CN103222026A

CN103222026A - 等离子体显示面板

Info

Publication number: CN103222026A
Application number: CN2012800037240A
Authority: CN
Inventors: 奥山浩二郎
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2011-07-04
Filing date: 2012-07-04
Publication date: 2013-07-24
Also published as: US20130200775A1; JP5588520B2; US8624479B2; WO2013005428A1; JPWO2013005428A1

Abstract

本发明的等离子体显示面板具备由绿色荧光体构成的绿色荧光体层，所述绿色荧光体含有由通式aYO_3/2·(3-a)CeO_3/2·bAlO_3/2·cGaO_3/2·fWO₃(2.80≤a≤2.99，3.00≤b≤5.00，0≤c≤2.00，0.003≤f≤0.020，其中，4.00≤b+c≤5.00)表示的荧光体、或由通式aYO_3/2·(3-a)CeO_3/2·bAlO_3/2·cGaO_3/2·gK₂WO₄(2.80≤a≤2.99，3.00≤b≤5.00，0≤c≤2.00，0.003≤g≤0.015，其中，4.00≤b+c≤5.00)表示的荧光体中的任意一种、和30重量%以上且60重量%以下的由通式dZnO·(2-d)MnO·eSiO₂(1.80≤d≤1.90，1.00≤e≤1.02)表示的荧光体。本发明可以提供余辉时间短、亮度和色纯度高的高效率的等离子体显示面板。

Description

等离子体显示面板

技术领域

本发明涉及等离子体显示面板(PDP)。

背景技术

近年来，作为PDP用荧光体，各种铝酸盐荧光体正在实用化中。例如，使用BaMgAl₁₀O₁₇:Eu作为蓝色荧光体，以与Zn₂SiO₄:Mn的混合体的形式使用(Y,Gd)Al₃B₄O₁₂:Tb作为绿色荧光体。

但是，使用Zn₂SiO₄:Mn或Zn₂SiO₄:Mn与(Y,Gd)Al₃B₄O₁₂:Tb的混合体作为绿色荧光体时，余辉时间变长，因此在显示快速移动的图像的情况下，会产生所谓的“拖尾”，PDP中的动画显示特性降低。另外，特别就能够显示立体图像的3D-PDP而言，在所使用的荧光体的余辉时间变长时，会产生由于动画串扰而无法显示良好的立体图像这样的问题，其中，所述动画串扰是指在短时间地被切换显示的左眼图像与右眼图像之间产生重叠。因此，强烈需要在PDP用途中余辉时间短的绿色荧光体。

相对于此，提出了使用余辉时间明显短的Y₃Al₅O₁₂:Ce作为绿色荧光体的技术(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-193712号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，就上述现有技术而言，虽然能够缩短绿色荧光体的余辉时间，但会引起亮度降低。另外，Y₃Al₅O₁₂:Ce荧光体的色纯度比Zn₂SiO₄:Mn荧光体或(Y,Gd)Al₃B₄O₁₂:Tb荧光体的色纯度差，因此为了在PDP中使用而显示良好的图像，需要改善色纯度。

本发明解决了上述以往的问题，其目的在于，提供能够显示余辉时间短、高效率、亮度高、并且色纯度高的图像的PDP。

用于解决问题的手段

为了解决上述问题，本发明的PDP为具备通过真空紫外线发出可见光的绿色荧光体层的等离子体显示面板，其特征在于，上述绿色荧光体层含有：由通式aYO_3/2·(3-a)CeO_3/2·bAlO_3/2·cGaO_3/2·fWO₃(2.80≤a≤2.99，3.00≤b≤5.00，0≤c≤2.00，0.003≤f≤0.020，其中，4.00≤b+c≤5.00)表示的荧光体或由通式aYO_3/2·(3-a)CeO_3/2·bAlO_3/2·cGaO_3/2·gK₂WO₄(2.80≤a≤2.99，3.00≤b≤5.00，0≤c≤2.00，0.003≤g≤0.015，其中，4.00≤b+c≤5.00)表示的荧光体中的任意一种、和30重量%以上且60重量%以下的由通式dZnO·(2-d)MnO·eSiO₂(1.80≤d≤1.90，1.00≤e≤1.02)表示的荧光体。

发明效果

根据本发明，可以提供能够显示余辉时间短、高效率、亮度高、并且色纯度高的图像的PDP。

附图说明

图1是表示本实施方式的PDP的构成的剖视示意图。

具体实施方式

以下，作为本申请中公开的PDP的一个实施方式，以交流表面放电型PDP为例对其构成进行说明。

图1是表示本实施方式的交流表面放电型PDP的主要结构的立体剖视图。另外，对于作为本实施方式进行说明的PDP，以显示屏幕为42英寸、规格为1024×768像素的显示器为基准，示出各部分的具体构成和尺寸等，作为本实施方式的PDP，当然也可以应用于其他尺寸、规格的显示器。

如图1所示，本实施方式的PDP10具有前面板20和后面板26，并将各自的主面相对配置。

该前面板20包括：作为前面基板的前面板玻璃21、设置在该前面板玻璃21的一个主面上的带状的显示电极(X电极23、Y电极22)、覆盖该显示电极的厚度约为30μm的前面侧电介质层24、和设置在该前面侧电介质层24上的厚度约为1.0μm的保护层25。

显示电极包括：厚度为0.1μm、宽度为150μm的带状的透明电极220(230)、和重叠设置在该透明电极上的厚度为7μm、宽度为95μm的总线221(231)。另外，各对显示电极(X电极23、Y电极22)以x轴方向作为长度方向，沿y轴方向多组并列配置。

另外，各对显示电极(X电极23、Y电极22)分别在前面板玻璃21的左右方向(y轴方向)的端部附近与面板驱动电路(未图示)电连接。此外，Y电极22一起与面板驱动电路连接，X电极23分别独立地与面板驱动电路连接。使用面板驱动电路向Y电极22和特定的X电极23供电时，在X电极23与Y电极22之间的间隙(约80μm)中发生表面放电(维持放电)。X电极23也可以作为扫描电极发挥作用，由此能够在与后述的寻址电极28之间发生写入放电(寻址放电)。

后面板26包括：作为背面基板的后面板玻璃27、多个寻址电极28、背面侧电介质层29、隔壁30、和与红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)中的任意一种对应的荧光体层31～33。以与相邻的两个隔壁30的侧壁和其间的背面侧电介质层29相接触、并且y轴方向为长度方向的方式设置荧光体层31～33，另外沿x轴方向反复配列多组荧光体层31～33。

绿色荧光体层(G)包含本申请中公开的绿色荧光体、即由通式aYO_3/2·(3-a)CeO_3/2·bAlO_3/2·cGaO_3/2·fWO₃(2.80≤a≤2.99，3.00≤b≤5.00，0≤c≤2.00，0.003≤f≤0.020，其中，4.00≤b+c≤5.00)表示的荧光体或由通式aYO_3/2·(3-a)CeO_3/2·bAlO_3/2·cGaO_3/2·gK₂WO₄(2.80≤a≤2.99，3.00≤b≤5.00，0≤c≤2.00，0.003≤g≤0.015，其中，4.00≤b+c≤5.00)表示的荧光体中的任意一种、和30重量%以上且60重量%以下的由通式dZnO·(2-d)MnO·eSiO₂(1.80≤d≤1.90，1.00≤e≤1.02)表示的荧光体而构成。另外，红色荧光体层(R)、以及蓝色荧光体层(B)分别由常规的荧光体构成。例如，作为红色荧光体，可以使用Y(P,V)O₄:Eu和Y₂O₃:Eu或(Y,Gd)BO₃:Eu，作为蓝色荧光体，可以使用BaMgAl₁₀O₁₇:Eu。

各荧光体层可以通过如下步骤形成，即：通过例如凸液镀法和线喷射法等公知的涂布方法在隔壁30以及背面侧电介质层29上涂布使荧光体粒子溶解而成的荧光体油墨，对其进行干燥和烘烤(例如500℃下进行10分钟)。荧光体油墨例如可以通过将30质量%的体积平均粒径为2μm的绿色荧光体、4.5质量%的重均分子量约为20万的乙基纤维素、和65.5质量%的二甘醇丁醚醋酸酯(butylcarbitol acetate)混合来制作。另外，调节其粘度使最终达到约2000～6000cps(2～6Pas)时，能够提高油墨与隔壁30的附着力，因此优选。

寻址电极28设置在后面板玻璃27的一个主面上。另外，设置背面侧电介质层29使其覆盖寻址电极28。此外，作为隔壁30的一个例子，高度约为150μm，宽度约为40μm，使y轴方向为长度方向，根据邻接的寻址电极28之间的间距，设置在背面侧电介质层29上。

寻址电极28各自的厚度分别为5μm，宽度分别为60μm，使y轴方向为长度方向沿x轴方向多个并列配置。另外，配置了该寻址电极28，使间距达到一定间隔(约150μm)。此外，多个寻址电极28分别独立地与上述面板驱动电路连接。通过对各个寻址电极分别供电，可以在特定的寻址电极28与特定的X电极23之间产生寻址放电。

配置前面板20和后面板26，使寻址电极28与显示电极正交。前面板20与后面板26以气密状态被作为以包围周边部的方式配置了的密封构件的烧结玻璃密封部(未图示)密封。

在被烧结玻璃密封部密封的前面板20与后面板26之间的密封空间中，以规定的压力(通常约为6.7×10⁴～1.0×10⁵Pa)封入了由He、Xe、Ne等稀有气体成分构成的放电气体。

另外，与邻接的两个隔壁30之间对应的空间形成为放电空间34。此外，一对显示电极与一条寻址电极28夹持放电空间34而交叉的区域与显示图像的单元对应。另外，本实施方式的PDP10中，设定x轴方向的单元间距约为300μm，并且设定y轴方向的单元间距约为675μm。

另外，在驱动PDP10时，通过面板驱动电路，对特定的寻址电极28和特定的X电极23施加脉冲电压，引起寻址放电，然后对一对显示电极(X电极23、Y电极22)之间施加脉冲，引起维持放电。使用由此产生的短波长的紫外线(作为一个例子，以约147nm的波长为中心波长的共振线以及以172nm的波长为中心波长的分子线)，使荧光体层31～33中包含的荧光体发出可见光，由此可以在前面板20一侧显示规定的图像。

接着，对本实施方式的PDP中使用的绿色荧光体层进行说明。

对于本实施方式的PDP10中使用的绿色荧光体层而言，含有由通式aYO_3/2·(3-a)CeO_3/2·bAlO_3/2·cGaO_3/2·fWO₃(2.80≤a≤2.99，3.00≤b≤5.00，0≤c≤2.00，0.003≤f≤0.020，其中，4.00≤b+c≤5.00)表示的荧光体作为第1荧光体。另外，上述通式中，从亮度的观点出发，a的优选范围为2.97≤a≤2.99。

另外，含有30重量%以上且60重量%以下的由通式dZnO·(2-d)MnO·eSiO₂(1.80≤d≤1.90，1.00≤e≤1.02)表示的荧光体作为第2荧光体。此外，上述通式中，从亮度和余辉时间的观点出发，d的优选范围为1.82≤d≤1.88。

另外，对于本实施方式的PDP10中使用的绿色荧光体层而言，可以含有由通式aYO_3/2·(3-a)CeO_3/2·bAlO_3/2·cGaO_3/2·gK₂WO₄(2.80≤a≤2.99，3.00≤b≤5.00，0≤c≤2.00，0.003≤g≤0.015，其中，4.00≤b+c≤5.00)表示的荧光体来代替上述说明过的组成的荧光体作为第1荧光体。此外，上述通式中，从亮度的观点出发，a的优选范围为2.97≤a≤2.99。

另外，该情况下，对于本实施方式的PDP10中使用的绿色荧光体层而言，在上述第1荧光体中含有30重量%以上且60重量%以下的由通式dZnO·(2-d)MnO·eSiO₂(1.80≤d≤1.90，1.00≤e≤1.02)表示的荧光体作为第2荧光体。此外，上述通式中，从亮度和余辉时间的观点出发，d的优选范围为1.82≤d≤1.88。

接着，对本实施方式的PDP中使用的绿色荧光体的制造方法进行说明。需要说明的是，以下的说明只不过是绿色荧光体的制造方法的例示，本申请中公开的绿色荧光体的制造方法不限于以下说明的方法。

作为原料，可以使用包含构成所使用的绿色荧光体的元素的高纯度(纯度为99%以上)的氢氧化物、碳酸盐、硝酸盐等通过烘烤会形成氧化物的化合物、或高纯度(纯度为99%以上)的氧化物。

另外，为了促进反应，优选少量添加氟化物(氟化铝等)、氯化物(氯化锌等)。

荧光体的制造通过混合上述原料、烘烤来进行，作为原料的混合方法，可以为溶液中的湿式混合也可以为干燥粉体的干式混合，可以使用工业上通常使用的球磨机、介质搅拌磨机、行星磨机、振动磨机、喷射磨机、V型混合机、搅拌机等周知的搅拌混合装置。

混合粉体的烘烤方法根据荧光体的组成体系而异。对于构成本实施方式的绿色荧光体层的第1荧光体中由通式aYO_3/2·(3-a)CeO_3/2·bAlO_3/2·cGaO_3/2·fWO₃表示的荧光体的烘烤而言，在利用氮气或含有0～50体积%的氮的二氧化碳气体等达成的特定氧分压气氛下，在1200～1400℃的温度范围内进行约1～50小时的烘烤。另外，对于构成本实施方式的绿色荧光体层的第2荧光体的烘烤而言，在含有0～50体积%的氮的二氧化碳气体中，在1100～1300℃的温度范围内进行约1～10小时。

此外，在作为第1荧光体使用的由通式aYO_3/2·(3-a)CeO_3/2·bAlO_3/2·cGaO_3/2·gK₂WO₄表示的荧光体的情况下，首先在大气中，在1100～1300℃的温度范围内进行约1～50小时的烘烤，进而在利用氮气或含有0～50体积%的氮的二氧化碳气体等达成的特定氧分压气氛下，在1200～1400℃的温度范围内进行约1～50小时的烘烤。

用于烘烤的炉可以使用工业上通常使用的炉，可以使用推杆炉等连续式的电炉、或分批式的电炉、以及气体炉。

使用球磨机或喷射磨机等，将烘烤结果得到的荧光体粉末再次粉碎，另外，根据需要进行清洗或分级，由此能够调节荧光体粉末的粒度分布和流动性。

对于本申请中公开的PDP中使用的绿色荧光体层而言，如上所述，使用由通式aYO_3/2·(3-a)CeO_3/2·bAlO_3/2·cGaO_3/2·fWO₃表示的荧光体、或由通式aYO_3/2·(3-a)CeO_3/2·bAlO_3/2·cGaO_3/2·gK₂WO₄表示的荧光体作为第1荧光体，并且含有30重量%以上且60重量%以下的由通式dZnO·（2-d)MnO·eSiO₂表示的荧光体作为第2荧光体。因此，能够具备与现有的具备使用Y₃Al₅O₁₂:Ce等绿色荧光体的荧光体层作为绿色荧光体层的PDP相比亮度以及色纯度高、高效率、并且可与能够显示立体图像的3D-PDP对应的短余辉的绿色荧光体层。

以下，就本实施方式的PDP中使用的绿色荧光体层，列举具体的实施例和用于与其比较的比较例，对变更第1荧光体、第2荧光体各自中的组成和第1荧光体与第2荧光体的混合比率的情况下得到的特性进行详细说明。

<第1荧光体试样的制作>

[由通式aYO_3/2·(3-a)CeO_3/2·bAlO_3/2·cGaO_3/2·fWO₃表示的荧光体]

作为起始原料，使用Y₂O₃、Al₂O₃、Ga₂O₃、CeO₂、WO₃，进行称量使它们达到规定的组成，使用球磨机在纯水中进行湿式混合。使该混合物干燥，然后在含有0～50体积%的氮的二氧化碳气体中，在1200～1400℃下进行4小时的烘烤，得到荧光体。

另外，使用球磨机，将所得到的荧光体粉末再次粉碎，调节粒度分布。

对与使上述通式中的a、b、c、f的数值不同的实施例和比较例相当的荧光体试样，测定其亮度(Y)和色度(x,y)。另外，亮度Y是通过在真空中对各种荧光体试样照射波长为146nm的真空紫外光并测定可见区域的发光来测定的。

将所制作的荧光体的组成比、亮度(Y)以及色度(x,y)的测定结果示于表1。

另外，Y是国际照明委员会XYZ颜色系统中的亮度Y，其是将作为试样编号1制作的a=2.80、b=5.00、c=0、f=0的荧光体中的Y的值设为100时的相对值。表1中，试样编号中带*符号的试样表示该试样为与本申请中公开的绿色荧光体的组成的范围外的比较例相当的荧光体。

表1

由表1可确认，对于组成比在本申请中公开的绿色荧光体的组成范围内的作为实施例的荧光体(试样编号5～9)而言，由真空紫外光激发引起的亮度高，并且绿色发光的色纯度得到了改善(色度的x值小，y值大)。其中，组成比在2.97≤a≤2.99的组成范围内的荧光体(试样编号6～9)的亮度特别高。

另外，在真空中对作为试样编号5～9的实施例的荧光体试样脉冲照射波长为146nm的真空紫外光，测定可见区域的发光强度衰减至1/10的时间(1/10余辉时间)，结果可以确认均为0.5毫秒以下的优良的余辉特性。

[由通式aYO_3/2·(3-a)CeO_3/2·bAlO_3/2·cGaO_3/2·gK₂WO₄表示的荧光体]

作为起始原料，使用Y₂O₃、Al₂O₃、Ga₂O₃、CeO₂、K₂WO₄，进行称量使它们达到规定的组成，使用球磨机在纯水中进行湿式混合。使该混合物干燥，然后在大气中1200℃的温度下进行4小时的烘烤，进一步在氮气或含有0～50体积%的氮的二氧化碳气体中，在1200～1400℃的温度范围内进行4小时的烘烤，得到荧光体。

使用球磨机，将所得到的荧光体粉末再次粉碎，调节粒度分布。

就与使上述通式中的a、b、c、g的数值不同的实施例和比较例相当的荧光体试样，测定其亮度(Y)和色度(x,y)。

将制作的荧光体的组成比、亮度(Y)以及色度(x,y)的测定结果示于表2。另外，Y为相对于表1中的试样编号1的荧光体的亮度Y的相对值，表2中带*符号的试样表示该试样为与本申请中公开的绿色荧光体的组成的范围外的比较例相当的荧光体。

表2

由表2可知，对于组成比在本申请中公开的绿色荧光体的组成范围内的作为实施例的荧光体(试样编号19～23)而言，由真空紫外光激发引起的亮度高，并且绿色发光的色纯度得到了改善(色度x值小，y值大)。其中，组成比在2.97≤a≤2.99的组成范围内的荧光体(试样编号20～23)的亮度特别高。

另外，在真空中对作为试样编号19～23的实施例的荧光体试样脉冲照射波长为146nm的真空紫外光，测定可见区域的发光强度衰减至1/10的时间(1/10余辉时间)，结果可以确认均为0.5毫秒以下的优良的余辉特性。

<第2荧光体试样的制作>

作为起始原料，使用ZnO、MnCO₃、SiO₂，进行称量使它们达到规定的组成，使用球磨机在纯水中进行湿式混合。使该混合物干燥，然后在含有0～50体积%的氮的二氧化碳气体中，在1100～1300℃的温度范围内进行4小时的烘烤，得到荧光体。

将作为所制作的荧光体的数值d、e表示的组成比、和通过上述测定方法测定的试样的亮度(Y)以及1/10余辉时间的测定结果示于表3。另外，Y与表1以及表2同样是相对于表1中作为试样编号1表示的荧光体的亮度Y的相对值。此外，表3中，关于与本申请中公开的绿色荧光体的组成的范围外的比较例相当的荧光体，试样编号带*符号。

表3

由表3可知，对于组成比在本申请中公开的绿色荧光体的组成范围内的作为实施例的荧光体(试样编号14～17)而言，由真空紫外光激发引起的亮度高，1/10余辉时间比较短。

另外，可以确认作为表3所示的试样编号14～17示出的实施例的荧光体试样的色度(x,y)均在(0.230,0.700)至(0.240,0.710)的范围内，色纯度极高。

<面板的亮度、色度、余辉时间的测定>

作为构成绿色荧光体层的第1荧光体，从作为表1中的试样编号1、试样编号7、试样编号9示出的荧光体、作为表2中的试样编号21、试样编号23示出的荧光体中选择使用，另外，作为第2荧光体，使用作为表3中的试样编号17示出的荧光体，并且变更混合比例，制作作为图1例示的构成的交流表面放电型PDP的绿色荧光体层。就制作的PDP，测定面板初期亮度、色度及1/10余辉时间。

将测定结果示于表4。另外，对于面板初期亮度而言，将仅使用试样编号1的荧光体构成绿色荧光体层的情况下的亮度设为100，用相对值来表示。此外，面板作为绿色1色的固定显示来进行测定。另外，表4中，带*符号的试样表示该试样为与本申请中公开的绿色荧光体的组成的范围外的比较例相当的荧光体。

表4

由表4可确认，除了第1荧光体之外，在30重量%以上且60重量%以下的范围内还混合第2荧光体，形成绿色荧光体层，由此不会使色纯度和余辉特性明显变差，而面板亮度得到了改善。特别是可以确认，通过在由通式aYO_3/2·(3-a)CeO_3/2·bAlO_3/2·cGaO_3/2·gK₂WO₄表示的荧光体中混合由通式dZnO·(2-d)MnO·eSiO₂表示的第2荧光体进行使用，面板亮度得到了明显的改善。

另外，在第2荧光体的混合量为10重量%以下的情况下，没有观察到色纯度的改善效果，因此不优选。此外，在第2荧光体的混合量为80重量%以上的情况下，面板亮度明显变差，因此也不优选。

产业上的可利用性

如本申请公开所示，在绿色荧光体层中，使用由通式aYO_3/2·(3-a)CeO_3/2·bAlO_3/2·cGaO_3/2·fWO₃表示的荧光体、或由通式aYO_3/2·(3-a)CeO_3/2·bAlO_3/2·cGaO_3/2·gK₂WO₄表示的荧光体作为第1荧光体，还含有30重量%以上且60重量%以下的由通式dZnO·(2-d)MnO·eSiO₂表示的荧光体作为第2荧光体，由此可以提供余辉时间短、亮度和色纯度高的高效率的等离子体显示面板。

Claims

1.一种等离子体显示面板，其特征在于，其是具备通过真空紫外线发出可见光的绿色荧光体层的等离子体显示面板，所述绿色荧光体层由绿色荧光体构成，所述绿色荧光体含有由通式aYO_3/2·(3-a)CeO_3/2·bAlO_3/2·cGaO_3/2·fWO₃表示的荧光体、或由通式aYO_3/2·(3-a)CeO_3/2·bAlO_3/2·cGaO_3/2·gK₂WO₄表示的荧光体中的任意一种、和30重量%以上且60重量%以下的由通式dZnO·(2-d)MnO·eSiO₂表示的荧光体，

这里，通式aYO_3/2·(3-a)CeO_3/2·bAlO_3/2·cGaO_3/2·fWO₃中，2.80≤a≤2.99，3.00≤b≤5.00，0≤c≤2.00，0.003≤f≤0.020，其中，4.00≤b+c≤5.00；通式aYO_3/2·(3-a)CeO_3/2·bAlO_3/2·cGaO_3/2·gK₂WO₄中，2.80≤a≤2.99，3.00≤b≤5.00，0≤c≤2.00，0.003≤g≤0.015，其中，4.00≤b+c≤5.00；通式dZnO·(2-d)MnO·eSiO₂中，1.80≤d≤1.90，1.00≤e≤1.02。