KR20080107484A - 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 녹색으로 발광하는 신규한 형광체층을 구비하여, 초기 발광 휘도 및 발광 휘도 유지율이 개선된 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
상기 형광체층은, Zn2SiO4：Mn의 입자와 (Y, Gd)BO3 : Tb의 입자의 혼합물을 포함한다. Zn2SiO4：Mn의 입자의 표면은 산화마그네슘이 코팅되어 있다. X선광 전자 분광 분석(XPS) 장치에서 측정된 입자표면에서의 Si 원소에 대한 Mg 원소의 비가 0.7이상 6.0이하이다.
Description
본 발명은, 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 장치(이하,「PDP 장치」라고 기술한다)는, 고 정밀화, 대 화면화의 실현이 가능한 화상 표시 디바이스로서 최근 주목받고 있다.
플라즈마 디스플레이 패널(이하,「PDP」라고 기술한다)은, PDP 장치의 화상을 표시하는 부분으로, 전면판과 배면판으로 구성되어 있다. 전면판은, 유리 기판상에 형성된 스트라이프상의 투명 전극과 금속 버스 전극으로 이루어지는 표시 전극과, 표시 전극을 덮는 유전체층과 보호층으로 구성되어 있다. 한편 배면판은, 유리 기판상에 형성된 스트라이프상의 어드레스 전극과, 어드레스 전극을 덮는 기초 유전체층과, 기초 유전체층상에 형성된 격벽과, 각 격벽간에 형성된 형광체층으로 구성되어 있다.
전면판과 배면판은, 이들 주위부에 형성된 밀봉재에 의해서 밀봉되어 있다. 그리고, 밀봉에 의해서 생기는 전면판과 배면판의 간극에는, 네온이나 크세논 등으로 이루어지는 방전 가스가 봉입되어 있다.
이러한 구성의 PDP는, 표시 전극, 어드레스 전극으로 이루어지는 전극군에 인가된 전압으로 방전 가스가 방전되고, 그 방전에 의해서 발생하는 자외선으로 형광체층이 발광함으로써 화상 표시를 행한다.
PDP는, 이른바 3원색(적색, 녹색, 청색)을 가법(加法) 혼색함으로써, 풀 컬러 표시를 행한다. 이 풀 컬러 표시를 행하기 위해서 PDP는, 적색, 녹색, 청색으로 발광하는 형광체층을 구비한다. 각 색의 형광체층은 각 색의 형광체 재료가 적층되어 구성된다.
대표적인 녹색 형광체 재료의 하나인 Zn2SiO4：Mn은 그 표면이 부로 대전되어 있다. 따라서, PDP의 표시 시에 방전 가스 중에 발생하는 네온이나 크세논의 정 이온은 부로 대전되는 Zn2SiO4：Mn에 이온 충돌을 일으키기 쉽다. 이 충돌로 Zn2SiO4：Mn의 표면이 열화한다. 따라서 PDP 장치를 장시간 사용하면, Zn2SiO4：Mn의 열화에 의해 녹색의 휘도가 저하해 버린다.
이 과제를 해결하기 위해서, Zn2SiO4：Mn의 표면에 증착법이나 소성법에 의해 극성을 플러스로 할 수 있는 막을 적층하는 것이 개시되어 있다(예를 들면, 특허 문헌1 참조).
그러나, 증착법이나 소성법에서의 막의 적층은, Zn2SiO4：Mn의 표면을 발광하지 않는 막 물질로 코팅하게 되므로, Zn2SiO4：Mn의 휘도가 저하해 버린다는 과제 가 있다.
또한, Zn2SiO4：Mn 등의 형광체 재료의 표면에 금속 알콕시드를 부착시키고, 이를 소성함으로써 금속 산화물의 피막으로 코팅된 PDP용 형광체 입자를 이용하는 PDP가 제안되어 있다(예를들면, 특허 문헌2 참조).
그러나, 금속 알콕시드는 유기물을 포함한 화합물이므로, 소성을 충분히 행하지 않으면, 형광체 표면에 탄소계 화합물이 잔존해 버린다. 이 탄소계 화합물은, 방전에 의해서 분해된다. 특히 장시간의 사용에 있어서 분해된 탄소계 화합물은 방전 공간으로 방출되어, 방전이 불안정하게 된다.
또한, 부대전의 Zn2SiO4：Mn에 동일한 녹색으로, 정대전의 (Y, Gd) BO3：Tb를 혼합하는 수법이 고안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌3 참조).
그러나, Zn2SiO4：Mn의 표면의 대전성에 변화는 없으므로, Zn2SiO4：Mn의 휘도 저하를 억제하는 것은 불가능하다.
특허 문헌 1：일본 공개 특허 공보 11－86735호 공보
특허 문헌 2：일본 공개 특허 공보 10－195428호 공보
특허 문헌 3；일본 공개 특허 공보 2001－236893호 공보
본 발명의 PDP 장치는, 한쌍의 기판을 기판간에 방전 공간이 형성되도록 대향 배치하는 동시에 방전 공간을 복수로 구획하기 위한 격벽을 적어도 한쪽 기판에 배치하고, 또한 격벽에 의해 구획된 방전 공간에서 방전이 발생하도록 기판에 전극 군을 배치하는 동시에 방전에 의해 발광하는 형광체층을 설치한 패널 본체를 가지는 PDP 장치로서, 형광체층은 Zn2SiO4：Mn과 (Y, Gd)BO3：Tb의 혼합물로 이루어지는 녹색 형광체층을 구비하고, Zn2SiO4：Mn의 표면에 산화 마그네슘이 코팅되는 동시에 XPS 장치에서의 측정에 의한 표면의 Si 원소에 대한 Mg 원소의 비가 0.7이상 6.0이하이다.
이러한 구성에 의하면, Zn2SiO4：Mn으로 이루어지는 녹색 형광체 재료의 휘도가 높고, 또한 장시간 사용에 대해서도 휘도 저하가 작은 PDP 장치를 실현할 수 있다.
본 발명은, 장기간 방전에 대해서도 휘도 열화가 작은 PDP 장치를 실현할 수 있어 대 화면의 표시 디바이스 등에 유용하다.
(실시의 형태)
도 1은 PDP 전극의 개략 구성을 도시하는 평면도이다. PDP(100)는, 전면 유리 기판(도시하지 않음)과, 배면 유리 기판(102)과, 유지 전극(103)과, 주사 전극(104)과, 어드레스 전극(107)과, 기밀 시일층(121)을 구비한다. 유지 전극(103)과 주사 전극(104)은 각각 N개가 평행하게 배치되어 있다. 어드레스 전극(107)은 M개가 평행하게 배치되어 있다. 유지 전극(103)과 주사 전극(104)과 어드레스 전극(107)은 3전극 구조의 전극 매트릭스를 가지고 있고, 주사 전극(104)과 어드레스 전극(107)의 교점에 방전 셀이 형성되어 있다.
도 2는 PDP 화상 표시 영역에 있어서의 부분 단면 사시도이다. PDP(100)는, 전면 패널(130)과 배면 패널(140)로 구성되어 있다. 전면 패널(130)의 전면 유리 기판(101) 상에는 유지 전극(103)과 주사 전극(104)과 유전체 유리층(105)과 MgO 보호층(106)이 형성되어 있다. 배면 패널(140)의 배면 유리 기판(102) 상에는 어드레스 전극(107)과 기초 유전체 유리층(108)과 격벽(109)과 형광체층(110R, 110G, 110B)이 형성되어 있다.
전면 패널(130)과 배면 패널(140)을 맞붙여, 전면 패널(130)과 배면 패널(140)과의 사이에 형성되는 방전 공간(122) 내에 방전 가스를 봉입하여 PDP(100)가 완성된다.
도 3은, PDP(100)를 이용한 PDP 장치의 구성을 도시하는 개략도이다. PDP(100)는 구동 장치(150)와 접속됨으로써 PDP 장치를 구성한다. PDP(100)에는 표시 드라이버 회로(153), 표시 스캔 드라이버 회로(154), 어드레스 드라이버 회로(155)가 접속되어 있다. 콘트롤러(152)는 이들 전압 인가를 제어한다. 점등시킬 방전 셀에 대응하는 주사 전극(104)과 어드레스 전극(107)에 소정 전압을 인가함으로써 어드레스 방전을 행하다. 콘트롤러(152)는 이 전압 인가를 제어한다. 그 후, 유지 전극(103)과 주사 전극(104)과의 사이에 펄스 전압을 인가하여 유지 방전을 행한다. 이 유지 방전에 의해서, 어드레스 방전이 행해진 방전 셀에서 자외선이 발생한다. 이 자외선으로 여기된 형광체층이 발광함으로써 방전 셀이 점등한다. 각 색 셀의 점등, 비점등의 조합에 의해서 화상이 표시된다.
다음에, PDP(100)의 제조 방법을 도 1 및 도 2를 참조하면서 설명한다. 우선, 전면 패널(130)의 제조 방법을 설명한다. 전면 유리 기판(101) 상에, 각 N개의 유지 전극(103)과 주사 전극(104)을 스트라이프상으로 형성한다. 그 후 유지 전극(103)과 주사 전극(104)을 유전체 유리층(105)으로 코팅한다. 또한 유전체 유리층(105)의 표면에 MgO 보호층(106)을 형성한다.
유지 전극(103)과 주사 전극(104)은 은을 주성분으로 하는 전극용 은 페이스트를 스크린 인쇄에 의해 도포한 후, 소성함으로써 형성한다. 유전체 유리층(105)은 산화 비스무트계의 유리 재료를 포함하는 페이스트를 스크린 인쇄로 도포한 후, 소성하여 형성한다. 상기 유리 재료를 포함하는 페이스트는, 예를 들면, 30중량％의 산화 비스무트(Bi203)와 28중량％의 산화아연(ZnO)과 23중량％의 산화붕소(B203)와 2.4중량％의 산화규소(SiO2)와 2.6중량％의 산화알루미늄을 포함한다. 또한, 10중량％의 산화칼슘(CaO)과 4중량％의 산화텅스텐(WO3)과 유기 바인더(α-타피네올에 10％의 에틸셀룰로오스를 용해한 것)를 혼합해 형성한다. 여기서, 유기 바인더는 수지를 유기 용매에 용해한 것으로, 수지로서 에틸셀룰로오스 이외에 아크릴 수지, 유기 용매로서 부틸카비톨 등도 사용할 수 있다. 또한, 이러한 유기 바인더에 분산제(예를 들면, 글리셀트리올레에이트)를 혼입시켜도 된다.
유전체 유리층(105)은 소정의 두께(약 40㎛)가 되도록 도포 두께를 조정한다.
MgO 보호층(106)은 산화마그네슘(MgO) 등으로 이루어지는 것으로, 예를 들면 스퍼터링법이나 이온 플레이팅법에 따라 소정 두께(약 0.5㎛)가 되도록 형성한다.
다음에, 배면 패널(140)의 제조 방법을 설명한다. 배면 유리 기판(102) 상에, 전극용 은 페이스트를 스크린 인쇄하고, 소성함으로써 M개의 어드레스 전극(107)을 스트라이프상으로 형성한다. 어드레스 전극(107) 상에 산화 비스무트계의 유리 재료를 포함하는 페이스트를 스크린 인쇄법으로 도포한 후, 소성하여 기초 유전체 유리층(108)을 형성한다. 마찬가지로 산화 비스무트계의 유리 재료를 포함하는 페이스트를 스크린 인쇄법에 의해 소정의 피치로 반복 도포한 후에 소성하여 격벽(109)을 형성한다. 방전 공간(122)은 이 격벽(109)에 의해서 구획되어, 방전 셀이 형성된다. 격벽(109)의 간격 치수는 42인치∼50인치의 풀 HDTV나 HDTV에 맞추어 130㎛∼240㎛ 정도로 규정되어 있다.
인접하는 2개의 격벽(109) 사이의 홈에, 적색 형광체층(110R), 녹색 형광체층(110G), 청색 형광체층(110B)을 형성한다. 적색 형광체층(110R)은 예를 들면(Y, Gd)BO3 : Eu의 적색 형광체 재료로 이루어진다. 청색 형광체층(110B)은 예를 들면 BaMgAl10O17：Eu의 청색 형광체 재료로 이루어진다. 녹색 형광체층(110G)은 예를 들면 Zn2SiO4 : Mn의 녹색 형광체 재료로 이루어진다.
이와 같이 해서 제작된 전면 패널(130)과 배면 패널(140)을, 전면 패널(130)의 주사 전극(104)과 배면 패널(140)의 어드레스 전극(107)이 직교하도록 대향하여 겹친다. 밀봉용 유리를 주변부에 도포하고, 450℃ 정도로 10분∼20분간 소성한다. 도 1에 도시하는 바와같이, 기밀 시일층(121)의 형성에 의해, 전면 패널(130)과 배 면 패널(140)을 밀봉한다. 그리고, 일단 방전 공간(122) 내를 고 진공으로 배기한 후, 방전 가스(예를 들면, 헬륨-크세논계, 네온-크세논계의 불활성 가스)를 소정의 압력으로 밀봉함으로써 PDP(100)가 완성된다.
다음에, 각 색의 형광체 재료의 제조 방법에 대해 설명한다. 본 실시의 형태에 있어서, 형광체 재료는, 고상 반응법에 의해 제조된 것을 이용한다.
청색 형광체 재료인 BaMgAl10O17：Eu는 이하의 방법으로 제작한다. 탄산바륨(BaCO3)과 탄산마그네슘(MgCO3)과 산화알루미늄과 산화유로퓸(Eu2O3)을 형광체 조성에 맞도록 혼합한다. 혼합물을 공기중에서 800℃∼1200℃로 소성하고, 다시 수소와 질소를 포함한 혼합 가스 분위기에서 1200℃~1400℃로 소성하여 제작한다.
적색 형광체 재료(Y, Gd)BO3：Eu는 이하의 방법으로 제작한다. 산화이트륨(Y203)과 산화가돌리늄(Gd2O3)과 붕산(H3BO3)과 산화유로퓸(EuO2)을 형광체 조성에 맞도록 혼합한다. 혼합물을 공기중에서 600℃∼800℃로 소성하고, 다시 산소와 질소를 포함하는 혼합 가스 분위기에서 1100℃∼1300℃로 소성하여 제작한다.
다음에 녹색 형광체 재료에 대해 설명한다. 본 발명의 실시의 형태에서는, 녹색 형광체 재료로서 Zn2SiO4：Mn과 (Y, Gd)BO3：Tb의 혼합체를 이용한다. 그 중 Zn2SiO4：Mn로서 표면에 물질이 코팅되어 있지 않은 Zn2SiO4：Mn(이하, 무코팅 Zn2SiO4：Mn로 표기한다)의 표면에 산화마그네슘을 코팅한 것을 이용한다. 이 산화마그네슘은 Zn2SiO4：Mn의 최표면으로부터 10㎚ 이내에서, Mg원소와 Zn2SiO4：Mn의 형광체 재료를 구성하는 Si원소의 비(이하, Mg/Si비로 표기한다)가 0.7이상 6.0이하가 되도록 제어하여 코팅한다.
여기서 Mg/Si비는, XPS 장치로 측정할 수 있다. XPS란, X-ray Photoelectron Spectroscopy의 약어로, X선 광 전자 분광 분석이라고 불리고, 물질의 최표면으로부터 10㎚이내의 원소의 모습을 조사하는 방법이다. Mg/Si비는 XPS 장치에 의해 Mg와 Si의 분석을 행하고, 이들 비를 구한 값이다.
이하, 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 녹색 형광체 재료의 제조 방법에 대해서 상세하게 설명한다. 무코팅 Zn2SiO4：Mn은 종래의 고상 반응법이나 액상법이나 액체 분무법을 이용해 제작한다. 고상 반응법은 산화물이나 탄산화물 원료와 플럭스를 소성해 제작하는 방법이다. 액상법은, 유기 금속염이나 질산염을 수용액 속에서 가수 분해하고, 필요에 따라서 알칼리 등을 첨가해 침전시켜 생성한 형광체 재료의 전구체를 열처리하여 제작하는 방법이다. 또한, 액체 분무법은, 형광체 재료의 원료가 들어간 수용액이 가열된 로 중에 분무하여 제작하는 방법이다.
본 실시의 형태에서 사용하는 무코팅 Zn2SiO4：Mn은 특별히 제작 방법에 영향을 받는 것은 아니지만, 여기서는 일례로서 고상 반응법에 의한 제법에 대해 기술한다. 원료로는 산화아연, 산화규소, 이산화망간(MnO2)을 이용한다.
형광체 재료의 모재의 조성 Zn2SiO4을 구성하는 원료인 산화아연과 산화규소를 혼합한다. 혼합은, 화학량론비보다 산화규소가 과잉이 되도록 하여 행하고, 과잉량은 0.1몰％이상 또한 5몰％이하가 되도록 한다. 다음에 발광 중심이 되는 이 산화 망간을 Zn2SiO4：Mn에 대해서 5몰％∼20몰％ 첨가하여 혼합한다. 또한, 산화아연의 혼합량은, 산화아연과 이산화망간의 합계가, Zn2SiO4：Mn에 대해서 200몰％가 되도록 적절히 조정한다.
다음에 이 혼합물을 600℃~900℃로 2시간 소성한다. 소성한 혼합물을 가볍게 분쇄, 가려내고, 질소 중, 혹은 질소와 수소의 혼합 분위기 중에서 1000℃~1350 ℃로 소성을 행하여, 무코팅 Zn2SiO4：Mn을 제작한다.
또한, 산화규소를 화학량론비보다 과잉으로 배합하는 이유는, 산화규소의 비율을 늘림으로써 표면의 부 대전성이 보다 커지고, 이하에 기술하는 마그네슘 양이온에 의한 밀착성이 상승하고, 그에 따라 산화마그네슘 코팅이 강고하게 되기 때문이다. 다만, 5몰％을 넘으면, Zn2SiO4：Mn의 휘도가 낮아져, 0.1몰％미만에서는, 효과를 발휘하지 않는다. 따라서 산화규소의 과잉 혼합량은 0.1몰％이상 또한 5몰％이하가 바람직하다.
다음에 무코팅 Zn2SiO4：Mn의 표면상에 산화마그네슘을 코팅하는 방법을 설명한다. 질산마그네슘을 0.4 중량％의 농도로 물 또는 알칼리 수용액 중에 용해한다. 그 용해액 중에 무코팅 Zn2SiO4：Mn를 투입하여 혼합액을 제작하고, 가열하면서 교반한다. 가열 온도는, 30℃미만에서는 금속염이 용액 중에 석출되어 버린다. 또한 60℃를 넘는 온도에서는 Zn2SiO4：Mn이 산이나 알칼리에 의해서 용해되어 버린다. 이 때문에, 30℃이상 또한 60℃이하의 온도 범위에서 가열을 행한다. 이 교 반에 의해서, 용해액 중의 마그네슘 양이온이 부 대전성의 무코팅 Zn2SiO4：Mn에 밀착하여 코팅이 행해진다. 이 혼합액을 여과, 건조한다. 그 후, 이 건조물을 공기중에서 400℃~800℃로 소성함으로써 산화마그네슘이 표면에 코팅된 Zn2SiO4：Mn(이하, Mg 코팅 Zn2SiO4：Mn으로 기술한다)를 제작한다. 이 Mg 코팅 Zn2SiO4：Mn의 Mg/Si비는 1.7이다.
다음에, (Y, Gd)BO3 : Tb의 제작 방법에 대해 기술한다. 원료로서 Y2O3, Gd2O3, H3BO3, Tb205를 각각, 형광체 모재의 조성을 구성하는 (Y, Gd)BO3 : Tb의 조성에 맞도록 혼합한 후에 공기 중 600℃~800℃로 소성 후, 산소-질소중 분위기속 1100℃~1300℃로 소성하여 (Y, Gd)BO3 : Tb를 작성한다.
이와같이 제작한 (Y, Gd)BO3 : Tb와 Mg 코팅 Zn2SiO4：Mn을 1:1의 비율로 혼합한 녹색 형광체(이하, Mg 코팅 혼합 녹색 형광체라고 기술한다)를 제작한다. 또한, (Y, Gd)BO3 : Tb와 무코팅 Zn2SiO4：Mn을 1:1의 비율로 혼합한 녹색 형광체(이하, 무코팅 혼합 녹색 형광체라고 기술한다)를 제작한다.
상기 Mg 코팅 혼합 녹색 형광체를 적층하여 녹색 형광체층(110G)을 형성한다. 적색 형광체층(110R)에는 (Y, Gd)BO3 : Eu, 청색 형광체층(110B)에는 BaMgAl10O17：Eu를 적층한 배면 패널(140)로 PDP(100)를 제작한다. 또한, 비교를 위해, Mg 코팅 혼합 녹색 형광체 대신에 무코팅 혼합 녹색 형광체를 적층하여 형성한 PDP(100)를 동일하게 하여 제작한다.
이 PDP(100)에 구동 장치(150)를 접속하고, PDP 장치를 제작한다. 이 PDP 장치에 있어서 녹색 형광체층(110G)만을 발광시키고, 초기 휘도와 1000시간 점등 후의 휘도 유지율(이하, 휘도 유지율로 기술한다)을 측정한다. 휘도 유지율은, 다음과 같이 하여 구한다. PDP 장치의 유지 전극(103)과 주사 전극(104)에 전압 185V, 주파수 100kHz의 방전 유지 펄스를 교대로 1000시간 연속하여 인가한다. 1000시간 점등 후의 PDP 장치에 있어서 녹색 형광체층(110G)만을 발광시켜, 휘도를 측정한다. 휘도 유지율은, 초기 휘도에 대한 1000시간 점등 후의 휘도를 표시한다.
Mg 코팅 혼합 녹색 형광체를 이용한 PDP 장치의 초기 휘도는, 무코팅 혼합 녹색 형광체를 이용한 PDP 장치의 초기 휘도를 100으로 하여 104.5이다. 또한, 휘도 유지율은 무코팅 혼합 녹색 형광체를 이용한 PDP 장치가 94.0에 대해, Mg 코팅 혼합 녹색 형광체를 이용한 PDP 장치가 96.8이다.
이와 같이, 본 실시의 형태의 제작 방법에서 산화마그네슘을 Zn2SiO4：Mn으로 코팅한 녹색 형광체를 이용함으로써, 휘도 저하를 일으키지 않고, 휘도 유지율을 개선할 수 있다.
표 1은, 다양한 제작 조건에서의 Mg 코팅 Zn2SiO4：Mn의 분체의 특성과 이를 이용한 혼합 녹색 형광체에 의한 PDP 장치의 특성을 나타낸 것이다. Mg 코팅 Zn2SiO4：Mn의 제작 조건으로서 코팅에 이용한 마그네슘 금속염의 종류와 그 주입 량(중량％), 코팅 후의 소성 온도(℃)를 나타낸다. 분체의 특성으로서 녹색 형광체 입자의 Mg/Si비를 표시한다. 또한, PDP 장치의 특성으로서 녹색 형광체 입자로 제작한 PDP 장치의 초기 휘도와 휘도 유지율을 나타낸다.
<표 1>
코팅할 녹색 형광체 입자로는, 전술의 고상 반응법에 의해 제작한 무코팅 Zn2SiO4：Mn을 이용한다. No.1은 무코팅 Zn2SiO4：Mn의 형광체의 결과이다. No.2, 3, 5, 6은, 무코팅 Zn2SiO4：Mn에 대해서, 주입량이 0.1중량％부터 0.8중량％의 질산마그네슘의 금속염으로 제작한 Mg 코팅 Zn2SiO4：Mn의 결과이다. 또한, 상술한 실시 형태의 결과는, 표 1의 No.5에 표시한다. 또한, No.4, 9는, 주입량이 1중량％에서 5중량％의 아세트산마그네슘의 금속염으로 제작한 Mg 코팅 Zn2SiO4：Mn의 결과이다. 또한, No.7, 8, 10은 주입량이 1중량％∼4중량％의 옥살산마그네슘의 금속염으로 제작한 Mg 코팅 Zn2SiO4：Mn의 결과이다. 어느 경우나 전술한 제작 방법 과 동일한 방법으로 코팅하는 것이 가능하다.
도 4는 PDP 장치의 초기 휘도와 Mg 코팅 Zn2SiO4：Mn의 Mg/Si비의 관계를 나타낸 특성도이다. 도 4에 도시하는 바와같이, Mg/Si비가 0.7이상이고 또한 2.0이하의 범위에서는 무코팅 Zn2SiO4：Mn의 경우에 비해 초기 휘도를 높게 할 수 있는데, 2.0을 넘는 Mg/Si비에서는 초기 휘도가 저하한다. Mg/Si비가 6.0이하이면, 초기 휘도의 저하는 15％정도로, 실용상 문제는 없다.
도 5는 PDP 장치의 휘도 유지율과 Mg/Si비의 관계를 나타낸 특성도이다. 도 5에 도시하는 바와같이, 코팅에 이용하는 금속염의 종류에 상관없이, Mg/Si비가 0.7이상이면, 무코팅 Zn2SiO4：Mn을 이용한 경우에 비해 1000시간 점등 후의 휘도 유지율이 개선된다. 특히 Mg/Si비가 1.3이상이면 휘도 유지율이 크게 개선된다. 또한, 어느 것이나, 1000시간 점등 후의 PDP 장치의 방전의 안정성에는 전혀 변화를 볼 수 없다.
따라서, Mg 코팅 Zn2SiO4：Mn의 Mg/Si비가 0.7이상이고 또한 6.0이하면, 실용상 문제가 없는 휘도이고, 또한 휘도 유지율이 개선되므로 바람직하다. 또한, Mg/Si비가 1.3이상이고 또한 2.0이하이면, 초기 휘도가 높고, 또한 휘도 유지율이 크게 개선되므로, 더욱 바람직하다.
종래 알려져 있는 증착법이나 소성법에서는, 보다 치밀하거나, 혹은 보다 두꺼운 Mg 코팅이 행해짐으로써, 형광체 표면의 발광 부위가 코팅하는 물질에 은폐되고, 휘도가 저하한다. 이는 입자 전체에 걸쳐서 Mg 코팅이 행해져 있기 때문으로 생각된다. 이에 대해, 본 발명의 제조 방법에서는, XPS 장치에서의 측정에 의해, 최표면으로부터 10㎚ 이내로 규소가 검출되므로, 입자 전체에 걸쳐서 코팅되는 것이 아니라, 적어도 표면의 일부에 코팅됨으로써, 휘도 저하가 억제된다. 또한, 일부 코팅이라도 대전성의 개선이 행해져, 휘도 열화의 억제에는 충분한 효과를 발휘한다.
또한, 금속 알콕시드와 같은 유기물은 사용하지 않으므로, PDP 내부에 있어서, 방전을 불안정하게 하는 요인이 되지 않고, 장시간의 사용에 있어서도 방전 안정성은 변화하지 않는다.
본 실시의 형태에서는, (Y, Gd)BO3 : Tb와 Mg 코팅 Zn2SiO4：Mn을 1:1의 비율로 혼합한 녹색 형광체를 이용했다. 다른 혼합 비율일 때는, 혼합 비율에 따라 Mg 코팅 Zn2SiO4：Mn의 효과를 발휘하고, 그 효과는 혼합 비율에 제한을 받지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 PDP 전극의 개략 구성을 도시하는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 PDP 화상 표시 영역에 있어서의 부분 단면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 PDP 장치의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 PDP 장치의 초기 휘도와 Mg/Si비의 관계를 도시한 특성도이다.
도 5는 본 발명의 실시의 형태에 있어서의 PDP 장치의 휘도 유지율과 Mg/Si비의 관계를 도시한 특성도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : PDP 101 : 전면 유리 기판
102 : 배면 유리 기판 103 : 유지 전극
104 : 주사 전극 105 : 유전체 유리층
106 : MgO 보호층 107 : 어드레스 전극
108 : 기초 유전체 유리층 109 : 격벽
110R : 형광체층(적색 형광체층)
110G : 형광체층(녹색 형광체층)
110B : 형광체층(청색 형광체층)
121 : 기밀 시일층 122 : 방전 공간
130 : 전면 패널 140 : 배면 패널
150 : 구동 장치 152 : 콘트롤러
153 : 표시 드라이버 회로 154 : 표시 스캔 드라이버 회로
155 : 어드레스 드라이버 회로
Claims (3)
- 한쌍의 기판을 기판 간에 방전 공간이 형성되도록 대향 배치함과 함께 상기 방전 공간을 복수로 구획하기 위한 격벽을 적어도 한쪽 기판에 배치하고, 또한 상기 격벽에 의해 구획된 방전 공간에서 방전이 발생하도록 기판에 전극군을 배치함과 함께 방전에 의해 발광하는 형광체층을 설치한 패널 본체를 가지는 플라즈마 디스플레이 장치로서,상기 형광체층의 녹색형광체층은, ZnO와 SiO2을 화학량론비보다 SiO2을 0.1몰% ~ 5몰% 과잉으로 배합한 Zn2SiO4：Mn과, Zn2SiO4：Mn에 대하여 주입량이 0.1 중량% ~ 1.0중량%인 마그네슘의 금속염을 포함하는 물을 혼합한 혼합액을 30℃ 이상 60℃ 이하의 온도 중에서 가열 교반한 후, 공기 중에서 400℃~550℃에서 소성한 Zn2SiO4：Mn의 형광체 입자와 (Y,Gd) BO3:Tb의 형광체 입자의 혼합물로 이루어진 녹색형광체층이고,상기 Zn2SiO4：Mn의 표면의 일부에 산화마그네슘이 코팅됨과 함께, XPS 장치에서 최표면으로부터 10nm 이내의 측정에 의한 Si 원소에 대한 Mg 원소의 비가 0.7 이상 2.0 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
- 한쌍의 기판을 기판 간에 방전 공간이 형성되도록 대향 배치함과 함께 상기 방전 공간을 복수로 구획하기 위한 격벽을 적어도 한쪽 기판에 배치하고, 또한 상 기 격벽에 의해 구획된 방전 공간에서 방전이 발생하도록 기판에 전극군을 배치함과 함께 방전에 의해 발광하는 형광체층을 설치한 패널 본체를 가지는 플라즈마 디스플레이 장치로서,상기 형광체층은, 적어도 Zn2SiO4：Mn의 형광체입자를 포함하는 녹색형광체층을 구비하고,상기 Zn2SiO4：Mn 녹색 형광체 입자의 표면의 일부에 산화마그네슘을 코팅함과 함께, 상기 Zn2SiO4：Mn 녹색형광체 입자의 XPS 장치에서의 최표면으로부터 10nm 이내의 측정에 의한 Si 원소에 대한 Mg 원소의 비가 0.7 이상 2.0 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
- 청구항 2에 있어서, 상기 녹색형광체층이 (Y,Gd) BO3:Tb의 형광체 입자를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 디스플레이 장치.
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