交流型プラズマディスプレイパネル用背面板
【課題】白色の色バランスが良好で、高画質のＡＣ型ＰＤＰを提供する。
【解決手段】基板の上に、フッ素を０．０１〜１０質量％の範囲で含有する、酸化マグネシウム純度が９９．８質量％以上（但し、酸化マグネシウム純度は、含まれるフッ素を除いた総量中の酸化マグネシウム含有量である）で、かつＢＥＴ比表面積が０．１〜３０ｍ2／ｇの範囲にあるフッ素含有酸化マグネシウムからなる波長変換層を介して、波長が２
２０〜２７０ｎｍの範囲にある紫外線に励起されて発光を示す蛍光体からなる蛍光体層が形成されている背面板を備えたＡＣ型ＰＤＰ。
【解決手段】基板の上に、フッ素を０．０１〜１０質量％の範囲で含有する、酸化マグネシウム純度が９９．８質量％以上（但し、酸化マグネシウム純度は、含まれるフッ素を除いた総量中の酸化マグネシウム含有量である）で、かつＢＥＴ比表面積が０．１〜３０ｍ2／ｇの範囲にあるフッ素含有酸化マグネシウムからなる波長変換層を介して、波長が２
２０〜２７０ｎｍの範囲にある紫外線に励起されて発光を示す蛍光体からなる蛍光体層が形成されている背面板を備えたＡＣ型ＰＤＰ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流型プラズマディスプレイパネル用背面板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
交流型プラズマディスプレイパネル（以下、ＡＣ型ＰＤＰともいう）は、一般に、Ｘｅ（キセノン）ガスを含む放電ガスが充填された放電空間を介して、放電電極が形成されている前面板と、真空紫外線に励起されるとそれぞれ青色、緑色又は赤色の発光を示す蛍光体からなる蛍光体層が形成されている背面板とを、放電電極と蛍光体層とが互いに対向するように配置した構造となっている。このような構造のＡＣ型ＰＤＰでは、前面板の放電電極の放電によって発生したＸｅの共鳴線（波長１４７ｎｍ付近）とＸｅ2の分子線（波長１７２ｎｍ）を各々の蛍光体層に照射して、各蛍光体を励起させることにより青色、緑色、赤色の可視光を発光させて、その各色の発光の組み合わせにより画像を表示する。
【０００３】
ＡＣ型ＰＤＰにおいて用いられている青色、緑色及び赤色の各色の発光を示す蛍光体は、それぞれ発光輝度が異なるため、各々の蛍光体層を同一の条件で発光させると得られる白色の色バランスが悪くなるなどの問題が生じることがある。ＡＣ型ＰＤＰにおいて、青色発光蛍光体として広く用いられているＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+（通常、ＢＡＭ：Ｅｕ2+と云われる）は、赤色発光蛍光体（例えば、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ3+）や緑色発光蛍光体（例えば、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ2+）と比較すると発光輝度が低い傾向がある。
【０００４】
ＡＣ型ＰＤＰにて白色の色バランスを調整する方法としては、同一の条件下では相対的に高い発光輝度を示す蛍光体層の発光輝度を電気的に低く抑えることによって、各色蛍光体層の発光輝度を均一化させる方法がある。しかし、この方法では発光輝度を下げた色に対する階調数が減少することになるため、画質低下の要因となるという問題がある。このため、蛍光体層の発光量を低く抑えないで、各色の蛍光体層の発光輝度を均一化させることが検討されている。
【０００５】
特許文献１には、使用する青色、緑色及び赤色の蛍光体の発光輝度に応じて、各色の蛍光体層の面積を変えることにより、各色の蛍光体層の発光輝度を均一化させたＡＣ型ＰＤＰが開示されている。
【０００６】
特許文献２には、発光輝度が相対的に低い青色発光蛍光体層の基板側の面にのみ白色反射層を介在させて青色発光蛍光体層の発光輝度を向上させることによって、各色の蛍光体層の発光輝度を均一化させたＡＣ型ＰＤＰが開示されている。
【特許文献１】特開平１１−５４０４７号公報
【特許文献２】特開２００６−３１９４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、蛍光体層の発光量を低く抑えることなく、工業的に安価に製造することができる材料を用いて、各色の蛍光体層の発光輝度を高い値で均一化させることのできる簡便な技術を開発して、白色の色バランスが良好で、高画質のＡＣ型ＰＤＰを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、基板の上に、フッ素を０．０１〜１０質量％の範囲で含有する、酸化マグネシウム純度が９９．８質量％以上（但し、酸化マグネシウム純度は、含まれるフッ素を除いた総量中の酸化マグネシウム含有量である）で、かつＢＥＴ比表面積が０．１〜３０ｍ2／ｇの範囲にあるフッ素含有酸化マグネシウムからなる波長変換層を介して、波長が２２０〜２７０ｎｍの範囲にある紫外線に励起されて発光を示す蛍光体からなる蛍光体層が形成されている交流型プラズマディスプレイパネル用背面板にある。
【０００９】
本発明の背面板の好ましい態様は、次の通りである。
（１）波長変換層の厚みが１〜１０μｍの範囲にある。
（２）蛍光体層の厚みが１〜３０μｍの範囲にある。
（３）蛍光体層が、基本組成式がＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+で表される青色発光蛍光体からなる青色発光蛍光体層である。
（４）蛍光体層が、基本組成式が（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ3+で表される赤色発光蛍光体からなる赤色発光蛍光体層である。
（５）蛍光体層が、基本組成式がＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ2+で表される緑色発光蛍光体からなる緑色発光蛍光体層である。
（６）フッ素含有酸化マグネシウムのフッ素含有量が０．０３〜５質量％の範囲にある。（７）フッ素含有酸化マグネシウムの酸化マグネシウム純度が９９．９質量％以上である。
（８）フッ素含有酸化マグネシウムのＢＥＴ比表面積が０．１〜１２ｍ2／ｇの範囲にある。
（９）基板の上に、アドレス電極が形成されていて、アドレス電極の上に波長変換層を介して蛍光体層が形成されている。
（１０）基板の上に、アドレス電極と、アドレス電極を被覆する誘電体層とが形成されていて、誘電体層の上に波長変換層を介して蛍光体層が形成されている。
（１１）基板の上に、隔壁が形成されていて、隔壁の壁面にも波長変換層を介して蛍光体層が形成されている。
【００１０】
本発明はまた、Ｘｅガスを含む放電ガスが充填された放電空間を介して、放電電極が形成されている前面板と、上記本発明の背面板とが、放電電極と蛍光体層とが互いに対向するように配置されてなる交流型プラズマディスプレイパネルにもある。
【００１１】
本発明はさらに、波長が２２０〜２７０ｎｍの範囲にある紫外線に励起されて発光を示す蛍光体からなる蛍光体層と、その層の下に形成された、フッ素を０．０１〜１０質量％の範囲で含有する、酸化マグネシウム純度が９９．８質量％以上（但し、酸化マグネシウム純度は、含まれるフッ素を除いた総量中の酸化マグネシウム含有量である）で、かつＢＥＴ比表面積が０．１〜３０ｍ2／ｇの範囲にあるフッ素含有酸化マグネシウムからなる波長変換層とからなる発光性積層体にもある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の背面板を用いたＡＣ型ＰＤＰは、各色の蛍光体層の発光輝度が高い値で均一化するので、白色の色バランスが良好で、かつ高画質なものとなる。
また、本発明では、蛍光体層の発光量を電気的に低く抑えることなく、容易に入手可能であって工業的に安価に製造できる材料を用いることにより、各色の蛍光体層の発光輝度を高い値で均一化させることができる。このため、白色の色バランスが良好で、かつ高画質のＡＣ型ＰＤＰを経済的にも有利に提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
添付図面の図１は、本発明に従うＡＣ型ＰＤＰの一例の斜視図である。図２は、図１に示したＡＣ型ＰＤＰのＡ−Ａ線断面図である。
図１において、ＡＣ型ＰＤＰは、Ｘｅガスを含む放電ガスが充填された放電空間１０を介して、対向配置された前面板２０と背面板３０とからなる。
【００１４】
放電空間１０に充填される放電ガスとしては、通常はＸｅガスとＮｅガスとの混合ガスが用いられる。放電ガス中のＸｅガスの濃度は、一般に５〜２０体積％の範囲である。
【００１５】
前面板２０は、透明ガラス基板２１、透明ガラス基板２１の背面板側の表面に形成された二つの列電極２４ａ、２４ｂからなる放電電極２５、放電電極２５を被覆する誘電体層２６、誘電体層２６の背面板側の表面に形成された誘電体保護層２７からなる。
【００１６】
放電電極２５を構成する二つの列電極２４ａ、２４ｂは、それぞれ幅の広い透明電極２２と幅の狭いバス電極２３とからなる。透明電極２２は、一般にＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）膜や酸化スズ膜などの導電性金属酸化物膜からなる。透明電極２２は、ＣＶＤ法やスパッタ法などの成膜法により形成した導電性金属酸化物膜をエッチング法やリフトオフ法などのパターンニング法によりパターンニングする方法により形成することができる。透明電極２２の厚みは、一般に０．１〜０．２μｍの範囲にある。バス電極２３は、アルミニウム、銅及び銀などの単層金属膜、もしくはクロム／銅／クロムなどの積層金属膜からなる。バス電極２３は、金属ペースト（銀ペースト）をスクリーン印刷法により塗布する方法、あるいはスパッタ法などの成膜法により形成した金属膜をエッチング法やリフトオフ法などのパターンニング法によりパターンニングする方法により形成することができる。バス電極２３の厚みは、一般に１〜１０μｍの範囲にある。
【００１７】
前面板の誘電体層２６は、一般に低融点ガラスからなる。前面板誘電体層２６は、誘電体ペーストをスクリーン印刷法、あるいはリバースコータ、カーテンコータ、ダイコータ、スロットコータなどの各種コータを用いたコーティング法により塗布し、塗布膜を乾燥、焼成することにより形成することができる。前面板誘電体層２６の厚みは、一般に５〜２０μｍの範囲にある。
【００１８】
誘電体保護層２７は、一般に酸化マグネシウムからなる。酸化マグネシウムからなる誘電体保護層は、ＥＢ蒸着法により形成することができる。誘電体保護層２７の厚みは、一般に０．５〜１．０μｍの範囲にある。
【００１９】
背面板３０は、基板３１、基板３１の前面板２０側の表面に形成されたアドレス電極３２、アドレス電極３２を被覆する誘電体層３３、誘電体層３３の前面板側の表面に間隔を開けてストライプ状に形成された隔壁３４、隔壁３４の間に充填された青色発光蛍光体層３５Ｂ、緑色発光蛍光体層３５Ｇ及び赤色発光蛍光体層３５Ｒ、そして青色発光蛍光体層３５Ｂと誘電体層３３及び隔壁３４との間に挿入された波長変換層３６からなる。
【００２０】
背面板の基板３１は、一般に透明ガラス基板からなる。
アドレス電極（行電極とも云う）３２は、前面板２０の放電電極２５と直交する方向に配置される。アドレス電極３２は、一般にアルミニウム、銅及び銀などの単層金属膜、もしくはクロム／銅／クロムなどの積層金属膜からなる。アドレス電極３２は、金属ペースト（銀ペースト）をスクリーン印刷法により塗布する方法、あるいはスパッタ法などの成膜法により形成した金属膜をエッチング法やリフトオフ法などのパターンニング法によりパターンニングする方法により形成することができる。アドレス電極３２の厚みは、一般に１〜１０μｍの範囲にある。
【００２１】
背面板の誘電体層３３は、一般に低融点ガラスからなる。背面板誘電体層３３は、誘電体ペーストをスクリーン印刷法、あるいはリバースコータ、カーテンコータ、ダイコータ、スロットコータなどの各種コータを用いたコーティング法により塗布し、塗布膜を乾燥、焼成することにより形成することができる。背面板誘電体層３３の厚みは、一般に５〜２０μｍの範囲にある。背面板誘電体層３３には白色反射材として、酸化チタンなどの白色顔料を分散させてもよい。
【００２２】
隔壁３４は、一般に低融点ガラスからなる。隔壁３４は、サンドブラスト法、アディティブ法、感光性隔壁形成法（フォト法）、積層印刷法、型押し法、転写法などの方法を用いて形成することができる。隔壁３４のサイズは、一般に高さが１００〜１５０μｍの範囲、幅が５０〜８０μｍの範囲にある。隔壁３４のピッチは、通常は１１０〜３６０μｍの範囲である。
【００２３】
青色発光蛍光体層３５Ｂを形成する青色発光蛍光体としては、ＢＡＭ：Ｅｕ2+青色発光蛍光体を挙げることができる。ＢＡＭ：Ｅｕ2+青色発光蛍光体は、一般に緑色発光蛍光体層３５Ｇを形成する緑色発光蛍光体や赤色発光蛍光体層３５Ｒを形成する赤色発光蛍光体と比較して発光輝度が低い傾向にある。ＢＡＭ：Ｅｕ2+青色発光蛍光体は、波長が２２０〜２７０ｎｍの範囲にある紫外線に励起されると青色の発光を示す。緑色発光蛍光体層３５Ｇを形成する緑色発光蛍光体の例としては、基本組成式がＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ2+、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）Ｏ・αＡｌ2Ｏ3：Ｍｎ2+、ＹＢＯ3：Ｔｂ3+、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｔｂ3+、ＢａＡｌ12Ｏ19：Ｍｎ2+及びＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+，Ｍｎ2+で表される蛍光体を挙げることができる。赤色発光蛍光体層３５Ｒを形成する赤色発光蛍光体の例としては、基本組成式がＹＢＯ3：Ｅｕ3+、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ3+、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ3+及び（Ｙ，Ｇｄ）2Ｏ3：Ｅｕ3+で表される蛍光体を挙げることができる。
【００２４】
波長変換層３６はフッ素を０．０１〜１０質量％の範囲で含有する、酸化マグネシウム純度が９９．８質量％以上（但し、酸化マグネシウム純度は、含まれるフッ素を除いた総量中の酸化マグネシウム含有量である）で、かつＢＥＴ比表面積が０．１〜３０ｍ2／ｇの範囲にあるフッ素含有酸化マグネシウムからなる。フッ素含有酸化マグネシウムは、フッ素の含有量が０．０３〜５質量％の範囲にあることが好ましく、酸化マグネシウム純度が９９．９質量％以上であることが好ましく、ＢＥＴ比表面積が０．１〜１２ｍ2／ｇの範囲にあることが好ましい。なお、酸化マグネシウム純度は、フッ素含有酸化マグネシウム粉末の全体量に対して０．００１質量％以上含まれる、フッ素とマグネシウムとを除いた元素の総含有量を１００から減じた値である。
【００２５】
フッ素含有酸化マグネシウムからなる波長変換層３６は、前面板２０の放電電極２５の放電により発生するＸｅの共鳴線（波長１４７ｎｍ付近）及びＸｅ2の分子線（波長１７２ｎｍ）によって励起されると波長２２０〜２７０ｎｍの範囲に最大ピークをもつ発光パターンを示す紫外線を生成する。すなわち、波長変換層３６はＢＡＭ：Ｅｕ2+青色発光蛍光体に吸収されずに青色発光蛍光体層３５Ｂを通過したＸｅの共鳴線及びＸｅ2の分子線を波長２２０〜２７０ｎｍの紫外線に変換して、青色発光蛍光体層３５Ｂに照射し、青色発光蛍光体層３５Ｂを励起させて青色の光を発光させる機能がある。この波長変換層３６の機能によって、相対的に発光輝度の低い青色発光蛍光体層（ＢＡＭ：Ｅｕ2+青色発光蛍光体層）３５Ｂの発光輝度を向上させることにより、各色の蛍光体層の発光輝度が高い値で均一化する。
【００２６】
図１及び図２に示したＡＣ型ＰＤＰにおいては、波長変換層３６が青色発光蛍光体層３５Ｂと誘電体層３３及び隔壁３４との間にのみ挿入されているが、青色、緑色及び赤色の各色の蛍光体層を形成する蛍光体のそれぞれが波長２２０〜２７０ｎｍの範囲の紫外線により励起されて発光する場合は、全ての蛍光体層と誘電体層３３及び隔壁３４との間に波長変換層を設けてもよい。また、各色の蛍光体層のうちの一色又は二色の蛍光体層の発光輝度が相対的に他の蛍光体層の発光輝度よりも低いために、各色の蛍光体層の発光輝度が不均一となるときは、それらの相対的に発光輝度が低い蛍光体層と誘電体層３３及び隔壁３４との間に波長変換層を設けてもよい。波長２２０〜２７０ｎｍの範囲の紫外線に励起されて赤色光を発光する赤色発光蛍光体としては、組成式が（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ3+で表される化合物が挙げられ、緑色光を発光する蛍光体としては、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ2+緑色発光蛍光体が挙げられる。
【００２７】
波長変換層３６は、フッ素含有酸化マグネシウムが分散されているペーストをスクリーン印刷法あるいはリバースコータ、カーテンコータ、ダイコータ、スロットコータなどの各種コータを用いたコーティング法により塗布し、塗布膜を乾燥することにより形成することができる。波長変換層３６の厚みは、一般に１〜１０μｍの範囲、好ましくは２〜８μｍの範囲にある。
【００２８】
波長変換層３６を形成するフッ素含有酸化マグネシウムは、純度が９９．９５質量％以上で、ＢＥＴ比表面積が５〜１５０ｍ2／ｇの範囲、好ましくは７〜５０ｍ2／ｇの範囲にある酸化マグネシウム原料粉末を、フッ素源の存在下、もしくはフッ素含有気体の雰囲気下にて焼成することからなる方法により製造することができる。
【００２９】
フッ素含有酸化マグネシウムの製造に用いる酸化マグネシウム原料粉末としては、気相合成酸化法により製造された酸化マグネシウム粉末であることが好ましい。気相合成酸化法とは、金属マグネシウム蒸気と酸素含有気体とを気相中にて接触させ、金属マグネシウム蒸気を酸化させて酸化マグネシウム粉末を製造する方法である。
【００３０】
フッ素源としては、フッ化マグネシウム粉末を用いることが好ましい。フッ素源として用いるフッ化マグネシウム粉末は、純度が９９質量％以上あることが好ましい。フッ素源の存在下にて、酸化マグネシウム原料粉末の焼成を行なう場合は、焼成を行なう前に酸化マグネシウム原料粉末とフッ素源とを混合しておくことが好ましい。
【００３１】
フッ素含有気体としては、フッ化水素ガス、あるいはフッ化マグネシウム粉末を加熱して気化させたガスを用いることが好ましい。
【００３２】
酸化マグネシウム原料粉末を、フッ素源の存在下、もしくはフッ素含有気体の雰囲気下にて、８５０℃以上の温度で１０分以上焼成すると、酸化マグネシウム原料粉末の一次粒子がフッ素を結晶内に取り込みながら粒成長する。このため、得られるフッ素含有酸化マグネシウム粉末は、酸化マグネシウム原料粉末よりもＢＥＴ比表面積が低減する。得られるフッ素含有酸化マグネシウム粉末のＢＥＴ比表面積は、酸化マグネシウム原料粉末に対して、好ましくは１〜５０％の範囲、特に好ましくは３〜３０％の範囲にある。
【００３３】
フッ素源の存在下、もしくはフッ素含有気体の雰囲気下にて酸化マグネシウム原料粉末を焼成する際の焼成温度は、８５０℃以上、好ましくは９００〜１５００℃の範囲、特に好ましくは１０００〜１５００℃の範囲にある。焼成時間は、１０分以上、好ましくは２０分〜１時間の範囲にある。
【００３４】
図１及び図２においては、波長変換層３６が青色発光蛍光体層３５Ｂと誘電体層３３及び隔壁３４との間に挿入されているＡＣ型ＰＤＰの例を示したが、本発明においては、波長変換層が蛍光体層と基板との間に介在していればよく、例えば、アドレス電極の上に波長変換層を設けてもよい。アドレス電極の上に波長変換層を設けた、本発明に従うＡＣ型ＰＤＰの一例の断面図を図３に示す。なお、図３において、図１及び図２に示したＡＣ型ＰＤＰと同一の構成構成部分については、図１及び図２と同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３５】
図３に示したＡＣ型ＰＤＰは、図１及び図２に示したＡＣ型ＰＤＰのアドレス電極の上に形成した誘電体層を波長変換層とし、青色発光蛍光体層と誘電体層及び隔壁との間に挿入した波長変換層を省略した構成となっている。図３に示したＡＣ型ＰＤＰにおいて、アドレス電極を覆う形で形成されたフッ素含有酸化マグネシウムからなる波長変換層４０は、フッ素含有酸化マグネシウム単独で形成してもよいし、フッ素含有酸化マグネシウムと酸化チタンなどの白色顔料との混合物として形成してもよい。また、波長変換層４０をフッ素含有酸化マグネシウムを低融点ガラスに分散した形で形成してもよい。フッ素含有酸化マグネシウムを低融点ガラスに分散させて波長変換層を形成する場合、波長変換層中のフッ素含有酸化マグネシウムの含有量は、一般に１〜３０質量％の範囲、好ましくは５〜２０質量％の範囲にある。
【００３６】
波長変換層４０は、フッ素含有酸化マグネシウムが分散されているペーストをスクリーン印刷法あるいはリバースコータ、カーテンコータ、ダイコータ、スロットコータなどの各種コータを用いたコーティング法により塗布し、塗布膜を乾燥することにより形成することができる。波長変換層４０の厚みは、一般に５〜２０μｍの範囲にある。
【００３７】
本発明の波長が２２０〜２７０ｎｍの範囲にある紫外線に励起されて発光を示す蛍光体からなる蛍光体層と、その層の下に形成された、フッ素を０．０１〜１０質量％の範囲で含有する、酸化マグネシウム純度が９９．８質量％以上（但し、酸化マグネシウム純度は、含まれるフッ素を除いた総量中の酸化マグネシウム含有量である）で、かつＢＥＴ比表面積が０．１〜３０ｍ2／ｇの範囲にあるフッ素含有酸化マグネシウムからなる波長変換層とからなる発光性積層体は、ＡＣ型ＰＤＰの背面板以外の用途、例えば、Ｘｅランプなどの真空紫外線励起による蛍光体の発光を利用した発光装置にも利用することができる。
【実施例】
【００３８】
［実施例１］
（１）フッ素含有酸化マグネシウムペーストの製造
気相合成酸化法により製造された酸化マグネシウム（２０００Ａ、宇部マテリアルズ（株）製、純度：９９．９８質量％、ＢＥＴ比表面積：８．７ｍ2／ｇ）５ｇとフッ化マグネシウム（純度：９９．１質量％、ＢＥＴ比表面積：６．４ｍ2／ｇ）０．０５ｇとを混合して、粉末混合物を得た。得られた粉末混合物を容量２５ｍＬのアルミナ坩堝に投入し、蓋をして電気炉に入れ、２４０℃／時間の昇温速度で１２００℃まで上昇させ、ついで該温度で３０分間焼成した。その後、炉内温度を２４０℃／時間の降温速度で室温まで冷却した。得られた焼成物は、ＢＥＴ比表面積が１．８１ｍ2／ｇ、フッ素含有量が０．０４９６質量％、酸化マグネシウムの純度が９９．９質量％以上のフッ素含有酸化マグネシウムであった。
【００３９】
上記のようにして得られたフッ素含有酸化マグネシウム２．５ｇを、イソプロピルアルコール３００ｍＬにエチルセルロース２１ｇを加え、マグネチックスターラーにて１５時間撹拌して調製したペーストに添加し、脱泡機を用いて７分間混合して、フッ素含有酸化マグネシウムペーストを調製した。
【００４０】
（２）ＢＡＭ：Ｅｕ2+青色発光蛍光体ペーストの製造
ＢＡＭ：Ｅｕ2+青色発光蛍光体２．５ｇを、イソプロピルアルコール３００ｍＬにエチルセルロース２１ｇを加え、マグネチックスターラーにて１５時間撹拌して調製したペーストに添加し、脱泡機を用いて７分間混合して、ＢＡＭ：Ｅｕ2+青色発光蛍光体ペーストを調製した。
【００４１】
（３）基板の上に、フッ素含有酸化マグネシウム層を介してＢＡＭ：Ｅｕ2+青色発光蛍光体層が形成された積層板の製造
直径１９．８ｍｍ、厚さ２．０ｍｍの石英基板に、フッ素含有酸化マグネシウムペーストをスクリーン印刷機にて塗布し、７０℃の温度で乾燥した後、５８０℃の温度で１時間アニールして、厚さ４μｍのフッ素含有酸化マグネシウム層を形成した。次いで、このフッ素含有酸化マグネシウム層の上に、ＢＡＭ：Ｅｕ2+青色発光蛍光体ペーストをスクリーン印刷機にて塗布し、７０℃の温度で乾燥した後、５８０℃の温度で１時間アニールして、厚さ６μｍのＢＡＭ：Ｅｕ2+青色発光蛍光体層を形成した（フッ素含有酸化マグネシウム層とＢＡＭ：Ｅｕ2+青色発光蛍光体層との合計層厚は１０μｍ）。
【００４２】
［比較例１］
直径１９．８ｍｍ、厚さ２．０ｍｍの石英基板に、実施例１にて調製したＢＡＭ：Ｅｕ2+青色発光蛍光体ペーストをスクリーン印刷機にて塗布し、７０℃の温度で乾燥した後、５８０℃の温度で１時間アニールして、基板の上に厚さ１０μｍのＢＡＭ：Ｅｕ2+青色発光蛍光体層が形成された積層板を製造した。
【００４３】
［評価］
実施例１及び比較例１にて製造した積層板について、それぞれＢＡＭ：Ｅｕ2+青色発光蛍光体層の上から、波長１４６ｎｍと波長１７２ｎｍの真空紫外線とを照射して、分光蛍光光度計を用いて波長１４６ｎｍと波長１７２ｎｍの真空紫外線励起による青色光の発光スペクトルを測定した。実施例１で製造した積層板の発光スペクトルの最大ピーク値（最大輝度）は、比較例１で製造した積層板の最大輝度をそれぞれ１００とすると、波長１４６ｎｍで１１１、波長１７２ｎｍで１２０であり、フッ素含有酸化マグネシウム層を介在させることによって、発光輝度が向上することが確認された。
【００４４】
［実施例２］
（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ3+赤色発光蛍光体２．５ｇを、イソプロピルアルコール３００ｍＬにエチルセルロース２１ｇを加え、マグネチックスターラーにて１５時間撹拌して調製したペーストに添加し、脱泡機を用いて７分間混合して、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ3+赤色発光蛍光体ペーストを調製した。
直径１９．８ｍｍ、厚さ２．０ｍｍの石英基板に、実施例１にて調製したフッ素含有酸化マグネシウムペーストをスクリーン印刷機にて塗布し、７０℃の温度で乾燥した後、５８０℃の温度で１時間アニールして、厚さ４μｍのフッ素含有酸化マグネシウム層を形成した。次いで、このフッ素含有酸化マグネシウム層の上に、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ3+赤色発光蛍光体ペーストをスクリーン印刷機にて塗布し、７０℃の温度で乾燥した後、５８０℃の温度で１時間アニールして、厚さ６μｍの（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ3+赤色発光蛍光体層を形成した（フッ素含有酸化マグネシウム層と（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ3+赤色発光蛍光体層との合計層厚は１０μｍ）。
【００４５】
［比較例２］
直径１９．８ｍｍ、厚さ２．０ｍｍの石英基板に、実施例２で調製した（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ3+赤色発光蛍光体ペーストをスクリーン印刷機にて塗布し、７０℃の温度で乾燥した後、５８０℃の温度で１時間アニールして、基板の上に厚さ１０μｍの（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ3+赤色発光蛍光体層が形成された積層板を製造した。
【００４６】
［評価］
実施例２及び比較例２にて製造した積層板について、それぞれ（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ3+赤色発光蛍光体層の上から、波長１４６ｎｍと波長１７２ｎｍの真空紫外線とを照射して、分光蛍光光度計を用いて波長１４６ｎｍと波長１７２ｎｍの真空紫外線励起による赤色光の発光スペクトルを測定した。実施例２で製造した積層板の発光スペクトルの最大ピーク値（最大輝度）は、比較例２で製造した積層板の最大輝度をそれぞれ１００とすると、波長１４６ｎｍで１３６、波長１７２ｎｍで１２９であり、フッ素含有酸化マグネシウム層を介在させることによって、発光輝度が向上することが確認された。
【００４７】
［実施例３］
Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ2+緑色発光蛍光体２．５ｇを、イソプロピルアルコール３００ｍＬにエチルセルロース２１ｇを加え、マグネチックスターラーにて１５時間撹拌して調製したペーストに添加し、脱泡機を用いて７分間混合して、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ2+緑色発光蛍光体ペーストを調製した。
直径１９．８ｍｍ、厚さ２．０ｍｍの石英基板に、実施例１にて調製したフッ素含有酸化マグネシウムペーストをスクリーン印刷機にて塗布し、７０℃の温度で乾燥した後、５８０℃の温度で１時間アニールして、厚さ４μｍのフッ素含有酸化マグネシウム層を形成した。次いで、このフッ素含有酸化マグネシウム層の上に、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ2+緑色発光蛍光体ペーストをスクリーン印刷機にて塗布し、７０℃の温度で乾燥した後、５８０℃の温度で１時間アニールして、厚さ６μｍのＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ2+緑色発光蛍光体層を形成した（フッ素含有酸化マグネシウム層とＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ2+緑色発光蛍光体層との合計層厚は１０μｍ）。
【００４８】
［比較例３］
直径１９．８ｍｍ、厚さ２．０ｍｍの石英基板に、実施例３で調製したＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ2+緑色発光蛍光体ペーストをスクリーン印刷機にて塗布し、７０℃の温度で乾燥した後、５８０℃の温度で１時間アニールして、基板の上に厚さ１０μｍのＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ2+緑色発光蛍光体層が形成された積層板を製造した。
【００４９】
［評価］
実施例３及び比較例３にて製造した積層板について、それぞれＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ2+緑色発光蛍光体層の上から、波長１４６ｎｍと波長１７２ｎｍの真空紫外線とを照射して、分光蛍光光度計を用いて波長１４６ｎｍと波長１７２ｎｍの真空紫外線励起による緑色光の発光スペクトルを測定した。実施例３で製造した積層板の発光スペクトルの最大ピーク値（最大輝度）は、比較例３で製造した積層板の最大輝度をそれぞれ１００とすると、波長１４６ｎｍで１１５、波長１７２ｎｍで１２３であり、フッ素含有酸化マグネシウム層を介在させることによって、発光輝度が向上することが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に従うＡＣ型ＰＤＰの一例の斜視図である。
【図２】図１に示したＡＣ型ＰＤＰのＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明に従うＡＣ型ＰＤＰの別の一例の断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０ 放電空間
２０ 前面板
２１ 透明ガラス基板
２２ 透明電極
２３ バス電極
２４ａ、２４ｂ 列電極
２５ 放電電極
２６ 誘電体層
２７ 誘電体保護層
３０ 背面板
３１ 基板
３２ アドレス電極
３３ 誘電体層
３４ 隔壁
３５Ｂ 青色発光蛍光体層
３５Ｇ 緑色発光蛍光体層
３５Ｒ 赤色発光蛍光体層
３６ 波長変換層
４０ 波長変換層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流型プラズマディスプレイパネル用背面板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
交流型プラズマディスプレイパネル（以下、ＡＣ型ＰＤＰともいう）は、一般に、Ｘｅ（キセノン）ガスを含む放電ガスが充填された放電空間を介して、放電電極が形成されている前面板と、真空紫外線に励起されるとそれぞれ青色、緑色又は赤色の発光を示す蛍光体からなる蛍光体層が形成されている背面板とを、放電電極と蛍光体層とが互いに対向するように配置した構造となっている。このような構造のＡＣ型ＰＤＰでは、前面板の放電電極の放電によって発生したＸｅの共鳴線（波長１４７ｎｍ付近）とＸｅ2の分子線（波長１７２ｎｍ）を各々の蛍光体層に照射して、各蛍光体を励起させることにより青色、緑色、赤色の可視光を発光させて、その各色の発光の組み合わせにより画像を表示する。
【０００３】
ＡＣ型ＰＤＰにおいて用いられている青色、緑色及び赤色の各色の発光を示す蛍光体は、それぞれ発光輝度が異なるため、各々の蛍光体層を同一の条件で発光させると得られる白色の色バランスが悪くなるなどの問題が生じることがある。ＡＣ型ＰＤＰにおいて、青色発光蛍光体として広く用いられているＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+（通常、ＢＡＭ：Ｅｕ2+と云われる）は、赤色発光蛍光体（例えば、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ3+）や緑色発光蛍光体（例えば、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ2+）と比較すると発光輝度が低い傾向がある。
【０００４】
ＡＣ型ＰＤＰにて白色の色バランスを調整する方法としては、同一の条件下では相対的に高い発光輝度を示す蛍光体層の発光輝度を電気的に低く抑えることによって、各色蛍光体層の発光輝度を均一化させる方法がある。しかし、この方法では発光輝度を下げた色に対する階調数が減少することになるため、画質低下の要因となるという問題がある。このため、蛍光体層の発光量を低く抑えないで、各色の蛍光体層の発光輝度を均一化させることが検討されている。
【０００５】
特許文献１には、使用する青色、緑色及び赤色の蛍光体の発光輝度に応じて、各色の蛍光体層の面積を変えることにより、各色の蛍光体層の発光輝度を均一化させたＡＣ型ＰＤＰが開示されている。
【０００６】
特許文献２には、発光輝度が相対的に低い青色発光蛍光体層の基板側の面にのみ白色反射層を介在させて青色発光蛍光体層の発光輝度を向上させることによって、各色の蛍光体層の発光輝度を均一化させたＡＣ型ＰＤＰが開示されている。
【特許文献１】特開平１１−５４０４７号公報
【特許文献２】特開２００６−３１９４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、蛍光体層の発光量を低く抑えることなく、工業的に安価に製造することができる材料を用いて、各色の蛍光体層の発光輝度を高い値で均一化させることのできる簡便な技術を開発して、白色の色バランスが良好で、高画質のＡＣ型ＰＤＰを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、基板の上に、フッ素を０．０１〜１０質量％の範囲で含有する、酸化マグネシウム純度が９９．８質量％以上（但し、酸化マグネシウム純度は、含まれるフッ素を除いた総量中の酸化マグネシウム含有量である）で、かつＢＥＴ比表面積が０．１〜３０ｍ2／ｇの範囲にあるフッ素含有酸化マグネシウムからなる波長変換層を介して、波長が２２０〜２７０ｎｍの範囲にある紫外線に励起されて発光を示す蛍光体からなる蛍光体層が形成されている交流型プラズマディスプレイパネル用背面板にある。
【０００９】
本発明の背面板の好ましい態様は、次の通りである。
（１）波長変換層の厚みが１〜１０μｍの範囲にある。
（２）蛍光体層の厚みが１〜３０μｍの範囲にある。
（３）蛍光体層が、基本組成式がＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+で表される青色発光蛍光体からなる青色発光蛍光体層である。
（４）蛍光体層が、基本組成式が（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ3+で表される赤色発光蛍光体からなる赤色発光蛍光体層である。
（５）蛍光体層が、基本組成式がＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ2+で表される緑色発光蛍光体からなる緑色発光蛍光体層である。
（６）フッ素含有酸化マグネシウムのフッ素含有量が０．０３〜５質量％の範囲にある。（７）フッ素含有酸化マグネシウムの酸化マグネシウム純度が９９．９質量％以上である。
（８）フッ素含有酸化マグネシウムのＢＥＴ比表面積が０．１〜１２ｍ2／ｇの範囲にある。
（９）基板の上に、アドレス電極が形成されていて、アドレス電極の上に波長変換層を介して蛍光体層が形成されている。
（１０）基板の上に、アドレス電極と、アドレス電極を被覆する誘電体層とが形成されていて、誘電体層の上に波長変換層を介して蛍光体層が形成されている。
（１１）基板の上に、隔壁が形成されていて、隔壁の壁面にも波長変換層を介して蛍光体層が形成されている。
【００１０】
本発明はまた、Ｘｅガスを含む放電ガスが充填された放電空間を介して、放電電極が形成されている前面板と、上記本発明の背面板とが、放電電極と蛍光体層とが互いに対向するように配置されてなる交流型プラズマディスプレイパネルにもある。
【００１１】
本発明はさらに、波長が２２０〜２７０ｎｍの範囲にある紫外線に励起されて発光を示す蛍光体からなる蛍光体層と、その層の下に形成された、フッ素を０．０１〜１０質量％の範囲で含有する、酸化マグネシウム純度が９９．８質量％以上（但し、酸化マグネシウム純度は、含まれるフッ素を除いた総量中の酸化マグネシウム含有量である）で、かつＢＥＴ比表面積が０．１〜３０ｍ2／ｇの範囲にあるフッ素含有酸化マグネシウムからなる波長変換層とからなる発光性積層体にもある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の背面板を用いたＡＣ型ＰＤＰは、各色の蛍光体層の発光輝度が高い値で均一化するので、白色の色バランスが良好で、かつ高画質なものとなる。
また、本発明では、蛍光体層の発光量を電気的に低く抑えることなく、容易に入手可能であって工業的に安価に製造できる材料を用いることにより、各色の蛍光体層の発光輝度を高い値で均一化させることができる。このため、白色の色バランスが良好で、かつ高画質のＡＣ型ＰＤＰを経済的にも有利に提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
添付図面の図１は、本発明に従うＡＣ型ＰＤＰの一例の斜視図である。図２は、図１に示したＡＣ型ＰＤＰのＡ−Ａ線断面図である。
図１において、ＡＣ型ＰＤＰは、Ｘｅガスを含む放電ガスが充填された放電空間１０を介して、対向配置された前面板２０と背面板３０とからなる。
【００１４】
放電空間１０に充填される放電ガスとしては、通常はＸｅガスとＮｅガスとの混合ガスが用いられる。放電ガス中のＸｅガスの濃度は、一般に５〜２０体積％の範囲である。
【００１５】
前面板２０は、透明ガラス基板２１、透明ガラス基板２１の背面板側の表面に形成された二つの列電極２４ａ、２４ｂからなる放電電極２５、放電電極２５を被覆する誘電体層２６、誘電体層２６の背面板側の表面に形成された誘電体保護層２７からなる。
【００１６】
放電電極２５を構成する二つの列電極２４ａ、２４ｂは、それぞれ幅の広い透明電極２２と幅の狭いバス電極２３とからなる。透明電極２２は、一般にＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）膜や酸化スズ膜などの導電性金属酸化物膜からなる。透明電極２２は、ＣＶＤ法やスパッタ法などの成膜法により形成した導電性金属酸化物膜をエッチング法やリフトオフ法などのパターンニング法によりパターンニングする方法により形成することができる。透明電極２２の厚みは、一般に０．１〜０．２μｍの範囲にある。バス電極２３は、アルミニウム、銅及び銀などの単層金属膜、もしくはクロム／銅／クロムなどの積層金属膜からなる。バス電極２３は、金属ペースト（銀ペースト）をスクリーン印刷法により塗布する方法、あるいはスパッタ法などの成膜法により形成した金属膜をエッチング法やリフトオフ法などのパターンニング法によりパターンニングする方法により形成することができる。バス電極２３の厚みは、一般に１〜１０μｍの範囲にある。
【００１７】
前面板の誘電体層２６は、一般に低融点ガラスからなる。前面板誘電体層２６は、誘電体ペーストをスクリーン印刷法、あるいはリバースコータ、カーテンコータ、ダイコータ、スロットコータなどの各種コータを用いたコーティング法により塗布し、塗布膜を乾燥、焼成することにより形成することができる。前面板誘電体層２６の厚みは、一般に５〜２０μｍの範囲にある。
【００１８】
誘電体保護層２７は、一般に酸化マグネシウムからなる。酸化マグネシウムからなる誘電体保護層は、ＥＢ蒸着法により形成することができる。誘電体保護層２７の厚みは、一般に０．５〜１．０μｍの範囲にある。
【００１９】
背面板３０は、基板３１、基板３１の前面板２０側の表面に形成されたアドレス電極３２、アドレス電極３２を被覆する誘電体層３３、誘電体層３３の前面板側の表面に間隔を開けてストライプ状に形成された隔壁３４、隔壁３４の間に充填された青色発光蛍光体層３５Ｂ、緑色発光蛍光体層３５Ｇ及び赤色発光蛍光体層３５Ｒ、そして青色発光蛍光体層３５Ｂと誘電体層３３及び隔壁３４との間に挿入された波長変換層３６からなる。
【００２０】
背面板の基板３１は、一般に透明ガラス基板からなる。
アドレス電極（行電極とも云う）３２は、前面板２０の放電電極２５と直交する方向に配置される。アドレス電極３２は、一般にアルミニウム、銅及び銀などの単層金属膜、もしくはクロム／銅／クロムなどの積層金属膜からなる。アドレス電極３２は、金属ペースト（銀ペースト）をスクリーン印刷法により塗布する方法、あるいはスパッタ法などの成膜法により形成した金属膜をエッチング法やリフトオフ法などのパターンニング法によりパターンニングする方法により形成することができる。アドレス電極３２の厚みは、一般に１〜１０μｍの範囲にある。
【００２１】
背面板の誘電体層３３は、一般に低融点ガラスからなる。背面板誘電体層３３は、誘電体ペーストをスクリーン印刷法、あるいはリバースコータ、カーテンコータ、ダイコータ、スロットコータなどの各種コータを用いたコーティング法により塗布し、塗布膜を乾燥、焼成することにより形成することができる。背面板誘電体層３３の厚みは、一般に５〜２０μｍの範囲にある。背面板誘電体層３３には白色反射材として、酸化チタンなどの白色顔料を分散させてもよい。
【００２２】
隔壁３４は、一般に低融点ガラスからなる。隔壁３４は、サンドブラスト法、アディティブ法、感光性隔壁形成法（フォト法）、積層印刷法、型押し法、転写法などの方法を用いて形成することができる。隔壁３４のサイズは、一般に高さが１００〜１５０μｍの範囲、幅が５０〜８０μｍの範囲にある。隔壁３４のピッチは、通常は１１０〜３６０μｍの範囲である。
【００２３】
青色発光蛍光体層３５Ｂを形成する青色発光蛍光体としては、ＢＡＭ：Ｅｕ2+青色発光蛍光体を挙げることができる。ＢＡＭ：Ｅｕ2+青色発光蛍光体は、一般に緑色発光蛍光体層３５Ｇを形成する緑色発光蛍光体や赤色発光蛍光体層３５Ｒを形成する赤色発光蛍光体と比較して発光輝度が低い傾向にある。ＢＡＭ：Ｅｕ2+青色発光蛍光体は、波長が２２０〜２７０ｎｍの範囲にある紫外線に励起されると青色の発光を示す。緑色発光蛍光体層３５Ｇを形成する緑色発光蛍光体の例としては、基本組成式がＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ2+、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）Ｏ・αＡｌ2Ｏ3：Ｍｎ2+、ＹＢＯ3：Ｔｂ3+、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｔｂ3+、ＢａＡｌ12Ｏ19：Ｍｎ2+及びＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+，Ｍｎ2+で表される蛍光体を挙げることができる。赤色発光蛍光体層３５Ｒを形成する赤色発光蛍光体の例としては、基本組成式がＹＢＯ3：Ｅｕ3+、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ3+、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ3+及び（Ｙ，Ｇｄ）2Ｏ3：Ｅｕ3+で表される蛍光体を挙げることができる。
【００２４】
波長変換層３６はフッ素を０．０１〜１０質量％の範囲で含有する、酸化マグネシウム純度が９９．８質量％以上（但し、酸化マグネシウム純度は、含まれるフッ素を除いた総量中の酸化マグネシウム含有量である）で、かつＢＥＴ比表面積が０．１〜３０ｍ2／ｇの範囲にあるフッ素含有酸化マグネシウムからなる。フッ素含有酸化マグネシウムは、フッ素の含有量が０．０３〜５質量％の範囲にあることが好ましく、酸化マグネシウム純度が９９．９質量％以上であることが好ましく、ＢＥＴ比表面積が０．１〜１２ｍ2／ｇの範囲にあることが好ましい。なお、酸化マグネシウム純度は、フッ素含有酸化マグネシウム粉末の全体量に対して０．００１質量％以上含まれる、フッ素とマグネシウムとを除いた元素の総含有量を１００から減じた値である。
【００２５】
フッ素含有酸化マグネシウムからなる波長変換層３６は、前面板２０の放電電極２５の放電により発生するＸｅの共鳴線（波長１４７ｎｍ付近）及びＸｅ2の分子線（波長１７２ｎｍ）によって励起されると波長２２０〜２７０ｎｍの範囲に最大ピークをもつ発光パターンを示す紫外線を生成する。すなわち、波長変換層３６はＢＡＭ：Ｅｕ2+青色発光蛍光体に吸収されずに青色発光蛍光体層３５Ｂを通過したＸｅの共鳴線及びＸｅ2の分子線を波長２２０〜２７０ｎｍの紫外線に変換して、青色発光蛍光体層３５Ｂに照射し、青色発光蛍光体層３５Ｂを励起させて青色の光を発光させる機能がある。この波長変換層３６の機能によって、相対的に発光輝度の低い青色発光蛍光体層（ＢＡＭ：Ｅｕ2+青色発光蛍光体層）３５Ｂの発光輝度を向上させることにより、各色の蛍光体層の発光輝度が高い値で均一化する。
【００２６】
図１及び図２に示したＡＣ型ＰＤＰにおいては、波長変換層３６が青色発光蛍光体層３５Ｂと誘電体層３３及び隔壁３４との間にのみ挿入されているが、青色、緑色及び赤色の各色の蛍光体層を形成する蛍光体のそれぞれが波長２２０〜２７０ｎｍの範囲の紫外線により励起されて発光する場合は、全ての蛍光体層と誘電体層３３及び隔壁３４との間に波長変換層を設けてもよい。また、各色の蛍光体層のうちの一色又は二色の蛍光体層の発光輝度が相対的に他の蛍光体層の発光輝度よりも低いために、各色の蛍光体層の発光輝度が不均一となるときは、それらの相対的に発光輝度が低い蛍光体層と誘電体層３３及び隔壁３４との間に波長変換層を設けてもよい。波長２２０〜２７０ｎｍの範囲の紫外線に励起されて赤色光を発光する赤色発光蛍光体としては、組成式が（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ3+で表される化合物が挙げられ、緑色光を発光する蛍光体としては、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ2+緑色発光蛍光体が挙げられる。
【００２７】
波長変換層３６は、フッ素含有酸化マグネシウムが分散されているペーストをスクリーン印刷法あるいはリバースコータ、カーテンコータ、ダイコータ、スロットコータなどの各種コータを用いたコーティング法により塗布し、塗布膜を乾燥することにより形成することができる。波長変換層３６の厚みは、一般に１〜１０μｍの範囲、好ましくは２〜８μｍの範囲にある。
【００２８】
波長変換層３６を形成するフッ素含有酸化マグネシウムは、純度が９９．９５質量％以上で、ＢＥＴ比表面積が５〜１５０ｍ2／ｇの範囲、好ましくは７〜５０ｍ2／ｇの範囲にある酸化マグネシウム原料粉末を、フッ素源の存在下、もしくはフッ素含有気体の雰囲気下にて焼成することからなる方法により製造することができる。
【００２９】
フッ素含有酸化マグネシウムの製造に用いる酸化マグネシウム原料粉末としては、気相合成酸化法により製造された酸化マグネシウム粉末であることが好ましい。気相合成酸化法とは、金属マグネシウム蒸気と酸素含有気体とを気相中にて接触させ、金属マグネシウム蒸気を酸化させて酸化マグネシウム粉末を製造する方法である。
【００３０】
フッ素源としては、フッ化マグネシウム粉末を用いることが好ましい。フッ素源として用いるフッ化マグネシウム粉末は、純度が９９質量％以上あることが好ましい。フッ素源の存在下にて、酸化マグネシウム原料粉末の焼成を行なう場合は、焼成を行なう前に酸化マグネシウム原料粉末とフッ素源とを混合しておくことが好ましい。
【００３１】
フッ素含有気体としては、フッ化水素ガス、あるいはフッ化マグネシウム粉末を加熱して気化させたガスを用いることが好ましい。
【００３２】
酸化マグネシウム原料粉末を、フッ素源の存在下、もしくはフッ素含有気体の雰囲気下にて、８５０℃以上の温度で１０分以上焼成すると、酸化マグネシウム原料粉末の一次粒子がフッ素を結晶内に取り込みながら粒成長する。このため、得られるフッ素含有酸化マグネシウム粉末は、酸化マグネシウム原料粉末よりもＢＥＴ比表面積が低減する。得られるフッ素含有酸化マグネシウム粉末のＢＥＴ比表面積は、酸化マグネシウム原料粉末に対して、好ましくは１〜５０％の範囲、特に好ましくは３〜３０％の範囲にある。
【００３３】
フッ素源の存在下、もしくはフッ素含有気体の雰囲気下にて酸化マグネシウム原料粉末を焼成する際の焼成温度は、８５０℃以上、好ましくは９００〜１５００℃の範囲、特に好ましくは１０００〜１５００℃の範囲にある。焼成時間は、１０分以上、好ましくは２０分〜１時間の範囲にある。
【００３４】
図１及び図２においては、波長変換層３６が青色発光蛍光体層３５Ｂと誘電体層３３及び隔壁３４との間に挿入されているＡＣ型ＰＤＰの例を示したが、本発明においては、波長変換層が蛍光体層と基板との間に介在していればよく、例えば、アドレス電極の上に波長変換層を設けてもよい。アドレス電極の上に波長変換層を設けた、本発明に従うＡＣ型ＰＤＰの一例の断面図を図３に示す。なお、図３において、図１及び図２に示したＡＣ型ＰＤＰと同一の構成構成部分については、図１及び図２と同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３５】
図３に示したＡＣ型ＰＤＰは、図１及び図２に示したＡＣ型ＰＤＰのアドレス電極の上に形成した誘電体層を波長変換層とし、青色発光蛍光体層と誘電体層及び隔壁との間に挿入した波長変換層を省略した構成となっている。図３に示したＡＣ型ＰＤＰにおいて、アドレス電極を覆う形で形成されたフッ素含有酸化マグネシウムからなる波長変換層４０は、フッ素含有酸化マグネシウム単独で形成してもよいし、フッ素含有酸化マグネシウムと酸化チタンなどの白色顔料との混合物として形成してもよい。また、波長変換層４０をフッ素含有酸化マグネシウムを低融点ガラスに分散した形で形成してもよい。フッ素含有酸化マグネシウムを低融点ガラスに分散させて波長変換層を形成する場合、波長変換層中のフッ素含有酸化マグネシウムの含有量は、一般に１〜３０質量％の範囲、好ましくは５〜２０質量％の範囲にある。
【００３６】
波長変換層４０は、フッ素含有酸化マグネシウムが分散されているペーストをスクリーン印刷法あるいはリバースコータ、カーテンコータ、ダイコータ、スロットコータなどの各種コータを用いたコーティング法により塗布し、塗布膜を乾燥することにより形成することができる。波長変換層４０の厚みは、一般に５〜２０μｍの範囲にある。
【００３７】
本発明の波長が２２０〜２７０ｎｍの範囲にある紫外線に励起されて発光を示す蛍光体からなる蛍光体層と、その層の下に形成された、フッ素を０．０１〜１０質量％の範囲で含有する、酸化マグネシウム純度が９９．８質量％以上（但し、酸化マグネシウム純度は、含まれるフッ素を除いた総量中の酸化マグネシウム含有量である）で、かつＢＥＴ比表面積が０．１〜３０ｍ2／ｇの範囲にあるフッ素含有酸化マグネシウムからなる波長変換層とからなる発光性積層体は、ＡＣ型ＰＤＰの背面板以外の用途、例えば、Ｘｅランプなどの真空紫外線励起による蛍光体の発光を利用した発光装置にも利用することができる。
【実施例】
【００３８】
［実施例１］
（１）フッ素含有酸化マグネシウムペーストの製造
気相合成酸化法により製造された酸化マグネシウム（２０００Ａ、宇部マテリアルズ（株）製、純度：９９．９８質量％、ＢＥＴ比表面積：８．７ｍ2／ｇ）５ｇとフッ化マグネシウム（純度：９９．１質量％、ＢＥＴ比表面積：６．４ｍ2／ｇ）０．０５ｇとを混合して、粉末混合物を得た。得られた粉末混合物を容量２５ｍＬのアルミナ坩堝に投入し、蓋をして電気炉に入れ、２４０℃／時間の昇温速度で１２００℃まで上昇させ、ついで該温度で３０分間焼成した。その後、炉内温度を２４０℃／時間の降温速度で室温まで冷却した。得られた焼成物は、ＢＥＴ比表面積が１．８１ｍ2／ｇ、フッ素含有量が０．０４９６質量％、酸化マグネシウムの純度が９９．９質量％以上のフッ素含有酸化マグネシウムであった。
【００３９】
上記のようにして得られたフッ素含有酸化マグネシウム２．５ｇを、イソプロピルアルコール３００ｍＬにエチルセルロース２１ｇを加え、マグネチックスターラーにて１５時間撹拌して調製したペーストに添加し、脱泡機を用いて７分間混合して、フッ素含有酸化マグネシウムペーストを調製した。
【００４０】
（２）ＢＡＭ：Ｅｕ2+青色発光蛍光体ペーストの製造
ＢＡＭ：Ｅｕ2+青色発光蛍光体２．５ｇを、イソプロピルアルコール３００ｍＬにエチルセルロース２１ｇを加え、マグネチックスターラーにて１５時間撹拌して調製したペーストに添加し、脱泡機を用いて７分間混合して、ＢＡＭ：Ｅｕ2+青色発光蛍光体ペーストを調製した。
【００４１】
（３）基板の上に、フッ素含有酸化マグネシウム層を介してＢＡＭ：Ｅｕ2+青色発光蛍光体層が形成された積層板の製造
直径１９．８ｍｍ、厚さ２．０ｍｍの石英基板に、フッ素含有酸化マグネシウムペーストをスクリーン印刷機にて塗布し、７０℃の温度で乾燥した後、５８０℃の温度で１時間アニールして、厚さ４μｍのフッ素含有酸化マグネシウム層を形成した。次いで、このフッ素含有酸化マグネシウム層の上に、ＢＡＭ：Ｅｕ2+青色発光蛍光体ペーストをスクリーン印刷機にて塗布し、７０℃の温度で乾燥した後、５８０℃の温度で１時間アニールして、厚さ６μｍのＢＡＭ：Ｅｕ2+青色発光蛍光体層を形成した（フッ素含有酸化マグネシウム層とＢＡＭ：Ｅｕ2+青色発光蛍光体層との合計層厚は１０μｍ）。
【００４２】
［比較例１］
直径１９．８ｍｍ、厚さ２．０ｍｍの石英基板に、実施例１にて調製したＢＡＭ：Ｅｕ2+青色発光蛍光体ペーストをスクリーン印刷機にて塗布し、７０℃の温度で乾燥した後、５８０℃の温度で１時間アニールして、基板の上に厚さ１０μｍのＢＡＭ：Ｅｕ2+青色発光蛍光体層が形成された積層板を製造した。
【００４３】
［評価］
実施例１及び比較例１にて製造した積層板について、それぞれＢＡＭ：Ｅｕ2+青色発光蛍光体層の上から、波長１４６ｎｍと波長１７２ｎｍの真空紫外線とを照射して、分光蛍光光度計を用いて波長１４６ｎｍと波長１７２ｎｍの真空紫外線励起による青色光の発光スペクトルを測定した。実施例１で製造した積層板の発光スペクトルの最大ピーク値（最大輝度）は、比較例１で製造した積層板の最大輝度をそれぞれ１００とすると、波長１４６ｎｍで１１１、波長１７２ｎｍで１２０であり、フッ素含有酸化マグネシウム層を介在させることによって、発光輝度が向上することが確認された。
【００４４】
［実施例２］
（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ3+赤色発光蛍光体２．５ｇを、イソプロピルアルコール３００ｍＬにエチルセルロース２１ｇを加え、マグネチックスターラーにて１５時間撹拌して調製したペーストに添加し、脱泡機を用いて７分間混合して、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ3+赤色発光蛍光体ペーストを調製した。
直径１９．８ｍｍ、厚さ２．０ｍｍの石英基板に、実施例１にて調製したフッ素含有酸化マグネシウムペーストをスクリーン印刷機にて塗布し、７０℃の温度で乾燥した後、５８０℃の温度で１時間アニールして、厚さ４μｍのフッ素含有酸化マグネシウム層を形成した。次いで、このフッ素含有酸化マグネシウム層の上に、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ3+赤色発光蛍光体ペーストをスクリーン印刷機にて塗布し、７０℃の温度で乾燥した後、５８０℃の温度で１時間アニールして、厚さ６μｍの（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ3+赤色発光蛍光体層を形成した（フッ素含有酸化マグネシウム層と（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ3+赤色発光蛍光体層との合計層厚は１０μｍ）。
【００４５】
［比較例２］
直径１９．８ｍｍ、厚さ２．０ｍｍの石英基板に、実施例２で調製した（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ3+赤色発光蛍光体ペーストをスクリーン印刷機にて塗布し、７０℃の温度で乾燥した後、５８０℃の温度で１時間アニールして、基板の上に厚さ１０μｍの（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ3+赤色発光蛍光体層が形成された積層板を製造した。
【００４６】
［評価］
実施例２及び比較例２にて製造した積層板について、それぞれ（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ3+赤色発光蛍光体層の上から、波長１４６ｎｍと波長１７２ｎｍの真空紫外線とを照射して、分光蛍光光度計を用いて波長１４６ｎｍと波長１７２ｎｍの真空紫外線励起による赤色光の発光スペクトルを測定した。実施例２で製造した積層板の発光スペクトルの最大ピーク値（最大輝度）は、比較例２で製造した積層板の最大輝度をそれぞれ１００とすると、波長１４６ｎｍで１３６、波長１７２ｎｍで１２９であり、フッ素含有酸化マグネシウム層を介在させることによって、発光輝度が向上することが確認された。
【００４７】
［実施例３］
Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ2+緑色発光蛍光体２．５ｇを、イソプロピルアルコール３００ｍＬにエチルセルロース２１ｇを加え、マグネチックスターラーにて１５時間撹拌して調製したペーストに添加し、脱泡機を用いて７分間混合して、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ2+緑色発光蛍光体ペーストを調製した。
直径１９．８ｍｍ、厚さ２．０ｍｍの石英基板に、実施例１にて調製したフッ素含有酸化マグネシウムペーストをスクリーン印刷機にて塗布し、７０℃の温度で乾燥した後、５８０℃の温度で１時間アニールして、厚さ４μｍのフッ素含有酸化マグネシウム層を形成した。次いで、このフッ素含有酸化マグネシウム層の上に、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ2+緑色発光蛍光体ペーストをスクリーン印刷機にて塗布し、７０℃の温度で乾燥した後、５８０℃の温度で１時間アニールして、厚さ６μｍのＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ2+緑色発光蛍光体層を形成した（フッ素含有酸化マグネシウム層とＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ2+緑色発光蛍光体層との合計層厚は１０μｍ）。
【００４８】
［比較例３］
直径１９．８ｍｍ、厚さ２．０ｍｍの石英基板に、実施例３で調製したＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ2+緑色発光蛍光体ペーストをスクリーン印刷機にて塗布し、７０℃の温度で乾燥した後、５８０℃の温度で１時間アニールして、基板の上に厚さ１０μｍのＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ2+緑色発光蛍光体層が形成された積層板を製造した。
【００４９】
［評価］
実施例３及び比較例３にて製造した積層板について、それぞれＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ2+緑色発光蛍光体層の上から、波長１４６ｎｍと波長１７２ｎｍの真空紫外線とを照射して、分光蛍光光度計を用いて波長１４６ｎｍと波長１７２ｎｍの真空紫外線励起による緑色光の発光スペクトルを測定した。実施例３で製造した積層板の発光スペクトルの最大ピーク値（最大輝度）は、比較例３で製造した積層板の最大輝度をそれぞれ１００とすると、波長１４６ｎｍで１１５、波長１７２ｎｍで１２３であり、フッ素含有酸化マグネシウム層を介在させることによって、発光輝度が向上することが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に従うＡＣ型ＰＤＰの一例の斜視図である。
【図２】図１に示したＡＣ型ＰＤＰのＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明に従うＡＣ型ＰＤＰの別の一例の断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０ 放電空間
２０ 前面板
２１ 透明ガラス基板
２２ 透明電極
２３ バス電極
２４ａ、２４ｂ 列電極
２５ 放電電極
２６ 誘電体層
２７ 誘電体保護層
３０ 背面板
３１ 基板
３２ アドレス電極
３３ 誘電体層
３４ 隔壁
３５Ｂ 青色発光蛍光体層
３５Ｇ 緑色発光蛍光体層
３５Ｒ 赤色発光蛍光体層
３６ 波長変換層
４０ 波長変換層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上に、フッ素を０．０１〜１０質量％の範囲で含有する、酸化マグネシウム純度が９９．８質量％以上（但し、酸化マグネシウム純度は、含まれるフッ素を除いた総量中の酸化マグネシウム含有量である）で、かつＢＥＴ比表面積が０．１〜３０ｍ2／ｇの範囲にあるフッ素含有酸化マグネシウムからなる波長変換層を介して、波長が２２０〜２７０ｎｍの範囲にある紫外線に励起されて発光を示す蛍光体からなる蛍光体層が形成されている交流型プラズマディスプレイパネル用背面板。
【請求項２】
波長変換層の厚みが１〜１０μｍの範囲にある請求項１に記載の背面板。
【請求項３】
蛍光体層の厚みが１〜３０μｍの範囲にある請求項１に記載の背面板。
【請求項４】
蛍光体層が、基本組成式がＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+で表される青色発光蛍光体からなる青色発光蛍光体層である請求項１に記載の背面板。
【請求項５】
蛍光体層が、基本組成式が（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ3+で表される赤色発光蛍光体からなる赤色発光蛍光体層である請求項１に記載の背面板。
【請求項６】
蛍光体層が、基本組成式がＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ2+で表される緑色発光蛍光体からなる緑色発光蛍光体層である請求項１に記載の背面板。
【請求項７】
フッ素含有酸化マグネシウムのフッ素含有量が０．０３〜５質量％の範囲にある請求項１に記載の背面板。
【請求項８】
フッ素含有酸化マグネシウムの酸化マグネシウム純度が９９．９質量％以上である請求項１に記載の背面板。
【請求項９】
フッ素含有酸化マグネシウムのＢＥＴ比表面積が０．１〜１２ｍ2／ｇの範囲にある請求項１に記載の背面板。
【請求項１０】
基板の上に、アドレス電極が形成されていて、アドレス電極の上に波長変換層を介して蛍光体層が形成されている請求項１に記載の背面板。
【請求項１１】
基板の上に、アドレス電極と、アドレス電極を被覆する誘電体層とが形成されていて、誘電体層の上に波長変換層を介して蛍光体層が形成されている請求項１に記載の背面板。
【請求項１２】
基板の上に、隔壁が形成されていて、隔壁の壁面にも波長変換層を介して蛍光体層が形成されている請求項１に記載の背面板。
【請求項１３】
Ｘｅガスを含む放電ガスが充填された放電空間を介して、放電電極が形成されている前面板と、請求項１乃至１２のうちのいずれかの項に記載の背面板とが、放電電極と蛍光体層とが互いに対向するように配置されてなる交流型プラズマディスプレイパネル。
【請求項１４】
波長が２２０〜２７０ｎｍの範囲にある紫外線に励起されて発光を示す蛍光体からなる蛍光体層と、その層の下に形成された、フッ素を０．０１〜１０質量％の範囲で含有する、酸化マグネシウム純度が９９．８質量％以上（但し、酸化マグネシウム純度は、含まれるフッ素を除いた総量中の酸化マグネシウム含有量である）で、かつＢＥＴ比表面積が０．１〜３０ｍ2／ｇの範囲にあるフッ素含有酸化マグネシウムからなる波長変換層とからなる発光性積層体。
【請求項１】
基板の上に、フッ素を０．０１〜１０質量％の範囲で含有する、酸化マグネシウム純度が９９．８質量％以上（但し、酸化マグネシウム純度は、含まれるフッ素を除いた総量中の酸化マグネシウム含有量である）で、かつＢＥＴ比表面積が０．１〜３０ｍ2／ｇの範囲にあるフッ素含有酸化マグネシウムからなる波長変換層を介して、波長が２２０〜２７０ｎｍの範囲にある紫外線に励起されて発光を示す蛍光体からなる蛍光体層が形成されている交流型プラズマディスプレイパネル用背面板。
【請求項２】
波長変換層の厚みが１〜１０μｍの範囲にある請求項１に記載の背面板。
【請求項３】
蛍光体層の厚みが１〜３０μｍの範囲にある請求項１に記載の背面板。
【請求項４】
蛍光体層が、基本組成式がＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+で表される青色発光蛍光体からなる青色発光蛍光体層である請求項１に記載の背面板。
【請求項５】
蛍光体層が、基本組成式が（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕ3+で表される赤色発光蛍光体からなる赤色発光蛍光体層である請求項１に記載の背面板。
【請求項６】
蛍光体層が、基本組成式がＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ2+で表される緑色発光蛍光体からなる緑色発光蛍光体層である請求項１に記載の背面板。
【請求項７】
フッ素含有酸化マグネシウムのフッ素含有量が０．０３〜５質量％の範囲にある請求項１に記載の背面板。
【請求項８】
フッ素含有酸化マグネシウムの酸化マグネシウム純度が９９．９質量％以上である請求項１に記載の背面板。
【請求項９】
フッ素含有酸化マグネシウムのＢＥＴ比表面積が０．１〜１２ｍ2／ｇの範囲にある請求項１に記載の背面板。
【請求項１０】
基板の上に、アドレス電極が形成されていて、アドレス電極の上に波長変換層を介して蛍光体層が形成されている請求項１に記載の背面板。
【請求項１１】
基板の上に、アドレス電極と、アドレス電極を被覆する誘電体層とが形成されていて、誘電体層の上に波長変換層を介して蛍光体層が形成されている請求項１に記載の背面板。
【請求項１２】
基板の上に、隔壁が形成されていて、隔壁の壁面にも波長変換層を介して蛍光体層が形成されている請求項１に記載の背面板。
【請求項１３】
Ｘｅガスを含む放電ガスが充填された放電空間を介して、放電電極が形成されている前面板と、請求項１乃至１２のうちのいずれかの項に記載の背面板とが、放電電極と蛍光体層とが互いに対向するように配置されてなる交流型プラズマディスプレイパネル。
【請求項１４】
波長が２２０〜２７０ｎｍの範囲にある紫外線に励起されて発光を示す蛍光体からなる蛍光体層と、その層の下に形成された、フッ素を０．０１〜１０質量％の範囲で含有する、酸化マグネシウム純度が９９．８質量％以上（但し、酸化マグネシウム純度は、含まれるフッ素を除いた総量中の酸化マグネシウム含有量である）で、かつＢＥＴ比表面積が０．１〜３０ｍ2／ｇの範囲にあるフッ素含有酸化マグネシウムからなる波長変換層とからなる発光性積層体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−１０４０３（Ｐ２００８−１０４０３Ａ）
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１３７０２８（Ｐ２００７−１３７０２８）
【出願日】平成１９年５月２３日（２００７．５．２３）
【出願人】（０００１１９９８８）宇部マテリアルズ株式会社 (120)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月２３日（２００７．５．２３）
【出願人】（０００１１９９８８）宇部マテリアルズ株式会社 (120)
【Ｆターム（参考）】
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