JP2010073604A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

【課題】ＰＤＰのガス放電により発生された紫外線の発光への寄与度を高め、もって輝度の高いＰＤＰを提供することを目的とする。
【解決手段】基板上に形成した表示電極を覆うように誘電体層を形成するとともにその誘電体層上に保護層を形成した前面板と、放電空間１２２を形成するようにこの前面板と対向配置され、かつ前記表示電極と交差する方向にアドレス電極１０７を形成するとともに前記放電空間１２２を区画する隔壁１０９を設けた背面板１４０とを有し、隔壁１０９と隔壁１０９との間の凹部には、放電空間１２２側から順に、可視発光層１１０、紫外発光反射層１１１、が形成され、前記紫外発光反射層１１１は、波長が１２０ｎｍ〜１８０ｎｍの紫外線により励起されて、波長が１８０ｎｍ〜４００ｎｍの紫外線を発光する材料によって構成されていることを特徴とするプラズマディスプレイパネルである。
【選択図】図４

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し、特に、紫外線により励起されて発光する可視発光層を有する構成に関する。

プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと呼ぶ）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の製品化が進んでいる。

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波長が１２０ｎｍ〜１８０ｎｍの紫外線により励起されて、赤色、緑色および青色それぞれに発光する蛍光体粒子からなる可視発光層とで構成されている。

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。

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１２０ｎｍ〜１８０ｎｍの波長の紫外線が赤色、緑色および青色の各色可視発光層を励起して赤色、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。

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可視発光層を備えている。各色の可視発光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（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ₃：Ｅｕ³⁺やＹ₂Ｏ₃：Ｅｕ³⁺やＹＰＶＯ₄：Ｅｕ³⁺、緑色蛍光体粒子としてはＺｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ²⁺や（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ₃：Ｔｂ³⁺や（Ｙ，Ｇｄ）Ａｌ₃（ＢＯ₃）₄：Ｔｂ³⁺、青色蛍光体粒子としてはＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺やＣａＭｇＳｉ₂Ｏ₆：Ｅｕ²⁺やＳｒ₃ＭｇＳｉ₂Ｏ₈：Ｅｕ²⁺が知られている。

近年では、ＰＤＰの輝度向上を目的とした検討が行なわれている。

例えば、特許文献１は、可視発光層の下層側に反射性を備えたガラスビーズを配置することで、背面側に放出された蛍光体粒子からの光を前面側に反射させ、ＰＤＰの発光輝度を増大させる技術を開示している。
特開２００２−３３４６５９号公報

しかしながら、特許文献１が開示する構成では、蛍光体から背面側に放出された光を前面側に反射することはできるが、ＰＤＰのガス放電により発生された波長が１２０ｎｍ〜１８０ｎｍの紫外線は反射層により吸収されてしまうため、紫外線が発光に寄与する効率が悪いものとなっていた。

本発明はこのような現状に鑑みなされたものであり、ＰＤＰのガス放電により発生された紫外線の発光への寄与度を高め、もって輝度の高いＰＤＰを提供することを目的とする。

上記目的を実現するために本発明のＰＤＰは、基板上に形成した表示電極を覆うように誘電体層を形成するとともにその誘電体層上に保護層を形成した前面板と、放電空間を形成するようにこの前面板と対向配置され、かつ前記表示電極と交差する方向にアドレス電極を形成するとともに前記放電空間を区画する隔壁を設けた背面板とを有し、隔壁と隔壁との間の凹部には、放電空間側から順に、可視発光層、紫外発光反射層、が形成され、前記紫外発光反射層は、波長が１２０ｎｍ〜１８０ｎｍの紫外線により励起されて、波長が１８０ｎｍ〜４００ｎｍの紫外線を発光する材料によって構成されていることを特徴とするものである。

本発明によれば、ＰＤＰのガス放電により発生された紫外線の発光への寄与度を高めることができ、もって輝度の高いＰＤＰを提供することができる。

以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施の形態である実施の形態１による発光デバイスの概略構成を示す断面図である。

発光デバイス１０は、基板１１と紫外発光反射層１２と可視発光層１３とで構成されている。紫外発光反射層１２は、基板１１と可視発光層１３との間に形成されている。具体的には、基板１１上に紫外発光反射層１２が形成され、紫外発光反射層１２上に可視発光層１３が形成されている。

基板１１は、その上に形成される各層を支持する。基板１１は、その上に形成される各層を支持できる材料、形状とする。具体的には、ガラス基板や石英基板、セラミック基板等を用いることができる。

紫外発光反射層１２は、基板１１上に形成されている。紫外発光反射層１２は、１２０ｎｍ〜１８０ｎｍの波長の紫外線を照射することで１８０ｎｍ〜４００ｎｍの紫外線を発光する無機酸化物粒子（以下、紫外発光無機酸化物粒子２０ともいう）が積層して形成されているとともに、可視発光層１３が発した可視光を反射する。紫外発光無機酸化物粒子２０については後述する。紫外発光反射層１２は、例えば、スクリーン印刷法やインクジェット法等により形成される。紫外発光反射層１２の膜厚は、１μｍ以上２０μｍ以下とするのが好ましい。また、紫外発光反射層１２の膜厚が２０μｍより大きいと反射率が飽和するため、反射層の役割としてはこれより厚い必要はない。

紫外発光反射層１２を形成する紫外発光無機酸化物粒子２０の形状は特に限定されるものではない。

紫外発光無機酸化物粒子２０は、ＢａＳｉ₂Ｏ₅：Ｐｂ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）₃Ｓｉ₂Ｏ₇：Ｐｂ、（Ｂａ，Ｍｇ，Ｚｎ）₃Ｓｉ₂Ｏ₇：Ｐｂ、ＳｒＢ₄Ｏ₇Ｆ：Ｅｕ、ＹＰＯ₄：Ｅｕ、ＹＰＯ₄：Ｃｅ、ＬａＰＯ₄：Ｃｅ、Ｙ₂Ｏ₃：Ｇｄ、ＹＢＯ₃：Ｇｄ、ＹＡｌ₃（ＢＯ₃）₄：Ｇｄの中から選ばれる少なくとも一つを含む無機酸化物粒子で形成される。これらは、紫外発光無機酸化物粒子の一例である。また、これらは、可視光を反射する材料の一例である。

可視発光層１３は、紫外発光反射層１２上に形成されている。可視発光層１３は、波長が１２０ｎｍ〜１８０ｎｍの紫外線により励起されて可視光を発する。また、紫外発光反射層から発光する１８０ｎｍ〜４００ｎｍの紫外線により励起されて可視光を発する。可視発光層１３の材料は、具体的には、１２０ｎｍ〜１８０ｎｍの波長の紫外線を照射することで発光し、かつ、１８０ｎｍ〜４００ｎｍの波長の紫外線を照射することで発光する蛍光体材料を用いることができる。

赤色蛍光体粒子としては（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ₃：Ｅｕ³⁺やＹ₂Ｏ₃：Ｅｕ³⁺やＹＰＶＯ₄：Ｅｕ、緑色蛍光体粒子としてはＺｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ²⁺や（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ₃：Ｔｂ³⁺や（Ｙ，Ｇｄ）Ａｌ₃（ＢＯ₃）₄：Ｔｂ³⁺、青色蛍光体粒子としてはＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺やＣａＭｇＳｉ₂Ｏ₆：Ｅｕ²⁺やＳｒ₃ＭｇＳｉ₂Ｏ₈：Ｅｕ²⁺が知られている。

上述の本発明の一実施の形態による発光デバイスは、紫外発光反射層に１２０ｎｍ〜１８０ｎｍの波長の紫外線を照射することで１８０ｎｍ〜４００ｎｍの紫外線を発光する紫外発光無機酸化物粒子２０を用いた点に特徴を有している。以下、その特徴部分についてさらに詳細に説明する。なお、説明の便宜上、図１における可視発光層１３よりも上側に向かう方向を前面方向と称し、その反対方向を背面方向と称する。

可視発光層１３から放出される光の一部は、背面方向に放出される。上述の実施形態では、紫外発光反射層１２に１２０ｎｍ〜１８０ｎｍの波長の紫外線を照射することで１８０ｎｍ〜４００ｎｍの紫外線を発光する紫外発光無機酸化物粒子２０を用いている。そのため、従来の反射層では、可視発光層１３を通過した１２０ｎｍ〜１８０ｎｍの波長の光が、反射層で吸収されてしまっていたのに対し、本発明の一実施の形態による発光デバイスにおいては、可視発光層１３を通過した１２０ｎｍ〜１８０ｎｍの波長の光に対して、紫外発光反射層１２で１８０ｎｍ〜４００ｎｍの紫外線を発光する。可視発光層１３では、前面方向から放出される１２０ｎｍ〜１８０ｎｍの紫外線により、赤色、緑色、青色の各色に発光するとともに、紫外発光反射層１２で発光した１８０ｎｍ〜４００ｎｍの紫外線により、赤色、緑色、青色の各色に発光する。したがって、可視発光層１３は、従来の反射層を用いた場合より、紫外線の利用度が高まることで発光への寄与度が高まり、もって、多くの可視発光を発することができ、輝度の高い発光デバイスを提供することが可能となる。

なお、上述した本発明の一実施の形態による発光デバイスは、プラズマディスプレイパネルに適用することができる。

（実施例）
（発光デバイスの実施例）
発光デバイスの実施例として、紫外発光無機酸化物粒子２０からなる紫外発光反射層１２と、従来の紫外発光をしない粒子からなる反射層に膜厚５μｍの可視発光層を形成し、発光デバイスの輝度の比較を行なった。

以下に実施例１〜１０及び比較例１〜３を示す。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

実施例１は、ガラス基板上に、スクリーン印刷を用いて塗布し紫外発光反射層１２を形成したものである。紫外発光反射層１２は、紫外発光無機酸化物粒子２０により形成されている。紫外発光無機酸化物粒子２０の材料としては、ＢａＳｉ₂Ｏ₅：Ｐｂを用いた。紫外発光反射層１２の膜厚は、スクリーン印刷を用いて重ね塗りすることで制御した。なお、本実施例に用いたスクリーン印刷は、１回の塗布で膜厚５μｍの反射層を形成することができるので、塗布回数により反射層の膜厚を任意に設定することができ、膜厚５μｍの紫外発光反射層１２を形成した。

可視発光層１３は、１２０ｎｍ〜１８０ｎｍの波長の紫外線を照射することで発光し、かつ、１８０ｎｍ〜４００ｎｍの波長の紫外線を照射することで発光する蛍光体粒子により形成したものである。可視発光層１３の材料としては、青色蛍光体ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺を用いた。可視発光層１３の膜厚は、スクリーン印刷を用いて重ね塗りすることで制御した。なお、本実施例に用いたスクリーン印刷は、１回の塗布で膜厚５μｍの可視発光層を形成することができるので、塗布回数により発光層の膜厚を任意に設定することができ、膜厚５μｍの可視発光層１３を形成した。

次に、実施例２として、紫外発光無機酸化物粒子２０の材料として、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）₃Ｓｉ₂Ｏ₇：Ｐｂ、膜厚が５μｍの紫外発光反射層１２を作製した。紫外発光無機酸化物粒子２０の材料以外は、実施例１と同様の材料及び製法を用いた。

次に、実施例３として、紫外発光無機酸化物粒子２０の材料として、（Ｂａ，Ｍｇ，Ｚｎ）₃Ｓｉ₂Ｏ₇：Ｐｂ、膜厚が５μｍの紫外発光反射層１２を作製した。紫外発光無機酸化物粒子２０の材料以外は、実施例１と同様の材料及び製法を用いた。

次に、実施例４として、紫外発光無機酸化物粒子２０の材料として、ＳｒＢ₄Ｏ₇Ｆ：Ｅｕ、膜厚が５μｍの紫外発光反射層１２を作製した。紫外発光無機酸化物粒子２０の材料以外は、実施例１と同様の材料及び製法を用いた。

次に、実施例５として、紫外発光無機酸化物粒子２０の材料として、ＹＰＯ₄：Ｅｕ、膜厚が５μｍの紫外発光反射層１２を作製した。紫外発光無機酸化物粒子２０の材料以外は、実施例１と同様の材料及び製法を用いた。

次に、実施例６として、紫外発光無機酸化物粒子２０の材料として、ＹＰＯ₄：Ｃｅ、膜厚が５μｍの紫外発光反射層１２を作製した。紫外発光無機酸化物粒子２０の材料以外は、実施例１と同様の材料及び製法を用いた。

次に、実施例７として、紫外発光無機酸化物粒子２０の材料として、ＬａＰＯ₄：Ｃｅ、膜厚が５μｍの紫外発光反射層１２を作製した。紫外発光無機酸化物粒子２０の材料以外は、実施例１と同様の材料及び製法を用いた。

次に、実施例８として、紫外発光無機酸化物粒子２０の材料として、Ｙ₂Ｏ₃：Ｇｄ、膜厚が５μｍの紫外発光反射層１２を作製した。紫外発光無機酸化物粒子２０の材料以外は、実施例１と同様の材料及び製法を用いた。

次に、実施例９として、紫外発光無機酸化物粒子２０の材料として、ＹＢＯ₃：Ｇｄ、膜厚が５μｍの紫外発光反射層１２を作製した。紫外発光無機酸化物粒子２０の材料以外は、実施例１と同様の材料及び製法を用いた。

次に、実施例１０として、紫外発光無機酸化物粒子２０の材料として、ＹＡｌ₃（ＢＯ₃）₄：Ｇｄ、膜厚が５μｍの紫外発光反射層１２を作製した。紫外発光無機酸化物粒子２０の材料以外は、実施例１と同様の材料及び製法を用いた。

次に、比較例１は、ガラス基板上にスクリーン印刷によって、紫外発光をしない材料を用いて反射層を形成したものである。反射層は、可視光反射率の高い酸化物粒子により形成されている。紫外発光をせず、可視光反射率の高い酸化物粒子の材料としては、Ａｌ₂Ｏ₃を用いた。反射層の膜厚は、スクリーン印刷を用いて重ね塗りすることで制御した。なお、本実施例に用いたスクリーン印刷は、１回の塗布で膜厚５μｍの反射層を形成することができるので、塗布回数により反射層の膜厚を任意に設定することができ、膜厚５μｍの反射層を形成した。

可視発光層は、１２０ｎｍ〜１８０ｎｍの波長の紫外線を照射することで発光する蛍光体粒子により形成したものである。可視発光層の材料としては、青色蛍光体ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺を用いた。可視発光層の膜厚は、スクリーン印刷を用いて重ね塗りすることで制御した。なお、本実施例に用いたスクリーン印刷は、１回の塗布で膜厚５μｍの可視発光層を形成することができるので、塗布回数により発光層の膜厚を任意に設定することができ、膜厚５μｍの可視発光層を形成した。反射層の材料以外は、実施例１と同様の材料及び製法を用いた。

次に、比較例２として、紫外発光をせず、可視光反射率の高い酸化物粒子の材料として、ＺｎＯ、膜厚が５μｍの反射層を作製した。紫外発光をせず、可視光反射率の高い酸化物粒子の材料以外は、比較例１と同様の材料及び製法を用いた。

次に、比較例３として、紫外発光をせず、可視光反射率の高い酸化物粒子の材料として、ＴｉＯ₂、膜厚が５μｍの反射層を作製した。紫外発光をせず、可視光反射率の高い酸化物粒子の材料以外は、比較例１と同様の材料及び製法を用いた。

表１は、実施例１〜１０の輝度と比較例１〜３の輝度をまとめたものである。反射層の材料、膜厚、発光層の材料、膜厚、発光デバイスの輝度を記している。ここで、発光デバイスの輝度は、比較例１の輝度を基準値「１００」とした。すなわち、実施例１〜１０及び比較例２〜３の輝度は、比較例１に対する相対的な値となっている。

このように、反射層に１２０ｎｍ〜１８０ｎｍの波長の紫外線を照射することで１８０ｎｍ〜４００ｎｍの紫外線を発光する無機酸化物粒子を用いた発光デバイスでは、反射層に１２０ｎｍ〜１８０ｎｍの波長の紫外線を照射することでは紫外発光をせず、可視光反射率の高い酸化物粒子を用いた発光デバイスよりも高い輝度を得ることができることがわかった。

（実施の形態２）
以下、本発明の一実施の形態である実施の形態２によるＰＤＰについて図面を用いて説明する。なお実施の形態２によるＰＤＰは、実施の形態１による発光デバイスをＰＤＰに適用したものである。
＜ＰＤＰの構成＞
図２は、本発明の実施の形態２によるＰＤＰ１００の概略構成を示す部分断面斜視図である。図３は、本発明の実施の形態２によるＰＤＰ１００の電極配列を模式的に示す平面図である。

ＰＤＰ１００は、前面パネル１３０と背面パネル１４０とで構成されている。
＜前面パネルの説明＞
前面パネル１３０は、前面ガラス基板１０１と維持電極１０３と走査電極１０４と誘電体ガラス層１０５とＭｇＯ保護層１０６を備えている。

ここで、「前面」とは、ＰＤＰ１００により作成される画像を視聴者が視認する視聴者側の面を意味し、「背面」とは、「前面」の反対側の面を意味する。

前面ガラス基板１０１は、可視光を透過する透明基板である。前面ガラス基板１０１は、ガラス材料からなり、例えば硼硅酸ナトリウム系ガラスなどが用いられる。前面ガラス基板１０１は、フロート法などを用いて製造される。

維持電極１０３及び走査電極１０４は、それぞれＮ本が互いに平行に対をなして配置されている。第１実施形態では、それぞれＮ本の維持電極１０３と走査電極１０４が、維持電極１０３−走査電極１０４−維持電極１０３−走査電極１０４−・・・となるよう交互に配置されている。

維持電極１０３及び走査電極１０４は、放電空間１２２に、放電に必要な電力を供給する。維持電極１０３及び走査電極１０４は、可視発光層１１０から放出される光を妨げないように、透明電極で形成されてもよい。また、維持電極１０３と走査電極１０４は、電気抵抗の低減を目的としてバス電極（図示せず）を備えても良い。バス電極の材料は、電気抵抗が小さい金属が好ましい。

誘電体ガラス層１０５は、維持電極１０３と走査電極１０４を覆って形成されている。誘電体ガラス層１０５は、コンデンサとして働き、放電で生じた電荷を蓄積するメモリー機能を有している。誘電体ガラス層１０５は、高電圧が印加されても絶縁破壊しないよう耐圧性に優れているものが好ましい。また、放電による発光を妨げないように可視域において高い透過性を備えているものが好ましい。誘電体ガラス層１０５に用いる材料としては、低融点ガラス粉末を、有機溶剤や樹脂に混ぜたものを用いることができる。

ＭｇＯ保護層１０６は、前面パネル１３０における背面パネル１４０と対向する面の最表面に、誘電体ガラス層１０５を覆うように形成される。ＭｇＯ保護層１０６は、耐衝撃性、電子放出特性、メモリー機能を備える。ＭｇＯ保護層１０６は、耐衝撃性を備えることにより、放電による衝撃から誘電体ガラス層１０５を保護することができる。また、ＭｇＯ保護層１０６は、電子放出特性を備えることにより、二次電子が放出されるため放電を維持しやすくなる。また、ＭｇＯ保護層１０６は、メモリー機能を備えることで、電荷を蓄積することができる。ＭｇＯ保護層１０６は、主にスパッタリングや電子ビーム蒸着法で、薄膜に形成される。
＜背面パネルの説明＞
背面パネル１４０は、背面ガラス基板１０２とアドレス電極１０７と下地誘電体ガラス層１０８と隔壁１０９と赤色、緑色、青色の各色の可視発光層１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂと紫外発光反射層１１１を備えている。

背面ガラス基板１０２は、前面ガラス基板１０１と所定の間隔を空けて、前面ガラス基板１０１と対向して配置されている。前面ガラス基板１０１と背面ガラス基板１０２との空間を、隔壁１０９により仕切ることで、複数の放電空間１２２は形成される。背面ガラス基板１０２は、前面ガラス基板１０１と同様にガラス材料を用いて製造されるが、必ずしも透光性は必要ではない。

アドレス電極１０７は、維持電極１０３と走査電極１０４との間の維持放電をさらに容易にするためのアドレス放電を起こすためのものである。具体的には、維持放電が起こるための電圧を低める機能を有している。アドレス放電は、走査電極１０４とアドレス電極１０７との間に起こる放電である。

アドレス電極１０７は、背面ガラス基板１０２の前面側に形成されている。アドレス電極１０７は、Ｍ本が平行に配置されている。前面ガラス基板１０１と背面ガラス基板１０２を張り合わせる際、アドレス電極１０７は、維持電極１０３及び走査電極１０４と直交するように配置される。このように配置することで、維持電極１０３と走査電極１０４とアドレス電極１０７は３電極構造の電極マトリックス構造となる。

アドレス電極１０７に用いる材料としては、電気抵抗が低い金属材料が好ましく、特に銀が好ましい。

下地誘電体ガラス層１０８は、アドレス電極１０７を覆うように形成されている。下地誘電体ガラス層１０８は、アドレス電極１０７の電流制御、絶縁破壊からの保護という機能を備えている。下地誘電体ガラス層１０８には、前面パネル１３０における誘電体ガラス層１０５と同様の材料を用いることができる。

隔壁１０９は、下地誘電体ガラス層１０８の前面側に形成されている。隔壁１０９は、前面パネル１３０と背面パネル１４０との間の空間を仕切ることで、複数の放電空間１２２を形成する。放電空間１２２には、Ｎｅ−Ｘｅなどの混合ガスが放電ガスとして封入されている。

隔壁１０９は、サンドブラスト法、印刷法、フォトエッチング法などにより形成することができる。また、隔壁１０９には、低融点ガラスや骨材などを含んだ材料を用いることができる。

隔壁１０９は、ＰＤＰ１００の前面側から見たとき、格子状となるよう形成されている。しかし、隔壁１０９の形状は、複数の放電空間１２２を形成できる形状であればよく、格子状に限定されるものではない。例えば、ストライプ状や、規則的に蛇行したミアンダ状であってもよい。また、放電空間１２２の形状も方形に限定されるものではない。例えば、三角形や五角形などの多角形や、円形や楕円形であってもよい。つまり、背面パネル１４０の前面側に複数の凹部が設けられるものであればよい。

そして、隔壁と隔壁との間の凹部には、放電空間１２２側から順に、可視発光層１１０、紫外発光反射層１１１、が形成されている。

可視発光層１１０は、色の３原色である赤色、緑色、青色のそれぞれの色を発光する赤色発光層１１０Ｒ、緑色発光層１１０Ｇ、青色発光層１１０Ｂにより構成され、それぞれは、赤色蛍光体粒子、緑色蛍光体粒子、青色蛍光体粒子を所定の厚さに形成することで構成されている。蛍光体粒子は、１２０ｎｍ〜１８０ｎｍの波長の紫外線を照射することで可視光を発光し、かつ、１８０ｎｍ〜４００ｎｍの波長の紫外線を照射することで可視光を発光する機能を有していればよく、一般的に知られる蛍光体材料を用いることができる。

例えば、赤色発光層１１０Ｒには、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ₃：Ｅｕ³⁺やＹ₂Ｏ₃：Ｅｕ³⁺やＹＰＶＯ₄：Ｅｕ³⁺等を用いることができる。また、緑色発光層１１０Ｇには、Ｚｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ²⁺や（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ₃：Ｔｂ³⁺や（Ｙ，Ｇｄ）Ａｌ₃（ＢＯ₃）₄：Ｔｂ³⁺等を用いることができる。また、青色発光層１１０Ｂには、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺やＣａＭｇＳｉ₂Ｏ₆：Ｅｕ²⁺やＳｒ₃ＭｇＳｉ₂Ｏ₈：Ｅｕ²⁺等を用いることができる。これら可視発光層１１０の材料は、波長が１２０ｎｍ〜１８０ｎｍの紫外線により、かつ、紫外発光反射層１１１から発光する１８０ｎｍ〜４００ｎｍの紫外線により励起されて可視光を発する材料の一例であり、１または複数種を含んでいてもよい。

図４は、本発明の一実施の形態である実施の形態２によるＰＤＰにおける背面パネル１４０の概略構成を示す部分断面図である。以下、図４を用いて、紫外発光反射層１１１の説明をする。なお、紫外発光反射層１１１を形成する紫外発光無機酸化物粒子２０は、実施の形態１で説明したものと同じなので、ここでは説明を省略する。

前述したように、放電空間１２２側から順に、可視発光層１１０、紫外発光反射層１１１、が形成されており、すなわち、紫外発光反射層１１１は、背面パネル１４０の前面側に形成された凹部の内面と、可視発光層１１０との間に形成された構成である。具体的には、紫外発光反射層１１１は、下地誘電体ガラス層１０８の前面側の面上と隔壁１０９の側面に形成されている。

紫外発光反射層１１１は、紫外発光無機酸化物粒子２０により形成されている。放電によって発生した１２０ｎｍ〜１８０ｎｍの紫外線は、可視発光層１１０で吸収され、蛍光体粒子を励起し、蛍光体粒子から赤色、緑色、青色の各色の可視光が放出される。この光は、全てが前面方向へ放出されるわけではなく、一部の光は、背面方向へ放出される。ここで、「前面方向」は、可視発光層１１０から放電空間１２２へ向かう方向のことを意味する。また、「背面方向」は、可視発光層１１０から隔壁１０９及び下地誘電体ガラス層１０８へ向かう方向を意味する。別の表現を用いると、「背面方向」は、可視発光層１１０から背面パネル１４０に形成された凹部へ向かう方向、と表現することもできる。

紫外発光反射層１１１は、可視発光層１１０から可視発光層１１０の背面方向へ放出された光を、前面方向へ反射する。

ここで、以上述べた、本発明の実施の形態２によるＰＤＰにおいては、紫外発光反射層１１１に１２０ｎｍ〜１８０ｎｍの波長の紫外線を照射することで１８０ｎｍ〜４００ｎｍの紫外線を発光する無機酸化物粒子２０を用いた点が従来のＰＤＰとは異なる。

すなわち、上述した実施の形態２では、紫外発光反射層１１１に１２０ｎｍ〜１８０ｎｍの波長の紫外線を照射することで１８０ｎｍ〜４００ｎｍの紫外線を発光する紫外発光無機酸化物粒子２０を用いている。そのため、従来の反射層では、可視発光層１１０を通過した１２０ｎｍ〜１８０ｎｍの波長の光が、反射層で吸収されてしまっていたのに対して、第２実施形態では、可視発光層１１０を通過した１２０ｎｍ〜１８０ｎｍの波長の光に対して、紫外発光反射層１１１で１８０ｎｍ〜４００ｎｍの紫外線を発光する。可視発光層１１０では、前面方向から放電ガスにより放出される１２０ｎｍ〜１８０ｎｍの紫外線により、赤色、緑色、青色の各色に発光するとともに、紫外発光反射層１１１で発光した１８０ｎｍ〜４００ｎｍの紫外線により、赤色、緑色、青色の各色に発光する。したがって、可視発光層１１０は、従来の反射層を用いた場合よりも、紫外線の利用度が高まることで発光への寄与度が高まり、もって、多くの可視発光を発することができ、輝度の高いＰＤＰを提供することが可能となる。

なお、紫外発光反射層１１１の膜厚は、１μｍ以上２０μｍ以下とするのが好ましい。紫外発光反射層１１１の膜厚が１μｍより小さいと、光を充分に反射させることができない。また、紫外発光反射層１１１の膜厚が２０μｍより大きいと放電空間１２２が狭くなってしまうので、放電特性が悪くなってしまう。

また、可視発光層１１０の膜厚は、１μｍ以上１０μｍ以下にするのが好ましい。可視発光層１１０の膜厚が１μｍより小さいと、可視発光を十分に得ることができない。また、可視発光層１１０の膜厚が１０μｍより大きいと放電ガスにより放出される１２０ｎｍ〜１８０ｎｍの紫外線が、紫外発光反射層に到達できなくなり、輝度を十分に得られなくなってしまう。

次に、上述した本発明の実施の形態２によるＰＤＰ１００の製造方法の一例について、図２と図３を参照しながら説明する。

まず、前面パネル１３０の製造方法について説明する。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上にＭｇＯ保護層１０６を形成する。

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される。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。酸化ビスマス系の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、このペーストを形成する。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。

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し形成される。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）となるように形成される。

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することで、隔壁１０９は形成される。放電空間１２２は、この隔壁１０９によって区画され形成される。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。

隣接する２本の隔壁１０９の間の溝に、紫外発光反射層１１１を形成する。紫外発光反射層１１１は、たとえばスクリーン印刷法やインクジェット法などの塗布方式により形成される。

紫外発光反射層１１１は、１２０ｎｍ〜１８０ｎｍの波長の紫外線を照射することで１８０ｎｍ〜４００ｎｍの紫外線を発光する無機酸化物粒子を含む材料により形成される。無機酸化物粒子の材質は、ＢａＳｉ₂Ｏ₅：Ｐｂ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）₃Ｓｉ₂Ｏ₇：Ｐｂ、（Ｂａ，Ｍｇ，Ｚｎ）₃Ｓｉ₂Ｏ₇：Ｐｂ、ＳｒＢ₄Ｏ₇Ｆ：Ｅｕ、ＹＰＯ₄：Ｅｕ、ＹＰＯ₄：Ｃｅ、ＬａＰＯ₄：Ｃｅ、Ｙ₂Ｏ₃：Ｇｄ、ＹＢＯ₃：Ｇｄ、ＹＡｌ₃（ＢＯ₃）₄：Ｇｄの中からから選ばれる少なくとも一つを含む。これらは、紫外発光無機酸化物粒子の一例である。

次に、紫外発光反射層１１１の表面に、それぞれ赤色発光層１１０Ｒ、緑色発光層１１０Ｇ、青色発光層１１０Ｂを形成する。これら各色の可視発光層は、たとえばスクリーン印刷法やインクジェット法などの塗布方式により形成される。赤色発光層１１０Ｒは、例えば（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ₃：Ｅｕ³⁺やＹ₂Ｏ₃：Ｅｕ³⁺やＹＰＶＯ₄：Ｅｕ³⁺の赤色蛍光体材料からなる。緑色発光層１１０Ｇは、例えばＺｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ²⁺や（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ₃：Ｔｂ³⁺や（Ｙ，Ｇｄ）Ａｌ₃（ＢＯ₃）₄：Ｔｂ³⁺の緑色蛍光体材料からなる。青色発光層１１０Ｂは、例えばＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺やＣａＭｇＳｉ₂Ｏ₆：Ｅｕ²⁺やＳｒ₃ＭｇＳｉ₂Ｏ₈：Ｅｕ²⁺の青色蛍光体材料からなる。

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とが立体交差するように対向して重ね合わせる。封着用ガラスを前面パネル１３０と背面パネル１４０の周縁部に塗布し、４５０℃程度で１０分〜２０分間焼成する。図３に示すように、封着用ガラスは、気密シール層１２１となり、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。

図５は、本発明の一実施の形態である実施の形態２によるＰＤＰ１００を用いたＰＤＰ装置２００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２００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。点灯させる放電空間１２２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１２０ｎｍ〜１８０ｎｍの波長の紫外線が発生する。この紫外線で励起された可視発光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。

上述したように本発明は、反射層を、紫外線を吸収し、吸収した紫外線よりも長波長の紫外線を発する無機酸化物粒子で形成することで、輝度が高いＰＤＰを実現することができる。

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。

本発明の一実施の形態である実施の形態１による発光デバイスの概略構成を示す断面図 本発明の一実施の形態である実施の形態２によるＰＤＰの概略構成を示す部分断面斜視図 本発明の一実施の形態である実施の形態２によるＰＤＰの電極配列を模式的に示す平面図 本発明の一実施の形態である実施の形態２によるＰＤＰにおける背面パネルの概略構成を示す部分断面図 本発明の一実施の形態である実施の形態２によるＰＤＰを用いたＰＤＰ装置の概略構成を示すブロック図

符号の説明

１０ 発光デバイス
１１ 基板
１２ 紫外発光反射層
１３ 可視発光層
２０ 紫外発光無機酸化物粒子
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
１１０ 可視発光層
１１０Ｒ 赤色発光層
１１０Ｇ 緑色発光層
１１０Ｂ 青色発光層
１１１ 紫外発光反射層
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
２００ ＰＤＰ装置

Claims (5)

1. 基板上に形成した表示電極を覆うように誘電体層を形成するとともにその誘電体層上に保護層を形成した前面板と、放電空間を形成するようにこの前面板と対向配置され、かつ前記表示電極と交差する方向にアドレス電極を形成するとともに前記放電空間を区画する隔壁を設けた背面板とを有し、
   隔壁と隔壁との間の凹部には、放電空間側から順に、可視発光層、紫外発光反射層、が形成され、
   前記紫外発光反射層は、波長が１２０ｎｍ〜１８０ｎｍの紫外線により励起されて、波長が１８０ｎｍ〜４００ｎｍの紫外線を発光する材料によって構成されていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. 前記紫外発光反射層を構成する材料は、無機酸化物粒子であ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. 前記無機酸化物粒子は、ＢａＳｉ₂Ｏ₅：Ｐｂ、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）₃Ｓｉ₂Ｏ₇：Ｐｂ、（Ｂａ，Ｍｇ，Ｚｎ）₃Ｓｉ₂Ｏ₇：Ｐｂ、ＳｒＢ₄Ｏ₇Ｆ：Ｅｕ、ＹＰＯ₄：Ｅｕ、ＹＰＯ₄：Ｃｅ、ＬａＰＯ₄：Ｃｅ、Ｙ₂Ｏ₃：Ｇｄ、ＹＢＯ₃：Ｇｄ、ＹＡｌ₃（ＢＯ₃）₄：Ｇｄから選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項２に記載のプラズマディスプレイパネル。
4. 前記紫外発光反射層は、膜厚が１μｍ〜２０μｍであ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。
5. 前記可視発光層は、膜厚が１μｍ〜１０μｍであ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。

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