JP2004149795A - スピネル構造のアルミン酸塩の混合物から構成された緑の蛍光体を備えたプラズマ表示パネル - Google Patents

Abstract

【課題】 様々な蛍光体の静電荷が均質化され、パネルの製造中における蛍光体の性能低下の危険が限定される、プラズマ表示パネルを提供する。
【解決手段】 パネルは、透明な前板及び後板を含み、それらの間に放電空間を残し、それらの壁は、緑、青、又は赤の光を放出することが可能な蛍光体の層で少なくとも部分的に被覆され、緑の蛍光体は、スピネル構造を有する二つのアルミン酸塩、マンガンがドープされた一方のＡ並びにセリウム及びテルビウムがドープされた他方のＢ、の混合物から形成され、好ましくは、青の蛍光体は、同じ構造のアルミン酸塩を主材料とする。
【選択図】 なし

Description

本発明は、透明な前板及び後板を含み、放電の効果が原因で紫外放射を放出することが可能なガスで満たされる放電空間をそれらの間に残し、その空間の壁は、前記紫外放射の励起が原因で緑、青、又は赤の光を放出することが可能な蛍光体の層の組成物で少なくとも部分的に被覆された、プラズマ表示パネルに関する。

画像を表示するためのプラズマパネルは、一般に、電極の配列が提供された二つの平行な板を含み、様々な配列の電極間の交差は、板の間に、放電ガスで満たされた放電空間を定義し、パネルが動作中であるとき、適切な電圧が、これらの空間において光放出するプラズマ放電を得るために、電極の間に印加されて、これらの放電空間又は放電空間の群を分離し、障壁リブの配列は、一般に、これらの板の間に置かれ、前記障壁リブは、これらの空間又は空間の群を分離すること、これらの板を分離すること、放電は一般に紫外線で放出するが可視光を放出することができることが意図され、蛍光体の層は、一般に電池の壁に、特に障壁リブの側面に置かれる。

三色のプラズマパネルにおいて、三つの別個の原色、すなわち、赤、緑、及び青で放出する、三つのタイプのＵＶ励起可能な蛍光体がある。パネルの各々の電池は、ただ一つのタイプの蛍光体が提供され、電池は、異なる放出の色の三つの隣接した電池の群に一緒に分類され、各々の群は、表示される各々の画像の要素を表示することが可能なパネルのピクセルを形成する。

赤の蛍光体としては、一般式Ｅｕ：（ＹＧｄ）ＢＯ_３の三価のユーロピウムがドープされたホウ酸ガドリニウムイットリウムを主材料とした組成物を使用することが知られている。

緑の蛍光体としては、一般式Ｍｎ：Ｚｎ_２ＳｉＯ_４のマンガンがドープされたケイ酸亜鉛を主材料とした組成物を使用することが知られている。

青の蛍光体としては、一般式Ｅｕ：ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７の二価のユーロピウムがドープされたアルミン酸バリウムマグネシウムを主材料とした組成物を使用することが知られている。このようなアルミン酸塩は、β−アルミナタイプのものであり、スピネル構造を有する。

特許文献１の図１０で説明するように、これらの様々な蛍光体の静電荷は、非常に異なる。

ホウ酸イットリウムガドリニウムの場合には、＋０．０３μＣ／ｇ
マンガンがドープされたケイ酸塩の場合には、−０．１５μＣ／ｇ
アルミン酸バリウムマグネシウムの場合には、＋０．１１μＣ／ｇ
特許文献１によって教示されるように、静電荷の特性におけるこれらの差は、プラズマパネルの異なる色の電池の間における放電の開始及び拡大における揺らぎに帰着し、これは、これらの差を補償するための高価なデバイスを要求するか、又はパネルによる画像表示における欠陥に帰着する。

この欠点を部分的に軽減するために、特許文献１は、ケイ酸亜鉛を主材料とした緑の蛍光体を、テルビウムで活性化された希土類のホウ酸塩を主材料とした別の緑の蛍光体と混合することを提案する。
米国特許出願公開第２００１−００３４１０号明細書

本発明の目的は、この静電荷の問題に対してより良好な解決策を提案することである。

さらに、蛍光体の放出性能は、特にこのパネルが被る熱処理、特に前及び後板を互いに接合するために必要とされるもの、一般には４００℃及び４５０℃の間に関しては、パネルを製造するために使用される工程に依存することを見出してきており、
この処理が真空で実行されるとすれば、アルミン酸バリウムマグネシウムを主材料とした青の蛍光体の性能が、低下しないのに対して、ケイ酸亜鉛を主材料とした緑の蛍光体の放出性能は、実質的に低下することを見出してきており、
反対に、この処理が、大気中で実行されるとすれば、ケイ酸亜鉛を主材料とした緑の蛍光体の性能が、低下しないのに対して、アルミン酸バリウムマグネシウムを主材料とした青の蛍光体の放出性能は、実質的に低下することを見出してきた。

本発明のさらなる目的は、緑及び青の蛍光体に関する、両方のこれらの蛍光体に対して同時にパネルの製造中におけるそれらの性能の低下を予防することを可能にする解決策を提案することである。

この目的のために、本発明の主題は、透明な前板及び後板を含み、放電の効果が原因で紫外放射を放出することが可能なガスで満たされた放電空間をそれらの間に残す、それらの空間の壁が、前記紫外放射の励起が原因で、緑、青、又は赤の光を放出することが可能な蛍光体の層の組成物で少なくとも部分的に被覆するプラズマ表示パネルであって、緑色を放出することが可能な蛍光体の組成物は、マグネトプロムバイト（ｍａｇｎｅｔｏｐｌｏｍｂｉｔｅ）タイプ及び／又はβ−アルミナタイプのスピネル構造を有する二つのアルミン酸塩、９０％はテルビウムがドープされるのではなくマンガンがドープされるような重量の比率ｐ_Ａの一方のＡ並びにマンガンがドープされるのではなくセリウム及びテルビウムがドープされる重量の比率ｐ_Ｂ＝１−ｐ_Ａの他方Ｂ、の少なくとも８０重量％の混合物からなることを特徴とするプラズマ表示パネルである。

この混合物から形成されない緑色を放出することが可能な残りの多くても二十パーセントの蛍光体の組成物は、他の既知のタイプの緑の蛍光体を含んでもよい。

米国特許第３９３７９９８号明細書は、緑の蛍光体のアルミン酸塩を開示し、他の色、特に赤を放出する蛍光体と混合したとき、緑の蛍光体のアルミン酸塩は、この混合物の二つのアルミン酸塩及び蛍光ランプにおけるそれらの使用に対応する。

これらの二つの緑の蛍光体のアルミン酸塩、マンガンがドープされた一方、セリウム及びテルビウムがドープされた他方は、異なる色及び残光特性を有し、異なる特性を有する二つの緑の蛍光体の混合物のプラズマパネルにおける使用は、都合良くは、混合物における特性ｐ_Ａ、ｐ_Ｂを調節することによって、要求されたレベルまで、緑の光を放出することが可能な組成物の比色及び残光特性を調節することを可能にする。

このような容易な調節は、特開昭５６−０８６９８３号公報、特開平０３−０１７１８２号公報、及び特開平０５−０８６３６６号公報に記載するような、マンガン、セリウム、及びテルビウムの三つのドーパントを一緒に含む、単一のアルミン酸塩を使用しては、特にそれらの文献に記載されたアルミン酸塩におけるこれらのドーパントの固体の溶解度の限定のために、可能でないであろう。

緑色に関してケイ酸亜鉛の代わりにアルミン酸塩を使用することの一つの利点は、それらの平坦な結晶の形状のために、パネルの放電空間の壁に堆積される、より密な、より均質なコーティングに対して伝導性である、アルミン酸塩の粒子の形態学にあり、このように、これは、放電空間の壁における緑の蛍光体の堆積の間に凝集体の形成の危険を限定し、その形成は、パネルの発光効率を減ずるであろう。

好ましくは、青色を放出することが可能な蛍光体は、β−アルミナタイプのスピネル構造を有するユーロピウムがドープされたアルミン酸塩を主材料とする。

このように、緑色を放出することが可能な蛍光体の組成物及び青色を放出することが可能な蛍光体の組成物は、それらが、両方とも、同じタイプのアルミン酸塩を主材料とするので、同じ静電荷の特性を有し、このように、パネルの緑の電池及び青の電池は、同じ放電の開始及び拡大の特性を有し、特に＋０．０３μＣ／ｇの静電荷をもつ赤の蛍光体としてのホウ酸ガドリニウムイットリウムの従来の使用の場合には、様々な蛍光体の静電荷が、均質化され、赤の電池の特性及び他の電池のものを、都合良く、調和させ、このように、全体的に、本発明によるパネルは、より良好な画像品質を提示し、パネルを駆動することは、より容易であり、あまり高価ではない。

このように、加えて、パネルの緑及び青の蛍光体は、いくつかの方法で、パネルを製造するための工程に依存する放出性能のレベルを提示し、例えば、このパネルの熱処理は、４００℃と４５０℃との間で、それを真空で実行するとすれば、どんな方法でも、蛍光体の放出性能を低下させず、緑の蛍光体の組成物のものも青の蛍光体の組成物のものも低下させない。

好ましくは、
アルミン酸塩Ａは、一般式Ｍｎ：Ｍ１_１−ｚＭ２_ｚＡｌ_ｘＯ_ｙのものであり、
アルミン酸塩Ｂは、一般式Ｃｅ，Ｔｂ：Ｍ’１_１−ｚ’Ｍ’２_ｚ’Ａｌ_ｘ’Ｏ_ｙ’のものであり、
ここで、Ｍ１、Ｍ’１、Ｍ２、Ｍ’２は、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃｄ、及びこれらの元素の混合物を含む群から選ばれ、
ここで、９＜ｘ＜１３、９＜ｘ’＜１３、１６＜ｙ＜２０、１６＜ｙ’＜２０であり、
ここで、０≦ｚ＜１、０≦ｚ’＜１である。

好ましくは、
アルミン酸塩Ａは、式Ｍｎ：Ｂａ_１−ｚＳｒ_ｚＡｌ_１２Ｏ_１９のものであり、
ここで、０≦ｚ＜１であり、
アルミン酸塩Ｂは、式Ｃｅ，Ｔｂ：ＭｇＡｌ_１１Ｏ_１９のものである。

具体的にこれらの二つのアルミン酸塩を選ぶことの利点は、それらが、放出の比色及び放出の残光に関して、かなり異なる特性を有し、次に、本発明による緑の蛍光体の混合物における比率ｐ_Ａ及びｐ_Ｂを変更することによって、より広い範囲の緑の色相、深緑から黄を帯びた緑までを得ること、及び発光放出の残光をおおよそ７ｍｓから１５ｍｓまで変動させることが可能であることである。

本発明の第一の有利な変形によれば、ｐ_Ａは、５７％と６３％との間にあり、換言すれば約６０％であり、本発明による混合物におけるアルミン酸塩のこの比率は、図１及び図２が説明するように、先行技術のケイ酸亜鉛を超える比色の利点を提示する。

図２は、ｐ_Ａ＝６０％に対して、本発明による混合物の残光は、先行技術のケイ酸亜鉛のものと同一であることを示し、
図１は、ｐ_Ａ＝６０％に対して、本発明によるアルミン酸塩の混合物の三原色の座標ｘ（実線及び黒四角）及びｙ（破線及び白四角）は、先行技術のケイ酸亜鉛によって放出されたものよりも飽和される、緑色に対応することを示す。

このように、これは、パネルの画像表示の質を改善する。

本発明の第二の有利な変形によれば、ｐ_Ａは、２７％と３３％との間にあり、換言すれば、約３０％であり、本発明による混合物におけるアルミン酸塩のこの比率は、図１及び図２が説明するように、先行技術のケイ酸亜鉛を超える比色の利点を提示する。

図２は、ｐ_Ａ＝３０％に対して、本発明による混合物の残光は、都合良く、先行技術のケイ酸亜鉛のものよりも短いことを示し、
図１は、ｐ_Ａ＝３０％に対して、本発明によるアルミン酸塩の混合物の三原色の座標ｘ（実線及び黒四角）及びｙ（破線及び白四角）は、先行技術のケイ酸亜鉛のものにかなり近いままであることを示す。

このように、本発明の効力によって、この色の比色特性を低下させることなく、パネルの緑色の残光を減少させることが可能である。

好ましくは、赤色を放出することが可能な蛍光体の組成物は、三価のユーロピウムがドープされたホウ酸ガドリニウムイットリウムを主材料とする。

好ましくは、本発明によるパネルは、各々の電池が、第一の配列の電極及び第二の配列の電極を介して供給されるように、交差する電極の少なくとも二つの配列を含む。

好ましくは、後板は、電池又は電池の群を定義する障壁リブの配列を含み、前記蛍光体の層の組成物で被覆される電池の壁を形成する。

本発明は、非限定的な例によって与えられ、添付した図を参照して、以下に続く記載を読むことで、より明確に理解されることになる。

本発明によるプラズマパネルは、前板及び後板を含み、ネオン及びキセノンの混合物で満たされると共に行及び列に分布する放電空間をそれらの間に残す。

前板は、その内面に、持続電極と呼ばれ、誘電性の層及びマグネシアを主材料とした保護及び二次電子を放出する層で被覆された、同一平面上の電極の配列を含む。

後板は、その内面に、アドレス電極と呼ばれた電極の配列、及び電池を定義すると共に板の間の隔板として役立つ障壁リブの配列を含む。

パネルの各々の電池を単一の組みの持続電極及びアドレス電極によって供給するように、並びに、各々の行の電池を同じ組みの持続電極によって供給するように、及び各々の列の電池を単一のアドレス電極によって供給するように、電極の配列を調和させ、板を互いに接合させる。

障壁リブの側面及び後板に対応する電池の壁は、赤、緑、又は青の光を放出することが可能な蛍光体の組成物で被覆され、単一の列の電池には、同じ色で放出する同一の組成物が全て提供され、隣接する列の電池には、異なる色を放出する組成物が提供され、最後に、色は、赤−緑−青の順序で配置される。

赤の蛍光体の組成物は、一般式Ｅｕ：（ＹＧｄ）ＢＯ_３の三価のユーロピウムがドープされたホウ酸ガドリニウムイットリウムを主材料とする。

緑の蛍光体の組成物は、本発明によれば、マグネトプロムバイトタイプ又はβ−アルミナタイプのスピネル構造を有する二つのアルミン酸塩、重量の比率ｐ_Ａ＝３０％で式Ｍｎ：ＢａＳｒＡｌ_１２Ｏ_１９の一方のＡ、及び重量の比率ｐ_Ｂ＝７０％で式Ｃｅ，Ｔｂ：ＭｇＡｌ_１１Ｏ_１９の他方のＢ、の混合物である。

青の蛍光体の組成物は、式Ｅｕ：ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７のβ−アルミナタイプの二価のユーロピウムがドープされたアルミン酸バリウムマグネシウムを主材料とする。

本発明によるプラズマパネルを製造するために、それ自体既知であり、ここでは詳細に記述しないことにする方法を使用する。

本発明による緑の蛍光体の混合物を生産するために使用することができる様々な方法があり、この混合物を、乾式の摩滅粉砕（ｄｒｙ ａｔｔｒｉｔｉｏｎ ｍｉｌｌｉｎｇ）によって生産してもよい。

都合良くは、この混合物は、スクリーン印刷糊を調製する段階の間に、液状媒体中で生産され、この場合には、蛍光体は、後者を混ぜるとき、スクリーン印刷糊中へ直接混合され、次にこの糊を、従来、後板に蛍光体を被覆するために使用することができる。

本発明を、同一平面上の電極を備えたタイプのプラズマパネルを参照して記載してきたが、本発明を、ここに添付した請求項の範囲から逸脱することなく、電極の有無に関わらず、他のタイプのプラズマパネルに適用してもよいことは、当業者には明白である。

本発明による様々な緑の蛍光体の混合物からの緑の放出の従来のＣＩＥの表現で三原色の座標ｘ及びｙにおける、この混合物におけるアルミン酸塩Ａの比率ｐ_Ａに依存する変動を示し、先行技術のケイ酸亜鉛を主材料とした緑の蛍光体の三原色の座標ｘ及びｙに対応する二つの点もまた示す。 本発明による様々な緑の蛍光体の混合物からの緑の放出の残光における、この混合物におけるアルミン酸塩Ａの比率ｐ_Ａに依存する変動を示し、１２ｍｓにおける水平線は、先行技術のケイ酸亜鉛を主材料とした緑の蛍光体の残光に対応する。

Claims (6)

1. 透明な前板及び後板を含み、放電の効果が原因で紫外放射を放出することが可能なガスで満たされた放電空間を前記前板及び前記後板の間に残し、前記空間の壁は、前記紫外放射の励起が原因で緑、青、又は赤の光を放出することが可能な蛍光体の層の組成物で少なくとも部分的に被覆されるプラズマ表示パネルであって、
   緑色を放出することが可能な前記蛍光体の組成物は、マグネトプロムバイトタイプ及び／又はβ−アルミナタイプのスピネル構造を有する二つのアルミン酸塩、９０％はテルビウムがドープされることなくマンガンがドープされるような重量の比率ｐ_Ａの一方のＡ並びにマンガンがドープされることなくセリウム及びテルビウムがドープされる重量の比率ｐ_Ｂ＝１−ｐ_Ａの他方のＢ、の少なくとも８０重量％の混合物からなることを特徴とするパネル。
2. 青色を放出することが可能な前記蛍光体の組成物は、前記β−アルミナタイプのスピネル構造を有するユーロピウムがドープされたアルミン酸塩を主材料とすることを特徴とする請求項１記載のパネル。
3. 前記アルミン酸塩Ａは、一般式Ｍｎ：Ｍ１_１−ｚＭ２_ｚＡｌ_ｘＯ_ｙであり、
   前記アルミン酸塩Ｂは、一般式Ｃｅ，Ｔｂ：Ｍ’１_１−ｚ’Ｍ’２_ｚ’Ａｌ_ｘ’Ｏ_ｙ’であり、
   Ｍ１、Ｍ’１、Ｍ２、Ｍ’２は、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃｄ、及びこれらの元素の混合物を含む群から選ばれ、
   ９＜ｘ＜１３、９＜ｘ’＜１３、１６＜ｙ＜２０、１６＜ｙ’＜２０であり、
   ０≦ｚ＜１、０≦ｚ’＜１であることを特徴とする請求項１又は２記載のパネル。
4. 前記アルミン酸塩Ａは、式Ｍｎ：Ｂａ_{（１−ｚ）}Ｓｒ_ｚＡｌ_１２Ｏ_１９のものであり、
   ０≦ｚ＜１であり、
   前記アルミン酸塩Ｂは、式Ｃｅ，Ｔｂ：ＭｇＡｌ_１１Ｏ_１９のものであることを特徴とする請求項３記載のパネル。
5. ｐ_Ａは、５７％及び６３％の間にあることを特徴とする請求項４記載のパネル。
6. ｐ_Ａは、２７％及び３３％の間にあることを特徴とする請求項４記載のパネル。

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