蛍光体ペースト、およびそれを用いたプラズマディスプレイパネル装置とプラズマディスプレイ装置の製造方法
【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装置の製造方法は、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、蛍光体層は蛍光体粉末と有機バインダー樹脂と有機溶剤とを含む蛍光体ペーストが背面基板に塗布され、乾燥焼成を経て作製され、蛍光体ペーストに占める有機バインダー樹脂の重量含有率（ｗｔ％）に対する蛍光体粉末の重量含有率（ｗｔ％）が４．７以上６．０以下であることを特徴とする。
【解決手段】本発明のプラズマディスプレイ装置の製造方法は、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、蛍光体層は蛍光体粉末と有機バインダー樹脂と有機溶剤とを含む蛍光体ペーストが背面基板に塗布され、乾燥焼成を経て作製され、蛍光体ペーストに占める有機バインダー樹脂の重量含有率（ｗｔ％）に対する蛍光体粉末の重量含有率（ｗｔ％）が４．７以上６．０以下であることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は例えば、テレビなどの画像表示に用いられるプラズマディスプレイパネルに関し、特に、紫外線により励起されて発光する蛍光体層を有するプラズマディスプレイパネル用の蛍光体ペーストの構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータやテレビなどの画像表示に用いられているカラー表示デバイスにおいて、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという。）は、大型で薄型軽量を実現することのできるカラー表示デバイスとして注目されている。
【０００３】
ＰＤＰは、前面板と背面板とで構成されている。前面板は、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透明電極と金属バス電極とで構成される表示電極と、この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、この誘電体層上に形成された保護層とで構成されている。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。前面板と背面板とはその電極形成面側を、放電空間にネオン（Ｎｅ）−キセノン（Ｘｅ）の放電ガスが封入された放電空間を介して対向配置されている。ＰＤＰは、表示電極に電圧を選択的に印加することによって放電させ、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。
【０００４】
さらに、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）。
【０００５】
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。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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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】
【０００７】
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前記データ電極上に絶縁体層を配置し、絶縁体層上に蛍光体層を備えた背面基板とを、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プラズマディスプレイパネルを備えるプラズマディスプレイ装置の製造方法において、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、蛍光体層は蛍光体粉末と有機バインダー樹脂と有機溶剤とを含む蛍光体ペーストが背面基板に塗布され、乾燥焼成を経て作製され、蛍光体ペーストに占める有機バインダー樹脂の重量含有率（ｗｔ％）に対する蛍光体粉末の重量含有率（ｗｔ％）が４．７以上６．０以下であ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】本発明の一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】本発明の一実施の形態におけるＰＤＰの背面板の構成を示す斜視図
【図５】本発明の実施例におけるＰ／Ｅ比と絶縁破壊電圧の関係
【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】
＜第１の実施の形態＞
１、ＰＤＰの全般的な構成
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、ＰＤＰ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ＰＤＰが点灯しなくなる。
また、蛍光体層の絶縁破壊に対する耐圧を十分にしなければ、放電セル内に電荷が貯まりすぎて前面基板と背面基板の間に小さな異常放電が生じる。この異常放電による衝撃で蛍光体粉末が前面基板まで飛散して付着し、前面基板の正常放電を阻害し点灯不良とする“蛍光体の絶縁破壊”が発生する。
【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】
２、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ー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％、バインダー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】
３、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。
４、本発明の蛍光体層について
次に本発明の蛍光体について説明する。以下の実施例は例示の目的で提供され、本発明を限定するものではない。
蛍光体層は、蛍光体粉末と有機バインダー樹脂と有機溶剤を含む材料を混合してできた蛍光体ペーストを背面基板に塗布し、乾燥、焼成を経て作製される。本発明の蛍光体ペーストは少なくとも蛍光体粉末と、有機バインダー樹脂と、有機溶剤とを含有し、バインダー樹脂はアクリル系樹脂であり、蛍光体粉末の含有率／有機バインダー樹脂の含有率が、４．７以上６．０以下となるように合成を行う。
各材料については、以下詳細に説明する。
【００３７】
３−１、蛍光体粉末
本実施の形態における蛍光体ペーストの構成成分である蛍光体粉末について説明する。本実施の形態における蛍光体ペーストの構成成分である蛍光体粉末は、波長２００ｎｍ以下、たとえば１４７ｎｍの真空紫外線励起下で効率的に発光し得る蛍光体であることが好ましい。中でも、赤色蛍光体として赤色蛍光体として（Ｙ，Ｅｕ）（Ｐ，Ｖ）Ｏ４または（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）２Ｏ３、緑色蛍光体として（Ｚｎ，Ｍｎ）２ＳｉＯ４または（Ｙ，Ｃｅ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２、青色蛍光体として（Ｂａ，Ｅｕ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７を用いた場合、発光効率、色合いともに良好であるため特に好ましい。しかし、各色において先述した蛍光体を少なくとも１種類含有していれば蛍光体ペーストとしてはよく、先述した各色における蛍光体粉末に限定されるものではない。
本発明の実施形態では、青色蛍光体粉末として青色蛍光体（Ｂａ，Ｅｕ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７を用いた。青色蛍光体（Ｂａ，Ｅｕ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７は、出発原料に炭酸バリウム（ＢａＣＯ３）と炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ３）と酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）と酸化ユーロピウム（Ｅｕ２Ｏ３）とを用いて、蛍光体組成に合うように混合する。ここで、酸化アルミニウムをフッ化アルミニウム（ＡｌＦ３）もしくは酸化ユーロピウムをフッ化ユーロピウム（ＥｕＦ３）とすることで、反応を促進させ、粒径をコントロールすることができる。混合物を窒素に数％の水素を含む混合ガス雰囲気において１４００℃〜１８００℃で焼成することで作製する。
【００３８】
蛍光体粉末の重量比率（ｗｔ％）は、少なくとも蛍光体粉末と有機バインダー樹脂と有機溶剤とを含む蛍光体ペースト全重量に対して４０ｗｔ％以上６０ｗｔ％以下が好ましい。蛍光体粉末の重量比率（ｗｔ％）が４０ｗｔ％を下回る場合、蛍光体ペーストの粘度が低くなり、塗布性が悪化する。そして、６０ｗｔ％を超える場合においては、蛍光体ペーストの粘度が高くなり、塗布性が悪化する。
次に、青色蛍光体（Ｂａ，Ｅｕ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７の蛍光体粉末の粒径について説明する。本発明の実施形態では蛍光体粒子の平均粒径Ｄ５０を２．０μｍ以上３．０μｍ以下とする。蛍光体粒子は２．０μｍより小さい場合では、粒子そのものの発光効率が小さくなってしまう。しかし、蛍光体層に充填された粒子同士による発光の反射界面を増やすには、３．０μｍ以下であることが好ましい。
さらに、蛍光体ペースト中の、蛍光体粉末の重量で表される含有率（ｗｔ％）とバインダー樹脂の重量で表される含有率（ｗｔ％）との比をある一定範囲にすることによって、蛍光体層の蛍光体粉末の体積充填率を増加させることができる。その結果、背面基板における誘電体層の材料等を検討して絶縁破壊に対する耐圧を向上させなくても、背面基板における絶縁耐圧の特性が向上する。
具体的には、本発明の実施形態では、蛍光体粉末の含有率／有機バインダー樹脂の含有率を４．７以上、６．０以下としている。蛍光体粉末の含有率／有機バインダー樹脂の含有率を４．７より小さい値にすると蛍光体ペーストにおける樹脂の占める割合が大きく、焼成後の蛍光体層に閉める蛍光体粉末充填密度が低い。そのため、蛍光体層の充分な絶縁耐圧を得ることができなくなる。また、蛍光体粉末の含有率／有機バインダー樹脂の含有率が６．０より大きな値にすると、蛍光体ペースト中における蛍光体粉末の占める割合が大きく、ノズルに詰まる等、塗布に影響が出る可能性がある。
したがって、蛍光体粉末の含有率／有機バインダー樹脂の含有率を上記の範囲にすることで、蛍光体層における蛍光体粉末の体積充填率を確保することが可能となり、蛍光体層は充分な絶縁耐圧の特性を得ることができることとなる。
【００３９】
３−２、有機溶剤
さらに蛍光体ペーストの構成成分である有機溶剤は、沸点が１００℃〜３００℃のもので、有機バインダー及び蛍光体粉体成分と分離しないものであれば特に制限はなく、アルコール系、エーテル系、エステル系のものが好ましい。例えば、テルピネオール（沸点２１７℃）、ベンジルアルコール（沸点２０５℃）、Ｎ−メチルピロリドン（沸点２０２℃）、ジエチレングリコールモノブチルエーテル（沸点２３１℃）、トリエチレングリコールモノメチルエーテル（沸点２４５℃）、トリエチレングリコールジメチルエーテル（沸点２１６℃）等は作業性に優れていて好ましい。バインダー樹脂としては、エチルセルロースを用いる。
また、有機溶剤はと単独で用いることも複数で用いることも可能である。有機溶剤の重量比率（ｗｔ％）は、少なくとも蛍光体粉末と有機バインダー樹脂と有機溶剤とを含む蛍光体ペーストの全重量２０ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下が好ましい。有機溶剤の重量比率（ｗｔ％）が２０ｗｔ％を下回る場合、蛍光体ペーストの粘度が低くなり、塗布性が悪化する。そして、５０ｗｔ％を超える場合においても、蛍光体ペーストの粘度が高くなり、塗布性が悪化する。
【００４０】
３−３、有機バインダー樹脂
さらに蛍光体ペーストの構成成分である有機バインダー樹脂は、以下のものが選択される。
アクリル系樹脂としては、メチルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ノルマルプロピルアクリレート、ノルマルプロピルメタクリレート、イソプロピルアクリレート、イソピルメタクリレート、ノルマルブチルアクリレート、ノルマルブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ラウリルアクリレート、ラウリルメタクリレート、ステアリルアクリレート、ステアリルメタクリレート、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メチオールアクリルアミド等の単量体から１つ以上を選択して重合させることが好ましい。より好ましくはメチルメタクリレートを単量体の１成分として乳化重合して得られるアクリル系樹脂である。有機バインダー樹脂は蛍光体ペーストの全重量中３〜２０ｗｔ％含有されていることが好ましい。３ｗｔ％より少ないと、蛍光体ペースト粘度が低くなり、塗布性に適さない。また２０ｗｔ％を超えると蛍光体の充填密度が低くなり、輝度等に影響が出る。
４、実施例
次に、本発明の実施形態における性能評価結果を表１に示す。なお、これは本発明の１実施形態における実施例を示すものであり、本発明すべての実施形態を示すものではない。また、図５に蛍光体ペーストの蛍光体粉末の含有率／有機バインダー樹脂の含有率と絶縁破壊電圧との関係を示す。
表１に本発明の第１の実施形態の実施例として、実施例３、４の青色蛍光体ペーストについて示す。また比較として比較例１、２を同表に示す。また同表には各蛍光体ペーストの蛍光体粉末の含有率／有機バインダー樹脂の含有率、蛍光体粒子の体積充填率（％）および蛍光体層が破壊した電圧として絶縁破壊電圧（Ｖ）を示す。
【００４１】
本実施例の体積充填率（％）は次で説明する吐膜評価により算出を行う。底面積２×２ｃｍの正方形、厚さ２０μｍの蛍光体ペースト吐膜をひく。この吐膜を１００℃で３０分乾燥、５００℃で４時間の焼成で蛍光体ペースト中の有機溶剤、有機バインダー樹脂を飛ばすことで蛍光体層を形成する。この蛍光体層の体積（ｃｍ３）および質量（ｇ）から蛍光体の膜密度（ｇ／ｃｍ３）を求める。膜密度を蛍光粉末の比重で割ることで、体積充填率を出す。
【００４２】
また、絶縁破壊電圧（Ｖ）は次で説明する評価により測定を行う。ＰＤＰの背面板に蛍光体ペースト塗布する。この塗布された蛍光体ペーストを１００℃で３０分乾燥、５００℃で４時間焼成して、蛍光体ペースト中の有機溶剤および有機バインダー樹脂を飛ばすことで蛍光体層を形成する。蛍光体層が形成された平面板と前面板が張り合わされてＰＤＰを作製する。このＰＤＰに電圧を０Ｖから蛍光体層が破壊するまで上げていく。そして、蛍光体層が破壊された際の絶縁破壊電圧を示している。
なお、今回使用した青色蛍光体の平均粒径Ｄ５０は全て２．５μｍのものを使用した。青色蛍光体の平均粒径Ｄ５０が２．０μｍ以下では蛍光体に対する粉砕強度が強くなりすぎるため、蛍光体粉体の発光強度が十分に得ることができなくなる。一方、青色蛍光体の平均粒径Ｄ５０が３．０μｍ以上である場合、蛍光体層の絶縁耐圧に対して十分な密度をえることができなくなるためである。
【００４３】
【表１】
【００４４】
比較例１、２および実施例３、４において、蛍光体粉末は（Ｂａ，Ｅｕ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７、有機バインダー樹脂はエチルセルロース、有機溶剤はベンジルアルコールとテルピネオールを用いる。
＜比較例１＞
蛍光体粉末：４０．０ｗｔ％
有機バインダー樹脂：１３．３ｗｔ％
有機溶剤：
ベンジルアルコール・・・２０．０ｗｔ％
テルピネオール・・・２６．７ｗｔ％
上記組成より、蛍光体ペーストの蛍光体粉末の含有率／有機バインダー樹脂の含有率の値は３である。蛍光体層に充填された蛍光体粒子の体積充填率は３９％である。また、絶縁破壊電圧（Ｖ）は、２４０Ｖである。
＜比較例２＞
蛍光体粉末：４０．０ｗｔ％
有機バインダー樹脂：８．９ｗｔ％
有機溶剤：
ベンジルアルコール・・・２０．０ｗｔ％
テルピネオール・・・３１．１ｗｔ％
上記組成より、蛍光体ペーストの蛍光体粉末の含有率／有機バインダー樹脂の含有率の値は４．５である。蛍光体層に充填された蛍光体粒子の体積充填率は４２％である。また、絶縁破壊電圧（Ｖ）は、２８３Ｖである。
＜実施例３＞
蛍光体粉末：４０．０ｗｔ％
有機バインダー樹脂：８．５ｗｔ％
有機溶剤：
ベンジルアルコール・・・２０．０ｗｔ％
テルピネオール・・・３１．５ｗｔ％
上記組成より、蛍光体ペーストの蛍光体粉末の含有率／有機バインダー樹脂の含有率の値は４．７である。蛍光体層に充填された蛍光体粒子の体積充填率は４５％である。また、絶縁破壊電圧（Ｖ）は、３０６Ｖである。
＜実施例４＞
蛍光体粉末：４０．０ｗｔ％
有機バインダー樹脂：６．７ｗｔ％
有機溶剤：
ベンジルアルコール・・・２０．０ｗｔ％
テルピネオール・・・３３．３ｗｔ％
上記組成より、蛍光体ペーストの蛍光体粉末の含有率／有機バインダー樹脂の含有率の値は６．０である。蛍光体層に充填された蛍光体粒子の体積充填率は４５％である。また、絶縁破壊電圧（Ｖ）は、３０６Ｖである。
表１および図５に示すように、蛍光体ペーストの蛍光体粉末の含有率／有機バインダー樹脂の含有率の値が４．７付近までは蛍光体ペーストの蛍光体粉末の含有率／有機バインダー樹脂の含有率の値が増加すると、絶縁破壊電圧（Ｖ）がより大きくなり、ＰＤＰの蛍光体層の耐圧が高くなることが分かる。さらに、蛍光体粉末の含有率／有機バインダー樹脂の含有率が所定の値以上となる場合、絶縁破壊電圧（Ｖ）は飽和する。また、体積充填率（％）に関しても同様の傾向が見られ、体積充填率が高くなることで蛍光体層の絶縁破壊電圧を上げることができる。この結果は、体積充填率が高くなるにつれて蛍光体層の蛍光体粒子が占める割合が大きくなり空隙は少なくなることで、蛍光体層の絶縁破壊を抑制していることが考えられる。本発明における実施例においては、蛍光体層に占める蛍光体粒子の体積充填率が４５％以上となることで十分な耐圧をえることができる。
以上、示したように本発明の蛍光体ペーストを用いれば、蛍光体における絶縁破壊耐圧の増したスパークの発生しにくい高品質のＰＤＰを提供することができる。
５、実施の形態のまとめ
上記実施形態において特徴的な部分を以下に列記する。なお、上記実施形態に含まれる発明は、以下に限定されるものではない。なお、各構成の後ろに括弧で記載したものは、各構成の具体例である。各構成はこれらの具体例に限定されるものではない。
（１）
本発明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（３２）を配置しデータ電極（３２）上に絶縁体層（３３）を配置し、絶縁体層（３３）上に蛍光体層（３５）を備えた背面基板とを、対向配置し前面基板および背面基板の周囲を封着部材（３８）にて封着したプラズマディスプレイパネル（１）を備えるプラズマディスプレイ装置の製造方法において、絶縁体層（３３）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、蛍光体層（３５）は蛍光体粉末と有機バインダー樹脂と有機溶剤とを含む蛍光体ペーストが背面基板に塗布され、乾燥焼成を経て作製され、蛍光体ペーストに占める有機バインダー樹脂の重量含有率（ｗｔ％）に対する蛍光体粉末の重量含有率（ｗｔ％）が４．７以上６．０以下であることを特徴とする。
【００４５】
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。
（２）
（１）のプラズマディスプレイ装置の製造方法であって、蛍光体ペーストの蛍光体粉末は、青色蛍光体の蛍光体粉末として（Ｂａ，Ｅｕ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７を用いることを特徴とする。
これにより、誘電体層の絶縁耐圧を上げることなく、より省電力かつ信頼性の高いＰＤＰを提供することが可能となる。
（３）
（１）のプラズマディスプレイ装置の製造方法であって、の蛍光体ペーストに用いる蛍光体粉末の平均粒径は２．０μｍ以上３．０μｍ以下であることを特徴とする。
これにより、蛍光体層に充填された粒子同士による発光の反射界面を増やすことが可能となり、発光効率がより大きくなる。
（４）
（１）のプラズマディスプレイ装置の製造方法であって、蛍光体層（３５）の体積を１００とした場合の蛍光体層（３５）にしめる蛍光体粒子の体積充填率は４５％以上であることを特徴とする。
これにより、蛍光体層の空隙は少なくなることで、蛍光体層の絶縁破壊を抑制することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
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】
【００４７】
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
【技術分野】
【０００１】
本発明は例えば、テレビなどの画像表示に用いられるプラズマディスプレイパネルに関し、特に、紫外線により励起されて発光する蛍光体層を有するプラズマディスプレイパネル用の蛍光体ペーストの構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータやテレビなどの画像表示に用いられているカラー表示デバイスにおいて、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという。）は、大型で薄型軽量を実現することのできるカラー表示デバイスとして注目されている。
【０００３】
ＰＤＰは、前面板と背面板とで構成されている。前面板は、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透明電極と金属バス電極とで構成される表示電極と、この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、この誘電体層上に形成された保護層とで構成されている。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。前面板と背面板とはその電極形成面側を、放電空間にネオン（Ｎｅ）−キセノン（Ｘｅ）の放電ガスが封入された放電空間を介して対向配置されている。ＰＤＰは、表示電極に電圧を選択的に印加することによって放電させ、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。
【０００４】
さらに、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）。
【０００５】
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。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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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】
【０００７】
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前記データ電極上に絶縁体層を配置し、絶縁体層上に蛍光体層を備えた背面基板とを、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プラズマディスプレイパネルを備えるプラズマディスプレイ装置の製造方法において、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、蛍光体層は蛍光体粉末と有機バインダー樹脂と有機溶剤とを含む蛍光体ペーストが背面基板に塗布され、乾燥焼成を経て作製され、蛍光体ペーストに占める有機バインダー樹脂の重量含有率（ｗｔ％）に対する蛍光体粉末の重量含有率（ｗｔ％）が４．７以上６．０以下であ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】本発明の一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】本発明の一実施の形態におけるＰＤＰの背面板の構成を示す斜視図
【図５】本発明の実施例におけるＰ／Ｅ比と絶縁破壊電圧の関係
【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】
＜第１の実施の形態＞
１、ＰＤＰの全般的な構成
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、ＰＤＰ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ＰＤＰが点灯しなくなる。
また、蛍光体層の絶縁破壊に対する耐圧を十分にしなければ、放電セル内に電荷が貯まりすぎて前面基板と背面基板の間に小さな異常放電が生じる。この異常放電による衝撃で蛍光体粉末が前面基板まで飛散して付着し、前面基板の正常放電を阻害し点灯不良とする“蛍光体の絶縁破壊”が発生する。
【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】
２、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ー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％、バインダー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】
３、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。
４、本発明の蛍光体層について
次に本発明の蛍光体について説明する。以下の実施例は例示の目的で提供され、本発明を限定するものではない。
蛍光体層は、蛍光体粉末と有機バインダー樹脂と有機溶剤を含む材料を混合してできた蛍光体ペーストを背面基板に塗布し、乾燥、焼成を経て作製される。本発明の蛍光体ペーストは少なくとも蛍光体粉末と、有機バインダー樹脂と、有機溶剤とを含有し、バインダー樹脂はアクリル系樹脂であり、蛍光体粉末の含有率／有機バインダー樹脂の含有率が、４．７以上６．０以下となるように合成を行う。
各材料については、以下詳細に説明する。
【００３７】
３−１、蛍光体粉末
本実施の形態における蛍光体ペーストの構成成分である蛍光体粉末について説明する。本実施の形態における蛍光体ペーストの構成成分である蛍光体粉末は、波長２００ｎｍ以下、たとえば１４７ｎｍの真空紫外線励起下で効率的に発光し得る蛍光体であることが好ましい。中でも、赤色蛍光体として赤色蛍光体として（Ｙ，Ｅｕ）（Ｐ，Ｖ）Ｏ４または（Ｙ，Ｇｄ，Ｅｕ）２Ｏ３、緑色蛍光体として（Ｚｎ，Ｍｎ）２ＳｉＯ４または（Ｙ，Ｃｅ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２、青色蛍光体として（Ｂａ，Ｅｕ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７を用いた場合、発光効率、色合いともに良好であるため特に好ましい。しかし、各色において先述した蛍光体を少なくとも１種類含有していれば蛍光体ペーストとしてはよく、先述した各色における蛍光体粉末に限定されるものではない。
本発明の実施形態では、青色蛍光体粉末として青色蛍光体（Ｂａ，Ｅｕ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７を用いた。青色蛍光体（Ｂａ，Ｅｕ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７は、出発原料に炭酸バリウム（ＢａＣＯ３）と炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ３）と酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）と酸化ユーロピウム（Ｅｕ２Ｏ３）とを用いて、蛍光体組成に合うように混合する。ここで、酸化アルミニウムをフッ化アルミニウム（ＡｌＦ３）もしくは酸化ユーロピウムをフッ化ユーロピウム（ＥｕＦ３）とすることで、反応を促進させ、粒径をコントロールすることができる。混合物を窒素に数％の水素を含む混合ガス雰囲気において１４００℃〜１８００℃で焼成することで作製する。
【００３８】
蛍光体粉末の重量比率（ｗｔ％）は、少なくとも蛍光体粉末と有機バインダー樹脂と有機溶剤とを含む蛍光体ペースト全重量に対して４０ｗｔ％以上６０ｗｔ％以下が好ましい。蛍光体粉末の重量比率（ｗｔ％）が４０ｗｔ％を下回る場合、蛍光体ペーストの粘度が低くなり、塗布性が悪化する。そして、６０ｗｔ％を超える場合においては、蛍光体ペーストの粘度が高くなり、塗布性が悪化する。
次に、青色蛍光体（Ｂａ，Ｅｕ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７の蛍光体粉末の粒径について説明する。本発明の実施形態では蛍光体粒子の平均粒径Ｄ５０を２．０μｍ以上３．０μｍ以下とする。蛍光体粒子は２．０μｍより小さい場合では、粒子そのものの発光効率が小さくなってしまう。しかし、蛍光体層に充填された粒子同士による発光の反射界面を増やすには、３．０μｍ以下であることが好ましい。
さらに、蛍光体ペースト中の、蛍光体粉末の重量で表される含有率（ｗｔ％）とバインダー樹脂の重量で表される含有率（ｗｔ％）との比をある一定範囲にすることによって、蛍光体層の蛍光体粉末の体積充填率を増加させることができる。その結果、背面基板における誘電体層の材料等を検討して絶縁破壊に対する耐圧を向上させなくても、背面基板における絶縁耐圧の特性が向上する。
具体的には、本発明の実施形態では、蛍光体粉末の含有率／有機バインダー樹脂の含有率を４．７以上、６．０以下としている。蛍光体粉末の含有率／有機バインダー樹脂の含有率を４．７より小さい値にすると蛍光体ペーストにおける樹脂の占める割合が大きく、焼成後の蛍光体層に閉める蛍光体粉末充填密度が低い。そのため、蛍光体層の充分な絶縁耐圧を得ることができなくなる。また、蛍光体粉末の含有率／有機バインダー樹脂の含有率が６．０より大きな値にすると、蛍光体ペースト中における蛍光体粉末の占める割合が大きく、ノズルに詰まる等、塗布に影響が出る可能性がある。
したがって、蛍光体粉末の含有率／有機バインダー樹脂の含有率を上記の範囲にすることで、蛍光体層における蛍光体粉末の体積充填率を確保することが可能となり、蛍光体層は充分な絶縁耐圧の特性を得ることができることとなる。
【００３９】
３−２、有機溶剤
さらに蛍光体ペーストの構成成分である有機溶剤は、沸点が１００℃〜３００℃のもので、有機バインダー及び蛍光体粉体成分と分離しないものであれば特に制限はなく、アルコール系、エーテル系、エステル系のものが好ましい。例えば、テルピネオール（沸点２１７℃）、ベンジルアルコール（沸点２０５℃）、Ｎ−メチルピロリドン（沸点２０２℃）、ジエチレングリコールモノブチルエーテル（沸点２３１℃）、トリエチレングリコールモノメチルエーテル（沸点２４５℃）、トリエチレングリコールジメチルエーテル（沸点２１６℃）等は作業性に優れていて好ましい。バインダー樹脂としては、エチルセルロースを用いる。
また、有機溶剤はと単独で用いることも複数で用いることも可能である。有機溶剤の重量比率（ｗｔ％）は、少なくとも蛍光体粉末と有機バインダー樹脂と有機溶剤とを含む蛍光体ペーストの全重量２０ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下が好ましい。有機溶剤の重量比率（ｗｔ％）が２０ｗｔ％を下回る場合、蛍光体ペーストの粘度が低くなり、塗布性が悪化する。そして、５０ｗｔ％を超える場合においても、蛍光体ペーストの粘度が高くなり、塗布性が悪化する。
【００４０】
３−３、有機バインダー樹脂
さらに蛍光体ペーストの構成成分である有機バインダー樹脂は、以下のものが選択される。
アクリル系樹脂としては、メチルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ノルマルプロピルアクリレート、ノルマルプロピルメタクリレート、イソプロピルアクリレート、イソピルメタクリレート、ノルマルブチルアクリレート、ノルマルブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ラウリルアクリレート、ラウリルメタクリレート、ステアリルアクリレート、ステアリルメタクリレート、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メチオールアクリルアミド等の単量体から１つ以上を選択して重合させることが好ましい。より好ましくはメチルメタクリレートを単量体の１成分として乳化重合して得られるアクリル系樹脂である。有機バインダー樹脂は蛍光体ペーストの全重量中３〜２０ｗｔ％含有されていることが好ましい。３ｗｔ％より少ないと、蛍光体ペースト粘度が低くなり、塗布性に適さない。また２０ｗｔ％を超えると蛍光体の充填密度が低くなり、輝度等に影響が出る。
４、実施例
次に、本発明の実施形態における性能評価結果を表１に示す。なお、これは本発明の１実施形態における実施例を示すものであり、本発明すべての実施形態を示すものではない。また、図５に蛍光体ペーストの蛍光体粉末の含有率／有機バインダー樹脂の含有率と絶縁破壊電圧との関係を示す。
表１に本発明の第１の実施形態の実施例として、実施例３、４の青色蛍光体ペーストについて示す。また比較として比較例１、２を同表に示す。また同表には各蛍光体ペーストの蛍光体粉末の含有率／有機バインダー樹脂の含有率、蛍光体粒子の体積充填率（％）および蛍光体層が破壊した電圧として絶縁破壊電圧（Ｖ）を示す。
【００４１】
本実施例の体積充填率（％）は次で説明する吐膜評価により算出を行う。底面積２×２ｃｍの正方形、厚さ２０μｍの蛍光体ペースト吐膜をひく。この吐膜を１００℃で３０分乾燥、５００℃で４時間の焼成で蛍光体ペースト中の有機溶剤、有機バインダー樹脂を飛ばすことで蛍光体層を形成する。この蛍光体層の体積（ｃｍ３）および質量（ｇ）から蛍光体の膜密度（ｇ／ｃｍ３）を求める。膜密度を蛍光粉末の比重で割ることで、体積充填率を出す。
【００４２】
また、絶縁破壊電圧（Ｖ）は次で説明する評価により測定を行う。ＰＤＰの背面板に蛍光体ペースト塗布する。この塗布された蛍光体ペーストを１００℃で３０分乾燥、５００℃で４時間焼成して、蛍光体ペースト中の有機溶剤および有機バインダー樹脂を飛ばすことで蛍光体層を形成する。蛍光体層が形成された平面板と前面板が張り合わされてＰＤＰを作製する。このＰＤＰに電圧を０Ｖから蛍光体層が破壊するまで上げていく。そして、蛍光体層が破壊された際の絶縁破壊電圧を示している。
なお、今回使用した青色蛍光体の平均粒径Ｄ５０は全て２．５μｍのものを使用した。青色蛍光体の平均粒径Ｄ５０が２．０μｍ以下では蛍光体に対する粉砕強度が強くなりすぎるため、蛍光体粉体の発光強度が十分に得ることができなくなる。一方、青色蛍光体の平均粒径Ｄ５０が３．０μｍ以上である場合、蛍光体層の絶縁耐圧に対して十分な密度をえることができなくなるためである。
【００４３】
【表１】
【００４４】
比較例１、２および実施例３、４において、蛍光体粉末は（Ｂａ，Ｅｕ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７、有機バインダー樹脂はエチルセルロース、有機溶剤はベンジルアルコールとテルピネオールを用いる。
＜比較例１＞
蛍光体粉末：４０．０ｗｔ％
有機バインダー樹脂：１３．３ｗｔ％
有機溶剤：
ベンジルアルコール・・・２０．０ｗｔ％
テルピネオール・・・２６．７ｗｔ％
上記組成より、蛍光体ペーストの蛍光体粉末の含有率／有機バインダー樹脂の含有率の値は３である。蛍光体層に充填された蛍光体粒子の体積充填率は３９％である。また、絶縁破壊電圧（Ｖ）は、２４０Ｖである。
＜比較例２＞
蛍光体粉末：４０．０ｗｔ％
有機バインダー樹脂：８．９ｗｔ％
有機溶剤：
ベンジルアルコール・・・２０．０ｗｔ％
テルピネオール・・・３１．１ｗｔ％
上記組成より、蛍光体ペーストの蛍光体粉末の含有率／有機バインダー樹脂の含有率の値は４．５である。蛍光体層に充填された蛍光体粒子の体積充填率は４２％である。また、絶縁破壊電圧（Ｖ）は、２８３Ｖである。
＜実施例３＞
蛍光体粉末：４０．０ｗｔ％
有機バインダー樹脂：８．５ｗｔ％
有機溶剤：
ベンジルアルコール・・・２０．０ｗｔ％
テルピネオール・・・３１．５ｗｔ％
上記組成より、蛍光体ペーストの蛍光体粉末の含有率／有機バインダー樹脂の含有率の値は４．７である。蛍光体層に充填された蛍光体粒子の体積充填率は４５％である。また、絶縁破壊電圧（Ｖ）は、３０６Ｖである。
＜実施例４＞
蛍光体粉末：４０．０ｗｔ％
有機バインダー樹脂：６．７ｗｔ％
有機溶剤：
ベンジルアルコール・・・２０．０ｗｔ％
テルピネオール・・・３３．３ｗｔ％
上記組成より、蛍光体ペーストの蛍光体粉末の含有率／有機バインダー樹脂の含有率の値は６．０である。蛍光体層に充填された蛍光体粒子の体積充填率は４５％である。また、絶縁破壊電圧（Ｖ）は、３０６Ｖである。
表１および図５に示すように、蛍光体ペーストの蛍光体粉末の含有率／有機バインダー樹脂の含有率の値が４．７付近までは蛍光体ペーストの蛍光体粉末の含有率／有機バインダー樹脂の含有率の値が増加すると、絶縁破壊電圧（Ｖ）がより大きくなり、ＰＤＰの蛍光体層の耐圧が高くなることが分かる。さらに、蛍光体粉末の含有率／有機バインダー樹脂の含有率が所定の値以上となる場合、絶縁破壊電圧（Ｖ）は飽和する。また、体積充填率（％）に関しても同様の傾向が見られ、体積充填率が高くなることで蛍光体層の絶縁破壊電圧を上げることができる。この結果は、体積充填率が高くなるにつれて蛍光体層の蛍光体粒子が占める割合が大きくなり空隙は少なくなることで、蛍光体層の絶縁破壊を抑制していることが考えられる。本発明における実施例においては、蛍光体層に占める蛍光体粒子の体積充填率が４５％以上となることで十分な耐圧をえることができる。
以上、示したように本発明の蛍光体ペーストを用いれば、蛍光体における絶縁破壊耐圧の増したスパークの発生しにくい高品質のＰＤＰを提供することができる。
５、実施の形態のまとめ
上記実施形態において特徴的な部分を以下に列記する。なお、上記実施形態に含まれる発明は、以下に限定されるものではない。なお、各構成の後ろに括弧で記載したものは、各構成の具体例である。各構成はこれらの具体例に限定されるものではない。
（１）
本発明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（３２）を配置しデータ電極（３２）上に絶縁体層（３３）を配置し、絶縁体層（３３）上に蛍光体層（３５）を備えた背面基板とを、対向配置し前面基板および背面基板の周囲を封着部材（３８）にて封着したプラズマディスプレイパネル（１）を備えるプラズマディスプレイ装置の製造方法において、絶縁体層（３３）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、蛍光体層（３５）は蛍光体粉末と有機バインダー樹脂と有機溶剤とを含む蛍光体ペーストが背面基板に塗布され、乾燥焼成を経て作製され、蛍光体ペーストに占める有機バインダー樹脂の重量含有率（ｗｔ％）に対する蛍光体粉末の重量含有率（ｗｔ％）が４．７以上６．０以下であることを特徴とする。
【００４５】
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。
（２）
（１）のプラズマディスプレイ装置の製造方法であって、蛍光体ペーストの蛍光体粉末は、青色蛍光体の蛍光体粉末として（Ｂａ，Ｅｕ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７を用いることを特徴とする。
これにより、誘電体層の絶縁耐圧を上げることなく、より省電力かつ信頼性の高いＰＤＰを提供することが可能となる。
（３）
（１）のプラズマディスプレイ装置の製造方法であって、の蛍光体ペーストに用いる蛍光体粉末の平均粒径は２．０μｍ以上３．０μｍ以下であることを特徴とする。
これにより、蛍光体層に充填された粒子同士による発光の反射界面を増やすことが可能となり、発光効率がより大きくなる。
（４）
（１）のプラズマディスプレイ装置の製造方法であって、蛍光体層（３５）の体積を１００とした場合の蛍光体層（３５）にしめる蛍光体粒子の体積充填率は４５％以上であることを特徴とする。
これにより、蛍光体層の空隙は少なくなることで、蛍光体層の絶縁破壊を抑制することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
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】
【００４７】
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、絶縁体層上に蛍光体層を備えた背面基板とを、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を備えるプラズマディスプレイ装置の製造方法において、
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、前記蛍光体層は蛍光体粉末と有機バインダー樹脂と有機溶剤とを含む蛍光体ペーストが前記背面基板に塗布され、乾燥焼成を経て作製され、前記蛍光体ペーストに占める前記有機バインダー樹脂の重量含有率（ｗｔ％）に対する前記蛍光体粉末の重量含有率（ｗｔ％）が４．７以上６．０以下であることを特徴とするプラズマディスプレイ装置の製造方法。
【請求項２】
前記蛍光体ペーストの蛍光体粉末は、青色蛍光体の蛍光体粉末として（Ｂａ，Ｅｕ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７を用いることを特徴とする請求項１に記載の蛍光体ペースト。
【請求項３】
前記蛍光体ペーストに用いる蛍光体粉末の平均粒径は２．０μｍ以上３．０μｍ以下である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装置の製造方法。
【請求項４】
前記蛍光体層の体積を１００とした場合の前記蛍光体層にしめる前記蛍光体粒子の体積充填率は４５％以上であることを特徴とする請求項３に記載のプラズマディスプレイ装置の製造方法。
【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、絶縁体層上に蛍光体層を備えた背面基板とを、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を備えるプラズマディスプレイ装置の製造方法において、
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、前記蛍光体層は蛍光体粉末と有機バインダー樹脂と有機溶剤とを含む蛍光体ペーストが前記背面基板に塗布され、乾燥焼成を経て作製され、前記蛍光体ペーストに占める前記有機バインダー樹脂の重量含有率（ｗｔ％）に対する前記蛍光体粉末の重量含有率（ｗｔ％）が４．７以上６．０以下であることを特徴とするプラズマディスプレイ装置の製造方法。
【請求項２】
前記蛍光体ペーストの蛍光体粉末は、青色蛍光体の蛍光体粉末として（Ｂａ，Ｅｕ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７を用いることを特徴とする請求項１に記載の蛍光体ペースト。
【請求項３】
前記蛍光体ペーストに用いる蛍光体粉末の平均粒径は２．０μｍ以上３．０μｍ以下である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装置の製造方法。
【請求項４】
前記蛍光体層の体積を１００とした場合の前記蛍光体層にしめる前記蛍光体粒子の体積充填率は４５％以上であることを特徴とする請求項３に記載のプラズマディスプレイ装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２３８４０９（Ｐ２０１２−２３８４０９Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０４９８６（Ｐ２０１１−１０４９８６）
【出願日】平成２３年５月１０日（２０１１．５．１０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１０日（２０１１．５．１０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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