JP2000294130A - 蛍光体層の形成方法及びプラズマディスプレイパネル - Google Patents
蛍光体層の形成方法及びプラズマディスプレイパネルInfo
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Abstract
を形成することを課題とする。 【解決手段】 基板上に、蛍光体とバインダとを含む蛍
光体層材料を印刷又は塗布した後、不活性雰囲気下で焼
成し、熱分解させることにより蛍光体層を形成すること
を特徴とする蛍光体層の形成方法により上記課題を解決
する。
Description
レイパネル(以下、PDP)等に用いる蛍光体層の形成
方法及びその蛍光体層を備えたPDPに関する。
プ状の隔壁を備え、隔壁間に蛍光体層を備えている。蛍
光体層は、一般的に、バインダを溶解した溶液(ビヒク
ルともいう)中に、蛍光体を分散させたペースト(蛍光
体層材料)を、スクリーン印刷法のような塗布法で隔壁
間に充填し、乾燥及び大気中で焼成して熱分解させるこ
とにより形成されている。焼成時にバインダは燃焼し
て、二酸化炭素、水蒸気等に酸化分解される。バインダ
としては、印刷特性が良好なセルロース系の樹脂が一般
に使用されている。
材に悪影響を与えるため、できるだけ低温で焼成を行う
ことが望まれている。この観点において、セルロース系
の樹脂は、低温で焼成を行うと炭素や樹脂に由来する有
機物等の残渣が発生することが知られている。そのた
め、焼成を酸化性雰囲気下で行うことも試みられてい
る。
体層に含まれる蛍光体は、従来の焼成工程により、輝度
が劣化したり、色度が変化する等の問題があった。ま
た、このような問題は蛍光灯の蛍光体層においても発生
していた。そこで本発明は、このような問題の発生を抑
制しうる蛍光体層の形成方法を提供することを目的とす
る。
光体層材料の焼成条件を検討した結果、次のような事実
を見出した。即ち、バインダは焼成時に、二酸化炭素や
水蒸気のようなガスを発生して酸化分解する。この二酸
化炭素や水蒸気は、蛍光体、特に、青色や緑色のような
赤色以外の蛍光体の輝度を劣化させたり、色度を変化さ
せるように作用することを見出した。そこで、本発明者
らは、従来の酸化性雰囲気下とは異なり、不活性雰囲気
下で焼成することにより、二酸化炭素や水蒸気の発生が
抑制され、その結果、輝度の劣化及び色度の変化が少な
い蛍光体層の製造方法を見出し本発明に至った。
体とバインダとを含む蛍光体層材料を印刷又は塗布した
後、不活性雰囲気下で焼成し、熱分解させることにより
蛍光体層を形成することを特徴とする蛍光体層の形成方
法が提供される。更に、本発明によれば、上記方法によ
り形成された蛍光体層を有するプラズマディスプレイパ
ネルが提供される。
を含む蛍光体層材料を不活性雰囲気下で焼成することを
特徴の一つとする。不活性雰囲気下で焼成することによ
り、バインダが酸化分解する際に発生するガスの量を減
らすことができるので、蛍光体の劣化を抑制することが
できる。その結果、蛍光体が本来有する輝度及び色度を
最大限引き出すことが可能となる。まず、蛍光体層材料
は、蛍光体とバインダとを含む。
く、公知の蛍光体をいずれも使用することができる。即
ち、蛍光体は、赤色、緑色及び青色の光を発する蛍光体
のいずれも使用することができる。赤色の蛍光体として
は、Y2O3:Eu、YVO4:Eu、(Y,Gd)B
O3:Eu、Y2O3S:Eu、γ−Zn3(PO4)2:M
n、(ZnCd)S:Ag+InO等が挙げられる。
n、BaAl12O19:Mn、Zn2SiO4:Mn、La
PO4:Tb、ZnS:(Cu,Al)、ZnS:(A
u,Cu,Al)、(ZnCd)S:(Cu,Al)、
Zn2SiO4:(Mn,As)、Y3Al5O12:Ce、
Gd2O2S:Tb、Y3Al5O12:Tb、ZnO:Zn
等が挙げられる。青色の蛍光体としては、Sr5(P
O4)3CI:Eu、BaMgAl14O23:Eu、BaM
gAl16O27:Eu、Y2SiO3:Ce等が挙げられ
る。
を含むBAM系の青色蛍光体、ジンクシリケート系ある
いはジンクシリケート系とBAM系の混合物の緑色蛍光
体を使用した場合、特に蛍光体の劣化を抑制することが
できる。
く、公知のバインダをいずれも使用することができる。
バインダとしては、エチルセルロース、メチルセルロー
ス等のセルロース系樹脂、ポリメチルアクリレート、ポ
リエチルアクリレート、ポリブチルアクリレート、ポリ
イソブチルアクリレート等のアクリル系樹脂、ポリメチ
ルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリブ
チルメタクリレート、ポリイソブチルメタクリレート等
のメタクリル系樹脂等が挙げられる。これらバインダの
内、アクリル系樹脂又はメタクリル系樹脂を使用するこ
とが好ましい。この両樹脂は、解重合性(当該分野では
昇華性ともいう)を有しており、加熱することによりモ
ノマーに分解されるため、蛍光体を劣化させる二酸化炭
素や水蒸気のようなガスの量をより少なくすることがで
きるため好ましい。
種類により異なるが、粘度が低下しても所定の形状を少
なくとも保持できる量以上であれば少なければ少ないほ
ど好ましい。バインダがより多い場合、蛍光体の充填率
が低下するので好ましくない。
は、窒素、アルゴン、ヘリウム等の焼成時に、蛍光体を
劣化しがたいガスの雰囲気下が挙げられる。更に、この
不活性雰囲気とは、厳密な意味ではなく、大気中より酸
素の割合が少ない雰囲気も含まれる。この場合、酸素以
外の成分は、窒素、アルゴン、ヘリウム等である。この
内、バインダから発生するガスをより低減するために、
実質的に酸素を含まず、窒素、アルゴン、ヘリウム等の
雰囲気下で行うことが好ましい。なお、酸素の含有量
は、蛍光体を劣化させるガスの発生を抑制する観点か
ら、できるだけ少ないことが好ましい。
相違するが、通常350〜500℃、30分〜1時間行
うことが好ましい。また、バインダとして、アクリル系
樹脂、メタクリル系樹脂等の解重合性の樹脂を使用した
場合、300〜450℃の比較的低温で焼成を行うこと
ができる。
分のバインダは除去されるが、特にセルロース系樹脂を
バインダとして使用した場合、カーボンを主成分とする
残渣が蛍光体層中に残存する恐れがある。このような残
渣は、蛍光体層を着色したり、該層の輝度や色度を低下
させる原因となるため、極力除去することが好ましい。
そのため本発明では、不活性雰囲気下で焼成した後、更
に酸化性雰囲気下で焼成することが好ましい。酸化性雰
囲気とは、大気中、酸素中、大気より酸素含有量が多い
雰囲気、水蒸気中等が挙げられる。焼成条件は、残渣の
量により異なるが、通常350〜500℃、30分〜1
時間行うことが好ましい。
脂を使用し、不活性雰囲気下及び酸化性雰囲気下の焼成
を行うことが特に好ましい。これは、昇華性の樹脂を使
用することにより炭素のような残渣を極力減少させるこ
とができ、不活性雰囲気下で焼成することにより蛍光体
の輝度及び色度に悪影響を与えるガスの影響を大部分排
除することができ、その後酸化性雰囲気下で焼成するこ
とにより残渣もほぼ完全に除去することができるためで
ある。
層や蛍光灯の蛍光体層を形成することができる。この
内、PDPの蛍光体層の形成に使用することが好まし
い。ここで、PDPの構成は、特に限定されない。具体
的には、AC型及びDC型のいずれのPDPにも使用す
ることができ、反射型及び透過型のいずれのPDPにも
使用することができる。以下、図1に示す3電極AC型
面放電PDPを例にとり、PDPの構成を簡単に説明す
る。PDP20は、前面基板と背面基板とから構成され
る。
に形成された複数本のストライプ状の表示電極、表示電
極を覆うように形成された誘電体層24、誘電体層24
上に形成された保護層29とからなる。基板27は、特
に限定されず、ガラス基板、石英ガラス基板、シリコン
基板等が挙げられる。表示電極は、ITOのような透明
電極25からなる。また、表示電極の抵抗を下げるため
に、透明電極25上にバス電極(例えば、Cr/Cu/
Crの3層構造)26を形成してもよい。
いる材料から形成される。具体的には、低融点ガラスと
バインダとからなるペーストを基板上に塗布し、焼成す
ることにより形成することができる。保護層29は、表
示の際の放電により生じるイオンの衝突による損傷から
誘電体層24を保護するために設けられる。保護層29
は、例えば、MgO、CaO、SrO、BaO等からな
る。
に形成された複数本のストライプ状のアドレス電極A、
アドレス電極Aを覆う誘電体層28、隣接するアドレス
電極A間で誘電体層28上に形成された複数本のストラ
イプ状の隔壁21、隔壁21間に形成された蛍光体層2
2とからなる。
基板を構成する基板27及び誘電体層24と同種類のも
のを使用することができる。アドレス電極Aは、例え
ば、Al、Cr、Cu等の金属層や、Cr/Cu/Cr
の3層構造からなる。隔壁21は、低融点ガラスとバイ
ンダとからなるペーストを誘電体層28上に塗布し、焼
成した後、サンドブラスト法で切削することにより形成
することができる。更に、バインダに感光性の樹脂を使
用した場合、所定のマスクを使用して露光及び現像した
後、焼成することにより形成することも可能である。
れるが、本発明の方法は、この蛍光体層22の形成に有
用である。即ち、蛍光体層22は、蛍光体とバインダと
を含む蛍光体層材料を所定の位置(この場合は隔壁21
間)に設置した後、蛍光体層材料を不活性雰囲気下で焼
成することにより形成される。
中にバインダが溶解された溶液中に蛍光体を分散させた
ペーストを、隔壁21間に塗布することで設置すること
ができる。溶媒は、特に限定されず、テルピネオール、
ブチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトール、
ベンゼン、トルエン等が挙げられる。
の蛍光体層材料(いわゆるグリーンシート)を使用し、
フォトリソ法で蛍光体層22を形成する場合、色毎の当
該シートを基板上の表示領域(隔壁21が設けられた領
域)全面に設けた後、露光、現像を行い、所定の色の隔
壁21間に当該色の蛍光体層材料を設置することもでき
る。
5、26)とアドレス電極Aが直交するように、両電極
を内側にして対向させ、隔壁21により囲まれた空間に
放電ガスを充填することによりPDP20を得ることが
できる。
り、本発明の方法により製造できるPDPはこの構成に
限定されない。
下に示す3種類の組成のビークルに分散させることによ
りペーストを作製した。蛍光体の配合割合は、ビーク
ル:蛍光体=70:30とした。
Cはブチルカルビトールをそれぞれ意味している。ま
た、アクリルBR−102(主成分としてポリイソブチ
ルメタクリレートを含む)は三菱レイヨン社製、アクリ
ル3(主成分としてポリイソブチルメタクリレートを含
む)は日本カーバイド社製のアクリル系樹脂である。更
に、エチルセルロースは、ハーキュレス社製のN50、
N100、N200を使用した。
が形成された石英ガラス基板上に塗布し、乾燥させた
後、窒素雰囲気中、420℃で、1時間焼成した。焼成
後、室温まで降温し、再び、大気中、420℃で、1時
間焼成することにより蛍光体層を形成した。なお、焼成
条件並びに、樹脂及び溶剤の種類が蛍光体層に与える影
響を評価するための基準として、蛍光体を1,2,6−
ヘキサントリオールに分散させたものを石英ガラス基板
上に塗布し、200℃で乾燥させることにより蛍光体層
を形成した。
シマレーザー光を照射することにより蛍光体を励起さ
せ、このときの輝度並びに、色度x及びyを測定した。
色度xは色度座標のx軸方向の色度を、色度yはy軸方
向の色度を意味する。なお、輝度及び色度は、励起光源
の状態により変化する相対的な値である。更に、輝度/
色度yによりフォトルミネッセンス(PL)強度(発光
量)を算出し、基準を100とした場合の相対値とし
て、色度ともに結果を表2に示した。蛍光体層No.1
〜3は、ビークルNo.1〜3に対応している。
により、PL強度が向上することが分かった。更に、窒
素雰囲気下での焼成は、色度に影響を与えないことも分
かった。 比較例1 青色蛍光体FJ−B1を、以下に示す3種類の組成のビ
ークルに分散させること以外は、実施例1と同様にして
ペーストを作製した。
すること以外は実施例1と同様にして蛍光体層を形成し
た。なお、焼成条件並びに、樹脂及び溶剤の種類が蛍光
体層に与える影響を評価するための基準として、蛍光体
を1,2,6−ヘキサントリオールに分散させたものを
石英ガラス基板上に塗布し、200℃で乾燥させること
により蛍光体層を形成した。蛍光体層のPL強度及び色
度を表4に示した。蛍光体層No.4〜7は、ビークル
No.4〜7に対応している。
L強度が劣化することが分かった。 実施例2 緑色蛍光体としてG−1(根来時殊化学社製、Zn2S
iO4:Mn+BAM)とPI−GIS(化成オプト社
製、Zn2SiO4:Mn)FJ−B1を、以下に示す3
種類の組成のビークルにビークル:蛍光体65:35
(重量比)の割合で分散させること以外は、実施例1と
同様にしてペーストを作製した。
間焼成すること以外は実施例1と同様にして蛍光体層を
形成した。但し、リファレンスはそれぞれの蛍光体で作
製して比較した。
4A(化成オプト社製)に代え、これら蛍光体の配合割
合を、ビークル:蛍光体=65:35にすること以外
は、青色蛍光体の場合と同様にして、蛍光体層を形成し
た。
類が蛍光体層に与える影響を評価するための基準とし
て、蛍光体を1,2,6−ヘキサントリオールに分散さ
せたものを石英ガラス基板上に塗布し、200℃で乾燥
させることにより蛍光体層を形成した。蛍光体層のPL
強度及び色度を表4に示した。
青色以外の蛍光体についてもPL強度を向上できること
が分かった。また、バインダにアクリル系樹脂を使用す
ることで、よりPL強度が向上することが分かった。
変化を少ない蛍光体層を形成することができるため、例
えば、PDPの蛍光体層に用いた場合、表示品質をより
向上させることができる。
Claims (7)
- 【請求項1】 基板上に、蛍光体とバインダとを含む蛍
光体層材料を印刷又は塗布した後、不活性雰囲気下で焼
成し、熱分解させることにより蛍光体層を形成すること
を特徴とする蛍光体層の形成方法。 - 【請求項2】 不活性雰囲気下で焼成した後、酸化性雰
囲気下で更に焼成する請求項1に記載の蛍光体層の形成
方法。 - 【請求項3】 不活性雰囲気が、窒素雰囲気、又は大気
中の酸素濃度より低い酸素と窒素との雰囲気である請求
項1又は2に記載の蛍光体層の形成方法。 - 【請求項4】 バインダが、解重合性の樹脂からなる請
求項1〜3のいずれかに記載の蛍光体層の形成方法。 - 【請求項5】 蛍光体層材料が、溶剤中にバインダが溶
解された溶液中に、蛍光体を分散させたペーストからな
る請求項1〜4のいずれかに記載の蛍光体層の形成方
法。 - 【請求項6】 解重合性の樹脂が、アクリル系樹脂又は
メタクリル系樹脂である請求項1〜5のいずれかに記載
の蛍光体層の形成方法。 - 【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載の方法に
より形成された蛍光体層を有するプラズマディスプレイ
パネル。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP10132999A JP2000294130A (ja) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | 蛍光体層の形成方法及びプラズマディスプレイパネル |
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ID=14297802
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USRE44254E1 (en) | 2006-09-15 | 2013-06-04 | Performance Indicator, Llc | Phosphorescent compositions and methods for identification using the same |
-
1999
- 1999-04-08 JP JP10132999A patent/JP2000294130A/ja active Pending
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