JP2005294255A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

【課題】プラズマディスプレイパネル内に残存する炭化水素ガスによる蛍光体の劣化を防止し、画像表示品質に優れた信頼性の高いプラズマディスプレイパネルを提供する。
【解決手段】走査電極６と維持電極７とで対をなす表示電極を複数備えた前面板５０と、放電セル１１を形成する隔壁１０を有する背面板６０とを対向配置するプラズマディスプレイパネルにおいて、背面板６０は背面基板２上に走査電極６と維持電極７とで対をなす表示電極と直交するデータ電極９と、データ電極９を覆う誘電体層１３と、誘電体層１３の少なくとも一部を覆う酸化触媒を含有する反射層２０と、反射層２０を覆う蛍光体層１２とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばテレビや大型モニターなどに用いられるプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという）に関し、特に不純物ガスを低減したＰＤＰに関する。

近年、コンピュータやテレビなどの画像表示に用いられているカラー表示デバイスにおいて、ＰＤＰを用いたＰＤＰ表示装置が、大型で薄型軽量を実現することのできるカラー表示デバイスとして注目されている。

ＰＤＰは前面板と背面板とを所定の放電空間を設けて封着して構成している。前面板と背面板とには、それぞれ電極や誘電体層、あるいは隔壁や蛍光体層などが有機バインダーを含む構造物を焼成して形成されている。ＰＤＰの製造工程のうち、特に前面板と背面板とを封着する封着工程において、封着材に用いるガラスフリット中に含まれる有機バインダーなどが熱分解して不純物ガスがＰＤＰ内に拡散する。不純物ガス成分としては主に水、炭酸ガス、炭化水素ガスなどであるが、これらの不純物ガスがＰＤＰ内の蛍光体などに吸着して、放電特性の悪化や輝度の低下などの問題を引き起こすことが開示されている（例えば、特許文献１、非特許文献１参照）。そのため、ＰＤＰ内部の不純物ガスを低減し、放電特性を安定化させることや経時変化を抑制することなど、信頼性を向上させることが重要な課題の１つとなっている。

このようなＰＤＰ内の不純物ガスを低減する方法として、ＰＤＰ内部を排気する際に排気管内部にゲッターを設けて不純物ガスを吸着する例や、ＰＤＰ内部にゲッターを設けて不純物ガスを吸着する例が開示されている（例えば、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照）。
特開２００３−２８１９９４号公報 特開平１１−３２９２４６号公報 特開２００２−５３１９１８号公報 特開２００３−３０３５５５号公報 ＦＰＤテクノロジー大全（株）電子ジャーナル ２０００年１０月２５日 ＰＰ６１５−６１８

しかしながら、上記従来の排気管内部にゲッターを設ける方法では、排気管を通じて放電ガスを注入するため、ＰＤＰ内から排気された不純物ガスが排気管の内壁に吸着し、放電ガスの供給時に放電ガスとともに再びＰＤＰ内に入ってしまい不純物ガスの除去は不充分なものであった。また、ＰＤＰ内部にゲッターを設けて不純物ガスを吸着する方法では、放電空間が隔壁によって仕切られているため全領域にゲッター効果を作用させることができず、不純物ガスの残存する領域が発生し表示ムラの原因になるものであった。さらに、放電中にゲッターが加熱されて不純物ガスが再びＰＤＰ内に放出されるなどの課題がある。また排気管内部にゲッターを設けて不純物ガスを除去する方法では、ゲッターに不純物成分が次第に蓄積され、不純物ガスを除去する能力が徐々に低下するという課題がある。また、従来のゲッターや吸着材は、不純物ガスのうちの水や炭酸ガスの除去吸着を主目的としているため、炭化水素ガスの除去には効果が少ないといった課題を有していた。

本発明は上記の課題を解決してＰＤＰ内部の清浄化を実現し、炭化水素ガスを水と炭酸ガスに分解して蛍光体の劣化の少ない信頼性の高いＰＤＰを提供するものである。

上述したような課題を解決するために、本発明のＰＤＰは、複数の表示電極を備えた前面板と放電空間を形成する隔壁を備えた背面板とを対向配置したＰＤＰにおいて、背面板が、基板と、基板上に表示電極と交差するように形成されたデータ電極と、データ電極を覆う誘電体層と、誘電体層の少なくとも一部を覆う酸化触媒を含有する反射層と、反射層上に形成された蛍光体層とを有している。

このような構成によれば、ＰＤＰ内の不純物ガスを反射層に設けた酸化触媒によって分解し、蛍光体の劣化に影響を与える不純物ガスを低減することができる。さらに、これらの酸化触媒を蛍光体層に接して設けることができ、蛍光体に影響のある不純物ガスをより効果的に低減することができる。

さらに、反射層が隔壁の側面に形成されていることが望ましく、反射効果を高めるとともに不純物ガスの酸化分解を促進することが可能となる。

さらに、反射層を蛍光体層に対応して個別に設けるとともに、反射層にはその上に設けられた蛍光体層の発光色に対応する色の着色用顔料を混合してもよい。このような構成によれば、反射層での発光色以外の反射率を小さくして蛍光体層の発光色以外の光の反射を抑制し、コントラストを改善することができる。

さらに、反射層が、Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＳｉＯ₂、Ｙ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、ＢａＡｌ₂Ｏ₄のうちのいずれか一種以上の材料により構成されていることが望ましい。このような構成のＰＤＰによれば、反射効果を充分に確保して、より効果的に不純物ガスを分解することができる。

さらに、隔壁を第１隔壁と第１隔壁と直交する方向に設けた第２隔壁とで構成し、第２隔壁の上部に酸化触媒を含有する酸化物の第３隔壁を形成してもよい。このような構成によれば、第３隔壁の酸化触媒に炭化水素ガスをさらに分解し、蛍光体の劣化に影響を与える不純物ガスをより低減することができる。さらに、第１隔壁と第２隔壁とによって形成された井桁状の隔壁の蛍光体層に近い部分に酸化触媒を設けることができ、蛍光体に影響のある不純物ガスをより効果的に低減することができる。

さらに、第３隔壁の頂部と前面板との間に空隙を設けることが望ましく、ＰＤＰ内の排気や放電ガスの封入を容易に行うことができる。

さらに、酸化物が、Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＳｉＯ₂、ＭｇＯ、ＮｉＯ、Ｙ₂Ｏ₃、ＭｎＯ₂、Ｍｎ₂Ｏ₃、Ａｇ₂Ｏ、ＣｕＯ、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＣｏＯ、Ｃｏ₂Ｏ₃、Ｃｏ₃Ｏ₄、ＰｄＯ、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、ＣａＡｌ₂Ｏ₄、ＢａＡｌ₂Ｏ_4、ＢａＦｅ₂Ｏ₄、ＭｇＡｌ₂Ｏ₄、ＺｎＡｌ₂Ｏ₄のうちのいずれか一種以上であることが望ましい。このような構成によれば、比表面積の大きな酸化触媒を得ることが可能となり、より効果的に不純物ガスを分解することができる。

さらに、酸化触媒が白金族元素を含むことが望ましく、特に炭化水素ガスの不純物ガスを効果的に水と炭酸ガスに分解して、蛍光体の劣化を抑制することができる。

さらに、白金族元素がＰｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｒｕのうちのいずれか一種以上であることが望ましく、より効果的に不純物ガスを分解することができる。

本発明によれば、ＰＤＰ内部の清浄化を実現し、炭化水素ガスを水と炭酸ガスに分解して蛍光体の劣化の少ない信頼性の高いＰＤＰを実現することができる。

以下、本発明の実施の形態におけるＰＤＰについて図面を用いて説明する。

（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態におけるＰＤＰの分解斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。

図１、図２に示すように、ＰＤＰはガラス製の前面基板１などよりなる前面板５０と、同じくガラス製の背面基板２などよりなる背面板６０とが放電空間３を挟んで対向して配置され、その外周部を封着材（図示せず）によって気密封着している。放電空間３には放電によって紫外線を放射する放電ガスとして、ネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）などが４００Ｔｏｒｒ（５３．２ＫＰａ）〜６００Ｔｏｒｒ（７９．８ＫＰａ）の圧力で封入されている。

前面板５０の前面基板１上には、走査電極６と維持電極７とで対をなす帯状の表示電極が互いに平行となるように配置されている。走査電極６および維持電極７は、それぞれ透明電極６ａ、７ａと、この透明電極６ａ、７ａ上に重なるように形成されかつ導電性を高めるための銀などからなる金属母線６ｂ、７ｂとから構成されている。本実施の形態では、走査電極６と維持電極７とは、走査電極６−走査電極６−維持電極７−維持電極７・・・となるように２本ずつ交互に配列されている。隣り合う２つの維持電極７の間と隣り合う２つの走査電極６の間には、発光時のコントラストを高めるための黒色材料などからなる光吸収層８が設けられている。これらの走査電極６、維持電極７、光吸収層８を覆うように前面基板１上にはＰｂ−Ｂ系ガラスなどからなりコンデンサとしての働きをする誘電体層４が形成され、さらにその上に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などからなる保護膜５が形成されている。

また、背面基板２上には、走査電極６および維持電極７と直交する方向に、複数の帯状のデータ電極９が互いに平行となるように配置され、これを誘電体層１３が被覆している。また、誘電体層１３上には酸化触媒を含有する反射層２０が形成されている。さらに、反射層２０上には、放電空間３を区画し放電セル１１を形成するための複数の隔壁１０がデータ電極９と平行して設けられている。また、隔壁１０の側面と反射層２０上には蛍光体層１２が形成されている。蛍光体層１２は背面板６０に設けられたそれぞれのデータ電極９に対応して、紫外線によって赤色、青色、緑色に発光する蛍光体が交互に形成されている。蛍光体の材料としては、緑色蛍光体に（Ｚｎ_1-xＭｎ_x）₂ＳｉＯ₄（０．０１≦ｘ≦０．２５）を、青色蛍光体にＢａ_1-xＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ_xまたはＢａ_1-x-yＳｒ_yＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ_x（０．０３≦ｘ≦０．２０、０．１≦ｙ≦０．５）を、また赤色蛍光体にＹ_2(1-x)Ｏ₃：Ｅｕ_2xまたは（Ｙ，Ｇｄ）_1-xＢＯ₃：Ｅｕ_x（０．０５≦ｘ≦０．２０）などをそれぞれ使用している。

反射層２０中の酸化触媒としては、白金族元素を含有する酸化触媒を使用する。また、反射層２０はこれらの酸化触媒と反射効果を高める材料としての酸化物とにより構成されている。すなわちＡｌ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＳｉＯ₂、Ｙ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、ＢａＡｌ₂Ｏ₄などの白色の酸化物を主要材料とし、これらの酸化物に白金族元素を添加している。酸化物中に白金族元素を添加する方法としては、白金族元素を含有する化合物と酸化物とをボールミルなどでよく混合した後に、空気中、窒素中あるいは窒素−水素中において３００℃〜６００℃で２時間程度焼成し、その後、粉砕およびふるい分けを行う固相法などで作成すればよい。また、特に均一に白金族元素を酸化物中に添加するには、白金族元素を含有する塩化物、硝酸化合物の水溶液に酸化物粉体を混合して攪拌し、その後、ろ過を行う。この混合溶液を乾燥後に空気、窒素あるいは窒素−水素中において３００℃〜６００℃で焼成して作成する液相法などで作成してもよい。白金族元素を添加した酸化物は、白金族元素の触媒作用によって不純物ガスを吸収するほか、吸収した不純物ガス中の炭化水素ガス（Ｃ_xＨ_y系ガス、あるいは炭化水素が一部酸化したＣ_xＨ_yＯ系ガス）を水と炭酸ガスに酸化分解（燃焼）する触媒作用を発現する。なお、反射層２０を構成する酸化物はＡｌ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＳｉＯ₂、Ｙ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、ＢａＡｌ₂Ｏ₄のうちのいずれか一種以上の材料を含んでいればよい。

添加する白金族元素の原料としては、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｏｓなどの元素単体、ＰｔＣｌ₄、ＰｄＣｌ₂、ＲｈＣｌ₃、ＲｕＣｌ₃、ＩｒＣｌ₄、ＯｓＣｌ₃などの塩化物、あるいはＲｈ（ＮＯ₃）₃、Ｒｕ（ＮＯ₃）₃などの硝酸化合物を用いるのが好ましい。また、白金族元素の添加量は、酸化物に対して０．０１％〜５％が好ましく、添加する白金族元素がＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｏｓのうちのいずれか一種以上であればよい。

これらの方法によって合成された白金族元素が含有された酸化物材料と、有機バインダーなどとを混練してペーストを作成する。このペーストを印刷法やダイコート法などによって誘電体層１３上に塗布し、酸化触媒が分散された反射層２０を形成することができる。

ＰＤＰの製造工程のうち、特に前面板５０と背面板６０とを封着する工程において、封着材に用いる低融点の鉛系ガラスと無機酸化物とを含むガラスフリット中に含まれる有機バインダーが、加熱焼成時に熱分解して不純物ガスを発生しＰＤＰ内部に拡散する。さらに、その後、排気工程によって放電セル１１を減圧して不純物ガスを排気するが、放電セル１１の蛍光体層１２などには、水や炭酸ガス、あるいは炭化水素ガスなどが吸着されて残存している。残存する炭化水素ガスの量は水の１／１００〜１／１０００、炭酸ガスの１／１０〜１／１００と少量であるが、放電セル１１の特に蛍光体層１２に炭化水素ガスが存在すると、水や炭酸ガス以上に放電特性の悪化や蛍光体特性の劣化に悪影響を与えることを実験的に確認している。特に蛍光体として、Ｚｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎの緑色蛍光体とＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕの青色蛍光体に対して、炭化水素ガスの影響の大きいことも確認している。

本実施の形態では、蛍光体層１２の下層に設けた反射層２０中に、白金族元素を含有する酸化触媒を分散させている。白金族元素を含有する酸化触媒は、白金族元素の触媒作用によって不純物ガスを吸収するほか、吸収した不純物ガス中の炭化水素ガス（Ｃ_xＨ_y系ガスあるいは、炭化水素が一部酸化したＣ_xＨ_yＯ系ガス）を水と炭酸ガスに酸化分解（燃焼）する触媒作用を発現する。炭化水素ガスが酸化分解されるとさらに水と炭酸ガスとを発生するが、封着後のＰＤＰ内に残存する炭化水素ガスは、そこに残存する水や炭酸ガスに比べて１／１００以下の微量であるため、分解によって付加される水や炭酸ガスの量は相対的に少なく、蛍光体の劣化に与える影響は少ない。

従来のゲッターや単にＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂などの吸着材を用いて不純物ガスを吸着させる方法は、水や炭酸ガスを吸着するだけで炭化水素ガスを分解する機能は有していなかった。また、ゲッターを有効に作用させるためには４００℃以上の温度が必要であることや、さらに、放電中にゲッターや吸着材がプラズマや熱に曝され、不純物ガスが再びＰＤＰ内に放出される。そのため、従来の方法は特に炭化水素ガスを除去する効果が充分でなかった。

本発明の第１の実施の形態によれば、白金族元素を含有する酸化触媒が分散された反射層２０をＰＤＰ全領域にわたって蛍光体層１２の下層に設けている。そのため、蛍光体層１２に吸着された不純物ガスとなる炭化水素ガスを効率的に酸化分解して除去することができる。さらに、反射層２０を構成する主要な酸化物材料は、ＴｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＳｉＯ₂などの吸着作用を有する材料であり、それらの材料に吸着した不純物ガスをさらに酸化触媒に取り込み、効率的に酸化分解することが可能となる。したがって、従来の反射層としての効果に付加して、特に不純物ガスとしての炭化水素ガスを分解除去し、蛍光体の劣化が少なく画像表示品質に優れ信頼性の高いＰＤＰを提供することができる。

（第２の実施の形態）
図３は、本発明の第２の実施の形態におけるＰＤＰの背面板の構成を示す断面図である。第２の実施の形態におけるＰＤＰの前面板と背面板の主要構成は第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。図３に示すように、第２の実施の形態では、酸化触媒を分散させた反射層２１を放電セル１１の内壁面全てに形成している。すなわち、誘電体層１３上に隔壁１０を形成し、放電セル１１の隔壁１０の側面と誘電体層１３上に酸化触媒を分散させた第１の実施の形態で述べたのと同様の材料構成を有する反射層２１を形成し、その上に蛍光体層１２を形成した構成としている。このような反射層２１の形成方法としては、蛍光体層１２の形成方法と同様に、印刷法やディスペンサー法などが適用できる。したがって、本実施の形態によれば、反射層２１の反射効果をより高めることができるとともに、酸化触媒の表面積と体積を増加させ、触媒作用による不純物ガスの除去効果をさらに高めることが可能となる。

本発明の第２の実施の形態におけるＰＤＰ内の蛍光体層１２に吸着している炭化水素ガスの量の測定結果と、輝度変化率を測定した結果を表１に示す。表１中に示す試料番号１〜６には、反射層２１を構成する酸化物と白金族元素の種類を変えた結果を示している。また、試料番号７には比較例としての酸化触媒を含有しないＴｉＯ₂のみの反射層の場合を示し、試料番号８には同じく比較例としての反射層がない場合について示している。表１中の炭化水素ガスの量については、封着後のＰＤＰを破壊して蛍光体だけを取り出し、ＴＤＳ（昇温脱離ガス分析装置）を用いて測定した。輝度変化率の測定は、ＰＤＰに電圧１８０Ｖ、周波数５０ｋＨｚの放電維持パルスを印加して５０００時間駆動する加速寿命テストによって行った。駆動の前後においてＰＤＰを全青表示および全緑表示とした場合の輝度を輝度計で測定し、輝度変化率を次式により算出している。

｛（パルス印加後の輝度−パルス印加前の輝度）／パルス印加前の輝度｝×１００（％）
炭化水素ガスによる蛍光体の輝度変化は、蛍光体材料として特にＺｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎの緑色蛍光体、およびＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕの青色蛍光体において影響が大きい。そこで、本実施の形態ではこれらの蛍光体を用いたＰＤＰを作成して、輝度変化率を測定した。

また、蛍光体中の炭化水素ガスの量については、試料番号１の全ガス中に占める炭化水素ガスの吸着比を１としてそのほかの試料番号について相対値として示している。

表１に示すように、試料番号８の反射層がない場合には、蛍光体中の炭化水素ガスの吸着量が大きく、さらに緑色の輝度変化率が−１０．１％、青色の輝度変化率が−１１．８％と大きい。しかしながら、反射層としてのＴｉＯ₂のみがある試料番号７の場合には炭化水素ガスの吸着比と輝度変化率は若干改善されるが、依然として、輝度変化率は大きい。一方、試料番号１〜６の本発明の第２の実施の形態におけるＰＤＰでは、蛍光体中の炭化水素ガスの吸着比は１／１００ほどに減少し、さらに輝度変化率も１／１０近くに改善されている。

さらに、第２の実施の形態においては反射層２１に蛍光体層１２の発光色に対応する色の着色用顔料を混合させてもよい。すなわち、赤色に発光する蛍光体層１２の下に設けた反射層２１にはＦｅ₂Ｏ₃やＭｎ₂Ｏ₃のような赤色の着色用顔料を混合し、緑色に発光する蛍光体層１２の下に設けた反射層２１にはＮｉＯ−ＣｏＯ−ＺｎＯ−ＴｉＯ₂やＣｒ₂Ｏ₃のような緑色の着色用顔料を混合する。また、青色に発光する蛍光体層１２の下に設けた反射層２１にはＣｏＡｌ₂Ｏ₄、ＣｏＯ、ＣｕＯのような青色の着色用顔料を混合する。このような構成とすることで、外部からパネルに入射して反射層２１に到達した光が反射層２１において反射するとき、反射層２１では、その上に形成された蛍光体層１２の発光色以外の反射率が小さいために蛍光体層１２の発光色以外の光の反射が抑制され、着色用顔料を反射層２１に混合しない場合に比べてコントラストを改善することができる。また、これらの着色用顔料は、炭化水素ガスなどの不純物ガスの吸着作用を有しており、これらの着色用顔料に吸着した不純物ガスをさらに酸化触媒に取り込み、効率的に酸化分解することが可能となる。したがって、特に不純物ガスとしての炭化水素ガスの酸化分解を促進することができる。

したがって、本発明の第２の実施の形態によれば、反射層としての効果に加え、反射層中に含有する酸化触媒の酸化触媒効果によって蛍光体の輝度劣化に影響を与える不純物ガスを大幅に低減することができ、信頼性の高い高品質のＰＤＰを実現することができる。

（第３の実施の形態）
図４は、本発明の第３の実施の形態におけるＰＤＰの構成を示す断面図であり、図５は背面板の斜視図である。第３の実施の形態におけるＰＤＰの前面板と背面板の主要構成は第１の実施の形態と同様であり、背面板の詳細な構成が異なる。

図４に示すように、背面基板２上には、走査電極６および維持電極７と直交する方向に、複数の帯状のデータ電極９が互いに平行となるように配置され、これを誘電体層１３が被覆している。また、誘電体層１３上には酸化触媒を含有する反射層２０が形成されている。さらに、反射層２０上には、放電空間３を区画し、放電セル１１を形成するための隔壁１０が設けられている。

図４、図５に示すように、隔壁１０は、前面板５０に設けられた走査電極６および維持電極７と直交する方向、すなわちデータ電極９と平行な方向に延びる第１隔壁となる縦隔壁１０ａと、この縦隔壁１０ａに交差し直交する第２隔壁となる横隔壁１０ｂとで井桁状に構成されている。さらに第２隔壁の横隔壁１０ｂの上部には、第３隔壁となる第２横隔壁１０ｃが形成されている。

縦隔壁１０ａと横隔壁１０ｂと第２横隔壁１０ｃとで放電セル１１を区画し、放電セル１１の縦隔壁１０ａ、横隔壁１０ｂの側面と反射層２０上には蛍光体層１２が形成されている。蛍光体層１２は背面板６０に設けられたそれぞれのデータ電極９に対応して、紫外線によって赤色、青色、緑色に発光する蛍光体を交互に形成している。蛍光体の材料としては、緑色蛍光体に（Ｚｎ_1-xＭｎ_x）₂ＳｉＯ₄（０．０１≦ｘ≦０．２５）を、青色蛍光体にＢａ_1-xＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ_xまたはＢａ_1-x-yＳｒ_yＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ_x（０．０３≦ｘ≦０．２０、０．１≦ｙ≦０．５）を、また赤色蛍光体にＹ_2(1-x)Ｏ₃：Ｅｕ_2xまたは（Ｙ，Ｇｄ）_1-xＢＯ₃：Ｅｕ_x（０．０５≦ｘ≦０．２０）などをそれぞれ使用している。

なお、横隔壁１０ｂは縦隔壁１０ａよりも高さが低く、直交するそれらの隔壁は交差部で段差を有した構成となり、横隔壁１０ｂの上部に第２横隔壁１０ｃが形成されている。横隔壁１０ｂに第２横隔壁１０ｃを形成した構成としては次の形態が可能である。その形態を図５のＢ−Ｂ線断面図として図６、図７に示す。図６には、第２横隔壁１０ｃの頂部が縦隔壁１０ａの高さより低く、前面板５０との間に空隙を有する場合を示し、図７には第２横隔壁１０ｃの頂部が縦隔壁１０ａの頂部と同一高さとなる場合を示している。但し、図６、図７は蛍光体層を省略して図示している。

第３隔壁となる第２横隔壁１０ｃは白金族元素を含む酸化触媒を含有する酸化物によって構成されている。酸化物中に白金族元素を含む酸化触媒を添加する方法としては、白金族元素を含有する化合物と酸化物とをボールミルなどでよく混合した後、空気中、窒素中あるいは窒素−水素中において３００℃〜６００℃で２時間程度焼成し、その後、粉砕およびふるい分けを行う固相法などで作成すればよい。また、特に均一に白金族元素を酸化物中に添加するには、白金族元素を含有する塩化物、硝酸化合物の水溶液に酸化物粉体を混合して攪拌し、その後、ろ過を行う。この混合溶液を乾燥後に空気、窒素あるいは窒素−水素中において３００℃〜６００℃で焼成して作成する液相法などで作成してもよい。白金族元素を添加した酸化物は、白金族元素の触媒作用によって不純物ガスを吸収するほか、吸収した不純物ガス中の炭化水素ガス（Ｃ_xＨ_y系ガスあるいは、炭化水素が一部酸化したＣ_xＨ_yＯ系ガス）を水と炭酸ガスに酸化分解（燃焼）する触媒作用を発現する。

また、酸化物原料としては耐熱性があればよいが、特にＡｌ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＳｉＯ₂、ＭｇＯ、ＮｉＯ、Ｙ₂Ｏ₃、ＭｎＯ₂、Ｍｎ₂Ｏ₃、Ａｇ₂Ｏ、ＣｕＯ、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＣｏＯ、Ｃｏ₂Ｏ₃、Ｃｏ₃Ｏ₄、ＰｄＯ、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂など、あるいはＣａＡｌ₂Ｏ₄、ＢａＡｌ₂Ｏ_4、ＢａＦｅ₂Ｏ₄、ＭｇＡｌ₂Ｏ₄、ＺｎＡｌ₂Ｏ₄などのうちのいずれか一種以上であることが、例えば酸化触媒の比表面積を大きくできることなどから好ましい。添加する白金族元素の原料としては、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｏｓなどの元素単体、ＰｔＣｌ₄、ＰｄＣｌ₂、ＲｈＣｌ₃、ＲｕＣｌ₃、ＩｒＣｌ₄、ＯｓＣｌ₃などの塩化物、あるいはＲｈ（ＮＯ₃）₃、Ｒｕ（ＮＯ₃）₃などの硝酸化合物を用いるのが好ましい。また、白金族元素の添加量は、酸化物に対して０．０１％〜５％が好ましく、添加する白金族元素がＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｏｓのうちのいずれか一種以上であればよい。

これらの方法によって合成された白金族元素を含有する酸化物材料を、有機バインダーと混練してペーストを作成する。このペーストを印刷法やディスペンサー法などにより横隔壁１０ｂの上部の所定領域に塗布し、第２横隔壁１０ｃを形成する。

このように、本発明の第３の実施の形態では、第１の実施の形態で説明した酸化触媒を含有する反射層を設け、さらに隔壁の一部が酸化触媒を含有する酸化物で構成されている。

第３の実施の形態では、隔壁１０の高さの小さい横隔壁１０ｂの上部に白金族元素を添加した酸化触媒を含有する酸化物の第２横隔壁１０ｃを形成している。したがって、第２横隔壁１０ｃは、白金族元素の触媒作用によって不純物ガスを吸収するほか、吸収した不純物ガス中の炭化水素ガス（Ｃ_xＨ_y系ガスあるいは、炭化水素が一部酸化したＣ_xＨ_yＯ系ガス）を水と炭酸ガスに酸化分解（燃焼）する触媒作用を発現する。本発明の第３の実施の形態によれば、酸化触媒をＰＤＰ全領域にわたって蛍光体層１２に最も近い隔壁１０に設けることができる。したがって、蛍光体層１２に吸着された不純物ガスとなる炭化水素ガスを効率的に酸化分解して除去するとともに、放電セル１１に放出された炭化水素ガスを効率的に酸化分解することができる。そのため、蛍光体の劣化が少なく画像表示品質に優れ信頼性の高いＰＤＰを提供することができる。

また、第３の実施の形態によれば、井桁状の隔壁１０の一部を酸化触媒を含有する第２横隔壁１０ｃによって形成しているため、酸化触媒の体積と表面積を大きくすることも可能となり、触媒の作用効果を増大させることができる。

なお、図６に示すように、第２横隔壁１０ｃを前面板５０との間に空隙を設けるように形成することや、図７に示すように、前面板５０と接するように形成することなどが可能であるが、空隙を持たせて第２横隔壁１０ｃを形成することによって、排気工程における排気や放電ガス封入における封入の容易性などを確保することができる。また、本発明の第３の実施の形態では、データ電極９と交差する横隔壁１０ｂ上に酸化触媒を含有する第３隔壁を設けたが、データ電極９と平行な縦隔壁１０ａ上に設けてもよく、さらには縦隔壁１０ａと横隔壁１０ｂの両方に設けてもよい。

第３の実施の形態におけるＰＤＰ内の蛍光体層１２に吸着している炭化水素ガスの量と、輝度変化率の測定結果を表２に示す。表２中に示す試料番号１〜３の本実施の形態では、横隔壁１０ｂ上に約２０μｍの厚みで第２横隔壁１０ｃを形成し、第２横隔壁１０ｃと前面板５０との間に約１０μｍの空隙を設けた例について示している。表２中の炭化水素ガスの量については、封着後のＰＤＰを破壊して、蛍光体だけを取り出し、ＴＤＳ（昇温脱離ガス分析装置）を用いて測定した。輝度変化率の測定は、ＰＤＰに電圧１８０Ｖ、周波数５０ｋＨｚの放電維持パルスを印加して５０００時間駆動する加速寿命テストを行った。駆動の前後においてＰＤＰを全青表示および全緑表示とした場合の輝度を輝度計で測定し、輝度変化率を次式により算出している。

｛（パルス印加後の輝度−パルス印加前の輝度）／パルス印加前の輝度｝×１００（％）
炭化水素ガスによる蛍光体の輝度変化は、蛍光体材料として特にＺｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎの緑色蛍光体、およびＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕの青色蛍光体において影響が大きい。そこで、本実施の形態ではこれらの蛍光体を用いたＰＤＰを作成して、輝度変化率を測定した。

また、比較例として隔壁に酸化物のみがある場合を試料番号４、酸化物のない場合を試料番号５、さらに図４、図５に示す反射層もない場合を試料番号６として示し、Ｐｔ元素を含有するＡｌ₂Ｏ₃酸化物の試料番号１の全ガス中に占める炭化水素ガスの吸着比を１として示している。

表２に示すように、試料番号６の何もない場合には、蛍光体中の炭化水素ガスの吸着量が大きく、さらに緑色の輝度変化率が−１０．１％、青色の輝度変化率が−１１．８％と大きい。しかしながら、第２の実施の形態と同様に、酸化触媒を含有する反射層だけによっても炭化水素の吸着比と輝度変化率は格段に改良される。さらに、試料番号４のように第２横隔壁１０ｃに酸化物だけがある場合にもわずかに改良される。一方、試料番号１〜３の本発明の第３の実施の形態におけるＰＤＰでは、蛍光体中の炭化水素ガスの吸着比はさらに試料番号４、５の半分ほどに減少し、さらに輝度変化率も改善されている。

したがって、本発明の第３の実施の形態によれば、反射層における炭化水素ガスの分解に加え、隔壁でも残留している炭化水素ガスを分解し、ガス純度を高くして蛍光体の輝度変化を抑制することができる。

なお、第３の実施の形態では酸化触媒を反射層と隔壁との両方に配置した例について説明したが、酸化触媒を隔壁のみに含有させて炭化水素ガスの分解作用が発現させることも可能である。

本発明のＰＤＰによれば、ＰＤＰ内の不純物ガスの量を大幅に低減することができ、放電特性が安定で輝度の経時変化がない信頼性の高いＰＤＰを実現し、大画面表示装置などに有用である。

本発明の第１の実施の形態におけるＰＤＰの分解斜視図 図１のＡ−Ａ線断面図 本発明の第２の実施の形態におけるＰＤＰの背面板の構成を示す断面図 本発明の第３の実施の形態におけるＰＤＰの構成を示す断面図 同ＰＤＰの背面板の斜視図 同ＰＤＰの第３隔壁と前面板とに空隙を設けた場合の図５におけるＢ−Ｂ線断面図 同ＰＤＰの第３隔壁と前面板とに空隙がない場合の図５におけるＢ−Ｂ線断面図

符号の説明

１ 前面基板
２ 背面基板
３ 放電空間
４，１３ 誘電体層
５ 保護膜
６ 走査電極
６ａ，７ａ 透明電極
６ｂ，７ｂ 金属母線
７ 維持電極
８ 光吸収層
９ データ電極
１０ 隔壁
１０ａ 縦隔壁
１０ｂ 横隔壁
１０ｃ 第２横隔壁
１１ 放電セル
１２ 蛍光体層
２０，２１ 反射層
５０ 前面板
６０ 背面板

Claims (9)

1. 複数の表示電極を備えた前面板と放電空間を形成する隔壁を備えた背面板とを対向配置したプラズマディスプレイパネルにおいて、前記背面板が、基板と、前記基板上に前記表示電極と交差するように形成されたデータ電極と、前記データ電極を覆う誘電体層と、前記誘電体層の少なくとも一部を覆う酸化触媒を含有する反射層と、前記反射層上に形成された蛍光体層とを有することを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. 前記反射層が前記隔壁の側面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
3. 前記反射層を前記蛍光体層に対応して個別に設けるとともに、前記反射層にはその上に設けられた前記蛍光体層の発光色に対応する色の着色用顔料を混合したことを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
4. 前記反射層が、Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＳｉＯ₂、Ｙ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、ＢａＡｌ₂Ｏ₄のうちのいずれか一種以上の材料により構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
5. 前記隔壁を第１隔壁と前記第１隔壁と直交する方向に設けた第２隔壁とで構成し、前記第２隔壁の上部に前記酸化触媒を含有する酸化物の第３隔壁を形成したことを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
6. 前記第３隔壁の頂部と前記前面板との間に空隙を設けたことを特徴とする請求項５に記載のプラズマディスプレイパネル。
7. 前記酸化物が、Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＳｉＯ₂、ＭｇＯ、ＮｉＯ、Ｙ₂Ｏ₃、ＭｎＯ₂、Ｍｎ₂Ｏ₃、Ａｇ₂Ｏ、ＣｕＯ、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＣｏＯ、Ｃｏ₂Ｏ₃、Ｃｏ₃Ｏ₄、ＰｄＯ、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、ＣａＡｌ₂Ｏ₄、ＢａＡｌ₂Ｏ_4、ＢａＦｅ₂Ｏ₄、ＭｇＡｌ₂Ｏ₄、ＺｎＡｌ₂Ｏ₄のうちのいずれか一種以上であることを特徴とする請求項５に記載のプラズマディスプレイパネル。
8. 前記酸化触媒が白金族元素を含むことを特徴とする請求項１または請求項５に記載のプラズマディスプレイパネル。
9. 前記白金族元素が、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｒｕのうちのいずれか一種以上であることを特徴とする請求項８に記載のプラズマディスプレイパネル。

Images