JP2011238419A - ディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

【課題】凸形の集光レンズを用いて、正面輝度がより大きいディスプレイパネルを実現する。
【解決手段】前面基板を有する前面板と、背面基板を有し、前面板と対向配置された背面板と、赤色、青色、緑色を発光する画素と、を備えるディスプレイパネルにおいて、
前面ガラス基板と背面ガラス基板のうち少なくとも一方は、第１透明材料と前面板と背面板とが対向配置される面に形成された第２透明材料とを有し、第１透明材料と第２透明材料とは、屈折率が異なり、第２の透明材料の形状は、前面ガラス基板または背面ガラス基板の平面に対して平行方向に割断したときの割断断面が、略楕円半球状に形成されていることを特徴とするディスプレイパネル
【選択図】図２

Description

本発明は、画像表示に用いられるディスプレイパネルに関するものである。

近年、大画面で薄型軽量を実現できるカラー表示デバイスとしてディスプレイパネルが注目されている。ディスプレイにおいて、特に自発光型ディスプレイパネルであるプラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」と略記する）が注目されている。ＰＤＰとして代表的な交流面放電型ＰＤＰは、対向配置された前面基板と背面基板との間に多数の放電セルが形成されている。ＰＤＰにおいて、主要構成部材である前面基板は、比較的厚みの大きいものが用いられている。
従って、放電セルからの光は、この前面基板を透過中にその一部が基板内部へ拡散されるため、光量が減少して表示の明るさが低下する。更に、隣接する放電セルユニット間に於いて光が干渉して混色が生じ、発光色が不鮮明になるという課題があった。そこで、前面基板内部への光の拡散を抑制することにより表示の明るさを向上させ、しかも鮮明な発光色が得られるＰＤＰの開発が進められている。
例えば、実用新案文献１は、前面板と背面板の間に前面スペーサーと背面スペーサーを備え、前面基板内側面の各放電セルユニット対応部分に、放電セルユニット側に向かって凸形の集光レンズをそれぞれ形成したＰＤＰについての開示がある。

実開平６−３８３６３号公報

しかし、前面板と背面板の間にスペーサーを備えないＰＤＰにおいて、放電セルに対して凸形の集光レンズを形成した前面板を用いると、ＰＤＰの放電空間が狭くなる。その結果、放電空間からの発光効率が悪くなる。また、凸形の集光レンズを位置精度良く放電セルに配置しないと前面板と背面板とを組み合わせることが難しいという課題があった。

本発明はこのような課題に鑑みなされたもので、発光する光を前面に高効率に集めることが可能なディスプレイパネルを提供することを目的とする。

本発明のディスプレイは、前面基板を有する前面板と、背面基板を有し、前面板と対向配置された背面板と、赤色、青色、緑色を発光する画素と、を備えるディスプレイパネルにおいて、前面ガラス基板と背面ガラス基板のうち少なくとも一方は、第１透明材料と前面板と背面板とが対向配置される面に形成された第２透明材料とを有し、第１透明材料と第２透明材料とは、屈折率が異なり、第２の透明材料の形状は、前面ガラス基板または背面ガラス基板の平面に対して平行方向に割断したときの割断断面が、略楕円半球状に形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、発光する光を前面に高効率に集めることが可能なディスプレイパネルを提供することができる。

本発明の実施の形態１におけるＰＤＰの構造を示す分解斜視図 本発明の実施の形態１における前面板を上側から見た上面図 本発明の実施の形態１における、図２のＡ−Ａ’断面図 本発明の実施の形態１における、図２のＢ−Ｂ’断面図

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。

＜実施の形態１＞
１、ＰＤＰの構造
図１は、本発明の実施の形態１におけるＰＤＰ２０の構造を示す分解斜視図ある。図１に示すように、ＰＤＰ２０は、前面板２１と、前面板２１と対向配置された背面板２２とを備える。前面板２１と背面板２２との間に多数の放電セルが形成されている。

前面板２１は、例えば透明な前面ガラス基板１上に１対の走査電極２と維持電極３とからなる表示電極が放電ギャップを形成して互いに平行に複数対形成されている。つまり、走査電極２および維持電極３は、互いに複数繰り返されてパターンで形成されている。そして、それら表示電極を覆うように誘電体層４およびＭｇＯからなる保護層５が形成されている。走査電極２および維持電極３は、それぞれＩＴＯ、ＳｎＯ_２、ＺｎＯ等の導電性金属酸化物からなる透明電極２ａ、３ａ上にＡｇからなるバス電極２ｂ、３ｂを形成することにより構成されている。 背面板２２は、例えばガラス製の背面ガラス基板６上に、複数の互いに平行なＡｇを主成分とする導電性材料からなるデータ電極７が形成される。そのデータ電極７を覆うように誘電体層８が形成され、さらにその上に井桁状の隔壁９が形成される。そして、誘電体層８の表面と隔壁９の側面とに、赤、緑、青各色の蛍光体層１０が形成される。なお、蛍光体層１０としては、青色蛍光体としてＢａＭｇＡｌ_１２Ｏ_１７：Ｅｕ^３＋を、緑色蛍光体としてＺｎ_２ＳｉＯ_４：ＭｎまたはＹＢＯ_３：Ｔｂを、赤色蛍光体としてＹＢＯ_３：Ｅｕ^３＋をそれぞれ用いることができる。なお、上述した蛍光体に限定されるものではない。また、蛍光体の粒子径としては、１μｍ〜１０μｍ程度のものを用いる。そして、走査電極２および維持電極３とデータ電極７とが立体交差するように、前面板２１と背面板２２とが対向配置されて周辺部が密封され、内部の放電空間に放電ガスを封入することによりパネルが構成される。

２、ＰＤＰの製造方法
まず、前面板２１の製造方法を説明する。まず、前面ガラス基板１上に、平行に配置した走査電極２と維持電極３とからなる表示電極対を複数形成する。表示電極対を構成する走査電極２および維持電極３は、前面ガラス基板１上に、電極用の銀ペーストをスクリーン印刷し焼成する、あるいは、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｏなどの透明電極材料をスパッタ法や蒸着法によって製膜することによって形成できる。
なお、必要に応じて、配線抵抗を下げるためのバス電極を走査電極２や維持電極３に接触して設けても良い。走査電極２と維持電極３とを覆うようにガラス材料を含むペーストをダイコータ法またはスクリーン印刷法で塗布、焼成して誘電体層４を形成し、その誘電体層４上に保護層５を形成する。保護膜５は、アルカリ土類金属酸化物（例えばＭｇＯや（Ｓｒ，Ｃａ）Ｏ）などをスパッタ法や電子ビーム蒸着法で製膜するなどして形成する。

次に、背面板２２の製造方法を説明する。まず、背面ガラス基板６上に、複数のデータ電極７をストライプ状に形成する。データ電極７は、背面ガラス基板６上に、電極用の銀ペーストをスクリーン印刷し焼成する、あるいは、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｏなどの透明電極材料をスパッタ法や蒸着法によって製膜することによって形成できる。これらのデータ電極７を覆うようにガラス材料を含むペーストをダイコータ法またはスクリーン印刷法で塗布、焼成して誘電体層８を形成する。形成された誘電体層８上に隔壁９を形成する。隔壁９の形成方法としては、ガラス材料を含むペーストをスクリーン印刷法によりデータ電極７を挟んでストライプ状に繰り返し塗布して焼成する方法がある。また、データ電極７を覆って誘電体層８上にペーストを塗布してパターンニングして焼成する方法などもある。この隔壁９によって放電空間が区画され、放電セルが形成される。隔壁９の間隙は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に設定する。

隣接する２本の隔壁９間の溝に、それぞれの蛍光体材料の粒子を含むペーストをスクリーン印刷法やインクジェット法などによって塗布し、焼成することによって蛍光体層１０を形成し、背面板２２とする。最後に、放電発生部とＰＤＰ２０とプラズマディスプレイ装置の製造を説明する。このようにして作製した前面板２１と背面板２２とを、それぞれ前面板２１の走査電極２と背面板２２のデータ電極７とが直交するように対向させて重ね合わせ、周辺部に封着用ガラスを塗布して前面板２１と背面板２２を封着する。そして、一旦、放電空間内を高真空に排気した後、ネオン（Ｎｅ）とキセノン（Ｘｅ）などの混合ガスを５５ｋＰａ〜８０ｋＰａの圧力で封入して、放電発生部を製造する。このようにして、製造した放電発生部に、必要に応じて波長変換部や光学フィルターを設けて、本実施の形態のＰＤＰ２０を製造する。

なお、蛍光体層１０を、例えば赤色蛍光体層、緑色蛍光体層、青色蛍光体層のように分けることによって、波長変換部として利用することもできる。

このようにして製造したＰＤＰ２０に駆動回路を接続し、さらに筐体などを配置することによってプラズマディスプレイ装置が作製される。

３、ＰＤＰの前面板
次に、実施の形態１の特徴部分である前面板の材料について図２〜図４を用いて説明する。図２は、ＰＤＰ２０を前面板２１の上面側から見た上面図である。図３は、図２における縦方向Ａ−Ａ’に割断したときの割断断面図を示す。そして、図４は、図２における横方向Ｂ−Ｂ’に割断したときの割断断面図を示す。

図２に示すように、放電セルの直上に第２透明材料１１が形成されている。

図３に示すように、前面ガラス基板１は、例えば屈折率が１．５のガラスからなる第１透明材料１２と、屈折率が１．７のガラスからなる第２透明材料１１とを有する。なお、第１透明材料１２と第２透明材料とは材料が異なっていてもよい。

図３に示すように、第２透明材料１１のＡ−Ａ’割断断面の形状は、略半円状である。

さらに、図４に示すように、第２透明材料１２のＢ−Ｂ’割断断面の形状は、ＰＤＰの長手方向に向かって長方形である。 このような構成によれば、ＰＤＰから発光した光が、前面ガラス基板１を通過するときに、屈折率の異なる第１透明材料１２と第２透明材料１１との界面で屈折する角度の差が大きくなり、周囲に広がる光の向きをより中央に変えることができる。その結果、正面方向の輝度が向上する。本発明のＰＤＰパネルと従来構造のＰＤＰパネルを比較したところ、本発明のＰＤＰパネルの方が、従来構造のＰＤＰパネルと比較して、約１０％正面輝度が大きかった。 なお、実施の形態１ではディスプレイパネルとしてＰＤＰを用いたが、液晶ディスプレイパネル、または、有機ＥＬディスプレイパネルであってもよい。 また、実施の形態１では、前面ガラス基板および背面ガラス基板を用いて説明したが、ガラス以外の基板であってもよい。例えば、フレキシブル基板として用いられるように樹脂材料等であってもよい。 ４、実施の形態の特徴 上記実施形態において特徴的な部分を以下に列記する。なお、上記実施形態に含まれる発明は、以下に限定されるものではない。なお、各構成の後ろに括弧で記載したものは、各構成の具体例である。各構成はこれらの具体例に限定されるものではない。

（１）
前面基板を有する前面板と、背面基板を有し、前面板と対向配置された背面板と、赤色、青色、緑色を発光する画素と、を備えるディスプレイパネルである。このディスプレイパネルにおいて、前面ガラス基板と背面ガラス基板のうち少なくとも一方は、第１透明材料と前面板と背面板とが対向配置される面に形成された第２透明材料とを有し、第１透明材料と第２透明材料とは、屈折率が異なり、第２の透明材料の形状は、前面ガラス基板または背面ガラス基板の平面に対して平行方向に割断したときの割断断面が、略楕円半球状に形成されていることを特徴とする。

これにより、発光する光を前面に高効率に集めることが可能なディスプレイパネルを提供することができる。

（２）
（１）におけるディスプレイパネルにおいて、第１透明材料と第２透明材料とを有する前面ガラス基板は平面基板であることを特徴とする。

これにより、第２透明材料の形状によって、発光する空間の確保を考慮する必要がなく、従来通りに前面板と背面板とを対向配置することが可能となる。

（３）
（１）におけるディスプレイパネルにおいて、第１透明材料と第２透明材料とを有する背面基板は平面基板であることを特徴とする。
これにより、第２透明材料の形状によって、発光する空間の確保を考慮する必要がなく、従来通りに前面板と背面板とを対向配置することが可能となる。

（４）
（１）のディスプレイパネルにおいて、第１透明材料と前記第２透明材料とは、異なる材料を含むことを特徴とする。

これにより、発光する光を前面に高効率に集めるために、第１透明材料と第２透明材料を適宜選択することができる。

（５）
（１）のディスプレイパネルにおいて、第２透明材料の形状は、前面基板または背面基板の平面に対して垂直方向に割断したときの割断断面が、略半円形であることを特徴とする。

これにより、発光した光が前面に集光するように屈折するため、正面輝度がより大きくなる。

これにより、発光する光を画素ごとに、前面により高効率に集めることが可能となる。

（６）
（１）〜（５）のディスプレイパネルにおいて、ディスプレイパネルはプラズマディスプレイパネルであることを特徴とする。

これにより、発光する光を前面に高効率に集めることが可能なプラズマディスプレイパネルを提供することができる。

（７）
（１）〜（５）のディスプレイパネルにおいて、ディスプレイパネルは、有機ＥＬディスプレイパネルであることを特徴とする。

これにより、発光する光を前面に高効率に集めることが可能な有機ＥＬディスプレイパネルを提供することができる。

（８）
（１）〜（５）のディスプレイパネルにおいて、ディスプレイパネルは、液晶ディスプレイパネルであることを特徴とする。

これにより、発光する光を前面に高効率に集めることが可能な液晶ディスプレイパネルを提供することができる。

本発明にかかるディスプレイパネルは、ディスプレイの正面方向の輝度が向上するため、画像表示に用いられるディスプレイパネル等として有用である。

１ 前面基板
２ 走査電極
３ 維持電極
４、８ 誘電体層
５ 保護層
６ 背面基板
７ データ電極
９ 隔壁
１０ 蛍光体層
１１ 第２透明材料
１２ 第１透明材料
２０ ＰＤＰ
２１ 前面板
２２ 背面板

Claims (8)

1. 前面基板を有する前面板と、背面基板を有し、前記前面板と対向配置された背面板と、赤色、青色、緑色を発光する画素と、
   を備えるディスプレイパネルにおいて、
   前記前面ガラス基板と前記背面ガラス基板のうち少なくとも一方は、
   第１透明材料と前記前面板と前記背面板とが対向配置される面に形成された第２透明材料とを有し、
   前記第１透明材料と第２透明材料とは、屈折率が異なり、
   前記第２の透明材料の形状は、
   前記前面ガラス基板または前記背面ガラス基板の平面に対して平行方向に割断したときの割断断面が、
   略楕円半球状に形成されていることを特徴とするディスプレイパネル。
2. 前記第１透明材料と前記第２透明材料とを有する前記前面基板は平面基板であることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイパネル
3. 前記第１透明材料と前記第２透明材料とを有する前記背面基板は平面基板であることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイパネル。
4. 前記第１透明材料と前記第２透明材料とは、
   異なる材料を含むことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイパネル。
5. 前記第２透明材料の形状は、
   前記前面基板または前記背面基板の平面に対して短手方向に、かつ、垂直方向に割断したときの割断断面が、
   略半円形であることを特徴とする請求項１記載のディスプレイパネル。
6. 前記ディスプレイパネルは、プラズマディスプレイパネルである請求項１から請求項５に記載のディスプレイパネル。
7. 前記ディスプレイパネルは、有機ＥＬディスプレイパネルである請求項１から請求項５に記載のディスプレイパネル。
8. 前記ディスプレイパネルは、液晶ディスプレイパネルである請求項１から請求項５に記載のディスプレイパネル。

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