(57)【要約】【課題】明所コントラストの向上が得られ、外光の明るさによってコントラストを調整することが可能で、高画質なＰＤＰを実現する。【解決手段】複数の表示電極６が形成されるとともに、表示電極６を第１の誘電体層（誘電体層７）および保護膜８で覆った前面板１と、表示電極６と直交する方向に形成され、第２の誘電体層（下地誘電体層１１）で覆われた複数のアドレス電極１０を有する背面板２とを備えるＰＤＰ１００において、前面板１がフォトクロミックフィルタ１８を備える構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の表示電極を形成するとともに前記表示電極を誘電体層で覆った前面板と、前記前面板との間に放電空間が形成されるように対向配置されかつ前記表示電極と直交する方向に形成されたアドレス電極を有するとともに前記放電空間を区画する隔壁間に蛍光体層を形成した背面板とを備えたプラズマディスプレイパネルにおいて、
フォトクロミックフィルタ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。
【請求項２】
前記フォトクロミックフィルタが前記前面板の前部に配置されている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。
【請求項３】
前記フォトクロミックフィルタはスピロピラン化合物またはスピロオキサジン化合物を含む材料で形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
前記フォトクロミックフィルタがフォトクロミックガラスで形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
前記前面板を形成する基板がフォトクロミックガラスからなる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。
【請求項６】
前記フォトクロミックガラスは少なくとも１種類のハロゲン化銀を含むことを特徴とする請求項４または請求項５に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項７】
前記ハロゲン化銀は塩化銀、塩化銀と臭化銀、または塩化銀とヨウ化銀からなることを特徴とする請求項６に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項８】
前記フォトクロミックフィルタは外光により透過特性が変化するものである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。
【請求項９】
前記フォトクロミックフィルタは外光により着色するものである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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は希ガス放電による紫外線で赤、緑、青の各色の蛍光体を励起発光させて映像・画像を表示させる表示デバイスとして知られてい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】
近年、双方向情報端末として大画面、壁掛けテレビへの期待が高まっており、液晶表示パネル（ＬＣＤ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイ等の数多くの表示デバイスが提案されている。これらの表示デバイス中でもプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰとも略記する）は、自発光型で美しい画像表示ができ、大画面化が容易である等の理由から、視認性に優れた薄型の表示デバイスとして注目されており、高精細化および大画面化に向けた開発が進められている。
【０００３】
このＰＤＰには、大別すると、駆動方式からはＡＣ型とＤＣ型があり、放電形式では面放電型と対向放電型の２種類があるが、高精細化、大画面化および製造の簡便性により、現状では、ＡＣ型で面放電型のＰＤＰが主流を占めるようになってきている。
【０００４】
このＡＣ型で面放電型のＰＤＰは、透明基板に複数組の並行するストライプ状の走査電極と維持電極からなる表示電極、誘電体層、ＭｇＯによる保護層等からなる構成物を形成した前面板と、別の基板に複数のストライプ状のアドレス電極（データ電極ともいう）、下地誘電体層、隔壁、蛍光体層等の構成物を形成した背面板とを、表示電極とデータ電極を直交させ、かつ内部に微小な空間（内部空間）を形成するように対向配置するとともに、周囲を封着部材により封止し、そしてこの内部空間にネオンおよびキセノン等を混合してなる放電ガスを、例えば６６５００Ｐａ（約５００Ｔｏｒｒ）程度の圧力で封入することにより構成したものである（例えば、非特許文献１参照）。
【０００５】
そして、ＰＤＰのさらなる高効率化、高画質化を達成するためには、コントラストの改善が不可欠である。特に、通常の家庭環境の照明による明るさにおいては十分なコントラストであるが、ショーウィンドウ等の非常に明るい照明環境下における明所コントラストはさらなる向上が必要である。すなわち、外光の明るさによってコントラストを調整することが必須である。そこで、表示装置においては、外光の明るさによってコントラストを調整するために、液晶やエレクトロクロミック材料を使用したフィルタが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００６】
これらのフィルタの例を示すと、液晶表示部と液晶フィルタ部を一体化し、液晶フィルタ部の対向する電極間に、所定の範囲の電圧を印加し、必要に応じて液晶表示部のコントラスト特性に方向依存性を持たせ、特定の視野からの視認を制限するようにした液晶表示装置の例がある。また、パネルの電極部に印加する電気的信号に基づいて表示パネルの内部の放電セルから放出される光の透過量を調節できるように、ＷＯ３、ＭｏＯ３、ＴｉＯ２、ＩｒＯ２、Ｖ２Ｏ５等の遷移金属酸化物からなるエレクトロクロミック材料を用いて形成したエレクトロクロミックフィルタを上部ガラス基板上に設け、電気的信号によって放電セルから放出される光の光透過率を選択的に調節してコントラストを向上させ、かつ光効率を向上させるようにしたＰＤＰの例もある。
【非特許文献１】内池平樹、御子柴茂生共著、「プラズマディスプレイのすべて」（株）工業調査会、１９９７年５月１日、ｐ７９−ｐ８０
【特許文献１】特開平１１−３３８４３６号公報
【特許文献２】特開２００３−６８２１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、エレクトロクロミックフィルタを上部ガラス基板上に設けたＰＤＰでは、液晶フィルタを設けた表示装置と同様、エレクトロクロミックフィルタは電圧あるいは電界を印加することにより効果を生じさせる必要があり、そのための配線回路、駆動させるための信号処理回路や動作制御回路を設けなければならず、部品点数の増加と製造における工数の増加によりさらに製造原価が上昇するという課題があった。
【０００８】
本発明は上述した課題を解決するためになされたもので、表示装置全体の厚さおよび重さを特に増加させることがなく、動作や制御のための配線回路、駆動のための信号処理回路を必要とせず、非常に明るい照明環境下における明所コントラストの向上が得られ、外光の明るさによってコントラストを調整することが可能で、高画質なＰＤＰを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のＰＤＰは、複数の表示電極を形成するとともに表示電極を誘電体層で覆った前面板と、前面板との間に放電空間が形成されるように対向配置されかつ表示電極と直交する方向に形成されたアドレス電極を形成するとともに放電空間を区画する隔壁間に蛍光体層を形成した背面板とを備えたプラズマディスプレイパネルにおいて、フォトクロミックフィルタを設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、フォトクロミックフィルタが前面板の前部に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、フォトクロミックフィルタがスピロピラン化合物またはスピロオキサジン化合物を含む材料で形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、フォトクロミックフィルタがフォトクロミックガラスで形成されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、前面板を形成する基板がフォトクロミックガラスからなることを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明は、フォトクロミックガラスは少なくとも１種類のハロゲン化銀を含むことを特徴とし、ハロゲン化銀は、塩化銀、塩化銀と臭化銀、または塩化銀とヨウ化銀からなることを特徴とする。
【００１５】
また、フォトクロミックフィルタは外光により透過特性が変化するものであることを特徴とする。さらに、フォトクロミックフィルタは外光により着色するものであることを特徴とする。
【００１６】
これらの構成により、表示装置全体の厚さおよび重さを特に増加させることがなく、動作や制御のための配線回路、駆動のための信号処理回路を必要とせず、非常に明るい照明環境下における明所コントラストの向上が得られ、また、外光の明るさによってコントラストを調整することが可能であるので、非常に明るい照明環境下においても明所コントラストの向上が得られる高画質なＰＤＰを実現することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のＰＤＰによれば、装置の大きさ、重量を増加させずにコンパクトな構成で、外光の明るさに対応して最適なコントラストでもって表示が可能な高画質なＰＤＰを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明のＰＤＰについて、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
（実施の形態）
本発明の実施の形態におけるＰＤＰについて、図１〜図３を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態におけるＰＤＰの概略構成を示す分解斜視図、図２は本発明の実施の形態におけるＰＤＰの画像表示部の概略構成を示す平面図、図３は本発明の実施の形態におけるＰＤＰの概略構成を示す拡大断面図である。図１〜図３において同じ構成要素には同一符号を付している。
【００２０】
図１において、ＰＤＰ１００は、前面板１と背面板２とから構成されている。前面板１は、フロート法による硼珪素ナトリウム系ガラス等からなるガラス基板等の透明な前面側の基板３上に、ＰＤＰ１００の構成物として、走査電極４と維持電極５とで対をなすストライプ状の表示電極６を有する。また、コントラストを向上させる目的でブラックストライプ（図示せず）を有することもある。表示電極６群を覆う誘電体層７と、さらにその誘電体層７上のＭｇＯからなる保護膜８とを有する。なお、走査電極４および維持電極５は、それぞれ透明電極４ａ、５ａ、およびこの透明電極４ａ、５ａに電気的に接続されたＣｒ／Ｃｕ／ＣｒまたはＡｇ等からなるバス電極４ｂ、５ｂとから構成されている。
【００２１】
また、背面板２は、基板３に対向配置される背面側の基板９上に、ＰＤＰ１００の構成物として、表示電極６と直交する方向に形成されたアドレス電極１０と、そのアドレス電極１０を覆う下地層である下地誘電体層１１と、この下地誘電体層１１上の、例えばストライプ状の隔壁１２と、各隔壁１２間の側面および下地誘電体層１１の表面に形成した蛍光体層１３とを有する。ここで、後で詳しく述べるが隔壁１２の形状により放電空間のサイズが異なるように形成する。そして、カラー表示のために蛍光体層１３は、通常、赤、緑、青の３色が順次に繰り返し配置されている。
【００２２】
以上の前面板１と背面板２とを、表示電極６とアドレス電極１０とが直交し、内部に微小な内部空間を形成するように隔壁１２を挟んで対向配置するとともに、周囲を封着部材により封止し、この内部空間に、例えばネオン、キセノン等の希ガスを混合してなる放電ガスを、例えば６６５００Ｐａ（５００Ｔｏｒｒ）程度の圧力で封入することによりＰＤＰ１００を構成している。なお、図１では内部の構成がわかり易いように、前面板１と背面板２とは間を離して描いているが、実際には、前面板１と背面板２とは、隔壁１２を挟んだ状態で、背面板２の隔壁１２が前面板１に接するように対向配置している。そして、本発明の実施の形態におけるＰＤＰは前面板１のさらに表示面側にフォトクロミックフィルタ１８を備えている。フォトクロミックフィルタ１８はフォトクロミックフィルムまたはフォトクロミックガラスを用いて形成できるが、詳しい説明は後述する。
【００２３】
上述したような構成で形成されたＰＤＰ１００のアドレス電極１０、表示電極６に印加する周期的な電圧によって放電を発生させ、この放電により発光する紫外線を蛍光体層１３に照射し、蛍光体を励起させて可視光に変換させることにより、画像表示を行う。
【００２４】
一方、図２において、走査電極４と維持電極５は、マトリクス表示の各ラインにおいてＡで示した位置の放電ギャップ１４を挟んで隣接するように列方向に交互に配列されている。ここで、ＰＤＰの内部空間の、隔壁１２によって区画され表示電極６とアドレス電極１０（図示せず）とが直交する部分が、単位発光領域である放電セル１５として機能する。また、非発光領域１６には、コントラストを向上させる目的でブラックストライプ（図示せず）を形成することがある。さらに、図２中には見えていないが、誘電体、ＭｇＯからなる保護膜、蛍光体を有している。
【００２５】
ここで、明所コントラストは蛍光灯等の照明による外光のパネル表面および内部での反射の強度とパネル内からの発光強度との比で決定されるので、コントラストを高めるためには、いかに外光の反射を抑えて明所の黒色部輝度を下げるかが重要となる。しかし、ショーウィンドウ等のように外光が非常に明るい場所では、必然的にパネルで反射される光の絶対値が大きくなるので、パネル内からの発光強度が同じ場合はコントラストの低下が生じることになる。例えば、外光が１００ｌｘ程度の家庭においては十分なコントラストを有しているが、ショーウィンドウのような外光が１０００ｌｘにもなるとコントラストが低下したように見えるおそれがある。
【００２６】
それ故、本発明の実施の形態のＰＤＰにおいては、基板間に隔壁により仕切られた放電空間が形成されるように対向配置した一対の前面側および背面側の基板と、隔壁間に放電セルが形成されるように前面側の基板に配列して形成した複数の表示電極と、この表示電極を覆うように前面側の基板に形成した誘電体層と、表示電極間での放電により発光する蛍光体層とを有し、フォトクロミックフィルタを有する構成にしている。すなわち、この構成を用いることで外光が非常に明るい場所では、外光の紫外線等によってフォトクロミックフィルタがグレー等に着色し透過率が低下する。外光はフィルタを通過してパネル内に入りその後、蛍光体等で反射されて外部に出てくるため、フィルタを２回通過するので、例えばその透過率が３０％であれば、パネルから反射される光は３０％の二乗で９％となる。それに対して、内部からの発光はフィルタを１回のみ通過するため、３０％の発光光が通過する。すなわち、発光光が同じ場合はフィルタの透過率が低いほどコントラストは向上する。
【００２７】
しかし、一般の家庭では外光（蛍光体）がそれほど強くないので、紫外線量は低下しフォトクロミックフィルタの着色度合いは小さくなり、透過率は上昇する。この場合は、外光がそれほど強くないために、透過率の低いフィルタを用いなくても外光が非常に強い場所と同等のコントラストを得ることができる。
【００２８】
また、コントラストを上げる方法としてパネル内部からの発光光を強くする方法があるが、あまりにピーク輝度が高すぎると人間の目はまぶしさを感じたり、目が疲れ易くなったりするため、ピーク輝度を高める手法よりもフォトクロミックフィルタを設ける方法の方の効果が大きい。
【００２９】
ここで、フォトクロミック現象の原理とフォトクロミック材料について以下に説明する。フォトクロミック材料とは、一般的に光（特に紫外光）により材料が着色するか、材料の色（透過率等）が変化するような材料のことである。そして、この反応は可逆的である。例えば、外光の紫外線（以下、ＵＶ光とも略記する）によって無色からグレー等に変色し、ＵＶ光の照射を止めると無色に戻る。
【００３０】
フォトクロミックガラスとしては、ハロゲン化銀を含有するガラスがあり、紫外線により無色からグレーまたはブラウンに変色するものが知られている。例えば、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３系ガラスにハロゲン化銀を加え、加熱融解し、熱処理（５００〜６００度で再加熱）することでハロゲン化銀の粒子を析出させて形成したフォトクロミックガラスがある。
【００３１】
このフォトクロミックガラスに紫外線が当たるとハロゲン化銀が分解され、Ａｇコロイドとハロゲンラジカルが生成される。この中でＡｇコロイドが着色体を形成する。この反応はガラス内で起こっているため、紫外線が遮蔽されるとＡｇコロイドと近傍のハロゲンラジカルとの逆反応によりハロゲン化銀に戻り無色となる。これらの反応は安定なガラス内で行われるため、繰り返し耐久性が高い。ハロゲン元素としては通常Ｃｌが用いられるが、Ｃｌだけではなく、別のハロゲン元素としてＢｒまたはＩを加えることでＡｇＣｌ−ＡｇＢｒ固溶体またはＡｇＣｌ−ＡｇＩ固溶体ができ、波長６５０ｎｍ近傍の長波長までの感応が可能である。
【００３２】
したがって、上述したようなフォトクロミック材料を用いれば、外光が非常に強い場所にＰＤＰを設置した場合は、その外光の強度に応じて前面板側に配置したフォトクロミックガラスがグレー等に着色してＰＤＰの表示コントラストの低下を抑制することができる。さらに、外光が弱い場所では無色に戻り従来のコントラストを維持できる。
【００３３】
また、フォトクロミックフィルムとしては、スピロピラン化合物、スピロオキサジン化合物等を用いたものが知られている。これらのフォトクロミック材料も紫外線の照射によって無色状態から着色した状態に変化し、紫外線を遮蔽すると無色に戻る。スピロピラン化合物としてはインドリノスピロベンゾピラン化合物等を例として挙げることができるが、本発明の実施の形態におけるＰＤＰに用いるフォトクロミック材料は、これらに限るものではない。また、これらのフォトクロミック材料は溶媒や芳香環数により吸収波長を変化させることができる。そして、スピロオキサジン化合物としては、インドリノスピロナフトオキサジン化合物等を例として挙げることができるが、本発明の実施の形態におけるＰＤＰに用いるフォトクロミック材料は、これらに限るものではない。これらのスピロオキサジン化合物も、溶媒の極性や芳香環の数等によって波長シフト、すなわち吸収波長の変化が生ずる。また、色としてはグレーが好ましいが、この色に限るものではなく、ほかに、例えばブラウン、グリーン、ブルー等の色も可能である。
【００３４】
なお、フォトクロミックガラスまたはフォトクロミックフィルムからなるフォトクロミックフィルタはＵＶ光が当たらない場合は無色が好ましいが、若干の着色が見られる材料もあり、材料の選定が重要である。
【００３５】
また、実際のＰＤＰとしては、例えば、前面板１の基板３の上には反射防止膜１９、基板３以外のガラス基板２０等を有する構成等が挙げられる。フォトクロミックフィルムまたはフォトクロミックガラスからなるフォトクロミックフィルタ１８は図３に示すように、反射防止膜１９とガラス基板２０の間に挿入されてもよいし、反射防止膜１９自体にフォトクロミックフィルタ１８の機能を持たせてもよい。また、ガラス基板２０がフォトクロミックガラスからなるフォトクロミックフィルタ１８で構成されていてもよい。また、基板３自体をフォトクロミックガラスからなるフォトクロミックフィルタ１８で構成することもできる。これらの構成物の配列の順序は、図３に示した配列に限るものではない。そして、ＰＤＰ１００ではこれらの構成物のほかに、着色フィルタ、近赤外線フィルタ等が存在してもよく、これらの着色フィルタ、近赤外フィルタがフォトクロミック特性を有していてもよい。基板３自体をフォトクロミックガラスで構成するか、またはフォトクロミックフィルムでフォトクロミックフィルタを構成すれば、表示装置全体の厚さおよび重さを増加させることはないし、液晶フィルタやエレクトロクロミックフィルタと異なり、フォトクロミックフィルタには、配線回路、駆動や制御のための信号処理回路は不要である。
【００３６】
また、フォトクロミックフィルタ１８をフォトクロミックフィルムで構成する場合は、外光の紫外線が最も有効に利用され易いＰＤＰのパネルの表面にフォトクロミックフィルムを配置することが好ましいが、この配置に限るものではない。フォトクロミックフィルムの前に反射防止膜等を形成することもできるし、反射防止膜のような機能性フィルム自体にフォトクロミック特性を持たせてもよい。そして、フォトクロミックフィルタ１８をフォトクロミックガラスで構成する場合は、外光の紫外線が最も有効に利用され易いＰＤＰのパネルの表面にフォトクロミックガラスを配置することが好ましいが、この配置に限るものではない。ＵＶ光を完全に遮ることがなければ、フォトクロミックガラスからなるフォトクロミックフィルタ１８の表面にさらに反射防止膜１９等の機能性フィルムを形成することもできる。
【００３７】
以上説明したように、本発明の実施の形態におけるＰＤＰは、その前面板にフォトクロミックフィルタを形成することにより、表示装置全体の厚さおよび重さを特に増加させることがなく、動作や制御のための配線回路、駆動のための信号処理回路を必要とせず、非常に明るい照明環境下における明所コントラストの向上が得られ、外光の明るさによってコントラストを調整することが可能で、高画質なＰＤＰを実現できることになる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明に係るＰＤＰは、その前面板にフォトクロミックフィルタが形成されているので、コントラストと輝度を向上することが可能となり、より一層の高画質化を期待できて、大型・薄型のフラットパネルディスプレイ装置として大型テレビジョン受像機や公衆表示用モニタに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態におけるＰＤＰの概略構成を示す分解斜視図
【図２】本発明の実施の形態におけるＰＤＰの概略構成を示す平面図
【図３】本発明の実施の形態におけるＰＤＰの概略構成を示す拡大断面図
【符号の説明】
【００４０】
１    前面板
２    背面板
４    走査電極
５    維持電極
６    表示電極
７    誘電体層
８    保護膜
１０    アドレス電極
１１    下地誘電体層
１２    隔壁
１３    蛍光体層
１４    放電ギャップ
１５    放電セル
１６    非発光領域
１８    フォトクロミックフィルタ
１９    反射防止膜
２０    ガラス基板
１００    ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）
【図１】
2006293043.tif 000003
【図２】
2006293043.tif 000004
【図３】
2006293043.tif 000005