JP3499751B2 - Gas discharge panel and gas light emitting device - Google Patents

Gas discharge panel and gas light emitting device

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JP3499751B2 JP22964098A JP22964098A JP3499751B2 JP 3499751 B2 JP3499751 B2 JP 3499751B2 JP 22964098 A JP22964098 A JP 22964098A JP 22964098 A JP22964098 A JP 22964098A JP 3499751 B2 JP3499751 B2 JP 3499751B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス放電パネル及
びガス発光デバイスといったガス放電管に関するもので
あって、特に、高精細用のプラズマディスプレイパネル
に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a gas discharge tube such as a gas discharge panel and a gas light emitting device, and more particularly to a plasma display panel for high definition.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ハイビジョンをはじめとする高品
位で大画面のテレビに対する期待が高まっている中で、
CRT,液晶ディスプレイ(以下、LCDと記載す
る),プラズマディスプレイパネル(Plasma Display P
anel,以下PDPと記載する)といった各ディスプレイ
の分野において、これに適したディスプレイの開発が進
められている。
2. Description of the Related Art In recent years, while expectations for high-definition and large-screen televisions such as high-definition television are increasing,
CRT, liquid crystal display (hereinafter referred to as LCD), plasma display panel (Plasma Display P
In the field of each display such as anel (hereinafter referred to as PDP), a display suitable for this is being developed.

【0003】従来からテレビのディスプレイとして広く
用いられているCRTは、解像度・画質の点で優れてい
るが、画面の大きさに伴って奥行き及び重量が大きくな
る点で40インチ以上の大画面には不向きである。ま
た、LCDは、消費電力が少なく、駆動電圧も低いとい
う優れた性能を有しているが、大画面を作製するのに技
術上の困難性があり、視野角にも限界がある。
The CRT, which has been widely used as a display for television from the past, is excellent in resolution and image quality, but it has a large screen of 40 inches or more because the depth and weight increase with the size of the screen. Is not suitable for. Further, although the LCD has excellent performances of low power consumption and low driving voltage, it is technically difficult to manufacture a large screen and the viewing angle is limited.

【0004】これに対して、PDPは、小さい奥行きで
も大画面を実現することが可能であって、既に50イン
チクラスの製品も開発されている。PDPは、大別して
直流型(DC型)と交流型(AC型)とに分けられる
が、現在では大型化に適したAC型が主流となってい
る。一般的な交流面放電型PDPは、フロントカバープ
レートとバックプレートとが隔壁を介して平行に配さ
れ、隔壁で仕切られた放電空間内には放電ガスが封入さ
れている。そして、フロントカバープレート上には表示
電極が配設され、その上を鉛ガラスからなる誘電体層で
覆われ、バックプレート上には、アドレス電極と隔壁
と、赤または緑または青の紫外線励起蛍光体からなる蛍
光体層とが配設されている。
On the other hand, the PDP can realize a large screen even with a small depth, and a 50-inch class product has already been developed. PDPs are roughly classified into a direct current type (DC type) and an alternating current type (AC type), but at present, the AC type, which is suitable for a larger size, is the mainstream. In a general AC surface discharge type PDP, a front cover plate and a back plate are arranged in parallel with a partition wall, and a discharge gas is enclosed in a discharge space partitioned by the partition wall. A display electrode is provided on the front cover plate, and the display electrode is covered with a dielectric layer made of lead glass. On the back plate, an address electrode and a partition, and red, green, or blue UV-excited fluorescent light. And a phosphor layer formed of a body.

【0005】放電ガスの組成としては、一般的にヘリウ
ム[He]とキセノン[Xe]の混合ガス系やネオン
[Ne]とキセノン[Xe]との混合ガス系が用いられ
ており、その封入圧力は、放電電圧を250V以下に抑
えることを考慮して、通常、100〜500Torr程
度の範囲に設定されている(例えば、M.Nobri
o,T.Yoshioka,Y.Sano,K.Nun
omura,SID94’Digest 727〜73
0 1994参照)。
As the composition of the discharge gas, a mixed gas system of helium [He] and xenon [Xe] or a mixed gas system of neon [Ne] and xenon [Xe] is generally used, and the filling pressure thereof is used. Is usually set in the range of about 100 to 500 Torr in consideration of suppressing the discharge voltage to 250 V or less (for example, M. Nobri).
o, T. Yoshioka, Y .; Sano, K .; Nun
Omura, SID94'Digest 727-73
0 1994).

【0006】PDPの発光原理は基本的に蛍光灯と同様
であって、電極に印可してグロー放電を発生させること
によりXeから紫外線を発生し、蛍光体を励起発光させ
るが、放電エネルギの紫外線への変換効率や、蛍光体に
おける可視光への変換効率が低いので、蛍光灯のように
高い輝度を得ることは難しい。この点に関して、応用物
理Vol.51,No.3 1982年 ページ344
〜347には、He−Xe,Ne−Xe系のガス組成の
PDPにおいて、電気エネルギーの約2%しか紫外線放
射に利用されておらず、最終的に可視光に利用されるの
は0.2%程度ということが記載されている(光学技術
コンタクトVol.34,No.1 1996年 ペー
ジ25,FLAT PANEL DISPLAY 9
6’ Part5−3,NHK 技術研究第31巻第1
号 昭和54年 ページ18参照)。
The light emitting principle of the PDP is basically the same as that of a fluorescent lamp. When a glow discharge is applied to an electrode to generate ultraviolet rays, Xe emits ultraviolet rays to excite the phosphor to emit light. It is difficult to obtain high brightness as in a fluorescent lamp because the conversion efficiency into the fluorescent light and the conversion efficiency into the visible light in the phosphor are low. In this regard, Applied Physics Vol. 51, No. 3 1982 page 344
˜347, in a PDP having a gas composition of He—Xe, Ne—Xe system, only about 2% of electric energy was used for ultraviolet radiation, and finally 0.2% was used for visible light. % (Optical Technology Contact Vol. 34, No. 1 1996 Page 25, FLAT PANEL DISPLAY 9
6'Part 5-3, NHK Technical Research Vol. 31, Vol. 1
No. 1979, page 18).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】このような背景のもと
で、PDPをはじめとする放電パネルでは、発光効率を
向上させて高輝度を実現させると共に放電電圧を低く抑
える技術が望まれている。このような要請は、ディスプ
レイの市場から見ても存在する。例えば、現在の40〜
42インチクラスのテレビ用のPDPにおいて、NTS
Cの画素レベル(画素640×480個,セルピッチ
0.43mm×1.29mm,1セルの面積0.55m
2)の場合には、1.2 lm/w及び400cd/
2程度のパネル効率と画面輝度が得られている(例え
ば、FLAT−PANEL DISPLAY1997
Part5−1 P198)。
Under such a background, in a discharge panel such as a PDP, a technique of improving luminous efficiency to realize high brightness and suppressing discharge voltage to be low is desired. . Such a demand also exists in the display market. For example, the current 40 ~
In 42-inch TV PDP, NTS
C pixel level (640 × 480 pixels, 0.43 mm × 1.29 mm cell pitch, 0.55 m area per cell)
m 2 ), 1.2 lm / w and 400 cd /
A panel efficiency and screen brightness of about m 2 are obtained (for example, FLAT-PANEL DISPLAY 1997).
Part5-1 P198).

【0008】これに対して、近年期待されているフルス
ペックの42インチクラスのハイビジョンテレビでは、
画素数が1920×1125で、セルピッチは0.15
mm×0.48mmとなる。この場合、1セルの面積は
0.072mm2であって、NTSCの場合と比べて1
/7〜1/8となる。そのため、42インチのハイビジ
ョンテレビ用のPDPを、従来通りのセル構成で作成し
た場合、パネル効率は、0.15〜0.17 lm/w
で画面の輝度は50〜60cd/m2程度に低下するこ
とが予想される。
On the other hand, in the full-spec 42-inch class high-definition television expected in recent years,
The number of pixels is 1920 x 1125, and the cell pitch is 0.15
mm × 0.48 mm. In this case, the area of one cell is 0.072 mm 2 , which is less than that of NTSC.
/ 7 to 1/8. Therefore, when a 42-inch high-definition television PDP is made with a conventional cell configuration, the panel efficiency is 0.15 to 0.17 lm / w.
Therefore, it is expected that the screen brightness will be reduced to about 50 to 60 cd / m 2 .

【0009】従って、42インチのハイビジョンテレビ
用のPDPにおいて、現行のNTSCのCRT並の明る
さ(500cd/m2)を得ようとすれば、効率を10
倍以上(5 lm/w以上)に向上させることが必要と
なる(例えば、「フラットパネル ディスプレイ 19
97 第5−1部200頁」参照 )。また、PDPに
おいて良好な画質を得るためには、輝度だけではなく色
純度を向上させて白バランスを調整することも重要であ
る。
Therefore, in a PDP for a 42-inch high-definition television, if the brightness (500 cd / m 2 ) comparable to that of the current NTSC CRT is to be obtained, the efficiency is 10
More than double (5 lm / w or more) (for example, “flat panel display 19
97 5-1 Part 200 "). Further, in order to obtain a good image quality in the PDP, it is important to improve not only the brightness but also the color purity to adjust the white balance.

【0010】このような発光効率の向上及び色純度の向
上という課題に対して、いろいろな研究や発明がなされ
ている。例えば、放電ガスの組成を工夫する試みとし
て、特公平5−51133号公報には、アルゴン(A
r)−ネオン(Ne)−キセノン(Xe)の3成分の混
合ガスを用いる発明が記載されている。
Various studies and inventions have been made to solve the problems of improving luminous efficiency and color purity. For example, as an attempt to devise the composition of the discharge gas, Japanese Patent Publication No. 5-511133 discloses that argon (A
An invention using a mixed gas of three components of r) -neon (Ne) -xenon (Xe) is described.

【0011】このようにアルゴンを入れることによっ
て、ネオンから可視光の発光を減少させ、色純度を向上
させることができるが、発光効率の向上についてはあま
り期待することはできない。また、特許2616538
号では、ヘリウム(He)−ネオン(Ne)−キセノン
(Xe)の3成分の混合ガスを用いることが記載されて
いる。
By introducing argon in this way, the emission of visible light from neon can be reduced and the color purity can be improved, but improvement of the light emission efficiency cannot be expected so much. Also, Japanese Patent 2616538
The publication describes the use of a mixed gas of helium (He) -neon (Ne) -xenon (Xe).

【0012】これによって得られる発光効率は、ヘリウ
ム(He)−キセノン(Xe)やネオン(Ne)−キセ
ノン(Xe)という2成分ガスの場合よりも向上する
が、NTSCの画素レベルで1 lm/w程度であっ
て、更に発光効率を向上できる技術が望まれる。本発明
は、このような背景のもとになされたものであって、P
DPをはじめとするガス放電パネルにおいて、パネル輝
度及び放電エネルギの可視光への変換効率を向上させる
と共に、色純度の良好な発光を得ることの可能なものを
提供することを主な目的とする。
The luminous efficiency obtained by this is improved as compared with the case of the binary gas of helium (He) -xenon (Xe) and neon (Ne) -xenon (Xe), but at the pixel level of NTSC, 1 lm / There is a demand for a technology of about w, which can further improve the luminous efficiency. The present invention has been made under such a background, and
A main object of the present invention is to provide a gas discharge panel such as a DP, which can improve the panel brightness and the conversion efficiency of discharge energy into visible light, and can obtain light emission with good color purity. .

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、ガス放電パネルにおいて、ガス媒体の封
入圧力を従来よりも高い800〜4000Torrに設
定した。この構成によって発光効率が向上する主な理由
は、次のようなものである。従来のPDPにおいては、
ガス媒体の封入圧力は、通常500Torr未満であ
り、放電に伴って発生する紫外線は、共鳴線(中心波長
147nm)が大部分である。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention sets the gas medium enclosing pressure in the gas discharge panel to 800 to 4000 Torr, which is higher than the conventional pressure. The main reasons why the light emission efficiency is improved by this configuration are as follows. In a conventional PDP,
The filling pressure of the gas medium is usually less than 500 Torr, and most of the ultraviolet rays generated with discharge have resonance lines (center wavelength 147 nm).

【0014】これに対して、上記のように封入圧力が高
い場合(即ち、放電空間内に封入されている原子の数が
多い場合)は、分子線(中心波長154nm,173n
m)の割合が多くなる。ここで、共鳴線は自己吸収があ
るのに対して、分子線は自己吸収がほとんどないので、
蛍光体層に照射される紫外線の量が多くなり、輝度及び
発光効率が向上する。
On the other hand, when the filling pressure is high as described above (that is, when the number of atoms filled in the discharge space is large), the molecular beam (center wavelength: 154 nm, 173 n) is used.
The ratio of m) increases. Here, while the resonance line has self-absorption, the molecular beam has almost no self-absorption,
The amount of ultraviolet rays with which the phosphor layer is irradiated is increased, and the brightness and the luminous efficiency are improved.

【0015】また、通常の蛍光体においては、紫外線か
ら可視光への変換効率が、長波長側でより大きい傾向に
あることも、輝度及び発光効率が向上する理由というこ
とができる。ところで、ガス放電パネルにおいて、ガス
媒体には一般的にネオン(Ne)やキセノン(Xe)が
含まれるが、封入圧力が比較的低い場合にはネオン(N
e)からの可視光によって色純度の劣化が問題になりや
すいのに対して、本発明のように封入ガス圧力が高い場
合は、ネオン(Ne)からの可視光がプラズマ内部でほ
とんど吸収されるため、外部には放出されにくい。従っ
て、従来のPDPと比べて色純度も向上することにな
る。
In addition, the conversion efficiency of ultraviolet rays into visible light in ordinary phosphors tends to be higher on the long wavelength side, which may be another reason why the luminance and luminous efficiency are improved. By the way, in the gas discharge panel, the gas medium generally contains neon (Ne) or xenon (Xe), but when the filling pressure is relatively low, neon (N) is used.
Visible light from e) is likely to cause a problem of deterioration of color purity, whereas visible light from neon (Ne) is mostly absorbed inside the plasma when the pressure of the enclosed gas is high as in the present invention. Therefore, it is difficult to be released to the outside. Therefore, the color purity is improved as compared with the conventional PDP.

【0016】また、従来のPDPでは、放電形態が第1
形グロー放電であるが、本発明のように800〜400
0Torrという高圧に設定すると、線条グロー放電或
は第2形グロー放電が生じやすくなると考えられる。従
って、これによって、放電の陽光柱での電子密度が高く
なり、エネルギーが集中的に供給されるので、紫外線の
発光量が増加するということもできる。
In the conventional PDP, the discharge mode is the first.
Shape glow discharge, but 800 to 400 as in the present invention
When set to a high pressure of 0 Torr, it is considered that filament glow discharge or type 2 glow discharge is likely to occur. Therefore, it can be said that the electron density in the positive column of the discharge is increased and energy is concentratedly supplied, so that the emission amount of ultraviolet rays is increased.

【0017】更に、封入圧力が大気圧(760Tor
r)を越えているため、大気中の不純物がPDPの中に
侵入することが防止されるという効果もある。なお、封
入圧力800〜4000Torrの範囲の中でも、80
0Torr以上1000Torr未満、1000Tor
r以上1400Torr未満、1400Torr以上2
000Torr未満、2000Torr以上4000T
orr以下の各範囲において、実施の形態で説明するよ
うな特徴が見られる。
Further, the filling pressure is atmospheric pressure (760 Tor).
Since it exceeds r), there is also an effect that impurities in the atmosphere are prevented from entering the PDP. In addition, within the range of the enclosed pressure of 800 to 4000 Torr, 80
0 Torr or more and less than 1000 Torr, 1000 Torr
r or more and less than 1400 Torr, 1400 Torr or more 2
Less than 000 Torr, more than 2000 Torr and more than 4000T
In each range of orr and below, the features described in the embodiment are observed.

【0018】また、封入するガス媒体を、従来のネオン
−キセノンやヘリウム−キセノンといったガス組成に換
えて、ヘリウム,ネオン,キセノン,アルゴンからなる
4元系の希ガス混合物をガス媒体として用いれば、キセ
ノンの量は比較的少量でも高輝度及び高発光効率を得る
ことができる。即ち、低放電電圧で且つ高発光効率のP
DPを得ることができる。
If the gas medium to be filled is replaced with a conventional gas composition such as neon-xenon or helium-xenon, and a quaternary rare gas mixture of helium, neon, xenon and argon is used as the gas medium, Even if the amount of xenon is relatively small, high brightness and high luminous efficiency can be obtained. That is, P having a low discharge voltage and high luminous efficiency
DP can be obtained.

【0019】ここで、キセノンの含有量を5体積%以
下、アルゴンの含有量を0.5体積%以下、ヘリウムの
含有量を55体積%未満とすることが、放電電圧を低下
させる上で好ましい。そして、このような4元系のガス
媒体を、800〜4000Torrという高圧で封入す
れば、特に、放電電圧の上昇を抑えつつ、輝度及び発光
効率を向上させるにに効果的である。
Here, it is preferable that the content of xenon is 5% by volume or less, the content of argon is 0.5% by volume or less, and the content of helium is less than 55% by volume in order to reduce the discharge voltage. . Then, if such a quaternary gas medium is sealed at a high pressure of 800 to 4000 Torr, it is particularly effective for improving the luminance and the luminous efficiency while suppressing the rise of the discharge voltage.

【0020】また、表示電極とアドレス電極とが放電空
間を挟んで対向して配置されたパネル構成の場合、封入
圧力を高圧に設定すると、アドレシング時の電圧も高く
なってしまう傾向にあるが、表示電極とアドレス電極と
をフロントカバープレートあるいはバックプレートのど
ちらか一方の表面上に、誘電体層を介して積層させた構
造とすれば、封入圧力が高い場合でも比較的低い電圧で
アドレシングを行うことができる。
Further, in the case of a panel structure in which the display electrodes and the address electrodes are arranged so as to face each other with a discharge space in between, if the encapsulation pressure is set to a high pressure, the voltage during addressing also tends to increase. If the display electrode and the address electrode are laminated on the surface of either the front cover plate or the back plate via the dielectric layer, the addressing can be performed with a relatively low voltage even when the sealing pressure is high. be able to.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。 (実施の形態1) (PDPの全体的な構成及び製法)図1は、本実施の形
態の交流面放電型PDPの概略を示す斜視図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below. (First Embodiment) (Overall Configuration and Manufacturing Method of PDP) FIG. 1 is a perspective view showing an outline of an AC surface discharge PDP of the present embodiment.

【0022】このPDPは、前面ガラス基板11上に表
示電極(放電電極)12a,12b、誘電体層13、保
護層14が配されてなる前面パネル10と、背面ガラス
基板21上にアドレス電極22、誘電体層23が配され
た背面パネル20とが、表示電極12a,12bとアド
レス電極22とを対向させた状態で間隔をおいて互いに
平行に配されて構成されている。そして、前面パネル1
0と背面パネル20との間隙は、ストライプ状の隔壁3
0で仕切られることによって放電空間30が形成され、
当該放電空間40内には放電ガスが封入されている。
This PDP includes a front panel 10 having display electrodes (discharge electrodes) 12a and 12b, a dielectric layer 13 and a protective layer 14 arranged on a front glass substrate 11, and an address electrode 22 on a rear glass substrate 21. The rear panel 20 on which the dielectric layer 23 is arranged is arranged in parallel with each other with the display electrodes 12a and 12b and the address electrode 22 facing each other. And front panel 1
0 and the rear panel 20 are separated by a stripe-shaped partition wall 3
A discharge space 30 is formed by partitioning with 0,
A discharge gas is enclosed in the discharge space 40.

【0023】また、この放電空間40内において、背面
パネル20側には、蛍光体層31が配設されている。こ
の蛍光体層31は、赤,緑,青の順で繰返し並べられて
いる。表示電極12a,12b及びアドレス電極22
は、共にストライプ状の銀電極であって、表示電極12
a,12bは隔壁30と直交する方向に、アドレス電極
22は隔壁30と平行に配されている。
In the discharge space 40, a phosphor layer 31 is arranged on the rear panel 20 side. The phosphor layers 31 are repeatedly arranged in the order of red, green and blue. Display electrodes 12a, 12b and address electrode 22
Are both stripe-shaped silver electrodes, and
The addresses a and 12b are arranged in a direction orthogonal to the partition wall 30, and the address electrode 22 is arranged in parallel with the partition wall 30.

【0024】そして、表示電極12a,12bとアドレ
ス電極22が交差するところに、赤,緑,青の各色を発
光するセルが形成されたパネル構成となっている。誘電
体層13は、前面ガラス基板11の表示電極12a,1
2bが配された表面全体を覆って配設された20μm程
度の厚さを有する鉛ガラスなどからなる層である。
A cell structure is formed in which cells for emitting red, green and blue colors are formed at the intersections of the display electrodes 12a and 12b and the address electrodes 22. The dielectric layer 13 includes the display electrodes 12a, 1 of the front glass substrate 11.
It is a layer made of lead glass or the like having a thickness of about 20 μm and arranged so as to cover the entire surface on which 2b is arranged.

【0025】保護層14は、酸化マグネシウム(Mg
O)からなる薄層であって、誘電体層13の表面全体を
覆っている。隔壁30は、背面パネル20の誘電体層2
3の表面上に突設されている。このPDPの駆動時に
は、駆動回路を用いて、点灯させようとするセルの表示
電極12aとアドレス電極22間に印可してアドレス放
電を行った後に、表示電極12a,12b間にパルス電
圧を印可して維持放電を行うことによって紫外線を発光
し、これを蛍光体層31で可視光に変換することによっ
て発光するようになっている。
The protective layer 14 is made of magnesium oxide (Mg
It is a thin layer of O) and covers the entire surface of the dielectric layer 13. The partition wall 30 is the dielectric layer 2 of the rear panel 20.
3 is projected on the surface. At the time of driving the PDP, a driving circuit is used to apply a pulse voltage between the display electrodes 12a and 12b after applying the voltage between the display electrode 12a and the address electrode 22 of the cell to be lit and performing the address discharge. The ultraviolet light is emitted by sustaining discharge by converting the light into visible light by the phosphor layer 31 to emit light.

【0026】このような構成のPDPは、以下のように
作製される。 前面パネルの作製:前面パネル10は、前面ガラス基板
11上に表示電極12a,12bを形成し、その上から
鉛系のガラスを塗布し焼成することにより誘電体層13
を形成し、更に誘電体層13の表面に保護層14を形成
しその表面に微細な凹凸を形成することによって作製す
る。
The PDP having such a structure is manufactured as follows. Preparation of Front Panel: In the front panel 10, the display electrodes 12a and 12b are formed on the front glass substrate 11, and lead-based glass is applied and fired on the display electrodes 12a and 12b to form the dielectric layer 13.
Is formed, and the protective layer 14 is further formed on the surface of the dielectric layer 13 to form fine irregularities on the surface.

【0027】表示電極12a,12bは、銀電極用のペ
ーストをスクリーン印刷した後に焼成する方法で形成す
る。また、鉛系の誘電体層13の組成は、酸化鉛[Pb
O]70重量%,酸化硼素[B23]15重量%,酸化
硅素[SiO2]15重量%であって、スクリーン印刷
法と焼成によって形成する。具体的には、有機バインダ
ー[α−ターピネオールに10%のエチルセルロースを
溶解したもの]に混合してなる組成物を、スクリーン印
刷法で塗布した後、580°で10分間焼成することに
よって形成し、その膜厚は20μmに設定した。
The display electrodes 12a and 12b are formed by a method of screen-printing a silver electrode paste and then firing the paste. The composition of the lead-based dielectric layer 13 is lead oxide [Pb
O] 70% by weight, boron oxide [B 2 O 3 ] 15% by weight, and silicon oxide [SiO 2 ] 15% by weight, which are formed by the screen printing method and firing. Specifically, it is formed by applying a composition obtained by mixing an organic binder [α-terpineol in which 10% of ethyl cellulose is dissolved] by a screen printing method, and then firing at 580 ° for 10 minutes, The film thickness was set to 20 μm.

【0028】保護層14は、アルカリ土類の酸化物(こ
こでは酸化マグネシウム[MgO])からなり、(10
0)面配向或は(110)面配向された緻密な結晶構造
の膜であって、その表面に微細な凹凸を有した構造とな
っている。本実施の形態では、CVD法(熱CVD法,
プラズマCVD法)を用いて、このような(100)面
或は(110)面配向のMgOからなる保護層を形成
し、次にこの表面にプラズマエッチング法を用いて凹凸
を形成する。なお、保護層14の形成方法及びその表面
への凹凸形成方法については後で詳述する。
The protective layer 14 is composed of an oxide of alkaline earth (here, magnesium oxide [MgO]),
It is a film having a fine crystal structure oriented in (0) plane or in (110) plane, and has a structure having fine irregularities on its surface. In the present embodiment, the CVD method (thermal CVD method,
A plasma CVD method is used to form a protective layer made of such MgO having a (100) plane orientation or a (110) plane orientation, and then irregularities are formed on this surface using a plasma etching method. The method of forming the protective layer 14 and the method of forming irregularities on the surface thereof will be described in detail later.

【0029】背面パネルの作製:背面ガラス基板21上
に、銀電極用のペーストをスクリーン印刷しその後焼成
する方法によってアドレス電極22を形成し、その上に
前面パネル10の場合と同様にスクリーン印刷法と焼成
によって鉛系のガラスからなる誘電体層23を形成す
る。次にガラス製の隔壁30を所定のピッチで固着す
る。そして、隔壁30に挟まれた各空間内に、赤色蛍光
体,緑色蛍光体,青色蛍光体の中の1つを塗布して焼成
することによって蛍光体層31を形成する。各色の蛍光
体としては、一般的にPDPに用いられている蛍光体を
用いることができるが、ここでは次の蛍光体を用いる。
Preparation of back panel: Address electrodes 22 are formed on the back glass substrate 21 by screen-printing a silver electrode paste and then firing, and the screen-printing method is performed on the address electrodes 22, as in the case of the front panel 10. By firing, the dielectric layer 23 made of lead-based glass is formed. Next, the glass partition walls 30 are fixed at a predetermined pitch. Then, in each space sandwiched by the partition walls 30, one of the red phosphor, the green phosphor, and the blue phosphor is applied and baked to form the phosphor layer 31. As the phosphor of each color, a phosphor generally used in PDP can be used, but here, the following phosphors are used.

【0030】 赤色蛍光体: (YxGd1-x)BO3:Eu3+ 緑色蛍光体: BaAl1219:Mn 青色蛍光体: BaMgAl1423:Eu2+ パネル張り合わせによるPDPの作製:次に、このよう
に作製した前面パネルと背面パネルとを封着用ガラスを
用いて張り合せると共に、隔壁30で仕切られた放電空
間30内を高真空(8×10-7Torr)に排気した
後、所定の組成の放電ガスを所定の圧力で封入すること
によってPDPを作製する。
The red phosphor: (Y x Gd 1-x ) BO 3: Eu 3+ Green phosphor: BaAl 12 O 19: Mn Blue phosphor: BaMgAl 14 O 23: Preparation of PDP by laminating Eu 2+ panel: Next, the front panel and the back panel thus produced were bonded together using sealing glass, and the discharge space 30 partitioned by the partition walls 30 was evacuated to a high vacuum (8 × 10 −7 Torr). A PDP is manufactured by filling a discharge gas having a predetermined composition with a predetermined pressure.

【0031】(放電ガスの圧力及び組成について)放電
ガスの封入圧力は、従来の一般的な封入圧力よりも高い
範囲であって、大気圧(760Torr)を越えた80
0〜4000Torrの範囲に設定する。これによっ
て、輝度及び発光効率を従来よりも向上させることがで
きる。なお、本実施形態では、放電ガスを高圧で封入す
るために、パネル張り合せ時において、前面パネルと背
面パネルの外周部だけではなく、隔壁30の上にも封着
用ガラスを塗布した後に貼り合わせて焼成を行う(詳細
については、日本特許出願番号:平9−344636参
照)。これによって、4000Torr程度の高圧での
ガス封入にも十分に耐えるPDPを作製することができ
る。
(Regarding Pressure and Composition of Discharge Gas) The discharge gas filling pressure is in a range higher than the conventional general filling pressure and exceeds 80 at atmospheric pressure (760 Torr).
Set in the range of 0 to 4000 Torr. As a result, the brightness and the luminous efficiency can be improved more than ever before. In addition, in this embodiment, since the discharge gas is sealed at a high pressure, when the panels are bonded together, the sealing glass is applied not only on the outer peripheral portions of the front panel and the rear panel but also on the partition walls 30 and then bonded. Firing is performed (for details, see Japanese Patent Application No. Hei 9-344636). This makes it possible to manufacture a PDP that sufficiently withstands gas encapsulation at a high pressure of about 4000 Torr.

【0032】封入する放電ガスとしては、発光効率の向
上と放電電圧の低下を図るために、従来のヘリウム−キ
セノン系やネオン−キセノン系といったガス組成に代え
て、ヘリウム(He),ネオン(Ne),キセノン(X
e),アルゴン(Ar)を含む希ガスの混合物を用いる
ことが望ましい。ここで、キセノンの含有量は5体積%
以下、アルゴンの含有量は0.5体積%以下、ヘリウム
の含有量は55体積%未満とすることが好ましく、ガス
組成の具体例としては、He(30%)ーNe(67.
9%)ーXe(2%)ーAr(0.1%)というガス組
成を挙げることができる(なお、ガス組成式中の%は体
積%を表わす。以下同様。)。
The discharge gas to be enclosed is helium (He) or neon (Ne) in place of the conventional gas composition such as helium-xenon system or neon-xenon system in order to improve the luminous efficiency and lower the discharge voltage. ), Xenon (X
It is desirable to use a mixture of e) and a noble gas containing argon (Ar). Here, the content of xenon is 5% by volume.
Hereinafter, the content of argon is preferably 0.5% by volume or less and the content of helium is preferably less than 55% by volume. As a specific example of the gas composition, He (30%)-Ne (67.
A gas composition of 9%)-Xe (2%)-Ar (0.1%) can be mentioned (% in the gas composition formula represents volume%. The same applies hereinafter).

【0033】詳しくは後述するが、このような放電ガス
組成の設定並びに封入圧力の設定は、いずれもPDPの
発光効率及びパネル輝度に寄与するものであって、特
に、上記放電ガス組成の設定と封入圧力の設定とを組み
合わせることにより、従来と比べて、放電電圧の上昇を
抑えつつ、発光効率及びパネル輝度大きく向上させるこ
とができる。
As will be described later in detail, both the setting of the discharge gas composition and the setting of the filling pressure contribute to the luminous efficiency of the PDP and the panel brightness. By combining with the setting of the filling pressure, it is possible to significantly improve the light emission efficiency and the panel brightness while suppressing the rise of the discharge voltage as compared with the conventional case.

【0034】また、封入圧力が常圧以下(従来の500
Torr程度以下)ときには、ネオン(Ne)から可視
光が外部に放出されることによって色純度が低下しやす
いが、封入圧力が800Torr以上の高圧になると、
ネオン(Ne)から可視光が発生しても、プラズマ内部
でほとんど吸収されるため、外部にはほとんど放出され
ない。従って、封入圧力が常圧以下(500Torr程
度以下)の場合と比べて、色純度も向上させることがで
きる。
Further, the filling pressure is not higher than the atmospheric pressure (500 in the conventional case).
At about Torr or less), visible light is emitted from neon (Ne) to the outside to easily lower the color purity, but when the filling pressure becomes a high pressure of 800 Torr or more,
Even if visible light is generated from neon (Ne), it is almost absorbed inside the plasma and is hardly emitted to the outside. Therefore, the color purity can be improved as compared with the case where the filling pressure is the atmospheric pressure or less (about 500 Torr or less).

【0035】また、封入圧力が大気圧を越えれば、大気
中の不純物が放電空間30の中に侵入することも防止さ
れる。本実施の形態では、PDPのセルサイズは、40
インチクラスのハイビジョンテレビに適合するよう、セ
ルピッチを0.2mm以下とし、表示電極12a,12
bの電極間距離dを0.1mm以下に設定する。
When the filling pressure exceeds the atmospheric pressure, impurities in the atmosphere are prevented from entering the discharge space 30. In this embodiment, the cell size of PDP is 40.
The cell pitch is set to 0.2 mm or less so that the display electrodes 12a and 12 can be adapted to the inch class high-definition television.
The distance d between the electrodes of b is set to 0.1 mm or less.

【0036】なお、封入圧力の上限値4000Torr
は、放電電圧を実用的な範囲に抑えることを考慮して設
定している。 (MgO保護層の形成方法とその表面への凹凸形成方法
について)図2は、保護層14,24を形成する際に用
いるCVD装置の概略図である。このCVD装置は、熱
CVD及びプラズマCVDの何れも行うことができるも
のであって、装置本体45の中には、ガラス基板47
(図1におけるガラス基板11上に表示電極及び誘電体
層13を形成したもの)を加熱するヒータ部46が設け
られ、装置本体45内は排気装置49で減圧にすること
ができるようになっている。また、装置本体45の中に
プラズマを発生させるための高周波電源48が設置され
ている。
The upper limit of the filling pressure is 4000 Torr
Is set in consideration of suppressing the discharge voltage within a practical range. (Regarding Method of Forming MgO Protective Layer and Method of Forming Irregularities on Its Surface) FIG. 2 is a schematic view of a CVD apparatus used when forming the protective layers 14 and 24. This CVD apparatus can perform both thermal CVD and plasma CVD, and a glass substrate 47 is provided in the apparatus main body 45.
A heater portion 46 for heating (one in which the display electrode and the dielectric layer 13 are formed on the glass substrate 11 in FIG. 1) is provided, and the inside of the device body 45 can be decompressed by the exhaust device 49. There is. Further, a high frequency power source 48 for generating plasma is installed in the apparatus body 45.

【0037】Arガスボンベ41a,41bは、キャリ
アであるアルゴン[Ar]ガスを、気化器(バブラー)
42,43を経由して装置本体45に供給するものであ
る。気化器42は、MgOの原料(ソース)となる金属
キレートを加熱して蓄え、Arガスボンベ41aからA
rガスを吹き込むことによって、この金属キレートを蒸
発させて装置本体45に送り込むことができるようにな
っている。
The Ar gas cylinders 41a and 41b use a vaporizer (bubbler) for the argon [Ar] gas that is a carrier.
It is supplied to the apparatus main body 45 via 42 and 43. The vaporizer 42 heats and stores a metal chelate, which is a source (source) of MgO, and stores it from the Ar gas cylinder 41a to A
By blowing r gas, this metal chelate can be evaporated and sent to the apparatus main body 45.

【0038】気化器43は、MgOの原料(ソース)と
なるシクロペンタジエニル化合物を加熱して貯え、Ar
ガスボンベ41bからArガスを吹き込むことによっ
て、このシクロペンタジエニル化合物を蒸発させて装置
本体45に送り込むことができるようになっている。気
化器42並びに気化器43から供給するソースの具体例
としては、Magnesium Dipivaloyl Methane [Mg(C
111922]、Magnesium Acetylacetone[Mg(C5
722]、Cyclopentadienyl Magnesium[Mg(C5
52]、Magnesium Trifluoroacetylacetone[Mg
(C55322]を挙げることができる。
The vaporizer 43 heats and stores the cyclopentadienyl compound, which is the source (source) of MgO, and stores it.
By blowing Ar gas from the gas cylinder 41b, the cyclopentadienyl compound can be evaporated and sent to the apparatus main body 45. Specific examples of the sources supplied from the vaporizer 42 and the vaporizer 43 include Magnesium Dipivaloyl Methane [Mg (C
11 H 19 O 2 ) 2 ], Magnesium Acetylacetone [Mg (C 5
H 7 O 2 ) 2 ], Cyclopentadienyl Magnesium [Mg (C 5
H 5 ) 2 ], Magnesium Trifluoroacetylacetone [Mg
(C 5 H 5 F 3 O 2 ) 2 ].

【0039】酸素ボンベ44は、反応ガスである酸素
[O2]を装置本体45に供給するものである。 熱CVD法を行う場合:ヒータ部46の上に、誘電体層
を上にしてガラス基板47を置き、所定の温度(350
〜400℃)に加熱すると共に、反応容器内を排気装置
49で所定圧に減圧する。
The oxygen cylinder 44 supplies oxygen [O 2] which is a reaction gas to the apparatus main body 45. When performing the thermal CVD method: The glass substrate 47 is placed on the heater portion 46 with the dielectric layer facing upward, and the glass substrate 47 is placed at a predetermined temperature (350
Up to 400 ° C.) and the pressure inside the reaction vessel is reduced to a predetermined pressure by the exhaust device 49.

【0040】そして、気化器42または気化器43で、
ソースとなるアルカリ土類の金属キレートまたはシクロ
ペンタジエニル化合物を所定の温度(以下各表の「気化
器の温度」の欄を参照。)に加熱しながら、Arガスボ
ンベ41aまたは41bからArガスを送り込む。ま
た、これと同時に、酸素ボンベ44から酸素を流す。こ
れによって、装置本体45内に送り込まれる金属キレー
ト若しくはシクロペンタジエニル化合物が酸素と反応
し、ガラス基板47の誘電体層の表面上にMgO保護層
が形成される。
Then, in the vaporizer 42 or the vaporizer 43,
While heating the alkaline earth metal chelate or cyclopentadienyl compound serving as the source to a predetermined temperature (see the column of "vaporizer temperature" in each table below), Ar gas was supplied from the Ar gas cylinder 41a or 41b. Send in. At the same time, oxygen is supplied from the oxygen cylinder 44. As a result, the metal chelate or cyclopentadienyl compound fed into the device body 45 reacts with oxygen, and a MgO protective layer is formed on the surface of the dielectric layer of the glass substrate 47.

【0041】プラズマCVD法を行う場合 上記の熱CVDの場合とほぼ同様に行うが、ヒータ部4
6によるガラス基板47の加熱温度は250〜300℃
程度に設定して加熱する共に、排気装置49を用いて1
0Torr程度に減圧し、高周波電源48を駆動して、
例えば、13.56MHzの高周波電界を印加すること
により、装置本体45内にプラズマを発生させながら、
MgO保護層を形成する。
When the plasma CVD method is performed, the same procedure as in the above thermal CVD is performed, but the heater portion 4 is used.
The heating temperature of the glass substrate 47 according to No. 6 is 250 to 300 ° C.
Use the exhaust device 49 to set the temperature to about 1
Reduce the pressure to about 0 Torr, drive the high frequency power supply 48,
For example, by applying a high frequency electric field of 13.56 MHz to generate plasma in the device body 45,
A MgO protective layer is formed.

【0042】このように熱CVD法或はプラスマCVD
法によって形成されるMgO保護層は、X線解析で結晶
構造を調べると、(100)面或は(110)面配向で
ある。これ対して、従来の真空蒸着法(EB法)によっ
て形成したMgO保護層は、X線解析で結晶構造を調べ
ると(111)面配向である。なお、CVD法によるM
gO保護層の形成において、(100)面配向及び(1
10)面配向のいずれを形成するかは、反応ガスである
酸素の流量をコントロールすることによって調整するこ
とができる。
As described above, the thermal CVD method or the plasma CVD method is used.
The MgO protective layer formed by the method has a (100) plane orientation or a (110) plane orientation when the crystal structure is examined by X-ray analysis. On the other hand, the MgO protective layer formed by the conventional vacuum evaporation method (EB method) has a (111) orientation when the crystal structure is examined by X-ray analysis. In addition, M by the CVD method
In forming the gO protective layer, (100) plane orientation and (1)
10) Which of the plane orientations is to be formed can be adjusted by controlling the flow rate of oxygen as a reaction gas.

【0043】次に、プラズマエッチング法による保護層
への凹凸形成について説明する。図3は、MgO保護層
にピラミッド状の微細な凹凸を形成するプラズマエッチ
ング装置の概略図である。装置本体52の中には、Mg
Oからなる保護層が形成された基板53(即ち図1にお
けるガラス基板11上に表示電極12a,12b、誘電
体層13及び保護層14を形成したもの)があり、装置
本体52内は、排気装置56で減圧にすることができ、
Arガスボンベ51からArガスを供給できるようにな
っている。また、装置本体52には、プラズマを発生さ
せるための高周波電源54及び発生したイオンを照射す
るためのバイアス電源55が設置されている。
Next, the formation of irregularities on the protective layer by the plasma etching method will be described. FIG. 3 is a schematic diagram of a plasma etching apparatus for forming fine pyramid-shaped irregularities on the MgO protective layer. In the device main body 52, Mg
There is a substrate 53 on which a protective layer made of O is formed (that is, the display electrodes 12a and 12b, the dielectric layer 13 and the protective layer 14 are formed on the glass substrate 11 in FIG. 1). It is possible to reduce the pressure with the device 56,
Ar gas can be supplied from the Ar gas cylinder 51. A high frequency power source 54 for generating plasma and a bias power source 55 for irradiating the generated ions are installed in the apparatus body 52.

【0044】このプラズマエッチング装置を用いて、ま
ず、反応容器内を排気装置56で減圧にし(0.001
〜0.1Torr)、ArガスボンベからArガスを送
り込む。高周波電源54を駆動して、13.56MHz
の高周波電界を印加することによってアルゴンプラズマ
を発生させる。そして、バイアス電源55を駆動して基
板53に印加(−200V)して10分間Arイオンを
照射することによって、MgO保護層の表面をスパッタ
する。
Using this plasma etching apparatus, first, the pressure inside the reaction vessel was reduced by the exhaust device 56 (0.001).
~ 0.1 Torr), Ar gas is sent from the Ar gas cylinder. Drives the high frequency power supply 54 to 13.56 MHz
The argon plasma is generated by applying the high frequency electric field. Then, the bias power supply 55 is driven to apply (−200 V) to the substrate 53 and irradiate with Ar ions for 10 minutes to sputter the surface of the MgO protective layer.

【0045】このスパッタによって、MgO保護層の表
面にピラミッド状の凹凸を形成することができる。な
お、スパッタする時間や印加電圧等を調整することによ
って、表面に形成される凹凸の寸法をコントロールする
ことができる。この凹凸形成に際して、表面粗さが30
nm〜100nm程度となるように形成することが適当
と考えられる。
By this sputtering, pyramidal irregularities can be formed on the surface of the MgO protective layer. The size of the irregularities formed on the surface can be controlled by adjusting the sputtering time, the applied voltage, and the like. When this unevenness is formed, the surface roughness is 30
It is considered appropriate to form it to have a thickness of about 100 nm to 100 nm.

【0046】このようにスパッタすることによって表面
に形成される凹凸がピラミッド形状であることは、走査
電子顕微鏡で確認することができる。このような処理を
行った保護層は、以下に述べるような特徴及び効果があ
る。 (1)MgO保護層の結晶構造が(100)面或は(1
10)面配向であるため、2次電子の放出係数(γ値)
が大きい。従って、PDPの駆動電圧の低下及びパネル
輝度の向上に寄与する。
It can be confirmed with a scanning electron microscope that the unevenness formed on the surface by the sputtering is a pyramid shape. The protective layer which has been subjected to such treatment has the following characteristics and effects. (1) The crystal structure of the MgO protective layer is (100) plane or (1)
10) Emission coefficient (γ value) of secondary electrons due to plane orientation
Is big. Therefore, it contributes to the reduction of the driving voltage of the PDP and the improvement of the panel brightness.

【0047】(2)MgO保護層の表面がピラミッド状
の凹凸構造であるため、放電時には凸部の頂部に電界が
集中し、この頂部から多くの電子が放出される。従っ
て、線条グローや第2形グロー放電を生じやすく、且つ
安定してこのような形態の放電を発生させることができ
る。そして、線条グロー放電或は第2形グロー放電が安
定して生じると、従来のような第1形のグロー放電が発
生する場合と比べて、局所的に高いプラズマ密度が得ら
れることもあって、放電空間に多量の紫外線(主に、波
長173nm)が発生し、高いパネル輝度が得られるも
のと考えられる。
(2) Since the surface of the MgO protective layer has a pyramidal concavo-convex structure, an electric field is concentrated on the top of the protrusion during discharge, and many electrons are emitted from this top. Therefore, linear glow or type 2 glow discharge is likely to occur, and such a form of discharge can be stably generated. When the linear glow discharge or the second-type glow discharge is stably generated, a locally high plasma density may be obtained as compared with the conventional first-type glow discharge. Therefore, it is considered that a large amount of ultraviolet rays (mainly, a wavelength of 173 nm) is generated in the discharge space and a high panel brightness is obtained.

【0048】(グロー放電の形態についての説明)ここ
で、線条グロー放電及び第2形グロー放電について説明
する。「線条グロー放電」及び「第2形グロー放電」に
ついて、放電ハンドブック(電気学会 平成1年6月1
日発行 P138)では、次のように説明されている。
(Description of Form of Glow Discharge) Here, the filament glow discharge and the second type glow discharge will be described. Regarding "Strip Stroke Glow Discharge" and "Type 2 Glow Discharge", Discharge Handbook (The Institute of Electrical Engineers of Japan, June 1, 1991)
It is explained as follows in the daily issue P138).

【0049】『Kekez,Barrault,Cra
ggsらは、論文J.Phys.D.Appl.Phy
s.,Vol.13,p.1886(1970)で、放
電状態がフラッシオーバー、タウンゼント放電、第1形
グロー放電、第2形グロー放電、アーク放電へと移行し
ている。』 図4は、この論文に掲載されている過渡グロー,アーク
移行の電流波形を示すグラフである。
"Kekez, Barrault, Cra
ggs et al. Phys. D. Appl. Phy
s. , Vol. 13, p. In 1886 (1970), the discharge state changed to flashover, Townsend discharge, first type glow discharge, second type glow discharge, and arc discharge. ] FIG. 4 is a graph showing the current waveforms of transient glow and arc transitions published in this paper.

【0050】第1形グロー放電は、通常のグロー放電に
相当し、第2形グロー放電は、陽光柱に放電エネルギー
が集中的に供給されつつある時期に相当する。図4にお
いて、第1形グロー放電は、電流値がやや低く安定して
いるta〜tcの時期であり、第2形グロー放電は、td
〜teの時期である。線条グロー放電は、第1形グロー
放電から第2形グロー放電への移行するtc〜tdの時期
である。そして第2形グロー放電からアーク放電に入
る。
The first type glow discharge corresponds to a normal glow discharge, and the second type glow discharge corresponds to a time when discharge energy is being intensively supplied to the positive column. In FIG. 4, the first type glow discharge is at a time ta to tc when the current value is slightly low and stable, and the second type glow discharge is td.
It's about te. The linear glow discharge is a time period from tc to td when the first type glow discharge shifts to the second type glow discharge. Then, the second type glow discharge enters the arc discharge.

【0051】このように第1形グロー放電は安定である
の対して、線条グロー放電や第2形グロー放電は、電流
が不安定であって、アーク放電に移行する可能性が高い
と考えられるが、アーク放電に移行すれば、発熱を伴い
放電ガスが熱電離したりするため望ましくない。ところ
で、従来からPDPにおける放電は、第1形グロー放電
で行われているが、本実施の形態では、線条グロー放電
或は第2形グロー放電を比較的安定して生じさせること
ができると考えられる。これによって、放電の陽光柱で
の電子密度を高くし、エネルギーを集中的に供給させ、
紫外線の発光量を増加させることが可能と予想される。
As described above, the first-type glow discharge is stable, whereas the linear-strand glow discharge and the second-type glow discharge are considered to have a high possibility of transition to arc discharge due to unstable current. However, if arc discharge occurs, the discharge gas is thermally ionized and the discharge gas is thermally ionized, which is not desirable. By the way, the discharge in the PDP has conventionally been performed by the first type glow discharge, but in the present embodiment, the linear glow discharge or the second type glow discharge can be generated relatively stably. Conceivable. As a result, the electron density in the positive column of the discharge is increased and the energy is concentratedly supplied,
It is expected that it is possible to increase the amount of ultraviolet light emitted.

【0052】(放電ガス中の封入圧力と発光効率との関
係について)放電ガスの封入圧力を従来より高い800
〜4000Torrの範囲に設定することによって、発
光効率が向上する理由を説明する。まず、封入圧力を高
く設定することは、上記の線条グロー放電或は第2形グ
ロー放電といった放電形態を生じさせるのに有利と考え
られるので、この点を紫外線の発光量の増加の理由の一
つとして挙げることができる。
(Regarding relation between filling pressure in discharge gas and luminous efficiency) The filling pressure of discharge gas is higher than that of the conventional one by 800.
The reason why the luminous efficiency is improved by setting the range of up to 4000 Torr will be described. First, it is considered that setting the filling pressure to be high is advantageous for producing the above-mentioned linear glow discharge or second-type glow discharge, and this is the reason for the increase in the amount of ultraviolet light emission. Can be mentioned as one.

【0053】次に、以下に説明するように、紫外線の波
長が長波長側(154nm及び173nm)にシフトす
る点を挙げる事ができる。PDPの紫外線の発光機構と
しては、大別して共鳴線と分子線の2つがある。従来
は、放電ガスの封入圧力が500Torr未満であった
ため、Xeからの紫外発光は147nm(Xe原子の共
鳴線)が主であったが、封入圧力を760Torr以上
に設定することによって、長波長である173nm(X
e分子の分子線による励起波長)の割合が増大する。そ
して、波長147nmの共鳴線よりも波長154nm及
び173nmの分子線の割合を大きくすることができ
る。
Next, as described below, it can be mentioned that the wavelength of ultraviolet rays shifts to the long wavelength side (154 nm and 173 nm). The light emission mechanism of ultraviolet rays of the PDP is roughly classified into two, that is, a resonance line and a molecular beam. Conventionally, since the filling pressure of the discharge gas was less than 500 Torr, the ultraviolet emission from Xe was mainly 147 nm (resonance line of Xe atom), but by setting the filling pressure to 760 Torr or more, long wavelength 173 nm (X
The ratio of the excitation wavelength by the molecular beam of the e molecule) increases. Then, the ratio of the molecular beam having the wavelengths of 154 nm and 173 nm can be made larger than that of the resonance line having the wavelength of 147 nm.

【0054】図5は、He−Xe系の放電ガスを用いた
PDPにおいて、封入ガス圧を変化させたときに、発光
する紫外線の波長と発光量との関係がどのように変化す
るかを示す特性図であって、「O Plus E N
o.195 1996年のP.98」に記載されている
ものである。この図において、グラフの波長147nm
(共鳴線)及び波長173nm(分子線)におけるピー
ク面積は発光量を表わす。従って、各波長の相対的な発
光量は、このようなグラフのピーク面積から知ることが
できる。
FIG. 5 shows how the relationship between the wavelength of emitted ultraviolet light and the amount of emitted light changes when the pressure of the enclosed gas is changed in a PDP using a He--Xe system discharge gas. It is a characteristic diagram, "O Plus EN
o. 195 P. 1996. 98 ”. In this figure, the wavelength of the graph is 147 nm
(Resonance line) and the peak area at a wavelength of 173 nm (molecular beam) represent the amount of light emission. Therefore, the relative amount of light emission at each wavelength can be known from the peak area of such a graph.

【0055】圧力100Torrにおいては波長147
nm(共鳴線)の発光量が大部分を占めているが、圧力
を大きくするに従って、波長173nm(分子線)の発
光量の割合が増え、圧力500Torrにおいては、波
長173nmの発光量の方が波長147nm(共鳴線)
の発光量より大きくなっている。このように紫外線の波
長が長波長側にシフトするのに伴って、(1)紫外線の
発光量の増大と(2)蛍光体の変換効率の向上という効
果が得られる。各々について、以下に説明する。 (1)紫外線発光量の増大 図6は、Xeのエネルギー順位と各種反応経路を図示し
たものである。
At a pressure of 100 Torr, the wavelength is 147.
Although the luminescence amount of nm (resonance line) occupies most, the proportion of the luminescence amount of wavelength 173 nm (molecular beam) increases as the pressure increases, and at a pressure of 500 Torr, the luminescence amount of wavelength 173 nm is larger. Wavelength 147nm (resonance line)
Is larger than the luminescence amount of. As the wavelength of the ultraviolet rays shifts to the long wavelength side in this way, the effects of (1) increasing the amount of emitted ultraviolet light and (2) improving the conversion efficiency of the phosphor are obtained. Each will be described below. (1) Increasing the amount of emitted ultraviolet light FIG. 6 is a diagram showing the energy order of Xe and various reaction paths.

【0056】共鳴線は、原子内にある電子が、あるエネ
ルギー順位から他のエネルギー順位に移動するときに放
出されるもので、Xeの場合147nmの紫外線が主に
放出される。しかし、共鳴線には誘導吸収という現象が
あり、放出した紫外光の一部が基底状態のXeに吸収さ
れる。これらの現象は一般に自己吸収と呼ばれている。
The resonance line is emitted when an electron in an atom moves from one energy level to another energy level, and in the case of Xe, ultraviolet rays of 147 nm are mainly emitted. However, the resonance line has a phenomenon called stimulated absorption, and a part of the emitted ultraviolet light is absorbed by Xe in the ground state. These phenomena are generally called self-absorption.

【0057】一方、分子線では、図6にあるように、励
起した2つの原子が一定の距離以下に近づいたときに紫
外線を放出し、2つの原子は基底状態に戻る。このた
め、吸収がほとんど見られない。これらを定性的に確認
するために、以下のように簡単な理論計算を行って、実
験結果と比較した。
On the other hand, in the molecular beam, as shown in FIG. 6, when the excited two atoms approach a certain distance or less, they emit ultraviolet rays and the two atoms return to the ground state. Therefore, almost no absorption is observed. In order to confirm these qualitatively, the following simple theoretical calculation was performed and compared with the experimental results.

【0058】先ず、共鳴線の発生量(V147)は、電子
密度ne、原子密度n0とすると、V147=a・ne・n
0で表され、吸収量(Vabs)は、吸収係数をb(通常1
-6程度)、プラズマ長をlとすると、Vabs=exp
(−b・n・l)で表される。
First, assuming that the amount of resonance lines generated (V147) is electron density ne and atom density n0, V147 = a.ne.n
It is represented by 0, and the absorption amount (Vabs) is the absorption coefficient b (usually 1
About 0 -6), when the plasma length and l, Vabs = exp
It is represented by (-b · n · l).

【0059】一方、分子線は、励起状態にあるXe原子
同士が近接して生成されるので、その発生量(V173)
は、V173=C・n4+d・n3〜C・n4となる。分子線
には、吸収はほとんどないが、幾何学的な物理散乱を考
慮すると、V173=C・n4−n2/3となる。従って、総
紫外線量Vは、V=a・ne・n0−c・exp(−b
・n・l)+C・n4−n2/3で表される。ただし、ここ
でa,b,cは任意定数である。
On the other hand, the molecular beam is generated because the Xe atoms in the excited state are generated in close proximity to each other, so that the generated amount (V173)
Becomes V173 = C · n 4 + d · n 3 to C · n 4 . The molecular beam has almost no absorption, but V173 = C · n 4 −n 2/3 when geometrical physical scattering is taken into consideration. Therefore, the total amount of ultraviolet rays V is V = a ・ ne ・ n0-c ・ exp (-b
· N · l) + represented by C · n 4 -n 2/3. However, a, b, and c are arbitrary constants here.

【0060】放電ガス圧力の変化に対する共鳴線、分子
線、総紫外線の計算値を図7のグラフに示す。図7にお
いて、横軸は任意軸であるが、分子線の効果を十分に出
すには、ある程度以上のガス圧力が必要なことがわか
る。なお、放電ガスとして、PDPで通常使用されてい
るNe(95%)−Xe(5%)を用いて、ガス圧力に
対する紫外線出力を真空チャンバー実験で調べたとこ
ろ、その実験結果は、図7の●印に示すように、上記の
理論予想に近い特性を示した。
The calculated values of the resonance line, the molecular beam and the total ultraviolet ray with respect to the change of the discharge gas pressure are shown in the graph of FIG. In FIG. 7, the horizontal axis is an arbitrary axis, but it can be seen that a gas pressure of a certain level or more is necessary to sufficiently bring out the effect of the molecular beam. As a discharge gas, Ne (95%)-Xe (5%), which is usually used in PDPs, was used to examine the ultraviolet output with respect to the gas pressure in a vacuum chamber experiment. The experimental results are shown in FIG. As indicated by the ● mark, the characteristics were close to the above theoretical prediction.

【0061】(2)蛍光体の変換効率の向上 図8(a),(b),(c)は、各色蛍光体について励
起波長と相対放射効率との関係を示す特性図であって、
「O Plus E No.195 1996年のP.
99」に記載されているものである。この図8から、い
ずれの色の蛍光体についても、波長147nmと比べて
長波長173nmの方が相対放射効率が大きいことがわ
かる。
(2) Improvement of conversion efficiency of phosphors FIGS. 8 (a), 8 (b) and 8 (c) are characteristic diagrams showing the relationship between the excitation wavelength and the relative emission efficiency for each color phosphor.
"O Plus E No. 195 P. 1996.
99 ". It can be seen from FIG. 8 that the relative emission efficiency of the long wavelength 173 nm is higher than that of the wavelength 147 nm for the phosphors of any color.

【0062】従って、紫外線の波長が147nm(Xe
の共鳴線)から長波長の173nm(Xe原子の分子
線)にシフトして、長波長の割合が大きくなれば、蛍光
体の発光効率も増大する傾向を示すということができ
る。 (封入圧力と発光効率と放電電圧との関係について)上
記図7の全紫外線の変化の傾向から、更に次のような考
察ができる。
Therefore, the wavelength of ultraviolet rays is 147 nm (Xe
It can be said that the emission efficiency of the phosphor tends to increase as the proportion of the long wavelength increases by shifting from the resonance line) to the long wavelength of 173 nm (molecular beam of Xe atoms). (Regarding Relationship between Filling Pressure, Luminous Efficiency, and Discharge Voltage) The following consideration can be made from the tendency of change of all ultraviolet rays in FIG.

【0063】ガス圧力が400〜1000Torrの範
囲では、ガス圧力を増加させるのに伴って紫外線出力が
増加するが、1000Torr付近で飽和状態となり紫
外線出力の増加がほとんどなくなる。そして、更にガス
圧力を増加させていくと、1400Torr付近から再
び紫外線出力が増加し、2000Torrを越える付近
までは増加が続く。
When the gas pressure is in the range of 400 to 1000 Torr, the ultraviolet light output increases as the gas pressure is increased, but it becomes saturated near 1000 Torr, and the ultraviolet light output hardly increases. Then, when the gas pressure is further increased, the ultraviolet ray output increases again from around 1400 Torr, and continues to increase until around 2000 Torr.

【0064】この領域から更にガス圧力を増加させてい
くと、紫外線出力の増加がやや緩やかになる領域がある
が、これは物理散乱項などが効いてくるためと考えられ
る。なお、図7には示されないが、上記理論式から予想
されるように、この領域を越えても、更にガス圧力を増
加させていくと、紫外線出力は増加する。以上の考察に
基づいて、放電ガスの封入圧力の好ましい範囲(800
〜4000Torr)を、更に、800〜1000To
rr(領域1)、1000〜1400Torr(領域
2)、1400〜2000Torr(領域3)、200
0〜4000Torr(領域4)という4つの領域に分
けた。
When the gas pressure is further increased from this region, there is a region where the increase in the ultraviolet light output becomes slightly gradual, but it is considered that this is because the physical scattering term becomes effective. Although not shown in FIG. 7, as expected from the above theoretical formula, the ultraviolet ray output increases as the gas pressure is further increased beyond this region. Based on the above consideration, the preferable range of the filling pressure of the discharge gas (800
~ 4000 Torr), 800-1000To
rr (region 1), 1000 to 1400 Torr (region 2), 1400 to 2000 Torr (region 3), 200
It was divided into four areas of 0 to 4000 Torr (area 4).

【0065】なお、800Torrという数値について
は、原理的には760Torrを越えれば効果は出る
が、例えば封入時の温度が室温より高いといった製造時
の条件を考慮して、工業的見地からこの数値に設定し
た。この4つの領域に関して、以下のように考察するこ
とができる。紫外線出力量だけを考えると、もちろん最
も高圧の領域4が最良であると考えられる。
Regarding the numerical value of 800 Torr, in principle, the effect will be obtained if it exceeds 760 Torr, but in consideration of manufacturing conditions such as the temperature at the time of encapsulation being higher than room temperature, this value is set to this numerical value from the industrial viewpoint. Set. The following can be considered with respect to these four areas. Considering only the ultraviolet ray output amount, it is considered that the region 4 of the highest pressure is the best.

【0066】一方、PDPにおいては、放電開始電圧V
fは、封入圧力Pと電極間距離dとの積[Pd積]の関
数として表すことができ、パッシェンの法則と呼ばれて
いる(電子ディスプレイデバイス,オーム社、昭和59
年、P113〜114参照)。そして、ガス圧が高くな
るとPd積が上昇し、放電電圧が上昇する傾向がある。
ここで、電極間距離を小さく設定すればPd積を抑える
ことが可能であるが、電極間距離dを縮小するほど、よ
り高度な誘電体の絶縁技術が必要となる。
On the other hand, in the PDP, the discharge start voltage V
f can be expressed as a function of the product [Pd product] of the filling pressure P and the inter-electrode distance d, and is called Paschen's law (Electronic Display Device, Ohmsha, Showa 59).
Year, see P113-114). Then, as the gas pressure becomes higher, the Pd product tends to increase and the discharge voltage tends to increase.
Here, the Pd product can be suppressed by setting the distance between the electrodes to be small, but as the distance d between the electrodes is reduced, a more advanced dielectric insulating technique is required.

【0067】従って、領域1、2,3,4の順で技術的
な難度が高くなるものと考えられる。例えば、図7にお
いて、図中のAに相当するPDPでは、放電開始電圧が
200Vであるが、図中のBに相当するPDPでは、放
電開始電圧は450Vである。
Therefore, it is considered that the technical difficulty increases in the order of the areas 1, 2, 3, and 4. For example, in FIG. 7, the discharge start voltage is 200V in the PDP corresponding to A in the figure, but the discharge start voltage is 450V in the PDP corresponding to B in the figure.

【0068】これより、領域1に該当するPDPは、放
電開始電圧が大体250V以下であって、従来のPDP
の誘電体の絶縁技術やドライバー回路の耐圧技術を利用
できるが、領域3や領域4のPDPの場合は、電極間距
離dをかなり小さく設定するために、高度な技術が必要
で、コスト的にも高くなると考えられる。 (放電ガスの組成と発光効率及び放電電圧について)上
述したように、放電ガスの組成を、ヘリウム(He),
ネオン(Ne),キセノン(Xe),アルゴン(Ar)
を含む希ガスの混合物を用い、キセノンの含有量は5体
積%以下、アルゴンの含有量は0.5体積%以下、ヘリ
ウムの含有量は55体積%未満に設定することによっ
て、高圧で封入する場合においても比較的低い放電開始
電圧(250V以下、望ましくは220V以下)で駆動
することができる。
Therefore, the PDP corresponding to the area 1 has a discharge start voltage of about 250 V or less,
Although it is possible to use the dielectric insulation technology and the voltage resistance technology of the driver circuit in the case of PDPs in the regions 3 and 4, advanced technology is required in order to set the interelectrode distance d to a considerably small value, which is costly. Will be higher. (Composition of discharge gas, luminous efficiency, and discharge voltage) As described above, the composition of the discharge gas is changed to helium (He),
Neon (Ne), Xenon (Xe), Argon (Ar)
A mixture of noble gases containing, xenon content of 5% by volume or less, argon content of 0.5% by volume or less, and helium content of less than 55% by volume for high pressure encapsulation. Even in such a case, the device can be driven at a relatively low discharge start voltage (250 V or less, preferably 220 V or less).

【0069】即ち、このような組成のガスを用いること
によって、従来のNe(95%)−Xe(5%)やHe
(95%)−Xe(5%)のような組成のガスを用いる
場合と比べて、放電開始電圧を大きく低下することがで
きる。以下、実験に基づいて、この点について更に詳し
く説明する。 (実験1:放電ガス組成に関する予備実験)本実施形態
のPDPに基づいて、図9の表に示す各種の放電ガスの
組成に設定し、且つPd積をいろいろな値に変えて設定
したものを作製し、放電開始電圧を測定した。
That is, by using a gas having such a composition, conventional Ne (95%)-Xe (5%) and He can be used.
The discharge starting voltage can be greatly reduced as compared with the case of using a gas having a composition such as (95%)-Xe (5%). Hereinafter, this point will be described in more detail based on experiments. (Experiment 1: Preliminary Experiment on Discharge Gas Composition) Based on the PDP of the present embodiment, various discharge gas compositions shown in the table of FIG. 9 were set, and Pd products were set to various values. It was produced and the discharge starting voltage was measured.

【0070】Pd積の設定は、電極間隔dを20,4
0,60,120μmに設定する共に、ガス圧力Pを1
00Torr〜2500Torrの範囲内で変えること
によって行った。ここで、小さなPd積に設定する場合
は、比較的小さな電極間隔dを主に用い(例えばPd積
を1〜4とする場合は、電極間隔dを20μm、圧力P
を500〜2000Torr程度に設定)、比較的大き
なPd積に設定する場合は、比較的大きな電極間隔d
(60,120μm)を主に用いることによって、各P
d積の値に設定した。
The Pd product is set by setting the electrode distance d to 20,4.
The gas pressure P is set to 1 while setting to 0, 60 and 120 μm.
It was performed by changing within the range of 00 Torr to 2500 Torr. Here, when setting a small Pd product, a relatively small electrode interval d is mainly used (for example, when the Pd product is 1 to 4, the electrode interval d is 20 μm and the pressure P is
Is set to about 500 to 2000 Torr), and when a relatively large Pd product is set, a relatively large electrode spacing d
By mainly using (60, 120 μm), each P
It was set to the value of the d product.

【0071】図9のグラフはこの実験結果を示すもので
あって、Pd積と放電開始電圧との関係が示されてい
る。また、図9中の表には、各組成ガスを用いたPd積
4付近(封入圧力は2000Torr)のPDPについ
ての輝度の測定値(放電電圧250V付近)が示されて
いる。
The graph of FIG. 9 shows the results of this experiment, and shows the relationship between the Pd product and the discharge start voltage. Further, the table in FIG. 9 shows measured values of luminance (around the discharge voltage of 250 V) for PDPs using the respective composition gases and having a Pd product of around 4 (filling pressure is 2000 Torr).

【0072】結果及び考察;図9の表から、He−Xe
系やHe−Ne−Xe系では、Ne−Xe系よりも輝度
が高く(特にHe−Ne−Xe系では輝度が高い)、電
子温度を上昇させる効果のあるHeを含有することが輝
度向上に効果的であると考えられる。また、図9のグラ
フから、He−Xe系(▲印)は、Ne−Xe系(◆
印)よりも放電開始電圧が高い傾向を示し、実用的に望
ましい放電開始電圧の領域(220V以下)には入って
いないことがわかる。
Results and discussion: From the table of FIG. 9, He-Xe
In the system and He-Ne-Xe system, the brightness is higher than that in the Ne-Xe system (in particular, the brightness is higher in the He-Ne-Xe system), and the inclusion of He having the effect of increasing the electron temperature improves the brightness. Considered to be effective. Further, from the graph of FIG. 9, the He-Xe system (marked by ▲) is the Ne-Xe system (◆).
The discharge starting voltage tends to be higher than that of the mark), and it is understood that the discharge starting voltage is not within the practically desirable discharge starting voltage region (220 V or less).

【0073】一方、図9のグラフにおいて、Ne−Xe
系にArを0.1%添加したガス(○印)は、He−X
e系やNe−Xe系やHe−Ne−Xe系と比べて、ペ
ニング効果によって放電開始電圧が低くなっており、放
電開始電圧220V以下で且つPd積が3以上の望まし
い使用領域をグラフが通過していることがわかる。しか
し、Ne−Xe系にArを0.5%添加したガス(■
印)では、放電開始電圧があまり低くなっていない。こ
れより、放電開始電圧の低下のためには、Arを比較的
少量(0.5%以下)添加するのがよいことがわかる。
On the other hand, in the graph of FIG. 9, Ne-Xe
The gas in which 0.1% Ar was added to the system (circle) is He-X.
Compared with e-type, Ne-Xe-type, and He-Ne-Xe-type, the discharge start voltage is lower due to the Penning effect, and the graph passes through the desirable use area of 220 V or less and the Pd product of 3 or more. You can see that However, gas containing 0.5% Ar added to the Ne-Xe system (
In (), the discharge starting voltage is not so low. From this, it is understood that it is preferable to add a relatively small amount of Ar (0.5% or less) in order to reduce the discharge start voltage.

【0074】なお、図9においてPd積が3以上の範囲
を望ましい使用領域としているのは、現状では電極の間
隔を10μmより小さく設定することが難しいため、実
用的にはPd積が3以上の範囲で設定するのが望ましい
ということである。以上より、Ne−Xe系にHeを混
合すると、発光効率は向上するが放電開始電圧が高くな
る傾向があり、これに更にArを混合することによっ
て、放電電圧が下がり且つ発光効率も同等以上になる可
能性がある。ここで、Arの量は比較的少量がよいもの
と推察することができる。
In FIG. 9, the range of Pd product of 3 or more is set as a desirable use area. Under the present circumstances, it is difficult to set the electrode interval smaller than 10 μm. Therefore, the Pd product of 3 or more is practically used. It is desirable to set the range. From the above, when He is mixed with the Ne-Xe system, the light emission efficiency is improved, but the discharge start voltage tends to be high. By further mixing Ar with this, the discharge voltage is lowered and the light emission efficiency is equal or higher. Could be. Here, it can be inferred that the amount of Ar should be relatively small.

【0075】なお本実験では、ガス圧力Pを100To
rr〜2500Torrの範囲内で変化させてPd積の
設定を行ったが、ガス圧力Pを2500Torr〜40
00Torrの範囲に設定しても図9のグラフと同様の
結果が得られる。また、Xeの含有率が低い範囲(10
%程度以下の範囲)では、Xeの量と発光効率とがほぼ
比例する関係にあることが知られているが、上記の各種
組成の放電ガスにおいても、Xeの量を変化させれば発
光効率もそれに応じて変化することは実験的に確認して
いる。
In this experiment, the gas pressure P was 100 To.
The Pd product was set by changing it within the range of rr to 2500 Torr, but the gas pressure P was set to 2500 Torr to 40 Torr.
Even if the range is set to 00 Torr, the same result as the graph of FIG. 9 is obtained. Further, the range of low Xe content (10
%), It is known that the amount of Xe and the luminous efficiency are substantially proportional to each other. However, even in the discharge gas having various compositions described above, the luminous efficiency can be improved by changing the amount of Xe. It has been confirmed experimentally that it also changes accordingly.

【0076】(実験2:He−Ne−Xe−Ar系ガス
とNe−Xe系ガスとの比較)上記実施形態のPDPに
おいて、放電ガスとして、He(30%)−Ne(6
7.9%)−Xe(2%)−Ar(0.1%)(「放電
ガスA」と記載する。)を用いた場合と、Ne(95
%)−Xe(5%)(「放電ガスZ」と記載する。)を
用いた場合とについて、Pd積をいろいろな値に変えて
設定したものを作製し、放電開始電圧を測定した。
(Experiment 2: Comparison of He-Ne-Xe-Ar system gas and Ne-Xe system gas) In the PDP of the above embodiment, He (30%)-Ne (6) was used as the discharge gas.
7.9%)-Xe (2%)-Ar (0.1%) (referred to as "discharge gas A") and Ne (95).
%)-Xe (5%) (referred to as "discharge gas Z") was used, and Pd products were set at various values, and the discharge start voltage was measured.

【0077】Pd積の設定は、上記実験1と同様に、電
極間隔dを20,40,60,120μmに設定する共
に、ガス圧力Pを100Torr〜2500Torrの
範囲内で変えることによって行った。図10は、この実
験結果であって、Pd積と放電開始電圧との関係を示す
グラフである。
The Pd product was set by setting the electrode spacing d to 20, 40, 60 and 120 μm and changing the gas pressure P within the range of 100 Torr to 2500 Torr as in Experiment 1. FIG. 10 is a graph showing the results of this experiment and showing the relationship between the Pd product and the discharge start voltage.

【0078】このグラフから、放電ガスZの場合、Pd
積を12から4程度に縮小すれば、放電開始電圧を45
0V→320Vと130V程度低下できることがわか
る。一方、放電ガスAの場合は、同じPd積12でも、
放電ガスZと比べて放電開始電圧を130V程度低下で
き、また、Pd積を12から4に縮小すれば、放電開始
電圧を更に90V程度低下できることがわかる。
From this graph, in the case of the discharge gas Z, Pd
If the product is reduced from 12 to about 4, the discharge start voltage becomes 45
It can be seen that the voltage can be reduced from 0V to 320V by about 130V. On the other hand, in the case of the discharge gas A, even with the same Pd product 12,
It can be seen that the discharge starting voltage can be reduced by about 130 V as compared with the discharge gas Z, and the discharge starting voltage can be further reduced by about 90 V by reducing the Pd product from 12 to 4.

【0079】従って、放電ガスAを用いれば、封入圧力
を高く設定した場合でも、電極間距離dをあまり小さく
しなくても放電電圧を実用的なレベルまで低くすること
ができることになる。また、放電ガスAを用いた場合
は、放電ガスZを用いた場合と比べてかなり低い電圧で
も同等の輝度を実現することが可能であることを、別途
の発光効率の比較実験で確認しており、放電ガスAを用
いた場合は、放電ガスZを用いた場合の約1.5倍の発
光効率が得られた。
Therefore, when the discharge gas A is used, the discharge voltage can be lowered to a practical level even if the filling pressure is set high, without making the interelectrode distance d too small. In addition, it was confirmed in a separate light emission efficiency comparison experiment that the same brightness can be realized with the discharge gas A even at a considerably lower voltage as compared with the case of using the discharge gas Z. However, when the discharge gas A was used, a luminous efficiency about 1.5 times that when the discharge gas Z was used was obtained.

【0080】このような放電ガスAの効果は、実験1の
ところで述べたHeを含有することによる発光効率の向
上とArを少量添加することによる放電電圧の低減とが
合わさることによって得られたものと考えられる。本実
験の結果は、放電ガスとしてHe−Ne−Xe−Ar系
の混合ガスを用い、好ましくはXeの含有量を5体積%
以下、Arの含有量を0.5体積%以下に既定すること
が、発光効率の向上と放電電圧の低減に有効であること
を示している。
Such an effect of the discharge gas A is obtained by combining the improvement of the luminous efficiency due to the inclusion of He and the reduction of the discharge voltage due to the addition of a small amount of Ar described in Experiment 1. it is conceivable that. The results of this experiment show that a He-Ne-Xe-Ar mixed gas is used as the discharge gas, and the content of Xe is preferably 5% by volume.
Below, it has been shown that setting the Ar content to 0.5 vol% or less is effective for improving the luminous efficiency and reducing the discharge voltage.

【0081】なお本実験では、ガス圧力Pを100To
rr〜2500Torrの範囲内で変化させてPd積の
設定を行ったが、ガス圧力Pを2500Torr〜40
00Torrの範囲に設定した場合でも図10のグラフ
と同様の結果が得られる。 (実験3:He−Ne−Xe系ガス及びHe−Ne−X
e−Ar系ガスについて)上記実施の形態のPDP(電
極間距離d=40μm)において、放電ガスとして、H
e(50%)−Ne(48%)−Xe(2%)、He
(50%)−Ne(48%)−Xe(2%)−Ar
(0.1%)、He(30%)−Ne(68%)−Xe
(2%)、He(30%)−Ne(67.9%)−Xe
(2%)−Ar(0.1%)の各種組成ガスを用い、P
d積をいろいろ変えたPDPを作製した。そして、作製
した各PDPについて、輝度及び放電開始電圧を測定し
た。
In this experiment, the gas pressure P was 100 To.
The Pd product was set by changing it within the range of rr to 2500 Torr, but the gas pressure P was set to 2500 Torr to 40 Torr.
Even when the range is set to 00 Torr, the same result as the graph of FIG. 10 is obtained. (Experiment 3: He-Ne-Xe system gas and He-Ne-X
Regarding the e-Ar system gas) In the PDP (distance between electrodes d = 40 μm) of the above-described embodiment, H gas was used as the discharge gas.
e (50%)-Ne (48%)-Xe (2%), He
(50%)-Ne (48%)-Xe (2%)-Ar
(0.1%), He (30%)-Ne (68%)-Xe
(2%), He (30%)-Ne (67.9%)-Xe
(2%)-Ar (0.1%) of various composition gases is used, and P
PDPs having various d products were prepared. Then, the brightness and the discharge start voltage of each manufactured PDP were measured.

【0082】図11中の表には、各組成ガスを用いたP
d積4付近(封入圧力は2000Torr)のPDPに
ついての輝度の測定値(放電電圧250V)が示されて
いる。図11の表に示した輝度測定値はいずれも、上記
図9の表に示したHe−Xe系、Ne−Xe系、Ne−
Xe−Ar系のガスについての輝度測定値と比べて、か
なり高い値を示している。これより、He−Ne−Xe
系ガス及びHe−Ne−Xe−Ar系ガスを用いること
が、輝度の向上に効果的であることがわかる。
The table in FIG. 11 shows P using each composition gas.
The measured luminance value (discharge voltage 250 V) is shown for the PDP near d product 4 (filling pressure is 2000 Torr). The measured luminance values shown in the table of FIG. 11 are all He-Xe system, Ne-Xe system, and Ne- shown in the table of FIG.
The value is considerably higher than the measured luminance value of the Xe-Ar system gas. From this, He-Ne-Xe
It is understood that the use of the system gas and the He-Ne-Xe-Ar system gas is effective for improving the brightness.

【0083】図11は、放電開始電圧の測定結果を示す
ものであって、各組成ガスについて、Pd積と放電開始
電圧との関係を示すグラフである。このグラフ及び表か
ら、He−Ne−Xe系の放電ガスと比べて、これに少
量のArを添加した放電ガスの方が、放電開始電圧が低
下し且つ輝度も若干向上していることがわかる。
FIG. 11 shows the measurement results of the discharge starting voltage, and is a graph showing the relationship between the Pd product and the discharge starting voltage for each composition gas. From this graph and table, it can be seen that the discharge gas in which a small amount of Ar is added to the discharge gas of He—Ne—Xe system has a lower discharge start voltage and a slightly improved luminance. .

【0084】特に、He(30%)−Ne(67.9
%)−Xe(2%)−Ar(0.1%)のガスを用いれ
ば、輝度も比較的良好であって、且つPd積を3〜6
(Torr・cm)程度の範囲に設定すれば(例えば、
電極間距離d=60μm,封入圧力1000Tor
r)、放電開始電圧を実用的に望ましい放電開始電圧の
領域(220V以下)に入れることができることがわか
る。
In particular, He (30%)-Ne (67.9)
%)-Xe (2%)-Ar (0.1%) gas, the brightness is relatively good and the Pd product is 3 to 6
If set within a range of (Torr · cm) (for example,
Distance between electrodes d = 60 μm, fill pressure 1000 Tor
r), it can be seen that the discharge starting voltage can be put in a practically desirable discharge starting voltage region (220 V or less).

【0085】また、このガス組成の場合、Pd積4付近
において放電開始電圧が最小値を示しており、Pd積を
4(例えば、封入圧力が2000Torrの場合、電極
間距離d=20μm)付近に設定することが望ましいこ
ともわかる。なお、本実験では、各組成のガスにおいて
Xeの量を2%に設定して行ったが、Xeの量を10%
以下の他の値に設定した場合は、放電開始電圧の絶対値
は変わるものの、図11に示されるグラフと同様の傾向
が得られる。
Further, in the case of this gas composition, the discharge start voltage shows the minimum value in the vicinity of the Pd product 4, and the Pd product is in the vicinity of 4 (for example, when the filling pressure is 2000 Torr, the electrode distance d = 20 μm). It can also be seen that it is desirable to set. In this experiment, the amount of Xe was set to 2% in each composition gas, but the amount of Xe was set to 10%.
When the following other values are set, the tendency similar to the graph shown in FIG. 11 is obtained, although the absolute value of the discharge start voltage changes.

【0086】また、本実験では、Heの含有量は50%
以下に設定したが、このようなHe−Ne−Xe−Ar
系の放電ガスにおいて、Heの含有量を55体積%以上
に設定すると放電電圧がかなり高くなる傾向があること
が別途の実験でわかっている。従って、放電電圧を低く
抑えるために、Heの含有量は、55体積%未満に規定
することが好ましいといえる。
In this experiment, the He content was 50%.
Although set as follows, such He-Ne-Xe-Ar
It is known from another experiment that the discharge voltage tends to be considerably high when the He content is set to 55% by volume or higher in the system discharge gas. Therefore, in order to keep the discharge voltage low, it can be said that the He content is preferably specified to be less than 55% by volume.

【0087】(実験4:He−Ne−Xe−Ar系ガス
におけるAr量の実験)4種混合ガスにおけるアルゴン
の最適量を調べるために、He(30%)ーNe((6
8−X)%)ーXe(2%)ーAr(X%)において、
X=0.01,0.05,0.1,0.5,1と変化さ
せたときの放電開始電圧並びに発光効率を測定する実験
を行った。
(Experiment 4: Experiment of Ar amount in He-Ne-Xe-Ar system gas) He (30%)-Ne ((6
8-X)%)-Xe (2%)-Ar (X%),
An experiment was conducted to measure the discharge start voltage and the luminous efficiency when X = 0.01, 0.05, 0.1, 0.5, and 1.

【0088】発光効率の測定は、駆動回路からパネルに
印加される放電維持電圧Vm、そのとき流れる電流Iを
測定し、次に輝度Lを輝度計で測定し(その時の輝度の
測定面積をSとする。)、下記の式1により発光効率η
を求めた。 η=π・S・L/Vm・I…(1) 図12は、その結果の一例を示すものであって、封入圧
力を2000Torrに設定したときのグラフである。
The luminous efficiency is measured by measuring the discharge sustaining voltage Vm applied to the panel from the drive circuit and the current I flowing at that time, and then measuring the luminance L with a luminance meter (the measured area of luminance at that time is S And the luminous efficiency η according to the following equation 1.
I asked. η = π · S · L / Vm · I (1) FIG. 12 shows an example of the result and is a graph when the filling pressure is set to 2000 Torr.

【0089】本図より、発光効率については、Ar量が
0.1%以下の範囲では、ほぼ一定であるが、0.1%
〜0.5%の範囲では、Ar量の増加に伴って発光効率
が緩やかに低下し、0.5%を越えると、Ar量の増加
に伴って急激に低下することがわかる。一方、放電開始
電圧については、Ar量が0.1%のところで極小値を
持ち、0.1%〜0.5%の範囲では、Ar量の増加に
伴って発光効率が緩やかに増加し、0.5%を越える
と、Ar量の増加に伴ってが急激に上昇することがわか
る。
From this figure, the luminous efficiency is almost constant in the range of 0.1% or less of Ar, but 0.1%.
It can be seen that in the range of 0.5% to 0.5%, the luminous efficiency gradually decreases as the Ar amount increases, and when it exceeds 0.5%, it rapidly decreases as the Ar amount increases. On the other hand, with respect to the discharge start voltage, it has a minimum value when the Ar amount is 0.1%, and in the range of 0.1% to 0.5%, the luminous efficiency gradually increases as the Ar amount increases, It can be seen that when the content exceeds 0.5%, the value increases sharply with the increase in the amount of Ar.

【0090】従って、Ar量の添加量は0.5%以下と
することが好ましいことがわかる。なお、He量やXe
量を変えた場合については、図示しないが、発光効率や
放電開始電圧の絶対値は変わるものの、上記図12のグ
ラフと同様の結果が得られる。また、封入圧力を常圧付
近に設定した場合も、上記図12のグラフと同様の結果
が得られる。
Therefore, it is understood that the added amount of Ar is preferably 0.5% or less. In addition, He amount and Xe
When the amount is changed, although not shown, although the light emission efficiency and the absolute value of the discharge start voltage are changed, the same result as the graph of FIG. 12 is obtained. Also, when the filling pressure is set to near normal pressure, the same result as the graph of FIG. 12 is obtained.

【0091】(実施の形態2)図13は、本実施の形態
に係る交流面放電型のPDPの概略断面図である。この
PDPは、実施の形態1のPDPと同様であるが、実施
の形態1では表示電極が前面パネル側、アドレス電極が
背面パネル側に設けられていたのに対して、本実施の形
態では、アドレス電極61と表示電極63a,63bと
が第1の誘電体層62を介して前面パネル側に設けられ
ている点が異なっている。
(Second Embodiment) FIG. 13 is a schematic sectional view of an AC surface discharge type PDP according to the present embodiment. This PDP is similar to the PDP of the first embodiment, but in the first embodiment, the display electrodes are provided on the front panel side and the address electrodes are provided on the rear panel side. The difference is that the address electrode 61 and the display electrodes 63a and 63b are provided on the front panel side via the first dielectric layer 62.

【0092】なお、図13では、便宜上、一対の表示電
極63a,63bが断面で示されているが、実際は、一
対の表示電極63a,63bは、図1と同様に、アドレ
ス電極61及び隔壁30と交差する方向に設けられてい
る。このPDPでは、前面パネル10は以下のようにし
て作製する。前面パネル10の作製は、前面ガラス基板
11上にアドレス電極61を形成し、その上を鉛系のガ
ラスを用いて第1の誘電体層62を形成する。そして、
第1の誘電体層62の表面に表示電極63a,63bを
形成し、その上から鉛系のガラスを用いて第2の誘電体
層64を形成する。そして、第2の誘電体層64の表面
にMgOからなる保護層65を形成することによって作
製することができる。
Although the pair of display electrodes 63a and 63b are shown in cross section in FIG. 13 for the sake of convenience, in reality, the pair of display electrodes 63a and 63b are the same as in FIG. It is provided in the direction that intersects with. In this PDP, the front panel 10 is manufactured as follows. In manufacturing the front panel 10, the address electrode 61 is formed on the front glass substrate 11, and the first dielectric layer 62 is formed thereon by using lead-based glass. And
The display electrodes 63a and 63b are formed on the surface of the first dielectric layer 62, and the second dielectric layer 64 is formed thereon using lead-based glass. Then, it can be manufactured by forming a protective layer 65 made of MgO on the surface of the second dielectric layer 64.

【0093】アドレス電極61、表示電極63a,63
b、誘電体層62,64、保護層65の材料や形成方法
は、実施の形態1で説明したのと同様であって、本実施
の形態でも、保護層65の表面にプラズマエッチング法
により凹凸を形成することが望ましい。本実施形態にお
いても、放電ガスの組成及び封入圧力を、実施の形態1
と同様に設定することによって、実施の形態1で説明し
たのと同様の効果が得られる。
Address electrodes 61, display electrodes 63a, 63
The materials and forming methods of b, the dielectric layers 62 and 64, and the protective layer 65 are the same as those described in the first embodiment. Also in this embodiment, the surface of the protective layer 65 is uneven by the plasma etching method. Is preferably formed. Also in this embodiment, the composition of the discharge gas and the filling pressure are the same as those in the first embodiment.
By setting in the same manner as above, the same effect as described in the first embodiment can be obtained.

【0094】更に、本実施形態では、アドレス電極61
と表示電極63a,63bとが第1の誘電体層62を介
して前面パネル側に設けられているので、放電ガスの封
入圧力が高い場合でも、低いアドレス電圧でアドレシン
グを行うことができる。即ち、実施の形態1のようにア
ドレス電極と表示電極との間に放電空間が介在している
場合は、アドレス放電についてもパシェンの法則が適用
される。ここで、アドレス電極と表示電極との距離を狭
めれば、低いアドレス電圧でも安定したアドレス放電が
可能と考えられるが、実際にはあまり狭めることができ
ないので、安定したアドレス放電を行うためには、放電
ガスの封入圧力を高く設定するほどアドレス電圧を高く
しなければならない。
Further, in the present embodiment, the address electrode 61
Since the display electrodes 63a and 63b are provided on the front panel side via the first dielectric layer 62, addressing can be performed with a low address voltage even when the discharge gas sealing pressure is high. That is, when the discharge space is interposed between the address electrode and the display electrode as in the first embodiment, Paschen's law is applied to the address discharge. Here, if the distance between the address electrode and the display electrode is narrowed, it is considered that stable address discharge can be performed even at a low address voltage, but in reality, it cannot be so narrowed. The higher the filling pressure of the discharge gas, the higher the address voltage must be.

【0095】これに対して、本実施形態のPDP場合
は、アドレス電極61と表示電極63a,63bとの間
に放電空間が介在していないので、放電ガスの封入圧力
を高く設定しても、低いアドレス電圧で安定したアドレ
シングを行うことができる。図14は、本実施の形態に
係る別の交流面放電型のPDPの概略断面図である。
On the other hand, in the case of the PDP of this embodiment, since there is no discharge space between the address electrode 61 and the display electrodes 63a and 63b, even if the discharge gas filling pressure is set high. Stable addressing can be performed at a low address voltage. FIG. 14 is a schematic sectional view of another AC surface discharge type PDP according to the present embodiment.

【0096】上記図13のPDPにおいては、アドレス
電極61と表示電極63a,63bとが第1の誘電体層
62を介して前面パネル10側に設けられていたが、図
14のPDPにおいては、アドレス電極71と表示電極
73a,73bとが第1の誘電体層72を介して背面パ
ネル20側に設けられている。背面パネル20の作製
は、背面ガラス基板21上にアドレス電極71を形成
し、その上から鉛系のガラスを用いて第1の誘電体層7
2を形成する。そして、第1の誘電体層72の表面に表
示電極73a,73bを形成し、その上から鉛系のガラ
スを用いて第2の誘電体層74を形成する。そして、第
2の誘電体層74の表面にMgOからなる保護層75を
形成することによって作製することができる。
In the PDP of FIG. 13 described above, the address electrode 61 and the display electrodes 63a and 63b were provided on the front panel 10 side via the first dielectric layer 62, but in the PDP of FIG. The address electrode 71 and the display electrodes 73a and 73b are provided on the rear panel 20 side via the first dielectric layer 72. The back panel 20 is manufactured by forming the address electrodes 71 on the back glass substrate 21 and then using lead-based glass on the address electrodes 71.
Form 2. Then, the display electrodes 73a and 73b are formed on the surface of the first dielectric layer 72, and the second dielectric layer 74 is formed thereon using lead-based glass. Then, it can be manufactured by forming a protective layer 75 made of MgO on the surface of the second dielectric layer 74.

【0097】このPDPにおいても、上記図13のPD
Pと同様の効果がある。また、このPDPは、アドレス
電極71と表示電極73a,73bとが背面パネル側に
設けられているため、放電空間内で発生した可視光が、
電極に妨げれることなく前面に取り出される。この点に
おいて、上記図13のPDPと比べて、輝度を向上する
のに有利である。
Also in this PDP, the PD shown in FIG. 13 is used.
It has the same effect as P. Further, in this PDP, since the address electrode 71 and the display electrodes 73a and 73b are provided on the rear panel side, visible light generated in the discharge space is
It is taken out to the front without being disturbed by the electrodes. In this respect, it is advantageous to improve the brightness as compared with the PDP of FIG.

【0098】(実験5)(Experiment 5)

【0099】[0099]

【表1】 表1のNo.1〜6のPDPは、実施の形態1,2に基
づいて作製した実施例であって、 資料No.1〜4の
PDPは、実施の形態2の図13に基づいて作製し、資
料No.5のPDPは、実施の形態2の図14に基づい
て作製し、資料No.6のPDPは、実施の形態1に基
づいて作製したものである。
[Table 1] No. of Table 1 The PDPs 1 to 6 are examples produced based on the first and second embodiments, and are the material No. The PDPs 1 to 4 were manufactured based on FIG. The PDP of No. 5 was manufactured based on FIG. The PDP 6 is manufactured based on the first embodiment.

【0100】PDPのセルサイズは、42インチのハイ
ビジョンテレビ用のディスプレイに合わせて、隔壁の高
さを0.08mm、隔壁の間隔(セルピッチ)を0.1
5mmに設定し、表示電極間の距離dを0.05mmに
設定した。誘電体層は、酸化鉛[PbO]70重量%と
酸化硼素[B23]15重量%と酸化硅素[SiO2]1
5重量%とを、有機バインダー[α−ターピネオールに
10%のエチルセルロースを溶解したもの]に混合して
なる組成物を、スクリーン印刷法で塗布した後、580
°で10分間焼成することによって形成し、その膜厚は
20μmに設定した。
The cell size of the PDP is such that the partition wall height is 0.08 mm and the partition wall interval (cell pitch) is 0.1 according to the 42-inch high-definition television display.
The distance between the display electrodes was set to 5 mm, and the distance d between the display electrodes was set to 0.05 mm. The dielectric layer is composed of 70% by weight of lead oxide [PbO], 15% by weight of boron oxide [B 2 O 3 ] and 1% of silicon oxide [SiO 2 ] 1.
5% by weight was mixed with an organic binder [α-terpineol in which 10% of ethyl cellulose was dissolved], and the composition was applied by a screen printing method, and then 580
It was formed by firing at 10 ° for 10 minutes, and its film thickness was set to 20 μm.

【0101】保護層の形成方法については、プラズマC
VD法で形成した。なお、形成されたMgO保護層の結
晶面をX線解折した結果、(100)面或は(110)
面配向であった。封入する放電ガスの組成は、He(3
0%)−Ne(67.9%)−Xe(2%)−Ar
(0.1%)とし、表1の封入圧力の欄に示すように、
500〜200Torrの範囲内の圧力で封入した。
For the method of forming the protective layer, refer to Plasma C
It was formed by the VD method. As a result of X-ray analysis of the crystal plane of the formed MgO protective layer, the (100) plane or (110) plane was obtained.
It was a plane orientation. The composition of the discharge gas to be filled is He (3
0%)-Ne (67.9%)-Xe (2%)-Ar
(0.1%), and as shown in the column of filling pressure in Table 1,
Encapsulation was performed at a pressure within the range of 500 to 200 Torr.

【0102】このように作製したNo.1〜6のPDP
について、パネル輝度及び安定なアドレス電圧を測定し
た。安定なアドレス電圧は、アドレス電圧を変化させな
がら画像の状態を観察し、安定な画像が得られるのに必
要な最低のアドレス電圧を測定し、これを安定なアドレ
ス電圧とした。
No. 1-6 PDP
For, the panel brightness and the stable address voltage were measured. For the stable address voltage, the state of the image was observed while changing the address voltage, the lowest address voltage required to obtain a stable image was measured, and this was taken as the stable address voltage.

【0103】パネル輝度及び安定なアドレス電圧の測定
結果は、表1に示す通りである。 結果及び考察:No.1〜4間で輝度を比較すると、封
入圧力が常圧以下のものと比べて、100Torr及び
2000Torrと封入電圧が増加するに従って、輝度
が増加していることがわかる。
Table 1 shows the measurement results of the panel brightness and the stable address voltage. Results and discussion: No. Comparing the luminances of 1 to 4 shows that the luminance increases as the enclosed voltage increases to 100 Torr and 2000 Torr as compared with the case where the enclosed pressure is equal to or lower than the normal pressure.

【0104】No.1〜4間で安定なアドレス電圧を比
較すると、封入圧力が上昇するに従って若干上昇してい
るが、No.1〜5の安定なアドレス電圧は、No.6
の安定なアドレス電圧と比べて、かなり低い値であるこ
とがわかる。これは、実施の形態2のPDPの構成が、
封入圧力が高い場合でもアドレス電圧を低く抑えるのに
有効であることを示している。
No. Comparing the stable address voltage between 1 to 4 shows that it increases slightly as the filling pressure increases. The stable address voltages of 1 to 5 are as follows. 6
It can be seen that the value is considerably lower than the stable address voltage of. This is because the configuration of the PDP of the second embodiment is
It is shown that it is effective to keep the address voltage low even when the filling pressure is high.

【0105】また、No.3とNo.5とで輝度を比較
すると、No.5の方が輝度が若干高い値を示している
ことがわかる。 (その他の事項)なお、本発明は、上記実施の形態のP
DPに限定されることなく、一般的なPDP並びにガス
放電パネルに対して適用することができる。
No. 3 and No. Comparing the luminances with No. 5 and No. It can be seen that 5 has a slightly higher luminance. (Other Matters) The present invention is based on the P of the above embodiment.
The present invention is not limited to DP and can be applied to general PDPs and gas discharge panels.

【0106】例えば、保護層は、上記のようにCVD法
に限らず、真空蒸着法で形成してもよい。また、ガラス
基板、誘電体層、蛍光体の材料、保護層の成膜方法につ
いても上記のものには限定されない。また、保護層の材
料としては、MgO単独に限らず、MgOにBa,S
r,炭化水素(CH)などを添加したものを用いてもよ
い。
For example, the protective layer is not limited to the CVD method as described above, but may be formed by the vacuum deposition method. Further, the glass substrate, the dielectric layer, the phosphor material, and the method for forming the protective layer are not limited to those described above. The material of the protective layer is not limited to MgO alone, but may be Ba or S in MgO.
You may use what added r, hydrocarbon (CH), etc.

【0107】また、上記実施の形態では、蛍光体層が背
面パネル側だけに設けられている例を示したが、前面パ
ネル側にも設けることによって、更に輝度の向上を図る
ことができる。また、蛍光体層を形成する蛍光体材料に
数十nmの厚さでMgOからなる保護層をコーティング
すれば、更に輝度の向上と発光効率の向上効果が期待で
きる。
Further, in the above embodiment, an example in which the phosphor layer is provided only on the back panel side has been shown, but by providing it on the front panel side as well, the brightness can be further improved. Further, when the phosphor material forming the phosphor layer is coated with a protective layer made of MgO with a thickness of several tens of nm, further improvement in brightness and improvement in luminous efficiency can be expected.

【0108】また、上記実施の形態では、前面ガラス基
板及び背面ガラス基板のどちらか一方の表面上に並行し
て一対の表示電極が配設されている例を示したが、前面
ガラス基板上と背面ガラス基板上とに表示電極が対向し
て配設されたPDPにおいても同様に実施することがで
きる。また、上記実施の形態では、隔壁30を背面ガラ
ス基板21上に固着して背面パネルを構成する例を示し
たが、隔壁が前面パネル側に取り付けられたものなどに
も広く適用することができる。
In the above embodiment, an example in which a pair of display electrodes are arranged in parallel on either surface of the front glass substrate or the rear glass substrate is shown. The same can be applied to a PDP in which display electrodes are arranged on the rear glass substrate so as to face each other. Further, in the above-described embodiment, the example in which the partition wall 30 is fixed to the rear glass substrate 21 to form the rear panel is shown, but the invention can be widely applied to a case where the partition wall is attached to the front panel side. .

【0109】また、放電ガスの組成に関しても、上述し
たNe−Xe系、He−Ne−Xe系、He−Ne−X
e−Ar系などに限定されず、クリプトン−キセノン系
の放電ガス(例えばKr(90%)−Xe(10
%))、あるいはクリプトン−ネオン−キセノン系の放
電ガスを用いて、800〜4000Torrの封入圧力
に設定した場合にも、高輝度、高発光効率を得ることが
期待できる。
Regarding the composition of the discharge gas, the Ne-Xe system, the He-Ne-Xe system, and the He-Ne-X system described above are also used.
The discharge gas is not limited to e-Ar type, but is a krypton-xenon type discharge gas (for example, Kr (90%)-Xe (10
%)), Or using a krypton-neon-xenon-based discharge gas and setting the filling pressure to 800 to 4000 Torr, high brightness and high luminous efficiency can be expected.

【0110】更に、本発明は、ガス放電パネルに限ら
ず、容器の中に、電極及び蛍光体層が配設されると共に
ガス媒体が封入された放電空間が形成され、放電に伴っ
て紫外線を発し前記蛍光体層で可視光に変換することに
よって発光するガス放電デバイスにも適用することがで
きる。例えば、内面に蛍光体層が形成された筒状のガラ
ス容器の中に放電ガスが封入された蛍光燈に対しても、
本発明は適用可能であって、上記実施の形態で説明した
組成の放電ガスを用いることによって、高輝度、高発光
効率、低放電電圧のものを得ることができ、特に800
〜4000Torrの範囲内の封入圧力で封入すること
により優れた効果が期待できる。
Furthermore, the present invention is not limited to a gas discharge panel, but an electrode and a phosphor layer are arranged in a container, and a discharge space in which a gas medium is enclosed is formed, so that ultraviolet rays are emitted along with the discharge. It can also be applied to a gas discharge device that emits light and emits light by converting it into visible light in the phosphor layer. For example, for a fluorescent lamp in which a discharge gas is enclosed in a cylindrical glass container having a phosphor layer formed on the inner surface,
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applicable, and by using the discharge gas having the composition described in the above embodiment, it is possible to obtain one having high brightness, high luminous efficiency, and low discharge voltage.
By encapsulating at an encapsulating pressure within the range of up to 4000 Torr, excellent effects can be expected.

【0111】[0111]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のガス放電
パネルでは、ガス媒体の封入圧力を従来よりも高い80
0〜4000Torrの範囲内(上記領域1〜4の各範
囲)に設定することによって、従来よりも発光効率及び
パネル輝度を向上することが可能となる。
As described above, in the gas discharge panel of the present invention, the filling pressure of the gas medium is higher than the conventional pressure.
By setting within the range of 0 to 4000 Torr (each range of the above areas 1 to 4), it becomes possible to improve the luminous efficiency and the panel brightness as compared with the conventional case.

【0112】また、封入するガス媒体を、従来のガス組
成に換えて、ヘリウム,ネオン,キセノン,アルゴンを
含む希ガスの混合物とし、好ましくはXeの含有量5体
積%以下、Arの含有量0.5体積%以下、Heの含有
量を55体積%未満とすることによって、発光効率を向
上すると共に放電電圧を低下させることができる。ま
た、表示電極とアドレス電極とをフロントカバープレー
トあるいはバックプレートのどちらか一方の表面上に、
誘電体層を介して積層させた構造とすれば、封入圧力が
高い場合でも比較的低い電圧でアドレシングを行うこと
ができる。
Further, the gas medium to be enclosed is a mixture of rare gases containing helium, neon, xenon and argon, in place of the conventional gas composition, and the content of Xe is preferably 5% by volume or less and the content of Ar is 0. When the content of He is less than 0.5% by volume and the content of He is less than 55% by volume, the luminous efficiency can be improved and the discharge voltage can be lowered. In addition, display electrodes and address electrodes on the surface of either the front cover plate or the back plate,
With the structure in which the dielectric layers are stacked, the addressing can be performed at a relatively low voltage even when the sealing pressure is high.

【0113】このような本発明は、ガス放電パネルの省
電力化に有効であって、特に高精細用のPDPの輝度向
上及び省力化に有効である。また、ガス放電パネルに限
らず、蛍光燈などのガス発光デバイスも含めて、一般的
なガス放電管の輝度向上及び省力化に有効である。
The present invention as described above is effective for power saving of the gas discharge panel, and is particularly effective for improving the brightness and labor of the PDP for high definition. Further, not only the gas discharge panel but also a gas light emitting device such as a fluorescent lamp is effective for improving the brightness and saving the labor of a general gas discharge tube.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施の形態1に係る対向交流放電型のPDPの
概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a facing AC discharge type PDP according to a first embodiment.

【図2】上記PDPの保護層を形成する際に用いるCV
D装置の概略図である。
FIG. 2 is a CV used when forming a protective layer of the PDP.
It is a schematic diagram of D device.

【図3】MgO保護層にピラミッド状の微細な凹凸を形
成するプラズマエッチング装置の概略図である。
FIG. 3 is a schematic view of a plasma etching apparatus that forms pyramid-shaped fine irregularities on a MgO protective layer.

【図4】過渡グロー,アーク移行の電流波形を示すグラ
フである。
FIG. 4 is a graph showing current waveforms of transient glow and arc transfer.

【図5】封入ガス圧を変化させたときの紫外線の波長と
発光量との関係を示す特性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the wavelength of ultraviolet light and the amount of emitted light when the enclosed gas pressure is changed.

【図6】Xeのエネルギー順位と各種反応経路を図示し
たものである。
FIG. 6 is a diagram showing the energy order of Xe and various reaction paths.

【図7】放電ガス圧力と共鳴線、分子線、総紫外線との
関係を示す特性図である。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between discharge gas pressure and resonance lines, molecular beams, and total ultraviolet rays.

【図8】各色蛍光体について励起波長と相対放射効率と
の関係を示す特性図である。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing the relationship between the excitation wavelength and the relative emission efficiency for each color phosphor.

【図9】実験1の結果を示すグラフ及び図表である。9 is a graph and chart showing the results of Experiment 1. FIG.

【図10】実験2の結果を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing the results of experiment 2.

【図11】実験3の結果を示すグラフ及び図表である。11 is a graph and chart showing the results of Experiment 3. FIG.

【図12】実験4の結果を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing the results of Experiment 4.

【図13】実施の形態2に係る交流面放電型のPDPの
概略断面図である。
FIG. 13 is a schematic sectional view of an AC surface discharge type PDP according to a second embodiment.

【図14】実施の形態2に係る交流面放電型のPDPの
概略断面図である。
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of an AC surface discharge type PDP according to a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 前面パネル 11 前面ガラス基板 12a,12b 表示電極 13,23 誘電体層 14,24 保護層 20 背面パネル 21 背面ガラス基板 22 アドレス電極 30 隔壁 31 蛍光体層 40 放電空間 61 アドレス電極 62,64 誘電体層 63a,63b 表示電極 65 保護層 71 アドレス電極 72,74 誘電体層 73a,73b 表示電極 75 保護層 10 Front panel 11 Front glass substrate 12a, 12b display electrodes 13,23 Dielectric layer 14,24 Protective layer 20 back panel 21 Rear glass substrate 22 Address electrode 30 bulkheads 31 phosphor layer 40 discharge space 61 Address electrode 62,64 Dielectric layer 63a, 63b display electrodes 65 Protective layer 71 address electrode 72,74 Dielectric layer 73a, 73b Display electrodes 75 Protective layer

フロントページの続き (72)発明者 佐々木 良樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 青木 正樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 工藤 眞壽 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 加道 博行 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 高田 祐助 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平9−320474(JP,A) 特表 平8−507645(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 17/20 H01J 11/00 H01J 11/02 Front Page Continuation (72) Inventor Yoshiki Sasaki 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Masaki Aoki, 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72 ) Inventor Shinto Kudo 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Hiroyuki Kado 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture (72) Inventor Takada Yusuke 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References Japanese Patent Laid-Open No. 9-320474 (JP, A) Special Table 8-507645 (JP, A) (58) Fields investigated ( Int.Cl. 7 , DB name) H01J 17/20 H01J 11/00 H01J 11/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 対向して配設された一対のプレート間
に、ガス媒体が封入された放電空間が形成されると共に
前記一対のプレートの対向する面の少なくとも一方に電
極及び蛍光体層が配設され、放電に伴って紫外線を発し
前記蛍光体層で可視光に変換することによって発光する
ガス放電パネルであって、 前記ガス媒体は、 ヘリウム,ネオン,キセノン,アルゴンを含む希ガスの
混合物であって、 キセノンが5体積%以下、アルゴンが0.5体積%以
下、ヘリウムが55体積%未満含有され、 その封入圧力が800Torr以上4000Torr以
下であることを特徴とするガス放電パネル。
1. Between a pair of plates arranged to face each other
, A discharge space in which the gas medium is enclosed is formed, and
At least one of the facing surfaces of the pair of plates is electrically charged.
A pole and a phosphor layer are provided, and emit ultraviolet rays when discharged.
The phosphor layer emits light by converting to visible light.
A gas discharge panel, wherein the gas medium is a noble gas containing helium, neon, xenon, and argon.
A mixture of 5% by volume or less xenon and 0.5% by volume or less argon.
Under helium is contained less than 55% by volume, characteristics and be Ruga scan discharge panel that the gas pressure is less than 4000Torr than 800 Torr.
【請求項2】 前記電極は、 その少なくとも一部が誘電体層で覆われており、 当該誘電体層は、 熱化学蒸着法もしくはプラズマ化学蒸着法で形成され
(100)面または(110)面に配向した結晶構造で
あって、且つその表面にピラミッド状の凹凸を有する酸
化マグネシウム膜で被覆されていることを特徴とする請
求項1記載のガス放電パネル。
2. The electrode has at least a part thereof covered with a dielectric layer, and the dielectric layer is formed by a thermal chemical vapor deposition method or a plasma chemical vapor deposition method, and has a (100) plane or a (110) plane. The gas discharge panel according to claim 1, wherein the gas discharge panel has a crystal structure oriented in a plane and is covered with a magnesium oxide film having pyramid-shaped irregularities on its surface.
【請求項3】 請求項1または2記載のガス放電パネル
、 前記電極に電圧を印加することによって前記放電パネル
を駆動する駆動回路とからなる表示装置。
3. The gas discharge panel according to claim 1 or 2.
And a drive circuit that drives the discharge panel by applying a voltage to the electrodes.
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