JP2007141484A

JP2007141484A - プラズマディスプレイパネル

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Publication number: JP2007141484A
Application number: JP2005329677A
Authority: JP
Inventors: Morio Fujitani; 守男藤谷
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-11-15
Filing date: 2005-11-15
Publication date: 2007-06-07
Anticipated expiration: 2025-11-15
Also published as: JP4894234B2

Abstract

【課題】ＰＤＰの寿命を確保しつつ、駆動電圧の低電圧化を可能とし、もって、高効率なＰＤＰを実現することを目的とする。
【解決手段】内部に放電空間１５を形成するように隔壁１３を挟んで対向配置した前面板１と背面板２とを備え、前面板１は、基板３上に、放電ギャップ４を挟んで対峙する走査電極５と維持電極６とにより構成される表示電極７と、この表示電極７を覆う誘電体層８と、この誘電体層８を覆う保護層９とを有し、背面板２は、基板１０上に、表示電極７と交差するアドレス電極１１を有し、放電空間１５に露出した放電ギャップ４に対する領域に、保護層９の一部として、Ｂｅ、Ｍｇを除くII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料層１８を配したことを特徴とするプラズマディスプレイパネルである。
【選択図】図１

Description

本発明は表示デバイスとして知られているプラズマディスプレイパネルに関するものである。

近年、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、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、液晶表示パネル（ＬＣＤ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬ）等、数多くのものがある。

これらの表示デバイス中でも特にＰＤＰ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等の理由から、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。

このＰＤＰには、大別して、駆動的にはＡＣ型とＤＣ型があり、放電形式では面放電型と対向放電型の２種類があるが、高精細化、大画面化および製造の簡便性から、現状では、ＡＣ型で面放電型のＰＤＰが主流を占めるようになってきている。

ＡＣ型の面放電型ＰＤＰは、一般に、前面板と背面板とを対向配置してなる。前面板は、ガラスのような透明な基板上に表示電極として走査電極と維持電極とが互いに並行に複数対形成され、これら表示電極を覆うように誘電体層および保護層としてＭｇＯ層が形成されている。

背面板は、基板上にアドレス電極が互いに並行に複数形成され、それらを覆うように誘電体層が形成される。そしてこの誘電体層上にアドレス電極と並行に隔壁が複数形成され、誘電体層の表面と隔壁の側面とに蛍光体層が形成される。そして、表示電極とデータ電極とが交差するように前面板と背面板とを対向させて密封し、その内部の放電空間に放電ガスを例えば６６５００Ｐａ（約５００Ｔｏｒｒ）程度の圧力で封入することによりＰＤＰが構成される（例えば、非特許文献１参照）。
内池平樹、御子柴茂生共著、「プラズマディスプレイのすべて」（株）工業調査会、１９９７年５月１日、ｐ７９−ｐ８０

ＰＤＰにおいては、高効率化が求められており、そのために、駆動電圧の低下が必要とされている。すなわち、駆動電圧が高いと回路の耐電圧性能の向上が不可欠となり、コストの上昇や、無効電力の上昇などの問題を引き起こす場合があるからである。

また近年、ＰＤＰにおいては、更なる高効率化に対して、放電ガス中のＸｅ分圧を１０％〜１００％に高めることが有効であることが見出されてきているが、Ｘｅ分圧を高めると、放電電圧が上昇するので、上述した問題はさらに顕著となってしまう場合がある。

ここで、駆動電圧の低下を目的として、ＭｇＯ膜である保護層に対して、その材料を変更するなどのさまざまな検討がなされてはいるが、これには、保護層の劣化に起因するＰＤＰの寿命に対しての悪影響の発生という問題が発生してしまう場合がある。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたもので、ＰＤＰの寿命を確保しつつ、駆動電圧の低電圧化を可能とし、もって、高効率なＰＤＰを実現することを目的とする。

上記目的を実現するために本発明のプラズマディスプレイパネルは、内部に放電空間を形成するように隔壁を挟んで対向配置した前面板と背面板とを備え、前面板は、基板上に、放電ギャップを挟んで対峙する走査電極と維持電極とにより構成される表示電極と、この表示電極を覆う誘電体層と、この誘電体層を覆う保護層とを有し、背面板は、基板上に、表示電極と交差するアドレス電極を有し、前記放電空間に露出した放電ギャップに対する領域に、保護層の一部として、Ｂｅ、Ｍｇを除くII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料層を配したことを特徴としたものである。

また、上記目的を実現するために本発明のプラズマディスプレイパネルは、内部に放電空間を形成するように隔壁を挟んで対向配置した前面板と背面板とを備え、前面板は、基板上に、放電ギャップを挟んで対峙する走査電極と維持電極とにより構成される表示電極と、この表示電極を覆う誘電体層と、この誘電体層を覆う保護層とを有し、背面板は、基板上に、表示電極と交差するアドレス電極を有し、前記放電空間に露出した放電ギャップに対する領域に、保護層の一部として、Ｂｅ、Ｍｇを除くII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの粒子状材料を配したことを特徴としたものである。

本発明のＰＤＰによれば、ＰＤＰの寿命を確保しつつ、駆動電圧の低電圧化が可能な、高効率なＰＤＰを実現することができる。

すなわち、本発明の請求項１に記載の発明は、内部に放電空間を形成するように隔壁を挟んで対向配置した前面板と背面板とを備え、前面板は、基板上に、放電ギャップを挟んで対峙する走査電極と維持電極とにより構成される表示電極と、この表示電極を覆う誘電体層と、この誘電体層を覆う保護層とを有し、背面板は、基板上に、表示電極と交差するアドレス電極を有し、前記放電空間に露出した放電ギャップに対する領域に、保護層の一部として、Ｂｅ、Ｍｇを除くII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料層を配したことを特徴とするプラズマディスプレイパネルである。

また、本発明の請求項２に記載の発明は、内部に放電空間を形成するように隔壁を挟んで対向配置した前面板と背面板とを備え、前面板は、基板上に、放電ギャップを挟んで対峙する走査電極と維持電極とにより構成される表示電極と、この表示電極を覆う誘電体層と、この誘電体層を覆う保護層とを有し、背面板は、基板上に、表示電極と交差するアドレス電極を有し、前記放電空間に露出した放電ギャップに対する領域に、保護層の一部として、Ｂｅ、Ｍｇを除くII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの粒子状材料を配したことを特徴とするプラズマディスプレイパネルである。

また、本発明の請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記粒子状材料が、単結晶粒子であることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記放電空間には、Ｘｅを１０％以上の分圧で含む放電ガスが封入されていることを特徴とするものである。

以下、本発明の一実施の形態によるＰＤＰについて、図面を用いて説明する。なお、以下の説明において用いる図面においては、同じ構成部品には同じ符号を付している。

（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施の形態によるＰＤＰの概略構成を示す断面斜視図である。図１に示すように、ＰＤＰは、前面板１と背面板２とから構成されている。

前面板１は、例えばフロート法による硼珪素ナトリウム系ガラスによるガラス基板など、透明な基板３上に、放電ギャップ４を挟んで対峙する走査電極５と維持電極６とにより構成される表示電極７と、この表示電極７を覆う誘電体層８と、この誘電体層８上の保護層９を有する。なお、走査電極５および維持電極６それぞれは、透明電極５ａ、６ａ、およびこの透明電極５ａ、６ａに電気的に接続されたＣｒ／Ｃｕ／ＣｒまたはＡｇ等、金属電極であるバス電極５ｂ、６ｂとから構成されている。また保護層９については後述する。

背面板２は、基板３に対向配置される基板１０上に、表示電極７と交差するアドレス電極１１と、このアドレス電極１１を覆う誘電体層１２と、この誘電体層１２上の、例えばストライプ状の隔壁１３と、この隔壁１３間の側面および誘電体層１２の表面に形成した蛍光体層１４とを有する。蛍光体層１４は、カラー表示のために通常、赤、緑、青の３色が順に配置されている。

そして、以上の構成の前面板１と背面板２とを、表示電極７とアドレス電極１１とが交差し、内部に放電空間１５を形成するように隔壁１３を挟んで対向配置するとともに、周囲を封着部材により封止し、そして前記放電空間１５にネオン及びキセノンなどを混合してなる放電ガスを６６５００Ｐａ（５００Ｔｏｒｒ）程度の圧力で封入することによりＰＤＰを構成している。ここで、隔壁１３によって区画された放電空間１５の、表示電極７とアドレス電極１１とが交差する部分が、単位発光領域である放電セルとして機能する。なお、図１では内部の構成が判り易いように、前面板１と背面板２とを離間させて描いているが、実際には、前面板１と背面板２とは、隔壁１３を挟んだ状態で対向配置している。

そして、表示電極７、アドレス電極１１に印加する周期的な電圧によって放電を発生させ、この放電による紫外線を蛍光体層１４に照射して可視光に変換させることにより、画像表示を行う。

図２は、本発明の一実施の形態によるＰＤＰの放電セル１６の概略構成を示す平面図である。走査電極５と維持電極６は、図２に示すように、マトリクス表示の各ラインにおいて放電ギャップ４を挟んで隣接するように列方向に交互に配列されている。ここで、隔壁１３によって区画された放電空間１５の、表示電極７とアドレス電極１１（図１）とが交差する部分が、単位発光領域である放電セル１６として機能する。

また、隣接する放電セルの、バス電極５ｂとバス電極６ｂとの間には、コントラストを向上させる目的のブラックストライプ（不図示）が形成され、このことから、バス電極５ｂ、６ｂの形成領域を含めた、隣接する放電セル間の領域は、非発光領域１７となる。

ここで、ＰＤＰを駆動すると放電セル１６内で放電が発生するが、この放電により保護層９がスパッタされ、このスパッタにより保護層９は削られ厚みが薄くなってしまう。このような保護層９の膜厚の変化は、放電の安定発生に支障を与え、例えば保護層９がなくなってしまうほどの膜厚の変化は、ＰＤＰとして機能させることを非常に困難なものとしてしまう場合がある。

しかしながら本発明者は検討により、上述した保護層９に対するスパッタは、図２におけるＷの領域、すなわち、放電ギャップ４と非発光領域１７を除いた領域に対する保護層９の部分にのみ発生し、その他の保護層９の領域、すなわち、放電ギャップ４や非発光領域１７に対する保護層９の領域にはスパッタによるダメージ（厚みが薄くなる等）は非常に小さいという、位置依存性があることを確認している。

そこで、本発明の一実施の形態によるＰＤＰにおいては、図３に、本発明の一実施の形態によるＰＤＰの前面板１の一部分の概略構成を、模式的に断面図で示すように、誘電体層８上の、スパッタによるダメージの影響が非常に小さい領域である、放電ギャップ４に対する領域に、Ｂｅ、Ｍｇを除くII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料により構成される材料層１８を保護層９の一部として配した構成としている。また、保護層９の、材料層１８以外の領域はＭｇＯ層１９である。

すなわち、保護層９を構成する材料としては、耐スパッタ性のみを考慮するとＭｇＯが最も好ましいのであるが、放電電圧を低下させるという目的には、その電子殻の構造から
ＭｇＯよりも二次電子放出性能の高いと考えられる、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｒａなど、Ｂｅ、Ｍｇ以外のII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料層１８を用いることが好ましいことを本発明者が確認している。

ここで、従来、Ｂｅ、Ｍｇ以外のII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料により構成される材料層１８は、放電時のスパッタに対しての耐久性に問題があったのであるが、しかしながら上述したように、スパッタの発生には位置依存性があり、本発明の一実施の形態によるＰＤＰの場合、スパッタによるダメージが非常に小さい、誘電体層８上の、放電ギャップ４に対する領域に、Ｂｅ、Ｍｇ以外のII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料により構成される材料層１８を配しており、このことによりスパッタによる劣化という問題の発生を抑制しつつ、二次電子放出を高めることができ、もって耐久性が高く、かつ低駆動電圧のＰＤＰを実現することが可能となる。

ここで、放電開始電圧を決定する保護層からの二次電子放出については、イオンが保護層（従来の構成ではＭｇＯ層）に対してスパッタを発生させるほどのエネルギーで衝突するという過程はほとんど影響を及ぼしておらず、それよりも、エクソエミッションやオージェ過程で説明されるメカニズムが影響を与えており、これにより放電開始電圧が支配されているという考えがある。この考えに基づくと、放電開始電圧を低下させるには、エクソエミッションやオージェ過程で二次電子を如何に効果的に得ることができるかということが重要となる。

そこで、上述した本発明の一実施の形態によるＰＤＰにおいては、ＭｇＯよりは耐スパッタ性能は劣るが二次電子放出性能の高い、Ｂｅ、Ｍｇを除くII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料により構成される材料層１８を、スパッタの影響が非常に小さい領域に配しており、このことにより、従来のＭｇＯ層構造に対し、耐スパッタ性能を確保しつつ、エクソエミッションやオージェ過程での二次電子を効果的に得ることができることとなり、もって放電開始電圧の低下を実現することが可能となる。

なお、上述した本発明の一実施の形態によるＰＤＰにおいては、放電空間１５に露出した放電ギャップ４に対する領域に、Ｂｅ、Ｍｇを除くII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料により構成される材料層１８が形成されていれば同様の効果を得ることができるので、例えば、図４に示すような、材料層１８は、誘電体層８上の、放電ギャップ４に対する領域以上に配されており、この材料層１８を覆うように、ＭｇＯ層１９が、放電ギャップ４に対する領域を除いて配された構成や、図５に示すような、誘電体層８を覆うＭｇＯ層１９上の、放電ギャップ４に対する領域に、Ｂｅ、Ｍｇを除くII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料により構成される材料層１８を配するという構成でもかまわない。なお、このような構成であると、材料層１８とＭｇＯ層１９とのパターニング形成が容易となり好ましい。

また、同じく、スパッタによるダメージが非常に小さい領域として、バス電極５ｂ、６ｂを含む、隣接する放電セルとの間の部分である、非発光領域１７を挙げることができることを本発明者は確認している。そこで、図６に示すように、この非発光領域１７に、Ｂｅ、Ｍｇを除くII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料により構成される材料層１８を配することで、スパッタによる劣化という問題の発生を抑制しつつ、二次電子放出を高めることができ、もって耐久性の高い、低駆動電圧のＰＤＰを実現することが可能となる。

また同様に、放電空間１５に露出した非発光領域１７に対する領域に、Ｂｅ、Ｍｇを除くII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料により構成される材料層１８が形成されていれば同様の効果を得ることができるので、例えば、図７に示すような、材料層１８は、誘電体層８上の、非発光領域１７に対する領域以上に配されており、この材料層１８を覆うように、ＭｇＯ層１９が、非発光領域１７に対する領域を除いて配された構成や、図８に示すような、誘電体層８を覆うＭｇＯ層１９上の、非発光領域１７に対する領域に材料層１８を配するという構成でもかまわない。このような構成であると、保護層９としての、材料層１８とＭｇＯ層１９とのパターニング形成が容易となり好ましい。

また以上の説明から明らかなように、図９、図１０および図１１に示すような、放電空間１５に露出した、放電ギャップ４に対する領域と非発光領域１７に対する領域との両方に、Ｂｅ、Ｍｇを除くII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料により構成される材料層１８を形成した構成としてもかまわない。

また以上説明した構成において、非発光領域１７に材料層１８を形成した場合、走査電極５側のバス電極５ｂに対する領域に、二次電子放出性能の高い材料層１８が配されることとなるので、このことからＰＤＰの駆動時において、走査電極５とアドレス電極１１との対向放電を発生させる書き込み期間において、その際の放電開始電圧を低下させることができるという効果も得ることが可能となる。

（実施の形態２）
図１２に本発明の一実施の形態によるＰＤＰの前面板１の一部分の概略構成を、模式的に断面図で示す。

図１２に示すＰＤＰは、スパッタによるダメージの影響が非常に小さい、誘電体層８上の、前記放電ギャップ４に対する領域に、Ｂｅ、Ｍｇ以外のII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料により構成される粒子状材料２０を、保護層９の一部として配した構成としている。また、保護層９の、粒子状材料２０を配した領域以外の領域は、ＭｇＯ層など、II族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料により構成される材料層２１である。

すなわち、上述した本発明の一実施の形態によるＰＤＰにおいては、ＭｇＯよりは耐スパッタ性能は劣るが二次電子放出性能の高い、Ｂｅ、Ｍｇを除くII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料により構成される粒子材料２０をスパッタの影響が非常に小さい領域である放電ギャップ４に対する領域に配しており、このことにより、従来のＭｇＯ層構造に対し、耐スパッタ性能を確保しつつ、エクソエミッションやオージェ過程での二次電子を効果的に得ることができることとなり、もって放電開始電圧の低下を実現することが可能となる。

さらに、本実施の形態においては、粒子状材料２０を配したことにより、以下に述べる効果を得ることが可能となる。

すなわち、例えば、従来の構成において、ＭｇＯ層の膜厚の値は０．１μｍがほぼ上限であるが、粒子状材料２０を配した構成によれば、例えば平均粒子径が０．２μｍの粒子を用いることで、従来に比して２倍の厚みを容易に実現することができ、これにより、単純には耐スパッタ寿命を２倍とすることを容易に実現でき、耐スパッタ性をさらに確保できる。

また、粒子状材料２０は、従来のような、蒸着によって形成される層（膜）構造に比べ、結晶構造として強固なものとすることが可能となる。このことによっても、耐スパッタ性をさらに確保することが可能となる。

また、粒子状材料２０を配した構成とすることにより、その領域での表面積が増大し、その結果、イオンが接近できる領域が増加するので、オージェ過程やエクソエミッションなどによる二次電子をさらに効率よく得ることができるようになる。

さらに、II族金属においては、（１１１）面が他の結晶方位面より二次電子放出係数が高く、粒子状材料２０を配する構成とすることで、従来の層（膜）構造に比べ、その領域において（１１１）面が含まれる確率が高まり、その結果、二次電子がさらに得られやすくなる。

以上により、ＰＤＰとしての寿命を確保しつつ、駆動電圧の低電圧化が可能な、高効率なＰＤＰを実現することが可能となる。

ここで、上述した本発明の一実施の形態によるＰＤＰにおいては、放電空間１５に露出した放電ギャップ４に対する領域に、Ｂｅ、Ｍｇを除くII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料により構成される粒子状材料２０が形成されていれば同様の効果を得ることができるので、例えば、図１３に示すような、粒子状材料２０は、誘電体層８上の、放電ギャップ４に対する領域以上に配されており、この粒子状材料２０を覆うように、ＭｇＯ層など、II族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料により構成される材料層２１が、放電ギャップ４に対する領域を除いて配された構成や、図１４に示すような、誘電体層８を覆う材料層２１上の、放電ギャップ４に対する領域に粒子状材料２０を配するという構成でもかまわない。なお、このような構成であると、粒子状材料２０の配設領域と材料層２１とのパターニング形成が容易となり好ましい。

また、同じく、スパッタによるダメージが非常に小さい領域として、バス電極５ｂ、６ｂを含む、隣接する放電セルとの間の部分である、非発光領域１７を挙げることができることを本発明者は確認している。そこで、図１５に示すように、この非発光領域１７に、Ｂｅ、Ｍｇを除くII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料により構成される粒子状材料２０を配することで、スパッタによる劣化という問題の発生を抑制しつつ、二次電子放出を高めることができ、もって耐久性の高い、低駆動電圧のＰＤＰを実現することが可能となる。

また同様に、放電空間１５に露出した非発光領域１７に対する領域に、Ｂｅ、Ｍｇを除くII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料により構成される粒子状材料２０が形成されていれば同様の効果を得ることができるので、例えば、図１６に示すような、粒子状材料２０は、誘電体層８上の、非発光領域１７に対する領域以上に配されており、この粒子状材料２０を覆うように、材料層２１が、非発光領域１７に対する領域を除いて配された構成や、図１７に示すような、誘電体層８を覆う材料層２１上の、非発光領域１７に対する領域に粒子状材料２０を配するという構成でもかまわない。このような構成であると、粒子状材料２０の配設領域と材料層２１とのパターニング形成が容易となり好ましい。

また、以上の説明から明らかなように、図１８、図１９および図２０に示すような、放電空間１５に露出した、放電ギャップ４に対する領域と非発光領域１７に対する領域との両方に、Ｂｅ、Ｍｇを除くII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料により構成される粒子状材料２０を形成し、その他の領域には、ＭｇＯ層など、II族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料により構成される材料層２１が形成された構成としてもかまわない。

また、図１３に示す構成においては、粒子状材料２０の上から材料層２１で覆う構成をしており、このような構成とすることにより、粒子状材料２０の上に材料層２１をスパッタや蒸着などで形成する際に、粒子状材料２０の間の部分に材料層２１を構成する、ＭｇＯなど、II族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料により構成される材料が入り込み、その結果、材料層２１と粒子状材料２０との積層部分が、光学的に、あたかも単層膜のようになる。

この結果、粒子状材料であることによる、屈折率などへの影響を無視できる程度のものとすることができ、放電セル１６全体の透過率として、材料層２１を配せずに粒子状材料２０のみを配した構成に比べ、大幅に改善することができる。

同じ理由により、図１６に示す構成や図１９に示す構成も、同様に透過率を大幅に改善できる。

また以上説明した構成において、非発光領域１７に粒子状材料２０を形成した場合、走査電極５側のバス電極５ｂに対する領域に、二次電子放出性能の高い粒子状材料２０が配されることとなるので、このことからＰＤＰの駆動時において、走査電極５とアドレス電極１１との対向放電を発生させる書き込み期間において、その際の放電開始電圧を低下させることができるという効果も得ることが可能となる。

（実施の形態３）
図２１に、本発明の一実施の形態によるＰＤＰの前面板１の部分概略構成を、模式的に断面図で示す。

これは、放電時に発生する保護層９に対するスパッタによるダメージが無視できない領域、すなわち放電ギャップ４と非発光領域１７とを除いた領域に、ＭｇＯの粒子状材料２２を保護層９の一部として配した構成としている。また、保護層９の、粒子状材料２２を配した領域以外の領域、すなわち放電ギャップ４と非発光領域１７には、ＭｇＯ層１９を配した構成である。

以上のような、保護層９として、ＭｇＯにより構成される粒子状材料２２を配した構成とすることにより、従来の膜構造に比して、容易に厚みを厚くできること、および膜に比べ結晶構造として強固なものとすること、が可能となり、もって、スパッタが発生しその影響が無視できない領域における耐スパッタ性を向上させることができ、ＰＤＰの寿命を十分に確保することが可能となる。

また、粒子状材料２２という形状から、それを配した領域での表面粗さを大きなものとすることができ、その結果、形状効果による、放電開始電圧のさらなる低電圧化が可能となる。

また、粒子状材料２２を配した構成であることから、その領域での表面積が増大し、その結果、イオンが接近できる領域が増加するので、オージェ過程やエクソエミッションなどによる二次電子を効率よく得ることができるようになる。

さらに、II族金属においては、（１１１）面が他の結晶方位面より二次電子放出係数が高く、粒子状材料２２を配する構成とすることで、従来のＭｇＯ層構造に比べ、その領域において（１１１）面が含まれる確率が高まり、その結果、二次電子が得られやすくなり、放電開始電圧の低電圧化が可能となる。

また、上述した効果は、放電空間１５に露出した、放電ギャップ４と非発光領域１７とを除いた領域に、ＭｇＯにより構成される粒子状材料２２が配されていれば同様の効果を得ることができるので、例えば、図２２に示すような、ＭｇＯにより構成される粒子状材料２２は、誘電体層８上の、放電ギャップ４と非発光領域１７とを除いた領域以上に配されており、この粒子状材料２２を覆うように、ＭｇＯ層１９が、放電ギャップ４と非発光領域１７とに対する領域に配された構成や、図２３に示すような、誘電体層８を覆う、ＭｇＯ層１９上の、放電ギャップ４と非発光領域１７とを除いた領域にＭｇＯにより構成される粒子状材料２２を配するという構成でもかまわない。このような構成であると、ＭｇＯにより構成される粒子状材料２２の配設領域とＭｇＯ層１９とのパターニング形成が容易となり好ましい。

なお、粒子状材料２２の材料としては、耐スパッタ性のみを考慮するとＭｇＯが最も好ましいのであるが、放電電圧を低下させるという目的には、その電子殻の構造からＭｇＯよりも二次電子放出性能の高いと考えられる、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｒａなど、Ｂｅ、Ｍｇ以外のII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少な
くとも一つの材料により構成される粒子状材料２０を用いることが好ましいことを本発明者が確認している。

ここで、従来、Ｂｅ、Ｍｇ以外のII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料は、放電時のスパッタに対しての耐久性に問題があったのであるが、しかしながら、本発明の一実施の形態によるＰＤＰの場合、粒子状材料とすることで耐スパッタ性を従来に比べ確保しているので、したがって例えば、図２４〜図２６に示すように、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａなど、Ｂｅ、Ｍｇ以外のII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料により粒子状材料２０を構成することで、さらに耐スパッタ性の確保と放電電圧の低下を図ることが可能となる。

以上の、図２１〜図２６に示した構成に対して、スパッタによるダメージが非常に小さい領域である、放電ギャップ４と非発光領域１７とに対する領域に形成されているＭｇＯ層１９の代わりに、図２７〜図３２に示すように、ＭｇＯよりは耐スパッタ性能は劣るが二次電子放出性能の高い、Ｂｅ、Ｍｇを除くII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料により構成される材料層１８を形成することにより、耐スパッタ性能を確保しつつ、この領域でエクソエミッションやオージェ過程で説明されるメカニズムによる二次電子放出を効果的に得ることができるようになり、長寿命、低駆動電圧のＰＤＰを実現することが可能となる。

また図３３は、放電空間１５に露出した、非発光領域１７を除く領域に、ＭｇＯにより構成される粒子状材料２２を保護層９の一部として配した構成としている。また、保護層９の、粒子状材料２２を配した領域以外の領域、すなわち、非発光領域１７には、ＭｇＯ層１９が形成された構成である。

このような構成とすることにより、スパッタが発生しその影響が無視できない領域である、放電ギャップ４と非発光領域１７とを除いた領域に対する耐スパッタ性を向上させることができ、ＰＤＰに対する寿命を十分に確保することが可能となる効果、および、粒子状材料２２を配した構成とすることでの、表面粗さが大きくなることによる駆動電圧を低下させることが可能となるという効果、同じく表面粗さが大きくなることによっての、その領域での表面積が増大し、その結果、イオンが接近できる領域が増加するので、オージェ過程やエクソエミッションなどによる二次電子を効率よく得ることができるようになるという効果、さらに、II族金属においては、（１１１）面が他の結晶方位面より二次電子放出係数が高く、粒子状材料２２を配する構成とすることで、従来のＭｇＯ膜に比べ、その領域において（１１１）面が含まれる確率が高まり、その結果、二次電子が得られやすくなるので、放電開始電圧の低電圧化が可能となるという効果を得ることが可能となる。

そして以上により、耐久性の高い、低駆動電圧のＰＤＰを実現することが可能となる。

また、上述した効果は、放電空間１５に露出した、非発光領域１７を除く領域にＭｇＯにより構成される粒子状材料２２が配され、それ以外の、すなわち非発光領域１７には、ＭｇＯ層１９が形成されておれば同様の効果を得ることができるので、例えば、図３４に示すような、ＭｇＯにより構成される粒子状材料２２は、誘電体層８上の、非発光領域１７を除いた領域以上に配されており、この粒子状材料２２を覆うように、ＭｇＯ層１９が、非発光領域１７に配された構成や、図３５に示すような、誘電体層８を覆うＭｇＯ層１９上の、非発光領域１７を除く領域にＭｇＯにより構成される粒子状材料２２を配するという構成でもかまわない。このような構成であると、ＭｇＯにより構成される粒子状材料２２の配設領域とＭｇＯ層１９とのパターニング形成が容易となり好ましい。

なお粒子状材料２２の材料としては、耐スパッタ性のみを考慮するとＭｇＯが最も好ましいのであるが、放電電圧を低下させるという目的には、その電子殻の構造からＭｇよりも二次電子放出性能の高いと考えられる、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｒａなど、Ｂｅ、Ｍｇ以外のII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料を用いることが好ましいことを本発明者が確認している。

ここで、従来、Ｂｅ、Ｍｇ以外のII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料は、放電時のスパッタに対しての耐久性に問題があったのであるが、しかしながら、本発明の一実施の形態によるＰＤＰの場合、粒子状材料とすることで耐スパッタ性を従来に比べ確保しているので、したがって例えば、図３６〜図３８に示すように、Ｂａのみ、もしくはＭｇとＢａとの混合物など、Ｂｅ、Ｍｇ以外のII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料により粒子状材料２０を構成することで、さらに耐スパッタ性の確保と放電電圧の低下を図ることが可能となる。

以上の、図３３〜図３８に示した構成に対して、ＭｇＯ層１９を、図３９〜図４４に示すように、ＭｇＯよりは耐スパッタ性能は劣るが二次電子放出性能の高い、Ｂｅ、Ｍｇを除くII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料により構成される材料層１８とすることにより、この領域でエクソエミッションやオージェ過程で説明されるメカニズムによる二次電子放出を効果的に得ることができるようになるので、さらに駆動電圧を低電圧化することが可能となる。

また、図４５は、放電空間１５に露出した、放電ギャップ４を除く領域に、ＭｇＯの粒子状材料２２を保護層９の一部として配した構成としている。また、保護層９の、粒子状材料２２を配した領域以外の領域、すなわち放電ギャップ４に対する領域には、ＭｇＯ層１９が形成された構成である。

また、上述した効果は、放電空間１５に露出した、放電ギャップ４を除く領域にＭｇＯにより構成される粒子状材料２２が配され、それ以外の、すなわち放電ギャップ４に対する領域には、ＭｇＯ層１９が形成されておれば同様の効果を得ることができるので、図４６に示すような、ＭｇＯにより構成される粒子状材料２２は、誘電体層８上の、放電ギャップ４を除く領域以上に配されており、この粒子状材料２２を覆うように、ＭｇＯ層１９が、放電ギャップ４に対する領域に配された構成や、図４７に示すような、誘電体層８を覆うＭｇＯ層１９上の、放電ギャップ４に対する領域を除いた領域に、ＭｇＯにより構成される粒子状材料２２を配するという構成でもかまわない。このような構成であると、ＭｇＯにより構成される粒子状材料２２の配設領域とＭｇＯ層１９とのパターニング形成が容易となり好ましい。

ここで、従来、Ｂｅ、Ｍｇ以外のII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料は、放電時のスパッタに対しての耐久性に問題があったのであるが、しかしながら、本発明の一実施の形態によるＰＤＰの場合、粒子状材料とすることで耐スパッタ性を従来に比べ確保しているので、したがって例えば、図４８〜図５０に示すように、Ｂａのみ、もしくはＭｇとＢａとの混合物など、Ｂｅ、Ｍｇ以外のII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料により粒子状材料２０を構成することで、さらに耐スパッタ性の確保と放電電圧の低下を図ることが可能となる。

また以上の、図４５〜図５０に示した構成に対して、ＭｇＯ層１９を、図５１〜図５６に示すように、ＭｇＯよりは耐スパッタ性能は劣るが二次電子放出性能の高い、Ｂｅ、Ｍｇを除くII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料により構成される材料層１８とすることにより、この領域でエクソエミッションやオージェ過程で説明されるメカニズムによる二次電子放出を効果的に得ることができるようになるので、さらに駆動電圧を低電圧化することが可能となる。

また以上説明した構成においては、非発光領域１７に粒子状材料２０もしくは粒子材料２２を形成しており、このことにより、走査電極５側のバス電極５ｂに対する領域に、二次電子放出性能の高い粒子状材料２０が配されることとなるので、このことからＰＤＰの駆動時において、走査電極５とアドレス電極１１との対向放電を発生させる書き込み期間において、その際の放電開始電圧を低下させることができるという効果も得ることが可能となる。

なお、以上、図３から図５６で示した構成においては、ＭｇＯ層、材料層、および粒子状材料の形態などは、模式的に示したものである。ＭｇＯ層、材料層は、実際には、柱状組織の集合体であったり、柱状組織間に空隙が存在していたりするものであるが、蒸着やスパッタなどの成膜プロセスによって形成されたものを指すものである。

また粒子状材料も、その配された領域においては、その厚み方向に粒子状材料が何個かが積層された状態であったり、粒子状材料の形状も、多角形や立方体、直方体などの形状など、図に示したような丸の単層とはならない場合が多い。

なお、粒子状材料が単結晶材料で、（１１１）面が露呈した状態であれば、二次電子の放出がなされやすく好ましい。

また、以上においては、その電子殻構造により、ＭｇＯより二次電子の放出性能が高いと考えられる、Ｂｅ、Ｍｇを除いたII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料以外にも、ＢａＯ、Ｙ₂Ｏ₃，ＺｒＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、（ＭｇＯ）_0.7（ＳｒＯ）_0.2（ＣａＯ）_0.1、ＬａＢ₆などの材料を用いても同様の効果を得ることが可能である。

なお、上述での保護層９に対するダメージは、放電ガスのＸｅの分圧が高まるほど顕著となるため、本発明は、例えばＸｅの分圧が１０％以上などの高Ｘｅ分圧の放電ガスを使用したＰＤＰに対して、特に効果を奏することとなる。

以上述べてきたように本発明のプラズマディスプレイによると、ＰＤＰの放電開始電圧の低下と長寿命の両立が可能となり、もって高効率のＰＤＰを提供することができる。

本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの概略構成を示す断面斜視図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの画像表示部の概略構成を示す平面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の部分概略構成を模式的に示す断面図

符号の説明

１前面板
２背面板
３基板
４放電ギャップ
５走査電極
６維持電極
７表示電極
８誘電体層
９保護層
１０基板
１１アドレス電極
１２誘電体層
１３隔壁
１４蛍光体層
１５放電空間
１６放電セル
１７非発光領域
１８Ｂｅ、Ｍｇを除くII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料により構成される材料層
１９ＭｇＯ層
２０Ｂｅ、Ｍｇを除くII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料により構成される粒子状材料
２１ＭｇＯ層など、II族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料により構成される材料層
２２ＭｇＯにより構成される粒子状材料

Claims

内部に放電空間を形成するように隔壁を挟んで対向配置した前面板と背面板とを備え、前面板は、基板上に、放電ギャップを挟んで対峙する走査電極と維持電極とにより構成される表示電極と、この表示電極を覆う誘電体層と、この誘電体層を覆う保護層とを有し、背面板は、基板上に、表示電極と交差するアドレス電極を有し、前記放電空間に露出した放電ギャップに対する領域に、保護層の一部として、Ｂｅ、Ｍｇを除くII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの材料層を配したことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
内部に放電空間を形成するように隔壁を挟んで対向配置した前面板と背面板とを備え、前面板は、基板上に、放電ギャップを挟んで対峙する走査電極と維持電極とにより構成される表示電極と、この表示電極を覆う誘電体層と、この誘電体層を覆う保護層とを有し、背面板は、基板上に、表示電極と交差するアドレス電極を有し、前記放電空間に露出した放電ギャップに対する領域に、保護層の一部として、Ｂｅ、Ｍｇを除くII族金属の、酸化物、フッ化物、単体化合物、混合化合物の中から選ばれる少なくとも一つの粒子状材料を配したことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
前記粒子状材料が、単結晶粒子であることを特徴とする請求項２に記載のプラズマディスプレイパネル。
前記放電空間には、Ｘｅを１０％以上の分圧で含む放電ガスが封入されていることを特徴とする請求項１または２に記載のプラズマディスプレイパネル。