JP2004091622A - Plasma display panel and fluorophor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビなどの画像表示に用いられ、且つ真空紫外線で励起され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に関するものである。
【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(以下、PDPという)を用いたプラズマディスプレイ装置は、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】
プラズマディスプレイ装置は、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、プラズマディスプレイ装置には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】
ここで、蛍光体層を構成する蛍光体としては、一般的に以下のような、母体材料に付活剤を分散した材料が用いられている(例えば、「エレクトロニクス実装技術」P23〜26、1997、Vol.13、No.7参照)。
「青色蛍光体」:BaMgAl10O17:Eu
「緑色蛍光体」:Zn2SiO4:Mn、BaAl12O19:Mn、BaMgAl10O17:Mn、YBO3:Mn
「赤色蛍光体」:(YXGd1−X)BO3:Eu
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来、PDPにおいては、経時的な輝度劣化が著しい、いわゆるライフ時間が短いという課題があった。これは、PDP内部での放電により発生する真空紫外線あるいはイオン衝撃により蛍光体が損傷し、劣化するためであると考えられる。
【0006】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、真空紫外線あるいはイオン衝撃に強い耐性を持つ蛍光体、およびその製造方法、そしてその蛍光体を用いることで、輝度劣化が少なく、長いライフ時間を有するプラズマディスプレイパネルを実現することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を実現するために本発明は、紫外線により励起し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において、前記蛍光体層を構成する蛍光体は、母体材料に付活剤を分散させたものであり、蛍光体表面の付活剤の濃度は、蛍光体内部の付活剤の濃度よりも小さいことを特徴とするものである。
【0008】
また、上記目的を実現するために本発明は、母体材料に付活剤を分散させ、真空紫外線により励起して可視光を放出する蛍光体であって、蛍光体表面の付活剤の濃度は、蛍光体内部の付活剤の濃度よりも小さいことを特徴とするものである。
【0009】
また、上記目的を実現するために本発明は、母体材料の原料と付活剤の原料とを混合して焼成した後、母体材料の原料をさらに追加して混合し焼成することを特徴とする蛍光体の製造方法である。
【0010】
また、上記目的を実現するために本発明は、母体材料の原料と付活剤の原料とを混合して焼成し、この焼成中に母体材料の原料をさらに追加することを特徴とする蛍光体の製造方法である。
【0011】
【発明の実施の形態】
すなわち、本発明の請求項1に記載の発明は、紫外線により励起し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において、前記蛍光体層を構成する蛍光体は、母体材料に付活剤を分散させたものであり、蛍光体表面の付活剤の濃度は、蛍光体内部の付活剤の濃度よりも小さいことを特徴とするものである。
【0012】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、付活剤の濃度は、蛍光体の表面から内部に向かって増加することを特徴とするものである。
【0013】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、蛍光体は、その表面から10nmの深さまでは、母体材料のみからなることを特徴とするものである。
【0014】
また、請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれかに記載の発明において、蛍光体は、粒径が0.1μm以上、5μm以下の粉体であることを特徴とするものである。
【0015】
また、請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれかに記載の発明において、母体材料が、BaMgAl10O17であり、付活剤がEuであることを特徴とするものである。
【0016】
また、請求項6に記載の発明は、請求項1から4のいずれかに記載の発明において、母体材料が、BaMgAl10O17であり、付活剤がMnであることを特徴とするものである。
【0017】
また、請求項7に記載の発明は、請求項1から4のいずれかに記載の発明において、母体材料が、Zn2SiO4であり、付活剤がMnであることを特徴とするものである。
【0018】
また、請求項8に記載の発明は、請求項1から4のいずれかに記載の発明において、母体材料が、BaAl12O19であり、付活剤がMnであることを特徴とするものである。
【0019】
また、請求項9に記載の発明は、請求項1から4のいずれかに記載の発明において、母体材料が、YBO3であり、付活剤がTbであることを特徴とするものである。
【0020】
また、請求項10に記載の発明は、請求項1から4のいずれかに記載の発明において、母体材料が、(YXGd1−X)BO3であり、付活剤がEuであることを特徴とするものである。
【0021】
また、請求項11に記載の発明は、プラズマディスプレイパネルと前記プラズマディスプレイパネルを駆動する駆動装置とを備えたプラズマディスプレイ装置であって、プラズマディスプレイパネルが請求項1から10のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネルであることを特徴とするものである。
【0022】
また、請求項12に記載の発明は、母体材料に付活剤を分散させ、真空紫外線により励起して可視光を放出する蛍光体であって、蛍光体表面の付活剤の濃度は、蛍光体内部の付活剤の濃度よりも小さいことを特徴とするものである。
【0023】
また、請求項13に記載の発明は、請求項12に記載の発明において、付活剤の濃度は、蛍光体の表面から内部に向かって増加することを特徴とするものである。
【0024】
また、請求項14に記載の発明は、請求項12に記載の発明において、表面から10nmの深さまでは、母体材料のみからなることを特徴とするものである。
【0025】
また、請求項15に記載の発明は、請求項12から14のいずれかに記載の発明において、粒径が、0.1μm以上、5μm以下の粉体であることを特徴とするものである。
【0026】
また、請求項16に記載の発明は、請求項12から15のいずれかに記載の発明において、母体材料が、BaMgAl10O17であり、付活剤がEuであることを特徴とするものである。
【0027】
また、請求項17に記載の発明は、請求項12から15のいずれかに記載の発明において、母体材料が、BaMgAl10O17であり、付活剤がMnであることを特徴とするものである。
【0028】
また、請求項18に記載の発明は、請求項12から15のいずれかに記載の発明において、母体材料が、Zn2SiO4であり、付活剤がMnであることを特徴とするものである。
【0029】
また、請求項19に記載の発明は、請求項12から15のいずれかに記載の発明において、母体材料が、BaAl12O19であり、付活剤がMnであることを特徴とするものである。
【0030】
また、請求項20に記載の発明は、請求項12から15のいずれかに記載の発明において、母体材料が、YBO3であり、付活剤がTbであることを特徴とするものである。
【0031】
また、請求項21に記載の発明は、請求項12から15のいずれかに記載の発明において、母体材料が、(YXGd1−X)BO3であり、付活剤がEuであることを特徴とするものである。
【0032】
また、請求項22に記載の発明は、母体材料の原料と付活剤の原料とを混合して焼成した後、母体材料の原料をさらに追加して混合し焼成することを特徴とする蛍光体の製造方法である。
【0033】
また、請求項23に記載の発明は、母体材料の原料と付活剤の原料とを混合して焼成し、この焼成中に母体材料の原料をさらに追加することを特徴とする蛍光体の製造方法である。
【0034】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【0035】
図1は本発明の一実施の形態のPDPの画像表示領域について一部を断面で示す斜視図である。
【0036】
PDP100は、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が配設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、及び蛍光体層110R、110G、110Bが配設された背面パネルとが張り合わされ、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放電セル123が形成された構成となっており、図2に示すPDPの駆動装置に接続することによりプラズマディスプレイ装置を構成する。
【0037】
プラズマディスプレイ装置は、図2に示すように、PDP100に表示ドライバ回路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を有しており、コントローラ152の制御に従い点灯させようとする放電セルにおいて表示スキャン電極104とアドレス電極107に電圧を印加することによりその間でアドレス放電を行い、その後、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、当該放電セルにおいて波長の短い真空紫外線(波長147nm)が発生し、この真空紫外線により励起された蛍光体層(図1での110R、110G、110B)が発光することで放電セルが点灯するもので、各色放電セルの点灯、非点灯の組み合わせによって画像が表示される。
【0038】
ここで、以上の構成における蛍光体層110R、110G、110Bを構成する蛍光体について説明する。
【0039】
図3および図4に、本発明の一実施の形態における蛍光体(BaMgAl10O17:Eu)の、表面から内部に向かう深さ方向での付活剤(Eu)の濃度分布を示す。蛍光体は、粒径3μmの粉体であり、母体材料としてBaMgAl10O17を用い、付活剤としてEuを用いた青色発光蛍光体BaMgAl10O17:Euである。図3は、蛍光体中の付活剤濃度が、深さと共に増加している例である。また、図4は、蛍光体表面から10nmまでは付活剤が存在せず、母体材料のみからなる例である。
【0040】
ここで、図5に、図3で示した蛍光体に146nmの真空紫外線を照射しつづけた場合の輝度の経時変化の評価結果を示す。縦軸は相対輝度、横軸は真空紫外線の照射時間(hour)である。図中には、付活剤(Eu)が蛍光体中に均一に分散した、すなわち、表面から内部に向かう深さ方向に対して一定の濃度分布を持つ、従来の蛍光体の結果も同時に示す。実線が本実施の形態の蛍光体の結果、破線が従来の蛍光体の結果である。
【0041】
図5から判るように、付活剤濃度が蛍光体の内部に向かって増加する本実施の形態の蛍光体では、真空紫外線照射による劣化が大幅に改善されることが判明した。
【0042】
これは、真空紫外線の照射による蛍光体劣化の発生の原因が、母体材料に付活剤をドープした際に生じる、付活剤周辺での母体材料の結晶構造の歪みに真空紫外線が照射されることであると考えられ、本実施の形態の蛍光体では、真空紫外線が主に吸収される蛍光体表面には付活剤が少なく、すなわち結晶欠陥が少なくなっており、その結果、真空紫外線照射に対して強くなったためと考えられる。
【0043】
一方、真空紫外線による蛍光体の励起は、主に母体材料で行われるために、表面付近の付活剤濃度が減少しても大きな輝度低下を起こすことはない。
【0044】
また、以上述べたような、蛍光体表面付近の結晶性が向上することによる効果は、真空紫外線照射に対してだけではなくイオン衝撃に対しても同様に効果が得られることを確認した。
【0045】
さらに、図4に示すような、表面から数10nmに付活剤が含まれない蛍光体では、さらに蛍光体表面付近の結晶性が向上し、真空紫外線照射やイオン衝撃に対しさらに強い耐性を示すことを確認した。
【0046】
以上述べた効果は、従来、真空紫外線に対して比較的弱かったBaMgAl10O17:Euの蛍光体で顕著に確認できたが、特にこれに限るものではなく、同様に真空紫外線に対して比較的弱いBaMgAl10O17:Mn(母体材料がBaMgAl10O17であり、付活剤がMn)や、BaAl12O19:Mn(母体材料がBaAl12O19であり、付活剤がMn)、また、イオン衝撃に比較的弱いZn2SiO4:Mn(母体材料がZn2SiO4であり、付活剤がMn)などの蛍光体に対しても、同様に顕著な効果を確認した。
【0047】
さらに、比較的真空紫外線やイオン衝撃に対して強いYBO3:Tb(母体材料がYBO3であり、付活剤がTb)や、(YXGd1−X)BO3:Eu(母体材料が(YXGd1−X)BO3であり、付活剤がEu)などの蛍光体においても、効果を得ることができた。
【0048】
なお、以上の効果は蛍光体の粒径には特に依存しないが、粒径0.1μm以上5μm以下の粉体の蛍光体に対して顕著となることを確認している。
【0049】
以上述べたように、本発明によれば、真空紫外線あるいはイオン衝撃に強い耐性を持つ蛍光体が実現できる。
【0050】
また、本発明の実施の形態のPDPは、上述の蛍光体を用いていることから、輝度劣化が少なく、長いライフ時間を有するプラズマディスプレイパネルを実現することができる。ここで、ライフ時間とは、相対輝度の相対が所定の値となるまでの駆動時間を指すものであり、例えば、相対輝度が50%にまで低下するまでの駆動時間などで表現される。
【0051】
図6に本実施の形態のPDPに対して、青色表示し続けた場合の輝度の経時変化を示す。縦軸は青色の相対輝度、横軸は表示時間(hour)である。また図中には、従来の蛍光体の深さ方向に付活剤濃度分布を持たないBaMgAl10O17:Eu蛍光体を用いた従来のPDPに対して、青色表示し続けた場合の輝度の変化も同時に示す。実線が本実施の形態の蛍光体を用いたPDPの結果、破線が従来の蛍光体を用いたPDPの結果である。
【0052】
図6から判るように、本実施の形態のPDPでは、輝度劣化が大幅に低減されライフ時間が長くなることが確認された。さらに、図4に示すような、表面から10nmの深さまでに付活剤が含まれない蛍光体を用いたPDPでは、さらに輝度劣化が改善され、さらにライフ時間が長くなることが確認された。
【0053】
同様に、緑色蛍光体層を構成する蛍光体としてBaMgAl10O17:Mn(母体材料がBaMgAl10O17であり、付活剤がMn)、BaAl12O19:Mn(母体材料がBaAl12O19であり、付活剤がMn)、Zn2SiO4:Mn(母体材料がZn2SiO4であり、付活剤がMn)あるいはYBO3:Tb(母体材料がYBO3であり、付活剤がTb)を用いた場合でも、同様に輝度劣化に対する改善効果が得られ、ライフ時間が長くなることが確認された。
【0054】
また、赤色蛍光体層を構成する蛍光体として(YXGd1−X)BO3:Eu((YXGd1−X)BO3であり、付活剤がEu)を用いた場合でも、同様に輝度劣化に対する改善効果が得られ、ライフ時間が長くなることが確認された。
【0055】
なお、以上の実施の形態においては、面放電型のPDPを例示したが、対向放電型のPDPなど、蛍光体が真空紫外線照射やイオン衝撃を受けるPDPあるいは放電ランプすべてに適用することができる。
【0056】
次に、以上述べた蛍光体の製造方法について説明する。
【0057】
まず、母体材料の原料として、炭酸バリウム(BaCo3)、炭酸マグネシウム(MgCO3)、酸化アルミニウム(α−Al2O3)をBa、Mg、Alの原子比で1対1対10になるように混合する。
【0058】
次に、この混合物に対して、付活剤Euの原料として、所定量の酸化ユーロピウム(Eu2O3)を添加する。
【0059】
そして、必要に応じて適量のフラックス(AlF2、BaCl2)と共にボールミルで混合し、1200℃〜1500℃で所定時間(例えば、0.5時間)、弱還元性雰囲気(H2、N2中)で焼成し合成する。合成された蛍光体に、さらに母体材料の原料である炭酸バリウム(BaCo3)、炭酸マグネシウム(MgCO3)、酸化アルミニウム(α−Al2O3)をさらに混合し、そして再度、1100℃〜1300℃で所定時間、大気中で焼成することで、蛍光体(BaMgAl10O17:Eu)表面の付活剤(Eu)濃度が、蛍光体内部の付活剤(Eu)濃度よりも小さい蛍光体を合成することができる。
【0060】
ここで、上述における、1100℃〜1300℃での所定時間、大気中で行う焼成の、温度、時間を調整することで、付活剤(Eu)の深さ方向への濃度分布を調整することが可能である。例えば、再焼成温度を低くするほど、また短くするほど、表面の付活剤(Eu)の濃度を低くすることができる。
【0061】
また、蛍光体の製造方法の他の実施の形態として、母体材料の原料と付活剤の原料を混合した混合物を焼成し、この焼成中に母体材料の原料をさらに追加するという方法でも、同様な付活剤(Eu)の濃度分布を有する蛍光体を合成することができることを確認した。
【0062】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、蛍光体の真空紫外線あるいはイオン衝撃による輝度劣化を抑えることが可能となり、その結果、ライフ時間の長いプラズマディスプレイパネルが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態のプラズマディスプレイパネルの画像表示領域の構造の一部を示す断面斜視図
【図2】本発明の一実施の形態のプラズマディスプレイパネルを用いたプラズマディスプレイ装置のブロック図
【図3】本発明の一実施の形態の蛍光体における、深さ方向の付活剤(Eu)濃度分布を示す図
【図4】本発明の他の実施の形態の蛍光体における、深さ方向の付活剤(Eu)濃度分布を示す図
【図5】本発明の一実施の形態の蛍光体と従来の蛍光体との、真空紫外線を照射しつづけた場合の輝度の経時変化の比較を示す図
【図6】本発明の一実施の形態のプラズマディスプレイパネルと従来のプラズマディスプレイパネルとの、青色表示を連続して行った場合の輝度の経時変化の比較を示す図
【符号の説明】
100 PDP
101 前面ガラス基板
102 背面ガラス基板
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[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a plasma display panel having a phosphor layer which is used for displaying an image on a television or the like and emits light when excited by vacuum ultraviolet rays.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, among color display devices used for image display such as computers and televisions, a plasma display device using a plasma display panel (hereinafter, referred to as a PDP) is a color display device capable of realizing a large, thin, and lightweight. Attention has been paid.
[0003]
The plasma display apparatus performs full-color display by additively mixing so-called three primary colors (red, green, and blue). In order to perform this full color display, the plasma display device is provided with a phosphor layer that emits each of the three primary colors red (R), green (G), and blue (B), and constitutes the phosphor layer. The phosphor is excited by ultraviolet rays generated in the discharge cells of the PDP to generate visible light of each color.
[0004]
Here, as a phosphor constituting the phosphor layer, a material in which an activator is dispersed in a base material as described below is generally used (for example, “Electronic Packaging Technology”, pp. 23-26, 1997). , Vol.13, No.7).
“Blue phosphor”: BaMgAl 10 O 17 : Eu
“Green phosphor”: Zn 2 SiO 4 : Mn, BaAl 12 O 19 : Mn, BaMgAl 10 O 17 : Mn, YBO 3 : Mn
"Red phosphor": (Y X Gd 1-X ) BO 3: Eu
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Conventionally, there has been a problem in PDPs that the luminance is significantly deteriorated with time, that is, the so-called life time is short. This is presumably because the phosphor is damaged and degraded by vacuum ultraviolet rays or ion bombardment generated by the discharge inside the PDP.
[0006]
The present invention has been made in view of such problems, and a phosphor having high resistance to vacuum ultraviolet rays or ion bombardment, and a method of manufacturing the same, and by using the phosphor, luminance degradation is reduced and a long life time is reduced. It is an object to realize a plasma display panel having the following.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a plasma display panel having a phosphor layer which emits light by being excited by ultraviolet light, wherein the phosphor constituting the phosphor layer has an activator dispersed in a base material. Wherein the concentration of the activator on the phosphor surface is smaller than the concentration of the activator inside the phosphor.
[0008]
In order to achieve the above object, the present invention provides a phosphor that disperses an activator in a base material and emits visible light when excited by vacuum ultraviolet rays, and the concentration of the activator on the phosphor surface is reduced. , Characterized in that the concentration is lower than the concentration of the activator inside the phosphor.
[0009]
In addition, in order to achieve the above object, the present invention is characterized in that after mixing and firing the raw material of the base material and the raw material of the activator, the raw material of the base material is further added and mixed and fired. This is a method for producing a phosphor.
[0010]
In order to achieve the above object, the present invention provides a phosphor characterized in that a raw material of a base material and a raw material of an activator are mixed and fired, and the raw material of the base material is further added during the firing. Is a manufacturing method.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
That is, the invention according to
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the concentration of the activator increases from the surface of the phosphor toward the inside.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the phosphor is formed only of the base material at a depth of 10 nm from the surface.
[0014]
The invention according to claim 4 is the invention according to any one of
[0015]
The invention according to
[0016]
The invention according to claim 6 is the invention according to any one of
[0017]
The invention according to claim 7 is the invention according to any one of
[0018]
The invention according to claim 8 is the invention according to any one of
[0019]
According to a ninth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the base material is YBO 3 and the activator is Tb.
[0020]
It invention according to
[0021]
According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided a plasma display device including a plasma display panel and a driving device for driving the plasma display panel, wherein the plasma display panel is any one of the first to tenth aspects. It is a plasma display panel.
[0022]
The invention according to
[0023]
According to a thirteenth aspect, in the twelfth aspect, the concentration of the activator increases from the surface to the inside of the phosphor.
[0024]
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the twelfth aspect, only the base material is formed at a depth of 10 nm from the surface.
[0025]
According to a fifteenth aspect of the present invention, in any one of the twelfth to fourteenth aspects, the powder has a particle diameter of 0.1 μm or more and 5 μm or less.
[0026]
The invention according to claim 16 is the invention according to any one of
[0027]
The invention according to claim 17 is characterized in that, in the invention according to any of
[0028]
The invention according to claim 18 is the invention according to any one of
[0029]
The invention according to claim 19 is the invention according to any one of
[0030]
According to a twentieth aspect of the present invention, in any one of the twelfth to fifteenth aspects, the base material is YBO 3 and the activator is Tb.
[0031]
Further, it is the invention according to claim 21, in the invention of any one of
[0032]
The invention according to claim 22 is characterized in that, after mixing and firing the raw material of the base material and the raw material of the activator, the raw material of the base material is further added and mixed and fired. Is a manufacturing method.
[0033]
According to a twenty-third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a phosphor, wherein a raw material of a base material and a raw material of an activator are mixed and fired, and the raw material of the base material is further added during firing. Is the way.
[0034]
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0035]
FIG. 1 is a perspective view showing a part of a cross section of an image display area of a PDP according to an embodiment of the present invention.
[0036]
The
[0037]
As shown in FIG. 2, the plasma display device has a
[0038]
Here, the phosphor constituting the phosphor layers 110R, 110G, 110B in the above configuration will be described.
[0039]
3 and 4 show the concentration distribution of the activator (Eu) in the depth direction from the surface to the inside of the phosphor (BaMgAl 10 O 17 : Eu) in one embodiment of the present invention. The phosphor is a powder having a particle diameter of 3 μm, and is a blue light-emitting phosphor BaMgAl 10 O 17 : Eu using BaMgAl 10 O 17 as a base material and Eu as an activator. FIG. 3 is an example in which the activator concentration in the phosphor increases with the depth. FIG. 4 shows an example in which no activator is present up to 10 nm from the surface of the phosphor, and only the base material is used.
[0040]
Here, FIG. 5 shows an evaluation result of a change over time in luminance when the phosphor shown in FIG. 3 is continuously irradiated with 146 nm vacuum ultraviolet rays. The vertical axis represents the relative luminance, and the horizontal axis represents the irradiation time (hour) of the vacuum ultraviolet ray. The figure also shows the result of a conventional phosphor in which the activator (Eu) is uniformly dispersed in the phosphor, that is, has a constant concentration distribution in the depth direction from the surface to the inside. . The solid line is the result of the phosphor of the present embodiment, and the broken line is the result of the conventional phosphor.
[0041]
As can be seen from FIG. 5, in the phosphor of the present embodiment in which the activator concentration increases toward the inside of the phosphor, it has been found that the deterioration due to the irradiation with the vacuum ultraviolet rays is significantly improved.
[0042]
This is because, when the activator is doped into the base material, the cause of the degradation of the phosphor due to the irradiation of the vacuum ultraviolet ray is caused by the strain of the crystal structure of the base material around the activator irradiated with the vacuum ultraviolet ray. In the phosphor of the present embodiment, the activator is less on the phosphor surface where vacuum ultraviolet rays are mainly absorbed, that is, crystal defects are reduced. As a result, vacuum ultraviolet irradiation is performed. It is thought that it became stronger against
[0043]
On the other hand, since the excitation of the phosphor by the vacuum ultraviolet ray is mainly performed by the base material, even if the concentration of the activator near the surface decreases, the luminance does not significantly decrease.
[0044]
In addition, it was confirmed that the effect of improving the crystallinity near the phosphor surface as described above can be obtained not only for vacuum ultraviolet irradiation but also for ion bombardment.
[0045]
Further, as shown in FIG. 4, in the phosphor containing no activator within a few tens of nm from the surface, the crystallinity near the phosphor surface is further improved, and the phosphor exhibits higher resistance to vacuum ultraviolet irradiation and ion bombardment. It was confirmed.
[0046]
The above-mentioned effects were remarkably confirmed in the case of a BaMgAl 10 O 17 : Eu phosphor which was relatively weak to the conventional vacuum ultraviolet rays. Weakly BaMgAl 10 O 17 : Mn (base material is BaMgAl 10 O 17 and activator is Mn) or BaAl 12 O 19 : Mn (base material is BaAl 12 O 19 and activator is Mn) In addition, a remarkable effect was similarly confirmed for a phosphor such as Zn 2 SiO 4 : Mn (base material is Zn 2 SiO 4 and activator is Mn) which is relatively weak to ion bombardment.
[0047]
Furthermore, YBO 3 : Tb (base material is YBO 3 and activator is Tb) and (Y X Gd 1 -X ) BO 3 : Eu (base material is relatively strong against vacuum ultraviolet rays and ion impact) a (Y X Gd 1-X)
[0048]
Although the above effects are not particularly dependent on the particle size of the phosphor, it has been confirmed that the effect is remarkable for a powdered phosphor having a particle size of 0.1 μm or more and 5 μm or less.
[0049]
As described above, according to the present invention, a phosphor having high resistance to vacuum ultraviolet rays or ion bombardment can be realized.
[0050]
Further, since the PDP according to the embodiment of the present invention uses the above-described phosphor, it is possible to realize a plasma display panel having little deterioration in luminance and a long life time. Here, the life time indicates a driving time until the relative relative luminance becomes a predetermined value, and is expressed by, for example, a driving time until the relative luminance decreases to 50%.
[0051]
FIG. 6 shows a temporal change in luminance when blue display is continuously performed on the PDP of the present embodiment. The vertical axis represents the relative luminance of blue, and the horizontal axis represents the display time (hour). Further, in the figure, the brightness of the conventional PDP using the BaMgAl 10 O 17 : Eu phosphor which does not have the activator concentration distribution in the depth direction of the conventional phosphor is shown when the blue display is continued. Changes are also shown. The solid line is the result of the PDP using the phosphor of the present embodiment, and the broken line is the result of the PDP using the conventional phosphor.
[0052]
As can be seen from FIG. 6, it has been confirmed that in the PDP of the present embodiment, the luminance degradation is significantly reduced and the life time is prolonged. Further, as shown in FIG. 4, in a PDP using a phosphor containing no activator up to a depth of 10 nm from the surface, it was confirmed that the luminance deterioration was further improved and the life time was further increased.
[0053]
Similarly, BaMgAl 10 O 17 : Mn (base material is BaMgAl 10 O 17 and activator is Mn), BaAl 12 O 19 : Mn (base material is BaAl 12 O) as a phosphor constituting the green phosphor layer. 19 , the activator is Mn), Zn 2 SiO 4 : Mn (the base material is Zn 2 SiO 4 and the activator is Mn) or YBO 3 : Tb (the base material is YBO 3 , It was confirmed that even when Tb) was used as the agent, the effect of improving the luminance degradation was similarly obtained and the life time was prolonged.
[0054]
The phosphor as (Y X Gd 1-X)
[0055]
In the above embodiment, the surface discharge type PDP is exemplified. However, the present invention can be applied to all PDPs or discharge lamps in which the phosphor is subjected to vacuum ultraviolet irradiation or ion bombardment, such as a facing discharge type PDP.
[0056]
Next, a method for manufacturing the above-described phosphor will be described.
[0057]
First, as a raw material of the base material, barium carbonate (BaCo 3), magnesium carbonate (MgCO 3), aluminum oxide (α-Al 2 O 3) Ba, Mg, so as to be 1: 1: 10 in terms of atomic ratio of Al Mix.
[0058]
Next, a predetermined amount of europium oxide (Eu 2 O 3 ) is added to the mixture as a raw material of the activator Eu.
[0059]
Then, if necessary, a suitable amount of flux (AlF 2 , BaCl 2 ) is mixed with a ball mill, and the mixture is mixed at 1200 ° C. to 1500 ° C. for a predetermined time (eg, 0.5 hour) in a weak reducing atmosphere (H 2 , N 2) . B) to synthesize. The synthesized phosphor, further barium carbonate as a raw material of the base material (BaCo 3), magnesium carbonate (MgCO 3), further mixed with aluminum oxide (α-Al 2 O 3) , and again, 1100 ° C. to 1300 By sintering in the air at a predetermined temperature for a predetermined time, the activator (Eu) concentration on the surface of the phosphor (BaMgAl 10 O 17 : Eu) is smaller than the activator (Eu) concentration inside the phosphor. Can be synthesized.
[0060]
Here, the concentration distribution in the depth direction of the activator (Eu) is adjusted by adjusting the temperature and time of the above-described firing performed in the air at 1100 ° C. to 1300 ° C. for a predetermined time. Is possible. For example, the lower and the shorter the refiring temperature, the lower the surface activator (Eu) concentration can be.
[0061]
Further, as another embodiment of the method for producing a phosphor, a method in which a mixture obtained by mixing a raw material of a base material and a raw material of an activator is fired, and the raw material of the base material is further added during the firing, is similar. It was confirmed that a phosphor having a suitable activator (Eu) concentration distribution could be synthesized.
[0062]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to suppress luminance degradation due to vacuum ultraviolet rays or ion bombardment of a phosphor, and as a result, a plasma display panel having a long life time can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional perspective view showing a part of the structure of an image display area of a plasma display panel according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plasma display device using the plasma display panel according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing an activator (Eu) concentration distribution in a depth direction in a phosphor according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing a phosphor according to another embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram showing an activator (Eu) concentration distribution in a depth direction. FIG. 5 shows a time-dependent luminance of a phosphor according to an embodiment of the present invention and a conventional phosphor when irradiation with vacuum ultraviolet rays is continued. FIG. 6 is a diagram showing a comparison of change in luminance over time when a blue display is continuously performed between the plasma display panel according to one embodiment of the present invention and a conventional plasma display panel. Explanation of code]
100 PDP
101
110G phosphor layer (green)
110B phosphor layer (blue)
122 discharge space
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