JP4931648B2

JP4931648B2 - プラズマディスプレイパネル

Info

Publication number: JP4931648B2
Application number: JP2007059295A
Authority: JP
Inventors: 俊文名木野; 晃宏堀川; 唯齋藤; 一裕森岡
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-03-09
Filing date: 2007-03-09
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2027-03-09
Also published as: JP2008226504A

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネルに係り、特にプラズマディスプレイパネルの構造に関する。

近年、各種ディスプレイ装置においては、大画面化および高精細化に向けた開発に加えて、表示品質向上に向けた開発が進められている。上記ディスプレイ装置のうち、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと呼ぶ）は、希ガス放電による紫外線で蛍光体を励起発光させて画像・映像表示を行う。ＰＤＰには交流駆動方式（ＡＣ−ＰＤＰ）と直流駆動方式（ＤＣ−ＰＤＰ）の２つのタイプがある。図１４は一般的なＡＣ−ＰＤＰの発光部を切断した斜視図である。以下、図１４を参照して、一般的なＡＣ−ＰＤＰの基本構造について簡単に説明する。

図１４に示すように、対向配置された前面基板１０と背面基板２０との間には多数の放電セル（放電空間）２７が形成されている。また、前面基板１０には、列方向（横方向）に延在する一対の主電極Ｘ、Ｙが、基材であるガラス基板１１の内面に、行方向（縦方向）に沿って複数組配列されている。なお、列方向（横方向）と行方向（縦方向）は、平面上で互いに直交する２方向である。

主電極Ｘ、Ｙは、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などにより形成される透明導電膜１２と、銀（Ａｇ）やクロム（Ｃｒ）／銅（Ｃｕ）／クロム（Ｃｒ）の３層構造などにより形成される金属膜（バス電極）１３とからなる。金属膜１３は、主電極Ｘ、Ｙの導電性を確保するために透明導電膜１２に積層されている。また、この主電極Ｘ、Ｙを被覆するように、ガラス基板１１の内面側に、誘電体層１４および酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などにより形成される保護層１５が形成されている。

一方、背面基板２０には、行方向に延在する複数のアドレス電極２２が、基材であるガラス基板２１の内面に、列方向に沿って、行ごとに配列されている。また、このアドレス電極２２を被覆するように、ガラス基板２１の内面側に誘電体層２３が形成されている。さらに、その誘電体層２３の上には、アドレス電極２２と平行に隔壁２４が形成されている。また、各行の放電空間を列ごとに仕切るために隔壁２５が設けられているものもあり、これらの隔壁２４および隔壁２５により放電セル２７が区画される。

また、放電セル２７の内面を被覆するように、カラー表示のための赤色（以下、Ｒと呼ぶ）、緑色（以下、Ｇと呼ぶ）、青色（以下、Ｂと呼ぶ）の３色の蛍光体層２６Ｒ、２６Ｇ、２６Ｂが設けられている。

また、放電セル２７には主成分のネオンにキセノンを混合した放電ガスが充填されており、蛍光体層２６Ｒ、２６Ｇ、２６Ｂは放電時にキセノンが放つ紫外線によって部分的に励起されて発光する。表示の１ピクセル（画素）は、列方向に沿って並ぶ３個のサブピクセル（単位発光領域）で構成される。

このＰＤＰに対する要求は、年々高まってきており、現在は、３０インチクラスから１００インチクラスまでの全てのサイズで、ハイビジョン放送の１９２０×１０８０画素をそのまま表示できるフルスペックハイビジョン解像度や、高輝度、映像を忠実に表現できる色再現性が要求されている。このうち、色再現性を向上させるには、より３原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の色純度を高める必要があり、蛍光体や前面カラーフィルタなどの開発が盛んに行われている。しかし、高解像度化につれ、セルサイズが小さくなり、上記方法による更なる改善は困難になってきている。

この解決方法として、着色誘電体層を形成する方法が提案されている。この方法によれば、表示側の基板に形成した主電極対を、放電空間を介して対向する各蛍光体層の発光色を透過させるように着色した着色誘電体層で覆うので、画面表示のコントラストを高め、視認性に優れた鮮明なカラー表示が得られる（例えば、特許文献１を参照。）。
特開平４−３６９３０号公報

しかしながら、上述した着色誘電体層を形成する方法では、顔料を混ぜ合わせた各着色誘電体を塗り分ける必要があり、プロセスが長くなるという問題がある。また、重金属系顔料添加による環境、人体への影響が懸念される。また、各着色誘電体層間の界面に隙間等の欠陥が発生しやすいため、歩留り低下につながるという問題もある。

本発明は、上記した問題点に鑑み、誘電体組成への顔料添加がなく、また、歩留りを低下させずに色純度を向上できるＰＤＰを提供することを目的とする。

本発明の請求項１記載のプラズマディスプレイパネルは、電極と前記電極を被覆する誘電体層とを有する前面基板と、赤色、緑色、青色のセルを有する背面基板とが対向配置されたプラズマディスプレイパネルであって、前記誘電体層の少なくとも前記緑色のセルに対向する部分の少なくとも一部に４００ｎｍ〜５００ｎｍの光を吸光する吸光部を設け、かつ前記吸光部は銀を含むことを特徴とする。

本発明によれば、顔料添加がなく、歩留りを低下させずに色純度を向上できる。また、吸光部を前面基板に設けた電極の一部である金属膜と同じプロセスで形成することで、プロセスを変更することなく、色純度を向上できる。

（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態に係るプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）ついて、図面を参照しながら説明する。なお、本ＰＤＰの基本構造は、図１４に示す基本構造と同様であるので説明を省略する。また、図１４に示す部材と同一の部材には同一の符号を付している。

図１は、本発明の実施の形態に係るＰＤＰの発光部を前面基板側から見た平面図である。図１に示すように、主電極（電極）Ｘ、Ｙは、上述したように透明導電膜１２と金属膜（バス電極）１３とからなる。ここでは金属膜１３が銀電極である場合について説明する。

なお、透明導電膜１２は透明なため本来は見えないが、その配置を示すために破線で示している。また、隔壁２４および隔壁２５は、背面基板２０に形成されているのが、前面基板１０を透過して見えている。また、隔壁２４および隔壁２５の各中央間で区画される前面基板１０側の領域をＣ（一点鎖線で囲まれた部分）とすると、主電極Ｘ、Ｙは、領域Ｃと交差する。

本実施の形態では、前面基板１０の、発光色がＧの放電セル（以下、Ｇのセルと呼ぶ）２７に対向する部分の少なくとも一部に、言い換えると、Ｇのセル２７から発光される光を透過する前面基板１０側のＧの領域（所定の領域）Ｃ内に、所定の発光波長域の光として４００ｎｍ〜５００ｎｍ程度のＢの光を吸光する追加形成部（吸光部）１６を設けている。ここでは、追加形成部１６は、銀を含む金属膜で構成されている。

銀を含む金属膜１３および追加形成部（銀を含む金属膜）１６上に誘電体層１４を形成するプロセスにおいて、誘電体層１４の焼成時に、金属膜１３および追加形成部１６から銀がイオン化して誘電体層１４やガラス基板１１の中に溶け出して拡散する。この拡散した銀イオンは、誘電体層１４に含まれるナトリウムなどのアルカリ金属イオンや、ガラス基板１１に含まれる錫イオン（２価）によって還元されやすく、還元されると、銀を含む金属膜１３および追加形成部（銀を含む金属膜）１６の近傍にコロイド化する。このように銀がコロイド化した部分（図１における点描部）Ｓは、黄色に変色され、いわゆる黄変が生じる。このような黄変した部分（銀コロイドの発生領域）Ｓは、放電セル２７から発光された光から発光波長域が４００ｎｍ〜５００ｎｍ程度のＢの光を吸光する。

本実施の形態では、上述したように、Ｇのセル２７から発光される光を透過するＧの領域Ｃ内に銀を含む金属膜（追加形成部）１６を形成することで、Ｇの領域Ｃ（所定の領域）内に存在する銀を含む金属片（金属膜１３と追加形成部１６）の面積を、発光色がＲおよびＢの放電セル（以下、Ｒのセル、Ｂのセルと呼ぶ。）２７から発光される光を透過する前面基板１０側のＲおよびＢの領域Ｃ（他の領域）内に存在する銀を含む金属片（金属膜１３）の面積よりも大きくした。

これにより、Ｇの領域Ｃ内の点描部（銀がコロイド化した部分）Ｓの面積が、ＢおよびＲの領域Ｃ内の点描部Ｓの面積よりも大きくなるので、Ｇの領域Ｃにおいて、Ｇのセル２７から発光された光から４００ｎｍ〜５００ｎｍの発光波長域（所定の発光波長域）の光を吸光する吸光度が、ＢおよびＲの領域Ｃにおいて、ＲおよびＢのセル２７から発光された光から４００ｎｍ〜５００ｎｍの発光波長域の光を吸光する吸光度よりも高くなり、Ｇの色純度を向上できる。

以上のように、本実施の形態では、前面基板のＧのセルに対向する部分の少なくとも一部に、所定の発光波長域の光を吸光する吸光部として、所定の金属成分（ここでは、銀を）含む追加形成部（ここでは金属膜）を形成することで、Ｇのセルから発光された光から所定の発光波長域（ここでは４００ｎｍ〜５００ｎｍ）の光を吸光する吸光度を、他のセル（ここでは、ＲおよびＢのセル）から発光された光から所定の発光波長域の光を吸光する吸光度よりも大きくしたので、色純度を向上させることができる。

続いて、追加形成部１６について詳細に説明する。図１に示す例では、追加形成部１６は、平面視形状が帯状あるいは略帯状で、主電極Ｘ、Ｙが延在する列方向（横方向）に直交あるいは略直交する方向に長く、金属膜１３と一体構造で複数個配置されているが、追加形成部１６の配置や形状は、無論、これに限定されるものではなく、Ｇの領域Ｃ内の銀を含む金属片の比率を増大できればよい。図２〜図７に、追加形成部１６の変形例を示す。

図２に示す例では、追加形成部１６は、平面視形状が帯状あるいは略帯状で、主電極Ｘ、Ｙが延在する列方向（横方向）に直交あるいは略直交する方向に長く、金属膜１３と分離して、主電極Ｘ、Ｙが延在する方向に直交あるいは略直交する方向および主電極Ｘ、Ｙが延在する方向と平行あるいは略平行な方向の各方向に沿って複数個配置されている。

また、図３に示す例では、追加形成部１６は、Ｇの領域Ｃ内の金属膜１３と一体構造で形成されている。すなわち、Ｇの領域Ｃ内においては、追加形成部である銀を含む金属膜１６により、バス電極（金属膜）１３が構成される。

また、図４に示す例では、追加形成部１６は、平面視形状が帯状あるいは略帯状で、主電極Ｘ、Ｙが延在する列方向（横方向）と平行あるいは略平行な方向に長く、金属膜１３と分離して、主電極Ｘ、Ｙが延在する方向に直交あるいは略直交する方向および主電極Ｘ、Ｙが延在する方向と平行あるいは略平行な方向の各方向に沿って複数個配置されている。

また、図５に示す例では、追加形成部１６は、平面視形状が帯状あるいは略帯状で、主電極Ｘ、Ｙが延在する列方向（横方向）に対して斜めの方向に長く、金属膜１３と一体構造で複数個配置されている。

また、図６に示す例では、追加形成部１６は、平面視形状が帯状あるいは略帯状で、主電極Ｘ、Ｙが延在する列方向（横方向）に対して斜めの方向に長く、金属膜１３と分離して、主電極Ｘ、Ｙが延在する方向に直交あるいは略直交する方向もしくは主電極Ｘ、Ｙが延在する方向に対して斜めの方向および主電極Ｘ、Ｙが延在する方向と平行あるいは略平行な方向の各方向に沿って複数個配置されている。

また、図７に示す例では、追加形成部１６は、金属膜１３と分離して、Ｇの領域Ｃ内にマトリクス状に複数個配置されている。なお、このようにマトリクス状に配置する場合に限らず、複数個の追加形成部１６をランダムに配置してもよい。また、この場合、銀を含む金属膜１６の形状は、真円や楕円などの円形状、四角形や三角形などの多角形状などあらゆる形状にすることができる。また、図７に示す例では、追加形成部１６をマトリクス状に配置したが、逆に、追加形成部１６を形成しない領域をマトリクス状あるいはランダム状に形成してもよい。この場合、その領域の形状は、真円や楕円などの円形状、四角形や三角形などの多角形状などあらゆる形状にすることができる。

なお、追加形成部１６の配置や形状は、無論、上述した図２〜図７に示す例に限定されるものではなく、例えば図２〜図７に示す追加形成部１６を組み合わせてもよい。また、図２〜図７に示す配置方法では、Ｇのセル２７からの光が追加形成部１６により遮光される。そこで、例えば図８に示すように、追加形成部１６を隔壁２４および隔壁２５の上部などの非発光領域のみに設けることで、Ｇのセル２７からの光を遮光することなく、Ｇの領域Ｃ内の銀を含む金属片の比率を増大させてもよい。

また、本実施の形態では、列ごとに一対の主電極Ｘ、Ｙを配列する電極構成を例に説明したが、図９に示すような、等ピッチで配列された主電極Ｘ、Ｙのうちの配列の両端を除く主電極Ｘ、Ｙが奇数列または偶数列の表示に兼用される構成のＰＤＰにおいても同様に適用することができる。

また、本実施の形態では、各行の放電空間を列ごとに仕切るために隔壁２５を設けた構成を例に説明したが、隔壁２５を設けない構成のＰＤＰにおいても同様に適用することができる。

また、本実施の形態では、前面基板のＧのセルに対向する部分の少なくとも一部に追加形成部１６を形成して、Ｇの色純度を相対的に高める場合について説明したが、前面基板のＧおよびＲのセルの放電セルに対向する部分の少なくとも一方に追加形成部１６を形成することで、ＲおよびＧのうちの少なくとも一方の色純度を向上できる。

また、本実施の形態では、金属膜１３が銀電極である場合について説明したが、例えば金属膜１３をクロム／銅／クロムの３層構造などで形成した場合であっても、銀を含む金属膜（追加形成部）１６を形成することで、色純度を向上させることができる。

（実施例）
続いて、本発明の実施例について説明する。本実施例では、前面基板による４００ｎｍ〜５００ｎｍの発光波長域の光の吸光度を評価するために、以下で説明する前面基板を作成した。

図１０、１１は、本実施例１、２に係る前面基板を前面側から見た平面図である。本実施例１、２では、４２インチＨＤタイプ（列ごとに一対の主電極Ｘ、Ｙを７６８対）の前面基板を用いる。なお、隔壁２４、２５は、前面基板１０には存在しないが、配置の説明のため擬似的に示している。また、本実施例１、２では、本発明の効果を明確に評価できるように、銀を含む金属膜（追加形成部）１６を設けたＧの領域Ｃのみのパターンで前面基板１０を作成した。

図１０、１１に示す前面基板１０において、主電極Ｘ、Ｙを構成する透明導電膜１２には、ＩＴＯ（酸化インジウムと酸化スズとからなる透明導体）を用い、幅Ｈを２００μｍとした。また、主電極Ｘ、Ｙの透明導電膜１２間の放電間隔ＭＧを８０μｍとした。また、主電極Ｘ、Ｙを構成する金属膜１３には、銀電極を用い、幅ａを８０μｍとし、ピッチｌを３６０μｍとした。また、領域Ｃの列方向（横方向）のピッチＷを３００μｍ、行方向（縦方向）のピッチＬを７００μｍとした。

また、図１０に示す実施例１の前面基板１０では、各領域Ｃ内に、追加形成部１６として、平面視形状が帯状あるいは略帯状で、主電極Ｘ、Ｙが延在する列方向に直交あるいは略直交する方向に長い銀を含む金属膜を、主電極Ｘ、Ｙの金属膜１３と一体構造で、列方向に沿ってｐ１＝１００μｍピッチで領域Ｃの両端を含めて４本ずつ形成した（但し、領域Ｃの両端の追加形成部１６は隣接する領域Ｃと共有する）。また、その寸法は幅ｂ＝５μｍ、長さｃ＝１９０μｍとした。また、追加形成部１６は、透明導電膜１２からはみ出さないように、透明導電膜１２の上下両端から、それぞれ余白ｄ＝５μｍとなる位置に形成した。

一方、図１１に示す実施例２の前面基板１０では、各領域Ｃ内に、追加形成部１６として、直径φ＝５μｍの丸状の銀を含む金属膜を、行方向（縦方向）に沿ってｐ２＝５０μｍピッチで１５点、列方向（横方向）に沿ってｐ２＝５０μｍピッチで７点形成した（但し、領域Ｃの端部の追加形成部１６は隣接する領域Ｃと共有する）。

また、金属膜１３および追加形成部１６は、電極ペーストをスクリーン印刷により印刷後、乾燥、露光現像、焼成により焼成後の高さが１０μｍとなるように形成した。この電極ペーストは導電剤、開始剤、感光性樹脂、ガラスフリット、および有機ビヒクルからなる構成とした。このガラスフリットは、ＰｂＯ、Ｂｉ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２を主成分とする組成とし、有機ビヒクルは、エチルセルロース、タ−ピネオール、ブチルカルビトールアセテートを主成分とする配合とした。導電剤には粒子径２００ｎｍ〜１μｍの銀粒子を用いた。また、誘電体層１４は、ダイコート法にて塗布し、乾燥後、焼成により焼成後の高さが５０μｍとなるように形成した。この誘電体ペーストは、ＰｂＯやＢｉ_２Ｏ_３を含まず、比誘電率が従来よりも低い上、軟化点が５００〜６００℃であるＬｉ_２Ｏ−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２系ガラスフリットとエチルセルロースやタ−ピネオール、ブチルカルビトールアセテートを主成分として配合される有機ビヒクルから構成される。

図１２は、実施例１、２の前面基板および従来の前面基板の分光透過率を測定した結果を示す図であり、従来の前面基板の分光透過率を１とした場合の比率で表している。なお、従来の前面基板は、実施例１、２の前面基板に対して、銀を含む追加形成部１６がないものであり、その他の構成や、材料、プロセスは同じである。また、分光透過率については、コニカミノルタホールディングス株式会社製の分光測色計ＣＭ−３６００ｄで評価した。ここで、破線Ａは、従来の前面基板の分光透過率を示すグラフである。また、実線Ｂは、実施例１の前面基板の分光透過率を示すグラフである、また、点線Ｃは、実施例２の前面基板の分光透過率を示すグラフである。

図１３は、実施例１、２の前面基板および従来の前面基板にＧの蛍光体層２６Ｇから発光される光を透過させたときの透過光の強度分布を算出した結果を示す図であり、従来の前面基板のピーク強度を１とした場合の比率で表している。この強度分布は、Ｇの蛍光体層２６Ｇから発光される光の発光強度分布と図１２に示す分光透過率との積で算出した。なお、Ｇの蛍光体層２６Ｇから発光される光の発光強度分布には、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４を主成分とする蛍光体インクを塗布後、焼成した状態の発光強度分布を用いた。ここで、破線Ａは、従来の前面基板の透過光の強度分布を示すグラフである。また、実線Ｂは、実施例１の前面基板の透過光の強度分布を示すグラフである。点線Ｃは、実施例２の前面基板の透過光の強度分布を示すグラフである。

図１２に示すように、実施例１、２の前面基板は、４００ｎｍ〜５００ｎｍの発光波長域の光を従来の前面基板よりも吸光している。その結果、図１３に示すように、実施例１、２の前面基板では、４００ｎｍ〜５００ｎｍの発光波長域の光が従来の前面基板よりもカットされ、色純度が向上する結果が得られ、飛躍的な改善が見られた。これは、従来の前面基板と比べて、金属膜１３と追加形成部１６からなる銀を含む金属膜の面積が大きくなることで、銀コロイドの発生面積も大きくなり、４００ｎｍ〜５００ｎｍの発光波長域の吸光度が高くなったためと考えられる。

本発明にかかるプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）は、顔料添加がなく、歩留りを低下させずに色純度を向上でき、ＰＤＰ関連の技術分野に適用可能である。

本発明の実施の形態に係るＰＤＰの発光部の一例を前面基板側から見た平面図本発明の実施の形態に係るＰＤＰの追加形成部の変形例を説明するための平面図本発明の実施の形態に係るＰＤＰの追加形成部の変形例を説明するための平面図本発明の実施の形態に係るＰＤＰの追加形成部の変形例を説明するための平面図本発明の実施の形態に係るＰＤＰの追加形成部の変形例を説明するための平面図本発明の実施の形態に係るＰＤＰの追加形成部の変形例を説明するための平面図本発明の実施の形態に係るＰＤＰの追加形成部の変形例を説明するための平面図本発明の実施の形態に係るＰＤＰの追加形成部の変形例を説明するための平面図本発明の実施の形態に係るＰＤＰの他の例を説明するための平面図本発明の実施例１に係るＰＤＰの前面基板の構成を説明するための平面図本発明の実施例２に係るＰＤＰの前面基板の構成を説明するための平面図実施例１、２の前面基板および従来の前面基板の分光透過率を測定した結果を示す図実施例１、２の前面基板および従来の前面基板に緑色（Ｇ）の蛍光体層から発光される光を透過させたときの透過光の強度分布を算出した結果を示す図本発明の実施の形態に係るＰＤＰおよび従来のＰＤＰの発光部を切断した斜視図

符号の説明

１０前面基板
１１ガラス基板（前面基板側）
１２透明導電膜
１３金属膜
１４誘電体層
１５保護膜
１６追加形成部（金属膜）
２０背面基板
２１ガラス基板（背面基板側）
２２アドレス電極
２３誘電体層
２４、２５隔壁
２６Ｒ、２６Ｇ、２６Ｂ蛍光体層
２７放電セル（放電空間）
Ｘ、Ｙ主電極
Ｃ隔壁２４および隔壁２５の各中央間で区画される領域
Ｓ銀コロイドの発生領域

Claims

電極と前記電極を被覆する誘電体層とを有する前面基板と、赤色、緑色、青色のセルを有する背面基板とが対向配置されたプラズマディスプレイパネルであって、前記誘電体層の少なくとも前記緑色のセルに対向する部分の少なくとも一部に４００ｎｍ〜５００ｎｍの光を吸光する吸光部を設け、かつ前記吸光部は銀を含むことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。