(57)【要約】本発明は、視聴者とは反対の方向を向いている側面が反射層９で被覆されている構造化された黒色マトリクス（８）を有するプラズマスクリーンに関するものである。この黒色マトリクス（８）によって、外側から入射した可視光を吸収し、反射層（９）によって、内側から入射した光を反射させる。このことによって、プラズマスクリーン全体のＬＣＰ値を高める。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体層と保護層とが載置されたガラスプレートを具える前面プレートと、リブ状構造体を具える蛍光体層によって被覆された担持プレートであって、前記リブ状構造体が、前記前面プレートと前記担持プレートとの間の空間を、ガスが充填されたプラズマセルに分離している当該担持プレートと、前記プラズマセル内で無声放電を発生させるため、前記前面プレート及び前記担持プレート上に、１つ又はそれ以上の電極アレイとを有するプラズマスクリーンであって、視聴者とは反対の方向を向いている側面が反射層で被覆されている構造化された黒色マトリクスを前記誘電体層と前記保護層との間に有するプラズマスクリーン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
誘電体層と保護層とが載置されたガラスプレートを具える前面プレートと、リブ状構造体を具える蛍光体層によって被覆された担持プレートであって、前記リブ状構造体が、前記前面プレートと前記担持プレートとの間の空間を、ガスが充填されたプラズマセルに分離している当該担持プレートと、前記プラズマセル内で無声放電を発生させるため、前記前面プレート及び前記担持プレート上に、１つ又はそれ以上の電極アレイとを有するプラズマスクリーンに関するものである。
【０００２】
プラズマスクリーンは、解像度が高く且つスクリーン寸法（ｄｉａｇｏｎａｌ）の大きいカラー画像を可能にし、コンパクトな構造を有する。プラズマスクリーンは、ガスが充填され且つ封止されたガラスセルを、格子状に配置された電極と共に有する。電圧の印加によってガス放電を生じさせ、このガス放電により、主に真空紫外線領域内の光を発生させる。このＶＵＶ光を蛍光体が可視光に変換し、この可視光をガラスセルの前面プレートが視聴者の方へ放出させる。
【０００３】
プラズマスクリーンは、２種類に、すなわち、ＤＣプラズマスクリーンとＡＣプラズマスクリーンとに分類される。ＤＣプラズマスクリーンの場合、電極はプラズマと直接接触する。ＡＣプラズマスクリーンの場合、電極は誘電体層によってプラズマから分離されている。
【０００４】
ＡＣプラズマスクリーンは原理的に２種類に、すなわち、電極アレイがマトリクス配置のものと、電極アレイが共面配置のものとに区別される。マトリクス配置では、ガス放電は、前面プレート上と担持プレート上との２つの電極の交点で点弧され、維持される。共面配置では、ガス放電は、前面プレート上の電極と、担持プレート上の電極いわゆるアドレス電極との交点で点弧され、前面プレート上の電極間で維持される。この場合、このアドレス電極は蛍光体層の下に配置されている。種々の色を放出する蛍光物質は、所望の色の光だけを発生するように障壁によって分離されている。
【０００５】
昼光中で充分な画像のコントラストを得るためには、プラズマスクリーンの輝度を高くすると共に外部光の反射量を可能な限り低くすることが重要である。この特性のパラメータは輝度コントラスト性能（ＬＣＰ）、すなわち、
【数１】
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である。
【０００６】
コントラストの増大、従って、ＬＣＰ値の改善は、例えば、いわゆる黒色マトリクスを障壁上に、又は、障壁に対向する前面プレートの領域上に堆積させることによって達成できる。このような黒色マトリクスは周囲光の反射を減少させ、周囲光が増大されると画像のコントラストを高める。
【０００７】
特開平１０−２６９９５１号公報には、前面プレート上に黒色マトリクスを有するプラズマスクリーンが開示されている。このプラズマスクリーンは、外側から入射した可視光を吸収し、同時に、内側から入射した光を反射する。このことは、視聴者とは反対の方向を向いている黒色マトリクスの側面を、可視光を反射する層で被覆することによって達成される。従って、この反射層を、黒色マトリクス上に直接に設ける、又は、ある距離だけ離して黒色マトリクスと平行に設けることができる。
【０００８】
どちらの場合でも、黒色マトリクス及び反射層は、ＰｂＯを含有したガラスより成る誘電体層内に埋設されている。このことによって、プラズマスクリーンの製造中、猛烈な環境下、特に高温下では、黒色マトリクス及び反射層の双方又はいずれか一方と、誘電体層との間で不所望な反応を発生させるおそれがあり、これらの反応によって変色を生じさせ、これにより、反射層の反射特性を確実に減少させる。
【０００９】
従って、本発明の目的は、コントラストが改善された画像を発生させるプラズマスクリーンを提供することにある。
誘電体層と保護層とが載置されたガラスプレートを具える前面プレートと、リブ状構造体を具える蛍光体層によって被覆された担持プレートであって、前記リブ状構造体が、前記前面プレートと前記担持プレートとの間の空間を、ガスが充填されたプラズマセルに分離している当該担持プレートと、前記プラズマセル内で無声放電を発生させるため、前記前面プレート及び前記担持プレート上に、１つ又はそれ以上の電極アレイとを有するプラズマスクリーンであって、視聴者とは反対の方向を向いている側面が反射層で被覆されている構造化された黒色マトリクスを前記誘電体層と前記保護層との間に有するプラズマスクリーンによって、上述した目的は達成される。
【００１０】
視聴者とは反対の方向を向いている側面が反射層で被覆されている構造化された黒色マトリクスを、誘電体層内ではなく、誘電体層上に配置することによって、反射層が誘電体層に反応することを回避し、且つ、構造化された黒色マトリクスが誘電体層に反応することを最小限にする。
【００１１】
このような配置の更なる利点は、構造化された黒色マトリクス上の反射層を放電セルに接近させるということである。このことによって、発生する光の強度を増大させる。その理由は、この光が直接に反射され、この光を部分的に吸収するおそれがある誘電体層をこの光が最初に通過しないからである。
【００１２】
本発明の上述した観点及びその他の観点は、以下の実施例に関する説明から明らかとなるであろう。
図１によれば、電極を共面配置としたＡＣプラズマスクリーンのプラズマセルは前面プレート１と担持プレート２とを有する。この前面プレート１はガラスプレート３を有し、このガラスプレート３上には、ＰｂＯを含有するガラスから成るのが好ましい誘電体層４が堆積されている。ガラスプレート３上には、平行な細条状放電電極６及び７が堆積され、これら放電電極は誘電体層４によって被覆されている。放電電極６及び７は、金属又はＩＴＯより成る。誘電体層４上には、反射層９を有する構造化された黒色マトリクス８が存在し、この反射層９は保護層５内に埋設されている。反射層９は、視聴者とは反対の方向を向いている構造化された黒色マトリクス８の側面に配置されている。
【００１３】
担持プレート２はガラスより成り、例えばＡｇから成る平行な細条状アドレス電極１２が、放電電極６及び７に対して直交して延在するように担持プレート２上に堆積されている。これらアドレス電極は蛍光体層１１によって被覆され、この蛍光体層は、基本色である赤色、緑色又は青色のうちのいずれかで発光する。個々のプラズマセルは、誘電体材料より成るのが好ましい分離リブを有するリブ状構造体１４によって分離されている。
【００１４】
一般に、構造化された黒色マトリクス８は常に、放電電極６及び７の二対の間に配置されるように前面プレート１上に細条状に堆積されている。構造化された黒色マトリクス８の細条は放電電極６及び７に部分的に重ねることができる。反射層９は、これが載置されるそれぞれの構造化された黒色マトリクスの細条と同一の幅を有する、或いは、その幅よりも狭い幅を有することができる。構造化された黒色マトリクス８の層厚と反射層９の層厚とを、同一に又は別々にすることができる。
【００１５】
ガス、好ましくは、例えばＨｅ、Ｎｅ又はＫｒの希ガス混合体であって、ＵＶ光発生成分としてＸｅを含有する希ガス混合体が、プラズマセル内に、すなわち、それぞれが交互に陰極又は陽極として動作する放電電極６及び７間に存在する。表面放電が点弧された後、電荷がプラズマ領域１０内の放電電極６及び７間の放電通路上を流れうるようになると、プラズマ領域１０内にプラズマが形成され、このプラズマにより、ガスの組成に応じて、ＵＶ範囲内、特にＶＵＶ範囲内の放射１３を発生させる。この放射１３は蛍光体層１１を励起し、この蛍光体層は、３つの基本色のいずれかで可視光を放出し、この可視光が前面プレート１を通って出射し、これによりスクリーン上に発光画素を形成する。蛍光体層１１で用いられる青色発光蛍光物質は、例えばＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕとすることができ、緑色発光蛍光物質は、例えばＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎとすることができ、赤色発光蛍光物質は、例えば（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３ ：Ｅｕとすることができる。
【００１６】
構造化された黒色マトリクス８は、外側から入射した光を吸収し、一方、反射層９は、内側から入射した可視光１５を反射する。
透明な放電電極６及び７上の誘電体層４は、例えばＡＣプラズマスクリーン内で、導電性材料から成る放電電極６及び７間での直接放電を、従って、放電が点弧されたときに形成される光アークを回避するのに用いられている。
【００１７】
視聴者とは反対の方向を向いている側面が反射層９で被覆されている構造化された黒色マトリクス８を有する前面プレート１を製造するために、まず、放電電極６及び７を、所望のスクリーン寸法に対応する寸法を有するガラスプレート３上に蒸着技術と、これに続く構造化技術とによって堆積する。次に、誘電体層４を堆積する。
【００１８】
構造化された黒色マトリクス８を製造するために、まず、分散剤を添加しながら、適切な黒色顔料を水中で、ミクサ又はミルを用いて分散させる。黒色顔料として、例えば、すす、黒鉛、ＭｎＦｅ２ Ｏ４ のようなフェライト、或いは、Ｃｕ（Ｃｒ，Ｍｎ）２ Ｏ４ 、Ｃｕ（Ｆｅ，Ｃｒ）２ Ｏ４ 、Ｃｕ（Ｆｅ，Ｍｎ）２ Ｏ４ 、Ｎｉ又はＭｎ（Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｒ）２ Ｏ４ のようなスピネルを用いることができる。この懸濁液に対して、例えば、有機結合剤、溶剤又は消泡剤のような他の添加剤を加えることができる。構造化された黒色マトリクス８を安定化させるため、低融点ガラス又は酸化物をこの懸濁液に添加することができる。
【００１９】
反射層９を製造するため、まず、分散手段を添加しながら、可視領域内の光を吸収しない適切な白色顔料を水中に、ミクサ又はミルを用いて分散させる。白色顔料として、例えば、ＴｉＯ２ 又はＹ２ Ｏ３ を用いることができる。この懸濁液に対して、例えば、有機結合剤、溶剤又は消泡剤のような他の添加剤を加えることができる。反射層９を安定化させるため、低融点ガラス又は酸化物をこの懸濁液に添加することができる。
【００２０】
視聴者とは反対の方向を向いている側面が反射層９で被覆されている黒色マトリクス８を別の方法で堆積し、構造化することができる。
【００２１】
１つの方法では、得られた懸濁液に、まず、例えば、ポリビニルアルコール及び重クロム酸ナトリウムを含有できる感光性添加剤を加える。次に、黒色顔料の懸濁液を、まず、誘電体層４上に噴霧や、浸漬や、スピンコーティングによって均一に堆積する。この“湿性”被膜を例えば、加熱、赤外線放射又はマイクロ波放射によって乾燥させる。次に、この工程を、白色顔料の懸濁液について繰り返す。
【００２２】
これにより得られた黒色マトリクス８であって、視聴者とは反対の方向を向いている側が反射層９で被覆されている黒色マトリクスを、マスクを介して露光し、露光面を硬化させる。非露光領域を水で噴霧することによって洗い落とし、これを除去する。
【００２３】
他の方法では、いわゆるリフトオフ法が可能である。この場合、まず、感光性ポリマー層を誘電体層４上に堆積し、次に、マスクを介して露光する。これら露光領域は架橋されており、非露光領域を現像工程で除去する。残りのポリマーパターン上に黒色顔料の懸濁液を、噴霧、浸漬、又はスピンコーティングによって堆積し、次に、この懸濁液を乾燥させる。この後、白色顔料の懸濁液を黒色マトリクス上に同様に堆積し、これを乾燥させる。例えば強酸によって生じる反応溶融は、架橋されたポリマーを可溶性にする。現像液を噴霧することによって、ポリマー層は、このポリマー層を被覆した部分の黒色マトリクス８と、この黒色マトリクスを被覆した部分の反射層９と共に除去され、一方、誘電体層４上に直接付着した黒色マトリクス８は、この黒色マトリクスを被覆した部分の反射層９と共に除去されない。
【００２４】
視聴者とは反対の方向を向いている側面が反射層９で被覆されている構造化された黒色マトリクス８を製造する更なる他の方法では、フレキソ印刷方法が可能である。この方法は、被覆すべき誘電体層４の領域だけを印刷ドラムと接触させる高圧方法である。
【００２５】
次に、ＭｇＯの保護層５を反射層９上と、黒色マトリクス／反射層ユニット間の空間内とに堆積させる。前面プレート１全体を乾燥させ、後処理を４００℃で２時間行ない、この前面プレートを、リブ状構造体１４と導電性アドレス電極１２と蛍光体層１１とを有するガラスの担持プレート２、並びにガスと一緒に、ＬＣＰ値が改善されたＡＣプラズマスクリーンを製造するのに用いる。
本発明の実施例の具体例を以下に説明する。
【００２６】
具体例１
構造化された黒色マトリクス８と反射層９とを有する前面プレート１を製造するために、まず、平均の粒子直径が１μｍよりも小さい６２．５ｇの黒鉛を、５３０ｇの水に入れた顔料−アフィン分散手段の３１．２５ｇの分散手段溶液内で良く混ざるまで混合させる。得られた懸濁液を、１０ｇの非イオノゲンの消泡剤の５％水溶液と混合し、ボールミル内でガラス球を用いて研削した。このようにして、安定した微細な粒子の懸濁液が得られ、この懸濁液を細目金網によって濾過した。この懸濁液を１０％ポリビニルアルコール溶液と混合し、更に、この懸濁液に重クロム酸ナトリウムを添加した（ポリビニルアルコールと重クロム酸ナトリウムとの割合は１０：１とした）。
【００２７】
更に、３００ｎｍの平均の粒子直径を有するＴｉＯ２ の懸濁液を同様に作り、次に、この懸濁液に１０％ポリビニルアルコール溶液と重クロム酸ナトリウムとを混合した（ポリビニルアルコールと重クロム酸ナトリウムとの割合は１０：１とした）。
【００２８】
ガラスプレート３と誘電体層４と放電電極６及び７とを有する前面プレート１の誘電体層４上に、黒色顔料の懸濁液をスピンコーティングによって堆積した。誘電体層４は、ＰｂＯを含有するガラスを有し、２つの放電電極６及び７はＩＴＯをもって構成した。２つの放電電極間の距離はスクリーンライン内で６０μｍとし、２つのスクリーンライン間の距離は５００μｍとした。得られた黒色マトリクスであって、視聴者とは反対の方向を向いている側面が反射層９で被覆されるようになる黒色マトリクスを乾燥させた後、白色顔料の懸濁液を黒色マトリクス８上にスピンコーティングによって堆積した。
【００２９】
反射層９を有する黒色マトリクス８に、マスクを介してＵＶ光を放射し、これによって、放射された個所のポリマーを架橋させた。次に、温水で噴霧することによって、非架橋領域の黒色マトリクス８及び反射層９を洗い落とした。構造化された黒色マトリクス８の行幅を４００μｍとした。
【００３０】
前面プレート１全体を乾燥させ、後処理を４５０℃で２時間行なった。次に、ＭｇＯの保護層５を堆積した。
誘電体層４の層厚を３０μｍとし、黒色マトリクス８の層厚を３μｍとし、反射層９の層厚を１０μｍとした。
【００３１】
得られた前面プレート１を、リブ状構造体１４と、Ａｇのアドレス電極１２と、蛍光体層１１とを有するガラスの担持プレート２、並びに、キセノンが含有された混合ガスと一緒にプラズマスクリーンを製造するのに用い、このプラズマスクリーンのＬＣＰの値を１５％だけ増大させた。
【００３２】
具体例２
視聴者とは反対の方向を向いている側面が反射層９で被覆されている構造化された黒色マトリクス８を有する前面プレート１を製造するため、まず、平均の粒子直径が１μｍよりも小さい６２．５ｇのＣｕ（Ｃｒ，Ｍｎ）２ Ｏ４ にその５倍の量の低温溶融ガラスを混合させる。この混合物に水と無機結合剤とを添加した後、黒色マトリクス８を、ガラスプレート３と誘電体層４と放電電極６及び７とを有する前面プレート１の誘電体層４上にフレキソ印刷によって印刷した。構造化された黒色マトリクス８を１５０℃で乾燥させた。次に、反射層９を、構造化された黒色マトリクス８上にフレキソ印刷によって同様に印刷した。この目的のため、５００ｎｍの平均の粒子直径を有する６２．５ｇのＹ２ Ｏ３ にその５倍の量の低温融解ガラスを混合し、次に、この混合物に水及び結合剤を添加した。
【００３３】
スクリーンライン内で２つの放電電極６及び７間の距離を６０μｍとし、２つのスクリーンライン間の距離を５００μｍとし、反射層９が被覆されている構造化された黒色マトリクス８の一行の幅を６００μｍとした。
前面プレート１全体を乾燥させ、後処理を４５０℃で２時間行なった。次に、ＭｇＯの保護層５を堆積した。
【００３４】
誘電体層４の層厚を３０μｍとし、構造化された黒色マトリクス８の層厚を５μｍとし、反射層９の層厚を２０μｍとした。
【００３５】
得られた前面プレート１を、リブ状構造体１４と、Ａｇのアドレス電極１２と、蛍光体層１１とを有するガラスの担持プレート２、並びに、キセノンが含有された混合ガスと一緒にプラズマスクリーンを製造するのに用いた。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＡＣプラズマスクリーン内の単独のプラズマセルの構造及び機能原理を示す。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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