JP2002226844A - プラズマディスプレイ表示装置および蛍光体の製造方法 - Google Patents

プラズマディスプレイ表示装置および蛍光体の製造方法

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JP2002226844A
JP2002226844A JP2001029081A JP2001029081A JP2002226844A JP 2002226844 A JP2002226844 A JP 2002226844A JP 2001029081 A JP2001029081 A JP 2001029081A JP 2001029081 A JP2001029081 A JP 2001029081A JP 2002226844 A JP2002226844 A JP 2002226844A
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phosphor
plasma display
hydrothermal synthesis
phosphor layer
display device
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JP2001029081A
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English (en)
Inventor
Kazuhiko Sugimoto
和彦 杉本
Masaki Aoki
正樹 青木
Mitsuhiro Otani
光弘 大谷
Hiroyuki Kawamura
浩幸 河村
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 蛍光体層の紫外線を吸収する効率の向上を図
り、プラズマディスプレイパネルやランプの輝度および
寿命、信頼性の向上を実現する。 【解決手段】 水熱合成方法で作成した平均粒径０．１
〜２．０μｍでその最大粒径が８μｍを超えない画像表
示用又は照明用の蛍光体。蛍光体の製造時、水熱合成反
応時の温度１００〜３００℃圧力０．２〜１０ＭＰａと
することが好ましい。水熱合成で得られた蛍光体をアニ
ール後分級することが更に好ましい。このようにして作
成した蛍光体を調合した蛍光体インクを連続的に細管か
ら墳出させて、隔壁内に塗布する方法により蛍光体層１
１０を形成して高輝度なプラズマディスプレイパネルを
得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は例えば、テレビなど
の画像表示に用いられるプラズマディスプレイパネル表
示装置に関し、特に、蛍光灯などの紫外線により励起さ
れて発光する蛍光体層を有するプラズマディスプレイパ
ネル表示装置、およびその蛍光体層を構成する蛍光体の
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、コンピュータやテレビなどの画像
表示に用いられているカラー表示デバイスにおいて、プ
ラズマディスプレイパネル（Plasma Display Panel、
以下、「ＰＤＰ」という。）表示装置は、大型で薄型軽
量を実現することのできるカラー表示デバイスとして注
目されている。
【０００３】ＰＤＰ表示装置は、いわゆる３原色（赤、
緑、青）を加法混色することにより、フルカラー表示を
行っている。このフルカラー表示を行うために、ＰＤＰ
表示装置には３原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）の各色を発光する蛍光体層が備えられ、この蛍光
体層を構成する蛍光体粒子はＰＤＰの放電セル内で発生
する紫外線により励起され、各色の可視光を生成してい
る。
【０００４】上記各色の蛍光体に用いられる化合物とし
ては、例えば、赤色を発光する（ＹＧｄ）ＢＯ3：Ｅｕ
3+，Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ3+、緑色を発光するＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍ
ｎ2+、青色を発光するＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+が知
られている。これらの各蛍光体は、所定の原材料を混ぜ
合わせた後、１０００℃以上の高温で焼成することによ
り固相反応されて作製される（例えば、蛍光体ハンドブ
ック Ｐ２１９，２２５ オーム社参照）。この焼成に
より得られた蛍光体粒子は、粉砕してふるいわけ（赤、
緑の平均粒径：２μ〜５μｍ、青の平均粒径：３μ〜１
０μｍ）を行ってから使用している。
【０００５】蛍光体粒子を粉砕、ふるいわけ（分級）す
る理由は、一般にＰＤＰに蛍光体層を形成する場合にお
いて各色蛍光体粒子をペーストにしてスクリーン印刷す
る手法が用いられており、ペーストを塗布した際に蛍光
体の粒子径が小さく、均一である（粒度分布がそろって
いる）方がよりきれいな塗布面が得易いためである。つ
まり、蛍光体の粒子径が小さく、均一で形状が球状に近
いほど、塗布面がきれいになり、蛍光体層における蛍光
体粒子の充填密度が向上するとともに粒子の発光表面積
が増加し、アドレス駆動時の不安定性も改善される。理
論的にはＰＤＰ表示装置の輝度を上げることができると
考えられるからである。
【０００６】又、近年さらに粒子を小さく粒度分布を均
一にする目的で水熱合成方法によって、蛍光体を作成す
る試みも行われている。
【０００７】こうした蛍光体層が形成されたＰＤＰ表示
装置は、現行の４０から４２インチクラスのＮＴＳＣの
画素レベル（画素数＝６４０×４８０個、セルピッチ＝
０．４３ｍｍ×１．２９ｍｍ、１セルの面積＝０．５５
ｍｍ2）において、その輝度が３００〜５００ｃｄ／ｍ2
の性能を示す。又、現行のＮＴＳＣレベルのＰＤＰでは
蛍光体層の最大輝度を得るため、平均３．５μｍの蛍光
体粒子を用いると、蛍光体粒子１０個分の３５μｍの膜
厚が必要であった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記程
度の輝度では従来から表示装置に用いられているＣＲＴ
の輝度（＝約５００ｃｄ／ｍ2以上）と比べて十分とは
いえず、しかも輝度劣化しやすいという問題もある。
【０００９】さらに、近年、放送業界においてハイビジ
ョン放送の開始がアナウンスされており、これに対応す
るフルスペックのハイビジョンテレビ（ＨＤ−ＴＶ）の
画素レベル（画素数＝１９２０×１１２５個、セルピッ
チ＝０．１５ｍｍ×０．４８ｍｍ、１セルの面積＝０．
０７２ｍｍ2）では、１画素の幅がＮＴＳＣの約１／３
となり発光に寄与しない隔壁の本数が３倍に増加するた
め、従来技術と同様の蛍光体などを使用する場合には、
放電空間が１／３となり十分な発光が得られないため、
輝度が約７０ｃｄ／ｍｍ2まで低下することが予想され
る。又、アドレス駆動時のマージンも低下することが予
想される。したがって、このような状況において一層、
輝度改善が熱望される。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題に鑑
み、ＰＤＰの蛍光体層に用いるとともに、放電空間が１
／３になっても蛍光体膜厚を従来の１／３程度の薄膜化
しても輝度に優れ、輝度劣化しにくい蛍光体の製造方
法、および輝度に優れ、輝度劣化しにくくアドレス駆動
マージンの広いＰＤＰ表示装置などを提供することを目
的とする。
【００１１】そのために、本発明に係る蛍光体の製造方
法は、紫外線により励起されて可視光を発光する蛍光体
の製造方法であって、原料と水性媒体と混合することに
より混合液を作製する混合液作製工程と、当該混合液と
塩基性水溶液とを混在することにより水和物を形成する
水和工程と、当該水和物と水とが混在された溶液に対し
て、所定温度および所定圧力が加えられた状態で水熱合
成反応を行う水熱合成工程と、水熱合成で得られた蛍光
体をアニールする工程と、その蛍光体を分級する工程と
を有することを特徴とする。
【００１２】ＰＤＰなどに用いられている従来の蛍光体
粒子は、個相反応の後粉砕することにより製造されるた
め、その蛍光体粒子表面には応力が加えられることによ
る歪が発生し、いわゆる酸素欠陥等の欠陥が出現する。
この酸素等の欠陥は、ＰＤＰのセル内における放電で生
じる波長１４７ｎｍの紫外線を吸収し、発光中心の励起
を阻害してしまうので輝度低下をもたらす。また、蛍光
体粒子は、紫外線が照射されることにより酸素欠陥を起
点として結晶性が低下することから、ＰＤＰ表示装置の
使用中に輝度劣化が生じやすい。したがって、蛍光体粒
子を粉砕すればするほど、蛍光体層全体の酸素欠陥の絶
対数が増加するので輝度劣化し易く、十分に高い輝度を
得られない。
【００１３】又、近年蛍光体の結晶化度を上げ、欠陥を
なくす方法として考えられる水熱合成方法においても、
蛍光体の特性が十分満足できるものではない。特に粒度
分布，輝度，寿命の点で課題がある。
【００１４】一方、本発明に係る製造方法により形成さ
れる蛍光体は、粒径が十分小さく、粒度分布が均一でせ
まく、かつ形状が球状に形成されるので、蛍光体層を形
成する蛍光体粒子の充填密度が従来の工法より向上し、
実質的に発光に寄与する蛍光体粒子の発光面積が増加す
る。したがって放電空間が従来の１／３になっても従来
のＰＤＰと同等以上の輝度が得られる。また、この蛍光
体粒子をＰＤＰ表示装置などに使用する場合には、粒径
が十分小さく球状に近いため粉砕や分級しても、粉砕に
よる応力がほとんど加わらないので蛍光体粒子の表面に
は酸素欠陥も形成されない。又、たとえ粉砕、分級して
もアニール処理によって酸素欠陥が容易に低減できる。
したがって、この蛍光体をＰＤＰの蛍光体層に用いる
と、酸素欠陥において紫外線が吸収されることもなく、
発光中心の励起が起こり易くなり輝度が向上する。加え
て、蛍光体には酸素欠陥が発生しないため、酸素欠陥を
起点とした結晶性の低下に伴う輝度劣化もしにくくな
る。
【００１５】ここで、青色蛍光体の具体的製造方法とし
ては、原料に、Ｂａ（ＮＯ3）2、Ｍｇ（ＮＯ3）2、Ａｌ
（ＮＯ3）2、およびＥｕ（ＮＯ3）2を用いて、アルカリ
性水溶液中の水熱合成工程において、１００℃〜３００
℃の温度、０．２ＭＰａ〜１０ＭＰａの圧力が加えられ
た状態で水熱合成反応を行い、次に得られた粉体を還元
雰囲気で焼成し、その後分級すれば良い。その他の方法
としては、原料にＢａ（ＯＨ）2、Ｍｇ（ＯＨ）2、Ａｌ
2（ＯＨ）3、およびＥｕ（ＯＨ）2を用いて、水熱合成
工程において、１００℃〜３００℃の温度、０．２ＭＰ
ａ〜１０ＭＰａの圧力が加えられた状態で水熱合成反応
を行い、次に得られた粉体を還元雰囲気で焼成し、その
後分級すれば良い。
【００１６】また、緑色蛍光体の具体的な製造方法とし
ては、原料に、Ｚｎ（ＮＯ3），Ｍｎ（ＮＯ3）2、およ
びＳｉＯ2を用い、水熱合成工程においては、１００℃
〜３００℃の温度、０．２ＭＰａ〜１０ＭＰａの圧力が
加えられた状態で水熱合成反応を行い、その後得られた
粉体を空気中で熱処理し、その後分級すれば良い。その
他の方法としては、原料にＢａ（ＮＯ3）2，Ｍｎ（ＮＯ
3）2、およびＡｌ（ＮＯ3）2を用いて、前記水熱合成工
程において、１００℃〜３００℃の温度、０．２ＭＰａ
〜１０ＭＰａの圧力が加えられた状態で水熱合成反応を
行うようにすればよい。
【００１７】また、赤色蛍光体の具体的製法としては、
原料に、Ｙ2（ＮＯ3）3とＥｕ（ＮＯ3）3、もしくはＹ2
（ＯＨ）3と、Ｈ3ＢＯ3，Ｇｄ2（ＯＨ）3およびＥｕ
2（ＯＨ）3を用いて、水熱合成工程において、１００℃
〜３００℃の温度、０．２ＭＰａ〜１０ＭＰａの圧力が
加えられた状態で水熱合成反応を行い、その後得られた
粉体を空気中で熱処理し、その後分級すれば良い。
【００１８】このように、従来の水熱合成よりも水熱合
成の温度、圧力を低くするのは３００℃以上になると反
応が進みすぎて、蛍光体粉の粒子に粒成長し、巨大粒
（１０μｍ以上）が生成しやすくなり粒度が分布が不均
一になるためである。又、青色で還元雰囲気で焼成する
のは、水熱合成だけでは、球状の蛍光体粒子は得られる
が、輝度が十分でないためである（特に低温で合成した
場合、粒度分布のそろった球状粒子が得られやすいが、
結晶性がやや低く十分な高輝度の粉体が得られない）。
【００１９】又本発明には、出発原料として硝酸化合
物、水酸化化合物を用いたが、それ以外の化合物でも作
成は可能である。
【００２０】本発明に係るＰＤＰ表示装置は、１色また
は複数色の放電セルが複数配列されるとともに、各放電
セルに対応する色の蛍光体層が配設され、当該蛍光体層
が紫外線により励起されて発光するプラズマディスプレ
イパネルと、当該プラズマディスプレイパネルを駆動す
る駆動回路とを備えたプラズマディスプレイパネル表示
装置であって、前記蛍光体層の中には、球状で粒度分布
のそろった水熱合成法で合成された蛍光体粒子から構成
されていることを特徴とする。
【００２１】低温の水熱合成法で合成される蛍光体粒子
は、合成直後においてもその形状が球状に形成されると
ともに、粒径が０．０５μｍ〜２μｍとちいさく、粒度
分布も良好である。そのため、蛍光体層を形成する蛍光
体粒子の充填密度が向上し、実質的に発光に寄与する蛍
光体粒子の発光面積が増加する。したがって、ＰＤＰの
放電空間が従来の１／３でしかも蛍光体の膜厚が従来の
１／３でもＰＤＰ表示装置の輝度も向上すると共に、輝
度劣化が抑制されて輝度特性に優れたＰＤＰ表示装置が
得ることができる。又、これらの特性に加えて、アドレ
ス放電時の駆動マージンが大幅に改良される。
【００２２】ここで、蛍光体粒子の平均粒径は、０．１
μｍ〜２．０μｍの範囲が好ましい。又粒度分布は最大
粒径が平均値の４倍以下で最小値が平均値の１／４以上
が好ましい。蛍光体粒子において紫外線が到達する領域
は、粒子表面から数百ｎｍ程度と浅く、ほとんど表面し
か発光しない状態であり、こうした蛍光体粒子の粒径が
２．０μｍ以下になれば発光に寄与する粒子の表面積が
増加して蛍光体層の発光効率は高い状態に保たれる。又
２．０μｍ以上であると、蛍光体の厚みが２０μｍ以上
必要となり放電空間が十分確保できない。０．１μｍ以
下であると欠陥が生じやすく輝度が向上しない。
【００２３】また、蛍光体層の厚みを蛍光体粒子の平均
粒径の８〜２５倍の範囲内にすれば、蛍光体層の発光効
率が高い状態を保ちつつ放電空間を十分に確保すること
ができるので、ＰＤＰ表示装置における輝度を高くする
ことができる。特に蛍光体の平均粒径が２μｍ以下であ
るとその効果は大きい（映像情報メディア学会 ＩＤＹ
２０００−３１７．ＰＰ３２）。
【００２４】ここで、ＰＤＰ表示装置における青色蛍光
体層に使用する具体的な蛍光体粒子としては、Ｂａ1-X
ＭｇＡｌ10Ｏ17：ＥｕX、もしくはＢａ1-XＭｇＡｌ16Ｏ
27：ＥｕXで表される化合物を用いることができる。こ
こで、前記Ｂａ1-XＭａＡｌ10Ｏ17：ＥｕXで表される化
合物におけるＸの値は、０．０３≦Ｘ≦０．２０であれ
ば、上記と同様の理由から好ましい。
【００２５】また、前記Ｂａ1-XＭｇＡｌ16Ｏ27：ＥｕX
で表される化合物におけるＸの値は、０．０３≦Ｘ≦
０．２０であれば、上記と同様の理由から好ましい。
【００２６】ＰＤＰ表示装置における赤色蛍光体層に使
用する具体的な蛍光体粒子としては、Ｙ2ＸＯ3：Ｅ
ｕX、もしくは（Ｙ，Ｇｄ）1-XＢＯ3：ＥｕXで表される
化合物を用いることができる。
【００２７】ここで、赤色蛍光体の化合物におけるＸの
値は、０．０５≦Ｘ０．２０であれば、輝度及び輝度劣
化に優れ好ましい。
【００２８】ＰＤＰ表示装置における緑色蛍光体層に使
用する具体的な蛍光体粒子としては、Ｂａ1-XＡｌ12Ｏ
19：ＭｎX、もしくはＺｎ2(1-X)ＳｉＯ4：ＭｎXで表さ
れる化合物を用いることができる。
【００２９】ここで、上記緑色蛍光体の化合物における
Ｘの値は、０．０１≦Ｘ≦０．１０であることが、輝
度、および輝度劣化に優れるため好ましい。
【００３０】また、本発明に係るプラズマディスプレイ
パネルの製造方法は、第１のパネル基板上に水熱合成法
により得られた蛍光体粒子とバインダとからなるペース
トを配設する配設工程と、当該第１のパネル上に配設さ
れたペーストに含まれるバインダを焼失させる焼成工程
と、焼成工程により蛍光体粒子が基板上に配設された第
１のパネルと第２のパネルとを重ね合わせて封着する工
程とを備えることを特徴とする。これにより、輝度、お
よび輝度劣化に優れたＰＤＰ表示装置を得ることができ
る。
【００３１】また、本発明にかかる蛍光灯は、紫外線に
より励起されて可視光を発光する蛍光体層を有する蛍光
灯であって、前記蛍光体層は、球状で水熱合成法で合成
されらた蛍光体粒子を含んで構成されていることを特徴
とする。このように構成されれば、蛍光体粒子自体が発
光特性に優れ、輝度及び輝度劣化に優れた蛍光灯とする
ことができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】図１は、ＰＤＰの前面ガラス基板
を除いた平面図である。
【００３３】図２は、上記ＰＤＰの画像表示領域の構成
を示す部分断面斜視図である。
【００３４】図３は、本発明の実施の形態に係るＰＤＰ
表示装置のブロック図である。
【００３５】図４は、ＰＤＰの画像表示領域の構造を示
す部分断面図である。
【００３６】図５は、蛍光体層を形成する際に用いるイ
ンキ塗布装置の概略構成図である。
【００３７】以下、本発明に係るＰＤＰ表示装置の実施
の形態について図面を参照しながら説明する。
【００３８】（ＰＤＰ１００の構成およびＰＤＰ表示装
置１６０の構成）図１は、ＰＤＰ１００における前面ガ
ラス基板１０１を取り除いた概略平面図であり、図２
は、ＰＤＰ１００の画像表示領域１２３における部分断
面斜視図である。なお、図１においては表示電極群１０
３、表示スキャン電極群１０４、アドレス電極群１０７
の本数などについては分かり易くするため一部省略して
図示している。両図を参照しながらＰＤＰ１００の構造
について説明する。
【００３９】図１に示すように、ＰＤＰ１００は、前面
ガラス基板１０１（不図示）と、背面ガラス基板１０２
と、Ｎ本の表示電極１０３と、Ｎ本の表示スキャン電極
１０４（Ｎ本目を示す場合はその数字を付す。）と、Ｍ
本のアドレス電極群１０７（Ｍ本目を示す場合はその数
字を付す。）と、Ｍ本のアドレス電極群１０７（Ｍ本目
を示す場合はその数字を付す。）、および斜線で示す気
密シール層１２１などからなり、各電極１０３，１０
４，１０７による３電極構造の電極マトリックスを有し
ており、表示スキャン電極１０４とアドレス電極１０７
との交点にセルが形成されている。
【００４０】このＰＤＰ１００は、図２に示すように、
前面ガラス基板１０１の１主面上に表示電極１０３、表
示スキャン電極１０４、誘電体ガラス層１０５、ＭｇＯ
保護層１０６が配された前面パネルと、背面ガラス基板
１０２の１主面上にアドレス電極１０７、誘電体ガラス
層１０８、隔壁１０９、および蛍光体層１１０Ｒ，Ｇ，
Ｂが配された背面パネルとが張り合わされて、前面パネ
ルと背面パネルとの間に形成される放電空間１２２内に
放電ガスが封入された構成となっており、図外のＰＤＰ
駆動装置１５０（図３）に接続されてＰＤＰ表示装置１
６０（図３）を構成している。
【００４１】ＰＤＰ表示装置１６０の駆動時には、図３
に示すように、ＰＤＰ１００に表示ドライバ回路１５
３、表示スキャンドライバ回路１５４、アドレスドライ
バ回路１５５を接続して、コントローラ１５２の制御に
従い点灯させようとするセルにおいて表示スキャン電極
１０４とアドレス電極１０７に印加することによりその
間でアドレス放電を行った後に、表示電極１０３、表示
スキャン電極１０４間にパルス電圧を印加して維持放電
を行う。この維持放電により、当該セルにおいて紫外線
が発生し、この紫外線により励起された蛍光体層が発光
することでセルが点灯し、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。
【００４２】（ＰＤＰ１００の製造方法）次に、上述し
たＰＤＰ１００について、その製造方法を図１および図
２を参照しながら説明する。
【００４３】（１．前面パネルの作製）前面パネルは、
前面ガラス基板１０１上にまず、各Ｎ本の表示電極１０
３および表示スキャン電極１０４（図２においては各２
本のみ表示している。）を交互かつ平行にストライプ状
に形成した後、その上を誘電体ガラス層１０５で被覆
し、さらに誘電体ガラス層の表面にＭｇＯ保護層１０６
を形成することによって作製される。
【００４４】表示電極１０３および表示スキャン電極１
０４は、銀からなる電極であって、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
って形成される。
【００４５】誘電体ガラス層１０５は、鉛系のガラス材
料を含むペーストをスクリーン印刷で塗布した後、所定
温度、所定時間（例えば５６０℃で２０分）焼成するこ
とによって、所定の層の厚み（約２０μｍ）となるよう
に形成する。上記鉛系のガラス材料を含むペーストとし
ては、例えば、ＰｂＯ（７０ｗｔ％）、Ｂ2Ｏ3（１５ｗ
ｔ％）、ＳｉＯ2（１０ｗｔ％）、およびＡｌ2Ｏ3（５
ｗｔ％）と有機バインダ（α−ターピネオールに１０％
のエチルセルローズを溶解したもの）との混合物が使用
される。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、エチルセルローズ以外に樹脂として
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。
【００４６】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ＣＶＤ法（化学蒸着法）によって層が所定の厚み
（約０．５μｍ）となるように形成される。
【００４７】（２．背面パネルの作製）背面パネルは、
まず背面ガラス基板１０２上に、電極用の銀ペーストを
スクリーン印刷し、その後、焼成することによってＭ本
のアドレス電極１０７が列設された状態に形成される。
その上に鉛系のガラス材料を含むペーストがスクリーン
印刷法で塗布されて誘電体ガラス層１０８が形成され、
同じく鉛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焼成する
ことによって隔壁１０９が形成される。この隔壁１０９
により、放電空間１２２はライン方向に一つのセル（単
位発光領域）毎に区画される。
【００４８】図４は、ＰＤＰ１００の一部断面図であ
る。同図に示すように、隔壁１０９の間隙寸法Ｗが一定
値３２インチ〜５０インチのＨＤ−ＴＶに合わせて１３
０μｍ〜２４０μｍ程度に規定される。
【００４９】そして、隔壁１０９と隔壁１０９の間の溝
には、水熱合成法により得られた赤色（Ｒ）、緑色
（Ｇ）、青色（Ｂ）の各蛍光体粒子と有機バインダとか
らなるペースト状の蛍光体インキを塗布し、これを４０
０〜５９０℃の温度で焼成して有機バインダを焼失させ
ることによって、各蛍光体粒子が結着してなる蛍光体層
１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂが形成される。この蛍光
体層１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂのアドレス電極１０
７上における積層方向の厚みＬは、各色蛍光体粒子の平
均粒径のおよそ８〜２５倍程度に形成することが望まし
い。すなわち、蛍光体層に一定の紫外線を照射したとき
の輝度（発光効率）を確保するために、蛍光体層は、放
電空間において発生した紫外線を透過させることなく吸
収するために蛍光体粒子が最低でも８層、好ましくは２
０層程度積層された厚みを保持することが望ましく、そ
れ以上の厚みとなれば蛍光体層の発光効率はほとんどサ
チュレートしてしまうとともに、２０層程度積層された
厚みを超えると放電空間１２２の大きさを十分に確保で
きなくなるからである。また、水熱合成法により得られ
た蛍光体粒子のように、その粒径が十分小さく、かつ球
状であれば、球状でない粒子を使用する場合と比べ積層
段数が同じ場合であっても蛍光体層充填度が高まるとと
もに蛍光体粒子の総表面積が増加するため、蛍光体層に
おける実際の発光に寄与する蛍光体粒子表面積が増加し
さらに発光効率が高まる。この蛍光体層１１０Ｒ，１１
０Ｇ，１１０Ｂの合成方法、および蛍光体層に用いる蛍
光体粒子については後述する。
【００５０】（３．パネル張り合わせによるＰＤＰの作
製）このようにして作製された前面パネルと背面パネル
は、前面パネルの各電極と背面パネルのアドレス電極と
が直交するように重ね合わせられるとともに、パネル周
縁に封着用ガラスを介挿させ、これを例えば４５０℃程
度で１０〜２０分間焼成して気密シール層１２１（図
１）を形成させることにより封着される。そして、一旦
放電空間１２２内を高真空（例えば、１．１×１０-4Ｐ
ａ）に排気したのち、放電ガス（例えば、Ｈｅ−Ｘｅ
系、Ｎｅ−Ｘｅ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が作製される。
【００５１】（４．蛍光体層の形成方法について）図５
は、蛍光体層１１０Ｒ，Ｇ，Ｂを形成する際に用いるイ
ンキ塗布装置２００の概略構成図である。
【００５２】同図に示すように、インキ塗布装置２００
は、サーバ２１０、加圧ポンプ２２０、ヘッダ２３０な
どを備え、蛍光体インキを蓄えるサーバ２１０から供給
される蛍光体インキは、加圧ポンプ２２０によりヘッダ
２３０に加圧されて供給される。ヘッダ２３０にはイン
キ室２３０ａおよびノズル２４０が設けられており、加
圧されてインキ室２３０ａに供給された蛍光板インキ
は、ノズル２４０から連続的に吐出されるようになって
いる。このノズル２４０の口径Ｄは、ノズルの目詰まり
防止のため３０μｍ以上、かつ塗布の際の隔壁からのは
み出し防止のため隔壁１０９間の間隔Ｗ（約１３０μｍ
〜２００μｍ）以下にすることが望ましく、通常３０μ
ｍ〜１３０μｍに設定される。
【００５３】ヘッダ２３０は、図示しないヘッダ走査機
構によって直線的に駆動されるように構成されており、
ヘッダ２３０を走査させるとともにノズル２４０から蛍
光体インキ２５０を連続的に吐出することにより、背面
ガラス基板１０２上の隔壁１０９間の溝に蛍光体インキ
が均一に塗布される。ここで、使用される蛍光体インキ
の粘度は２５℃において、１５００〜３００００ＣＰの
範囲に保たれている。
【００５４】なお、上記サーバ２１０には図示しない攪
拌装置が備えられており、その攪拌により蛍光体インキ
中の粒子の沈殿が防止される。またヘッダ２３０は、イ
ンキ室２３０ａやノズル２４０の部分も含めて一体成形
されたものであり、金属材料を機器加工ならびに放電加
工することによって作製されたものである。
【００５５】また、蛍光体層を形成する方法としては、
上記方法に限定されるものではなく、例えば、フォトリ
ソ法、スクリーン印刷法、および蛍光体粒子を混合させ
たフィルムを配設する方法など、種々の方法を利用する
ことができる。
【００５６】（蛍光体インキおよび蛍光体について）蛍
光体インキは、各色蛍光体粒子、バインダ、溶媒とが混
合され、１５００〜３００００センチポアズ（ＣＰ）と
なるように調合されたものであり、必要に応じて、界面
活性剤、シリカ、分散剤（０．１〜５ｗｔ％）等を添加
してもよい。
【００５７】この蛍光体インキに調合される赤色蛍光体
としては、（Ｙ，Ｇｄ）1-XＢＯ3：ＥｕX、またはＹ
2(1-X)Ｏ3：ＥｕXで表される化合物が用いられる。これ
らは、その母体材料を構成するＹ元素の一部がＥｕに置
換された化合物である。ここで、Ｙ元素に対するＥｕ元
素の置換量Ｘは、０．０５≦Ｘ≦０．２０の範囲となる
ことが好ましい。これ以上の置換量とすると、輝度は高
くなるものの輝度劣化が著しくなることから実用上使用
できにくくなると考えられる。一方、この置換量以下で
ある場合には、発光中心であるＥｕの組成比率が低下
し、輝度が低下して蛍光体として使用できなくなるため
である。
【００５８】緑色蛍光体としては、Ｂａ1-XＡｌ
12Ｏ19：ＭｎX、またはＺｎ2-XＳｉＯ4：ＭｎXで表され
る化合物が用いられる。Ｂａ1-XＡｌ12Ｏ19：ＭｎXは、
その母体材料を構成するＢａ元素の一部がＭｎに置換さ
れた化合物であり、Ｚｎ2(1-X)ＳｉＯ4：ＭｎXは、その
母体材料を構成するＺｎ元素の一部がＭｎに置換された
化合物である。ここで、Ｂａ元素およびＺｎ元素に対す
るＭｎ元素の置換量Ｘは、上記赤色蛍光体のところで説
明した理由と同様の理由により、０．０１≦Ｘ≦０．１
０の範囲となることが好ましい。
【００５９】青色蛍光体としては、Ｂａ1-XＭｇＡｌ10
Ｏ17：ＥｕX、またはＢａ1-XＭｇＡｌ16Ｏ27：ＥｕXで
表される化合物が用いられる。Ｂａ1-XＭｇＡｌ
10Ｏ17：Ｅｕ X、Ｂａ1-XＭｇＡｌ16Ｏ27：ＥｕXは、そ
の母体材料を構成するＢａ元素の一部がＥｕに置換され
た化合物である。ここで、Ｂａ元素に対するＥｕ元素の
置換量Ｘは、上記と同様の理由により、前者の青色蛍光
体は０．０３≦Ｘ≦０．２０、後者の青色蛍光体は０．
０３≦Ｘ≦０．２０の範囲となることが好ましい。
【００６０】これらの各色蛍光体には、水熱合成法によ
り得られた球状の蛍光体（粉砕工程を経ていない）が用
いられる。この蛍光体の合成方法については後述する。
【００６１】蛍光体インキに調合されるバインダとして
は、エチルセルローズやアクリル樹脂を用い（インキの
０．１〜１０ｗｔ％を混合）、溶媒としては、α−ター
ピネオール、ブチルカービトールを用いることができ
る。なお、バインダとして、ＰＭＡやＰＶＡなどの高分
子を、溶媒として、ジエチレングリコール、メチルエー
テルなどの有機溶媒の水を用いることもできる。
【００６２】（蛍光体材料の製法について）本実施の形
態においては、蛍光体粒子に水熱合成法により製造され
たものが用いられ、例えば、以下のように製造される。
なお、水熱合成法とは、高温高圧水溶液（熱水）の高い
溶解・折出作用および高反応性を利用した化合物の合成
方法および結晶育成方法である。
【００６３】（１．青色蛍光体） （Ｂａ1-XＭｇＡｌ10Ｏ17：ＥｕXについて）まず、混合
液作製工程において、原料となる、硝酸バリウムＢａ
（ＮＯ3）2、硝酸マグネシウムＭｇ（ＮＯ3）2、硝酸ア
ルミニウムＡｌ（ＮＯ3）3、硝酸ユーロピウムＥｕ（Ｎ
Ｏ3）2をモル比が１−Ｘ：１：１０：Ｘ（０．０３≦Ｘ
≦０．２５）となるように混合し、これを水性媒体に溶
解して混合液を作成する。この水性媒体にはイオン交換
水、純水が不純物を含まない点で好ましいが、これらに
非水溶媒（メタノール、エタノールなど）が含まれてい
ても使用することができる。
【００６４】次に水和混合液を金あるいは白金などの耐
食性、耐熱性を持つものからなる容器に入れて、例えば
オートクレーブなどの加圧しながら加熱する事ができる
装置を用い、高圧容器中で所定温度（１００〜３００
℃）、所定圧力（０．２ＭＰａ〜１０ＭＰａ）の下で水
熱合成（１２〜２０時間）を行う。
【００６５】次に、この粉体を還元雰囲気下（例えば水
素を５％、窒素を９５％含む雰囲気）で、所定温度、所
定時間（例えば、１３５０℃で２時間）焼成し次にこれ
を分級することにより所望の青色蛍光体Ｂａ1-XＭｇＡ
ｌ10Ｏ17：ＥｕXを得ることができる。
【００６６】水熱合成を行うことにより得られる蛍光体
粒子は、形状が球状となり、かつ粒径が従来の固相反応
から作製されるものとくらべて小さく（平均粒径：０．
０５μｍ〜２．０μｍ程度）形成される。なお、ここで
いう「球状」とは、ほとんどの蛍光粒子の軸径比（短軸
径／長軸径）が、例えば、０．９以上１．０以下となる
ように定義されるものであるが、必ずしも蛍光体粒子の
すべてがこの範囲に入る必要はない。
【００６７】（Ｂａ1-XＭｇＡｌ16Ｏ27：ＥｕXについ
て）この蛍光体は、上述したＢａ1-XＭｇＡｌ10Ｏ17：
ＥｕXと原料が異なるのみであり、水熱合成等は同じ方
法で行うので、以下、その使用する原料について説明す
る。
【００６８】原料として、水酸化バリウムＢａ（ＯＨ）
2、水酸化マグネシウムＭｇ（ＯＨ）2、水酸化アルミニ
ウムＡｌ（ＯＨ）3、水酸化ユーロピウムＥｕ（ＯＨ）2
をモル比が１−Ｘ：１：１６：Ｘ（０．０３≦Ｘ≦０．
２０）となるように混合し、オートクレーブで所定の温
度（１００℃〜３００℃）で所定圧力（０．２ＭＰａ〜
１０ＭＰａ）で水熱合成（１２〜２０時間）を経ること
により、Ｂａ1-XＭｇＡｌ16Ｏ27：ＥｕXを得ることがで
きる。本方法で得られる蛍光体粒子の平均粒径は、０．
０５μｍ〜２．０μｍ程度であり、形状は略球状のもの
が得られる。
【００６９】次にこれを還元雰囲気下、例えば水素を５
％、窒素を９５％の雰囲気で所定温度（１０００℃から
１６００℃で２時間）焼成後、空気分級機によって分級
して蛍光体粉を作成する。
【００７０】（２．緑色蛍光体） （Ｚｎ2(1-X)ＳｉＯ4：ＭｎXについて）まず、混合液作
製工程において、原料である、硝酸亜鉛Ｚｎ（Ｎ
Ｏ3）、二酸化珪素ＳｉＯ2、硝酸マンガンＭｎ（Ｎ
Ｏ3）2をモル比で２−Ｘ：１：Ｘ（０．０１≦Ｘ≦０．
１０）となるように混合し、イオン交換水に溶解して混
合液を作成する。
【００７１】次に、水和工程において、この混合液に対
して塩基性水溶液（たとえばアンモニア水溶液）を添加
し、水和物を作成する。
【００７２】その後、水熱合成工程において、この水和
物とイオン交換水を白金や金などの耐食性、耐熱性を持
つものからなるカプセル中に入れて、例えばオートクレ
ーブを用い、高圧容器中で所定温度、所定圧力（例え
ば、温度１００℃〜３００℃、圧力０．２ＭＰａ〜１０
ＭＰａ）の条件下所定時間（例えば、２〜１０時間）水
熱合成を行う。そして水熱合成が行われた粒子を乾燥す
ることにより、所望のＺｎ2-XＳｉＯ4：ＭｎXが得られ
る。この水熱合成工程により、得られる蛍光体粒子は粒
径が０．１μｍ〜２．０μｍ程度となり、その形状が球
状となる。次にこの粉体を空気中で８００℃〜１１００
℃でアニールして、緑色の蛍光体粉末とする。
【００７３】（Ｂａ1-XＡｌ12Ｏ19：ＭｎXについて）ま
ず、混合液作製工程において、原料である、硝酸バリウ
ムＢａ（ＮＯ3）2、硝酸アルミニウムＡｌ（ＮＯ3）2、
硝酸マンガンＭｎ（ＮＯ3）2がモル比で１−Ｘ：１２：
Ｘ（０．０１≦Ｘ≦０．１０）となるように混合し、こ
れをイオン交換水に溶解して混合液を作成する。
【００７４】次に、水和工程においてこの混合液に塩基
性水溶液（たとえばアンモニア水溶液）を滴下すること
により、水和物を形成させる。その後、水熱合成工程に
おいて、この水和物とイオン交換水を白金や金などの耐
食性、耐熱性を持つものからなるカプセル中に入れて、
例えばオートクレーブを用いて高圧容器中で所定温度、
所定圧力（例えば、温度１００〜３００℃、圧力０．２
Ｍ〜１０ＭＰａ）の条件下、所定時間（例えば、２〜２
０時間）水熱合成を行う。
【００７５】その後、乾燥することにより、所望のＢａ
1-XＡｌ12Ｏ19：ＭｎXが得られる。この水熱合成工程に
より、得られる蛍光体は粒径が０．１μ〜２．０μｍ程
度となり、その形状が球状となる。次にこの粉体を空気
中で８００℃〜１１００℃でアニール後分級して、緑色
の蛍光体とする。
【００７６】（３．赤色蛍光体） （Ｙ，Ｇｄ）1-XＢＯ3：ＥｕXについて）混合液作製工
程において、原料である、水酸化イットリウムＹ2（Ｏ
Ｈ）3と水酸化ガドリニウムＧｄ2（ＯＨ）3とホウ酸Ｈ3
ＢＯ3と水酸化ユーロピウムＥｕ2（ＯＨ）3を混合し、
モル比が１−Ｘ：２：Ｘ（０．０５≦Ｘ≦０．２０）
（ＹとＧｄの比は６５対３５）となるようにイオン交換
水に溶解して混合液を作成する。次に、水和工程におい
て、この混合液に対して塩基性水溶液（例えば、アンモ
ニア水溶液）を添加し、水和物を形成させる。その後、
水熱合成工程において、この水和物とイオン交換水を白
金や金などの耐食性、耐熱性を持つものからなる容器中
に入れ、例えばオートクレーブを用いて高圧容器中で所
定温度、所定時間（例えば、温度１００℃〜３００℃、
圧力０．２Ｍ〜１０ＭＰａ）の条件下、所定時間（例え
ば、３〜１２時間）水熱合成を行う。この水熱合成工程
により、得られる蛍光体は粒径が、０．１μｍ〜２．０
μｍ程度となり、その形状が球状となる。次にこれを空
気中で８００℃〜１２００℃で２時間熱処理後、分級し
て赤色蛍光体を得る。
【００７７】（Ｙ2(1-X)Ｏ3：ＥｕXについて）混合液作
製工程において、原料である、硝酸イットリウムＹ
2（ＮＯ3）2と硝酸ユーロピウムＥｕ（ＮＯ3）2を混合
し、モル比が２−Ｘ：Ｘ（０．０５≦Ｘ≦０．３０）と
なるようにイオン交換水に溶解して混合液を作成する。
【００７８】次に、水和工程において、この水溶液に対
して塩基性水溶液（例えば、アンモニア水溶液）を添加
し、水和物を形成させる。
【００７９】その後、水熱合成工程において、この水和
物とイオン交換水を白金や金などの耐食性、耐熱性を持
つものからなる容器中に入れ、例えばオートクレーブを
用いて高圧容器中で温度１００〜３００℃、圧力０．２
Ｍ〜１０ＭＰａの条件下、３〜１２時間水熱合成を行
う。その後、得られた化合物の乾燥を行い、所望のＹ2-
XＯ3：ＥｕXが得られる。次にこの蛍光体を空気中で８
００℃〜１２００℃２時間アニール後分級して赤色蛍光
体とする。この水熱合成工程により、得られる蛍光体は
粒径が０．１μ〜２．０μｍ程度となり、かつその形状
が球状となる。この粒径、形状は発光特性優れた蛍光体
層を形成するのに適している。
【００８０】上記各蛍光体粒子は、いずれも水熱合成法
によって生成されるため、上述のように、形状が球状か
つ、粒径の小さな粒子（平均粒径が０．１μｍ〜２．０
μｍ程度）に形成される。したがって、本水熱合成法に
より得られる蛍光体粒子表面には、酸素欠陥が形成され
ることもなく、蛍光体の輝度、および輝度劣化は著しく
改善する。また、蛍光体粒子において紫外線が到達する
領域は、粒子表面から数百ｎｍ程度と浅く、ほとんど表
面しか発光しない状態であり、こうした蛍光体粒子の粒
径が２．０μｍ以下になれば発光に寄与する粒子の表面
積が増加するので蛍光体層を形成したときにその輝度は
高い状態に保たれる。
【００８１】さらに、本水熱合成により生成された蛍光
体粒子は、熱水中で結晶成長していくため、ほとんどが
単結晶から構成される。そのため、蛍光体粒子自体には
結晶粒界がほとんど存在せず、酸素欠陥などが存在しに
くくなるため、酸素欠陥に吸収される紫外線は減少する
とともに、発光中心の励起は起こり易くなる。したがっ
て、水熱合成法により得られた蛍光体粒子は、輝度が高
くなるとともに、酸素欠陥から派生する輝度劣化におい
ても抑制される。また、粒子径もサブミクロンオーダー
までのものが生成されるので、蛍光体を塗布したときに
おける塗布ムラも少なくなり、蛍光体層における蛍光体
の充填度も向上するため、ＰＤＰの輝度も従来に比べ高
くなる。
【００８２】なお、上述したＰＤＰ１００の蛍光体層１
１０Ｒ，Ｇ，Ｂには、全ての蛍光体層に水熱合成を行っ
た蛍光体粒子を使用したが、３色のいずれかの蛍光体層
に水熱合成を行った蛍光体粒子が使用されていれば、そ
の色の輝度が向上してＰＤＰの輝度は向上すると考えら
れる。特に、従来の青色蛍光体は、他の蛍光体と比べて
輝度が低く、３色同時に発光した場合の白色の色温度は
低下する傾向があった。そのため、ＰＤＰ表示装置にお
いては、回路的に青色以外の蛍光体（赤、緑）のセルの
輝度を下げることにより白表示の色温度を改善していた
が、本発明にかかる製造方法により製造された青色蛍光
体を使用すれば、青色セルの輝度が高まり、他の色のセ
ルの輝度を意図的に下げることが不要となる。したがっ
て、全ての色のセルの輝度を意図的に下げることが不要
となる。したがって、全ての色のセルの輝度をフルに使
用することができるので、白表示の色温度が高い状態を
保ちつつ、ＰＤＰ表示装置の輝度を上げることができ
る。また、本発明に係る蛍光体は、同じ紫外線により励
起、発光する蛍光灯にも応用することができる。その場
合には、蛍光管内壁に塗布されている従来の蛍光体層を
水熱合成法により得られた蛍光体からなる蛍光体層に置
換すればよい。このように本発明を蛍光灯に適用すれ
ば、従来の蛍光灯より輝度及び輝度劣化に優れたものが
得られる。
【００８３】
【実施例】（評価実験１）以下、本発明のＰＤＰ表示装
置の性能を評価するために、上記実施の形態に基づくサ
ンプルを作製し、そのサンプルについて性能評価実験を
行い、実験結果を検討する。
【００８４】サンプル１〜８のＰＤＰ表示装置に用いる
各蛍光体粒子にはすべて水熱合成を行ったものを用い、
それぞれの合成条件を表１に示す。
【００８５】
【表１】
【００８６】サンプル１〜４は、赤色蛍光体に（Ｙ，Ｇ
ｄ）1-XＢＯ3：ＥｕX、緑色蛍光体に（Ｚｎ2(1-X)Ｓｉ
Ｏ4：ＭｎX）、青色蛍光体に（Ｂａ1-XＭｇＡｌ
10Ｏ17：ＥｕX）を用いた組み合わせのものであり、水
熱合成の条件（温度、圧力、時間）および発光中心とな
るＥｕ、Ｍｎの置換比率、すなわちＹ，Ｂａ元素に対す
るＥｕの置換比率、およびＺｎ元素に対するＭｎの置換
比率を表１のように変化させたものである。
【００８７】サンプル５〜８は、赤色蛍光体に（Ｙ
2(1-X)Ｏ3：ＥｕX）、緑色蛍光体に（Ｂａ1-XＡｌ12Ｏ
19：ＭｎX）、青色蛍光体に（Ｂａ1-XＭｇＡｌ16Ｏ27：
ＥｕX）を用いた組み合わせのものであり、上記と同
様、水熱合成の条件および発光中心の置換比率を表１の
ように変化させたものである。
【００８８】また、蛍光体層の形成に使用した蛍光体イ
ンキは、表１に示す各蛍光体粒子を使用して表２に示す
ような混合比で蛍光体、樹脂、溶剤、分散剤を混合して
作成した。
【００８９】
【表２】
【００９０】そのときの蛍光体インキの粘度（２５℃）
について測定した結果を表２に示しているが、いずれも
粘度が１５００〜３００００ＣＰの範囲に保たれてい
る。形成された蛍光体層を観察したところ、いずれも隔
壁壁面に均一に蛍光体インキが塗布されていた。
【００９１】また、各色における蛍光体層に使用される
蛍光体粒子については、表３に示すような粒径および形
状のものが各サンプルに使用されている。
【００９２】
【表３】
【００９３】作製した各ＰＤＰ表示装置は、４２インチ
の大きさを持ち（リブピッチ１５０μｍのＨＤ−ＴＶ仕
様）誘電体ガラス層の厚みは２０μｍ、ＭｇＯ保護層の
厚みは０．５μｍ、表示電極と表示スキャン電極の間の
距離は０．０８ｍｍとなるように作製した。また、放電
空間に封入される放電ガスは、ネオンを主体にキセノン
ガスを５％混合したガスであり、表３に記載したような
放電ガス圧で封入されている。
【００９４】（比較サンプル９）各色蛍光粒子には、従
来から行われている焼結、固相反応を行った蛍光体粒子
をボールミルで粉砕した後、ふるいわけにより得られる
ものを用いた。
【００９５】赤色蛍光体には、Ｙ2Ｏ3とＥｕ2Ｏ3をモル
比が８：２となるように混合して、空気中において１２
００℃で２時間焼成したのち粉砕し、ふるいわけによっ
て得られる粒径３．９μｍの球状のＹ2Ｏ3：Ｅｕ（表３
参照）を使用し、膜圧は３９μｍとした。
【００９６】緑色蛍光体には、Ｂａ（ＮＯ3）2、Ａｌ
（ＮＯ3）2、Ｍｎ（ＮＯ3）2のモル比が９：１２０：１
となるように混合し、空気中で１２００℃で２時間焼成
した後粉砕し、ふるいわけによって得られる粒子径３．
８μｍの不定形のＢａ1-XＡｌ1 2Ｏ19：ＭｎX（表３参
照）を使用し、膜厚は３８μｍとした。
【００９７】青色蛍光体には、Ｂａ（ＯＨ）2、Ｍｇ
（ＯＨ）2、Ａｌ（ＯＨ）3、Ｅｕ（ＯＨ）3のモル比が
１９：３８：３０４：１となるように混合し、Ｈ2−Ｎ2
ガス中において１４００℃、５時間焼成した後、粉砕し
ふるいわけによって、得られる粒子径４．０μｍとし
た。
【００９８】また、蛍光体層の形成に使用した蛍光体イ
ンキは、表１に示す各蛍光体粒子を使用して表２に示す
ような混合比で蛍光体、樹脂、溶剤、分散剤を混合して
作成した。
【００９９】（実験１）このように作製されたサンプル
１〜８および比較サンプル９について、ＰＤＰ表示装置
の輝度（ｃｄ／ｍ2）、ＰＤＰ表示装置を白表示したと
きの色温度（Ｋ）、および２４時間連続運転前後におけ
る輝度を計測した。
【０１００】ＰＤＰ表示装置の輝度および色温度の測定
については、パネルに電圧１５０Ｖ、周波数３０ｋＨｚ
の放電維持パルスを印加した状態で行った。
【０１０１】輝度劣化変化率の測定は、ＰＤＰ表示装置
に電圧２００Ｖ、周波数３０ｋＨｚの放電維持パルスを
２４時間連続して印加する場合に、その前後におけるパ
ネル輝度を測定し、そこから輝度劣化変化率（＜〔印加
後の輝度−印加前の輝度〕／印加前の輝度＞×１００）
を求めた。
【０１０２】又、アドレス放電時のアドレスミスについ
ては画像を見てちらつきがあるかないかで判断し、１ヶ
所でもあればありとしている。又、パネルの輝度分布に
ついては白表示時の輝度を輝度計で測定して、その全面
の分布を示した。
【０１０３】これらの輝度および輝度劣化変化率につい
ての結果を表３に示す。なお、本実験１においては、各
色蛍光体層に均等に放電を行っており、白表示したとき
の色温度の調整するために赤、緑色のセルの輝度を抑え
るという制御は行っていない。
【０１０４】表３に示すように、比較サンプル９（従来
の蛍光体作成法）においては、輝度＝４３０ｃｄ／
ｍ2、色温度＝６５００Ｋ、輝度劣化変化率＝−９．５
％、アドレス放電ミスあり、パネルの輝度分布±５％を
示した。又、比較サンプル１０（従来の水熱合成方法）
においては、輝度＝７３５ｃｄ／ｍ2、輝度劣化変化率
＝−１．４％、アドレス放電ミスあり、パネルの輝度分
布±４％を示した。
【０１０５】一方、サンプル１〜８については、輝度が
軒並み８０５ｃｄ／ｍ2を超えた値を示すとともに、そ
の輝度劣化変化率も−１．０％以上アドレスミスがなく
輝度分布も±２．５％内の値を示し、比較サンプル９に
比べ、パネル輝度においては約６割以上、輝度劣化につ
いても６倍以上優れた特性を示す。又、従来の水熱合成
方法（サンプル１０）より輝度、輝度分布が優れてい
る。
【０１０６】これは、蛍光体粒子が本水熱合成法を用い
て作製されていることにより、比較的小さな（０．１μ
〜２．０μｍ）球状の蛍光体粒子が合成されるので、粒
子の粉砕が不要となり酸素欠陥の発生が抑制されるう
え、蛍光体粒子の形状が球状であるため、蛍光体層にお
ける蛍光体粒子の充填度が向上し、発光に寄与する蛍光
体粒子の表面が増加したためと考えられる。
【０１０７】つまり、蛍光体粒子における酸素欠陥発生
が抑制されることにより、この酸素欠陥を起点とした結
晶性の低下が進行しにくくなり、輝度劣化が抑制される
とともに、酸素欠陥に吸収される紫外線量が低下するこ
とから発光中心の励起が行われやすくなるために従来に
比べて輝度が向上すると考えられている。また、蛍光体
粒子が水熱合成により球状に形成されるので、蛍光体層
における蛍光体粒子の充填密度が高まることにより発光
面積の増加も相乗して輝度が向上していると考えられ
る。
【０１０８】（評価実験２）上記評価実験１において
は、本発明に係る蛍光体をＰＤＰ表示装置に用いていた
が、同じく紫外線により励起されることにより発光する
蛍光灯に本発明に係る蛍光体製造方法を適用した蛍光体
を用いた蛍光灯サンプルを作製した。
【０１０９】公知の蛍光灯において、ガラス管内壁に形
成される蛍光体層に、上記表１に示すサンプル４の条件
下で作製した各色の蛍光体を混合したものを塗布するこ
とによって得られる蛍光体層を形成した蛍光灯サンプル
１１を作製した。比較例として、従来の固相反応で反応
するサンプル９（表１）の条件下で作製した各色蛍光体
を混合したものを塗布した比較蛍光灯サンプル１２も同
様に作製した。
【０１１０】（実験２）上記評価実験２の蛍光灯サンプ
ル１１、および比較蛍光灯サンプル１２に対して、１０
０Ｖ，６０Ｈｚのパルス電圧を５０００時間印加する前
後における輝度を測定し、その輝度から輝度変化率（＜
〔印加後の輝度−印加前の輝度〕／印加前の輝度＞×１
００）を算出した。その結果を表に示す。
【０１１１】
【表４】
【０１１２】この表４の結果からわかるように、水熱合
成を行った蛍光体粒子を使用した蛍光体サンプル１１
は、蛍光体サンプル１２と比較すると、輝度で約１．４
５倍、輝度変化率においては約８．８倍優れていること
がわかる。これもＰＤＰ表示装置のサンプル同様、水熱
合成を行った蛍光体粒子においては、酸素欠陥数が少な
いことなどに起因していると考えられる。
【０１１３】
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明のプラズ
マディスプレイパネルは、一対の平行に配されたプレー
トの間に、電極及び複数色の蛍光体層とが配設され、ガ
ス媒体が封入された放電空間が形成され、放電に伴って
紫外線を発し、前記蛍光体層で可視光に変換することに
よって発光するプラズマディスプレイパネルであって、
蛍光体層を構成する蛍光体粒子が水熱合成法であって蛍
光体の平均粒径を０．１μｍ〜２．０μｍ粒度分布をせ
まくすることを特徴とする。
【０１１４】このように、水熱合成法で作成された蛍光
体粒子で蛍光体層を構成することによって、蛍光体層の
紫外線を吸収する効率の向上を図り、パネルやランプの
輝度および寿命，信頼性の向上を実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るＰＤＰの前面ガラ
ス基板を除いた平面図
【図２】本発明の一実施の形態に係るＰＤＰの画像表示
領域の構造を示す部分断面斜面図
【図３】本発明の一実施の形態に係るＰＤＰ表示装置の
ブロック図
【図４】本発明の一実施の形態に係るＰＤＰの画像表示
領域の構造を示す部分断面図
【図５】本発明の一実施の形態に係る蛍光体層を形成す
る際に用いるインキ塗布装置の概略構成図
【符号の説明】
１００ ＰＤＰ １０１ 前面ガラス基板 １０３ 表示電極 １０４ 表示スキャン電極 １０５ 誘電体ガラス層 １０６ ＭｇＯ保護層 １０７ アドレス電極 １０８ 誘電体ガラス層 １０９ 隔壁 １１０Ｒ 蛍光体層（赤） １１０Ｇ 蛍光体層（緑） １１０Ｂ 蛍光体層（青） １２２ 放電空間 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 ２００ インキ塗布装置 ２１０ サーバ ２２０ 加圧ポンプ ２３０ ヘッダ ２４０ ノズル ２５０ 蛍光体インキ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｊ 11/02 Ｈ０１Ｊ 11/02 Ｂ (72)発明者 大谷 光弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 河村 浩幸 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 4H001 CA01 CA06 CA07 CF01 XA05 XA08 XA12 XA13 XA14 XA30 XA39 XA56 XA64 YA25 YA63 5C040 FA01 FA04 GB03 GB14 GG08 KB09 MA03

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 紫外線により励起されて可視光を発光す
    る蛍光体であって、当該蛍光体が水熱合成工程を径た平
    均粒径０．１μｍ〜２．０μｍでその最大粒径が８μｍ
    を超えないことを特徴とする画像表示用あるいは照明用
    蛍光体。
  2. 【請求項２】 前記蛍光体の最大粒径が平均粒径の４倍
    以内でかつ最小粒径が平均粒径の０．２５倍以上である
    ことを特徴とする請求項１記載の蛍光体。
  3. 【請求項３】 １色または複数色の放電セルが複数配列
    されるとともに、各放電セルに対応する色の蛍光体層が
    配設され、当該蛍光体層が紫外線により励起されて発光
    するプラズマディスプレイパネルと、当該プラズマディ
    スプレイパネルを駆動する駆動回路とを備えたプラズマ
    ディスプレイパネル表示装置であって、 前記蛍光体層の中の少なくとも１色は、球状で水熱合成
    法で合成された蛍光体粒子で、その平均粒径が０．１μ
    ｍ〜２．０μｍで最大粒径が８μｍをこえないものから
    構成されていることを特徴とするプラズマディスプレイ
    表示装置。
  4. 【請求項４】 １色または複数色の放電セルが複数配列
    されるとともに、各放電セルに対応する色の蛍光体層が
    配設され、当該蛍光体層が紫外線により励起されて発光
    するプラズマディスプレイパネルと、当該プラズマディ
    スプレイパネルを駆動する駆動回路とを備えたプラズマ
    ディスプレイパネル表示装置であって、 前記蛍光体層の中の少なくとも１色は、球状で水熱合成
    法で合成された蛍光体粒子で構成され、その平均粒径が
    ０．１μｍ〜２．０μｍでその膜厚が２μｍ〜２０μｍ
    であることを特徴とするプラズマディスプレイ表示装
    置。
  5. 【請求項５】 １色または複数色の放電セルが複数配列
    されるとともに、各放電セルに対応する色の蛍光体層が
    配設され、当該蛍光体層が紫外線により励起されて発光
    するプラズマディスプレイパネルと、当該プラズマディ
    スプレイパネルを駆動する駆動回路とを備えたプラズマ
    ディスプレイパネル表示装置であって、 前記蛍光体層は青色蛍光体層を有し、当該青色蛍光体層
    が球状で水熱合成法で作成されたＢａ1-XＭｇＡｌ10Ｏ
    17：ＥｕX、もしくはＢａ1-XＭｇＡｌ16Ｏ27：ＥｕXで
    表される化合物からなる青色蛍光体粒子を含みその粒子
    の平均粒径は、０．１μｍ〜２．０μｍで最大粒径が８
    μｍをこえないことを特徴とするプラズマディスプレイ
    表示装置。
  6. 【請求項６】 １色または複数色の放電セルが複数配列
    されるとともに、各放電セルに対応する色の蛍光体層が
    配設され、当該蛍光体層が紫外線により励起されて発光
    するプラズマディスプレイパネルと、当該プラズマディ
    スプレイパネルを駆動する駆動回路とを備えたプラズマ
    ディスプレイパネル表示装置であって、 前記蛍光体層は赤色蛍光体層を有し、当該赤色蛍光体層
    が球状で水熱合成法で作成されたＹ2(1-X)Ｏ3：ＥｕX、
    もしくは（Ｙ，Ｇｄ）1-XＢＯ3：ＥｕXで表される化合
    物からなる赤色蛍光体粒子を含み、その粒子の平均粒径
    は、０．１μｍ〜２．０μｍで最大粒径が８μｍをこえ
    ないことを特徴とするプラズマディスプレイ表示装置。
  7. 【請求項７】 １色または複数色の放電セルが複数配列
    されるとともに、各放電セルに対応する色の蛍光体層が
    配設され、当該蛍光体層が紫外線により励起されて発光
    するプラズマディスプレイパネルと、当該プラズマディ
    スプレイパネルを駆動する駆動回路とを備えたプラズマ
    ディスプレイパネル表示装置であって、 前記蛍光体層は緑色蛍光体層を有し、当該緑色蛍光体層
    が球状で水熱合成法で作成されたＺｎ2(1-X)ＳｉＯ4：
    ＭｎX、もしくはＢａ1-XＡｌ12Ｏ19：ＭｎXで表される
    化合物からなる緑色蛍光体粒子を含み、その粒子の平均
    粒径は、０．１μｍ〜２．０μｍで最大粒径が８μｍを
    こえないことを特徴とするプラズマディスプレイ表示装
    置。
  8. 【請求項８】 原料と水性媒体とを混合することにより
    混合液を作製する混合液作製工程と、当該混合液と塩基
    性水溶液とを混在することにより水和物を形成する水和
    工程と、 当該水和物と水とが混在された溶液に対して、水熱合成
    時の温度が１００℃〜３００℃で圧力が０．２ＭＰａ〜
    １０ＭＰａの状態で水熱合成反応を行う水熱合成工程と
    を有することを特徴とする蛍光体の製造方法。
  9. 【請求項９】 原料と水性媒体とを混合することにより
    混合液を作製する混合液作製工程と、当該混合液と塩基
    性水溶液とを混在することにより水和物を形成する水和
    工程と、 当該水和物と水とが混在された溶液に対して、水熱合成
    時の温度が１００℃〜３００℃で圧力が０．２ＭＰａ〜
    １０ＭＰａの状態で水熱合成反応を行う水熱合成工程と
    ８００℃〜１３５０℃でアニールする工程と分級する工
    程とを有することを特徴とする蛍光体の製造方法。
  10. 【請求項１０】 青色蛍光体の製造方法であって原料
    は、Ｂａ（ＮＯ3）2、Ｍｇ（ＮＯ3）2、Ａｌ（Ｎ
    Ｏ3）2、およびＥｕ（ＮＯ3）2からなり、前記原料の水
    和物を１００℃〜３００℃の温度、０．２ＭＰａ〜１０
    ＭＰａの圧力が加えられた状態で水熱合成反応を行った
    後、還元雰囲気中で１０００℃〜１３９０℃でアニール
    後分級することを特徴とする青色蛍光体の製造方法。
  11. 【請求項１１】 青色蛍光体の製造方法であって原料
    は、Ｂａ（ＯＨ）2、Ｍｇ（ＯＨ）2、Ａｌ2（ＯＨ）3、
    およびＥｕ（ＯＨ）2からなり、前記原料の水和物を１
    ００℃〜３００℃の温度、０．２ＭＰａ〜１０ＭＰａの
    圧力が加えられた状態で水熱合成反応を行った後、還元
    雰囲気中で１０００℃〜１３９０℃でアニール後分級す
    ることを特徴とする青色蛍光体の製造方法。
  12. 【請求項１２】 緑色蛍光体の製造方法であって原料
    は、Ｚｎ（ＮＯ3）2、Ｍｎ（ＮＯ3）2およびＳｉＯ2か
    らなり、前記原料の水和物を１００℃〜３００℃の温
    度、０．２ＭＰａ〜１０ＭＰａの圧力が加えられた状態
    で水熱合成反応を行った後、空気中で８００℃〜１１０
    ０℃でアニール後分級することを特徴とする緑色蛍光体
    の製造方法。
  13. 【請求項１３】 赤色蛍光体の製造方法であって原料
    は、Ｙ2（ＮＯ3）9とＥｕ（ＮＯ3）3、Ｇｄ2（ＮＯ3）3
    もしくはＹ2（ＯＨ）3と、Ｈ3ＢＯ3、およびＥｕ2（Ｏ
    Ｈ）3からなり、前記原料の水和物を１００℃〜３００
    ℃の温度、０．２ＭＰａ〜１０ＭＰａの圧力が加えられ
    た状態で水熱合成反応を行った後、空気中で８００℃〜
    １１００℃でアニール後分級することを特徴とする赤色
    蛍光体の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004081142A1 (ja) * 2003-03-11 2004-09-23 Konica Minolta Holdings, Inc. 蛍光体、蛍光体の製造方法、蛍光体ペースト及びプラズマディスプレイパネル
WO2005059949A1 (ja) * 2003-12-17 2005-06-30 Nihon University フィールドエミッション点光源ランプ
US7326366B2 (en) * 2003-10-22 2008-02-05 Fujifilm Corporation Method of producing inorganic semiconductor-or phosphor-primary particle and inorganic semiconductor-or phosphor-primary particle

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US7326366B2 (en) * 2003-10-22 2008-02-05 Fujifilm Corporation Method of producing inorganic semiconductor-or phosphor-primary particle and inorganic semiconductor-or phosphor-primary particle
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