CN1767127A - 等离子显示面板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种等离子显示面板。其结构是，在形成于前面玻璃基板和背面玻璃基板之间的面向放电空间的放电单元内的位置上，设置有包含氧化镁结晶体的结晶氧化镁层，该氧化镁结晶体通过从放电气体中的氙气放射出的紫外线的激励而放射出具有230～250nm的峰值波长的紫外线，通过由从该氧化镁层放射出的紫外线和从放电气体放射出的紫外线的激励，使荧光体层发光。
Description
技术领域
本发明涉及等离子显示面板的结构。
背景技术
面放电方式交流型等离子显示面板(以下称为PDP)包括把封入有放电气体的放电空间夹在中间的相互对置的两个玻璃基板，在其中的一侧的玻璃基板上，沿着列方向并列设置有在行方向上延伸的行电极对，在另一侧的玻璃基板上，沿着行方向并列设置有在列方向上延伸的列电极，在放电空间的行电极对与列电极分别交叉的部分上，形成矩阵状单位发光区域(放电单元)。
并且，在该PDP上，在为了覆盖行电极和列电极而形成的介质层上的面向单位发光区域内的位置上，通过蒸镀形成具有介质层的保护功能和向单位发光区域内放出二次电子的功能的氧化镁(MgO)膜。
作为这种PDP的制造工序中的氧化镁膜的形成方法，在介质层上涂覆混入氧化镁粉末的膏来形成氧化镁膜的丝网印刷方法是比较简便的方法，所以如特开平6-325696号公报所示，对该方法的应用进行了研究。
但是，如该现有技术所述，在利用丝网印刷法涂覆混入了将氢氧化镁热处理精制得到的多晶片叶形氧化镁的膏，由此在PDP形成氧化镁膜的情况下，该PDP的放电特性与利用蒸镀法形成氧化镁膜的情况大致相同或仅有略微的提高。
因此，越来越迫切希望能够在PDP上形成可以进一步提高放电特性的氧化镁膜(保护膜)。
发明内容
本发明将解决上述的现有的形成氧化镁膜的PDP的问题作为一个课题。
即，本发明的等离子显示面板，隔着放电空间相向配置前面基板和背面基板，在该前面基板和背面基板之间设置有：多个行电极对；多个列电极，在与该行电极对交叉的方向延伸，在与行电极对的各交叉部分的放电空间形成单位发光区域；和荧光体层；并在放电空间内封入放电气体，其特征在于，在面向所述前面基板和背面基板之间的至少单位发光区域的部分设置含有氧化镁结晶体的氧化镁层，该氧化镁结晶体被从放电气体放射的紫外线激励，从而放射在230～250nm具有峰值波长的紫外线，荧光体层被从该氧化镁层放射的紫外线和从放电气体放射的紫外线激励，从而发光。
并且，本发明的PDP，在前面基板和背面基板之间设置有：在行方向延伸的行电极对；在列方向延伸并且在与行电极对的交叉部分的放电空间形成放电单元(单位发光区域)的列电极；和荧光体层，另外，利用丝网印刷和胶版印刷、配合法？布撒法？、滚涂法等，在与覆盖行电极对的介质层的放电单元相向的部分涂覆含有氧化镁结晶体的膏，或者采用利用喷射法或静电涂覆法等使氧化镁结晶体的粉末附着在与介质层的放电单元相向的部分上并形成粉末层等的方法，设置面向放电单元的结晶氧化镁层，借助通过行电极和列电极在放电单元内产生的放电，借助从填充在放电空间内的放电气体中的氙气放射的紫外线进行激励，由此从结晶氧化镁层放射在230～250nm具有峰值波长的紫外线，把这种PDP作为其最佳实施方式。
该实施方式的PDP，设在面向放电单元的部分的结晶氧化镁层，被通过放电产生的电子射线激励，进行在波长区域200～300nm内具有峰的阴极发光，由此可以改善PDP的放电延迟等的放电特性，获得良好的放电特性。
并且，荧光体层被通过放电单元内产生的放电而从放电气体中的氙气放射的紫外线激励并发光，并且也被通过从该氙气放射的紫外线而从结晶氧化镁层放射的具有230～250nm峰值波长的紫外线激励并发光，所以图像的亮度增加。
另外，从该结晶氧化镁层放射的具有230～250nm峰值波长的紫外线的激励效率，在BAM系列蓝色荧光材料因从氙气放射的真空紫外线而劣化的情况下也不会降低，所以能够保持蓝色的荧光体层的发光效率，经常显示高亮度的图像。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的实施例的主视图。
图2是图1的V-V线的剖面图。
图3是图1的W-W1线的剖面图。
图4是表示具有立方体单结晶结构的氧化镁单晶体的SEM照片图像的图。
图5是表示具有立方体多晶结构的氧化镁单晶体的SEM照片图像的图。
图6是表示在该实施例中通过涂覆含有氧化镁单晶体粉末的膏形成的单结晶氧化镁层的状态的剖面图。
图7是表示在该实施例中由通过氧化镁单晶体粉末的附着而形成的粉末层所形成的单结晶氧化镁层的状态的剖面图。
图8是表示在该实施例中把单结晶氧化镁层形成在通过蒸镀形成的氧化镁层上的变形例的剖面图。
图9是表示氧化镁单晶体的紫外线发光强度的曲线图。
图10是表示比较氧化镁单晶体和蒸镀氧化镁两者的紫外线发光强度的曲线图。
图11是表示氧化镁单晶体的发光光谱的曲线图。
图12是表示该实施例的放电延迟的改善状态的曲线图。
图13是表示来自氧化镁单晶体的235nm的CL发光的峰值强度和放电延迟的关系的曲线图。
图14是表示荧光体层的每种颜色的紫外线的相对发光速度的曲线图。
图15是表示该实施例的荧光体层发光的原理的说明图。
图16是表示蓝色荧光材料的相对发光效率的曲线图。
具体实施方式
图1～图3表示本发明的PDP的实施方式的一实施例，图1是示意表示该实施例的PDP的主视图，图2是图1的V-V线的剖面图，图3是图1的W-W线的剖面图。
该图1～图3所示的PDP，在作为显示面的前面玻璃基板1的背面，多个行电极对(X、Y)在前面玻璃基板1的行方向(图1的左右方向)延伸着平行排列。
行电极X由：形成为T字形状的由ITO等的透明导电膜构成的透明电极Xa；和在前面玻璃基板1的行方向延伸并连接透明电极Xa的狭小基端部的、由金属膜构成的总线电极Xb构成。
同样，行电极Y由：形成为T字形状的由ITO等的透明导电膜构成的透明电极Ya；和在前面玻璃基板1的行方向延伸并连接透明电极Ya的狭小基端部的、由金属膜构成的总线电极Yb构成。
该行电极X和Y在前面玻璃基板1的列方向(图1的上下方向)交替排列，沿着总线电极Xb和Yb并列的各自的透明电极Xa和Ya，向与其相互成对的对方的行电极侧延伸，透明电极Xa和Ya的宽边部的顶边分别隔着必要宽度的放电间隙g彼此相向。
在前面玻璃基板1的背面，在列方向邻接的行电极对(X、Y)的彼此背靠背的总线电极Xb和Yb之间，形成沿着该总线电极Xb、Yb在行方向延伸的黑色或暗色的光吸收层(遮光层)2。
另外，在前面玻璃基板1的背面形成有介质层3，以覆盖行电极对(X、Y)，在该介质层3的背面，在与相互邻接的行电极对(X、Y)的背靠背相邻的总线电极Xb和Yb相向的位置、以及与该相邻的总线电极Xb和Yb之间的区域部分相向的位置，和总线电极Xb、Yb平行延伸地形成有在介质层3的背面侧突出的鼓起介质层4。
并且，在该介质层3和鼓起介质层4的背面侧，形成后述的含有具有立方体结晶结构的氧化镁结晶体的氧化镁层5(以下称为结晶氧化镁层)。
该结晶氧化镁层5形成于介质层3和鼓起介质层4的整个表面上，或其一部分，例如是面向后述的放电单元的部分上。
另外，在图示例中，表示的是结晶氧化镁层5形成于介质层3和鼓起介质层4的整个表面的示例。
另一方面，在隔着放电空间S和前面玻璃基板1平行配置的背面玻璃基板6的显示侧一面上，列电极D彼此隔开规定的间隔平行排列，被排列成在与各行电极对(X、Y)的彼此成对的透明电极Xa和Ya相向的位置上，向与行电极对(X、Y)正交的方向(列方向)延伸。
在背面玻璃基板6的显示侧一面上，还形成覆盖列电极D的白色列电极保护层(介质层)7，在该列电极保护层7上形成隔壁8。
该隔壁8由一对横壁8A和纵壁8B形成为大致梯子形状，一对横壁8A在与各行电极对(X、Y)的总线电极Xb和Yb相向的位置分别在行方向延伸，纵壁8B在邻接的列电极D之间的中间位置，在一对横壁8A之间在列方向延伸，各隔壁8隔着间隙SL在列方向并列设置，间隙SL在邻接的其他隔壁8的彼此背靠背相向的横壁8A之间，在行方向延伸。
并且，借助该梯子状的隔壁8，前面玻璃基板1和背面玻璃基板6之间的放电空间S，按照形成于和各行电极对(X、Y)的彼此成对的透明电极Xa和Ya相向的部分的放电单元C，分别被划分成方形。
在面向放电空间S的隔壁8的横壁8A及纵壁8B的侧面和列电极保护层7的表面形成有荧光体层9，以全部覆盖这五个面，该荧光体层9的颜色按照各个放电单元C被区分为红色、绿色、蓝色，这些颜色被排列成在行方向顺序并列。
覆盖鼓起介质层4表面的结晶氧化镁层5(或在结晶氧化镁层5仅形成于和鼓起介质层4的放电单元C相向的部分时，为鼓起介质层4)抵接隔壁8的横壁8A的显示侧一面(参照图2)，由此鼓起介质层4将放电单元C和间隙SL之间分别封闭，但是不抵接纵壁8B的显示侧一面(参照图3)，在其间形成间隙r，在行方向邻接的放电单元C之间通过该间隙r彼此连通。
在放电空间S内封入包括大于等于10体积％的氙气的放电气体。
上述结晶氧化镁层5是利用喷射法或静电涂覆法等方法，把前述的氧化镁结晶体附着在介质层3和鼓起介质层4的背面侧表面上形成的。形成该结晶氧化镁层5的氧化镁结晶体被电子射线激励，由此进行在波长区域200～300nm内(特别是在230～250nm内、235nm附近)具有峰值的CL发光，同时借助通过放电从氙气产生的波长142nm和172nm的真空紫外线进行激励，放射在230～250nm具有峰值波长的紫外线。
在该氧化镁结晶体中，含有例如将把镁加热产生的镁蒸气进行气相氧化得到的镁的单晶体(以下，把该镁的单晶体称为气相法氧化镁单晶体)。
并且，在该气相法氧化镁单晶体中，含有例如图4的SEM照片图像所示的具有立方体单结晶结构的氧化镁单晶体，和如图5的SEM照片图像所示的具有立方体结晶体彼此嵌入的结构(即，立方体多结晶结构)的氧化镁单晶体。
另外，具有该立方体单结晶结构的氧化镁单晶体和具有立方体多结晶结构的氧化镁单晶体通常混合存在。
关于该气相法氧化镁单晶体的合成，记载在“材料”1987年11月号、第36卷第410号的第1157～1161页的“使用气相法的镁粉末的合成及其性质”等中。
该氧化镁结晶体如后面所述，有助于缩短PDP的放电延迟时间等的放电特性的改善和图像亮度的提高。
并且，气相法氧化镁单晶体与利用其他方法得到的氧化镁单晶体相比，具有纯度高并且能够获得微粒，而且颗粒凝聚较少等的特征。
在该实施例中，使用利用BET法测定的具有平均粒径大于等于500埃、优选大于等于2000埃的粒径的气相法氧化镁单晶体。
图6表示利用丝网印刷或胶版印刷、分撒法、滚涂法等方法，将含有气相法氧化镁单晶体p的膏涂覆在介质层3(和鼓起介质层4)表面上形成结晶氧化镁层5时的结构。
图7表示利用采用喷射法或静电涂覆法等方法使气相法氧化镁单晶体p附着在介质层3(和鼓起介质层4)表面上形成的粉末层，构成结晶氧化镁层5时的示例。
在该情况下，例如利用空气喷射法，使用喷枪，把介质(例如特定的乙醇等)中分散有气相法氧化镁单晶体p的悬浮液，吹附在介质层3(和鼓起介质层4)的表面上，使附着气相法氧化镁单晶体p，由此形成粉末层。
另外，上述表示仅在介质层3和鼓起介质层4的表面形成结晶氧化镁层5的示例，但如图8所示，也可以先在介质层3(和鼓起介质层4)的表面形成蒸镀氧化镁层5A，在该蒸镀氧化镁层5A上利用喷射法或静电涂覆法等附着气相法氧化镁单晶体p，构成形成有结晶氧化镁层5的双层结构。
并且，在图8中，也可以将蒸镀氧化镁层5A和结晶氧化镁层5颠倒，在结晶氧化镁层5上形成蒸镀氧化镁层5A。
上述的PDP在放电单元C内进行形成图像用的复位放电和地址放电、维持放电。
即，在复位放电期间，在行电极对(X、Y)的成对的各透明电极Xa、Ya之间同时进行复位放电，使介质层3的与各放电单元C邻接的部分的壁电荷全部消去(或在所有部分形成壁电荷)，在后面的地址期间，在行电极Y的透明电极Ya和列电极D之间产生选择性地址放电，对应要形成的图像，在介质层3形成有壁电荷的发光单元和介质层3的壁电荷被消去的灭灯单元分布于面板表面，然后在后面的维持放电期间，在发光单元内，在行电极对(X、Y)的成对的透明电极Xa、Ya之间进行维持放电。
并且，通过该维持放电，从放电气体中的氙气放射波长142nm(谐振线)和172nm(分子线)的真空紫外线，颜色被分为红、绿、兰三原色的荧光体层7被该真空紫外线激励、发光，由此在面板表面形成图像。
结晶氧化镁层5中包含的氧化镁结晶体被通过在放电单元C内进行的放电而从放电气体产生的电子射线激励，由此进行在波长区域200～300nm内(特别是在230～250nm内、235nm附近)具有峰值的CL发光，同时被通过由该放电单元C内进行的放电而从放电气体中的氙气产生的波长142nm和172nm的真空紫外线激励，如图9所示，放射在230～250nm具有峰值波长的紫外线。
另外，在该230～250nm具有峰值波长的紫外线，如表示235nm紫外线发光强度的图10和表示单结晶氧化镁(气相法氧化镁单晶体)的发光光谱的图11所示，不被利用通常的蒸镀法形成的氧化镁层(例如图8的蒸镀氧化镁层5A)激励。
图12表示对PDP仅具有利用通常的蒸镀法形成的氧化镁层(例如图8的蒸镀氧化镁层5A)时(曲线a)、仅具有结晶氧化镁层5时(曲线b)、具有利用通常的蒸镀法形成的氧化镁层(例如图8的蒸镀氧化镁层5A)和结晶氧化镁层5的双层结构时(曲线c)的放电延迟时间，按照规定的停止时间进行测试并比较。
在该图12中，与仅具有利用通常的蒸镀法形成的氧化镁层时(曲线a)相比，仅具有结晶氧化镁层5时(曲线b)、以及具有利用通常的蒸镀法形成的氧化镁层和结晶氧化镁层5的双层结构时(曲线c)的任一情况时的放电延迟时间均明显变短。
由此判明，该放电延迟时间的缩短起因于形成结晶氧化镁层5的氧化镁晶体(具体讲是气相法氧化镁单晶体)。
推测起因于该氧化镁单晶体的放电延迟时间缩短的机制如下。
即，基于该结晶氧化镁层5的放电特性的改善被推测为，进行在波长区域200～300nm内(特别是在230～250nm内、235nm附近)具有峰值的CL发光的气相法氧化镁单晶体，具有与该峰值波长对应的能级，可以在该能级长时间(数mscc以上)捕捉在复位放电时产生的电子，通过该电子被施加地址电压而形成的电场取出，从而在放电开始时快速且充分获得所需的初期电子，加快放电开始，由此缩短放电延迟时间。
基于该氧化镁晶体的放电特性的改善效果(放电延迟时间的缩短)，随在波长区域200～300nm内(特别是在230～250nm内、235nm附近)具有峰值的CL发光的强度的增大而增大。
图13是表示氧化镁晶体的CL发光强度和放电延迟的相关关系的曲线图。
另外，该图13的数据是向形成结晶氧化镁层5的氧化镁晶体直接照射约1kV的电子射线而测定的数据。
根据该图13判明，被结晶氧化镁层5激励的235nm的CL发光的强度越强，放电延迟时间越短。
基于该氧化镁晶体的CL发光的放电延迟时间的缩短效果，与氧化镁晶体的粒径之间也具有相关关系，该氧化镁晶体的粒径越大，CL发光强度越大，放电延迟时间越短。
这被认为是，例如在想要形成粒径较大的气相法氧化镁单晶体时，由于需要提高使产生镁蒸气时的加热温度，镁与氧气反应的火焰长度变长，该火焰与周围的温度差变大，从而越是粒径较大的气相法氧化镁单晶体就越形成更多的对应上述的CL发光的峰值波长的能级。
并且，关于立方体多晶结构的气相法氧化镁单晶体，被推测为包括许多结晶面缺陷，该面缺陷能级的存在有助于放电特性的改善。
如上所述，通过维持放电，从放电气体中的氙气(Xe)放射146nm(谐振线)或172nm(分子线)的真空紫外线，利用该真空紫外线激励PDP的红、绿、兰的荧光体层9，进行来自各种颜色的荧光体层9的发光。
此时，利用通过该维持放电从放电气体中的氙气(Xe)放射的真空紫外线，如上所述，从结晶氧化镁层5放射在230～250nm范围具有峰值波长的紫外线(参照图9～图11)。
从该单结晶氧化镁层5放射的具有230～250nm的峰值波长的紫外线，如图14所示，是分别有效激励红、绿、兰的各荧光体层9并使其发光的最佳波长区域，除从放电气体中的氙气(Xe)放射的真空紫外线外，荧光体层9也被从该结晶氧化镁层5放射的具有230～250nm的峰值波长的紫外线激励并发光，由此相应地使PDP的图像亮度增加。
另外，图14中的曲线A表示红色荧光体((Y、Gd)BO3:Eu3+)的相对发光速度，曲线B表示绿色荧光体(ZnSiO4:Mn2+)的相对发光速度，曲线C表示蓝色荧光体(BaMgAl10O17:Eu2+)的相对发光速度，另外曲线D表示氧化镁单结晶的发光特性。
图15表示上述的荧光体层9发光的原理图，根据该图判明，通过在PDP设置放射具有230～250nm的峰值波长的紫外线的结晶氧化镁层5，与以往那样荧光体层9仅依靠从放电气体中的氙气(Xe)放射的真空紫外线发光的情况相比，来自荧光体层9的发光量增加，PDP的亮度增大。
图16是表示形成蓝色荧光体层9的BAM系列蓝色荧光材料的紫外线的激励波长和相对发光效率的关系的曲线图。
在该图16中，曲线E表示开始照射紫外线时的BAM系列蓝色荧光材料的相对发光效率，曲线F表示照射规定的时间的紫外线后的BAM系列蓝色荧光材料的相对发光效率。
根据该图16判明，在从放电气体中的氙气(Xe)放射的146nm和172nm的真空紫外线中，BAM系列蓝色荧光材料因从氙气放射的真空紫外线照射而劣化，发光效率降低，但在从结晶氧化镁层5放射的230～250nm波长的紫外线中，即使BAM系列蓝色荧光材料因从氙气放射的真空紫外线照射而劣化的情况下，该BAM系列蓝色荧光材料的发光效率也几乎没有降低。
这样，该PDP通过设置结晶氧化镁层5，能够保持蓝色荧光体层9的发光效率，所以始终能够显示高亮度的图像。
另外，结晶氧化镁层5如上所述，未必一定形成为覆盖薄膜氧化镁层4的整个表面，例如，也可以在与行电极X、Y的透明电极Xa、Ya相向的部分或正相反在除与透明电极Xa、Ya相向的部分以外的其他部分等，形成部分图形。
另外，在上述说明中，说明了把本发明适用于在前面玻璃基板形成有行电极对并由介质层覆盖，并且在背面玻璃基板侧形成有荧光体层和列电极的反射型交流PDP的示例，但是本发明也可以适用于在前面玻璃基板侧形成行电极对和列电极并由介质层覆盖，并且在背面玻璃基板侧形成荧光体层的反射型交流PDP；或在前面玻璃基板侧形成荧光体层，在背面玻璃基板侧形成行电极对和列电极并由介质层覆盖的透射型交流PDP；在放电空间的行电极对和列电极的交叉部分形成放电单元的三电极型交流PDP；在放电空间的行电极和列电极的交叉部分形成放电单元的二电极型交流PDP等的各种形式的PDP。
Claims (9)
1.一种等离子显示面板，隔着放电空间相向配置前面基板和背面基板，在该前面基板和背面基板之间设置有：多个行电极对；多个列电极，在与该行电极对交叉的方向延伸，在与行电极对的各交叉部分的放电空间形成单位发光区域；和荧光体层；并在放电空间内封入放电气体，其特征在于，
在所述前面基板和背面基板之间的至少面向单位发光区域的部分上设置有包含氧化镁结晶体的氧化镁层，该氧化镁结晶体通过由从放电气体放射的紫外线所激励，而放射在230～250nm具有峰值波长的紫外线，
荧光体层通过由从该氧化镁层放射的紫外线和从放电气体放射的紫外线所激励，而发光。
2.根据权利要求1所述的等离子显示面板，其特征在于，所述放电气体包括氙气，氧化镁结晶体由通过在放电气体中产生的放电而从氙气放射的紫外线所激励，而放射以230～250nm的波长为主的紫外线。
3.根据权利要求1所述的等离子显示面板，其特征在于，所述放电气体包括大于等于10体积％的氙气。
4.根据权利要求1所述的等离子显示面板，其特征在于，所述荧光体层由红色荧光体层和绿色荧光体层、蓝色荧光体层构成，该蓝色荧光体层包括BAM系列蓝色荧光体材料。
5.根据权利要求1所述的等离子显示面板，其特征在于，所述氧化镁结晶体是通过使对镁加热所产生的蒸气发生气相氧化而生成的单晶体。
6.根据权利要求1所述的等离子显示面板，其特征在于，所述氧化镁结晶体包括粒径大于等于2000埃的单晶体。
7.根据权利要求1所述的等离子显示面板，其特征在于，所述氧化镁结晶体通过电子射线的激励，而进行在波长区域200～300nm内具有峰值的阴极发光。
8.根据权利要求1所述的等离子显示面板，其特征在于，含有所述氧化镁结晶体的氧化镁层形成于覆盖行电极对的介质层上。
9.根据权利要求1所述的等离子显示面板，其特征在于，含有所述氧化镁结晶体的氧化镁层形成于通过蒸镀形成于覆盖行电极对的介质层上的其他氧化镁层上。
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