JP2009170374A - プラズマディスプレイパネルおよびそれを用いたプラズマディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高輝度化と高コントラスト化を両立できるプラズマパネルを実現する。
【解決手段】 本発明によるプラズマディスプレイパネルは、複数の放電セルを構成要素の一部として有している。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、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少なくとも構成要素の一部として有している。蛍光膜が少なくとも蛍光層と反射層の２層を有し、蛍光層は、反射層よりも放電空間側に配置されている。蛍光膜の膜厚Ｗｔは４０μｍ以下であり、蛍光層の膜厚Ｗｐ、蛍光層の少なくとも構成要素の一部である蛍光体の粒子径ｄｐ、反射層の膜厚Ｗｒ、反射層の少なくとも構成要素の一部である反射材の粒子径ｄｒは、２ｄｐ≦Ｗｐ≦５ｄｐ、かつ２ｄｒ≦Ｗｒ≦Ｗｔ−Ｗｐを満たす。これにより、高輝度のプラズマディスプレイパネルを提供することができる。
【選択図】 図１

Description

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）およ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、高輝度化を実現する構造に関する。さらには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。また、これらの性能の両立を低コスト化で実現する構造に関する。

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、特に、高輝度化、高コントラスト化が進んでいる。

近年、このようなプラズマディスプレイを取り巻く市場においては、液晶ディスプレイなど他のＦＰＤ（Flat Panel Display）も含めた性能競争が激しい。プラズマディスプレイにおいては、特に、高輝度化（高効率化）、高コントラスト化が要求されている。また、今後の高解像度デジタル放送に向けてフルＨＤ（High Definition）対応化、すなわち高精細化も要求されている。

特許文献１には、蛍光体下部での反射率を向上させ、表示輝度の高いカラー放電表示パネルを得るための技術が開示されている。

特許文献２には、放電セルのサイズに対する発光効率および輝度の高いプラズマディスプレイを得るために、蛍光体層が隔壁およびバックプレート面上にわたって配設され、可視光反射層がバックプレートと蛍光体層の間に配設され、蛍光体層の可視光に対する透過率が、隔壁上よりも可視光反射層上において平均的に高い状態とする技術が開示されている。

また、特許文献３には、耐圧不良を防止しつつ、輝度を向上させるとともに、赤、緑、青において輝度が均一となるようなプラズマディスプレイを得るために、背面基板上の蛍光体層に接した、隔壁の側壁面および隔壁と隔壁とに挟まれた底面に、白色材料（例えばＴｉＯ_２）を含有した反射層を形成する技術が開示されている。

特開平１０−７４４５５号公報 特開平１１−２０４０４４号公報 特開２０００−１１８８５号公報

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（高効率化）である。また、今後の高解像度デジタル放送に向けたフルＨＤ対応（高精細）のプラズマパネルにおける高輝度化である。第二の課題は、これら高輝度プラズマパネルにおける高コントラスト化である。これら２つの課題を同時に解決することにより、高輝度化と高コントラスト化を両立できるプラズマパネルを実現できる。

第一の課題である高輝度化については、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。

例えば、特許文献１（特開平１０−７４４５５号公報）や特許文献２（特開平１１−２０４０４４号公報）および特許文献３（特開２０００−１１８８５号公報）のように、蛍光膜と蛍光膜保持部との間に反射率の高い層を形成することにより、蛍光体からの可視光を効率よく前面基板側へ放射させ、高輝度化を実現しようとするものである。

しかし、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おらず、膜厚条件によっては輝度が低下する条件も含まれている。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（高効率化）を実現することができるからである。

また、今後は、フルＨＤ対応化プラズマパネル（高精細プラズマパネル）の高輝度化も重要な課題である。フルＨＤ対応化プラズマパネルの場合、画素の高精細化により、放電セルのサイズは小さくなる。例えば、４２型プラズマパネル（ＸＧＡ：eXtended Graphics Array）の場合、画面横方向におけるセルサイズは３００μｍ程度であるのに対し、フルＨＤの場合、１６０μｍ程度となる。このようにセルサイズが小さくなると、放電空間が狭くなり、結果として発光効率の低下（輝度の低下）が予想される。

したがって、今後はフルＨＤ化、高精細化に向けた高輝度化も必須の開発技術となる。この場合にも、蛍光体保持部である誘電体や隔壁に高反射材を利用することで、高輝度化を実現できることが考えられる。ただし、蛍光体の膜厚や蛍光体保持部の反射特性、セルサイズ（放電空間のサイズ）と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、初めて高精細プラズマパネルの高輝度化（高効率化）を実現することができる。

第二の課題は、高輝度プラズマパネルの高コントラスト化である。ここでいうコントラストは明室コントラストである。プラズマディスプレイでは、外光が入り込み、プラズマディスプレイを構成する隔壁などの部材によって反射された光により、黒表示をした場合の輝度が高くなる。これによりコントラストの低下が生じてしまう。

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膜の膜厚、及び反射層の膜厚、また各膜を構成する粒子の径との関係を明確にし、高効率化（高輝度化）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、およ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にある。また、高輝度化と高コントラスト化の両立を図り、高性能プラズマディスプレイパネルおよびそれを用いたいプラズマディスプレイ装置を提供することにある。

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。

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。

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構成要素の一部として有している。前記放電セルは、前記放電セルに電圧を印加するための電極、放電を形成するための放電ガス、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少なくとも構成要素の一部として有している。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。本明細書においては、用語として「蛍光膜」と「蛍光層」を区別して用いており、「蛍光層」は「蛍光膜」を構成する一つの要素である。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ｄｐ、前記反射層の厚さすなわち反射層膜厚Ｗｒ、前記反射層の少なくとも構成要素の一部であ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を満たす。

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構成要素の一部として有している。前記放電セルは、前記放電セルに電圧を印加するための電極、放電を形成するための放電ガス、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少なくとも構成要素の一部として有している。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ｄｐ、前記蛍光膜保持部の前記蛍光膜を保持する面の少なくとも一部の反射率βｓは、２ｄｐ≦Ｗｔ≦５ｄｐ、かつ０．７０≦βｓを満たす。

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少なくとも構成要素の一部とするものである。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構成要素の一部として有している。前記放電セルは、前記放電セルに電圧を印加するための電極、放電を形成するための放電ガス、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少なくとも構成要素の一部として有している。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ｄｐ、前記反射層の厚さすなわち反射層膜厚Ｗｒ、前記反射層の少なくとも構成要素の一部であ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を満たす。

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。

本発明により、高輝度のプラズマディスプレイパネルおよ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。

また、高輝度化と高コントラスト化を両立できる高性能プラズマディスプレイパネルおよ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。

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。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、表示面とならない方を背面基板とする。

（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。

図１５に示すように、前面基板１０１上にバス電極１０３、透明電極１０２、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。

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、ある一定以上の大きさの空間が必要である。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。

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。

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。

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、特に膜厚条件を見出している。

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、その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。

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。

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。

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）とすることにより、高輝度化も実現することができる。

（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。

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１０−７４４５５号公報）、特許文献２（特開平１１−２０４０４４号公報）および特許文献３（特開２０００−１１８８５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、３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、蛍光体と反射材を用いる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。

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。

図１に示すように、前面基板１上にバス電極３、透明電極２、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ＳｉＯ_２やＢ_２Ｏ_３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。

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間であって、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より空間放電側に配置されている。また、隔壁７はＳｉＯ_２やＢ_２Ｏ_３を主成分とするガラス材料などの絶縁材料からなる。

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。

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の混合ガスなどが封入されている。

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。

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（紫外線可視光変換効率）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以下が望ましい。

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ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋、緑色蛍光体Ｚｎ_２ＳｉＯ_４：Ｍｎ^２＋、赤色蛍光体（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ_３：Ｅｕ^３＋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ており、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。

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。図１に示した構成では、蛍光膜１０は、蛍光層１２と反射層１１の２層から構成され、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の和に等しくなる。なお、本明細書では、蛍光膜１０は少なくとも蛍光層１２と反射層１１の２層を有すればよく、構成によっては、Ｗｐ+Ｗｒ＜Ｗｔとなる場合もある。

ここで例えば、４２インチＸＧＡのプラズマパネルを考える。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。

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。

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。

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、Counter Coal法などで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。

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。

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。

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。

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とすることが望ましい。

このことから、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。

２ｄｐ≦Ｗｐ≦５ｄｐ （式１）
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。具体的には、反射材の粒径ｄｒは０．１μｍ以上１μｍ以下が望ましい。可視光（波長３８０ｎｍから７８０ｎｍ）の散乱を考慮した場合には、波長と同程度の粒径から、１／４程度の粒径の場合に散乱能が大きくなるため、反射性能が向上する。このことから、反射材粒径ｄｒとしては、０．１μｍ以上１μｍ以下が望ましい。また、これらの粒子径では、蛍光体の粒径（ｄｐ＝２．０〜５．０μｍ）に比べ小さく、膜密度も高くなることから、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。さらに、プラズマパネルの製造工程を考えると、反射材粒径が０．１μｍ未満の場合には、プロセス的な困難が生じる。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、厚みの均一な膜を形成することが困難である。これは、微粒子の場合は、粒子の表面積が増大し、粉体粒子同士が、凝集しやすくなるためである。この点からも反射材の粒子径は０．１μｍ以上が望ましい。

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、膜としての機能、さらには反射機能としての役割を果たさない。

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。

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。

２ｄｒ≦Ｗｒ≦Ｗｔ−Ｗｐ （式２）
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、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。

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。

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。

まず、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。図４において、黒丸は、実測の値であり、実線はそのデータを用いてフィッティングして、膜厚の薄い領域（３．５μｍ以下）まで外挿したものである。フィッティングには、粉体層の光学特性を表すのによく用いられるＫｕｂｅｌｋａ−Ｍｕｎｋの理論式（例えば、「蛍光体ハンドブック」などに記載）を用いた。なお、ここでの反射層１１は酸化チタン（ＴｉＯ_２）であるが、反射層として同程度の反射率特性を有する材料であれば、反射材は酸化チタン（ＴｉＯ_２）に限らず、ほぼ同様の結果となる。

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る。従って、ここで述べる反射率は、全反射率であり、鏡面反射と拡散反射を含む指標とすることが望ましい。このように本願において反射層１１の反射率は鏡面反射率を含む全反射率を意味する。

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。なお視感反射率はある可視波長λでの分光反射率Ｒ（λ）と視感反射率Ｒとの関係は次のように表すことができる。ここでｙ（λ）は等色関数である。

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。図４から、反射層１１の膜厚Ｗｒが１０μｍ以上では反射率は約９２％でほぼ一定の値であることがわかる。

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、７０％以上の反射率が必要である。すなわち、図４から反射層１１の膜厚としては、２μｍ以上が望ましいといえる。

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。

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。 したがって、本発明においてプラズマパネル２０の高輝度を得るために反射層１１の膜厚Ｗｒを２μｍ以上２０μｍ以下（範囲Ｂ１）とする。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８５％以上あればプラズマパネル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４μｍ以上１５μｍ以下（範囲Ｂ２）とする。

次に、上記反射層の膜厚範囲において、反射層膜厚と、蛍光層膜厚、輝度との関係について検討した。その結果を図３に示す。図３は、本発明者らの検討の中で得られた結果をグラフにしたものである。横軸（X軸）は蛍光層膜厚Wp、縦軸（Y軸）は相対輝度である。相対輝度の基準は、蛍光層膜厚Wp=25μm、反射層膜厚Wr=0μmで構成されたパネルの輝度を1とした場合の相対値である。図３で、反射層１１を配置した場合（Ｗｒ＝２、 ４、 １５、２０μm）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の輝度を比較する。蛍光層１２の膜厚が薄い領域ほど、輝度は反射層１１の膜厚に大きく依存している。

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）とする。

さらに詳細に、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から１．２までは０．５間隔、１．２以上の範囲に区分して示している。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と同じ構造となる。

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を越えている。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１５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、相対輝度は１を越えており、相対輝度が１．０５を越える。相対輝度が１．０より大きい場合には、従来の技術に対して効果を得られることになる。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（個体差）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。

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。

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２μｍ以上２０μｍ以下であり、より好ましくは４μｍ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。

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２μｍ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４μｍ以上１５μｍ以下の制限を加えたものである。

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を越える高い輝度を得ることができる。

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２μｍ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４μｍ以上１５μｍ以下の制限を加えたものである。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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、効率低下を招くことから、蛍光体の粒子径ｄｐは、２μｍ以上５μｍ以下である。

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。

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。

したがって、蛍光膜１０の膜厚Ｗｔの条件は、次式となる。

２ｄｐ≦Ｗｔ≦５ｄｐ （式４）
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、８５％以上が要求される。

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。
７０≦βｓ （式５）
なお、ここでの反射率は全反射率であり、可視領域での反射率である。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、またはこれら材料の混合物であることが望ましい。

（高コントラスト化の概念）
以上、高輝度化を実現するための構成について述べたが、本発明のもう一つの目的として高コントラスト化がある
特に、前記第２の構成においては、蛍光膜保持部（下地）である隔壁の反射率が高い。この場合、プラズマパネルの外側から入射する光（外光）が、隔壁で反射されることにより、黒表示をしたときの輝度（すなわち黒輝度）が高くなる。このことは結果としてコントラストを低下させることになる。特に、明室下ではこの影響が顕著になる。このため、高コントラストのプラズマパネルを得るために、二つの機能について以下に説明する。

まず、第一の機能は、蛍光膜保持部である隔壁のうち、蛍光膜を保持する以外の面、すなわち蛍光膜に接していない隔壁の頂部の反射率βｔを５％以下とすることである。これにより、不要な外光を反射することが抑制され、黒輝度を低下させることが可能となる。

図９は、本発明の一実施の形態であるプラズマパネル４０を模式的に示す要部断面図である。なお、図９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。

図９のプラズマパネル４０では、隔壁４１の頂部４１ａの反射率βｔを５％以下としている。隔壁４１の頂部４１ａは、外光（室内光）を反射し、明室コントラストを低下させる一つの要因となる。したがって、隔壁４１の頂部４１ａの反射率はできるだけ低い方が望ましい。特に反射率が５％以下の場合には、人間の視覚は反射光を認識し難く明室コントラスト向上効果にとっては非常に有効である。

隔壁４１の頂部４１ａには、クロムと酸化クロムの積層膜や、二酸化マンガン、酸化銅などの酸化物で形成することにより、低い反射率を有する頂部４１ａを実現することが可能である。

次に、第二の機能は、放電セルが、そのセルの発光色の光を選択的に反射させる、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ことである。

図１を参照して説明したプラズマパネル２０においては、その放電セルを構成する部材の少なくとも一部、例えば隔壁７、誘電体８、反射層１１に着色材料を含有することで、放電セルが第二の機能を有することになる。

着色材料としては、ＲＧＢの三原色を構成する赤（Ｒ）は酸化鉄、硫セレン化カドミウムなど、緑（Ｇ）はＴｉＯ_２−ＣｏＯ−Ａｌ_２Ｏ_３−Ｌｉ_２Ｏ系の緑色顔料、無機系顔料粒子やフタロシアニングリーン系の顔料など、青（Ｂ）はコバルトブルー系やフタロシアニン系の顔料などがある。

このような二つの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。

（実施例）
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から構成される。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。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上には、維持放電のための透明電極２とバス電極３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、青、緑色の蛍光膜１０が形成されている。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。

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）、前面基板１と背面基板６の向きを合わせて、前面基板１と背面基板６とが封着され、両板間の空隙部分には放電ガスが封入され、両板間に複数の放電セルが形成されている。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、前記複数の放電セルの内の所望の放電セルに放電を起こす。本放電により真空紫外線が発生し、発生した真空紫外線が各色の蛍光膜１０を励起することで赤、青、緑の発光を生じ、フルカラー表示を行う。

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、さらには、透過型のプラズマディスプレイ装置にも適用することで、高輝度化及び高コントラスト化の効果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。

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。なお、各実施例における効果は、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との性能比較で述べる。

本実施例のプラズマパネルを図１を参照して説明する。プラズマパネル２０は、前面基板１および背面基板６を有している。前面基板１に透明電極２、バス電極３、誘電体４を設け、一方、背面基板６には、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および反射層１１から構成される。

本実施例では、粒子径ｄｒ＝０．５μｍの酸化チタンからなる反射層１１を作製する。反射層１１は、酸化チタン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した。

その後、各色蛍光層１２をスクリーン印刷法により形成する。例えば、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程度となる。この膜厚条件は、図７で示した領域４に含まれる。

その後、前面基板１と背面基板６を重ね合わせ封止した後、放電ガスを封入し、プラズマパネル２０を作製する。

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１．１７倍の輝度を得ることができた。

本実施例のプラズマパネルを図９を参照して説明する。前記実施例１のプラズマパネル２０と比較して、蛍光膜保持部である隔壁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の頂部４１ａの反射率βｔを５％以下としている。これにより、不要な外光を反射することが抑制され、黒輝度を低下させることができる。

本実施例のプラズマパネルを図１を参照して説明する。ただし、図示した放電セルにおいて、当該セル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機能（以下、「波長選択機能」という）を有していることが本実施例の特徴である。この特徴により、プラズマパネル２０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。

本実施例のコントラストＣｂは、いわゆる明室コントラストであり、次式で表せる。

Ｃｂ＝（Ｂｄｓ＋Ｂｒｆ）／Ｂｒｆ （式６）
ここで、Ｂｒｆは反射光輝度、すなわち室内光（外光）がＴＶセット表示面で反射して形成する輝度であり、その単位は［ｃｄ／ｍ^２］である。また、ＢｄｓはＴＶセットの表示光輝度であり、その単位は［ｃｄ／ｍ^２］である。

この反射光輝度Ｂｒｆは、次式で表せる。

Ｂｒｆ＝Ｂｒｍ×Ｒｓｔ （式７）
ここで、Ｂｒｍは室内光輝度、すなわち室内光（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であり、その単位は［ｃｄ／ｍ^２］である。また、Ｒｓｔは表示面反射率であり、すなわちＴＶセット表示面の反射率である。

この室内光輝度Ｂｒｍは、次式で表せる。

Ｂｒｍ＝Ｌｒｍ／π （式８）
ここで、Ｌｒｍは室内光照度であり、その単位は［ｌｘ］である。また、πは円周率である。

通常、表示光輝度Ｂｄｓ≫反射光輝度Ｂｒｆであるので、（式６）は次式で表せる。

Ｃｂ≒Ｂｄｓ／Ｂｒｆ （式９）
（式９）より、反射光輝度Ｂｒｆが減少するほどコントラストＣｂが増大する。このためには、表示光輝度Ｂｄｓを減少させることなく表示面反射率Ｒｓｔを減少することが有効である。一般的に室内光（外光）は白色光（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、本実施例の如く当該セルの反射特性に色選択性（あるいは、波長選択性）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。こうすることにより、本発明の効果をより顕著に実現することが可能となる。

本実施例では、当該セル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着色材料が、当該セルを構成する部材の少なくとも一部（例えば隔壁７、誘電体８）を構成している。着色材料としては、ＲＧＢの三原色を構成する赤（Ｒ）は酸化鉄、硫セレン化カドミウムなど、緑（Ｇ）はＴｉＯ_２−ＣｏＯ−Ａｌ_２Ｏ_３−Ｌｉ_２Ｏ系の緑色顔料、無機系顔料粒子やフタロシアニングリーン系の顔料など、青（Ｂ）はコバルトブルー系やフタロシアニン系の顔料などがある。

また、反射層１１が、着色材料を含有する部材から構成されても良い。また、着色材料の微粒子を反射層１１に含まれる反射材粒子の表面に付着させることもできる。あるいは、着色材料そのもので反射層１１に含有される反射材粒子の表面をコート（被覆）することもできる。

さらに、着色材料の代わりに、所定の屈折率と所定の厚みを持った材料（以下、「干渉材料」という）を用いることにより、光の干渉により当該セル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ことを実現することができる。例えば干渉材料は、硫化亜鉛ＺｎＳなどの高屈折率材料と、氷晶石Ｎａ_３ＡｌＦ_６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。

本実施例では、発光機能は蛍光層１２、反射機能は反射層１１と分離して構成されている。このため波長選択機能を反射層１１にだけ設けることができる。この結果、発光機能を損なうことなく反射光の波長選択を実現することが可能となる。

したがって、プラズマパネル２０の高輝度化と高コントラスト化を高度に同時実現することが可能となる。

本実施例のプラズマパネルを図８を参照して説明する。ただし、図示した放電セルにおいて、当該セル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機能（以下、「波長選択機能」という）を有していることが本実施例の特徴である。この特徴により、プラズマパネル３０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。このメカニズムは、前記実施例４と同じである。また、本実施例の構成も、前記実施例４と概略同じである。異なるのは、波長選択機能となる着色材料を含有する部材あるいは干渉材料を含有する部材を、蛍光膜保持部（隔壁７または誘電体８の少なくともいずれか一方）に用いることである。

前述したように、蛍光膜には二つの機能、すなわち、紫外線を可視光に変換して発光する発光機能、および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、がある。

例えば、本発明者らが検討したプラズマパネル１００（図１５参照）のような一層構造の蛍光膜１１０では、その蛍光膜１１０が発光機能および反射機能を同時に果たしていることになる。これに波長選択機能を付加しようとした場合、波長選択機能は必然的に蛍光膜１１０に設けられることになる。この結果、この波長選択機能を構成する着色材料あるいは干渉材料が紫外線の一部を吸収し、蛍光膜１１０の発光機能を低下ざせてしまう問題がある。

一方、本実施例では、発光機能は蛍光膜１０、反射機能は蛍光膜保持部と分離して構成されている。このため波長選択機能を蛍光膜保持部にだけ設けることができる。この結果、発光機能を損なうことなく反射光の波長選択を実現することが可能となる。

したがって、プラズマパネル３０の高輝度化と高コントラスト化を高度に同時実現することが可能となる
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前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。

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。

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。 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。 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。 反射層の膜厚と反射率の関係を示すグラフである。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 蛍光膜の膜厚と相対輝度との関係を示す説明図である。

符号の説明

100…プラズマパネル
101…前面基板
102…透明電極
103…バス電極
104…誘電体
105…保護膜
106…背面基板
107…隔壁
108…誘電体
109…アドレス電極
110…蛍光膜。

Claims (18)

1. 少なくとも複数の放電セルを構成要素の一部として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ための電極、放電を形成するための放電ガス、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少なくとも構成要素の一部として有し、
   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、
   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ｄｐ、前記反射層の厚さすなわち反射層膜厚Ｗｒ、前記反射層の少なくとも構成要素の一部であ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を満たすことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. 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記載のプラズマディスプレイパネル。
3. 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記載のプラズマディスプレイパネル。
4. 前記蛍光体粒子径ｄｐは、２μｍ以上５μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
5. 前記反射材粒子径ｄｒは、０．１μｍ以上１μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
6. 前記蛍光層膜厚Ｗｐは、６μｍ以上１５μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
7. 前記反射層膜厚Ｗｒは、２μｍ以上２０μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
8. 前記反射層膜厚Ｗｒは、４μｍ以上１５μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
9. 前記反射層の反射率は、７０％以上であることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
10. 前記反射層の反射率は、８５％以上であることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
11. 前記蛍光膜の発光色の光を選択的に反射する、あるいは前記蛍光膜の発光色以外の光を選択的に吸収する機能を有する着色材料が、前記反射層に含まれていることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
12. 少なくとも複数の放電セルを構成要素の一部として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ための電極、放電を形成するための放電ガス、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少なくとも構成要素の一部として有し、
    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ｄｐ、前記蛍光膜保持部の前記蛍光膜を保持する面の少なくとも一部の反射率βｓは、２ｄｐ≦Ｗｔ≦５ｄｐ、かつ０．７０≦βｓを満たすことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
13. 前記蛍光体粒子径ｄｐは、２μｍ以上５μｍ以下であることを特徴とする請求項１２記載のプラズマディスプレイパネル。
14. 前記蛍光膜保持部の前記蛍光膜を保持する面の少なくとも一部の反射率は、８５％以上であることを特徴とする請求項１２記載のプラズマディスプレイパネル。
15. 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請求項１２記載のプラズマディスプレイパネル。
16. 前記隔壁のうち、前記蛍光膜を保持する以外の面すなわち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１５記載のプラズマディスプレイパネル。
17. 前記蛍光膜の発光色の光を選択的に反射する、あるいは前記蛍光膜の発光色以外の光を選択的に吸収する機能を有する着色材料が、前記蛍光膜保持部に含まれていることを特徴とする請求項１２記載のプラズマディスプレイパネル。
18. 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少なくとも構成要素の一部とするプラズマディスプレイ装置であって、
    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構成要素の一部として有し、
    前記放電セルは、前記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、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少なくとも構成要素の一部として有し、
    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、
    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ｄｐ、前記反射層の厚さすなわち反射層膜厚Ｗｒ、前記反射層の少なくとも構成要素の一部であ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を満たすことを特徴とするプラズマディスプレイパネル装置。

Images