(57)【要約】  【課題】  赤、青、緑色発光蛍光体を用いた発光装置の演色性改善及びカラー表示装置の画質向上を実現する。  【解決手段】  赤、青、緑色発光の蛍光膜を構成する蛍光体のうち、少なくとも２色の蛍光体の母体組成に同一の元素が含まれる蛍光体を用いることを特徴とする。これにより各蛍光体間の基本特性を揃えることで演色性の改善された発光装置及び画質の向上した表示装置が実現できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤、青、緑の３色発光の蛍光体から構成される蛍光膜を備えた発光装置において、前記各色蛍光体のうち少なくとも２種の蛍光体の母体組成が酸素以外の同一元素を含むことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
上記蛍光体の母体組成が、ケイ酸塩、ホウ酸塩及びアルミン酸塩の３種からなる群のうち、同一種を少なくとも２個含むことを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
赤、青、緑の３色発光の蛍光体から構成される蛍光膜が形成された表示パネルと、前記蛍光体を発光させる励起源と、前記励起源を駆動してカラー発光表示する駆動手段とを備えた画像表示装置において、
前記各色蛍光体のうち少なくとも２種の蛍光体の母体組成が酸素以外の同一元素を含むことを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
上記蛍光体の母体組成が、ケイ酸塩、ホウ酸塩及びアルミン酸塩の３種からなる群のうち、同一種を少なくとも２個含むことを特徴とする請求項３記載の画像表示装置。
【請求項５】
請求項３もしくは４記載の画像表示装置において、前記カラー発光表示する駆動手段の各蛍光体を発光させる励起源である点灯電圧の設定値を、最大の点灯電圧を有する蛍光体の点灯電圧値と最小の点灯電圧を有する蛍光体の点灯電圧との差が25Ｖ以内に設定して駆動することを特徴とする画像表示装置。
【請求項６】
請求項３もしくは４記載の画像表示装置において、前記蛍光膜を構成する各色蛍光体の点灯後と点灯前の発光強度比である発光強度維持率の設定値を、最大の維持率を有する蛍光体の維持率値と最小の維持率を有する蛍光体の維持率値との差が15％以内としたことを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線、真空紫外線、電子線により励起されて赤、青、緑に発光する蛍光膜を備えた発光装置及びこれを用いた表示装置に係り、特に蛍光膜を構成する各蛍光体の基本的発光特性を揃えた発光装置及びこれを用いた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紫外線、真空紫外線、電子線により励起されて発光する蛍光体を蛍光膜として備えた平面型希ガス放電蛍光ランプ及び三波長型白色蛍光ランプ等の発光装置、更には例えばプラズマディスプレイ及び電界放射型ディスプレイ等の各種表示装置の蛍光膜に使用される赤、青、緑に発光する各蛍光体の母体組成は、一般にそれぞれ異なり、そのため物理的、化学的な基本特性が各蛍光体毎にそれぞれ違っている。なお、この種の技術に関連する文献としては例えば非特許文献１が挙げられる。
【０００３】
【非特許文献１】張書秀著、月刊ディスプレイ2001年５月号（Ｐ．43）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、表示装置の一例としてプラズマディスプレイ（以下、ＰＤＰと略称）の表示パネルの蛍光膜を構成する赤蛍光体としては（Y,Gd）BO3:Eu（ホウ酸塩）、緑蛍光体としてZn2SiO4:Mn（ケイ酸塩）、青蛍光体としてはBaMgAl10O17:Eu（アルミン酸塩）が一般的に用いられている。
【０００５】
このように蛍光膜を構成する蛍光体の母体組成が発光色により、ホウ酸塩、ケイ酸塩及びアルミン酸塩と、それぞれ異なるため、物理的、化学的特性が違い、点灯電圧、残光時間、寿命特性等に違いが生じている。このように各蛍光体の諸特性が異なるものを用いて表示装置の発光特性を揃えるために、駆動回路への負担が大きくなり、画質を悪化させる原因となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
したがって、本発明の目的は上記従来の問題点を解消することにあり、以下に説明する手段によって解決することができる。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の発光装置及びこれを用いた画像表示装置の特徴は、赤、青及び緑に発光するカラー蛍光膜を構成する蛍光体の母体組成に特徴を有するものであり、蛍光体母体組成に酸素以外の同一の元素を含む赤、青、緑色発光蛍光体を用いることを最も主要な特徴とする。また、各色蛍光体膜を形成する蛍光体は、複数の蛍光体材料の混合物でも良い。
【０００８】
ここで酸素以外の同一の元素を含む蛍光体を用いるということは、赤、青及び緑色に発光する３種の各蛍光体を構成する母体組成が、例えばケイ酸塩、ホウ酸塩及びアルミン酸塩からなり、少なくとも２色の蛍光体の母体組成に同一の元素が含まれる蛍光体を用いることを意味する。
【０００９】
つまり、蛍光膜を形成する蛍光体の母体組成が３種とも同一でることが望ましいが、赤、青及び緑色に発光する３種の蛍光体のうち２種の母体組成が同一であってもよい。
【００１０】
また、上記目的を達成するために、本発明の発光装置およびこれを用いた画像表示装置の特徴は、赤、青、緑色発光蛍光体膜を形成する各色蛍光体の点灯電圧について、最大の点灯電圧を有する蛍光体の点灯電圧値と最小の点灯電圧を有する蛍光体の点灯電圧との差を25Ｖ以内としたことにある。
【００１１】
また、本発明の発光装置およびこれを用いた画像表示装置の特徴は、赤、青、緑色発光蛍光体膜を形成する各色蛍光体の点灯後と点灯前の発光強度比である発光強度維持率において、最大の維持率を有する蛍光体の維持率値と最小の維持率を有する蛍光体の維持率値との差を15％以内としたことにある。
【発明の効果】
【００１２】
蛍光体を構成する母体組成に同一の元素を含む赤、青、緑色発光蛍光体を用いることで基本特性を揃えることが可能となり、特に表示装置に適用すれば駆動時の色ズレ等を少なくすることができるなど格段に画質の向上したカラー表示装置を実現することが可能となる。また、この蛍光膜をランプ等の発光装置に適用すれば演色性（色合い）の改善された発光装置が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の目的を達成することのできる、発明の代表的な構成例の特徴を以下に挙げる。
（１）赤、青、緑の３色発光の蛍光体から構成される蛍光膜を備えた発光装置において、前記各色蛍光体のうち少なくとも２種の蛍光体の母体組成が酸素以外の同一元素を含むことを特徴とする。
（２）上記（１）において、蛍光体の母体組成が、ケイ酸塩、ホウ酸塩及びアルミン酸塩の３種からなる群のうち、同一種を少なくとも２個含むことを特徴とする。
（３）赤、青、緑の３色発光の蛍光体から構成される蛍光膜が形成された表示パネルと、前記蛍光体を発光させる励起源と、前記励起源を駆動してカラー発光表示する駆動手段とを備えた画像表示装置において、前記各色蛍光体のうち少なくとも２種の蛍光体の母体組成が酸素以外の同一元素を含むことを特徴とする。
（４）上記（３）において、蛍光体の母体組成が、ケイ酸塩、ホウ酸塩及びアルミン酸塩の３種からなる群のうち、同一種を少なくとも２個含むことを特徴とする。
（５）上記（３）もしくは（４）記載の画像表示装置において、前記カラー発光表示する駆動手段の各蛍光体を発光させる励起源である点灯電圧の設定値を、最大の点灯電圧を有する蛍光体の点灯電圧値と最小の点灯電圧を有する蛍光体の点灯電圧との差が25Ｖ以内に設定して駆動することを特徴とする。
（６）上記（３）もしくは（４）記載の画像表示装置において、前記蛍光膜を構成する各色蛍光体の点灯後と点灯前の発光強度比である発光強度維持率の設定値を、最大の維持率を有する蛍光体の維持率値と最小の維持率を有する蛍光体の維持率値との差が15％以内としたことを特徴とする。
【実施例】
【００１４】
以下、在来の比較例と対比して更に具体的に本発明の実施例を説明する。
【００１５】
なお、ここでは、画像表示装置として最も厳しい条件の要求されるプラズマディスプレイパネルを例に説明する。はじめに比較例となる在来装置について説明し、次いで順次本発明の実施例を図表を用いて説明する。
【００１６】
＜比較例＞
プラズマディスプレイ用に一般的に用いられる赤色発光蛍光体として(Y,Gd)BO8:Eu、緑色発光蛍光体としてZn2SiO4:Mn、青色発光蛍光体としてBaMgAl10O17:Euを用いて周知の製造工程でプラズマディスプレイパネルを作成し、各種特性を測定した。
【００１７】
つまり、この比較例における赤色発光蛍光体はホウ酸塩化合物、緑色発光蛍光体はケイ酸塩化合物、青色発光蛍光体はアルミン酸塩化合物である。
【００１８】
表１にパネル点灯電圧を、図1に各発光色蛍光体の発光スペクトルを、表２に色度（ｘ値、ｙ値）を、表３に残光時間（１／１０残光時間）を、表４にパネル点灯時間500ｈ（時間）での輝度維持率を、表５にパネル点灯時間500ｈ（時間）での白色点色度変化を示した。
【００１９】
（実施例１）
赤色発光蛍光体としてCaMgSiO4:Eu、緑色発光蛍光体としてBa2MgSi2O7:Eu、青色発光蛍光体として(Sr0.9Ba0.1)3MgSi2O8:Euを用いてプラズマディスプレイパネルを作成し、各種特性を測定した。これらの蛍光体は、いずれもケイ酸塩系化合物である。
【００２０】
表１にパネル点灯電圧を、図２に各発光色蛍光体の発光スペクトルを、表２に色度（ｘ値、ｙ値）を、表３に残光時間（１／１０残光時間）を、表４にパネル点灯時間500ｈでの輝度維持率を、表５にパネル点灯時間500ｈでの白色点色度変化を示した。
【００２１】
各発光色蛍光体間のパネル点灯電圧差は、（比較例）の30Ｖに対して５Ｖと低く、点灯特性が揃い駆動回路への負担が低減された。１／１０残光時間は赤、青、緑色発光蛍光体とも１ｍｓ以下であり、（比較例）に比べて、優れた動画表示が実現できた。パネル点灯時間５００ｈでの輝度維持率は各色とも95%以上であり（比較例）を上回った。
【００２２】
パネル点灯時間500ｈでの白色点色度変化は、（比較例）のΔｘ＝0.017、Δｙ＝0.014に対して、Δｘ＝0.0007、Δｙ＝0と小さい値であり、色ずれの少ない優れた寿命特性が実現できた。
【００２３】
このように、すべての蛍光体にケイ酸塩系材料を採用することで、基本特性を揃えることが可能となり、放電電圧、残光時間、寿命特性等の値をほぼ同一にすることが可能となった。
【００２４】
（実施例２）
赤色発光蛍光体として(Y,Gd)BO8:Eu、緑色発光蛍光体として（Y,Gd）BO3:Tb、青色発光蛍光体としてSrO・B2O3:Euを用いてプラズマディスプレイパネルを作成し、各種特性を測定した。
【００２５】
表１にパネル点灯電圧を、図３に各色蛍光体の発光スペクトルを、表２に色度（ｘ値、ｙ値）を、表３に残光時間（１／１０残光時間）を、表４にパネル点灯時間500ｈでの輝度維持率を、表５にパネル点灯時間500ｈでの白色点色度変化を示した。
【００２６】
蛍光体間のパネル点灯電圧差は、（比較例）の30Ｖに対して５Ｖと低く、点灯特性が揃い駆動回路への負担が低減された。赤、青、緑蛍光体の１／１０残光時間は１１〜１２ｍｓと揃った値であり、（比較例）に比べて、優れた動画表示が実現できた。パネル点灯時間５００ｈでの輝度維持率は各色とも93%以上であり（比較例）を上回った。パネル点灯時間500ｈでの白色点色度変化は、（比較例）のΔｘ＝0.017、Δｙ＝0.014に対して、Δｘ＝-0.0001、Δｙ＝0と小さい値であり、色ずれの少ない優れた寿命特性が実現できた。
【００２７】
このようにすべての蛍光体にホウ酸塩系材料を採用することで、基本特性を揃えることが可能となり、放電電圧、残光時間、寿命特性等の値をほぼ同一にすることが可能となった。
【００２８】
（実施例３）
赤色発光蛍光体としてBaMgAl10O17:Eu(Eu3+)、緑色発光蛍光体としてBaAl10O19:Mn、青色発光蛍光体としてBaMgAl10O17:Eu(Eu2+)を用いてプラズマディスプレイパネルを作成し、各種特性を測定した。
【００２９】
表１にパネル点灯電圧を、図4に各色蛍光体の発光スペクトルを、表２に色度（ｘ値、ｙ値）を、表３に残光時間（１／１０残光時間）を、表４にパネル点灯時間500ｈでの輝度維持率を、表５にパネル点灯時間500ｈでの白色点色度変化を示した。
【００３０】
蛍光体間のパネル点灯電圧差は、（比較例）の30Ｖに対して５Ｖと低く、点灯特性が揃い駆動回路への負担が低減された。パネル点灯時間500ｈでの白色点色度変化は、（比較例）のΔｘ＝0.017、Δｙ＝0.014に対して、Δｘ＝-0.0001、Δｙ＝0と小さい値であり、色ずれの少ない優れた寿命特性が実現できた。
【００３１】
このようにすべての蛍光体にアルミン酸塩系材料を採用することで、基本特性を揃えることが可能となり、放電電圧、寿命特性等の値をほぼ同一にすることが可能となった。
【００３２】
（実施例４）
赤色発光蛍光体としてCaMgSiO4:Eu、緑色発光蛍光体としてBa2MgSi2O7:Eu、青色発光蛍光体としてBaMgAl10O17:Euを用いてプラズマディスプレイパネルを作成し、各種特性を測定した。
【００３３】
表１にパネル点灯電圧を、表２に色度（ｘ値、ｙ値）を、表３に残光時間（１／１０残光時間）を、表４にパネル点灯時間500ｈでの輝度維持率を、表５にパネル点灯時間500ｈでの白色点色度変化を示した。
【００３４】
各蛍光体間のパネル点灯電圧差は、（比較例）の30Ｖに対して５Ｖと低く、点灯特性が揃い駆動回路への負担が低減された。赤、青、緑色発光蛍光体の１／１０残光時間は、いづれも1ｍｓ以下であり、（比較例）に比べて、優れた動画表示が実現できた。パネル点灯時間500ｈでの白色点色度変化は、（比較例）のΔｘ＝0.017、Δｙ＝0.014に対して、Δｘ＝0.0091、Δｙ＝0.0099と小さい値であり、色ずれの少ない優れた寿命特性が実現できた。
【００３５】
（実施例５）
赤色発光蛍光体として(Y,Gd)BO8:Eu、緑色発光蛍光体としてBa2MgSi2O7:Eu、青色発光蛍光体として(Sr0.9Ba0.1)3MgSi2O8:Euを用いてプラズマディスプレイパネルを作成し、各種特性を測定した。この場合の蛍光体は、赤色だけホウ酸塩で、他の２色はケイ酸塩系化合物である。
【００３６】
表１にパネル点灯電圧を、表２に色度（ｘ値、ｙ値）を、表３に残光時間（１／１０残光時間）を、表４にパネル点灯時間500ｈでの輝度維持率を、表５にパネル点灯時間500ｈでの白色点色度変化を示した。
【００３７】
各蛍光体間のパネル点灯電圧差は、（比較例）の30Ｖに対して５Ｖと低く、点灯特性が揃い駆動回路への負担が低減された。パネル点灯時間５００ｈでの輝度維持率は各色とも95%以上であり（比較例）を上回った。パネル点灯時間500ｈでの白色点色度変化は、（比較例）のΔｘ＝0.017、Δｙ＝0.014に対して、Δｘ＝0.0011、Δｙ＝0.0011と小さい値であり、色ずれの少ない優れた寿命特性が実現できた。
【００３８】
（実施例６）
赤色発光蛍光体としてCaMgSiO4:Eu、緑色発光蛍光体としてZn2SiO4:Mn、青色発光蛍光体として(Sr0.9Ba0.1)3MgSi2O8:Euを用いてプラズマディスプレイパネルを作成し、各種特性を測定した。この場合の蛍光体は、すべてケイ酸塩系化合物である。
【００３９】
表１にパネル点灯電圧を、表２に色度（ｘ値、ｙ値）を、表３に残光時間（１／１０残光時間）を、表４にパネル点灯時間500ｈでの輝度維持率を、表５にパネル点灯時間500ｈでの白色点色度変化を示した。
【００４０】
パネル点灯時間５００ｈでの輝度維持率は各色とも90%以上であり（比較例）を上回った。パネル点灯時間500ｈでの白色点色度変化は、（比較例）のΔｘ＝0.017、Δｙ＝0.014に対して、Δｘ＝0.0017、Δｙ＝-0.0044と小さい値であり、色ずれの少ない優れた寿命特性が実現できた。
【００４１】
（実施例７）
赤色発光蛍光体として(Y,Gd)BO8:Eu、緑色発光蛍光体としてZn2SiO4:Mn、青色発光蛍光体としてSrO・B2O3:Euを用いてプラズマディスプレイパネルを作成し、各種特性を測定した。この場合の蛍光体は、緑色だけケイ酸塩で、他の２色はホウ酸塩系化合物である。
【００４２】
表１にパネル点灯電圧を、表２に色度（ｘ値、ｙ値）を、表３に残光時間（１／１０残光時間）を、表４にパネル点灯時間500ｈでの輝度維持率を、表５にパネル点灯時間500ｈでの白色点色度変化を示した。
【００４３】
１／１０残光時間は赤、青、緑色発光蛍光体とも１０ｍｓ前後であり、（比較例）に比べて、優れた動画表示が実現できた。
【００４４】
パネル点灯時間５００ｈでの輝度維持率は各色とも90%以上であり（比較例）を上回った。パネル点灯時間500ｈでの白色点色度変化は、（比較例）のΔｘ＝0.017、Δｙ＝0.014に対して、Δｘ＝0.0029、Δｙ＝-0.0054と小さい値であり、色ずれの少ない優れた寿命特性が実現できた。
【００４５】
（実施例８）
赤色発光蛍光体としてBaMgAl10O17:Eu(Eu3+)、緑色発光蛍光体としてZn2SiO4:Mn、青色発光蛍光体としてBaMgAl10O17:Eu(Eu2+)を用いてプラズマディスプレイパネルを作成し、各種特性を測定した。この場合の蛍光体は、緑色だけケイ酸塩で、他の２色はアルミン酸塩系化合物である。
【００４６】
表１にパネル点灯電圧を、表２に色度（ｘ値、ｙ値）を、表３に残光時間（１／１０残光時間）を、表４にパネル点灯時間500ｈでの輝度維持率を、表５にパネル点灯時間500ｈでの白色点色度変化を示した。
【００４７】
パネル点灯時間500ｈでの白色点色度変化は、（比較例）のΔｘ＝0.017、Δｙ＝0.014に対して、Δｘ＝-0.0046、Δｙ＝0.0082と小さい値であり、色ずれの少ない優れた寿命特性が実現できた。
【００４８】
（実施例９）
赤色発光蛍光体としてBaMgAl10O17:Eu(Eu3+)、緑色発光蛍光体としてZn2SiO4:Mn、青色発光蛍光体としてCaMgSi2O6:Euを用いてプラズマディスプレイパネルを作成し、各種特性を測定した。この場合の蛍光体は、赤色だけアルミン酸塩で、他の２色はケイ酸塩系化合物である。
【００４９】
表１にパネル点灯電圧を、表２に色度（ｘ値、ｙ値）を、表３に残光時間（１／１０残光時間）を、表４にパネル点灯時間500ｈでの輝度維持率を、表５にパネル点灯時間500ｈでの白色点色度変化を示した。
【００５０】
各蛍光体間のパネル点灯電圧差は、（比較例）の30Ｖに対して２５Ｖと低く、点灯特性が揃い駆動回路への負担が低減された。パネル点灯時間500ｈでの白色点色度変化は、（比較例）のΔｘ＝0.017、Δｙ＝0.014に対して、Δｘ＝-0.0137、Δｙ＝-0.0076と小さい値であり、色ずれの少ない優れた寿命特性が実現できた。
【００５１】
（実施例１０）
赤色発光蛍光体として(Y,Gd)BO8:Eu、緑色発光蛍光体としてBa2MgSi2O7:Eu、青色発光蛍光体としてCaMgSi2O6:Euを用いてプラズマディスプレイパネルを作成し、各種特性を測定した。この場合の蛍光体は、赤色だけホウ酸塩で、他の２色はケイ酸塩系化合物である。
【００５２】
表１にパネル点灯電圧を、表２に色度（ｘ値、ｙ値）を、表３に残光時間（１／１０残光時間）を、表４にパネル点灯時間500ｈでの輝度維持率を、表５にパネル点灯時間500ｈでの白色点色度変化を示した。蛍光体間のパネル点灯電圧差は、（比較例）の30Ｖに対して５Ｖと低く、点灯特性が揃い駆動回路への負担が低減された。パネル点灯時間５００ｈでの輝度維持率は各色とも95%以上であり（比較例）を上回った。パネル点灯時間500ｈでの白色点色度変化は、（比較例）のΔｘ＝0.017、Δｙ＝0.014に対して、Δｘ＝0.0009、Δｙ＝0.0009と小さい値であり、色ずれの少ない優れた寿命特性が実現できた。
【００５３】
【表１】
2005322502.tif 000003
【００５４】
【表２】
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【００５５】
【表３】
2005322502.tif 000005
【００５６】
【表４】
2005322502.tif 000006
【００５７】
【表５】
2005322502.tif 000007
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】典型的ＰＤＰ用赤、青、緑色発光蛍光体の発光スペクトル。
【図２】ケイ酸塩系赤、青、緑色発光蛍光体の発光スペクトル。
【図３】ホウ酸塩系塩系赤、青、緑色発光蛍光体の発光スペクトル。
【図４】アルミン酸塩系赤、青、緑色発光蛍光体の発光スペクトル。
【図１】
2005322502.tif 000008
【図２】
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【図３】
2005322502.tif 000010
【図４】
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