説明

プラズマディスプレイパネル用の蛍光体、及びこれから形成された蛍光膜を備えたプラズマディスプレイパネル

【課題】放電特性及び色純度特性に優れつつ、プラズマによる劣化を防止して、寿命の特性が向上したプラズマディスプレイパネル用の蛍光体、及びこれから形成された蛍光膜を備えたプラズマディスプレイパネルを提供する。
【解決手段】化学式ZnSiO:Mnで表示されるケイ酸亜鉛系蛍光体と、ケイ酸亜鉛系蛍光体の表面に形成されたイットリウム酸化物(Y)からなる連続的な結晶質金属酸化物のコーティング膜と、を有するプラズマディスプレイパネル用の蛍光体及びこれから形成された蛍光膜を備えたプラズマディスプレイパネル。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プラズマディスプレイパネル(Plasma Display Pannel:以下、PDP)用の蛍光体、及びこれから形成された蛍光膜を備えたPDPに係り、より詳細には、放電特性の改善によりプラズマによる劣化を防止することにより、寿命の特性が向上したPDP用の蛍光体、及びこれから形成された蛍光膜を備えたPDPに関する。
【背景技術】
【0002】
蛍光体とは、エネルギー刺激によって発光する物質であって、一般的に、水銀蛍光ランプ、無水銀蛍光ランプのような光源、電子放出素子、PDPのような各種素子に使用されており、新たなマルチメディア機器の開発と共に、今後にも多様な用途において利用される見込みである。
【0003】
前記光源または素子のような機器に備えられる蛍光体は、前記機器が発生可能な波長帯の励起光を吸収して励起できるものを選択し、各機器の用途に適した電流飽和特性、劣化特性、発光特性、色純度のような物性を好ましく有さねばならない。
【0004】
PDPは、例えば、キセノン(Xe)などを放電ガスとして利用して、約147nmないし200nmの真空紫外線(Vacuum Ultra Violet:VUV)波長帯の励起光により、蛍光体を励起させる。
【0005】
PDP用の蛍光体の輝度を向上させるために、蛍光体の表面にコーティング層を形成する方法が開示されている(特許文献1)。この方法によれば、蛍光体の表面にコーティングされる物質は、蛍光体より屈折率が小さく、厚さは(2m+1)λ/4n(nは、コーティング層の屈折率、m=0、1、2、3・・・、λは、励起紫外線の波長である)を満たすように設定される。一定の間隙をおいた酸化物のコーティングを介して紫外線の励起効率を向上させる方法も提案されている。
【0006】
また、インクジェット法を使用するために、蛍光体の表面に膜状または突起状のコーティング層を形成して、蛍光体インクの製造に適するように蛍光体の流動性を向上させる方法も考案されている。
【0007】
一方、PDP用の緑色蛍光体として、例えば、ZnSiO:Mn、YBO:Tb、(Ba,Sr)MgAl1019:Mnの混合物が使用されている。
【0008】
しかし、このような緑色蛍光体を使用することは、放電特性には優れているが、満足すべきレベルの輝度や色純度が得られず、またイオン衝撃による劣化が起こるため、その改善が急務である。
【特許文献1】特開平9−70936号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明が達成しようとする技術的課題は、放電特性及び色純度特性に優れつつ、プラズマによる劣化を防止して、寿命の特性が向上したPDP用の蛍光体、及びこれから形成された蛍光膜を備えたPDPを提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
前記技術的課題を達成するために、本発明では、化学式ZnSiO:Mnで表示されるケイ酸亜鉛系蛍光体と、前記ケイ酸亜鉛系蛍光体の表面に形成されたイットリウム酸化物(Y)からなる連続的な結晶質金属酸化物のコーティング膜と、を有するPDP用の蛍光体を提供する。
【0011】
前記連続的な結晶質金属酸化物のコーティング膜でイットリウム酸化物の含量は、ケイ酸亜鉛系蛍光体100重量部を基準として、0.01ないし10重量部、特に0.05ないし2.0重量部であることが好ましく、前記連続的な結晶質金属酸化物のコーティング膜の厚さは、1ないし30nmであることが好ましい。
【0012】
前記PDP用の蛍光体の平均粒径は、1ないし10μmであることが好ましい。
【0013】
また、本発明の技術的課題は、非コーティング蛍光体と、前記非コーティング蛍光体の表面に正帯電型金属酸化物からなる金属酸化物コーティング膜を有しており、ゼータポテンシャルは、20ないし40mVであるPDP用の蛍光体によって達成される。
【0014】
前記金属酸化物コーティング膜は、酸化イットリウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ランタン、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化ユーロピウム、酸化コバルトのうち選択された正帯電型金属酸化物を備える。そして、前記金属酸化物コーティング膜は、連続的な結晶質金属酸化物の薄膜であることが好ましい。
【0015】
前記非コーティング蛍光体が化学式ZnSiO:Mnで表示されるケイ酸亜鉛系蛍光体、Y:Eu、(Y,Gd):Eu、(Ba,Mg,Sr)Al1219:Mn、BaAl1219:Mnからなる群から選択された一つ以上である。
【0016】
本発明の他の技術的課題は、前記した何れかのPDP用の蛍光体を含む蛍光膜を備えるPDPによって達成される。
【発明の効果】
【0017】
本発明のPDP用の蛍光体は、正帯電型イットリウム酸化物のような金属酸化物からなる連続的な結晶質コーティング膜を有しているため、表面特性が改善され、これは、ゼータポテンシャルの数値により確認することができる。前記金属酸化物コーティング膜は、保護膜の役割を行ってイオン衝撃による蛍光体の劣化を抑制させる。
【0018】
前記の蛍光体をPDP用の緑色蛍光膜の製造に利用すれば、表面帯電特性を改善し、放電電圧が赤色及び青色のレベルと同等となるべく調節することができ、特定階調で放電不良が生じることを解消することができる。そして、前記金属酸化物コーティング膜の形成により、イオン衝撃による蛍光体の劣化を抑制し、加速駆動後に輝度維持率、すなわち、寿命の特性が改善される。特に、パネル評価の主要項目である永久残像開始時間が延びる。また、本発明の蛍光体は、放電特性の改善により、この蛍光体のみで蛍光膜を形成することが可能である。このような蛍光膜を採用すれば、緑色色純度が向上し、色再現範囲が拡大される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、添付された図面を参照して本発明を更に詳細に説明する。
【0020】
化学式ZnSiO:Mnで表わされるケイ酸亜鉛系蛍光体(以下“P1蛍光体”という)は、輝度、色座標、寿命などの特性がBaAl1219:Mn、YBO:Tb等に比べて優れており、PDP用の緑色蛍光体として使用するのに最も適した蛍光体である。
【0021】
しかし、表面が強い負の帯電特性を有しているため、他のカラーの蛍光体に比べて放電電圧が高く、イオン衝撃によって劣化される短所を有するため、各パネル製造会社別に他の蛍光体を混合して使用するなどの方法が摸索されてきた。このような場合、放電電圧マージンの改善はある程度可能であるが、光特性の低下を伴う。
【0022】
したがって、本発明では、P1蛍光体に正帯電特性を有する金属酸化物を連続的な結晶質薄膜の形態にコーティングして、パネルとしての放電特性を改善し、プラズマによる衝撃に強く、P1蛍光体との反応性の少ない金属酸化物の連続的な結晶質薄膜が保護層の役割を行うことにより、蛍光体の寿命を延長させる効果を得ることができる。
【0023】
前記金属酸化物としては、イットリウム酸化物(Y)、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ランタン、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化ユーロピウム、酸化コバルトなどを使用する。もし、金属酸化物としてイットリウム酸化物を使用する場合、正帯電特性を有しているため、放電問題が解決されるだけでなく、P1蛍光体との反応性が弱く、スパッタリングの劣化からP1蛍光体を保護する保護膜の役割を最も効率的に行える。
【0024】
このような効果により、本発明のPDP用の蛍光体は、単独で使用することが可能であり、さらにパネル含有量を増加させることができる。そして、YBO:Tb、BaAl1219:Mnなどを混合した場合でも、それらの混合量を最小化することによって光特性を向上させうる。
【0025】
前記連続的な結晶質金属酸化物のコーティング膜を有するPDP用の蛍光体で、イットリウム酸化物の含量は、P1蛍光体100重量部に対して0.01ないし10重量部、特に0.05ないし2.0重量部であることが好ましい。もし、イットリウム酸化物の含量が0.01重量部未満であれば、放電特性改善効果が小さく、10重量部を超過すれば、VUV及び蛍光体からの発生光が吸収されて、輝度が低下して好ましくない。
【0026】
また、本発明は、非コーティング蛍光体と、その蛍光体の表面に正帯電特性を有する金属酸化物コーティング膜が形成されており、ゼータポテンシャルが20ないし40mVであるPDP用の蛍光体を提供する。
【0027】
前記非コーティング蛍光体は、特に限定されるものではないが、例として、ZnSiO:Mn、Y:Eu、(Y,Gd):Eu、(Ba,Mg,Sr)Al1219:Mn、BaAl1219:Mnなどがある。そして、前記正帯電型金属酸化物としては、イットリウム酸化物、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ランタン、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化ユーロピウム、酸化コバルトなどを使用し、その含量は、非コーティング蛍光体100重量部を基準として0.01ないし10重量部、特に、0.05ないし2.0重量部である。もし、正帯電型金属酸化物の含量が前記の範囲を逸脱する場合には、コーティング量が足りない場合、帯電特性及び輝度改善効果がほとんどなく、コーティング量が範囲以上である場合、VUV及び蛍光体からの発生光を吸収して、輝度が低下して好ましくない。
【0028】
前記金属酸化物コーティング膜の厚さは、1ないし30nmであり、前記PDP用の蛍光体の平均粒径は、1ないし10μmであることが好ましい。
【0029】
以下、ゾル−ゲル工程による本発明の一態様に係るPDP用の蛍光体の製造方法を説明する。
【0030】
まず、イットリウム塩を水及び溶媒に溶解した後、ここにP1蛍光体を添加及び混合する。ここで、イットリウム塩としては、Y(NO−6HO、Y(CHCO、YClなどを使用し、この含量は、P1蛍光体の表面にコーティングされたイットリウム酸化物の含量が、P1蛍光体100重量部に対し、0.01ないし10重量部、特に、0.05ないし2重量部として提供されるように選択される。
【0031】
前記溶媒としては、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノールなどを使用し、溶媒の含量は、イットリウム塩100重量部を基準として1000ないし10000重量部であることが好ましい。
【0032】
前記混合物をろ過して溶媒を分離及び乾燥して、これを焼成処理する。このような焼成処理の過程で、酸素雰囲気下で実施して、蛍光体表面に付いている水酸化イットリウムヒドロキシド及び有機物−イットリウム化合物がイットリウム酸化物コーティング膜を形成する過程として、有機物を完全に燃焼して、これを除去し、焼成処理温度は、350ないし900℃範囲であることが好ましい。もし、焼成処理温度が350℃未満である場合には、有機物が完全に分解されないため、残炭が残って輝度を低下させたり、イットリウムが完全に酸化されないため、Yを形成できず、900℃を超過する場合には、イットリウムが蛍光体と反応して、蛍光体の内部に拡散してコーティング膜がなくなって、帯電特性が改善されないため好ましくない。
【0033】
その後、前記結果物を熱処理して、表面に蛍光体と、その表面に連続的な結晶質状態のイットリウム酸化物からなる金属酸化物コーティング膜とを有するPDP用の蛍光体を得ることができる。ここで、熱処理雰囲気は、非活性ガス雰囲気下で実施するが、非活性ガスとしては、Hガス、Nガス及びそれらの混合ガスを利用する。このような熱処理過程で、前記焼成処理時に蛍光体自体が酸化されて輝度が低下するが、このような輝度の損失分を再び還元雰囲気の熱処理を通じて回復させうる。
【0034】
前記熱処理温度は、500ないし900℃範囲であることが好ましい。もし、熱処理温度が500℃未満である場合には、蛍光体内のMnの還元が良好に行われないため、輝度が回復されず、900℃を超過する場合には、イットリウムが蛍光体と反応して、蛍光体の内部に拡散してコーティング膜が無くなって、帯電特性が改善されないため好ましくない。
【0035】
前記過程から得た本発明のPDP用の蛍光体は、その表面に形成されたイットリウム酸化物薄膜が連続的な結晶質薄膜の状態を有する。
【0036】
前記イットリウム酸化物コーティング膜の厚さは、前記したように、1ないし30nmであることが好ましい。もし、イットリウム酸化物薄膜の厚さが1nm未満である場合には、帯電特性及び寿命改善効果がほとんどなく、30nmを超過する場合には、VUV及び蛍光体からの発生光が吸収されて、輝度が低下するため好ましくない。
【0037】
そして、前記過程から得たPDP用の蛍光体の平均粒径は、1ないし10μmであることが好ましい。もし、平均粒径が1μm未満である場合には、蛍光体自体の発光効率が低下し、小粒蛍光体間の凝集が発生し、10μmを超過する場合には、PDPパネル製作時、蛍光体の印刷工程が容易ではなく、PDPの高精細化においても好ましくない。
【0038】
一方、本発明の他の一態様に係るPDP用の蛍光体の製造方法を説明すれば、次の通りである。
【0039】
PDP用の蛍光体は、非コーティング蛍光体と、前記蛍光体の表面に正帯電型金属酸化物からなる金属酸化物コーティング膜とを有しており、ゼータポテンシャルが20ないし40mVであって、前記蛍光体の製造過程は、イットリウム塩以外に、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ランタン、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化ユーロピウム、酸化コバルトなどの金属酸化物の前駆体を使用し、非コーティング蛍光体として、P1蛍光体以外に他の蛍光体も使用可能であるということを除いては、前記した本発明の一態様に係る蛍光体の製造過程と同じ方法によって実施する。
【0040】
前記正帯電型金属酸化物からなる金属酸化物コーティング膜のゼータポテンシャルは、20ないし40mVであることが好ましい。
【0041】
前記金属酸化物コーティング膜は、連続的な結晶質金属酸化物の薄膜であることが好ましい。
【0042】
前記金属酸化物コーティング膜の厚さは、前記のように、1ないし30nmであることが好ましい。もし、金属酸化物コーティング膜の厚さが1nm未満である場合には、帯電特性及び寿命改善効果がほとんどなく、30nmを超過する場合には、VUV及び蛍光体からの発生光が吸収されて、輝度が低下するため好ましくない。
【0043】
そして、前記過程から得たPDP用の蛍光体の平均粒径は、1ないし10μmであることが好ましい。もし、平均粒径が1μm未満である場合には、蛍光体自体の発光効率が低下し、小粒蛍光体間の凝集が発生し、10μmを超過する場合には、PDPパネルの製作時、蛍光体の印刷工程が容易ではなく、PDPの高精細化においても好ましくない。
【0044】
以下、本発明に係る蛍光体から蛍光膜を採用したPDPについて説明する。
【0045】
本発明のPDPは、透明な前面基板と、前記前面基板に対して平行に配置された背面基板と、前面基板と背面基板との間に配置された隔壁によって区画された発光セルと、一方向に配置された発光セルにわたって延びたアドレス電極と、前記アドレス電極を覆う後方誘電体層と、前記発光セル内に配置された蛍光膜と、前記アドレス電極が延びた方向と交差する方向に延びた維持電極対と、前記維持電極対を覆っている前方誘電体層と、前記発光セル内にある放電ガスと、を備える。その構造を図1を参照して更に詳細に記述すれば、次の通りである。
【0046】
図1を参照するに、PDPは、前方パネル210及び後方パネル220を備える。
【0047】
前記前方パネル210は、前面基板211、前記前面基板の後方(より詳細には、前面基板の後面)に配置され、一列の発光セル226にわたって延びた維持電極対214、前記維持電極対を覆っている前方誘電体層215及び保護膜216を備える。
【0048】
前記後方パネル220は、前記前面基板211に対して平行するように配置された背面基板221、前記背面基板の前方(より詳細には、背面基板の前面221a)に配置され、前記維持電極対と交差するように延びたアドレス電極222、前記アドレス電極を覆う後方誘電体層223、前記前面基板と背面基板との間(より詳細には、後方誘電体層の上)に形成されて発光セル226を区画する隔壁224、及び前記隔壁内には、維持放電によって放電ガスから放出された紫外線を受けて可視光線を放出する赤色、緑色及び青色蛍光体からなる赤色蛍光膜225a、緑色蛍光膜225b及び青色蛍光膜225cを備える。
【0049】
本発明の一実施例によれば、前記緑色蛍光膜225bは、前記した化学式1の蛍光体を備える蛍光膜形成用の組成物を利用する。
【0050】
本発明の蛍光膜形成用の組成物を利用した蛍光膜の製造方法は、特に限定されるものではなく、一具現例を説明すれば、次の通りである。
【0051】
本発明のPDP用の蛍光体を印刷を容易にするために、結合剤及び溶媒と混合してペースト状にした後に、あらかじめ準備されたスクリーンメッシュを介してスクリーン法で印刷し、これを乾燥及び焼成して蛍光膜を得る。
【0052】
前記乾燥温度は、100〜150℃が適切であり、焼成温度は、350ないし600℃であり、特に、約450℃で実施してペーストの有機物を除去する。
【0053】
前記結合剤としては、エチルセルロースを使用し、結合剤の含量は、蛍光体100重量部を基準として10ないし30重量部を使用する。もし、結合剤の含量が前記範囲未満である場合には、蛍光膜の結合力が低下し、前記範囲を超過すれば、蛍光膜内の蛍光体の含量が相対的に減少して、色純度などの特性が低下するため好ましくない。
【0054】
前記溶媒としては、ブチルカルビトール(BCA)またはテルピネオールを使用し、その含量は、蛍光体100重量部を基準として70ないし300重量部を使用する。もし、溶媒の含量が前記範囲未満である場合には、蛍光体が良好に分散されないか、または粘度が高いため印刷が難しく、前記範囲を超過すれば、単位容積当り蛍光体の含量が低すぎて、PDPパネルでの輝度が低下するため好ましくない。
【0055】
前記蛍光膜形成用の組成物の粘度は、5,000ないし50,000cps、特に、20,000cpsである。もし、蛍光膜形成用の組成物の粘度が5,000cps未満であれば、印刷時に隣りのセルに印刷液が流れ込んで、正確な位置に印刷膜が生成されず、50,000cpsを超過すれば、粘度が高すぎて良好に印刷されないため、好ましくない。
【0056】
前記赤色蛍光膜及び青色蛍光膜は、PDP製造時に通常的に利用可能なものであれば、何れも使用可能であり、赤色蛍光体の例としては、(Y,Gd)BO:Eu、Y(V,P)O:Euなどがあり、青色蛍光体としては、BaMgAl1017:Eu、CaMgSi:Euなどがある。
【0057】
前記前面基板211及び背面基板221は、ガラスより形成されるものが一般的であるが、前面基板は、光透過率の高いものが好ましい。
【0058】
前記背面基板の前面221aに配置され、一列の発光セル226にわたって延びたアドレス電極222は、通常的に電気伝導率の高い金属、例えば、Al等より形成される。アドレス電極222は、Y電極212と共にアドレス放電に利用される。前記アドレス放電は、発光させる発光セル226を選択するための放電であって、アドレス放電が発生した発光セル226で後述する維持放電が発生し得る。
【0059】
前記アドレス電極222は、後方誘電体層223によって覆われるが、後方誘電体層223は、アドレス放電時に荷電粒子がアドレス電極222に衝突してアドレス電極を損傷させることを防止する。前記後方誘電体層223は、荷電粒子を誘導できる誘電体として形成されるが、このような誘電体としては、PbO、B、SiOなどがある。
【0060】
前記前面基板211と背面基板221との間には、発光セル226を区画する隔壁224が形成されるが、このような隔壁224は、前面基板211と背面基板221との間に放電空間を確保し、隣接した発光セル226の間のクロストークを防止し、蛍光体層225の表面積を広くする。前記隔壁224は、Pb、B、Si、Al、及びOのような元素を備えるガラス成分より形成され、ここに、必要に応じてZrO、TiO、及びAlのようなフィラーと、Cr、Cu、Co、Fe、TiOのような顔料とが含まれうる。
【0061】
前記維持電極対214は、一列の発光セル226にわたって、前記アドレス電極222が延びた方向と交差する方向に延びる。前記維持電極対214は、維持放電を発生させる一対の維持電極212、213を備え、前記前面基板211には、このような維持電極対214が所定間隔離れて互いに平行するように配列されている。維持電極212、213のうち何れか一つは、X電極213であり、他の一つは、Y電極212である。X電極213とY電極212と電位差によって維持放電が発生する。
【0062】
前記X電極213とY電極212は、それぞれ、透明電極213b、212b及びバス電極213a、212aを備えることが一般的であるが、場合によっては、透明電極なしにバス電極のみより走査電極と共通電極とが構成されうる。
【0063】
前記透明電極213b、212bは、導電体でありながら、蛍光体から放出される光が前面基板211に出て行くことを妨害しない透明な材料より形成されるが、このような材料としては、ITO(Indium Tin Oxide)などがある。しかし、前記ITOのような透明な導電体は、抵抗が大きいため、維持電極が透明電極のみより構成されれば、透明電極の長手方向への電圧降下が大きくなり、したがって、PDPの駆動に所要される電力が多くなって、画像の応答速度が遅くなる。これを改善するために、前記透明電極の外側端部には、電気伝導率の高い金属、例えば、Agより形成されたバス電極213a、212aが配置される。
【0064】
前記維持電極212、213は、前方誘電体層215によって覆われる。前記前方誘電体層215は、維持放電時に隣接したX電極213とY電極212とが直接通電されることと、荷電粒子が維持電極212、213と衝突することにより、それらを損傷させることとを防止でき、光透過率の高い誘電体として形成されるが、このような誘電体としては、PbO、B、SiOなどがある。
【0065】
前記前方誘電体層215の間には、保護膜216が形成されうる。この時、前記保護膜は、維持放電時に荷電粒子が前方誘電体層215と衝突することによりこれを損傷させることを防止し、維持放電時に2次電子を多く放出する。前記保護膜は、MgOより形成されうる。
【0066】
前記発光セル226の内部には、放電ガスが充填される。この放電ガスは、例えば、Xeが5%ないし10%含まれたNe−Xe混合ガスであるが、必要に応じてNeの少なくとも一部をHeに代替してもよい。
【0067】
本発明のPDPは、残光時間は1ms以下であり、特に、400μsないし1msである。そして、色温度は、約8500Kであり、色座標特性においては、xは0.285であり、yは0.300である。
【0068】
本発明のPDPは、図1の構造のみに限定されるものではなく、他の形態でも可能である。
【0069】
以下、本発明を下記実施例を挙げて説明するが、本発明は、下記実施例のみに限定されるものではない。
【0070】
実施例1
Y(NO−6HO6.0重量部を2−メトキシエタノール194.0重量部に溶解した後、ZnSiO:Mnの100重量部を投入して、30分間攪拌して混合物Aを製造した。この混合物Aをろ過して、溶媒を分離して乾燥した後、525℃で1時間焼成した。この時に、有機物が完全に燃焼されるように空気を円滑に供給した。
【0071】
その後、前記結果物を5wt%H、95wt%Nの雰囲気で600℃で1時間熱処理して、表面にZnSiO:Mn蛍光体と、その表面に連続的な結晶質状態のイットリウム酸化物コーティング膜(平均厚さ:5〜10nm)(図3)とを有するPDP用の蛍光体(平均粒径:3.0μm)を製造した。図3を参照するに、イットリウム酸化物コーティング膜は、連続的結晶質の薄膜状態であると認められる。ここで、図3で、右側下端ブラックバーは10nmを表す。
【0072】
前記蛍光体40重量部、結合剤であるエチルセルロース8重量部、溶媒であるテルピネオール52重量部を混合して、緑色蛍光膜形成用の組成物を準備した。
【0073】
前記蛍光膜形成用の組成物をPDPの発光セルにスクリーン印刷し、乾燥及び480℃で焼成処理して緑色蛍光膜を形成した。この時、PDP内の放電ガスは、93重量%のNe及び7重量%のXeを含む。
【0074】
実施例2
混合物Aが、Y(NO−6HOの4.5重量部を2−メトキシエタノール195.5重量部を使用して溶解した後、ZnSiO:Mn100重量部を投入して製造されたことを除いては、実施例1と同じ過程によって実施した。
【0075】
実施例3
混合物Aが、Y(NO−6HOの3.0重量部を2−メトキシメタノール197.0重量部を使用して溶解した後、ZnSiO:Mn100重量部を投入して製造されたことを除いては、実施例1と同じ方法によって実施した。
【0076】
実施例4
混合物AがY(NO−6HOの9.0重量部を2−メトキシエタノール191.0重量部を使用して溶解した後、ZnSiO:Mn100重量部を投入して製造されたことを除いては、実施例1と同じ方法によって実施した。
【0077】
比較例1
PDP用の緑色蛍光膜の組成物の製造時に、表面にコーティング膜が形成されていないZnSiO:Mn蛍光体を使用したことを除いては、実施例1と同じ方法によって実施してPDP用の緑色蛍光膜を形成した。
【0078】
比較例2
PDP用の緑色蛍光膜の組成物の製造時に、表面処理されていないZnSiO:MnとYBO:Tb蛍光体との1:1重量比の混合物を使用したことを除いては、実施例1と同じ方法によって実施してPDP用の緑色蛍光膜を形成した。
【0079】
比較例3
エタノール溶液66.02g、アルミニウムsec−ブトキシド24.16g、水25gを混合して1時間攪拌した。
【0080】
次いで、前記混合物に蛍光体ZnSiO:Mn50gを投入して攪拌した後、前記結果物をろ過及び分離した。次いで、分離された結果物を500℃、空気雰囲気で1時間維持熱処理した後、600℃の5wt%H/95wt%Nの雰囲気で再び1時間維持条件で熱処理して、PDP用の蛍光体を得た。
【0081】
前記過程から得た蛍光体40重量部、結合剤であるエチルセルロース8重量部、溶媒であるテルピネオール52重量部を混合して、緑色蛍光膜形成用の組成物を準備した。
【0082】
前記蛍光膜形成用の組成物をPDPの発光セルにスクリーン印刷し、乾燥及び480℃で焼成処理して、緑色蛍光膜を形成した。この時、PDP内の放電ガスは、93重量%のNe及び7重量%のXeを含む。
【0083】
前記実施例1ないし実施例4及び比較例1ないし比較例3から得たPDP用の蛍光体のゼータポテンシャル、寿命、初期輝度及び色再現面積の特性を下記方法によって評価した。
【0084】
(1)ゼータポテンシャル
蛍光体の試料を溶媒として純水(pH:5.8)を使用して、超音波で約2分間実施して分散させた後、ゼータポテンシャル測定機器であるMALVERN社のZetamasterに注入して、5回測定した後で平均値を選択する。
【0085】
(2)寿命
寿命は、PDPパネルを50時間駆動した後、輝度維持率で評価し、輝度維持率は、初期輝度に対して50時間経過後の輝度変化値を百分率で表示して表したものである。
【0086】
(3)初期輝度
PDPパネルを駆動した後、MINOLTA社のCA100を使用して、光特性である初期輝度を測定する。
【0087】
(4)色再現面積
色座標は、MINOLTA社のCA100を使用して測定し、この色座標値を1931−CIE色度上で座標を表記した後、色再現領域を計算する。
【0088】
前記特性調査の結果を下記表1に表した。
【表1】

【0089】
前記表1を参照して、実施例1ないし実施例4は、比較例1ないし比較例3の場合と比較して、50時間加速駆動後に輝度維持率が向上し、これは、PDPが有する問題点の一つである駆動時にパターンの蛍光体が劣化されることにより、周辺と輝度及び色が異なって見える現象を改善できるということを意味する。そして、初期輝度は、比較例2の場合が多少優れているが、色再現面積を考慮した光特性は、実施例1ないし実施例4の場合が比較例の場合より優れていると表れた。
【0090】
図2は、本発明の実施例1ないし実施例4及び比較例1及び比較例2によって製造されたPDPにおいて、放電電圧の測定結果を表した。
【0091】
図2において、x軸は駆動電圧Vfを表し、各面積は、PDPパネルがオンになる領域、すなわち、放電が発生する領域を表す。この領域の位置が、色によって違わずに互いに重なることが好ましい。図2から分かるように、イットリウム酸化物のコーティング量が増えるに従い、色による放電が発生する領域の相違が減少して、放電に有利である。
【0092】
図2を参照するに、比較例2の緑色放電電圧を基準として、実施例1、実施例2、実施例3、実施例4の緑色放電電圧領域が赤色及び青色の放電電圧領域と近いため、比較的に良好な特性を表した。そして、実施例3の場合も比較例1に比べて三色の領域が近くなり、改善効果を表している。
【図面の簡単な説明】
【0093】
【図1】本発明の一実施形態に係るPDPを概略的に示す斜視図である。
【図2】本発明の実施例1ないし実施例4及び比較例1及び比較例2によって製造されたPDPにおいて、放電電圧測定結果を表すグラフである。
【図3】本発明の一実施形態に係るZnSiO:Mn蛍光体と、前記ZnSiO:Mn蛍光体の上部に形成された連続的な結晶質イットリウム酸化物層とを有するPDP用の蛍光体の写真である。
【符号の説明】
【0094】
210 前方パネル
211 前面基板
212 Y電極
213 X電極
213a、212a バス電極
213b、212b 透明電極
214 維持電極対
215 前方誘電体層
216 保護膜
220 後方パネル
221 背面基板
221a 背面基板の前面
222 アドレス電極
223 後方誘電体層
224 隔壁
225a 赤色蛍光膜
225b 緑色蛍光膜
225c 青色蛍光膜
225 蛍光体層
226 発光セル

【特許請求の範囲】
【請求項1】
化学式ZnSiO:Mnで表わされるケイ酸亜鉛系蛍光体と、
前記ケイ酸亜鉛系蛍光体の表面に形成されたイットリウム酸化物(Y)からなる連続的な結晶質金属酸化物のコーティング膜と、を有するプラズマディスプレイパネル用の蛍光体。
【請求項2】
前記連続的な結晶質金属酸化物のコーティング膜におけるイットリウム酸化物の含量は、ケイ酸亜鉛系蛍光体100重量部を基準として、0.01ないし10重量部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用の蛍光体。
【請求項3】
前記連続的な結晶質金属酸化物のコーティング膜におけるイットリウム酸化物の含量は、ケイ酸亜鉛系蛍光体100重量部を基準として、0.05ないし2重量部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用の蛍光体。
【請求項4】
前記連続的な結晶質金属酸化物のコーティング膜の厚さは、1ないし30nmであることを特徴とする請求項1ないし3の何れか1項に記載のプラズマディスプレイパネル用の蛍光体。
【請求項5】
前記プラズマディスプレイパネル用の蛍光体の平均粒径は、1ないし10μmであることを特徴とする請求項1ないし4の何れか1項に記載のプラズマディスプレイパネル用の蛍光体。
【請求項6】
非コーティング蛍光体と、前記非コーティング蛍光体の表面に正帯電型金属酸化物からなる金属酸化物コーティング膜と、を有しており、
ゼータポテンシャルが20ないし40mVであるプラズマディスプレイパネル用の蛍光体。
【請求項7】
前記金属酸化物コーティング膜は、酸化イットリウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ランタン、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化ユーロピウム、酸化コバルトのうちから選択された少なくとも1種の正帯電型金属酸化物を備えることを特徴とする請求項6に記載のプラズマディスプレイパネル用の蛍光体。
【請求項8】
前記金属酸化物コーティング膜は、連続的な結晶質金属酸化物の薄膜であることを特徴とする請求項6ないし7の何れか1項に記載のプラズマディスプレイパネル用の蛍光体。
【請求項9】
前記非コーティング蛍光体は、化学式ZnSiO:Mnで表示されるケイ酸亜鉛系蛍光体、Y:Eu、(Y,Gd):Eu、(Ba,Mg,Sr)Al1219:Mn、BaAl1219:Mnからなる群から選択された一つ以上であることを特徴とする請求項6ないし8の何れか1項に記載のプラズマディスプレイパネル用の蛍光体。
【請求項10】
前記正帯電型金属酸化物の含量は、非コーティング蛍光体100重量部を基準として、0.01ないし10重量部であることを特徴とする請求項6ないし9の何れか1項に記載のプラズマディスプレイパネル用の蛍光体。
【請求項11】
前記正帯電型金属酸化物の含量は、非コーティング蛍光体100重量部を基準として、0.05ないし2重量部であることを特徴とする請求項6ないし9の何れか1項に記載のプラズマディスプレイパネル用の蛍光体。
【請求項12】
前記プラズマディスプレイパネル用の蛍光体の平均粒径は、1ないし10μmであることを特徴とする請求項6ないし11の何れか1項に記載のプラズマディスプレイパネル用の蛍光体。
【請求項13】
前記金属酸化物コーティング膜のゼータポテンシャルは、20ないし40mVであることを特徴とする請求項6ないし12の何れか1項に記載のプラズマディスプレイパネル用の蛍光体。
【請求項14】
請求項1ないし請求項5のうち、何れか1項に記載のプラズマディスプレイパネル用の蛍光体を含む蛍光膜を備えるプラズマディスプレイパネル。
【請求項15】
請求項6ないし請求項13のうち、何れか1項に記載のプラズマディスプレイパネル用の蛍光体を含む蛍光膜を備えるプラズマディスプレイパネル。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2006−299225(P2006−299225A)
【公開日】平成18年11月2日(2006.11.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−294262(P2005−294262)
【出願日】平成17年10月7日(2005.10.7)
【出願人】(590002817)三星エスディアイ株式会社 (2,784)
【Fターム(参考)】