(57)【要約】【課題】水、炭化水素などの不純ガスを十分に除去し、保護層や蛍光体の劣化を抑制した信頼性の高いＰＤＰを提供する。【解決手段】複数の表示電極対１４と誘電体層１５と保護層１６とが形成された前面基板１１と、複数のデータ電極１８と下地誘電体層１９と隔壁２２と蛍光体層２３とが形成された背面基板１７とを有し、表示電極対１４とデータ電極１８とが交差するように前面基板１１と背面基板１７とを対向配置して周囲を封着するとともに内部に白金族元素からなる水素吸蔵性材料２０を配置したプラズマディスプレイパネル１０であって、水素吸蔵性材料２０が水素吸蔵性材料２０よりもイオン化傾向の高い材料で被覆されている。【選択図】図２
2011150826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の表示電極対と誘電体層と保護層とが形成された前面基板と、複数のデータ電極と下地誘電体層と隔壁と蛍光体層とが形成された背面基板とを有し、前記表示電極対と前記データ電極とが交差するように前記前面基板と前記背面基板とを対向配置して周囲を封着するとともに内部に白金族元素からなる水素吸蔵性材料を配置したプラズマディスプレイパネルであって、前記水素吸蔵性材料が前記水素吸蔵性材料よりもイオン化傾向の高い材料で被覆されてい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】
前記水素吸蔵性材料がパラジウム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、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。背面基板は、ガラス基板上に複数の互いに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。
【０００４】
そして、表示電極対とデータ電極とが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。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。
【０００５】
ＰＤＰは、前面基板作製工程、背面基板作製工程、封着工程、排気工程、放電ガス供給工程の各工程を経て製造される。ここで封着工程は、前面基板作製工程で作成した前面基板と背面基板作製工程で作成した背面基板とを貼り合わせる工程であり、排気工程はＰＤＰ内部の空間からガスを排気する工程である。封着工程ではフリットを用いて前面基板と背面基板とを貼り合わせるため、それらを重ね合わせてフリットの軟化点温度以上、例えば４４０℃〜５００℃程度で焼成する。
【０００６】
このような封着工程において、フリットなどから、水（Ｈ２Ｏ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭酸ガス（ＣＯ２）、炭化水素（ＣｎＨｍ）などの不純ガスが排出され、これらの不純ガスの一部がＰＤＰの内部に吸着される。また、続く排気工程では、ＰＤＰの内部空間を排気するが、ＰＤＰの内部に吸着された不純ガスを完全に排気することが難しく、ＰＤＰの内部にある程度の不純ガスが残留する。
【０００７】
保護層や蛍光体などはこれらの不純ガスと反応し、その特性が劣化することが知られている。特に、水（Ｈ２Ｏ）は、保護層に影響を及ぼして放電セルの放電開始電圧を低下させ、表示画面に「にじみ」状の画質劣化を発生させる。また、長時間にわたり静止画像を表示するとその画像が残像となる「焼きつき」を発生させる。また炭化水素は、蛍光体の表面を還元し、蛍光体の発光輝度を低下させる。
【０００８】
そのため、ＰＤＰの内部に残留する不純ガス、特に水や炭化水素を低減し、放電特性を安定させ、経時変化を抑制して信頼性を高めることが重要である。これら不純ガスを除去する方法として、例えば特許文献１には、結晶性アルミノケイ酸塩（ｘＭ２Ｏ・ｙＭ２Ｏ・ｙＡｌ２Ｏ３・ｚＳｉＯ２・ｎＨ２Ｏ）、γ活性アルミナ（γ-Ａｌ２Ｏ３）または非晶質活性シリカ（ＳｉＯ２）などの吸着剤をＰＤＰ内部に配置して水を除去する例が開示されている。また特許文献２には、ＰＤＰ内部の画像表示領域以外に酸化マグネシウム膜を設けて、水を除去する例が開示されている。
【０００９】
さらに特許文献３には、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化ランタニウム（Ｌａ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化マンガン（ＭｎＯ）、酸化クロム（ＣｒＯ２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）などの酸化物や、これらの酸化物に炭化水素の分解触媒である白金族元素を添加した吸着剤をＰＤＰ内部の画像表示領域以外に配置して炭化水素を除去する例が開示されている。また特許文献４には、ジルコン（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）などの金属ゲッタをＰＤＰ内部の隔壁上に設けて有機溶媒成分を吸着する例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−３０３５５５号公報
【特許文献２】特開平５−３４２９９１号公報
【特許文献３】国際公開第２００５／０８８６６８号
【特許文献４】特開２００２−５３１９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、近年のＰＤＰの大画面化および高精細化にともない、不純ガスの残留量が増加する。そのため、上記の従来例では、水や炭化水素、有機溶媒などの不純ガスを十分に除去することが難しく、保護層や蛍光体が劣化するといった課題を有していた。
【００１２】
本発明はこれらの課題を解決して、水や炭化水素などの不純ガスを十分に除去し、保護層や蛍光体の劣化を抑制した信頼性の高い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】
【００１３】
前記従来の課題を解決するため、本発明のＰＤＰは、複数の表示電極対と誘電体層と保護層とが形成された前面基板と、複数のデータ電極と下地誘電体層と隔壁と蛍光体層とが形成された背面基板とを有し、表示電極対とデータ電極とが交差するように前面基板と背面基板とを対向配置して周囲を封着するとともに内部に白金族元素からなる水素吸蔵性材料を配置したＰＤＰであって、水素吸蔵性材料が水素吸蔵性材料よりもイオン化傾向の高い材料で被覆されている。
【００１４】
このような構成によれば、ＰＤＰ内部に配置された水素吸蔵性材料が酸化されすぎるのが抑制されて安定した水素吸蔵能力を持つため、水や炭化水素などの不純ガスを十分に除去し、保護層や蛍光体の劣化を抑制した信頼性の高いＰＤＰを実現することができる。
【００１５】
さらに、水素吸蔵性材料がパラジウムであり、パラジウムよりもイオン化傾向が高い材料を水素吸蔵性材料にコートしてもよい。このような構成によれば、最も水素吸蔵能力が高いパラジウムの能力を十分に発揮させることができるので、「にじみ」や「焼きつき」などの画質劣化や蛍光体の発光輝度低下がほとんど発生しないＰＤＰを実現できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のＰＤＰによれば、水や炭化水素などの不純ガスを十分に除去し、保護層や蛍光体の劣化を抑制した信頼性の高いＰＤＰを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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である。
【図２】図１のＡ‐Ａ線断面図である。
【図３】本発明の実施の形態における水素吸蔵性材料を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
（実施の形態）
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は図１の矢印Ａ方向から見た詳細断面図である。図１、図２に示すように、ＰＤＰ１０は、前面基板１１と背面基板１７とから構成されている。
【００２０】
図１は実施の形態におけるＰＤＰの構造を示す分解斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。図１、図２に示すように、ＰＤＰ１０は、前面基板１１と背面基板１７とから構成されている。
【００２１】
図１、図２において、ガラス製の前面基板１１上には、走査電極１２と維持電極１３とで対をなす表示電極対１４が互いに平行に複数対形成されている。この走査電極１２および維持電極１３は、走査電極１２−維持電極１３−維持電極１３−走査電極１２の配列で繰り返すパターンで形成されている。走査電極１２は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などの導電性金属酸化物からなる幅の広い透明電極１２ａの上に、導電性を高めるために銀（Ａｇ）などの金属を含む幅の狭いバス電極１２ｂを積層して形成されている。維持電極１３も同様に、幅の広い透明電極１３ａの上に幅の狭いバス電極１３ｂを積層して形成されている。
【００２２】
さらに、表示電極対１４を覆うように誘電体層１５および酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層１６が形成されている。誘電体層１５は、膜厚が約４０μｍの酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）系低融点ガラスまたは酸化亜鉛（ＺｎＯ）系低融点ガラスで形成されている。保護層１６は、膜厚が約０．８μｍの酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を主体とするアルカリ土類酸化物からなる薄膜層であり、誘電体層１５をイオンスパッタから保護するとともに放電開始電圧などの放電特性を安定させるために設けられている。
【００２３】
ガラス製の背面基板１７上には、銀（Ａｇ）などを主成分とする導電性の高い材料からなる互いに平行な複数のデータ電極１８が形成され、データ電極１８を覆うように下地誘電体層１９が形成されている。下地誘電体層１９は、誘電体層１５と同様の酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）系低融点ガラスなどであってもよいが、可視光反射層としての働きも兼ねるように酸化チタン（ＴｉＯ２）を混合した材料であってもよい。
【００２４】
下地誘電体層１９上には井桁状の隔壁２２が形成され、下地誘電体層１９の表面と隔壁２２の側面とには、赤色、緑色、青色に発光する蛍光体層２３が形成されている。隔壁２２は、例えば低融点ガラス材料を用いて約０．１２ｍｍの高さに形成されている。蛍光体層２３は、青色蛍光体としてＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕを、緑色蛍光体としてＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎを、赤色蛍光体として（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕなどをそれぞれ用いて約１５μｍの膜厚に形成されている。
【００２５】
前面基板１１と背面基板１７は、表示電極対１４とデータ電極１８とが交差するように、対向配置され、その外周部をフリットなどの封着材（図示せず）によって封着され内部に放電空間が形成されている。放電空間にはキセノン（Ｘｅ）などを含む放電ガスが約６×１０４Ｐａの圧力で封入されている。放電空間は隔壁２２によって複数の区画に仕切られており、表示電極対１４とデータ電極１８とが交差する部分に放電セル２４が形成されている。そしてこれらの放電セル２４が放電、発光することにより画像が表示される。なお、ＰＤＰ１０の構造は上述したものに限られるわけではなく、隔壁２２の形状がストライプ状であってもよい。
【００２６】
図２に示すように、隔壁２２に対向する位置の保護層１６の表面には、粒径が０．１μｍ〜２０μｍの白金族元素からなる水素吸蔵性材料２０が配置されている。また、図３に示すように、水素吸蔵性材料２０の表面は、水素吸蔵性材料２０よりもイオン化傾向が高い材料である第２材料２１によって部分的にコートされている。
【００２７】
従来、ＰＤＰ１０内部に残留した水や炭化水素を除去するために、金属ゲッタや酸化物ゲッタを使用していた。しかしながら、これらの不純ガスの分子径が大きいためにゲッタの内部まで十分に浸透せず、不純ガスの吸着量に限界があった。本発明者らは、ＰＤＰ１０の放電により、保護層１６、隔壁２２、蛍光体層２３などから放出される水分子や炭化水素分子などの不純ガスが、水素原子、酸素原子、炭素原子に分解されることに注目した。そしてパラジウムやパラジウムを含む合金が水素を大量に吸蔵する水素吸蔵性材料であることに着目し、径の小さい水素原子をこれらの材料に吸蔵させることで、水や炭化水素を除去できると考えた。
【００２８】
そこで白金族元素を用いて以下のような実験を行った。白金、ルテニウム、ロジウム、イリジウム、オスミニウム、パラジウムなどの白金族元素の粉体をそれぞれ有機バインダーと混練し、スプレー法などを用いて隔壁２２に対向する位置の保護層１６の表面に塗布したＰＤＰ１０を作成した。このようにして作成したＰＤＰ１０を用いて画像を表示させ、およそ１０００時間の間、「にじみ」および「焼きつき」の有無を目視で確認した。その結果、「にじみ」や「焼きつき」による画質劣化が軽減し、特にパラジウムで軽減効果が大きいことなど一定の効果を確認した。
【００２９】
しかしながら、これらの白金族元素からなる水素吸蔵性材料２０はＰＤＰ１０の製造工程において、４００℃〜５００℃の大気雰囲気で加熱される封着工程を経る。そのため、これら水素吸蔵性材料２０の酸化が過度に進行し、本来の白金族元素が持つ水素吸蔵能力を十分に発揮することができず、水、炭化水素などの不純ガスを十分には除去できないことも確認された。
【００３０】
そこで、図３に示すように、水素吸蔵性材料２０に水素吸蔵性材料２０よりもイオン化傾向が高い材料である第２材料２１を部分的にコートし、水素吸蔵性材料２０の酸化が過度に進行するのを抑制することを試みた。一般的にイオン化傾向が異なる２種類の材料が接した場合、イオン化傾向が低い材料の酸化が抑えられる。白金族元素からなる水素吸蔵性材料２０よりもイオン化傾向が高い第２材料２１としては本実施の形態では亜鉛、ニッケル、錫などを用いたがこれにとらわれることなく多くの元素が使用できる。
【００３１】
このような構成の水素吸蔵性材料２０をＰＤＰ１０内部に配置した場合、４００℃〜５００℃での加熱封着工程を経ても水素吸蔵性材料２０の過度の酸化はないことが確認された。
【００３２】
このような水素吸蔵性材料２０を配置したＰＤＰ１０を用いて画像を表示させ、１０００時間の間、「にじみ」および「焼きつき」の有無を目視で確認した。その結果、「にじみ」や「焼きつき」による画質劣化が著しく軽減することが確認できた。特に水素吸蔵性材料２０にパラジウムの粉体を用いた場合には、これらの画質劣化がほとんど発生しないことが確認できた。これらの実験から明らかなように、水素吸蔵性材料２０にこれよりもイオン化傾向が高い第２材料２１をコートし、隔壁２２に対向する位置の保護層１６の表面に配置すると、放電にともなって分解された水素を水素吸蔵性材料２０が十分に吸蔵する。したがって、水分子や炭化水素分子を大幅に減少させ、放電特性を安定させ、経時変化を抑制し、加えて蛍光体の輝度低下を抑えることができる。
【００３３】
なお、本実施の形態においては、光の透過を妨げないように、水素吸蔵性材料２０を隔壁２２に対向する位置の保護層１６の表面に配置した例を示したが、この例に限らず水素吸蔵性材料２０は、蛍光体層２３の表面や内部、または隔壁２２の頂部表面などＰＤＰ１０のどの位置に配置されていても同様の効果がある。
【００３４】
また、本実施の形態では、水素吸蔵性材料２０の表面に第２材料２１を部分的にコートしている。しかしながら、その表面に対するコートの割合である被覆率は、材料選択などによって適宜決定することができ、少なくとも水素吸蔵性材料２０の表面の一部が露出していることが望ましい。さらに、水素吸蔵性材料２０の表面に第２材料２１をコートする方法としては任意の方法が適用できる。
【００３５】
以上のように、本発明のＰＤＰによれば、水素吸蔵性材料の酸化が過度に進行するのを抑制するために安定した水素吸蔵能力を実現して、水や炭化水素などの不純ガスを十分に除去し、保護層や蛍光体の劣化を抑制した信頼性の高いＰＤＰを実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明本発明のＰＤＰによれば、水や炭化水素などの不純ガスを十分に除去でき、保護層や蛍光体の劣化を抑制できるので、信頼性の高いＰＤＰとして有用である。
【符号の説明】
【００３７】
１０    ＰＤＰ
１１    前面基板
１２    走査電極
１２ａ，１３ａ    透明電極
１２ｂ，１３ｂ    バス電極
１３    維持電極
１４    表示電極対
１５    誘電体層
１６    保護層
１７    背面基板
１８    データ電極
１９    下地誘電体層
２０    水素吸蔵性材料
２１    第２材料
２２    隔壁
２３    蛍光体層
２４    放電セル
【図１】
2011150826.tif 000003
【図２】
2011150826.tif 000004
【図３】
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