CN101189695A - 等离子体显示面板以及等离子体显示面板装置 - Google Patents

Abstract

在PDP装置的面板部中，对放电空间在1×10⁴[Pa]～5×10⁴[Pa]的范围内填充放电气体，该放电气体是将Xe作为主要成分气体并且对该主要成分气体添加有Ne气体而构成的。放电气体由Xe－Ne的2元系的混合气体构成，但是，将Ne气体相对总压力的分压比设定为8[％]以下，剩余为作为主要成分气体的Xe气体。即，在本发明的PDP装置中，使放电气体为Xe从而得到较高的发光效率，并且，将Ne气体相对总压力的分压比规定在8[％]以下，由此，可以抑制以驱动时的放电为原因的保护层的溅射导致的削去的发生。

Description

等离子体显示面板以及等离子体显示面板装置

技术领域

本发明涉及等离子体显示面板以及等离子体显示面板装置，特别涉及填充在放电空间内的气体组成。

背景技术

近年来，作为平面型显示装置的一种的等离子体显示面板装置(以下记载为“PDP装置”)广泛地普及起来。PDP装置有直流型(DC型)和交流型(AC型)两种，但在实现大型显示装置方面具有较高技术性潜力的AC型、特别是在寿命特性上非常出色的面放电AC型不断进行普及。

所述PDP装置由执行图像显示的面板部和根据输入图像信号执行面板部的驱动的驱动部构成。这其中面板部具有将2块面板彼此隔开间隔对置配置并在外周部进行了密封的结构。

作为2块面板其中之一的前面面板是在玻璃衬底的一个主面上形成条纹状的显示电极对(扫描电极和持续电极的对)并在其上依次层叠电介质层以及保护层而构成的。作为2块面板中的另一个面板的背面面板具有如下结构：在玻璃衬底的一个主面上形成条纹状的数据电极，在其上形成电介质层，并且，在其上设置条纹状或井字形的阻隔壁。并且，在利用背面面板的电介质层和邻接的阻隔壁而形成的各槽的壁面上形成荧光体层。

对于PDP装置的面板部来说，前面面板和背面面板配置在分别配置的显示电极对和数据电极交叉的方向上，在前面面板和背面面板之间的空间(放电空间)内填充作为放电气体的氙(Xe)-氖(Ne)的混合气体或氙(Xe)-氖(Ne)-氦(He)的混合气体等。并且，在面板部中，显示电极对和数据电极的各交叉部分相当于放电单元。PDP装置的驱动部以能够对显示电极对以及数据电极的每一个施加电压的方式进行连接。

在PDP装置的驱动中，使用所谓的场内时间分割灰度显示方式，驱动部将输入图像的1个场分割为多个子场，由初始化期间、写入期间及维持放电期间构成各子场。

但是，要求PDP装置进一步提高发光效率(放电效率)，作为其一个对策，进行使放电气体中的Xe所占的比例上升的研究开发。例如，提出了使放电气体为100[％]Xe气体的方案(专利文献1)、使Xe气体相对放电气体的总压力的分压比为10[％]～100[％]并且将放电气体的填充压力定为6×10⁴[Pa]这样的超高压的方案(专利文件2)等。

专利文献1：特开2002-83543号公报

专利文献2：特开2002-93327号公报

但是，在使放电气体中所占的Xe气体的比例比现有的PDP高的情况下，受到在驱动时发生的维持放电的影响，存在显著地产生由于溅射而将保护层削掉的现象的倾向。由此，以往认为若将放电气体中的Xe气体的比例设定得较高，则会产生不能维持长期稳定的显示性能的问题。此外，除此之外所述专利文献1的技术采用不在放电气体中混入Ne气体的结构，在所述专利文献2的技术中，使放电气体的总压力为超高压，所以，放电开始电压过高，都不适于构成实用性的PDP。

发明内容

本发明是解决这样的问题而进行的，目的在于提供维持较高的发光效率并且在经过长期驱动的情况下也能够维持稳定的显示性能的等离子体显示面板及等离子体显示面板装置。

本发明者们对所述放电气体的各成分和由以伴随驱动的放电为起因的保护层的溅射而导致的削去的发生之间的关系进行研究，直至阐明如下的机构。即，Xe气体相对放电气体的总压力的分压之比在5[％]～30[％]的范围内随着Xe气体所占的比例的增加，发光效率提高，但是保护层的削去量急剧增加。若根据本发明者们的确认，在采用放电气体中的Xe气体所占的比例超过30[％]的范围的情况下，保护层的削去量增多，直到实际上在构成PDP方面都为问题的水平。

此外，如所述专利文献1那样可知，使放电气体为100[％]Xe，完全不混入Ne气体的情况下，驱动时的放电引起的保护层的溅射而导致削去几乎不发生。并且，本发明者们得到如下结果：在1[％]～10[％]的范围内研究放电气体中的Ne气体所占的比例(分压比)时，放电气体中的Ne气体所占的比例越小，驱动时的放电引起的保护层的溅射而导致的削去量越少。

根据这些研究事项，本发明者们发现了关于驱动时的保护层的溅射，放电气体中的Ne气体所占的比例是重要的因素。

因此，本发明采用如下的特征。

对于本发明的PDP来说，一对衬底(第1衬底和第2衬底)在彼此之间隔开空间对置配置，在一个衬底(第1衬底)的主面上依次层叠电极对、电介质层和保护层，该保护层处于面对所述空间的状态，在另一衬底(第2衬底)的主面上在与保护层对置的状态下形成荧光体层，在空间内填充放电气体，其中，放电气体具有如下结构：将利用等离子体放电射出对构成荧光体层的荧光体进行激励的光的气体成分作为主要成分气体，对该主要成分气体添加有Ne气体。并且，在本发明的PDP的特征在于，在放电气体中，以主要的比率含有所述主要成分气体，以相对放电气体的总压力为8％以下的分压比含有Ne气体。此处，所谓“Ne气体的分压比”指Ne气体的分压除以放电气体的总压力的值。

而且，如上所述中，所谓的主要成分气体的规定的“主要的比率”指分压与放电气体的总压力之比最高，例如，在2元系中是比50[％]大的值，在3元系中是比33.3[％]大的值。

此外，本发明的PDP装置的特征在于，具有：所述本发明的PDP；驱动部，基于所输入的图像信号对构成该PDP的电极对的每一个施加电压脉冲。

如上所述，在本发明的PDP及PDP装置中，放电气体中占有最大比例地含有主要成分气体，所以，具有较高的发光效率(放电效率)。此外，在本发明的PDP及PDP装置中，由于放电气体中含有Ne气体，因此与不含有Ne气体的所述专利文献1的PDP等相比较，可以维持较低的放电开始电压。

此外，在本发明的PDP及PDP装置中，由于将放电气体中的Ne气体的分压比规定在8[％]以下，所以，与驱动时的放电相伴随的Ne离子所产生的针对保护膜的溅射而导致的削去量较少，在驱动达到长期的情况下也可以确保较高的显示性能。

因此，本发明的PDP及PDP装置具有如下的优越性：维持较高的发光效率，并且，在驱动达到长期的情况下也能够维持稳定的显示性能。

在所述本发明的PDP及PDP装置中，优选使第1衬底的主面上的电介质层的厚度小于20[μm]。这是因为，如上所述通过将电介质层变薄，能够将面板驱动时的放电开始电压控制较低，抑制以驱动时的放电为原因的保护层的溅射所导致的削去的发生这观点看是优选的。

此外，在所述本发明的PDP及PDP装置中，特别优选将Ne气体相对放电气体的总压力的分压比设定在5[％]以下。这样，在将放电气体中的Ne气体所占的比例设定得较低的情况下，即使不特别进行如上所述的电介质层的厚度的规定等，也能够有效地使由驱动时的溅射所导致的保护层的削去量较少。

在所述本发明的PDP及PDP装置中，将Ne气体相对放电气体的总压力的分压比的下限值设定为0.2[％]以上是实际的。此外，在本发明的PDP及PDP装置中，若将Ne气体相对放电气体的总压力的分压比的下限设定为3[％]以上，则与采用现有的面板结构的情况相比较，可以将制造过程的老化时间抑制为毫不逊色的长度。

此外，在本发明的PDP及PDP装置中，优选为放电气体中含有氩(Ar)气体的结构。这是因为，能够通过利用Ar原子的彭宁效应谋求放电开始电压的进一步的降低，能够谋求发光效率的提高。

在所述本发明的PDP及PDP装置中，优选将放电气体的总压力(填充压力)设定为1×10⁴[Pa]以上且5×10⁴[Pa]以下。这是因为，在将放电气体的总压力设定得比1×10⁴[Pa]低的情况下，发光效率变得比现有的PDP低，此外，在将放电气体的总压力设定得比5×10⁴[Pa]高的情况下，与所述专利文献2的技术相同地，放电开始电压变得过高。特别是在放电气体中的Xe分压比高的情况下变得显著，在Xe分压比高并且总压力也较高的情况下，电介质层的耐压成为大的课题。此外，更优选将放电气体的总压力设定在1.7×10⁴[Pa]以上且5×10⁴[Pa]以下。

此外，在本发明的PDP及PDP装置中，优选采用构成电极对的各电极由金属材料构成的结构。这是因为，如上所述，在本发明的PDP及PDP装置中，能够实现较高的发光效率，所以将构成显示电极对的各个电极的面积尽可能地变小。而且，在现有的PDP中，通常使构成显示电极对的各电极采用层叠由ITO(Indium Tin Oxide：铟锡氧化物)等构成的透明电极和由金属材料构成的总线电极的结构，但是，如上所述，在本发明的PDP及PDP装置中，由于仅由金属材料构成的电极就足够，不需要透明电极等，因而可以削减为此所需的制造工时数。因而，在本发明的PDP及PDP装置中，在采用所述电极的结构时也具有低成本的优越性。

在本发明的PDP及PDP装置中，作为具体的保护层，可以采用氧化镁(MgO)，此外，作为具体的主要成分气体，可以采用Xe气体或Kr气体。

并且，在所述本发明的PDP及PDP装置中，将构成电极对的2个电极间的中间间隙(放电间隙)定为40[μm]以上且70[μm]以下，因而从无效功率的降低及将亮点发生频率抑制得较低这两个观点出发是优选的。即，在放电间隙比40[μm]小的情况下，无效功率超过实际的范围，变得过大，相反地，在比70[μm]大的情况下，在Xe分压比高的条件下，在初始化期间发生不希望的强放电(误放电)，在之后的维持期间产生在本来不想将其点亮的放电单元中发光(产生亮点)的问题，与此相对，如本发明的PDP及PDP装置，若使放电间隙为40[μm]以上且70[μm]以下，则从降低无效功率及抑制亮点发生这两个观点出发是优选的。

此外，在第2衬底的电介质层的主面上，在采用在相邻的电极彼此之间形成阻隔壁的结构时，从降低亮点发生频率的观点出发阻隔壁的高度比所述电极对的放电间隙高是优选的，更优选的是使其为75[μm]以上且120[μm]以下。

此外，在采用所谓的井字状的阻隔壁结构的情况下，对于与第2衬底的电极并行的阻隔壁，从降低亮点发生频率的观点出发，更优选的是在与其交叉的方向延伸设置的辅助阻隔壁的高度在8[μm]以上且15[μm]以下的范围变低。

而且，对于阻隔壁的高度与辅助阻隔壁的高度的差异来说，考虑到制造时的尺寸不均及放电空间内的排气的效率，使差异小于8[μm]是不实际的，从在与上下邻接的放电单元(中间夹持辅助阻隔壁而邻接的放电单元)间的后放电的防止这一观点出发，15[μm]以下是优选的。

附图说明

图1是表示实施方式1的面板部10的主要部分结构的主要部分立体图(部分剖面图)。

图2是示意性地表示实施方式1的PDP装置1的结构的方框结构图。

图3是表示在PDP装置1的驱动中对各电极所施加的电压波形的波形图。

图4是表示面板部10的放电气体中的Ne气体的分压比和溅射率的关系的特性图。

图5是表示面板部10的放电气体中的Ne气体的分压比和放电开始电压的关系的特性图。

图6是表示在实施方式2的PDP装置中放电气体中的Ne气体的分压比和溅射率的关系的特性图。

图7是表示在实施方式3的PDP装置中放电气体中的Ne气体的分压比和溅射率的关系的特性图。

图8是表示电介质层厚度和溅射率的关系的特性图。

图9是表示放电气体中的Ne的分压比和所需的老化时间的关系的特性图。

图10是表示放电间隙与亮点发生频率的关系的特性图。

图11是表示阻隔壁的高度与亮点发生频率的关系的特性图。

具体实施方式

以下，以一例对用于实施本发明的优选方式进行说明。并且，以下说明的实施方式始终是一例，本发明并不限于此。

(实施方式1)

1.面板部10的结构

使用图1对本发明的实施方式1的PDP装置1的结构中的面板部10的结构进行说明。图1是表示实施方式1的面板部10的结构的主要部分立体图(部分剖面图)。

如图1所示，面板部10具有如下结构：2块面板11、12在中间隔开放电空间13对置配置。

1-1.前面面板11的结构

如图1所示，构成面板部10的要素中，对于前面面板11来说，在前面衬底111的与背面面板12对置的一侧的面(图1中为下表面)彼此平行地配置多个由扫描电极Scn和维持电极Sus构成的显示电极对112，并以覆盖该显示电极对112的方式依次形成电介质层113及保护层114。

前面衬底111例如由高应变点玻璃或钠钙玻璃构成。此外，各扫描电极Scn和维持电极Sus由金属材料(例如Ag)构成，并且，成为该结构要素中不含有ITO(掺锡氧化铟)、SnO₂(氧化锡)、ZnO(氧化锌)等的结构。而且，关于扫描电极Scn和维持电极Sus，也可以在其结构要素中含有ITO、SnO₂、ZnO等。

此外，电介质层113由无铅的低熔点玻璃材料形成，将其厚度设定为约25[μm]。关于保护膜114，由MgO(氧化镁)构成。

并且，在前面衬底111的表面，在邻接的显示电极对112和显示电极对112之间设置用于防止邻接的放电单元的光彼此漏出的黑条纹。

1-2.背面面板12的结构

对于背面面板12来说，在背面衬底121的与前面面板11对置的一侧的面(图1上表面)上，在与显示电极对112大致正交的方向配置多个数据电极Dat，并以覆盖该数据电极Dat的方式形成电介质层122。此外，在该电介质层122上，在相邻的数据电极Dat之间竖立设置主阻隔壁1231，并且，在与该主阻隔壁1231大致正交的方向上形成辅助阻隔壁1232。在本实施方式的面板部10中，以这些主阻隔壁1231和辅助阻隔壁1232的组合构成阻隔壁123。而且，在图上并未详细地示出，但是，在z方向上将辅助阻隔壁1232的上端设定得比主阻隔壁1231的上端低一些。

在由电介质层122和邻接的2条主阻隔壁1231及2条辅助阻隔壁1232包围的凹处部分的内壁面设置荧光体层124。对于荧光体层124来说，按照每种颜色分别分为红色(R)荧光体层124R、绿色(G)荧光体层124G、蓝色(B)荧光体层124B，在图1的y方向按照每个以主阻隔壁1231隔开的凹处部分区分颜色而形成。而且，在图1的x方向，按照每个在相邻的主阻隔壁1231间构成的列，形成相同颜色的荧光体层124R、124G、124B。

对于背面面板12的背面衬底121，也和所述前面衬底111相同地，由高应变点玻璃或钠钙玻璃等构成。数据电极Dat和所述扫描电极Scn与维持电极Sus等相同地，例如，由Ag等的金属材料形成。并且，作为数据电极Dat的形成材料，除了Ag之外，也可以使用金(Au)、铬(Cr)、铜(Cu)、镍(Ni)、铂(Pt)等的金属材料或例如以层叠这些材料等方法进行组合后的材料。

电介质层122基本上与前面面板11的电介质层113相同，由无铅的低熔点玻璃材料形成，但也可以含有氧化铝(Al₂O₃)或氧化钛(TiO₂)。此外，阻隔壁123例如可以使用玻璃材料来形成。

各荧光体层124R、124G、124B例如可以单独使用下列所示的各种颜色荧光体、或者使用混合了各种颜色的材料来形成。

红色(R)荧光体；(Y、Gd)BO₃:Eu

                YVO₃:Eu

绿色(G)荧光体；Zn₂SiO₄:Mn

                (Y、Gd)BO₃:Tb

                BaAl₁₂O₁₉:Mn

蓝色(B)荧光体；BaMgAl₁₀O₁₇:Eu

                CaMgSi₂O₆:Eu

1-3.前面面板11与背面面板12的配置

如图1所示，面板部10具有如下结构：前面面板11和背面面板12在中间夹持形成在背面面板12上的阻隔壁123作为间隙材料，并且，配置在显示电极对112和数据电极Dat大致正交的方向上，在该状态下密封各外周部之间。根据该结构，如上所述，在前面面板11和背面面板12之间形成由各阻隔壁123隔开的放电空间13，由两个面板11、12形成密闭容器。

在放电空间13内填充Xe气体和Ne气体混合而成的放电气体。将放电空间13内的放电气体的总压力调整为5×10⁴[Pa]。在本实施方式的面板部10中，可以将放电气体中的Ne气体所占的比例设定为Ne气体的分压与放电气体总压力之比为5[％]的状态。换言之，在面板部10中，Xe气体的分压与放电气体总压力之比为95[％]。此处，放电气体中的Xe气体是作为主要成分气体而含有的，利用驱动时的放电射出对构成荧光体层124的各荧光体进行激励的真空紫外线等。

在面板部10中，显示电极对112和数据电极Dat立体交叉的各处与放电单元(未图示)相对应。并且，在面板部10中，多个放电单元成为矩阵排列的状态。

2.PDP装置1的结构

使用图2对具有所述面板部10的PDP装置1进行说明。图2是示意性表示PDP装置1的结构的方框图。并且，在图2中，关于面板部10，仅示出电极Scn、Sus、Dat的排列。

如图2所示，本实施方式的PDP装置1由所述面板部10和显示驱动部20构成，该显示驱动部20以所需定时以及波形对该各电极Scn、Sus、Dat施加电压。在面板部10中，在行方向上相互交替地配置n条扫描电极Scn(1)～Scn(n)及n条维持电极Sus(1)～Sus(n)。

此外，在面板部10中，在列方向上配置m条数据电极Dat(1)～Dat(m)。相邻的一对扫描电极Scnk(k＝1～n)及维持电极Susk(k＝1～n)和1条数据电极Dafl(l＝1～m)的交叉部分相对应地设置放电单元，面板部10作为整体具有(m×n)个放电单元。

如图2所示，显示驱动部20具有与面板部10的各电极Scn、Sus、Dat连接的数据驱动器21、扫描驱动器22以及维持驱动器23。并且，在显示驱动部20中，除了各驱动器21～23以外，还具有定时发生部24、A/D转换部25、操作转换部26、子场转换部27及APL(平均图像电平)检测部28。此外，虽然省略图示，但是在显示驱动部20内还具有电源电路。将影像信号VD输入到A/D转换部25中，此外，对定时发生部24、A/D转换部25、扫描数转换部26及子场转换部27输入水平同步信号H及垂直同步信号V。

显示驱动部20的A/D转换部25将所输入的影像信号VD转换为数字信号的图像数据，将转换后的图像数据向扫描数转换部26及APL检测部28输出。APL检测部28根据表示从A/D转换部25传输来的每1个画面的各放电单元的各灰度值的显示画面数据，对该1个画面的所有的灰度值累计，求出将其除以所有放电单元的数量后的数值。并且，APL检测部28根据所求得的数值算出相对最大灰度值(例如，256灰度)的百分率，求出平均图像电平(APL值)，将该值向定时发生部24输出。平均图像电平的值越低则为偏黑的画面，若值高则为偏白的画面。

扫描数转换部26将从A/D转换部25接收到的图像数据转换为与面板部10的像素数相对应的图像数据，向子场转换部27输出。子场转换部27具有子场存储器(未图示)，将从扫描数转换部26传输来的图像数据转换为子场数据，并暂时存储在子场存储器里，该子场数据是表示用于使面板部10进行灰度显示的各子场内的放电单元的点亮/非点亮的2值数据的集合。并且，根据来自定时发生部24的定时信号将子场数据向数据驱动器21输出。

数据驱动器21将每个子场的图像数据转换为与各数据电极Dat(1)～Dat(m)相对应的信号，驱动各数据电极Dat。在数据驱动器21中具有公知的驱动器IC等。

定时发生部24根据水平同步信号H及垂直同步信号V生成定时信号，将信号向各装置21～23输出。此处，定时发生部24根据从APL检测部28输入的APL值，决定构成1个场的子场的各个初始化期间是所有单元初始化期间、还是选择初始化期间，控制1个场内的所有单元初始化期间的应用次数。

扫描驱动器22根据从定时发生部24发送来的定时信号，向扫描电极Scn(1)～Scn(n)施加驱动电压。扫描驱动器22也与所述数据驱动器21相同地，具有公知的驱动器IC而构成。

维持驱动器23具有公知的驱动器IC而构成，根据从定时发生部24发送来的定时信号向维持电极Sus(1)～Sus(n)施加驱动电压。

3.PDP装置1的驱动方法

其次，使用图3对具有所述结构的PDP装置1的驱动方法进行说明。图3示出使用场内时间分割灰度显示方式(子场法)执行PDP装置1的驱动的方法。

如图3所示，在PDP装置1的驱动中，作为一例，为了表现256灰度，将1个场分割为8个子场SF1～SF8，在各个子场SF1～SF8中设定初始化期间T₁、写入期间T₂、维持期间T3这3个期间，对维持电极Sus(1)～Sus(n)施加电压脉冲2001、对扫描电极Scn(1)～Scn(n)施加电压脉冲2002、对数据电极Dat(1)～Dat(m)施加电压脉冲2003。

首先，在PDP1的驱动中，在初始化期间T₁中，对面板部10的所有放电单元产生初始化放电，由此，实施由于该子场更前一个的子场的放电的有无所导致的影响的除去或者用于吸收放电特性的分散的初始化。对于初始化期间T₁的初始化放电来说，如图3所示，将电压-时间推移缓慢地倾斜并波动的倾斜波形向扫描电极Scn(1)～Scn(n)施加，稳定地流过较小的放电电流。由此，在面板部10的所有放电单元中，在上升倾斜的倾斜波形部分和下降倾斜波形部分各发生1次作为弱放电的初始化放电。

其次，在写入期间T₂，根据子场数据按照每1行依次对扫描电极Scn(1)～Scn(n)进行扫描，对于要利用该子场进行维持放电的放电单元，在扫描电极Scn和数据电极Dat之间发生写入放电(微小的放电)。这样，在扫描电极Scn和数据电极Dat之间发生了写入放电的放电单元中，在前面面板11的保护层114的放电空间13侧的表面蓄积壁电荷。

之后，在维持期间T₃中，以预定的周期(例如，6[μsec.])、预定的电压(例如，180V)对维持电极Sus(1)～Sus(n)及扫描电极Scn(1)～Scn(n)施加矩形波的维持脉冲。向维持电极Sus(1)～Sus(n)施加的维持脉冲和向扫描电极Scn(1)～Scn(n)施加的维持脉冲相互具有相同的周期，并且，成为其相位错开了半个周期的状态，同时对面板部10的全部放电单元施加。

利用图3所示的脉冲的施加，在面板部10中，在进行写入后的放电单元中，以维持期间T₃中的交流电压的施加，每当电压极性变化时发生脉冲放电。由于这样的维持放电的发生，对于显示发光来说，由放电空间13的激励Xe原子发射147[nm]的共振线，由激励Xe分子发射173[nm]主体的分子线，接下来，利用背面面板12的荧光体层124对发生的紫外线进行可见光转换，进行图像显示。

4 PDP装置1具有的优越性

在本实施方式的PDP装置1中，填充在面板部10的放电空间13内的放电气体是Xe-Ne气体，将在放电气体中所占的Ne气体的比例(Ne分压相对总压力之比)设定为5[％]。相反地说，放电气体中的Xe气体所占的比例高达95[％]。由此，在本实施方式的PDP装置1中，如上所述，具有较高的发光效率(放电效率)。并且，在本实施方式的PDP装置1中，不是如所述专利文献1的技术那样Xe为100[％]，而添加5[％]的Ne气体，并且，由于没有使放电气体的总压力为所述专利文献2的超高压，从而可以将放电开始电压维持得较低。

此外，在本实施方式的PDP装置1中，如上所述，将面板部10的放电气体中的Ne气体所占的比例定为5[％]，所以，难以发生由于驱动时的放电保护层14因溅射而导致的削去的问题，可以延长寿命。其理由后述。

此外，在本实施方式的面板部10中，使用MgO作为构成前面面板11的保护层114的材料。作为保护层的构成材料，除此以外，也有使用MgF₂(氟化镁)等的情况，但是，从二次电子发射系数及耐溅射性等的观点来看，MgO最合适。因而，在使用MgO形成保护层114的本实施方式的面板部10中，从驱动时的较高的发光效率和保护层114的针对溅射耐性的观点来看是优越的。

并且，在面板部10的结构中，仅由Ag等的金属材料形成构成显示电极对112的扫描电极Scn及维持电极Sus，所以，从制造成本的观点看，也与利用由ITO等构成的透明电极和由金属材料构成的总线电极的层叠结构构成这些电极的现有的面板部相比是优势的。并且，在本实施方式的面板部10中，之所以能够仅由金属材料构成各个扫描电极Scn及维持电极Sus，是因为在本实施方式的PDP装置1中具有非常高的发光亮度，所以可以将各个电极Scn、Sus的宽度变窄。在由金属材料构成的电极Scn、Sus的形成中可使用溅射法等，能够形成较薄并且低电阻的电极。

并且，关于本实施方式的PDP装置1，除了所述结构以外，也可以进行变化。例如，在所述面板10内将放电气体的主要成分气体定为Xe，但是，也可以采用氪(Kr)代替Xe。此外，关于放电气体的总压力，在所述面板部10的结构中，定为5×10⁴[Pa]，但若是1×10⁴[Pa]～5×10⁴[Pa]的范围内，则从PDP装置1的驱动时的放电电压的观点看，能够作为优选的范围来采用。此处，假定在使放电气体的填充压力小于1×10⁴[Pa]的情况下，面板的发光效率变得比现有的面板低。

此外，在放电气体的填充压力高于5×10⁴[Pa]的情况下，如所述专利文献2的面板那样，放电开始电压变高。例如，在与本实施方式的面板部10相同的面板结构中，使放电气体的填充压力上升至6×10⁴[Pa]左右的情况下，放电开始电压上升至约700[V]。

并且，在本实施方式中，将放电气体中的Ne气体所占的比例定为5％，但是，8[％]以下即可。但是，对于完全不含Ne气体的这样的组成，根据所述理由必须避免。

5.放电气体中的Ne气体的含有比例(相对于总压力的分压比)

将所述面板部10的结构作为基础，尝试改变放电气体中的Xe气体和Ne气体的构成比例，对由驱动时的放电引起的保护层114的溅射率及放电开始电压的变化进行研究。

图4中示出放电气体中的Ne气体的含有比例(分压比)和保护层114的溅射率的关系。图中示出计算值和实验值。而且，考虑各离子的溅射几率、离子密度及离子能量分布而进行溅射率的计算。

如图4所示，Ne气体的分压比在0[％]到95[％]之间进行实验及计算时，对于实验结果来说，计算值和试验的倾向非常一致。Ne气体的分压比大致为25[％]时溅射率取得最大值，Ne气体的分压比在0[％]～25[％]的范围内，溅射率根据Ne气体的分压比而急剧变大。另一方面，Ne气体的分压比在25[％]～95[％]的范围内，Ne气体的分压比越高则溅射率越小。

在保护层的溅射率上升的情况下，保护层被削去，面板部不能经受长时间的使用。即，产品的寿命变短，或者，可靠性下降。因此，溅射率存在可以允许的上限。

根据图4所示的结果可知，需要使Ne气体的分压比为5[％]以下或70[％]以上。但是，在放电气体中的Xe气体的含有比率较低的情况下，放电效率下降，所以，使Ne气体的分压比为5[％]以下，由此，能够实现高效率和长寿命并存的PDP装置。

但是，如所述专利文献1那样，在Xe气体的分压比过高的情况下，放电开始电压也增加。因此，需要在放电气体中添加Ne气体，使放电开始电压稍稍下降。

其次，使用图5对Ne气体的分压比和放电开始电压的关系进行说明。图5是表示放电开始电压的Ne分压比依赖性的特性图。而且，在图5中，以2×10⁴[Pa]使Xe气体的分压固定，与此相对，通过添加Ne气体来决定分压比。

一般地，存在若压力增加则放电开始电压增加的倾向，但是，如图5所示，在对Xe气体添加Ne气体的情况下，大概在Ne气体的分压比到10[％]左右的范围内，放电开始电压下降，在分压比超过10[％]的范围内随着Ne气体的分压比的增加放电开始电压有增加的趋势。

如图5所示，Ne气体的分压比在10[％]～30[％]左右的范围内，虽然总压力增加，可是与不添加Ne气体的情况相比较，放电开始电压变小。此外，可知即使在Ne气体的分压比为0.2[％]的情况下也可以得到使放电开始电压降低的效果，即使是微量的添加也有效果。认为这是因为，由于Ne离子的存在使由MgO构成的保护层114的二次电子发射系数变大。

因此，如本实施方式的PDP装置1所示，为了得到较高的发光效率(放电效率)和保护层114的溅射现象的抑制及放电开始电压的降低这些效果，优选使放电气体为Xe气体和Ne气体的混合气体，使Ne气体的分压为总压力的5[％]以下。

而且，在图5中，对于放电气体中不含Ne气体(Ne气体的分压比＝0[％])没有标出其数据，但如所述专利文献1那样，在放电气体中不含Ne气体的情况下，放电开始电压上升。

而且，在本实施方式中，采用Xe气体作为放电气体中的主要成分气体，但是，除此以外，也可采用氪(Kr)气体作为主要成分气体。在将Kr气体作为主要成分气体的情款下，图4及图5的结果没有变化。

(实施方式2)

然后，以下对实施方式2的PDP装置进行说明。

首先，本实施方式的PDP装置及其面板部的结构基本上与图1、图2所示的所述实施方式1相同。结构上的不同点在于：放电气体的填充压力(总压力)是3.5×10⁴[Pa]，前面面板中的电介质层的构成材料是氧化硅，其厚度约是20[μm]，并且，构成显示电极对的各电极Scn、Sus的材料使用Al-Nd。

此外，在本实施方式中，将放电气体中的Ne气体的分压比设定为8[％]。由于其他结构与所述实施方式1的PDP装置1及其面板部10相同，因此省略重复的说明。

此处，在本实施方式的PDP装置的面板部中，作为前面面板的电介质层的构成材料，采用与所述实施方式1等的低熔点玻璃等相比介电常数低的氧化硅，所以，在与所述面板部10相同地备齐了与放电空间的电极电容的情况下，可将其膜厚变薄为1/2～1/3。因此，在本实施方式的面板部中，可使电介质层的膜厚为20[μm]，比所述面板部10的电介质层113的膜厚25[μm]薄5[μm]。该电介质层的薄壁化有助于放电电压的降低。

本实施方式的PDP装置及其面板部具有所述特征，所以，除了实施方式1的PDP装置1具有的优越性外，能够进一步降低由驱动时的放电而导致的针对保护层的溅射损伤。即，通过使电介质层薄壁化来实现放电电压的降低，即使将放电气体中的Ne气体的分压比定为8％，也可以使针对保护层的离子冲击能量变小。

为确认本实施方式的PDP装置具有的所述优越性，使用图6对所实施的确认实验进行说明。图6与所述图4相对应，表示放电气体中的Ne气体的含有比率(分压比)和保护层的溅射率的关系。而且，在本实验中使放电气体为Xe气体和Ne气体的2元系，所以，除了图6的Ne气体的剩余成分为Xe气体。

如图6所示，放电气体中的Ne气体的分压比大致为25[％]时溅射率取得最大值。这与图4所示的结果相同，但分压比为25[％]时的溅射率与图4相比大约降低30个点。这是如上所述使用氧化硅形成电介质层，由此将其膜厚薄壁化为20[μm]引起的。

如图6所示，与图4的情况相同地，Ne气体的分压比在0[％]～25[％]的范围内溅射率根据Ne气体的分压比而急剧变大，在25[％]～95[％]的范围内Ne气体的分压比越高则溅射率越小。

根据以上的结果，在采用本实施方式的面板部的结构的情况下，将放电气体中的Ne气体的分压比规定为8[％]以下，由此，可以实现较高的发光效率和长寿命并存的PDP装置。而且，在本实施方式中，也以在放电气体中即使微量(例如，0.2[％])也要添加Ne气体为前提。

此外，根据图6，在使放电气体中的Ne气体的分压比为5[％]以下的情况下，能够使溅射率进一步降低，对于实现较高的发光效率、针对保护层的溅射发生的抑制、和放电开始电压的下降是有效的。

而且，在本实施方式的PDP装置中，也可以在1×10⁴[Pa]～5×10⁴[Pa]的范围内设定放电气体的总压力，此外，也可以由Ag等形成构成显示电极对的各电极Scn、Sus。这些理由与所述实施方式1相同。对于构成显示电极对的各电极Scn、Sus的厚度，从谋求电介质层的薄壁化的观点出发，为防止绝缘破坏，优选使其较薄。

此外，作为放电气体的主要成分气体，使用Kr气体来代替Xe气体也具有和如上所述相同的优越性。

(实施方式3)

其次，对实施方式3的PDP装置及其面板部进行说明。

本实施方式的PDP装置及其面板部具有与所述实施方式2大致相同的结构。本实施方式的PDP装置及其面板部具有的与所述实施方式2的不同点在于放电气体的组成。具体地说，在本实施方式的面板部中，将Xe-Ne-Ar的3元系气体用作放电气体。并且，将放电气体中的Ne气体及Ar气体的分压比都设定为5[％]。此外，与所述实施方式2相同地，将放电气体的总压力设定为3.5×10⁴[Pa]。此外，除此以外的结构与所述实施方式2的PDP装置相同。

此处，在本实施方式的面板部中，在放电气体中添加Ar气体，这是因为如下的理由。即，Ar离子与Ne离子相比具有难以溅射保护层这一特性，不存在因Ar气体的添加而导致的对寿命的影响。此外，在放电气体中添加Ar气体，由此，能够期望通过被激励的Ar的Xe的激励。因此，在本实施方式的PDP装置中，与所述实施方式2的PDP装置等相比，能够谋求进一步提高发光效率。

此外，由MgO构成保护层的Ar离子导致的二次电子发射系数比Xe离子导致的二次电子发射系数大，所以，在本实施方式的PDP装置中，也能够期待放电开始电压的下降效果。

因此，在本实施方式的PDP装置中，也胜过所述实施方式1、2的PDP装置，在实现较高的发光效率、抑制针对保护层的溅射的发生、放电开始电压的降低方面具有优越性。

图7中示出了本实施方式的PDP装置的Ne气体的分压比和溅射率的关系的确认结果。

如图7所示，在放电气体为Xe-Ne-Ar的3元系的情况下，在Ne气体的分压比大致为25[％]时溅射率取得最大值。所以，可知保护层的溅射率取决于放电气体中的Ne气体的分压比。即，将图4和图7进行比较时，与放电气体中是否含有5％的Ar气体无关，在Ne气体的分压比在25[％]的点上，具有最大的溅射率。由此，可知针对保护层的溅射被放电气体中的Ne气体的含有比率左右。

而且，在本实施方式的PDP装置及其面板部中，也可采用与所述实施方式1及实施方式2相同的各种变化。

(关于电介质层的膜厚和溅射率的研究)

其次，关于电介质层的膜厚和溅射率的关系，使用图8进行说明。图8是关于保护层的溅射率对电介质层的膜厚的依赖性的特性图。

如图8所示，在Ne气体相对放电气体的总压力的分压比为10[％]的情况下，在所确认的电介质层的膜厚的范围内(15[μm]～40[μm])，保护层的溅射率定为“30”以上。另一方面，在Ne气体相对放电气体的总压力的分压比为5[％]的情况下，电介质层的膜厚在确认的范围内，保护层的溅射率小于“30”。

此外，如图8所示，在Ne气体相对放电气体的总压力的分压比为8[％]的情况下，若电介质层的膜厚为20[μm]以下，则保护层的溅射率小于“30”，从PDP装置的寿命这一方面认为是优选的。

根据以上的结果，在PDP装置及其面板部中，假想Ne气体相对放电气体的总压力的分压比为8[％]以下的范围的情况下，优选使电介质层的膜厚为20[μm]以下。但是，在Ne气体相对放电气体的总压力的分压比为5[％]的情况下，如由图8所明确的那样，若使电介质层的膜厚为40[μm]以下的范围，则能够谋求PDP装置及其面板部的长寿命及提高发光效率这二者。例如，在具有经过对含有低熔点玻璃的膏进行涂布、烧结的过程而形成的现有的一般的电介质层的情况下，若使Ne气体相对放电气体的总压力的分压比为5[％]以下，则能够使保护层的溅射率小于“30”，从PDP装置及其面板部的长寿命化、以及发光效率的提高这两个观点来看是优选的。

(关于放电气体中的Ne气体的含有率和制造过程中的老化时间的研究)

其次，关于放电气体中的Ne气体的含有率和制造过程中的老化时间，使用图9进行说明。在进行本研究时使用具有与图1及图2所示的结构相同的结构的PDP装置。但是，使用Xe-Ne的2元系混合气体作为放电气体，使Xe气体的分压在20[Kpa](150[Torr])固定，并以0[％]～20[％]的范围的分压比向其中混合Ne气体。而且，所谓的老化时间就是放电开始电压的初始变动复原并到达稳定状态、例如变为250[V]±5[V]的范围内所需要的时间。

如图9所示，放电气体中的Ne气体的分压比在小于3[％]的范围内，随着Ne气体的分压比的增加，老化时间急剧变短。并且，在Ne气体的分压比为3[％]以上的范围内，老化时间几乎没有变化。即，要将老化时间抑制得较短时，优选使放电气体中的Ne气体的含有率在分压比上为3[％]以上。

(关于放电间隙和亮点发生频率的研究)

其次，使用图10对前面面板11的扫描电极Scn与维持电极Sus的间隙(放电间隙)和亮点发生频率的关系进行说明。而且，本研究中使用了图1及图2所示的构成的PDP装置。其中，采用Xe-Ne的2元系混合气体作为放电气体，将Xe气体的分压比定为95[％]，将Ne气体的分压比定为5[％]。此外，将放电气体的总压力定为24[Kpa]，并使前面面板11的显示电极对112的扫描电极Scn和维持电极Sus的间隙在30[μm]～80[μm]的范围内变化，求得其各装置的亮度发生频率。

如图10所示，在放电间隙比40[μm]小的范围内，亮点发生频率在0.4附近固定。并且，在放电间隙为40[μm]以上的范围，存在根据放电间隙亮点发生频率增加的倾向。由于亮点是很大程度上左右PDP装置的显示品质的要素，所以，要求在积累驱动时间已达到长期(例如，PDP装置的寿命6万小时)时也不产生。在达到所述寿命6万小时之前的期间，作为不发生亮点的目标，优选图10中的亮点发生频率为“0.5”以下。

而且，在PDP装置中，在放电间隙比40[μm]小的情况下，驱动时的无效功率过大。此外，在放电间隙大于70[μm]的情况下，会产生累积驱动时间达到长期情况下发生亮点的问题。

因此，关于放电间隙，从无效功率的降低和累积驱动时间达到长期时的亮点发生的抑制这两个观点来看，优选使放电间隙为40[μm]以上70[μm]以下的范围。

(关于阻隔壁123的高度和亮点发生频率的研究)

其次，使用图11对阻隔壁123的高度和亮点发生频率的关系进行说明。并且，进行本研究时，以阻隔壁123的高度比构成显示电极对112并成对的扫描电极Scn和维持电极Sus的间隙(放电间隙)高为前提，此外，在阻隔壁123中，主阻隔壁1231比辅助阻隔壁1232高也是前提。其他结构与所述放电间隙和亮点频度的研究的情况相同。

此外，本研究中将主阻隔壁1231和辅助阻隔壁1232的台阶差作成两个标准。

如图11所示，在主阻隔壁1231和辅助阻隔壁1232的台阶差是8[μm]的情况和是15[μm]的情况下，亮点发生频率都随着阻隔壁123的高度(主阻隔壁1231的高度)的增加而上升。此外，在所有的确认点中，与台阶差是8[μm]的情况相比，台阶差是15[μm]的情况下亮点发生频率较小。并且，可以确认有主阻隔壁1231的高度越低放电开始电压越上升的倾向。特别是，存在若主阻隔壁1231的高度比75[μm]低则放电开始电压急剧上升的倾向。

此外，若主阻隔壁1231为120[μm]以下，则亮点发生频率为“0.5”以下，能够抑制累积驱动时间达到长期的情况下的亮点的发生。因此，从抑制放电开始电压的上升和抑制累积驱动时间达到长期的情况下的亮点的发生这两个观点出发，优选主阻隔壁1231的高度为75[μm]以上且120[μm]以下。

(其他事项)

所述实施方式是为说明本发明的结构及由其取得的作用效果而作为一例来使用的，对于本发明来说，作为所述特征的部分以外的点并不限于此。例如，作为放电气体，在所述实施方式1、2中使用Xe-Ne的2元系的混合气体，此外，在所述实施方式3中使用Xe-Ne-Ar的3元系的混合气体，但是，除此以外，也可以采用对主要成分气体在所述范围内添加Ne气体而成的放电气体。例如，也可以采用Kr-Ne、Kr-Ne-Ar、Xe-Ne-He、Xe-Ne-He-Ar或Kr-Ne-He-Ar等作为放电气体。

此外，在所述实施方式1等中，例示了构成各荧光体层124R、124G、124B的荧光体材料，但是，除此以外，也可以使用如下所示的各种荧光体材料。

R荧光体；(Y，Gd)BO₃:Eu

G荧光体；(Y，Gd)BO₃:Tb和Zn₂SiO₄:Mn的混合物

B荧光体；BaMg₂Al₁₄O₂₄:Eu

此外，在所述实施方式中，作为放电气体的主要成分气体，采用利用Xe气体或Kr气体的放电而发出具有147[nm]或173[nm]的波长的紫外光的气体，这能够根据设置在背面面板12上的荧光体层124的构成材料而进行适当的变更。

此外，在所述实施方式1～3中，作为PDP装置，应用图2所示的结构，作为面板部，应用图1所示的结构，但是，本发明的PDP装置及其面板部的结构不限于此。

此外，关于电介质层的膜厚，在所述实施方式1中设定为25[μm]、在所述实施方式2、3中设定为20[μm]，但是，也可以设定为除此以外的其他值。但是，要考虑到PDP装置的驱动时的放电电压和绝缘破坏的关系来设定。

并且，关于各个构成显示电极对的扫描电极Scn及维持电极Sus，在所述实施方式1中将Ag用作其构成材料，在所述实施方式2、3中将Al-Nd用作其构成材料，但本发明不限于此。例如，当然也可以使用具有ITO等的透明膜和由金属材料构成的总线的层叠结构的现有的结构的电极或Cu-Cr-Cu等的层叠体等。此外，如上所述，在采用了本发明的结构的PDP装置及其面板部中能够得到较高的发光亮度，所以，能够采用取消了由ITO等构成的透明电极的显示电极对，但不限于Ag或Al-Nd，也可以使用其他的金属材料。

产业上的可利用性

本发明既能够维持较高的发光效率并且与驱动的长短无关地维持稳定的显示性能，可应用于大型并高精细的电视或大型显示装置等中。

Claims (23)

1.一种等离子体显示面板，第1衬底和第2衬底在彼此之间隔开空间地对置配置，在所述第1衬底的主面上依次层叠电极对、电介质层和保护层，该保护层处于面对所述空间的状态，在所述第2衬底的主面上，在与所述保护层对置的状态下形成荧光体层，在所述空间内填充放电气体，其中，

所述放电气体具有如下结构：将利用等离子体放电射出对所述荧光体层的荧光体进行激励的光的气体成分作为主要成分气体，对该主要成分气体添加有氖气体，

在所述放电气体中，以主要的比率含有所述主要成分气体，并且，以相对总压力为8％以下的分压比含有所述氖气体。

2.如权利要求1的等离子体显示面板，其特征在于，

所述电介质层的厚度小于20μm。

3.如权利要求1的等离子体显示面板，其特征在于，

以相对总压力为5％以下的分压比含有所述放电气体中的氖气体。

4.如权利要求1的等离子体显示面板，其特征在于，

将相对总压力为0.2％以上的分压比作为下限值含有所述放电气体中的氖气体。

5.如权利要求1的等离子体显示面板，其特征在于，

将相对总压力为3％以上的分压比作为下限值含有所述放电气体中的氖气体。

6.如权利要求1的等离子体显示面板，其特征在于，

在所述放电气体中含有氩气体。

7.如权利要求1的等离子体显示面板，其特征在于，

所述放电气体的总压力为1×10⁴Pa以上且5×10⁴Pa以下。

8.如权利要求1的等离子体显示面板，其特征在于，

所述放电气体的总压力为1.7×10⁴Pa以上且5×10⁴Pa以下。

9.如权利要求1的等离子体显示面板，其特征在于，

构成所述电极对的各电极由金属材料构成。

10.如权利要求1的等离子体显示面板，其特征在于，

所述保护层由氧化镁构成。

11.如权利要求1的等离子体显示面板，其特征在于，

所述主要成分气体由氙气体或氪气体构成。

12.如权利要求1的等离子体显示面板，其特征在于，

所述第1衬底的主面上的所述电极对由彼此之间的间隙配置为40μm以上且70μm以下的2个电极构成。

13.如权利要求12的等离子体显示面板，其特征在于，

在所述第2衬底的主面上，在与所述电极对立体交叉的方向上形成电极，在覆盖该电极的状态下形成电介质层，并且，在所述电介质层的主面上，在相邻的所述电极彼此之间，朝向所述第1衬底竖立设置阻隔壁，

将所述第2衬底的所述电介质层的主面作为基准时的所述阻隔壁的高度比构成所述电极对的2个电极间的间隙高。

14.如权利要求13的等离子体显示面板，其特征在于，

将所述第2衬底的所述电介质层的主面作为基准时的所述阻隔壁的高度为75μm以上且120μm以下。

15.如权利要求14的等离子体显示面板，其特征在于，

在所述第2衬底的所述电介质层的主面上，在相当于所述第1衬底中的相邻的电极对彼此之间的区域，在与所述阻隔壁交叉的方向，并且，朝向所述第1衬底的所述保护层竖立设置辅助阻隔壁，

将所述第2衬底的所述电介质层的主面作为基准时，所述阻隔壁的高度与所述辅助阻隔壁的高度相比设定得到较高，

所述阻隔壁的高度和所述辅助阻隔壁的高度的差异为8μm以上且15μm以下。

16.一种等离子体显示面板装置，具有：面板部，第1衬底和第2衬底在彼此之间隔开空间地对置配置，在所述第1衬底的主面上依次层叠电极对、电介质层和保护层，该保护层处于面对所述空间的状态，在所述第2衬底的主面上，在与所述保护层对置的状态下形成荧光体层，在所述空间内填充放电气体；驱动部，根据所输入的图像信号对构成所述面板部的电极对的各个电极施加电压脉冲，其中，

所述放电气体具有如下结构：将利用等离子体放电射出对所述荧光体层的荧光体进行激励的光的气体成分作为主要成分气体，对该主要成分气体添加有氖气体，

在所述放电气体中，以主要的比率含有所述主要成分气体，并且，以相对总压力为8％以下的分压比含有所述氖气体。

17.如权利要求16的等离子体显示面板装置，其特征在于，

所述电介质层的厚度小于20μm。

18.如权利要求16的等离子体显示面板装置，其特征在于，

以相对总压力为5％以下的分压比含有所述放电气体中的氖气体。

19.如权利要求16的等离子体显示面板装置，其特征在于，

将相对总压力为0.2％以上的分压比作为下限值含有所述放电气体中的氖气体。

20.如权利要求16的等离子体显示面板装置，其特征在于，

将相对总压力为3％以上的分压比作为下限值含有所述放电气体中的氖气体。

21.如权利要求16的等离子体显示面板装置，其特征在于，

在所述放电气体中含有氩气体。

22.如权利要求16的等离子体显示面板装置，其特征在于，

所述放电气体的总压力为1×10⁴Pa以上且5×10⁴Pa以下。

23.如权利要求16的等离子体显示面板装置，其特征在于，

所述主要成分气体由氙气体或氪气体构成。

Images