JP2005183206A

JP2005183206A - プラズマディスプレイパネル用基板、プラズマディスプレイパネル及びプラズマディスプレイ装置

Info

Publication number: JP2005183206A
Application number: JP2003422986A
Authority: JP
Inventors: Toshio Kobayashi; 利夫小林; Seitaro Makino; 誠太郎牧野; Hideji Kawarasaki; 秀司河原崎
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2003-12-19
Publication date: 2005-07-07

Abstract

【課題】緑色蛍光体にZn₂SiO₄:Mnを使用した場合でも、輝度が高く発光効率を維持したままでチラツキ不良を改善可能とする。
【解決手段】PDP用背面パネルRPでは、Zn₂SiO₄:Mn化合物から成る緑色蛍光体６に対して、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、及びＩＴＯのナノ粒子の内で少なくとも一つのナノ粒子を発光補助剤8として配合した緑色蛍光体が、隣り合う隔壁４間に形成されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、プラズマディスプレイパネル（以下、単にPDPとも言う）に関する。

従来のプラズマディスプレイパネルにおいては、例えば特開2003-73667号公報（段落番号0030）、特開2003-33045号公報（段落番号0029）、及び、特開2003-208355号公報（段落番号0017）に示される様に、赤色（R）蛍光体としては（Y,Gd)BO₃:Eu又はYBO₃:Euが、緑色（G）蛍光体としてはBaAl₁₂O₁₉:Mn又はZn₂SiO₄:Mnが、青色（B）蛍光体としてはBaMgAl₁₀O₁₇：Euが、それぞれ単独で放電セルに形成されており、放電で生じた真空紫外線によって各色の蛍光体を励起することで、各蛍光体は発光している。

特開２００３−７３６６７号公報特開２００３−３３０４５号公報特開２００３−２０８３５５号公報

この様なプラズマディスプレイパネルにおいては、低諧調表示したときに、パルス幅が短いために、蛍光体が発光しないまま、次のデータが書き込まれると言う不具合がある。特に、緑色蛍光体にZn₂SiO₄:Mnを使用し、連続して低諧調表示したときに、チラツキ不良が見た目でも認識出来ると言う問題点がある。これに対して、緑色蛍光体にBaAl₁₂O₁₉:Mnを使用すると、見た目には、チラツキ不良が殆ど識別出来なくなるが、Zn₂SiO₄:Mnを使用するときよりも輝度が低くなり、プラズマディスプレイパネルの発光効率が低下すると言う問題点がある。

この発明はこの様な技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、緑色蛍光体にZn₂SiO₄:Mnを使用した場合でも、輝度が高く発光効率を維持したまま、チラツキ不良を改善出来るプラズマディスプレイパネルを提供する点にある。

本発明の主題に係るプラズマディスプレイパネル用基板は、Zn₂SiO₄:Mn化合物から成る緑色蛍光体に対して、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、及びＩＴＯのナノ粒子の内で少なくとも一つのナノ粒子を発光補助剤として配合した緑色蛍光体を隔壁間に形成したことを特徴とする。

以下、この発明の主題の様々な具体化を、添付図面を基に、その効果・利点と共に、詳述する。

この発明の主題に係る基板をPDP用背面パネルとして用いるときには、Zn₂SiO₄:Mnから成る緑色蛍光体に特定の発光補助剤を配合しているので、低諧調表示におけるチラツキ不良を改善してプラズマディスプレイパネルの画質を向上することが出来ると言う効果が得られる（低諧調域でのチラツキ画面の改善：チラツキ無しあるいは視覚的に殆ど目立たない）。

（実施の形態１）
本発明に係るプラズマディスプレイパネルは、後述する特定の発光補助剤（ナノMgO粒子，ナノZnO粒子，ナノITO粒子等の金属酸化物ナノ粒子）を、Zn₂SiO₄:Mnから成る緑色蛍光体に配合した点に、その特徴点を有する。この様な特定の発光補助剤を従来の緑色蛍光体に配合することにより、Zn₂SiO₄:Mnから成る緑色蛍光体を使用した場合であっても、輝度が高く発光効率を維持したままで、チラツキ不良を改善することが出来ると言う顕著な効果を奏することを、本願発明者は実験的に実証した。以下、本実施の形態を、図面及び表を参照しつつ、詳述する。

図１は、本実施の形態におけるAC３電極面放電型プラズマディスプレイパネルの構造の一例を示す縦断面図である。図１に例示されている通り、前面パネルFP（構成要素９〜１２より成る）と背面パネルBP（構成要素１〜８より成る）とは、互いに対向配置された上で、その周縁部において封止されることで、隣り合う隔壁４同士で規定される放電空間（図示しない所定の放電ガスが当該空間内に充填されている）を形成している。ここでは、構成部材１〜３を「背面基板」と総称する。より詳細な構造の記載は次の通りである。

先ず、背面パネル側の構造に関しては、背面ガラス基板１の表面上に、図１の紙面に垂直な方向に延在する複数のアドレス電極２のパターンが形成されており、更に、各アドレス電極２をその取り出し部（図示せず）を除いて被覆するオーバーグレーズ層３が、背面ガラス基板１の表面上に設けられている。そして、オーバーグレーズ層３の表面上に、各アドレス電極２を挟み込む様に、アドレス電極２の延在方向に並行に延在する、複数の隔壁４が設けられている。各隔壁４の頂部は、後述する保護膜１２の表面に接する。更に、各放電空間に関して、隣り合う隔壁４の各対向側面上及び当該隣接隔壁４で挟まれたオーバーグレーズ層３の表面部分上に、赤色蛍光体５、発光補助剤８を含む緑色蛍光体６、及び青色蛍光体７が、この順序で、塗布・形成されている。尚、緑色蛍光体６は、既述する通り、その最適な母材として、Zn₂SiO₄:Mnより成る。

これに対して、前面パネル側の構造は、次の通りである。即ち、前面ガラス基板９の対向表面上には、上記アドレス電極延在方向に立体交差する方向に（平面視においては略直交する方向に）延在した、複数の、一対の表示電極１０のパターンが形成されている。そして、各表示電極１０を被覆する様に（但し、図示しない各電極１０の取り出し部を除く）、誘電体１１とMgO保護層１２とが、順次に、前面ガラス基板９の対向表面上に設けられている。

前面パネルと背面パネルとは、その周縁部において封着され、所定のガスが封入されることによって、プラズマディスプレイパネルが構成される。

このような構成によれば、緑色蛍光体６に発光補助剤８を加えたことにより、緑色の発光特性を改善することが出来る。つまり、緑色蛍光体６が点灯しないことによるチラツキ不良を改善して、良好な画像を得ることが出来る。

赤色蛍光体５としては、（Y、Gd）BO₃:Eu、YBO₃:Eu、GdBO₃：Eu、（Y,Gd）₂O₃:Eu、Y₂O₃:Eu、あるいはGd₂O₃:Euなどが用いられる（何れでも良い）。緑色蛍光体６としては、Zn₂SiO₄:Mn、BaAl₁₂O₁₉:Mn、BaMgAl₁₀O₁₇:Mn、（Y,Gd)BO₃:Tb、あるいはYBO₃:Tｂなどが用いられるが、Zn₂SiO₄:Mnの輝度が特に優れている。従って、以下の表１における各実施例では、Zn₂SiO₄:Mnを緑色蛍光体６として用いている。青色蛍光体７としては、BaMgAl₁₀O₁₇：Euが用いられる。各蛍光体粒子５〜７には、平均粒径１μｍ〜１０μｍのものが通常用いられるが、サブミクロン以下の蛍光体粒子を用いても良い。また、蛍光体層の厚みは、１０μｍ〜５０μｍが好ましい。

発光補助剤８としては、金属酸化物粒子が用いられる。具体的には、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、ＩＴＯ、酸化インジウム、あるいは酸化スズの各ナノ粒子が、単独で、あるいは、これらのナノ粒子の内で少なくとも２種類の物から成る混合物として、用いられる。

赤色及び青色の蛍光体５，７の材料としては上記した従来の物を用い、且つ、緑色蛍光体６の材料ないしは母材としてはZn₂SiO₄:Mn化合物を用いると共に、当該Zn₂SiO4:Mn化合物の緑色蛍光体６に、その粒径及び配合比を変えつつ、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、ＩＴＯ、銀、あるいはカーボンナノチューブの何れかを発光補助剤として配合したときの、PDPの発光特性を試験した結果を、表１に記載する。

表１の発光特性は、低諧調表示時に、即ち、比較的薄い色を連続的に再現するときに、画面における画像のチラツキの有無を、及び、チラツキが有るときには当該チラツキが視覚的に目立つか否かを、目視で検査した結果である。具体的には、表１中の２重丸は、画像のチラツキが全く検出されなかった優秀な結果が得られたことを示しており、白丸は、画像のチラツキが有るけれども当該チラツキは視覚的には殆ど目立たない程で無視し得ると言う良好な結果が得られたことを示している。これに対して、×印は、視覚的に目立つ程度の画像のチラツキが検出された場合であり、実際に画像のチラツキが全く改善されていないことを示している。従って、表１中の２重丸及び白丸のみが、低諧調域での画像チラツキ改善効果を示している。

発光補助剤８の粒径は、１０μｍ以下でなければならない。何故ならば、その値よりも粒径が大きいと、逆に発光補助剤８が緑色蛍光体粒子からの発光を遮断してしまい、輝度低下の原因になるからである。ナノ粒子としての発光補助剤８の製造可能性を考慮するならば、望ましくは、１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内のものが、発光補助剤８として使用される。又、発光補助剤８の配合比に関しては、表１の結果を考慮するならば、Zn₂SiO₄:Mn化合物から成る緑色蛍光体６に対する重量比が５％以下と成る発光補助剤８が用いられる。それ以上を配合すると、却って、輝度を低下させる原因になる。望ましくは、０．１％〜１％の配合比で、発光補助剤８が用いられるべきである。

緑色蛍光体６への発光補助剤８の配合は、所定量の発光補助剤と緑色蛍光体とから成る蛍光体ペーストを作製し、発光補助剤含有蛍光体ペーストを隔壁４に印刷した後、焼成することにより、実現される。その際の印刷方法としては、スクリーン印刷、ディスペンサー、あるいはインクジェット等が用いられる。

ここで、発光補助剤含有蛍光体ペーストは、次の様な方法で作製され得る。即ち、ブチルカルビトール（４４％）と酢酸ブチルカルビトール（４４％）の混合溶剤に、エチルセルロース樹脂（１２％）を溶解させて、ビヒクルを作製する。そのビヒクルに、Zn₂SiO₄:Mn化合物から成る緑色蛍光体と上記の所定の発光補助剤８とを加え、混合、攪拌した後、３本ロールで分散処理することで、発光補助剤含有蛍光体ペーストが作製される。

Agのナノ粒子やカーボンナノチューブも検討してみたが、表１の結果から明らかな通り、発光補助剤としての機能は、認められなかった。このことから、導電性粒子が発光補助剤として有効に機能するわけではないことがわかった。

又、表１の結果から、発光補助剤の粒子径に関しては、ミクロンサイズよりもナノサイズのものの方がより効果が優れていることもわかった。

尚、「ナノ粒子」とは、その粒子径がナノサイズのものを言う。

（付記）
以上、本発明の実施の形態を詳細に開示し記述したが、以上の記述は本発明の適用可能な局面を例示したものであって、本発明はこれに限定されるものではない。即ち、記述した局面に対する様々な修正や変形例を、この発明の範囲から逸脱することの無い範囲内で考えることが可能である。

例えば、本実施の形態に係る背面基板を、２電極対向放電型PDP用の基板として適用することが可能である。

又、本実施の形態に係る既述した特徴点を、ストライプ状の隔壁４に代えて、背面基板上の隔壁が碁盤目状に立体交差して所謂ワッフル型形状を成すPDPにも、適用可能である。

又、前面基板の表示電極１０の各々は、透明電極と、当該透明電極に接続された金属電極（バス電極）とから成り立っていても良い。

又、本実施の形態に係る既述した特徴点を、図１のオーバーグレーズ層３が形成されておらず、この場合には背面基板自体を成す背面ガラス基板１の表面上に複数の隔壁が直接形成されている様なPDPにも、適用可能である。

本実施の形態において記載した各ＰＤＰを、当該ＰＤＰの一対の表示電極（維持電極）１０及びアドレス電極２を駆動する各信号を画像信号に基づき生成・印加するドライバ回路（既知の駆動回路で良い）と共に、所定の筐体内に組込むことで、プラズマディスプレイ装置（例えば、プラズマＴＶあるいは業務用モニタ）を構成することが出来る。

本発明の実施の形態１における交流３電極面放電型プラズマディスプレイパネルの構造例を示す縦断面図である。

符号の説明

１背面ガラス基板、２アドレス電極、３オーバーグレーズ層、４隔壁、５赤色蛍光体、６緑色蛍光体、７青色蛍光体、８発光補助剤、９前面ガラス基板、１０表示電極、１１誘電体、１２ MgO保護膜、FP 前面パネル、RP 背面パネル。

Claims

各隔壁間に赤色蛍光体、緑色蛍光体、及び青色蛍光体を形成したプラズマディスプレイパネル用基板において、
Zn₂SiO₄:Mn化合物から成る緑色蛍光体に対して、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、及びＩＴＯのナノ粒子の内で少なくとも一つのナノ粒子を発光補助剤として配合した緑色蛍光体を隔壁間に形成したことを特徴とする、
プラズマディスプレイパネル用基板。
請求項１記載のプラズマディスプレイパネル用基板であって、
Zn₂SiO₄:Mn化合物から成る緑色蛍光体に対する重量比が０．１％〜５％の範囲内にある前記酸化マグネシウムのナノ粒子を前記発光補助剤として配合したことを特徴とする、
プラズマディスプレイパネル用基板。
請求項１又は２に記載の前記基板を一方のパネルとして有することを特徴とする、
プラズマディスプレイパネル。
請求項３に記載の前記プラズマディスプレイパネルを有することを特徴とする、
プラズマディスプレイ装置。