(57)【要約】【課題】蛍光体の付着量のばらつきを抑制することができるＰＤＰを提供する。【解決手段】基板（１）と、前記基板上に形成された複数の表示電極（２、３）と、前記表示電極の延伸方向と交差する方向に延びたデータ電極（７）と、前記表示電極と前記データ電極の間に放電セル（１１）が位置するよう、前記放電セルを区画する隔壁（９）と、前記隔壁間に形成された蛍光体層（１０）と、前記隔壁の表面に付着しているナノ粒子膜（１２）と、を備えるプラズマディスプレイパネル。【選択図】図４
2011014433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成された複数の表示電極と、
前記表示電極の延伸方向と交差する方向に延びたデータ電極と、
前記表示電極と前記データ電極の間に放電空間が位置するよう、前記放電空間を区画する隔壁と、
前記隔壁間に形成された蛍光体層と、
前記隔壁の表面に付着しているナノ粒子と、
を備えるプラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
前記ナノ粒子は、前記隔壁の気孔部及び隔壁表面に配設されている請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
前記ナノ粒子は、ＴｉＯ2、ＢａＯ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯ、ＳｉＯ2、ＳｎＯ2、Ｖ2Ｏ5、ＮｉＯ、Ｆｅ2Ｏ3、Ｆｅ3Ｏ4、Ｃｒ2Ｏ3、ＣｅＯ2のいずれかを含む請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
前記ナノ粒子は、磁性体である請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
前記ナノ粒子は、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ及びこれらの合金、またはＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏと希土類元素Ｓｍ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｔｂ、Ｇｄのいずれかを含む請求項４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、画像表示に用いられるプラズマディスプレイパネルに関する。
【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およ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、緑色およ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、書込み期間およ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、走査電極およ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】
このようなＰＤＰにおいて、高精細対応のため、隔壁間のサイズが小さくなったり、また大画面化の実現で、パネルが大型化してくると、ガラス基板の歪みなどの影響も大きくなり、このため蛍光体ペーストを隔壁間に精度よく塗布形成することが困難となり、隔壁の頂部に蛍光体ペーストが付着したり、隣接隔壁の内に異なる蛍光体ペーストが入ることによる混色の問題が発生する。
【０００６】
そこで、高精度で塗布することができるインクジェット工法が提案されている（特許文献１参照）。この方法は、蛍光体を有機溶剤中に分散させ、粘度を例えば１０ｃＰ以下にしたインクを作製し、インクジェットのヘッド先端から吐出させる方法で、位置制御が可能であり、隔壁間の微小化や、基板ガラスの歪にも対応が可能となってくる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−７１９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このような方法で蛍光体を形成した場合、隔壁の表面や内部に存在する多数の気孔部によって、隔壁の壁面に付着する蛍光体の付着量にばらつきが生じるという課題が生じることが判明した。
【０００９】
本発明はこのような課題に鑑みなされたもので、蛍光体の付着量のばらつきを抑制することができるＰＤＰ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】
【００１０】
上記目的は、
基板と、
前記基板上に形成された複数の表示電極と、
前記表示電極の延伸方向と交差する方向に延びたデータ電極と、
前記表示電極と前記データ電極の間に放電空間が位置するよう、前記放電空間を区画する隔壁と、
前記隔壁間に形成された蛍光体層と、
前記隔壁の表面に付着しているナノ粒子と、
を備えるプラズマディスプレイパネルによって達成できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、蛍光体の付着量のばらつきを抑制することができるＰＤＰを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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
【図５】本発明の効果を説明するための比較例によるＰＤＰの要部を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［第１実施形態］
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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および維持電極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およびＭｇＯからなる保護層５が形成されている。走査電極２および維持電極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。
【００１６】
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。
【００１７】
なお、蛍光体層１０としては、青色蛍光体としてＢａＭｇＡｌ12Ｏ17：Ｅｕ3+を、緑色蛍光体としてＺｎ2ＳｉＯ4：ＭｎまたはＹＢＯ3：Ｔｂを、赤色蛍光体としてＹＢＯ3：Ｅｕ3+をそれぞれ用いることができるが、もちろん上記蛍光体に限定されるものではない。また蛍光体の粒子径としては、１μｍ〜１０μｍ程度のものを用いる。ここで、蛍光体層１０を形成するための蛍光体ペーストとしては、前記蛍光体粒子をブチルカルビトールアセテート、ターピネオール、エチルセルロースを溶解させた溶液に混合分散させて作製した。蛍光体ペーストの粘度は、エチルセルロースの分子量、含有量で制御し、粘度１００ｃＰ以下となるように作製するのが望ましい。また、分散剤としては、アクリル系共重合物、アルキルアンモニウム塩類、シロキサン類の材料を用いた。
【００１８】
そして、走査電極２および維持電極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。
【００１９】
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および維持電極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。
【００２０】
図３は本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）および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および維持電極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。
【００２１】
ところで、本実施の形態においては、図４に示すように、蛍光体ペーストを隔壁９間に塗布し、焼成して蛍光体層１０を形成する際に、まず、隔壁９の表面にナノ粒子膜１２を配設し、その後蛍光体ペーストを塗布して蛍光体層１０を形成する構成としている。
【００２２】
すなわち、本発明者らが低粘度の蛍光体ペーストを用いて蛍光体層１０を形成する実験を行ったところ、図５に示すように、隔壁９の底部のみに形成されてしまうなど、隔壁９の壁面に付着する蛍光体層１０の付着量にばらつきが生じるという課題が生じることが判明した。この点に関し、検討を行った結果、隔壁９の表面及び内部には、複数の気孔部１３が存在しており、低粘度の蛍光体ペーストを使用して蛍光体層１０を形成した場合、低粘度であるために蛍光体ペーストが隔壁９の表面の気孔部１３に吸収され、その結果図５に示すように、隔壁９の底部のみに形成されてしまうなど、隔壁９の壁面に付着する蛍光体層１０の付着量にばらつきが生じるということが判明した。
【００２３】
そこで、この蛍光体層１０の付着量のばらつきを減らすための検討を行った結果、蛍光体層１０を形成する際に、まず、隔壁９の表面にナノ粒子膜１２を配設し、その後蛍光体ペーストを塗布して蛍光体層１０を形成する構成とすれば、ばらつきを減少できることが判明した。
【００２４】
ここで、本発明において隔壁９の表面に形成するナノ粒子膜１２としては、直径１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲のナノ粒子を用いてペーストまたはインクとしたものを、隔壁９の側面に塗布することにより形成すればよい。これにより隔壁９の側面表面に存在する気孔部１３にナノ粒子膜１２が形成され、これにより、あとで形成する蛍光体層１０が隔壁９の気孔部１３に吸収されるのを抑制することができ、図４に示すように、隔壁９の上部にまで十分に蛍光体層１０を形成することができる。また、ナノ粒子の材料としては、赤、緑、青各色の蛍光体層１０を構成する蛍光体粒子に応じて、正電荷あるいは負電荷を有する粒子を使用するのがよい。すなわち、例えば、緑色蛍光体は表面電位が負に帯電し、赤色蛍光体、青色蛍光体は表面電位が正に帯電するため、その蛍光体粒子の表面電位に応じて、正電荷を有するＢａＯ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、または負電荷を有するＣｕＯ、ＳｉＯ2、ＳｎＯ2、Ｖ2Ｏ5、ＮｉＯ、Ｆｅ3Ｏ4、Ｆｅ2Ｏ3、Ｃｒ2Ｏ3、ＣｅＯ2の中から選ばれるものを用いればよい。
【００２５】
また、ナノ粒子として、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ及びこれらの合金、またはＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏと希土類元素Ｓｍ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｔｂ、Ｇｄなどから選ばれる磁性合金粒子を使用するのも良い。図５に示すように、隔壁９の気孔部１３及び表面に磁性を有するナノ粒子膜１２が形成されることで、放電空間内に磁界を印加させることができ放電効率を向上させることができる。
【００２６】
ここで、磁性を有するナノ粒子は、前記磁性合金に限らず、酸化物磁性体、窒化物磁性体、硼化物磁性体など、強磁性、フェリ磁性を示す磁性体等も使用することができる。
【００２７】
具体的には、磁性合金としては、ＦｅＣｏ、ＦｅＮｉ、ＳｍＣｏなど、酸化物磁性体としては、Ｆｅ3Ｏ4、γ−Ｆｅ2Ｏ4、Ｂａフェライト、ＮｉＺｎフェライトなど、窒化物磁性体としては、窒化鉄など、硼化物磁性体としては、ＮｄＦｅＢ、硼化鉄などがあげられる。
【００２８】
更に磁性合金または、酸化物磁性体、窒化物磁性体、硼化物磁性体のいずれかを含むナノ粒子膜を形成した上に、ＴｉＯ2、ＢａＯ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯ、ＳｉＯ2、ＳｎＯ2、Ｖ2Ｏ5、ＮｉＯ、Ｆｅ2Ｏ3、Ｆｅ3Ｏ4、Ｃｒ2Ｏ3、ＣｅＯ2の中から選ばれるナノ粒子膜を形成することで、蛍光体粒子の付着性を向上させるとともに、光の反射率も向上させることができ、パネル輝度を改善することができる。
【００２９】
なお、前記Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ及びこれらの合金、またはＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏと希土類元素Ｓｍ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｔｂ、Ｇｄなどから選ばれる磁性合金、酸化物磁性体、窒化物磁性体、硼化物磁性体のナノ粒子の表面にＴｉＯ2、ＢａＯ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯ、ＳｉＯ2、ＳｎＯ2、Ｖ2Ｏ5、ＮｉＯ、Ｆｅ2Ｏ3、Ｆｅ3Ｏ4、Ｃｒ2Ｏ3、ＣｅＯ2の中から選ばれるナノ粒子をあらかじめコートした粒子を使用しても良い。
【００３０】
＜実施例１＞
本発明の実施例として、４２インチ、フルＨＤに対応した隔壁が形成されている基板を使用した。ナノ粒子には、平均粒子径約３０ｎｍの球状酸化チタン粒子を使用した。ナノ粒子を含有したナノ粒子インクを作製した。酸化チタンは、ナノ粒子インクの重量比で４０％とした。ナノ粒子インクは、ブチルカルビトールアセテート（ＢＣＡ）に、ターピネオールを約１％、分子量約４８０００のエチルセルロースを約１．５％混合して溶液を作製し分散剤ＢＹＫ１１２を約８％添加した。
【００３１】
蛍光体インクは、前記ナノ粒子インクと同じ溶液を使用した。蛍光体は、青色蛍光体であるＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+粒子を使用した。蛍光体の粒子サイズは、１〜４μｍの範囲であった。
【００３２】
前記基板の隔壁間にインクジェット法によってナノ粒子インクを入れ、大気中で乾燥し、その後、同様にインクジェット法で蛍光体インクを挿入し乾燥させた。尚、ナノ粒子インク及び蛍光体インクを予め混合して塗布しても、ナノ粒子と蛍光体粒子を混合させてインクを作製しても良い。
【００３３】
乾燥後、基板を切断して断面を電子顕微鏡にて観察した。隔壁面及び底面のナノ粒子膜１２の厚みが２〜３μｍ、蛍光体層１０の厚みが１０〜１２μｍで、均一に付着していることが確認できた。
【００３４】
［他の実施形態］
以上により、実施形態を説明した。しかし、本発明は、これらには限定されない。そこで、本発明の他の実施形態を本欄にまとめて説明する。
【００３５】
（１）
蛍光体の塗布は、蛍光体インクをインクジェット装置によって塗布する方法に限らず、蛍光体を含むペーストを塗布するような方法であってもよい。この場合にも、蛍光体の付着量のばらつきを抑制することができる。
【００３６】
（２）
各蛍光体インクは、蛍光体の平均粒径や粒度分布、溶媒、添加剤、成分の重量比がそれぞれ異なるものでもよい。
【００３７】
（３）
各色に用いる蛍光体材料は、１種類だけではなく、２種類以上混ぜたものを用いても良い。
【００３８】
［実施形態の特徴］
上記実施形態において特徴的な部分を以下に列記する。なお、上記実施形態に含まれる発明は以下に限定されるものではない。
【００３９】
［Ｃ１］
プラズマディスプレイパネルは、
基板と、
前記基板上に形成された複数の表示電極と、
前記表示電極の延伸方向と交差する方向に延びたデータ電極と、
前記表示電極と前記データ電極の間に放電空間が位置するよう、前記放電空間を区画する隔壁と、
前記隔壁間に形成された蛍光体層と、
前記隔壁の表面に付着しているナノ粒子と、を備える。
【００４０】
これにより、蛍光体の付着量のばらつきを抑制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。
【００４１】
［Ｃ２］
Ｃ１に記載のプラズマディスプレイパネルであって、前記ナノ粒子は、前記隔壁の気孔部及び隔壁表面に配設されている。
【００４２】
［Ｃ３］
Ｃ１に記載のプラズマディスプレイパネルであって、前記ナノ粒子は、ＴｉＯ2、ＢａＯ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯ、ＳｉＯ2、ＳｎＯ2、Ｖ2Ｏ5、ＮｉＯ、Ｆｅ2Ｏ3、Ｆｅ3Ｏ4、Ｃｒ2Ｏ3、ＣｅＯ2のいずれかを含む。
【００４３】
これにより、光の反射率も向上させることができ、パネル輝度を改善することができる。
【００４４】
［Ｃ４］
Ｃ１に記載のプラズマディスプレイパネルであって、前記ナノ粒子は、磁性体である。
【００４５】
これにより、放電空間内に磁界を印加させることができ放電効率を向上させることができる。
【００４６】
［Ｃ５］
Ｃ４に記載のプラズマディスプレイパネルであって、前記ナノ粒子は、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ及びこれらの合金、またはＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏと希土類元素Ｓｍ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｔｂ、Ｇｄのいずれかを含む。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上のように本発明は、隔壁によって区画された微細な空間に蛍光体のような微粒子を塗布する際に有用であり、例えば、プラズマディスプレイパネルに有用である。
【符号の説明】
【００４８】
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  ナノ粒子膜
１３  気孔部
【図１】
2011014433.tif 000003
【図２】
2011014433.tif 000004
【図３】
2011014433.tif 000005
【図４】
2011014433.tif 000006
【図５】
2011014433.tif 000007