JP4628643B2

JP4628643B2 - Plasma display panel and phosphor

Info

Publication number: JP4628643B2
Application number: JP2002254361A
Authority: JP
Inventors: 博行加道
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2022-08-30
Also published as: JP2004091622A

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」：ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ
「緑色蛍光体」：Ｚｎ_２ＳｉＯ_４：Ｍｎ、ＢａＡｌ_１２Ｏ_１９：Ｍｎ、ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｍｎ、ＹＢＯ_３：Ｍｎ
「赤色蛍光体」：（Ｙ_ＸＧｄ_１−Ｘ）ＢＯ_３：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、蛍光体中の付活剤濃度は、蛍光体表面から蛍光体内部に向かって増加し、その後、一定となる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、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８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。
【０００９】
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、蛍光体中の付活剤濃度は、蛍光体表面から蛍光体内部に向かって増加し、その後、一定となることを特徴とするものである。
【００１０】
【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、蛍光体中の付活剤濃度は、蛍光体表面から蛍光体内部に向かって増加し、その後、一定となることを特徴とするものである。
【００１１】
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、蛍光体の粒径が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。
【００１２】
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、母体材料が、ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７であり、付活剤がＥｕであることを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項４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、母体材料が、ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７であり、付活剤がＭｎであることを特徴とするものである。
【００１４】
また、請求項５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、母体材料が、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４であり、付活剤がＭｎであることを特徴とするものである。
【００１５】
また、請求項６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、母体材料が、ＢａＡｌ_１２Ｏ_１９であり、付活剤がＭｎであることを特徴とするものである。
【００１６】
また、請求項７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、母体材料が、ＹＢＯ_３であり、付活剤がＴｂであることを特徴とするものである。
【００１７】
また、請求項８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、母体材料が、（Ｙ_ＸＧｄ_１−Ｘ）ＢＯ_３であり、付活剤がＥｕであることを特徴とするものである。
【００１８】
また、請求項９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８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。
【００１９】
また、請求項１０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、蛍光体中の付活剤濃度は、蛍光体表面から蛍光体内部に向かって増加し、その後、一定となることを特徴とするものである。
【００２０】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項１０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。
【００２１】
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１０または１１に記載の発明において、母体材料が、ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７であり、付活剤がＥｕであることを特徴とするものである。
【００２２】
また、請求項１３に記載の発明は、請求項１０または１１に記載の発明において、母体材料が、ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７であり、付活剤がＭｎであることを特徴とするものである。
【００２３】
また、請求項１４に記載の発明は、請求項１０または１１に記載の発明において、母体材料が、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４であり、付活剤がＭｎであることを特徴とするものである。
【００２４】
また、請求項１５に記載の発明は、請求項１０または１１に記載の発明において、母体材料が、ＢａＡｌ_１２Ｏ_１９であり、付活剤がＭｎであることを特徴とするものである。
【００２５】
また、請求項１６に記載の発明は、請求項１０または１１に記載の発明において、母体材料が、ＹＢＯ_３であり、付活剤がＴｂであることを特徴とするものである。
【００２６】
また、請求項１７に記載の発明は、請求項１０または１１に記載の発明において、母体材料が、（Ｙ_ＸＧｄ_１−Ｘ）ＢＯ_３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】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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（ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：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ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７を用い、付活剤としてＥｕを用いた青色発光蛍光体ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：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ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｍｎ（母体材料がＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７であり、付活剤がＭｎ）や、ＢａＡｌ_１２Ｏ_１９：Ｍｎ（母体材料がＢａＡｌ_１２Ｏ_１９であり、付活剤がＭｎ）、また、イオン衝撃に比較的弱いＺｎ_２ＳｉＯ_４：Ｍｎ（母体材料がＺｎ_２ＳｉＯ_４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。
【００４０】
さらに、比較的真空紫外線やイオン衝撃に対して強いＹＢＯ_３：Ｔｂ（母体材料がＹＢＯ_３であり、付活剤がＴｂ）や、（Ｙ_ＸＧｄ_１−Ｘ）ＢＯ_３：Ｅｕ（母体材料が（Ｙ_ＸＧｄ_１−Ｘ）ＢＯ_３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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：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。
【００４５】
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。
【００４６】
同様に、緑色蛍光体層を構成する蛍光体としてＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｍｎ（母体材料がＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７であり、付活剤がＭｎ）、ＢａＡｌ_１２Ｏ_１９：Ｍｎ（母体材料がＢａＡｌ_１２Ｏ_１９であり、付活剤がＭｎ）、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４：Ｍｎ（母体材料がＺｎ_２ＳｉＯ_４であり、付活剤がＭｎ）あるいはＹＢＯ_３：Ｔｂ（母体材料がＹＢＯ_３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。
【００４７】
また、赤色蛍光体層を構成する蛍光体として（Ｙ_ＸＧｄ_１−Ｘ）ＢＯ_３：Ｅｕ（（Ｙ_ＸＧｄ_１−Ｘ）ＢＯ_３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。
【００４８】
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。
【００４９】
次に、以上述べた蛍光体の製造方法について説明する。
【００５０】
まず、母体材料の原料として、炭酸バリウム（ＢａＣｏ_３）、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ_３）、酸化アルミニウム（α−Ａｌ_２Ｏ_３）をＢａ、Ｍｇ、Ａｌの原子比で１対１対１０になるように混合する。
【００５１】
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（Ｅｕ_２Ｏ_３）を添加する。
【００５２】
そして、必要に応じて適量のフラックス（ＡｌＦ_２、ＢａＣｌ_２）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（Ｈ_２、Ｎ_２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（ＢａＣｏ_３）、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ_３）、酸化アルミニウム（α−Ａｌ_２Ｏ_３）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（ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
【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】
１００ＰＤＰ
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
１０６ＭｇＯ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]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a plasma display panel having a phosphor layer that is used for image display such as a television 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 PDP) is a large, thin and light color display device that can be realized. Attention has been paid.
[0003]
The plasma display device 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 this phosphor layer. The phosphor is excited by ultraviolet rays generated in the discharge cell of the PDP, and generates visible light of each color.
[0004]
Here, as the 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” P23 to 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, the PDP has a problem that the so-called life time is short, in which luminance deterioration with time is remarkable. This is considered to be because the phosphor is damaged and deteriorated by vacuum ultraviolet rays or ion bombardment generated by discharge inside the PDP.
[0006]
The present invention has been made in view of such problems, and a phosphor having strong resistance to vacuum ultraviolet rays or ion bombardment, a method for producing the phosphor, and a phosphor having less luminance deterioration and a long life time. An object of the present invention is to realize a plasma display panel having
[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 that emits light when excited by ultraviolet rays. The phosphor constituting the phosphor layer is obtained by dispersing an activator in a base material. The activator concentration in the phosphor increases from the phosphor surface toward the inside of the phosphor and then becomes constant .
[0008]
In order to achieve the above object, the present invention provides a plasma display device comprising a plasma display panel and a driving device for driving the plasma display panel, wherein the plasma display panel is any one of claims 1 to 8. It is a plasma display panel as described .
[0009]
In order to achieve the above object, the present invention is a phosphor in which an activator is dispersed in a base material and excited by vacuum ultraviolet rays to emit visible light, and the activator concentration in the phosphor is It increases from the surface of the phosphor toward the inside of the phosphor, and thereafter becomes constant .
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
That is, according to the first aspect of the present invention, in the plasma display panel having a phosphor layer that emits light by being excited by ultraviolet rays, the phosphor constituting the phosphor layer has an activator dispersed in a base material. The activator concentration in the phosphor is increased from the phosphor surface toward the inside of the phosphor, and then becomes constant .
[0011]
The invention according to claim 2 is characterized in that, in the invention according to claim 1 , the phosphor is a powder having a particle size of 0.1 μm or more and 5 μm or less.
[0012]
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2 , characterized in that the base material is BaMgAl ₁₀ O ₁₇ and the activator is Eu.
[0013]
The invention described in claim 4 is characterized in that, in the invention described in claim 1 or 2 , the base material is BaMgAl ₁₀ O ₁₇ and the activator is Mn.
[0014]
The invention according to claim 5 is the invention according to claim 1 or 2 , characterized in that the base material is Zn ₂ SiO ₄ and the activator is Mn.
[0015]
The invention described in claim 6 is characterized in that, in the invention described in claim 1 or 2 , the base material is BaAl ₁₂ O ₁₉ and the activator is Mn.
[0016]
The invention described in claim 7 is characterized in that, in the invention described in claim 1 or 2 , the base material is YBO ₃ and the activator is Tb.
[0017]
The invention described in claim 8 is characterized in that, in the invention described in claim 1 or 2 , the base material is (Y _X Gd _1-X ) BO ₃ and the activator is Eu. To do.
[0018]
The invention according to claim 9 is a plasma display device comprising a plasma display panel and a driving device for driving the plasma display panel, wherein the plasma display panel is according to any one of claims 1 to 8 . It is a plasma display panel.
[0019]
The invention according to claim 10 is a phosphor in which an activator is dispersed in a base material and excited by vacuum ultraviolet rays to emit visible light, and the concentration of the activator in the phosphor is the phosphor. It increases from the surface toward the inside of the phosphor and thereafter becomes constant .
[0020]
The invention according to claim 11 is the invention according to claim 10 , characterized in that the particle diameter is a powder having a particle size of 0.1 μm or more and 5 μm or less.
[0021]
The invention described in claim 12 is characterized in that, in the invention described in claim 10 or 11 , the base material is BaMgAl ₁₀ O ₁₇ and the activator is Eu.
[0022]
The invention described in claim 13 is characterized in that, in the invention described in claim 10 or 11 , the base material is BaMgAl ₁₀ O ₁₇ and the activator is Mn.
[0023]
The invention described in claim 14 is characterized in that, in the invention described in claim 10 or 11 , the base material is Zn ₂ SiO ₄ and the activator is Mn.
[0024]
The invention described in claim 15 is characterized in that, in the invention described in claim 10 or 11 , the base material is BaAl ₁₂ O ₁₉ and the activator is Mn.
[0025]
The invention described in claim 16 is characterized in that, in the invention described in claim 10 or 11 , the base material is YBO ₃ and the activator is Tb.
[0026]
The invention according to claim 17 is characterized in that, in the invention according to claim 10 or 11 , the base material is (Y _X Gd _1-X ) BO ₃ and the activator is Eu. To do.
[0027]
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0028]
FIG. 1 is a perspective view partially showing a cross section of an image display area of a PDP according to an embodiment of the present invention.
[0029]
PDP 100 includes a front panel in which display electrode 103, display scan electrode 104, dielectric glass layer 105, and MgO protective layer 106 are disposed on one main surface of front glass substrate 101, and one main surface of rear glass substrate 102. Are connected to the rear panel on which the address electrode 107, the dielectric glass layer 108, the barrier rib 109, and the phosphor layers 110R, 110G, and 110B are disposed, and a discharge space 122 formed between the front panel and the rear panel. The discharge gas is enclosed in the discharge cell 123, and the plasma display device is configured by connecting to the PDP driving device shown in FIG.
[0030]
As shown in FIG. 2, the plasma display apparatus includes a display driver circuit 153, a display scan driver circuit 154, and an address driver circuit 155 in the PDP 100, and performs a display scan in a discharge cell to be lit under the control of the controller 152. A voltage is applied to the electrode 104 and the address electrode 107 to perform an address discharge between them, and then a pulse voltage is applied between the display electrode 103 and the display scan electrode 104 to perform a sustain discharge. Due to this sustain discharge, vacuum ultraviolet rays having a short wavelength (wavelength 147 nm) are generated in the discharge cells, and the phosphor layers (110R, 110G, 110B in FIG. 1) excited by the vacuum ultraviolet rays emit light, thereby causing the discharge cells. Is displayed, and an image is displayed by a combination of lighting and non-lighting of each color discharge cell.
[0031]
Here, the phosphor constituting the phosphor layers 110R, 110G, and 110B in the above configuration will be described.
[0032]
3 and 4 show the concentration distribution of the activator (Eu) in the depth direction from the surface toward 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 size 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 depth. FIG. 4 shows an example in which no activator is present up to 10 nm from the phosphor surface, and only the base material is used.
[0033]
Here, FIG. 5 shows an evaluation result of a change in luminance with time when the phosphor shown in FIG. 3 is continuously irradiated with vacuum ultraviolet rays of 146 nm. The vertical axis represents relative luminance, and the horizontal axis represents vacuum ultraviolet irradiation time (hour). In the figure, the result of the 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 is also shown. . The solid line is the result of the phosphor of the present embodiment, and the broken line is the result of the conventional phosphor.
[0034]
As can be seen from FIG. 5, it has been found that the phosphor of this embodiment in which the concentration of the activator increases toward the inside of the phosphor is greatly improved in deterioration due to vacuum ultraviolet irradiation.
[0035]
This is because the cause of the phosphor deterioration due to the irradiation of vacuum ultraviolet rays is caused by the irradiation of vacuum ultraviolet rays to the distortion of the crystal structure of the matrix material around the activator, which occurs when the matrix material is doped with the activator. In the phosphor of the present embodiment, there are few activators on the phosphor surface that mainly absorbs vacuum ultraviolet rays, that is, there are fewer crystal defects. This is thought to be because it became stronger.
[0036]
On the other hand, since the phosphor is excited by vacuum ultraviolet light mainly using the host material, even if the concentration of the activator near the surface is decreased, the luminance is not greatly reduced.
[0037]
Further, 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.
[0038]
Furthermore, as shown in FIG. 4, in the phosphor that does not contain an activator within a few tens of nanometers from the surface, the crystallinity near the phosphor surface is further improved, and it is more resistant to vacuum ultraviolet irradiation and ion bombardment. It was confirmed.
[0039]
The effects described above have been remarkably confirmed with a phosphor of BaMgAl ₁₀ O ₁₇ : Eu, which has been relatively weak against vacuum ultraviolet rays in the past. However, the present invention is not limited to this, and similarly compared with vacuum ultraviolet rays. BaMgAl ₁₀ O ₁₇ : Mn (base material is BaMgAl ₁₀ O ₁₇ and activator is Mn) and BaAl ₁₂ O ₁₉ : Mn (base material is BaAl ₁₂ O ₁₉ and activator is Mn) in addition, relatively weak _Zn 2 _SiO 4 in the ion bombardment: Mn (base material is _Zn 2 SiO _4, activator Mn) against phosphors, such as was confirmed similarly pronounced effect.
[0040]
Furthermore, YBO ₃ : Tb (matrix material is YBO ₃ and activator is Tb) and (Y _X Gd _1-X ) BO ₃ : Eu (matrix material is relatively strong against vacuum ultraviolet rays and ion bombardment. The effect could also be obtained with a phosphor such as (Y _X Gd _1-X ) BO ₃ and the activator Eu).
[0041]
The above effect is not particularly dependent on the particle size of the phosphor, but it has been confirmed that it is significant for powdered phosphors having a particle size of 0.1 μm to 5 μm.
[0042]
As described above, according to the present invention, a phosphor having strong resistance to vacuum ultraviolet rays or ion bombardment can be realized.
[0043]
In addition, 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 with little luminance deterioration and a long life time. Here, the life time indicates a driving time until the relative luminance becomes a predetermined value, and is expressed by, for example, a driving time until the relative luminance is reduced to 50%.
[0044]
FIG. 6 shows a change in luminance over time when blue display is continued for the PDP of the present embodiment. The vertical axis represents blue relative luminance, and the horizontal axis represents display time (hour). Also, in the figure, the luminance of the conventional PDP using a BaMgAl ₁₀ O ₁₇ : Eu phosphor that does not have an activator concentration distribution in the depth direction of the conventional phosphor 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.
[0045]
As can be seen from FIG. 6, in the PDP of the present embodiment, it was confirmed that the luminance degradation was significantly reduced and the life time was lengthened. Furthermore, it was confirmed that the PDP using a phosphor that does not contain an activator up to a depth of 10 nm from the surface as shown in FIG. 4 further improves the luminance deterioration and further increases the life time.
[0046]
Similarly, BaMgAl ₁₀ O ₁₇ : Mn (matrix material is BaMgAl ₁₀ O ₁₇ and activator is Mn) as phosphors constituting the green phosphor layer, BaAl ₁₂ O ₁₉ : Mn (matrix material is BaAl ₁₂ O) ₁₉ and 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 ) Even when Tb) was used as an agent, it was confirmed that an improvement effect on luminance deterioration was obtained in the same manner and the life time was prolonged.
[0047]
Further, even when (Y _X Gd _1-X ) BO ₃ : Eu ((Y _X Gd _1-X ) BO ₃ and the activator is Eu) is used as the phosphor constituting the red phosphor layer, Similarly, it was confirmed that an improvement effect on luminance deterioration was obtained and the life time was prolonged.
[0048]
In the above embodiment, the surface discharge type PDP is exemplified. However, the present invention can be applied to all PDPs or discharge lamps such as a counter discharge type PDP in which the phosphor is subjected to vacuum ultraviolet irradiation or ion bombardment.
[0049]
Next, a method for manufacturing the phosphor described above will be described.
[0050]
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 To mix.
[0051]
Next, a predetermined amount of europium oxide (Eu ₂ O ₃ ) is added to the mixture as a raw material for the activator Eu.
[0052]
Then, if necessary mixed with a ball mill together with a suitable amount of flux _{_{(AlF 2, BaCl 2),}} 1200 ℃ ~1500 ℃ at a predetermined time (e.g., 0.5 hours), a weakly reducing atmosphere _(H 2, _{N 2} in ) And then synthesized. 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 Phosphor having a phosphor (BaMgAl ₁₀ O ₁₇ : Eu) surface activator (Eu) concentration lower than the activator (Eu) concentration inside the phosphor by firing in the atmosphere at a temperature for a predetermined time. Can be synthesized.
[0053]
Here, the concentration distribution in the depth direction of the activator (Eu) is adjusted by adjusting the temperature and time of firing performed in the air for a predetermined time at 1100 ° C. to 1300 ° C. Is possible. For example, the concentration of the surface activator (Eu) can be lowered as the refiring temperature is lowered or shortened.
[0054]
Further, as another embodiment of the method for producing a phosphor, a method of firing a mixture of a raw material of a base material and a raw material of an activator and further adding the raw material of the base material during the firing is the same. It was confirmed that a phosphor having a concentration distribution of the activator (Eu) can be synthesized.
[0055]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to suppress luminance deterioration 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 region 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 the depth direction in the phosphor according to one embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing in the phosphor according to another embodiment of the present invention. FIG. 5 is a graph showing the concentration distribution of activator (Eu) in the depth direction. FIG. 5 shows the luminance over time when the phosphor of the embodiment of the present invention and the conventional phosphor are continuously irradiated with vacuum ultraviolet rays. FIG. 6 is a diagram showing comparison of changes in luminance. FIG. 6 is a diagram showing comparison of changes in luminance over time when blue display is continuously performed between the plasma display panel of one embodiment of the present invention and a conventional plasma display panel. Explanation of symbols]
100 PDP
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Front glass substrate 102 Rear glass substrate 103 Display electrode 104 Display scan electrode 105 Dielectric glass layer 106 MgO protective layer 107 Address electrode 108 Dielectric glass layer 109 Partition 110R Phosphor layer (red)
110G phosphor layer (green)
110B phosphor layer (blue)
122 Discharge space

Claims

In a plasma display panel having a phosphor layer that emits light when excited by vacuum ultraviolet rays, the phosphor constituting the phosphor layer is obtained by dispersing an activator in a base material BaMgAl ₁₀ O _17. The plasma display panel is characterized in that the concentration of the activator in the body increases with the depth from the phosphor surface toward the inside of the phosphor and becomes constant at a depth exceeding 200 nm .

The plasma display panel according to claim 1, wherein the phosphor has a particle size of 5 μm or less .

The plasma display panel according to claim 1 or 2, wherein the activator is Eu.

The plasma display panel according to claim 1 or 2, wherein the activator is Mn.

A phosphor in which an activator is dispersed in a base material , BaMgAl ₁₀ O ₁₇ , and is excited by vacuum ultraviolet rays to emit visible light. The concentration of the activator in the phosphor varies from the phosphor surface to the inside of the phosphor. phosphor toward increases with depth, characterized in that the constant depth beyond 200nm to.

The phosphor according to claim 5 , wherein the phosphor has a particle size of 5 μm or less .

The phosphor according to claim 5 or 6 , wherein the activator is Eu.

The phosphor according to claim 5 or 6 , wherein the activator is Mn.