(57)【要約】【課題】プラズマディスプレイパネルにおいて、蛍光体層と隔壁との接着力を向上させることを目的とする。【解決手段】基板上に形成した複数の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基板と、この前面基板に放電空間を形成するように対向配置されかつ前記表示電極と交差する方向にデータ電極７を形成するとともに前記放電空間を区画する隔壁９を設けた背面基板と、この背面基板の隔壁９間に形成した蛍光体層１０とを有し、蛍光体層１０は、エアロゲルによる接着部１２を設けたものである。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成した複数の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基板と、この前面基板に放電空間を形成するように対向配置されかつ前記表示電極と交差する方向にデータ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基板と、この背面基板の隔壁間に形成した蛍光体層とを有し、前記蛍光体層は、エアロゲルによる接着部を設けたものであることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
接着部は、蛍光体層を構成する蛍光体粒子の表面に形成されていることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
接着部は、蛍光体層と隔壁との界面に形成されていることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
エアロゲルはシリカエアロゲルからなることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
基板上に形成した複数の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基板と、この前面基板に放電空間を形成するように対向配置されかつ前記表示電極と交差する方向にデータ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基板と、この背面基板の隔壁間に形成した蛍光体層とを有し、前記蛍光体層を形成する際に、蛍光体層を形成するための蛍光体インクを塗布する工程の前、または蛍光体インクを塗布する工程の後の少なくとも一方の時点で、前記隔壁部分にエアロゲルを形成する工程を設けることにより、蛍光体層にエアロゲルによる接着部を設けたことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項６】
エアロゲルはシリカエアロゲルからなることを特徴とする請求項５記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示に用いられるプラズマディスプレイパネル及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。前面基板は、１対の走査電極と維持電極とからなる表示電極対がガラス基板上に互いに平行に複数対形成され、それら表示電極対を覆うように誘電体層及び保護層が形成されている。ここで保護層は、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等のアルカリ土類酸化物の薄膜であり、誘電体層をイオンスパッタから保護するとともに放電開始電圧等の放電特性を安定させるために設けられている。背面基板は、ガラス基板上に複数の平行なデータ電極と、それらを覆うように誘電体層と、さらにその上に井桁状の隔壁とがそれぞれ形成され、誘電体層の表面と隔壁の側面とに蛍光体層が形成されている。そして、表示電極対とデータ電極とが立体交差するように前面基板と背面基板とが対向配置されて密封され、内部の放電空間には放電ガスが封入されている。ここで表示電極対とデータ電極とが対向する部分に放電セルが形成される。このような構成のＰＤＰの各放電セル内でガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線で赤色、緑色及び青色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。
【０００４】
ＰＤＰを駆動する方法としてはサブフィールド法、すなわち、１フィールド期間を複数のサブフィールドに分割した上で、発光させるサブフィールドの組み合わせによって階調表示を行う方法が一般的である。サブフィールドは、初期化期間、書込み期間及び維持期間を有する。初期化期間では各放電セルで初期化放電を発生させて、それに続く書込み放電に必要な壁電荷を形成する。書込み期間では、表示を行うべき放電セルで選択的に書込み放電を発生させて、それに続く維持放電に必要な壁電荷を形成する。そして維持期間では、走査電極及び維持電極に交互に維持パルスを印加して、書込み放電を起こした放電セルで維持放電を発生させ、対応する放電セルの蛍光体層を発光させることにより画像表示を行う。
【０００５】
ところで、前記隔壁間に蛍光体層を形成する方法としては、蛍光体インクを隔壁間の溝に充填して焼成する方法（スクリーン印刷法）が用いられている。しかしスクリーン印刷法は、近年の高精細化に対応した隔壁間の距離が小さなＰＤＰに対しては適用することが難しい。例えば、４２インチのフルスペックのハイビジョンテレビにおいて、ＰＤＰでは隔壁間のピッチは０．１５ｍｍ程度と狭く、さらに隔壁の幅を考慮すると０．１ｍｍ程度の狭い溝に蛍光体インクを充填しなくてはならない。通常、スクリーン印刷に用いる蛍光体インクは数万センチポイズと粘度が高いので、このような狭い隔壁間に精度良く高速に蛍光体インクを流し込むことは困難である。
【０００６】
この課題を解決するためにインクジェット法による蛍光体層の形成が開発されている。インクジェット法は特許文献１に開示されているように、蛍光体と有機バインダーからなるインク液を加圧して複数のノズルから噴射させながら走査することにより、所望のパターンに付着させる方法である。このインクジェット法によれば、所望の隔壁と隔壁の間に蛍光体インクを塗布・充填することができるので、高精度の蛍光体層の形成が可能となる。このインクジェット法に用いられるインクは、エチルセルロース、アクリル樹脂、あるいはポリビニルアルコールなどからなる有機バインダーと、ターピネオールやブチルカルビトールアセテート等からなる溶剤と、蛍光体粒子とを混合した蛍光体インクが一般的に用いられている。
【特許文献１】特開平８−１６２０１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、ＰＤＰの蛍光体層は、蛍光体層と隔壁との接着は蛍光体自身の摩擦力やファンデルワールス力などで接着しているだけであり、その接着力は弱く、ＰＤＰに強い振動を与えると簡単に蛍光体が剥離してしまうおそれがある。
【０００８】
本発明のこのような課題に鑑みなされたもので、蛍光体層と隔壁との接着力を向上させることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するために本発明は、基板上に形成した複数の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基板と、この前面基板に放電空間を形成するように対向配置されかつ前記表示電極と交差する方向にデータ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基板と、この背面基板の隔壁間に形成した蛍光体層とを有し、前記蛍光体層は、エアロゲルによる接着部を設けたものである。
【００１０】
また、本発明は、基板上に形成した複数の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基板と、この前面基板に放電空間を形成するように対向配置されかつ前記表示電極と交差する方向にデータ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基板と、この背面基板の隔壁間に形成した蛍光体層とを有し、前記蛍光体層を形成する際に、蛍光体層を形成するための蛍光体インクを塗布する工程の前、または蛍光体インクを塗布する工程の後の少なくとも一方の時点で、前記隔壁部分にエアロゲルを形成する工程を設けることにより、蛍光体層にエアロゲルによる接着部を設けたことを特徴とする製造方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、蛍光体層、すなわち蛍光体粒子間および蛍光体粒子と隔壁との間にエアロゲルによる接着部を設けることにより、蛍光体層の接着力を向上し、蛍光体層の剥離を防止することが可能になる。さらに、エアロゲルはそのほとんどが空隙からなるため、ＰＤＰの発光輝度の減少を抑えることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は本発明の実施の形態におけるＰＤＰの構造を示す分解斜視図、図２は放電セル部分の要部を示す断面図である。
【００１３】
図１に示すように、ＰＤＰは、対向配置された前面板と背面板との間に多数の放電セルが形成されている。
【００１４】
前面板は、ガラス製の前面基板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互いに平行に複数対形成されている。この走査電極２及び維持電極３は、走査電極２−維持電極３−維持電極３−走査電極２の配列で繰り返す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及びＭｇＯからなる保護層５が形成されている。走査電極２及び維持電極３は、それぞれＩＴＯ、ＳｎＯ2、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。
【００１５】
背面板は、ガラス製の背面基板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を形成し、そのデータ電極７を覆うように誘電体層８を形成するとともに、さらにその上に井桁状の隔壁９を形成し、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を形成することにより構成されている。
【００１６】
そして、走査電極２及び維持電極３とデータ電極７とが立体交差するように、前面板と背面板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ている。
【００１７】
ここで、図２に示すように、前面板と背面板とに挟まれた放電空間において、走査電極２及び維持電極３とデータ電極７とが対向し、隔壁９により囲まれた部分に放電セル１１が形成されている。
【００１８】
図３は本発明の実施の形態におけるＰＤＰの電極配列図である。行方向に長いｎ本の走査電極Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３・・・Ｙｎ（図１の２）及びｎ本の維持電極Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３・・・Ｘｎ（図１の３）が配列され、列方向に長いｍ本のデータ電極Ａ１・・・Ａｍ（図１の７）が配列されている。そして、１対の走査電極Ｙ１及び維持電極Ｘ１と１つのデータ電極Ａ１とが交差した部分に放電セルが形成され、放電セルは放電空間内にｍ×ｎ個形成されている。そしてこれらの電極のそれぞれは、前面板、背面板の画像表示領域外の周辺端部に設けられた接続端子それぞれに接続されている。
【００１９】
ところで、本発明においては、図４に示すように蛍光体層１０は、エアロゲルによる接着部１２を設けたことを特徴としており、その接着部１２について、シリカエアロゲルによる接着部を設けた場合を例に説明する。
【００２０】
この接着部１２は、蛍光体層１０を構成する蛍光体粒子１０ａの表面、または蛍光体層１０と隔壁９との界面の少なくとも一方に形成されるように設けている。例えば蛍光体粒子１０ａ表面に膜として形成することで、蛍光体粒子１０ａ同士の接着力を高め、これにより蛍光体層１０の接着力を高めることができる。
【００２１】
この接着部１２は、ゾルゲル法を用いて形成する。例えば、シリカエアロゲルの場合、テトラメトキシ珪素、テトライソプロポキシ珪素、テトラエトキシ珪素などのシリコンアルコキシドをメタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール溶媒に加える。このとき、加水分解促進剤としてヒドロキシアセトン、グリコール酸などを加えることが好ましい。さらに塩触媒として、酢酸アンモニウムや炭酸アンモニウムなどを加えることが好ましい。これに水を加え、所望の温度で攪拌混合することで、シリコンアルコキシドの少なくとも一部が加水分解され、その加水分解物間の縮合重合反応が発生し、縮合重合物が生成される。このとき、縮合重合の進展が十分でない低粘度ゾルの状態で塗布することで接着部１２を形成する。
【００２２】
ここで、低粘度ゾルの塗布は、隔壁９上、または蛍光体層１０上、もしくはその両方にゾルを塗布することができる。塗布方法は特に限定されず、ダイコート、ブレード法、スプレー法などを用いることが均一に塗布する上で好ましい。塗布後、ゾル膜は加熱焼成することでエアロゾル膜となる。このとき、加熱焼成は背面基板６があまり高温だと熱でゆがんでしまうため、６００℃以下で行うことが好ましい。
【００２３】
すなわち、接着部１２を形成する方法としては、蛍光体層１０を形成する際に、蛍光体層１０を形成するための蛍光体インクを塗布する工程の前、または蛍光体インクを塗布する工程の後の少なくとも一方の時点で、前記隔壁９部分にエアロゲルを形成する工程を設けることにより、蛍光体層１０にエアロゲルによる接着部１２を設けることができる。
【００２４】
次に、具体的な実験結果について説明する。
【００２５】
まず、ゾルの作製は、テトラメトキシ珪素およびヒドロキシアセトンを等モル量用意し、これを純水を含むメタノールからなる溶媒と混合した。また、テトラメトキシ珪素の十分の一モル量の酢酸アンモニウムをメタノールに混合し溶解した。これらを混合し、ゾルを得た。
【００２６】
（実験例１）
隔壁９まで形成した背面板に、蛍光体インクをスクリーン印刷を用いて隔壁９間に形成し、この後５００℃で焼成することにより蛍光体層１０を形成した。
【００２７】
この蛍光体層１０の形成が完了した背面板上に、前述したように合成したゾルをスプレー法を用いて塗布し、この後、３００℃で２時間塗布焼成を行った。
【００２８】
（実験例２）
隔壁９まで形成が完了した背面板に、前述したように合成したゾルをスプレー法を用いて塗布し、その後蛍光体層１０を実験例１と同様の方法で形成し、焼成を行った。
【００２９】
（実験例３）
実験例２と同様の方法で蛍光体層１０、接着部１２まで形成した。その後、実験例１と同様に、蛍光体層１０の形成が完了した背面板上に、前述と同様なゾルをスプレー法を用いて塗布し、３００℃で２時間焼成を行った。
【００３０】
（比較例）
実験例１と同様の方法で蛍光体層１０を形成した。なお、ゾルの塗布、焼成は行わなかった。
【００３１】
これらの実験例１〜３、ならびに比較例の背面板を背面基板側から振動を与え、蛍光体の剥離量を目視で観察した。また、振動を与えた箇所および、与えてない箇所に真空紫外光による発光強度を観察した。評価結果を表１に示す。なお、発光強度は振動なしの比較例の発光強度を１００としたときの相対値である。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
表１から分かるように、本発明による背面板は、振動を与えた際に、接着部を設けない比較例よりも蛍光体の剥離は少ない。また、接着部を設けたことによる輝度低下は比較的少なく、しかも振動を与えた後は蛍光体の剥離が少ないために、比較例よりも優れた発光強度を得ることができた。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上の説明から明らかなように本発明は、ＰＤＰの信頼性を高める上で有用な発明である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態におけるＰＤＰの構造を示す分解斜視図
【図２】本発明の実施の形態におけるＰＤＰの放電セル部分を示す断面図
【図３】本発明の実施の形態におけるＰＤＰの電極配列を示す図
【図４】本発明の実施の形態におけるＰＤＰの要部を示す断面図
【符号の説明】
【００３６】
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  放電セル
１２  接着部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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