(57)【要約】【課題】白色顔料粉末からなる反射層は、放電によりその表面に吸着されている水分（Ｈ２Ｏ）や二酸化炭素（ＣＯ２）等の不純ガスが放出される。そして、その放出された不純ガスが保護膜等に吸着され、放電特性を低下させる、すなわち放電開始電圧を上昇させるという課題があった。【解決手段】ＢＥＴ比表面積が一定値以下であると、白色顔料粉末の充填密度が小さく、不純ガスの吸着量も小さくなると考えられる。従って、反射層をＢＥＴ比表面積が６ｍ２／ｇ以下の白色顔料粉末で構成すると、不純ガスの発生を抑制し、放電開始電圧が高くなることはない。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に複数の隔壁と前記隔壁間に反射層および蛍光体層が順に形成されたプラズマディスプレイパネルであって、前記反射層をＢＥＴ比表面積が６ｍ２／ｇ以下の白色顔料粉末で形成した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】
前記白色顔料粉末の平均粒径が０．３μｍ以上、１．２μｍ以下であ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】
前記白色顔料粉末は酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、アルミン酸マグネシウム（ＭｇＡｌ２Ｏ４）の中から選ばれる少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１または請求項２記載のプラズマディスプレイパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄型の画像表示装置として知られるプラズマディスプレイパネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネルは、ガス放電によって発生した紫外線で蛍光体を励起発光させ画像表示する平面型ディスプレイである。そして、このプラズマディスプレイパネルは、発光した蛍光体層からの光の取り出し方で、透過型と反射型に分類される。透過型は蛍光体層を通して光を取り出すため、蛍光体層で一部の可視光は吸収、反射され輝度が低下する。これに対して、反射型は蛍光体層の前面から光を直接取り出せ、また背面側に向かった光も蛍光体層で反射され取り出されるため高輝度になる。
【０００３】
しかしながら、このような反射型のプラズマディスプレイパネルであっても、蛍光体層の反射だけでは十分でなく、より輝度を増すために蛍光体層の背面側の隔壁内側に反射層を設ける構成が開示されている。ここで反射層としては、酸化チタン（ＴｉＯ２）や酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等の白色顔料の微粉末を高密度に充填した白色顔料層が提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特許第２７７３３９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような白色顔料の微粉末は、水分（Ｈ２Ｏ）や二酸化炭素（ＣＯ２）を吸着しやすく、多量のＨ２ＯやＣＯ２を吸着した状態となっていた。そしてガス放電の際に、反射層からは、その表面に吸着したＨ２ＯやＣＯ２等の不純ガスが放出される。そして放出された不純ガスは保護膜等に吸着され、その結果、放電特性を低下させることとなり、放電開始電圧を上昇させるという課題があった。
【０００５】
本発明は上述したような課題を解決するためになされたものであり、不純ガスの発生を抑制し、放電開始電圧の上昇を防止する反射層を備えたプラズマディスプレイパネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、基板上に複数の隔壁と隔壁間に反射層および蛍光体層が順に形成されたプラズマディスプレイパネルであって、反射層をＢＥＴ比表面積が６ｍ２／ｇ以下の白色顔料粉末で形成した構成である。
【０００７】
このように白色顔料粉末の比表面積を一定値以下とすることで、白色顔料粉末表面にＨ２ＯやＣＯ２の不純ガスの吸着量を少なくでき、放電開始電圧の上昇を防止できる。白色顔料粉末の表面積が大きいほど、不純ガスを吸着するので、不純ガスに接する白色顔料粉末の表面積は小さい方がよい。同一の体積、重量であっても、表面に凹凸が多い物質ほど表面積は大きく、また球状に近い物質ほどその体積に対する表面積は小さくなる。このように物質の表面積は、その物質の体積、重量、形状に関係するため、単位重量当たりの表面積であるＢＥＴ比表面積を指標とした。その結果、反射層を構成する白色顔料粉末のＢＥＴ比表面積を６ｍ２／ｇ以下にすると、Ｈ２ＯやＣＯ２の吸着量が一定量以下となり、放電開始電圧の上昇を防止できる。
【０００８】
また本発明のプラズマディスプレイパネルの白色顔料粉末は、平均粒径を０．３μｍ以上、１．２μｍ以下としてもよい。
【０００９】
このような白色顔料粉末の平均粒径の範囲とすることで、反射率も高くなり、高輝度のプラズマディスプレイパネルとなる。白色顔料粉末の平均粒径が小さくなるにしたがって充填密度が高くなり反射率が高くなるが、平均粒径が０．３μｍより小さくなると、可視光の下限波長域（０．３μｍ）を下回り、反射光がなくなってしまう。
【００１０】
また本発明のプラズマディスプレイパネルの白色顔料粉末は、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、アルミン酸マグネシウム（ＭｇＡｌ２Ｏ４）の中から選ばれる少なくとも一つを含むこととしてもよい。
【００１１】
このような白色顔料粉末は、その形状の加工が容易で、ＢＥＴ比表面積を小さくでき、粒径を適切な大きさとすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、不純ガスの発生を抑制し、放電開始電圧の上昇を防止したプラズマディスプレイパネルを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態のプラズマディスプレイパネルを説明するための、その主要構成を示す斜視図である。透明で絶縁性を有する前面ガラス基板１４を基材とする前面基板１０と、背面ガラス基板４４を基材とする背面基板４０とは対向配置されている。
【００１５】
前面基板１０には、平行配置された走査電極２４と維持電極２６とからなる表示電極２８が、一定のピッチを有し所定の本数がストライプ状に配列して形成されている。ここで、走査電極２４および維持電極２６は、透明電極２４ａ、２６ａと銀電極等よりなり透明電極２４ａ、２６ａより幅の狭いバス電極２４ｂ、２６ｂとで構成されている。また表示電極２８間には、コントラスト向上のために遮光層３０を形成している。そして、表示電極２８および遮光層３０を覆い、電流制限機能を有する第一の誘電体層３２が形成されている。さらに第一の誘電体層３２上に、第一の誘電体層３２がプラズマ放電によりスパッタリングされないように保護層３４が形成されている。
【００１６】
背面基板４０には、画像データを書き込むための平行配置されたデータ電極５４が、前面基板１０の表示電極２８に対して交差させて配置、形成されている。そして、このデータ電極５４を覆い、第二の誘電体層５６を形成する。その後、データ電極５４間のほぼ中央部に、このデータ電極５４と平行に、複数の隔壁５８を形成する。さらに図２に示すように、この隔壁５８の側面部と隔壁５８間とに反射層５９が形成され、その反射層５９に重ねて赤色、緑色および青色に発光する蛍光体層６０が形成されている。
【００１７】
次に、これら前面基板１０および背面基板４０の製造方法を説明する。透明電極２４ａ、２６ａは、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化錫（ＳｎＯ２）等の透明導電性材料を印刷、焼成あるいはスパッタリング等の方法で形成する。そして、この透明導電性材料単独では抵抗が高くなるため、透明電極２４ａ、２６ａ上にバス電極２４ｂ、２６ｂを形成する。バス電極２４ｂ、２６ｂは、抵抗の低い銀（Ａｇ）やアルミニウム（Ａｌ）や銅（Ｃｕ）等の単層構成膜、あるいはクロム（Ｃｒ）とＣｕの２層構成、あるいはＣｒとＣｕとＣｒの３層構成等の積層構成膜を印刷、焼成方法やスパッタリング等で形成する。また、遮光層３０はＣｒ等の黒色顔料にガラスフリットを混ぜてペースト状にし、パターニング後焼成して形成している。
【００１８】
第一の誘電体層３２は、誘電体ペーストを例えばダイコータで塗布し、乾燥させた後、焼成炉で焼成し形成している。誘電体ペースト材料としては、例えば酸化鉛（ＰｂＯ）、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、および酸化バリウム（ＢａＯ）等を含む、いわゆる（ＰｂＯ−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ−ＢａＯ）系ガラス組成を有する低融点ガラスペーストを用いることができる。また、ＰｂＯ、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）および酸化リン（ＰＯ４）のうちの少なくとも一つを主成分とするガラスペーストを用いることもできる。また、保護層３４は、耐スパッタリング性に優れた材料であることが要求されるため、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が多く用いられ、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等で形成される。
【００１９】
データ電極５４は、前面基板１０のバス電極２４ｂ、２６ｂと同様な材料と成膜法で形成することができる。第二の誘電体層５６は、第一の誘電体層３２と同一の材料と成膜方式で形成することもできるし、酸化チタン（ＴｉＯ２）等の白色顔料をフィラーとして混合させてもよい。
【００２０】
隔壁５８は、ガラスペーストを複数回スクリーン印刷して、１００μｍ前後の所定の厚みに形成する。また、反射層５９は白色顔料粉末で形成するが、この形成材料および形成方法については、後に詳しく述べる。蛍光体層６０は、それぞれ赤色、緑色、青色に発光する蛍光体を、例えばインクジェット法で反射層５９の上に形成することができる。
【００２１】
その後、前面基板１０と背面基板４０とを重ね合わせて接合すると、隔壁５８、保護層３４、および蛍光体層６０で囲まれた放電空間が生じる。そして、この放電空間内のガスを排気するとともに、ネオン（Ｎｅ）とキセノン（Ｘｅ）の混合ガスを約６６．５ｋＰａの圧力で封入して、組立工程が完了し、カラー画像を表示するプラズマディスプレイパネルとなる。
【００２２】
次に、本発明の反射層５９の形成材料および形成方法について説明する。反射層５９の材料としては、屈折率の大きい白色顔料、例えばＴｉＯ２がよい。ＴｉＯ２の微粉末は、例えば気相化学法で製造する。すなわち、塩化チタン（ＴｉＣｌ４）を高温で焼成させ、球状で微粉末のＴｉＯ２を得る。このように、球状の微粉末とすることで体積当たりの表面積を最小にできる。そして、ＴｉＯ２微粉末の比表面積は、例えばアニーリング処理を行うことにより制御できる。ＴｉＯ２のような多孔質な物質は、表面の凹凸が大きく比表面積が大きい。そこで、ＴｉＯ２を１０００℃前後でアニーリングすれば、その表面の凹凸が減じ、比表面積が低下する。このように、アニーリングの温度および時間を変えることにより、ＴｉＯ２の比表面積を制御することができる。
【００２３】
また、ＴｉＯ２微粉末はフィルタリングを行うことで、その粒径を揃えることができる。そして、このようなＴｉＯ２微粉末に有機バインダーのエチルセルロースと溶剤のα−テルピネオールをビーズミルで混練してペーストとし、スクリーン印刷で所定の厚みに形成し反射層５９とする。
【００２４】
ここで白色顔料としてＴｉＯ２以外にも、屈折率の大きな白色顔料であるＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＢａＴｉＯ３、ＺｎＯ、ＭｇＡｌ２Ｏ４が好適で、これらの中から少なくとも一つを選択してもよいし、その選択されたものにＴｉＯ２を含めてもよい。
【００２５】
以下に、本発明のプラズマディスプレイパネルの性能を評価するために、上述の実施の形態に基づくプラズマディスプレイパネルを作製し、そのプラズマディスプレイパネルについて性能評価実験を行った実験結果を示す。
【００２６】
（実施例）
白色顔料粉末としてＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＢａＴｉＯ３、ＺｎＯのＢＥＴ比表面積および平均粒径の組み合わせが異なる１５サンプルの実施例と、３サンプルの比較例、計１８サンプルを用意し、それぞれのサンプルについてプラズマディスプレイパネルを作製した。そして、それぞれのプラズマディスプレイパネルの放電開始電圧、プラズマディスプレイパネル内の水分発生量、蛍光体面の５５０ｎｍの反射率を計測した。
【００２７】
まず、上述した方法で比表面積の異なる白色顔料粉末を形成した。そして、それぞれの白色顔料粉末のＢＥＴ比表面積を、ＢＥＴ１点法で計測した。その後、同じＢＥＴ比表面積の白色顔料粉末で反射層５９を形成し、プラズマディスプレイパネルを作製した。また、それぞれのＢＥＴ比表面積の白色顔料粉末の平均粒径を、レーザ回折法で計測した。プラズマディスプレイパネル内の水分発生量は、昇温脱離ガス分光法（ＴＤＳ）で計測した。
【００２８】
そして、それぞれのサンプルで作製したプラズマディスプレイパネルについて、放電開始電圧等の特性値を計測した。放電開始電圧は、前面基板の走査電極および維持電極に交流パルス電圧を少しずつ増加させて印加し、最初にプラズマディスプレイパネル内のどこか一点で放電を開始する最低電圧を計測した。この放電開始電圧は、プラズマディスプレイパネル内のＨ２ＯやＣＯ２の不純ガスが多いほど高くなる。ここで、放電開始電圧および水分発生量は相対値で示している。蛍光体面での反射率は、分光測色計で波長３６０ｎｍ〜７４０ｎｍの範囲を計測し、５５０ｎｍの値を代表値として示したものである。これらの測定値を表１に示す。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
表１に示すように、白色顔料粉末の種類にかかわらず、ＢＥＴ比表面積が小さくなると、プラズマディスプレイパネル内の水分発生量も小さくなり、放電開始電圧も低くなっている。また、白色顔料粉末の平均粒径が０．５μｍ前後で、反射率がピーク値を示している。
【００３１】
図３は、表１のＢＥＴ比表面積とプラズマディスプレイパネル内水分発生量（相対値）の関係を示す図である。ＢＥＴ比表面積が大きくなるにしたがって、プラズマディスプレイパネル内水分発生量も多くなっているが、６ｍ２／ｇ以下までであるとプラズマディスプレイパネル内水分発生量は少ない。従って、ＢＥＴ比表面積が６ｍ２／ｇ以下の白色顔料粉末で反射層を構成すると、不純ガスの発生が抑制されるので、放電開始電圧が高くなることはない。ここで放電開始電圧の上昇を防止できる好適なＢＥＴ比表面積の範囲は、２ｍ２／ｇ以上、５ｍ２／ｇ以下である。
【００３２】
図４は、白色顔料粉末の平均粒径と蛍光体面の反射率の関係を示す図である。白色顔料粉末の平均粒径が小さくなるにしたがって、その充填密度が高くなるため反射率も高くなる。平均粒径が０．５μｍ前後で蛍光体面の反射率が最も高くなり、それより小さい粒径になると蛍光体面の反射率が急激に低下する。これは、粒径サイズが波長より小さくなるからである。可視光の下限は、約３００ｎｍであるため反射率データを与える粒径の下限は０．３μｍである。ここで反射層が高反射率を示す好適な平均粒径の範囲は０．３μｍ以上、１．０μｍ以下である。
【００３３】
なお、反射層をＭｇＡｌ２Ｏ４の粉末で形成しても、ＢＥＴ比表面積が６ｍ２／ｇ以下で特に放電開始電圧の上昇が防止でき、その平均粒径が０．３μｍ以上、１．２μｍ以下で反射率が高い範囲となった。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明のプラズマディスプレイパネルによれば、不純ガスの放出を抑制し、放電開始電圧を上昇させることがなく、プラズマディスプレイパネルに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイパネルの主要構成を示す斜視図
【図２】本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイパネルの反射層付近の拡大図
【図３】本発明の実施の形態のＢＥＴ比表面積と水分発生量の関係を示す図
【図４】本発明の実施の形態の白色顔料粉末の平均粒径と蛍光体面の反射率の関係を示す図
【符号の説明】
【００３６】
１０    前面基板
１４    前面ガラス基板
２４    走査電極
２４ａ，２６ａ    透明電極
２４ｂ，２６ｂ    バス電極
２６    維持電極
２８    表示電極
３０    遮光層
３２    第一の誘電体層
３４    保護層
４０    背面基板
４４    背面ガラス基板
５４    データ電極
５６    第二の誘電体層
５８    隔壁
５９    反射層
６０    蛍光体層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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