(57)【要約】【課題】発光色の異なるセルにおけるそれぞれの放電開始電圧および放電タイミングを互いに近づけることを目的とする。【解決手段】複数種の蛍光膜２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂの間での帯電荷の残留している時間の差が小さくなるように、少なくとも１種の蛍光膜２８Ｒに当該蛍光膜２８Ｒの導電性を調整するための付加物質２８５を添加する。つまり、帯電から所定時間が経過した時点で残留している電荷の量が複数種の蛍光膜の間で均等になるように、各蛍光膜について帯電した電荷の減少する速度を調整する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光色の異なる複数種の蛍光膜を有したプラズマディスプレイパネルであって、
前記複数種の蛍光膜の間での帯電荷の残留している時間の差が小さくなるように、少なくとも１種の蛍光膜に当該蛍光膜の導電性を調整するための付加物質が添加されてなる
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】
発光色の異なる複数種の蛍光膜を有したプラズマディスプレイパネルであって、
前記複数種の蛍光膜のそれぞれが多数の蛍光体粒子からなり、
前記複数種の蛍光膜の間での帯電荷の残留している時間の差が小さくなるように、少なくとも１種の蛍光膜に当該蛍光膜の導電性を調整するための付加物質が添加されており、
前記付加物質は、それが添加される蛍光膜を構成する蛍光体粒子よりも平均粒径の小さい粒状の物質である
ことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
発光色が赤色である赤色蛍光膜、発光色が緑色である緑色蛍光膜、および発光色が青色である青色蛍光膜の３種の蛍光膜を有したプラズマディスプレイパネルであって、
前記３種の蛍光膜のそれぞれが多数の蛍光体粒子からなり、
前記３種の蛍光膜の間での帯電荷の残留している時間の差が小さくなるように、蛍光体粒子が帯電しやすいものから順に選んだ２種の蛍光膜のそれぞれに当該蛍光膜の導電性を高めるための付加物質が添加されており、
前記付加物質は、それが添加される蛍光膜を構成する蛍光体粒子よりも平均粒径の小さい粒状の物質である
ことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
発光色が赤色である赤色蛍光膜、発光色が緑色である緑色蛍光膜、および発光色が青色である青色蛍光膜の３種の蛍光膜を有したプラズマディスプレイパネルであって、
前記３種の蛍光膜のそれぞれが多数の蛍光体粒子からなり、
前記３種の蛍光膜の間での帯電荷の残留している時間の差が小さくなるように、蛍光体粒子が帯電しやすいものから順に選んだ２種の蛍光膜のそれぞれに当該蛍光膜の導電性を高めるための付加物質が添加され、かつ蛍光体粒子が最も帯電しにくい１種の蛍光膜に当該蛍光膜の導電性を低下させるための付加物質が添加されており、
前記導電性を高めるための付加物質および導電性を低下させるための付加物質は、それが添加される蛍光膜を構成する蛍光体粒子よりも平均粒径の小さい粒状の物質である
ことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
発光色が赤色である赤色蛍光膜、発光色が緑色である緑色蛍光膜、および発光色が青色である青色蛍光膜の３種の蛍光膜を有したプラズマディスプレイパネルであって、
前記３種の蛍光膜のそれぞれが多数の蛍光体粒子からなり、
前記３種の蛍光膜の間での帯電荷の残留している時間の差が小さくなるように、蛍光体粒子が帯電しにくいものから順に選んだ２種の蛍光膜のそれぞれに当該蛍光膜の導電性を低下させるための付加物質が添加され、かつ蛍光体粒子が最も帯電しやすい１種の蛍光膜に当該蛍光膜の導電性を高めるための付加物質が添加されており、
前記導電性を高めるための付加物質および導電性を低下させるための付加物質は、それが添加される蛍光膜を構成する蛍光体粒子よりも平均粒径の小さい粒状の物質である
ことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項６】
前記３種の蛍光膜に電圧が印加された際の蛍光膜表面電位を揃えるために、蛍光膜の静電容量が揃うように、当該３種の蛍光膜のそれぞれの膜厚が当該蛍光膜の比誘電率に応じて設定されてなる
請求項３ないし請求項５のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項７】
前記付加物質が、蛍光膜を構成する蛍光体粒子の表面において粒状に付着する
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】
本発明は複数種の蛍光膜を有したプラズマディスプレイパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネルを安定に駆動する上で、全てのセルについてガス放電に係る電気的特性が均一であるのが望ましい。カラー画面におけるセル間で特性の差異が生じる最も大きな原因は、発光色の差異、すなわち発光色によってセルに配置される蛍光体の材質が異なることである。
【０００３】
カラー表示のための３種の蛍光体について電気的特性を揃えることに関して、緑色蛍光体をマグネシア（ＭｇＯ）で被覆し、それによって緑色蛍光体の帯電特性を赤色蛍光体および青色蛍光体の帯電特性に近づけることが、特許３０４５２２９号公報に記載されている。特開２０００−２８５８０９号公報には、正電荷の蓄積する赤色蛍光体粉末に負電荷の蓄積する二酸化珪素粉末を混合し、それによって赤色蛍光膜の帯電量を緑色蛍光膜の帯電量および青色蛍光膜の帯電量に近づけることが記載されている。
【０００４】
一方、蛍光膜の帯電制御に関して、異常放電を招く過剰な帯電を防止する目的で、蛍光膜に導電性粉末を含ませ、それによって電荷をリークさせる手法が特開２０００−１２３７４４号公報によって開示されている。同公報において、蛍光膜に含ませる導電性粉末の粒径について、蛍光膜の表面の平坦化に支障のない値に選定すべきこと、および具体的には１〜８μｍが好ましいことが記載されている。同様の効果を得るために、蛍光体粉末をペースト化する際にペースト溶剤中に導電性物質を混合し、ペーストを焼成して蛍光体表面を導電性物質で覆うことにより、蛍光体に導電性を付与することが特開２００３−９６３９７号公報によって開示されている。
【特許文献１】特許３０４５２２９号公報
【特許文献２】特開２０００−２８５８０９号公報
【特許文献３】特開２０００−１２３７４４号公報
【特許文献４】特開２００３−９６３９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した３種の蛍光体の帯電特性を近づける手法は、発光色の異なるセルの全てを安定に動作させることのできる駆動電圧範囲の拡大において十分ではなかった。従来では、適正動作のための制御条件である駆動電圧範囲が発光色によって大きく異なり、複数の発光色に共通する十分な駆動電圧範囲が確保されていない。セルの放電開始電圧は放電が繰り返されるにつれて変化するので、長期にわたって安定した表示を可能とする上で、駆動電圧範囲の広いことが望ましい。
【０００６】
また、蛍光体表面を完全に被覆する手法においては、発光特性を損なわずに帯電特性を調整するのは難しいという課題がある。
【０００７】
本発明は、発光特性への影響を最小限に抑え、かつ発光色の異なるセルにおける駆動電圧範囲を拡大することによって、長期間にわたって明るく安定した表示が可能なプラズマディスプレイパネルを得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明においては、上述の駆動電圧範囲を拡大するために、セル間の放電開始電圧および放電タイミングのばらつきを小さくする。ここでいう放電開始電圧は、文字どおり放電が始まる電圧を指し、放電タイミングは電圧を印加してから実際に放電が始まるまでの時間的ズレを指している。放電開始電圧および放電タイミングのどちらにも蛍光膜の帯電荷量が大きく影響する。本発明の特徴は、複数種の蛍光膜の間での帯電荷量の残留している時間の差が小さくなるように、少なくとも一種の蛍光膜の導電性を調整するための付加物質を添加する。つまり、帯電する電荷の量を均一化するのではなく、帯電から所定時間が経過した時点で残留している電荷の量が複数種の蛍光膜の間で均等になるように、各蛍光膜について帯電した電荷の減少する速度を調整する。付加物質の添加とは、付加物質を含有させることを意味し、粒子の混合および蛍光体粒子の付加物質による被覆を含む。
【０００９】
ある時点の放電における放電タイミングは当該時点の帯電量に依存するので、駆動の安定には当該時点の帯電量を複数種の蛍光膜の間で均等にするのが有効である。均等が重要であって、帯電量が零である必要はない。蛍光体よりも導電率の大きい導電性の付加物質を添加すれば蛍光膜の導電性が高まって帯電荷のリークが速くなり、蛍光体よりも導電率の小さい絶縁性の付加物質を添加すれば蛍光膜の導電性が低下して帯電荷のリークが遅くなる。導電性付加物質の代表例としてインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）および二酸化珪素（ＳｉＯ２）があり、絶縁性付加物質の代表例としてマグネシア（ＭｇＯ）がある。可視光および励起紫外線の透過率の大きい物質が付加物質として好ましい。
【００１０】
導電性の調整の最も簡単な形態は、ある放電から次の放電までの期間よりも短い時間で帯電量が零になるように十分に導電性を高めるものである。これを実施してもよい。ただし、好ましいのは、付加物質の添加を最小限に抑える形態である。添加量が少ないほど、発光特性への影響が小さい。例えば３種の蛍光膜の導電性を揃えるならば、３種とも導電性を調整する必要はなく、１種または２種の蛍光体膜に付加物質を添加すればよい。さらに、２種の蛍光膜の導電性を高め（または低下させ）、かつ残りの蛍光膜の導電性を低下させる（または高める）ようにすれば、総合的に付加物質の添加量をより少なくすることができる。
【００１１】
蛍光膜が多数の蛍光体粒子からなる場合は、蛍光体粒子よりも平均粒径の小さい粒状の付加物質を混入するのが好ましい。この形態では、蛍光体粒子を付加物質で被覆するのとは違って蛍光体粒子の表面が露出するので、光学特性への影響が小さい。蛍光体粒子どうしが付加物質粒子を介在させて近接する膜構造は、蛍光体の密度が大きいという利点をもち、かつ蛍光体粒子の表面に帯電する電荷を効率的にリークさせるのに適する。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１ないし請求項７の発明によれば、発光特性への影響を最小限に抑えつつ、各セル間における放電開始電圧および放電タイミングが均一化され、それによって駆動電圧範囲が拡大するので、長期間にわたって明るく安定した表示が可能なプラズマディスプレイパネルを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は本発明の実施に係るプラズマディスプレイパネルのセル構造の一例を示す。図１では、プラズマディスプレイパネル１における１画素の表示に関わる３つのセルに対応した部分を、内部構造がよくわかるように前面側と背面側とを分離させて描いてある。
【００１４】
プラズマディスプレイパネル１は３電極面放電構造をもつＡＣ型である。前面側のガラス基板１１の内面に表示電極Ｘ，Ｙ、誘電体層１７および保護膜１８が設けられ、背面側のガラス基板２１の内面にアドレス電極Ａ、絶縁層２４、隔壁２９、および蛍光膜２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂが設けられている。表示電極Ｘ，Ｙは、それぞれが面放電ギャップを形成する透明導電膜４１とバス導体としての金属膜４２とで構成される。隔壁２９はアドレス電極配列の電極間隙ごとに１つずつ設けられており、これらの隔壁２９によってマトリクス表示の列ごとに区画された放電空間３１が形成される。各セルにおいて一対の表示電極Ｘ，Ｙとアドレス電極Ａとが交差する。
【００１５】
表示に際しては、表示電極対の一方（例えば表示電極Ｙ）が行選択のためのスキャン電極として用いられ、スキャン電極とアドレス電極の間でアドレス放電を生じさせることによって、点灯すべきセル内の誘電体層１７の表面に壁電荷を形成するアドレッシングが行われる。アドレッシングの後、表示電極対に交番極性のサステインパルス列が印加される。サステインパルスの印加ごとに点灯すべきセル内の表示電極間で面放電形式の表示放電が生じる。このとき、放電空間３１に充填されている放電ガスが紫外線を放ち、蛍光膜２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂが紫外線によって励起されて発光する。図１中の斜体のアルファベットＲ，Ｇ，Ｂは蛍光膜の発光色（Ｒ：赤、Ｇ：緑、Ｂ：青）を示す。
【００１６】
蛍光膜２８Ｒは発光色が赤色の赤色蛍光膜であり、蛍光膜２８Ｇは発光色が緑色の緑色蛍光膜であり、蛍光膜２８Ｂは発光色が青色の青色蛍光膜である。これら蛍光膜２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂは、蛍光体粒子を主成分とするペーストを焼成する方法で形成され、微視的には粒子の集合である。以下、蛍光膜２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂの電気的特性の均一化について説明する。
【００１７】
蛍光膜２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂを構成する蛍光体粒子の材質は次のとおりである。ただし、下記の材質は本発明の対象となる蛍光体材質の一例である。
【００１８】
赤色蛍光体：（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ
緑色蛍光体：Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ
青色蛍光体：ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ
図２は蛍光体の抵抗率を示す。ここでの抵抗率は、一定厚さの膜状の蛍光体粒子群に電圧を加え、流れる電流を測定する方法によって求めたものである。測定された電流には蛍光体粒子の内部を流れるものが含まれるが、単体の蛍光体粒子（バルク）の絶縁性からみて、測定された電流の大半は蛍光体粒子の表面を流れるものであると推定される。すなわち、図示の抵抗率は蛍光体粒子の表面抵抗率とみなすことができる。
【００１９】
図２において、抵抗率は赤、青、緑の順に大きい。赤＞青＞緑である。このことは、従来のプラズマディスプレイパネルの駆動における放電タイミングと発光色との関係に符合する。従来のプラズマディスプレイパネルでは、アドレッシングの準備として誘電体層の壁電荷を均等化する目的でセルにランプ波形電圧を印加したときに、赤、青、緑の順に放電が始まる。この現象は、駆動電圧を高める作用をする帯電荷が赤、青、緑の順に多いこと、すなわち以前の表示放電で帯電した電荷の減少速度が赤、青、緑の順に小さいことに起因すると考えられる。
【００２０】
したがって、帯電荷の残留している時間の差が小さくなるように蛍光膜２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂの導電性を調整すれば、発光色の異なるセル間での放電タイミングの差異を小さくすることができる。
【実施例１】
【００２１】
図２が示すように赤色蛍光体の抵抗率は他の蛍光体の抵抗率と比べて大幅に大きいので、赤色について導電性を高める調整をする。
【００２２】
図３は蛍光膜の構造の模式図である。
【００２３】
蛍光膜２８Ｒは、発光色が赤色である蛍光体粒子２８１と、蛍光体粒子２８１よりも小さい粒状の付加物質２８５とからなる。蛍光膜２８Ｇは発光色が緑色である蛍光体粒子２８２からなり、蛍光膜２８Ｂは発光色が青色である蛍光体粒子２８３からなる。蛍光体粒子２８１，２８２，２８３の材質は上述のとおりである。
【００２４】
蛍光膜２８Ｒの形成においては、平均粒径２μｍの蛍光体粒子２８１を主成分とする蛍光体ペーストに、付加物質２８５として平均粒径１０ｎｍのＩＴＯ微粒子を添加し、３本ロールで混練した。その後、蛍光体ペーストを印刷して焼成した。付加物質２８５の添加量については、蛍光体粒子２８１の表面において付加物質２８５の付着する部分の割合が４０％となるように選定した。焼成温度は付加物質２８５を添加しない場合と同様とした。
【００２５】
付加物質２８５の添加の効果を確認した。表示電極対にランプ波形電圧を印加し、印加から放電電流が最大になるまでの時間を測定した。付加物質２８５を添加しない場合には４２．６μｓであったのに対し、付加物質２８５を添加した場合には４７．２μｓであった。３色の中で最も放電開始が遅い緑色の上記時間は４８．４μｓであるので、付加物質２８５の添加によって緑色と赤色との放電タイミングの差異が５．８μｓから１．２μｓへ短縮された。
【００２６】
赤色だけでなく青色についても導電性を調整してもよい。それによって３色の放電タイミングをより厳密に揃えることができる。例えば、赤色については蛍光体粒子２８１の表面の被覆率が３０％〜５０％となるようにＩＴＯ微粒子を添加し、青色については蛍光体粒子２８３の表面の被覆率が１０％〜３０％となるようにＩＴＯ微粒子を添加する。
【実施例２】
【００２７】
赤色について導電性を高める調整をする。付加物質２８５の材質を二酸化珪素（ＳｉＯ２）とした。平均粒径２μｍの蛍光体粒子２８１の表面にディップ法によって０．１ｗｔ％の被覆を施した。効果を確認するため、実施例１と同様にランプ波形電圧の印加から放電電流が最大になるまでの時間を測定した。付加物質の添加（この場合はＳｉＯ２被覆）をしない場合には４２．４μｓであったのに対し、付加物質２８５を添加した場合には４５．４μｓであった。３色の中で最も放電開始が遅い緑色の上記時間は４８．１μｓであるので、付加物質２８５の添加によって緑色と赤色との放電タイミングの差異が５．７μｓから２．７μｓへ短縮された。
【００２８】
０．１ｗｔ％という被覆量は被覆比重の計算方式で計算すると膜厚０．７ｎｍの被覆を意味する。この膜厚は７原子層の厚さである。上記効果から推察すると、緑色と赤色の放電タイミングをほぼ同一とするには、被覆量を０．１ｗｔ％の２倍の０．２ｗｔ％とする必要がある。誤差を考慮すると、ＳｉＯ２の好適添加量は０．１ｗｔ％〜０．３ｗｔ％である。
【実施例３】
【００２９】
緑色について絶縁性を高める調整をする。特許３０４５２２９号公報には緑色蛍光体の帯電特性を赤色蛍光体の帯電特性に揃えるためのＭｇＯ被覆の好適被覆量として０．３ｗｔ％〜０．７ｗｔ％が挙げられている。しかし、実際はペースト焼成後に帯電特性を測定すると、帯電特性の改善効果はほとんどなくなってしまう。ところが、放電タイミングに注目すると、帯電特性には改善が見られないのにかかわらず、放電が早く起こるようになる。このことから、放電タイミングの改善には、０．３ｗｔ％よりも小さい量の被覆で十分であると推察される。
【００３０】
発光色が緑色の平均粒径３μｍの蛍光体粒子２８２に０．０５ｗｔ％の被覆を施した。効果を確認するため、実施例１と同様にランプ波形電圧の印加から放電電流が最大になるまでの時間を測定した。付加物質の添加（この場合はＭｇＯ被覆）をしない場合には４８．２μｓであったのに対し、付加物質を添加した場合には４４．６μｓであった。３色の中で最も放電開始が早い緑色の上記時間は４２．７μｓであるので、付加物質の添加によって緑色と赤色との放電タイミングの差異が５．５μｓから１．９μｓへ短縮された。
【００３１】
０．０５ｗｔ％という被覆量は被覆比重の計算方式で計算すると膜厚０．３ｎｍの被覆を意味する。ＭｇＯの原子間距離は０．１ｎｍ程度であるので、被覆の膜厚は３原子層の厚さである。上記効果から推察すると、緑色と赤色の放電タイミングをほぼ同一とするには、被覆量を０．０５ｗｔ％の２倍の０．１ｗｔ％とする必要がある。誤差を考慮すると、ＭｇＯの好適添加量は０．０５ｗｔ％〜０．２ｗｔ％である。
【実施例４】
【００３２】
実施例１または実施例２のように赤色蛍光膜に導電性物質を添加するとともに、実施例３のように緑色蛍光膜に絶縁性物質を添加する。この場合、導電性物質の添加量は実施例１，２よりも少なくてよく、かつ絶縁性物質の添加量も実施例３よりも少なくてよい。添加量の少ないことは、蛍光体の光学特性を損なう可能性が小さくなるという効果を生むので重要である。
【００３３】
さらに、導電性の調整と合わせて、蛍光膜の膜厚を発光色ごと選定して蛍光膜の容量を調整すれば、帯電荷のリークに係る時定数を３色について揃えることができる。比誘電率が大きいものほど薄くなるように蛍光膜の比誘電率に応じて蛍光膜の膜厚を決める。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の適用によって、蛍光体の材質の異なる複数のセル間について、発光特性への影響を最小限に抑えつつ、放電開始電圧および放電タイミングが均一化されて適正動作のための駆動電圧範囲が拡大される。したがって、本発明を適用したプラズマディスプレイパネルは、長期間にわたって明るくかつ安定したカラー表示の可能なディスプレイ装置を提供する上で有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施に係るプラズマディスプレイパネルのセル構造の一例を示す図である。
【図２】蛍光体の抵抗率を示す図である。
【図３】蛍光膜の構造の模式図である。
【符号の説明】
【００３６】
２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂ    蛍光膜
１    プラズマディスプレイパネル
２８１，２８２，２８３    蛍光体粒子
２８５  付加物質
【図１】
2005085735.tif 000003
【図２】
2005085735.tif 000004
【図３】
2005085735.tif 000005