(57)【要約】【課題】パネル点灯時の放電バラツキおよび放電ミスを抑制し、かつ長時間の使用に対しても輝度低下の小さいＰＤＰを実現することを目的とする。【解決手段】一対の基板を基板間に放電空間が形成されるように対向配置するとともに前記放電空間を複数に仕切るための隔壁を少なくとも一方の基板に配置し、かつ前記隔壁により仕切られた放電空間で放電が発生するように基板に電極群を配置するとともに放電により発光する、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17:Ｍｎと（Ｙ，Ｇｄ）Ａｌ3（ＢＯ3）4：Ｔｂとの混合物よりなる緑色蛍光体層を備え、（Ｙ，Ｇｄ）Ａｌ3（ＢＯ3）4：Ｔｂの混合比率が３０重量％以上８０重量％以下であるプラズマディスプレイパネルである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板を基板間に放電空間が形成されるように対向配置するとともに前記放電空間を複数に仕切るための隔壁を少なくとも一方の基板に配置し、かつ前記隔壁により仕切られた放電空間で放電が発生するように基板に電極群を配置するとともに放電により発光する蛍光体層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ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17:Ｍｎと（Ｙ，Ｇｄ）Ａｌ3（ＢＯ3）4：Ｔｂとの混合物よりなる緑色蛍光体層を備え、（Ｙ，Ｇｄ）Ａｌ3（ＢＯ3）4：Ｔｂの混合比率が３０重量％以上８０重量％以下であ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、プラズマディスプレイパネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイ装置（以下、「ＰＤＰ装置」と記す）は、高精細化、大画面化の実現が可能な画像表示デバイスとして近年注目されている。
【０００３】
プラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」と記す）は、ＰＤＰ装置の画像を表示する部分であり、前面板と背面板とで構成されている。前面板は、ガラス基板上に形成されたストライプ状の透明電極と金属バス電極とからなる表示電極と、表示電極を覆う誘電体層と、保護層とで構成されている。一方背面板は、ガラス基板上に形成されたストライプ状のアドレス電極と、アドレス電極を覆う下地誘電体層と、下地誘電体層上に形成された隔壁と、各隔壁間に形成された蛍光体層とで構成されている。
【０００４】
前面板と背面板とは、それらの周囲部に形成された封着材によって封着されている。そして、封着によってできる前面板と背面板との隙間には、ネオンやキセノンなどからなる放電ガスが封入されている。
【０００５】
このような構成のＰＤＰは、表示電極、維持電極、走査電極からなる電極群に印加された電圧で放電ガスが放電し、その放電によって発生する紫外線で蛍光体層が発光することで画像表示を行う。
【０００６】
ＰＤＰは、いわゆる３原色（赤色、緑色、青色）を加法混色することにより、フルカラー表示を行う。このフルカラー表示を行うためにＰＤＰは、赤色、緑色、青色に発光する蛍光体層を備えている。各色の蛍光体層は各色の蛍光体材料が積層されて構成されている。
【０００７】
ここで、代表的な緑色の蛍光体材料の一つであるＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎは、その表面が負に帯電している。そのため、蛍光体上に蓄えられる電荷量が赤色、青色と大きく異なり、表示のための電圧を印加した際、放電バラツキや放電が起こらない放電ミスが生じやすいという課題がある。この現象は、表示品質を劣化させ、或いは高品質を維持すべく全点灯するまで電圧を上げるために、設定駆動電圧を上げる必要がある。
【０００８】
この課題を解決するために、正帯電を有するＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｍｎを緑色蛍光体材料に用い、放電特性の改善を図る試みがなされている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−６７８７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１で開示される構成であるＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｍｎは、単独使用ではＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎよりも輝度が低く、また長時間パネル点灯での輝度劣化が大きいという課題を有する。
【００１０】
本発明はこのような現状に鑑みなされたもので、パネル点灯時の放電バラツキおよび放電ミスを抑制し、かつ長時間の使用に対しても輝度低下の小さいＰＤＰを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を実現するために本発明のプラズマディスプレイパネルは、一対の基板を基板間に放電空間が形成されるように対向配置するとともに前記放電空間を複数に仕切るための隔壁を少なくとも一方の基板に配置し、かつ前記隔壁により仕切られた放電空間で放電が発生するように基板に電極群を配置するとともに放電により発光する蛍光体層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ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17:Ｍｎと（Ｙ，Ｇｄ）Ａｌ3（ＢＯ3）4：Ｔｂとの混合物よりなる緑色蛍光体層を備え、（Ｙ，Ｇｄ）Ａｌ3（ＢＯ3）4：Ｔｂの混合比率が３０重量％以上８０重量％以下であるというものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、パネル点灯時の放電バラツキおよび放電ミスを抑制し、かつ長時間の使用に対しても輝度低下の小さいＰＤＰを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルについて、図を用いて説明するが、本発明の実施の態様はこれに限定されるものではない。
【００１４】
図１は本発明の一実施の形態によるＰＤＰにおける電極の概略構成を示す平面図である。ＰＤＰ１００は、前面ガラス基板（図示せず）と、背面ガラス基板１０２と、維持電極１０３と、走査電極１０４と、アドレス電極１０７と、気密シール層１２１とを備える。維持電極１０３と走査電極１０４とはそれぞれＮ本が平行に配置されている。アドレス電極１０７はＭ本が平行に配置されている。維持電極１０３と走査電極１０４とアドレス電極１０７とは３電極構造の電極マトリックスを有しており、走査電極１０４とアドレス電極１０７との交点に放電セルが形成されている。
【００１５】
図２は本発明の一実施の形態によるＰＤＰにおける画像表示領域の部分断面斜視図である。ＰＤＰ１００は、前面パネル１３０と背面パネル１４０とで構成されている。前面パネル１３０の前面ガラス基板１０１上には維持電極１０３と走査電極１０４と誘電体ガラス層１０５とＭｇＯ保護層１０６とが形成されている。背面パネル１４０の背面ガラス基板１０２上にはアドレス電極１０７と下地誘電体ガラス層１０８と隔壁１０９と蛍光体層１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂとが形成されている。
【００１６】
前面パネル１３０と背面パネル１４０とを貼り合わせ、前面パネル１３０と背面パネル１４０との間に形成される放電空間１２２内に放電ガスを封入してＰＤＰ１００が完成する。
【００１７】
図３は、本発明の一実施の形態によるＰＤＰ１００を用いたＰＤＰ装置の概略構成を示すブロック図である。ＰＤＰ１００は駆動装置１５０と接続されることでＰＤＰ装置を構成している。ＰＤＰ１００には表示ドライバ回路１５３、表示スキャンドライバ回路１５４、アドレスドライバ回路１５５が接続されている。コントローラ１５２はこれらの電圧印加を制御する。点灯させる放電セルに対応する走査電極１０４とアドレス電極１０７へ所定電圧を印加することでアドレス放電を行う。コントローラ１５２はこの電圧印加を制御する。その後、維持電極１０３と走査電極１０４との間にパルス電圧を印加して維持放電を行う。この維持放電によって、アドレス放電が行われた放電セルにおいて紫外線が発生する。この紫外線で励起された蛍光体層が発光することで放電セルが点灯する。各色セルの点灯、非点灯の組み合わせによって画像が表示される。
【００１８】
次に、本発明の一実施の形態によるＰＤＰ１００の製造方法を図１と図２を参照しながら説明する。まず、前面パネル１３０の製造方法を説明する。前面ガラス基板１０１上に、各Ｎ本の維持電極１０３と走査電極１０４をストライプ状に形成する。その後、維持電極１０３と走査電極１０４を誘電体ガラス層１０５でコートする。さらに誘電体ガラス層１０５の表面にＭｇＯ保護層１０６を形成する。
【００１９】
維持電極１０３と走査電極１０４は、銀を主成分とする電極用の銀ペーストをスクリーン印刷により塗布した後、焼成することによって形成する。誘電体ガラス層１０５は、酸化ビスマス系のガラス材料を含むペーストをスクリーン印刷で塗布した後、焼成して形成する。上記ガラス材料を含むペーストは、例えば、３０重量％の酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）と２８重量％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）と２３重量％の酸化硼素（Ｂ2Ｏ3）と２．４重量％の酸化硅素（ＳｉＯ2）と２．６重量％の酸化アルミニウムを含む。さらに、１０重量％の酸化カルシウム（ＣａＯ）と４重量％の酸化タングステン（ＷＯ3）と有機バインダ（α−ターピネオールに１０％のエチルセルロースを溶解したもの）とを混合して形成する。ここで、有機バインダとは樹脂を有機溶媒に溶解したものであり、樹脂としてエチルセルロース以外にアクリル樹脂、有機溶媒としてブチルカービトールなども使用することができる。さらに、こうした有機バインダに分散剤（例えば、グリセルトリオレエート）を混入させてもよい。
【００２０】
誘電体ガラス層１０５は所定の厚み（約４０μｍ）となるように塗布厚みを調整する。ＭｇＯ保護層１０６は酸化マグネシウム（ＭｇＯ）から成るものであり、例えばスパッタリング法やイオンプレーティング法によって所定の厚み（約０．５μｍ）となるように形成する。
【００２１】
次に、背面パネル１４０の製造方法を説明する。背面ガラス基板１０２上に、電極用の銀ペーストをスクリーン印刷し、焼成することによってＭ本のアドレス電極１０７をストライプ状に形成する。アドレス電極１０７の上に酸化ビスマス系のガラス材料を含むペーストをスクリーン印刷法で塗布した後、焼成して下地誘電体ガラス層１０８を形成する。同じく酸化ビスマス系のガラス材料を含むペーストをスクリーン印刷法により所定のピッチで繰り返し塗布した後に焼成して隔壁１０９を形成する。放電空間１２２はこの隔壁１０９によって区画され、放電セルが形成される。隔壁１０９の間隔寸法は４２インチ〜５０インチのフルＨＤテレビやＨＤテレビに合わせて１３０μｍ〜２４０μｍ程度に規定されている。
【００２２】
隣接する２本の隔壁１０９の間の溝に、赤色蛍光体層１１０Ｒ、緑色蛍光体層１１０Ｇ、青色蛍光体層１１０Ｂを形成する。赤色蛍光体層１１０Ｒは例えば（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕの赤色蛍光体材料からなる。青色蛍光体層１１０Ｂは例えばＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕの青色蛍光体材料からなる。緑色蛍光体層１１０Ｇは例えばＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎの緑色蛍光体材料からなる。
【００２３】
このようにして作製された前面パネル１３０と背面パネル１４０を、前面パネル１３０の走査電極１０４と背面パネル１４０のアドレス電極１０７とが直交するように対向して重ね合わせる。封着用ガラスを周辺部に塗布し、４５０℃程度で１０分〜２０分間焼成する。図１に示すように、気密シール層１２１の形成により、前面パネル１３０と背面パネル１４０とを封着する。そして、一旦放電空間１２２内を高真空に排気したのち、放電ガス（例えば、ヘリウム−キセノン系、ネオン−キセノン系の不活性ガス）を所定の圧力で封入することによってＰＤＰ１００が完成する。
【００２４】
次に、各色の蛍光体材料の製造方法について説明する。本発明の一本実施の形態によるＰＤＰにおける蛍光体層１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂを構成する蛍光体材料としては、固相反応法により製造されたものを用いている。
【００２５】
青色蛍光体材料であるＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕは以下の方法で作製する。炭酸バリウム（ＢａＣＯ3）と炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ3）と酸化アルミニウムと酸化ユーロピウム（Ｅｕ2Ｏ3）とを蛍光体組成に合うように混合する。混合物を空気中において８００℃〜１２００℃で焼成し、さらに水素と窒素を含む混合ガス雰囲気において１２００℃〜１４００℃で焼成して作製する。
【００２６】
赤色蛍光体材料（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕは以下の方法で作製する。酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）と酸化ガドリニウム（Ｇｄ2Ｏ3）とホウ酸（Ｈ3ＢＯ3）と酸化ユーロピウム（ＥｕＯ2）とを蛍光体組成に合うように混合する。混合物を空気中にて６００℃〜８００℃で焼成し、さらに酸素と窒素を含む混合ガス雰囲気において１１００℃〜１３００℃で焼成して作製する。
【００２７】
次に緑色蛍光体材料について説明する。本発明の一実施の形態によるＰＤＰにおける緑色蛍光体層１１０Ｇを構成する緑色蛍光体材料としては、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｍｎと（Ｙ，Ｇｄ）Ａｌ3（ＢＯ3）4：Ｔｂとの混合体を用いる。
【００２８】
ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｍｎは以下の方法で作製する。すなわち、炭酸バリウム（ＢａＣＯ3）と炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ3）と酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）と酸化マンガン（Ｍｎ2Ｏ3）とを蛍光体組成に合うように混合する。混合物を空気中において８００℃〜１２００℃で焼成し、さらに水素と窒素を含む混合ガス雰囲気において１２００℃〜１４００℃で焼成して作製する。
【００２９】
次に、（Ｙ，Ｇｄ）Ａｌ3（ＢＯ3）4：Ｔｂの作製方法について述べる。原料として、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、ホウ酸（Ｈ3ＢＯ3）、酸化テルビウム（Ｔｂ2Ｏ5）をそれぞれ、蛍光体母材の組成を構成する（Ｙ，Ｇｄ）Ａｌ3（ＢＯ3）4：Ｔｂの組成に合うように混合した後に空気中１０００℃〜１２００℃で焼成して（Ｙ，Ｇｄ）Ａｌ3（ＢＯ3）4：Ｔｂを作製する。
【００３０】
このようにして作製したＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｍｎと（Ｙ，Ｇｄ）Ａｌ3（ＢＯ3）4：Ｔｂを１：１の重量比の割合で混合した混合緑色蛍光体を作製する。そして上記混合緑色蛍光体材料を積層して緑色蛍光体層１１０Ｇを形成する。
【００３１】
赤色蛍光体層１１０Ｒには（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ、青色蛍光体層１１０ＢにはＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕを積層した背面パネル１４０でＰＤＰ１００を作製する。
【００３２】
このＰＤＰ１００に駆動装置１５０を接続し、ＰＤＰ装置を作製する。このＰＤＰ装置において緑色の蛍光体層のみを発光させ、初期輝度と１０００時間点灯後の輝度維持率（以下、輝度維持率と記す）を測定する。輝度維持率は、次のようにして求める。ＰＤＰ装置の維持電極１０３と走査電極１０４とに電圧１８５Ｖ、周波数１００ｋＨｚの放電維持パルスを交互に１０００時間連続して印加する。１０００時間点灯後のＰＤＰ装置において緑色蛍光体層のみを発光させ、輝度を測定する。輝度維持率は、初期輝度に対する１０００時間点灯後の輝度を表す。
【００３３】
混合緑色蛍光体を用いたＰＤＰ装置の初期輝度は、Ｚｎ2ＳｉＯ4:Ｍｎ緑色蛍光体単独を用いたＰＤＰ装置の初期輝度を１００として１０２．２である。また、輝度維持率はＺｎ2ＳｉＯ4:Ｍｎ緑色蛍光体単独を用いたＰＤＰ装置が８８．０に対し、混合緑色蛍光体を用いたＰＤＰ装置が９１．５である。さらに、ＰＤＰ点灯の完全点灯電圧は赤色蛍光体（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕを用いたＰＤＰ装置での電圧を１００としたときに、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ単独を用いたＰＤＰ装置での電圧は１１５であり、混合緑色蛍光体を用いたＰＤＰ装置での電圧は１０２である。
【００３４】
このように、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｍｎと（Ｙ，Ｇｄ）Ａｌ3（ＢＯ3）4：Ｔｂを混合した混合緑色蛍光体を用いることで、輝度や輝度維持率に悪影響を与えることなく、駆動電圧を低下させることができる。
【００３５】
表１は、種々の混合比でのＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｍｎ、（Ｙ，Ｇｄ）Ａｌ3（ＢＯ3）4：Ｔｂ混合緑色蛍光体によるＰＤＰ装置の諸特性を示したものである。ＰＤＰ装置の特性として、初期輝度、初期色度と輝度維持率、完全点灯電圧を示す。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
Ｎｏ．１はＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎの結果である。Ｎｏ．２〜１２は、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｍｎと（Ｙ，Ｇｄ）Ａｌ3（ＢＯ3）4：Ｔｂを種々の重量比率で混合した混合緑色蛍光体の結果である。Ｎｏ．１３は（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕの結果である。
【００３８】
図４はＰＤＰ装置の初期輝度とＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｍｎと（Ｙ，Ｇｄ）Ａｌ3（ＢＯ3）4：Ｔｂの混合比率の関係を示した特性図である。図４に示すように、（Ｙ，Ｇｄ）Ａｌ3（ＢＯ3）4：Ｔｂの混合比が３０重量％以上の範囲ではＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎの場合に比べて初期輝度を高くすることができる。
【００３９】
図５はＰＤＰ装置の初期色度とＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｍｎと（Ｙ，Ｇｄ）Ａｌ3（ＢＯ3）4：Ｔｂの混合比率の関係を示した特性図である。図５に示すように、（Ｙ，Ｇｄ）Ａｌ3（ＢＯ3）4：Ｔｂの混合比率が４０重量％以下の範囲では、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎの場合に比べて良好な色度を得ることができる。ただし、混合比率が８０重量％の色度程度であれば、実用上問題はない。
【００４０】
図６はＰＤＰ装置の輝度維持率とＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｍｎと（Ｙ，Ｇｄ）Ａｌ3（ＢＯ3）4：Ｔｂの混合比率の関係を示した特性図である。図６に示すように、（Ｙ，Ｇｄ）Ａｌ3（ＢＯ3）4：Ｔｂの混合比率が３０重量％以上であればＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎの場合と同等以上の輝度維持率が得られる。また、いずれの混合組成においても、１０００時間点灯後のＰＤＰ装置の放電の安定性にはまったく変化は見られない。
【００４１】
図７はＰＤＰ装置の完全点灯電圧とＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｍｎと（Ｙ，Ｇｄ）Ａｌ3（ＢＯ3）4：Ｔｂの混合比率との関係を示した特性図である。図７に示すように、（Ｙ，Ｇｄ）Ａｌ3（ＢＯ3）4：Ｔｂの混合比率に関わらず完全点灯電圧はＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎのそれよりも低く、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕと同等である。これにより、放電のバラツキを抑制することが可能である。
【００４２】
したがって、混合緑色蛍光体中の（Ｙ，Ｇｄ）Ａｌ3（ＢＯ3）4：Ｔｂの混合比率が３０重量％以上でかつ８０重量％以下であれば、実用上問題のない輝度色度で、かつ輝度維持率が改善され、放電特性を改善することができるため望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、パネル点灯時の放電バラツキおよび放電ミスを抑制し、長期間放電に対しても輝度劣化の小さいＰＤＰ装置を実現することができ、大画面の表示デバイスなどに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施の形態によるＰＤＰにおける電極の概略構成を示す平面図
【図２】本発明の一実施の形態によるＰＤＰにおける画像表示領域の部分断面斜視図
【図３】本発明の一実施の形態によるＰＤＰを用いたＰＤＰ装置の概略構成を示すブロック図
【図４】本発明の一実施の形態によるＰＤＰを用いたＰＤＰ装置の初期輝度と２種緑色蛍光体の混合比率との関係を示した特性図
【図５】本発明の一実施の形態によるＰＤＰを用いたＰＤＰ装置の初期色度と２種緑色蛍光体の混合比率との関係を示した特性図
【図６】本発明の一実施の形態によるＰＤＰを用いたＰＤＰ装置の輝度維持率と２種緑色蛍光体の混合比率との関係を示した特性図
【図７】本発明の一実施の形態によるＰＤＰを用いたＰＤＰ装置の完全点灯電圧と２種緑色蛍光体の混合比率との関係を示した特性図
【符号の説明】
【００４５】
１００  ＰＤＰ
１０１  前面ガラス基板
１０２  背面ガラス基板
１０３  維持電極
１０４  走査電極
１０５  誘電体ガラス層
１０６  ＭｇＯ保護層
１０７  アドレス電極
１０８  下地誘電体ガラス層
１０９  隔壁
１１０Ｒ  蛍光体層（赤色蛍光体層）
１１０Ｇ  蛍光体層（緑色蛍光体層）
１１０Ｂ  蛍光体層（青色蛍光体層）
１２１  気密シール層
１２２  放電空間
１３０  前面パネル
１４０  背面パネル
１５０  駆動装置
１５２  コントローラ
１５３  表示ドライバ回路
１５４  表示スキャンドライバ回路
１５５  アドレスドライバ回路
【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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