JP2009252623A - Plasma display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、テレビなどの画像表示に用いられるプラズマディスプレイパネルに関する。 The present invention relates to a plasma display panel used for image display of a television or the like.
プラズマディスプレイパネル(以下、PDPと呼ぶ)を用いたプラズマディスプレイ装置は、高精細化、大画面化の実現が可能であることから、50インチクラスから100インチを越えるクラスのフルスペックのハイビジョンテレビや大型公衆表示装置なども製品化が進んでいる。 A plasma display device using a plasma display panel (hereinafter referred to as PDP) can achieve high definition and a large screen. Large-scale public display devices are also being commercialized.
PDPは前面板と背面板とで構成されている。前面板は、フロート法による硼硅酸ナトリウム系ガラスのガラス基板と、その一方の主面上に形成されたストライプ状の透明電極と金属バス電極とで構成される表示電極と、この表示電極を覆ってコンデンサとしての働きをする誘電体層と、この誘電体層上に形成された酸化マグネシウム(MgO)からなる保護層とで構成されている。一方、背面板は、排気および放電ガス封入(導入ともいう)用の細孔を設けたガラス基板と、その一方の主面上に形成されたストライプ状のアドレス電極(データ電極ともいう)と、アドレス電極を覆う下地誘電体層と、下地誘電体層上に形成された隔壁と、各隔壁間に形成された赤色、緑色および青色それぞれに発光する蛍光体層とで構成されている。 The PDP is composed of a front plate and a back plate. The front plate is a glass substrate made of sodium borosilicate glass by a float method, a display electrode composed of a striped transparent electrode and a metal bus electrode formed on one main surface, and the display electrode A dielectric layer that covers and acts as a capacitor, and a protective layer made of magnesium oxide (MgO) formed on the dielectric layer. On the other hand, the back plate is a glass substrate provided with pores for exhaust and discharge gas encapsulation (also referred to as introduction), and stripe-shaped address electrodes (also referred to as data electrodes) formed on one main surface thereof, It is composed of a base dielectric layer that covers the address electrodes, a partition formed on the base dielectric layer, and a phosphor layer that emits red, green, and blue light formed between the partitions.
前面板と背面板とは、その電極形成面側を対向させてその周囲を封着材によって封着し、隔壁で仕切られた放電空間にNe−Xeの混合ガスが放電ガスとして400Torr〜600Torrの圧力で封入されている。 The front plate and the back plate are opposed to each other on the electrode forming surface side, and the periphery thereof is sealed with a sealing material, and a mixed gas of Ne—Xe is used as a discharge gas in a discharge space of 400 Torr to 600 Torr in a discharge space partitioned by a partition wall. It is sealed with pressure.
PDPは、表示電極に映像信号電圧を選択的に印加することによって放電ガスを放電させ、その放電によって発生した紫外線が各色蛍光体層を励起して赤色、緑色、青色の発光をさせてカラー画像表示を実現している。 The PDP discharges a discharge gas by selectively applying a video signal voltage to a display electrode, and ultraviolet rays generated by the discharge excite each color phosphor layer to emit red, green, and blue light, thereby producing a color image. Display is realized.
PDPは、いわゆる3原色(赤、緑、青)を加法混色することにより、フルカラー表示を行っている。このフルカラー表示を行うために、PDPには3原色である赤色、緑色、青色の各色を発光する蛍光体層を備えている。各色の蛍光体層は各色の蛍光体粒子が積層されて構成され、赤色蛍光体粒子としては(YGd)BO3:Eu3+やY2O3:Eu3+、緑色蛍光体粒子としてはZn2SiO4:Mn2+、青色蛍光体粒子としてはBaMgAl10O17:Eu2+が知られている。 The PDP performs full color display by additively mixing so-called three primary colors (red, green, and blue). In order to perform this full-color display, the PDP includes phosphor layers that emit three primary colors of red, green, and blue. Each color phosphor layer is formed by laminating phosphor particles of each color, (YGd) BO 3 : Eu 3+ or Y 2 O 3 : Eu 3+ as red phosphor particles, and Zn as green phosphor particles. 2 SiO 4 : Mn 2+ and BaMgAl 10 O 17 : Eu 2+ are known as blue phosphor particles.
これらの各蛍光体粒子は、粒子間或いは粒子と隔壁との間のファンデルワールス力によって隔壁間に保持されているが、その保持力は弱く、製造工程や製品の移送中の衝撃や振動によって、蛍光体層の一部が隔壁間から脱落するという課題がある。 Each of these phosphor particles is held between the partition walls by van der Waals force between particles or between the particles and the partition walls, but the holding force is weak, and it is affected by impact and vibration during the manufacturing process and product transfer. There is a problem that a part of the phosphor layer falls off between the partition walls.
同じく蛍光体層の脱落が課題である蛍光ランプの分野では、蛍光体層の結着力を高める方法として、蛍光体層に低融点ガラス材料や金属酸化物を結着剤として混合するといった方法がとられている(特許文献1、2参照)。
近年の高精細フルスペックのハイビジョンテレビでは画素は1920(水平)×1080(垂直)であり、従来のNTSCの画素数である852(水平)×480(垂直)と比較して約6倍に増加する。したがって、同サイズのPDPで比較した場合には、1画素あたりの面積は、6分の1となり、1画素に占める蛍光体粒子の量が減少するため、同一量の蛍光体が脱落した場合に、1画素が滅点となる確率が高くなるという課題がある。 In recent years, high-definition full-spec high-definition televisions have 1920 (horizontal) x 1080 (vertical) pixels, about six times the number of conventional NTSC pixels, 852 (horizontal) x 480 (vertical). To do. Therefore, when compared with PDPs of the same size, the area per pixel is 1/6, and the amount of phosphor particles occupying one pixel is reduced. There is a problem that the probability that one pixel becomes a dark spot increases.
前述の蛍光ランプの分野で実施されているようなガラス材料や金属酸化物を結着剤として使用する方法で、このような課題を解決する場合には、次のような課題がある。蛍光ランプでは、蛍光体を励起する紫外線の波長が主に200nm以上であり、ガラス材料や金属酸化物によってほとんど吸収されることはなく、結着剤を使用することによる発光効率の低下はほとんどないが、PDPでは、蛍光体を励起する紫外線の波長が200nm未満であるため、紫外線がガラス材料や金属酸化物によって吸収されるため、発光効率が大きく低下するという課題がある。 When such a problem is solved by a method using a glass material or a metal oxide as a binder as practiced in the field of the fluorescent lamp described above, there are the following problems. In the fluorescent lamp, the wavelength of the ultraviolet light that excites the phosphor is mainly 200 nm or more and is hardly absorbed by the glass material or the metal oxide, and the luminous efficiency is hardly lowered by using the binder. However, in the PDP, since the wavelength of the ultraviolet light that excites the phosphor is less than 200 nm, the ultraviolet light is absorbed by the glass material or the metal oxide, so that there is a problem that the light emission efficiency is greatly reduced.
本発明はこのような現状に鑑みなされたものであり、蛍光体層の剥れを抑制し、もって高品質な画像の表示を可能とするPDPを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a current situation, and an object of the present invention is to provide a PDP that suppresses peeling of a phosphor layer and can display a high-quality image.
上記目的を実現するために本発明のPDPは、少なくとも前面側が透明な一対の基板を基板間に放電空間が形成されるように対向配置するとともに前記放電空間を複数に仕切るための隔壁を少なくとも一方の基板に配置し、かつ前記隔壁により仕切られた放電空間で放電が発生するように基板に電極群を配置するとともに放電により発光する蛍光体層を設けたプラズマディスプレイパネルであって、前記蛍光体層のうち青色で発光する蛍光体層が青色蛍光体粒子BaMgAl10O17:Eu2+を少なくとも含み、その蛍光体層の中でこの青色蛍光体粒子が占める割合が50%以上であるプラズマディスプレイパネルである。 In order to achieve the above object, the PDP of the present invention has at least one partition wall for partitioning the discharge space into a plurality of substrates, and at least one pair of substrates transparent at least on the front side is disposed so as to form a discharge space between the substrates. A plasma display panel having an electrode group arranged on the substrate so that discharge is generated in a discharge space partitioned by the partition wall and having a phosphor layer that emits light by discharge. The plasma display in which the phosphor layer emitting blue light among the layers contains at least blue phosphor particles BaMgAl 10 O 17 : Eu 2+ and the proportion of the blue phosphor particles in the phosphor layer is 50% or more It is a panel.
本発明によれば、蛍光体層の剥れを抑制することが可能となり、もって高品質な画像の表示を可能とするPDPを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to suppress peeling of a fluorescent substance layer, and can provide PDP which enables the display of a high quality image.
以下、本発明の一実施の形態によるPDPについて図面を用いて説明するが、本発明の実施の態様はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, a PDP according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. However, embodiments of the present invention are not limited thereto.
図1は本発明の一実施の形態によるPDPにおける電極の概略構成を示す平面図である。PDP100は、前面ガラス基板(図示せず)と、背面ガラス基板102と、維持電極103と、走査電極104と、アドレス電極107と、気密シール層121とを備える。維持電極103と走査電極104とはそれぞれN本が平行に配置されている。アドレス電極107はM本が平行に配置されている。維持電極103と走査電極104とアドレス電極107とは3電極構造の電極マトリックスを有しており、走査電極104とアドレス電極107との交点に放電セルが形成されている。
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of electrodes in a PDP according to an embodiment of the present invention. The
図2は本発明の一実施の形態によるPDPにおける画像表示領域の部分断面斜視図である。PDP100は、前面パネル130と背面パネル140とで構成されている。前面パネル130の前面ガラス基板101上には維持電極103と走査電極104と誘電体ガラス層105とMgO保護層106とが形成されている。背面パネル140の背面ガラス基板102上にはアドレス電極107と下地誘電体ガラス層108と隔壁109と蛍光体層110R、110G、110Bとが形成されている。
FIG. 2 is a partial cross-sectional perspective view of an image display area in a PDP according to an embodiment of the present invention. The PDP 100 includes a
前面パネル130と背面パネル140とを貼り合わせ、前面パネル130と背面パネル140との間に形成される放電空間122内に放電ガスを封入してPDP100が完成する。
The
図3は、本発明の一実施の形態によるPDP100を用いたPDP装置の概略構成を示すブロック図である。PDP100は駆動装置150と接続されることでPDP装置を構成している。PDP100には表示ドライバ回路153、表示スキャンドライバ回路154、アドレスドライバ回路155が接続されている。コントローラ152はこれらの電圧印加を制御する。点灯させる放電セルに対応する走査電極104とアドレス電極107へ所定電圧を印加することでアドレス放電を行う。コントローラ152はこの電圧印加を制御する。その後、維持電極103と走査電極104との間にパルス電圧を印加して維持放電を行う。この維持放電によって、アドレス放電が行われた放電セルにおいて紫外線が発生する。この紫外線で励起された蛍光体層が発光することで放電セルが点灯する。各色セルの点灯、非点灯の組み合わせによって画像が表示される。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a PDP apparatus using the
次に、本発明の一実施の形態によるPDP100の製造方法を図1と図2を参照しながら説明する。まず、前面パネル130の製造方法を説明する。前面ガラス基板101上に、各N本の維持電極103と走査電極104をストライプ状に形成する。その後、維持電極103と走査電極104を誘電体ガラス層105でコートする。さらに誘電体ガラス層105の表面にMgO保護層106を形成する。
Next, a method for manufacturing the
維持電極103と走査電極104は、銀を主成分とする電極用の銀ペーストをスクリーン印刷により塗布した後、焼成することによって形成する。誘電体ガラス層105は、酸化ビスマス系のガラス材料を含むペーストをスクリーン印刷で塗布した後、焼成して形成する。上記ガラス材料を含むペーストは、例えば、30重量%の酸化ビスマス(Bi2O3)と28重量%の酸化亜鉛(ZnO)と23重量%の酸化硼素(B2O3)と2.4重量%の酸化硅素(SiO2)と2.6重量%の酸化アルミニウムを含む。さらに、10重量%の酸化カルシウム(CaO)と4重量%の酸化タングステン(WO3)と有機バインダ(α−ターピネオールに10%のエチルセルロースを溶解したもの)とを混合して形成する。ここで、有機バインダとは樹脂を有機溶媒に溶解したものであり、樹脂としてエチルセルロース以外にアクリル樹脂、有機溶媒としてブチルカービトールなども使用することができる。さらに、こうした有機バインダに分散剤(例えば、グリセルトリオレエート)を混入させてもよい。
The
誘電体ガラス層105は所定の厚み(約40μm)となるように塗布厚みを調整する。MgO保護層106は酸化マグネシウム(MgO)から成るものであり、例えばスパッタリング法やイオンプレーティング法によって所定の厚み(約0.5μm)となるように形成する。
The coating thickness of the
次に、背面パネル140の製造方法を説明する。背面ガラス基板102上に、電極用の銀ペーストをスクリーン印刷し、焼成することによってM本のアドレス電極107をストライプ状に形成する。アドレス電極107の上に酸化ビスマス系のガラス材料を含むペーストをスクリーン印刷法で塗布した後、焼成して下地誘電体ガラス層108を形成する。同じく酸化ビスマス系のガラス材料を含むペーストをスクリーン印刷法により所定のピッチで繰り返し塗布した後に焼成して隔壁109を形成する。放電空間122はこの隔壁109によって区画され、放電セルが形成される。隔壁109の間隔寸法は42インチ〜50インチのフルHDテレビやHDテレビに合わせて130μm〜240μm程度に規定されている。
Next, a method for manufacturing the
隣接する2本の隔壁109の間の溝に、赤色蛍光体層110R、緑色蛍光体層110G、青色蛍光体層110Bを、例えばスクリーン印刷法により形成する。赤色蛍光体層110Rは例えば(Y、Gd)BO3:Euの赤色蛍光体粒子を含む。緑色蛍光体層110Gは例えばZn2SiO4:Mnの緑色蛍光体粒子を含む。青色蛍光体層110Bは例えばBaMgAl10O17:Euの青色蛍光体粒子を含む。この時、青色蛍光体層110Bにおける上記青色蛍光体粒子が占める割合を50%以上とする。
In a groove between two
このようにして作製された前面パネル130と背面パネル140を、前面パネル130の走査電極104と背面パネル140のアドレス電極107とが直交するように対向して重ね合わせる。封着用ガラスを周辺部に塗布し、450℃程度で10分〜20分間焼成する。図1に示すように、気密シール層121の形成により、前面パネル130と背面パネル140とを封着する。そして、一旦放電空間122内を高真空に排気したのち、放電ガス(例えば、ヘリウム−キセノン系、ネオン−キセノン系の不活性ガス)を所定の圧力で封入することによってPDP100が完成する。
The
次に、上述した本発明の一実施の形態によるPDPの特徴部分である蛍光体層について詳細に説明する。 Next, the phosphor layer that is a characteristic part of the PDP according to the embodiment of the present invention described above will be described in detail.
本実施の形態におけるPDP100は、蛍光層110中の材料構成が従来とは異なる。
より具体的には、青色に発光する青色蛍光体層110Bにおいて、青色蛍光体粒子BaMgAl10O17:Eu2+を少なくとも含み、且つ蛍光体層の中でこの蛍光体層粒子が占める割合を50%以上とした構成となっている。
More specifically, the blue phosphor layer 110B that emits blue light includes at least the blue phosphor particles BaMgAl 10 O 17 : Eu 2+ , and the proportion of the phosphor layer particles in the phosphor layer is 50 % Or more.
すなわち、従来のPDPにおいては、青色蛍光体層中における前記青色蛍光体粒子が占める割合は50%より小さくなっているのに対し、本発明の一実施の形態によるPDPにおける青色蛍光体層110Bは、青色蛍光体層110B中で蛍光体粒子の占める割合を50%以上と増加させており、このことにより、蛍光体粒子同士の接触機会を増すことで、粒子間のファンデルワールス力を増加させ、粒子間の密着力を増強させており、もって青色蛍光体層110Bの脱落が抑制されたプラズマディスプレイパネルを実現することが可能となっている。 That is, in the conventional PDP, the proportion of the blue phosphor particles in the blue phosphor layer is less than 50%, whereas the blue phosphor layer 110B in the PDP according to the embodiment of the present invention is The proportion of phosphor particles in the blue phosphor layer 110B is increased to 50% or more, and this increases the chance of contact between the phosphor particles, thereby increasing the van der Waals force between the particles. Therefore, it is possible to realize a plasma display panel in which the adhesion between the particles is enhanced and the blue phosphor layer 110B is prevented from falling off.
ここで、青色蛍光体層110Bにおける青色蛍光体粒子の占める割合について説明する。まず測定方法について、以下、詳細に説明する。作製したPDP100から背面パネル140を切り出し、切り出した背面パネル140に対して、樹脂埋め・研磨することで断面形状を走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope)を用いて観察する。図4に、本発明の一実施の形態によるPDPにおける背面パネル140の、背面パネル140上に配されたアドレス電極107に垂直な方向での断面を模式的に示す。蛍光体層110における蛍光体粒子201の占める割合は、断面観察像における蛍光体層110の面積をS1、その蛍光体層の中で蛍光体粒子201の占める面積をS2、空間202の占める面積をS3とした場合、S2/S1である。また、断面観察像において蛍光体層110は、蛍光体粒子201と空間202とから構成されることから、S1=S2+S3の関係となる。
Here, the proportion of the blue phosphor particles in the blue phosphor layer 110B will be described. First, the measurement method will be described in detail below. The
次に、隔壁109間に形成された蛍光体層110の結着力の評価方法について説明する。具体的には、作製したPDPを分解して背面基板を取り出し、15mm×15mmのチップ状に割断し、この割断したチップを固定し、隔壁頂部から垂直上方15mmの所に噴出し孔が位置するように設置したステンレス管(内径0.5mm)から、蛍光体層に向けてエアーを吹き付け、エアー圧力を徐々に上げていき、蛍光体層が剥離した時点でのエアー圧力を蛍光体層の結着力と定義した。
Next, a method for evaluating the binding force of the
各結着力は、従来品である比較品1の結着力を100とした時の相対値で表し、この結着力が150以上であれば、特に結着力増強効果があるものと判定した。 Each binding force is expressed as a relative value when the binding force of the comparative product 1 as a conventional product is set to 100. If the binding force is 150 or more, it is determined that the binding force is particularly effective.
表1に本発明の一実施例の品(実施例品1〜5)および比較品1〜5の、青色蛍光体層の中で青色蛍光体粒子の占める割合:S2/S1、平均粒子径、及び、結着力評価の結果を示す。 In Table 1, the ratio of the blue phosphor particles in the blue phosphor layer of the products of one embodiment of the present invention (Example products 1 to 5) and Comparative products 1 to 5: S2 / S1, average particle diameter, And the result of binding force evaluation is shown.
表1に示すように、実施例品1〜5は、青色蛍光体層の中で青色蛍光体粒子の占める割合:S2/S1が50%以上となっている。このような場合には、比較品1〜5のようにS2/S1が50%より小さい場合と比べて、蛍光体層を構成する蛍光体粒子の平均粒子径によらず、蛍光体膜の結着力を向上させることが可能であることが判る。 As shown in Table 1, in Examples 1 to 5, the ratio of the blue phosphor particles in the blue phosphor layer: S2 / S1 is 50% or more. In such a case, compared with the case where S2 / S1 is smaller than 50% as in Comparative products 1 to 5, the phosphor film is bonded regardless of the average particle diameter of the phosphor particles constituting the phosphor layer. It can be seen that the wearing power can be improved.
以上のように本発明は、大画面、高精細のPDPを提供する上で有用な発明である。 As described above, the present invention is useful for providing a large-screen, high-definition PDP.
100 PDP
101 前面ガラス基板
102 背面ガラス基板
103 維持電極
104 走査電極
105 誘電体ガラス層
106 MgO保護層
107 アドレス電極
108 下地誘電体ガラス層
109 隔壁
110R 蛍光体層(赤色蛍光体層)
110G 蛍光体層(緑色蛍光体層)
110B 蛍光体層(青色蛍光体層)
121 気密シール層
122 放電空間
130 前面パネル
140 背面パネル
150 駆動装置
152 コントローラ
153 表示ドライバ回路
154 表示スキャンドライバ回路
155 アドレスドライバ回路
201 蛍光体粒子
202 空間
100 PDP
DESCRIPTION OF
110G phosphor layer (green phosphor layer)
110B phosphor layer (blue phosphor layer)
121
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