JP4860501B2 - プラズマディスプレイパネルの緑色蛍光体 - Google Patents
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Description
また、45は、バックプレート(背面ガラス基板)であり、この背面ガラス基板45上には、アドレス電極46および隔壁47、蛍光体層48が設けられており、49が放電ガスを封入する放電空間となっている。そして、上記した現行の40〜42インチクラスのプラズマディスプレイの輝度は、NTSCの画素レベル(画素数640×480個、セルピッチ0.43mm×1.29mm、1セルの面積0.55mm2)において、150〜250cd/m2である(例えば、機能材料1996年2月号Vol.16、No.2、ページ7参照)。なお、これに対して従来のCRTでは500cd/m2程度の輝度を得ることが可能と言われている。
更に、緑色蛍光体として、マンガン(Mn)が酸化物換算で3モル%〜8モル%含有されたZn2SiO4:Mn2+からなるもので、その平均粒径が0.8μm〜4.8μmで、比表面積(BET値)が2.3m2/g〜15m2/gのものを用いることができる。
このPDPは、前面ガラス基板11上に放電電極(表示電極,銀電極)12,誘電体ガラス層13とMgO保護層14が配された前面パネル10と、背面ガラス基板21上にアドレス電極22,誘電体ガラス層23,隔壁24,蛍光体層25が配された背面パネル20とを張り合わせ、前面パネル10と背面パネル20の間に形成される放電空間26内に放電ガスが封入された構成となっており、以下に示すように作製される。なお、図1では断面で示しているが、放電電極12とアドレス電極22とは実際には直交して設けられる。また、蛍光体層は赤色、緑色、青色がそれぞれ隔壁で分離されているが、当該図1には、便宜上一色のみ図示している。
このように蛍光体層25が設けられた背面パネル20を、封着用ガラスを用いて前記前面パネル10と張り合わせる。そして、放電ガス封入の前に放電空間部26を例えば、8×10-7Torrの真空度に排気し、放電空間部内にキセノン(Xe)ガス所定量含有するヘリウム(He)ガスを放電ガスとして封入する。なお、封入圧力は、パネル高輝度化を図るため500Torr以上とする。
青色蛍光体は、まず、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)をモル比で1対1対5に配合する。次に、この混合物に対して、所定量の酸化ユーロピウム(Eu2O3)を添加する。そして、適量のフラックス(AlF2,BaCl2)と共にボールミルで混合し、1000℃〜1200℃で所定時間(例えば、5時間)、弱還元性雰囲気(H2,N2中)で焼成後、これをふるい分けして得る。
緑色蛍光体は、原料として酸化亜鉛(ZnO),酸化硅素(SiO2)をモル比で2対1に配合する。次に、この混合物に対して所定量の酸化マンガン(Mn2O3)を添加し、ボールミルで混合後、空気中950℃〜1200℃で所定時間(例えば、5時間)焼成し、これをふるい分けして得る。なお、上記比表面積(BET値)は粉体を球と仮定して算出した値であるので、球に近い形状の赤色蛍光体では、六角板状の青色,緑色蛍光体と比べて、平均粒径が同一でもBET値は小さくなる。従って、赤色蛍光体について、他の蛍光体粒子と同程度、比表面積(BET値)を大きくするには、平均粒子径をより小さく設定する必要がある。
これは、従来のPDPにおいては、通常、青色蛍光体が最も輝度が得られ難い実情から、赤色,緑色蛍光体層の塗布量を少なくしたり、シリカなどの添加剤を加えるなどして当該蛍光体層の輝度を低く設定し白バランスを採っていたため、パネル輝度は、青色蛍光体の輝度に制約されざるをえなかったが、この青色蛍光体の輝度の向上が実現されることで、その制約が解除されるからである。
試料No.1〜5のPDPは、前記実施の形態に基づいて作製した実施例に係るPDPであって、焼成温度を変えることで比表面積(BET値)及び粒子径の異なる蛍光体を形成し、加えて付活剤の濃度を種々の値に設定したものである。試料No.1〜4のPDPは降順に各蛍光体の焼成温度をより低くして、比表面積(BET値)を小さく設定してある。
試料No.6,7のPDPは、比較例に係るPDPである。試料No.6のPDPは、各蛍光体粒子を従来の焼成温度1300℃で形成(反応時間;2時間)することによって比表面積を小さく設定しており、試料No.7のPDPは、焼成温度を800℃付近と試料No.1のPDPに用いる蛍光体よりも更に低温にして、粒子径をより小さく作製することで比表面積(BET値)を20m2/gよりも大きく設定してある。それら特徴的な点以外は、前記試料No.1〜5のPDPと同様の設定にしてある。
また、試料No.1〜7の各PDPについて、パネルの輝度を以下の放電条件下で測定した。この結果を前記表1に併記する。
周波数 ; 30KHz
試料No.1〜4のPDP及び試料No.6のPDPの結果を比較して明らかなように、比表面積(BET値)が1m2/g以上(1〜20m2/g)の蛍光体を使用することによって、比表面積が1m2/g未満の蛍光体を用いる場合に比べて、特に、試料No.1〜4のPDPは、500cd/m2以上と大幅に輝度が向上している。
〔その他の事項〕
(1)用いる蛍光体としては、上記金属酸化物以外にも、例えば、以下の組成のものを挙げることができる。
緑色 ; VaAl12O19:Mn,YBO3:Tb
青色 ; Y2SiO5:Se
なお、これら組成の蛍光体の場合にも焼成は、前述したように焼成温度を低く且つ長時間行うことが望ましい。
(2)上記実施の形態は、交流型のPDPについて言及したが、直流型のPDPでも同様に適用可能である。
12 銀電極(表示電極)
13 誘電体ガラス層
14 MgO保護層
21 背面ガラス基板(バックプレート)
22 アドレス電極
23 誘電体ガラス層
24 隔壁
25 蛍光体
26 放電空間
31 アルゴンガスボンベ
32 Mgの金属キレートの気化器
33 Mgのシクロペンタジエニル化合物の気化器
34 酸素ガスボンベ
35 CVD装置
36 基板加熱ヒータ
37 誘電体ガラス層が形成されたガラス基板
38 排気装置
Claims (1)
- 付活剤として所定量のMn 2 O 3 が含有されたZn 2 SiO 4 :Mn 2+ を結晶骨格とする緑色蛍光体であって、
マンガン(Mn)が酸化物換算で3モル%〜8モル%含有され、
その平均粒径が0.8μm〜4.8μmで、
比表面積(BET値)が2.3m2/g〜15m2/gであり、
950℃〜1200℃で焼成されてなることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの緑色蛍光体。
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