プラズマディスプレイパネル
【課題】本発明は、蛍光体層を有したプラズマディスプレイパネルにおいて、緑色蛍光体の輝度寿命及びプラズマディスプレイパネルの駆動電圧を改善したプラズマディスプレイパネルを提供する。
【解決手段】上記の課題に対し本発明のプラズマディスプレイパネルは、前面板と、蛍光体層を設けた背面板とを対向配置し、前記蛍光体層には緑色蛍光体層があり、前記緑色蛍光体層は、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎを含み、前記Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎの粒子表面３ｎｍ以下におけるＺｎ元素のＳｉ元素に対する存在比（Ｚｎ２ｐ／Ｓｉ２ｐ）が１．４５以下である。
【解決手段】上記の課題に対し本発明のプラズマディスプレイパネルは、前面板と、蛍光体層を設けた背面板とを対向配置し、前記蛍光体層には緑色蛍光体層があり、前記緑色蛍光体層は、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎを含み、前記Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎの粒子表面３ｎｍ以下におけるＺｎ元素のＳｉ元素に対する存在比（Ｚｎ２ｐ／Ｓｉ２ｐ）が１．４５以下である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空紫外線によって励起される蛍光体を含む蛍光体層を有するプラズマディスプレイパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータやテレビなどの画像表示に用いられるカラー表示デバイスとして、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと呼ぶ）が大型で薄型軽量を実現することのできるカラー表示デバイスとして注目されている。ＰＤＰは、赤色、緑色、青色のいわゆる３原色を加法混色することにより、フルカラー表示を行っている。このフルカラー表示を行うために、３原色の各色を発光する蛍光体層が備えられている。この蛍光体層を構成する蛍光体粒子はＰＤＰの放電セル内で発光する紫外線により励起され、各色の可視光を生成している。
【０００３】
ここで、ＰＤＰの動画像品質は、赤色、緑色、青色の各色蛍光体の残光特性によって大きく左右される。蛍光体の１／１０残光時間（以下、単に残光時間と呼ぶ）が８ｍｓｅｃ以上あると、発光が尾を引くのが視認され表示画像品質が悪化する。また４ｍｓｅｃ以下であると残光が人の目に見えにくくなるため、表示画像品質が向上する。
【０００４】
ＰＤＰに用いられる蛍光体のうち、緑色蛍光体では、通常使用されているＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎや（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｔｂの残光時間が１０ｍｓｅｃ以上と長い。そのため、残光時間を短くするために特許文献１に開示されているようにＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ中のＭｎ／Ｚｎ組成比を大きくするという手法が用いられる。しかし、その結果として残光時間が短い反面、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎの輝度劣化が早く、ＰＤＰの寿命が短くなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１４２００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような課題に鑑みなされたもので、蛍光体層の劣化防止を図り、パネルの輝度および寿命、信頼性の向上を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明のＰＤＰは、前面板と、蛍光体層を設けた背面板とを対向配置し、前記蛍光体層には緑色蛍光体層があり、前記緑色蛍光体層は、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎを含み、前記Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎの粒子表面３ｎｍ以下におけるＺｎ元素のＳｉ元素に対する存在比（Ｚｎ２ｐ／Ｓｉ２ｐ）が１．４５以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように、本発明のＰＤＰによれば、長寿命のＰＤＰを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態におけるＰＤＰの要部を示す分解斜視図
【図２】ＰＤＰの点灯時間とＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ輝度維持率の関係を示す図
【図３】ＰＤＰの点灯時間とＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ輝度維持率の関係を示す図
【図４】ＰＤＰのＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ粒子表面のＺｎ元素とＳｉ元素の存在比（Ｚｎ／Ｓｉ）と輝度維持率の関係を示す図
【図５】ＰＤＰのＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ粒子表面のＺｎ元素とＳｉ元素の存在比（Ｚｎ／Ｓｉ）と輝度維持率の関係を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態によるＰＤＰについて、図を用いて説明する。
【００１１】
１．ＰＤＰの構成
図１は本発明の実施形態によるＰＤＰにおいて、前面板１と背面板２とを分離した状態で示す分解斜視図である。
【００１２】
この図１に示すように、ＰＤＰはガラス製の前面基板４と背面基板１０とを、その間に放電空間３を形成するように対向配置することにより構成されている。
【００１３】
前面板１は、ガラス製の前面基板４上に導電性の第１電極である走査電極５および第２電極である維持電極６を、間に放電ギャップＭＧを設けて互いに平行に配置して表示電極７を構成するとともに、その表示電極７を行方向に複数本配列して設け、そして走査電極５および維持電極６を覆うようにガラス材料からなる誘電体層８が形成され、その誘電体層８上にはＭｇＯからなる保護層９が形成されている。
【００１４】
走査電極５および維持電極６は、それぞれＩＴＯなどの透明電極と、この透明電極をそれぞれに電気的に接続されるように形成されたＡｇなどの導電性金属からなる膜厚が数μｍ程度のバス電極とから構成されている。また、背面板２は、ガラス製の基板１０上に、ガラス材料からなる絶縁体層１１で覆われかつ列方向にストライプ状に配列したＡｇからなる複数本のデータ電極１２が設けられ、そして絶縁体層１１上には、前面板１と背面板２との間の放電空間３を放電セル毎に区画するためのガラス材料からなる井桁状の隔壁１３が設けられている。また、絶縁体層１１の表面および隔壁１３の側面には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の蛍光体層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂが設けられている。そして、走査電極５および維持電極６とデータ電極１２とが交差するように前面板１と背面板２とが対向配置され、走査電極５および維持電極６とデータ電極１２が交差する交差部分には、放電セルが設けられている。また、放電空間３には、放電ガスとして、例えばネオンとキセノンの混合ガスが封入されている。なお、ＰＤＰの構造は上述したものに限られるわけではなく、例えばストライプ状の隔壁を備えたものであってもよい。
【００１５】
２．ＰＤＰの製造方法
２−１．前面板の製造方法
フォトリソグラフィ法によって、前面基板４上に、走査電極５および維持電極６が形成される。走査電極５は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの透明電極と、透明電極に積層された銀（Ａｇ）などからなるバス電極とから構成されている。維持電極６は、ＩＴＯなどの透明電極と、透明電極に積層されたＡｇなどからなるバス電極とから構成されている。
【００１６】
バス電極の材料には、銀（Ａｇ）と銀を結着させるためのガラスフリットと感光性樹脂と溶剤などを含む電極ペーストが用いられる。まず、スクリーン印刷法などによって、電極ペーストが、透明電極が形成された前面基板４に塗布される。次に、乾燥炉によって、電極ペースト中の溶剤が除去される。次に、所定のパターンのフォトマスクを介して、電極ペーストが露光される。次に、電極ペーストが現像され、バス電極パターンが形成される。最後に、焼成炉によって、バス電極パターンが所定の温度で焼成される。つまり、電極パターン中の感光性樹脂が除去される。また、電極パターン中のガラスフリットが溶融する。その後、室温まで冷却することにより、溶融していたガラスフリットが、ガラス化する。以上の工程によって、バス電極が形成される。ここで、電極ペーストをスクリーン印刷する方法以外にも、スパッタ法、蒸着法などを用いることができる。
【００１７】
次に、誘電体層８が形成される。誘電体層８の材料には、誘電体ガラスフリットと樹脂と溶剤などを含む誘電体ペーストが用いられる。たとえば、誘電体層８は、膜厚が約４０μｍの酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）系低融点ガラスまたは酸化亜鉛（ＺｎＯ）系低融点ガラスで形成されている。まずダイコート法などによって、誘電体ペーストが所定の厚みで走査電極５、維持電極６を覆うように前面基板４上に塗布される。次に、乾燥炉によって、誘電体ペースト中の溶剤が除去される。最後に、焼成炉によって、誘電体ペーストが所定の温度で焼成される。つまり、誘電体ペースト中の樹脂が除去される。また、誘電体ガラスフリットが溶融する。その後、室温まで冷却することにより、溶融していた誘電体ガラスフリットが、ガラス化する。以上の工程によって、誘電体層８が形成される。ここで、誘電体ペーストをダイコートする方法以外にも、スクリーン印刷法、スピンコート法などを用いることができる。また、誘電体ペーストを用いずに、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などによって、誘電体層８となる膜を形成することもできる。
【００１８】
次に、誘電体層８上に保護層９が形成される。保護層９は、膜厚が約０．８μｍの酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を主体とするアルカリ土類金属酸化物からなる薄膜層であり、誘電体層８をイオンスパッタから保護するとともに放電開始電圧などの放電特性を安定させるために設けられている。
【００１９】
以上の工程により前面基板４上に走査電極５、維持電極６、誘電体層８および保護層９を有する前面板１が完成する。
【００２０】
２−２．背面板の製造方法
フォトリソグラフィ法によって、背面基板１０上に、データ電極１２が形成される。データ電極１２の材料には、導電性を確保するための銀（Ａｇ）と銀を結着させるためのガラスフリットと感光性樹脂と溶剤などを含むデータ電極ペーストが用いられる。まず、スクリーン印刷法などによって、データ電極ペーストが所定の厚みで背面基板１０上に塗布される。次に、乾燥炉によって、データ電極ペースト中の溶剤が除去される。次に、所定のパターンのフォトマスクを介して、データ電極ペーストが露光される。次に、データ電極ペーストが現像され、データ電極パターンが形成される。最後に、焼成炉によって、データ電極パターンが所定の温度で焼成される。つまり、データ電極パターン中の感光性樹脂が除去される。また、データ電極パターン中のガラスフリットが溶融する。その後、室温まで冷却することにより、溶融していたガラスフリットが、ガラス化する。以上の工程によって、データ電極１２が形成される。ここで、データ電極ペーストをスクリーン印刷する方法以外にも、スパッタ法、蒸着法などを用いることができる。
【００２１】
次に、絶縁体層１１が形成される。絶縁体層１１の材料には、絶縁体ガラスフリットと樹脂と溶剤などを含む絶縁体ペーストが用いられる。例えば、絶縁体層１１は、誘電体層８と同様の酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）系低融点ガラスなどであってもよいが、可視光反射層としての働きも兼ねるように酸化チタン（ＴｉＯ2）粒子を混合した材料であってもよい。まず、スクリーン印刷法などによって、絶縁体ペーストが所定の厚みでデータ電極１２が形成された背面基板１０上にデータ電極１２を覆うように塗布される。次に、乾燥炉によって、絶縁体ペースト中の溶剤が除去される。最後に、焼成炉によって、絶縁体ペーストが所定の温度で焼成される。つまり、絶縁体ペースト中の樹脂が除去される。また、絶縁体ガラスフリットが溶融する。その後、室温まで冷却することにより、溶融していた絶縁体ガラスフリットが、ガラス化する。以上の工程によって、絶縁体層１１が形成される。ここで、絶縁体ペーストをスクリーン印刷する方法以外にも、ダイコート法、スピンコート法などを用いることができる。また、絶縁体ペーストを用いずに、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などによって、絶縁体層１１となる膜を形成することもできる。
【００２２】
次に、フォトリソグラフィ法によって、隔壁１３が形成される。隔壁１３の材料には、フィラーと、フィラーを結着させるためのガラスフリットと、感光性樹脂と、溶剤などを含む隔壁ペーストが用いられる。まず、ダイコート法などによって、隔壁ペーストが所定の厚みで絶縁体層１１上に塗布される。次に、乾燥炉によって、隔壁ペースト中の溶剤が除去される。
【００２３】
次に、所定のパターンのフォトマスクを介して、隔壁ペーストが露光される。次に、隔壁ペーストが現像され、隔壁パターンが形成される。最後に、焼成炉によって、隔壁パターンが所定の温度で焼成される。つまり、隔壁パターン中の感光性樹脂が除去される。また、隔壁パターン中のガラスフリットが溶融する。その後、室温まで冷却することにより、溶融していたガラスフリットが、ガラス化する。以上の工程によって、隔壁１３が形成される。ここで、フォトリソグラフィ法以外にも、サンドブラスト法などを用いることができる。隔壁１３は、例えば低融点ガラス材料を用いて約０．１２ｍｍの高さに形成されている。また、実施の形態では、画面サイズが４２インチクラスのフルハイビジョンテレビに合わせて、隔壁１３の高さは０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍ、また隣接する隔壁１３のピッチは０．１５ｍｍとしている。なお、ＰＤＰの構造は上述したものに限られるわけではなく、隔壁１３の形状がストライプ状であってもよい。
【００２４】
次に、蛍光体層１４が形成される。蛍光体層１４の材料には、蛍光体粒子とバインダと溶剤などとを含む蛍光体ペーストが用いられる。まず、ディスペンス法などによって、蛍光体ペーストが所定の厚みで隣接する複数の隔壁１３間の絶縁体層１１上および隔壁１３の側面に塗布される。次に、乾燥炉によって、蛍光体ペースト中の溶剤が除去される。最後に、焼成炉によって、蛍光体ペーストが所定の温度で焼成される。つまり、蛍光体ペースト中の樹脂が除去される。以上の工程によって、蛍光体層１４が形成される。ここで、ディスペンス法以外にも、スクリーン印刷法などを用いることができる。
【００２５】
以上の工程により、背面基板１０上に、データ電極１２、絶縁体層１１、隔壁１３および蛍光体層１４を有する背面板２が完成する。
【００２６】
２−３．前面板と背面板との組立方法
まず、ディスペンス法などによって、背面板２の周囲に封着ペーストが塗布される。塗布された封着ペーストは、封着ペースト層（図示せず）を形成する。次に乾燥炉によって、封着ペースト層中の溶剤が除去される。その後、封着ペースト層は、約３５０℃の温度で仮焼成される。仮焼成によって、封着ペースト層中の樹脂成分などが除去される。次に、表示電極７とデータ電極１２とが直交するように、前面板１と背面板２とが対向配置される。さらに、前面板１と背面板２の周縁部が、クリップなどにより押圧した状態で保持される。この状態で、所定の温度で焼成することにより、低融点ガラス材料が溶融する。その後、室温まで冷却することにより、溶融していた低融点ガラス材料がガラス化する。これにより、前面板１と背面板２とが気密封着される。最後に、放電空間３にＮｅ、Ｘｅなどを含む放電ガスが封入される。封入する放電ガスの組成は、従来から用いられているＮｅ−Ｘｅ系であるが、Ｘｅの含有量を５体積％以上に設定し、封入圧力は５５ｋＰａ〜８０ｋＰａの範囲に設定する。これによりＰＤＰが完成する。
【００２７】
３．蛍光体材料の構成とその製造方法
次に、各色の蛍光体材料と蛍光体材料の製造方法について説明する。本実施形態において、蛍光体材料は固相反応法により製造されたものを用いている。
【００２８】
３−１、青色蛍光体の構成とその製造方法
まず青色蛍光体材料について説明する。本発明の実施形態では、青色蛍光体層１４Ｂとして、残光時間の短いＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕの青色蛍光体材料を用いている。青色蛍光体材料であるＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕは以下の方法で作製する。
【００２９】
炭酸バリウム（ＢａＣＯ3）と炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ3）と酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）と酸化ユーロピウム（Ｅｕ2Ｏ3）とを蛍光体組成に合うように混合する。この混合物を空気中において８００℃〜１２００℃で焼成し、さらに水素と窒素を含む混合ガス雰囲気において１２００℃〜１４００℃で焼成して作製する。
【００３０】
３−２、赤色蛍光体の構成とその製造方法
次に赤色蛍光体材料について説明する。本発明の実施形態では、赤色蛍光体層１４Ｒとして、（Ｙ，Ｇｄ）（Ｐ，Ｖ）Ｏ4：Ｅｕ蛍光体またはＹ2Ｏ3：Ｅｕ蛍光体の少なくとも一つを含む赤色蛍光体材料を用いている。赤色蛍光体材料である（Ｙ，Ｇｄ）（Ｐ，Ｖ）Ｏ4：Ｅｕ蛍光体またはＹ2Ｏ3：Ｅｕ蛍光体は以下の方法で作製する。酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）、酸化ガドリミウム（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化バナジウム（Ｖ2Ｏ5）、５酸化リン（Ｐ2Ｏ5）と酸化ユーロピウム（ＥｕＯ2）とを蛍光体組成に合うように混合する。この混合物を空気中において６００℃〜８００℃で焼成し、さらに酸素と窒素を含む混合ガス雰囲気において１０００℃〜１２００℃で焼成して作製する。
【００３１】
３−３、緑色蛍光体とその製造方法
３−３−１、緑色蛍光体
まず、緑色蛍光体材料について説明する。本発明の実施形態では、緑色蛍光体層１４Ｇとして、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎを含む緑色蛍光体材料を用いている。そして、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎは、蛍光体粒子表面３ｎｍ以下におけるＺｎ元素とＳｉ元素の存在比（Ｚｎ／Ｓｉ）が１．４以下であることを特徴としている。ここで、Ｚｎ／Ｓｉについて説明する。
【００３２】
蛍光体粒子表面におけるＺｎ元素とＳｉ元素の存在比の値は、ＸＰＳ装置で測定することができる。ＸＰＳ（Ｘ−ｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙの略）は、Ｘ線光電子分光分析と呼ばれ、物質の表面から約１０ｎｍ以下の化学組成および化学結合状態を調べることができる。
【００３３】
ＸＰＳ装置で分析されて出たＺｎ２ｐの値は、緑色蛍光体材料であるＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎの粒子表面から３ｎｍまでにおけるＺｎ２ｐ軌道の光電子放出量である。ここでは、Ｚｎ２ｐ軌道の光電子放出量は、粒子表面から３ｎｍまでの領域における構成元素中のＺｎ元素の存在比率（原子数比率）として表わされる。
【００３４】
そして、Ｓｉ２ｐは、緑色蛍光体材料であるＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎの粒子におけるＳｉ元素の粒子表面から１０ｎｍまでにおけるＳｉ２ｐ軌道からの光電子放出量である。ここでは、Ｓｉ２ｐ軌道の光電子放出量は、粒子表面から１０ｎｍまでの領域における構成元素中のＳｉ元素の存在比率（原子数比率）として表わされる。
【００３５】
以上により、Ｚｎ２ｐ／Ｓｉ２ｐ（以下Ｚｎ／Ｓｉと呼ぶ）は、蛍光体粒子表面３ｎｍ以下におけるＺｎ元素のＳｉ元素に対する存在比（原子数比）を示している。
【００３６】
３−３−２．緑色蛍光体の製造方法
次に、本発明の実施形態における緑色蛍光体の製造方法について詳しく説明する。Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎは、従来の固相反応法や液相法や液体噴霧法を用いて作製する。固相反応法は酸化物や炭酸化物原料とフラックスを焼成して作製する方法である。また、液相法は、有機金属塩や硝酸塩を水溶液中で加水分解し、必要に応じてアルカリなどを加えて沈殿させて生成した蛍光体材料の前駆体を熱処理して作製する方法である。
【００３７】
さらに、液体噴霧法は、蛍光体材料の原料が入った水溶液を加熱された炉中に噴霧して作製する方法である。本実施の形態で使用するＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎは、特に作製方法に影響を受けるものではないが、ここでは一例として固相反応法による製法について述べる。
【００３８】
はじめに原料混合であるが、原料としては酸化亜鉛、酸化珪素、炭酸マンガン（ＭｎＣＯ3）を用いる。また、上述のように、炭酸マンガンを用いる方法と同様に水酸化マンガン、硝酸マンガン、ハロゲン化マンガン、シュウ酸マンガン等を初期の材料に用い、これらを製造過程における焼成工程（後に詳細に説明する）を経ることにより、間接的に酸化マンガンを得る方法がある。また、直接的に酸化マンガンを使用しても構わない。
【００３９】
Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎにおける亜鉛供給源となる材料として（以下、「Ｚｎ材」という。）、高純度の（純度９９％以上）の酸化亜鉛を用いる。また、上述のように、酸化亜鉛を直接用いる方法以外に、高純度（純度９９％以上）の水酸化亜鉛、炭酸亜鉛、硝酸亜鉛、ハロゲン化亜鉛、シュウ酸亜鉛等を初期の材料に用い、これらを製造過程における焼成工程（後に詳細に説明する）を経ることにより、間接的に上記酸化亜鉛を得る方法であっても構わない。
【００４０】
Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎにおける珪素供給源となる材料（以下、「Ｓｉ材」という。）としては、高純度（純度９９％以上）の二酸化珪素を用いることができる。また、珪酸エチルなどの珪素アルコキシド化合物を加水分解して得られる珪素の水酸化物を用いてもよい。
【００４１】
具体的な緑色蛍光体の材料の配合の一例として０．１６ｍｏｌのＭｎＣＯ3と、１．８０ｍｏｌのＺｎＯと、１．００ｍｏｌのＳｉＯ2とを混合している。Ｍｎ材、Ｚｎ材およびＳｉ材の混合には、工業的に通常用いられるＶ型混合機、攪拌機等を用いることができ、また、粉砕機能を有したボールミル、振動ミル、ジェットミル等も用いることができる。以上のようにして、緑色蛍光体材料の混合粉が得られる。
【００４２】
次に焼成工程について説明する。蛍光体材料の混合粉を大気雰囲気中において、焼成開始後６時間程度で最高温度１２００℃にし、この最高温度を維持して４時間焼成を行う。その後、大気雰囲気中で約１２時間かけて降温させる。なお、焼成時の雰囲気は、大気雰囲気に限るものではなく、窒素雰囲気中、窒素と水素の混合雰囲気中でもよい。また、最高温度は、１１００℃〜１３５０℃の間が好ましいが、最高温度維持時間や昇温時間や降温時間などは適宜変更しても問題ない。
【００４３】
４．実機評価試験結果
Ｍｎ賦活量の異なる２種類のＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎを用いて次のような評価実験を行った。
【００４４】
４−１、輝度寿命
輝度寿命評価を行うために、輝度維持率を算出する。輝度維持率は、各ＰＤＰにおいて、白色を連続して点灯させた後の輝度を測定し、初期点灯時の輝度からの輝度維持率を算出することで示される。
【００４５】
図２および図３は、ＰＤＰの点灯時間とＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ輝度維持率の関係を表す図である。ここで図２はＭｎ賦活量が多く残光時間の短い蛍光体、図３はＭｎ賦活量が少なく残光時間の長い蛍光体を使用している。これらの図が示すように、蛍光体の種類により傾きは異なるが、横軸を対数時間でプロットするとほぼ直線的に輝度の低下が見られる。
【００４６】
４−２、Ｚｎ／Ｓｉ評価
上記、ＰＤＰにおいて白色連続点灯した後のパネルを分解、ＸＰＳで背面板を元素分析しＺｎ／Ｓｉを算出した。
【００４７】
図４および図５はＸＰＳで測定したＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ粒子表面のＺｎ元素とＳｉ元素の存在比（Ｚｎ／Ｓｉ）と輝度維持率の関係を表す図である。ここで図４はＭｎ賦活量が多く残光時間の短い蛍光体、図５はＭｎ賦活量が少なく残光時間の長い蛍光体を使用している。これらの図に示すように、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎの輝度低下に伴い、ほぼ直線的にＺｎ／Ｓｉが減少していることがわかる。
【００４８】
図２より、蛍光体は最初の９時間で輝度維持率が１６％低下し、その後の９０時間でも輝度維持率が１６％低下している。一方で図４より輝度維持率１６％差となるＺｎ／Ｓｉ比は、たとえば１．４５から１．２５に相当する。すなわち、あらかじめＺｎ／Ｓｉを１．４５から１．２５に下げた蛍光体を使用することで初期の輝度低下時間を９時間から９０時間に延ばすことができると考えられる。
【００４９】
したがって、Ｚｎ2ＳｉＯ4：ＭｎのＺｎ／Ｓｉが１．４以下である場合、長寿命のＰＤＰの実現が可能となる。
【００５０】
図３と図５に使われている蛍光体に関しても同様の方法で輝度低下を抑えることが可能である。
【００５１】
５．まとめ
上記実施形態において特徴的な部分を以下に列記する。なお、上記実施形態に含まれる発明は、以下に限定されるものではない。なお、各構成の後ろに括弧で記載したものは、各構成の具体例である。各構成はこれらの具体例に限定されるものではない。
【００５２】
本発明のＰＤＰ装置は、少なくとも前面側が透明な前面基板（４）と放電空間（３）を介して対向配置される背面基板（１０）とを有し、放電空間（３）を複数に仕切るための隔壁（１３）が背面基板（１０）に形成され、かつ隔壁（１３）により仕切られた放電空間（３）で放電が発生するように前面基板（４）および背面基板（１０）に電極群が配置されるとともに放電により発光する蛍光体層（１４）が設けられたプラズマディスプレイパネルを備えたプラズマディスプレイ装置であって、蛍光体層（１４）は、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎを含む緑色蛍光体層（１４Ｇ）を備え、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎの粒子表面３ｎｍ以下におけるＺｎ元素のＳｉ元素に対する存在比（Ｚｎ２ｐ／Ｓｉ２ｐ）が１．４以下であることを特徴とする。
【００５３】
これにより、超寿命のＰＤＰを実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、長寿命のＰＤＰ装置を実現することができ、大画面の表示デバイスなどに有用である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 前面板
２ 背面板
３ 放電空間
４ 前面基板
５ 走査電極
６ 維持電極
８ 誘電体層
９ 保護層
１０ 背面基板
１１ 絶縁体層
１２ データ電極
１３ 隔壁
１４ 蛍光体層
１４Ｒ 赤色蛍光体層
１４Ｇ 緑色蛍光体層
１４Ｂ 青色蛍光体層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空紫外線によって励起される蛍光体を含む蛍光体層を有するプラズマディスプレイパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータやテレビなどの画像表示に用いられるカラー表示デバイスとして、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと呼ぶ）が大型で薄型軽量を実現することのできるカラー表示デバイスとして注目されている。ＰＤＰは、赤色、緑色、青色のいわゆる３原色を加法混色することにより、フルカラー表示を行っている。このフルカラー表示を行うために、３原色の各色を発光する蛍光体層が備えられている。この蛍光体層を構成する蛍光体粒子はＰＤＰの放電セル内で発光する紫外線により励起され、各色の可視光を生成している。
【０００３】
ここで、ＰＤＰの動画像品質は、赤色、緑色、青色の各色蛍光体の残光特性によって大きく左右される。蛍光体の１／１０残光時間（以下、単に残光時間と呼ぶ）が８ｍｓｅｃ以上あると、発光が尾を引くのが視認され表示画像品質が悪化する。また４ｍｓｅｃ以下であると残光が人の目に見えにくくなるため、表示画像品質が向上する。
【０００４】
ＰＤＰに用いられる蛍光体のうち、緑色蛍光体では、通常使用されているＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎや（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｔｂの残光時間が１０ｍｓｅｃ以上と長い。そのため、残光時間を短くするために特許文献１に開示されているようにＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ中のＭｎ／Ｚｎ組成比を大きくするという手法が用いられる。しかし、その結果として残光時間が短い反面、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎの輝度劣化が早く、ＰＤＰの寿命が短くなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１４２００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような課題に鑑みなされたもので、蛍光体層の劣化防止を図り、パネルの輝度および寿命、信頼性の向上を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明のＰＤＰは、前面板と、蛍光体層を設けた背面板とを対向配置し、前記蛍光体層には緑色蛍光体層があり、前記緑色蛍光体層は、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎを含み、前記Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎの粒子表面３ｎｍ以下におけるＺｎ元素のＳｉ元素に対する存在比（Ｚｎ２ｐ／Ｓｉ２ｐ）が１．４５以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように、本発明のＰＤＰによれば、長寿命のＰＤＰを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態におけるＰＤＰの要部を示す分解斜視図
【図２】ＰＤＰの点灯時間とＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ輝度維持率の関係を示す図
【図３】ＰＤＰの点灯時間とＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ輝度維持率の関係を示す図
【図４】ＰＤＰのＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ粒子表面のＺｎ元素とＳｉ元素の存在比（Ｚｎ／Ｓｉ）と輝度維持率の関係を示す図
【図５】ＰＤＰのＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ粒子表面のＺｎ元素とＳｉ元素の存在比（Ｚｎ／Ｓｉ）と輝度維持率の関係を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態によるＰＤＰについて、図を用いて説明する。
【００１１】
１．ＰＤＰの構成
図１は本発明の実施形態によるＰＤＰにおいて、前面板１と背面板２とを分離した状態で示す分解斜視図である。
【００１２】
この図１に示すように、ＰＤＰはガラス製の前面基板４と背面基板１０とを、その間に放電空間３を形成するように対向配置することにより構成されている。
【００１３】
前面板１は、ガラス製の前面基板４上に導電性の第１電極である走査電極５および第２電極である維持電極６を、間に放電ギャップＭＧを設けて互いに平行に配置して表示電極７を構成するとともに、その表示電極７を行方向に複数本配列して設け、そして走査電極５および維持電極６を覆うようにガラス材料からなる誘電体層８が形成され、その誘電体層８上にはＭｇＯからなる保護層９が形成されている。
【００１４】
走査電極５および維持電極６は、それぞれＩＴＯなどの透明電極と、この透明電極をそれぞれに電気的に接続されるように形成されたＡｇなどの導電性金属からなる膜厚が数μｍ程度のバス電極とから構成されている。また、背面板２は、ガラス製の基板１０上に、ガラス材料からなる絶縁体層１１で覆われかつ列方向にストライプ状に配列したＡｇからなる複数本のデータ電極１２が設けられ、そして絶縁体層１１上には、前面板１と背面板２との間の放電空間３を放電セル毎に区画するためのガラス材料からなる井桁状の隔壁１３が設けられている。また、絶縁体層１１の表面および隔壁１３の側面には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の蛍光体層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂが設けられている。そして、走査電極５および維持電極６とデータ電極１２とが交差するように前面板１と背面板２とが対向配置され、走査電極５および維持電極６とデータ電極１２が交差する交差部分には、放電セルが設けられている。また、放電空間３には、放電ガスとして、例えばネオンとキセノンの混合ガスが封入されている。なお、ＰＤＰの構造は上述したものに限られるわけではなく、例えばストライプ状の隔壁を備えたものであってもよい。
【００１５】
２．ＰＤＰの製造方法
２−１．前面板の製造方法
フォトリソグラフィ法によって、前面基板４上に、走査電極５および維持電極６が形成される。走査電極５は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの透明電極と、透明電極に積層された銀（Ａｇ）などからなるバス電極とから構成されている。維持電極６は、ＩＴＯなどの透明電極と、透明電極に積層されたＡｇなどからなるバス電極とから構成されている。
【００１６】
バス電極の材料には、銀（Ａｇ）と銀を結着させるためのガラスフリットと感光性樹脂と溶剤などを含む電極ペーストが用いられる。まず、スクリーン印刷法などによって、電極ペーストが、透明電極が形成された前面基板４に塗布される。次に、乾燥炉によって、電極ペースト中の溶剤が除去される。次に、所定のパターンのフォトマスクを介して、電極ペーストが露光される。次に、電極ペーストが現像され、バス電極パターンが形成される。最後に、焼成炉によって、バス電極パターンが所定の温度で焼成される。つまり、電極パターン中の感光性樹脂が除去される。また、電極パターン中のガラスフリットが溶融する。その後、室温まで冷却することにより、溶融していたガラスフリットが、ガラス化する。以上の工程によって、バス電極が形成される。ここで、電極ペーストをスクリーン印刷する方法以外にも、スパッタ法、蒸着法などを用いることができる。
【００１７】
次に、誘電体層８が形成される。誘電体層８の材料には、誘電体ガラスフリットと樹脂と溶剤などを含む誘電体ペーストが用いられる。たとえば、誘電体層８は、膜厚が約４０μｍの酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）系低融点ガラスまたは酸化亜鉛（ＺｎＯ）系低融点ガラスで形成されている。まずダイコート法などによって、誘電体ペーストが所定の厚みで走査電極５、維持電極６を覆うように前面基板４上に塗布される。次に、乾燥炉によって、誘電体ペースト中の溶剤が除去される。最後に、焼成炉によって、誘電体ペーストが所定の温度で焼成される。つまり、誘電体ペースト中の樹脂が除去される。また、誘電体ガラスフリットが溶融する。その後、室温まで冷却することにより、溶融していた誘電体ガラスフリットが、ガラス化する。以上の工程によって、誘電体層８が形成される。ここで、誘電体ペーストをダイコートする方法以外にも、スクリーン印刷法、スピンコート法などを用いることができる。また、誘電体ペーストを用いずに、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などによって、誘電体層８となる膜を形成することもできる。
【００１８】
次に、誘電体層８上に保護層９が形成される。保護層９は、膜厚が約０．８μｍの酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を主体とするアルカリ土類金属酸化物からなる薄膜層であり、誘電体層８をイオンスパッタから保護するとともに放電開始電圧などの放電特性を安定させるために設けられている。
【００１９】
以上の工程により前面基板４上に走査電極５、維持電極６、誘電体層８および保護層９を有する前面板１が完成する。
【００２０】
２−２．背面板の製造方法
フォトリソグラフィ法によって、背面基板１０上に、データ電極１２が形成される。データ電極１２の材料には、導電性を確保するための銀（Ａｇ）と銀を結着させるためのガラスフリットと感光性樹脂と溶剤などを含むデータ電極ペーストが用いられる。まず、スクリーン印刷法などによって、データ電極ペーストが所定の厚みで背面基板１０上に塗布される。次に、乾燥炉によって、データ電極ペースト中の溶剤が除去される。次に、所定のパターンのフォトマスクを介して、データ電極ペーストが露光される。次に、データ電極ペーストが現像され、データ電極パターンが形成される。最後に、焼成炉によって、データ電極パターンが所定の温度で焼成される。つまり、データ電極パターン中の感光性樹脂が除去される。また、データ電極パターン中のガラスフリットが溶融する。その後、室温まで冷却することにより、溶融していたガラスフリットが、ガラス化する。以上の工程によって、データ電極１２が形成される。ここで、データ電極ペーストをスクリーン印刷する方法以外にも、スパッタ法、蒸着法などを用いることができる。
【００２１】
次に、絶縁体層１１が形成される。絶縁体層１１の材料には、絶縁体ガラスフリットと樹脂と溶剤などを含む絶縁体ペーストが用いられる。例えば、絶縁体層１１は、誘電体層８と同様の酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）系低融点ガラスなどであってもよいが、可視光反射層としての働きも兼ねるように酸化チタン（ＴｉＯ2）粒子を混合した材料であってもよい。まず、スクリーン印刷法などによって、絶縁体ペーストが所定の厚みでデータ電極１２が形成された背面基板１０上にデータ電極１２を覆うように塗布される。次に、乾燥炉によって、絶縁体ペースト中の溶剤が除去される。最後に、焼成炉によって、絶縁体ペーストが所定の温度で焼成される。つまり、絶縁体ペースト中の樹脂が除去される。また、絶縁体ガラスフリットが溶融する。その後、室温まで冷却することにより、溶融していた絶縁体ガラスフリットが、ガラス化する。以上の工程によって、絶縁体層１１が形成される。ここで、絶縁体ペーストをスクリーン印刷する方法以外にも、ダイコート法、スピンコート法などを用いることができる。また、絶縁体ペーストを用いずに、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などによって、絶縁体層１１となる膜を形成することもできる。
【００２２】
次に、フォトリソグラフィ法によって、隔壁１３が形成される。隔壁１３の材料には、フィラーと、フィラーを結着させるためのガラスフリットと、感光性樹脂と、溶剤などを含む隔壁ペーストが用いられる。まず、ダイコート法などによって、隔壁ペーストが所定の厚みで絶縁体層１１上に塗布される。次に、乾燥炉によって、隔壁ペースト中の溶剤が除去される。
【００２３】
次に、所定のパターンのフォトマスクを介して、隔壁ペーストが露光される。次に、隔壁ペーストが現像され、隔壁パターンが形成される。最後に、焼成炉によって、隔壁パターンが所定の温度で焼成される。つまり、隔壁パターン中の感光性樹脂が除去される。また、隔壁パターン中のガラスフリットが溶融する。その後、室温まで冷却することにより、溶融していたガラスフリットが、ガラス化する。以上の工程によって、隔壁１３が形成される。ここで、フォトリソグラフィ法以外にも、サンドブラスト法などを用いることができる。隔壁１３は、例えば低融点ガラス材料を用いて約０．１２ｍｍの高さに形成されている。また、実施の形態では、画面サイズが４２インチクラスのフルハイビジョンテレビに合わせて、隔壁１３の高さは０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍ、また隣接する隔壁１３のピッチは０．１５ｍｍとしている。なお、ＰＤＰの構造は上述したものに限られるわけではなく、隔壁１３の形状がストライプ状であってもよい。
【００２４】
次に、蛍光体層１４が形成される。蛍光体層１４の材料には、蛍光体粒子とバインダと溶剤などとを含む蛍光体ペーストが用いられる。まず、ディスペンス法などによって、蛍光体ペーストが所定の厚みで隣接する複数の隔壁１３間の絶縁体層１１上および隔壁１３の側面に塗布される。次に、乾燥炉によって、蛍光体ペースト中の溶剤が除去される。最後に、焼成炉によって、蛍光体ペーストが所定の温度で焼成される。つまり、蛍光体ペースト中の樹脂が除去される。以上の工程によって、蛍光体層１４が形成される。ここで、ディスペンス法以外にも、スクリーン印刷法などを用いることができる。
【００２５】
以上の工程により、背面基板１０上に、データ電極１２、絶縁体層１１、隔壁１３および蛍光体層１４を有する背面板２が完成する。
【００２６】
２−３．前面板と背面板との組立方法
まず、ディスペンス法などによって、背面板２の周囲に封着ペーストが塗布される。塗布された封着ペーストは、封着ペースト層（図示せず）を形成する。次に乾燥炉によって、封着ペースト層中の溶剤が除去される。その後、封着ペースト層は、約３５０℃の温度で仮焼成される。仮焼成によって、封着ペースト層中の樹脂成分などが除去される。次に、表示電極７とデータ電極１２とが直交するように、前面板１と背面板２とが対向配置される。さらに、前面板１と背面板２の周縁部が、クリップなどにより押圧した状態で保持される。この状態で、所定の温度で焼成することにより、低融点ガラス材料が溶融する。その後、室温まで冷却することにより、溶融していた低融点ガラス材料がガラス化する。これにより、前面板１と背面板２とが気密封着される。最後に、放電空間３にＮｅ、Ｘｅなどを含む放電ガスが封入される。封入する放電ガスの組成は、従来から用いられているＮｅ−Ｘｅ系であるが、Ｘｅの含有量を５体積％以上に設定し、封入圧力は５５ｋＰａ〜８０ｋＰａの範囲に設定する。これによりＰＤＰが完成する。
【００２７】
３．蛍光体材料の構成とその製造方法
次に、各色の蛍光体材料と蛍光体材料の製造方法について説明する。本実施形態において、蛍光体材料は固相反応法により製造されたものを用いている。
【００２８】
３−１、青色蛍光体の構成とその製造方法
まず青色蛍光体材料について説明する。本発明の実施形態では、青色蛍光体層１４Ｂとして、残光時間の短いＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕの青色蛍光体材料を用いている。青色蛍光体材料であるＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕは以下の方法で作製する。
【００２９】
炭酸バリウム（ＢａＣＯ3）と炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ3）と酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）と酸化ユーロピウム（Ｅｕ2Ｏ3）とを蛍光体組成に合うように混合する。この混合物を空気中において８００℃〜１２００℃で焼成し、さらに水素と窒素を含む混合ガス雰囲気において１２００℃〜１４００℃で焼成して作製する。
【００３０】
３−２、赤色蛍光体の構成とその製造方法
次に赤色蛍光体材料について説明する。本発明の実施形態では、赤色蛍光体層１４Ｒとして、（Ｙ，Ｇｄ）（Ｐ，Ｖ）Ｏ4：Ｅｕ蛍光体またはＹ2Ｏ3：Ｅｕ蛍光体の少なくとも一つを含む赤色蛍光体材料を用いている。赤色蛍光体材料である（Ｙ，Ｇｄ）（Ｐ，Ｖ）Ｏ4：Ｅｕ蛍光体またはＹ2Ｏ3：Ｅｕ蛍光体は以下の方法で作製する。酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）、酸化ガドリミウム（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化バナジウム（Ｖ2Ｏ5）、５酸化リン（Ｐ2Ｏ5）と酸化ユーロピウム（ＥｕＯ2）とを蛍光体組成に合うように混合する。この混合物を空気中において６００℃〜８００℃で焼成し、さらに酸素と窒素を含む混合ガス雰囲気において１０００℃〜１２００℃で焼成して作製する。
【００３１】
３−３、緑色蛍光体とその製造方法
３−３−１、緑色蛍光体
まず、緑色蛍光体材料について説明する。本発明の実施形態では、緑色蛍光体層１４Ｇとして、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎを含む緑色蛍光体材料を用いている。そして、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎは、蛍光体粒子表面３ｎｍ以下におけるＺｎ元素とＳｉ元素の存在比（Ｚｎ／Ｓｉ）が１．４以下であることを特徴としている。ここで、Ｚｎ／Ｓｉについて説明する。
【００３２】
蛍光体粒子表面におけるＺｎ元素とＳｉ元素の存在比の値は、ＸＰＳ装置で測定することができる。ＸＰＳ（Ｘ−ｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙの略）は、Ｘ線光電子分光分析と呼ばれ、物質の表面から約１０ｎｍ以下の化学組成および化学結合状態を調べることができる。
【００３３】
ＸＰＳ装置で分析されて出たＺｎ２ｐの値は、緑色蛍光体材料であるＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎの粒子表面から３ｎｍまでにおけるＺｎ２ｐ軌道の光電子放出量である。ここでは、Ｚｎ２ｐ軌道の光電子放出量は、粒子表面から３ｎｍまでの領域における構成元素中のＺｎ元素の存在比率（原子数比率）として表わされる。
【００３４】
そして、Ｓｉ２ｐは、緑色蛍光体材料であるＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎの粒子におけるＳｉ元素の粒子表面から１０ｎｍまでにおけるＳｉ２ｐ軌道からの光電子放出量である。ここでは、Ｓｉ２ｐ軌道の光電子放出量は、粒子表面から１０ｎｍまでの領域における構成元素中のＳｉ元素の存在比率（原子数比率）として表わされる。
【００３５】
以上により、Ｚｎ２ｐ／Ｓｉ２ｐ（以下Ｚｎ／Ｓｉと呼ぶ）は、蛍光体粒子表面３ｎｍ以下におけるＺｎ元素のＳｉ元素に対する存在比（原子数比）を示している。
【００３６】
３−３−２．緑色蛍光体の製造方法
次に、本発明の実施形態における緑色蛍光体の製造方法について詳しく説明する。Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎは、従来の固相反応法や液相法や液体噴霧法を用いて作製する。固相反応法は酸化物や炭酸化物原料とフラックスを焼成して作製する方法である。また、液相法は、有機金属塩や硝酸塩を水溶液中で加水分解し、必要に応じてアルカリなどを加えて沈殿させて生成した蛍光体材料の前駆体を熱処理して作製する方法である。
【００３７】
さらに、液体噴霧法は、蛍光体材料の原料が入った水溶液を加熱された炉中に噴霧して作製する方法である。本実施の形態で使用するＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎは、特に作製方法に影響を受けるものではないが、ここでは一例として固相反応法による製法について述べる。
【００３８】
はじめに原料混合であるが、原料としては酸化亜鉛、酸化珪素、炭酸マンガン（ＭｎＣＯ3）を用いる。また、上述のように、炭酸マンガンを用いる方法と同様に水酸化マンガン、硝酸マンガン、ハロゲン化マンガン、シュウ酸マンガン等を初期の材料に用い、これらを製造過程における焼成工程（後に詳細に説明する）を経ることにより、間接的に酸化マンガンを得る方法がある。また、直接的に酸化マンガンを使用しても構わない。
【００３９】
Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎにおける亜鉛供給源となる材料として（以下、「Ｚｎ材」という。）、高純度の（純度９９％以上）の酸化亜鉛を用いる。また、上述のように、酸化亜鉛を直接用いる方法以外に、高純度（純度９９％以上）の水酸化亜鉛、炭酸亜鉛、硝酸亜鉛、ハロゲン化亜鉛、シュウ酸亜鉛等を初期の材料に用い、これらを製造過程における焼成工程（後に詳細に説明する）を経ることにより、間接的に上記酸化亜鉛を得る方法であっても構わない。
【００４０】
Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎにおける珪素供給源となる材料（以下、「Ｓｉ材」という。）としては、高純度（純度９９％以上）の二酸化珪素を用いることができる。また、珪酸エチルなどの珪素アルコキシド化合物を加水分解して得られる珪素の水酸化物を用いてもよい。
【００４１】
具体的な緑色蛍光体の材料の配合の一例として０．１６ｍｏｌのＭｎＣＯ3と、１．８０ｍｏｌのＺｎＯと、１．００ｍｏｌのＳｉＯ2とを混合している。Ｍｎ材、Ｚｎ材およびＳｉ材の混合には、工業的に通常用いられるＶ型混合機、攪拌機等を用いることができ、また、粉砕機能を有したボールミル、振動ミル、ジェットミル等も用いることができる。以上のようにして、緑色蛍光体材料の混合粉が得られる。
【００４２】
次に焼成工程について説明する。蛍光体材料の混合粉を大気雰囲気中において、焼成開始後６時間程度で最高温度１２００℃にし、この最高温度を維持して４時間焼成を行う。その後、大気雰囲気中で約１２時間かけて降温させる。なお、焼成時の雰囲気は、大気雰囲気に限るものではなく、窒素雰囲気中、窒素と水素の混合雰囲気中でもよい。また、最高温度は、１１００℃〜１３５０℃の間が好ましいが、最高温度維持時間や昇温時間や降温時間などは適宜変更しても問題ない。
【００４３】
４．実機評価試験結果
Ｍｎ賦活量の異なる２種類のＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎを用いて次のような評価実験を行った。
【００４４】
４−１、輝度寿命
輝度寿命評価を行うために、輝度維持率を算出する。輝度維持率は、各ＰＤＰにおいて、白色を連続して点灯させた後の輝度を測定し、初期点灯時の輝度からの輝度維持率を算出することで示される。
【００４５】
図２および図３は、ＰＤＰの点灯時間とＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ輝度維持率の関係を表す図である。ここで図２はＭｎ賦活量が多く残光時間の短い蛍光体、図３はＭｎ賦活量が少なく残光時間の長い蛍光体を使用している。これらの図が示すように、蛍光体の種類により傾きは異なるが、横軸を対数時間でプロットするとほぼ直線的に輝度の低下が見られる。
【００４６】
４−２、Ｚｎ／Ｓｉ評価
上記、ＰＤＰにおいて白色連続点灯した後のパネルを分解、ＸＰＳで背面板を元素分析しＺｎ／Ｓｉを算出した。
【００４７】
図４および図５はＸＰＳで測定したＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ粒子表面のＺｎ元素とＳｉ元素の存在比（Ｚｎ／Ｓｉ）と輝度維持率の関係を表す図である。ここで図４はＭｎ賦活量が多く残光時間の短い蛍光体、図５はＭｎ賦活量が少なく残光時間の長い蛍光体を使用している。これらの図に示すように、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎの輝度低下に伴い、ほぼ直線的にＺｎ／Ｓｉが減少していることがわかる。
【００４８】
図２より、蛍光体は最初の９時間で輝度維持率が１６％低下し、その後の９０時間でも輝度維持率が１６％低下している。一方で図４より輝度維持率１６％差となるＺｎ／Ｓｉ比は、たとえば１．４５から１．２５に相当する。すなわち、あらかじめＺｎ／Ｓｉを１．４５から１．２５に下げた蛍光体を使用することで初期の輝度低下時間を９時間から９０時間に延ばすことができると考えられる。
【００４９】
したがって、Ｚｎ2ＳｉＯ4：ＭｎのＺｎ／Ｓｉが１．４以下である場合、長寿命のＰＤＰの実現が可能となる。
【００５０】
図３と図５に使われている蛍光体に関しても同様の方法で輝度低下を抑えることが可能である。
【００５１】
５．まとめ
上記実施形態において特徴的な部分を以下に列記する。なお、上記実施形態に含まれる発明は、以下に限定されるものではない。なお、各構成の後ろに括弧で記載したものは、各構成の具体例である。各構成はこれらの具体例に限定されるものではない。
【００５２】
本発明のＰＤＰ装置は、少なくとも前面側が透明な前面基板（４）と放電空間（３）を介して対向配置される背面基板（１０）とを有し、放電空間（３）を複数に仕切るための隔壁（１３）が背面基板（１０）に形成され、かつ隔壁（１３）により仕切られた放電空間（３）で放電が発生するように前面基板（４）および背面基板（１０）に電極群が配置されるとともに放電により発光する蛍光体層（１４）が設けられたプラズマディスプレイパネルを備えたプラズマディスプレイ装置であって、蛍光体層（１４）は、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎを含む緑色蛍光体層（１４Ｇ）を備え、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎの粒子表面３ｎｍ以下におけるＺｎ元素のＳｉ元素に対する存在比（Ｚｎ２ｐ／Ｓｉ２ｐ）が１．４以下であることを特徴とする。
【００５３】
これにより、超寿命のＰＤＰを実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、長寿命のＰＤＰ装置を実現することができ、大画面の表示デバイスなどに有用である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 前面板
２ 背面板
３ 放電空間
４ 前面基板
５ 走査電極
６ 維持電極
８ 誘電体層
９ 保護層
１０ 背面基板
１１ 絶縁体層
１２ データ電極
１３ 隔壁
１４ 蛍光体層
１４Ｒ 赤色蛍光体層
１４Ｇ 緑色蛍光体層
１４Ｂ 青色蛍光体層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面板と、蛍光体層を設けた背面板とを対向配置し、
前記蛍光体層には緑色蛍光体層があり、
前記緑色蛍光体層は、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎを含み、前記Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎの粒子表面３ｎｍ以下におけるＺｎ元素のＳｉ元素に対する存在比（Ｚｎ２ｐ／Ｓｉ２ｐ）が１．４５以下である、プラズマディスプレイパネル。
【請求項１】
前面板と、蛍光体層を設けた背面板とを対向配置し、
前記蛍光体層には緑色蛍光体層があり、
前記緑色蛍光体層は、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎを含み、前記Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎの粒子表面３ｎｍ以下におけるＺｎ元素のＳｉ元素に対する存在比（Ｚｎ２ｐ／Ｓｉ２ｐ）が１．４５以下である、プラズマディスプレイパネル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２５２８８４（Ｐ２０１２−２５２８８４Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２４８１９（Ｐ２０１１−１２４８１９）
【出願日】平成２３年６月３日（２０１１．６．３）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月３日（２０１１．６．３）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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