JP2006202673A - フルカラーｐｄｐ - Google Patents

Abstract

【課題】放電ガスの発光色を、３原色の少なくとも１色に使用することで、発光効率の向上を図る。
【解決手段】電極の配置された一対の基板間に形成された放電空間に放電ガスが充填され、ガス放電によって赤色、緑色、青色の３原色を各々発生するＲセル、Ｇセル、Ｂセルで一画素が構成され、その画素を複数配列して画面が構成されたフルカラーＰＤＰにおいて、放電ガスに、放電で可視光を発生する放電ガスを用い、Ｒセル、Ｇセル、Ｂセルの内の少なくとも１つのセルの表示を、ガス放電の発光により賄うことでフルカラー表示を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、フルカラーＰＤＰ（フルカラープラズマディスプレイパネル）に関し、さらに詳しくは、放電ガスの発光色を利用したフルカラーＰＤＰに関する。

従来のＰＤＰとして、ＡＣ型３電極面放電形式のＰＤＰが知られている。このＰＤＰは、一方の基板（例えば前面側または表示面側の基板）の内面に面放電が可能な表示電極を水平方向に多数設け、他方の基板（例えば背面側の基板）の内面に発光セル選択用のアドレス電極を表示電極と交差する方向に多数設け、表示電極とアドレス電極との交差部をセルとするものである。

前面側の基板の表示電極は誘電体層で覆われ、その上に保護膜が形成されている。背面側の基板のアドレス電極も誘電体層で覆われ、アドレス電極とアドレス電極との間には隔壁が形成され、隔壁間には蛍光体層が形成されている。

ＰＤＰは、このように作製した前面側のパネルアセンブリと背面側のパネルアセンブリとを対向させて周辺を封止した後、内部に放電ガスを封入することにより作製されている。

このような蛍光体層を用いるＰＤＰでは、放電ガスとして、Ｘｅを含む不活性ガスを用いており、放電によりＸｅから真空紫外線を発生させる。そして、その真空紫外線を蛍光体層に照射して、蛍光体層中の蛍光体で可視光（３原色）に変換している（特許文献１参照）。

特開２００３−８６１４２号公報

しかしながら、このように蛍光体を用いて真空紫外線を可視光に変換する方式では、放電エネルギーを真空紫外線に一度変換し、その真空紫外線を蛍光体で可視光（３原色）に変換するので、エネルギーの変換効率が悪い。

例えば、放電からの紫外線の発生効率を１０％、紫外線が蛍光体に利用される効率を５０％、蛍光体の可視光発光効率を２０％、可視光の取り出し効率を４５％とすると、発光効率は０．５％（１．４ｌｍ／Ｗ）程度になってしまう。つまり放電エネルギーを紫外線に変換する効率が一番悪い。ＰＤＰではＸｅガスから発生する真空紫外線を用いている。この真空紫外線を極力発生させないで、直接可視光を発生させる方のエネルギー効率が大変良い。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、放電ガスの発光色を、３原色の少なくとも１色に使用することで、発光効率の向上を図ったフルカラーＰＤＰを提供するものである。

本発明は、電極の配置された一対の基板間に形成された放電空間に放電ガスが充填され、ガス放電によって赤色、緑色、青色の３原色を各々発生するＲセル、Ｇセル、Ｂセルで一画素が構成され、その画素を複数配列して画面が構成されたフルカラーＰＤＰであって、放電ガスが、放電で可視光を発生する放電ガスからなり、Ｒセル、Ｇセル、Ｂセルの内の少なくとも１つのセルの表示が、ガス放電の発光により賄われることでフルカラー表示を行うフルカラーＰＤＰである。

本発明によれば、放電エネルギーを可視光に直接変換するので、従来の放電エネルギーを真空紫外線に変換し、さらに可視光に変換する方式に比べて、発光効率が向上する。

本発明において、一対の基板としては、ガラス、石英、セラミックス等の基板や、これらの基板上に、電極、絶縁膜、誘電体層、保護膜等の所望の構成物を形成した基板が含まれる。

電極は、一対の基板に配置されていればよい。この電極は、当該分野で公知の各種の材料と方法を用いて形成することができる。電極に用いられる材料としては、例えば、ＩＴＯ、ＳｎＯ₂などの透明な導電性材料や、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒなどの金属の導電性材料が挙げられる。電極の形成方法としては、当該分野で公知の各種の方法を適用することができる。たとえば、印刷などの厚膜形成技術を用いて形成してもよいし、物理的堆積法または化学的堆積法からなる薄膜形成技術を用いて形成してもよい。厚膜形成技術としては、スクリーン印刷法などが挙げられる。薄膜形成技術の内、物理的堆積法としては、蒸着法やスパッタ法などが挙げられる。化学的堆積方法としては、熱ＣＶＤ法や光ＣＶＤ法、あるいはプラズマＣＶＤ法などが挙げられる。

放電ガスは、赤色発光についてはＮｅ，Ｈｅガスを、緑色発光については、Ａｒ，Ｘｅ，Ｋｒガスを、青色発光についてはＸｅＦ，Ａｒガスを、それぞれ用いることができる。この内、赤色発光についてはＮｅガスを、緑色発光についてはＫｒガスを、青色発光についてはＡｒガスを、それぞれ用いることが望ましい。

本発明においては、少なくとも１種の放電ガスが、放電で可視光を発生する発光物質が添加された放電ガスであってもよい。この場合、Ｒセル、Ｇセル、Ｂセルの内の少なくとも１つのセルの表示が、ガス放電の発光と、放電ガスに添加された発光物質の発光とで賄われる。

この発光物質は、放電近傍に設置した物質であり、その物質は、常温常圧で固体であってもよい。
この発光物質としては、赤色は、Ｅｕ，Ｚｎ，Ｌｉ，Ｓｒ，Ｈｏ，Ｙｂなどが挙げられる。緑色は、Ｍｇ，Ｋ，Ｈｇ，Ｂａ，Ｃｕ，Ｃｌ，Ｔｂ，Ｚｎ，Ｅｒなどが挙げられる。青色は、Ｔｍ，Ｋ，Ａｌ，Ｅｕなどが挙げられる。この内、赤色はＬｉを、緑色はＣｕを、青色はＴｍを、それぞれ用いることが望ましい。
などが挙げられる。

本発明においては、放電ガスを２種の放電ガスで構成し、その内の一方の放電ガスは、放電により３原色の内の１色の可視光が発生される放電ガスとし、他方の放電ガスは、放電により３原色の内の残りの２色の可視光が発生される放電ガスとし、Ｒセル、Ｇセル、Ｂセルの内の１つのセルに一方の放電ガスを封入し、残りの２つのセルに他方の放電ガスを封入し、他方の放電ガスで発光させる２色のセルにそれぞれ異なる色のフィルターを配置し、他方の放電ガスの発光色を２色に分離するようにしてもよい。

放電により３原色の内の２色の可視光が発生される放電ガスとしては、以下のような放電ガスが挙げられる。赤＋緑の放電ガスとしては、Ｏ₂，Ｎｅガスが、緑＋青の放電ガスとしては、Ａｒガスが、青＋赤の放電ガスとしては、Ｎｅ，Ａｒ，Ｈ₂，Ｎ₂ガス、あるいは空気が挙げられる。

この場合、他方の放電ガスは、放電により２色の可視光が発生されるように少なくとも１種の発光物質が添加された放電ガスであってもよい。

放電により２色の可視光が発生される発光物質としては、赤＋緑色は、Ｎａ，Ｃａ，Ｔｂ，Ｍｎなどが挙げられる。緑＋青色は、Ａｇ，Ｃｓ，Ｋなどが挙げられる。青＋赤色は、Ｃａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｚｎなどが挙げられる。

上記構成においては、放電ガスを１種の放電ガスで構成し、その放電ガスに、放電により３色の可視光が発生されるように少なくとも１種の発光物質を添加し、３原色のセルにそれぞれ異なる色のフィルターを配置して、放電ガスの発光色を３色に分離するようにしてもよい。

放電により３色の可視光が発生される発光物質としては、たとえば、Ｐｒ，Ｔｂ，Ｄｙ、あるいは上述した、赤、緑、青、赤＋緑、緑＋青、青＋赤の各色に用いた発光中心の混合物が挙げられる。

以下、図面に示す実施形態に基づいて本発明を詳述する。なお、本発明はこれによって限定されるものではなく、各種の変形が可能である。

実施形態１
図１は本発明によるフルカラーＰＤＰの実施形態１の構成を示す部分分解斜視図である。このＰＤＰはＡＣ型３電極面放電形式のＰＤＰである。
ＰＤＰ１は、前面側の基板１１を含む前面側のパネルアセンブリ１０と、背面側の基板２１を含む背面側のパネルアセンブリ２０から構成されている。前面側の基板１１と背面側の基板２１としては、ガラス基板、石英基板、セラミック基板等を使用することができる。

前面側の基板１１の内側面には、水平方向に一対の表示電極Ｘ，Ｙが電極対間で放電が生じない間隔を隔てて形成されている。表示電極Ｘと表示電極Ｙとの間で表示放電（面放電）が発生され、この間が表示ラインとなる。各表示電極Ｘ，Ｙは、ＩＴＯ、ＳｎＯ₂などの幅の広い透明電極４１と、例えばＡｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒ及びそれらの積層体（例えばＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒの積層膜）等からなる金属製の幅の狭いバス電極４２から構成されている。表示電極Ｘ，Ｙは、Ａｇ、Ａｕについてはスクリーン印刷のような厚膜形成技術を用い、その他については蒸着法、スパッタ法等の薄膜形成技術とエッチング技術を用いることにより、所望の本数、厚さ、幅及び間隔で形成することができる。

表示電極Ｘ，Ｙの上には、表示電極Ｘ，Ｙを覆うように交流（ＡＣ）駆動用の誘電体層１７が形成されている。誘電体層１７は、低融点ガラスペーストを、前面側の基板１１上にスクリーン印刷法で塗布し、焼成することにより形成している。

誘電体層１７の上には、表示の際の放電により生じるイオンの衝突による損傷から誘電体層１７を保護するための保護膜１８が形成されている。この保護膜はＭｇＯで形成されている。

背面側の基板２１の内側面には、平面的にみて表示電極Ｘ，Ｙと交差する方向に複数のアドレス電極Ａが形成され、そのアドレス電極Ａを覆って誘電体層２４が形成されている。アドレス電極Ａは、Ｙ電極との交差部で発光セルを選択するためのアドレス放電（対向放電）を発生させるものであり、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒの３層構造で形成されている。このアドレス電極Ａは、その他に、例えばＡｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒ等で形成することもできる。アドレス電極Ａも、表示電極Ｘ，Ｙと同様に、Ａｇ、Ａｕについてはスクリーン印刷のような厚膜形成技術を用い、その他については蒸着法、スパッタ法等の薄膜形成技術とエッチング技術を用いることにより、所望の本数、厚さ、幅及び間隔で形成することができる。誘電体層２４は、誘電体層１７と同じ材料、同じ方法を用いて形成することができる。

隣接するアドレス電極Ａとアドレス電極Ａとの間の誘電体層２４上には、複数の隔壁２９が形成されている。隔壁２９は、サンドブラスト法、印刷法、フォトエッチング法等により形成することができる。例えば、サンドブラスト法では、低融点ガラスフリット、バインダー樹脂、溶媒等からなるガラスペーストを誘電体層２４上に塗布して乾燥させた後、そのガラスペースト層上に隔壁パターンの開口を有する切削マスクを設けた状態で切削粒子を吹きつけて、マスクの開口に露出したガラスペースト層を切削し、さらに焼成することにより形成する。また、フォトエッチング法では、切削粒子で切削することに代えて、バインダー樹脂に感光性の樹脂を使用し、マスクを用いた露光及び現像の後、焼成することにより形成する。

ＰＤＰ１は、上記した前面側のパネルアセンブリ１０と背面側のパネルアセンブリ２０とを、表示電極Ｘ，Ｙとアドレス電極Ａとが交差するように対向配置し、周囲を封止し、隔壁２９で囲まれた放電空間３０に放電ガスを充填することにより作製されている。このＰＤＰでは、表示電極Ｘ，Ｙとアドレス電極Ａとの交差部の放電空間３０が表示の最小単位である１つのセル領域（単位発光領域）となる。１画素はＲ、Ｇ、Ｂの３つのセルで構成される。表示可能領域３５の中央部が表示領域ＥＳとなる。

図２は実施形態１によるＰＤＰの全体構成を示す説明図である。図２（ａ）は側面図、図２（ｂ）は正面図、図２（ｃ）は背面図である。
本発明では、フルカラー表示の３原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のセルの内、少なくとも１つのセルの発色に放電ガスの発光色を利用するのであるが、本形態では、３種類の放電ガスを用いて、Ｒ，Ｇ，Ｂの３つのセルの全てに放電ガスの発色を利用する。

したがって、蛍光体は使用せず、その代わりに、Ｒセルのセルライン（表示パネルの縦方向に連続するセルのライン）に赤色発光用の放電ガスを、Ｇセルのセルラインに緑色発光用の放電ガスを、Ｂセルのセルラインに青色発光用の放電ガスをそれぞれ封入する。

そのため、本ＰＤＰでは、前面側のパネルアセンブリ１０と背面側のパネルアセンブリ２０とを貼り合わせる際に、隔壁２９の頂部が前面側の保護膜に接着するように、隔壁の頂部にシール材１３と同じ低融点ガラスペーストを塗布しておき、放電ガスが隣接セルに漏れないようにしておく。また、隔壁２９には仕切り部２９ａ，２９ｂを形成しておき、Ｒ用放電ガス領域３１Ｒ，Ｇ用放電ガス領域３１Ｇ，Ｂ用放電ガス領域３１Ｂの独立性が保たれるようにしている。

このようにして、前面側のパネルアセンブリ１０と背面側のパネルアセンブリ２０とを貼り合わせて、周囲を低融点ガラスからなるシール材１３で封止し、隔壁２９で囲まれた放電空間３０に、第１、第２、第３の通気管（排気管やチップ管ともいう）１４ａ、１４ｂ、１４ｃから、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色に対応する放電ガスを充填する。

具体的には、Ｒ用放電ガス領域３１Ｒには、赤（Ｒ）用の放電ガスを第１の通気管１４ａから充填し、第１の通気管１４ａをチップオフすることで放電ガスを封入する。Ｇ用放電ガス領域３１Ｇには、緑（Ｇ）用の放電ガスを第２の通気管１４ｂから充填し、第２の通気管１４ｂをチップオフすることで放電ガスを封入する。Ｂ用放電ガス領域３１Ｂには、青（Ｂ）用の放電ガスを第３の通気管１４ｃから充填し、第３の通気管１４ｃをチップオフすることで放電ガスを封入する。

第３の通気管１４ｃから導入された青（Ｂ）用の放電ガスは、シール材１５で封止された連通領域１６を通って、通気口１４ｄからＢ用放電ガス領域３１Ｂに充填される。

Ｒ用、Ｇ用、Ｂ用の放電ガスを封入する領域は任意に入れ替えることができる。この放電ガスの充填は、不純物ガスの排気を行った後に続けて行われる。

３種類の有色放電ガスを使用する場合、使用する放電ガスによっては色純度が悪いことがある。その場合には、色純度の悪い放電ガスのセルについては、セルの一部にカラーフィルターを併用してもよい。また、パネルの全面にマルチバンドパスフィルターを配置してもよい。また、色純度の悪い放電ガスのセルについては、Ｘｅを含む不活性ガスと、公知の蛍光体層を併用してもよい。

発光色と放電ガスとの関係を図６に示す。
発光色の欄で示す色を得るには、放電ガスの欄で示す放電ガスを用いる。たとえば、発光色が赤の放電ガスとしては、Ｎｅ，Ｈｅが利用可能であり、緑の放電ガスとしては、Ａｒ，Ｘｅ，Ｋｒが利用可能であり、青の放電ガスとしては、ＸｅＦ，Ａｒが利用可能である。この内、太字で示した放電ガスを用いることが望ましい。上述したように、単色を発色する放電ガスについては、必要に応じて色補正用のカラーフィルターを用いてもよい。また、全体にマルチバンドパスフィルターを配置して色補正を行ってもよい。

図３は本発明の実施形態２によるＰＤＰの構成を示す説明図である。図４（ａ）は側面図、図４（ｂ）は正面図である。
本形態では、２種類の放電ガスを用いる。したがって、実施形態１と比較して、第１の通気管１４ａと第２の通気管１４ｂしかなく、第３の通気管１４ｃがない。

この場合には、１色に関しては放電ガスの発光色を利用し、他の２色に関しては、たとえば、赤と青を同時に発色する放電ガスを用いて、カラーフィルターにより、赤色と青色に分離する。すなわち、１つの放電ガスから２種類の色を発色させ、Ｒセルの前にはＲ色のみを透過させるフィルターを配置し、Ｂセルの前にはＢ色のみを透過させるフィルターを配置する。

したがって、Ｒ＋Ｂ用放電ガス領域３１ＲＢには、Ｒ＋Ｂ用の放電ガスを第１の通気管１４ａから充填し、第１の通気管１４ａをチップオフすることで放電ガスを封入する。Ｇ用放電ガス領域３１Ｇには、Ｇ用の放電ガスを第２の通気管１４ｂから充填し、第２の通気管１４ｂをチップオフすることで放電ガスを封入する。

使用する放電ガスによっては色純度が悪いことがあるので、その場合には、色純度の悪い放電ガスのセルについては、Ｘｅを含む不活性ガスと、公知の蛍光体層を併用してもよい。１色だけ放電ガスによる発色を利用する場合は、パネルの全面にマルチバンドパスフィルターを配置して、色補正を行ってもよい。

２色の発光色と放電ガスとの関係については、図６に示す。発光色の欄の赤＋緑、緑＋青、青＋赤、白（赤＋緑＋青）に関しては、放電ガスの欄で示す放電ガスを用いる。上述したように、２色を発色する放電ガス、および白色（赤＋緑＋青）を発色する放電ガスを用いる場合には、該当するセルにカラーフィルターを用いる。

図４は本発明の実施形態３によるＰＤＰの構成を示す説明図である。図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ断面を示す説明図である。
本形態は、透明なガラス製のチューブ管に放電ガスを封入し、そのチューブ管を並置して前面側の基板１１と背面側の基板２１との間に配置して、封止材１３で封止した構成であり、チューブアレイ方式の表示装置である。前面側の基板１１には表示電極を形成したものを用い、背面側の基板２１にはアドレス電極を形成したものを用いる。

Ｒセル用のチューブ管３２ＲにはＲ用の放電ガス、Ｇセル用のチューブ管３２ＧにはＧ用の放電ガス、Ｂセル用のチューブ管３２ＢにはＢ用の放電ガスを、それぞれ封入する。

本形態の場合、基本的には実施形態１とほぼ同様な運用をする。必要に応じて、カラーフィルターを用いる場合は、チューブ管の表面に目的の色のコーティングまたは、貼り付けを行う。

この場合、各色を別々なチューブ管として作製するため、各色のチューブ管に該当した表面へのコートティングをディップ法などベタで行うことができ、これによりカラーフィルターを容易に形成することができる。

また、チューブ管を作製した後でコーティングを行うため、有機物を用いたフィルターを用いることができる。ゆえに、目的の透過率特性を持ったカラーフィルターフィルムをチュープ管の表面に貼り付けてもよい。

図５は本発明の実施形態４によるＰＤＰの構成を示す部分分解斜視図である。
本形態のＰＤＰは、実施形態１のＰＤＰと比較して、蛍光体層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂを形成しているところが異なり、他の構成は同じである。

本形態では、全セルに同じ放電ガスを用い、各セルの一部（前面側の基板、または背面側の基板）に３原色を発光する放電ガス用発光中心原子（発光の中核となる物質）を塗り分けた構成となっている。

発光色と放電ガス用発光中心（発光中心）との関係については、図６に示す。発光色の欄で示す色を発光させるには、発光中心の欄で示す物質を用いる。この内、太字で示した物質を用いることが望ましい。

たとえば、蛍光体層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂ中、蛍光体層２８Ｒに関しては、赤色発光蛍光体Ｙ₂Ｏ₃：Ｅｕに発光中心原子としてＬｉ化合物を添加しておく。これにより、放電によって放電ガスから真空紫外線が照射されると、放電ガス中にＬｉ化合物が拡散され、放電ガスが発色する。

放電ガスの発光で十分な輝度が得られる場合は、蛍光体層に代えて、反射層（アルミナ粉末層等）のみを形成するようにしてもよい。反射層を形成する場合、反射層に発光中心を含む材料（たとえば、赤色ならＬｉ化合物）を添加してもよい。

また、ガス放電によりわずかでも紫外線が発生する場合には、その紫外線を有効に利用するために蛍光体を併用するが、その場合の蛍光体は、反射層兼用の蛍光体を用いる。

発光色と反射層兼用の蛍光体との関係を図６に示す。反射層を兼用させて、発光色の欄で示す色を発光させるには、反射層兼用の蛍光体の欄で示す蛍光体を用いる。この内、太字で示した蛍光体を用いることが望ましい。

この構造の場合、前面側の基板の保護膜は、ダイレクトに放電ガスイオンおよび、電子が衝突する。そのため、保護膜（Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｓｉ，Ｃａ等の酸化物）に発光中心イオンに該当する色の発光中心を含む材料を添加してもよい。白色または、２色を発光する発光中心を含む材料を添加し、フィルターにより分離しても良い。

保護膜に発光中心を添加するには、常温または、加熱した雰囲気中で、表示電極Ｙとアドレス電極Ａとの間での対向放電を発生させるようにしてもよい。この場合、必要に応じて、該当する色のみ対向放電させるようにしてもよい。
上記の方法は、実施形態１〜３で行ってもよい。

比較例として、図５と同じパネル構造のＰＤＰを用い、放電ガスに４％Ｘｅ−Ｎｅガスを用い、蛍光体に図６の物質を用いて、相対発光効率を求めたところ、実施形態１〜４では、比較例の１．４倍の相対発光効率であった。

［１］本発明に応じて、４２インチ型のＰＤＰを作製した。パネル作製工程（図５の構造）は、従来と同じであるが、異なる点のみ、以下に明記する。実施例を簡素化するため、単色パネルを用いて比較例との比較を行い効果の比較を行った。

［１．１］赤色単色パネル
蛍光体層には、Ｙ₂Ｏ₃：Ｅｕ蛍光体（化成オプトニスク製ＬＰ−ＲＥ１）にＬｉ₂Ｏ（放電ガス用発光中心）の微粉末を１０ｖｏｌ％添加した物（比較例：Ｙ₂Ｏ₃：Ｅｕ蛍光体のみ）を用いた。パネルは、加熱排気をした後、放電ガスとして、Ｎｅガス（比較例：４％Ｘｅ−Ｎｅガス）を５００Ｔｏｒｒ（１Ｔｏｒｒは約１３３．３２２Ｐａ）挿入した。その後、電極間に電圧を印加し、２４時間エージングを行った。そのとき、１２時間は、発光中心原子を放電空間に飛散させるために、対向放電を途中に入れた（比較例は、面放電のみ）。これらによって得られたパネルの効率を測定し、１．７ｌｍ／Ｗが得られた（比較例は、１．２ｌｍ／Ｗ）。

［１．２］緑色単色パネル
蛍光体層には、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）Ｏ・ａＡｌ₂Ｏ₃：Ｍｎ蛍光体（化成オプトニスク製ＫＸ−５０３Ａ）にＣｕＯ（放電ガス用発光中心）の微粉末を１０ｖｏｌ％添加した物（比較例：（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）Ｏ・ａＡｌ₂Ｏ₃：Ｍｎ蛍光体のみ）を用いた。パネルは、加熱排気をした後、放電ガスとして、０．１％Ａｒ−Ｋｒガス（比較例：４％Ｘｅ−Ｎｅガス）を３５０Ｔｏｒｒ挿入した。その後、電極間に電圧を印加し、２４時間エージングを行った。そのとき、１２時間は、対向放電を途中に入れた（比較例は、面放電のみ）。これらによって得られたパネルの効率を測定し、２．８ｌｍ／Ｗが得られた（比較例は、２．４ｌｍ／Ｗ）。

［１．３］青色単色パネル
蛍光体層には、ＢａＭｇＯＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ蛍光体（化成オプトニスク製ＫＸ−５０１Ａ）にＴｍ₂Ｏ₃（放電ガス用発光中心）の微粉末を１０ｖｏｌ％添加した物（比較例：ＢａＭｇＯＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ蛍光体のみ）を用いた。パネルは、加熱排気をした後、放電ガスとして、０．１％Ｋｒ−Ａｒガス（比較例：４％Ｘｅ−Ｎｅガス）を３５０Ｔｏｒｒ挿入した。その後、電極間に電圧を印加し、２４時間エージングを行った。そのとき、１２時間は、対向放電を途中に入れた（比較例は、面放電のみ）。これらによって得られたパネルの効率を測定し、０．７ｌｍ／Ｗが得られた（比較例は、０．６ｌｍ／Ｗ）。

［２］１種類の放電ガスを用い、発光中心のみを変化させて、４２型パネルを作製（図５の構造）した。従来と異なる点のみ下記に明記する。
・蛍光体層は、［１．１］〜［１．３］と同じ物を用いた（比較例も同じで、蛍光体のみ）。
・放電ガスは、０．１％Ａｒ−Ｋｒガス（比較例は、４％Ｘｅ−Ｎｅガス）を３５０Ｔｏｒｒ挿入した。
・エージングは、［１．１］と同じ様に行った（比較例も［１．１］と同じで、面放電のみ）。
本実施例の効率は、１．５ｌｍ／Ｗの効率が得られた（比較例は、１．２ｌｍ／Ｗ）。

［３］２種類の放電ガスを用いる構造について
［３．１］発光中心分離型（図３の構造）
赤色発光部分のセルラインのみ異なる放電ガスを用いる。そのセルラインの放電ガスと蛍光体層の組合せは、［１．１］と同じである。

緑色発光部分と赤色発光部分のセルラインは、同じ放電ガスを用い、その放電ガスは、０．１％Ａｒ−Ｋｒガスを用い、蛍光体層は、緑は［１．２］を、青は［１．３］を用いて作製した。その後、電極間に電圧を印加し、２４時間エージングを行った。そのとき、１２時間は、対向放電を途中に入れた（比較例は、面放電のみ）。実施例の効率は、１．５ｌｍ／Ｗの効率が得られた（比較例は、１．２ｌｍ／Ｗ）。

［３．２］１セルラインのみ本発明を利用（図３の構造）
赤色発光部分のセルラインのみ異なる放電ガスを用いる。そのセルラインの放電ガスと蛍光体層の組合せは、［１．１］と同じである。
緑色発光部分と赤色発光部分のセルラインは、同じ放電ガスを用い、その放電ガスは、４％Ｘｅ−Ｎｅガスを用い、蛍光体層は、緑は（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）Ｏ・ａＡｌ₂Ｏ₃：Ｍｎ蛍光体を、青はＢａＭｇＯＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ蛍光体を用いて作製した。その後、電極間に電圧を印加し、２４時間エージングを行った。そのとき、１２時間は、対向放電を途中に入れた（比較例は、面放電のみ）。実施例の効率は、１．３ｌｍ／Ｗの効率が得られた（比較例は、１．２ｌｍ／Ｗ）。

［３．３．１］フィルター分離型（図３の構造）
２セルラインに同じ放電ガスおよび、同じ発光中心を用いた。その２セルラインの蛍光体層は、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）Ｏ・ａＡｌ₂Ｏ₃：Ｍｎ蛍光体にＣｕＯ（放電ガス用発光中心）の微粉末を１０ｖｏｌ％添加した粉末とＢａＭｇＯＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ蛍光体にＴｍ₂Ｏ₃（放電ガス用発光中心）の微粉末を１０ｖｏｌ％添加した粉末を体積比で５０％ずつ混合したものを使用した。また、その２セルラインに使用した放電ガスは、０．１％Ａｒ−Ｋｒで、３５０Ｔｏｒｒ挿入した。その後、電極間に電圧を印加し、２４時間エージングを行った。そのとき、１２時間は、対向放電を途中に入れた（比較例は、面放電のみ）。２ラインセルは、青緑色発光するが、前面基板の青セルラインに相当する場所に青色フィルターを緑セルラインに相当する場所に緑色フィルターを設置し、単色を得た。

赤色発光する１セルラインは、［１．１］の本発明の構成を用いた。また、１セルラインのみを［１．１］の比較例の構成にした場合でもわずかに効率が下がる程度であった。これは、赤色発光が緑色発光と比較し、視感度が低いためである。発光効率は、１．０ｌｍ／Ｗであった（比較例は、１．２ｌｍ／Ｗ）

［３．３．２］フィルター分離型（図５の構造）
３セルラインとも同じ放電ガスおよび、同じ発光中心を用いて、パネルを作製した。蛍光体層には、Ｙ₂Ｏ₃：Ｅｕ蛍光体にＬｉ₂Ｏ（放電ガス用発光中心）の微粉末を１０ｖｏｌ％添加した粉末、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）Ｏ・ａＡｌ₂Ｏ₃：Ｍｎ蛍光体にＣｕＯ（放電ガス用発光中心）の微粉末を１０ｖｏｌ％添加した粉末および、ＢａＭｇＯＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ蛍光体にＴｍ₂Ｏ₃（放電ガス用発光中心）の微粉末を１０ｖｏｌ％添加した粉末を体積比で等しい比率で混合したものを用いた。放電ガスには、０．１％Ａｒ−Ｋｒを３５０Ｔｏｒｒ添加して行った。その後、電極間に電圧を印加し、２４時間エージングを行った。そのとき、１２時間は、対向放電を途中に入れた（比較例は、面放電のみ）。発光効率は、０．９ｌｍ／Ｗであった（比較例は、１．２ｌｍ／Ｗ）。

［３．３．１］および［３．３．２］については、現在の技術では、比較例より低い効率を示した。しかし、放電エネルギーを直接可視光に変換するため、原理的に効率が大幅に向上する可能性が大きい。従来のＰＤＰの様に放電エネルギーを真空紫外線に変換し、その真空紫外線を蛍光体により、可視光に変換する場合、この変換効率が悪いため原理的に効率向上は飽和しつつある。

［４］全色異なる放電ガスを用いる構造（図４の構造）
各色ごとに、チューブ状の形状をしており、内壁前面基板側には、保護膜（ＭｇＯ）が設置しており、背面基板側には、蛍光体層が設置してある。この蛍光体層として、赤色はＹ₂Ｏ₃：Ｅｕ蛍光体にＬｉ₂Ｏ（放電ガス用発光中心）の微粉末を１０ｖｏｌ％添加した粉末、青色は（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）Ｏ・ａＡｌ₂Ｏ₃：Ｍｎ蛍光体にＣｕＯ（放電ガス用発光中心）の微粉末を１０ｖｏｌ％添加した粉末および、緑色はＢａＭｇＯＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ蛍光体にＴｍ₂Ｏ₃（放電ガス用発光中心）の微粉末を１０ｖｏｌ％添加した粉末を所定のチューブに設置した。挿入する放電ガスも、赤色はＮｅガスを５００Ｔｏｒｒ、緑色は０．１％Ａｒ−Ｋｒガスを３５０Ｔｏｒｒ、青色は０．１％Ｋｒ−Ａｒガスを３５０Ｔｏｒｒ挿入した。その後、電極間に電圧を印加し、２４時間エージングを行った。そのとき、１２時間は、対向放電を途中に入れた（比較例は、面放電のみ）。コントラスト向上や色純度補正等を目的に、チューブ表面に各色に適したフィルターを一部でも用いてもよい。各色のチューブ内に従来の蛍光体（［１．１］〜［１．３］の比較例の蛍光体）を設置し、全チューブに４％Ｘｅ−Ｎｅガスを用いた比較例と効率比較を行った。本発明の効率は、１．０ｌｍ／Ｗであり、比較例の効率（０．８ｌｍ／Ｗ）より高い値を示した。

［５］全色異なる放電ガスを用いる構造（図２の構造）
実施例に用いた蛍光体層と放電ガスは、［４］と同じものを用いて、各色セルラインとも異なる蛍光体層および、放電ガスを用いた。エージングも同様とした。実施例の効率は、１．５ｌｍ／Ｗの効率が得られた（比較例は、１．２ｌｍ／Ｗ）。

上記実施例では、放電ガスから発生する可視光の効率を増加させるため、蛍光体表面に放電ガス用発光中心の微粉末を付着させ、対向放電させることで、その発光中心原子を放電空間に飛散させた。今回は、ＭｇＯ表面に飛散した部分が有効に働いた。放電ガスに発光中心を添加する方法の一例を示したが、ガスボンベ内に直接入れてもよい。

また、ガス放電によって発生する紫外線も利用するために、蛍光体を併用し、効率向上を図ったが、ガス放電による可視光が十分な効率が得られるならば、蛍光体を用いる必要がなくなり、高価な蛍光体が不要となる。

なお、セル内に放電ガスを分離するため（チューブ方式の図４を除く、図２、図３、図５の構造の場合）、隔壁のトップ部にシール材と同様な低融点ガラスペーストをスクリーン印刷にて厚さ３０μｍに塗布して、封着を行った。また、図２の構造のＰＤＰでは、第３の通気管１４ｃから各単色セルに放電ガスを導入するための誘導領域をパネルの裏面に貼り付けた。

本発明においては、３原色の発色を放電ガスの発光色で行い。放電ガスの可視光発光効率向上のために、放電ガスに発光中心の添加を行うようにしている。このように、放電ガスから直接可視光を発光させるので、真空紫外線を発生させてそれを蛍光体で可視光に変換するよりもエネルギー変換効率が良い。

本発明の実施形態１の構成を示す部分分解斜視図である。 実施形態１のＰＤＰ全体を示す説明図である。 本発明の実施形態２の構成を示す説明図である。 本発明の実施形態３の構成を示す説明図である。 本発明の実施形態４の構成を示す説明図である。 発色光と放電ガス、発光中心、反射層兼用の蛍光体との関係を示す説明図である。

符号の説明

１ ＰＤＰ
１０ 前面側のパネルアセンブリ
１１ 前面側の基板
１３，１５ シール材
１４ａ 第１の通気管
１４ｂ 第２の通気管
１４ｃ 第３の通気管
１４ｄ 通気口
１６ 連通領域
１７，２４ 誘電体層
１８ 保護膜
２０ 背面側のパネルアセンブリ
２１ 背面側の基板
２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂ 蛍光体層
２９ 隔壁
２９ａ，２９ｂ 仕切り部
３０ 放電空間
３１Ｒ Ｒ用放電ガス領域
３１Ｇ Ｇ用放電ガス領域
３１Ｂ Ｂ用放電ガス領域
３１ＲＢ Ｒ＋Ｂ用放電ガス領域
３２Ｒ Ｒセル用のチューブ管
３２Ｇ Ｇセル用のチューブ管
３２Ｂ Ｂセル用のチューブ管
３５ 表示可能領域
４１ 透明電極
４２ バス電極
Ａ アドレス電極
ＥＳ 表示領域
Ｘ，Ｙ 表示電極

Claims (6)

1. 電極の配置された一対の基板間に形成された放電空間に放電ガスが充填され、ガス放電によって赤色、緑色、青色の３原色を各々発生するＲセル、Ｇセル、Ｂセルで一画素が構成され、その画素を複数配列して画面が構成されたフルカラーＰＤＰであって、
   放電ガスが、放電で可視光を発生する放電ガスからなり、
   Ｒセル、Ｇセル、Ｂセルの内の少なくとも１つのセルの表示が、ガス放電の発光により賄われることでフルカラー表示を行うフルカラーＰＤＰ。
2. 少なくとも１種の放電ガスが、放電で可視光を発生する発光物質が添加された放電ガスからなり、Ｒセル、Ｇセル、Ｂセルの内の少なくとも１つのセルの表示が、ガス放電の発光と、放電ガスに添加された発光物質の発光とで賄われる請求項１記載のフルカラーＰＤＰ。
3. 放電ガスが２種の放電ガスからなり、その内の一方の放電ガスは、放電により３原色の内の１色の可視光が発生される放電ガスからなり、他方の放電ガスは、放電により３原色の内の残りの２色の可視光が発生される放電ガスからなり、
   Ｒセル、Ｇセル、Ｂセルの内の１つのセルに前記一方の放電ガスが封入され、残りの２つのセルに前記他方の放電ガスが封入され、
   前記他方の放電ガスで発光させる２色のセルにそれぞれ異なる色のフィルターを配置し、前記他方の放電ガスの発光色を２色に分離することでフルカラー表示を行う請求項１記載のフルカラーＰＤＰ。
4. 前記他方の放電ガスが、放電により２色の可視光が発生されるように少なくとも１種の発光物質が添加された放電ガスからなる請求項３記載のフルカラーＰＤＰ。
5. 放電ガスが１種の放電ガスからなり、その放電ガスは、放電により３色の可視光が発生されるように少なくとも１種の発光物質が添加された放電ガスからなり、
   ３原色のセルにそれぞれ異なる色のフィルターを配置して、放電ガスの発光色を３色に分離することでフルカラー表示を行う請求項１記載のフルカラーＰＤＰ。
6. 前記発光物質は、放電近傍に設置した物質であり、その物質が、常温常圧で固体であることを特徴とする請求項２、４または５記載のフルカラーＰＤＰ。

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