説明

プラズマディスプレイパネル

【課題】本発明のプラズマディスプレイパネルによれば画像表示装置全体の狭額縁化と画像表示品位およびその信頼性を両立させるプラズマディスプレイパネルを提供することが可能となる。
【解決手段】本発明のプラズマディスプレイパネルは、複数の表示電極を配置した前面基板と、前記表示電極に交差するようにデータ電極を配置し前記データ電極上に絶縁体層を配置した背面基板とを、対向配置し前記前面基板および前記背面基板の周囲を封着部材にて封着したプラズマディスプレイパネルにおいて、前記絶縁体層の厚み0〜50%における空隙率の平均値が0.1〜1%の範囲であり、前記封着部材が前記絶縁体層上に形成されていることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は表示デバイスとして知られるプラズマディスプレイパネルに関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、双方向情報端末として大画面、壁掛けテレビへの期待が高まっており、そのための表示デバイスとして、液晶表示パネル、フィールドエミッションディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイなどの数多くのものがある。これらの表示デバイスの中でもプラズマディスプレイパネル(以下、「PDP」と記す)は、自発光型で美しい画像表示ができ、大画面化が容易であるなどの理由から、視認性に優れた薄型表示デバイスとして注目されており、高精細化および大画面化に向けた開発が進められている。
【0003】
PDPは表示電極、誘電体層、MgOによる保護層などの構成物を形成した前面板と、電極、隔壁、絶縁体層、蛍光体層などの構成物を形成した背面板とを、内部にR・G・Bそれぞれの微小な放電セル(以下、単にセルとする)を形成するように対向配置されるとともに、周囲を封着部材により封止されている。そして、そのセルにネオン(Ne)およびキセノン(Xe)などを混合してなる放電ガスを例えば66500Pa(約500Torr)程度の圧力で封入している。
【0004】
元来PDPは自発光型であるため各セルは非常に高い視野角を有するが、高精細化・大画面化に伴い全領域で均一なパネル特性が求められるため、材料物性・構造形成プロセスに対して対策が様々に施される。例えば、放電空間並びに蛍光体形状を定義して、同箇所に2回の塗布プロセスを用いてその構造を実現する方法を見出し、視野角の変化に対して蛍光体からの均一な発光を得る方法等が開示されている(特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2000−208057号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、PDPなどを用いる家庭用画像表示装置としては図1に示すように表示部2と額縁部3に大別され、表示部2と額縁部3を合わせたものが表示装置の大きさとなる。
【0007】
表示装置は大きな表示画面で番組を視聴することにより臨場感が得られるため、昨今では画像表示装置の大型化が進んでいる。しかし画像表示装置の設置スペースの問題などで、画像表示装置を大型化することなく表示部2のみを大きくすることが求められている。このため額縁部2を狭くする、いわゆる狭額縁化が必要となる。
【0008】
本発明はこのような現状に鑑みなされたもので、狭額縁化と高品質を両立させるPDPを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記の目的を達成するために本発明のPDPは、複数の表示電極を配置した前面基板と、表示電極に交差するようにデータ電極を配置しデータ電極上に絶縁体層を配置した背面基板とを、対向配置し前面基板および背面基板の周囲を封着部材にて封着したPDPにおいて、絶縁体層の厚み0〜50%における空隙率の平均値が0.1〜1%の範囲であり、封着部材が絶縁体層上に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
このように本発明によれば、狭額縁化を可能とするPDPでありながら、発光効率の高い高品質なPDPを提供することを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】画像表示装置の構成を示す正面図
【図2】PDPの額縁部における断面図
【図3】本発明の実施の形態におけるPDPの概略構成を示す断面斜視図
【図4】同PDPの背面板の構成を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施の形態におけるPDPについて、図面を用いて説明する。
【0013】
(実施の形態)
図3から図4により、本実施の形態におけるPDPの構成および特徴について説明する。まず、図3から図4により本発明のPDPの主要構成について説明する。図3は、本発明の実施の形態におけるPDPの概略構成を示す断面斜視図、図4は同PDPの背面板の構成を示す斜視図である。
【0014】
図3において、PDP1は、前面板20と背面板30とから構成され、前面板20と背面板30とは放電空間40を形成するように対向配置されている。前面板20は、フロート法により形成された硼珪素ナトリウム系ガラスなどの前面ガラス基板21上に、走査電極22と維持電極23とで対をなすストライプ状の複数の表示電極24が形成されている。また、隣接する表示電極24の間には、光遮蔽部となるブラックストライプ25が形成されている。また、表示電極24とブラックストライプ25とを覆って誘電体層26が形成され、さらに誘電体層26を覆って酸化マグネシウム(MgO)からなる保護層27が形成されている。
【0015】
一方、背面板30は、背面ガラス基板31上に、前面板20の表示電極24と直交する方向にデータ電極32が形成され、データ電極32を覆って絶縁体層33が設けられている。また、絶縁体層33上には、例えばストライプ状、井桁状の隔壁34が設けられ、隔壁34の側面と絶縁体層33の表面には蛍光体層35が設けられている。蛍光体層35は隣接する隔壁34によって仕切られた放電空間40に、それぞれ赤色に発光する赤色蛍光体層35R、緑色に発光する緑色蛍光体層35G、青色に発光する青色蛍光体層35Bが順に形成されている。
【0016】
図4は本発明の実施形態における同PDPの背面板の構成を示す斜視図である。図4に示すように、PDPの隔壁34は、表示電極24と平行な横隔壁34bと横隔壁34bに直交する縦隔壁34aとにより井桁状に形成されており、縦隔壁34aは横隔壁34bの高さよりも若干高くなるように形成される。本発明ではこの他に面一の井桁形状にも適応できるものである。また横隔壁34aを除いたストライプ状の隔壁にも適応できるものである。
【0017】
前面板20に設けられた表示電極24を構成する走査電極22および維持電極23は、それぞれ透明電極およびバス電極により構成されている。バス電極はCr/Cu/CrまたはAgなどの材料からなり、それぞれ透明電極に電気的に接続されている。
【0018】
以上の前面板20と背面板30とを、表示電極24とデータ電極32とが直交し内部に微小な放電空間40を形成するように隔壁34を挟んで対向配置して、周囲を封着部材により封止する。その後、放電空間40に、NeおよびXeなどを混合した放電ガスを66500Pa(500Torr)程度の圧力で封入してPDPを完成させ、表示電極24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、それによって発生した紫外線が各色の蛍光体層35を励起して、赤色、緑色、青色の各色を発光させることによりカラー画像を表示する。
【0019】
ここで本発明の実施形態の額縁部3について説明する。PDPなどを用いる家庭用画像表示装置としては図1に示すように表示部2と額縁部3に大別され、表示部2と額縁部3を合わせたものが表示装置の大きさとなる。
【0020】
表示装置は大きな表示画面で番組を視聴することにより臨場感が得られるため、昨今では画像表示装置の大型化が進んでいる。しかし画像表示装置の設置スペースの問題などで、画像表示装置を大型化することなく表示部2のみを大きくすることが求められている。このため額縁部3を狭くする、いわゆる狭額縁化が必要となる。
【0021】
ここで、図2にPDPの額縁部3の断面図を示す。額縁部3は同図のような構造になっており、この部分を狭幅化することが課題となる。ところで封着部材38と背面基板の絶縁体層33の位置関係は、図2(a)〜(c)に示すような形態が考えられる。
(1)絶縁体層33が封着部材38の外側まで形成されている(図2(a))。
(2)絶縁体層33が封着部材38の内側に形成されている(図2(b))。
(3)絶縁体層33が封着部材38の中間程度まで形成されている(図2(c))。
【0022】
このうち、図2(b)のように絶縁体層33が封着部材38の内側に形成されている場合、パネル内部でデータ電極32が剥き出しとなってしまい、そこで異常放電が発生するため採用できない。
【0023】
PDPの額縁部3を狭幅化するための1つの方策として、封着部材38の幅を狭くすることが挙げられる。封着部材38を狭幅化すると、その封着部材38の塗布位置や塗布幅の製造バラツキが起こりやすく、図2(c)のように絶縁体層33を封着部材38の中間程度まで形成することが困難となる。よって封着部材38の幅を狭くするためには図2(a)のように絶縁体層33を封着フリットの外側まで形成する設計が最良となる。
【0024】
しかしながら、図2(a)の構造では、PDP内部の放電ガスが絶縁体層33を通して外部に漏れ出す危険がある。放電ガスが外部に漏れ出すと、PDPの放電を著しく損ね、ついにはパネルが点灯しなくなる。
【0025】
本発明の実施形態は、封着部材38を図2(a)の形態としつつ、上記課題を解決するための技術である。
【0026】
(PDPの製造方法について)
次に、PDP1の背面板30の製造方法について説明する。まず背面ガラス基板31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、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データ電極32用の構成物となる材料層を形成し、それを所望の温度で焼成することによりデータ電極32を形成する。次に、データ電極32が形成された背面ガラス基板31上にダイコート法などによりデータ電極32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絶縁体層33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。
【0027】
具体的には、本発明の実施の形態において絶縁体ペーストは、ガラス成分20−50%、絶縁性フィラー10−50%、導電性フィラー0−5%、バインダ10−20%、溶剤20−30%の配合比のものを数種類用いた。
【0028】
絶縁性フィラーとは、シリカやチタニアのような絶縁性をもった物質で構成されたフィラーであり、導電性フィラーは酸化スズやマンガンといった導電性をもった物質で構成されたフィラーである。
【0029】
また絶縁性フィラーとガラス成分の比率を変更することで、絶縁体層33の空隙率を変更できる。後述する実験結果においてはこれらの配合比を変更して試料を作成し検討した。特に、ガラス成分45−50%、絶縁性フィラー10−15%とすることで良好な結果が得られた。
【0030】
次に、絶縁体層33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34を形成する。ここで、絶縁体層33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。次に、隣接する隔壁34間の絶縁体層33上および隔壁34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35が形成される。以上の工程により、背面ガラス基板31上に所定の構成部材を有する背面板30が完成する。
【0031】
このようにして所定の構成部材を備えた前面板20と背面板30とを走査電極22とデータ電極32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40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。
【0032】
(本発明の絶縁体層について)
先に述べたように、従来技術のPDPにおいては、図2(a)のような狭額縁対応構造にするとPDP内部の放電ガスが絶縁体層33を通して外部に漏れ出すという課題があった。これに対し発明者等は、絶縁体層33の背面ガラス基板31側から厚み0〜50%の深さの空隙率の平均値を0.1〜1%の範囲とすることで、上記課題を解決することを見出した。
【0033】
ここで空隙率とは、絶縁体層33の中で絶縁体層のガラス成分が存在していない部分の体積の割合であって、以下の方法で測定される。
(1)背面板30を割断し、絶縁体層33の断面が露出したサンプルを切り出す。
(2)絶縁体層33を二次電子走査型電子顕微鏡(SEM)にて撮像する。
(3)撮像された誘電体断面の画像から、空隙率を算出する。
【0034】
また誘電体の断面は、SEM撮像時のコントラストを上げ、かつ割断時の割れ具合による測定ばらつきを防止するため、空隙部や周辺を樹脂でコートすることが望ましい。本測定は、日立製作所製走査型電子顕微鏡S−3000を用いて行った。算出に用いた撮像は反射電子計測モードで、加速電圧15kV、ワークディスタンス15mmにて行った。この評価結果を表1に示す。
【0035】
【表1】

【0036】
表1に示すように、絶縁体層33の厚み0〜50%における空隙率の平均値が1%を越えると、放電ガスが外部に漏れ出し、PDPの品質を損ねる。また、表1に示すように、絶縁体層33の厚み0〜50%における空隙率の平均値が0.1%より小さいと、絶縁体層33の反射率が著しく小さくなるためPDPの発光輝度が下がることになる。これは、空隙率が小さくなったことによって絶縁体層33の空隙の界面において反射する光が少なくなり、前面基板から取り出される光の量が少なくなることに起因する。ここで反射率は、波長550nmに対する全反射率としてJIS−R−3106に準拠して計測した。また、測定はMINOLTA「Spectrophotometer:CM−3600d」を用いた。
【0037】
以上のように、本発明の実施の形態におけるPDPは、複数の表示電極を配置した前面基板と、表示電極に交差するようにデータ電極を配置しデータ電極上に絶縁体層を配置した背面基板との間に、放電空間が形成されるように対向配置したPDPであって、前記絶縁体層の厚み0〜50%における空隙率の平均値が0.1〜1%の範囲であることを特徴とする。
【0038】
これによって、狭額縁化を可能とするPDPでありながら、発光効率の高い高品質なPDPを提供することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【0039】
本発明のPDPによれば、狭額縁化と高品質を両立させるPDPを提供することを可能とする点で有用である。
【符号の説明】
【0040】
1 PDP
2 表示部
3 額縁部
30 背面板
31 背面ガラス基板
32 データ電極
33 絶縁体層
34 隔壁
35 蛍光体層
36 誘電体層
37 前面ガラス基板
38 封着部材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の表示電極を配置した前面基板と、前記表示電極に交差するようにデータ電極を配置し前記データ電極上に絶縁体層を配置した背面基板とを、対向配置し前記前面基板および前記背面基板の周囲を封着部材にて封着したプラズマディスプレイパネルにおいて、前記絶縁体層の厚み0〜50%における空隙率の平均値が0.1〜1%の範囲であり、前記封着部材が前記絶縁体層上に形成されていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2011−258401(P2011−258401A)
【公開日】平成23年12月22日(2011.12.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−131703(P2010−131703)
【出願日】平成22年6月9日(2010.6.9)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】