JP3202964B2

JP3202964B2 - 蛍光体材料、蛍光体膜およびプラズマディスプレイパネル

Info

Publication number: JP3202964B2
Application number: JP19300098A
Authority: JP
Inventors: 博行加道; 光弘大谷; 正樹青木
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-01-05
Filing date: 1998-07-08
Publication date: 2001-08-27
Anticipated expiration: 2018-07-08
Also published as: JPH11246856A; JP2001319582A; JP3457288B2

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマディスプ
レイパネルなどの蛍光体層に関し、特に蛍光体層の形成
に用いられ紫外線で励起する蛍光体材料に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】プラズマディスプレイパネル（以下、Ｐ
ＤＰと記載する）は、小さい奥行きで大画面を実現する
ことが可能なディスプレイとして注目されており、大別
して直流型（ＤＣ型）と交流型（ＡＣ型）とに分けられ
るが、現在ではＡＣ型が主流となっている。

【０００３】図４は、一般的な交流型のＰＤＰの一例を
示す概略断面図である。本図において、４１は前面ガラ
ス基板（フロントカバープレート）であって、この前面
ガラス基板４１の表面上に表示電極４２が形成され、そ
の上から、誘電体ガラス層４３及び酸化マグネシウム
（ＭｇＯ）誘電体保護層４４がコートされている。ま
た、４５は背面ガラス基板（バックプレート）であっ
て、この背面ガラス基板４５の表面上には、アドレス電
極４６および隔壁４７、蛍光体層５０〜５２が設けられ
ている。この蛍光体層５０〜５２は、カラー表示のため
に、赤５０，緑５１，青５２の３色の蛍光体層が順に配
置されている。前面ガラス基板４１と背面ガラス基板４
５とは、電極４２，４６どうしが対向するように配され
て封着されており、隔壁４７間には放電ガスが封入され
て放電空間４９が形成されている。各放電空間４９で
は、表示電極４２間の放電によって波長の短い紫外線
（波長１４７ｎｍ）を発生し、各蛍光体層５０〜５２を
励起発光させることによって、赤，緑，青の各色を発光
するようになっている。

【０００４】このようなＰＤＰにおいて、蛍光体層は、
紫外線で励起発光する蛍光体粒子を含むインキやシート
をパネル基板上に配設し、その後、５００℃前後で焼成
し、インキやシート中に存在する有機バインダー成分を
焼失させる工程を通して形成される。各色の蛍光体粒子
としては、母体材料を構成する金属元素が部分的にＥｕ
やＭｎなどの付活剤で置換された構造のものが多く用い
られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
焼成プロセスにおいて、蛍光体層を形成する蛍光体粒子
は熱変化を起こし、蛍光体層の輝度や色度が劣化するこ
とが知られている。特に、付活剤としてＥｕ²⁺イオンを
含む青色蛍光体は、焼成による輝度や発光色度の劣化が
顕著である。このような問題に対して、蛍光体の熱劣化
を改善する工夫もなされている。例えば、光技術コンタ
クトＶｏｌ．３４Ｎｏ．１（１９９６）Ｐ．２３〜２
４には、従来からＢａＭｇＡｌ₁₄Ｏ₂₃：Ｅｕ²⁺が優れた
青色蛍光体として知られていたが、パネル動作中の劣化
と色度変化が問題となっていたことや、この点を改善す
るものとしてＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺が開発され、
パネル製作時の焼成による輝度劣化も改善されたことが
記載されている。

【０００６】しかしながら、ディスプレイの高品位化へ
の要求が高まる中で、ＰＤＰにおいても、輝度や画質を
向上させるために、更に蛍光体層の輝度や色度の劣化を
抑えて、発光強度（輝度を色度のｙ値で割った値）を向
上させる技術が望まれている。本発明は、このような背
景のもとになされたものであって、輝度や発光強度の良
好な蛍光体層の形成を可能とし、ＰＤＰ等の高輝度化や
高画質化を実現することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、母体材料中の置換対象の元素がＥｕ²⁺イ
オンで置換されたＰＤＰ用蛍光体材料、特に組成式がＢ
ａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺ またはＢａＭｇＡｌ ₁₄ Ｏ ₂₃ ：
Ｅｕ ²⁺で表される蛍光体において、置換対象の元素（Ｂ
ａ）に対するＥｕ²⁺イオンの置換量を８ａｔ％以下（好
ましくは１〜６ａｔ％）に設定した。

【０００８】組成式がＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺で表
される蛍光体をはじめとして、母体材料中の置換対象の
元素が付活剤としてのＥｕ²⁺イオンで置換された構造の
青色蛍光体材料において、従来は、置換対象の元素に対
するＥｕ²⁺イオンの置換量が１０〜１５ａｔ％のものが
用いられてきたが、上記本発明の蛍光体材料を用いて蛍
光体層を形成することによって、従来よりも輝度並びに
発光強度を向上させることができる。そして、このよう
な蛍光体材料を青色蛍光体材料として用いると、ＰＤＰ
の画質及び輝度を向上が可能となる。これは、ＰＤＰを
作製する際に、蛍光体材料を塗布した後、焼成してバイ
ンダを焼失させて蛍光体層を形成するが、その後パネル
を封着する工程でも焼成がなされるので、蛍光体材料は
２度以上焼成にさらされることになり、このような条件
下では、Ｅｕ²⁺イオンの置換量を上記のように従来より
小さい範囲に設定しておく方が、高輝度及び高発光強度
が得られるためである。

【０００９】

【発明の実施の形態】先ず、本発明の概要を説明する。
上述したように、ＰＤＰの蛍光体層には、母体材料を構
成する金属元素が部分的に付活剤で置換された構造の蛍
光体材料が多く用いられている。例えば、ＢａＭｇＡｌ
₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺で表される青色蛍光体材料においては、
母体材料であるＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇を構成するＢａ元素
がＥｕ²⁺イオンで置換された構造となっている。

【００１０】従来、このようなタイプの青色蛍光体材料
において、上記したとおり、置換対象の元素（Ｂａ）に
対するＥｕ²⁺イオンの置換量が１０〜１５ａｔ％程度に
設定されていたが、その理由は以下のように考察され
る。蛍光体層は、基本的に、蛍光体材料からなる粒子を
バインダと混合して塗布し、その後、５００℃前後で焼
成を行いバインダを焼失させるという工程を通して行わ
れる。

【００１１】ここで、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺のよ
うな蛍光体材料においては、Ｅｕ²⁺イオンの置換量を大
きく設定するほど、蛍光体材料の初期の輝度は向上する
一方、耐熱性が低下するため焼成に伴う蛍光体の輝度や
発光強度の低下が大きくなる傾向があるので、この点を
考慮した上で、焼成後の蛍光体層の輝度及び発光強度が
優れた値をとるように、Ｅｕ²⁺イオンの置換量が上記範
囲（１０〜１５ａｔ％）に設定されていたものと考えら
れる。

【００１２】ところで、実際にＰＤＰを作製する際に
は、蛍光体層を形成した後に、前面パネルと背面パネル
と封着するために通常４００℃程度の温度で焼成が行わ
れる。即ち、蛍光体層の蛍光体は、２度焼成にさらされ
ることになる。従来は、この封着時の焼成は、蛍光体層
を形成するときの焼成温度（５００℃前後）と比べると
かなり低い温度でなされるので、蛍光体にあまり影響を
及ぼないと考えられていたが、本発明者等は、この２度
目の焼成によっても蛍光体層の発光強度にかなり影響が
及ぶことを発見した。そして、このように２度にわたっ
て蛍光体材料が焼成にさらされる場合には、蛍光体材料
のＥｕ²⁺イオンの置換量を従来より低い８ａｔ％以下に
設定したものを用いる方が、蛍光体層の輝度及び発光強
度が優れ、特にＥｕ²⁺イオンの置換量を１〜６ａｔ％の
範囲に設定することが好ましいことがわかった。

【００１３】以下、本発明の実施の形態について説明す
る。図１は、本発明の一実施形態にかかる交流面放電型
ＰＤＰの概略を示す断面図である。図１ではセルが１つ
だけ示されているが、赤，緑，青の各色を発光するセル
が多数配列されてＰＤＰが構成されている。

【００１４】このＰＤＰは、前面ガラス基板（フロント
カバープレート）１１上に表示電極１２と誘電体ガラス
層１３、保護層１４が配された前面パネルと、背面ガラ
ス基板（バックプレート）１５上にアドレス電極１６、
可視光反射層１７、隔壁１８および蛍光体層１９が配さ
れた背面パネルとが貼り合わせられ、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。

【００１５】（前面パネルの作製）前面パネルは、前面
ガラス基板１１上に表示電極１２を形成し、その上を鉛
系の誘電体ガラス層１３で覆い、更に誘電体ガラス層１
３の表面に保護層１４を形成することによって作製す
る。本実施の形態では、表示電極１２は銀電極であっ
て、銀電極用のペーストをスクリーン印刷で塗布した後
に焼成する方法で形成する。また、誘電体ガラス層１３
は、鉛系のガラス材料を含むペーストをスクリーン印刷
法で塗布し焼成することによって形成する。ガラス材料
の組成は、例えば、酸化鉛［ＰｂＯ］７０重量％，酸化
硼素［Ｂ₂Ｏ₃］１５重量％，酸化硅素［ＳiＯ₂］１５重
量％とする。次に、上記の誘電体ガラス層１３上に、Ｃ
ＶＤ法（化学蒸着法）で酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の
保護層１４を形成する。

【００１６】（背面パネルの作製）背面ガラス基板１５
上に、銀電極用のペーストをスクリーン印刷しその後焼
成する方法によってアドレス電極１６を形成し、その上
に、ＴiＯ2粒子と誘電体ガラス粒子とを含むペーストを
スクリーン印刷法で塗布して焼成することによって可視
光反射層１７を形成し、同じくガラス粒子を含むペース
トをスクリーン印刷法を用いて所定のピッチで繰返し塗
布した後、焼成することによって隔壁１８を形成する。
そして、隔壁１８に挟まれた各空間内に、赤色蛍光体，
緑色蛍光体，青色蛍光体の中の１つをバインダと共に配
設し、空気中で焼成してバインダを焼失させることによ
って、蛍光体粒子が膜状に結着してなる蛍光体層１９を
形成する。この蛍光体層１９の形成方法および用いる蛍
光体材料については後で詳述する。尚、本実施の形態で
は、４０インチクラスのハイビジョンテレビに合わせ
て、誘電体ガラス層１３の膜厚は約２０μｍ、保護層１
４の膜厚は１．０μｍ程度とする。また、隔壁１８の高
さは０．１〜０．１５ｍｍ、隔壁ピッチは０．１５〜
０．３ｍｍ、蛍光体層１９の膜厚は５〜５０μｍとす
る。

【００１７】（パネル張り合わせによるＰＤＰの作製）
次に、このように作製した前面パネルと背面パネルと
を、前面パネルの表示電極と背面パネルのアドレス電極
とが直交するように重ね合わせると共に、封着用ガラス
を介挿させ、４５０℃前後で１０〜２０分間焼成して封
着する。そして、一旦パネル内部のガスを抜くために、
パネル内を高真空（８×１０^-7Ｔｏｒｒ）に排気しなが
らパネルを焼成する（例えば、３５０℃程度で１時
間）。そして、放電ガスを封入することによってＰＤＰ
が作製される。なお、本実施の形態で用いる放電ガス
は、Ｎｅ−Ｘｅ系で、Ｘｅの含有量は５体積％とし、封
入圧力は５００〜８００Ｔｏｒｒの範囲に設定する。

【００１８】（蛍光体層の形成方法及び用いる蛍光体に
ついて）図２は蛍光体層１９を形成する際に用いるイン
キ塗布装置２０の概略構成図である。図２に示されるよ
うに、インキ塗布装置２０において、サーバ２１には蛍
光体インキが貯えられており、加圧ポンプ２２は、この
インキを加圧してヘッダ２３に供給する。ヘッダ２３に
は、インキ室２３ａおよびノズル２４が設けられてお
り、加圧されてインキ室２３ａに供給されたインキは、
ノズル２４から連続的に噴射されるようになっている。
また、ヘッダ２３は、背面ガラス基板１５上を走査され
るようになっている。このヘッダ２３の走査は、本実施
の形態ではヘッダ２３を直線駆動するヘッダ走査機構
（不図示）によってなされるが、ヘッダ２３を固定して
背面ガラス基板１５を直線駆動してもよい。ヘッダ２３
を走査しながら、ノズル２４からインキを連続的なイン
キ流２５（ジェットライン）を形成するように噴射する
ことによって、背面ガラス基板１５上の隔壁１８と隔壁
１８の間に、蛍光体インキが均一的に塗布される。

【００１９】ここで用いる蛍光体インキは、各色蛍光体
粒子と有機バインダーと溶剤とが混合され適度な粘度
（２５℃で１０〜１０００センチポアズ）となるように
調合されたものであり、必要に応じて、更に界面活性
剤，シリカ等を添加混合してもよい。

【００２０】赤色蛍光体としては、例えば、ＹＢＯ₃：
Ｅｕ³⁺や（ＹaＧｄ_1-a）ＢＯ₃：Ｅｕ³⁺を挙げることが
できる。ＹＢＯ₃：Ｅｕ³⁺は、母体材料であるＹＢＯ₃を
構成するＹ元素がＥｕ³⁺で置換された構造であり、（Ｙ
_aＧｄ_1-a）ＢＯ₃：Ｅｕ³⁺は、母体材料である（Ｙ_aＧｄ
_1-a）ＢＯ₃を構成するＹ元素及びＧｄ元素がＥｕ³⁺で置
換された構造である。

【００２１】緑色蛍光体としては、例えば、Ｚｎ₂Ｓｉ
Ｏ₄：Ｍｎ²⁺やＢａＡｌ₁₂Ｏ₁₉：Ｍｎ ²⁺を挙げることが
できる。Ｚｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ²⁺は、母体材料であるＺｎ
₂ＳｉＯ₄を構成するＺｎ元素がＭｎ²⁺イオンで置換され
た構造であり、ＢａＡｌ₁₂Ｏ₁₉：Ｍｎ²⁺は、母体材料で
あるＢａＡｌ₁₂Ｏ₁₉を構成するＢａ元素がＭｎ²⁺で置換
された構造である。これらの赤色，緑色蛍光体は、ＰＤ
Ｐにおいて一般的に用いられているものをそのまま用い
る。

【００２２】一方、青色蛍光体としては、ＢａＭｇＡｌ
₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺で表わされるものを用いる。母体材料で
あるＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇を構成するＢａ元素に対するＥ
ｕ²⁺の置換量が１０〜１５％程度のものはＰＤＰにおい
ても既に用いられているが、本実施の形態では、Ｂａ元
素に対するＥｕ²⁺の置換量が、従来よりも低い８ａｔ％
以下に設定されたものを用いる。これらの赤，緑，青の
各色蛍光体は、平均粒径１〜７μｍの粒子状のものを用
いる。

【００２３】バインダとしては、エチルセルローズやア
クリル樹脂を用い（インキの０．１〜１０重量％）、溶
剤としてターピネオール（Ｃ₁₀Ｈ₁₈Ｏ）を用いることが
好ましい。また、これ以外にも、バインダーとしてはＰ
ＭＭＡやポリビニルアルコールなどの高分子を、溶剤と
してはジエチレングリコールメチルエーテルなどの有機
溶剤や水を用いる事ができる。

【００２４】このようにして、赤，青，緑の各色蛍光体
を配設した後、背面ガラス基板１５を焼成炉に入れて、
５００℃前後の温度で１０〜２０分間焼成する。この焼
成によって、蛍光体インキ，ペーストに含まれる有機バ
インダあるいはシートの樹脂が焼失し、蛍光体粒子が膜
状に結着してなる蛍光体層１９が形成される。

【００２５】なお、ここでは、蛍光体インキをノズルか
ら吐出させながら走査する方法で蛍光体を配設したが、
これ以外に、蛍光体ペーストをスクリーン印刷法で塗布
する方法でも蛍光体を配設することはできる。またこの
他に、各色の蛍光体材料を含有する感光性樹脂のシート
を作製し、これを背面ガラス基板１５の隔壁１８を配し
た側の面に貼り付け、フォトリソグラフィでパターニン
グし現像することにより不要な部分を除去する方法によ
っても蛍光体を配設することができる。

【００２６】（蛍光体材料の製法について）上記の各色
蛍光体は、例えば以下の方法で製造することができる。青色蛍光体であるＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺の製法：
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−Ａｌ₂Ｏ
₃）及び酸化ユーロピウム（Ｅｕ₂Ｏ₃）を、（Ｂａのモ
ル数とＥｕのモル数の和）とＭｇのモル数とＡｌのモル
数の比が、１：１：１０となるように混合する。ここ
で、Ｂａのモル数とＥｕのモル数との比率は、目的とす
る蛍光体のＢａ元素に対するＥｕ²⁺イオンの置換量に基
づいて設定する。例えば、Ｂａ元素に対するＥｕ²⁺イオ
ンの置換量を８ａｔ％に設定する場合、Ｂａのモル数と
Ｅｕのモル数との比率は、９２：８である。従って、配
合する炭酸バリウムと酸化ユーロピウムと炭酸マグネシ
ウムと酸化アルミニウムのモル比は、９２：４：１０
０：５００に定める。そして、上記の混合物に、適量の
フラックス（ＡｌＦ₂，ＢａＣｌ₂）を加えてボールミル
で混合する。そして、弱還元性雰囲気（Ｈ₂，Ｎ₂中）の
下で、１４００℃〜１６５０℃の温度で所定時間（例え
ば０．５時間）焼成することによって、所定のＥｕ²⁺イ
オンの置換量を持つＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺の粒子
が得られる。

【００２７】赤色蛍光体であるＹＢＯ₃：Ｅｕ³⁺の製
法：原料として水酸化イットリウムＹ₂(ＯＨ)₃と硼酸
（Ｈ₃ＢＯ₃）と酸化ユーロピウム（Ｅｕ₂Ｏ₃）を、（Ｙ
のモル数とＥｕのモル数の和）とＢのモル数との比が、
１：１となるように配合する。ここで、Ｙのモル数とＥ
ｕのモル数との比率は、目的物である蛍光体のＹ元素に
対するＥｕ³⁺イオンの置換量に基づいて設定する。そし
て、上記の混合物に、適量のフラックスを加えてボール
ミルで混合する。そして、空気中で、１２００℃〜１４
５０℃の温度で所定時間（例えば１時間）焼成すること
によって、所定のＥｕ³⁺イオン置換量を持つＹＢＯ₃：
Ｅｕ³⁺の粒子が得られる。

【００２８】緑色蛍光体であるＺｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ²⁺の
製法：原料として、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化珪素(Ｓ
ｉＯ₂）及び酸化マンガン（Ｍｎ₂Ｏ₃）を、（Ｚｎのモ
ル数とＭｎのモル数との和）とＳｉのモル数との比が、
２：１になるように配合する。ここで、Ｚｎのモル数と
Ｍｎのモル数との比率は、目的物である蛍光体のＺｎ元
素に対するＭｎ²⁺の置換量に基づいて定める。次に、ボ
ールミルで混合する。その後、空気中で１２００℃〜１
３５０℃の温度で所定時間（例えば０．５時間）焼成す
ることによって、所定のＭｎ2+の置換量を持つＺｎ₂Ｓ
ｉＯ₄：Ｍｎ²⁺の粒子が得られる。

【００２９】

【実施例】上記実施の形態に基づいて、実施例のＰＤＰ
を作製した。緑色蛍光体は、Ｚｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ²⁺（Ｍ
ｎの含有量は２．３重量％）、赤色蛍光体は、ＹＢ
Ｏ₃：Ｅｕ³⁺（Ｙ元素に対するＥｕ³⁺の置換量は０．
１）を用いた。青色蛍光体は、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅ
ｕ²⁺であって、母体材料のＢａ元素に対するＥｕ²⁺イオ
ンの置換量は、表１のＮｏ．１〜４に示すように、０．
５，２．０，５．０，８．０ａｔ％の各値に設定
したものを用いた。なお、表１においては、青色蛍光体
の組成が、Ｂａ_1-xＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ_xと表現されて
いる。これはＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺と同じ蛍光体
を表わすが、母体材料のＢａ元素に対するＥｕ²⁺イオン
の置換量を示すｘ値が式中に記載されているものであ
る。

【表１】

【００３０】各色蛍光体の平均粒径は約３μｍ、蛍光体
層作製後の焼成は５２０℃で１０分間、パネル張り合わ
せ時の焼成は４６０℃で１０分間行った。また、蛍光体
層の膜厚は２０μｍ、放電ガス圧は５００Ｔｏｒｒに設
定した。なお、表１のパネルＮｏ．５は、比較例のＰＤ
Ｐに関するものであって、Ｂａ元素に対するＥｕ²⁺イオ
ンの置換量を１０ａｔ％（ｘ＝０．１００）に設定した
以外は実施例と同様に作製したＰＤＰである。

【００３１】〈実験１〉このようにして作製した実施例
及び比較例の各ＰＤＰについて、色温度無調整輝度並び
に色温度調整輝度を測定した。色温度無調整輝度とは、
３色に同じ信号を入力させて（即ち３色の各放電空間で
同等の紫外線を発生させて）白色表示した場合の輝度で
あり、色温度調整輝度は、各色の信号を調整して色温度
９５００度の白色を表示した場合の輝度である。これら
の輝度の測定は、放電維持電圧１５０Ｖ、周波数３０ｋ
Ｈｚの放電条件で行った。そして、その測定結果は上記
表１に示されている。

【００３２】表１の測定結果を見ると、色温度無調整輝
度については、Ｎｏ．１〜４（ｘ＝０．００５〜０．０
８０）と比べてＮｏ．５（ｘ＝０．１００）の方が高い
値を示しているが、色温度調整輝度については、Ｎｏ．
５（ｘ＝０．１００）と比べてＮｏ．１〜４（ｘ＝０．
００５〜０．０８０）の方が高い値を示している。この
結果は、ＰＤＰにおいて、青色蛍光体のｘ値を従来より
も小さい０．０８以下に設定することによって、従来よ
りもパネル輝度を向上できることを示している。特にＮ
ｏ．２（ｘ＝０．０２０）及びＮｏ．３（ｘ＝０．０５
０）の色温度調整輝度は高い値を示している。この色温
度調整輝度の測定は、実際のＰＤＰにおいて画質を向上
させるためには白バランスを取る必要があることを考慮
して行っており、色温度調整輝度が高いほど画質を保ち
ながら高い輝度が得られる。

【００３３】そして、上記のように青色蛍光体のｘ値を
０．０８以下に設定することにより高いパネル輝度が得
られるようになったのは、青色蛍光体の発光強度が高く
なったためと考えられる。即ち、ＰＤＰで良好な画質を
得るには、白バランスで色温度を９０００度以上とする
ことが要求されるが、青色蛍光体は、通常、他の色の蛍
光体と比べて輝度が低いので、すべての色を同じ信号で
点灯させた場合、色温度は６０００度前後となり良好な
画質が得られない。色温度を９０００度以上とするため
には、信号調整を行って、青色と比べて緑色と赤色の輝
度を落とす必要があるが、青色の蛍光体の発光強度が高
いほど、緑色と赤色の輝度を落とす度合は少なくなり、
色温度調整輝度は高い値を得ることができる。

【００３４】なお、Ｎｏ．１（ｘ＝０．００５）では、
Ｎｏ．２（ｘ＝０．０２０）よりも色温度調整輝度は低
くなっているが、これは、青色蛍光体のＥｕ²⁺イオンの
量が少なすぎて、紫外線の励起確率が低いためと考えら
れる。

【００３５】〈実験２〉青色蛍光体材料であるＢａＭｇ
Ａｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺について、以下のようにして、Ｅｕ
²⁺イオンの置換量と耐熱性との関係を調べた。上述した
製法でＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺を作製するに際し
て、酸化ユーロピウム（Ｅｕ₂Ｏ₃）の添加量を変化させ
ることによって、様々なｘ値（Ｅｕ²⁺イオンの置換量）
を持つＢａ_1-xＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ_xを作製した。そし
て、作製した各蛍光体材料を用いて、蛍光体ペーストを
作製して基板上に塗布し、空気中で５２０℃にて１０分
間焼成することによって、蛍光体層を形成した。そし
て、形成した蛍光体層を、更に空気中で４６０℃にて１
０分間焼成した。

【００３６】ここで、５２０℃で焼成する前（未焼成
時）、５２０℃で焼成した後（１回焼成後）、４６０℃
で焼成した後（２回焼成後）において、蛍光体層にＵＶ
ランプで紫外線を照射しながら蛍光体層の輝度及び発光
強度を調べた。輝度は、輝度計を用いて測定した。発光
強度は、分光光度計を用いて蛍光体層からの発光スペク
トルを測定し、この測定値から色度のｙ値を算出し、こ
の色度のｙ値と輝度の測定値とから求めた（輝度／色度
のｙ値）。

【００３７】図３は、この測定結果を示すものであっ
て、（ａ）はｘ値と相対輝度との関係、（ｂ）はｘ値と
相対発光強度を示す特性図である。各図中において、実
線は未焼成時、破線は１回焼成後、一点鎖線は２回焼成
後の特性を示している。また図３（ａ），（ｂ）におけ
る相対輝度および相対発光強度の値はいずれも、ｘ＝
０．１の蛍光体で未焼成時についての値を１００とした
ときの指標で表示してある。

【００３８】図３（ａ），（ｂ）の特性図より、以下の
ことがわかる。＊未焼成時では、ｘ値が大きいほど輝度
も高くなっているが、発光強度はｘ値が０．１付近で最
高となっている。＊１回焼成後では、輝度はｘ値が０．
１より少し大きいところで最高となっており、発光強度
は、ｘ値が０．１以下の範囲ではほぼ一定の値である
が、ｘ値が０．１を越えるとｘ値が増加するに従って低
下している。これより、１回焼成後の測定結果に基づい
て判定する場合には、従来のようにｘ値を０．１〜０．
１５程度に設定することが、高性能の蛍光体層を得るの
適しているということが導かれる。＊２回焼成後では、
輝度は、ｘ値が０．１より少し小さいところで最高値を
示し、ｘ値がかなり小さくなっても高い値を保ってい
る。発光強度は、ｘ＝０．０３〜０．０６付近で最も高
く、ｘ＝０．０８を越えた範囲ではかなり低下する。こ
れより、２回焼成後では、ｘ値は０．０８以下、特に
０．０１〜０．０６、その中でも０．０３〜０．０６の
範囲が好ましいことがわかる。

【００３９】＊特に注目すべきことは、ｘ値が０．０８
より大きい範囲と０．０８以下の範囲とでは、焼成によ
り発光強度に及ぶ影響が逆の傾向を示していることであ
る。即ち、ｘ値が０．０８より大きい範囲では、未焼成
時に比べて焼成後の方が発光強度が低くなっているのに
対して、ｘ値が０．０８以下の範囲ではむしろ、未焼成
時よりも焼成後の方が発光強度が高くなっており、更に
１回焼成後よりも２回焼成後の方が輝度及び発光強度が
高くなっている。このような傾向の違いは、蛍光体を焼
成するのに伴って、Ｅｕ²⁺イオンが酸化される一方、水
分などの不純物が除去されたり結晶性が向上し、これが
発光強度の向上に寄与するが、ｘ値が０．０８より大き
い範囲では、前者の影響の方が大きいのに対して、ｘ値
が０．０８以下では、後者の影響が大きいために生じる
ものと考えられる。

【００４０】なお、本実験では、５２０℃で焼成した後
に４６０℃で焼成する場合について調べたが、５００℃
程度で焼成した後に３５０℃程度で焼成する場合や、同
程度の温度（例えば４６０℃）で２回焼成を行う場合に
おいても、ほぼ同様の結果が得られる。また、図３で
は、５２０℃で焼成した後に４６０℃焼成するという２
回焼成後までの測定結果を示したが、更に、４６０℃以
下の温度で３回目の焼成を行ってその後に測定を行った
場合にも、２回焼成後の結果と同様の傾向を示す結果が
得られた。即ち、図３の一点鎖線で示されるような２回
焼成後の輝度及び発光強度の傾向は、更に焼成を加えて
もあまり変動しないことがわかった。

【００４１】（その他の事項）上記実施の形態では、Ｅ
ｕ²⁺イオンを付活剤として含有する青色蛍光体の例とし
て、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺で表される蛍光体を示
したが、本発明はこれに限られず、ＢａＭｇＡｌ
₁₄Ｏ₂₃：Ｅｕ²⁺やＢａaＳｒ_1-aＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ ²⁺
といった青色蛍光体を用いる場合においても適用可能で
ある。即ち、ＢａＭｇＡｌ₁₄Ｏ₂₃：Ｅｕ²⁺では、Ｂａ元
素に対するＥｕ²⁺イオンの置換量を、Ｂａ_aＳｒ_1-aＭｇ
Ａｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺では、Ｂａ元素とＳｒ元素の和に対
するＥｕ²⁺イオンの置換量を、８ａｔ％以下（好ましく
は１〜６ａｔ％）に設定することによって、同様の効果
を得ることができる。また、上記実施の形態では、ＡＣ
型のＰＤＰを例にとって説明したが、ＤＣ型のＰＤＰに
ついても同様のことが言える。また、上記実施の形態で
説明した青色蛍光体は、必ずしもＰＤＰだけに用いられ
るものではなく、例えば蛍光燈にも用いることができ
る。そして、その場合も同様の効果を奏する。

【００４２】

【発明の効果】以上のように本発明は、母体材料中の置
換対象の元素がＥｕ²⁺イオンで置換された蛍光体材料、
特に組成式がＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺で表される蛍
光体において、置換対象の元素（Ｂａ）に対するＥｕ²⁺
イオンの置換量を８ａｔ％以下、好ましくは１〜６ａｔ
％に設定することによって、従来よりも耐熱性の高い蛍
光体膜を形成し、蛍光体層の輝度並びに発光強度を向上
させることを可能とした。そして、このような蛍光体材
料を青色蛍光体材料として用いると、ＰＤＰ作製時の焼
成プロセスにおける蛍光体層の熱劣化が抑えられ、ＰＤ
Ｐの画質及び輝度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態に係る交流面放電型ＰＤＰの構成を
示す概略断面図である。

【図２】実施の形態で蛍光体層を形成する際に用いるイ
ンキ塗布装置の概略構成図である。

【図３】実施例の蛍光体材料を用いた実験結果を示す特
性図である。

【図４】従来の交流面放電型ＰＤＰの一例を示す概略断
面図である。

【符号の説明】

１１前面ガラス基板１２表示電極１３誘電体ガラス層１４保護層１５背面ガラス基板１６アドレス電極１７可視光反射層１８隔壁１９蛍光体層２０インキ塗布装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭56−86982（ＪＰ，Ａ) 特開平11−40066（ＪＰ，Ａ) 特表平８−508307（ＪＰ，Ａ) 米国特許3294699（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C09K 11/00 - 11/89 H01J 9/22 - 9/227 H01J 11/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ＢａＭｇＡｌ ₁₀ Ｏ ₁₇ ：Ｅｕ ²⁺ で表され、
且つＢａＭｇＡｌ ₁₀ Ｏ ₁₇ のＢａ元素に対するＥｕ ²⁺ イオ
ンの置換量が８ａｔ％以下であるプラズマディスプレイ
パネル用蛍光体材料。
【請求項２】前記ＢａＭｇＡｌ ₁₀ Ｏ ₁₇ のＢａ元素に対
するＥｕ ²⁺ イオンの置換量が１〜６ａｔ％である請求項
１記載のプラズマディスプレイパネル用蛍光体材料。
【請求項３】ＢａＭｇＡｌ ₁₄ Ｏ ₂₃ ：Ｅｕ ²⁺ で表され、
且つＢａＭｇＡｌ ₁₄ Ｏ ₂₃ のＢａ元素に対するＥｕ ²⁺ イオ
ンの置換量が８ａｔ％以下であるプラズマディスプレイ
パネル用蛍光体材料。
【請求項４】前記ＢａＭｇＡｌ ₁₄ Ｏ ₂₃ のＢａ元素に対
するＥｕ ²⁺ イオンの置換量が１〜６ａｔ％である請求項
３記載のプラズマディスプレイパネル用蛍光体材料。