JP2002334660A - プラズマディスプレイパネル及びその形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蛍光体から放出された可視光を有効に表示光
として利用することができ、しかも蛍光体層の発光特性
を向上させることができる。 【解決手段】 基板５上に形成された隔壁８によって区
画され、内面に蛍光体層９０を有する複数の放電セルを
備えたプラズマディスプレイパネルであって、蛍光体層
９０は、少なくとも紫外線によって励起する蛍光体粒子
９０ａと、ＴiＯ _２又はＢＮ微粒子９０ｂとを混合させ
たものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマディスプ
レイパネル及びその形成方法に関し、特には、放電セル
内における蛍光体層の発光特性を改善したプラズマディ
スプレイパネル及びその形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）
は、一対の平行平面基板間に形成された気密空間内を、
ストライプ状又はマトリクス状に区画して複数の放電セ
ルを形成し、この複数の放電セル内で選択的に放電を発
生させることにより画像表示を行うものである。

【０００３】図４は、プラズマディスプレイパネルの一
般的な構造を示す説明図である。１は前面ガラス基板で
あり、表示電極２、誘電体層３及びＭｇＯ（酸化マグネ
シウム）等の保護膜４が設けられている。５は背面ガラ
ス基板であり、その上にアドレス電極６，アドレス保護
層７及び所定形状の隔壁６が形成されている。この前面
ガラス基板１、背面ガラス基板５及び隔壁６で区画形成
される微細空間が上述の放電セルであって、各々の放電
セル内に、アドレス電極６が配設され、ＲＧＢ各色の蛍
光体層９（９ａ，９ｂ，９ｃ）が形成されている。ま
た、この放電セル内には、ネオン，キセノン等を混合さ
せた放電ガスが注入されている。

【０００４】このようなプラズマディスプレイパネルで
は、表示電極２，アドレス電極６間に電圧を印加して、
放電セル内面に形成した蛍光体層９を選択的に放電発光
させることで、画像を表示している。なお、前面ガラス
基板１の背面には、隔壁８の上面に対応するようにブラ
ックストライプ１０が形成されている。図示の例では、
隔壁８を井桁状に形成して、放電セルをマトリクス状に
配置しているが、放電セルの形態としては、隔壁８を平
行に形成して、ストライプ状の放電セルとする方式もあ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図５は、上述した従来
のプラズマディスプレイパネルの放電セルを示した断面
図である。これによると、表示電極２とアドレス電極６
との間に電圧が印加されると、放電セル内でプラズマ放
電が生じ、このプラズマ放電によって発生する紫外線が
蛍光体層９を形成する蛍光体を励起して、この蛍光体か
らＲＧＢの可視光が表示光として放出される。

【０００６】このように紫外線によって励起された蛍光
体は、蛍光体粒子の単位でみると粒子の周りに等方的に
可視光を放出し、全方位に発光する。すなわち、蛍光体
から放出された可視光は、蛍光体から直接プラズマディ
スプレイパネルの前面に放出されるものと、放電セル内
で反射を繰り返すことで方向が変えられてプラズマディ
スプレイパネルの前面に放出されるもののみが表示光と
して視認され、その他の放出光は、隔壁等の放電セル構
成部材に吸収されるか或いは背面側から出射される漏れ
光となる等して、プラズマディスプレイパネルの輝度を
向上させる上での損失となってしまう。

【０００７】これに対処するために、放電セルの構成部
材を高反射率に形成することが考えられており、アドレ
ス電極を高反射率の材料で形成するもの、隔壁等に高反
射率材料を添加するもの等が提案されている（例えば、
特開平９−２３１９１０号公報参照）。しかしながら、
アドレス電極の材料を高反射率の材料とした場合には、
材料が限定されてしまい本来要求されるべき電気特性を
充分なものとすることができないだけでなく、電極が形
成されていない隙間からの漏れ光は防ぐことができない
という問題がある。また、隔壁等に高反射率の材料を添
加する場合には、所望の形状への整形性に支障が生じた
り、形成工程が複雑化すると共に、材料コストを高める
ことになり、生産性を悪化させるという弊害が生じる。

【０００８】一方、蛍光体層自体を可視光反射率の高い
蛍光体で形成することもなされており、比較的有効に機
能しているが、これによると、特に発光量の増大を見込
んで蛍光体層を厚くした場合に、表層の蛍光体が紫外線
をブロックして、層内部の蛍光体に紫外線が届かず発光
効率が低下してしまう問題がある。

【０００９】本発明は、このような事情に対処するため
に提案されたものであって、放電セルの構造，材料及び
形成に影響を与えることなく、蛍光体から放出された可
視光を有効に表示光として利用することができ、しかも
蛍光体層の発光特性を向上させることができるプラズマ
ディスプレイパネル及びその形成方法を提供することを
目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は以下の特徴を具備している。

【００１１】請求項１に係る発明は、基板上に形成され
た隔壁によって区画され、内面に蛍光体層を有する複数
の放電セルを備えたプラズマディスプレイパネルであっ
て、前記蛍光体層は、少なくとも紫外線によって励起す
る蛍光体粒子と、紫外線透過性で可視光反射率が２０％
以上の微粒子とからなることを特徴とする。

【００１２】請求項２に係る発明は、請求項１のプラズ
マディスプレイパネルにおいて、前記蛍光体層は、前記
微粒子の存在によって前記蛍光体粒子が多孔質層を形成
してなることを特徴とする。

【００１３】請求項３に係る発明は、請求項１のプラズ
マディスプレイパネルにおいて、前記微粒子はＴiＯ_２
又はＢＮからなることを特徴とする。

【００１４】請求項４に係る発明は、請求項１のプラズ
マディスプレイパネルにおいて、前記蛍光体層におけ
る、前記蛍光体粒子に対する前記微粒子の含有量を３５
ｗｔ％より小さくしたことを特徴とする。

【００１５】請求項５に係る発明は、請求項１のプラズ
マディスプレイパネルにおいて、前記蛍光体層におけ
る、前記蛍光体粒子に対する前記微粒子の含有量は、１
０〜２０ｗｔ％であることを特徴とする。

【００１６】請求項６に係る発明は、基板上に隔壁を形
成し、該隔壁によって区画されらセル内に蛍光体層を形
成するプラズマディスプレイパネルの形成方法であっ
て、蛍光体粉末から蛍光体ペーストを形成し、該蛍光体
ペースト内にＴiＯ_２又はＢＮ微粒子を分散させ、この
ＴiＯ_２又はＢＮ添加蛍光体ペーストを前記セル内に充
填した後、加熱処理を行い、前記蛍光体層を形成するこ
とを特徴とする。

【００１７】上記の構成を備えた各請求項に係る発明
は、以下の作用をなす。

【００１８】請求項１〜５に係る発明では、放電セル内
に蛍光体層を形成したプラズマディスプレイパネルにお
いて、蛍光体層内に紫外線透過性で可視光反射率が２０
％以上の微粒子を含有させて、放電セルの構造，材料及
び形成に影響を与えることなしに、蛍光体から放出され
た可視光を有効に表示光として利用することができ、し
かも蛍光体層の発光特性を向上させようとするものであ
る。

【００１９】つまり、蛍光体層に高反射の微粒子を添加
させると、蛍光体層の蛍光体粒子から等方的に放出され
る可視光のうち、プラズマディスプレイパネルの前面以
外の方向に出射してディスプレイ輝度に貢献しない可視
光を、この高反射率の微粒子が前面方向に反射回帰させ
るので、蛍光体粒子から放出された可視光が有効に利用
でき、ディスプレイ輝度が向上する。また、この高反射
率の微粒子は紫外線透過性であるから、この微粒子を介
して紫外線が蛍光体層の奥にまで到達でき、蛍光体の発
光効率を向上させることもできる。

【００２０】上述の微粒子が添加された蛍光体層を微視
的に捉えると、蛍光体層は上述の微粒子と蛍光体粒子と
からなり、蛍光体粒子間に上述の微粒子が存在して、蛍
光体粒子のみに着目すると多孔質層が形成されているよ
うな状態になっている。これによると、蛍光体層内に紫
外線が有効に進入して各蛍光体粒子を励起することが可
能になり、また、励起された蛍光体粒子から放出される
可視光も上述の微粒子の反射作用により、パネル前面側
に向けて有効に出射されることになる。

【００２１】そして、上述した微粒子の可視光反射率と
しては、２０％以上であれば有効な輝度向上作用が確認
でき、紫外線透過性を備え且つ２０％以上の可視光反射
率を備える材料として、ＴiＯ_２又はＢＮ微粒子が適す
る。また、蛍光体粒子のみの蛍光体層で形成されたプラ
ズマディスプレイパネルと紫外線透過性で可視光反射率
が２０％以上の微粒子を含有させて蛍光体層としたプラ
ズマディスプレイパネルとを比較した場合、この微粒子
の含有量が３５ｗｔ％未満で輝度向上の効果が得られ、
特に、１０〜２０ｗｔ％で顕著な効果が得られる。

【００２２】また、請求項６に係る発明は、上述のプラ
ズマディスプレイパネルを形成するための形成方法であ
り、従来の形成工程をそのまま利用でき、蛍光体ペース
を形成時にこの蛍光体ペースト内にＴiＯ_２又はＢＮ微
粒子を分散・混合させるだけでよい。したがって、従来
の方法と比較して生産性を悪化させるという弊害もな
い。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照して説明する（なお、従来と同一の部分には同一の番
号を付して一部重複した説明は省略する。）。図１は、
本発明の一実施形態に係るプラズマディスプレイパネル
の放電セルを示す説明図である。放電セルの構造自体は
従来のものと同様である。この実施形態においては、蛍
光体層９０を、紫外線によって励起する蛍光体粒子とＴ
iＯ_２又はＢＮ微粒子とからなる層としている。

【００２４】図２は、図１における蛍光体層９０のａ部
を微視的にモデル化して示した説明図である。図におい
て、９０ａは、放電によって発生する紫外線によって励
起されＲ，Ｇ，Ｂの何れかの色の可視光を放出する蛍光
体粒子であり、９０ｂはＴiＯ_２（又ははＢＮ）微粒子
である。蛍光体粒子９０ａは、蛍光体層９０表面の凹凸
が大きくなった場合の輝度への悪影響に対する配慮等か
ら１.５〜６μｍ程度、より好ましくは５μｍ以下の粒
径としている。ＴiＯ_２微粒子９０ｂは、２.６の屈折率
を有しており、可視光の反射率が２０％以上で、紫外線
の透過率が高い材料であり、ほぼ蛍光体粒子９０ａと同
程度の粒径としている。

【００２５】このように、蛍光体粒子９０ａとＴiＯ_２
微粒子９０ｂとを混在させて蛍光体層９０を形成する
と、蛍光体粒子９０ａが多孔質層を形成し、また形成さ
れた多孔質層が確実に保持される。これは、蛍光体粒子
９０ａ中にＴiＯ_２微粒子９０ｂが混在すると、蛍光体
粒子９０ａの凝縮がばらけて微細空間を形成し易いこと
と、ＴiＯ_２微粒子９０ｂの存在が紫外線の透過という
観点からは微細空間と等しく、また微細空間を保持する
スペーサ的な役割を果たしていることによるものであ
る。

【００２６】このような構造の蛍光体層９０を有する放
電セルからなるプラズマディスプレイパネルによると、
蛍光体粒子９０ａより等方的に放出された可視光のう
ち、直接パネルの前面から放出されない光は、ＴiＯ_２
微粒子９０ｂによる回帰反射によってその大半がパネル
前面より放出されるようになる。したがって、従来、損
失になっていた放出光を有効に表示光として利用するこ
とが可能になり、ディスプレイ輝度を向上させることが
できる。また、ＴiＯ_２微粒子９０ｂによって反射され
た可視光は様々な角度が付けられてパネル前面から出射
されることになるので、広視野領域での輝度が向上し、
視野角の拡大にもなる。

【００２７】更には、蛍光体層９０内でのＴiＯ_２微粒
子９０ｂの存在により、蛍光体粒子９０ａは多孔質層を
形成することになるので、放電セル内で発生した紫外線
ＵＶが蛍光体層の奥まで充分に進入することができる。
これによって、蛍光体層９０を形成する蛍光体粒子９０
ａの大半が励起されて可視光を放出することになり、発
光効率を向上させることができる。

【００２８】プラズマディスプレイパネルの蛍光体層を
多孔質層にすることにより発光効率が向上することは良
く知られているところであるが、この多孔質状態を安定
的に保つことは容易ではない。上述した構造の蛍光体層
９０によると、ＴiＯ_２微粒子９０ｂが空間的且つ光学
的に一種のスペーサ的作用をなし、蛍光体粒子９０ａの
多孔質状態を安定的に保持することができる。

【００２９】以下に、上述した実施形態のプラズマディ
スプレイパネルを形成する形成方法を説明する。まず
は、背面ガラス基板５の上にアドレス電極６及びアドレ
ス保護層７が形成され、その上に隔壁８が形成されて背
面ガラス基板５上の放電セルが区画される。ここまで
は、従来の形成方法と何ら変わりがない。

【００３０】一方で、Ｒ，Ｇ，Ｂ各々の蛍光体粉末と樹
脂と有機溶媒が混合され蛍光体ペーストが形成される。
この蛍光体ペーストにＴiＯ_２（又はＢＮ）粉末を分散
・混合することで、ＴiＯ_２（又はＢＮ）添加蛍光体ペ
ーストをＲ，Ｇ，Ｂ各色毎に形成する。ここで使用され
る有機成分としては、溶剤可溶性で適当な粘度が付与で
き、容易に熱分解除去できる有機ポリマーが好ましく、
一般的には、セルロース系樹脂やアクリル系樹脂のよう
に、４００〜５００℃で熱分解可能であって脱バインダ
ー性が良好であり、蛍光体粉末の分散性も良いものが優
れたバインダー成分となる。

【００３１】そして、上述の隔壁形成が終了した背面ガ
ラス基板５のセル内に、例えばスクリーン印刷法によ
り、各色毎のＴiＯ_２（又はＢＮ）添加蛍光体ペースト
を充填する。つまり、基板５上のセルに対してスクリー
ン印刷用マスクを使用して、１色毎にペーストを印刷す
るわけである。このペーストの充填工程は、スクリーン
印刷法に限られるのものではなく、ディスペンス，イン
クジェット，ドライフィルム法等一般に用いられる充填
方法が採用できる。その後は従来どおり、加熱焼成する
ことにより樹脂成分を焼失させ、セル内にＴiＯ_２（又
はＢＮ）微粒子が混入したＲＧＢ３色の蛍光体層９０を
形成する。

【００３２】ここで、上述の形成方法において、ＴiＯ
_２（又はＢＮ）の混合割合の最適化について言及する。
ＴiＯ_２（又はＢＮ）微粒子を蛍光体層に混入すること
でディスプレイ輝度が向上することは上述したとおりで
あるが、このＴiＯ_２（又はＢＮ）自体が発光するわけ
ではないので、当然ながらその混合割合を高くしていく
と発光量の低下を招き、ディスプレイ輝度は低下する。
したがって、ＴiＯ_２（又はＢＮ）の混合割合には最適
領域が存在する。下の表は、ＴiＯ_２（又はＢＮ）の配
合比（蛍光体粒子に対するＴiＯ_２（又はＢＮ）微粒子
の含有量）を変えた場合のディスプレイ輝度（正面輝
度）を、無添加の場合を１００とした比率で示したもの
である。また、図３はこれをグラフ化したものである。

【００３３】

【表１】

【００３４】これによると、ＴiＯ_２又はＢＮの添加混
合比を３５ｗｔ％より小さくすることで輝度向上の効果
がみられ、特に１０〜２０ｗｔ％で顕著な効果が得られ
ることが解る。

【００３５】なお、本発明のプラズマディスプレイパネ
ルにおいては、放電セルの形態は特に限定されるもので
はない。すなわち、本発明は、基板上で井桁状に形成さ
れた隔壁によって区画されたマトリクス配列の放電セル
に対しても、基板上で平行に形成された隔壁によって区
画されたストライプ配列の放電セルに対しても適用でき
る。

【００３６】

【発明の効果】本発明は上述のように構成されるので、
基板上に形成された隔壁によって区画され、内面に蛍光
体層を有する複数の放電セルを備えたプラズマディスプ
レイパネルにおいて、放電セルの構造，材料及び形成に
影響を与えることなく、蛍光体から放出された可視光を
有効に表示光として利用することができ、しかも蛍光体
層の発光特性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るプラズマディスプレ
イパネルの放電セルを示す説明図である。

【図２】図１における蛍光体層９０のａ部を微視的にモ
デル化して示した説明図である。

【図３】本発明の実施形態の効果をグラフ化した説明図
である。

【図４】一般的なプラズマディスプレイパネルの構造を
示した説明図である。

【図５】一般的なプラズマディスプレイパネルの放電セ
ルを示した断面図である。

【符号の説明】

１ 前面ガラス基板 ２ 表示電極 ３ 誘電体層 ４ 保護層 ５ 背面ガラス基板 ６ アドレス電極 ７ アドレス保護層 ８ 隔壁 ９、９０ 蛍光体層 ９０ａ 蛍光体粒子 ９０ｂ ＴiＯ_２（又ははＢＮ）微粒子

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に形成された隔壁によって区画さ
   れ、内面に蛍光体層を有する複数の放電セルを備えたプ
   ラズマディスプレイパネルであって、 前記蛍光体層は、少なくとも紫外線によって励起する蛍
   光体粒子と、紫外線透過性で可視光反射率が２０％以上
   の微粒子とからなることを特徴とするプラズマディスプ
   レイパネル。
2. 【請求項２】 前記蛍光体層は、前記微粒子の存在によ
   って前記蛍光体粒子が多孔質層を形成してなることを特
   徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
3. 【請求項３】 前記微粒子は、ＴiＯ_２又はＢＮからな
   ることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレ
   イパネル。
4. 【請求項４】 前記蛍光体層における、前記蛍光体粒子
   に対する前記微粒子の含有量を３５ｗｔ％より小さくし
   たことを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレ
   イパネル。
5. 【請求項５】 前記蛍光体層における、前記蛍光体粒子
   に対する前記微粒子の含有量は、１０〜２０ｗｔ％であ
   ることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレ
   イパネル。
6. 【請求項６】 基板上に隔壁を形成し、該隔壁によって
   区画されたセル内に蛍光体層を形成するプラズマディス
   プレイパネルの形成方法であって、 蛍光体粉末から蛍光体ペーストを形成し、該蛍光体ペー
   スト内にＴiＯ_２又はＢＮ微粒子を分散・混合させ、こ
   のＴiＯ_２又はＢＮ添加蛍光体ペーストを前記セル内に
   充填した後、加熱処理を行い、前記蛍光体層を形成する
   ことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの形成方
   法。