(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起波長−発光強度特性を示す励起スペクトルの異なる複数の蛍光体材料で一色を構成した蛍光体層を有するプラズマディスプレイパネルであって、
上記蛍光体層は赤発光蛍光体層であり、上記複数の蛍光体材料はY2O3:Euおよび（Y,Gd）BO3:Euから成り、
かつ、Y2O3:Euの重量比率が７５％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２】
励起波長−発光強度特性を示す励起スペクトルの異なる複数の蛍光体材料で一色を構成した蛍光体層を有するプラズマディスプレイパネルであって、
上記蛍光体層は赤発光蛍光体層であり、上記複数の蛍光体材料はY2O3:Euおよび(Y,Gd)(P,V)O4:Euから成り、
かつ、Y2O3:Euの重量比率が７５％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３】
励起波長−発光強度特性を示す励起スペクトルの異なる複数の蛍光体材料で一色を構成した蛍光体層を有するプラズマディスプレイパネルであって、
上記蛍光体層は赤発光蛍光体層であり、上記複数の蛍光体材料は(Y,Gd)BO3:Euおよび（Y,Gd）(P,V)O4:Euから成り、
かつ、(Y,Gd)BO3:Euの重量比率が１０％以上９０％以下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】
励起波長−発光強度特性を示す励起スペクトルの異なる複数の蛍光体材料で一色を構成した蛍光体層を有するプラズマディスプレイパネルであって、
上記蛍光体層は青発光蛍光体層であり、上記複数の蛍光体材料はBaMgAl10O17：Euおよび（Y,Gd）（P,V）O4から成り、
かつ、（Y,Gd）（P,V）O4の重量比率が１０％以上９０％以下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５】
上記蛍光体層は上記複数の蛍光体材料の混合物から成ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項６】
上記蛍光体層は上記複数の蛍光体材料の積層構造から成ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項７】
上記蛍光体層は波長200nm以下の光励起により可視光を発することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項８】
上記波長200nm以下の光励起は、中心波長147nm±5nm、中心波長172nm±5nm、またはこれらの混合光による光励起であることを特徴とする請求項７記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネルを有する表示システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレイは、希ガスを含む微小放電空間で発生する真空紫外線を励起源とし、放電空間内に配置した蛍光体を発光させることによりカラー表示をする方式である。図２にＰＤＰにおける表示パネルの概略図を示す。表示パネルは前面基板と背面基板を張り合わせて一体化した物である。
【０００３】
前面基板は、前面板ガラスと、一定間隔で平行に形成されたサスティン電極、誘電体層ならびに、Ｍｇｏ保護膜から成っている。また背面基板には、前面基板上のサスティン電極と直交するように配置されたアドレス電極と、放電空間を保ち、放電画素を隔離するための隔壁、さらにこの隔壁間の溝面を被覆する形で順にストライプ状に塗り分けられた赤、青、緑の各蛍光体層が形成されている。蛍光体層は、蛍光体とビヒクルを混ぜて蛍光体ペーストとし、スクリーン印刷などの方法で形成し、焼成により揮発成分を除去して形成する。
【０００４】
以上の前面基板と、背面基板部分が封着され、その中には図示しない放電ガスが封入される。放電ガスとしては、NeとXeの混合物やHeとXeの混合物などが用いられる。１本のアドレス電極とサスティン電極の間に電圧を印加してプラズマ放電を開始させた後、２本の
サスティン電極間に電圧を印加してプラズマ放電を持続させる。このプラズマ放電では、波長が200nm以下の真空紫外線が放射される。この紫外線のうち、Xeの共鳴線(中心波長：147nm±5nm)、Xeの分子線(中心波長：172nm±5nm)が、主として蛍光体を励起し、蛍光体が可視光（赤、緑、青）を発光し、カラー表示を実現している。
【０００５】
ＰＤＰにおいては、発光輝度を上げることが課題の一つであり、高発光効率を目指して、蛍光体材料開発が進められてきた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、現在のＰＤＰの輝度は〜４５０Cd/m2程度であり、直視型電子管カラーテレビの輝度（６００〜１０００Cd/m2）に比べて低く、輝度向上が望まれている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、励起波長−発光強度特性を示す励起スペクトルの異なる複数の蛍光体材料で一色を構成した蛍光体層を有する表示パネルを具備したプラズマディスプレイである。
【０００８】
以下に本発明を詳述する。ＰＤＰは、複数のセルからなり、発光させたいセルに電圧を印加することにより、プラズマ放電を起し、この放電により発生する紫外線（励起光）で蛍光体が励起され、その蛍光体が可視光を発光する。所望のセルを所望の色で発光させることで画像表示を行う。
【０００９】
励起光の発光スペクトルは有限の半値幅をもち、複数のピークを持つ複雑なスペクトル構造を有することもある。また、蛍光体の励起波長と発光強度との関係を示す、励起スペクトルも一般的には、複雑なスペクトル構造を有する。
【００１０】
説明を簡単化するため、励起光の発光スペクトル、蛍光体の励起スペクトルは単一のピークをもったスペクトル構造であるとして説明する。より複雑なスペクトル構造を有する場合でも、単一ピークの重ねあわせとして同様に説明することができる。励起光発光スペクトルと蛍光体１、蛍光体２の励起スペクトルが図３の関係にあるとする。励起光強度が最大となる波長をλ０とする。励起スペクトルが最大となる波長がλ１（λ１＜λ０）である蛍光体１の場合、発光に寄与する励起光成分は短波長側（図３中の黒塗り部分）のみである。また、励起スペクトルが最大となる波長がλ２（λ０＜λ２）である蛍光体２の場合、発光に寄与する励起光成分は長波長側（図３中の白塗り部分）のみである。
【００１１】
この２種類の蛍光体粒子から成る蛍光膜について説明する。図３の励起光のうち、短波長成分（λ１＜波長＜λ０）を励起光１、長波長成分（λ０＜波長＜λ２）を励起光２とする。
【００１２】
励起光１は、ある場合には、蛍光体１を直接励起して発光させる（図４（１））。またある場合には、他の蛍光体１粒子で反射した後、別の蛍光体１粒子を励起して発光させる（図４（２））。これに対し、励起光１は蛍光体２粒子を励起せず、蛍光体２粒子は発光しない（図４（３）、図４（４））。
【００１３】
励起光２は蛍光体１粒子を励起せず、蛍光体１粒子は発光しない（図５（１）、図５（２））。これに対し、励起光２は、ある場合には、蛍光体２を直接励起して発光させる（図５（３））。またある場合には、他の蛍光体２粒子で反射した後、別の蛍光体２粒子を励起して発光させる（図５（４））。
【００１４】
これに対し、蛍光体１および蛍光体２の混合物を用いた場合について説明する。励起光１は、ある場合には、蛍光体１粒子を直接励起し、発光させる（図６（１））。また、励起光１はある場合には、この励起光では発光しない蛍光体２粒子に反射した後、蛍光体１粒子を励起し発光させる（図６（２））。
【００１５】
励起光２は、ある場合には、蛍光体２粒子を直接励起し、発光させる（図６（３））。また、励起光２はある場合には、この励起光では発光しない、蛍光体１粒子に反射した後、蛍光体２粒子を励起し発光させる（図６（４））。つまり、蛍光体の混合物を用いることで励起光１、励起光２のいずれに対しても発光可能となるため、単一材料を用いた場合よりも蛍光体の発光強度を向上させることが可能となる。
【００１６】
励起光が複数のピークをもった場合でも、同様の効果を説明できる。さらに、蛍光体の励起スペクトルが複雑な構造を持ち、混合する蛍光体の励起スペクトル同士の重なりあいがあっても、お互いの励起スペクトルが完全に一致する物でなければ、同様の効果を説明できる。また、反射率スペクトルなど他の光学的特性でも同様の効果を説明できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
蛍光体層として、異なる複数の蛍光体材料の混合物、または個々の蛍光体材料を層状に積み重ねる等のこれらの蛍光体材料の積層構造を用いる。
【００１８】
赤色蛍光体層を形成する蛍光体材料としては、YBO3:Eu,Y2O3:Eu,GdBO3:Eu,(Y,Gd)(P,V)O4:Eu, Y(P,V)O4:Eu, (Y,Gd)BO3:Eu,ScBO3:EuなどやＣＲＴ（Cathode lay tube）用やランプ用蛍光体材料などのうち、２種類以上の蛍光体材料を選択して用いることができる。
【００１９】
緑蛍光体層を形成する蛍光体材料としては、Zn2SiO4:Mn,BaAl12O19:Mn,YBO3:Tb,GdBO3:TbなどやＣＲＴ、ランプ用蛍光体材料などのうち、２種類以上の蛍光体材料を選択して用いることができる。
【００２０】
青蛍光体層を形成する蛍光体材料としては、BaMgAl14O23:Eu, BaMgAl10O17:Eu,(Y,Gd)(P,V)O4,CaWO4:Pb,Y2SiO5:CeなどやＣＲＴ，ランプ用蛍光体材料などのうち、２種類以上の蛍光体材料を選択して用いることができる。
【００２１】
蛍光体層の励起光としては、波長200nm以下の光を用い、例えばXeの共鳴線(中心波長：147nm±5nm)、Xeの分子線(中心波長：172nm±5nm)、またはこれらの混合光が用いられる。また、放電ガスとしては、例えばＮｅとＸｅの混合物、ＨｅとＸｅの混合物、またはＮｅとＨｅとＸｅの混合物が用いられる。以下の実施例では、ＮｅとＸｅの混合物から発せられるXeの共鳴線(中心波長：147nm±5nm)を励起光として用いた。
【００２２】
実施例１
図１に表示パネルの背面基板の断面図を示す。背面板ガラスにアドレス電極及び隔壁を形成した後、蛍光体層を形成した。 赤蛍光体として、(Y,Gd)BO3:Euと(Y,Gd)(P,V)O4:Euの積層構造、またはこれらの混合物を、緑蛍光体としてはZn2SiO4:Mnを、青蛍光体としてはBaMgAl10O17:Euを用いた。
【００２３】
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、蛍光体層を形成し背面基板を作製した。次にこの背面基板を前面基板と貼りあわせ、放電ガスを封入して表示パネルを作製した。
【００２４】
その後、表示パネルの発光輝度特性を測定した。図７に赤蛍光体層における(Y,Gd)BO3:Euの混合重量比率を変化させた際の赤蛍光体層の発光輝度変化を示した。赤蛍光体層を(Y,Gd)BO3:Euと(Y,Gd)(P,V)O4:Euの積層構造またはこれらの混合物で構成することにより、(Y,Gd)BO3:Eu単体または(Y,Gd)(P,V)O4:Eu単体の場合よりも輝度が増加した。(Y,Gd)BO3:Euの重量比率が１０％以上２５％以下では、単体の場合よりも１０％以上の輝度増加が、重量比率が２５％以上７５％以下では２０％以上の輝度増加が、重量比率が７５％以上９０％以下では１０％以上の輝度増加が実現できた。特に重量赤蛍光体層比率５０％では３０％程度の輝度増加が実現できた。
【００２５】
実施例２
実施例１において、赤蛍光体として、Y2O3:Euと(Y,Gd)(P,V)O4:Euの積層構造またはこれらの混合物を用いた。用いる赤蛍光体が異なる以外は実施例１と同様の方法で表示パネルを作製し、同様の輝度測定を行った。その結果、赤蛍光体の輝度が増加し、特にY2O3:Euの重量比率７５％ではY2O3:Eu単体または(Y,Gd)(P,V)O4:Eu単体の場合より１０％程度の輝度増加が実現できた。
【００２６】
実施例３
実施例１において、赤蛍光体として、Y2O3:Euと(Y,Gd)BO3:Euの積層構造またはこれらの混合物を用いた。用いる赤蛍光体が異なる以外は実施例１と同様の方法で表示パネルを作製し、同様の輝度測定を行った。その結果、赤蛍光体の輝度が増加し、特にY2O3:Euの重量比率７５％ではY2O3:Eu単体または(Y,Gd)BO3:Eu単体の場合より８％程度の輝度増加が実現できた。
【００２７】
実施例４
赤蛍光体として、(Y,Gd)BO3:Euを、緑蛍光体としてはZn2SiO4:Mnと BaAl12O19:Mnの積層構造またはこれらの混合物を、青蛍光体としてはBaMgAl10O17:Euを用い、実施例１と同様の方法で表示パネルを作製し、緑蛍光体層の発光輝度を測定した。図８に緑蛍光体層におけるZn2SiO4:Mnの重量比率を変化させた際の緑蛍光体層の発光輝度変化を示した。緑蛍光体層をZn2SiO4:MnとBaAl12O19:Mnの積層構造またはこれらの混合物で構成することにより、Zn2SiO4:Mn単体またはBaAl12O19:Mn単体の場合よりも輝度が増加した。
【００２８】
Zn2SiO4:Mnの重量比率が５％以上１５％以下では、BaAl12O19:Mn単体の場合よりも５％以上の輝度増加が、重量比率が１５％以上７５％以下では１０％以上の輝度増加が、重量比率が７５％以上８５％以下では５％以上の輝度増加が実現できた。特に重量比率５０％では２０％程度の輝度増加が実現できた。
【００２９】
実施例５
赤蛍光体として、(Y,Gd)BO3:Euを、緑蛍光体としてはZn2SiO4:Mnを青蛍光体としてはBaMgAl10O17:Euと (Y,Gd)(P,V)O4の積層構造またはこれらの混合物を用い、実施例１と同様の方法で表示パネルを作製し、青蛍光体層の発光輝度を測定した。図９に青蛍光体層における(Y,Gd)(P,V)O4の重量比率を変化させた際の青蛍光体層の発光輝度変化を示した。青蛍光体層をBaMgAl10O17:Euと(Y,Gd)(P,V)O4の積層構造またはこれらの混合物で構成することにより、BaMgAl10O17:Eu単体または(Y,Gd)(P,V)O4単体の場合よりも輝度の増加が実現できた。
【００３０】
(Y,Gd)(P,V)O4の重量比率が１０％以上２０％以下では、単体の場合よりも５％以上の輝度増加が、重量比率が２０％以上３０％以下では１０％以上の輝度増加が、重量比率が３０％以上８０％以下では１５％以上の輝度増加が、８０％以上９０％以下では１０％以上の輝度増加が、９０％以上９５％以下では５％以上の輝度増加が実現できた。特に重量比率５０％では２０％程度の輝度増加が実現できた。
【００３１】
以上の実施例では、赤、緑、青の蛍光体層のいずれか一つを積層構造または混合物で構成したが、２種類の色の蛍光体層または３種類の全ての色の蛍光体層を、積層構造または混合物で構成しても良いことは云うまでもない。また、一色の蛍光体層を２種類の蛍光体材料を用いて作製する例を示したが、３種類以上の蛍光体材料を用いて作製しても良い。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、高輝度のプラズマディスプレイを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のプラズマディスプレイの表示パネルの背面基板の概略図である。
【図２】プラズマディスプレイの表示パネルの概略図である。
【図３】励起光の発光スペクトルと、蛍光体の励起スペクトルの関係を示す図である。
【図４】蛍光体１の発光特性を示す図である。
【図５】蛍光体２の発光特性を示す図である。
【図６】２種類の蛍光体からなる蛍光体層の発光特性を示す図である。
【図７】赤蛍光体の重量比率と発光強度の関係を示す図である。
【図８】緑蛍光体の重量比率と発光強度の関係を示す図である。
【図９】青蛍光体の重量比率と発光強度の関係を示す図である。
【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】
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