JP2001172622A - プラズマディスプレイパネル用緑色発光蛍光体及びその製造方法 - Google Patents

プラズマディスプレイパネル用緑色発光蛍光体及びその製造方法

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JP2001172622A JP2000328362A JP2000328362A JP2001172622A JP 2001172622 A JP2001172622 A JP 2001172622A JP 2000328362 A JP2000328362 A JP 2000328362A JP 2000328362 A JP2000328362 A JP 2000328362A JP 2001172622 A JP2001172622 A JP 2001172622A
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plasma display
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Shosai Cho
承 宰 張
Y Manashirofu O
オー．ワイ．マナシロフ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は、優れた色純度と輝度特性と
を有するプラズマディスプレイパネル用の緑色発光蛍光
体を提供し、それにより、プラズマディスプレイパネル
の白色色温度と色再現範囲とを広げることである。 【解決手段】 本発明は、式１ Ba1-xMnxAl12-yByO19 （１） （式中、０.００１≦x≦０.５,０.０１≦y≦１.０であ
る）で表されるプラズマディスプレイパネル用緑色発光
蛍光体を提供する。

Description

【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
イパネル(以下plasma display panel: PDPということが
ある)用緑色発光蛍光体及びその製造方法に係り、より
詳細には色純度及び輝度特性に優れているためにプラズ
マディスプレイパネルの白色色温度及び色再現範囲特性
を向上することが可能な緑色発光蛍光体及びこの緑色発
光蛍光体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般のPDPは、プラズマ放電による発光
または放電により励起された蛍光体に画像を形成する装
置であって、プラズマディスプレイパネルの放電空間に
設けられた二つの電極に所定の電圧を印加して、両電極
間でプラズマ放電を発生させ、このグロー放電時に発生
する紫外線により所定パターンの蛍光体層を励起して画
像を形成させることを駆動原理とする。
【０００３】前記蛍光体層を形成する物質中、緑色発光
蛍光体としては、輝度特性に非常に優れた亜鉛シリケー
ト系蛍光体が主に使われる。この亜鉛シリケート系緑色
発光蛍光体の具体的な例としては亜鉛オルトシリケート
で活性化されたMnであるZn2SiO4:Mnがある。ところがこ
の蛍光体は輝度特性に優れるが、色純度が悪い。
【０００４】一方、プラズマディスプレイパネルの構造
及び製造工程が発展するにつれて、蛍光体の色純度を向
上させることによって、パネルの白色色温度を上昇させ
るとともにプラズマディスプレイパネルの輝度を向上す
ることが重要な課題となりつつある。それにともない輝
度に優れるが色純度が良くないZn2SiO4:Mn蛍光体に、輝
度は低いが色純度が優れたバリウムアルミネート蛍光体
を混合して使用する方法が提案された。
【０００５】しかし、このように亜鉛シリケート蛍光体
とバリウムアルミネート蛍光体を混合使用しても色純度
と輝度特性は満足できる水準ではなく、まだ改善する余
地が残されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第１目的は、
優れた色純度と輝度特性とを有するプラズマディスプレ
イパネル用の緑色発光蛍光体を提供し、それにより、プ
ラズマディスプレイパネルの白色色温度と色再現範囲と
を広げることである。
【０００７】本発明の第２目的は、前記プラズマディス
プレイパネル用緑色発光蛍光体の製造方法を提供するこ
とである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記第１目的を達成する
ために本発明では、式１ Ba1-xMnxAl12-yByO19 （１） （式中、０.００１≦x≦０.５,０.０１≦y≦１.０であ
る）で表されるプラズマディスプレイパネル用緑色発光
蛍光体を提供する。
【０００９】前期第２目的を達成するために本発明では
式１ Ba1-xMnxAl12-yByO19 （１） （式中、０.００１≦x≦０.５,０.０１≦y≦１.０であ
る）で表されるプラズマディスプレイパネル用緑色発光
蛍光体の製造方法であって下記段階：Ba化合物、Mn化合
物、Al化合物及びB化合物の混合物を空気の存在下、１
０００乃至１５００℃で１次焼成する段階及び、前記１
次焼成の結果物を還元性ガス雰囲気下、１０００乃至１
５００℃で２次焼成する段階と、を含むことを特徴とす
るプラズマディスプレイパネル用緑色発光蛍光体の製造
方法を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】プラズマディスプレイパネル用緑
色発光蛍光体は、主に入射するUV光（紫外光）であって
１４７nm付近の波長を有する放射により発光し、蛍光体
表面だけが発光に寄与する。従って、蛍光体の発光効率
は表面欠陥の存在に非常に大きく依存する。
【００１１】本発明は励起光として、波長約１４７nmの
放射によって発光するバリウムアルミネート系蛍光体の
BaAl12O19:MnにB化合物を添加して輝度と色純度特性に
優れた式１で表される緑色発光蛍光体を提供する。この
際B化合物は色純度特性に優れたBaAl12O19:Mn蛍光体の
エネルギーバンドギャップを広げることで励起光の吸収
率を増加するとともに蛍光体の結晶性を向上させる。ま
た、B化合物は蛍光体表面の欠陥を減らすフラックスと
して作用することによって蛍光体の発光効率を向上す
る。
【００１２】Ba1-xMnxAl12-yByO19 （１） （式中、０.００１≦x≦０.５,０.０１≦y≦１.０であ
る） 前記式１の緑色発光蛍光体は、xが０.０３乃至０.３で
あることが望ましい。xが０.１の時にyが０.２乃至０.
４の場合がより望ましく、特にxが０.１の時にyが０.２
であれば非常に良好な輝度及び色純度特性を示す。
【００１３】本発明に係る式１の緑色発光蛍光体は、以
下に記載する固相法により製造される。
【００１４】先ず、出発物質としてBa化合物、Mn化合
物、Al化合物及びB化合物を混合する。この際前記４つ
の成分の混合モル比は各々Ba化合物が０.５乃至０.９９
９モル、Mn化合物が０.００１乃至０.５モル、Al化合物
が１１乃至１１.９９モル及びB化合物が０.０１乃至１.
０モルである。そしてBa化合物としてはBaCO3、BaO、Ba
Cl 2、Ba(NO3)2またはBa[OCH(CH3)2]2を使用し、Mn化合
物としてはMnF2、MnCl2、MnOまたはMn(NO3)2・XH2O(Xは
４乃至６の整数)を使用し、Al化合物としてはAl2O3また
はAl(OH)3を使用し、B化合物としてはB2O3またはH3BO3
を使用する。
【００１５】次いで、前記Ba化合物、Mn化合物、Al化合
物及びB化合物を含有する混合物を十分に混合した後、
これを空気の存在下で１０００乃至１５００℃で、望ま
しくは１３００乃至１３５０℃で０.５乃至５時間１次
焼成する。
【００１６】その後、焼成された結果物を還元性ガス雰
囲気下で１０００乃至１５００℃、望ましくは１３００
乃至１３５０℃で０.５乃至３時間２次焼成する。ここ
で還元性ガス雰囲気下で２次焼成を実施する理由は、空
気の存在下で行われた１次焼成により引き起こされた酸
化性雰囲気を除去し、一部酸化された物質を還元するた
めである。そして前記還元性ガスは特に制限はないが、
体積比で９５：５の窒素/水素混合ガスを用いてもよ
い。
【００１７】１次焼成温度及び２次焼成温度が前記温度
範囲を外れる場合には最終的に得られる蛍光体の輝度が
不良となるので望ましくない。
【００１８】２次焼成を経て得られた蛍光体（結果物）
を１乃至２０%の塩酸水溶液で洗浄した後、水で洗浄を
おこない、乾燥することによって式１の緑色発光蛍光体
が得られる。ここで塩酸水溶液で洗浄する理由は、蛍光
体表面に残留する未反応物質や欠陥をなくすためであ
る。そして水で洗浄した後の乾燥温度は５０乃至１２０
℃が望ましい。この際乾燥温度が５０℃未満の場合には
乾燥に長時間がかかり、乾燥温度が１２０℃をよりも高
い場合には蛍光体粒子間の凝集が起こるため望ましくな
い。
【００１９】前記方法に従って得られた緑色発光蛍光体
は、色純度と輝度特性に優れる。また、得られた緑色発
光蛍光体はパネルの白色色温度を９０００K以上に向上
させる。これらの特徴をプラズマディスプレイパネルに
応用することでプラズマディスプレイパネルの画質を改
善することが可能である。
【００２０】
【実施例】以下、本発明を下記の実施例を挙げて説明す
るが、本発明が下記の実施例に限られるものではない。
【００２１】下記の実施例１−８は、０.１モルのMnを
基準としてBの最適組成を決定するための実験例であ
り、引き続く実施例９-１４は、０.２モルのBを基準と
してBaによって置換されるMnの最適組成を決定するため
の実験例である。
【００２２】＜実施例１＞BaCO3を０.９モル、MnF2を
０.１モル、Al2O3を１１.９５モル及びB2O3を０.０５モ
ルの混合物を１時間ミリングした。次いで、前記混合物
を気孔サイズが５０μmのナイロン布によりふるいにか
け、このふるいにかける過程を３回反復して微細粒子だ
けを選別した。
【００２３】このようにして得られた結果物をるつぼに
入れ、炉中で１３００℃で２時間１次焼成を行った。次
いで、１次焼成の結果物を臼を用いてミリングした後、
気孔サイズが５０μmのナイロン布によりふるいにか
け、このふるいにかける過程を３回反復して微細粒子だ
けを選別した。
【００２４】その後、結果物を９５:５の体積比の窒素/
水素混合ガス雰囲気下において、１３００℃で２時間焼
成した。次いで、気孔サイズが５０μmのナイロン布を
通してふるいにかけ、このふるいにかける過程を３回反
復して微細粒子だけを選別した。得られた結果物を１０
%塩酸水溶液で洗浄した後、これを蒸溜水で数回洗浄し
た。蒸溜水で洗浄された蛍光体を１００℃で１０時間乾
燥してから、再びミリングを実施し気孔サイズが５０μ
mのナイロン布によりふるいにかけ、このふるいにかけ
る過程を３回反復して微細粒子だけを選別した。
【００２５】このようにして得られた蛍光体を１４６nm
の真空紫外線で励起して蛍光体の相対輝度と色座標特性
を測定した。この際、蛍光体の相対輝度を示すための基
準蛍光体としては商業的に得られるZn2SiO4:Mnを使用し
た。
【００２６】＜実施例２−８＞B2O3の量が各々０.１、
０.２、０.３、０.４、０.５、０.７５及び１.０モルで
あることを除いては、実施例１と同じ方法で蛍光体を製
造し、得られた蛍光体の相対輝度と色座標特性を測定し
た。
【００２７】＜実施例９＞BaCO3 ０.９７モル、MnF2
０.０３モル、Al2O3 １１.８モル及びB2O3 ０.２モルを
使用したことを除いては、実施例１と同じ方法で蛍光体
を製造し、得られた蛍光体の相対輝度と色座標特性を測
定した。
【００２８】＜実施例１０−１４＞MnF2の含量が各々
０.０５、０.１２５、０.１５、０.２及び０.３モルで
あることを除いては、実施例１と同じ方法で蛍光体を製
造し、得られた蛍光体の相対輝度と色座標特性を測定し
た。
【００２９】＜比較例１＞B2O3を使用しないことを除い
ては、実施例１と同じ方法で蛍光体を製造し、得られた
蛍光体の相対輝度と色座標特性を測定した。
【００３０】＜比較例２＞実施例１の蛍光体の代わりに
１:３重量比のBaAl12O19:MnとZn2SiO4:Mn蛍光体混合物
を用いたことを除いては、実施例１と同じ方法で蛍光体
を製造し、得られた蛍光体の相対輝度と色座標特性を測
定した。
【００３１】＜比較例３＞実施例１の蛍光体の代わりに
１:１重量比のBaAl12O19:MnとZn2SiO4:Mn蛍光体混合物
を用いたことを除いては、実施例１と同じ方法で蛍光体
を製造し、得られた蛍光体の相対輝度と色座標特性を測
定した。
【００３２】下記表１と２は、前記実施例１−１４及び
比較例１−３によって製造された蛍光体の相対輝度と色
座標特性を示すものである。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【表２】
【００３５】前記表１からBの濃度が０.２乃至０.４モ
ルの時に輝度特性に優れることが分かった。また、実施
例１−８によって製造された蛍光体が比較例１−３の場
合に比べて輝度特性と色純度特性が改善されたことを確
認できた。また、表２から実施例３により製造された蛍
光体(Mn含量が０.１モルの時)が特に輝度特性と色純度
特性に優れることが分かる。
【００３６】また、前記実施例１−１４及び比較例１−
３によって製造されたバリウムアルミネート系緑色発光
蛍光体をプラズマディスプレイパネルに適用して、該パ
ネルの白色色温度を測定した。
【００３７】その結果、実施例１−８及び１２に係る緑
色発光蛍光体が９０００K以上の白色色温度を示し、比
較例１の場合(６５００K)及び比較例２及び３の場合(６
５００−７０００K)に比べて白色色温度が非常に向上し
て画質特性が改善された。
【００３８】本発明に対して前記実施例を参考して説明
したが、これは例示的なことに過ぎなく、本発明に属す
る技術分野の通常の知識を有する者であればこれより多
様な変形及び均等な他実施例が可能であることを理解す
るはずである。従って本発明の真の技術的保護範囲は特
許請求範囲の技術的思想により決まるべきである。
【００３９】
【発明の効果】本発明の式１で表示される緑色発光蛍光
体は、輝度と色純度特性に非常に優れており、プラズマ
ディスプレイパネルに適用されて該パネルの白色色温度
を９０００K以上に向上させるとともに、色再現範囲を
広げ、それによってプラズマディスプレイパネルの画質
特性を改善できる。
【００４０】また本発明のプラズマディスプレイパネル
用緑色発光蛍光体の製造方法に従って得られた緑色発光
蛍光体は、輝度と色純度特性に優れ、この緑色発光蛍光
体をプラズマディスプレイパネルに適用することで、該
パネルの白色色温度を９０００K以上に向上させるとと
もに色再現範囲を広げ、それによってプラズマディスプ
レイパネルの画質特性を改善する。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 式１ Ba1-xMnxAl12-yByO19 （１） （式中、０.００１≦x≦０.５,０.０１≦y≦１.０であ
    る）で表されるプラズマディスプレイパネル用緑色発光
    蛍光体。
  2. 【請求項２】 xが０.０３乃至０.３であることを特徴
    とする請求項１に記載の緑色発光蛍光体。
  3. 【請求項３】 xが０.１の場合にyが０.２乃至０.４で
    あることを特徴とする請求項１に記載の緑色発光蛍光
    体。
  4. 【請求項４】 式１ Ba1-xMnxAl12-yByO19 （１） （式中、０.００１≦x≦０.５,０.０１≦y≦１.０であ
    る）で表されるプラズマディスプレイパネル用緑色発光
    蛍光体の製造方法であって下記段階：Ba化合物、Mn化合
    物、Al化合物及びB化合物の混合物を空気雰囲気下、１
    ０００乃至１５００℃で１次焼成する段階及び、 前記１次焼成の結果物を還元性ガス雰囲気下、１０００
    乃至１５００℃で２次焼成する段階と、を含むことを特
    徴とするプラズマディスプレイパネル用緑色発光蛍光体
    の製造方法。
  5. 【請求項５】 前記２次焼成後に得られた結果物を１乃
    至２０%塩酸水溶液で洗浄し、水で洗浄した後、乾燥す
    ることを特徴とする請求項４に記載のプラズマディスプ
    レイパネル用緑色発光蛍光体の製造方法。
  6. 【請求項６】 前記Ba化合物がBaCO3、BaO、BaCl2、Ba(N
    O3)2及びBa[OCH(CH3)2]2からなる群より選ばれた一種で
    あり、前記式１中における含量は０.５乃至０.９９９モ
    ルであり、 前記Mn化合物がMnF2、MnCl2、MnO及びMn(NO3)2・XH2O(X
    は４乃至６の整数)からなる群より選ばれた一種であ
    り、前記式１中における含量は０.００１乃至０.５モル
    であり、 前記Al化合物がAl2O3及びAl(OH)3からなる群より選ばれ
    た一種であり、前記式１中における含量は１１乃至１
    １.９９モルであり、 前記B化合物がB2O3及びH3BO3からなる群より選ばれた一
    種であり、前記式１中における含量は０.０１乃至１.０
    モルであることを特徴とする請求項４に記載のプラズマ
    ディスプレイパネル用緑色発光蛍光体の製造方法。
JP2000328362A 1999-11-04 2000-10-27 プラズマディスプレイパネル用緑色発光蛍光体及びその製造方法 Withdrawn JP2001172622A (ja)

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