JP5023458B2

JP5023458B2 - プラズマディスプレイパネル

Info

Publication number: JP5023458B2
Application number: JP2005263413A
Authority: JP
Inventors: 純一日比野; 恩津水豊田; 正樹青木; 好紀田中; 和彦杉本; 敬司堀河; 広志瀬戸口; 雄一郎宮前; 修行重藤; 守男藤谷; 真一郎石野
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-09-12
Filing date: 2005-09-12
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2025-09-12
Also published as: JP2007080556A

Description

本発明は、例えばテレビや大型モニターなどに用いられるプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという）に関する。

近年、コンピュータやテレビなどの画像表示に用いられているカラー表示デバイスにおいて、ＰＤＰを用いた表示装置が、大型で薄型軽量を実現することのできるカラー表示デバイスとして注目されている。

ＰＤＰを用いた表示装置は、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を用いた表示装置では、３原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色を発光する蛍光体層が備えられ、この蛍光体層を構成する蛍光体粒子はＰＤＰの放電セル内で発生する中心波長１４７ｎｍの真空紫外線により励起され、各色の可視光を生成している。

上記従来の蛍光体層構成のＰＤＰにおいて、蛍光体層を構成する各色の蛍光体は非点灯時の色がＲ、Ｇ、Ｂ共に白色であり、また隔壁の下部の誘電体からなる下地層が白色のため、パネルが非点灯時には、表示面から見ると、外光の反射により白く見え、パネルを明るい場所に設置し、点灯させると比較的高い輝度が得られるが、外光が蛍光体の表面で反射し、明るい所でのコントラストの低下を招くという課題がある。いわゆる明所コントラストを低下させるという課題がある。

この課題を解決するために従来は、蛍光体にその蛍光体と同じ色の着色顔料を蛍光体と一緒に混合することによって外光の反射を抑える例が開示されている（例えば、特許文献１、２、３、４など）。

また、着色顔料を蛍光体表面に均一にコーティングすることによって外光の反射を抑える例が開示されている（例えば、特許文献５、特許文献６など）。
特開平８−２８７８３５号公報特開平９−４０９４５号公報特開平１０−１５２６８０号公報特開平１１−１３１０５９号公報特開平１１−４３６７０号公報特開平１０−２６９９５２号公報

しかしながら、蛍光体と着色顔料が均一に分散された蛍光体層では、着色顔料の紫外線吸収による励起光の減衰、あるいは、可視光吸収による可視光の減衰によって発光効率が低下するという課題がある。

本発明はこのような課題に鑑みなされたもので、明所コントラスト比の高いＰＤＰを提供することを目的とする。

このような課題を解決するために、本発明のＰＤＰは、基板上に表示電極を配列して設けた前面板と、基板上に下地層を形成すると共に放電空間を区画する隔壁を形成しかつ隔壁表面と下地層表面のうち少なくともいずれかに蛍光体を含有する蛍光体層を形成した背面板とを備え、この前面板と背面板とを対向配置して構成したプラズマディスプレイパネルにおいて、蛍光体層は、隔壁表面に形成した第１の領域と、下地層表面に形成した第２の領域と、第１の領域と第２の領域との境界域の第３の領域とを有し、少なくとも第２の領域には着色顔料が含有され、第２の領域に含有された着色顔料の比率が第１の領域に含有された着色顔料の比率より大きい構成としたことを特徴とし、発光効率の低下の抑制と外光反射の抑制を同時に満足させることができる。

さらに、第１の領域には着色顔料が含有されない構成としたことにより、発光効率の低下をより抑制することができ、また第２の領域は、表面部の着色顔料の濃度が内部の着色顔料の濃度よりも高い構成としたことにより、外光反射をより抑制することができる。

また、本発明において、第２の領域は、表面部の着色顔料の濃度が内部の着色顔料の濃度よりも高い構成としてもよい。

本発明によれば、ＰＤＰの発光効率を抑制しながら、外光反射の抑制を行うことで、明所コントラスト比の高いＰＤＰを実現できる。

以下、本発明の一実施の形態におけるＰＤＰについて、図１〜図３の図面を用いて説明する。

図１は本発明の一実施の形態におけるＰＤＰを示す断面図であり、図１において、ＰＤＰはガラス製の前面基板などよりなる前面板１と、同じくガラス製の背面基板などよりなる背面板２とを放電空間３を挟んで対向して配置し、その外周部を封着材４によって気密封着することにより構成されている。前記放電空間３には、放電によって紫外線を放射する放電ガスとして、ネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）などが４００Ｔｏｒｒ（５３．２ＫＰａ）〜６００Ｔｏｒｒ（７９．８ＫＰａ）の圧力で封入している。

前面板１の前面基板５上には、走査電極と維持電極とで対をなす帯状の表示電極６が互いに平行となるように配置されている。走査電極および維持電極は、それぞれ透明電極と、この透明電極上に重なるように形成されかつ導電性を高めるための銀などからなる金属母線とから構成されている。本実施の形態では、走査電極と維持電極とは、走査電極−走査電極−維持電極−維持電極・・・となるように２本ずつ交互に配列されている。隣り合う２つの維持電極の間と走査電極の間には、発光時のコントラストを高めるための黒色材料などからなる光吸収層が設けられている。これらの走査電極、維持電極、光吸収層を覆うように、前面基板５上にはＰｂ−Ｂ系ガラスなどからなりコンデンサとしての働きをする誘電体層７が形成され、さらにその上に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などからなる保護膜が形成されている。

また、背面板２の背面基板８上には、走査電極および維持電極からなる表示電極６と直交する方向に、複数の帯状のデータ電極９が互いに平行となるように配置され、これを被覆するように誘電体からなる下地層１０が形成されている。また、下地層１０上には酸化触媒を含有する反射層が形成され、この反射層上には、放電空間３を区画し放電セルを形成するための複数の隔壁１１がデータ電極９とほぼ平行に設けられている。また、隔壁１１の表面及び下地層１０の表面には赤色、青色、緑色の蛍光体層１２が形成されている。

蛍光体層１２は、背面板２に設けられたそれぞれのデータ電極９に対応して、紫外線によって赤色、青色、緑色に発光する蛍光体を交互に形成することにより設けられており、蛍光体の材料としては、緑色蛍光体に〔（Ｚｎ_1-xＭｎ_x）₂ＳｉＯ₄〕（０．０１≦Ｘ≦０．２５）を、青色蛍光体にＢａ_1-xＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ_xまたはＢａ_1-x-yＳｒ_yＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ_x（０．０３≦Ｘ≦０．２０、０．１≦Ｙ≦０．５）を、また赤色蛍光体にＹ_2xＯ₃：Ｅｕ_xまたは（Ｙ，Ｇｄ）_1-xＢＯ₃：Ｅｕ_x（０．０５≦Ｘ≦０．２０）などをそれぞれ使用している。

このような構成のＰＤＰにおいて、各電極に電圧を印加することによりガス放電を発生させ、この放電により発生した紫外線で赤色蛍光体層、緑色蛍光体層、青色蛍光体層の各色の蛍光体を励起発光させてカラー表示を行っている。

図２は、本発明の要部をなす放電セルの蛍光体層１２の構造を模式的に示した断面図である。蛍光体層１２は、隔壁１１表面に形成した第１の領域Ａと、下地層１０表面に形成した第２の領域Ｂと、前記第１の領域Ａと第２の領域Ｂとの境界域の第３の領域Ｃとを有し、それぞれの蛍光体層１２は、着色顔料と蛍光体などにより構成されている。

すなわち、赤色蛍光体層では、赤色蛍光体と酸化第二鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３）等の赤色顔料とが混合され、緑色蛍光体層では、緑色蛍光体とＣｒ_２Ｏ_３，ＮｉＯ，ＣｏＯ−ＺｎＯ−ＮｉＯ−ＴｉＯ_２等の緑色顔料とが混合され、青色蛍光体層では、青色蛍光体とＣｏＡｌ_２Ｏ_３，ＣｏＯ，Ｃｏ_２ＳｉＯ_４等の青色顔料とが混合されている。また、蛍光体に対する着色顔料の混合比は、第２の領域Ｂに含有された着色顔料の比率が第１の領域Ａに含有された着色顔料の比率より大きくなるように構成され、第２の領域Ｂで最も高く、第３の領域Ｃで最も低くなるように構成されている。

一般に蛍光体層に同系色の顔料を混合させることで、輝度低下を抑制して反射率を抑制することが可能であるが、顔料混合によって蛍光体の励起光源である紫外線強度が弱くなる、あるいは、蛍光体膜への蛍光体材料の露出度が減少する、あるいは、蛍光体から発光した可視光を吸収するなどの効果により、可視光発光効率は減少する。本発明によれば、発光効率が重要である第１の領域Ａにおいては、着色顔料に対する蛍光体比が高く、反射率抑制が重要である第２の領域Ｂにおいては、着色顔料に対する蛍光体比が低くなっているため、発光効率の大幅な低下が無く、さらに反射率を抑制することが可能になる。

次に、本発明の具体的実施例について説明する。

上記で説明したＰＤＰの背面板において、以下の方法で、蛍光体層を形成した。図３にその工程の状況を示している。

まず、背面基板８上にデータ電極９、下地層１０、隔壁１１を形成した後、赤色蛍光体、樹脂バインダー、赤色顔料、溶剤からなる赤色の蛍光体ペーストを隔壁１１内に塗布、乾燥し、赤色の蛍光体層１３を形成する。同様に、緑色、青色の蛍光体ペーストを塗布、乾燥し、緑色蛍光体層１３、青色蛍光体層１３を形成する（図３（ａ））。

次に、赤色蛍光体、感光性樹脂、樹脂バインダー、赤色顔料、溶剤からなる赤色の蛍光体ペーストを、図３（ａ）に示す第一工程で形成した蛍光体層１３の上に塗布、乾燥し、赤色の蛍光体層１４を形成する。同様に、緑色、青色の蛍光体ペーストを塗布、乾燥し、緑色蛍光体層１４、青色蛍光体層１４を形成する（図３（ｂ））。なお、図３（ｂ）に示す第二工程で形成した蛍光体層１４において、蛍光体含有量に対する着色顔料の含有率は、第一工程で形成した蛍光体層１３における含有率よりも大きく構成している。

次に、図３（ｂ）に示す第二工程で形成した蛍光体層１４に対して、フォトマスク１５を通して、図２に示す第２の領域Ｂが感光されるように露光し（図３（ｃ））、その後現像を行う（図３（ｄ））。この工程により、第２の領域Ｂにおいて顔料含有比率が高く、隔壁１１表面上の第１の領域Ａにおいて着色顔料の含有量が低い蛍光体層を形成することができる。

次に、図３（ｄ）に示すように形成した蛍光体層を４００℃〜６００℃で焼成することによって、上記本発明の構成を持つ蛍光体層１２を形成することができる。

このようにして得られた蛍光体層を有する背面板を用いてＰＤＰを作成し、そのＰＤＰの明所黒輝度、明所白輝度、及びそれらの比である明所コントラスト比について測定した結果を表１に示す。なお、表１において、蛍光体層１３、１４の蛍光体比率の項目で示す数値は、蛍光体、着色顔料からなる蛍光体層における蛍光体の含有比率を示しており、単位は％である。また、着色顔料を用いず、蛍光体材料のみからなるＰＤＰを比較例１とし、着色顔料と蛍光体を混合して蛍光体層を構成するが、含有比率を変えないで蛍光体層を形成した場合のＰＤＰを比較例２として示している。

表１に示すように、本発明の蛍光体層によるＰＤＰは、輝度がやや低いものの、明所における暗輝度、すなわち可視光反射率を大幅に低減することができるため、明所コントラスト比が高くなる。

なお、以上の説明では、蛍光体層の色を指定せずに記載したが、３色のうち効果のある色を選択することができる。また、第１の領域Ａにおいては、着色顔料をまったく混入しないことで、発光効率を重視した構成とすることができる。また、逆に第２の領域Ｂにおいては、蛍光体をまったく混入しないことで、反射抑制を重視した構成とすることができる。

以上のように本発明によれば、明所コントラストの高いＰＤＰを実現することができるので、大画面表示装置などに有用な発明である。

本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルを示す断面図同パネルの放電セル部における蛍光体層を示す断面図（ａ）〜（ｄ）は本発明において、蛍光体層を形成するための製造工程を示す断面図

符号の説明

１前面板
２背面板
３放電空間
５前面基板
６表示電極
８背面基板
９データ電極
１０下地層
１１隔壁
１２、１３、１４蛍光体層

Claims

基板上に表示電極を配列して設けた前面板と、基板上に下地層を形成すると共に放電空間を区画する隔壁を形成しかつ隔壁表面と下地層表面のうち少なくともいずれかに蛍光体を含有する蛍光体層を形成した背面板とを備え、この前面板と背面板とを対向配置して構成したプラズマディスプレイパネルにおいて、
前記蛍光体層は、隔壁表面に形成した第１の領域と、下地層表面に形成した第２の領域と、前記第１の領域と第２の領域との境界域の第３の領域とを有し、
少なくとも前記第２の領域には着色顔料が含有され、
前記第２の領域に含有された着色顔料の比率が第１の領域に含有された着色顔料の比率より大きい構成としたことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
前記第１の領域には着色顔料が含有されない構成とした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。
前記第２の領域は、表面部の着色顔料の濃度が内部の着色顔料の濃度よりも高い構成とした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。
前記第２の領域は蛍光体を含有しない構成とした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。