(57)【要約】【課題】映像光の損失を最低限に抑えつつ、外光反射を大きく低減して、効率が高く、外光コントラスト特性に優れたプラズマディスプレイパネルを実現する。【解決手段】背面パネル１１０には、粒径が数ナノメートル〜数十ナノメートルの微細な蛍光体粒子によって形成され、少なくとも可視光を透過する透明蛍光体層１１５と、その背面側に配置される鏡面反射層１１６とが設けられている。一方、前面パネル１２０には、偏光子１２７と１／４波長板１２６とからなる円偏光板１２８が設けられている。前面パネル１２０に入射した外光のほぼ半分は、偏光子１２７で吸収され、残りの外光は、透明蛍光体層１１５を透過して鏡面反射層１１６によって反射された後、１／４波長板１２６の作用によって偏光子１２７の吸収軸を振動方向とする直線偏光に変換され、偏光子１２７で吸収される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する前面パネル及び背面パネルを有するプラズマディスプレイパネルであって、
可視光線を透過させる蛍光体と、
前記蛍光体の背面側に配置され、前記蛍光体を透過した光を前記蛍光体の前面側に反射する反射体と、
前記蛍光体の前面側に配置される偏光板とを備える、プラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
前記蛍光体は、数ナノメートル〜数十ナノメートルの粒径を有する蛍光体微粒子によって形成される、請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
前記蛍光体は、
可視光を透過させる透明材料と、
前記透明材料に混合される蛍光粒子とを含む、請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
前記円偏光板は、
偏光子と、
前記偏光子の背面側に配置され、前記偏光子から出射される直線偏光を円偏光に変換する１／４波長板とを含む、請求項１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、ＴＶ受像機、情報端末ディスプレイなど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】
薄型で大画像表示が可能なプラズマディスプレイは、製造技術の進展による価格低減や高画質化技術開発によって急速に普及し、大型のＴＶ受像機などに広く用いられている。
【０００３】
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し、可視光を発光させて表示光を出力するディスプレイであり、セルと呼ばれる小領域毎に発光を制御して画像を構成される。
【０００４】
図２は、従来のプラズマディスプレイパネルの概略構成を示す断面図である。
【０００５】
プラズマディスプレイパネル２００は、背面パネル２１０と、これに対向するように配置される前面パネル２２０とから構成されている。背面パネル２１０及び前面パネル２２０の周囲は封着され、これらの間の放電空間２３０には、Ｘｅ、Ｈｅ、Ｎｅ等の放電ガス（希ガス）が封入されている。更に、プラズマディスプレイパネル２００の観察側には、電磁波シールド機能や、色補正機能、反射防止機能などを備える前面フィルター３００が配置されている。
【０００６】
背面パネル２１０は、背面基板２１１と、背面基板２１１上に形成され、画素選択を行うためのアドレス電極２１２と、アドレス電極２１２を被覆する誘電体層２１３と、隣接するセル間の境界となる隔壁２１４と、紫外線により励起されて発光する蛍光体が塗布された蛍光体層２１５とを含んでいる。
【０００７】
一方、前面パネル２２０は、前面基板２２１と、前面基板２２１の一方面上に形成される対向電極２２９と、対向電極を被覆する誘電体層２２４と、誘電体層２２４を覆う保護層２２５とを含んでいる。図２に示されるように、セル内での放電を維持するための対向電極２２６は、通常、光の透過率の高い透明電極２２２と、抵抗値の低いバス電極２２３との２層構造にて構成される。前面パネル２２０は生成した映像光を観察側へと透過させる必要があるので、透明電極２２２は、ＩＴＯ等の薄膜透明材料により形成される。薄膜透明材料は、比較的高い抵抗値を示すが、図２の紙面横方向の電極幅は短く、かつ、１つのセルに対応する電流が流れるだけなので、その抵抗値の高さによって問題が生じることはない。ただし、図２の紙面奥行き方向においては、導通パスが長く、かつ、各セルの電流が合算されるため、電極材料には低い抵抗値が要求される。そこで、透明電極２２２上の一部には、透明性がない代わりに抵抗値の低い金属材料によって、バス電極２２３が形成されている。
【０００８】
使用時には、対向する電極間に数十ｋＨｚから数百ｋＨｚの周波数を有するパルス状ＡＣ電圧を印加して表示放電を得る。放電に伴って発生した紫外線によって蛍光体が励起され、その結果、可視光の発光が得られるのは前述した通りである。
【０００９】
上記のようなプラズマディスプレイパネル２００は、その構造上、比較的容易に大画面が実現でき、自発光で視野角依存性が無く、動画表示性能に優れ、暗い環境下でのコントラストが高いという特徴を備えるので、特に、大画面ＴＶ受像機としての用途が拡大している。
【００１０】
しかしながら、プラズマディスプレイパネル２００の表示面のほぼ全面が反射率の高い蛍光体で覆われているため、明るい環境下では外光反射が大きくなる。したがって、明るい環境下でのコントラストは、暗い環境下におけるものと比べて低下する傾向にある。
【００１１】
外光の反射に起因するコントラスト低下を低減する方法としては、プラズマディスプレイパネル２００の観察側に設置される光学フィルターパネル３００の内部に光吸収層を設け、プラズマディスプレイパネル２００に到達して反射される光を減衰させることが一般的である。
【００１２】
このようにすれば、映像光は光吸収層を１回だけ通過するのに対して、プラズマディスプレイパネル２００で反射する光は入射時と反射時の２回通過するので、相対的にコントラストを向上することができる。例えば、光吸収層の透過率を５０％（１／２）とすれば、映像光は１／２に減衰し、外光反射光は１／４に減衰するので、コントラストは２倍になる。また、光吸収層の透過率を３３％（１／３）とすれば、コントラストは３倍になる。このように、コントラスト向上効果は光吸収層の透過率が低いほど（つまり、吸収率が高いほど）大きい。
【００１３】
したがって、大きなコントラスト向上効果を得ようとすると、映像光の吸収損失が大きくなり、ディスプレイの明るさが低下する。それにもかかわらず、必要な明るさを得ようとすると、消費電力が大きくなるという問題が生じる。
【００１４】
そこで、映像光の損失を最低限に抑えつつ、より大きなコントラスト向上効果を得る方法として、蛍光体より観察側に直線偏光子と１／４波長板からなる円偏光板を配置する方法（特許文献１）や、蛍光体の後面に反射層を配置する方法（特許文献２）が提案されている。
【００１５】
ここで、上記の各特許文献で提案されている方法の説明を容易にするため、鏡の前に、偏光子及び１／４波長板からなる円偏光板を、１／４波長板を鏡面と対向させて配置した状態を想定する。まず、偏光子に入射した自然光のうち、吸収軸方向の振動方向の光が吸収され、残りの半分の光が直線偏光として１／４波長板に入射する。１／４波長板は直線偏光を円偏光に変換する作用があり、鏡には円偏光が入射する。鏡で反射された光は、逆回りの円偏光となり１／４波長板に再入射する。１／４波長板に再入射した円偏光は、偏光子の吸収軸と平行な振動方向の直線偏光に変換されて偏光子に入射する。その結果、鏡による反射光は全て偏光子によって吸収され、理論上は、観察側へと出射されることがない。
従来提案されているプラズマディスプレイによれば、上記のメカニズムによって反射光低減効果が期待でき、単に光吸収層を配置する場合と比べて、より大きなコントラスト向上効果が期待できる。
【特許文献１】特開平１１−２４２９３３号公報
【特許文献２】特開２００３−２９７２５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、上記の特許文献で提案される構成をプラズマディスプレイに適用しても、実際に得られるコントラスト向上効果は、透過率が５０％の吸収層を設ける場合と同程度であり、上述したような理論上の効果は得られなかった。
【００１７】
その理由は、蛍光体による反射が実際には拡散反射であり、反射によって偏光面がランダム化されるためであると考えられる。したがって、特許文献２のように蛍光体の後面に反射層を配置しても、放電空間に入射した外光は、反射層に至る前にその殆どが反射されてしまい、また、反射層を透過した光も拡散によって偏光が乱されるため、十分な外交低減効果を得ることができない。
【００１８】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、映像光の損失を極力抑えつつ、外光反射が低減され、かつ、小さな消費電力で明るい表示が可能な外光コントラストに優れたプラズマディスプレイ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】
【００１９】
本発明は、互いに対向する前面パネル及び背面パネルを有するプラズマディスプレイパネルであって、可視光線を透過させる蛍光体と、蛍光体の背面側に配置され、蛍光体を透過した光を蛍光体の前面側に反射する反射体と、蛍光体の前面側に配置される偏光板とを備えるものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の構成によれば、外光の半分が円偏光板に入射した時点で吸収された後、円偏光板を透過して円偏光となった残りの外光は、その偏光を保ったまま蛍光体を透過して、反射体によって反射される。反射体で反射された外光は、円偏光板に再入射した際に吸収されるので、外光コントラストを大きく向上することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの概略構成を示す断面図である。
【００２２】
プラズマディスプレイパネル１００は、背面パネル１１０と、これに対向するように配置される前面パネル１２０とから構成されている。背面パネル１１０及び前面パネル１２０の周囲は封着され、これらの間の放電空間１３０には、Ｘｅ、Ｈｅ、Ｎｅ等の放電ガス（希ガス）が封入されている。
【００２３】
背面パネル１１０は、背面基板１１１と、背面基板１１１上に形成され、画素選択を行うためのアドレス電極１１２と、アドレス電極１１２を被覆する誘電体層１１３と、隣接するセル間の境界となる隔壁１１４と、紫外線により励起されて発光する蛍光体が塗布された透明蛍光体層１１５と、透明蛍光体層１１５の背面基板１１１側に設けられ、誘電多層膜よりなる鏡面反射層１１６とを含んでいる。
【００２４】
透明蛍光体層１１５は、粒径が数ナノメートル〜数十ナノメートルの蛍光体微粒子によって形成されている。通常、蛍光体層を形成するために用いられる蛍光体の粒径は、数ミクロン程度であるが、この粒径を有する蛍光体で蛍光体層を形成した場合、形成された蛍光体層は、可視光に対して拡散反射層として作用する。これに対して、本実施形態においては、上記の微細な粒径の蛍光体を用いることによって、可視光に対して透明な透明蛍光体層１１５を形成することができる。
【００２５】
一方、前面パネル１２０は、前面基板１２１と、前面基板１２１の一方面上に形成される透明電極１２２と、透明電極１２２上に部分的に形成されるバス電極１２３とを含む対向電極１２９と、対向電極１２９を被覆する誘電体層１２４と、誘電体層１２４を覆う保護層１２５と、円偏光板１２８とを含んでいる。
【００２６】
円偏光板１２８は、前面基板１２１上に積層された１／４波長板１２６と、１／４波長板１２６の更に観察側（前面側）に積層された偏光子１２７とから構成されている。
【００２７】
ここで、上記の構成を有するプラズマディスプレイパネル１００におけるコントラスト向上効果について説明する。
【００２８】
プラズマ放電で生じた紫外光が透明蛍光体層１１５を励起することにより発光した映像光は、１／４波長板１２６を透過した後、偏光子１２７で吸収を受けるものの、映像高の約半分が前面パネル１２０を透過して映像表示に寄与する。図２において、映像光は、実線の矢印によって模式的に示されている。
【００２９】
一方、外部から自然光（非偏光）として入射した外光のうち、その半分は、偏光子１２７によって吸収され、残りの半分の外光、すなわち、偏光子１２７を透過した直線偏光は、１／４波長板の作用によって円偏光に変換され、前面パネル１２０を放電空間１３０側へと透過する。
【００３０】
次に、放電空間１３０に入射した円偏光は、透明蛍光体層１１５に入射した後、鏡面反射層１１６によって反射され、反射された光は、回転方向が反転した円偏光として、前面パネル１２０に再入射する。
【００３１】
背面側から１／４波長板１２６に入射した反転円偏光は、１／４波長板１２６の作用によって、偏光子１２７の吸収軸を振動方向とする直線偏光に変化された後、偏光子３２７に入射し、偏光子１２７によって吸収される。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態に係るプラズマディスプレイパネル１００に入射した外光は、偏光子１２７によってほぼ全て吸収され、殆ど観察側に反射されることがない。したがって、映像光の損失を一定に抑えつつ、外光反射を低減することができるので、消費電力の増大を招くことなく、コントラストに優れた明るい表示が可能なプラズマディスプレイパネル１００を実現することが可能となる。
【００３３】
尚、上記の実施形態では、透明蛍光体層１１５は、数ナノメートル〜数十ナノメートルの粒径を有する微粒子蛍光体によって形成されているが、これに限定されるものではなく、励起紫外線によって発光し、かつ、可視光を透過する層であれば良い。例えば、蛍光体とほぼ等しい屈折率を有し、励起紫外線および可視光の双方を透過する透明材料中に、蛍光体微粒子を分散して透明蛍光体層１１５を形成しても良い。
【００３４】
また、透明蛍光体層１１５を構成する微粒子蛍光体は、可視光線及び紫外線の両方を透過する材料であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明のプラズマディスプレイパネルによれば、映像光損失を最低限に抑制しつつ、明るい環境下でも外光反射妨害の小さな表示が可能となり、小さな消費電力で明るい画像表示が可能で、明るい環境下でもコントラストの高い映像表示を実現することができるので、本発明は、例えば、ＴＶ受像機等の高性能化、省電力化に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの概略構成を示す断面図
【図２】従来のプラズマディスプレイパネルの概略構成を示す断面図
【符号の説明】
【００３７】
１００  プラズマディスプレイパネル
１１０  背面パネル
１１１  背面基板
１１２  アドレス電極
１１３  誘電体層
１１４  隔壁
１１５  透明蛍光体層
１１６  鏡面反射層
１２０  前面パネル
１２１  前面基板
１２２  透明電極
１２３  バス電極
１２４  誘電体層
１２５  保護層
１２６  １／４波長板
１２７  偏光子
１２８  円偏光板
１２９  対向電極
１３０  放電空間
【図１】
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【図２】
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