(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも複数の放電セルを有するプラズマディスプレイパネルであって、
前記放電セルは、前記放電セルに電圧を印加する電極、放電を形成する放電ガス、前記放電が形成される放電空間、前記放電で発生する紫外線による励起で可視光を発光する蛍光膜を有し、
前記蛍光膜を保持する蛍光膜保持部が有り、
前記蛍光膜の厚さすなわち蛍光膜膜厚Ｗｔ、
前記蛍光膜に含まれる蛍光体の粒子径すなわち蛍光体粒子径ｄｐは、
２ｄｐ≦Ｗｔ≦５ｄｐを満たし、
前記蛍光体保持部は、該蛍光体保持部が形成される前記放電セルの発光色の光を選択的に反射する手段、あるいは当該放電セルの発光色以外の光を選択的に吸収する手段を有する着色反射層であり、
前記蛍光膜保持部は、隔壁および背面基板の誘電体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２】
前記複数の放電セルのうち緑色発光用の放電セルにおける前記着色反射層の分光反射特性において、前記蛍光層を構成する緑蛍光体の主発光ピーク波長λphgでの分光反射率Ｒ（λphg）が、波長領域５４０ｎｍから５５０ｎｍの間で最も高い分光反射率Ｒmax（λ）よりも高い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。
【請求項３】
前記複数の放電セルのうち緑色発光用の放電セルにおける前記着色反射層の分光反射特性において、前記蛍光層を構成する緑蛍光体の主発光ピーク波長λphgでの分光反射率Ｒ（λphg）が、波長領域５５０ｎｍから５６０ｎｍの間で最も高い分光反射率Ｒmax（λ）よりも高い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。
【請求項４】
前記着色反射層の分光反射特性において、波長５２０ｎｍから５４０ｎｍの間に上に凸の反射率ピークを有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
前記着色反射層分光特性において、波長領域５４０ｎｍから５５０ｎｍの間に下に凸の反射率ピークを有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項６】
前記着色反射層の分光反射特性において、波長領域５５０ｎｍから５６０ｎｍの間に下に凸の反射率ピークを有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項７】
前記複数の放電セルのうち緑色発光用の放電セルにおける前記着色反射層の分光吸収特性において、前記蛍光層を構成する緑蛍光体の主発光ピーク波長λphgでの分光吸収率Ａ（λphg）が、波長領域５４０ｎｍから５５０ｎｍの間で最も低い分光吸収率Ａmin（λ）よりも低い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。
【請求項８】
前記複数の放電セルのうち緑色発光用の放電セルにおける前記着色反射層の分光吸収特性において、前記蛍光層を構成する緑蛍光体の主発光ピーク波長λphgでの分光吸収率Ａ（λphg）が、波長領域５５０ｎｍから５６０ｎｍの間で最も低い分光吸収率Ａmin（λ）よりも低い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。
【請求項９】
前記複数の放電セルのうち赤色発光用の放電セルにおける前記着色反射層の分光反射特性において、前記蛍光層を構成する赤蛍光体の主発光ピーク波長λphrでの分光反射率Ｒ（λphr）が、波長領域６０５ｎｍから６１５ｎｍの間で最も高い分光反射率Ｒmax（λ）よりも高い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。
【請求項１０】
前記着色反射層は、酸化チタンＴｉＯ2、アルミナＡｌ2Ｏ3、二酸化ケイ素ＳｉＯ2、酸化亜鉛ＺｎＯ、硫酸バリウムＢａＳＯ4、チタン酸バリウムＢａＴｉＯ3、酸化マグネシウムＭｇＯ、酸化ジルコンＺｒＯ2のうち少なくともいずれか一つの化合物を含有することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１１】
前記着色反射層が、無機顔料、有機顔料、染料のうち少なくとも一つ以上の着色材料を含むことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１２】
前記着色反射層に含まれる前記化合物の中位粒径は、０.１μｍから１.０μｍの範囲にあることを特徴とする請求項１１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１３】
前記着色材料の中位粒径は、０.１μｍから１.０μｍの範囲にあることを特徴とする請求項１１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１４】
前記複数の放電セルのうち緑色蛍光体と青色蛍光体が配置される前記放電セルの着色反射層が同一の分光反射特性を有することを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１５】
前記複数の放電セルのうち青色蛍光体と赤色蛍光体が配置される前記放電セルの着色反射層が同一の分光反射特性を有することを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１６】
前記複数の放電セルの前記着色反射層は発光色に関わらず共通の反射分光特性を有することを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１７】
前記蛍光膜膜厚Ｗｔは、２５μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１８】
前記蛍光膜膜厚Ｗｔは、１５μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１９】
前記蛍光体粒子径ｄｐは、２μｍ以上７５μｍ以下であることを特徴とする請求項１７又は１８のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２０】
さらに放電空間を区切る隔壁を有し、
前記隔壁の頂部の面の反射率βｔは、５％以下であることを特徴とする請求項１から請求項１９のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２１】
請求項１乃至２０のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネルと、
該プラズマディスプレイパネルを駆動するための駆動回路と、
該プラズマディスプレイパネルに映像を表示するための映像信号器とを有するプラズマディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面型テレビなどに用いられるプラズマディスプレイパネル（以下、「プラズマパネル」ともいう）及びそれを用いたプラズマディスプレイ装置（以下、「プラズマディスプレイ」ともいう）に関し、高輝度化と高コントラスト化の両立を実現するための構造に関する。さらには、これらの性能の両立を低コストで実現する構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイは、大画面薄型平面ディスプレイとして、テレビや屋外表示板など様々な用途で利用されている。現在、更なる表示特性の向上を目指し、その高性能化が進んでいる。近年このようなプラズマディスプレイパネルを取り巻く市場においては、液晶ディスプレイとの性能競争が激しく、特に高輝度化（高効率化）と高コントラスト化（明室コントラストの向上）が要求されている。
【０００３】
プラズマディスプレイパネルの高輝度化技術や高コントラスト化技術については、例えば、特許文献１（特開平１１−２０４０４４号公報）や特許文献２（特開２０００−１１８８５号公報）に開示されている。
【０００４】
特許文献１（特開平１１−１６２３５７号公報）では、蛍光層の下層に形成される反射層に波長選択性機能を付加した構成が提案されている。この反射層では、各セルの蛍光体の発光波長のみを効率的に反射し、他の光を吸収する光反射層を設ける構成が提案されている。また、特許文献２（特開２００６−５９６３０号公報）には、蛍光体の発光色と同色もしくは同色に近い色を反射する反射材を含む構成が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１６２３５７号公報
【特許文献２】特開２００６−５９６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする第一の課題は、プラズマパネルにおける高輝度化と高コントラスト化の両立である。さらに第二の課題は、これら性能の両立を、低コストで実現することである。なお、ここで述べるコントラストは特に明室コントラストである。
【０００７】
第一の課題である高輝度化と高コントラスト化を両立する技術については、以前より種々の検討がなされ、各種手段が提案されている。特許文献１（特開平１１−１６２３５７号公報）や特許文献２（特開２００６−５９６３０号公報）に開示されている。これら手法においては、蛍光膜の下層に波長選択機能を有する反射層を形成することにより、上記高輝度化と高コントラスト化を同時に実現するというものである。
【０００８】
しかし、これら提案技術では波長選択機能を有する反射層についても、波長領域に関する詳細な説明がなく、また外光（パネル内に入射する室内照明光）との関係が明確に示されていない。上記特許文献では、反射層の記述として、「反射特性は、蛍光体発光色と同色の光のみを反射する」、あるいは「各セルの蛍光体の発光波長のみを効率的に反射し、他の光を吸収する光反射層」という曖昧な記述のみである。このような記載では、同色の光について、外光（パネル内に入射する室内照明光）と内光（蛍光体の発光光）の区別がなされておらず、高コントラスト化は不十分である。例えば、上記文献記載の通り、緑色蛍光体と、蛍光体の発光色と同色の緑色光を効率よく反射する反射層の形成されたセルを考える。このとき、緑色蛍光体の発光する緑色光は、反射層により効率よく外部へ放射され、同時に外光からの白色光のうち緑色の光も効率よく反射され外部へ放射される。人間の視感度特性から、反射輝度は緑色光（特に５５５ｎｍ近傍の光）の強度に大きく依存するため、外光の緑色光の反射を抑制できなければ、高コントラスト化が十分に図れない。
【０００９】
このような波長選択機能を有する反射層を利用して高コントラスト化を両立させるためには、同色の光であっても、外光と内光を区別することが重要である。即ち、同色の外光と内光を波長により詳細に区別し、外光と内光の発光スペクトルに合わせて反射層の反射分光特性を明確にする必要がある。
【００１０】
さらに、これら提案技術では、例えば蛍光層と反射層の膜厚の関係が明確に示されていない。膜厚条件の組み合わせによっては輝度が低下する条件もあり、高輝度化を実現するためには、蛍光膜を構成する蛍光層と反射層の光学特性の関係を明確にし、さらにそれら特性に影響を与える膜厚、粒子径の関係を明確にする必要がある。これらの関係を明確にし、各条件を最適化することにより、初めてプラズマディスプレイの高輝度化を実現することができるからである。そして、上記反射層の反射分光特性を合わせて最適化することにより、高輝度化と高コントラスト化を両立することができる。
【００１１】
次に第二の課題として、上記性能を有するパネルを低コストで実現することが必要である。上記特許文献１や特許文献２に記載された構成では、発光色の異なるセル毎に、異なる反射特性を有する反射層を形成しなければならない。この場合、現行のプロセスを考えれば、少なくとも反射層形成プロセスとして、３色蛍光体形成プロセスと同数の工程が別途必要となる。このことはコスト増大を招き、大きな課題となる。
【００１２】
本発明の目的は、プラズマディスプレイパネルを構成する蛍光層の膜厚、及び反射層の膜厚、また各膜を構成する粒子径との関係を明確にし、高効率化を実現できる条件を明示することにより、高輝度のプラズマディスプレイパネルを提供することにある。また、外光と内光の発光スペクトルを区別し、それら波長に合わせて反射層の反射特性を明確にすることにより、高輝度化と高コントラスト化を両立できるプラズマディスプレイパネルを提供することにある。さらには、これら性能を維持しながら、低コスト化を実現できるプラズマディスプレイを提供することにある。そして、これらプラズマディスプレイパネルを用いたプラズマディスプレイ装置を提供することにある。
【００１３】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１５】
本発明によるプラズマディスプレイパネルは、少なくとも複数の放電セルを有している。前記放電セルは、前記放電セルに電圧を印加する電極、放電を形成する放電ガス、前記放電が形成される放電空間、前記放電で発生する紫外線による励起で可視光を発光する蛍光膜を有している。前記蛍光膜が少なくとも蛍光層と反射層の２層を有し、前記蛍光層は、前記反射層よりも前記放電空間側に配置されている。前記蛍光膜の厚さすなわち蛍光膜膜厚Ｗｔは４０μｍ以下であり、前記蛍光層の厚さすなわち蛍光層膜厚Ｗｐ、前記蛍光層に含まれる蛍光体の粒子径すなわち蛍光体粒子径ｄｐ、前記反射層の厚さすなわち反射層膜厚Ｗｒ、前記反射層に含まれる反射材の粒子径すなわち反射材粒子径ｄｒは、２ｄｐ≦Ｗｐ≦５ｄｐ、かつ２ｄｒ≦Ｗｒ≦Ｗｔ−Ｗｐを満たし、前記反射層の少なくとも一部は、該反射層が形成される放電セルの発光色の光を選択的に反射する、あるいは当該放電セルの発光色以外の光を選択的に吸収する着色反射層を有する。
【００１６】
また、本発明によるプラズマディスプレイパネルは、少なくとも複数の放電セルを有している。前記放電セルは、前記放電セルに電圧を印加する電極、放電を形成する放電ガス、前記放電が形成される放電空間、前記放電で発生する紫外線による励起で可視光を発光する蛍光膜を有している。また、前記プラズマディスプレイパネルには、前記蛍光膜を保持する蛍光膜保持部が有る。前記蛍光膜の厚さすなわち蛍光膜膜厚Ｗｔ、前記蛍光膜に含まれる蛍光体の粒子径すなわち蛍光体粒子径ｄｐは、２ｄｐ≦Ｗｔ≦５ｄｐを満たし、前記蛍光体保持部は、該蛍光体保持部が形成される放電セルの発光色の光を選択的に反射する、あるいは当該セル発光色以外の光を選択的に吸収する手段を有する着色反射層を有する。
【００１７】
また、本発明によるプラズマディスプレイ装置は、プラズマディスプレイパネルと、プラズマディスプレイパネルに電圧を印加するための駆動部を有するものである。前記プラズマディスプレイパネルは、少なくとも複数の放電セルを有している。前記放電セルは、前記放電セルに電圧を印加する電極、放電を形成する放電ガス、前記放電が形成される放電空間、前記放電で発生する紫外線による励起で可視光を発光する蛍光膜を有している。前記蛍光膜が少なくとも蛍光層と反射層の２層を有し、前記蛍光層は、前記反射層よりも前記放電空間側に配置されている。また、前記プラズマディスプレイパネルには、前記蛍光膜を保持する蛍光膜保持部が有る。前記蛍光膜の厚さすなわち蛍光膜膜厚Ｗｔは４０μｍ以下であり、前記蛍光層の厚さすなわち蛍光層膜厚Ｗｐ、前記蛍光層に含まれる蛍光体の粒子径すなわち蛍光体粒子径ｄｐは、２ｄｐ≦Ｗｐ≦５ｄｐを満たし、前記蛍光膜保持部は該蛍光膜保持部が形成される放電セルの発光色の光を選択的に反射する、あるいは当該放電セルの発光色以外の光を選択積に吸収する着色反射層を有する。
【発明の効果】
【００１８】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００１９】
本発明により、高輝度化と高コントラスト化を両立するプラズマディスプレイパネル及びそれを用いたプラズマディスプレイ装置を提供することができる。さらには、これら性能を維持しながら低コスト化を実現するプラズマディスプレイパネル及びそれを用いたプラズマディスプレイ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。また、本願において「蛍光層」は、紫外線を可視光に変換して発光する発光機能を有する層であり、また、「反射層」は、可視光をパネルの前面方向へ放射させるための反射機能を有する層である。さらに、反射層のうち波長選択機能を有する反射層を、本明細では「着色反射層」と記述する。ここで、波長選択機能とは、セル発光色又はセル発光色の近傍の波長を有する光を選択的に反射する、あるいはセル発光色又はセル発光色の近傍の波長を有する光以外の光を選択的に吸収する機能を言う。また、本願において「蛍光膜」は、蛍光体を含んで構成される膜であり、「蛍光層」とは区別して用いる。また、本願において「前面基板」と「背面基板」は、両者を組み立ててパネル化した際に、放電空間からの蛍光体による発光光を通過して表示面となる方を前面基板、他方を背面基板とする。
【００２１】
本発明の第一の目的は、高輝度化と高コントラスト化を両立することである。これらを両立させるためには、次の二つの要件が必要である。一つは、蛍光層の下層に形成される反射層にそのセルの蛍光体の発光色の光を選択的に反射させる機能、あるいは、そのセルの発光色以外の光を選択的に吸収させる機能を持たせることである。もう一つは、膜厚や粒子径など蛍光膜（蛍光層と反射層）の条件を満足することである。ここでは、まず高輝度化のための蛍光膜（蛍光層と反射層）の条件について述べ、次に高輝度化と高コントラスト化を両立する波長選択性について述べる。
【００２２】
（高輝度化の概念）
図１５は、本発明者らが検討したプラズマパネル１００を模式的に示す要部断面図である。なお、図１５では、構造を分かり易くするため、前面基板１０１を背面基板１０６から離して図示している。
【００２３】
図１５に示すように、前面基板１０１上に透明電極１０２、バス電極１０３、誘電体１０４および、保護膜１０５が順に配置されている。一方、背面基板１０６上にアドレス電極１０９およびそれを覆うように誘電体１０８が配置されている。また、誘電体１０８上に隔壁１０７および隣接する隔壁１０７間の蛍光膜１１０が配置されている。この前面基板１０１と背面基板１０６とを対向して張り合わせることで、放電空間１１４が前面基板１０１と背面基板１０６との間に形成され、プラズマパネル１００が構成されている。
【００２４】
ここで、放電空間１１４の体積は隔壁で囲まれたセルのサイズと蛍光膜１１０の膜厚によって変化するものであり、この蛍光膜１１０の膜厚は放電空間１１４での放電を保持する膜厚である。後述するように、放電を安定的に保持するためには、ある一定の大きさ以上の空間（長さ）が必要である。従って、高精細パネルのようにセルサイズが小さい場合には、蛍光膜の膜厚を薄くすることにより放電空間を確保する必要がある。プラズマパネル１００における蛍光膜１１０は、例えば厚みが２５μｍ程度で形成されている。高輝度化のためには、蛍光膜１１０の厚膜化が考えられるが、厚膜化することで、種々の副作用が懸念される。
【００２５】
例えば、放電空間１１４が狭くなることによる紫外線発生効率の低下、プラズマパネル１００を駆動するための駆動電圧の上昇などである。また、蛍光膜１１０の厚膜化は、このような副作用の影響が大きくなる一方で、高輝度化の効果は小さくなるため、プラズマディスプレイの高輝度化技術として、大きな期待はできない。
【００２６】
蛍光膜１１０の膜厚と相対輝度との関係を示したグラフを図１６に示す。図１６に示すように、蛍光膜１１０の膜厚を厚膜化することで、輝度の向上が期待できる。しかし、蛍光膜１１０の膜厚がある一定の膜厚以上（図１６では、２０μｍ以上）では、相対輝度はほとんど飽和し、膜厚の増加分に対して、輝度の向上はほとんど期待できない。
【００２７】
したがって、プラズマディスプレイの高輝度化には、このような輝度と蛍光層膜厚の関係を改善する必要がある。本発明者らは、このような関係を抜本的に改善するために、蛍光膜の機能に着目し、それぞれの機能を最大限に発揮するための最良の構成（膜厚条件など）を見出している。
【００２８】
蛍光膜の機能について説明する。概略すると、蛍光膜は、紫外線を可視光に変換して発光する発光機能と、可視光をパネルの前面方向へ放射させるための反射機能とを有する。
【００２９】
プラズマパネルのような構造では、放電空間内で発生した紫外線は、蛍光膜に対して、ある一方向から入射する。したがって、蛍光膜の膜厚が厚い場合、蛍光膜の下領域には紫外線が到達せず、その下領域は、発光機能としての役割を果たしておらず、反射機能としての役割を果たしている。
【００３０】
例えば、図１６に示した蛍光膜厚と輝度との関係では、蛍光膜のうち発光機能としての役割を果たすのは、蛍光膜の表面から１５μｍ程度までの上領域と考えられる。そして、１５μｍより下の下領域（例えば蛍光膜の表面から３０μｍ程度の領域）は、主に反射機能の役割を果たしていると考えられる。つまり、反射機能としての役割を果たしている下領域は、発光機能を備えた蛍光膜で構成される必要はなく、可視光をパネルの前面方向へ放射させるために最適な材料で構成されることが望ましい。
【００３１】
このように、蛍光膜の二つの機能（蛍光機能、反射機能）に着目し、それぞれの機能を蛍光層と反射層に分離して、蛍光膜を二層構成（第１の構成）とすることにより、高輝度化を実現することができる。また、蛍光膜を保持する蛍光膜保持部である隔壁や誘電体に反射機能を持たせて、蛍光機能のみを有する蛍光膜、すなわち蛍光層の一層構成（第２の構成）とすることによっても、高輝度化を実現することができる。以下、各構成について述べる。
【００３２】
（第１の構成）
本発明における第１の構成について説明する。ここでの蛍光膜は、少なくとも蛍光層と反射層の２層を有するものである。すなわち、蛍光膜を蛍光層と反射層の二層構成とすることにより、高輝度化を実現することができる。ただし、単純に蛍光層と反射層を設けることだけでは高輝度化は実現できず、蛍光層と反射層の各膜厚、及び光学特性が、ある条件を満たす場合にのみ高輝度化を実現できると考えられる。
【００３３】
そこで、本発明者らは、高輝度化を実現できる蛍光層と反射層の各膜厚、及び光学特性（特に反射層の反射率）の条件を見出した。以下、高輝度化を実現するための膜厚について述べる。なお、特許文献１（特開平１１−１６２３５７号公報）および特許文献２（特開２００６−５９６３０号公報）には、蛍光層の下層に反射層を設ける構成が示されている。しかし、これら特許文献１、２においては、高輝度化を実現するための蛍光層膜厚や反射層膜厚、さらには各層を形成する粒子の径との関係は示されていない。これら条件を、最適化しない場合には、同様の構成においても、輝度の低下を招く場合もある。本発明では、蛍光膜の二つの機能に着目し、さらにこれら膜厚及び反射特性、粒径の関係を検討する中で、高輝度化を実現できる膜厚の条件を明確にしている。
【００３４】
図１は、本発明の一実施の形態であるプラズマパネル２０を模式的に示す要部断面図である。なお、図１では、構造を分かり易くするため、前面基板１を背面基板６から離して図示している。
【００３５】
図１に示すように、前面基板１上に透明電極２、バス電極３、誘電体４および、保護膜５が順に配置されている。バス電極３は銀や銅、アルミニウムなどの低抵抗材料からなり、透明電極２はＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電材料からなり、誘電体４はＳｉＯ２やＢ２Ｏ３を主成分とするガラス材料などの透明な絶縁材料からなり、保護膜５は酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などの材料からなる。
【００３６】
一方、前面基板１と対向して張り合わせられた側の背面基板６上にアドレス電極９およびそれを覆うように誘電体８が配置されている。また、この誘電体８上に等間隔で複数の隔壁７が配置されている。また、隣接する隔壁７間では、誘電体８上および隔壁７の側面上にわたって蛍光膜１０が配置されている。この蛍光膜１０は図１のＡ部拡大図に示すように、蛍光層１２と反射層１１とから構成されており、蛍光層１２は、反射層１１より放電空間側に配置されている。また、隔壁７はＳｉＯ２やＢ２Ｏ３を主成分とするガラス材料などの透明な絶縁材料からなる。
【００３７】
放電空間１４は、前面基板１と背面基板６とを対向して張り合わせることで、前面基板１（保護膜５）と背面基板６（蛍光膜１０）との間に形成されて、放電セルが構成される。安定した放電には放電空間１４の体積が影響する。このことから、放電空間１４の体積は蛍光膜１０の膜厚によって変化するので、蛍光膜１０の膜厚は放電空間１４での放電するための膜厚となる。
【００３８】
図１には、ＲＧＢ（赤、緑、青）の３原色に対応した３つの放電セルが示されている。これら放電セルがマトリクス状に配置されて、プラズマパネル２０が構成されることとなる。なお、図示しないが、張り合わせは、基板周辺部に塗布されたシール材と呼ばれる低融点ガラスにより封着され、通常、背面基板６側に開けられた排気孔により排気後、ＮｅとＸｅの混合ガスなどが放電ガスとして封入されている。
【００３９】
このようにプラズマパネル２０は、少なくとも複数の放電セルを構成要素の一部として有しており、放電セルは、放電セルに電圧を印加するための電極、放電を形成するための放電ガス、放電が形成される放電空間１４、放電で発生する紫外線による励起で可視光を発光する蛍光膜１０を少なくとも構成要素の一部として有している。
【００４０】
放電によって励起される蛍光体の粒子径が小さい場合には、蛍光体表面積が増大することにより、蛍光体の発光効率（紫外−可視光変換効率）が低くなる。蛍光体表面積の増大に伴い蛍光体粒子の表面欠陥が多くなることで、不要な準位が形成され、発光効率（紫外−可視光変換効率）が低下するためである。一方、蛍光体の粒子径が大きい場合には、密な膜を形成できず、結果として効率低下を招く。したがって、蛍光体の粒子径は、２μｍ以上５μｍ以下である。  なお、プラズマディスプレイパネルの蛍光体材料として、一般に青色蛍光体ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋、緑色蛍光体Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋、赤色蛍光体（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ３＋が利用されている。なお、蛍光体材料の通例表記として、「：」より前方は母体材料組成を示し、後方は発光中心を示し、母体材料の一部の原子を発光中心で置換していることを意味する。
【００４１】
ここで、蛍光膜１０の厚さ、すなわち蛍光膜膜厚をＷｔ、蛍光層１２の厚さ、すなわち蛍光層膜厚をＷｐ、反射層１１の厚さすなわち反射層膜厚をＷｒとして定義する。すなわち、蛍光膜１０の膜厚Ｗｔは、蛍光層１２の膜厚Ｗｐと反射層１１の膜厚Ｗｒの和に等しい。
【００４２】
例えば、４２インチＸＧＡのプラズマパネルでは、その放電セルのサイズ（図１では、隔壁７のピッチ）は、３００μｍ程度である。プラズマパネル２０の構造の場合、放電を安定的に保持するための目安であるデバイ長は１０−６ｍから１０−４ｍ程度であり、少なくとも放電空間１４の幅として１００μｍ以上必要となる。
【００４３】
したがって、放電セルサイズを３００μｍ程度、隔壁７の平均的な幅を１２０μｍ程度とした場合、放電を安定的に保持するためには、蛍光膜１０の膜厚Ｗｔは、４０μｍ（（放電セルサイズ−放電空間１４の幅−隔壁７の幅）／２）が上限となる。
【００４４】
また、高精細化のためにセルサイズが縮小することから、放電空間１４を確保するためには蛍光膜１０の膜厚Ｗｔの上限に更なる制約が生じる。例えば、今後のデジタル放送では主要となるフルＨＤでは、セルサイズが１６０μｍ程度となる。このとき、放電に最低限必要な放電空間１４の幅１００μｍを考慮し、４２インチＸＧＡの比率で算出すると、蛍光膜１０の膜厚Ｗｔとしては、１５μｍが上限となる。
【００４５】
次に、蛍光膜１０を構成する蛍光層１２の膜厚Ｗｐの条件について説明する。ここで、蛍光層１２の少なくとも構成要素の一部である蛍光体の粒子径すなわち蛍光体粒子径をｄｐと定義する。この蛍光体の粒子は、ある分布を有する。すなわち、本願における粒子径とは、中位粒子径を意味し、粒径分布において、質量が全粉体の重量の５０％以上を占めるときの粒子径である。粒子径ｄｐは、例えば、コールカウンタ法などによって測定することができる。なお、前述したように、放電によって励起される蛍光体の粒子径が小さい場合には、蛍光体表面積が増大することにより、蛍光体の発光効率が低くなり、蛍光体の粒子径が大きい場合には、密な膜を形成できず、効率低下を招く。このことから、蛍光体の粒子径ｄｐは、２μｍ以上５μｍ以下が望ましい。
【００４６】
蛍光体の粒子から構成される蛍光層１２が、発光機能としての役割を果たすためには、少なくとも蛍光体粒子が平均で二層以上必要である。すなわち、蛍光層１２の膜厚Ｗｐの下限は、２ｄｐ≦Ｗｐとする。これ未満の膜厚では、蛍光層１２は疎の状態であり、放電空間１４からの紫外線が蛍光体で可視光に変換されることなく容易に透過してしまい、蛍光層１２は、発光機能としての役割を果たさない。
【００４７】
一方、蛍光層１２の膜厚Ｗｐの上限については二つの要因で決まる。一つは、先に述べたような駆動電圧上昇などの副作用と輝度との関係から制約される最大の膜厚である。もう一つは、蛍光層１２で発光する可視光が十分に反射層１１へ到達し、反射層１１が反射機能としての役割を十分に果たせるような最大の膜厚である。蛍光層１２の膜厚Ｗｐが極度に厚い場合には、蛍光層１２で発光した可視光が反射層１１へ到達しなくなるため反射層１１の効果が全くなくなってしまう。
【００４８】
図２は、粒子径ｄｐをパラメータ（ｄｐ＝３．０、４．０μｍ）として、蛍光層１２を構成する粒子径ｄｐの平均層数ｎと輝度との関係を示すグラフである。図３は、反射層１１の膜厚Ｗｒをパラメータ（Ｗｒ＝０、１０、１３．５、１５μｍ）として、その反射層１１上に形成された蛍光層１２（粒子径ｄｐ＝４．０μｍ）の膜厚Ｗｐと輝度との関係を示すグラフである。なお、平均層数ｎは、蛍光層１２の膜厚Ｗｐを蛍光体の粒子径ｄｐで割った値である。
【００４９】
図２に示すように、ｄｐ＝３．０μｍ、４．０μｍのそれぞれの場合において、蛍光層１２の平均層数ｎが増加しても、平均層数ｎ＝５以上では輝度はほとんど飽和しており、輝度の向上は期待できない。また、平均層数ｎを増加すること（すなわち、蛍光層１２の厚膜化）により、先に述べたような駆動電圧の上昇や放電空間１４の減少などの副作用を生じてしまう。さらに、図３に示すように、蛍光層１２の膜厚Ｗｐが、２０μｍ（図３ではｄｐ＝４．０μｍなので、膜厚Ｗｐ＝２０μｍは平均層数ｎ＝５に相当）以上では、反射層１１の有無に関わらず輝度は同程度である。つまり、蛍光層１２の膜厚Ｗｐが２０μｍ以上と厚い場合、反射層１１が反射機能としての役割を果たしていない。このことから、蛍光機能のみを有する蛍光層１２の膜厚Ｗｐの上限としては、Ｗｐ≦５ｄｐとすることが最適となる。
【００５０】
したがって、蛍光膜１０を構成する蛍光層１２の膜厚Ｗｐの条件は、次式となる。
0005055076.tif 000002
【００５１】
次に、蛍光膜１０を構成する反射層１１の膜厚Ｗｒの条件について説明する。ここで、反射層１１の少なくとも構成要素の一部である反射材（粒子）の粒子径すなわち反射材粒子径をｄｒと定義する。この粒径ｄｒは、中位粒子径を意味する。また、反射層１１を形成する反射材の粒径ｄｒは、蛍光体の粒径ｄｐに比較して小さいことが望ましい。これは、粒径が小さいほど、粒子のパッキング密度が高くなるので、蛍光体の反射率より高い反射率を容易に得られるためである。また、反射層をペーストを用いたマスク印刷により形成することを考えると、極端に粒子径の小さい粉末では分散性が悪く、膜厚の均一な膜を形成することが困難である。極端に小さい粒子の場合は、表面積が増大し、粉体粒子同士が凝集しやすくなるため均一な膜を印刷で形成することは困難である。具体的には、反射材の粒径ｄｒは０．１μｍ以上４μｍ以下が望ましい。これらの粒子径では、同程度の膜厚を有する蛍光層に比べ、高い反射率を得ることができる。
【００５２】
反射層１１が、反射機能としての役割を果たすためには、少なくとも反射材粒子が平均で二層以上必要である。すなわち、反射層１１の膜厚Ｗｒの下限は、２ｄｒ≦Ｗｒとすることが最適である。これ未満の膜厚では、反射層１１は疎の状態であり、蛍光層１２からの可視光を透過させてしまい、反射層１１は、反射機能としての役割を果たさない。
【００５３】
一方、反射層１１の膜厚の上限については、反射率のみを考えればよく、基本的には厚いほど反射率が高くなるので厚い方が望ましい。ただし、反射層１１と蛍光層１２から構成される蛍光膜１０の膜厚に関する限定を考慮すると、Ｗｒ≦Ｗｔ−Ｗｐを満足する必要がある。
【００５４】
したがって、蛍光膜１０を構成する反射層１１の膜厚Ｗｒの条件は、次式となる。
0005055076.tif 000003
【００５５】
以上、本発明の第１の構成は、蛍光膜１０が蛍光層１２と反射層１１とから構成される。所定のサイズの放電セルを有するプラズマパネル２０において高輝度を得るためには、蛍光層１２の膜厚Ｗｐと反射層１１の膜厚Ｗｒとが、（式１）および（式２）を同時に満足し、かつ、放電を安定して保持するために蛍光膜１０の膜厚Ｗｔを薄くする必要がある。例えば、放電セルのサイズが３００μｍ程度、１６０μｍの場合、蛍光膜の膜厚Ｗｔはそれぞれ４０μｍ以下、１５μｍ以下である。これは先述したように、放電を安定的に保持するための目安であるデバイ長、セルサイズ、隔壁幅から制約される値である。
【００５６】
このようにプラズマパネル２０の高輝度を得るためには、蛍光層１２の膜厚Ｗｐ、反射層１１の膜厚Ｗｒの関係が重要となる。この関係が最適化できていない場合には、蛍光膜１０が蛍光層１２と反射層１１で形成される構成であっても、例えば蛍光層１２の膜厚Ｗｐが非常に厚い場合には、蛍光層１２の下層にある反射層１１の効果が小さくなり、高輝度化は期待できない。
【００５７】
以下、具体的に数値を用いて、蛍光層１２の膜厚Ｗｐと反射層１１の膜厚Ｗｒをパラメータとして、そのプラズマパネル２０の輝度に対する依存性を検討する。
【００５８】
まず、蛍光層１２の膜厚Ｗｐについて説明する。図３から反射層１１を配置した場合（Ｗｒ＝１０、１３．５、１５）の蛍光層１２の輝度と、反射層１１を配置しない場合（Ｗｒ＝０）の蛍光層１２の輝度とを比較する。蛍光層１２の膜厚Ｗｐが２０μｍ以上の場合、反射層１１の有無に関わらず輝度は同程度であるが、蛍光層１２の膜厚Ｗｐが２０μｍより薄い場合、輝度は反射層１１の有無によって変化している。
【００５９】
反射層１１がある場合、蛍光層１２の膜厚Ｗｐが６μｍ以上２５μｍ以下（範囲Ａ１）では高輝度となる。さらに、人間の視覚が検知できる程度の顕著な効果を得るためには、蛍光層１２の膜厚Ｗｐを６μｍ以上１５μｍ以下（範囲Ａ２）であるとさらに望ましい。
【００６０】
次に、反射層１１の膜厚Ｗｒについて説明する。図４は、反射層１１の膜厚Ｗｒと反射率の関係について示したグラフである。横軸は、反射層の膜厚Ｗｒを示し、縦軸は反射率を示している。なお、ここでの反射層１１は酸化チタン（ＴｉＯ２）である。
【００６１】
反射率は、全反射率とし、反射層１１の役割は、反射層１１に接して配置される蛍光層１２からの可視光を前面方向へ反射するためのものであり、鏡面反射と拡散反射を含む全反射率を指標とすることが望ましい。また、ここでは輝度に関する反射率を考える必要があり、視感度を考慮した視感反射率を考える。なお、後述する着色反射層の分光反射特性における反射率は、ある波長λでの分光反射率Ｒ(λ)であり、ここで述べる視感反射率とは異なるものである。分光反射率Ｒ(λ)と視感反射率Ｒとの関係は次のように書くことができる。y(λ)は、等色関数である。
0005055076.tif 000004
【００６２】
図４に示すように、反射層１１の膜厚Ｗｒを厚くするに伴い反射率は高くなり、膜厚Ｗｒがある一定以上になると反射率はほぼ一定となり、反射層１１の膜厚Ｗｒの増大分に比べて、反射率の向上はほとんどなくなる。反射層１１の膜厚Ｗｒが２０μｍ以上では反射率は約９０％弱で一定の値である。
【００６３】
反射層１１の役割は、蛍光層１２からの可視光を前面に効率よく反射させることである。したがって、少なくとも反射層１１としての役割を果たすためには、蛍光層１２の反射率よりも高いことが、少なくとも反射層１１として満足するべき条件となる。通常プラズマディスプレイなどに利用されている蛍光層１２に用いられる蛍光体の反射率は６８〜７０％であることから、少なくとも反射層１１としては、図４から７０％以上の反射率が必要である。すなわち、反射層１１の膜厚としては、７μｍ以上が望ましいといえる。
【００６４】
また、反射層１１の反射率はできるだけ高い方が望ましい。特に、高解像度のセルサイズ（例えばフルＨＤなど）の場合、放電空間１４を確保するために蛍光膜１０の膜厚Ｗｔを小さくする必要がある。この場合、反射層１１の反射率には、８５％以上が要求される。
【００６５】
一方、放電空間１４を確保すること、また駆動電圧の上昇を抑制するためには、膜厚Ｗｒは小さいほうがよく、このことから反射層１１の膜厚Ｗｒは２０μｍ以下が望ましい。
【００６６】
したがって、プラズマパネル２０の高輝度を得るためには反射層１１の膜厚Ｗｒを７μｍ以上２０μｍ以下（範囲Ｂ１）とするのが望ましい。さらに、放電空間１４を確保するため、および反射層１１の反射率が８０％以上確保しプラズマパネル２０の高輝度を得るために、低膜厚化と高反射を両立する場合、反射層１１の膜厚Ｗｒを１０μｍ以上１５μｍ以下（範囲Ｂ２）とするのが望ましい。
【００６７】
次に、蛍光層１２、反射層１１および輝度の関係について説明する。図５は、蛍光層１２の膜厚Ｗｐと反射層１１の膜厚Ｗｒに対する輝度を等高線グラフに示したものである。横軸（Ｘ軸）は蛍光層１２の膜厚Ｗｐ、縦軸（Ｙ軸）は反射層１１の膜厚Ｗｒである。また、紙面に垂直な方向（Ｚ軸）は、相対輝度を示している。相対輝度の基準は、蛍光層１２の膜厚Ｗｐ＝２５μｍ、反射層１１の膜厚Ｗｒ＝０μｍ（反射層がない場合）で構成されたプラズマパネル２０の輝度を１とした場合の相対値である。また、図５では、輝度の領域を見やすくするために５本の等高線を描き、相対輝度０〜１．０、１．０〜１．０５、１．０５〜１．１０、１．１０〜１．１５、１．１５〜１．２０、１．２０以上の範囲に区分している。なお、この膜厚Ｗｐ＝２５μｍ、膜厚Ｗｒ＝０μｍで構成されたプラズマパネル２０は、図１５を参照して説明した本発明者らが検討したプラズマパネル１００と同じ構造である。
【００６８】
図５に示すように、図３を参照して説明した蛍光層１２の膜厚Ｗｐの６μｍ以上２５μｍ以下（範囲Ａ１）、図４を参照して説明した反射層１１の膜厚Ｗｒの７μｍ以上２０μｍ以下（範囲Ｂ１）では、相対輝度は１を超えている。さらに、図３を参照して説明した蛍光層１２の膜厚Ｗｐの６μｍ以上１５μｍ以下（範囲Ａ２）、図４を参照して説明した反射層１１の膜厚Ｗｒの１０μｍ以上１５μｍ以下（範囲Ｂ２）では、相対輝度が１．０５を超える。相対輝度が１．００より大きい場合には、従来の技術に対して、効果をえられることになる。さらに、相対輝度が１．０５以上では、人間の視覚特性のばらつきを考慮しても、その輝度向上効果を人間の視覚で十分に認知することができる。
【００６９】
ここで、蛍光膜１０の膜厚Ｗｔ、蛍光層１２の膜厚Ｗｐ、および反射層１１の膜厚Ｗｒの関係についてまとめる。現状の放電セルサイズを３００μｍ程度とした場合、放電を安定的に保持するためには、蛍光膜１０の膜厚Ｗｔは４０μｍとなる。すなわち、高精細化に伴った放電セルサイズの更なる縮小のために、蛍光膜１０の膜厚Ｗｔは４０μｍが上限となる。このため、蛍光膜１０の膜厚Ｗｔは反射層１１の膜厚Ｗｒと蛍光層１２の膜厚Ｗｐとの和であるから、膜厚Ｗｒと膜厚Ｗｐとの和は４０μｍが上限となる。
【００７０】
このように放電セルのサイズを３００μｍ程度以下とする場合、蛍光膜１０の膜厚Ｗｔは４０μｍ以下である。また、蛍光層１２の膜厚Ｗｐは６μｍ以上２５μｍ以下であり、より好ましくは６μｍ以上１５μｍ以下である。また、反射層１１の膜厚Ｗｒは７μｍ以上２０μｍ以下であり、より好ましくは１０μｍ以上１５μｍ以下である。これらの関係を図５のグラフに加えると、図６に示すようになる。
【００７１】
図６に示す領域１は、蛍光層１２の膜厚Ｗｐが６μｍ以上２５μｍ以下、反射層１１の膜厚Ｗｒが７μｍ以上２０μｍ以下の領域に、蛍光膜１０の膜厚Ｗｔ＝４０μｍの制限を加えたものである。また、図６に示す領域２は、領域１のうち、さらに蛍光層１２の膜厚Ｗｐが６μｍ以上１５μｍ以下、反射層１１の膜厚Ｗｒが１０μｍ以上１５μｍ以下の制限を加えたものである。
【００７２】
このように領域１内の蛍光層１２の膜厚Ｗｐおよび反射層１１の膜厚Ｗｒであれば、本発明者らが検討したプラズマパネル１００における輝度より、高い輝度を得ることができる。さらに、領域２内であれば、相対輝度は１．０５を超える高い輝度を得ることができる。
【００７３】
また、蛍光膜１０の膜厚Ｗｔを２５μｍとした場合、図５のグラフは図７に示すようになる。図７に示す領域３は、蛍光層１２の膜厚Ｗｐが６μｍ以上２５μｍ以下、反射層１１の膜厚Ｗｒが７μｍ以上２０μｍ以下の領域に、蛍光膜１０の膜厚Ｗｔ＝２５μｍの制限を加えたものである。また、図７に示す領域４は、領域３のうち、さらに蛍光層１２の膜厚Ｗｐが６μｍ以上１５μｍ以下、反射層１１の膜厚Ｗｒが１０μｍ以上１５μｍ以下の制限を加えたものである。
【００７４】
このように、高精細化に伴った放電セルサイズの更なる縮小のために、蛍光膜１０の膜厚Ｗｔが薄くなったとしても、例えば、図７に示す領域３内の蛍光層１２の膜厚Ｗｐおよび反射層１１の膜厚Ｗｒを選択することで、プラズマパネル２０の輝度を高輝度にすることができる。
【００７５】
前記反射層１１の膜厚条件と反射率の両方を満足する材料としては、酸化チタンの他に、酸化亜鉛、酸化シリコン、酸化マグネシウム、硫酸バリウム、アルミナ、酸化ジルコンなどがあり、反射層を形成する材料に少なくともこれら一種が混合されていれば本発明の反射層１１としての特性を満足できる。
【００７６】
なお、以上の説明では、蛍光層と反射層が接して形成されている構造について述べたが、それ以外にも構成としては、蛍光層と反射層との間に別の部材、もしくは空間が存在してもよい。高輝度化に関する膜としての考え方は同じであり、そのような構造においても適用することは可能である。
【００７７】
（第２の構成）
本発明における第２の構成について説明する。高輝度化に対する基本的な考え方は、前記第１の構成と同じである。ただし、第２の構成では、蛍光膜を保持する蛍光膜保持部（下地）である隔壁や誘電体に反射層の役割を担わせる構成とする。
【００７８】
今後のプラズマディスプレイの高精細化では、セルサイズが小さくなるため（放電空間が小さくなる）、セル内に反射層を形成することは、効率低下に繋がる。したがって、前記第１の構成で示した反射層の役割を隔壁や下層の誘電体層に担わせることで、放電空間が狭くなることを抑制できる。
【００７９】
図８は、本発明の一実施の形態であるプラズマパネル３０を模式的に示す要部断面図である。なお、図８では、構造を分かり易くするため、前面基板１を背面基板６から離して図示している。
【００８０】
このようにプラズマパネル３０は、前述のプラズマパネル２０と同様に、少なくとも複数の放電セルを構成要素の一部として有しており、放電セルは、放電セルに電圧を印加するための電極、放電を形成するための放電ガス、放電が形成される放電空間１４、放電で発生する紫外線による励起で可視光を発光する蛍光膜１０を少なくとも構成要素の一部として有している。また、プラズマパネル３０は、蛍光膜１０を保持する蛍光膜保持部（図８では、隔壁３１および背面基板６の誘電体３２）を有している。
【００８１】
ここで、蛍光膜１０の厚さすなわち蛍光膜膜厚をＷｔ、蛍光膜１０の少なくとも構成要素の一部である蛍光体の粒子径すなわち蛍光体粒子径をｄｐ、蛍光膜保持部の蛍光膜を保持する面の少なくとも一部の反射率をβｓとして定義する。なお、前述したように、放電によって励起される蛍光体の粒子径が小さい場合には、蛍光体表面積が増大することにより、蛍光体の発光効率が低くなり、蛍光体の粒子径が大きい場合には、密な膜を形成できず、効率低下を招く。このことから、蛍光体の粒子径ｄｐは、２μｍ以上５μｍ以下が望ましい。
【００８２】
高輝度のプラズマパネル３０を得るために、蛍光膜１０の膜厚Ｗｔの条件は、まず、前記第１の構成と同様に、少なくとも蛍光体粒径ｄｐの２倍以上必要である。膜として機能するために必要な最小限の膜厚だからである。
【００８３】
一方、上限は５ｄｐ以下が望ましい。これ以上の膜厚では、結局膜厚の増大分に比較して、輝度の向上がほとんど見込めないため、これ以上の厚膜化は、放電空間の減少と、駆動電圧の上昇という副作用の影響が大きくなるためである。また、これ以上の膜厚では蛍光膜の下地となる高反射下地の効果が全くなくなるためである。
【００８４】
したがって、蛍光膜１０の膜厚Ｗｔの条件は、次式となる。
0005055076.tif 000005
【００８５】
また、蛍光膜保持部である隔壁７および下層の誘電体８が反射機能を果たすためには、蛍光膜保持部の反射率βｓが少なくとも蛍光膜１０を構成する蛍光体の反射率より高い必要がある。この点、蛍光膜１０に用いられる蛍光体の反射率は６８〜７０％であることから、少なくとも蛍光膜保持部としては、７０％以上の反射率が必要となる。また、反射率βｓはできるだけ高い方が望ましい。特に、高解像度のセルサイズ（例えばフルＨＤなど）の場合、反射率βｓには、８０％以上が要求される。例えば、フルＨＤなどの高解像度のセルサイズは、セルの開口部が非常に狭くなる。セルの内部で発生した光は、セルの内部で反射を繰り返し（多重反射して）視野側に放射される。高精細のようにセルサイズが小さいほど、そのセル内での反射回数が多くなるため、その反射による光量の減衰を考慮すると、高精細セルでは反射率βｓは、８０％以上が要求される。例えば、４２ＸＧＡセルサイズでは、セル内での実効的な反射回数は２回程度であり、フルＨＤセルサイズだとその反射回数はおよそ１．５倍程度になる。このことから、フルＨＤにおいても、同等以上の効果を得るためには、８０％以上が必要となる。
【００８６】
したがって、高輝度のプラズマパネル３０を得るために、蛍光膜保持部である隔壁７および下層の誘電体８の反射率βｓの条件は、次式となる。
0005055076.tif 000006
【００８７】
なお、ここでの反射率は拡散反射率と鏡面反射率（正反射率）を合わせた全反射率であり、各セルに配置される蛍光体からの発光波長領域における反射率である。少なくとも、蛍光体の主発光ピーク波長における反射率である。また、これら反射の条件を満たすためには、蛍光膜保持部（下地）の材料を構成する成分の一部として酸化チタン、酸化亜鉛、酸化シリコン、酸化マグネシウム、硫酸バリウム、アルミナ、酸化ジルコン、またはこれら材料の混合物であることが望ましい。
【００８８】
（高コントラスト化の概念）
次に蛍光層の下層に形成される反射層に、そのセルの蛍光体の発光色の光を選択的に反射させる機能、あるいは、そのセルの発光色以外の光を選択的に吸収させる機能を持たせることによる高輝度化と高コントラスト化の両立について述べる。なお、本明細中では、この波長選択性の機能を有する反射層を「着色反射層」と呼ぶことにする。この着色反射層は、上記第１の構成では、蛍光膜を形成する反射層に相当し、上記第２の構成では、蛍光膜保持部に相当する。
【００８９】
以下、このような波長選択機能を有する着色反射層の機能により高コントラスト化が可能となる理由を述べる。
【００９０】
プラズマパネルのコントラストは一般に次のような式で表される。
0005055076.tif 000007
【００９１】
0005055076.tif 000008
【００９２】
0005055076.tif 000009
【００９３】
ここで、Cb：明室コントラスト、Bds：ＴＶセットの表示光輝度[cd/m2]、Brf：反射光輝度[cd/m2]（室内光（外光）がＴＶセット表示面で反射して形成する輝度）、Rst：表示面反射率（ＴＶセット表示面の反射率）、Brm：室内光輝度[cd/m2]（室内光（外光）がＴＶセット表示面に仮想的に設置した反射率１の面に入射して形成する輝度）、Lrm：室内光照度[lx]（室内光（外光）のＴＶセット表示面における照度）、π：円周率、である。
【００９４】
さらに、一般的にはBds >> Brfであり、（式６）は（式９）のように書き直せる。
0005055076.tif 000010
【００９５】
すなわち、Cbを増大させる（高コントラスト化）ためには、Brfを減少させることが有効で、そのためには、表示光輝度Bdsを減少させることなく表示面反射率Rstを減少させることが有効である。一般的に室内光（外光）は白色光（３波長光源：赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの混合色）であり、表示光は該当セル毎の単色光（赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂのいずれかの単色光）である。したがって、当該セルの反射層に色選択性（あるいは、波長選択性）の機能を付与することにより、表示光輝度Bdsを減少させることなく表示面反射率Rstを減少することが可能となる。理想的には、表示光輝度Bdsを減少させることなく表示面反射率Rstを表示面平均値として約1/3にすることが可能であり、明室コントラストを3倍にすることが可能である。
【００９６】
例えば、緑蛍光体を備えた緑色セルにおいて、その蛍光層の下層に緑色の光を効率よく反射する着色反射層を形成することにより、蛍光層から発光する光を効率よく反射する一方で、外光からの白色光のうち赤色光と青色光の反射は抑制できるため、コントラストを向上することができる。本発明では、上記で詳細に説明した蛍光層及び反射層の膜厚限定に加えて、このような波長選択技術を導入することにより高輝度化と高コントラスト化を同時に達成することができる。
【００９７】
本発明では、さらに波長選択を厳密に行い、更なるコントラストの向上を図る。そのためには、上記「発明が解決しようとする課題」でも述べたように、同じ色の光においても、外光と内光を区別する必要があり、外光の反射を抑制する手段を導入する。
【００９８】
上記手法においては、同じ色の光において、内光（蛍光体からの発光）と外光（プラズマパネルに入射する光）の区別がなされていない。例えば、緑蛍光体を備えた緑セルについて考えると、上記手法では、反射層は緑色光を効率よく反射する設計となっている。即ち、緑蛍光体から発光する緑光（内光）も、外部から入射する白色光のうちの緑領域の光（外光）も、区別されることなく反射してしまう。しかし、コントラストの向上を考えれば、外光からの緑光を反射する必要はなく、この反射を抑制できれば、コントラストの更なる向上を図ることが可能となる。同じ色においても、波長ごとに詳細に見れば、外光と内光ではそのスペクトルは異なる場合が多く、外光と内光を区別することは可能である。同じ色においても、外光と内光を区別し、外光の反射を抑制することは、上記（式６）において、さらに表面反射率Rstを小さくすることに相当し、その結果として、コントラスト向上を達成できる。なお、この内光と外光の区別は、赤色や青色についても同様であり、区別することにより更なる高コントラスト化を達成することができる。特に緑色領域においては、視感度の高い領域であり、反射輝度に大きく寄与する。この緑領域において、内光と外光を区別し、外光緑光を抑制することにより、高コントラスト化に大きく貢献できる。特許文献１（特開平１１−１６２３５７号公報）や特許文献２（特開２００６−５９６３０号公報）においては、同色光における内光と外光の区別はなされていない。以下、同色光における内光と外光を区別するための波長選択の詳細と、それに必要な着色反射層の分光特性について述べる。
（着色反射層の分光特性）
ここでは、内光と外光の区別するための波長選択性と、それを考慮した着色反射層の分光特性について述べる。なお、着色反射層の分光特性を考えるに当たり、選択した光を反射するという「反射分光特性」で考える場合と、選択した光以外の光を吸収するという「吸収分光特性」で考える場合がある。以下では、まず反射分光特性による波長選択について述べ、次いで吸収分光特性について述べる。
【００９９】
一般に、プラズマパネルは室内にて、ＴＶ用途として利用されることが多い。従って、プラズマパネル内に外光として入射する光は、室内の照明光源からの光である。室内の照明光源には、通常は3波長蛍光ランプが利用されている。このような光源は、水銀からの紫外線を励起源として、3種類ＲＧＢの蛍光体を同時に発光させることにより白色光を放射する。図１７に一般的な３波長蛍光ランプの発光スペクトルを示す。これらスペクトルは、３色ＲＧＢ蛍光体（赤Y2O3:Eu, 緑LaPO4:Tb,Ce, 青BAM:EuまたはSCA:Eu）と可視領域の水銀線によるものである。近年、3波長蛍光ランプにおいても、例えば色温度の低い（赤味を帯びた白色）光源など多種多様な白色光源があるが、ＲＧＢ蛍光体の混合比を変えたもので、基本的な発光ピークは図１７に示すものと変わらない。一方、プラズマパネルからの発光（内光）は、図１８に示すとおりである。これらスペクトルは各色RGB蛍光体（赤(Y,Gd）BO3:Eu, 緑ZnSi2O5:Mn, 青BAM:Eu）と、放電ガスからの可視光（Ne光など）によるものである。これらから分かるように、内光と外光では、同じ色の光でも発光スペクトル（主発光ピーク）が大きく異なることが分かる。この違いに着目することにより、内光と外光を区別することができる。
【０１００】
まずは図１７と図１８から、緑領域（波長領域500nmから600nm）の内光と外光を比較する。内光の緑色光は、波長530nm近傍（波長領域525nmから535nm）に主発光ピークを有するスペクトルである。一方、外光は545nm近傍（波長領域540nmから550nm）に主発光ピークを有するシャープなスペクトルであり、内光のピーク位置と大きく異なる。従って、コントラストを向上させるためには、波長530nm近傍（波長領域525nmから535nm）の内光反射を高め、波長545nm近傍（波長領域540nmから550nm）の外光反射を抑制することが必要である。さらには、波長585nm近傍（波長領域580nmから590nm）の外光反射を抑制できれば、更なるコントラストの向上を図ることができる。
【０１０１】
このことから、緑領域においては、着色反射層の反射分光特性は、次のことを満足することが望ましい。即ち、緑蛍光体の主発光ピーク波長λphgでの分光反射率R(λphg)が、波長領域540nmから550nmの間で最も高い反射率Rmax(λ)よりも高いことが望ましい。さらに詳細には、波長530nmでの分光反射率R(530nm)が、波長545nmでの分光反射率R(545nm)より高いことが望ましい。
【０１０２】
また、緑蛍光体の主発光ピーク波長λphgでの分光反射率R(λphg)が、波長領域580nmから590nmの間で最も高い反射率Rmax(λ)よりも高いことが望ましい。詳細には、波長530nmでの分光反射率R(530nm)が、波長585nmでの分光反射率R(585nm)より高いことが望ましい。
【０１０３】
さらに上記条件に加え、緑領域の反射分光特性において、緑蛍光体の主発光ピーク近傍の波長領域525nmから535nmの間に反射率ピークを有することが望ましい。あるいは、外光の主発光ピークである波長領域540nmから550nmの間に反射率が局所的に低い逆ピークを有することが望ましい。
【０１０４】
これらの条件を満たす着色反射層の反射分光特性の概念図を図２０（Green_cell）に示す。
【０１０５】
次に赤色領域（波長領域600nmから700nm）の内光と外光を比較する。内光の赤色光は、複数のピークを有するが、波長620nm近傍（波長領域615nmから625nm）に主発光ピークを有するスペクトルである。一方、外光は波長610nm（波長領域605nmから615nm）に主発光ピークを有するスペクトルであり、内光のピーク位置と僅かに異なる。従って、コントラストを向上させるためには、波長620nm近傍（波長領域615nmから625nm）の内光反射を高め、波長610nm近傍（波長領域605nmから615nm）の外光反射を抑制する必要がある。
【０１０６】
このことから、赤領域においては、着色反射層の反射分光特性は、次のことを満足することが望ましい。即ち、赤蛍光体の主発光ピーク波長λphrでの分光反射率R(λphr)が、波長領域605nmから615nmの間で最も高い反射率Rmax(λ)よりも高いことが望ましい。さらに詳細には、波長620nmでの分光反射率R(620nm)が、波長610nmでの分光反射率R(610nm)より高いことが望ましい。
【０１０７】
これらの条件を満たす着色反射層の反射分光特性の概念図を図２０（Red_cell）に示す。
【０１０８】
青領域（波長領域380nmから500nm）については、内光の青色と外光の青色は同様の蛍光体の利用していることもあり、区別が困難である。また、外光は波長405nm近傍に水銀可視光のピークを有するが、後述するように視感度の低い領域であり、反射輝度にはほとんど寄与しない。従って、青色領域においては、内光反射を高めることのみ考慮することが望ましい。例えば、青色領域の反射率が、それ以外の波長領域での反射率に比べ高ければよい。
【０１０９】
これらの条件を満たす着色反射層の反射分光特性の概念図を図２０（Blue_cell）に示す。
【０１１０】
以上、外光と内光のスペクトルの区別から述べたが、緑領域においては、人間の視感度も考慮する必要がある。人間の視感度は、緑領域の特に波長555nm近傍（波長領域550nmから560nm）で高く、その近傍波長の光が最も輝度に寄与する。従って、反射輝度を抑制してコントラストを向上させるためには、波長555nm近傍の外光反射を抑制する必要がある。
【０１１１】
このことから、緑領域においては、着色反射層の反射分光特性は、次のことを満足することが望ましい。即ち、緑蛍光体の主発光ピーク波長λphgでの分光反射率R(λphg)が、波長領域550nmから560nmの間で最も高い反射率Rmax(λ)よりも高いことが望ましい。さらに詳細には、波長530nmでの分光反射率R(530nm)が、波長555nmでの分光反射率R(555nm)より高いことが望ましい。
【０１１２】
また、上記条件に加え、緑領域の反射分光特性において、緑蛍光体の主発光ピーク近傍の波長領域525nmから535nmの間に反射率ピークを有することが望ましい。あるいは、外光の主発光ピークである波長領域550nmから560nmの間に反射率が局所的に低い逆ピークを有することが望ましい。
【０１１３】
以上、着色反射層の分光特性を反射特性として記述した。一方、同じような効果を示す分光特性を吸収特性として記述することも可能である。即ち、所望の光波長を選択的に反射させるか、あるいは所望する光波長以外の光を選択的に吸収させるかの違いである。
（緑領域着色反射層の吸収特性）
緑領域においては、着色反射層の吸収分光特性は、次のことを満足することが望ましい。即ち、緑蛍光体の主発光ピーク波長λphgでの分光吸収率A(λphg)が、波長領域540nmから550nmの間で最も低い吸収率Amin(λphg)よりも低いことが望ましい。さらに詳細には、波長530nmでの分光吸収率A(530nm)が、波長545nmでの分光吸収率A(545nm)より低いことが望ましい。
【０１１４】
さらには、緑蛍光体の主発光ピーク波長λphgでの分光吸収率A(λphg)が、波長領域580nmから590nmの間で最も低い吸収率Amin(λ)よりも低いことが望ましい。詳細には、波長530nmでの分光吸収率A(530nm)が、波長585nmでの分光吸収率A(585nm)より低いことが望ましい。
【０１１５】
また、視感度を考慮すると、緑蛍光体の主発光ピーク波長λphgでの吸収率A(λphg)が、波長領域550nmから560nmの間で最も低い吸収率Amin(λ)よりも低いことが望ましい。
【０１１６】
また、上記条件に加え、緑領域の吸収分光特性において、緑蛍光体の主発光ピーク近傍の波長領域525nmから535nmの間に吸収率が局所的に低い逆ピークを有することが望ましい。あるいは、外光の主発光ピークである波長領域540nmから550nmの間に吸収率ピークを有することが望ましい。
【０１１７】
これらの条件を満たす着色反射層の吸収分光特性の概念図を図２１（Green_cell）に示す。
（赤領域着色反射層の吸収特性）
同様に、赤色領域においては、着色反射層の吸収分光特性は、次のことを満足することが望ましい。即ち、赤色蛍光体の主発ピーク波長λphrでの分光吸収率A(λphr)が、波長領域605nmから615nmの間で最も低い吸収率Amin(λphr)よりも低いことが望ましい。さらに詳細には、波長620nmでの分光吸収率A(620nm)が、波長610nmでの分光吸収率A(610nm)より低いことが望ましい。
【０１１８】
これらの条件を満たす着色反射層の反射分光特性の概念図を図２１（Red_cell）に示す。
（反射層材料と着色反射層材料）
上記着色反射層の光学特性は、各種顔料や各種反射材を用いることにより達成することができる。着色反射層を顔料のみで形成してもよいし、各種反射材と各種顔料を混合することにより達成してもよい。反射材の材料としては、可視領域において、反射率が一様に高いものが望ましく、白色顔料や体質顔料が望ましい。具体的には、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ケイ素、酸化アルミ、チタン酸バリウム、硫酸バリウム、酸化ジルコンなどが望ましい。一方、着色反射層に波長選択機能を持たせるための着色材料としては、無機顔料や有機顔料、染料が挙げられる。中でも無機顔料は、耐熱性に優れており、現行のプラズマパネルの高温プロセスを考慮すれば、着色材料として望ましい。しかし、低温プロセスの場合には、上記分光特性を実現できる着色材料であれば、有機顔料や染料でもよい。さらには、これら無機顔料、有機顔料、染料を混合し、所望の分光特性を実現してもよい。特に染料は、顔料に比べて急峻な分光特性を有するため、上記所望の分光特性を実現することが容易である。
【０１１９】
無機顔料の具体的材料としては、赤色：鉛丹（PbO3）、バーミリオン（HgS）、アンチモンバーミリオン（Sb3S3）、カドミウムレッド（CdS, CdSe）、クロムバーミリオン（PbCrO4・PbMoO4・PbSO4）、緑色：クロムグリーン、ギネーグリーン（Cr2O(OH)4）、ジンクグリーン（ZnCrO4+Fe4[Fe(CN)6]3）、緑青（Cu(C2H3O2)・2Cu(OH)2）、エメラルドグリーン（Cu(C2H5O2)2・3Cu(AsO2)2）、コバルトグリーン（CoO・nZnO）、青色：群青（2(Al2Na2Si3O10)Na2S4）、コバルトブルー（Co2O3+Al2O3）、紺青（Fe4[Fe(CN)6]3）、セルリアンブルー（CoO・SnO2）、エジプトブルー（CaCuSi4O10）などがある。また、例えば、(Zn,Fe)Fe2O4（赤色）、(Co,Ni,Zn)2TiO4（緑色）、CoAl2O4（青色）などの金属複合酸化物系もある。金属複合酸化物系では、大日精化工業のダイピロキサイドなどが有名である。さらに、これら顔料以外にも褐色：弁柄（Fe2O3）、黄色：黄鉛（PbCrO4）、ジンクイエロー（ZnCrO4）、カドミウムイエロー（CdS）、バリウムイエロー（BaCrO4）、紫色：マンガンバイオレット（(NH4)Mn(P2O7)）、マルスバイオレット（Fe2O3）、コバルトバイオレット（Co3(PO4)2）などもある。これら顔料は単体で利用するだけでなく、各色顔料を混合して利用することにより、上記所望の分光特性を得てもよい。
【０１２０】
また、有機顔料の具体的材料としては、赤色：リゾールルビン、パーマネントレッド2B、BONレッドDk、BONマルーン、ヘリオファーストルビン4BL、パラレッド、ピラゾロンレッド、ピラゾロンマルーン、パーマネントカーミン、トルイジンマルーンDk、ペリレンスカーレット、キナクリドンレッド、チオインジゴレッド、緑色：銅フタロシアニングリーン、グリーンゴールド、青色：銅フタロシアニンブルー、インダントロンブルーなどがある。さらにこれら顔料以外にも橙色：ジニトロアニリンオレンジ、ベンジジンオレンジ、黄色：ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、フラバンスロンイエロー、クロモフタールイエロー、紫色：カルバゾールバイオレット、ジベンザンスロンバイオレットなどもある。これら顔料は単体で利用するだけでなく、各色顔料を混合して利用することにより、上記所望の分光特性を得てもよい。
【０１２１】
また、上記所望の分光反射特性を得る場合、次のようなことを考えることにより、混合材料を選択することは可能である。各種顔料や反射材を混合した場合の分光反射特性については、基本的には（式１０）のような加法性が成り立つ。即ち、各材料の単体での分光反射特性Ri(λ)を、ある重み付けWiを乗じて足し合わせることにより、混合した場合の分光反射特性Rs(λ)を得ることができる。この重み付けWiには、各材料の粒子径や表面積、重量混合比などが寄与する。従って、各単体での分光反射特性から加法性により、上記所望の分光反射特性が得られる材料の組合せであれば、るために必要な、材料及び混合比率を推測することができる。分光吸収特性についても同様である。
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【０１２２】
なお、酸化チタンや酸化亜鉛は、触媒作用を有し反応性が高い（あるいは、チョーキングを起こしやすい）。プラズマパネル内で、周囲部材（蛍光体、顔料、隔壁、誘電体）との反応も懸念される。このような材料においては、その表面を酸化ケイ素やアルミナで被覆（表面処理）することにより、安定的に利用することができる。また着色材料においても、材料によっては、プラズマパネル内で発生する真空紫外線による劣化も懸念されることから、同様の表面処理がなされていてもよい。
【０１２３】
反射材と着色材の混合については、次のような手法が望ましい。即ち、同程度の粒子径を有する反射材と着色材を分散性よく混合する手法でもよいし、また、反射材よりも十分に小さい着色材を用い、それら微粒子着色材を反射材粒子の表面に付着させてもよい。
【０１２４】
また、上記着色反射層の光学特性を実現する手段として、誘電体多層膜を利用する方法もある。これは所定の屈折率と所定の厚みを有する薄膜材料を積層することにより、光の干渉を利用して、セル発光色を選択的に反射する、あるいはセル発光色以外の光を選択的に吸収する手段である。例えば、硫化亜鉛ZnSなどの高屈折材料と、氷晶石Na3AlF6などの低屈折率材料の薄膜を交互に積層することによって形成される。
【０１２５】
以上の構成のように、同じ色においても、内光と外光を区別し、反射層の反射特性（あるいは吸収特性）に波長の条件を加えて外光反射を抑制することで、特許文献１（特開平１１−２０４０４４号公報）や特許文献２（特開２０００−１１８８５号公報）に記載のプラズマパネル以上の高コントラスト化を実現できる。また、外光の混色を抑制し、高色純度化を実現することができる。
（低コストプロセス）
上記分光特性を有する着色反射層を各セルに形成することで、高輝度化と高コントラスト化の両立を図り、プラズマパネルの表示特性を向上することができる。ただし、これら構成を低コストで実現する手法についても考える必要がある。
【０１２６】
着色反射層を導入して、高輝度化及び高コントラスト化の効果を最大限に生かすためには、各セルに応じた分光特性を有する着色反射層をセル毎に導入することである。一般のプラズマパネルでは、３色RGBのセルがあることから、３種類の着色反射層を形成する必要がある。例えば、二層膜構成において、着色反射層を、蛍光層と同様にペースト印刷により形成する場合には、図２２（Ａ）で示すように、二層膜の形成に少なくとも13工程が必要である。設備管理や各工程での歩留まりを考慮すると、本工程における高コストが懸念される。
【０１２７】
そこで、本発明では、着色反射層を導入して、高コントラスト化の効果を減じることなく、コスト増大を抑制する手法を提案する。コスト増大を抑制する最も効果ある手法は、各セルの着色反射層の分光特性を共通化することである。分光特性を共通化することで、着色反射層を形成するプロセスの工程数を減らすことが可能となり、コスト増大を抑制できる。また、着色反射層に混合する着色材などを共通化できるため、部材費の低減も可能となる。以下、高コントラスト化の効果を減じることなく、コスト増大を抑制して、着色反射層を形成する手法について述べる。
【０１２８】
図１９は、３波長蛍光ランプの発光スペクトルに視感度（等色関数y）を乗じたスペクトルである。このスペクトルから、外光となる３波長蛍光ランプの光のうち、反射輝度に大きく寄与する光がわかる。即ち、緑色領域では、３波長蛍光ランプの主発光ピークであり、かつ視感度の高い領域にある波長540nmから550nm近傍の光が最も反射輝度に寄与することがわかる。また、波長580nmから590nm近傍の光も反射輝度に寄与することがわかる。次に、赤色領域では波長605nmから615nm近傍にある光が反射輝度に大きく寄与することがわかる。一方、青色領域の光は、視感度の低い領域でもあり、反射輝度にはほとんど寄与しないことがわかる。
【０１２９】
これらのことから、少なくとも波長540nmから550nm近傍の緑色領域の外光による反射を抑制できれば、十分に高コントラスト化を図ることができる。さらに、波長580nmから590nm近傍の緑色領域の外光や、波長605nmから615nm近傍の赤色領域の外光による反射を抑制できれば、さらなる高コントラスト化を図ることができる。青色領域の外光については、その反射を抑制することで、一層の高コントラスト化を図ることはできるが、反射輝度への寄与が小さいことから、多少の反射は許容される。以下、高輝度化と高コントラスト化を両立するための着色反射層の分光反射特性の指針についての概略をまとめる。
(1)外光緑色領域の波長545nm近傍（または視感度の高い波長555nm近傍）の反射を抑制する
(2)外光緑色領域の波長585nm近傍の反射を抑制する
(3)外光赤色領域の波長610nm近傍の反射を抑制する
(4)内光緑色領域の波長530nm近傍の反射を高くする
(5)内光赤色領域の波長620nm近傍の反射を高くする
(6)内光青色領域の反射を高くする
以上の指針と、着色反射層の形成プロセスを考えると図２０（２）、（３）、（４）に示すような分光反射特性を示す着色反射層を用いることにより、セル毎に形成する着色反射層を共通化することができる。
【０１３０】
図２０（２）に示す分光特性では、各セルとも外光反射を抑制しながら、内光反射を高くできている。緑セルの着色反射層においては、青色領域の反射率が高くなっているが、青色領域の反射が反射輝度にほとんど寄与しないことを考えると高コントラスト化を減じる課題とならない。このような分光特性の場合には、緑セルと青セルの着色反射層を共通化できるため、例えば、図２２（Ｂ）に示すように、工程数の低減を図ることができる（13工程から11工程）。なお、同様の分光特性を吸収率で定義したものが、図２１（２）に示したものである。
【０１３１】
さらに、図２０（３）、（４）に示す分光特性では、反射輝度に最も寄与する外光緑色領域の波長545nm近傍（または視感度の高い波長555nm近傍）の反射を抑制すると同時に、反射輝度にほとんど寄与しない青色領域の反射を許容する設計である。このような分光特性の場合には、赤セル、緑セル、青セルの着色反射層を共通化できるため、例えば、図２２（Ｃ）に示すように、工程数の大幅な低減を図ることができる（13工程から9工程）。なお、同様の分光特性を吸収率で定義したものが、図２１（３）、（４）に示したものである。
【０１３２】
このような機能を追加することによって、前述したプラズマパネルは、高輝度化と高コントラスト化の両立を図ることができる。また、このような波長選択によって、同色においても外光の反射を抑制できることから、色度はほぼ内光のみで決まることになり、外光が混色されることによる色純度の低下を抑制することができる。さらには、これら性能を低下させることなく、低コスト化を実現できる。
【０１３３】
（実施例）
本発明における具体的な実施例について述べる。まずは、図１０と図１１を用いて、プラズマパネル及びプラズマディスプレイ装置の概略構造について説明する。
【０１３４】
図１０はプラズマパネル２０の分解斜視図であり、図１１はプラズマディスプレイ装置５０の概略構成図である。プラズマディスプレイ装置５０は、プラズマパネル２０と、このプラズマパネル２０に電圧を印加する駆動電源を有する駆動部５１と、映像信号を生成する映像源５２とから構成される。
【０１３５】
プラズマパネル２０は、前面基板１と背面基板６を貼り合わせた構造であり、これらの間に複数の放電セルが形成されている。図１０においては、構造を分かりやすくするため、前面基板１を背面基板６から離して図示している。放電セルには、電圧を印加するための３種類の電極が形成されている。前面基板１条には、維持放電のための透明電極２とバス電極３とからなる電極対（通常、電極対の一方をX電極と称し、他方をY電極と称す）が形成され、それら電極対は誘電体４と保護膜５により覆われている。一方、背面基板６上には、アドレス電極９が形成され、アドレス電極９は誘電体８で覆われている。さらに誘電体８上には、隔壁（リブとも称す）７が構成され、隔壁７間には赤、緑、青色の蛍光膜１０がそれぞれ形成されている。図からもわかるように隔壁７及び誘電体８は、蛍光膜１０に直接接しており、蛍光膜１０の保持部（蛍光膜保持部）としての機能も有している。
【０１３６】
前面基板１と背面基板６は、前面基板１上に形成されたバス電極３と背面基板６上に形成されたアドレス電極９とが互いに概略直交するように（場合によっては、単に互いに交差するように）、向きを合わせて貼り合わせる。なお、貼り合わせは、図示していないが、基板周辺部に塗布された低融点ガラスから成るシール材により封着される。基板封着後、背面基板６側に開けられた排気孔により排気され、NeやXeの混合ガスが放電ガスとして封入される。通常、封着と排気の工程は、高温下で同時に行われることが多い。プラズマパネルの表示は、前面基板１側の維持電極対と背面基板６側のアドレス電極９に電圧を選択的に印加することで行う。各種電極への電圧印加により、放電セル内で放電が生じ、その放電により発生した真空紫外線が各色蛍光膜１０を励起することで、蛍光体を発光させ、フルカラー表示を行う。
【０１３７】
本発明は、図１０のような３電極型のプラズマパネル２０を用いたプラズマディスプレイ装置に限らず、図１２に示すような背面基板６側のセル構造がボックス型のプラズマパネル６０や、図１３、図１４に示す対向放電型のプラズマパネル７０、９０を用いたプラズマディスプレイ装置に適用することで、本発明の効果（高輝度、高コントラスト、低コスト）を得ることができる。なお、図１３および図１４において、符号７１は前面基板、符号７２は誘電体、符号７３は保護膜、符号７４は隔壁板、符号７５は蛍光膜、符号７６は誘電体、符号７７は背面基板、符号７８はスキャン電極、符号７９はデータ電極、符号８０はブラックマトリックスを示す。また、この蛍光膜７５は、蛍光膜保持部によって保持されている。
【０１３８】
以下、詳細な実施例について説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、先に述べた図６や図７に示す膜厚の領域であれば、本発明の効果を十分に得ることができる。また、着色反射層の分光特性においても、図２０や図２１に示した分光特性だけでなく、上記にまとめた分光反射特性の指針の条件に合うものであれば、本発明の効果を十分に得ることができる。本発明は下記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。なお、各実施例における効果は、図１５を参照して説明した従来のプラズマパネル１００との性能比較で述べる。
【０１３９】
（実施例１）
本実施例のプラズマパネルについて、図１を参照して説明する。なお、本実施例のプラズマパネルは、蛍光膜が蛍光層と反射層の少なくとも２層を有する上記第１の構成に相当する。プラズマパネル２０は、前面基板１及び背面基板６を有し、それぞれの基板上に、透明電極２、バス電極３、誘電体４、アドレス電極９、誘電体８、隔壁７、蛍光膜１０を設けている。この蛍光膜１０は、蛍光層１２と反射層１１（着色反射層）から構成される。
【０１４０】
本実施例では、ＲＧＢセルでそれぞれ異なる分光反射特性を有する着色反射層を用いる。これら着色反射層は、その配置されたセルの発光色の光を選択的に反射する、あるいはセルの発光色以外の光を選択的に吸収する機能を有していることが特徴であり、これにより、プラズマパネルの高輝度化と高コントラスト化を同時に実現することができる。
【０１４１】
背面基板６上に形成される反射層１１（着色反射層）は、反射材と各種顔料を用いて形成する。反射材には、中位粒子径ｄｒ＝１．０μｍの酸化チタンＴｉＯ２を用いる。また、顔料には、ＲＧＢセルごとに、金属複合酸化物系の(Zn,Fe)Fe2O4（赤）、(Co,Ni,Zn)2TiO4（緑）、CoAl2O4（青）を用いる。これら顔料と酸化チタンと溶媒とからなるペーストに混合し、スクリーン印刷法により印刷形成する。印刷後、乾燥・焼成工程によりバインダと溶媒を焼き飛ばすことにより、着色反射層を形成する。なお、本実施例の着色反射層における分光反射特性は図２３に示すとおりである。
【０１４２】
蛍光層１２は、この反射層１１の上層にスクリーン印刷法を用いて形成する。なお、焼成後の反射層１１の膜厚は１２．５μｍ程度であり、蛍光層１２もほぼ同等の膜厚１２．５μｍ程度とする。この膜厚条件は図７で示した領域４に含まれる。
【０１４３】
以上のように形成した背面基板６と、前面基板１とを重ね合わせて、封止及び排気した後、放電ガスを封入し、プラズマパネル２０を作製する。
【０１４４】
本実施例のプラズマパネル２０に駆動回路（駆動部）を接続して輝度を評価した。その結果、本発明者らが検討したプラズマパネル１００に比べて、約１．１倍の輝度を得る。さらに、このようにして得られるプラズマパネルは、内光を効率よく反射し、かつ外部から入射した３波長白色光のうち、そのセルの発光色以外の光の反射を抑制できるため、反射輝度をおよそ1/3まで軽減することができる。従って、同色の光においても、内光と外光を区別して反射できることから、高コントラスト化が可能となる。
【０１４５】
（実施例２）
本実施例のプラズマパネルの構造を図２６に示す。本実施例は、反射層１１に波長選択機能を持たせた２種類の着色反射層を用いる点で実施例１と異なる。即ち、ＧＢセルでは同一の反射分光特性を有する着色反射層を用い、Ｒセルのみ異なる反射分光特性を有する着色反射層を用いる。このように、一部で共通の反射分光特性を有する着色反射層を用いることで、着色反射層を形成する工程数を低減でき、低コスト化を図ることができる。
【０１４６】
本実施例における着色反射層１１は、反射材である酸化チタンと顔料の混合物から形成される。酸化チタンと顔料をバインダと溶媒からなるペーストに混合し、スクリーン印刷法により印刷形成する。印刷後、乾燥・焼成工程によりバインダと溶媒を焼き飛ばすことにより、着色反射層として形成される。なお、本実施例では、Ｒセルの着色反射層を、酸化チタンと(Zn,Fe)Fe2O4（赤）で形成し、Ｇセル及びＢセルの着色反射層を酸化チタンと(Co,Ni,Zn)2TiO4（緑）とCoAl2O4（青）で形成する。本実施例の着色反射層における分光反射特性は図２４に示すとおりである。ＧセルとＢセルで着色反射層の反射分光特性は共通である。
【０１４７】
以上のように形成した背面基板６と、前面基板１とを重ね合わせて、封止及び排気した後、放電ガスを封入し、プラズマパネルを作製する。
【０１４８】
このようにして得られるプラズマパネルは、内光を効率よく反射し、かつ外部から入射した３波長白色光のうち、そのセルの発光色以外の光の反射を抑制できるため、反射輝度をおよそ1/3まで軽減することができる。さらに、同色の光においても、内光と外光を区別して反射できることから、さらなる高コントラスト化が可能となる。また、ＧセルとＢセルでの着色反射層を共通化しているために、着色反射層を形成する工程を低減できることから、低コスト化にも繋がる。
【０１４９】
（実施例３）
本実施例のプラズマパネルの構造を図２７に示す。本実施例は、反射層１１に波長選択機能を持たせた１種類の着色反射層を用いる点で実施例１と異なる。即ち、ＲＧＢセルでは同一の反射分光特性を有する共通の着色反射層を用いる。このように、共通の反射分光特性を有する着色反射層を用いることで、着色反射層を形成する工程数を大幅に低減でき、低コスト化を図ることができる。
【０１５０】
本実施例における着色反射層１１は、反射材である酸化チタンと顔料の混合物から形成される。酸化チタンと顔料をバインダと溶媒からなるペーストに混合し、スクリーン印刷法により印刷形成する。印刷後、乾燥・焼成工程によりバインダと溶媒を焼き飛ばすことにより、着色反射層として形成される。なお、本実施例では、着色反射層を、酸化チタンと(Zn,Fe)Fe2O4（赤）と(Co,Ni,Zn)2TiO4（緑）とCoAl2O4（青）で形成する。本実施例の着色反射層における分光反射特性は、図２５に示すとおりである。ＲＧＢセルで着色反射層の反射分光特性は共通である。
【０１５１】
以上のように形成した背面基板６と、前面基板１とを重ね合わせて、封止及び排気した後、放電ガスを封入し、プラズマパネルを作製する。
【０１５２】
このようにして得られるプラズマパネルは、内光を効率よく反射し、かつ外部から入射した３波長白色光のうち、そのセルの発光色以外の光の反射を抑制できるため、反射輝度をおよそ1/3まで軽減することができる。さらに、同色の光においても、内光と外光を区別して反射できることから、さらなる高コントラスト化が可能となる。また、ＲＧＢセルでの着色反射層を共通化しているために、着色反射層を形成する工程を大幅に低減できることから、低コスト化にも繋がる。
【０１５３】
（実施例４）
本実施例のプラズマパネルについて、図８を参照して説明する。なお、本実施例のプラズマパネルは、蛍光膜を保持する蛍光膜保持部である隔壁や下層の誘電体に反射層（着色反射層）の役割を担わせる上記構成２に相当する。即ち、プラズマパネル３０には、蛍光膜保持部である隔壁３１及び誘電体３２に波長選択性の反射機能を持たせている。
【０１５４】
隔壁３１や誘電体３２に用いた材料は、SiO2やB2O3を主成分とするガラス材料に酸化チタンと顔料を含有したものである。本実施例の構成の場合には、ＲＧＢセルで着色反射層の分光反射特性は共通である。例えば、図２５に示す分光反射特性を有する。このような隔壁３１や誘電体３２は、本発明者らが検討したプラズマパネル１００の隔壁１０７や誘電体１０８の反射率に比べて高い反射率が得られる。
【０１５５】
以上のように形成した背面基板６と、前面基板１とを重ね合わせて、封止及び排気した後、放電ガスを封入し、プラズマパネル３０を作製する。
【０１５６】
本実施例のプラズマパネル３０に駆動回路（駆動部）を接続して輝度を評価した。その結果、本発明者らが検討したプラズマパネル１００に比べて、約１．１倍の輝度を得る。さらに、このようにして得られるプラズマパネルは、内光を効率よく反射し、かつ外部から入射した３波長白色光のうち、そのセルの発光色以外の光の反射を抑制できるため、反射輝度をおよそ1/3まで軽減することができる。従って、同色の光においても、内光と外光を区別して反射できることから、高コントラスト化が可能となる。
【０１５７】
（実施例５）
本実施例のプラズマパネルについて、図９を参照して説明する。本実施例におけるプラズマパネル４０は、前記実施例１のプラズマパネル２０と比較して、蛍光体保持部である隔壁４１のうち、蛍光膜１０を保持する面以外の面、すなわち蛍光膜１０に接していない隔壁頂部４１ａの反射率βtを５％以下としている点で異なるのみである。隔壁頂部に用いた材料は、SiO2やB2O3を主成分とするガラス材料にマンガンMnや鉄Feを含有したものである。
【０１５８】
このようなプラズマパネル４０では、実施例１と同等の輝度を得ることができ、同時に隔壁頂上部による不要な外光反射を抑制できることから、明室コントラストを向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１５９】
本発明は、プラズマディスプレイパネルを製造する製造業に幅広く利用されるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１６０】
【図１】本発明の一実施の形態であるプラズマディスプレイパネルを模式的に示す要部断面図である。
【図２】蛍光層を構成する粒子径の平均層数と輝度との関係を示すグラフである。
【図３】反射層上に形成された蛍光層の膜厚と輝度との関係を示すグラフである。
【図４】反射層の膜厚と反射率の関係を示すグラフである。
【図５】蛍光層の膜厚と反射層の膜厚に対する輝度を示す等高線グラフである。
【図６】蛍光層の膜厚と反射層の膜厚に対する輝度を示す等高線グラフであり、蛍光膜の膜厚が４０μｍ以下の場合の、本発明の効果ある膜厚範囲を示す。
【図７】蛍光層の膜厚と反射層の膜厚に対する輝度を示す等高線グラフであり、蛍光膜の膜厚が２５μｍ以下の場合の、本発明の効果ある膜厚範囲を示す。
【図８】本発明の一実施の形態であるプラズマディスプレイパネルを模式的に示す要部断面図である。
【図９】本発明の一実施の形態であるプラズマディスプレイパネルを模式的に示す要部断面図である。
【図１０】本発明の一実施の形態であるプラズマディスプレイパネルの分解斜視図である。
【図１１】プラズマディスプレイパネルを用いたプラズマディスプレイ装置を説明するための図である。
【図１２】本発明の一実施の形態であるプラズマディスプレイパネルの分解斜視図である。
【図１３】本発明の一実施の形態であるプラズマディスプレイパネルの分解斜視図である。
【図１４】本発明の一実施の形態であるプラズマディスプレイパネルの分解斜視図である。
【図１５】本発明者らが検討したプラズマディスプレイパネルを模式的に示す要部断面図である。
【図１６】蛍光膜の膜厚と相対輝度との関係を示す説明図である。
【図１７】一般的な照明光源（３波長蛍光ランプ）の発光スペクトルを示した図である。
【図１８】一般的な照明光源（３波長蛍光ランプ）の発光スペクトルに視感度（等色関数ｙ）を乗じたスペクトルを示した図である。
【図１９】プラズマディスプレイパネルの各色発光スペクトルを示す図である。
【図２０】本発明における着色反射層の分光反射特性を示した概念図である。
【図２１】本発明における着色反射層の分光吸収特性を示した概念図である。
【図２２】二層膜形成プロセスのフローを示した図である。
【図２３】本発明の一実施の形態である着色反射層の分光反射特性を示した図である。
【図２４】本発明の一実施の形態である着色反射層の分光反射特性を示した図である。
【図２５】本発明の一実施の形態である着色反射層の分光反射特性を示した図である。
【図２６】本発明の一実施の形態であるプラズマディスプレイパネルを模式的に示す要部断面図である。
【図２７】本発明の一実施の形態であるプラズマディスプレイパネルを模式的に示す要部断面図である。
【符号の説明】
【０１６１】
１、１０１…前面基板、２、１０２…透明電極、３、１０３…バス電極、４、１０４…誘電体、５、１０５…保護膜、６、１０６…背面板ガラス、７、３１、４１、１０７…隔壁（４１a…頂上部低反射隔壁）、８、３２、１０８…誘電体、９、１０９…アドレス電極、１０、１１０…蛍光膜、１１…反射層（または着色反射層）、１２…蛍光層、１４…放電空間、２０、３０、４０、７０、９０、１００…プラズマパネル、５１…駆動電源、５２…映像源、５０…プラズマディスプレイ装置、７１…前面基板、７２…誘電体、７３…保護膜、７４…隔壁板、７５…蛍光膜、７６…誘電体、７７…背面基板、７８…スキャン電極、７９…データ電極、８０…ブラックマトリックス。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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