JP2007154122A - 蛍光体およびガス放電表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な真空紫外線照射維持率と輝度比を有する蛍光体を提供する。
【解決手段】
（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）_3-x-yＥｕ_xＬｎ_y（Ｍｇ，Ｚｎ）_z（Ｓｉ，Ｇｅ）₂Ｏ₈
（Ｌｎは、Ｓｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｄｙ，
Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ，Ｉｎから選ばれた１種以上の元素，
ｘ＞０、ｙ＞０、０．５≦ｚ≦１．５）
によって表される蛍光体。
【選択図】図２

Description

この発明は、真空紫外線によって励起される蛍光体およびこの蛍光体が用いられるガス放電表示装置に関する。

一般に、ガス放電表示装置の一つであるプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）は、放電空間を介して対向する一対の基板の間に、それぞれ誘電体層によって被覆された行電極対とこの行電極対に対して直交する方向に延びる列電極が設けられ、この行電極対と列電極によって放電空間内に放電セルがマトリクス状に形成され、さらに、一対の基板の一方の基板側に、各放電セル毎に赤，緑，青に色分けされた蛍光体層が設けられた構造を備えている。

そして、放電空間内には、キセノン・ガスを含む放電ガスが封入されている。 このような構造のＰＤＰは、行電極対の一方の行電極と列電極との間において選択的にアドレス放電が発生され、次に、アドレス放電によって放電セルに対向する部分の誘電体層に壁電荷が形成されている放電セル（発光セル）内において、行電極対の行電極間でサステイン放電が発生されて、このサステイン放電により放電ガス中のキセノン・ガスから発生する真空紫外線（波長１４７ｎｍの共鳴線および波長１７３ｎｍの分子線）が蛍光体層を励起して、赤，緑，青の各色の可視光を発生させることにより、パネル面に映像信号に対応した画像を形成する。

このＰＤＰ等のガス放電装置に備えられる真空紫外線によって励起されて可視光を発光する蛍光体としては、従来、青色の可視光を発光する蛍光体（青色蛍光体）として（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ（以下、ＢＡＭと略称する）が知られている。

しかしながら、このＢＡＭは、パネルの製造工程において基板に加えられる熱によって輝度が低下したり、ＰＤＰの駆動時に真空紫外線に晒されることによって輝度が低下するといった問題点を有している。

このＢＡＭに代わる青色蛍光体としては、ＣａＭｇＳｉ₂Ｏ₆：Ｅｕ（以下、ＣＭＳと略称する）がある。

このＣＭＳは、結晶構造が安定しているために、熱や真空紫外線による輝度の低下が少ないという利点を有している。

しかしながら、このＣＭＳは、Ｘｅ₂分子線（１７３ｎｍ）に対する励起効率が低いために、輝度がＢＡＭに比べて低いという問題点を有している。

この発明は、上記のような従来の真空紫外線によって励起されて可視光を発生する青色蛍光体における問題点を解決することをその技術的課題の一つとしている。

第１の発明（請求項１に記載の発明）による蛍光体は、上記目的を達成するために、
（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）_3-x-yＥｕ_xＬｎ_y（Ｍｇ，Ｚｎ）_z（Ｓｉ，Ｇｅ）₂Ｏ₈
（Ｌｎは、Ｓｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｄｙ，
Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ，Ｉｎから選ばれた１種以上の元素，
ｘ＞０、ｙ＞０、０．５≦ｚ≦１．５）
によって表されることを特徴としている。

第２の発明（請求項４に記載の発明）によるガス放電表示装置は、前記目的を達成するために、互いに対向される一対の基板の間の放電空間内に放電ガスが封入され、この一対の基板の間の放電空間内において放電を発生させる放電発生部材とこの放電発生部材による放電により放電ガスから発生される真空紫外線によって励起されて可視光を発生させる蛍光体層が設けられているガス放電表示装置において、前記蛍光体層が、
（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）_3-x-yＥｕ_xＬｎ_y（Ｍｇ，Ｚｎ）_z（Ｓｉ，Ｇｅ）₂Ｏ₈
（Ｌｎは、Ｓｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｄｙ，
Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ，Ｉｎから選ばれた１種以上の元素，
ｘ＞０、ｙ＞０、０．５≦ｚ≦１．５）
によって表される青色蛍光体によって形成されていることを特徴としている。

この発明による蛍光体は、
（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）_3-x-yＥｕ_xＬｎ_y（Ｍｇ，Ｚｎ）_z（Ｓｉ，Ｇｅ）₂Ｏ₈
（Ｌｎは、Ｓｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｄｙ，
Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ，Ｉｎから選ばれた１種以上の元素，
ｘ＞０、ｙ＞０、０．５≦ｚ≦１．５）
によって表される蛍光体をその最良の実施形態としており、さらに、この発明によるガス放電表示装置は、上記実施形態の蛍光体によって形成された蛍光体層を備えたガス放電表示装置をその最良の実施形態としている。

上記実施形態による蛍光体は、従来の蛍光体ＣＭＳと同等またはそれ以上の対劣化性（真空紫外線照射維持率）および蛍光体ＢＡＭと同等またはそれ以上の励起効率（輝度比）を併せ持った特性を有している。

そして、この蛍光体によって形成された蛍光体層を有するガス放電表示装置は、良好な発光特性と寿命を維持することが出来るようになる。

上記実施形態において、化学式中のｘ，ｙ，ｚの値を、０＜ｘ≦０．１，０＜ｙ≦０．０５，０．８≦ｚ≦１．２とすることによって、さらに、良好な対劣化性（真空紫外線照射維持率）と励起効率（輝度比）を併せ持つことが出来、特に、（Ｂａ，Ｃａ）_2.96Ｅｕ_0.03Ｇｄ_0.01ＭｇＳｉ₂Ｏ₈ は、真空紫外線照射維持率と輝度比の双方が、従来の蛍光体ＢＡＭおよびＣＭＳよりも高い値を示すことが出来る。

そして、この蛍光体によって形成された蛍光体層を有するガス放電表示装置は、さらに良好な発光特性と寿命を維持することが出来るようになる。

このガス放電表示装置がプラズマディスプレイパネルである場合には、青色蛍光体層が上記実施形態の蛍光体によって形成されていることによって、プラズマディスプレイパネルにおける良好な発光特性と寿命を維持することが出来るようになる。

図１は、この発明による蛍光体によって形成された蛍光体層を備えるガス放電表示装置の一実施例を示しており、ガス放電表示装置の一種であるＰＤＰを列方向に沿って断面した場合の一個の放電セルＣの周辺の構成を示している。

この図１において、ＰＤＰは、表示面である前面ガラス基板１の背面に、行方向（図１において紙面に垂直方向）に延びるとともに列方向（図１において左右方向）に並設された行電極対（Ｘ，Ｙ）が形成されている。

この行電極対（Ｘ，Ｙ）を構成する行電極ＸとＹは、それぞれ、行方向に帯状に延びるバス電極Ｘａ，Ｙａと、このバス電極Ｘａ，Ｙａに沿って等間隔に配列されてそれぞれバス電極Ｘａ，Ｙａから対になっている他方の行電極側に延びて互いに放電ギャップｇを介して対向される透明電極Ｘｂ，Ｙｂとから構成されている。

そして、前面ガラス基板１の背面側に誘電体層２が形成されていて、この誘電体層２によって行電極対（Ｘ，Ｙ）が被覆されており、この誘電体層２は保護層３によって被覆されている。

一方、前面ガラス基板１と放電空間を介して対向する背面ガラス基板４の表示側の面上には、アドレス電極Ｄが、各行電極対（Ｘ，Ｙ）の互いに対になっている透明電極ＸｂおよびＹｂに対向する位置において行電極対（Ｘ，Ｙ）と直交する列方向に延びるとともに、行方向に互いに所定の間隔を開けて平行に並設されている。

背面ガラス基板４の表示側の面上には、さらに、アドレス電極Ｄを被覆する白色の列電極保護層(誘電体層）５が形成されている。

そして、この列電極保護層５上に、それぞれバス電極Ｘａ，Ｙａに対向する位置において行方向に延びるとともに列方向に並設された横壁部６Ａと、列方向に並設された各アドレス電極Ｄの中間位置に対向する位置において列方向に延びるとともに行方向に並設された縦壁部（図示せず）とによって略格子形状に成形された隔壁６が形成されており、この隔壁６によって、放電空間が、各行電極対（Ｘ，Ｙ）の放電ギャップｇを介して対向される透明電極Ｘｂ，Ｙｂに対向する部分毎にマトリクス状に区画されて、それぞれ放電セルＣが形成されている。

さらに、この各放電セルＣ内において、隔壁６の横壁部６Ａと縦壁部の間の列電極保護層６の表面と各横壁部６Ａと縦壁部の側面の五つの面に、それぞれ赤，緑，青に色分けされた蛍光体層７が、赤，緑，青の順に行方向に並ぶように形成されている。

そして、この前面ガラス基板１と背面ガラス基板４の間の放電空間内には、１０体積パーセント以上のキセノン・ガスを含む放電ガスが封入されている。

このＰＤＰの赤，緑，青の蛍光体層７は、行電極対（Ｘ，Ｙ）の放電ギャップｇを介して互いに対向する透明電極ＸｂとＹｂ間で発生される放電（サステイン放電）によって、放電ガス中のキセノン・ガスから発生する真空紫外線によって励起されて、それぞれ、赤，緑，青の各色の可視光を発光する。

この蛍光体層７のうち、真空紫外線によって励起されて青色の可視光を発光する蛍光体層（青色蛍光体層）は、
（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）_3-x-yＥｕ_xＬｎ_y（Ｍｇ，Ｚｎ）_z（Ｓｉ，Ｇｅ）₂Ｏ₈
（Ｌｎは、Ｓｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｄｙ，
Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ，Ｉｎから選ばれた１種以上の元素，
ｘ＞０，ｙ＞０，０．５≦ｚ≦１．５，）
の化学式によって表される青色蛍光体によって形成されている。

この青色蛍光体は、上記化学式においてｘ，ｙ，ｚの値を、０＜ｘ≦０．１，０＜ｙ≦０．０５，０．８≦ｚ≦１．２とするのがより好ましい。

なお、蛍光体層７のうち、真空紫外線によって励起されて赤色の可視光を発光する蛍光体層を形成する赤色蛍光体としては、例えば、（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）ＢＯ₃， （Ｙ，Ｅｕ）₂Ｏ₃，（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）₂Ｏ₃， （Ｙ，Ｅｕ）ＶＯ₄， （Ｙ，Ｅｕ）（Ｖ，Ｐ）Ｏ₄等、または、これらの混合物が挙げられ、緑色の可視光を発光する蛍光体層を形成する緑色蛍光材料としては、例えば、（Ｚｎ，Ｍｎ）₂ＳｉＯ₄， （Ｙ，Ｔｂ）ＢＯ₃， （Ｙ，Ｔｂ）₂Ｏ₃， （Ｂａ，Ｓｒ）ＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇等、または、これらの混合物が挙げられる。

図２は、上記の青色蛍光体のそれぞれの、波長１４６ｎｍの真空紫外線に対する照射維持率（真空紫外線照射後の輝度／真空紫外線照射前の輝度）、および、波長１７２ｎｍの真空紫外線に対する輝度（１７２ｅｘ）と波長１４６ｎｍの真空紫外線に対する輝度（１４６ｅｘ）との比（１７２ｅｘ／１４６ｅｘ）を、それぞれ、従来のＢＡＭとＣＭＳの場合と比較して示したものである。

なお、以下の説明においては、データ取得のために１４６ｎｍと１７２ｎｍの真空紫外線が用いられており、ＰＤＰにおいて実際に発生される共鳴線（１４７ｎｍ）と分子線（１７３ｎｍ）の波長と若干異なるが、実質的に同様の作用効果が得られる。

この図２において、真空紫外線照射維持率は、値が大きいほど真空紫外線の照射による劣化が小さいことを示しており、上記した青色蛍光体（図２の（ｃ）ないし（ｈ））の維持率が、従来の蛍光体ＢＡＭ（ａ）に対して大幅に改善されていることが分かる。

さらに、図２において、輝度比（１７２ｅｘ／１４６ｅｘ）は、値が大きいほど波長１７２ｎｍの真空紫外線による相対励起効率が高くなることを示しており、上記した青色蛍光体（図２の（ｃ）ないし（ｈ））の相対励起効率が、従来の蛍光体ＢＡＭ（ａ）とほぼ同等であるとともに蛍光体ＣＭＳ（ｂ）に対して大幅に改善されていることが分かる。

特に、この図２の（ｃ）に示される青色蛍光体の
（Ｂａ，Ｃａ）_2.96Ｅｕ_0.03Ｇｄ_0.01ＭｇＳｉ₂Ｏ₈
については、真空紫外線照射維持率と輝度比の双方について、従来の蛍光体ＢＡＭ（ａ）およびＣＭＳ（ｂ）よりも高い値を示している。

以上のように、上記した
（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）_3-x-yＥｕ_xＬｎ_y（Ｍｇ，Ｚｎ）_z（Ｓｉ，Ｇｅ）₂Ｏ₈
（Ｌｎは、Ｓｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｄｙ，
Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ，Ｉｎから選ばれた１種以上の元素，
ｘ＞０，ｙ＞０，０．５≦ｚ≦１．５，）
の化学式によって表される青色蛍光体は、蛍光体ＣＭＳと同等またはそれ以上の対劣化性（真空紫外線照射維持率）および蛍光体ＢＡＭと同等またはそれ以上の励起効率（輝度比）を併せ持った特性を有しており、この青色蛍光体によってＰＤＰの蛍光体層７（図１参照）のうちの青色蛍光体層を形成することによって、ＰＤＰの良好な発光特性および寿命を維持することが出来るようになる。

上記実施例における蛍光体は、
（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）_3-x-yＥｕ_xＬｎ_y（Ｍｇ，Ｚｎ）_z（Ｓｉ，Ｇｅ）₂Ｏ₈
（Ｌｎは、Ｓｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｄｙ，
Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ，Ｉｎから選ばれた１種以上の元素，
ｘ＞０、ｙ＞０、０．５≦ｚ≦１．５）
によって表される蛍光体をその上位概念の実施形態としている。

この実施形態による蛍光体は、従来の蛍光体ＣＭＳと同等またはそれ以上の対劣化性（真空紫外線照射維持率）および蛍光体ＢＡＭと同等またはそれ以上の励起効率（輝度比）を併せ持った特性を発揮することが出来る。

そして、この蛍光体によって形成された蛍光体層を有するガス放電表示装置は、良好な発光特性と寿命を維持することが出来るようになる。

この発明による蛍光体によって形成された蛍光体層を備えたＰＤＰを示す断面図である。 この発明による蛍光体と従来の蛍光体の真空紫外線照射維持率および輝度比の比較を示す図である。

符号の説明

１ …前面ガラス基板（基板）
４ …背面ガラス基板（基板）
７ …蛍光体層
Ｃ …放電セル
Ｘ，Ｙ …行電極（放電発生部材）

Claims (7)

1. （Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）_3-x-yＥｕ_xＬｎ_y（Ｍｇ，Ｚｎ）_z（Ｓｉ，Ｇｅ）₂Ｏ₈
   （Ｌｎは、Ｓｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｄｙ，
   Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ，Ｉｎから選ばれた１種以上の元素，
   ｘ＞０、ｙ＞０、０．５≦ｚ≦１．５）
   によって表されることを特徴とする蛍光体。
2. ｘ，ｙ，ｚの値が、０＜ｘ≦０．１，０＜ｙ≦０．０５，０．８≦ｚ≦１．２である請求項１に記載の蛍光体。
3. 前記蛍光体が、（Ｂａ，Ｃａ）_2.96Ｅｕ_0.03Ｇｄ_0.01ＭｇＳｉ₂Ｏ₈ によって表される請求項１に記載の蛍光体。
4. 互いに対向される一対の基板の間の放電空間内に放電ガスが封入され、この一対の基板の間の放電空間内において放電を発生させる放電発生部材とこの放電発生部材による放電により放電ガスから発生される真空紫外線によって励起されて可視光を発生させる蛍光体層が設けられているガス放電表示装置において、
   前記蛍光体層が、
   （Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）_3-x-yＥｕ_xＬｎ_y（Ｍｇ，Ｚｎ）_z（Ｓｉ，Ｇｅ）₂Ｏ₈
   （Ｌｎは、Ｓｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｄｙ，
   Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ，Ｉｎから選ばれた１種以上の元素，
   ｘ＞０、ｙ＞０、０．５≦ｚ≦１．５）
   によって表される青色蛍光体によって形成されていることを特徴とするガス放電表示装置。
5. ｘ，ｙ，ｚの値が、０＜ｘ≦０．１，０＜ｙ≦０．０５，０．８≦ｚ≦１．２である請求項４に記載のガス放電表示装置。
6. 前記蛍光体が、（Ｂａ，Ｃａ）_2.96Ｅｕ_0.03Ｇｄ_0.01ＭｇＳｉ₂Ｏ₈ によって表される請求項４に記載のガス放電表示装置。
7. 前記ガス放電表示装置がプラズマディスプレイパネルである請求項４に記載のガス放電表示装置。

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