JPWO2010061419A1 - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

青蛍光体の初期の青色色度を実用範囲に保ちつつ、動作中における輝度劣化を小さくすることを目的に、青蛍光体を、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋蛍光体とＣａ（１−ｘ）ＳｒｘＭｇＳｉ２Ｏ６：Ｅｕ２＋（但し０．５≦ｘ≦１．０）蛍光体を混合して形成する。混合比率はＣａ（１−ｘ）ＳｒｘＭｇＳｉ２Ｏ６：Ｅｕ２＋（但し０．５≦ｘ≦１．０）蛍光体を全体の１０％から５０％とする。これによって、輝度維持率の優れたプラズマディスプレイパネルを実現することが出来る。

Description

本発明は表示装置に係り、特に青蛍光体の劣化が小さく、寿命特性の良いプラズマディスプレイパネルに関する。

プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）を用いたプラズマディスプレイ装置は、薄型で特に大画面の表示が可能なディスプレイとして需要が拡大している。プラズマディスプレイ装置は、プラズマディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネルの前面に配置された前面パネル、プラズマディスプレイパネルの背面に配置された駆動回路、およびこれらを収容するフレーム等から構成されている。

プラズマディスプレイパネルは前面基板と背面基板とが周辺に形成されたシール部を介して重ねあわされている。前面基板においては、走査電極が前面基板の例えば右側の端部から表示領域に延在し、放電維持電極が前面基板の例えば、左側から表示領域に延在している。背面基板においては、走査電極および放電維持電極と直角方向にアドレス電極が延在している。走査電極および放電維持電極とアドレス電極との交点にサブピクセルが形成される。

背面基板にはアドレス電極を挟むように、隔壁が形成されている。また、隔壁にはサブピクセル毎に、横方向の隔壁が形成されている。しがたって、各サブピクセルは隔壁によって囲まれた状態となっている。そして、サブピクセル毎に赤、緑、青の蛍光体が形成されている。赤、緑、青の蛍光体のうち、特に青蛍光体は、プラズマディスプレイパネルを長期間動作させた場合に、他の蛍光体に比較して輝度劣化が大きい。

青蛍光体の輝度劣化を防止するための技術を記載したものとして次のような公知文献が存在する。「特許文献１」には、青蛍光体の経時変化を防止するために、青蛍光体を厚さ１００ｎｍ以下のＳｉＯ_２膜で被覆する技術が記載されている。「特許文献２」には、青蛍光体を構成するＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕにおいて、Ｅｕ３＋の量を所定の範囲に規定することによって、水分および二酸化炭素が青蛍光体に吸着される量を抑制する構成が記載されている。また、「特許文献３」には、青蛍光体を構成するＢａ_{（１−ｘ）}ＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ_ｘ等にＭｏまたはＷを添加し、Ｍｇ、Ａｌ，Ｂａ等をＭｏまたはＷで置き換えることによって、酸素の欠陥を少なくして水分や二酸化炭素の吸着を抑える構成が記載されている。

特開２００１−３０３０３７号公報 特開２００７−１６１８２０号公報 特開２００５−３４０１５５号公報

従来例に記載された技術は、水分や炭酸ガスの持込量の低減には効果があると考えられるが、蛍光体を製造するための、プロセスが複雑になるという問題がある。すなわち、「特許文献１」の技術においては、蛍光体をＳｉＯ２の薄膜で覆うプロセスが必要である。また、「特許文献２」の技術においては、Ｅｕ２＋とＥｕ３＋によってＥｕを置換する量を正確にコントロールする必要がある。また、「特許文献３」の技術においては、Ｍｇ、Ａｌ，Ｂａ等を所定量、ＭｏまたはＷで正確に置き換えることが必要である。

また、「特許文献１」〜「特許文献３」の技術においては、青蛍光体の色度への影響については、かならずしも明確ではない。

本発明の課題は、蛍光体の製造プロセスを複雑化することなく、輝度劣化の少ない、かつ、青色の色度を所定の範囲に保つことが出来るプラズマディスプレイパネル用の青蛍光体を実現することである。

本発明は以上述べたような課題を解決するものであり、具体的な手段は次のとおりである。

（１）前面基板板にはＸ電極とＹ電極が対向して配置され、前記Ｘ電極と前記Ｙ電極を覆って、第１の誘電体が形成され、前記第１の誘電体を覆って保護膜が形成され、背面基板には前記Ｘ電極およびＹ電極と直交する方向にアドレス電極が形成され、前記アドレス電極を覆って第２の誘電体が形成され、前記第２の誘電体の上に前記アドレス電極を挟むように隔壁が形成され、前記前面基板に形成された保護膜と、前記背面基板に形成された前記隔壁および前記第２の誘電体で形成される第１の領域に青蛍光体が形成され、前記前面基板に形成された保護膜と、前記背面基板に形成された前記隔壁および前記第２の誘電体で形成される第２の領域に緑蛍光体が形成され、前記前面基板に形成された保護膜と、前記背面基板に形成された前記隔壁および前記第２の誘電体で形成される第３の領域に赤蛍光体が形成されたプラズマディスプレイパネルであって、前記青蛍光体は、ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋蛍光体とＣａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋（但し０．５≦ｘ≦１．０）蛍光体を混合して形成され、ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋蛍光体の量をＭＢとし、前記Ｃａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋（但し０．５≦ｘ≦１．０）蛍光体の量をＭＳとしたとき、ＭＳ/(ＭＢ＋ＭＳ)は１０％乃至５０％であることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。

（２）ＭＳ/(ＭＢ＋ＭＳ)は２０％乃至４０％であることを特徴とする（１）に記載のプラズマディスプレイパネル。

（３）前面基板板にはＸ電極とＹ電極が対向して配置され、前記Ｘ電極と前記Ｙ電極を覆って、第１の誘電体が形成され、前記第１の誘電体を覆って保護膜が形成され、背面基板には前記Ｘ電極およびＹ電極と直交する方向にアドレス電極が形成され、前記アドレス電極を覆って第２の誘電体が形成され、前記第２の誘電体の上に前記アドレス電極を挟むように隔壁が形成され、前記前面基板に形成された保護膜と、前記背面基板に形成された前記隔壁および前記第２の誘電体で形成される第１の領域に青蛍光体が形成され、前記前面基板に形成された保護膜と、前記背面基板に形成された前記隔壁および前記第２の誘電体で形成される第２の領域に緑蛍光体が形成され、前記前面基板に形成された保護膜と、前記背面基板に形成された前記隔壁および前記第２の誘電体で形成される第３の領域に赤蛍光体が形成されたプラズマディスプレイパネルであって、前記青蛍光体は、Ｂａ_１−ｙＳｒ_ｙＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋蛍光体とＣａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋（但し０．５≦ｘ≦１．０）蛍光体を混合して形成され、Ｂａ_１−ｙＳｒ_ｙＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋蛍光体の量をＭＢとし、前記Ｃａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋（但し０．５≦ｘ≦１．０）蛍光体の量をＭＳとしたとき、ＭＳ/(ＭＢ＋ＭＳ)は１０％乃至５０％であることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。

（４）ＭＳ/(ＭＢ＋ＭＳ)は２０％乃至４０％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。

本発明によれば、輝度劣化が少なく、青色度が実用範囲に出来る青蛍光体を形成することが出来る。また、本青蛍光体をプラズマディスプレイパネルに使用することによって、動作寿命中の輝度劣化が少なく、かつ、ハイビジョン放送における映像に対応した色再現性を得ることが出来る。

本発明の具体的な実施例を説明する前に、本発明が適用される一般的なプラズマディスプレイパネルの構造を説明する。図３は、プラズマディスプレイパネルの表示領域の分解斜視図である。プラズマディスプレイパネルは，前面基板１と背面基板２の２枚のガラス基板から構成されている。前面基板１には、画像形成のための放電を生じさせる走査電極２０（以後Ｙ電極２０ともいう）と放電維持電極１０（以後Ｘ電極１０ともいう）が平行に配置されている。

走査電極２０は、さらに実際に放電電極となるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）によって形成された走査放電電極と、端子部から電圧を供給する走査バス電極から構成される。以後、走査バス電極をＹバス電極２２とも呼び、走査放電電極をＹ放電電極２１とも呼ぶ。また、Ｙ電極２０という場合は、Ｙバス電極２２とＹ放電電極２１を含むものとする。

放電維持電極１０は、さらに、実際に放電電極となるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）によって形成された放電維持放電電極１１と、端子部から電圧を供給する放電維持バス電極１２から構成される。以後、放電維持バス電極をＸバス電極１２とも呼び、放電維持放電電極をＸ放電電極１１とも呼ぶ。また、Ｘ電極１０という場合は、Ｘバス電極１２とＸ放電電極１１を含むものとする。

Ｘバス電極１２、Ｙバス電極２２はいずれも金属の積層構造となっており、前面基板１の側からクロム、銅、クロムの積層構造となっている。前面基板１上に形成されたクロムは、ガラスとの接着性が優れており、かつ、クロムの表面が黒いので、コントラストの向上のための効果を有する。銅はバス電極の抵抗を小さくするために使用される。銅の上をさらにクロムが被覆しているが、このクロムは、銅の表面が酸化されて抵抗が変化することを防止するためである。

前面ガラス上のクロムはさらに、酸化クロムとクロムの積層構造となる場合もある。酸化クロムは黒色で、反射率がクロムよりも小さいので、画像のコントラストをさらに向上させることが出来る。酸化クロムもガラスとの接着性は優れている。

図３においては、放電電極は透明導電膜であるＩＴＯを使用し、バス電極には抵抗の小さい金属積層膜を使用している。透明導電膜を使用すると、蛍光体８からの発光を外部により多く取り出すことが出来るからである。一方、放電電極をバス電極と同じ金属によって形成する場合もある。この場合は、プロセスが一回で済み、製造コストの大幅な低減になる。

Ｘ電極１０およびＹ電極２０を覆うように誘電体層５が形成される。誘電体層５には軟化点が５００℃程度の低融点ガラスが使用される。その上に保護膜６が形成される。保護膜６としては，酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が主に使用され，スパッタ法または蒸着法によって形成される。

なお、図３においては、省略されているが、Ｘ電極１０とＹ電極２０の外側には、画像のコントラストを向上させるために黒帯が形成される場合もある。黒帯はコントラストを向上させるものであるから、黒色である必要がある。黒帯はＸ電極１０あるいはＹ電極２０と同じ構造の金属の積層膜が使用される。したがって、黒帯とＸ電極１０あるいはＹ電極２０は同時に形成することが出来る。ガラスで形成された前面基板１と接する金属はＣｒあるいはＣｒＯであるから黒色であり、コントラストの向上を図ることが出来る。

背面基板２には，アドレス電極３０（以後Ａ電極ともいう）が，Ｘバス電極１２あるいはＹバス電極２２と直交して形成される。アドレス電極３０の構造もＸバス電極１２あるいはＹバス電極２２と同様の構造であり、クロム、銅、クロムの積層構造となっている。アドレス電極３０の上を誘電体層５が被覆している。一般的には背面基板２に形成された誘電体層５も前面基板１に形成された誘電体層５と同じ材料が使用される。

背面基板２の誘電体層５の上には、隔壁７がアドレス電極３０を挟むように、アドレス電極３０と同じ方向に延在させて形成されている。図３において、アドレス電極３０と直角方向に横隔壁７１が形成されており、隔壁７と横隔壁７１とで囲まれた領域においてサブピクセル（サブピクセルをセルとも呼ぶ）が形成される。隔壁７の内側には蛍光体８が塗布されている。図３において、８Ｒは赤蛍光体、８Ｇは緑蛍光体、８Ｂは青蛍光体であり、本発明が対象とする蛍光体は青蛍光体８Ｂである。

前面基板１と背面基板２及び隔壁７に囲まれた空間が放電ガスを封入する放電空間となっている。一対のバス電極と隔壁７の間がひとつの表示セル（サブピクセル）に対応し，カラー表示の場合、３つのサブピクセルがおのおの３原色（Ｒ，Ｂ，Ｇ）に対応してひとつの画素（ピクセル）を形成する。

プラズマディスプレイパネルの発光の原理は以下のようになっている。まず，発光させたいセルに対応するアドレス電極３０と，同じく当該セルに対応する走査電極２０との間に１００-２００Ｖ程度の電圧（放電開始電圧）をかける。アドレス電極３０とバス配線は直交しているため，その交点にある単独のセルを選択することができる。選択されたセルでは電圧をかけた放電電極（この場合はＹ電極２０）と，アドレス電極３０の間で微弱放電が発生し，前面基板１側の誘電体層５の上の保護膜６上に電荷（壁電荷）が蓄積される。このようにして、表示領域の全セルに電荷による書き込みを行う。この期間は書き込み期間であり、画像は形成されない。

続いて、放電維持期間（サステイン期間）において、Ｘ電極１０とＹ電極２０との間に高周波パルスを印加して維持放電を行う。このとき、壁電荷が蓄積されているセルのみでサステイン放電が発生する。このサステイン放電によって紫外線が発生し、この紫外線によって蛍光体８が発光する。蛍光体８から放射された可視光は前面基板１から放出され、人間が視認する。書き込み期間に電荷が蓄積されたセルのみで蛍光体８が発光するので、画像が形成されることになる。

図４はプラズマディスプレイパネルの駆動波形を示す図である。図７は階調表示方式として、ＡＤＳ（Address Display-Period Separation）方式を適用した場合である。図４はＡＤＳ方式のサブフィールド（ＳＦ）における各電極に印加する電圧のシークエンスを示した図である。なお、図４中では、基準電圧（基準電位）を０Ｖとしている。

図４に示すサブフィールドは、１フィールド（１６．６７ｍｓ）を所定の輝度比を有する複数のサブフィールドとして分割された１つである。ＡＤＳ方式では、複数のサブフィールドを画像に応じて選択的に発光させ、輝度の違いにより階調を表現している。１つのサブフィールドは、図４に示すようにリセット期間、アドレス期間、放電維持期間（サステイン期間）で構成される。

リセット期間では、表示電極間に放電開始電圧以上の電圧が印加され、全ての放電セルでリセット放電が起こる。これにより、全ての放電セル内の壁電圧をほぼ均一に揃えることができる。

アドレス期間では、画像データに基づき選択された放電セルにＡ電極とＹ電極２０に電圧が印加される。選択された放電セルのＹ電極２０には、所定の負電圧のスキャンパルスが印加されるのと同期してＡ電極に所定の正電圧（アドレス電圧）が印加されてアドレス放電（選択放電）が起こる。選択されアドレス放電が起こった放電セル（表示セルとなる）では、サステイン期間で行われる表示放電を行う時に放電可能な壁電荷が蓄積される。なお、表示セルとならない放電セル（非表示セルとなる）のＡ電極には、アドレス電圧が印加されず、アドレス放電が起こらない。このため非表示セルでは、壁電荷が形成されず、サステイン期間で表示放電が起こらない。

サステイン期間では、Ｙ電極２０とＸ電極１０に維持パルス（サステインパルス）が交互に印加され、サステイン放電（表示放電）が起こる。例えば、２進法に基づく輝度の重みを持った１０個のサブフィールドを設けると、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の放電セルはそれぞれ２１０（＝１０２４）階調の輝度表示が得られ、理論的には約１０億７３７４万色の色表示が可能となる。

Ｙ電極２０およびＸ電極１０は、図３における隣り合う一対の電極２から構成され、この２つの電極間の放電（サステイン放電）により発光表示を行う。サステイン放電のための電圧は、全ての放電セルにおいて同時に印加される。このため、放電を行い発光させる放電セルと、発光させない放電セルを選択する必要がある。これは、Ａ電極と、Ｙ電極２０間で放電を起こさせることにより行う。

発光させる放電セルを選択する場合、Ａ電極と、それに交差するＹ電極２０に同時に電圧を印加する。同時に印加された放電セルにのみ、Ａ電極とＹ電極２０間で放電が生じる（アドレス放電）。このとき、放電セル内に電荷が蓄積される。Ｙ電極２０とＸ電極１０間の電圧は、それだけでは放電が開始されない電圧に設定しておく。Ｙ電極２０とＸ電極１０間の電圧に、蓄積した電荷による電圧を加えたときのみ、放電が開始される。それゆえ、アドレス放電を生じさせた放電セルでのみ、放電による発光が生じ、画像を形成することができる。

また、一度壁電荷が形成された放電セルは、それ以降、常にサステイン放電が生じることになるため、発光させないためには、壁電荷を消す必要がある。そのため、アドレス放電のための電圧印加の前に、全ての放電セルにおいて、壁電荷を消すための電圧印加を行う。これがリセット電圧であり、これを印加する時間がリセット期間である。

図４に示された電圧印加シークエンスは、サブフィールドと呼ばれる期間のものである。一つの画像は、１フィールドと呼ばれる期間により形成される。一つの画像を形成する、各画素の輝度の差をつけるために、１フィールドを例えば１０前後のサブフィールドに分け、それぞれのサブフィールドで１連の放電を行う。

以上で説明したようなプラズマディスプレイパネルにおける蛍光体のうち、特に青の蛍光体の劣化が問題となる。青蛍光体としては、ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋が多く使用される。ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋（以後はＢＡＭと称する）は青色蛍光体としては、優れた色度特性を持ち、ハイビジョン放送実映像の色再現性の基準となるＣＩＥ色座標で、（ｘ＝０．１５３、ｙ＝０．０６）に非常に近い値を示す。すなわち、ＢＡＭ蛍光体をプラズマディスプレイパネルの状態で色度を測定した場合は、ＣＩＥ色座標で、（ｘ＝０．１５３、ｙ＝０．０５６）の値を得ることが出来る。一方、ＢＡＭ蛍光体は、経時劣化が大きいことが問題である。

これは、ＢＡＭは、Ｂａ−Ｏの結合距離が大きいので、この部分に水分や二酸化炭素が入り込み易いためと考えられる。すなわち、ＢＡＭ蛍光体を大気中に放置している間にＢａ−Ｏの結合付近に水分や二酸化炭素が多くトラップされる。ＢＡＭ蛍光体がプラズマディスプレイパネル内に封止された後、プラズマディスプレイパネルを動作させると、このトラップされた水分や二酸化炭素が、動作中に徐々に放出されて蛍光体の発光特性を劣化させるものと考えられる。

一方、他の青色蛍光体として、Ｃａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋が存在する。Ｃａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋は、ＣａまたはＳｒ（Ｅｕ^２＋）−Ｏの結合距離が小さくなった構造を有しており、酸素との結合部分に水分や二酸化炭素がトラップされることが少ないので、輝度の劣化が小さいことが期待される。

しかし、Ｃａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋は、発光する色スペクトルが劣り、このまま、ハイビジョン放送における実画像を再現することは困難である。Ｃａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋からの発光はＣＩＥ色座標における特にｙ値が問題であり、０．０３０以下である。

本発明は、青色色度値の優れたＢＡＭ蛍光体に対し、水分、二酸化炭素等の吸着が少ないＣａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋蛍光体を混合することによって、所定の値以上の青色色度値を保ちつつ、水分、二酸化炭素等のプラズマディスプレイパネル内部への持ち込み量が少ない、したがって、輝度劣化の小さい青色蛍光体を得るものである。

Ｃａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋はＳｒの量によって吸着ガス量が異なる。図１はＳｒの量を変化させた場合の、Ｃａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋の吸着ガスの量をＢＡＭ蛍光体の吸着ガスの量と比較して示すものである。

図１において、吸着ガスは二酸化炭素によって代表して調査している。プラズマディスプレイパネルの内部においては二酸化炭素の影響が支配的だからである。図２における吸着ガスの評価方法として、ＴＤＳが用いられている。ＴＤＳは評価の対象とする蛍光体を加熱し、放出されるガスに対して電子ビームを衝突させてイオン化する。このイオン化した分子の電荷数、質量数を分析することによってどのようなガスが放出されたかを測定するものである。

また、図１において、吸着ガス量を評価する指標としてＭ/ｓ４４が用いられている。Ｍ/ｓ４４において、Ｍは質量の単位であり、ｓは電荷の単位であり、４４は二酸化炭素の分子量である。図１における蛍光体のガス吸着量の比較はＢＡＭ蛍光体を基準に調査をしている。

図１において、Ｃａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋におけるＣａ量によって吸着ガスの量が異なっている。すなわち、Ｃａの量が少ない程、逆にＳｒの量が多いほど蛍光体への吸着ガス量は小さくなっている。Ｓｒの量はｘで、Ｃａの量は（１−ｘ）表現されている。

図１において、Ｃａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋における、ＢａあるいはＳｒの量と色度の評価結果も記載されている。色度はＣａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋におけるｘの量によって大きく変化している。Ｃａの量が減るほど、あるいは、Ｓｒの量が増えるほど、各蛍光体のＣＩＥ色座標はハイビジョンの青色座標である、（ｘ＝０．１５３、ｙ＝０．０６）からはずれる傾向がある。図１において、ｘ座標は大きくは変化しないがｙ座標が大きく変化している。

図１において、ＢＡＭ蛍光体の色度がハイビジョンの青色座標に最も近く、Ｃａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ２＋において、Ｃａの量が減るほど、あるいは、Ｓｒの量が増えるほど色座標がハイビジョンの青色座標からずれている。一方、吸着ガスの量は、ＢＡＭ蛍光体が最も大きく、Ｃａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋においては少ないが、Ｃａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋のなかでも、Ｃａの量が少なくなるにつれて、また、Ｓｒの量が多くなるにつれて吸着ガスの量は小さくなる。

図１におけるＣａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋の吸着ガスの量は、Ｃａが０．９、Ｓｒが０．１の場合は、ＢＡＭ蛍光体に比較して３５％であり、Ｃａが０．５、Ｓｒが０．５の場合は、ＢＡＭ蛍光体に比較して１２％であり、Ｃａがゼロで、Ｓｒが１．０の場合は、ＢＡＭ蛍光体に比較して１３％である。すなわち、Ｓｒが０．５以上であれば、Ｃａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋の吸着ガス量は、下限となってほぼ、一定となっている。すなわち、Ｃａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋において、ｘの値を０．５乃至１．０とすることによって、Ｃａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋の吸着ガスは下限の状態を保つことが出来る。

このことは、ＢＡＭ蛍光体とＣａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋を混合して青色蛍光体を形成する場合、Ｃａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋＋におけるｘの量を０．５〜１．０の範囲とすることによって外部からのガスの持込量を最小に抑えることが出来ることを意味している。したがって、本発明ではＢＡＭ蛍光体に混合するＣａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋＋蛍光体として、Ｃａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋＋（但し０．５≦ｘ≦１．０）を用いる。

一方、図１から、色度座標におけるｙ値は、Ｓｒの量が増えるにしたがって、あるいは、Ｃａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋におけるｘの量が増えるにしたがって、低下している。つまり、Ｃａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋のＢＡＭ蛍光体に対する混合量は所定の値以内に設定しないと、青色の色度特性を低下させることになる。Ｃａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋のＢＡＭ蛍光体に対する混合量については、後で述べる。

ところで、図１の特性評価の条件は実際のプラズマディスプレイパネルにおける動作条件とは若干異なっている。すなわち、実際のプラズマディスプレイパネルの内部においては、蛍光体は所定の厚さだけ塗付されており、かつプラズマディスプレイパネルの内部にはＮｅとＸｅガスが封止されており、放電ガスによる紫外線の発光スペクトルにおける波長は、１４６ｎｍおよび１７２ｎｍである。

これに対して、図１の評価に用いた蛍光体のサンプルは実際のプラズマディスプレイパネルに塗付されている蛍光体よりも厚く、かつ、紫外線としては、１４６ｎｍのスペクトルのみを使用している。したがって、色座標は、実際のプラズマディスプレイパネルにおける蛍光体の色度とは若干異なる。図１は各蛍光体の、吸着ガスの量と色度の関係の傾向を調査し、ＢＡＭ蛍光体とＣａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋の混合量を適性値を推定するための測定である。

図１の説明で述べたように、吸着ガスの観点からは、Ｃａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ２＋において、ｘの値を０．５〜１．０とすることによって吸着ガスの量を安定して小さく出来る。しかし、ｘが小さくなるにつれて、すなわち、Ｓｒが多くなるにつれて、Ｃａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋蛍光体の色度のｙ値が小さくなってくる。したがって、青色蛍光体の色度の観点からは、Ｃａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋の混合量を無制限に増加することは出来ない。

図２はＢＡＭ蛍光体に対してＣａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋（但し０．５≦ｘ≦１．０）蛍光体の量をどの程度まで、増加することが出来るかを評価したグラフである。図２は、ＢＡＭ蛍光体に対するＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋蛍光体の量である。ここで、横軸は、青蛍光体におけるＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋蛍光体の割合である。すなわち、ＢＡＭ蛍光体の量をＭＢ、ＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋蛍光体の量をＭＳとした場合の、ＭＳ/（ＭＳ＋ＭＢ）である。

図２の本来の目的は、Ｃａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋（但し０．５≦ｘ≦１．０）蛍光体の混合量をどの程度に設定するかを評価することであるが、色度については、ｘ＝１の場合、すなわち、ＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋が最も厳しい。一方、吸着ガス量については、ｘが０．５〜１．０であればほとんど変化が無い。つまり、ＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋蛍光体の混合比が許容範囲であれば、ｘが０．５〜１．０の場合のＣａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋蛍光体についても許容範囲となる。したがって、図２においては、混合比率の評価をＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋で代表させて行っている。

図２において、左側の縦軸はパネル点灯後、５００時間経った後の輝度維持率である。すなわち、初期の明るさに対する５００時間動作後の明るさの比である。右側の縦軸は、初期の青色における色度値ｙの値である。図１に示すように、色度値において、ｘ値はあまり変化せず、ｙ値が大きく変化しているので、図２においては、色度値としてｙ値で代表して評価する。図２において、横軸がゼロの場合は、青蛍光体中でＢＡＭ蛍光体が１００％の場合であり、横軸が１００の場合は、青蛍光体中でＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋が１００％の場合である。

図２の左側の縦軸で表されるパネル点灯５００時間後の輝度維持率を評価する。図２において、ＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋が混合されておらず、ＢＡＭ蛍光体が１００の場合は、５００時間後の輝度が８５％に低下している。一方、ＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋のみの場合は、５００時間後の輝度は９７％にしか低下していない。ＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋は吸着ガスが少ないためである。このようにＢＡＭ蛍光体とＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋における輝度劣化の差は非常に大きい。５００時間を過ぎるとこの差はさらに開くことになる。

図２の右側の縦軸で表される初期の青色度のｙ値を評価する。図２において、ＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ２＋が混合されておらず、ＢＡＭ蛍光体が１００の場合は、初期の色度のｙ値は０．５６である。この値は、ハイビジョンにおける理想的な青色度値におけるｙ色度値に非常に近い値である。一方、ＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ２＋のみの場合は、初期の色度のｙ値は０．０３である。ハイビジョン放送実映像において許容できる値ではない。

このように、ＢＡＭ蛍光体においては、初期の色度は優れているが、輝度維持率に問題がある。一方、ＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋では、輝度維持率は優れているが、初期の色度のｙ値は許容できる値ではない。したがって、ＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋蛍光体をＢＡＭ蛍光体に対してどの程度まで混合できるかが問題となる。

図２において、５００時間後の輝度維持率に注目する。ＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋を１０％混合した場合は５００時間後の輝度維持率は８６％を越えている。ＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋を混合せず、ＢＡＭ蛍光体のみの場合の５００時間後の輝度維持率は８５％であるから、ＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋を１０％程度混合することによって５００時間後の輝度維持率は１％強改善することが出来る。つまり、ＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋を１０％程度混合しなければ５００時間後の輝度維持率に対する有意な差は得られない。

一方、図２において、初期の青色色度値におけるｙ値に着目すると、ＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋の量を増加するにしたがって、ｙ値は減少し、理想的な青色度値からずれてくる。ハイビジョン放送において許容される青色の色度値におけるｙ値は、０．０４５以上であるというデータがある。したがって、色度の点からは、ＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋の比率は５０％以下である必要がある。

このように、青蛍光体中のＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋の比率を１０％から５０％程度とすることによって、５００時間後の輝度維持率を有意に改善することが出来、青の色度値も許容範囲とすることが出来る。なお、図２では色度値としてｙ値によって代表させているが、ｘ値はＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋の量によっては大きな差は無いのでｙ値によって評価すればよい。

さらに、図２において、ＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋のの比率を２０％以上とすることによって、５００時間後の輝度維持率を８８％程度以上にまで改善することが出来る。また、ＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋のの比率を４０％以下とすることによって、青蛍光体のｙ色度値を０．０５程度以上に改善することが出来る。したがって、より望ましくは、ＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋のの比率を２０％以上で４０％以下とすることがよい。

なお、図２において、ＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋が１００％となった場合のｙ値は０．０３で、この値は、図１におけるＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋の場合の、０．０２３よりも高い値となっている。これは、図２においては、実際のプラズマディスプレイパネルにおいて、測定した値であるのに対し、図１では、先に述べたように、蛍光体を混合した場合に特性の傾向をつかむために、蛍光体の量が多く、また、蛍光体を励起するための紫外線も波長１４６ｎｍの特定紫外線を使用しているからである。

一方、図２においては、ｙ値は実際のプラズマディスプレイパネルを使用して測定したものであり、図２のほうのｙ値が実際のプラズマディスプレイパネルからの青蛍光体の色度を表している。

以上において、青蛍光体の主要な成分として、ＢＡＭ蛍光体の場合を説明した。Ｂａの１部をＳｒで置き換えた青蛍光体としてとして、Ｂａ_１−ｙＳｒ_ｙＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋が使用されることもある。Ｂａはイオン半径が大きいので、他の元素と結合する場合に、欠陥が生じやすい。この欠陥が蛍光体の輝度寿命に対して悪影響を与える場合がある。Ｓｒを使用することによって欠陥の数を減少させることができる。しかし、Ｂａ_１−ｙＳｒ_ｙＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋もＢａ−ＯあるいはＳｒ−Ｏとの結合間隔が大きく、この部分に水分あるいは二酸化炭素が吸着するという問題はＢＡＭ蛍光体の場合と同様である。Ｂａ_１−ｙＳｒ_ｙＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋はＢＡＭ蛍光体とほぼ同じ色度特性を示す。

したがって、Ｂａ_１−ｙＳｒ_ｙＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋の動作寿命中における輝度劣化を防止する手段として、以上で説明した、Ｃａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋蛍光体を混合する方法によって輝度劣化を改善することが出来る。Ｂａ_１−ｙＳｒ_ｙＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋の量をＭＢ、ＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋（但し０．５≦ｘ≦１．０）蛍光体の量をＭＳとした場合の、ＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋蛍光体割合である、ＭＳ/（ＭＳ＋ＭＢ）と、５００時間後の輝度維持率、初期における青色度値を評価すると、図２に示すのと同様な結果が得られた。つまり、本実験においては、ＢＡＭ蛍光体もＢａ_１−ｙＳｒ_ｙＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋も同じ特性となった。

すなわち、Ｂａ_１−ｙＳｒ_ｙＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋においてもＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋蛍光体の割合を１０％以上とすることによって青色蛍光体の５００時間後の輝度維持率が有意に改善した。さらに、ＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋蛍光体の割合を２０％以上とすることによって、５００時間後の輝度維持率を８７％以上とすることが出来る。

また、Ｂａ_１−ｙＳｒ_ｙＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋において、ＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋蛍光体の割合を５０％以下とすることによって、初期の青色色度の値を許容範囲とすることが出来る。すなわち、青色色度座標におけるｙ値を０．０４５以上とすることが出来る。さらに、ＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋蛍光体の割合を４０％以下とすることによって青色色度座標におけるｙ値を０．０５程度以上とすることが出来る。

以上の説明はＳｒＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋で代表させておこなっているが、この結果は、Ｃａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋（但し０．５≦ｘ≦１．０）に対しても同様であることは、ＢＡＭ蛍光体の場合に説明したとおりである。

以上説明したように、ＢＡＭ蛍光体、あるいはＢａ_１−ｙＳｒ_ｙＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋蛍光体にＣａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋（但し０．５≦ｘ≦１．０）を所定量混合することによって、輝度維持率の良い、また、初期の色度値が優れた青蛍光体を実現することが出来る。そして、この青蛍光体を用いることによって、寿命特性のすぐれた、また、ハイビジョン放送対応の色再現性が可能なプラズマディスプレイパネルを実現することが出来る。

青色蛍光体のガス吸収量と色度のデータである。 本発明による蛍光体の混合比と輝度維持率および初期色度の関係を示すグラフである。 プラズマディスプレイパネルの構造を示す分解斜視図である。 プラズマディスプレイパネルの駆動波形の例である。

符号の説明

１・・・前面基板、 ２・・・背面基板、 ３・・・シール部、 ５・・・誘電体層、 ６・・・保護膜、 ７・・・隔壁、 ８・・・蛍光体、１０・・・Ｘ電極、 １１・・・Ｘ放電電極、 １２・・・Ｘバス電極、 ２０・・・Ｙ電極、 ２１・・・Ｙ放電電極、 ２２・・・Ｙバス電極、 ３０・・・アドレス電極、 ７１・・・横隔壁。

Claims (4)

1. 前面基板板にはＸ電極とＹ電極が対向して配置され、前記Ｘ電極と前記Ｙ電極を覆って、第１の誘電体が形成され、前記第１の誘電体を覆って保護膜が形成され、
   背面基板には前記Ｘ電極およびＹ電極と直交する方向にアドレス電極が形成され、前記アドレス電極を覆って第２の誘電体が形成され、前記第２の誘電体の上に前記アドレス電極を挟むように隔壁が形成され、
   前記前面基板に形成された保護膜と、前記背面基板に形成された前記隔壁および前記第２の誘電体で形成される第１の領域に青蛍光体が形成され、
   前記前面基板に形成された保護膜と、前記背面基板に形成された前記隔壁および前記第２の誘電体で形成される第２の領域に緑蛍光体が形成され、
   前記前面基板に形成された保護膜と、前記背面基板に形成された前記隔壁および前記第２の誘電体で形成される第３の領域に赤蛍光体が形成されたプラズマディスプレイパネルであって、
   前記青蛍光体は、ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋蛍光体とＣａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋（但し０．５≦ｘ≦１．０）蛍光体を混合して形成され、ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋蛍光体の量をＭＢとし、前記Ｃａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋（但し０．５≦ｘ≦１．０）蛍光体の量をＭＳとしたとき、ＭＳ/(ＭＢ＋ＭＳ)は１０％乃至５０％であることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. ＭＳ/(ＭＢ＋ＭＳ)は２０％乃至４０％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。
3. 前面基板板にはＸ電極とＹ電極が対向して配置され、前記Ｘ電極と前記Ｙ電極を覆って、第１の誘電体が形成され、前記第１の誘電体を覆って保護膜が形成され、
   背面基板には前記Ｘ電極およびＹ電極と直交する方向にアドレス電極が形成され、前記アドレス電極を覆って第２の誘電体が形成され、前記第２の誘電体の上に前記アドレス電極を挟むように隔壁が形成され、
   前記前面基板に形成された保護膜と、前記背面基板に形成された前記隔壁および前記第２の誘電体で形成される第１の領域に青蛍光体が形成され、
   前記前面基板に形成された保護膜と、前記背面基板に形成された前記隔壁および前記第２の誘電体で形成される第２の領域に緑蛍光体が形成され、
   前記前面基板に形成された保護膜と、前記背面基板に形成された前記隔壁および前記第２の誘電体で形成される第３の領域に赤蛍光体が形成されたプラズマディスプレイパネルであって、
   前記青蛍光体は、Ｂａ_１−ｙＳｒ_ｙＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋蛍光体とＣａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋（但し０．５≦ｘ≦１．０）蛍光体を混合して形成され、Ｂａ_１−ｙＳｒ_ｙＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋蛍光体の量をＭＢとし、前記Ｃａ_{（１−ｘ）}Ｓｒ_ｘＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕ^２＋（但し０．５≦ｘ≦１．０）蛍光体の量をＭＳとしたとき、ＭＳ/(ＭＢ＋ＭＳ)は１０％乃至５０％であることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
4. ＭＳ/(ＭＢ＋ＭＳ)は２０％乃至４０％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。

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