(57)【要約】本発明は、セグメント化した蛍光体層（９）を具えるプラズマディスプレイパネルであって、この蛍光体層（９）とキャリアプレート（２）との間に、緑色発光カラーセグメントのPr3+含有材料の緑色フィルタ層（１４）が堆積されており、このフィルタ層により、Tb3+活性化蛍光体物質により放出される緑色光の色点を改善するプラズマディスプレイパネルに関するものである。
2006509328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体層及び保護層が堆積されたガラスプレートを有するフロントプレートと、セグメント化した蛍光体層により被覆されたキャリアプレートとを設けたプラズマディスプレイパネルであって、前記蛍光体層は、赤色発光蛍光体物質からなる赤色発光カラーセグメントと、青色発光蛍光体物質からなる青色発光カラーセグメントと、緑色発光Tb3+活性化蛍光体物質からなる緑色発光カラーセグメントとを有し、前記プラズマディスプレイパネルは、前記フロントプレートと前記キャリアプレートとの間の空間をガスが充填されているプラズマセルに分割するリブ構造体を有し、前記フロントプレート及び前記キャリアプレート上には、プラズマセル内に無声放電を発生させる１つ以上の電極アレイが設けられており、前記緑色発光カラーセグメントの蛍光体層とキャリアプレートとの間に緑色フィルタ層が設けられているプラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネルにおいて、
前記緑色フィルタ層が、Pr3+含有材料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３】
請求項２に記載のプラズマディスプレイパネルにおいて、
前記Pr3+含有材料が、PrＰＯ4 、[Pr(ＰＯ3)3]n 、PrＦ3 、PrＯCl、PrＯＦ、PrＯBr、Pr3Al5Ｏ12、PrＢＯ3 、Pr2SiＯ5、Pr2Si2Ｏ7 及び PrＢ3Ｏ6からなる群から選択したものであることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネルにおいて、
前記緑色Tb3+活性化蛍光体物質が、(Ｙx Gd1-x-y)ＢＯ3：Tby (０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１)、LaＰＯ4 ：Tb、(ＹxGd1-x-y)3Al5Ｏ12：Tby (０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１)、CeMgAl11Ｏ19：Tb、GdMgＢ5 Ｏ10：Ce，Tb、(ＹxGd1-x-y)2SiＯ5 ：Tby (０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１)、(InxGd1-x-y)ＢＯ3 ：Tby (０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１)、(Ｙ1-x-yGdx )2Ｏ2Ｓ：Tby (０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１)、LaＯBr：Tb、LaＯCl：Tb及びLaＰＯ4 ：Ce，Tbからなる群から選択されていることを特徴とする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、誘電体層及び保護層が堆積されたガラスプレートを有するフロントプレートと、セグメント化した蛍光体層により被覆されたキャリアプレートとを設けたプラズマディスプレイパネルであって、前記蛍光体層は、赤色発光蛍光体物質からなる赤色発光カラーセグメントと、青色発光蛍光体物質からなる青色発光カラーセグメントと、緑色発光Tb3+活性化蛍光体物質からなる緑色発光カラーセグメントとを有し、前記プラズマディスプレイパネルは、前記フロントプレートと前記キャリアプレートとの間の空間をガスが充填されているプラズマセルに分割するリブ構造体を有し、前記フロントプレート及び前記キャリアプレート上には、プラズマセル内に無声放電を発生させる１つ以上の電極アレイが設けられているプラズマディスプレイパネルに関するものである。
【０００２】
プラズマディスプレイパネルは、高解像度のカラー画像を形成しうるもので、ディスプレイパネルの対角線を大きなものとするとともに構造をコンパクトとすることができる。プラズマディスプレイパネルは、ガスが充填されハーメチック封止されたガラスセルを有し、電極が格子状に配置されている。電圧を印加することにより、紫外線領域（１４５〜１８５nm）の光を発生するガス放電が生ずる。この紫外線領域の光は、蛍光体物質により可視光に変換され、ガラスセルのフロントプレートを通って視聴者に向けて放出されるようにしうる。
【０００３】
プラズマディスプレイパネルに対しては、真空紫外線励起のもとで充分に有効に作用する蛍光体物質が用いられる。よく用いられる緑色発光蛍光体物質は、例えばZn2SiＯ4：Mn（ＺＳＭ）又はBaAl12Ｏl9：Mn（ＢＡＬ）である。これら２種の材料は、ｙ＞0.7 である高いｙ値で飽和した緑色の発光色を示す。これら２種の材料には、減衰時間ｔ1/10が比較的長く、2.5％Mnを用いたZn2SiＯ4では約３０msになるという欠点がある。この欠点は、発光に関係する遷移4Ｔ1→6Ａ1のスピンが禁止されているという事実により生ずる。また、Mn2+活性化蛍光体物質の減衰時間ｔ1/10及び色点はMn2+の濃度に強く依存する。さらに、Mn2+は、酸化してMn3+又はMn4+となりやすく、これにより蛍光体物質の安定性を減少させてしまうという欠点がある。
【０００４】
これに対して、Tb3+はTb4+に酸化されにくいためTb3+活性化蛍光体物質は温度及び画像に関して安定である。また、このTb3+活性化蛍光体物質には、Mn2+活性化蛍光体物質と比べると減衰時間ｔ1/10が短く、ホスト格子に応じて２〜１０msであるという他の利点がある。
【０００５】
従って、米国特許第6,004,481 号明細書には、プラズマディスプレイパネルに適用する緑色発光Tb3+活性化蛍光体物質であって、組成（Ｙ1-x-y-zGdxTbyCez）ＢＯ3 を有し、ここでｘ、ｙ及びｚをそれぞれ0.0＜ｘ＜0.2、0.01＜ｙ＜0.1及び0.0＜ｚ＜0.1とした蛍光体物質が開示されている。
【０００６】
Tb3+活性化蛍光体物質の重大な欠点は、その色点のｙ値がｙ＜0.62と低く、黄緑の色点の値になることである。
【０００７】
本発明の目的は、改善された色点の光を発生する緑色のサブピクセルを有する、Tb3+活性化蛍光体物質を具えるプラズマディスプレイパネルを提供することにある。
【０００８】
この目的は、誘電体層及び保護層が堆積されたガラスプレートを有するフロントプレートと、セグメント化した蛍光体層により被覆されたキャリアプレートとを設けたプラズマディスプレイパネルであって、前記蛍光体層は、赤色発光蛍光体物質からなる赤色発光カラーセグメントと、青色発光蛍光体物質からなる青色発光カラーセグメントと、緑色発光Tb3+活性化蛍光体物質からなる緑色発光カラーセグメントとを有し、前記プラズマディスプレイパネルは、前記フロントプレートと前記キャリアプレートとの間の空間をガスが充填されているプラズマセルに分割するリブ構造体を有し、前記フロントプレート及び前記キャリアプレート上には、プラズマセル内に無声放電を発生させる１つ以上の電極アレイが設けられており、前記緑色発光カラーセグメントの蛍光体層とキャリアプレートとの間に緑色フィルタ層が設けられているプラズマディスプレイパネルにより達成される。
【０００９】
Tb3+活性化蛍光体物質は、５４０〜５５０nmの波長において強く発光する以外に、黄色及び赤色のスペクトル領域にも明らかに弱いながら発光帯域を有する。これら黄色及び赤色のスペクトル領域における発光帯域の強度は緑色フィルタ層により低減でき、従ってTb3+活性化蛍光体物質の色点のｙ値を増大させることができる。
【００１０】
請求項２及び３に記載の有利に選択した緑色フィルタ層の材料は、５３０〜５５０nmの波長において高い透過率を有する。
【００１１】
請求項４に記載の有利に選択したTb3+活性化蛍光体物質は、ＶＵＶ光により励起される場合に極めて効率よく緑色を発光する蛍光体物質である。
【００１２】
本発明のこれらの及び他の観点は、以下の実施例を参照した説明により明らかなものとして理解されるだろう。
図１に示すように、電極を同一プレーナ配置としたＡＣプラズマディスプレイパネルのプラズマセルは、フロント（前面）プレート１及びキャリア（担持）プレート２を有している。このフロントプレート１は、例えばガラスから形成した透明プレート３を有し、この透明プレート３上には低融点ガラスを含むのが好ましい誘電体層４が堆積されており、この誘電体層４の頂部にはMgＯを含むのが好ましい保護層５が設けられている。この透明プレート３上には、誘電体層４により被覆された平行な細条状放電電極６，７が堆積されている。これら放電電極６，７は、例えば金属又はＩＴＯ又はＩＴＯと金属との組合せから形成されている。これら放電電極６，７は、それぞれＩＴＯの細条を有しこの細条上にバス電極としてAl又はAgの狭幅層を堆積したものとするのが好ましい。キャリアプレート２はガラスから形成するのが好ましく、このキャリアプレート２上には、放電電極６，７に対して直角に延在する、例えばAgからなる平行な細条状アドレス電極１０が堆積されている。これらアドレス電極１０は、赤色、緑色又は青色の３原色のうちの１色で光１３を放出する蛍光体層９により被覆されている。この目的のために、蛍光体層９は複数のカラーセグメントに細分されている。好ましくは誘電体材料とした分離用リブを具えるリブ構造体１２により、無声放電が内部で起こる個々に駆動可能なプラズマセルが形成されている。
【００１３】
プラズマセル内及び放電電極６，７間にはガスが存在し、これら放電電極６，７はそれぞれカソード及びアノードとして交互に変化して動作する。ガスは、例えば、希ガス、希ガスとＵＶ発光成分としてのXeとの混合物、窒素、又は窒素と例えばHe、Ne、Kr若しくはXeのような少なくとも１種の希ガスとの混合物とすることができる。沿面放電が点弧し、その結果電荷がプラズマ領域８における放電電極６，７間の放電路に沿って流れうるようになると、プラズマ領域８にプラズマが形成され、それにより、プラズマ放射１１がガスの組成に応じてＵＶ領域内で、主としてＶＵＶ領域内で発生する。このプラズマ放射１１により蛍光体層９を発光するように励起し、この層から可視光１３を放出させ、この光がフロントプレート１を通じて出射され、従って、ディスプレイパネル上の発光ドットを表すようにする。蛍光体層９は複数のカラーセグメントに細分されている。通常、蛍光体層９の赤色、緑色又は青色発光カラーセグメントが、直交トリプルラインの形態で堆積されている。１つのカラーセグメントを具える１つのプラズマセルが、いわゆる１つのサブピクセルを形成する。それぞれ赤色、緑色又は青色を発光するカラーセグメントを有する３つの隣接するプラズマセルが一緒になり、１つのピクセル（画素とも称される）が形成される。
【００１４】
緑色発光カラーセグメントの蛍光体層９の後面と、キャリアプレート２との間には、緑色フィルタ層１４がある。図１に示す実施例において、この緑色フィルタ層１４は、緑色発光蛍光体物質である蛍光体層９とリブ構造体１２との間のプラズマセルの側壁まで延在している。しかし、緑色フィルタ層１４により、プラズマセルの後壁全体又は側壁全体を被覆する必要はない。後壁及び側壁の双方又はいずれか一方が少なくとも部分的に被覆されていれば充分である。
【００１５】
緑色フィルタ層１４に好適な材料は、５３０〜５５０nmにおける透過性が高く、４９０，５９０及び６２０nmにおいて吸収を行う材料である。緑色フィルタ層に特に好適な材料は、PrＰＯ4 、[Pr(ＰＯ3)3]n 、PrＦ3 、PrＯCl、PrＯＦ、PrＯBr、Pr3Al5Ｏ12、PrＢＯ3 、Pr2SiＯ5、Pr2Si2Ｏ7 又は PrＢ3Ｏ6のようなPr3+含有材料である。その理由は、Pr3+の４９０nm及び５９０nmにおける吸収性が著しいものであるためである。特にPrＰＯ4 及び[Pr(ＰＯ3)3]n が緑色フィルタ層１４に使用するのに好適である。
緑色フィルタ層１４は、フロントプレート１の方向に放射されなかった緑色光に対する反射器としても作用しうる。
【００１６】
このような緑色フィルタ層１４の製造方法としては、例えば静電分離又は静電支持乾式噴霧処理である乾式被覆法と、例えばスクリーン印刷や、溝に沿ってノズルを動かし懸濁液を導入する分散法や又は液相からの沈降処理である湿式被覆法との双方を用いることができる。同様の方法は蛍光体層９を製造するのにも好適である。
【００１７】
蛍光体層９の緑色発光蛍光体物質としては、Tb3+活性化蛍光体物質、例えば(Ｙx Gd1-x-y)ＢＯ3：Tby (０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１)、LaＰＯ4 ：Tb、(ＹxGd1-x-y)3Al5Ｏ12：Tby (０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１)、CeMgAl11Ｏ19：Tb、GdMgＢ5 Ｏ10：Ce，Tb、(ＹxGd1-x-y)2SiＯ5 ：Tby (０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１)、(InxGd1-x-y)ＢＯ3 ：Tby (０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１)、(Ｙ1-x-yGdx )2Ｏ2Ｓ：Tby (０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１)、LaＯBr：Tb、LaＯCl：Tb又はLaＰＯ4 ：Ce，Tbを使用する。蛍光体物質中のTb3+の濃度は、２〜２０mol%の範囲とするのが好ましい。Tb3+活性化蛍光体物質としては(Ｙ0.7 Gd0.2)ＢＯ3 ：Tb0.1 を用いるのが好ましい。
【００１８】
赤色発光蛍光体物質としては、例えば(ＹxGd1-x)ＢＯ3 ：Eu(０≦ｘ≦１)、Ｙ(Ｖx Ｐ1-x)Ｏ4：Eu(０≦ｘ≦1)又はＹ2Ｏ3：Euを使用することができる。青色発光蛍光体物質としては、BaMgAl10Ｏ17：Euを用いるのが好ましい。
【００１９】
赤色フィルタ層を、赤色発光蛍光体物質である蛍光体層９のカラーセグメントと、キャリアプレート２との間に配置するか、又は青色フィルタ層を、青色発光蛍光体物質である蛍光体層９のカラーセグメントと、キャリアプレート２との間に配置するか、或いはこれらの双方を行うのが有利である。赤色フィルタ層のための顔料として、例えばFe2Ｏ3、TaＯＮ又はCdＳ−CdSeを使用することができ、青色フィルタ層又は群青色フィルタ層のための顔料として、例えばCo0−Al2Ｏ3又はウルトラマリンを使用することができる。これらカラーフィルタ層の製造は、緑色フィルタ層１４の製造について説明した方法により行う。
【００２０】
基本的に、緑色フィルタ層１４は、例えば、電極アレイのマトリクス配列を具える又は具えないＡＣプラズマディスプレイパネルや、或いはＤＣプラズマディスプレイパネルのようないかなる種類のプラズマディスプレイパネルにも使用することができる。
【００２１】
実際例１
後に蛍光体層９の緑色発光カラーセグメントを設けるプラズマセルにおいて、リブ構造体１２を具えるキャリアプレート２上に、PrＰＯ4 の緑色フィルタ層１４を堆積した。次に、この緑色フィルタ層１４上に、緑色発光蛍光体物質として(Ｙ0.7Gd0.2)ＢＯ3 ：Tb0.1 をスクリーン印刷処理により堆積した。そして、赤色及び青色発光カラーセグメントを、蛍光体物質としてそれぞれＹ2Ｏ3：Eu及びBaMgAl10Ｏ17：Euを用いて設けた。キャリアプレート２を、フロントプレート１と、ＵＶ光を発生する成分としてキセノンを有する混合ガスと共に用いて、緑色のピクセルに関して改善されたカラードットを有するプラズマディスプレイパネルを形成した。
【００２２】
このようなプラズマディスプレイパネルにおける緑色のサブピクセルの色点（ｘ，ｙ）は、ｘ＝0.323 、ｙ＝0.626であった。これに対して、これに匹敵するがPrＰＯ4 の緑色フィルタ層１４を具えていないプラズマディスプレイパネルにおける緑色のサブピクセルの色点（ｘ，ｙ）は、ｘ＝0.331 、ｙ＝0.584 であった。
【００２３】
実際例２
上述した実際例１と同様のプラズマディスプレイパネルを、緑色発光蛍光体物質としてＹ2SiＯ5：5%Tbのみを用いて形成した。
このようなプラズマディスプレイパネルにおける緑色のサブピクセルの色点（ｘ，ｙ）は、ｘ＝0.315 、ｙ＝0.638 であった。これに対して、これに匹敵するがPrＰＯ4 の緑色フィルタ層１４を具えていないプラズマディスプレイパネルにおける緑色のサブピクセルの色点（ｘ，ｙ）は、ｘ＝0.335 、ｙ＝0.615 であった。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図1は、蛍光体層の緑色発光カラーセグメントと、緑色フィルタ層とを具える、ＡＣプラズマディスプレイパネルの単一のプラズマセルの構造及び作用原理を示す線図である。
【図１】
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【国際調査報告】
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