KR20090023078A - 플라즈마 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 형광체를 이용하여 구성되는 PDP 장치에 있어서, 녹색의 잔광 특성을 개선하여 동화상 표시 성능을 향상시키는 것을 과제로 한다.

본 발명은 녹색 형광체로서 발광 중심에 Eu^{2 +}를 이용하고, 잔광 특성이 개선된 고휘도의 Eu^{2 +} 부활(賦活) 규산염계 녹색 형광체 (Ca_{1 - x}M1_x)_2-e·M2·Si₂O₇:Eu_e를 사용하는 플라즈마 디스플레이 패널 및 이를 이용한 PDP 장치에 관한 것이다. 상기 식 중에 있어서, M1은 Sr과 Ba로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 원소이고, M2는 Mg와 Zn으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 원소이고, 성분 M1의 조성비를 나타내는 x 및 Eu의 조성비를 나타내는 e는 각각 0<x<1 및 0.001≤e≤0.2이다.

플라즈마 디스플레이 장치, Eu2+ 부활 규산염계 녹색 형광체

Description

플라즈마 디스플레이 장치{PLASMA DISPLAY DEVICE}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것으로, 자외선, 특히 진공 자외 영역의 자외선에 의해 여기되어 발광하는 형광체, 특히 Eu(유로피움) 부활 규산염계 녹색 형광체를 구성재에 이용하는 플라즈마 디스플레이 패널을 발광 장치로서 구성한 플라즈마 디스플레이 장치에 관한 것이다.

최근, 텔레비젼이나 퍼스널 컴퓨터 모니터로 대표되는 표시 장치에 대하여, 설치 공간을 크게 취할 필요가 없는 박형화로의 요망이 고조를 보이고 있다. 그리고, 박형화로의 대응이 가능한 장치로서 플라즈마 디스플레이 장치(PDP(Plasma Display Panel) 장치)나 전계 방사형 디스플레이(FED; Field Emission Display) 장치, 백 라이트와 얇은 액정 패널을 조합하여 표시 장치를 구성한 액정 표시(LCD; Liquid Crystal Display) 장치 등의 개발이 활발히 행해지고 있다.

그 중에서 PDP 장치는, 발광 장치로서 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)을 사용한 표시 장치이다. PDP는 희가스를 포함하는 미소 방전 공간에서의 음 글로우 영역에서 발생하는 자외선(희가스로서 Xe(크세논)을 사용한 경우에는 146 ㎚ 및 172 ㎚의 파장 영역에 있음)을 여기원으로 하여 그의 미소 방전 공간 내에 배치한 형광체층 중의 형광체를 여기하고, 그 형광체로부터 발광을 촉구함으로써 가시 영역에서의 발광을 얻는다. PDP 장치에서는 이 발광의 양과 색을 제어하여 표시에 사용한다. 따라서, 형광체는 PDP 장치를 구성함에 있어서 매우 중요한 주요 구성 부재가 된다.

이 종류의 재료 및 기술에 관한 문헌으로서는, 예를 들면 일본 특허 공개 제2002-332481호 공보(하기 특허 문헌 1) 및 일본 특허 공개 제2003-142004호 공보(하기 특허 문헌 2), 및 문헌 [형광체 동학회 편찬 "형광체 핸드북", 오옴사 1987년, III편, 제7장, 330-335 페이지(하기 비특허 문헌 1)] 및 문헌 [G. Blasse, W. L. Wanmaker, J. W. ter Vrugt and A. Bril, Philips Res. Repts. 23, p189 내지 200(1968)(하기 비특허 문헌 2)]을 들 수 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2002-332481호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 제2003-142004호 공보

[비특허 문헌 1] 형광체 동학회 편찬 "형광체 핸드북", 오옴사 1987년, III편, 제7장, 330-335 페이지

[비특허 문헌 2] G. Blasse, W. L. Wanmaker, J. W. ter Vrugt and A. Bril, Philips Res. Repts. 23, p189 내지 200(1968)

최근, PDP 장치는 그의 높은 성능이 인정되어, 브라운관을 사용하는 타입의 모니터나 텔레비젼(TV(TeleVision))을 대체하고, 대형의 평판 디스플레이 및 박형 TV로서의 용도가 급속히 확대되고 있다. 그 결과, 추가적인 성능의 향상이 요구되게 되었다. 구체적으로는, TV로서의 표시 기능을 만족시키기 위한 고휘도화, 그리고 고휘도화를 달성하기 위한 고발광 효율화, 영상을 아름답고 충실히 재현하기 위한 색재현 범위, 영화 등 동화상 콘텐츠를 시청자가 기분 좋게 감상하기 위한 동화상 특성의 향상이 요구되고 있다.

PDP 장치의 고성능화를 진행시킴에 있어서, 그의 특성 개선에는 장치의 설계, 구조 및 이들을 구성하는 부재, 특히 사용되는 형광체의 성능 향상이 하는 역할이 크다. 따라서, 형광체에 대해서는 발광 효율의 향상, 및 발광에 있어서의 응답 특성의 향상이 요구된다.

종래, 면 방전형 컬러 표시 AC-PDP 장치의 형광체에는 적색, 녹색 및 청색의 각 색의 발광에 대응하는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 각 색의 형광체가 사용되었지만, 녹색 형광체로서는 일반적으로 망간 이온(Mn^{2 +})으로 부활된 규산아연 형광체 Zn₂SiO₄:Mn이 이용되었다. 상기 Mn^{2 +} 부활의 규산아연 형광체 Zn₂SiO₄:Mn은 휘도 및 발광 효율이 우수한 것이 특징이지만, 잔광 특성이 다른 색의 형광체에 비하여 떨어지는 문제를 가지며, 이것이 최근 문제점으로 지적되게 되었다.

잔광 특성이 좋지 않다라고 함은, 즉 잔광의 시간이 긴 것을 의미하고, 그와 같은 형광체를 표시 장치에 사용하면, 표시를 전환하였음에도 불구하고 이전 화상과 그 색이 표시 화면 상에 남아 버리는 현상의 발생을 의미한다. 따라서, TV 용도를 사정에 넣고 동화상 성능의 향상이 강하게 요구되게 되면, 이러한 표시 품위 를 저하시키는 잔광의 문제는 큰 우려가 될 가능성이 있다.

또한, 현재 형광체 재료의 고성능화 검토와 병행하여 PDP 장치의 기술 분야에서는 고성능의 TV 장치로서 PDP 장치의 고발광 효율화를 목적으로 하는 PDP 구조의 개선 검토가 진행되고 있다.

그 중 하나의 방법으로서, Ne(네온)을 주성분으로 하는 방전 가스 중의 Xe 가스의 조성비를 증가시켜, 방전에 의해 발생하는 Xe₂ 분자선(파장 172 ㎚)을 적극적으로 이용하고자 하는 검토가 활발히 이루어지고 있다. 소위 PDP에서의 고 크세논 농도화의 기술 추세인데, 통상 방전 가스 중의 Xe 가스 조성비(4％ 정도)보다 많은 조성비 영역에서 이러한 PDP의 발광 고효율화를 달성하는 검토가 이루어지고 있다. 한편, Xe₂ 분자선에 대해서는 당업자간에 있어서 파장 173 ㎚로 표현되는 경우도 산견되지만, 모두 동일한 Xe₂ 분자선의 파장 특성을 나타내는 것으로서 일반적으로 인정되고 있다. 본원 명세서에서는 Xe₂ 분자선에 대하여 파장 172 ㎚로서 통일적으로 표기하기로 한다.

이러한 기술 개발의 결과에 의해 고효율화가 가능해진 PDP 장치는, 단순한 박형의 표시 장치로부터 브라운관 사용에 의한 TV 장치를 대체하는 플랫 TV 장치로서의 사용 형태가 점점 더 확대되게 된다. 그리고 화질, 특히 동화상 성능 향상에 대한 요구가 점점 더 높은 수준이 되고 있어, 종래에는 그다지 문제시가 되지 않았던 형광체의 잔광 특성이 주목되게 되었고, 특히 상술한 녹색 형광체에 있어서의 잔광 성능 개선이 강하게 요구되는 상황이 되고 있다.

그 결과로서, PDP에서의 고 크세논 농도화의 기술 추세, PDP 장치의 TV 용도 확대 추세에 있어서는, 잔광 특성이 떨어지는 Mn^{2 +} 부활의 규산아연 형광체 Zn₂SiO₄:Mn을 대체하거나, 또는 이와 혼합하여 사용함으로써 Mn^{2 +} 부활의 규산아연 형광체 Zn₂SiO₄:Mn의 일부를 치환 가능한 단잔광의 새로운 녹색 형광체가 강하게 요구되게 되었다.

그 경우, 새로운 녹색 형광체는, 방전에 의해 발생하는 파장 146 ㎚의 자외선에 더하여 PDP를 고 크세논 농도화한 경우에, 주요한 형광체 여기 광원이 되는 Xe₂ 분자선, 즉 파장 172 ㎚의 자외선에 의해 효율적으로 여기되고, 발광하는 형광체인 것이 필요하게 된다. 한편, Xe 발광에 대하여 당업자간에 파장 147 ㎚라 표현되는 경우도 산견되지만, 모두 동일한 Xe 발광의 파장 특성을 나타내는 것으로서 일반적으로 인정되고 있다. 본원 명세서에서는 Xe 발광에 대하여 파장 146 ㎚로서 통일적으로 표기하기로 한다.

이상의 점에서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제의 하나는, PDP 장치에 있어서, Mn^{2 +} 부활의 규산아연 형광체 Zn₂SiO₄:Mn 등으로 대표되는, 사용 가능한 녹색 형광체의 잔광 특성을 개선하는 것이다. 그리고 특히, 172 ㎚ 파장 여기대에 있어서 녹색 형광체의 잔광 특성과 다른 발광 특성의 양립이 가능하도록 녹색 형광체의 특성의 향상을 실현하고, PDP의 고효율화 기술 추세에 대응하여 고 크세논 농도화된 PDP 장치의 성능 향상을 실현 가능하게 하는 것이다.

본 발명의 목적은 종래의 녹색 형광체인 Mn^{2 +} 부활의 규산아연 형광체 Zn₂SiO₄:Mn을 대체 가능한 우수한 잔광 특성의 녹색 형광체를 제공하고, 이를 이용하여 잔광 성능의 개선이 가능한 PDP 장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 사용하는 형광체의 잔광 특성, 발광의 색 특성 등이 개선 가능하고, PDP에서의 고효율화를 위한 고 크세논 농도화의 기술 추세에도 대응 가능한 PDP 장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 해결하고자 하는 상기 및 그 밖의 과제, 및 상기 및 그 밖의 목적, 그리고 신규한 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면으로부터 분명해질 것이다.

본원에서 개시되는 발명 중, 일 실시 형태의 개요를 간단히 설명하면 다음과 같다.

본 실시 형태에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는, 간격을 두고 대향 배치된 한 쌍의 기판과, 한 쌍의 기판 사이에 설치되고 한 쌍의 기판 사이에 공간을 형성하는 격벽과, 한 쌍의 기판의 대향면 중 적어도 한쪽 위에 배치되는 전극쌍과, 격벽에 의해 형성되는 공간 내에 봉입되고 전극쌍에 인가된 전압에 의한 방전에 의해 자외선을 발생하는 방전 가스와, 공간 내의 한 쌍의 기판의 대향면과 격벽의 벽면 상 중 적어도 한쪽에 형성되고 자외선에 의해 여기되어 발광하는 형광체를 함유하 는 형광체층으로 구성되고, 형광체는 (Ca_{1 - x}M1_x)_2-e·M2·Si₂O₇:Eu_e로 표시되는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체를 포함하고, 상기 식 중, M1은 Sr과 Ba로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 원소이고, M2는 Mg와 Zn으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 원소이고, 성분 M1의 조성비를 나타내는 x 및 Eu의 조성비를 나타내는 e는 각각 0<x<1 및 0.001≤e≤0.2이다.

또한, 본 실시 형태에 따른 플라즈마 디스플레이 장치는, 간격을 두고 대향 배치된 한 쌍의 기판과, 한 쌍의 기판 사이에 설치되고 한 쌍의 기판 사이에 공간을 형성하는 격벽과, 한 쌍의 기판의 대향면 중 적어도 한쪽 위에 배치되는 전극쌍과, 격벽에 의해 형성되는 공간 내에 봉입되고 전극쌍에 인가된 전압에 의한 방전에 의해 자외선을 발생하는 방전 가스와, 공간 내의 한 쌍의 기판의 대향면과 격벽의 벽면 상 중 적어도 한쪽에 형성되고 자외선에 의해 여기되어 발광하는 형광체를 함유하는 형광체층으로 구성되고, 형광체는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체를 포함하고, Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체는 (Ca_{1 - x}M1_x)_2-e·M2·Si₂O₇:Eu_e로 표시되는 동시에, 자외선에 의해 여기되어 CIE의 XYZ 표색계에서의 색도(x, y)의 x값이 0.15≤x값≤0.35이고, y값이 0.45≤y값≤0.75인 색의 빛을 발광하는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체이고, 상기 식 중, M1은 Sr과 Ba로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 원소이고, M2는 Mg와 Zn으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 원소이고, 성분 M1의 조성비를 나타내는 x 및 Eu의 조성비를 나타내는 e는 각각 0<x<1 및 0<e<1이다.

본원에서 개시되는 발명 중, 대표적인 것에 의해 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 이하와 같다.

본 실시 형태에 따른 PDP 장치는 잔광 특성이 떨어지는 Mn^{2 +} 부활의 규산 아연 형광체 Zn₂SiO₄:Mn을 대체하거나, 또는 이와 혼합하여 일부를 치환하는 사용 형태로, 잔광이 짧은 새로운 녹색 형광체인 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체를 이용하고 있기 때문에, 우수한 잔광 특성을 달성할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 따른 PDP 장치는 파장 146 ㎚의 자외선 여기 조건에 더하여, 고 크세논 농도화된 PDP에 있어서 여기원으로서 주요한 역할을 하는 파장 172 ㎚의 자외선에 의한 광 여기 조건에서도 발광 효율이 양호한 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체를 이용하고 있기 때문에, 우수한 발광 특성을 얻을 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 따른 PDP 장치는, 구성하는 PDP가 잔광 특성이 우수하고 양호한 발광 특성의 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체를 이용하고 있기 때문에, 우수한 동화상 표시를 실현할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 상세히 설명한다. 한편, 실시 형태를 설명하기 위한 모든 도면에 있어서, 동일한 부재에는 원칙으로서 동일한 부호를 붙이고, 그의 반복 설명은 생략한다.

종래의 PDP용 녹색 형광체는 Mn^{2 +} 부활의 규산아연 형광체 Zn₂SiO₄:Mn을 사용하고 있다. 그 때문에, PDP 장치에 있어서, 녹색 형광체의 잔광 특성이 다른 색의 형광체에 비하여 떨어졌고, 형광체 발광 강도가 1/10로 저하되기까지의 시간으로 정의되는 잔광 시간은 Mn^{2 +} 부활의 규산아연 형광체 Zn₂SiO₄:Mn의 성능인 10 ms 정도로 매우 길다. 그 결과, Mn^{2 +} 부활의 규산아연 형광체 Zn₂SiO₄:Mn을 사용하는 PDP 장치는 방전 가스를 고 크세논 농도화하여 고효율화하고, 동화상 표시를 메인으로 하는 TV 용도를 사정에 넣게 되면, 잔광 특성에 우려가 생기게 된다. 그 때문에, Mn^{2 +} 부활의 규산아연 형광체 Zn₂SiO₄:Mn을 사용하는 PDP를 이용한 PDP 장치의 동화상 표시 성능은 충분하지 않게 될 우려가 있다.

한편, 다른 색의 형광체에 대해서는, 예를 들면 통상적인 청색 형광체에서는 잔광 시간이 1 ms 정도로 짧고, 단잔광이고, Mn^{2 +} 부활의 규산아연 형광체 Zn₂SiO₄:Mn인 녹색 형광체와 동일한 잔광의 문제는 지적되지 않았다.

이러한 형광체에 의한 잔광의 차이는 그의 조성, 특히 발광 중심에 기인하고 있다. 즉, Mn^{2 +} 부활의 규산아연 형광체 Zn₂SiO₄:Mn에서는 발광 중심이 Mn^{2 +}이고, 이 발광 중심 Mn^{2 +}의 특성으로서 잔광 시간이 길어 잔광 특성이 떨어지게 된다.

이에 반해, 일반적인 PDP용 청색 형광체인 Eu^{2 +} 부활의 알루민산염계 형광체, 예를 들면 BaMgAl₁₀O₁₇:Eu^{2 +}(이하, BAM이라 칭함)에서는 발광 중심이 Eu^{2 +}이고, 상기 발광 중심 Eu^{2 +}의 특성으로서 잔광 시간이 짧아 잔광 특성에 특별히 문제는 생기지 않았다.

따라서, 녹색 형광체에 있어서도 발광 중심을 Mn^{2 +}로부터 다른 원소로 바꾸는 개선을 할 수 있으면, 잔광의 문제는 감소 가능함을 알 수 있다. 구체적으로는, 청색 형광체와 마찬가지로 Eu^{2 +}를 발광 중심으로 하여 사용할 수 있으면, 잔광 문제는 감소 가능함을 알 수 있다.

그러나, 진공 자외선으로 여기되어 녹색의 발광을 하는 Eu^{2 +}를 발광 중심으로 한 형광체의 PDP 용도로서의 구체예는 매우 적다. 예를 들면, 파장 254 ㎚의 자외 영역의 광 여기 조건에 따라서는 잔광이 짧은 특성을 구비하는 Eu^{2 +} 부활의 규산염 형광체 Ca₂MgSi₂O₇:Eu^{2 +}가 있지만(비특허 문헌 2), 파장 254 ㎚에서의 자외선 여기에 의한 발광색은 녹색이라기보다는 황색에 가깝고, 진공 자외선 여기 조건하에서도 동일한 발광의 색 특성을 나타내게 되면, 색조, 색의 면에서 PDP 용도로서는 문제가 있다. 즉, 진공 자외선 여기 조건하에서도 동일한 발광의 색 특성을 나 타낸다면, 아름다운 발색의 PDP 장치를 구성할 수 없다.

따라서, 본 발명자는 다시 Eu^{2 +} 부활의 규산염 형광체 Ca₂MgSi₂O₇:Eu^{2 +}에 주목하여, PDP 장치 용도를 사정에 넣어 진공 자외선 여기 조건하에서의 발광 특성, 특히 발광의 색 특성을 평가하는 동시에, 이를 베이스로 하는 조성의 개선, 및 신규한 조성의 형광체 재료의 합성에 노력하였다.

그 결과, 본 발명자는 진공 자외선, 특히 파장 172 ㎚의 광 여기 조건에서 보다 고휘도가 얻어지는 규산염계 녹색 형광체를 실현하였고, 이를 사용하여 고휘도의 PDP, 나아가서는 고휘도 표시가 가능한 PDP 장치를 실현하였다.

또한, 본 발명자는 진공 자외선, 특히 파장 172 ㎚의 광 여기 조건에서 양호한 색의 녹색 발광이 얻어지는 규산염계 녹색 형광체를 실현하였고, 이를 사용하여 발광색이 우수한 PDP, 나아가서는 고성능의 PDP 장치를 실현하였다.

신규로 실현한 Eu^{2 +}를 부활제로 하는 규산염계 녹색 형광체는 하기 화학식 1로 표시되는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체이다.

(Ca_{1 - x}M1_x)_2-e·M2·Si₂O₇:Eu_e

화학식 1 중에 있어서, M1은 Sr과 Ba로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 원소이고, M2는 Mg와 Zn으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 원소이고, 성분 M1의 조성비를 나타내는 x 및 Eu의 조성비를 나타내는 e는 각각 0<x<1 및 0.001≤e≤0.2이다.

본 발명자는 상기 화학식 1의 성분 M2가 Mg인 형광체로서, Eu^{2 +}를 부활제로 하는 규산염 형광체 Ca₂MgSi₂O₇:Eu^{2 +}를 베이스로 하고, 그의 모체 골격 성분인 Ca 원소의 일부를 Sr 및 Ba 중 적어도 한쪽으로 치환함으로써, 모체 조성이 개량된 형광체를 개발하였다. 그리고, 그 결과, 주요한 형광체 발광 특성인, 진공 자외선 여기에 의한 발광 스펙트럼을 저파장측으로 이동시키는 데에 성공하였고, 또한 그 결과, 진공 자외선 여기한 경우의 발광의 색이 녹색으로서 보다 고색순도화시킬 수 있음을 발견하였다. 이하에, 그의 검토와 고찰에 대하여 보다 상세히 설명한다.

본 발명자는 본 발명의 일 실시 형태인 Eu^{2 +}를 부활제로 하는 규산염계 녹색 형광체의 예로서 (Ca_{0 .9}Ba_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}와 (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}를 신규로 합성하였다. 그리고, 이들을 이용하여, 베이스가 되는 조성을 갖는 Eu^{2 +}를 부활제로 하는 규산염 형광체 Ca₂MgSi₂O₇:Eu^{2 +}와 비교하도록, 정법에 따라서 중심 발광 파장 172 ㎚의 진공 자외선 엑시머 램프를 여기 광원으로 이용하여 발광 스펙트럼의 측정 및 발광의 색 특성, 다른 발광 특성의 평가를 행하였다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태인 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체 [(Ca_0.9Ba_0.1)_1.98MgSi₂O₇:Eu_0.02 및 (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}]와 베이스 조성의 형광체 Ca_1.98MgSi₂O₇:Eu_0.02의 파장 172 ㎚ 진공 자외선 여기 조건에서의 발광 스펙트럼의 설명도이다.

결과를 검토함으로써, 도 1에 나타낸 바와 같이, 취득한, 베이스 조성의 형광체 Ca_{1 .98}MgSi₂O₇:Eu^{2 +} _0.02의 발광 스펙트럼에 비하여 본 발명의 일 실시 형태인 신규 Eu²⁺ 부활 규산염계 녹색 형광체 [(Ca_{0 .9}Ba_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02} 및 (Ca_0.9Sr_0.1)_1.98MgSi₂O₇:Eu_0.02]는 모두 발광 스펙트럼 전체가 저파장측으로 이동되었음을 알 수 있다.

또한, 평가 결과, 나중에 결과를 도 2로서 정리하여 나타내지만, 형광체의 발광색을 나타내는 CIE(International Commission on Illumination)의 XYZ 표색계에서의 색도(x, y)는 x값 및 y값이 각각 베이스 조성의 형광체 Ca_1.98MgSi₂O₇:Eu_0.02에 있어서 색도(x, y)=(0.64, 0.58)로서, x값이 현저히 크고, 황색에 가까운 발광색을 나타내고 있다. 이에 반해, 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체 (Ca_{0 .9}Ba_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}의 색도는 색도(x, y)=(0.34, 0.58)이 되고, 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체 (Ca_0.9Sr_0.1)_{1 .98}MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}의 색도(x, y)는 (x, y)=(0.33,0.59)가 된다.

즉, 베이스 조성의 형광체 Ca_{1 .98}MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}와 비교하여 본 발명의 일 실시 형태인 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체 [(Ca_{0 .9}Ba_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02} 및 (Ca_0.9Sr_0.1)_1.98MgSi₂O₇:Eu_0.02]는 색도(x, y)의 x값이 크게 저하되었음을 알 수 있다. 이 때, 색도(x, y)의 y값의 변화는 크지 않음도 알 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시 형태인 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체 [(Ca_0.9Ba_0.1)_1.98MgSi₂O₇:Eu_0.02 및 (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}]는 파장 172 ㎚의 여기 조건에서 황색에 가까운 발광을 나타내는, 베이스 조성의 형광체 Ca_1.98MgSi₂O₇:Eu_0.02와 비교하여, 발광하는 빛의 색이 녹색으로서 고색순도화되어 있음을 확인할 수 있다.

또한, 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체 (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}의 발광 피크 강도는 베이스 조성의 형광체 Ca_{1 .98}MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}의 발광 피크 강도보다 커서, 발광 효율이 향상되었음을 알 수 있다. 그리고, 휘도 특성에 대해서도, 베이스 조성의 형광체 Ca_{1 .98}MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}의 휘도를 기준으로 하면, 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체 (Ca_0.9Sr_0.1)_{1 .98}MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}의 휘도는 1.2배가 됨을 알 수 있었다.

따라서, 베이스가 되는 형광체의 모체 조성 Ca의 일부를 Sr 또는 Ba로 치환한, 본 발명의 일 실시 형태인 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체는 PDP용 녹색 형광체로서 보다 바람직하다. 그리고, 휘도 특성도 고려하면, 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체는, 베이스가 되는 형광체의 모체 조성인 Ca의 일부를 Sr로 치환한 경우가 PDP용 녹색 형광체로서 더욱 바람직함을 알 수 있다.

다음으로, 중심 발광 파장 146 ㎚의 진공 자외선 엑시머 램프를 광원으로 이용하여 마찬가지로 발광 스펙트럼을 측정하고, 추가로 발광의 색 특성, 다른 발광 특성의 평가를 행하고 있다. 그 결과, 역시 본 발명의 일 실시 형태인 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체는, 베이스 조성의 형광체 Ca_{1 .98}MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}와 비교하여 모두 발광 스펙트럼 전체가 저파장측으로 이동되었음을 알 수 있다(나중에 설명하는 도 2의 발광 피크의 파장란을 참조).

그리고, 형광체의 발광색을 나타내는 CIE의 XYZ 표색계에서의 색도(x, y)는 x값 및 y값이 각각 베이스 조성의 형광체 Ca_{1 .98}MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}에 있어서 색도(x, y)=(0.36, 0.58)인 데 반해, 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체 (Ca_0.9Ba_0.1)_1.98MgSi₂O₇:Eu_0.02의 색도는 색도(x, y)=(0.28,0.42)가 되고, 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체 (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}의 색도(x, y)는 (x, y)=(0.32,0.58)이 된다.

즉, 베이스 조성의 형광체 Ca_{1 .98}MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}와 비교하여 본 발명의 일 실시 형태인 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체 [(Ca_{0 .9}Ba_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02} 및 (Ca_0.9Sr_0.1)_1.98MgSi₂O₇:Eu_0.02]는 색도(x, y)의 x값이 명확히 저하되었다.

그리고, 이 때, 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체 (Ca_0.9Ba_0.1)_1.98MgSi₂O₇:Eu_0.02에서는 색도(x, y)에 있어서 x값은 베이스 조성의 형광체 Ca_{1 .98}MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}에 비하여 크게 저하되었고, 동시에 y값의 저하도 발생하였다. 한편, 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체 (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}에서는 색도(x, y)에 있어서 y값은 베이스 조성의 형광체 Ca_{1 .98}MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}에 비하여 그 정도로 저하되지는 않음을 알 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시 형태인 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체 [(Ca_0.9Ba_0.1)_1.98MgSi₂O₇:Eu_0.02 및 (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}]는 파장 146 ㎚의 여기 조건에서, 베이스 조성의 형광체 Ca_{1 .98}MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}와 비교하여, 발광하는 빛의 색이 녹색으로서 고색순도화되었고, 특히 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체 (Ca_0.9Sr_0.1)_1.98MgSi₂O₇:Eu_0.02에 있어서 보다 바람직한 고색순도화가 실현 가능함을 확인할 수 있다.

또한, 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체 (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}의 발 광 피크 강도는 베이스 조성의 형광체 Ca_{1 .98}MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}의 발광 피크 강도보다 커서 발광 효율이 향상되었음을 알 수 있다. 그리고, 휘도 특성에 대해서도, 베이스 조성의 형광체 Ca_{1 .98}MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}의 휘도를 기준으로 하면, 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체 (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}의 휘도는 1.2배가 됨을 알 수 있었다.

따라서, 베이스가 되는 형광체의 모체 조성 Ca의 일부를 Sr 또는 Ba로 치환한, 본 발명의 일 실시 형태인 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체는, 파장 146 ㎚의 여기 조건하의 평가에 있어서도 PDP용 녹색 형광체로서 바람직한 형광체임을 알 수 있다.

그리고, 파장 146 ㎚의 여기 조건에서의 평가 결과로부터, 색 특성의 개선 상황 및 휘도 특성도 고려하면, 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체는, 베이스가 되는 형광체의 모체 조성인 Ca의 일부를 Sr로 치환한 경우가 PDP용 녹색 형광체로서 보다 바람직함을 알 수 있다.

이상의 본 발명의 일 실시 형태인 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체 및 베이스 조성의 형광체 Ca_{1 .98}MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}의 발광 스펙트럼의 해석 결과 및 발광 특성의 평가 결과를 도 2에 정리하였다. 도 2는 본 발명의 일 실시 형태인 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체 [(Ca_{0 .9}Ba_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02} 및 (Ca_0.9Sr_0.1)_1.98MgSi₂O₇:Eu_0.02]과 베이스 조성의 형광체 Ca_{1 .98}MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}에서의 발광 특성 및 발광 스펙트럼을 해석한 데이터를 정리한 설명도이다.

다음으로, 상술한 평가 결과를 더욱 상세히 검토한다. 구체적으로는, 본 발명의 일 실시 형태인 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체 [(Ca_0.9Ba_0.1)_1.98MgSi₂O₇:Eu_0.02 및 (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}]에 대하여 진공 자외 영역에서의 파장 172 ㎚ 여기 조건하에서의 발광 특성과 파장 146 ㎚ 여기 조건하에서의 발광 특성의 차이에 대하여 주목하여 검토를 행한다.

그 검토 결과, 각 발광 스펙트럼에 있어서, 그의 저파장측으로의 이동량에 대해서는 형광체를 여기하는 진공 자외선의 파장에 따라 차이가 있고, 파장 146 ㎚의 진공 자외선으로 여기한 경우에 비하여 파장 172 ㎚의 진공 자외선으로 여기한 경우 쪽이, 저파장측으로의 이동량이 큰 것을 확인할 수 있다.

구체적으로는, 파장 146 ㎚ 진공 자외선 여기에 있어서의 베이스가 되는 Eu²⁺ 부활의 규산염 형광체 Ca_{1 .98}MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}의 발광 피크 파장은 536 ㎚이고, 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체 (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}의 발광 피크 파장은 532 ㎚로서, 4 ㎚ 저파측으로 이동되었다. 이에 반해, 파장 172 ㎚ 진공 자외선 여기에 있어서의 베이스가 되는 Eu^{2 +} 부활의 규산염 형광체 Ca_1.98MgSi₂O₇:Eu_0.02의 발광 피 크 파장은 536 ㎚이고, 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체 (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}의 동 조건의 발광 피크 파장은 528 ㎚로서 보다 커서, 8 ㎚ 저파측으로 이동되었음을 알 수 있다.

한편, 이 때, 동일한 방법으로 평가한 파장 172 ㎚ 진공 자외선 여기에 있어서의 Mn^{2 +} 부활의 규산아연 형광체 Zn₂SiO₄:Mn의 발광 피크 파장은 528 ㎚이고, 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체는, 특히 베이스가 되는 형광체의 모체 조성인 Ca의 일부를 Sr로 치환한 경우의 예인 (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}에 있어서 동등 레벨을 달성하였음을 알 수 있다.

그 결과, 본 발명의 일 실시 형태인 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체, 특히 베이스가 되는 형광체의 모체 조성인 Ca의 일부를 Sr로 치환한 예인 (Ca_0.9Sr_0.1)_1.98MgSi₂O₇:Eu_0.02는 파장 146 ㎚의 진공 자외선으로 여기한 경우에 비하여 파장 172 ㎚의 진공 자외선으로 여기한 경우 쪽이, 베이스 조성을 갖는 형광체에 비하여 발광 스펙트럼의 보다 저파장측으로의 이동, 나아가서는 보다 고색순도화가 가능함을 알 수 있다.

또한, 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체 (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}의 발광색의 색도(x, y)의 y값은 파장 172 ㎚ 여기 조건에서 y값=0.59이고, 파장 146 ㎚ 여기 조건에서 y값=0.58이다. 따라서, 본 발명의 일 실시 형태인 신규 Eu²⁺ 부활 규산염계 녹색 형광체, 특히 베이스가 되는 형광체의 모체 조성인 Ca의 일부를 Sr로 치환한 예인 (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}는 파장 146 ㎚의 진공 자외선으로 여기한 경우에 비하여 파장 172 ㎚의 진공 자외선으로 여기한 경우 쪽이, 발광하는 빛의 색의 y값이 크고 색 특성이 우수하여, 표색 범위를 확대한 것이 가능해진다.

이상의 결과에 대해서는, Eu^{2 +} 부활의 규산염 형광체 Ca₂MgSi₂O₇:Eu^{2 +}를 베이스로 하고, 그의 모체 골격 성분인 Ca 원소의 일부를, Ca보다 이온 반경이 큰 Sr 및 Ba 중 적어도 한쪽으로 치환함으로써 생긴다고 본 발명자는 고찰한다. 즉, 형광체 모체 결정 내의 본래 있어야 할 위치에, 있어야 할 크기의 이온보다 큰 이온이 치환되는 상황이 모체 결정 내의 일부에서 발생하게 되어, 결과적으로 형광체 모체 결정 내에 새로운 변형이 발생한다. 그리고, 그 모체 결정 내의 새로운 변형이 발광 중심인 Eu^{2 +}에 영향을 주어, 그 결과, 형광체의 발광 특성에 영향을 주고, (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}에 있어서의 발광 효율의 향상 또는 (Ca_0.9Ba_0.1)_1.98MgSi₂O₇:Eu_0.02 및 (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}에 있어서의 발광 스펙트럼 전체의 저파장측으로의 이동을 가져온 것으로 본 발명자는 고찰하고 있다.

그리고, 형광체 모체 결정 내에서 발생한 새로운 변형의 발생량이 적당하여, 발광 효율의 향상 또는 보다 양호한 녹색의 발광을 가져온 것으로 본 발명자는 고찰하고 있다.

따라서, Eu^{2 +} 부활의 규산염 형광체 Ca₂MgSi₂O₇:Eu^{2 +}에 있어서, 특히 진공 자외선 여기에 의한 발광 스펙트럼을 저파장측으로 이동시키는 방법으로서, 모체 골격 성분인 Ca 원소를 Sr 및 Ba 중 적어도 한쪽으로 치환하는 방법이 바람직함을 알 수 있다.

또한, 이 모체 골격 성분인 Ca 원소를 Sr 및 Ba 중 적어도 한쪽으로 치환하는 방법에 대해서는, 상술한 바와 같이, 모체 결정 내에 적당한 변형을 발생시키는 것을 목적으로 하고 있고, Ca 원소의 일부만을 Sr 및 Ba 중 적어도 한쪽으로 치환하는 것이 바람직하다고 고찰한다. Ca 원소에 대한 Sr 및 Ba 중 적어도 한쪽에 의한 치환량이 너무 많아진 경우, 발생하는 변형의 효과가 희박해질 우려가 있기 때문이다. 또한, 예를 들면 Sr로 Ca 원소를 치환한다고 가정한 경우, Sr 원소의 치환량이 원래의 Ca 조성량의 반을 크게 초과하고, 얻어지는 형광체에 있어서의 Sr 성분의 조성비가 Ca 성분보다 커지면, 그 형광체는 더 이상 Ca₂MgSi₂O₇:Eu²⁺의 특성을 상실하게 될 가능성이 있는 것으로 추찰한다.

따라서, Ca₂MgSi₂O₇:Eu^{2 +}의 특성을 유지하고, 보다 양호한 녹색 발광을 달성함에 있어서, 성분 Ca에 대한 Sr 및 Ba 중 적어도 한쪽의 치환량에 대해서는, 상기 화학식 1의 표기에 따르면, 성분 M1의 조성비 x로서 표시되고, x≤0.7인 것이 보다 바람직하다고 고찰한다.

한편, 상기 화학식 1로 표시되는 형광체에 대하여 본 발명의 일 실시 형태로 서, 그의 M2 성분이 Mg인 형광체에 대하여 설명해 왔지만, M2 성분에 대해서는, Mg와 Zn으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 원소를 이용하는 것이 가능하고, 예를 들면 M2 성분으로서 Zn만, 또는 Mg와 Zn의 양 성분을 포함하여 조성화하는 것도 가능하다. 성분 Zn은 성분 Mg와 이온 반경이 달라서, 이를 형광체 내에 조성화함으로써, Mg 성분만을 조성화하고 있는 형광체와 다른 결정 구조를 형성하는 효과를 기대할 수 있다. 그 결과, Zn 성분 함유의 형광체로부터의 발광 특성, 특히 휘도와 발광의 색 특성을 조정하는 것이 가능해져, PDP 용도로서 원하는 발광 특성을 나타내는 형광체를 얻는 것이 가능해진다.

또한, Ca 성분에 대한 Sr 및 Ba 중 적어도 한쪽의 치환량의 하한에 대해서는, 의도하지 않는 Ca 조성의 함유, 즉 불순물로서 형광체 내에 Ca 성분이 포함되는 경우와, 발광 성능의 개선을 목적으로 하여 Ca 성분의 함유를 명확히 의도하는 경우를 구별하도록 규정해야 한다고 고찰한다.

따라서, 본 발명의 일 실시 형태인 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체에 있어서, 예를 들면 순도 99.9％ 이상의 고순도의 합성 원료를 사용한 경우, 불순물로서 Sr이나 Ba 등의 목적 조성 원소가 함유될 수 있는 양은 많아도 수 ppm부터 수십 ppm(1000 g 중, 수 mg 내지 수십 mg)의 오더라고 생각되고, 또한 10 g 정도의 소위 실험실 수준에서의 소량의 형광체 합성시에 있어서도 실질적으로 제어할 수 있는 양의 하한이 0.1 mg 정도(10 ppm)인 것, 그리고 Mg 화합물과 대응하는 유사한 Sr 또는 Ba 화합물에서는 분자량에 크더라도 2배 정도의 차이밖에 없는 것 등도 아울 러 고려하여 Ca 성분의 함유량의 하한을 다시 설정하기로 한다.

즉, 본 발명의 일 실시 형태인 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체에 있어서는, Sr 또는 Ba 성분의 함유량을 100 ppm 정도 또는 그 이상으로 하는 것을 상정하여, 상기 화학식 1의 표기에 따라 형광체 성분 Sr 및 Ba 중 적어도 한쪽의 조성비를 나타내는 x를 이용하여, x의 하한은 x=0.0001로 하는 것이 가능해진다.

그리고, 의도하지 않게 함유되어 버리는 경우와 명확히 구별하고, 또한 보다 순도가 낮은 형광체 원료를 사용한 경우에도 대응하여 배제 가능하게 하는 것도 고려하면, 명확한 구별을 실현하기 위해서는, Sr 및 Ba 중 적어도 한쪽의 함유량의 하한을 상기 값의 10배 정도로 하고, 상기 화학식 1의 표기에 따라 Sr 및 Ba 중 적어도 한쪽의 조성비를 나타내는 x를 이용하여, x의 하한은 x=0.001로 하는 것이 바람직하다.

그리고 또한, 보다 순도가 낮은 형광체 원료를 사용한 경우에 의도하지 않게 함유될 수 있는 양을 고려하면, 명확한 구별을 실현하기 위해서는, Sr 및 Ba 중 적어도 한쪽의 함유량의 하한을 상기의 100배 정도로 하고, 상기 화학식 1의 표기에 따라 Sr 및 Ba 중 적어도 한쪽의 조성비를 나타내는 x를 이용하여, x의 하한은 x=0.01로 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 일 실시 형태인 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체에 있어서의 부활제인 Eu의 조성비에 대해서는, 발광 중심으로서의 효과가 충분히 발휘되는 양을 하한으로 하고, 농도 소광에 의한 발광 효율의 저하를 회피할 수 있는 양을 상한으로 하였다. 즉, Eu의 조성비에 대해서는, 상기 화학식 1의 표기에 따라 Eu의 조성비를 나타내는 e는 0.001≤e≤0.2인 것이 바람직하다.

다음으로, PDP에서의 고 크세논 농도화의 효과와 본원 발명의 관계에 대하여 설명한다. 상술한 바와 같이, PDP에서는 방전 가스 중에서의 Xe 조성비의 증대에 따라서, 발생하는 진공 자외선량 전체가 증대하는 동시에, 발생 진공 자외선에 포함되는 파장 146 ㎚의 자외선 성분과 172 ㎚의 자외선(Xe₂ 분자선) 성분의 강도 비율(I₁₇₂/I₁₄₆)이 커짐을 알 수 있다.

도 3은 AC형 PDP에서의 방전 가스 중의 Xe 조성비(％)와 강도 비율(I₁₇₂/I₁₄₆)의 관계를 나타내는 그래프도이다.

검토 결과, AC형 PDP에서는 Xe 조성비 4％에서는 I₁₇₂/I₁₄₆(4％)=1.2이고, Xe 조성비가 1 내지 4％인 통상 사양의 PDP에서는 방전에 의해 발생하는 진공 자외선에 포함되는 파장 146 ㎚의 자외선 성분과 172 ㎚의 자외선 성분의 강도 비율은 172 ㎚ 성분의 강도가 약간 큰 정도로부터 동등하거나 또는 오히려 172 ㎚ 성분의 강도가 작은 경향이 있음을 알 수 있었다.

그리고, 추가적인 검토 결과, Xe 조성비 6％에서는 방전에 의해 발생하는 진공 자외선 강도 전체가 증대하는 동시에, I₁₇₂와 I₁₄₆의 비는 I₁₇₂/I₁₄₆(6％)=1.9로 대폭 커진다. 그리고, Xe 조성비가 10％에 있어서는, 방전에 의해 발생하는 진공 자외선 강도가 더욱 증대하는 동시에, I₁₇₂/I₁₄₆(10％)=3.1로 대폭 커진다. 또한, Xe 조성비 12％에서는, 방전에 의해서 발생하는 진공 자외선 강도가 보다 증대하는 동시에, I₁₇₂/I₁₄₆(12％)=3.8로 현저히 커짐을 알 수 있었다.

따라서, 방전 가스 중의 Xe 조성비가 통상 사양의 PDP보다 큰, 예를 들면 6％의 Xe 조성비를 갖는 고 크세논화 대응 사양의 PDP에서는 사용 형광체의 172 ㎚의 진공 자외선에 대한 특성의 기여가 커진다. 따라서, 파장 172 ㎚의 자외선에 대하여 보다 높은 휘도 등, 보다 좋은 특성의 발광을 나타내는 형광체의 사용이 바람직하다.

또한, Xe 조성비를 보다 높은 10％ 이상으로 하고, 보다 고효율의 발광을 구하는 경우에 있어서는, 파장 172 ㎚의 자외선에 대하여 보다 높은 휘도 등, 보다 좋은 특성의 발광을 나타내는 형광체의 성능에 대한 요구는 보다 커지게 된다. 또한, Xe 조성비를 보다 높은 12％ 이상으로 하고, 보다 고효율의 발광을 구하는 경우에 있어서는, I₁₇₂/I₁₄₆(12％)=3.8로 현저히 커지기 때문에, 파장 172 ㎚의 자외선에 대하여 보다 높은 휘도 등, 보다 좋은 특성의 발광을 나타내는 형광체의 성능에 대한 요구는 더욱 커지게 된다.

따라서, 상술한 바와 같이, 상기 화학식 1로 표시되는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체를, Xe 조성을 포함하는 방전 가스를 이용한 PDP에 사용한 경우, 파장 146 ㎚의 진공 자외광의 여기에 더하여 파장 172 ㎚의 진공 자외광의 여기에 의해 형광체에 있어서 보다 양호한 발광 특성이 얻어지기 때문에, 발생하는 Xe₂ 분자선을 유효하게 이용할 수 있게 되어 고성능의 PDP 장치의 제공이 가능해진다.

또한, 상기 화학식 1로 표시되는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체는, 예를 들면 Xe 조성비가 6％ 이상, 보다 바람직하게는 추가로 146 ㎚의 자외선 성분에 대한 172 ㎚의 자외선 성분의 강도비가 강한 (Xe₂ 분자선을 적극적으로 이용함) Xe 조성비가 10％ 이상, 더욱 바람직하게는 I₁₇₂/I₁₄₆(12％)=3.8로 현저히 큰 Xe 조성비가 12％ 이상이 되는 양으로 Xe 가스를 포함하여 구성된 방전 가스를 사용하는, 소위 고 크세논 농도화 대응의 PDP의 기술에도 매우 적합하다. 그리고, 고 크세논 농도화된 방전 가스를 사용한 고성능의 PDP를 구성하는 것이 가능해진다.

그리고, 상기 화학식 1로 표시되는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체는 베이스 조성의 형광체 Ca_{1 .98}MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}에 대한 색 성능, 특히 색 순도의 개선 효과가 보이지만, 특히 모체 조성인 Ca의 일부를 Sr로 치환한 경우의 예인 (Ca_0.9Sr_0.1)_1.98MgSi₂O₇:Eu_0.02에 있어서 현저한 바와 같이, 파장 146 ㎚의 자외선 여기의 경우에 비하여 파장 172 ㎚의 자외선 여기의 경우에 보다 바람직한 개선 효과가 보인다.

따라서, 파장 172 ㎚의 진공 자외선에 의해 여기되는 것이 주요하게 되는 조건하에서는, 색 특성의 개선 등의 면에서, 보다 유의미한 효과 및 현저한 특징이 나타나게 된다.

따라서, 상기 화학식 1로 표시되는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체를, 조성비가 6％ 이상, 보다 바람직하게는 10％ 이상, 더욱 바람직하게는 12％ 이상이 되 는 양으로 Xe 조성을 포함하는 방전 가스를 이용한 PDP에 사용한 경우, PDP 내에서 발생하는 Xe₂ 분자선을 보다 유효하게 이용하여 우수한 발광 특성을 나타내게 되므로, 고성능의 PDP의 제공이 가능해지고, 나아가서는 고성능의 PDP 장치의 제공이 가능해진다.

이상의 결과에 기초하여, 상기 화학식 1로 표시되는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체를 사용한 본 발명의 일 실시 형태인 PDP를 이하와 같이 구성할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시 형태인 PDP의 구조를 나타내는 주요부 분해 사시도이다. 도 5, 도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시 형태인 PDP의 구조를 나타내는 주요부 단면도이다.

본 발명의 일 실시 형태인 PDP (100)은, 소위 면 방전에 대응하기 위한 면 방전형 AC-PDP 구조를 가지고 있다. 그리고, 이격하여 대향 배치된 한 쌍의 기판 (1, 6)과, 그 기판 (6)의 대향면에 설치되고 그 한 쌍의 기판 (1, 6)이 중첩되었을 때에 기판 (1)과 기판 (6)과의 간격을 유지하고 기판 (1, 6) 사이에 공간을 형성하는 격벽 (7)과, 한 쌍의 기판 (1, 6)의 각각의 대향면에 배치된 전극 (2, 9)와, 한 쌍의 기판 (1, 6) 사이에 형성된 공간 내에 봉입되고 전극 (2) 또는 전극 (2, 9)에 인가된 전압에 의한 방전에 의해 자외선을 발생하는 방전 가스(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 한편, 도 5는 전극 (2)의 연장하는 방향을 따른 일 단면을 나타낸 것이고, 도 6은 전극 (2)의 연장하는 방향을 따른 다른 단면을 나타낸 것이며, 도 7은 전극 (9)의 연장하는 방향을 따른 일 단면을 나타낸 것이다.

그리고, 한 쌍의 기판 (1, 6)의 대향면 중 한쪽(기판 (6)측) 위 및 격벽 (7)의 벽면 상에는, 상기 화학식 1로 표시되는 Eu^{2 +} 부활 규산염 형광체를 포함하는 형광체층 (10)이 형성되어 있다. 형광체층 (10)은 통상 적색, 청색, 녹색의 3색의 발광에 대응하는 형광체, 즉 적색 형광체, 청색 형광체 또는 녹색 형광체를 포함하고, 방전에 의해 방전 가스로부터 발생하는 파장 146 ㎚ 및 172 ㎚의 진공 자외선에 의해, 형광체층 (10)에 있어서의 녹색을 구성하는 상기 화학식 1로 표시되는 Eu²⁺ 부활 규산염 형광체를 포함하는 형광체와 다른 색(적색 및 청색)을 구성하는 형광체가 여기되어 가시광을 발광하도록 구성되어 있다.

한편, 도 4 등에 나타난 부호 (3)의 라인은 전극 (2)와 일체가 되어 전극 저항을 저하시키기 위해 설치된 Ag 또는 Cu-Cr로 이루어지는 버스 라인이고, 부호 (4, 8)의 각 층은 유전체층이고, 부호 (5)의 층은 전극 보호를 위해 설치된 보호막이다.

상술한 바와 같이, 상기 화학식 1로 표시되는 본 발명의 일 실시 형태인 Eu²⁺ 부활 규산염계 녹색 형광체에 있어서, 특히 베이스 조성의 형광체 Ca_1.98MgSi₂O₇:Eu_0.02의 모체 성분인 Ca의 일부를 Sr로 치환한 예인 (Ca_0.9Sr_0.1)_1.98MgSi₂O₇:Eu_0.02는, 파장 146 ㎚의 진공 자외선으로 여기한 경우에 비하여 파장 172 ㎚의 진공 자외선으로 여기한 경우 쪽이, 베이스 조성의 형광체 Ca_1.98MgSi₂O₇:Eu_0.02에 비하여 발광 스펙트럼의 보다 저파장측으로의 이동이 크고, 나 아가서는 보다 고색순도화가 가능함을 확인하고 있다.

이에 그 결과를 기초로, 상술한 바와 같이 파장 172 ㎚의 진공 자외선에 의한 형광체 여기가 주가 되는 고 크세논 농도화된 PDP로의 적용을 고려하여, 신규한 조성의 형광체 합성을 포함한 더욱 상세한 검토를 행하기로 하고, PDP 용도로서 보다 높은 발광 성능을 얻을 수 있도록 검토를 행하기로 하였다.

즉, 상기 화학식 1로 표시되는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체로서, 상기 화학식 1 중의 M1 성분이 Sr인 형광체에 주목하였다. 구체적으로는, 하기 화학식 2로 표시되는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체를 신규로 개발하여 평가하였다.

그 결과, 여기서 주목하는 형광체 발광 특성인 파장 172 ㎚ 진공 자외선 여기 조건하에서의 발광의 색 특성을 제어하는 것, 특히 파장 172 ㎚ 진공 자외선 여기에 의한 발광 스펙트럼을 어느 파장 범위 내에서 계통적으로 이동시키는 것, 그리고 이를 제어 가능하게 하는 데에 성공하였다. 그 결과, 파장 172 ㎚ 진공 자외선 여기한 경우의 발광의 색을 보다 바람직한 녹색으로서 조정, 제어할 수 있음을 발견하였다. 이하에, 그의 검토와 고찰, 나아가 PDP로의 적용에 대하여 상세히 설명한다.

(Ca_{1 - x}Sr_x)_2-e·M3·Si₂O₇:Eu_e

여기서, 상기 화학식 2 중에 있어서, M3은 Mg와 Zn으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 원소이고, 성분 Sr의 조성비를 나타내는 x 및 Eu의 조성비를 나타내는 e는 각각 0<x<1 및 0.001≤e≤0.2이다.

본 발명자는 상기 화학식 2의 형광체로서 성분 M3이 Mg인 Eu^{2 +} 부활 규산염 형광체 Ca₂MgSi₂O₇:Eu^{2 +}를 베이스로 하고, 그의 모체 골격 성분인 Ca 성분의 일부 또는 전부를 성분 Sr에 의해, 그 조성비가 계통적으로 변화하도록 치환하는 합성 검토를 새롭게 행하였다. 그리고, 상기 화학식 2의 예로서, 성분 Sr의 조성비를 계통적으로 변화시켜 다른 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체를 복수개 개발하였다. 그리고, 이들을 이용하여 파장 172 ㎚의 진공 자외선 여기에 의한 발광 특성, 특히 색 특성의 비교 평가를 검토하였다.

한편, 상술한 "G. Blasse, W. L. Wanmaker, J. W. ter Vrugt and A. Bril"에 의한 논문인 "Philips Res. Repts. 23, p189 내지 200(1968)(비특허 문헌 2)"에서는 Sr₂MgSi₂O₇:Eu^{2 +}, Ba₂MgSi₂O₇:Eu^{2 +}, 및 (Sr_{0 .5}Ba_{1 .5})₂MgSi₂O₇:Eu^{2 +} 등에 대하여 파장 254 ㎚의 자외선에 의해 여기하고, 발광 스펙트럼 평가나 다른 평가를 행한 검토 결과가 보고되어 있다. 그리고, 상기 3 형광체예에 있어서의 부활제 Eu^{2 +}는 0.02몰이 형광체 내에 함유되어 있다고 보고되어 있다.

상술한 문헌에 따르면, Sr₂MgSi₂O₇:Eu^{2 +}의 파장 254 ㎚ 여기 조건에 의한 발광 스펙트럼에서는 발광 피크 파장이 470 ㎚이고, Ba₂MgSi₂O₇:Eu^{2 +}의 동 조건의 발광 스 펙트럼에서는 발광 피크 파장이 500 ㎚로서, 보다 장파장측에 나타나는 것이 보고되어 있다. 그리고, Ba₂MgSi₂O₇:Eu^{2 +}의 모체 골격 성분 Ba의 일부를 성분 Sr로 치환한 (Sr_{0 .5}Ba_{1 .5})₂MgSi₂O₇:Eu^{2 +}에서는 파장 254 ㎚ 여기 조건에 의한 발광 스펙트럼에 있어서 발광 피크 파장이 440 ㎚로서, 발광 스펙트럼 전체가 Sr₂MgSi₂O₇:Eu²⁺ 및 Ba₂MgSi₂O₇:Eu^{2 +}의 어느 것보다도 대폭으로 저파장측에 나타나는 것이 보고되어 있다.

즉, Sr₂MgSi₂O₇:Eu^{2 +}의 계에서의, 그의 모체 골격의 일부를 Ba 성분으로 치환한 (Sr_{0 .5}Ba_{1 .5})₂MgSi₂O₇:Eu^{2 +}의 경우, 파장 254 ㎚ 여기 조건에서의 평가에서는, 얻어지는 형광체 시료의 발광 스펙트럼, 즉 발광의 색 특성을 나타내는 발광 스펙트럼이, 베이스가 되는 Sr₂MgSi₂O₇:Eu^{2 +}와는 크게 달리, 보다 저파장측에 나타나고 있다. 그리고, Sr₂MgSi₂O₇:Eu^{2 +}의 계에 있어서 그의 성분 Sr 모두를 성분 Ba로 치환한 것에 상당하고, 마찬가지로 베이스 조성이라 볼 수 있는 Ba₂MgSi₂O₇:Eu^{2 +}의 경우와 비교하더라도 그의 발광 스펙트럼은 역시 대폭으로 저파장측에 나타나는 것이 보고되어 있다.

그리고, 본 발명에 따른 검토에 있어서는, 또한 상술한 문헌과는 달리, 여기 조건으로서 파장 254 ㎚ 여기 조건이 아닌, 진공 자외 영역의 파장 146 ㎚ 또는 172 ㎚ 여기 조건과 같은 저파장의 빛에 의한 여기 조건하에서의 평가를 검토하고 있다.

따라서, Eu^{2 +}를 부활제로서 함유하는 규산염 형광체 Ca₂MgSi₂O₇:Eu^{2 +}를 베이스로 하고, 그의 모체 골격 성분인 Ca 원소의 일부 또는 전부를 성분 Sr로, 그의 조성비가 계통적으로 변화하도록 치환하여 발광 특성을 평가하는 본 발명에 따른 검토에 있어서, 평가 대상의 형광체의 발광 특성, 특히 색 특성이, 베이스가 되는 형광체 Ca₂MgSi₂O₇:Eu^{2 +}, 나아가 Sr₂MgSi₂O₇:Eu^{2 +}에 대하여 어느 정도의 다른 특성이 되는지를 상술한 문헌의 결과로부터 사전에 예측하는 것은 곤란한 상황에 있다.

따라서, 구체적으로 상술한 상세 검토를 실제로 진행시키는 것이 중요하게 된다. 그 결과, 다양한 검토에 의해 상기 화학식 2로 표시되는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체에 있어서, 성분 Ca에 대한 성분 Sr의 조성비가 서서히 증대함에 따라서, 나아가 그 전부가 성분 Sr로 치환됨으로써, 그에 대응하여 발광의 색 특성이 변화됨을 새롭게 발견하였다. 그 때문에, PDP용으로서 적당한 발광의 색 특성을 나타내는 형광체 조성, 특히 상기 화학식 2의 형광체에 있어서 함유되는 성분 Sr의 조성비의 보다 적당한 범위를 분명히 하는 것이 가능해진다. 이하에, 그의 행한 검토와 고찰에 대하여 더욱 상세히 설명한다.

본 발명자는, 우선 베이스가 되는 조성을 갖는 형광체를 선택하였다. 구체적으로는, Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}을 베이스 조성의 형광체로서 선택하였다.

한편, 상기 화학식 2에 있어서, Eu^{2 +}의 몰 조성비가 0.03인 형광체의 계를 선택하는 것에 대하여, 상술한 (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇₂O₇:Eu_{0 .02}와 다음에 설명하는 (Ca_0.9Sr_0.1)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03의 색도(x, y)를 비교하면, 파장 172 ㎚ 여기 조건하에서 동등한 값을 갖고, 모두 색도(x, y)=(0.33,0.59)이다. 따라서, 상기 화학식 2로 표시되는 성분 Sr을 함유하고 있는 형광체의 계에서는, 함유되는 부활제 Eu²⁺의 몰 조성비의 차이는 형광체의 발광의 색에 대하여 큰 영향을 주지 않고 동등하게 취급함을 알 수 있다.

또한, 휘도 특성에 대해서도, 파장 172 ㎚ 여기 조건하에서, 상술한 (Ca_0.9Sr_0.1)_1.98MgSi₂O₇:Eu_0.02가 베이스가 되는 조성을 갖는 형광체 Ca_{1 .98}MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}의 1.2배의 휘도를 나타내는 데 반해, (Ca_0.9Sr_0.1)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03은 대응하는 베이스가 되는 조성을 갖는 형광체 Ca_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03의 1.16배를 나타내고 있어, 베이스 조성의 형광체에 대하여 동등한 휘도 향상 효과를 나타내고 있음을 알 수 있다.

또한, 베이스 조성의 형광체 Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}에 대하여, 그의 성분 Ca의 전부를 성분 Sr로 치환한 형광체에 상당하는 Sr_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}도, 베이스 조성의 형광체 Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}에 대한 다른 한쪽 극의 베이스 조성의 형광체로 간주하여 비교 평가 검토의 대상으로 하기로 한다.

이상의 점에서, 본 발명의 일 실시 형태인 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체로서 신규하게 합성하여 얻은 것은, (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, (Ca_0.8Sr_0.2)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03, (Ca_{0 .7}Sr_{0 .3})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, (Ca_0.6Sr_0.4)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03, (Ca_0.5Sr_0.5)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03, (Ca_{0 .4}Sr_{0 .6})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, 및 (Ca_0.3Sr_0.7)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03이다.

그리고, 이들을 이용하여, 베이스가 되는 조성을 갖는 Eu^{2 +} 부활의 규산염 형광체 Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03} 및 Sr_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}과 비교하기 위해, 정법에 따라서 중심 발광 파장 172 ㎚의 진공 자외선 엑시머 램프를 여기 광원으로 이용하여 발광 스펙트럼의 측정, 발광의 색 특성, 및 Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 휘도를 기준으로 하는 상대 휘도의 평가를 행하였다.

도 8은 본 발명의 일 실시 형태인 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체 (Ca_0.5Sr_0.5)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03과, 베이스가 되는 조성을 갖는 Eu^{2 +} 부활의 규산염 형광체 Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03} 및 Sr_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 파장 172 ㎚ 진공 자외선 여기 조건에서의 발광 스펙트럼의 설명도이다.

그리고, 본 발명의 일 실시 형태인 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체 (Ca_0.9Sr_0.1)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03, (Ca_{0 .8}Sr_{0 .2})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, (Ca_0.7Sr_0.3)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03, (Ca_{0 .6}Sr_{0 .4})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, (Ca_0.5Sr_0.5)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03, (Ca_{0 .4}Sr_{0 .6})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, 및 (Ca_0.3Sr_0.7)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03과, 베이스가 되는 조성을 갖는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 형광체 Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03} 및 Sr_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 발광 특성, 구체적으로는, Ca_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03을 기준으로 하는 상대 휘도(Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 휘도치를 기준치=100으로 함)와, 파장 172 ㎚ 여기 발광 스펙트럼에 있어서의 발광 피크의 파장치와, CIE의 XYZ 표색계에서의 색도(x, y), 그의 x값과 y값을 평가하였다. 도 9에 나타내는 설명도에, 본 발명의 일 실시 형태인 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체와 베이스가 되는 조성을 갖는 Eu^{2 +} 부활의 규산염 형광체의 파장 172 ㎚ 여기 조건하에서의 발광 특성의 평가 결과를 정리한다.

한편, 도 9에 나타내는 설명도 중, "성분 Sr 조성비"라고 기록된 열에서의 예를 들면 "0％ Sr"이란 기재는, 성분 Ca에 대하여 형광체 내에 포함되는 성분 Sr의 조성비를 ％ 표시하여 나타내는 것으로서, 구체적으로는 상기 형광체 중의 Ca_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03을 가리키고 있다. 마찬가지로, "100％ Sr"이란 기재는 상기 형광체 중의 Sr_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}을 가리키고, "50％ Sr"이란 기재는 상기 형광체 중의 (Ca_0.5Sr_0.5)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03을 가리키고 있다. 그 밖의 형광체에 대해서도 마찬가지 이다.

도 8 및 도 9에 나타내는 결과를 검토함으로써, 베이스가 되는 조성을 갖는 형광체인 Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 발광 스펙트럼은 마찬가지로 베이스가 되는 조성을 갖는 형광체인 Sr_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 발광 스펙트럼과 비교하여 장파장측에 나타남을 알 수 있다. 그리고, 도 8 중에 나타난 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체 (Ca_{0 .5}Sr_{0 .5})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}과 마찬가지로, 본 발명의 일 실시 형태인 각 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체의 발광 스펙트럼은 베이스가 되는 조성을 갖는 형광체 Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 발광 스펙트럼에 비하여 모두 발광 스펙트럼 전체가 저파장측으로 이동되었음을 알 수 있었다. 그리고 동시에, 본 발명의 일 실시 형태인 각 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체의 발광 스펙트럼은 취득한, 베이스가 되는 조성을 갖는 형광체 Sr_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 발광 스펙트럼에 비하여 모두 발광 스펙트럼 전체가 장파장측으로 이동되었음을 알 수 있었다.

그 결과, 본 발명의 일 실시 형태인 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체 (Ca_0.9Sr_0.1)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03, (Ca_{0 .8}Sr_{0 .2})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, (Ca_0.7Sr_0.3)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03, (Ca_{0 .6}Sr_{0 .4})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, (Ca_0.5Sr_0.5)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03, (Ca_{0 .4}Sr_{0 .6})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, 및 (Ca_0.3Sr_0.7)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03의 파장 172 ㎚ 진공 자외선 여기 조건에서의 각 발광 스펙트럼에 있어서, 각각의 발광 피크는, 베이스가 되는 조성을 갖는 형광체 Ca_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03가 나타내는 발광 피크와, 그보다 단파장측에 나타나는 베이스가 되는 조성을 갖는 형광체 Sr_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}가 나타내는 발광 피크 사이의 파장 영역 내에 존재하고 있다.

또한, 상기 각 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체에 있어서는, 형광체 내에 함유되는 성분 Sr의 조성이 커짐에 따라서, 대응하여 그의 발광 스펙트럼에 있어서의 발광 피크의 파장치가 작아짐을 알 수 있었다. 그 결과, 상기 각 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체와 그의 베이스가 되는 조성을 갖는 상기 2 형광체를 포함하여 고찰하더라도, 형광체 내에 함유되는 성분 Sr의 조성이 커짐에 따라서, 대응하여 그의 발광 스펙트럼에 있어서의 발광 피크의 파장치가 작아짐을 알 수 있었다.

도 10은 본 발명의 일 실시 형태인 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체 (Ca_0.9Sr_0.1)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03, (Ca_{0 .8}Sr_{0 .2})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, (Ca_0.7Sr_0.3)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03, (Ca_{0 .6}Sr_{0 .4})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, (Ca_0.5Sr_0.5)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03, (Ca_{0 .4}Sr_{0 .6})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, 및 (Ca_0.3Sr_0.7)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03과, 베이스가 되는 조성을 갖는 Eu^{2 +} 부활의 규산염 형광체 Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03} 및 Sr_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}에 있어서, 각각에 함유되는 성분 Sr의 성분 Ca에 대한 조성비(％/Ca)에 대하여, 각 형광체가 나타내는 발광 스펙트럼의 발광 피크의 파장치를 플롯한 그래프도이다. 한편, 도 10에 있어서는, 각 형광체 에 있어서의 성분 Ca에 대한 성분 Sr의 조성비를 퍼센트(％) 표시하고 있다. 따라서, Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 성분 Sr 조성비는 "0％", Sr_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}에 있어서는 "100％", 그리고 (Ca_{0 .5}Sr_{0 .5})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}에 있어서 성분 Sr 조성비는 "50％"로 기술하고 있다.

도 10에 나타낸 바와 같이, 베이스가 되는 조성을 갖는 상기 2 형광체도 포함하여, 상기 각 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체에 있어서는, 함유되는 성분 Sr의 조성비와 파장 172 ㎚ 여기 조건에서의 발광 스펙트럼이 나타나는 위치, 즉 발광 피크의 위치(그의 파장치)와 매우 양호한 직선적인 상관 관계가 있음을 알 수 있다.

따라서, 상기 화학식 2로 표시되는 본 발명의 일 실시 형태인 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체에 있어서, 함유되는 성분 Sr의 조성비를 제어함으로써, 파장 172 ㎚ 여기 조건에 있어서의 발광 스펙트럼이 출현하는 위치 및 그의 파장 특성을, 베이스가 되는 조성을 갖는 형광체 Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}Eu_{0 .03}의 발광 스펙트럼과, 그보다 단파장측으로 이동하여 나타나는 베이스가 되는 조성을 갖는 형광체 Sr_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03이 나타내는 발광 스펙트럼 사이의 파장 영역 내에서 원하는 대로 제어할 수 있음을 알 수 있었다.

즉, 상기 화학식 2로 표시되는 본 발명의 일 실시 형태인 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체에 있어서, 함유되는 성분 Sr의 조성비를 제어함으로써, 파장 172 ㎚ 여기 조건에 있어서의 발광 스펙트럼의 발광 피크 위치 및 그의 파장치를, 베이스가 되는 조성을 갖는 형광체 Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 발광 스펙트럼의 발광 피크와, 그보다 단파장측으로 이동하여 나타나는 베이스가 되는 조성을 갖는 형광체 Sr_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03이 나타내는 발광 스펙트럼의 발광 피크 사이의 파장 영역 내에서 원하는 대로 제어할 수 있음을 알 수 있었다.

이상의 지견으로부터, 상기 화학식 2로 표시되는 본 발명의 일 실시 형태인 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체에 있어서, 함유되는 성분 Sr의 조성비를 제어함으로써, 파장 172 ㎚ 여기 조건에 있어서의 발광의 색 특성을, 베이스가 되는 조성을 갖는 형광체 Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 발광의 색 특성과 베이스가 되는 조성을 갖는 형광체 Sr_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 발광의 색 특성 사이에서 원하는 대로 제어 가능함을 알 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시 형태인 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체 (Ca_0.9Sr_0.1)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03, (Ca_{0 .8}Sr_{0 .2})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, (Ca_0.7Sr_0.3)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03, (Ca_{0 .6}Sr0.4)_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, (Ca_0.5Sr_0.5)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03, (Ca_{0 .4}Sr_{0 .6})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, 및 (Ca_0.3Sr_0.7)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03과, 베이스가 되는 조성을 갖는 Eu^{2 +} 부활의 규산염 형광체 Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03} 및 Sr_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}에 있어서의 파장 172 ㎚ 여기 조건하에서의 발광의 색 특성, 즉 색도(x, y)를 XYZ 색도도 좌표 상에 플롯한 도면이다.

한편, 도 11 중, 각 플롯이 어느 형광체의 색도 데이터를 플롯한 것인지 알 수 있도록, 대응하는 포인트의 근방에, 예를 들면 "Sr:0％" 등으로 기재하여 도면 중에 나타내었다. 즉, (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}에 대해서는 "Sr:10％"로 도면 중에 나타내고, (Ca_{0 .8}Sr_{0 .2})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}에 대해서는 "Sr:20％"로 나타내고, (Ca_0.7Sr_0.3)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03에 대해서는 "Sr:30％"로 나타내고, (Ca_0.6Sr_0.4)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03에 대해서는 "Sr:40％"로 나타내고, (Ca_0.5Sr_0.5)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03에 대해서는 "Sr:50％"로 나타내고, (Ca_0.4Sr_0.6)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03에 대해서는 "Sr:60％"로 나타내고, 및 (Ca_0.3Sr_0.7)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03에 대해서는 "Sr:70％"라고 나타내었다. 그리고, 베이스가 되는 조성을 갖는 Eu^{2 +} 부활의 규산염 형광체 Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}에 대해서는 "Sr:0％"라고 도 11 중에 나타내고, 베이스가 되는 조성을 갖는 형광체 Sr_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03에 대해서는 "Sr:100％"라고 나타내었다.

도 11에 나타내는 결과로부터, 본 발명의 일 실시 형태인 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체 (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, (Ca_{0 .8}Sr_{0 .2})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, (Ca_0.7Sr_0.3)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03, (Ca_{0 .6}Sr_{0 .4})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, (Ca_{0 .5}Sr_{0 .5})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, (Ca_0.4Sr_0.6)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03, 및 (Ca_{0 .3}Sr_{0 .7})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}은 각각이 나타내는 색이, 함유하는 성분 Sr의 조성비에 따라서, 베이스가 되는 조성을 갖는 Eu^{2 +} 부활의 규산염 형광체 Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}가 나타내는 색과 Ca 성분 모두가 성분 Sr로 치환된 경우에 해당하는 Sr_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}이 나타내는 색 사이에서 서서히 변화함을 알 수 있었다.

즉, 상기 화학식 2로 표시되는 본 발명의 일 실시 형태인 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체에 있어서는, 함유 Sr량과 색 특성 사이에 상관이 있음을 알 수 있었다.

따라서, 상기 화학식 2로 표시되는 본 발명의 일 실시 형태인 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체에 있어서는, 함유되는 성분 Sr의 조성비를 제어함으로써, 파장 172 ㎚ 여기 조건에 있어서의 발광의 색을, 베이스가 되는 조성을 갖는 Eu²⁺ 부활의 규산염 형광체 Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}이 나타내는 색과 Ca 성분 모두가 성분 Sr로 치환된 경우에 해당하는 Sr_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}이 나타내는 색 사이에서, 도 11에 나타내는 플롯에 따라서 원하는 대로 제어할 수 있음을 알 수 있었다.

이에, 다음으로 도 11을 이용하여 상기 화학식 2로 표시되는 본 발명의 일 실시 형태인 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체에 대하여 PDP 용도를 고려하여, 172 ㎚ 여기 조건에서의 바람직한 발광의 색을 선택하는 것, 즉 바람직한 조성을 선택하는 것에 대하여 고찰한다.

PDP 장치를 평판 디스플레이의 주요한 용도인 TV, 특히 컬러 TV 용도로서 사용하는 경우, 방송 방식마다의 R(적색), G(녹색), B(청색) 각 색의 색도를 고려하여 대응 가능한, 디스플레이로서의 색 특성 및 표색 범위가 요구된다.

현실에서는, 종래 방송 방식인 NTSC(National Television System Committee) 규정으로의 대응이 요구되지만, 향후 주류가 될 것으로 예상되는 방식인 HDTV(High Definition TeleVision) 규격으로의 대응이 보다 중요한 요건이 된다.

그리고, HDTV 규격에 있어서는, 정해진 녹색의 색도(x, y)가 x값=0.30, y값=0.60이고, 표색 범위로서 HDTV 규격비 100％ 또는 그 이상의 확보 등, 충실한 색 재현이나 바람직한 색의 표현, 보다 넓은 색 재현성을 실현하는 것이 요구된다. 그 결과, PDP 장치에 있어서 G(녹색) 표시를 담당하는 녹색 형광체에서는, 발광색의 색도(x, y)의 x값과 y값에 있어서, x값에서는 0.30에 가까운 값이나 보다 깊은 색을 표현할 수 있는 0.3보다 약간 작은 값, y값에서는 0.60에 가까운 값이나 보다 색재현 범위를 넓힐 수 있는 0.6 이상의 값을 나타내는 것이 요구된다.

따라서, 상기 화학식 2로 표시되는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체에 있어서, 컬러 TV 용도에도 사용 가능한 PDP 장치용으로서 사용 가능해지도록 하기 위해서는 색 성능, 특히 색도(x, y)의 x값이 0.30 근방 또는 그 이하의 값, y값이 0.60 근방 또는 그 이상의 값인 것이 바람직하다.

이상으로부터, 상술한 발광의 색 특성의 평가 결과와, 얻어진 도 11에 기초하여 바람직한 형광체 조성의 선택에 대하여 고찰을 행한다. 우선, 도 11로부터, 상기 화학식 2로 표시되는 본 발명의 일 실시 형태인 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체에 있어서는, 함유하는 성분 Sr의 조성비가 증대함에 따라서, 이에 대응하는 형광체의 파장 172 ㎚ 여기 조건하에서의 발광색의 색도(x, y)의 x값이, 베이스가 되는 조성을 갖는 형광체 Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}이 나타내는 x값=0.37과 베이스가 되는 조성을 갖는 형광체 Sr_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}이 나타내는 x값=0.13 사이에서 서서히 작아짐을 알 수 있다.

한편, 파장 172 ㎚ 여기 조건하에서의 발광색의 색도(x, y)의 y값에 있어서는, 베이스가 되는 조성을 갖는 형광체 Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}으로부터, 성분 Sr을 성분 Ca에 대하여 10％ 함유하는 (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}으로 성분 Sr의 함유량이 증대함에 따라서, 발광색의 색도(x, y)의 y값은 0.59 전후까지 증대한다. 그리고, 그 후, 성분 Sr의 조성비의 증대에 대하여, 성분 Sr을 성분 Ca에 대하여 30％ 함유하는 (Ca_{0 .7}Sr_{0 .3})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}까지 발광색의 색도(x, y)의 y값은 0.59로 거의 일정한 값을 나타낸다. 그리고 또한, Ca에 대하여 성분 Sr의 함유량이 30％를 초과하고, 성분 Sr의 함유량이 증대함에 따라서, 이에 대응하는 형광체에 있어서는, 발광색의 색도(x, y)의 y값이 0.59로부터 저하하기 시작하여, 베이스가 되는 조성을 갖는 형광체 Sr_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}이 나타내는 색도(x, y)의 y값=0.17까지 저하된다.

한편, 이 때, 보다 상세하게 발광색의 색도 특성을 해석하면, 상기한 색도(x, y)의 y값이 0.59를 나타낸, 본 발명의 일 실시 형태인 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체 (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, (Ca_{0 .8}Sr_{0 .2})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, 및 (Ca_0.7Sr_0.3)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03 중에서는 (Ca_{0 .8}Sr_{0 .2})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}이, y값=0.593으로서 상기 3 형광체 중 가장 큰 y값을 나타낸다.

따라서, 본 발명의 일 실시 형태인 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체에 있어서는, 파장 172 ㎚ 여기 조건하에서의 발광의 색도(x, y)의 y값의 특성은 베이스가 되는 조성을 갖는 형광체 Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03} 및 Sr_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}도 포함하여 고려하면, 성분 Sr의 조성비 증대에 따라 증대하여, (Ca_0.9Sr_0.1)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03에서 0.59를 나타내고 (Ca_{0 .7}Sr_{0 .3})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}까지 거의 일정해지고((Ca_{0 .8}Sr_{0 .2})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}에서 피크를 나타냄), 그 이후 저하하기 시작하는 조성 의존성을 나타냄을 알 수 있었다.

따라서, 본 발명의 일 실시 형태인 상기 화학식 2로 표시되는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체가 구비하는 상술한 색 특성, 즉 그의 발광색의 형광체 조성 의존성에 따라서 PDP 장치용으로서 바람직한 조성 범위를 선택하는 것이 가능해진다.

즉, 상기 화학식 2로 표시되는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체에 대하여 조성을 선택하여 이용하고, 자외선에 의해 여기되어 발광하는 빛의 색이, CIE의 XYZ 표색계에서의 색도(x, y)의 x값이 0.15≤x값≤0.35이고, y값이 0.45≤y값≤0.75인 녹색 형광체로서 사용하여, 그 결과, HDTV 규격 TV 용도로의 대응이 가능하고, 높은 발광 특성을 나타내는 것이 가능한 PDP 장치의 제공이 가능해진다.

이 때, x값의 범위는 0.30에 가까운 값이나 보다 깊이가 있는 녹색을 표현 가능한 0.15 정도까지의 작은 값을 범위 내에 포함하도록 설정한다. 그리고, y값의 범위는 표색 범위를 고려하여 0.60 근방의 값을 고려하여 하한을 설정하고, 보다 색재현 범위를 넓힐 수 있는 0.6 이상의 값으로서, 통상 형광체에서 실현 가능한 수준을 고려하여 상한을 설정한다.

그리고, 보다 바람직한 녹색과 표색 범위를 고려하면, XYZ 표색계에서의 색도(x, y)의 x값의 하한을 0.20, y값의 하한을 0.50으로 하고, x값이 0.20≤x값≤0.35이고, y값이 0.50≤y값≤0.75으로서, 이에 대응하도록 형광체 조성을 선택, 조정하는 것이 보다 바람직하다.

즉, 본 발명의 일 실시 형태인 상기 화학식 2로 표시되는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체를 사용한 본 발명에 따른 PDP 장치를 평판 디스플레이의 주요한 용도인 TV, 특히 HDTV 방식의 컬러 TV 용도로서 사용하는 것을 고려하면, 발광의 색 성능, 특히 색도(x, y)의 상기 x값과 y값에 있어서, x값에서는 0.30에 가까운 값이나 보다 깊이가 있는 녹색을 표현 가능한 0.2 정도까지의 보다 작은 값을 실현 가 능한 형광체 조성이 바람직하다. 그리고, 상기 y값에서는 0.60 근방의 값이나, 보다 색재현 범위를 넓힐 수 있는, 0.6 이상의 값을 실현 가능한 형광체 조성이 바람직하다.

따라서, 도 11에 나타내는 그래프도 및 도 9의 표에 정리된 평가 데이터로부터, 상기 화학식 2로 표시되는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체에 있어서, 성분 Sr의 조성비를 나타내는 x는, HDTV 규격의 녹색부터 보다 깊이가 있는 녹색까지를 표현 가능한 0.1≤x≤0.5인 것이 바람직하다.

그리고, 상기 화학식 2로 표시되는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체에 있어서, 발광의 색의 색도(x, y)의 x값을 보다 작은 것으로 하고, 발광색인 녹색을 보다 깊이가 있는, 보다 고색순도의 것으로 하는 것을 고려하면, 성분 Sr의 조성비를 나타내는 x는 0.2≤x≤0.5인 것이 보다 바람직하다.

그리고 또한, 상기 화학식 2로 표시되는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체에 있어서, 발광의 색의 색도(x, y)의 y값을 보다 큰 것으로 하고, 표색 범위를 보다 넓게 하는 것을 가능하게 하는 것을 고려하면, 성분 Sr의 조성비를 나타내는 x는 0.2≤x≤0.4인 것이 더욱 바람직하다.

다음으로, 본 발명에 따른 PDP 장치를 평판 디스플레이의 주요한 용도인 TV, 특히 컬러 TV 용도로서 사용하는 것을 고려하여, 그 경우에 중요하게 되는 형광체의 휘도 특성 측면에서, 본 발명의 일 실시 형태인 상기 화학식 2로 표시되는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체에 대하여 바람직한 조성을 선택하는 것에 대하여 고찰을 한다.

도 9에 나타내는 설명도로부터, 본 발명의 일 실시 형태인 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체 (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, (Ca_{0 .8}Sr_{0 .2})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, (Ca_0.7Sr_0.3)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03, (Ca_{0 .6}Sr_{0 .4})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, (Ca_0.5Sr_0.5)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03, (Ca_{0 .4}Sr_{0 .6})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, 및 (Ca_0.3Sr_0.7)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03에 있어서는, 베이스가 되는 조성을 갖는 Eu^{2 +} 부활의 규산염 형광체 Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}을 기준으로 하면, 성분 Sr의 함유에 의해 파장 172 ㎚ 여기 조건하에서의 발광의 휘도는 Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}보다 높아진다.

그리고, 추가로 함유하는 성분 Sr의 조성비의 증대에 따라 휘도가 증대하여, (Ca_{0 .7}Sr_{0 .3})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}에서 휘도의 피크치를 나타낸 후, 이를 초과하는 성분 Sr 조성비의 범위에서는, 휘도는 서서히 저하하기 시작한다. 그리고, (Ca_0.4Sr_0.6)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03에서 휘도는, 베이스가 되는 조성을 갖는 Eu^{2 +} 부활의 규산염 형광체 Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}과 동등해지고, (Ca_{0 .3}Sr_{0 .7})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}에 있어서는 보다 낮아진다. 그리고, 성분 Ca 모두를 성분 Sr로 치환한 Sr_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}에서 휘도가 가장 낮아지는 조성 의존성을 보이고 있다.

따라서, 베이스가 되는 조성을 갖는 Eu^{2 +} 부활의 규산염 형광체 Ca_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03을 기준으로 하면, 상기 화학식 2로 표시되는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체에 있어서, 파장 172 ㎚ 여기 조건하에서의 발광 휘도가, 베이스가 되는 조성을 갖는 Eu^{2 +} 부활의 규산염 형광체 Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}과 동등 또는 보다 높아져, 본 발명에 따른 PDP 장치의 고휘도화가 가능해지는 것을 고려하면, 성분 Sr의 조성비를 나타내는 x는 0.1≤x≤0.6인 것이 바람직하다.

그리고, 상술한 바와 같이, 상기 화학식 2로 표시되는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체에 있어서, 발광의 색의 특성까지도 고려하여, 발광색의 색도(x, y)의 x값을 보다 작은 것으로 하고, 발광색인 녹색을 보다 깊이가 있는, 보다 고색순도의 것으로 하는 것을 고려하면, 성분 Sr의 조성비를 나타내는 x는 0.2≤x≤0.6인 것이 보다 바람직하다.

그리고, 상기 화학식 2로 표시되는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체에 있어서, 파장 172 ㎚ 여기 조건하에서의 발광 휘도가, 베이스가 되는 조성을 갖는 Eu²⁺ 부활의 규산염 형광체 Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}보다 높아지는 것을 고려하면, 본 발명에 따른 PDP 장치의 보다 고휘도화가 가능해지는 점에서, 성분 Sr의 조성비를 나타내는 x는 0.2≤x≤0.5인 것이 더욱 바람직하다.

한편, 상기 화학식 2로 표시되는 형광체에 대하여, 본 발명의 일 실시 형태 로서, 그의 M3 성분이 Mg인 형광체에 대하여 설명해 왔지만, M3 성분에 대해서는, Mg와 Zn으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 원소를 이용하는 것이 가능하고, 예를 들면 M3 성분으로서 Zn만, 또는 Mg와 Zn의 양 성분을 포함하여 조성화하는 것도 가능하다. 성분 Zn은 상술한 성분 Mg와 이온 반경이 달라서, 이를 형광체 내에 조성화함으로써, Mg 성분만을 조성화하고 있는 형광체와 다른 결정 구조를 형성하는 효과를 기대할 수 있다. 그 결과, Zn 성분 함유의 형광체로부터의 발광 특성, 특히 휘도와 발광의 색 특성을 조정하는 것이 가능해져서, PDP 용도로서 원하는 발광 특성을 나타내는 형광체를 얻는 것이 가능해진다.

이상에 기초하여, 상기 화학식 2로 표시되는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체를 사용한 본 발명의 제2 실시 형태인 PDP를 구성할 수 있다. 구체적으로는, 상술한 상기 화학식 1로 표시되는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체를 사용한 본 발명의 일 실시 형태인, 도 4 내지 도 7에 나타낸 PDP (100)과 동일하게 구성할 수 있다.

즉, 대응하는 도 4 등에 나타나는 PDP (100)의 한 쌍의 기판 (1, 6)의 대향면 중 한쪽(기판 (6)측) 위 및 격벽 (7)의 벽면 상에는, 상술한 상기 화학식 1로 표시되는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체로 표시되는 Eu^{2 +} 부활 규산염 형광체를 포함하는 형광체층 (10)이 형성되지만, 상기 화학식 1로 표시되는 Eu²⁺ 부활 규산염계 녹색 형광체와 마찬가지로 상기 화학식 2로 표시되는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광 체를 이용하여 형광체층 (10)을 구성하는 것이 가능하다.

그리고 그 경우, 형광체층 (10)은 마찬가지로, 통상 적색, 청색, 녹색의 3색의 발광에 대응하는 형광체, 즉 적색 형광체, 청색 형광체 또는 녹색 형광체로 이루어지고, 방전에 의해 방전 가스로부터 발생하는 파장 146 ㎚ 및 172 ㎚의 진공 자외선에 의해 형광체층 (10)에서의 녹색을 구성하는, 상기 화학식 2로 표시된 Eu^{2 +} 부활 규산염 형광체를 포함하는 녹색 형광체와, 다른 색(적색 및 청색)을 구성하는 형광체가 여기되어 가시광을 발광하도록 구성된다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대응하는 실시예를 설명한다.

(실시예 1)

본 발명에 따른 실시예인 PDP를 제작하기 위해, 처음으로 본 발명의 주요한 구성 부재인 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체의 합성을 행하였다.

첫째로 합성한 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체의 조성식은 (Ca_0.9Sr_0.1)_1.98MgSi₂O₇:Eu_0.02이다.

합성은 우선, CaCO₃를 1.784 g(17.82 mmol), SrCO₃를 0.292 g(1.98 mmol), MgCO₃를 0.962 g(10.00 mmol), SiO₂를 1.322 g(22.00 mmol), Eu₂O₃를 0.0352 g(0.100 mmol), 그리고 용융 보조제로서 NH₄Cl을 0.0160 g(0.300 mmol)씩 각각 칭량하고, 마노제의 유발 내에서 충분히 혼합하였다.

그 후, 얻어진 혼합물을 내열 용기에 충전하여 대기중에 600℃에서 2 시간 소성을 행하고, 추가로 그 후, 환원 분위기하에 1200℃에서 3 시간 소성을 행하였다. 얻어진 소성물은 분쇄 후, 수세 및 건조를 행함으로써 상기 조성의 규산염 형광체를 얻었다.

다음으로, Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체 (Ca_{0 .9}Ba_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}를 합성하였다.

합성 방법은 상기한 것과 동일하고, CaCO₃를 1.784 g(17.82 mmol), BaCO₃를 0.391 g(1.98 mmol), MgCO₃를 0.962 g(10.00 mmol), SiO₂를 1.322 g(22.00 mmol), Eu₂O₃를 0.0352 g(0.100 mmol), 그리고 용융 보조제로서 NH₄Cl을 0.0160 g(0.300 mmol)씩 각각 칭량하고, 마노제의 유발 내에서 충분히 혼합하였다.

그 후, 얻어진 혼합물을 내열 용기에 충전하여 대기중에 600℃에서 2 시간 소성을 행하고, 추가로 그 후, 환원 분위기하에 1200℃에서 3 시간 소성을 행하였다. 얻어진 소성물은 분쇄 후, 수세 및 건조를 행함으로써 상기 조성의 규산염 형광체를 얻었다.

다음으로 비교를 위해 상기 형광체의 베이스가 되는 조성을 갖는 형광체 Ca_1.98MgSi₂O₇:Eu_0.02를 합성하였다.

합성 방법은 상기한 것과 동일하고, CaCO₃를 1.982 g(19.80 mmol), MgCO₃를 0.962 g(10.00 mmol), SiO₂를 1.322 g(22.00 mmol), Eu₂O₃를 0.0352 g(0.100 mmol), 그리고 용융 보조제로서 NH₄Cl을 0.0160 g(0.300 mmol)씩 각각 칭량하고, 마노제의 유발 내에서 충분히 혼합하였다.

그 후, 얻어진 혼합물을 내열 용기에 충전하여 대기중에 600℃에서 2 시간 소성을 행하고, 추가로 그 후, 환원 분위기하에 1200℃에서 3 시간 소성을 행하였다. 얻어진 소성물은 분쇄 후, 수세 및 건조를 행함으로써 비교예인 상기 조성의 규산염 형광체를 얻었다.

다음으로, 정법에 따라서 중심 발광 파장 172 ㎚의 진공 자외선 엑시머 램프를 광원으로 이용하여, 합성한 형광체 (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02} 및 형광체 (Ca_0.9Ba_0.1)_1.98MgSi₂O₇:Eu_0.02의 발광 스펙트럼을 측정하였다. 비교를 위해, 베이스 조성의 형광체 Ca_{1 .98}MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}의 발광 스펙트럼도 아울러 측정하였다. 결과는 도 1에 나타내었다.

상술한 바와 같이, 도 1에 나타낸 형광체 (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02} 및 형광체 (Ca_{0 .9}Ba_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}의 발광 스펙트럼은 형광체 Ca_{1 .98}MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}의 발광 스펙트럼에 비하여 모두 발광 스펙트럼 전체가 저파장측으로 이동되었음을 알 수 있었다.

한편, 동시에, 구입에 의해 입수 가능한 종래 녹색 형광체인 Mn^{2 +} 부활의 규산아연 형광체 Zn₂SiO₄:Mn을 이용하여 동일한 방법으로 파장 172 ㎚ 진공 자외선 여 기에서의 발광 스펙트럼을 측정하였다. 그 결과, Mn^{2 +} 부활의 규산아연 형광체 Zn₂SiO₄:Mn의 발광 피크 파장은 528 ㎚였다.

다음으로, 마찬가지로, 중심 발광 파장 146 ㎚의 진공 자외선 엑시머 램프를 광원으로 이용하여, 정법에 따라서 형광체 (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}, 형광체 (Ca_{0 .9}Ba_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}, 및 형광체 Ca_{1 .98}MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}의 발광 스펙트럼을 측정하였다.

발광 특성의 평가 및 해석 결과는 도 2에 나타내었다. 발광 파장 146 ㎚및 172 ㎚의 진공 자외선을 이용하여 발광 스펙트럼을 측정한 결과, Eu^{2 +} 부활 규산염 녹색 형광체 (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02} 및 Eu^{2 +} 부활 규산염 녹색 형광체 (Ca_0.9Ba_0.1)_1.98MgSi₂O₇:Eu_0.02는 모두 발광 스펙트럼 전체가, 베이스가 되는 조성을 갖는 형광체 Ca_{1 .98}MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}에 비하여 저파장측으로 이동되었음을 알 수 있었다.

그리고, 발광 스펙트럼의 저파장측으로의 이동에 대해서는, 형광체 시료를 여기하는 진공 자외선의 파장에 따라 차이가 있어, 파장 146 ㎚의 진공 자외선보다 파장 172 ㎚의 진공 자외선으로 여기한 경우 쪽이 저파장측으로의 이동이 큰 것도 알 수 있었다.

이상으로부터, Eu^{2 +} 부활 규산염 녹색 형광체 (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02} 및 Eu^{2 +} 부활 규산염 녹색 형광체 (Ca_{0 .9}Ba_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}를, Xe 조성을 포함하는 방전 가스를 이용한 PDP에 사용한 경우, 파장 146 ㎚및 172 ㎚의 자외광의 여기에서 높은 발광이 얻어지는 점에서, 방전에 의한 Xe₂ 분자선도 고효율로 이용할 수 있게 되어, 고휘도의 PDP 장치가 가능해짐을 알 수 있었다.

또한, Eu^{2 +} 부활 규산염 녹색 형광체 (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02} 및 Eu^{2 +} 부활 규산염 녹색 형광체 (Ca_{0 .9}Ba_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}는, 예를 들면 조성비가 6％ 이상, 보다 바람직하게는 추가로 Xe₂ 분자선을 적극적으로 이용하는 조성비 10％ 이상이 되는 양으로 Xe 가스를 포함하여 구성된 방전 가스를 사용하는, 소위 고 크세논화 대응의 PDP의 기술에도 매우 적합하고, 고 크세논화된 방전 가스를 사용한 PDP에서도 양호한 녹색을 발광할 수 있는 발광 장치를 구성할 수 있음을 알 수 있었다.

다음으로, 녹색의 형광체층을 구성하는 녹색 형광체로서 상술한 Eu^{2 +} 부활 규산염 형광체 (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.98MgSi₂O₇:Eu_{0 .02}를 이용하여, 도 4에 나타내는 발광 장치인 PDP (100)을 제조하였다.

본 실시예 1과 같은 면 방전형 컬러 PDP 장치의 PDP (100)에서는, 예를 들면 한 쌍의 표시 전극(전극 (2)) 중 한쪽(일반적으로, 주사 전극이라 부름)에 음의 전압을, 어드레스 전극(전극 (9))과 다른 한쪽의 나머지 표시 전극(전극 (2))에 양의 전압(상기 표시 전극에 인가되는 전압에 비하여 양의 전압)을 인가함으로써 방전이 발생하고, 이에 따라, 한 쌍의 표시 전극 사이에서 방전을 개시하기 위한 보조가 되는 벽 전하가 형성된다(이것을 기입이라 칭함). 이 상태에서 한 쌍의 표시 전극 사이에 적당한 반대 전압을 인가하면, 유전체층 (4)(및 보호막 (5))를 통해 양 전극 (2) 사이의 방전 공간에서 방전이 발생한다.

방전 종료 후, 상기 한 쌍의 표시 전극(전극 (2))에 인가하는 전압을 반대로 하면, 새롭게 방전이 발생한다. 이것을 반복함으로써 계속적으로 방전이 발생한다(이것을 유지 방전 또는 표시 방전이라 부름).

본 실시예 1인 PDP (100)은 배면 기판(기판 (6) 상에, 은 등으로 구성되어 있는 어드레스 전극(전극 (9))과, 유리계의 재료로 구성되는 유전체층 (4)를 형성한 후, 마찬가지로 유리계 재료로 구성되는 격벽재를 후막 인쇄하고, 블라스트 마스크를 이용한 블라스트 제거에 의해 격벽 (7)을 형성한다.

다음으로, 이 격벽 (7) 상에, 적색, 녹색 및 청색의 각 형광체층 (10)을, 해당하는 격벽 (7) 사이의 홈면을 피복하는 형태로 순차적으로 스트라이프상으로 형성한다.

여기서, 각 형광체층 (10)은 적색, 녹색 및 청색에 대응하여, 적색 형광체 입자를 40 중량부(비히클을 60 중량부), 녹색 형광체 입자를 40 중량부(비히클을 60 중량부), 청색 형광체 입자를 35 중량부(비히클을 65 중량부)로 하여 각각 비히클과 섞어 형광체 페이스트로 하고, 스크린 인쇄에 의해 도포한 후, 건조 및 소성 공정에 의해 형광체 페이스트 내의 휘발 성분의 증발과 유기물의 연소 제거를 행하여 형성한다. 한편, 본 실시예 1에서 이용한 형광체층 (10)은 중앙 입경이 3 ㎛ 정도인 각 형광체 입자로 구성되어 있다.

또한, 녹색 이외의 각 형광체의 재료에 대해서는, 적색 형광체는 (Y,Gd)BO₃:Eu 형광체와 Y₂O₃:Eu 형광체 1:1의 혼합물이고, 청색 형광체는 BAM(BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺) 형광체이다.

다음으로, 표시 전극(전극 (2)), 버스 라인 (3), 유전체층 (4), 및 보호막 (5)를 형성한 전면 기판(기판 (1))과 배면 기판(기판 (6))을 프릿 밀봉 부착하고, 패널 내를 진공 배기한 후에 방전 가스를 주입하여 밀봉한다. 상기 방전 가스는 조성비가 10％가 되는 양으로 Xe 가스를 포함하여 구성된 가스이다. 본 실시예 1에 따른 PDP (100)은 그의 크기가 3형으로 일 화소의 피치가 1000 ㎛×1000 ㎛이다.

다음으로, 본 발명에 따른 실시예 1인 Eu^{2 +} 부활 규산염 형광체를 이용한 PDP를 사용하여, PDP를 구동하는 구동 회로와 조합하여 화상 표시를 행하도록 구성된 표시 장치인 플라즈마 디스플레이 장치를 제조하였다.

상기 플라즈마 디스플레이 장치는 고휘도로 표시 성능이 우수하고, 고휘도 표시가 가능하였다. 그리고, 녹색의 잔광 특성을 평가한 결과, 잔광의 시간은 1 ms 정도로 짧아, 동일한 플라즈마 디스플레이 장치에 이용한 청색 형광체(BAM)의 특성과 동등하였다.

그 결과, 종래의 Mn^{2 +} 부활의 규산아연 형광체 Zn₂SiO₄:Mn을 사용한 종래 플 라즈마 디스플레이 장치에서는 문제였던, 표시를 전환하였음에도 불구하고 전의 화상, 그 녹색이 표시 화면 상에 남아 버리는 현상의 발생을 충분히 억제할 수 있어, 우수한 동화상 표시를 실현할 수 있었다.

한편, 본 발명에 따른 PDP에서는, 본 발명을 구성하는 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체를 사용하고, 잔광 특성이 떨어지는 Mn^{2 +} 부활의 규산아연 형광체 Zn₂SiO₄:Mn과 혼합하여 녹색 형광체의 일부를 치환하는 사용 형태로, 우수한 잔광 특성의 PDP를 구성하는 것도 가능하다.

그 경우, 혼합 비율을 (신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체)/(Zn₂SiO₄:Mn)≥1, 즉 본 발명을 구성하는 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체를 반 이상으로 하는 혼합비로 사용하는 것이 바람직하다. 형광체 Zn₂SiO₄:Mn의 잔광 시간이 10 ms 정도이고, 본 발명을 구성하는 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체가 1 ms 정도이기 때문에, 이러한 조성비로 함으로써, 잔광 시간은 5 ms 정도 또는 그 이하로 억제할 수 있고, 상술한 표시 전환 후에 녹색이 표시 화면 상에 남아 버리는 현상을 시인자가 신경쓰지 않을 정도로 감소시킬 수 있다.

또한, Mn^{2 +} 부활의 규산아연 형광체 Zn₂SiO₄:Mn 대신에, 본 발명을 구성하는 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체에 (Y,Gd,Sc)₂SiO₅:Tb, (Y,Gd)₃(Al, Ga)₅O₁₂:Tb, (Y,Gd)₃(Al,Ga)₅O₁₂:Ce, (Y,Gd)B₃O₆:Tb 및 (Y,Gd)PO₄:Tb 중 어느 1종 이상의 형광체를 혼합하여 PDP를 제조할 수 있다.

또한, 본 실시예 1에서는 적색 및 청색의 형광체에 대한 상세한 검토 결과를 나타내지 않았지만, 이하에 나타내는 각 조성의 형광체에서도 동일하게 PDP를 제조할 수 있다.

적색 형광체에서는 (Y,Gd)BO₃:Eu, (Y,Gd)₂O₃:Eu, 및 (Y,Gd)(P,V)O₄:Eu 중 어느 1종 이상의 형광체를 포함하는 경우가 가능하다. 또한, 청색 형광체에서는 CaMgSi₂O₆:Eu, Ca₃MgSi₂O₈:Eu, Ba₃MgSi₂O₈:Eu, 및 Sr₃MgSi₂O₈:Eu로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 청색 형광체를 포함하는 경우가 가능하다. 또한, 여기에 나타내지 않은 형광체와의 조합도 적용할 수 있다.

(실시예 2)

본 발명에 따른 다른 실시예로서, 사용하는 녹색 형광체가 실시예 1의 경우와 다른 PDP를 제작하기 위해, 우선 처음으로 본 발명의 주요한 구성 부재인 Eu²⁺ 부활 규산염계 녹색 형광체의 합성을 행하였다.

첫째로 합성한 Eu^{2 +} 부활 규산염 녹색 형광체의 조성식은 (Ca_0.9Sr_0.1)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03이다.

합성은 우선, CaCO₃를 0.887 g(8.86 mmol), SrCO₃를 0.146 g(0.99 mmol), MgCO₃를 0.481 g(5.00 mmol), SiO₂를 0.601 g(10.00 mmol), Eu₂O₃를 0.0264 g(0.075 mmol), 그리고 용융 보조제로서 NH₄Br을 0.196 g(2.00 mmol)씩 각각 칭량하고, 마노제의 유발 내에서 충분히 혼합하였다.

그 후, 얻어진 혼합물을 내열 용기에 충전하여 대기중에 600℃에서 2 시간 소성을 행하고, 추가로 그 후, 환원 분위기하에 1200℃에서 3 시간 소성을 행하였다. 얻어진 소성물은 분쇄 후, 수세 및 건조를 행함으로써 상기 조성의 규산염 형광체 분말을 얻었다.

다음으로, 형광체 (Ca_{0 .8}Sr_{0 .2})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}을 합성하였다. 합성 방법은 상기한 것과 동일하고, CaCO₃를 0.789 g(7.88 mmol), SrCO₃를 0.291 g(1.97 mmol), MgCO₃를 0.481 g(5.00 mmol), SiO₂를 0.601 g(10.00 mmol), Eu₂O₃를 0.0264 g(0.075 mmol), 그리고 용융 보조제로서 NH₄Br을 0.196 g(2.00 mmol) 각각 칭량하고, 마노제의 유발 내에서 충분히 혼합하였다.

그 후, 얻어진 혼합물을 내열 용기에 충전하여 대기중에 600℃에서 2 시간 소성을 행하고, 추가로 그 후, 환원 분위기하에 1200℃에서 3 시간 소성을 행하였다. 얻어진 소성물은 분쇄 후, 수세 및 건조를 행함으로써 상기 조성의 규산염 형광체 분말을 얻었다.

다음으로, 형광체 (Ca_{0 .7}Sr_{0 .3})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}을 합성하였다. 합성 방법은 상기한 것과 동일하고, CaCO₃를 0.690 g(6.89 mmol), SrCO₃를 0.436 g(2.95 mmol), MgCO₃를 0.481 g(5.00 mmol), SiO₂를 0.601 g(10.00 mmol), Eu₂O₃를 0.0264 g(0.075 mmol), 그리고 용융 보조제로서 NH₄Br을 0.196 g(2.00 mmol) 각각 칭량하고, 마노제의 유발 내에서 충분히 혼합하였다.

그 후, 얻어진 혼합물을 내열 용기에 충전하여 대기중에 600℃에서 2 시간 소성을 행하고, 추가로 그 후, 환원 분위기하에 1200℃에서 3 시간 소성을 행하였다. 얻어진 소성물은 분쇄 후, 수세 및 건조를 행함으로써 상기 조성의 규산염 형광체 분말을 얻었다.

다음으로, 형광체 (Ca_{0 .6}Sr_{0 .4})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}을 합성하였다. 합성 방법은 상기한 것과 동일하고, CaCO₃를 0.591 g(5.90 mmol), SrCO₃를 0.582 g(3.94 mmol), MgCO₃를 0.481 g(5.00 mmol), SiO₂를 0.601 g(10.00 mmol), Eu₂O₃를 0.0264 g(0.075 mmol), 그리고 용융 보조제로서 NH₄Br을 0.196 g(2.00 mmol) 각각 칭량하고, 마노제의 유발 내에서 충분히 혼합하였다.

그 후, 얻어진 혼합물을 내열 용기에 충전하여 대기중에 600℃에서 2 시간 소성을 행하고, 추가로 그 후, 환원 분위기하에 1200℃에서 3 시간 소성을 행하였다. 얻어진 소성물은 분쇄 후, 수세 및 건조를 행함으로써 상기 조성의 규산염 형광체 분말을 얻었다.

다음으로, 형광체 (Ca_{0 .5}Sr_{0 .5})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}을 합성하였다. 합성 방법은 상기한 것과 동일하고, CaCO₃를 0.493 g(4.93 mmol), SrCO₃를 0.727 g(4.92 mmol), MgCO₃를 0.481 g(5.00 mmol), SiO₂를 0.601 g(10.00 mmol), Eu₂O₃를 0.0264 g(0.075 mmol), 그리고 용융 보조제로서 NH₄Br을 0.196 g(2.00 mmol) 각각 칭량하고, 마노제의 유발 내에서 충분히 혼합하였다.

그 후, 얻어진 혼합물을 내열 용기에 충전하여 대기중에 600℃에서 2 시간 소성을 행하고, 추가로 그 후, 환원 분위기하에 1200℃에서 3 시간 소성을 행하였다. 얻어진 소성물은 분쇄 후, 수세 및 건조를 행함으로써 상기 조성의 규산염 형광체 분말을 얻었다.

다음으로, 형광체 (Ca_{0 .4}Sr_{0 .6})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}을 합성하였다. 합성 방법은 상기한 것과 동일하고, CaCO₃를 0.394 g(3.94 mmol), SrCO₃를 0.873 g(5.91 mmol), MgCO₃를 0.481 g(5.00 mmol), SiO₂를 0.601 g(10.00 mmol), Eu₂O₃를 0.0264 g(0.075 mmol), 그리고 용융 보조제로서 NH₄Br을 0.196 g(2.00 mmol) 각각 칭량하고, 마노제의 유발 내에서 충분히 혼합하였다.

그 후, 얻어진 혼합물을 내열 용기에 충전하여 대기 중에 600℃에서 2 시간 소성을 행하고, 추가로 그 후, 환원 분위기하에 1200℃에서 3 시간 소성을 행하였다. 얻어진 소성물은 분쇄 후, 수세 및 건조를 행함으로써 상기 조성의 규산염 형광체 분말을 얻었다.

다음으로, 형광체 (Ca_{0 .3}Sr_{0 .7})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}을 합성하였다. 합성 방법은 상기한 것과 동일하고, CaCO₃를 0.296 g(2.96 mmol), SrCO₃를 1.018 g(6.90 mmol), MgCO₃를 0.481 g(5.00 mmol), SiO₂를 0.601 g(10.00 mmol), Eu₂O₃를 0.0264 g(0.075 mmol), 그리고 용융 보조제로서 NH₄Br을 0.196 g(2.00 mmol) 각각 칭량하고, 마노제의 유발 내에서 충분히 혼합하였다.

그 후, 얻어진 혼합물을 내열 용기에 충전하여 대기중에 600℃에서 2 시간 소성을 행하고, 추가로 그 후, 환원 분위기하에 1200℃에서 3 시간 소성을 행하였다. 얻어진 소성물은 분쇄 후, 수세 및 건조를 행함으로써 상기 조성의 규산염 형광체 분말을 얻었다.

다음으로, 본 발명을 구성하는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체의 베이스가 되는 조성을 갖는 형광체의 합성을 행하였다. 우선, 형광체 Ca_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03을 합성하였다. 합성 방법은 상기 각 형광체예와 동일하고, CaCO₃를 0.986 g(9.85 mmol), MgCO₃를 0.481 g(5.00 mmol), SiO₂를 0.601 g(10.00 mmol), Eu₂O₃를 0.0264 g(0.075 mmol), 그리고 용융 보조제로서 NH₄Br을 0.196 g(2.00 mmol) 각각 칭량하고, 마노제의 유발 내에서 충분히 혼합하였다.

그 후, 얻어진 혼합물을 내열 용기에 충전하여 대기중에 600℃에서 2 시간 소성을 행하고, 추가로 그 후, 환원 분위기하에 1200℃에서 3 시간 소성을 행하였다. 얻어진 소성물은 분쇄 후, 수세 및 건조를 행함으로써 상기 조성의 규산염 형광체 분말을 얻었다.

다음으로, 베이스가 되는 조성을 갖는 다른 형광체 Sr_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}을 합성하였다. 합성 방법은 상기한 것과 동일하고, SrCO₃를 1.454 g(9.85 mmol), MgCO₃를 0.481 g(5.00 mmol), SiO₂를 0.601 g(10.00 mmol), Eu₂O₃를 0.0264 g(0.075 mmol), 그리고 용융 보조제로서 NH₄Br을 0.196 g(2.00 mmol) 각각 칭량하고, 마노제의 유발 내에서 충분히 혼합하였다.

그 후, 얻어진 혼합물을 내열 용기에 충전하여 대기중에 600℃에서 2 시간 소성을 행하고, 추가로 그 후, 환원 분위기하에 1200℃에서 3 시간 소성을 행하였다. 얻어진 소성물은 분쇄 후, 수세 및 건조를 행함으로써 상기 조성의 규산염 형광체 분말을 얻었다.

다음으로, 정법에 따라서, 실시예 1의 경우와 마찬가지로 중심 발광 파장 172 ㎚의 진공 자외선 엑시머 램프를 광원으로 이용하여, 합성한 각 형광체 (Ca_0.9Sr_0.1)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03, (Ca_{0 .8}Sr_{0 .2})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, (Ca_0.7Sr_0.3)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03, (Ca_{0 .6}Sr_{0 .4})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, (Ca_0.5Sr_0.5)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03, (Ca_{0 .4}Sr_{0 .6})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, 및 (Ca_0.3Sr_0.7)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03과, 베이스가 되는 조성을 갖는 Eu^{2 +} 부활의 규산염 형광체 Ca_{1 .97}MgSi₂O₇: Eu_{0 .03} 및 Sr_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 발광 스펙트럼을 측정하였다.

결과에 대해서는, 발광 스펙트럼 그 자체에 대해서는, 상기 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체의 일례인 형광체 (Ca_{0 .5}Sr_{0 .5})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}과, 베이스가 되는 조 성을 갖는 형광체 Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03} 및 Sr_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 발광 스펙트럼을 도 8에 나타내었다.

도 8 중, 간편하게 기록하기 위해, 편의상 형광체 (Ca_{0 .5}Sr_{0 .5})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 발광 스펙트럼을 "(Ca_{0 .5}Sr_{0 .5})₂MgSi₂O₇:Eu"로 나타내고, 형광체 Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 발광 스펙트럼을 "Ca₂MgSi₂O₇:Eu"로 나타내고, 형광체 Sr_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 발광 스펙트럼을 "Sr₂MgSi₂O₇:Eu"로 나타내었다. 어느 형광체의 발광 스펙트럼도 스펙트럼 형상은 유사하였고, 하나의 피크를 가지고 그 양측으로 범위가 넓어지는 산 모양의 발광 스펙트럼이 되었다.

그리고 나서, 상기 각 형광체의 발광 스펙트럼에 대하여, 각 형광체의 발광 스펙트럼 전체의 위치 및 발광 피크가 나타나는 위치를 알 수 있도록 발광 피크의 파장치를 판독하여 평가하였다.

그 결과, 형광체 (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 발광 피크 파장은 532 ㎚였다. (Ca_{0 .8}Sr_{0 .2})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 발광 피크 파장은 524 ㎚였다. (Ca_0.7Sr_0.3)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03의 발광 피크 파장은 520 ㎚였다. (Ca_0.6Sr_0.4)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03의 발광 피크 파장은 512 ㎚였다. (Ca_0.5Sr_0.5)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03의 발광 피크 파장은 504 ㎚였다. (Ca_0.4Sr_0.6)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03의 발광 피크 파장은 496 ㎚였다. 그리고, (Ca_0.3Sr_0.7)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03의 발광 피크 파장은 492 ㎚였다. 또한, 베이스가 되는 조성을 갖는 Eu^{2 +} 부활의 규산염 형광체 Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 발광 피크 파장은 540 ㎚였다. 또한, 베이스가 되는 조성을 갖는 Eu^{2 +} 부활의 규산염 형광체 Sr_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03의 발광 피크 파장은 468 ㎚였다. 이상의 결과는, 도 9에 정리하였다.

상술한 바와 같이, 도 8에 나타낸 형광체 (Ca_{0 .5}Sr_{0 .5})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 결과로부터도 알 수 있는 바와 같이, 형광체 (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, (Ca_0.8Sr_0.2)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03, (Ca_{0 .7}Sr_{0 .3})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, (Ca_0.6Sr_0.4)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03, (Ca_{0 .5}Sr_{0 .5})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, (Ca_0.4Sr_0.6)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03, 및 (Ca_{0 .3}Sr_{0 .7})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 발광 스펙트럼은 그의 발광 피크가, 베이스가 되는 조성을 갖는 형광체인 Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}과 Sr_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 발광 스펙트럼 각각의 발광 피크 사이의 파장 영역 내에 있도록 나타났다. 그리고, 각 형광체에 있어서 함유하는 성분 Sr비가 커짐에 따라서, 발광 스펙트럼은 대응하여 보다 저파장 시프됨을 알 수 있었다.

다음으로, 정법에 따라서 중심 발광 파장 172 ㎚의 진공 자외선 엑시머 램프를 여기 광원으로 이용한 경우의 발광의 색 특성의 평가를 행하였다.

그 결과, 형광체 (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 발광색의 색도(x, y)는 (x, y)=(0.335, 0.587)였다. (Ca_{0 .8}Sr_{0 .2})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 발광색의 색도(x, y)는 (x, y)=(0.306, 0.593)였다. (Ca_{0 .7}Sr_{0 .3})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 발광색의 색도(x, y)는 (x, y)=(0.274, 0.587)였다. (Ca_{0 .6}Sr_{0 .4})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 발광색의 색도(x, y)는 (x, y)=(0.245, 0.569)였다. (Ca_{0 .5}Sr_{0 .5})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 발광색의 색도(x, y)는 (x, y)=(0.212, 0.531)였다. (Ca_{0 .4}Sr_{0 .6})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 발광색의 색도(x, y)는 (x, y)=(0.184, 0.476)이었다. 그리고, (Ca_{0 .3}Sr_{0 .7})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 발광색의 색도(x, y)는 (x, y)=(0.161, 0.408)였다. 또한, 베이스가 되는 조성을 갖는 Eu^{2 +} 부활의 규산염 형광체 Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 발광색의 색도(x, y)는 (x, y)=(0.366, 0.581)이었다. 또한, Sr_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 발광색의 색도(x, y)는 (x, y)=(0.133, 0.171)였다. 이상의 결과는 색도 x 및 색도 y로서 도 9에 형광체마다 정리하였다. 그리고, 도 11에 나타낸 바와 같이, XYZ 색도 좌표 상에 각 형광체의 색도(x, y)를 플롯하였다.

얻어진 결과로부터, 형광체 (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, (Ca_0.8Sr_0.2)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03, (Ca_{0 .7}Sr_{0 .3})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, (Ca_0.6Sr_0.4)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03, (Ca_{0 .5}Sr_{0 .5})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, (Ca_0.4Sr_0.6)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03, 및 (Ca_{0 .3}Sr_{0 .7})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}은 각각이 나타내는 색이, 함유하는 성분 Sr의 조성비에 따라서, 베이스가 되는 조성을 갖는 Eu^{2 +} 부활의 규산염 형광체 Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}이 나타내는 색과 Ca 성분의 전부가 성분 Sr로 치환된 경우에 해당하는 Sr_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03이 나타내는 색 사이에서 서서히 변화하고 있음을 알 수 있었다.

다음으로, 중심 발광 파장 172 ㎚의 진공 자외선 엑시머 램프를 여기 광원으로 이용하여 베이스가 되는 조성을 갖는 Eu^{2 +} 부활의 규산염 형광체 Ca_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03를 기준으로 하는 상대 휘도의 평가를 행하였다. 측정은 정법에 따라서 행하였고, 형광체 Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 휘도 측정치를 기준치=100으로 하고, 다른 형광체의 상대 휘도를 평가하였다.

그 결과, 형광체 (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 상대 휘도는 116이었다. (Ca_0.8Sr_0.2)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03의 상대 휘도는 114였다. (Ca_{0 .7}Sr_{0 .3})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 상대 휘도는 128이었다. (Ca_{0 .6}Sr0.4)_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 상대 휘도는 103이었다. (Ca_0.5Sr_0.5)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03의 상대 휘도는 103이었다. (Ca_{0 .4}Sr_{0 .6})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 상대 휘도는 95였다. 그리고, (Ca_{0 .3}Sr_{0 .7})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 상대 휘도는 83이었다. 또한, 베이스가 되는 조성을 갖는 Eu^{2 +} 부활의 규산염 형광체 Sr_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03의 상대 휘도는 63이었다.

이상의 결과는 도 9 및 도 12에 형광체마다 정리하였다. 따라서, 도 12는 본 발명을 구성하는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체의 예인 형광체 (Ca_0.9Sr_0.1)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03, (Ca_{0 .8}Sr_{0 .2})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, (Ca_0.7Sr_0.3)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03, (Ca_{0 .6}Sr0.4)_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, (Ca_0.5Sr_0.5)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03, (Ca_{0 .4}Sr_{0 .6})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, 및 (Ca_0.3Sr_0.7)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03과, 베이스가 되는 조성을 갖는 형광체 Sr_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03에 있어서, 각 형광체가 나타내는 발광 휘도를, 베이스가 되는 조성을 갖는 형광체 Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 휘도를 기준치 100으로 하여 평가하고, 각각에 함유되는 성분 Sr의 성분 Ca에 대한 조성비(％/Ca)에 대하여 플롯한 그래프도이다. 한편, 도 12에 있어서는, 각 형광체에 있어서의 성분 Ca에 대한 성분 Sr의 조성비를 퍼센트(％) 표시하고 있다. 따라서, Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 성분 Sr 조성비는 "0％", Sr_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}에 있어서는 "100％", 그리고 (Ca_0.5Sr_0.5)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03에 있어서는, 성분 Sr 조성비는 "50％"로 기재하고 있다.

그리고, (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, (Ca_{0 .8}Sr_{0 .2})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, (Ca_0.7Sr_0.3)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03, (Ca_{0 .6}Sr_{0 .4})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, (Ca_{0 .5}Sr_{0 .5})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, 및 (Ca_{0 .4}Sr_{0 .6})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}에 있어서, 베이스가 되는 조성을 갖는 Eu^{2 +} 부활의 규 산염 형광체 Ca_{1 .97}MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}과 비교하여 휘도가 동등 이상을 나타내고, 그 중, 형광체 (Ca_{0 .9}Sr_{0 .1})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}, (Ca_0.8Sr_0.2)_1.97MgSi₂O₇:Eu_0.03, 및 (Ca_{0 .7}Sr_{0 .3})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}이 현저히 높은 휘도를 나타냄을 알 수 있었다. 그리고, 형광체 (Ca_{0 .7}Sr_{0 .3})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}가 가장 높은 휘도를 나타내었다.

(실시예 3)

다음으로, 녹색의 형광체층을 구성하는 녹색 형광체로서 실시예 2에서 설명한 Eu^{2 +} 부활의 규산염 형광체 (Ca_{0 .7}Sr_{0 .3})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}을 이용하여 PDP를 제조하였다.

그의 구조와 제조 방법은 도 4 내지 도 7에 나타내는, 실시예 1에 있어서의 PDP (100)과 동일하고, 형광체층 (10)의 녹색의 형광체층에 포함되는 형광체 입자로서 실시예 2에서 설명한 형광체 (Ca_{0 .7}Sr_{0 .3})_1.97MgSi₂O₇:Eu_{0 .03}의 분체를 이용하였다. 따라서, 본 실시예 3에 따른 PDP 및 PDP 장치의 구조와 제조 방법의 상세는 생략하고, 주요한 부분에 대해서만 도 4 내지 도 7의 대응하는 부위를 참조하면서 이하에 간단히 설명한다. 이 때, PDP 구조에 있어서 대응하는 동일한 부재에는 원칙적으로 도 4 내지 도 7의 동일한 부호를 붙이고, 그의 반복 설명은 생략한다.

본 실시예 3인 PDP에서는, 실시예 1과 마찬가지로 도 4 등으로부터 알 수 있는 바와 같이, 기판 (1, 6), 전극 (2, 9), 버스 라인 (3), 유전체층 (4, 8), 보호막 (5), 및 격벽 (7)을 포함한다. 그리고, 격벽 (7) 상에, 적색, 녹색 및 청색의 각 형광체층 (10)을 해당하는 격벽 (7) 사이의 홈면을 피복하는 형태로, 순차적으로 스트라이프상으로 형성하였다.

각 형광체층 (10)은 적색, 녹색 및 청색에 대응하고, 적색 형광체 입자를 40 중량부(비히클을 60 중량부), 녹색 형광체 입자를 40 중량부(비히클을 60 중량부), 청색 형광체 입자를 35 중량부(비히클을 65 중량부)로 하여 각각 비히클과 섞어 형광체 페이스트로 하고, 스크린 인쇄에 의해 도포한 후, 건조 및 소성 공정에 의해 형광체 페이스트 내의 휘발 성분의 증발과 유기물의 연소 제거를 행하여 형성하였다. 한편, 본 실시예 3에서 이용한 형광체층 (10)은 실시예 1과 마찬가지로 중앙 입경이 3 ㎛ 정도인 각 형광체 입자로 구성되어 있다.

또한, 녹색 이외의 각 형광체의 재료에 대해서는, 실시예 1과 마찬가지로 적색 형광체는(Y,Gd)BO₃:Eu 형광체와 Y₂O₃:Eu 형광체 1:1의 혼합물이고, 청색 형광체는 BAM(BaMgAl₁₀O₁₇:Eu)형광체이다.

다음으로, 방전 가스는 조성비가 10％가 되는 양으로 Xe 가스를 포함하여 구성된 가스를 사용하였다. 본 실시예 3에 따른 PDP는 실시예 1과 마찬가지로 그 크기가 3형으로 일 화소의 피치를 1000 ㎛×1000 ㎛로 하였다.

그리고, 이 PDP를 사용하여 실시예 1과 마찬가지로 상기 PDP를 구동하는 구동 회로와 조합하여 화상 표시를 행하도록 구성된 표시 장치인 플라즈마 디스플레이 장치를 제조하였다.

이 플라즈마 디스플레이 장치는 높은 휘도를 나타내었고, 녹색의 발색도 양 호하고, 실시예 1의 PDP 장치와 비교하더라도 표시 성능이 우수하였다. 그리고, 녹색의 잔광 특성은 잔광 시간이 1 ms 정도로 짧아, 동일한 플라즈마 디스플레이 장치에 이용한 청색 형광체(BAM)의 특성과 동등하였다.

그 결과, 종래의 Mn^{2 +} 부활의 규산아연 형광체 Zn₂SiO₄:Mn을 사용한 종래 플라즈마 디스플레이 장치에서는 문제였던, 표시를 전환하였음에도 불구하고 전의 화상, 그 녹색이 표시 화면 상에 남아 버리는 현상의 발생을 충분히 억제할 수 있어, 우수한 동화상 표시를 실현할 수 있었다.

한편, 본 실시예 3의 PDP 장치에서 이용하는 PDP는, 구성하는 방전 가스에 조성비가 10％가 되는 양으로 Xe 가스를 포함하여 구성된 가스를 사용하고 있지만, 조성비가 6％ 이상이 되는 양으로 Xe 가스를 포함하여 구성된 가스를 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 본 실시예 3보다 Xe 조성비가 많은, 조성비가 12％ 이상이 되는 양으로 Xe 가스를 포함하여 구성된 가스를 사용함으로써, 보다 고휘도, 고발광 효율의 PDP 장치를 제공하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명에 따른 본 실시예 3의 PDP에서는, 실시예 1과 마찬가지로 상술한 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체를 사용하여, 잔광 특성이 떨어지는 Mn²⁺ 부활의 규산아연 형광체 Zn₂SiO₄:Mn과 혼합하여 녹색 형광체의 일부를 치환하는 사용 형태로, 우수한 잔광 특성의 PDP를 구성하는 것도 가능하다.

그 경우, 실시예 1과 마찬가지로 혼합 비율을 (신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹 색 형광체)/(Zn₂SiO₄:Mn)≥1, 즉, 본 발명을 구성하는 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체를 반 이상으로 하는 혼합비로 사용하는 것이 바람직하다. 형광체 Zn₂SiO₄:Mn의 잔광 시간이 10 ms 정도이고, 본 발명을 구성하는 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체가 1 ms 정도이기 때문에, 이러한 조성비로 함으로써, 잔광 시간은 5 ms 정도 또는 그 이하로 억제할 수 있고, 상술한 표시 전환 후에 녹색이 표시 화면 상에 남아 버리는 현상을 시인자가 신경쓰지 않을 정도로 감소시킬 수 있다.

또한, Mn^{2 +} 부활의 규산아연 형광체 Zn₂SiO₄:Mn 대신에, 본 발명을 구성하는 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체에 (Y,Gd,Sc)₂SiO₅:Tb, (Y,Gd)₃(Al,Ga)₅O₁₂:Tb, (Y,Gd)₃(Al,Ga)₅O₁₂:Ce, (Y,Gd)B₃O₆:Tb 및 (Y,Gd)PO₄:Tb 중 어느 1종 이상의 형광체를 혼합하여 PDP를 제조할 수 있다.

또한, 본 실시예 3에서는 적색 및 청색의 형광체에 대하여 상세한 검토 결과를 나타내지 않았지만, 이하에 나타내는 각 조성의 형광체에서도 동일하게 PDP를 제조할 수 있다.

적색 형광체에서는 (Y,Gd)BO₃:Eu, (Y,Gd)₂O₃:Eu, 및 (Y,Gd)(P,V)O₄:Eu 중 어느 1종 이상의 형광체를 포함하는 경우가 가능하다. 또한, 청색 형광체에서는 CaMgSi₂O₆:Eu, Ca₃MgSi₂O₈:Eu, Ba₃MgSi₂O₈:Eu, 및 Sr₃MgSi₂O₈:Eu로 이루어지는 군으로 부터 선택된 1종 이상의 청색 형광체를 포함하는 경우가 가능하다. 또한, 여기에 나타내지 않은 형광체와의 조합도 적용할 수 있다.

이상, 본 발명자에 의해 이루어진 발명을 실시 형태 및 실시예에 기초하여 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경 가능함은 물론이다.

본 발명의 PDP 장치는 고휘도이고 단잔광의 형광체 재료에 기초하여 고성능의 동화상 표시가 가능하고, 보다 대형의 PDP 장치를 구성함으로써, 고휘도가 필요하면서 우수한 동화상 특성이 불가결한 대형의 가정용 평면 표시 장치 용도에 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태인 발광 장치의 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체와 베이스가 되는 조성의 형광체에 있어서의 파장 172 ㎚ 진공 자외선 여기 조건에서의 발광 스펙트럼을 나타내는 설명도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시 형태인 발광 장치의 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체와 베이스가 되는 조성의 형광체에 있어서의 발광 특성 및 발광 스펙트럼을 해석한 데이터를 통합한 설명도이다.

도 3은 AC형 PDP에서의 방전 가스 중의 Xe 조성비(％)와 강도 비율(I₁₇₂/I₁₄₆)의 관계를 나타내는 그래프도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시 형태인 PDP 장치를 구성하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타내는 주요부 분해 사시도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시 형태인 PDP 장치를 구성하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타내는 주요부 분해 단면도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시 형태인 PDP 장치를 구성하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타내는 주요부 분해 단면도이다.

도 7은 본 발명의 일 실시 형태인 PDP 장치를 구성하는 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 나타내는 주요부 분해 단면도이다.

도 8은 본 발명의 일 실시 형태인 PDP 장치를 구성하는 신규 형광체와 베이 스가 되는 조성을 갖는 형광체의 파장 172 ㎚ 진공 자외선 여기 조건에서의 발광 스펙트럼의 설명도이다.

도 9는 본 발명의 일 실시 형태인 PDP 장치를 구성하는 신규 형광체와 그의 베이스가 되는 조성을 갖는 형광체의 파장 172 ㎚ 여기 조건하에서의 발광 특성의 평가 결과를 정리한 설명도이다.

도 10은 본 발명의 일 실시 형태인 PDP 장치를 구성하는 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체와 그의 베이스가 되는 조성의 형광체가 나타내는 발광 스펙트럼의 발광 피크의 파장치를 각각에 함유되는 성분 Sr의 조성비(％/Ca)에 대하여 플롯한 그래프도이다.

도 11은 본 발명의 일 실시 형태인 PDP 장치를 구성하는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체와 그의 베이스가 되는 조성을 갖는 형광체에 있어서의 파장 172 ㎚ 여기 조건하에서의 발광의 색도(x, y)를 XYZ 색도도 좌표 상에 플롯한 그래프도이다.

도 12는 본 발명의 일 실시 형태인 PDP 장치를 구성하는 신규 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체와 그의 베이스가 되는 조성의 형광체에 있어서의 상대 발광 휘도를 각각에 함유되는 성분 Sr의 조성비(％/Ca)에 대하여 플롯한 그래프도이다.

부호의 설명

1, 6: 기판

2, 9: 전극

3: 버스 라인

4, 8: 유전체층

5: 보호막

7: 격벽

10: 형광체층

100: PDP

Claims (15)

1. 간격을 두고 대향 배치된 한 쌍의 기판과,

   상기 한 쌍의 기판 사이에 설치되고 상기 한 쌍의 기판 사이에 공간을 형성하는 격벽과,

   상기 한 쌍의 기판의 대향면 중 적어도 한쪽 위에 배치되는 전극쌍과,

   상기 격벽에 의해 형성되는 공간 내에 봉입되고 상기 전극쌍에 인가된 전압에 의한 방전에 의해 자외선을 발생하는 방전 가스와,

   상기 공간 내의 상기 한 쌍의 기판의 대향면과 상기 격벽의 벽면 상 중 적어도 한쪽에 형성되고 상기 자외선에 의해 여기되어 발광하는 형광체를 함유하는 형광체층으로 구성되고,

   상기 형광체는 하기 화학식 1로 표시되는 Eu^{2 +} 부활(賦活) 규산염계 녹색 형광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.

   <화학식 1>

   (Ca_{1 - x}M1_x)_2-e·M2·Si₂O₇:Eu_e

   (식 중, M1은 Sr과 Ba로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 원소이고, M2는 Mg와 Zn으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 원소이고, 성분 M1의 조성비를 나타내는 x 및 Eu의 조성비를 나타내는 e는 각각 0<x<1 및 0.001≤e≤0.2임)
2. 제1항에 있어서, 상기 방전 가스가, 조성비가 6％ 이상이 되는 양으로 Xe 가스를 포함하여 구성된 가스인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 방전 가스가, 조성비가 10％ 이상이 되는 양으로 Xe 가스를 포함하여 구성된 가스인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 방전 가스가, 조성비가 12％ 이상이 되는 양으로 Xe 가스를 포함하여 구성된 가스인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 공간마다 적색 형광체, 녹색 형광체 또는 청색 형광체 중 어느 하나를 포함하는 형광체층이 형성되어 있고, 상기 녹색 형광체가 상기 화학식 1로 표시되는 Eu^{2 +} 부활 규산염 녹색 형광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 녹색 형광체가 상기 화학식 1로 표시되는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체와 함께, Zn₂SiO₄:Mn, (Y,Gd,Sc)₂SiO₅:Tb, (Y,Gd)₃(Al,Ga)₅O₁₂:Tb, (Y,Gd)₃(Al,Ga)₅O₁₂:Ce, (Y,Gd)B₃O₆:Tb 및 (Y,Gd)PO₄:Tb로 이 루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 형광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
7. 제5항에 있어서, 상기 적색 형광체가 (Y,Gd)BO₃:Eu, Y₂O₃:Eu, (Y,Gd)₂O₃:Eu 및 (Y,Gd)(P,V)O₄:Eu로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 형광체를 포함하고, 상기 청색 형광체는 BaMgAl₁₀O₁₇:Eu, CaMgSi₂O₆:Eu 및 Sr₃MgSi₂O₈:Eu로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 형광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 형광체가 하기 화학식 2로 표시되는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.

   <화학식 2>

   (Ca_{1 - x}Sr_x)_2-e·M3·Si₂O₇:Eu_e

   (식 중, M3은 Mg와 Zn으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 원소이고, 성분 Sr의 조성비를 나타내는 x 및 Eu의 조성비를 나타내는 e는 각각 0.1≤x≤0.6 및 0.001≤e≤0.2임)
9. 제8항에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 형광체의 성 분 Sr의 조성비를 나타내는 x가 0.2≤x≤0.6인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
10. 제8항에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 형광체의 성분 Sr의 조성비를 나타내는 x가 0.2≤x≤0.5인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
11. 제8항에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 형광체의 성분 Sr의 조성비를 나타내는 x가 0.2≤x≤0.4인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
12. 간격을 두고 대향 배치된 한 쌍의 기판과,

    상기 한 쌍의 기판 사이에 설치되고 상기 한 쌍의 기판 사이에 공간을 형성하는 격벽과,

    상기 한 쌍의 기판의 대향면 중 적어도 한쪽 위에 배치되는 전극쌍과,

    상기 격벽에 의해 형성되는 공간 내에 봉입되고 상기 전극쌍에 인가된 전압에 의한 방전에 의해 자외선을 발생하는 방전 가스와,

    상기 공간 내의 상기 한 쌍의 기판의 대향면과 상기 격벽의 벽면 상 중 적어도 한쪽에 형성되고 상기 자외선에 의해 여기되어 발광하는 형광체를 함유하는 형 광체층으로 구성되고,

    상기 형광체는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체를 포함하고, 상기 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체는 하기 화학식 3으로 표시되는 동시에, 상기 자외선에 의해 여기되어 CIE의 XYZ 표색계에서의 색도(x, y)의 상기 x값이 0.15≤x값≤0.35이고, 상기 y값이 0.45≤y값≤0.75인 색의 빛을 발광하는 Eu^{2 +} 부활 규산염계 녹색 형광체인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.

    <화학식 3>

    (Ca_{1 - x}M1_x)_2-e·M2·Si₂O₇:Eu_e

    (식 중, M1은 Sr과 Ba로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 원소이고, M2는 Mg와 Zn으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 원소이고, 성분 M1의 조성비를 나타내는 x 및 Eu의 조성비를 나타내는 e는 각각 0<x<1 및 0<e<1임)
13. 제12항에 있어서, 상기 방전 가스가, 조성비가 6％ 이상이 되는 양으로 Xe 가스를 포함하여 구성된 가스인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
14. 제12항에 있어서, 상기 방전 가스가, 조성비가 10％ 이상이 되는 양으로 Xe 가스를 포함하여 구성된 가스인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.
15. 제12항에 있어서, 상기 방전 가스가, 조성비가 12％ 이상이 되는 양으로 Xe 가스를 포함하여 구성된 가스인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 장치.

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