスについては、水の１／１００〜１／１０００程度、炭酸ガスの１／１０〜１／１００程度という低濃度であっても、緑色蛍光体層３５ｂや青色蛍光体層３５ｃの特性劣化を引き起こすことがわかってきた。そのメカニズムは、炭化水素ガスが放電のエネルギーで水素と炭素に分解され、これら水素によって蛍光体層３５が還元されて酸素欠陥を生じたり、炭素が蛍光体層３５に付着して着色したりすることにより輝度が低下すると考えられる。
【００２３】
また、本発明によれば、蛍光体３６の第２層目に島状に設けた炭化水素ガスを吸蔵分解する酸化物３６ｂの作用により、不純物ガスを吸収し、吸収した不純物ガス中の炭化水素ガスであるＣｘＨｙ系ガス、あるいは、炭化水素が一部酸化したＣｘＨｙＯ系ガスなどを水と炭酸ガスに酸化分解させる。ここで、炭化水素ガスが酸化分解されると水と炭酸ガスを発生するが、炭化水素ガスはもともと封着後のＰＤＰ内に残存する水や炭酸ガスに比べてわずかであり、分解によってそれらが増加したとしても蛍光体の劣化に与える影響は小さいことがわかっている。このことにより従来はＰＤＰ内に設置していたゲッタが不要となる。
【００２４】
また、緑色蛍光体層３５ｂは画像表示領域の全領域にわたって形成されているため、緑色蛍光体３６に形成された酸化物３６ｂにより全領域にわたって炭化水素ガスなどの不純物ガスを吸着除去する効果がある。このため従来のように画像表示領域内の一部あるいは外にゲッタ材料を設置した場合に比べて、より均一に不純物ガスを除去することが可能となり、不均一な放電特性の悪化や輝度の低下などを低減することができる。
【００２５】
また、炭化水素ガスを吸蔵分解する酸化物３６ｂは、図３に示すように、所々に隙間を有する島状に皮膜されているが、このような構成にすることにより下層のプラス帯電性酸化物３６ａの効果が高まるとともに、酸化物３６ｂの表面積を増加させ炭化水素ガスを分解する効果がより高くなる。また酸化物３６ｂに白金族元素３６ｃを添加することにより、酸化触媒効果を促進させ、より効果的に炭化水素ガスを分解除去することが可能となる。
【００２６】
以上述べた構成により、緑色蛍光体の帯電傾向を赤色蛍光体や青色蛍光体の帯電傾向と一致させて放電特性を安定させ、さらに、従来のようにゲッタを別途設置することなく不純物ガスを、特性に影響の少ない水と炭酸ガスに分解して除去することができる。従って、低コストで信頼性の高いＰＤＰを実現することができる。
【実施例】
【００２７】
以下の方法で、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎからなる緑色の蛍光体の第１層目にプラス帯電性の酸化物であるＡｌ２Ｏ３をコーティングするとともに、第２層目に炭化水素ガスを吸蔵分解する酸化物であるＮｉＯを島状にコーティングした。
【００２８】
まず、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎの粉末を硝酸アルミの水溶液に投入してよく攪拌して乾燥した後、４００℃〜６００℃で焼成して、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎの表面にプラス帯電性を有する酸化物であるＡｌ２Ｏ３皮膜を形成する。次にこの粉末をＮｉＯの硝酸塩溶液に投入してよく攪拌して乾燥した後、４００℃〜６００℃で焼成して、Ａｌ２Ｏ３皮膜の上に炭化水素ガスを吸蔵分解する酸化物であるＮｉＯを皮膜形成する。この際、ＮｉＯはマイナス帯電性の酸化物であるため、所々に隙間を有する島状に皮膜形成する。次にこの粉体を塩化白金酸の水溶液に投入してよく攪拌して乾燥した後、４００℃〜６００℃で焼成することで、ＮｉＯの表面に白金族元素であるＰｔが添加される。
【００２９】
上記実施例では、プラス帯電性を有する酸化物としてＡｌ２Ｏ３を用いた例を示したが、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、ＭｇＯについてもそれらの塩化物、硝酸塩などの水溶液にＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎの粉末を投入してよく攪拌して乾燥した後、４００℃〜６００℃で焼成することでそれぞれの酸化物の皮膜をＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎの表面に形成することができる。さらに上記実施例では、炭化水素ガスを吸蔵分解する酸化物として、ＮｉＯを用いた例を示したが、ＭｎＯ、ＣｒＯ２、ＺｒＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＢａＴｉＯ３、ＴｉＯ２についても、それらの塩化物、硝酸塩などの水溶液にプラス帯電性を有する酸化物皮膜を有するＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎの粉末を投入してよく攪拌して乾燥した後、４００℃〜６００℃で焼成することでそれぞれの酸化物の皮膜を形成することができる。また、白金族元素としては上述のＰｔ以外に、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｏｓの塩化物、硝酸塩、有機化合物の水溶液に投入してよく攪拌して乾燥した後、４００℃〜６００℃で焼成することで、白金族元素であるＰｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｏｓを添加することができる。
【００３０】
このようにして得られた、第１層目にプラス帯電性の酸化物を、第２層目に炭化水素ガスを吸蔵分解する酸化物を島状に皮膜形成した蛍光体について、蛍光体中の炭化水素の吸着量比および蛍光体の輝度変化率を調べた結果を表１に示す。炭化水素の吸着量は５０００時間点灯後に赤色、緑色、青色の蛍光体を取り出し、ガス分析により炭化水素の吸着量を比較するとともに、緑色の蛍光体の輝度変化率を調べた。
【００３１】
試料１〜試料１１には、第２層目の酸化物に白金族元素としてＰｔを添加しているが、第２層目に白金族元素を添加していない場合には炭化水素の吸着量比が０．１〜０．２程度と増加することを確認している。また、比較例１は第２層目がない場合、比較例２は第１層目も第２層目もない場合を示す。
【００３２】
【表１】
2005322563.tif 000003
【００３３】
表１に示すように、比較例１、比較例２に比べて、本発明による蛍光体の例では、蛍光体中の炭化水素の吸着量は約１／１０以下であり、５０００時間後の緑色蛍光体の輝度変化率も、約１／５以下であり、本発明により特性の安定性が向上することが確認された。
【００３４】
さらに、第２層目の酸化物に白金族元素を含有させると炭化水素の吸着量を減少させることができる。
【００３５】
なお、以上の説明では、緑色蛍光体層をＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎの緑色蛍光体単独で形成する例で説明したが、一般式ＲｅＢＯ３：Ｔｂ（Ｒｅは希土類元素：Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｇｄから選ばれた一種、または複数種の固溶体を表す）で表されるテルビウム付活希土類ほう酸塩緑色蛍光体と混合して使用する場合にも本発明を適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明のＰＤＰによれば、蛍光体の輝度特性や放電特性を安定化させて、信頼性の高いＰＤＰを実現することができるので、大画面表示装置などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態におけるＰＤＰの構造を示す断面図
【図２】同ＰＤＰの蛍光体層の構造を模式的に示した詳細断面図
【図３】同ＰＤＰの緑色蛍光体粒子を拡大表示した断面図
【符号の説明】
【００３８】
１０    ＰＤＰ本体
２０    前面パネル基板
２１    前面ガラス基板
２２    表示電極
２３，３３    誘電体層
３０    背面パネル基板
３１    背面ガラス基板
３２    アドレス電極
３４    隔壁
３５    蛍光体層
３５ａ    赤色蛍光体層
３５ｂ    緑色蛍光体層
３５ｃ    青色蛍光体層
３６    （緑色）蛍光体
３６ａ    プラス帯電性酸化物
３６ｂ    （炭化水素ガスを吸蔵分解する）酸化物
３６ｃ    白金族元素
４０    放電空間
４１    封着材
【図１】
2005322563.tif 000004
【図２】
2005322563.tif 000005
【図３】
2005322563.tif 000006