JPH11306995A

JPH11306995A - プラズマディスプレイパネル

Info

Publication number: JPH11306995A
Application number: JP10228475A
Authority: JP
Inventors: Hisafumi Yoshida; 尚史吉田
Original assignee: Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd; Kansai Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd; Kansai Nippon Electric Co Ltd
Priority date: 1998-02-18
Filing date: 1998-08-13
Publication date: 1999-11-05

Abstract

(57)【要約】【課題】高輝度発光のプラズマディスプレイパネル
（ＰＤＰ）を提供する。【解決手段】真空紫外光によって可視光を発光する可
視域発光蛍光体１４ａ，１５ａ，１６ａと、真空紫外光
によってオージェ・フリー（クロス）発光を放出するハ
ロゲン化合物１７とを混合した蛍光膜１４，１５，１６
を具備したＰＤＰ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気体放電により放
射される真空紫外光によって蛍光体を励起し発光させる
ことにより文字、画像などを表示するプラズマディスプ
レイパネルに関する。

【０００２】

【従来の技術】情報化社会の進展のなかで、例えば、コ
ンピュータ端末ディスプレイ、ハイビジョンなどにおい
ては、蛍光体輝度の向上、コントラストの向上などが強
く要望されている。近年、カラープラズマディスプレイ
パネル（以下、カラーＰＤＰと称する。）の開発が盛ん
に行われており、その中でもＡＣ型ＰＤＰは、表示容量
や表示画質の優位性、応答速度、階調表示などに優れて
いる。この種の画像表示に用いられる蛍光体としては、
赤色発光蛍光体として（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ_３：Ｅｕ、緑色
発光蛍光体としてＺｎ_２ＳｉＯ_４：Ｍｎ、青色発光蛍光
体としてＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕなどが実用化さ
れている。

【０００３】ＰＤＰの一例としてＡＣ型ＰＤＰについて
図２を用いて説明する。図２はＡＣ面放電型ＰＤＰ１の
構造を示す斜視図である。前面ガラス基板２にペアで形
成された表示電極３と背面ガラス基板４に形成されたア
ドレス電極５を構成する２種類の電極からなり、前期２
枚のガラス板上にマトリックス配置して各交点からなる
個々の表示ドットを形成している。前面ガラス側の表示
電極３は、蒸着したＩＴＯなどの透明導電膜をストライ
プ状にエッチングして形成している。また、表示電極３
の上にコンデンサとして機能する誘電体層６が形成さ
れ、さらにその上にＭｇＯからなる保護層７が形成され
ている。一方、アドレス電極とアドレス電極の間には、
厚膜印刷によってストライプ状の隔壁８を設け、各表示
ドットを分離独立させている。また、蛍光体９はアドレ
ス電極上に形成された誘電体層１０の上と隔壁８の側面
に塗布されており、隔壁と前面ガラス基板とで囲まれた
放電空間の内部にはＸｅを含む不活性ガスの混合ガスが
封入されている。

【０００４】表示はペアになっている表示電極間にＡＣ
電圧を印可することによって行い、表示するセルの選択
は任意のアドレス電極と表示電極との間に電圧を印加
し、これらの電極の交点に発生する放電により行う。そ
の際、Ｘｅのグロー放電により放射させる真空紫外光の
中で、主に波長１４７ｎｍの光により蛍光体を励起、発
光させている。また、Ｘｅのグロー放電には波長１４７
ｎｍ以外の真空紫外光および紫外光があり、波長１４７
ｎｍ以下には高いエネルギー強度を持つ真空紫外光があ
る。しかしながら、そのほとんどは、蛍光体励起に寄与
していない。

【０００５】一方、オージェ・フリー（クロス）発光を
放出するハロゲン化合物は、例えば、図３に示すフッ化
バリウムのように、１００ｎｍより短い光で内殻電子を
励起することにより、波長が２００ｎｍから３００ｎｍ
程度の紫外域発光を放出することが知られている。ま
た、オージェ・フリー（クロス）発光を放出するハロゲ
ン化合物の励起源には、真空紫外光の他に電子線なども
用いることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】カラーＰＤＰ用蛍光体
は、例えば赤色用として（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ_３：Ｅｕが、
緑色用としてＺｎ_２ＳｉＯ_４：Ｍｎが、青色用としてＢ
ａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕなどが実用化されている。
これらの従来の蛍光体材料を用いたカラーＰＤＰは、現
在、カラーディスプレイとして広く利用されている陰極
線管（ＣＲＴ）に比べると、励起エネルギーに対する発
光への変換効率が低いという問題がある。特に、青色発
光蛍光体が低効率である。

【０００７】波長１４７ｎｍの真空紫外光で蛍光体を励
起する際、多くのＰＤＰ用蛍光体の母体結晶は、そのバ
ンドギャップあるいは基礎吸収端のエネルギーが６ｅＶ
以下（波長＞２００ｎｍ）であるため、真空紫外光が母
体結晶に侵入できる距離が数１０ｎｍであり、発光領域
は蛍光体表面に限られている。さらに、多くの蛍光体は
母体結晶中の不純物からの発光であるため、母体結晶の
基礎吸収端より低エネルギーで励起した際の発光効率が
大きい。すなわち、Ｘｅのグロー放電による真空紫外光
が蛍光体全体の発光に寄与していることはなく、その変
換効率は悪い。したがって、効率のよい長波長の紫外光
により、発光に寄与していない蛍光体内部を発光させ、
不純物発光の発光効率を向上させることができれば、蛍
光体の発光輝度は向上することになる。さらに、１４７
ｎｍ以下の高いエネルギー強度をもつ真空紫外光を、長
波長の紫外線に変換できれば、グロー放電により放出さ
れた光エネルギーの可視光への変換効率を向上させるこ
とができる。

【０００８】本発明は上記の問題に鑑みて提案されたも
ので、その目的は、真空紫外光による励起により長波長
の紫外光を放出する（オージェ・フリー（クロス）発
光）ハロゲン化合物を用いて蛍光膜を構成することによ
り、従来より高効率で可視発光蛍光体の輝度を増幅さ
せ、コントラストを格段に向上させたＰＤＰを提供する
ことである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のプラズマディス
プレイパネルは、真空紫外光および真空紫外光より長波
長の光励起により可視域で発光する蛍光体と、真空紫外
光によって励起されオージェ・フリー（クロス）による
紫外光発光を放出するハロゲン化合物とを混合または積
層して形成した蛍光膜を有することを特徴とする。この
手段により、オージェ・フリー（クロス）発光を放出す
るハロゲン化合物が可視域発光蛍光体の近傍に配設され
るので、ハロゲン化合物から放射される紫外光が可視域
発光蛍光体を効率良く励起し、総合的に蛍光体を高効率
で発光させることができる。

【００１０】また、本発明のプラズマディスプレイは、
フッ化バリウムからなるハロゲン化合物を用いた蛍光膜
を有することを特徴とする。この手段により、フッ化バ
リウムは潮解性がなく、熱的にも安定なので比較的容易
な方法で蛍光体の発光輝度を向上させたプラズマディス
プレイを提供することができる。

【００１１】また、本発明のプラズマディスプレイは、
塩化セシウムからなるハロゲン化合物を用いた蛍光膜を
有することを特徴とする。この手段により、塩化セシウ
ムは潮解性がなく、熱的にも安定なので比較的容易な方
法で蛍光体の発光輝度を向上させ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。

【００１２】また、本発明のプラズマディスプレイは、
フッ化バリウムおよび塩化セシウムからなるハロゲン化
合物を用いた蛍光膜を有することを特徴とする。この手
段により、上記と同様の理由で比較的容易な方法で蛍光
体の発光輝度を向上させ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。

【００１３】また、本発明のプラズマディスプレイは、
フッ化バリウムを母体とする蛍光体からなるハロゲン化
合物を用いた蛍光膜を有することを特徴とする。この手
段により、フッ化バリウム蛍光体は潮解性がなく、熱的
にも安定なので比較的容易な方法で発光輝度を向上させ
たプラズマディスプレイを提供することができる。

【００１４】また、本発明のプラズマディスプレイは、
塩化セシウムを母体とする蛍光体からなるハロゲン化合
物を用いた蛍光膜を有することを特徴とする。この手段
により、塩化セシウム蛍光体は潮解性がなく、熱的にも
安定なので比較的容易な方法で発光輝度を向上させたプ
ラズマディスプレイを提供することができる。

【００１５】また、本発明のプラズマディスプレイは、
フッ化バリウムを母体とする蛍光体と塩化セシウムを母
体とする蛍光体の混合物を用いた蛍光膜を有することを
特徴とする。この手段により、上記と同様の理由で比較
的容易な方法で発光輝度を向上させ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。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明のＰＤＰは、真空紫外光及
びこれより長波長の光励起により可視域で発光する蛍光
体と、オージェ・フリー（クロス）発光を放出するハロ
ゲン化合物とを有する蛍光膜を具備したことを特徴とす
る。特に、ハロゲン化合物は可視域発光蛍光体と混合し
て蛍光膜とするか、または可視域発光蛍光体と積層して
蛍光膜とする。積層の場合、ハロゲン化合物をＰＤＰの
放電空間側に形成すると、真空紫外光によるオージェ・
フリー（クロス）発光の放出が効果的で、輝度が向上す
る。可視域発光蛍光体は本来の真空紫外光によって励起
され可視光を放出すると共に、真空紫外光がオージェ・
フリー（クロス）発光を放出するハロゲン化合物によっ
て紫外光（例えば、２００〜４００ｎｍ）に変換され、
この紫外光によっても可視域発光蛍光体が励起され、可
視光を放出する。このため、可視域発光蛍光体だけを使
用した従来のＰＤＰに比べ、本発明のＰＤＰは輝度が向
上するという特徴がある。

【００１７】オージェ・フリー（クロス）発光を放出す
るハロゲン化合物は、フッ化バリウム、塩化セシウム、
フッ化セシウム、フッ化ルビジウム、フッ化ランタン、
フッ化カリウム等の他に、これらの二種以上を混合した
もの、二種以上の混晶などを含む。特に、フッ化バリウ
ムおよび塩化セシウム化合物は、潮解性がなく、融点が
７００℃以上と高いため安定であり望ましい。オージェ
・フリー（クロス）発光を放出するハロゲン化合物はで
きるだけ純度の高い、結晶性の良いものが望ましい。純
度が低く、不純物の多いものは、オージェ・フリー（ク
ロス）発光の発光効率を減少させる可能性が高い。ま
た、結晶性が高いものは、発光効率が高い。また、コス
ト的にも有利である。

【００１８】また、オージェ・フリー（クロス）発光を
放出するハロゲン化合物としては、上記化合物を母体と
する蛍光体も含まれる。例えばフッ化バリウム、塩化セ
シウムなどをそれぞれ母体とし、以下に示す元素の一種
以上で付活した蛍光体が好適する。付活剤用の元素とし
ては、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅ
ｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕなどの希土類、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、
Ｉなどのハロゲン、また、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｃｄ、Ｔｌ、Ｂ
ｉ、Ｉｎ、Ａｇ、Ａｕなどの重金属が使用できる。

【００１９】上記ハロゲン化合物の蛍光体への塗布方法
としては、真空蒸着法、スプレー法、印刷法などがあ
る。可視域発光蛍光体およびオージェ・フリー（クロ
ス）発光を放出するハロゲン化合物は、篩にかけて粒径
をそろえることは、均一な蛍光膜を得るのに極めて有効
である。また、塗布量、種類などにより層の厚さを変え
ることが出来る。ハロゲン化合物の層の厚さは０．５〜
１０μｍが有効であり、特に、１〜５μｍが好適する。
また、コスト的にも良好である。０．５μｍ未満ではオ
ージェ・フリー（クロス）発光の効果が少なく、発光輝
度増幅の効果が不十分である。１０μｍを越えると発光
輝度の向上は良好であるが、凝集が生じ好ましくない。

【００２０】なお、本発明のＰＤＰはカラー、モノク
ロ、ＡＣ型、ＤＣ型、反射型、透過型など、蛍光膜を使
用するＰＤＰならどのようなものでもよい。また、可視
域発光蛍光体は、基本的に通常のＰＤＰに使用されるも
のであればいずれのものでも使用できる。

【００２１】また、前処理工程として、可視域発光蛍光
体およびハロゲン化合物の焼成は、不純物の除去および
結晶性を向上させて輝度を向上させるのに有効な工程で
ある。焼成時の雰囲気は、大気中の水分および不純物と
反応するため、不活性ガスもしくは真空中で熱するのが
望ましい。焼成温度と焼成時間は、蛍光体を熱劣化させ
ないこと、蛍光体およびハロゲン化合物の成分が反応し
ないことなどをポイントにして適宜選定される。ハロゲ
ン化合物の融点が低いこと、蛍光体の輝度劣化防止の点
から、低温、長時間にして主としてハロゲン化合物中の
水分および不純物を除去する程度が良い。具体的には、
３００〜６００℃、３０分〜６時間が望ましく、特に３
００〜４００℃、１〜３時が好適する。３００℃未満で
は、ハロゲン化合物中の不純物が完全に分解されず結晶
中に残るため、オージェ・フリー（クロス）発光の発光
効率が悪くなり蛍光体の輝度も低下する。６００℃をこ
えるとハロゲン化合物の融点に近くなることから、蛍光
体と反応して蛍光体の発光能力が阻害され輝度が劣化す
る。

【００２２】

【実施例】以下、本発明のＰＤＰの実施例を図を用いて
詳細に説明する。図１はＡＣ面放電型ＰＤＰのセル構造
を示す主要部拡大断面図である。特に、図１（ａ）表示
電極の断面を示し、図１（ｂ）はアドレス電極の断面図
を示す。

【００２３】（実施例１）本発明のＰＤＰは次のように
して製造される。すなわち、背面ガラス基板４上にアル
ミ蒸着によりアドレス電極５を形成する。次に、低融点
ガラスを用いて誘電体層１０を印刷する。次に、低融点
ガラスを用いて隔壁８を形成後、各隣接セル１１，１
２，１３に赤、緑、青色用の蛍光体を含む蛍光膜１４，
１５，１６をアドレス電極の上方および隔壁の側面に塗
布形成する。ここで、各蛍光膜１４，１５，１６は可視
域発光蛍光体１４ａ，１５ａ，１６ａとオージェ・フリ
ー（クロス）発光を放出するフッ化バリウム化合物１７
がそれぞれ所定の重量比（１：１〜０．１）で混合され
ていることを特徴とする。変形例として可視域発光蛍光
体とハロゲン化合物を積層した蛍光膜としてもよい。積
層の場合は放電空間側にハロゲン化合物を配設すること
が望ましい。この配置にすると、真空紫外光が減衰する
ことなくハロゲン化合物を励起して紫外光を放出させる
ので、可視域発光蛍光体の発光強度が向上し輝度が向上
する。カラーＰＤＰの場合は上記のように形成するが、
モノクロＰＤＰの場合は各色を塗り分ける必要はない。
可視域発光蛍光体およびフッ化バリウム化合物を混合し
て塗布する場合は、各材料とシアノエチルセルロースな
どのバインダー溶液とを所定の割合で混合した液を使用
してスクリーン印刷を行うが、ハロゲン化合物を積層す
る場合は、スクリーン印刷法の他に、蒸着法、スラリー
法なども使用できる。なお、蛍光膜形成後、バインダー
成分を除去するために、５００℃程度で焼成する。

【００２４】前面ガラス基板２上にはペアの表示電極３
としてＩＴＯなどの透明導電膜を形成する。表示電極は
片側のガラス基板にのみ形成され、面放電型と呼ばれ
る。次に、誘電体層６を形成後、保護層７としてＭｇＯ
を蒸着する。保護層は放電によるスパッタリングから誘
電体層を守るとともに、２次電子放出係数を増加して、
放電開始電圧を低下させる働きをする。

【００２５】次に、前面ガラス基板と背面ガラス基板を
それぞれに形成した電極が直交するように配置し、か
つ、フリットガラス（図示しない）をガラス基板の周囲
に塗布しておき、焼成溶融させて両ガラス基板の周囲を
封止する。次に、背面ガラス基板に設けた排気孔（図示
しない）から内部を排気し、加熱脱ガス後、所定の割合
の混合ガスを封入し、排気孔を封じきる。封入ガスは５
００ＴｏｒｒのＨｅ−Ｎｅ−Ｘｅ混合ガスであり、混合
比は６８：２９：３である。

【００２６】本発明は、蛍光膜の組成に特徴があり、そ
の他の構造、製造工程などは同一であるので、以下の各
実施例の説明では製造工程の説明は省略する。また、各
可視域発光蛍光体およびオージェ・フリー（クロス）発
光を放出するハロゲン化合物は代表的なものの名称のみ
を列挙しており、オージェ・フリー（クロス）発光を放
出するハロゲン化合物を可視域発光蛍光体の近傍（接触
も含む）に配設することで、可視域発光蛍光体を高効率
で発光させるという技術的思想に属するものは、すべて
本発明に含まれる。

【００２７】（実施例２）フッ化バリウム化合物を塩化
セシウム化合物に代える以外は実施例１と同様にしてプ
ラズマディスプレイパネルを得た。

【００２８】（実施例３）フッ化バリウム化合物をフッ
化バリウムと塩化セシウムの混合化合物に代える以外は
実施例１と同様にしてプラズマディスプレイパネルを得
た。

【００２９】（実施例４）フッ化バリウム化合物をセリ
ウムで付活したフッ化バリウム蛍光体（ＢａＦ_２：Ｃ
ｅ）に代える以外は実施例１と同様にしてプラズマディ
スプレイパネルを得た。

【００３０】（実施例５）フッ化バリウム化合物をセリ
ウムで付活した塩化セシウム蛍光体（ＣｓＣｌ：Ｃｅ）
に代える以外は実施例１と同様にしてプラズマディスプ
レイパネルを得た。

【００３１】（ＰＤＰの評価方法と評価結果）（１）発光輝度：上記の方法で作成したカラーＰＤＰを
動作して発光させ、可視域の発光強度を測定し比較した
結果を表１に示した。ただし、比較例は可視域発光蛍光
体のみの蛍光膜を有するカラーＰＤＰであり、その値
を１００とした。表１から、本発明によるＰＤＰの発光
輝度は従来法によるＰＤＰよりも格段に輝度が高いこと
がわかる。なお、実施例３の結果も実施例１、２と大差
なく、発光スペクトルは変わらなかった。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明のＰＤＰ
は、可視域発光蛍光体の近傍にオージェ・フリー（クロ
ス）発光を放出するハロゲン化合物を配設した蛍光膜を
具備しているので、可視域発光蛍光体が、放電によって
発生する紫外光とハロゲン化合物のオージェ・フリー
（クロス）発光の両方によって励起されるので、蛍光体
への励起エネルギーが増加し、輝度が格段に向上する。
また、フッ化バリウムおよび／または塩化セシウムを含
有するハロゲン化合物を可視域発光蛍光体に混合する
か、または可視域発光蛍光体と積層した蛍光膜としたこ
とを特徴とする。これにより、簡易な方法で蛍光体の輝
度を大幅に向上させ、さらに、コントラストを格段に向
上た安価なＰＤＰを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すＡＣ面放電型ＰＤＰ
の要部拡大断面図

【図２】真空紫外光で励起させた際のＢａＦ_２の発光
スペクトル（オージェ・フリー発光）

【図３】従来のＡＣ面放電型ＰＤＰの一例を示す斜視
図

【符号の説明】

１４、１５，１６，蛍光膜１４ａ，１５ａ，１６ａ可視域発光蛍光体１７ハロゲン化合物（例えば、フッ化バリウム）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０１Ｊ 17/04 Ｈ０１Ｊ 17/04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空紫外光によって可視光を放出する可視
域発光蛍光体と、真空紫外光によってオージェ・フリー
（またはクロス）発光を放出するハロゲン化合物とを有
する蛍光膜を具備したプラズマディスプレイパネル。
【請求項２】可視域発光蛍光体とハロゲン化合物とを混
合した蛍光膜を具備したことを特徴とする請求項１に記
載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】可視域発光蛍光体とハロゲン化合物とを積
層した蛍光膜を具備したことを特徴とする請求項１に記
載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】ハロゲン化合物がフッ化バリウムであるこ
とを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイ
パネル。
【請求項５】ハロゲン化合物が塩化セシウムであること
を特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパ
ネル。
【請求項６】ハロゲン化合物がフッ化バリウムと塩化セ
シウムの混合物であることを特徴とする請求項１に記載
のプラズマディスプレイパネル。
【請求項７】ハロゲン化合物がフッ化バリウムを母体と
する蛍光体であることを特徴とする請求項１に記載のプ
ラズマディスプレイパネル。
【請求項８】ハロゲン化合物が塩化セシウムを母体とす
る蛍光体であることを特徴とする請求項１に記載のプラ
ズマディスプレイパネル。
【請求項９】ハロゲン化合物がフッ化バリウムを母体と
する蛍光体と塩化セシウムを母体とする蛍光体の混合物
であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディ
スプレイパネル。