JP2006290974A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

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Masahiro Sakai
全弘 坂井
Seigo Shiraishi
誠吾 白石
Takehito Zukawa
武央 頭川
Kojiro Okuyama
浩二郎 奥山
Junichi Hibino
純一 日比野
Kazuhiko Sugimoto
和彦 杉本
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Abstract

【課題】 青色蛍光体の経時劣化に起因するプラズマディスプレイパネル(PDP)の焼き付き現象を防止する。
【解決手段】 青色蛍光体層が、実質的に、BapSrqEurMgAlw17で表されるアルミン酸塩蛍光体(ただし、0.70≦p≦0.95、0≦q≦0.15、0.05≦r≦0.15、p+q+r≧1、9.8≦w≦10.5)を含み、所定のX線結晶構造解析によって、このアルミン酸塩蛍光体を解析して得られるAl(2)とO(1)との原子間距離L1(Å)、Al(2)とO(5)との原子間距離L2(Å)が、
s=−872.753+327.983L1+180.936L2
で表される線形結合関数sの値を1以下とするPDPとする。
ただし、前記Al(2)は4fサイトで分極座標zが0.17近傍にあるアルミニウムであり、前記O(1)は2cサイトにある酸素であり、前記O(5)は12kサイトで前記Al(2)に最近接する酸素であるとする。
【選択図】 図1

Description

本発明は、アルミン酸塩蛍光体を青色蛍光体層中に含むプラズマディスプレイパネル(PDP)に関する。
PDPの青色蛍光体として、BaMgAl1017:Eu、(Ba、Sr)MgAl1017:Euなどの、いわゆるBAM:Euと呼ばれる、ユーロピウムで付活されたアルカリ土類アルミン酸塩蛍光体(以下、単に「アルミン酸塩蛍光体」と呼ぶ場合がある)が注目されている。他の青色蛍光体よりも、真空紫外線励起時の可視光発光特性が優れているためである。
PDPの蛍光体層は、蛍光体とバインダーとを混合してスラリーを調製し、このスラリーをガラスなどの基体表面に塗布した後、これをベーキングすることにより作製されている。
ところで、アルミン酸塩蛍光体を用いた場合には、その使用状況によって、波長変換効率が大幅に経時劣化してしまう場合がある。その対策として、蛍光体原料に5モル%以下のガドリニウム(Gd)を添加する方法が提案されている(特許文献1参照)。また、蛍光体粒子の表面をアルカリ土類金属などの2価金属ケイ酸塩で被覆する方法が提案されている(特許文献2参照)。さらに、蛍光体粒子の表面をアンチモン(Sb)の酸化物で被覆する方法も提案されている(特許文献3参照)。また、原料とAlF3などの融剤とを混合し、この混合原料を空気中1000℃で1時間焼成したあと、N2−H2混合ガス雰囲気中1550℃で3時間焼成することにより、蛍光体の結晶の格子定数Lcを2.2625nm以上2.2640nm以下(22.625Å以上22.640Å以下)の範囲に調整する方法が提案されている(特許文献4参照)。
特開昭61−254689号公報 特開2000−34478号公報 特開平10−330746号公報 特開2002−180043号公報
しかし、特許文献1、2に記載の方法では、製造時に発生しうる熱劣化に対しては一定の抑制効果が得られるものの、エージングや画像表示時における真空紫外線照射に伴って生じる特性劣化を十分に抑制することができない。
また、特許文献3に記載の方法を用いても、Sbの酸化膜で蛍光体を均一に被覆すること自体が難しく、また色度変化と輝度維持率が相反関係を示すという問題がある。
また、特許文献4に記載の技術を用いても、例えば空気中で500℃、15分間加熱した場合に5%以上も輝度が低下してしまうため、依然として、使用条件に応じて特性が劣化してしまうという問題を解決することができない。
さらに、上記アルミン酸塩蛍光体を蛍光体層中に含むPDPでは、焼き付き現象と呼ばれる問題が発生する。なお、この焼き付き現象とは、アルミン酸塩蛍光体が、蛍光体層中に含まれるその他の緑色蛍光体や赤色蛍光体に比べて輝度維持率が低下しやすいことに起因するものであって、長期の画像表示に伴って初期の色バランスが変化し、あたかも画面が焼き付いたように特定の色残像が、すなわち青色配合を損なった画像が表示されたままになることをいう。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、アルミン酸塩蛍光体の経時劣化に起因する焼き付き現象の発生を防止して、表示性能に優れたプラズマディスプレイパネルを提供することを目的とする。
本発明のプラズマディスプレイパネルは、青色蛍光体層を含むプラズマディスプレイパネルであって、前記青色蛍光体層が、構成元素としてBa、Sr、Eu、Mg、AlおよびOを原子数比でBa:Sr:Eu:Mg:Al:O=p:q:r:1:w:17の比(ただし、0.70≦p≦0.95、0≦q≦0.15、0.05≦r≦0.15、p+q+r≧1、9.8≦w≦10.5)で含むアルミン酸塩蛍光体を含み、前記アルミン酸塩蛍光体を、空間群P63/mmcに属すると仮定してX線結晶構造解析することにより得られるAl(2)とO(1)との原子間距離をL1(Å)とし、Al(2)とO(5)との原子間距離をL2(Å)とした場合に、
s=−872.753+327.983L1+180.936L2
で表される線形結合関数sの値が1以下となる。
ただし、前記Al(2)は4fサイトで分極座標zが0.17近傍にあるアルミニウムであり、前記O(1)は2cサイトにある酸素であり、前記O(5)は12kサイトで前記Al(2)に最近接する酸素であるとする。
本発明によれば、製造時における青色蛍光体の熱劣化を抑制できるとともに、エージングや画像表示に伴う青色蛍光体の劣化が防止されたプラズマディスプレイパネルを提供することができる。
本発明のプラズマディスプレイパネルは、青色蛍光体層を含んでおり、この青色蛍光体層は、構成元素としてBa、Sr、Eu、Mg、AlおよびOを原子数比でBa:Sr:Eu:Mg:Al:O=p:q:r:1:w:17の比(ただし、0.70≦p≦0.95、0≦q≦0.15、0.05≦r≦0.15、p+q+r≧1、9.8≦w≦10.5)で含むアルミン酸塩蛍光体を含んでいる。
なお、上記構成元素は、アルミン酸塩蛍光体の結晶中に含まれるものであればよく、結晶格子であってもよいし、格子間に入り込んでいるものであってもよい。
さらに、このアルミン酸塩蛍光体は、空間群P63/mmcに属すると仮定してX線結晶構造解析することにより得られるAl(2)とO(1)との原子間距離をL1(Å)とし、Al(2)とO(5)との原子間距離をL2(Å)とした場合に、
s=−872.753+327.983L1+180.936L2
で表される線形結合関数sの値が1以下となる。ただし、前記Al(2)は4fサイトで分極座標zが0.17近傍にあるアルミニウムであり、前記O(1)は2cサイトにある酸素であり、前記O(5)は12kサイトで前記Al(2)に最近接する酸素であるとする。
従来、PDPの画像表示に伴うアルミン酸塩蛍光体の経時劣化耐性は、格子定数Lcとの相関が高い、すなわちLcが小さいほど画像表示に伴う経時劣化耐性が高くなると考えられていた(例えば、特許文献4参照)。
しかしながら、本発明者らが検討したところ、実際には、アルミン酸塩蛍光体の画像表示に伴う経時劣化耐性は、Lcと強い相関があるとは言えない。その理由としては、第1に、Srのイオン半径がBaのそれよりも小さいことを利用してBaサイトの一部をSrで置換すると、Lcの値を小さくすることができるが、この場合、画像表示に伴う経時劣化耐性がほとんど向上しないことが挙げられる。第2に、Euのイオン半径がBaのそれよりも小さいことを利用して、Eu付活量を増やすと、Lcの値を小さくできるものの、画像表示に伴う経時劣化耐性は特定のEu付活量で最適値を取り、それ以上に付活量を増やしても劣化耐性は向上しないことが挙げられる。
本発明者らは、画像表示に伴うアルミン酸塩蛍光体の経時劣化と高い相関を示すものが上記線形結合関数sであることを見出すとともに、その値を1以下に制御することでアルミン酸塩蛍光体の経時劣化を防止できることを見出した。なお、当該関数中のL1、L2は、公知の粉末X線回折とリートベルト(Rietveld)解析により導出することができる。本実施形態では、アルミン酸塩蛍光体の結晶構造が、インターナショナルテーブルズ・フォア・エックスレイ・クリスタログラフィー・ボリュームA(International Tables for X−ray Crystallography Volume A)に記載の空間群P63/mmc(空間群No.194)に属するとして、それぞれを計算するものとする。
このようなアルミン酸塩蛍光体をPDPの青色蛍光体層に用いることにより、長時間駆動しても良好な発色を維持し得る、すなわち、的確な色バランスを長期間維持して焼き付き現象の発生を抑制できる、優れた表示性能を発揮するPDPを実現することができる。
また、青色蛍光体層の輝度が劣化しにくくなるため、従来とは異なり、長時間駆動に際して、白表示の色温度を保つことを目的として青色以外の蛍光体層(赤色、緑色)の輝度を意図的に下げる必要がない。それゆえ、各色の蛍光体層の輝度と白表示の色温度との双方を高めることができる。
上記本発明のプラズマディスプレイパネルは、前記アルミン酸塩蛍光体を、実質的に、BapSrqEurMgAlw17で表されるアルミン酸塩蛍光体とすることができる。なお、『実質的に』とは、上記元素以外の元素の含有量が0.01原子%以下であることを意味する。なお、酸素量を正確に求めることは現在の技術では困難である。
また、上記本発明のプラズマディスプレイパネルは、前記アルミン酸塩蛍光体を、BapSrqEurMgAlw17のみからなるアルミン酸塩蛍光体とすることができる。
また、上記本発明のプラズマディスプレイパネルは、前記アルミン酸塩蛍光体を、実質的に、BapSrqEurMgAlw17に、Nb、Mo、In、Gd、Ta、W、PbおよびBiからなる群から選ばれた少なくとも1種類の元素が添加されたアルミン酸塩蛍光体とし、前記BapSrqEurMgAlw171モルに対する前記少なくとも1種類の元素の合計を0.29モル以下(例えば0.002モル以上)とすることができる。この構成であると、上記線形結合関数sの値を1以下に制御することが容易となる。なお、『実質的に』とは、上記元素以外の元素の含有量が0.01原子%以下であることを意味する。
また、上記本発明のプラズマディスプレイパネルは、前記アルミン酸塩蛍光体を、BapSrqEurMgAlw17に、Nb、Mo、In、Gd、Ta、W、PbおよびBiからなる群から選ばれた少なくとも1種類の元素が添加されたアルミン酸塩蛍光体のみからなるものとし、前記BapSrqEurMgAlw171モルに対する前記少なくとも1種類の元素の合計を0.29モル以下(例えば0.002モル以上)とすることができる。
上記Nbの添加量としては、0.017モル以上が好ましい。上記Moの添加量としては、0.002モル以上が好ましい。上記Inの添加量としては、0.029モル以上が好ましい。上記Gdの添加量としては、0.025モル以上が好ましい。上記Taの添加量としては、0.003モル以上が好ましい。上記Wの添加量としては、0.002モル以上が好ましい。上記Pbの添加量としては、0.009モル以上が好ましい。上記Biの添加量としては、0.011モル以上が好ましい。
また、前記L1を1.695Å以上1.707Å以下の範囲で、前記L2を1.734Å以上1.753Å以下の範囲で調整すると、上記線形結合関数sの値を1以下に制御することが比較的容易となる。
<アルミン酸塩蛍光体の作製>
本発明のアルミン酸塩蛍光体の合成には、焼結促進剤(フラックス)を用いて酸化物、硝酸塩または炭酸化物原料を焼結させる固相反応法や、有機金属塩や硝酸塩原料を水溶液中で加水分解したり、アルカリなどを加えて沈殿させたりする共沈法で蛍光体の前駆体を作製した後、当該前駆体を熱処理する液相合成法や、加熱された炉中に原料が入った水溶液を噴霧する液体噴霧法など公知の製造方法を用いることができるが、上記線形結合関数sの値が1以下となるようなL1およびL2の値を有するものを選別する必要がある。
本発明のアルミン酸塩蛍光体の合成方法について、各構成元素源から固相反応法を用いて合成する場合を例として説明する。
アルミニウム源としては、高純度(純度99.99%以上、以下同様)の水酸化アルミニウム、硝酸アルミニウム、ハロゲン化アルミニウムなどの、焼成によってアルミナになるアルミニウム化合物を用いてもよいし、高純度のアルミナを用いてもよい。アルミナの結晶形はαアルミナであっても中間アルミナであってもよい。
バリウム源としては、高純度の水酸化バリウム、炭酸バリウム、硝酸バリウム、ハロゲン化バリウム、シュウ酸バリウムなどの、焼成により酸化バリウムになるバリウム化合物を用いてもよいし、高純度の酸化バリウムを用いてもよい。
ストロンチウム源としては、高純度の水酸化ストロンチウム、炭酸ストロンチウム、硝酸ストロンチウム、ハロゲン化ストロンチウム、シュウ酸ストロンチウムなどの、焼成により酸化ストロンチウムになるストロンチウム化合物を用いてもよいし、高純度の酸化ストロンチウムを用いてもよい。
マグネシウム源としては、高純度の水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、ハロゲン化マグネシウム、シュウ酸マグネシウムなどの、焼成により酸化マグネシウムになるマグネシウム化合物を用いてもよいし、高純度の酸化マグネシウムを用いてもよい。
ユーロピウム源としては、高純度の水酸化ユーロピウム、炭酸ユーロピウム、硝酸ユーロピウム、ハロゲン化ユーロピウム、シュウ酸ユーロピウムなどの、焼成により酸化ユーロピウムになるユーロピウム化合物を用いてもよいし、高純度の酸化ユーロピウムを用いてもよい。
フラックスとしては、例えばAlF3などの公知のものを用いることができる。
例えば、組成がBa0.8Sr0.1Eu0.1MgAl1017であるアルミン酸塩蛍光体を合成する場合には、各構成元素源を次のように調合すればよい。
BaCO3 0.80モル
SrCO3 0.10モル
Eu23 0.05モル
MgCO3 1.00モル
Al23 5.00モル
AlF3 0.01モル
上記の各構成元素源を、公知のV型混合機や撹拌機、または粉砕機能を有したボールミル、振動ミル、ジェットミルなどを用いて混合し、蛍光体材料の混合粉を作製する。この混合粉を、例えば1200〜1500℃の大気中で約2時間焼成した後、これを粉砕する。なお、過剰に粉砕されたものは、ふるい分けにより除去する。続いて、約1500℃の還元性雰囲気(水素分圧が5%の窒素)中で約2時間焼成した後、雰囲気温度が850℃〜1050℃にまで降温した時点で、雰囲気を上記還元性雰囲気から同温の酸化性雰囲気(酸素分圧0.5%以上、好ましくは約20%)に入れ替える。常温になるまで放置した後、再び粉砕とふるい分けを行うことにより、アルミン酸塩蛍光体を作製できる。なお、蛍光体の欠陥を一層低減させるため、蛍光体が再焼結しない温度、例えば1000℃以下の酸化性雰囲気(酸素分圧が5%の窒素)中でさらにアニールしてもよい。
ここで、作製したアルミン酸塩蛍光体から、所定のL1およびL2の値を有するもの、すなわち上記線形結合関数sの値が1以下となるものを選別する必要があるが、Nb、Mo、In、Gd、Ta、W、PbおよびBiからなる群から選ばれた少なくとも1種類の元素が、合計で0.29モル以下添加されたアルミン酸塩蛍光体とすると、上記線形結合関数sの値を1以下に制御することが容易となり、選別する手間を減らすことができるため好ましい。上記少なくとも1種類の元素の添加は、原料の混合時に行ってもよいし、還元性雰囲気中での焼成前に行ってもよい。また、単体を添加してもよいし、酸化物を添加してもよい。また、添加量は0.002モル以上が好ましい。なお、0.29モルを超えて添加すると、蛍光体の輝度が低下してしまう場合があるため、添加量を上記範囲とするのが好ましい。
液相合成法によりアルミン酸塩蛍光体を作製する場合には、蛍光体を構成する元素を含有する有機金属化合物(例えば有機金属塩)、例えば金属アルコキシド、アセチルアセトン金属または硝酸塩を水に溶解した後、加水分解して共沈物(水和物)を作製し、それをオートクレーブ中で結晶化、すなわち水熱合成したり、大気中で焼成したり、高温炉中に噴霧したりして粉体を得る。その後は、上記固相反応法による場合と同様にして、還元性雰囲気中での焼成などを経ることにより作製することができる。
別の作製方法としては、同様にして蛍光体材料の混合粉を還元性雰囲気中で焼成した後に、Eu23を添加して熱処理する方法が挙げられる。また、混合粉を表面酸化処理する方法を用いてもよい。この表面酸化処理は、例えば酸素、オゾンまたは酸素ラジカルを含んだ雰囲気中でのプラズマ処理や紫外線照射によって行うことができる。
<格子定数と原子間距離の測定>
上記線形結合関数sの値を求める場合には、原子間距離L1およびL2を精密に算出する必要がある。以下に、格子定数LaおよびLc、原子間距離L1およびL2を算出するための具体的手法について説明する。
格子定数と原子間距離の測定には、粉末X線回折法とリートベルト解析を用いる。リートベルト解析には、例えばRIETAN−2000プログラム(以下、RIETANと呼ぶ)を用いることができる(中井 泉、泉 富士夫 著、「粉末X線解析の実際―リートベルト法入門」、日本分析化学会X線分析研究懇談会 編、朝倉書店、2002年、参照)。
まず、格子定数が既知であるNIST(National Institute of Standards and Technology)のSi粉末(SRM No.640c)を用いて、粉末X線回折装置を校正する。当該装置は公知のものを使用することができる。
続いて、蛍光体試料の粉末X線回折測定を実施する。これと同時に、Eu、Srおよびその他の添加元素のいずれをも実質的に含有しないBaMgAl1017粉体(精密化用対照粉体)の測定を実施する。ゴニオメータ回転角2θは、0.02°ステップで5°から140°までの範囲とする。また、積算時間は、十分な測定強度が得られるように適宜調整すればよい。
上記精密化用対照粉体は、例えば、以下のように出発材料を調合することにより作製できる。なお、大気中での焼成条件は1400℃、2時間とする。また、その後の還元性雰囲気中での焼成などは行わないで作製する。
BaCO3 1.00モル
MgCO3 1.00モル
Al23 5.00モル
AlF3 0.01モル
上記精密化用対照粉体における測定結果を用いるとともに、Lを5.6248Åに、Lを22.6487Åに固定して、RIETANによりピーク位置シフトパラメータを精密化する。
上記の精密化が完了したら、得られたピーク位置シフトパラメータを固定化し、その他の試料の測定結果に関して、表1で示す条件で格子定数、分極座標などの方性原子変位パラメータBや、その他のパラメータを精密化する。ただし、ピーク位置シフトパラメータのうち、試料表面のゴニオ中心からのずれに関するパラメータt0は精密化する。なお、EuとSrに関しては、配合比でBaサイトに置換すると仮定して、Ba、Eu、Srからなる仮想イオンとして取り扱う。ここで、精密化に使用したRIETANパラメータ、初期値および束縛条件を表1に示す。
Figure 2006290974
このようにして、X線回折測定したアルミン酸塩蛍光体のLa、Lcおよび分極座標を精密化することにより、Al(2)とO(1)との原子間距離L1(Å)およびAl(2)とO(5)との原子間距離L2(Å)を精密に算出でき、線形結合関数sの値が1以下となるアルミン酸塩蛍光体を選別することができる。
<プラズマディスプレイパネル>
本発明のプラズマディスプレイパネル(PDP)は、青色蛍光体層を含んでおり、この青色蛍光体層は、上述した、線形結合関数sの値が1以下となるアルミン酸塩蛍光体を含んでいる。ここで以下に、交流面放電型PDPを例として本発明のPDPを説明する。図1は、交流面放電型PDP10の主要構造を示す斜視断面図である。なお、ここで示すPDPは、便宜的に、42インチクラスの1024×768画素仕様に合わせたサイズ設定にて図示しているが、他のサイズや仕様に適用してもよいのは勿論である。
図1で示すように、このPDP10は、フロントパネル20とバックパネル26とを有しており、それぞれの主面が対向するようにして配置されている。
このフロントパネル20は、前面基板としてのフロントパネルガラス21と、このフロントパネルガラス21の一方主面に設けられた帯状の表示電極(X電極23、Y電極22)と、この表示電極を覆う厚さ約30μmの前面側誘電体層24と、この前面側誘電体層24の上に設けられた厚さ約1.0μmの保護層25とを含んでいる。
上記表示電極は、厚さ0.1μm、幅150μmの帯状の透明電極220(230)と、この透明電極上に重ね設けられた厚さ7μm、幅95μmのバスライン221(231)とを含んでいる。また、各対の表示電極が、x軸方向を長手方向としてy軸方向に複数配置されている。
また、各対の表示電極(X電極23、Y電極22)は、それぞれフロントパネルガラス21の幅方向(y軸方向)の端部付近で、パネル駆動回路(図示せず)と電気的に接続されている。なお、Y電極22は一括してパネル駆動回路に接続され、X電極23はそれぞれ独立してパネル駆動回路に接続されている。パネル駆動回路を用いて、Y電極22と特定のX電極23とに給電すると、X電極23とY電極22との間隙(約80μm)に面放電(維持放電)が発生する。X電極23はスキャン電極として作動させることもでき、これにより、後述するアドレス電極28との間で書き込み放電(アドレス放電)を発生させることができる。
上記バックパネル26は、背面基板としてのバックパネルガラス27と、複数のアドレス電極28と、背面側誘電体層29と、隔壁30と、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の何れかに対応する蛍光体層31〜33とを含んでいる。蛍光体層31〜33は、隣り合う2つの隔壁30の側壁とその間の背面側誘電体層29とに接して設けられており、また、x軸方向に繰り返して配列されている。
青色蛍光体層は、上記線形結合関数sの値が1以下となる上記アルミン酸塩蛍光体を必ず含有している。他方、赤色蛍光体層および緑色蛍光体層は一般的な蛍光体を含んでいる。例えば、赤色蛍光体としては(Y、Gd)BO3:Euが、緑色蛍光体としてはZn2SiO4:Mnが挙げられる。
各蛍光体層は、蛍光体粒子を溶解させた蛍光体インクを、例えばメニスカス法やラインジェット法などの公知の塗布方法により隔壁30および背面側誘電体層29に塗布し、これを乾燥や焼成(例えば500℃で10分)することにより形成できる。上記蛍光体インクは、例えば体積平均粒径2μmの青色蛍光体30質量%と、質量平均分子量約20万のエチルセルロース4.5質量%と、ブチルカルビトールアセテート65.5質量%とを混合して作製することができる。また、その粘度を、最終的に2000〜6000cps程度となるように調整すると、隔壁30に対するインクの付着力を高めることができて好ましい。
アドレス電極28はバックパネルガラス27の一方主面に設けられている。また、背面側誘電体層29はアドレス電極28を覆うようにして設けられている。また、隔壁30は、高さが約150μm、幅が約40μmであり、y軸方向を長手方向とし、隣接するアドレス電極28のピッチに合わせて、背面側誘電体層29の上に設けられている。
上記アドレス電極28は、それぞれが厚さ5μm、幅60μmであり、y軸方向を長手方向としてx軸方向に複数配置されている。また、このアドレス電極28は、ピッチが一定間隔(約150μm)となるように配置されている。なお、複数のアドレス電極28は、それぞれ独立して上記パネル駆動回路に接続されている。それぞれのアドレス電極に個別に給電することによって、特定のアドレス電極28と特定のX電極23との間でアドレス放電させることができる。
フロントパネル20とバックパネル26とは、アドレス電極28と表示電極とが直交するようして配置している。封着部材としてのフリットガラス封着部(図示せず)により両パネル20、26の外周縁部が封着されている。
フリットガラス封着部によって密封された、フロントパネル20とバックパネル26との間の密閉空間には、He、Xe、Ne等の希ガス成分からなる放電ガスが所定の圧力(通常6.7×104〜1.0×105Pa程度)で封入されている。
なお、隣接する2つの隔壁30の間に対応する空間が、放電空間34となる。また、一対の表示電極と1本のアドレス電極28とが放電空間34を挟んで交叉する領域が、画像を表示するセルに対応している。なお、本例では、x軸方向のセルピッチは約300μm、y軸方向のセルピッチは約675μmに設定されている。
また、PDP10の駆動時には、パネル駆動回路によって、特定のアドレス電極28と特定のX電極23とにパルス電圧を印加してアドレス放電させた後、一対の表示電極(X電極23、Y電極22)の間にパルスを印加し、維持放電させる。これにより発生させた短波長の紫外線(波長約147nmを中心波長とする共鳴線)を用いて、蛍光体層31〜33に含まれる蛍光体を可視光発光させることで、所定の画像をフロントパネル側に表示することができる。
なお、本発明のアルミン酸塩蛍光体は、PDPの蛍光体層材料として使用する態様に限らず、紫外線により励起、発光する蛍光パネルの材料として用いることもでき、従来の蛍光パネルに比して輝度および輝度劣化耐性に優れたものを提供することができる。このような蛍光パネルは、例えば液晶表示装置のバックライトとして適用することができる。
以下に、アルミン酸塩蛍光体における線形結合関数sの値と、その蛍光の経時劣化との相関について、実施例および比較例を参照しながら詳しく説明する。
まず、実施例1〜8および比較例1〜13のアルミン酸塩蛍光体について、アルミン酸塩蛍光体の作製時に添加する元素の種類、そのモル比、大気焼成温度、還元焼成温度および大気導入温度などの作製条件を表2に示す。なお、添加元素のモル比とは、1モルのBapSrqEurMgAlw17に対して添加されたモル数をいう。また、図2に、実施例1のアルミン酸塩蛍光体の還元焼成時の雰囲気温度の調整スキームを示す。なお、他の実施例および比較例に関しても、大気焼成温度値と還元焼成時の大気導入温度を適宜調整するものの同様の調整スキームを用いた。
Figure 2006290974
次に、表2で示した条件により作製されたアルミン酸塩蛍光体のAl(2)とO(1)との原子間距離L1、Al(2)とO(5)との原子間距離L2、および、それらを代入して得られる線形結合関数sの値を表3に示す。
また、表3においては、それぞれのアルミン酸塩蛍光体を用いて形成した青色蛍光体層をそれぞれに含む上記交流面放電型PDPを作製し、それらを約5000時間連続して画像表示させた後での輝度維持率も示す。
Figure 2006290974
また、図3に、この輝度維持率を縦軸に、線形結合関数sの値を横軸にとった相関グラフを示す。
表3および図3で示されるように、線形結合関数sの値が1以下であると99%以上の優れた輝度維持率が得られることが判った。輝度維持率が99%以上である青色蛍光体を用いると、固定画像の長期的な連続表示に伴って発生しうる焼き付き現象の発生を防止できるため、優れた表示性能を発揮するプラズマディスプレイパネルを実現できる。
アルミン酸塩蛍光体における線形結合関数sの値と輝度維持率との相関性が高い理由については定かではないが、L1およびL2の影響が強い理由としては以下のように考えられる。L1はいわゆるミラー面(Ba(Eu)とO(1)の平面)に存在するO(1)と、その最近接イオンであるAl(2)の距離であり、L2は、そのAl(2)に第2隣接するO(5)との原子間距離であるため、これらはいずれも真空紫外光により発生した電子−ホール対の発光中心であるEuへの移動に密接に関係する。
本発明は、青色蛍光体層を使用する種々の電子機器に適用することができる。このような電子機器としては、例えば、プラズマディスプレイパネルや、蛍光灯や液晶表示装置のバックライトなどに用いる蛍光パネルなどが挙げられる。
本発明のPDPの一例を示す斜視断面図である。 アルミン酸塩蛍光体の還元焼成時の雰囲気温度の調整スキームを示すグラフである。 アルミン酸塩蛍光体における線形結合関数sの値と輝度維持率との関係を示すグラフである。
符号の説明
10 プラズマディスプレイパネル
20 フロントパネル
21 フロントパネルガラス
22 Y電極(表示電極)
23 X電極(表示電極)
24 前面側誘電体層
25 保護層
26 バックパネル
27 バックパネルガラス
28 アドレス電極
29 背面側誘電体層
30 隔壁
31 蛍光体層(R)
32 蛍光体層(G)
33 蛍光体層(B)
34 放電空間
220 透明電極
221 バスライン
230 透明電極
231 バスライン

Claims (3)

  1. 青色蛍光体層を含むプラズマディスプレイパネルであって、
    前記青色蛍光体層が、構成元素としてBa、Sr、Eu、Mg、AlおよびOを原子数比でBa:Sr:Eu:Mg:Al:O=p:q:r:1:w:17の比(ただし、0.70≦p≦0.95、0≦q≦0.15、0.05≦r≦0.15、p+q+r≧1、9.8≦w≦10.5)で含むアルミン酸塩蛍光体を含み、
    前記アルミン酸塩蛍光体を、空間群P63/mmcに属すると仮定してX線結晶構造解析することにより得られるAl(2)とO(1)との原子間距離をL1(Å)とし、Al(2)とO(5)との原子間距離をL2(Å)とした場合に、
    s=−872.753+327.983L1+180.936L2
    で表される線形結合関数sの値が1以下となるプラズマディスプレイパネル。
    ただし、前記Al(2)は4fサイトで分極座標zが0.17近傍にあるアルミニウムであり、前記O(1)は2cサイトにある酸素であり、前記O(5)は12kサイトで前記Al(2)に最近接する酸素であるとする。
  2. 前記アルミン酸塩蛍光体が、実質的に、BapSrqEurMgAlw17で表されるアルミン酸塩蛍光体である請求項1に記載のプラズマディスプレイパネル。
  3. 前記アルミン酸塩蛍光体が、実質的に、BapSrqEurMgAlw17に、Nb、Mo、In、Gd、Ta、W、PbおよびBiからなる群から選ばれた少なくとも1種類の元素が添加されたアルミン酸塩蛍光体であって、前記BapSrqEurMgAlw171モルに対する前記少なくとも1種類の元素の合計が0.29モル以下である請求項1に記載のプラズマディスプレイパネル。
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