(57)【要約】【課題】高精細・高効率のプラズマディスプレイパネルを提供することを目的とする。【解決手段】基板上に形成した表示電極を覆うように誘電体層を形成するとともにその誘電体層上に保護層を形成した前面板と、この前面板に放電空間を形成するように対向配置されかつ前記表示電極と交差する方向にアドレス電極を形成するとともに前記放電空間を区画する隔壁を設けた背面板と、を有し、前記保護層９上には、六方晶窒化ホウ素（ｈ−ＢＮ）結晶微粒子１０を付着・配設したプラズマディスプレイパネルである。【選択図】図３
2012195188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成した表示電極を覆うように誘電体層を形成するとともに、当該誘電体層の上に保護層を形成した前面板と、
前記前面板に放電空間を形成するように対向配置され、かつ前記表示電極と交差する方向にアドレス電極を形成するとともに、前記放電空間を区画する隔壁を設けた背面板と、
を有し、
前記保護層上に六方晶窒化ホウ素（ｈ−ＢＮ）結晶微粒子が付着・配設された、プラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
前記六方晶窒化ホウ素（ｈ−ＢＮ）結晶微粒子は、電子励起により、２１５ｎｍから２２５ｎｍの紫外線を放出する、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】
前記六方晶窒化ホウ素（ｈ−ＢＮ）結晶微粒子は、
窒化ホウ素原料と、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、およびこれらの組み合わせからなる群の中から選択される遷移金属からなる金属溶媒と、を混合し溶融する工程と、
溶融する工程で得られた溶融物を再結晶する工程と、
を経て製造されたものである
請求項１または２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、表示デバイスなどに用いる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（以下、ＰＤＰとも呼ぶ）を用いた、高精細、大画面のテレビが製品化されている。
【０００３】
ＰＤＰは、基本構造として、前面板と背面板とで構成されている。
【０００４】
前面板は、例えば、フロート法による硼硅酸ナトリウム系ガラスのガラス基板と、ガラス基板の一方の主面上に形成されたストライプ状の透明電極とバス電極とで構成される表示電極と、表示電極を覆ってコンデンサとしての働きをする誘電体層と、誘電体層上に形成された酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層とで構成されている。
【０００５】
一方、背面板は、ガラス基板と、その一方の主面上に形成されたストライプ状のアドレス電極と、アドレス電極を覆う下地誘電体層と、下地誘電体層上に形成された隔壁と、各隔壁間に形成された赤色、緑色および青色それぞれに発光する蛍光体層とで構成されている。
【０００６】
前面板と背面板とは、表示電極とアドレス電極とを対向させて気密封着され、隔壁によって仕切られた放電空間（放電セル）に、例えばＮｅ−Ｘｅの放電ガスが４００Ｔｏｒｒ〜６００Ｔｏｒｒの圧力で封入されている。
【０００７】
以上のような構成のＰＤＰにおいては、表示電極に映像信号電圧を選択的に印加することによって放電ガスを放電させ、その放電によって発生した紫外線が各色蛍光体層の蛍光体材料を励起して赤色、緑色、青色の発光をさせてカラー画像表示を実現している（特許文献１参照）。
【０００８】
ここで近年、市場におけるテレビの高精細化・高効率（低消費電力・高輝度化）の要望に応じて、フルハイビジョンのみならず、フルハイビジョンの４倍の画素数を有する４Ｋ２Ｋ等、高精細なＰＤＰの開発が進められており、その実現のためには放電セルを微細化し且つその数を増大させることが必要となる。
【０００９】
しかしながら、放電セルを微細化し、且つその数を増大させるとなると、ＰＤＰの駆動時における書き込み放電の確実性が低下してしまい、良好な画像表示が行えなくなってしまう場合がある。書き込み放電の確実性を高めようとすると書き込み電圧を上昇させれば良いが、そうすると今度は消費電力が上昇してしまう。
【００１０】
ところで、ＰＤＰにおける保護層の機能の一つとして、書き込み放電を発生させるための初期電子を放出するという機能があり、そこで書き込み放電の安定化を実現するために保護層からの初期電子の放出数を増加させる試みが為されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００３−１３１５８０号公報
【特許文献２】特開２００９−１２９６１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は上述したような状況に鑑み為されたもので、高精細・高効率のＰＤＰ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】
【００１３】
上記目的を実現するために本発明のＰＤＰは、基板上に形成した表示電極を覆うように誘電体層を形成するとともにその誘電体層上に保護層を形成した前面板と、この前面板に放電空間を形成するように対向配置されかつ前記表示電極と交差する方向にアドレス電極を形成するとともに前記放電空間を区画する隔壁を設けた背面板と、を有し、前記保護層上には、六方晶窒化硼素結晶微粒子を付着・配設した。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、高精細・高効率のＰＤＰを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態によるＰＤＰ１の構造を示す斜視図
【図２】本発明の一実施の形態によるＰＤＰ１の前面板の構成を示す断面図
【図３】ｈ−ＢＮ結晶微粒子の配設状態を模式的に示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施の形態によるＰＤＰについて、図を用いて説明するが、本発明の実施の態様はこれに限定されるものではない。
【００１７】
図１は本発明の一実施の形態によるＰＤＰ１の構造を示す斜視図である。ＰＤＰの基本構造は、一般的な交流面放電型ＰＤＰと同様である。図１に示すように、ＰＤＰ１は前面ガラス基板３などよりなる前面板２と、背面ガラス基板１１などよりなる背面板１１とが対向して配置される。前面板２と背面板１１との外周部はガラスフリットなどからなる封着材によって気密封着されている。封着されたＰＤＰ１内部の放電空間１７には、ＮｅおよびＸｅなどの放電ガスが４００Ｔｏｒｒ〜６００Ｔｏｒｒの圧力で封入されている。
【００１８】
前面板２の前面ガラス基板３上には、走査電極４および維持電極５よりなる一対の帯状の表示電極６とブラックストライプ（遮光層）７が互いに平行にそれぞれ複数列配置されている。前面ガラス基板３上には表示電極６と遮光層７とを覆うようにコンデンサとしての働きをする下地誘電体層８が形成されている。下地誘電体層８の表面には酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などからなる保護層９が形成されている。保護層９上には、六方晶窒化硼素結晶微粒子１０（以下、ｈ−ＢＮ結晶微粒子とも言う）が付着・配設されている。
【００１９】
また、背面板１１の背面ガラス基板１２上には、前面板２の走査電極４および維持電極５と直交する方向に、複数の帯状のアドレス電極１３が互いに平行に配置されている。アドレス電極１３は、下地誘電体層８によって被覆している。アドレス電極１３間の下地誘電体層８上には放電空間１７を区切る所定の高さの隔壁１５が形成されている。隔壁１５間の溝にアドレス電極１３毎に、紫外線によって赤色、緑色および青色にそれぞれ発光する蛍光体層１６が順次塗布して形成されている。走査電極４および維持電極５とアドレス電極１３とが交差する位置に放電セルが形成され、表示電極６方向に並んだ赤色、緑色、青色の蛍光体層１６を有する放電セルがカラー表示のための画素になる。
【００２０】
図２は、本発明の一実施の形態によるＰＤＰ１の前面板２の構成を示す断面図であり、図２は図１と上下反転させて示している。フロート法などにより製造された前面ガラス基板３に、走査電極４と維持電極５よりなる表示電極６と遮光層７がパターン形成されている。走査電極４と維持電極５はそれぞれインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）や酸化スズ（ＳｎＯ２）などからなる透明電極４ａ、５ａと、透明電極４ａ、５ａ上に形成された金属バス電極４ｂ、５ｂとにより構成されている。金属バス電極４ｂ、５ｂは透明電極４ａ、５ａの長手方向に導電性を付与する目的として用いられ、銀（Ａｇ）材料を主成分とする導電性材料によって形成されている。
【００２１】
下地誘電体層８は、図２に示すように、例えば、前面ガラス基板３上に形成されたこれらの透明電極４ａ、５ａと金属バス電極４ｂ、５ｂと遮光層７を覆って設けた第１下地誘電体層８１と、第１下地誘電体層８１上に形成された第２下地誘電体層８２の２層で構成としてもよいし、単層で構成しても良い。
【００２２】
下地誘電体層８上に保護層９を形成しており、さらに、この保護層９上の放電空間を臨む面に、六方晶窒化硼素結晶微粒子１０（以降、ｈ−ＢＮ結晶微粒子１０と呼ぶ）を付着・配設している（配置状態については、後述する）。
【００２３】
ここで、このｈ−ＢＮ結晶微粒子１０の作製方法について以下、説明する。
【００２４】
ｈ−ＢＮ結晶微粒子１０は、窒化硼素原料と、遷移金属からなる金属溶媒と、を混合し溶融する工程と、この溶融物を再結晶する工程と、を経て製造される。
【００２５】
遷移金属からなる金属溶媒としては、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、およびこれらの組み合わせからなる群の中から選択される。これらの金属溶媒は空気中で安定であり、常圧で再結晶が可能である。
【００２６】
溶融は、窒化ホウ素と金属溶媒の共融点以上の温度に加熱して行う。加熱時間は１０時間以上保持すれば確実である。
【００２７】
結晶微粒子の純度をあげるために、混合工程前に脱酸素処理を行ったり、溶融物の冷却を所定の速度で行うと効果的である。
【００２８】
次に、本発明の一実施の形態によるＰＤＰの製造方法について説明する。
【００２９】
まず、前面ガラス基板３上に、走査電極４および維持電極５と遮光層７とを形成する。これらの透明電極４ａ、５ａと金属バス電極４ｂ、５ｂは、フォトリソグラフィ法などを用いてパターニングして形成される。透明電極４ａ、５ａは薄膜プロセスなどを用いて形成され、金属バス電極４ｂ、５ｂは銀（Ａｇ）材料を含むペーストを所望の温度で焼成して固化している。また、遮光層７も同様に、黒色顔料を含むペーストをスクリーン印刷する方法や黒色顔料をガラス基板の全面に形成した後、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングし、焼成することにより形成される。
【００３０】
次に、走査電極４、維持電極５および遮光層７を覆うように前面ガラス基板３上に誘電体ペーストをダイコート法などにより塗布して誘電体ペースト層（誘電体材料層）を形成する。誘電体ペーストを塗布した後、所定の時間放置することによって塗布された誘電体ペースト表面がレベリングされて平坦な表面になる。その後、誘電体ペースト層を焼成固化することにより、走査電極４、維持電極５および遮光層７を覆う下地誘電体層８が形成される。なお、誘電体ペーストはガラス粉末などの誘電体材料、バインダおよび溶剤を含む塗料である。
【００３１】
次に、下地誘電体層８上に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層９を真空蒸着法により形成する。
【００３２】
保護層９上に、ｈ−ＢＮ結晶微粒子を離散的に散布させることで、全面に亘ってほぼ均一に分布するようにｈ−ＢＮ結晶微粒子を複数個付着・配設する。
【００３３】
以上の工程により、前面ガラス基板３上に所定の構成物（走査電極４、維持電極５、遮光層７、下地誘電体層８、保護層９、ｈ−ＢＮ結晶微粒子１０）が形成され、前面板２が完成する。
【００３４】
なお、ｈ−ＢＮ結晶微粒子１０の配設状態を図３に模式的に断面図で示す。微粒子個々がバラバラに分散した状態であるｈ−ＢＮ結晶微粒子１０−１でも良いし、複数個凝集した状態であるｈ−ＢＮ結晶微粒子１０−２あっても、どちらでも構わない。
【００３５】
一方、背面板１１は次のようにして形成される。まず、背面ガラス基板１２上に、銀（Ａｇ）材料を含むペーストをスクリーン印刷する方法や、金属膜を全面に形成した後にフォトリソグラフィ法を用いてパターニングする方法などによりアドレス電極１３用の構成物となる材料層を形成する。材料層の形成後、所望の温度で焼成することによりアドレス電極１３を形成する。次に、アドレス電極１３が形成された背面ガラス基板１２上にダイコート法などによりアドレス電極１３を覆うように誘電体ペーストを塗布して誘電体ペースト層を形成する。その後、誘電体ペースト層を焼成することにより下地誘電体層８を形成する。なお、誘電体ペーストはガラス粉末などの誘電体材料とバインダおよび溶剤を含んだ塗料である。
【００３６】
次に、下地誘電体層８の上に隔壁材料を含む隔壁形成用ペーストを塗布して所定の形状にパターニングすることにより、隔壁材料層を形成した後、焼成することにより隔壁１５を形成する。ここで、下地誘電体層８上に塗布した隔壁用ペーストをパターニングする方法としては、フォトリソグラフィ法やサンドブラスト法を用いることができる。
【００３７】
次に、隣接する隔壁１５間の下地誘電体層８上および隔壁１５の側面に蛍光体材料を含む蛍光体ペーストを塗布し、焼成することにより蛍光体層１６が形成される。
【００３８】
以上の工程により、背面ガラス基板１２上に所定の構成部材を有する背面板１１が完成する。
【００３９】
以上により完成した前面板２と背面板１１とを、走査電極４とアドレス電極１３とが直交するように対向配置して、その周囲をガラスフリットで封着し、放電空間１６にＮｅ、Ｘｅなどを含む放電ガスを封入することによりＰＤＰ１が完成する。
【００４０】
次に、上述した構成によるＰＤＰ１の動作について、以下述べる。
【００４１】
従来、ＰＤＰは、表示電極に映像信号電圧を選択的に印加することによって発生した保護層からの２次電子により放電ガスを放電・励起させる。励起した放電ガスが基底状態に戻る際に発生する紫外線により、各色蛍光体層を励起して赤色、緑色、青色の発光をさせてカラー画像表示を実現している。
【００４２】
ここで、放電ガスＸｅの場合には１４７ｎｍ主体の共鳴線と１７２ｎｍ主体のＸｅ分子線の紫外線が発生する。しかしながら、いずれの紫外線も、ＰＤＰにおいて一般的に用いられる蛍光体材料、例えば、赤色蛍光体：（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ、緑色蛍光体；Ｚｎ２ＳｉＯ４：ＭｎもしくはこれとＹＢＯ３：Ｔｂの混合物、青色蛍光体；（Ｂａ、Ｓｒ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ、を励起して発光させるには、効率という面からは最適であるとは言い難い波長である。具体的には、上述の赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体における１４７ｎｍの発光効率は、それぞれ、４３％、４２％、３６％である。また、１７２ｎｍの発光効率は、それぞれ、４０％、４７％、５３％である。
【００４３】
さらに、紫外線を発生させるプロセスについても、まず保護層から２次電子を発生させ、次にその２次電子で放電ガスを放電・励起させるというステップを経ており、そのステップ毎にロスが発生することを考えると効率的であるとは言い難い。
【００４４】
以上の理由から、ＰＤＰにおいては従来、その発光効率の悪さが問題であった。
【００４５】
しかしながら、本実施形態のＰＤＰ１においては、前述した製造方法により作製されたｈ−ＢＮ結晶微粒子１０をその前面板２側に備えている。ｈ−ＢＮ結晶微粒子１０は、電子が衝突することによって、２次電子を放出するのではなく紫外線を放出するという性質を有する。
【００４６】
すなわち、従来は、保護層にイオンおよび／または電子が衝突することで保護層から２次電子を発生させ、その発生させた２次電子により放電ガスを励起させることで紫外線を放出させるというプロセスであった。しかしながら、本実施形態では、ＰＤＰではこのｈ−ＢＮ結晶微粒子１０が前面板２に存在するので、保護層９から放出された電子が前面板側のｈ−ＢＮ結晶微粒子１０に衝突することで、直接、紫外線が放出される。ｈ−ＢＮ結晶微粒子１０で放出された紫外線で蛍光体層１６の蛍光体材料を励起・発光させることができ、Ｘｅを介して蛍光体を発光させるよりも発光プロセスを単純なステップとでき、ロスを少なくすることができる。
【００４７】
しかもこのｈ−ＢＮ結晶微粒子１０における電子励起では、放出される紫外線の波長は２１５ｎｍ〜２２５ｎｍであり、Ｘｅガスを放電させることで得られる紫外線に比べ長波長となる。例えば、ＰＤＰに使用される上述の一般的な蛍光体においては、２１５ｎｍの発光効率は、赤色蛍光体が５４％、緑色蛍光体が３７％、青色蛍光体が５６％であり、赤色蛍光体・青色蛍光体において発光効率を良くすることができる。また、２２５ｎｍの発光効率は、赤色蛍光体が５４％、緑色蛍光体が４０％、青色蛍光体が６３％であり、赤色蛍光体・青色蛍光体において発光効率を良くでき、緑色蛍光体では発光効率を同等とすることができる。
【００４８】
すなわち、本実施形態のＰＤＰ１においては、一般的にＰＤＰに用いられる蛍光体材料を励起して発光させるのに適した紫外線を、単純なステップで放射するｈ−ＢＮ結晶微粒子１０を前面板２に付着・配設しているので、ＰＤＰの発光効率を向上させることができる。
【００４９】
以上、本願発明のＰＤＰにおいては、蛍光体層を発光させるための紫外線として、保護層９からの２次電子により放電ガスを放電させることで発生させた紫外線に加え、前面板２にｈ−ＢＮ結晶微粒子１０を付着・配設しているので、蛍光体層を発光させるのにさらに適した波長２１５〜２２５ｎｍの紫外線を効率良く発生させて利用することができ、もって高精細であっても高効率のＰＤＰを実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
以上のように本発明は、大画面、高精細のＰＤＰを提供する上で有用な発明である。
【符号の説明】
【００５１】
１    ＰＤＰ
２    前面板
８    下地誘電体層
９    保護層
１０    ｈ−ＢＮ結晶微粒子
【図１】
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【図２】
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【図３】
2012195188.tif 000005