JP2003346663A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents
プラズマディスプレイパネルInfo
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- JP2003346663A JP2003346663A JP2002158506A JP2002158506A JP2003346663A JP 2003346663 A JP2003346663 A JP 2003346663A JP 2002158506 A JP2002158506 A JP 2002158506A JP 2002158506 A JP2002158506 A JP 2002158506A JP 2003346663 A JP2003346663 A JP 2003346663A
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- JP
- Japan
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- electron emission
- secondary electron
- protective film
- display panel
- plasma display
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Abstract
(57)【要約】
【課題】プラズマディスプレイパネルに用いられる保護
膜について、二次電子放出特性を高めること。 【解決手段】表示電極が配線されている前面板とアドレ
ス電極が配線されている背面板を有し、両基板の間隙に
形成された微小な放電空間での放電により画像を表示す
るプラズマディスプレイパネルにおいて、ＭｇＯxＮ
y（但し、０＜ｘ＜１，０＜ｙ＜１）の一般式で表示さ
れる物質を主成分とした保護膜を用いる。 【効果】二次電子放出が効率良く行われる。
膜について、二次電子放出特性を高めること。 【解決手段】表示電極が配線されている前面板とアドレ
ス電極が配線されている背面板を有し、両基板の間隙に
形成された微小な放電空間での放電により画像を表示す
るプラズマディスプレイパネルにおいて、ＭｇＯxＮ
y（但し、０＜ｘ＜１，０＜ｙ＜１）の一般式で表示さ
れる物質を主成分とした保護膜を用いる。 【効果】二次電子放出が効率良く行われる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は表示デバイスとして
用いられるプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰ
と称する）に関するもので、特に誘電体層の保護膜に関
する。
用いられるプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰ
と称する）に関するもので、特に誘電体層の保護膜に関
する。
【０００２】
【従来の技術】ＰＤＰは２枚のガラス基板の間隙に密閉
された微小な放電空間を多数設けた表示デバイスであ
る。たとえば、マトリックス表示方式のＰＤＰでは、多
数の電極が格子状に配列され、各電極の交差部の放電セ
ルを選択的に発光させて画像を表示する。代表的な面放
電型のＡＣ型ＰＤＰでは前面板の表示電極は誘電体層で
被覆され、さらに誘電体層上に保護膜が形成されてい
る。ここで、誘電体層は電極への電圧印加により生じた
電荷を蓄積するために設けられており、保護膜は放電ガ
ス中のイオンの衝突による誘電体層の損傷を防ぐため、
及び二次電子の放出により放電開始電圧を低減するため
に設けられている。従来、保護膜としては、蒸着などの
薄膜法を用いて形成された厚さ数百ｎｍ程度の酸化マグ
ネシウム膜が主に用いられていた。
された微小な放電空間を多数設けた表示デバイスであ
る。たとえば、マトリックス表示方式のＰＤＰでは、多
数の電極が格子状に配列され、各電極の交差部の放電セ
ルを選択的に発光させて画像を表示する。代表的な面放
電型のＡＣ型ＰＤＰでは前面板の表示電極は誘電体層で
被覆され、さらに誘電体層上に保護膜が形成されてい
る。ここで、誘電体層は電極への電圧印加により生じた
電荷を蓄積するために設けられており、保護膜は放電ガ
ス中のイオンの衝突による誘電体層の損傷を防ぐため、
及び二次電子の放出により放電開始電圧を低減するため
に設けられている。従来、保護膜としては、蒸着などの
薄膜法を用いて形成された厚さ数百ｎｍ程度の酸化マグ
ネシウム膜が主に用いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＡＣ型ＰＤＰにおける
重要な課題の一つに放電電圧の低減が挙げられる。従来
放電電圧と保護膜の二次電子放出特性との間には密接な
関係があるといわれており、二次電子放出効率が高いほ
ど放電電圧は低くなるとされている。したがって放電電
圧低減に向けて二次電子放出能の高い保護膜への改良が
強く求められている。
重要な課題の一つに放電電圧の低減が挙げられる。従来
放電電圧と保護膜の二次電子放出特性との間には密接な
関係があるといわれており、二次電子放出効率が高いほ
ど放電電圧は低くなるとされている。したがって放電電
圧低減に向けて二次電子放出能の高い保護膜への改良が
強く求められている。
【０００４】本発明は上記した従来技術の課題に対応す
るためになされたものであり、二次電子放出能が高い保
護膜及びその保護膜を備えたプラズマディスプレイパネ
ルを提供することにある。
るためになされたものであり、二次電子放出能が高い保
護膜及びその保護膜を備えたプラズマディスプレイパネ
ルを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明においては上記課
題を解決するために、保護膜としてＭｇＯxＮy（但し、
０＜ｘ＜１，０＜ｙ＜１）の一般式で表示される物質を
主成分とする膜を使用する。
題を解決するために、保護膜としてＭｇＯxＮy（但し、
０＜ｘ＜１，０＜ｙ＜１）の一般式で表示される物質を
主成分とする膜を使用する。
【０００６】従来、保護膜には誘電体層をイオン衝撃に
よる損傷から守るために主に酸化マグネシウムを主成分
とする酸化物膜が用いられているが、同時に二次電子放
出能が高いため放電電圧の低減の効果もあった。
よる損傷から守るために主に酸化マグネシウムを主成分
とする酸化物膜が用いられているが、同時に二次電子放
出能が高いため放電電圧の低減の効果もあった。
【０００７】本発明者らは、この保護膜材料の改良を続
けていたが、現在用いられている酸化マグネシウムにお
いて酸素の一部を窒素で置換することにより二次電子放
出能が大幅に改善されることを見出し本発明に至った。
この材料はＭｇ，Ｏ，Ｎの組成割合からＭｇＯxＮy（但
し、０＜ｘ＜１，０＜ｙ＜１）の一般式で表示すること
ができる。
けていたが、現在用いられている酸化マグネシウムにお
いて酸素の一部を窒素で置換することにより二次電子放
出能が大幅に改善されることを見出し本発明に至った。
この材料はＭｇ，Ｏ，Ｎの組成割合からＭｇＯxＮy（但
し、０＜ｘ＜１，０＜ｙ＜１）の一般式で表示すること
ができる。
【０００８】この新保護膜材料による二次電子放出能の
向上理由は必ずしも明らかではないが、二次電子放出特
性は材料のバンド構造と密接に関連すると言われてお
り、エネルギーバンドモデルにおいてＭｇＯの禁止帯
（エネルギーギャップ）の中に窒素ドープによる不純物
準位が生成したためこの準位からイオンの基底準位に電
子遷移が起こり、二次電子放出効率が高くなったものと
考えられる。
向上理由は必ずしも明らかではないが、二次電子放出特
性は材料のバンド構造と密接に関連すると言われてお
り、エネルギーバンドモデルにおいてＭｇＯの禁止帯
（エネルギーギャップ）の中に窒素ドープによる不純物
準位が生成したためこの準位からイオンの基底準位に電
子遷移が起こり、二次電子放出効率が高くなったものと
考えられる。
【０００９】この窒素含有量は原子比で酸素の０.０１
〜１０％程度が好ましい。
〜１０％程度が好ましい。
【００１０】本発明になる保護膜の作製には、基本的に
は従来の酸化マグネシウム膜の作製方法が利用できる。
例えば電子ビーム蒸着法，イオンプレーティング法，ス
パッタ法，イオンビームアシスト蒸着法及び、化学気相
成長法（ＣＶＤ法）等の気相法が使用できる。またゾル
ゲル法，印刷法，塗布法，含浸法により膜を形成するこ
とも可能である。
は従来の酸化マグネシウム膜の作製方法が利用できる。
例えば電子ビーム蒸着法，イオンプレーティング法，ス
パッタ法，イオンビームアシスト蒸着法及び、化学気相
成長法（ＣＶＤ法）等の気相法が使用できる。またゾル
ゲル法，印刷法，塗布法，含浸法により膜を形成するこ
とも可能である。
【００１１】本発明の保護膜の形成においては酸化マグ
ネシウム膜において酸素の一部を窒素で置換した構造に
することが必要である。そのため何らかの窒素源の導入
が必要である。好ましい成膜方法の例としては、アンモ
ニア，酸化窒素類等の窒素源ガス雰囲気中で酸化マグネ
シウムをイオンプレーティング法により作製する方法，
窒素イオンビームを基板上に照射しながら酸化マグネシ
ウムを蒸着する方法，窒素やアンモニアガス雰囲気中で
酸化マグネシウムをターゲットにスパッタリング法で成
膜する方法などが挙げられる。また、酸素と窒素を含む
有機マグネシウム化合物を原料にした熱あるいはプラズ
マＣＶＤ法やアンモニアや酸化窒素類のガス雰囲気下に
おける有機マグネシウム化合物の熱あるいはプラズマＣ
ＶＤ法によっても成膜することもできる。
ネシウム膜において酸素の一部を窒素で置換した構造に
することが必要である。そのため何らかの窒素源の導入
が必要である。好ましい成膜方法の例としては、アンモ
ニア，酸化窒素類等の窒素源ガス雰囲気中で酸化マグネ
シウムをイオンプレーティング法により作製する方法，
窒素イオンビームを基板上に照射しながら酸化マグネシ
ウムを蒸着する方法，窒素やアンモニアガス雰囲気中で
酸化マグネシウムをターゲットにスパッタリング法で成
膜する方法などが挙げられる。また、酸素と窒素を含む
有機マグネシウム化合物を原料にした熱あるいはプラズ
マＣＶＤ法やアンモニアや酸化窒素類のガス雰囲気下に
おける有機マグネシウム化合物の熱あるいはプラズマＣ
ＶＤ法によっても成膜することもできる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は本発明の保護膜を適用した
ＰＤＰについて、その一画素を構成する部分を表す拡大
図である。図１（ａ）は斜視図であり、図１（ｂ）は図
１（ａ）の断面図である。
ＰＤＰについて、その一画素を構成する部分を表す拡大
図である。図１（ａ）は斜視図であり、図１（ｂ）は図
１（ａ）の断面図である。
【００１３】ＰＤＰは図１（ａ）に示されるように、前
面板９と背面板４とが対向するように設けられている。
背面板４には、一画素の表示のための三種類の蛍光体１
Ｒ，１Ｇ，１Ｂが互いに隔壁２で隔てて備えられてい
る。この三種類の蛍光体１Ｒ，１Ｇ，１Ｂにより、一つ
の画素を各色で表示できるように構成されている。ま
た、背面板３０には、Ｙ軸方向に沿って配線されたアド
レス電極３が設けられている。また、前面板９には表示
電極７が前記アドレス電極と直交するようにＸ軸方向に
沿って配線されている。また、表示電極７にはこれに沿
うようにバス電極８が配線されている。表示電極７及び
バス電極８は、誘電体層６で被覆されている。さらに誘
電体層６の表面に保護膜５が設けられる。前面板９と背
面板４との間には、放電ガスとして、所定の圧力の希ガ
スが封入される。そして、前記アドレス電極３，表示電
極７，バス電極８に所定の電圧が印加されると、前記希
ガスのプラズマ放電に伴う紫外線により蛍光体が発光
し、前面板９より外部に可視光が放射され、当該画素に
よる表示が行われる。
面板９と背面板４とが対向するように設けられている。
背面板４には、一画素の表示のための三種類の蛍光体１
Ｒ，１Ｇ，１Ｂが互いに隔壁２で隔てて備えられてい
る。この三種類の蛍光体１Ｒ，１Ｇ，１Ｂにより、一つ
の画素を各色で表示できるように構成されている。ま
た、背面板３０には、Ｙ軸方向に沿って配線されたアド
レス電極３が設けられている。また、前面板９には表示
電極７が前記アドレス電極と直交するようにＸ軸方向に
沿って配線されている。また、表示電極７にはこれに沿
うようにバス電極８が配線されている。表示電極７及び
バス電極８は、誘電体層６で被覆されている。さらに誘
電体層６の表面に保護膜５が設けられる。前面板９と背
面板４との間には、放電ガスとして、所定の圧力の希ガ
スが封入される。そして、前記アドレス電極３，表示電
極７，バス電極８に所定の電圧が印加されると、前記希
ガスのプラズマ放電に伴う紫外線により蛍光体が発光
し、前面板９より外部に可視光が放射され、当該画素に
よる表示が行われる。
【００１４】本発明におけるＰＤＰでは放電空間内にガ
ス媒体が封入されている。このガス媒体には、通常希ガ
ス元素の混合体が使用される。具体的には、ヘリウム，
ネオン，アルゴン，キセノン，クリプトンの中から選ば
れた１種以上のガスが用いられる。
ス媒体が封入されている。このガス媒体には、通常希ガ
ス元素の混合体が使用される。具体的には、ヘリウム，
ネオン，アルゴン，キセノン，クリプトンの中から選ば
れた１種以上のガスが用いられる。
【００１５】その封入圧力は特に限定されないが、４０
０Torrから７６０Torrの間が望ましい。
０Torrから７６０Torrの間が望ましい。
【００１６】（実施例）本実施例ではイオンプレーティ
ング法により本発明のＰＤＰ用保護膜を成膜した例を述
べる。用いた装置は真空チャンバーを設けたイオンプレ
ーティング装置である。１×１０-7Ｐａ（パスカル）程
度に真空排気し、アルゴンガスを１×１０-2Ｐａ、アン
モニアガスを１×１０-3Ｐａ導入した条件で、高周波電
力を１ｋＷ印加しプラズマを発生させ、成膜速度毎秒約
２ｎｍで膜厚２００ｎｍの窒素含有の酸化マグネシウム
膜（ＭｇＯxＮy）を形成した。Ｍｇの原料物質には酸化
マグネシウム（ＭｇＯ）粒を用いた。成膜時に基板加熱
ヒータによりステンレス基板を１００℃，１５０℃，２
００℃，２５０℃，３００℃にそれぞれ加熱して成膜
し、実施例保護膜１，２，３，４，５とした。また、比
較例として、アンモニアガスの供給なしの条件下基板加
熱２００℃の温度条件下でも保護膜(ＭｇＯ)を作製し
た。
ング法により本発明のＰＤＰ用保護膜を成膜した例を述
べる。用いた装置は真空チャンバーを設けたイオンプレ
ーティング装置である。１×１０-7Ｐａ（パスカル）程
度に真空排気し、アルゴンガスを１×１０-2Ｐａ、アン
モニアガスを１×１０-3Ｐａ導入した条件で、高周波電
力を１ｋＷ印加しプラズマを発生させ、成膜速度毎秒約
２ｎｍで膜厚２００ｎｍの窒素含有の酸化マグネシウム
膜（ＭｇＯxＮy）を形成した。Ｍｇの原料物質には酸化
マグネシウム（ＭｇＯ）粒を用いた。成膜時に基板加熱
ヒータによりステンレス基板を１００℃，１５０℃，２
００℃，２５０℃，３００℃にそれぞれ加熱して成膜
し、実施例保護膜１，２，３，４，５とした。また、比
較例として、アンモニアガスの供給なしの条件下基板加
熱２００℃の温度条件下でも保護膜(ＭｇＯ)を作製し
た。
【００１７】作製した膜はオージェ電子分光およびＸ線
光電子分光分析を行い、窒素含有の酸化マグネシウム膜
ＭｇＯxＮy（但し、０＜ｘ＜１，０＜ｙ＜１）が形成さ
れていることを確認できる。
光電子分光分析を行い、窒素含有の酸化マグネシウム膜
ＭｇＯxＮy（但し、０＜ｘ＜１，０＜ｙ＜１）が形成さ
れていることを確認できる。
【００１８】ＰＤＰの放電特性に密接に関連するパラメ
ータである二次電子放出係数を以下のようにして測定し
た。なお、測定は信学技法TECHNICAL REPORT OF IEICE.
EID98-108(1999-01）に記載されている測定法を用い
た。
ータである二次電子放出係数を以下のようにして測定し
た。なお、測定は信学技法TECHNICAL REPORT OF IEICE.
EID98-108(1999-01）に記載されている測定法を用い
た。
【００１９】図２（ａ）は、測定に用いた二次電子放出
係数（γ）測定装置の概略構成を示す図である。この二
次電子放出係数測定装置によると図２の（ａ）に示され
るように、ステンレス基板１０の上に形成された保護膜
１１の表面にＮｅのイオンビーム１２を照射して二次電
子１３を放出させ、保護膜１１の前面に配置されたコレ
クタ電極１４により二次電子１３を捕集し、コレクタ電
極１４に生じた電流値により二次電子放出係数が求めら
れる。
係数（γ）測定装置の概略構成を示す図である。この二
次電子放出係数測定装置によると図２の（ａ）に示され
るように、ステンレス基板１０の上に形成された保護膜
１１の表面にＮｅのイオンビーム１２を照射して二次電
子１３を放出させ、保護膜１１の前面に配置されたコレ
クタ電極１４により二次電子１３を捕集し、コレクタ電
極１４に生じた電流値により二次電子放出係数が求めら
れる。
【００２０】また、コレクタ電極１４とステンレス基板
１０の間には、コレクタ電極１４が正極となるようにバ
イアス電圧Ｖｃが印加され、保護膜１１より放出された
二次電子１３が全て捕集されるようにしている。このコ
レクタ電極１４に印加される電圧Ｖｃを増大させた時に
飽和した値が二次電子放出係数とされる。
１０の間には、コレクタ電極１４が正極となるようにバ
イアス電圧Ｖｃが印加され、保護膜１１より放出された
二次電子１３が全て捕集されるようにしている。このコ
レクタ電極１４に印加される電圧Ｖｃを増大させた時に
飽和した値が二次電子放出係数とされる。
【００２１】この二次電子放出特性の測定を行うにあた
り、Ｎｅのイオンビームを５００ｅＶの加速エネルギー
で照射した。
り、Ｎｅのイオンビームを５００ｅＶの加速エネルギー
で照射した。
【００２２】図２（ｂ）は測定結果の一例を示す図であ
り、二次電子放出係数のコレクタ電圧依存性を示してい
る。図２（ｂ）において特性Ａは実施例保護膜３の特性
を表し、特性Ｂは比較例保護膜１の特性を表す。また、
図の横軸はコレクタ電圧に対応しており、縦軸は二次電
子放出係数（γ）に対応している。
り、二次電子放出係数のコレクタ電圧依存性を示してい
る。図２（ｂ）において特性Ａは実施例保護膜３の特性
を表し、特性Ｂは比較例保護膜１の特性を表す。また、
図の横軸はコレクタ電圧に対応しており、縦軸は二次電
子放出係数（γ）に対応している。
【００２３】図２（ｂ）より、実施例保護膜３の二次電
子放出係数は、０.５１ であり、一方比較例保護膜１の
二次電子放出係数は０.３４ であり、実施例１の二次電
子放出係数が比較例１の値の約１.５倍であることがわ
かった。
子放出係数は、０.５１ であり、一方比較例保護膜１の
二次電子放出係数は０.３４ であり、実施例１の二次電
子放出係数が比較例１の値の約１.５倍であることがわ
かった。
【００２４】また、実施例１，２，４，５の保護膜の二
次電子放出係数は、それぞれ0.48，０.４９ ，０.５２
，０.５３ でありいずれも大きく向上していた。
次電子放出係数は、それぞれ0.48，０.４９ ，０.５２
，０.５３ でありいずれも大きく向上していた。
【００２５】この結果から、窒素含有の酸化マグネシウ
ム膜（ＭｇＯxＮy）は酸化マグネシウム膜に比べ格段に
二次電子放出係数が大きいことがわかった。
ム膜（ＭｇＯxＮy）は酸化マグネシウム膜に比べ格段に
二次電子放出係数が大きいことがわかった。
【００２６】このように二次電子放出係数の大きい保護
膜を用いれば、ＰＤＰの放電開始電圧の低減が期待でき
る。
膜を用いれば、ＰＤＰの放電開始電圧の低減が期待でき
る。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による膜を
ＡＣ型ＰＤＰの保護膜として用いることにより、二次電
子放出係数を大きく出来るという効果があり、放電電圧
の低減が期待できる。
ＡＣ型ＰＤＰの保護膜として用いることにより、二次電
子放出係数を大きく出来るという効果があり、放電電圧
の低減が期待できる。
【図１】（ａ）交流型ＰＤＰの一画素に対応する部分を
表す図である。 （ｂ）図１（ａ）の断面図である。
表す図である。 （ｂ）図１（ａ）の断面図である。
【図２】（ａ）二次電子放出係数測定装置の概略図であ
る。 （ｂ）二次電子放出係数特性の測定結果を表す図であ
る。
る。 （ｂ）二次電子放出係数特性の測定結果を表す図であ
る。
１Ｒ…赤色蛍光体、１Ｇ…緑色蛍光体、１Ｂ…青色蛍光
体、２…隔壁、３…アドレス電極、４…背面板、５…保
護膜、６…誘電体層、７…表示電極、８…バス電極、９
…前面板、１０…ステンレス基板、１１…保護膜、１２
…Ｎｅイオンビーム、１３…二次電子、１４…コレクタ
電極。
体、２…隔壁、３…アドレス電極、４…背面板、５…保
護膜、６…誘電体層、７…表示電極、８…バス電極、９
…前面板、１０…ステンレス基板、１１…保護膜、１２
…Ｎｅイオンビーム、１３…二次電子、１４…コレクタ
電極。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 三宅 竜也
茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株
式会社日立製作所日立研究所内
(72)発明者 鬼沢 賢一
茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株
式会社日立製作所日立研究所内
Ｆターム(参考） 5C040 FA01 FA04 GB03 GB14 GE07
JA07 KB03 KB22 MA17
Claims (1)
- 【請求項１】基板上に形成した電極を誘電体層で被覆
し、該誘電体層上に保護膜を形成したプラズマディスプ
レイパネルにおいて、 前記保護膜がＭｇＯxＮy（但し、０＜ｘ＜１，０＜ｙ＜
１）の一般式で表示される物質を主成分とすることを特
徴とするプラズマディスプレイパネル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002158506A JP2003346663A (ja) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | プラズマディスプレイパネル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002158506A JP2003346663A (ja) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | プラズマディスプレイパネル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003346663A true JP2003346663A (ja) | 2003-12-05 |
Family
ID=29773741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002158506A Pending JP2003346663A (ja) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | プラズマディスプレイパネル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003346663A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010010677A1 (ja) * | 2008-07-25 | 2010-01-28 | パナソニック株式会社 | プラズマディスプレイパネル |
-
2002
- 2002-05-31 JP JP2002158506A patent/JP2003346663A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010010677A1 (ja) * | 2008-07-25 | 2010-01-28 | パナソニック株式会社 | プラズマディスプレイパネル |
| US7932676B2 (en) | 2008-07-25 | 2011-04-26 | Panasonic Corporation | Plasma display panel |
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