JP2005310581A - Plasma display panel and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法に関し、特に、保護膜の構成に関する。 The present invention relates to a plasma display panel and a method for manufacturing the same, and more particularly to a configuration of a protective film.
プラズマディスプレイパネル(以下では、「PDP」と記載する。)には交流型(AC型)と直流型(DC)とがあるが、現在、信頼性および画質などの面から優れるAC型が普及している。AC型PDPの構成について、図11を用いて説明する。
図11に示すように、PDP500は、前面パネル510と背面パネル520とが、背面パネル520の隔壁524を間に介した状態で対向配置され、パネル510、520の外周部どうしが封止された構造を有する。そして、パネル510、520間において、隔壁524で仕切られた放電空間530には、Ne−Xe系あるいはHe−Xe系などの放電ガスが封入されている。
Plasma display panels (hereinafter referred to as “PDP”) include an AC type (AC type) and a DC type (DC). Currently, the AC type, which is superior in terms of reliability and image quality, has become widespread. ing. The configuration of the AC type PDP will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 11, in the
2枚のパネル510、520の内、前面パネル510は、前面基板511の表面上に表示電極対512、誘電体層513、保護膜514が順に積層された構成を有する。表示電極対512は、各々が透明電極512a1、512b1とバス電極512a2、512b2との積層構造からなるスキャン電極(以下では、「Scn電極」と記載する。)512aおよびサスティン電極(以下では、「Sus電極」と記載する。)512bで構成されている。
Of the two
一方、背面パネル520は、背面基板521の表面上にデータ電極(以下では、「Dat電極」と記載する。)522、誘電体層523が順に積層され、さらに、誘電体層523の表面上における各Dat電極522間の部分に隔壁524が形成されている。また、誘電体層523および隣り合う一対の隔壁524で構成される各溝部分には、赤、緑、青の蛍光体層525が順に形成されている。なお、前面パネル510と背面パネル520との配置の方向は、表示電極対512とDat電極522とが略直交する方向にされている。
On the other hand, in the
PDP500には、各電極512、522に電圧を印加する駆動部(不図示)が接続されている。PDP500の駆動には、所謂、時分割階調表示方式が用いられるのが一般的であり、1フィールドを複数のサブフィールドに分割し、各サブフィールドを初期化期間、書き込み期間、維持期間等から構成している。
ところで、PDP500の構成の内、保護膜514は、放電空間530に露出され配されており、誘電体層513をパネル駆動時における放電によるイオン衝撃から保護する。また、保護膜514は、書き込み期間から維持期間に至るまでの間の壁電荷の保持性能と、維持期間における高い効率での2次電子の放出性能という2つの特性を兼ね備えることが要求される。
A driving unit (not shown) that applies a voltage to each of the
By the way, in the configuration of the
保護膜514に関する技術としては、製造段階における保護膜形成からパネル完成までの間に保護膜に水分が付着付着するのを抑制するために、MgOとMgF2との2層構造とし、パネル完成後にMgF2からなる層を放電によって除去する技術がある(特許文献1参照)。また、プロセス時間を長くすることなく耐スパッタ性に優れる保護膜を形成するために、成膜速度を変えて形成した2層構造から保護膜を形成するという技術も開発されている(特許文献2)。
しかし、従来のPDPでは、その駆動時において、所謂、黒ノイズとよばれる表示欠陥が発生することがあった。これは、その駆動において、維持期間に保護膜514の表面上に蓄積された壁電荷が維持期間の前に移動消滅してしまうことによって、点灯させようとする放電セルで放電が生じないということに起因する。
また、このような維持期間の前における壁電荷の移動消滅を抑制するには、保護膜の性質を壁電荷の保持性能を高いものとすることが考えられるが、この場合には、放電開始電圧が高くなってしまい、パネルの発光効率が低いものとなってしまう。つまり、パネルの全体的な性能を勘案するとき、このような方策を採用することはできない。
However, in the conventional PDP, a so-called display defect called black noise may occur during driving. This is because, during the driving, wall charges accumulated on the surface of the
Further, in order to suppress the movement and disappearance of the wall charge before such a sustain period, it is conceivable that the property of the protective film is to improve the wall charge retention performance. Becomes high, and the light emission efficiency of the panel becomes low. In other words, such a measure cannot be adopted when considering the overall performance of the panel.
本発明は、以上の問題を解決しようとなされたものであって、パネルの発光効率を高い状態で維持しながら、パネルの高い駆動マージンと駆動時における黒ノイズに由来する表示欠陥の発生の少ないPDPおよびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and while maintaining the panel's luminous efficiency at a high level, the panel has a high driving margin and the occurrence of display defects due to black noise during driving. An object of the present invention is to provide a PDP and a manufacturing method thereof.
上記課題を解決するために、本発明は、次のような特徴を有する。
(1)放電空間内に放電ガスが充填されてなる密閉容器を有し、当該密閉容器において、放電空間を挟んで一方に表示電極対(Scn電極とSus電極との対)、他方に表示電極対と交差する方向にDat電極が配され、密閉容器における放電空間を臨む内表面であって、少なくとも表示電極対が形成されてなる部分に、保護膜が形成されてなるPDPであって、保護膜は、ともに放電空間を臨み、且つ、互いに異なる放電性能を有する第1領域と第2領域とを有することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention has the following features.
(1) It has a sealed container filled with a discharge gas in the discharge space, and in the sealed container, a display electrode pair (a pair of a Scn electrode and a Sus electrode) is sandwiched between the discharge space, and a display electrode is disposed on the other side. A PDP in which a Dat electrode is arranged in a direction intersecting with a pair and an inner surface facing a discharge space in a sealed container and a protective film is formed at least on a portion where a display electrode pair is formed. The film has a first region and a second region that both face the discharge space and have different discharge performances.
なお、上記における放電性能とは、PDPの駆動において、保護膜の各領域が有する壁電荷の保持性能および2次電子放出性能を示している。
(2)上記(1)のPDPであって、保護膜と表示電極対との間には、誘電体層が形成されており、第1領域および第2領域は、その厚み方向において、誘電体層に接することを特徴とする。
(3)上記(2)のPDPであって、保護膜の厚み方向において、第2領域は、誘電体層との境界から放電空間の側に向けて、保護膜の平面視方向における断面サイズが漸減する形状を有していることを特徴とする。
(4)上記(1)のPDPであって、保護膜と表示電極対との間には、誘電体層が形成されており、保護膜における第2領域は、誘電体層の表面に被覆された第1領域の表面における一部領域に積層して形成されていることを特徴とする。
(5)上記(2)〜(4)の何れかのPDPであって、保護膜を放電空間の側から平面視するとき、第2領域は、斑点状または縞状の形状をもって、放電空間に露出されていることを特徴とする。
(6)上記(5)のPDPであって、第2領域の放電空間への露出形状は、ストライプ状、ジグザグ状、円状、楕円状、多角形状の何れかであることを特徴とする。
(7)上記(1)〜(6)の何れかのPDPであって、第2領域における保護膜の膜厚みは、10nm以上1000nm以下の範囲に設定されていることを特徴とする。
(8)上記(1)〜(7)の何れかのPDPであって、表示電極対とDat電極とが交差する各箇所に、放電セルが形成され、当該放電セルの単位で、第2領域が占める放電空間への露出面積は、放電空間への第1領域の露出面積に対して、10%以上90%以下の範囲に設定されていることを特徴とする。
(9)上記(1)〜(8)の何れかのPDPであって、保護膜における第1領域および第2領域は、MgO、CaO、BaO、SrO、MgNOおよびZnOで構成される金属酸化物の材料群の中から選択される少なくとも1種の材料を含んで形成されていることを特徴とする。
(10)上記(1)〜(9)の何れかのPDPであって、保護膜における第2領域の2次電子放出係数は、第1領域の2次電子放出係数よりも高いことを特徴とする。
(11)上記(1)〜(10)の何れかのPDPであって、保護膜において、第2領域には、第1領域に比して多くの不純物が含まれていることを特徴とする。
(12)上記(11)のPDPであって、保護膜における第2領域には、不純物として、1×1018個/cm3以上1×1023個/cm3以下の範囲の水素原子が含まれていることを特徴とする。
(13)上記(11)または(12)のPDPであって、保護膜における第2領域には、不純物として、1×1018個/cm3以上1×1023個/cm3以下の範囲のシリコン原子が含まれている ことを特徴とする。
(14)上記(1)〜(13)の何れかのPDPであって、保護膜における第2領域は、禁制帯中に伝導体寄りの第1の準位を有していることを特徴とする。
(15)上記(1)〜(14)の何れかのPDPであって、保護膜における第1領域は、その電気絶縁性が前記第2領域に比して0.01%以上100%未満の範囲内に設定されている ことを特徴とする。
(16)上記(1)〜(15)の何れかのPDPであって、保護膜における第1領域は、その膜密度が第2領域に比して高く設定されていることを特徴とする。
(17)PDPの製造方法であって、次のようなステップを有する。
In addition, the discharge performance in the above indicates the wall charge retention performance and secondary electron emission performance of each region of the protective film in driving the PDP.
(2) In the PDP according to (1), a dielectric layer is formed between the protective film and the display electrode pair, and the first region and the second region are dielectrics in the thickness direction. It is characterized by touching the layer.
(3) In the PDP of (2) above, in the thickness direction of the protective film, the second region has a cross-sectional size in the plan view direction of the protective film from the boundary with the dielectric layer toward the discharge space. It has a shape that gradually decreases.
(4) In the PDP of (1), a dielectric layer is formed between the protective film and the display electrode pair, and the second region of the protective film is covered on the surface of the dielectric layer. Further, the first region is formed by being laminated on a partial region on the surface of the first region.
(5) In the PDP according to any one of the above (2) to (4), when the protective film is viewed in plan from the discharge space side, the second region has a spot-like or striped shape in the discharge space. It is exposed.
(6) In the PDP of (5) above, the shape of the second region exposed to the discharge space is any one of a stripe shape, a zigzag shape, a circular shape, an elliptical shape, and a polygonal shape.
(7) The PDP according to any one of (1) to (6), wherein the thickness of the protective film in the second region is set in a range of 10 nm to 1000 nm.
(8) In the PDP according to any one of (1) to (7), a discharge cell is formed at each position where the display electrode pair and the Dat electrode intersect, and the second region is formed in units of the discharge cell. The area exposed to the discharge space is set in the range of 10% to 90% with respect to the exposed area of the first region in the discharge space.
(9) The PDP according to any one of (1) to (8), wherein the first region and the second region in the protective film are composed of MgO, CaO, BaO, SrO, MgNO, and ZnO. It is characterized by including at least one material selected from the group of materials.
(10) The PDP according to any one of (1) to (9), wherein the secondary electron emission coefficient of the second region in the protective film is higher than the secondary electron emission coefficient of the first region. To do.
(11) The PDP according to any one of (1) to (10), wherein the protective film includes more impurities in the second region than in the first region. .
(12) In the PDP of (11) above, the second region in the protective film contains hydrogen atoms in the range of 1 × 10 18 atoms /
(13) In the PDP of (11) or (12) above, the second region in the protective film has impurities in the range of 1 × 10 18 / cm 3 or more and 1 × 10 23 / cm 3 or less. It is characterized by containing silicon atoms.
(14) The PDP according to any one of (1) to (13), wherein the second region in the protective film has a first level closer to the conductor in the forbidden band. To do.
(15) The PDP according to any one of (1) to (14), wherein the first region of the protective film has an electrical insulating property of 0.01% or more and less than 100% as compared to the second region. It is set within the range.
(16) The PDP according to any one of (1) to (15), wherein the first region in the protective film has a higher film density than the second region.
(17) A method for manufacturing a PDP, comprising the following steps.
*誘電体層形成ステップ;第1基板の一方の表面に表示電極対を形成し、当該表示電極対を覆うように誘電体層を形成する。
*保護膜形成ステップ;誘電体層の表面を被覆する状態に保護膜を形成する。
*封着ステップ;Dat電極が形成された第2基板に対して、保護膜の側が対向し、且つ、表示電極対とDat電極とが交差する方向となる状態で、間に放電空間をあけて第1基板を対向配置し、外周部を封着する。
* Dielectric layer forming step: A display electrode pair is formed on one surface of the first substrate, and a dielectric layer is formed so as to cover the display electrode pair.
* Protective film forming step: forming a protective film so as to cover the surface of the dielectric layer.
* Sealing step: With the protective film side facing the second substrate on which the Dat electrode is formed and the display electrode pair and the Dat electrode intersect with each other, leave a discharge space between them. A 1st board | substrate is opposingly arranged and an outer peripheral part is sealed.
ここで、保護膜形成ステップでは、ともに放電空間を臨み、且つ、互いに異なる放電性能(例えば、電荷保持性能、2次電子放出能など)を有する第1領域と第2領域とから保護膜を形成する。
(18)上記(17)のPDPの製造方法であって、保護膜形成ステップでは、第1領域および第2領域を、誘電体層に接する状態で形成することを特徴とする。
(19)上記(17)のPDPの製造方法であって、保護膜形成ステップには、次のサブステップを有する。
Here, in the protective film formation step, a protective film is formed from the first region and the second region that both face the discharge space and have different discharge performance (for example, charge retention performance, secondary electron emission capability, etc.). To do.
(18) The method for manufacturing a PDP according to (17), wherein in the protective film forming step, the first region and the second region are formed in contact with the dielectric layer.
(19) In the method of manufacturing the PDP according to (17), the protective film forming step includes the following substeps.
*第1領域形成ステップ;誘電体層の表面を覆うように第1領域を形成する。
*第2領域形成ステップ;第1領域の表面における一部領域に、第2領域を積層形成する。
(20)上記(18)または(19)のPDPの製造方法であって、保護膜形成ステップでは、当該保護膜を放電空間の側から平面視するとき、第2領域が斑点状または縞状の形状をもって、放電空間に露出される状態に、保護膜の形成を実施することを特徴とする。
(21)上記(20)のPDPの製造方法であって、放電空間への第2領域の露出形状は、ストライプ状、ジグザグ状、円状、楕円状、多角形状の何れかであることを特徴とする。
(22)上記(17)〜(21)の何れかのPDPの製造方法であって、保護膜形成ステップでは、第1領域および第2領域を、MgO、CaO、BaO、SrO、MgNOおよびZnOで構成される金属酸化物の材料群の中から選択される少なくとも1種の材料を含んで形成する ことを特徴とする。
(23)上記(17)〜(22)の何れかのPDPの製造方法であって、保護膜形成ステップでは、第2領域を、第1領域の形成よりも多くの不純物を含む状態で形成することを特徴とする。
(24)上記(23)のPDPの製造方法であって、保護膜形成ステップでは、第2領域の形成において、上記材料群の中から選択された少なくとも1種の材料を用いた成膜に際して、不純物ガスを導入しながら実施することを特徴とする。
(25)上記(23)または(24)のPDPの製造方法であって、保護膜形成ステップでは、第2領域の形成において、水素、シリコンおよびクロムの中から選択される少なくとも1種を当該領域中に含ませることを特徴とする。
* 1st area | region formation step; A 1st area | region is formed so that the surface of a dielectric material layer may be covered.
* 2nd area | region formation step; 2nd area | region is laminated-formed in the partial area | region in the surface of 1st area | region.
(20) In the method of manufacturing the PDP according to (18) or (19), in the protective film formation step, when the protective film is viewed in plan from the discharge space side, the second region is spotted or striped. The protective film is formed so as to have a shape and exposed to the discharge space.
(21) In the method for manufacturing a PDP according to (20), the exposed shape of the second region in the discharge space is any one of a stripe shape, a zigzag shape, a circular shape, an elliptical shape, and a polygonal shape. And
(22) In the method for manufacturing a PDP according to any one of (17) to (21), in the protective film forming step, the first region and the second region are made of MgO, CaO, BaO, SrO, MgNO, and ZnO. It is characterized by comprising at least one material selected from the group of metal oxide materials to be formed.
(23) In the method for manufacturing a PDP according to any one of (17) to (22), the second region is formed in a state including more impurities than the formation of the first region in the protective film forming step. It is characterized by that.
(24) In the method for producing a PDP according to (23), in the protective film formation step, in the formation of the second region, at the time of film formation using at least one material selected from the material group, It is characterized by carrying out while introducing impurity gas.
(25) In the method for producing a PDP according to (23) or (24), in the protective film formation step, in the formation of the second region, at least one selected from hydrogen, silicon, and chromium is used in the region. It is included in the inside.
本発明に係るPDPでは、ともに放電空間を臨み、且つ、互いに異なる放電性能を有する第1領域と第2領域とから保護膜を構成することとしているので、一方の領域で書き込み期間から維持期間に至るまでの壁電荷の保持性能を高く維持する機能をもたせるとともに、他方の領域で維持期間における2次電子を高い効率で放出する機能をもたせることもできる。このため、本発明に係るPDPは、パネル全体として低い放電開始電圧と、書き込み壁電荷の確実な保持という両性能を併せ持つものである。 In the PDP according to the present invention, the protective film is formed of the first region and the second region that both face the discharge space and have different discharge performances. Therefore, in one region, the write period is changed to the sustain period. It is possible to provide a function of maintaining the wall charge retention performance up to a high level, and to provide a function of efficiently emitting secondary electrons in the maintenance period in the other region. For this reason, the PDP according to the present invention has both the low discharge start voltage and the reliable holding of the write wall charge as the whole panel.
従って、本発明に係るPDPは、パネルの高い発光効率を維持しながら、パネルの高い駆動マージンと駆動時における黒ノイズに由来する表示欠陥の発生が少ないという優位性を有する。
また、本発明に係るPDPの製造方法では、発光効率が高く、表示欠陥の少ないPDPを容易に且つ確実に製造することができる。
Therefore, the PDP according to the present invention has an advantage that the display defect due to the high driving margin of the panel and black noise during driving is small while maintaining the high luminous efficiency of the panel.
In addition, according to the method for manufacturing a PDP according to the present invention, a PDP having high light emission efficiency and few display defects can be manufactured easily and reliably.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、以下で説明する実施の形態については、本発明の構成および作用における特徴を説明するための、一例として用いるものであって、本発明は、これに限定を受けるものではない。
(実施の形態1)
1.プラズマディスプレイパネル10の構成
本発明の実施の形態1に係るプラズマディスプレイパネル(以下では、「PDPと記載する。)10の構成について、図1を用いて説明する。図1は、実施の形態1に係るPDP10の構造を示す要部斜視図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, about embodiment described below, it uses as an example for demonstrating the characteristic in a structure and an effect | action of this invention, This invention is not limited to this.
(Embodiment 1)
1. Configuration of
1−1.前面パネル11の構成
前面パネル11は、前面基板111における背面パネル12と対向する側の面(図1では下面)に、スキャン電極(以下では、「Scn電極」と記載する。)112aとサスティン電極(以下では、「Sus電極」と記載する。)112bからなる表示電極対112が、互いに平行に複数対配置され、この表示電極対112を覆うように、誘電体層113および保護膜114が順に被覆形成されている。
1-1. Configuration of
Scn電極112aおよびSus電極112bの各々は、ITO(錫ドープ酸化インジウム)、SnO2、ZnOなどからなる幅広の透明電極112a1、112b1と、電気抵抗を下げるためのCr−Cu−CrやAgなどから形成されたバス電極112a2、112b2とをそれぞれ組み合わせて構成されている。
また、誘電体層113は、低融点ガラス材料から形成され、保護膜114については、MgOを主に構成されている。なお、保護膜114の構成については、後述する。
Each of the
The
1−2.背面パネル12の構成
背面パネル12は、背面基板121における前面パネル11と対向する側の面(図1では上面)に、表示電極対112と略直交する方向において、データ電極(以下では、「Dat電極」と記載する。)122が複数配置されており、このDat電極122を覆うように、誘電体層123が形成されている。また、誘電体層123上には、隣り合うDat電極122間に隔壁124が立設されていて、誘電体層123と隣り合う2条の隔壁124とで形成される溝の内壁面には、Dat電極122に沿った方向に蛍光体層125が設けられている。
1-2. Configuration of the
Dat電極122は、例えば、銀(Ag)などの金属材料から形成されている。また、形成材料には、Agの他に、金(Au)、クロム(Cr)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、白金(Pt)等の金属材料や、例えば、これらを積層するなどの方法で組み合わせたものも用いることもできる。
誘電体層123は、基本的に前面パネル11の誘電体層113と同じく、低融点ガラス材料から形成されているが、酸化チタン(TiO2)が含まれたものでもよい。また、隔壁124は、例えば、鉛ガラス材料を用い形成されている。
The
The
蛍光体層125は、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3色からなり、例えば、次に示すような各色蛍光体を用い、溝毎にR、G、Bの順で繰り返して形成されている。
R蛍光体;(Y、Gd)BO3:Eu
G蛍光体;Zn2SiO4:Mn
B蛍光体;BaMg2Al14O24:Eu
1−3.前面パネル11と背面パネル12との配置
PDP10は、前面パネル11と背面パネル12とが、ギャップ材として背面パネル12に形成された隔壁124を間に挟み、且つ、表示電極対112とDat電極122とが略直交する方向に配され、この状態で各々のパネル11、12の外周部どうしが封止されて構成されている。これによって、前面パネル11と背面パネル12との間には、各隔壁124によって仕切られた放電空間13が形成され、両パネル11、12が密閉容器を形成することになる。PDP10における放電空間13には、Ne、Xe、He等が混合されてなる放電ガスが充填され構成されている。放電ガスの封入圧力は、例えば、50〜80(kPa)程度である。
The
R phosphor; (Y, Gd) BO 3 : Eu
G phosphor; Zn 2 SiO 4 : Mn
B phosphor; BaMg 2 Al 14 O 24 : Eu
1-3. Arrangement of
PDP10では、表示電極対112とDat電極122とが立体交差する各箇所に放電セル(不図示)が形成される。そして、PDP10には、複数の放電セルがマトリックス配列された状態となっている。
2.保護膜114の構成
次に、上記PDP10の構成の中でも、最も特徴を有する保護膜114の構成について、図1および図2を用いて説明する。
In the
2. Configuration of
図1の拡大部分に示すように、本実施の形態に係るPDP10では、保護膜114が第1の保護膜領域114aと第2の保護膜領域114bとから構成されている。両保護膜領域114a、114bは、ともに誘電体層1134と境界を接し、且つ、ともに放電空間13を臨むように形成されている。そして、両保護膜領域114a、114bの膜厚みは、同等に設定されており(例えば、約0.6μm)、保護膜114全体としてみたとき、その放電空間13を臨む表面は、略平坦となっている。なお、第1の保護膜領域114aと第2の保護膜領域114bとは、互いの間の隙間が生じないように形成されている。
As shown in the enlarged portion of FIG. 1, in the
図2(a)に示すように、第2の保護膜領域114bは、Scn電極112aおよびSus電極112bの各々が形成された領域と、放電空間13とを結ぶ領域に形成されている。また、図2(b)に示すように、第2の保護膜領域114bは、Scn電極112aに相当する領域とSus電極112bに相当する領域とで、放電空間13への露出面積が略同一となるように形成されている。また、第2の保護膜領域114bは、斑点状に形成されている。
As shown in FIG. 2A, the second
ここで、図2(b)に示すように、本実施の形態に係るPDP10では、第2の保護膜領域114bがScn電極112a、Sus電極112bの長手方向(図2の上下方向)に対して異なった露出面積を有するように形成されている。これは、PDP10の駆動に際して、放電によるスパッタリングの頻度が高い領域ほど第2の保護膜領域114bの形成割合を大きくなるようにするためである。各放電セルにおいて、放電空間13への第1の保護膜領域114aの露出面積に対する第2の保護膜領域114bの露出面積の比率は、10%以上90%以下の範囲とすることが望ましい。これについては、後述する。
Here, as shown in FIG. 2B, in the
図1および図2に示すように、PDP10の保護膜114は、2つの保護膜領域114a、114bから構成されているのであるが、両保護膜領域114a、114bの各構成には、次のような差異が存在している。
第1の保護膜領域114aおよび第2の保護膜領域114bは、ともに2次電子放出係数γが高く、また電気絶縁性も高い金属酸化物であるMgOを主な構成材料として形成されている。そして、第1の保護膜領域114aと第2の保護膜領域114bとの差異は、MgOに対して不純物(例えば、水素、シリコン、クロムなど)の添加量の有無にある。即ち、第1の保護膜領域114aが不純物をほとんど操作として混入させることなく形成されているのに対して、第2の保護膜領域114bは、不純物をドープして含むように形成されている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
Both the first
なお、第1の保護膜領域114aにおいても、その成膜過程で極微量の不純物が混在することはあり得るが、第2の保護膜領域114bにおける不純物のドープの量は、これよりも多く設定されている。
このように第2の保護膜領域114bの構成を第1の保護膜領域114aよりも不純物の多く含むようにすることで、第2の保護膜領域114bは、第1の保護膜領域114aに対して高い2次電子放出係数γを有するものとなる。
Note that even in the first
As described above, the second
以上のように、PDP10では、各放電セルにおいて、互いに放電特性としての2次電子放出係数γが異なる第1の保護膜領域114aと第2の保護膜領域114bとが存在し、且つ、両保護膜領域114a、114bが放電空間13を臨むようになっている。
3.PDP10の駆動方法
次に、PDP10の駆動方法について、図3を用いて説明する。図3は、フィールド内時分割階調表示方式をもって、例えば、256階調を表現するために1フィールドを8つのサブフィールドSF1〜SF8に分割する方法を示すものであって、横軸が時間を示し、斜線を引いているところが書き込み期間を示している。なお、図面の添付を省略しているが、PDP10の各電極112a、112b、122には、各々にドライバが接続されており、これらを駆動する回路部が接続されている。これについては、公知のものであり、その説明も省略する。
As described above, in the
3. Next, a method for driving the
図3に示すように、本実施の形態に係るPDP10の駆動方法では、1フィールドを8つのサブフィールドSF1〜SF8に分割し、各サブフィールドの輝度相対比率が1:2:4:8:16:32:64:128となるように維持パルス数が設定されている。そして、各サブフィールドSF1〜SF8の点灯/非点灯を表示輝度のデータに従って制御することにより、8つのサブフィールドの組み合わせをもって256階調が表示可能になっている。なお、本実施の形態においては、256階調で制御するものであるが、本発明は、これに限定を受けるものではない。
As shown in FIG. 3, in the driving method of
各サブフィールドは、一定の時間を割り当てられた初期化期間T1、書き込み期間T2と、輝度の相対比率に応じた長さの時間で設定された維持期間T3とから構成されている。例えば、本実施の形態に係るPDP10の表示駆動を行う際には、まず、初期化期間T1において、パネル部10の全放電セルにおいて初期化放電を発生させ、これによって当該サブフレームよりも前のサブフレームに行われた放電による影響の除去や放電特性のバラツキを吸収するための初期化が実施される。
Each subfield includes an initialization period T 1 to which a certain time is allocated, a writing period T 2, and a sustain period T 3 set with a length of time corresponding to the relative ratio of luminance. For example, when performing display driving of the
各電極112a、112b、122の各々には、各期間T1〜T3毎に波形が設定された各電圧パルス1001、1002、1003が印加される。
書き込み期間T2において、サブフィールドデータに基づいてScn電極112a(1)〜112a(k)を1ライン毎に順にスキャンして行き、当該サブフィールドで維持放電させたい放電セルに対して、Scn電極112aとDat電極122との間で微少な放電を発生させる。このようにScn電極112aとDat電極対122との間で微少な放電を生じた放電セルでは、前面パネル11の保護膜114の表面に壁電荷が蓄えられる。
Each
In the writing period T 2, subfield
その後、維持期間T3において、全放電セルのSus電極112bおよびScn電極112aに対し、交流波形を有する電圧パルス1001、1002が印加されることで、書き込み期間T2で書き込みが行われた放電セルで維持放電が発生する。ここで、維持期間T3における電圧パルス1001、1002は、互いに同一の周期を有し、且つその位相が半周期ずれた状態となっている。また、PDP10における放電開始電圧については、従来のPDPよりも低い約125Vになっている。
Thereafter, in the sustain period T 3 ,
なお、維持期間T3において、Dat電極122に印加の電圧パルスは、零電位に設定されている。なお、維持期間T3において、Dat電極122に対して、所謂、細線パルスを印加することにしてもよい。
4.PDP10の優位性
上記のように、PDP10では、従来のPDP(放電開始電圧;約180V)に比べ大幅に低い放電開始電圧(例えば、約125V)とすることができる。また、PDP10では、その駆動において、書き込み壁電荷を十分蓄積できるようになり、表示すべき放電セルが放電しないという黒ノイズの発生は少ない。これは、次のようなメカニズムに基づくものであると考えられる。
In the sustain period T 3 , the voltage pulse applied to the
4). Advantages of
図1および図2に示すように、PDP10では、保護膜114を互いに放電性能(電荷保持性能、2次電子放出性能)が異なる第1の保護膜領域114aと第2の保護膜領域114bとから構成し、両保護膜領域114a、114bがともに放電空間13を臨むように形成されているので、第1および第2の各保護膜領域114a、114bにそれぞれ異なる放電性能を維持させることができる。これより、保護膜114全体としては、2次電子を効率よく放出して放電開始電圧を低減でき、且つ、書き込み壁電荷の保持性能をも向上させることができるようになり、PDP10の駆動マージンが広くなり、黒ノイズに由来する表示欠陥を低減することができる。
As shown in FIGS. 1 and 2, in the
即ち、第1の保護膜領域114aと第2の保護膜領域114bとは、互いに異なる機能を分担して有し、これにより保護膜114全体として良好な放電特性を持つようにすることができるものであり、また、上記図2(b)のような形態で形成することにより、設計時の自由度が増し、放電特性の制御をし易くなるという効果も得られる。
また、PDP10では、第1の保護膜領域114aと第2の保護膜領域114bとの各領域の形状、放電空間13への露出面積、膜厚や形成位置などを適切な範囲で形成配置することができる。これによって、PDP10では、それぞれの保護膜領域114a、114bが有する効果を最適とすることが可能となり、パネルの放電性能や信頼性をさらに向上させることができる。
That is, the first
Further, in the
また、PDP10では、保護膜114の構成の内、放電空間13に露出した2次電子放出特性の高い第2の保護膜領域114bの存在により、駆動時における保護膜114の電荷濃度が増加し、放電バラツキが抑制され、放電確率を高めることで放電開始電圧を低減することができ、駆動マージンが広がって、黒ノイズなどの発生を防止することができる。
Further, in the
PDP10では、第2の保護膜領域114bに、水素やシリコンなどの不純物をドープすることにより、伝導帯近傍に励起された電子のリザーバーとして作用するので、発光中心からの可視光発光が長寿命化し、放電空間に放出される電子が豊富になるという効果も奏される。また、不純物としてクロムをドープする場合には、ドープしたクロムが発光中心として機能して可視光発光するとともに、保護膜114中で伝導帯近傍まで励起される電子が生じ、保護膜114のキャリア濃度が向上し、放電バラツキを小さくし放電確率を高めることができる。
In the
さらに、PDP10では、放電空間13に露出した第1の保護膜領域114aが有する高い電気絶縁性により、書き込み期間T2において書き込み蓄積された壁電荷を逃がすことなく、維持期間T3に至るまで維持することができ、表示させたい放電セルを正確に表示させることができ、放電バラツキを低減し、黒ノイズの発生を防止できる。また、第1の保護膜領域114aが有する高い膜密度や耐スパッタ性により、維持放電によるイオン衝撃からも保護膜114を保護することができ、長寿命なものとすることができる。
Further, maintained until the
従って、本実施の形態に係るPDP10では、パネルの発光効率を高い状態で維持しながら、パネルの高い駆動マージンと駆動時における黒ノイズに由来する表示欠陥の発生が少ないという優位性を有する。
なお、本実施の形態においては、保護膜114における第2の保護膜領域114bの形態を、斑点状としたが、これに限定を受けるものではない。
Therefore, the
In the present embodiment, the shape of the second
5.保護膜114に関する各設定数値の望ましい範囲
以下では、保護膜114の形成にあたり、望ましい数値範囲について図4、5を用いて説明する。図4は、第2の保護膜領域114bの第1の保護膜領域114aに対する抵抗比と蓄積した壁電荷量との関係を示す特性図である。ここで、第1の保護膜領域114aについては、上述のように、不純物を操作として混入させずにMgOを用いて成膜して形成されたものであり、第2の保護膜領域114b中への不純物として、水素を変化させて成膜したものを用いた。
5). In the following, a desirable range of numerical values for forming the
図4に示すように、第1の保護膜領域114aに対して第2の保護膜領域114bが0.001%以上100%未満の抵抗比の範囲内、即ち、第1の保護膜領域114aの方が第2の保護膜領域114bより電気絶縁性が高い場合においては、壁電荷が蓄積されることを示す。特に、0.01%以上100%未満の抵抗比の範囲内では、第1の保護膜領域114aが第2の保護膜領域114bより高い電気絶縁性を示す場合においては、壁電荷がリークすることが少なく安定して蓄積されることがわかる。
As shown in FIG. 4, the second
図4において、第1の保護膜領域114aに対して、第2の保護膜領域114bの抵抗比が0.001%以上100%未満の範囲内にある場合には、書き込み壁電荷を蓄積することができる。この抵抗比の範囲内では、第2の保護膜領域114b中への不純物としての水素の含有量(原子単位で)は1×1018個/cm3以上1×1023個/cm3以下の範囲であった。また、水素以外の他の不純物として、シリコン、クロムが、それぞれ原子単位で1×1018個/cm3以上1×1023個/cm3以下の範囲で含まれた第2の保護膜領域114bにおいては、抵抗比と壁電荷の関係は、図4と同様な結果が得られた。シリコンやクロムなどの不純物は、シリコンやクロム不純物を所定の割合で混入したMgO材料をターゲットとして成膜することにより、ドープすることができる。
In FIG. 4, when the resistance ratio of the second
また、従来のPDPにおける保護膜と同一の材料構成をもって形成される第1の保護膜領域114aは、製造段階などにおける混入などによって、不純物を原子単位で約1×1018個/cm3程度含有する。第2の保護膜領域114bが有する2次電子放出係数γを第1の保護膜領域114aのそれよりさらに高くするためには、不純物量を原子単位で約1×1018個/cm3より多く含有させる必要がある。しかし、第2の保護膜領域114bにおける不純物の含有量を原子単位で1×1023個/cm3より多くした場合には、第2の保護膜領域114bの抵抗比が低くなりすぎて電気絶縁性が低下しすぎ、書き込み壁電荷を保持することが困難となる。よって、このよう場場合には、第2の保護膜領域114bの形成面積にも影響を受けるが、書き込み壁電荷は維持期間T3の前にリークし放電すべき放電セルが放電しなくなり、黒ノイズを発生する可能性が高くなる。
In addition, the first
本実施の形態に係るPDP10では、第2の保護膜領域114bに水素やシリコンなどの不純物をドープすることにより、伝導帯近傍に励起された電子のリザーバーとして作用するので、放電空間13に放出される電子が豊富になり、また、発光中心からの可視光発光が長寿命化する。また、ドープする不純物としてクロムを用いた場合には、パネルの駆動時においてクロムが発光中心となるとともに、保護膜114中で伝導帯近傍まで励起される電子が生じ、この励起電子により保護膜114のキャリア濃度が向上して抵抗が下がり、さらに2次電子放出の効率を向上させることができる。
In the
次に、図5は、PDP10における第2の保護膜領域114bと第1の保護膜領域114aとの放電空間13に対する露出面積の比率と放電開始電圧との関係を示す特性図である。ただし、保護膜114を構成する主な材料としてMgOを用い、第2の保護膜領域114bには不純物としての水素原子を1×1020個/cm3含有させ、両保護膜領域114a、114bの膜厚はそれぞれ約0.6μmとしている。
Next, FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the ratio of the exposed area of the second
図5に示すように、面積率が10%以上90%以下の範囲にある場合には、パネルの放電開始電圧が面積率が10%未満の場合の放電開始電圧(約180V)よりも低下している。特に、面積率が30%以上70%以下の範囲にある場合には、放電開始電圧は約125Vまで下がり、また、面積率に対して安定している。
図5に示すように、面積率を90%より大きく設定した場合には、低抵抗の第2の保護膜領域114bの面積が広くなりすぎ、その結果、放電が発生し難くなり、逆に、面積率を10%より小さく設定した場合には、従来のPDPと同様のレベルまで放電開始電圧が上昇することになる。
As shown in FIG. 5, when the area ratio is in the range of 10% or more and 90% or less, the discharge start voltage of the panel is lower than the discharge start voltage (about 180V) when the area ratio is less than 10%. ing. In particular, when the area ratio is in the range of 30% or more and 70% or less, the discharge start voltage is reduced to about 125 V and is stable with respect to the area ratio.
As shown in FIG. 5, when the area ratio is set to be larger than 90%, the area of the second
なお、本実施の形態では、第1の保護膜領域114aに対して第2の保護膜領域114bの形成にあたって、多くの不純物をドープすることで電子を励起し、2次電子を放出しやすくした。これにより、PDP10では、第2の保護膜領域114bの2次電子放出係数γは第1の保護膜領域114aのそれよりさらに高いものとすることができる。MgOからなり従来のPDPにおける保護膜と同等の2次電子放出係数を有する第1の保護膜領域114aと、それより高い2次電子放出係数を有する第2の保護膜領域114bとの両領域を形成することにより、保護膜114全体として2次電子が従来のPDPに比べて効率よく放出されて、放電セルにおける放電開始電圧が大幅に低減される。
Note that in this embodiment, when forming the second
以上、図4、5に示す結果に基づいて、本実施の形態に係るPDP10では、第1の保護膜領域114aに対する第2の保護膜領域114bの面積比を10%以上90%以下の範囲内に設定しておくことが望ましい。ここで、第1の保護膜領域114aに対する第2の保護膜領域114bの面積比については、全ての放電セルで上記数値範囲内としておくことが望ましいことは言うまでもないが、一部の放電セルがこの数値範囲から外れたとしても、従来のPDPに比べて上記効果を得ることができるという観点からメリットは依然として存在する。
As described above, based on the results shown in FIGS. 4 and 5, in the
また、第2の保護膜領域114bにおける不純物のドープ量に関しては、原子単位で1×1018個/cm3以上1×1023個/cm3以下の範囲内とすることが望ましい。なお、ドープする不純物としては、水素、シリコン、クロム、あるいはこれらの組み合わせを選択することができる。
なお、保護膜114の膜厚については、特に検証結果を示していないが、10nm以上1000nm(1.0μm)以下とすることが望ましい。
The doping amount of the impurity in the second
In addition, although the verification result is not specifically shown about the film thickness of the
6.保護膜114の形成方法
以下では、PDP10の製造方法の内でも、本実施の形態で特徴を有する部分である保護膜114の形成方法について、図6を用いて説明する。
図6(a)に示すように、先ず、一方の主面上に、表示電極対112a、112bが形成され、その表面を被覆する状態に鉛系の低融点ガラスからなる誘電体層15が形成された前面基板111を準備する。そして、この前面基板111の誘電体層113の表面に沿わせてメタルマスク2001を配置する。メタルマスク2001には、第1の保護膜領域114aに相当する部分に窓2001hが設けられている。
6). Method for Forming
As shown in FIG. 6A, first,
メタルマスク2001を配した前面基板111を電子ビーム蒸着装置内にセットし、Arガス中で高純度のMgO材料ターゲットに電子ビームを照射蒸着し、窓2001hを通して第1保護膜物質を蒸着させる。このとき、蒸着条件としては、第1の保護膜領域114aの膜厚が約600nmとなる条件とする。
次に、図6(b)に示すように、所要のパターンをもって第1の保護膜領域114aが形成された前面基板111に対し、その第1の保護膜領域114aが形成された側にメタルマスク2002を沿わせて配する。メタルマスク2002には、形成しようとする第2の保護膜領域114bのパターンに対応する窓部2002hが設けられている。そして、電子ビーム蒸着装置内で、所定の流量の不純物水素ガスを導入したAr/H2ガス雰囲気中で、MgO材料ターゲットに電子ビームを照射蒸着し、メタルマスク2002の窓2002hを通して、所定の領域に第2保護膜物質を蒸着させる。これによって、第1の保護膜領域114aとの間で隙間なく、且つ、同一の膜厚(600nm)で第2の保護膜領域144bを形成する。
The
Next, as shown in FIG. 6B, with respect to the
図6(c)に示すように、以上の過程を経ることで、第1の保護膜領域114aと第2の保護膜領域114bとからなる保護膜114を形成することができる。
なお、上記保護膜114の形成方法において、メタルマスク2001、2002を用いて、第1および第2の各保護膜領域114a、114bを形成することとしたが、これ以外の方法、例えば、フォトリソ法などを用いて保護膜114を形成しても構わない。フォトリソ法を用いる場合には、先ず、誘電体113の表面全面にわたってMgOからなる膜を形成した後に、フォトリソ工程により、形成しようとする第1の保護膜領域114aのパターンでレジストパターンを形成し、エッチング液(例えば、リン酸溶液)によりエッチングして、所定のパターンで第1の保護膜領域114aを形成する。次に、第2の保護膜領域114bのMgOを所定の条件で不純物を混入し蒸着した後、形成しようとする第2の保護膜領域114bのパターンのレジストパターンを形成し、この後に、リン酸溶液によりエッチングして、第2の保護膜領域114bを、誘電体層113の表面における第1の保護膜領域114a以外の領域に形成する。このようにして、保護膜114の形成を行うこともできる。
As shown in FIG. 6C, the
In the method of forming the
さらに、保護膜114の形成にあたっては、その他にCVD法やスパッタリング法、あるいはこれらを組み合わせて用いても構わない。
また、本実施の形態では、保護膜114の第2の保護膜領域114bを斑点状に形成することとしたが、これ以外の形状、例えば、ストライプ状、ジグザグ状、円状、楕円状、多角形状などとすることもできる。
Furthermore, in forming the
Further, in the present embodiment, the second
また、両保護膜領域114a、114bの形成における主構成材料としては、MgO以外にMgO、CaO、BaO、SrO、MgNOおよびZnOの内の少なくとも一種を含んだ金属酸化物材料、あるいは、これらを組み合わせた材料を使用することもできる。この場合にも、上記効果は、同様に得られる。
また、本実施の形態では、第2の保護膜領域114bの形成過程において、不純物をドープするのに水素ガスを用いたが、これ以外に塩素、シリコンおよびクロムの内の少なくとも1種のを不純物として含有させても構わない。
The main constituent material in forming both
In this embodiment, hydrogen gas is used to dope impurities in the formation process of the second
また、第1の保護膜領域114aと第2の保護膜領域114bとの形成順序については、図6に示す順序に限定を受けるものではない。即ち、第2の保護膜領域114bを先に形成しておき、その後に第1の保護膜領域114aを形成することとしてもよい。
(実施の形態2)
以下では、実施の形態2に係るPDP20の構成について、図7を用いて説明する。PDP20と上記実施の形態1に係るPDP10との差異は、保護膜214における第1の保護膜領域214aおよび第2の保護膜領域214bのパターンにある。
Further, the order of forming the first
(Embodiment 2)
Below, the structure of PDP20 which concerns on
図7(a)に示すように、本実施の形態に係るPDP20では、保護膜214が互いに放電性能が異なる第1の保護膜領域214aと第2の保護膜領域214bとから構成されているという点では上記実施の形態1のPDP10と同様ではあるが、図7(b)のB−B断面に示すように、第2の保護膜領域214bがストライプ状のパターンをもって形成されている点が異なる。
As shown in FIG. 7A, in the
図7(a)、(b)に示すように、第2の保護膜領域214bは、Scn電極112aに相当する領域とSus電極112bに相当する領域とで同一形状となっている。そして、図7(a)に示すように、第1の保護膜領域214aにおける保護膜214の膜厚と第2の保護膜領域214bにおける膜厚とは、上記実施の形態1と同様に10nm以上1000nm以下の範囲内で、略同一に設定されている。
As shown in FIGS. 7A and 7B, the second
このような構成を有するPDP20では、上述の実施の形態1に係るPDP10と同様の優位性を有している。また、望ましい数値範囲、あるいは製造方法などについても上記実施の形態1と同様である。
なお、本実施の形態においては、長方形の露出パターンを有して第2の保護膜領域214bを形成することとしているが、長円形やジグザグ形、図7(b)の図面上下方向に分割された矩形の露出パターンのものを複数並べて形成してもよい。その他に、上記実施の形態1と同様に、その構成を適宜変更することが可能である。
(実施の形態3)
以下では、実施の形態3に係るPDP30の構成について、図8を用いて説明する。PDP30と上記実施の形態1に係るPDP10および実施の形態2に係るPDP20との差異は、保護膜314における第1の保護膜領域314aおよび第2の保護膜領域314bのパターン、特に、第2の保護膜領域314bのパターンにある。
The
In the present embodiment, the second
(Embodiment 3)
Below, the structure of PDP30 which concerns on Embodiment 3 is demonstrated using FIG. The difference between the
図8(a)に示すように、PDP30の保護膜314には、誘電体層113との境界側から放電空間13の側に向けて尖形に形成された第2の保護膜領域314bを有している。第2の保護膜領域314b形成された部分以外の誘電体層113の表面は、第1の保護膜領域314aで被覆されている。
また、図8(b)に示すように、第2の保護膜領域314bの断面形状は、円形または楕円形となっており、そのサイズについては、上記実施の形態1と同様に放電セルの中央領域で大きく設定されている。
As shown in FIG. 8A, the
Further, as shown in FIG. 8B, the cross-sectional shape of the second
保護膜314の膜厚方向において、第2の保護膜領域314bの高さは、第1の保護膜領域314aの膜厚よりもやや高く設定されており、その頂部分が第1の保護膜領域314aの膜表面から放電空間13の側へと突出する状態となっている。
本実施の形態3に係るPDP30では、上記のように第2の保護膜領域314bを尖形としていることから、保護膜314における放電空間13への露出面積を上記実施の形態1、2のPDP10、20よりも大きく設定することができる。このため、PDP30は、上記実施の形態1と同様の効果を有しているとともに、第1の保護膜領域314aと第2の保護膜領域314bとの面積比率を設定する上での自由度が高い。よって、PDP30では、上記実施の形態1、2に係るPDP10、20などよりも高い効果を得ることができる。
In the film thickness direction of the
In the
なお、本実施の形態においても、上記実施の形態1、2と同様に、その構成等を適宜変更することが可能である。
また、本実施の形態に係る保護膜314の形成方法については、図示を省略するが、次のような方法を用いて実施することができる。
先ず、上記図6(a)と同様に、前面基板111上の誘電体層113の沿うように、メタルマスクを配置する。メタルマスクには、第2の保護膜領域314bを形成しようとする箇所に窓が設けられたものを用いる。ここで、本実施の形態の保護膜314の形成においては、メタルマスクの窓のサイズを、形成しようとする第2の保護膜領域314bのベース部分の断面サイズ(誘電体層113に接する部分のサイズ)よりも小さく設定しておく。
Also in the present embodiment, the configuration and the like can be changed as appropriate as in the first and second embodiments.
In addition, although the illustration of the method for forming the
First, similarly to FIG. 6A, a metal mask is arranged along the
前面基板111上に形成された誘電体層113の表面に、メタルマスクの窓を通して、第2の保護膜領域314bの形成材料を真空蒸着する。このように真空蒸着すると、誘電体層113の表面上には、図8(a)に示すような、尖形の第2の保護膜領域314bが形成されることになる。この形成方法については、FED(Field Emission Display)のスピント型エミッタの形成方法を適用することができる。
A material for forming the second
次に、第2の保護膜領域314bが形成された前面基板111からメタルマスクを外し、第2の保護膜領域314bが形成された誘電体層113の表面に対して、真空蒸着等により第1の保護膜領域314aを形成する。このとき、第2の保護膜領域314bの先端部分についても、第1の保護膜領域314aによって被覆されることになるが、前面パネル31と背面パネル12とを張り合わせた後にエージングなどの際、放電空間13内で発生する放電によって、第2の保護膜領域314bの先端部分は、図8(a)に示すように放電空間13に露出することになる。
Next, the metal mask is removed from the
以上のようにして、本実施の形態に係るPDP30の保護膜314は、形成される。なお、第2の保護膜領域314bを形成する方法としては、上述のような方法以外にも、反応性イオンエッチング、異方性ウェットエッチングなどの方法を用いることもできる。
(実施の形態4)
次に、実施の形態4に係るPDP40について、図9および図10を用いて説明する。
As described above, the
(Embodiment 4)
Next,
1.PDP40の構成
先ず、本実施の形態4に係るPDP40が上記実施の形態1〜3に係るPDP10〜30の各々と相違するのは、保護膜414の形態にある。以下では、保護膜414の形態を中心として説明する。
図9(a)に示すように、PDP40の保護膜414は、誘電体層113の表面全体に第1の保護膜414aが形成され、さらにその表面上の一部領域に第2の保護膜414bが積層され構成されている。第1の保護膜414aは、例えば、膜厚が約600nmであり、その表面が略平坦となっている。また、第2の保護膜414bは、膜厚が100nmに形成されている。
1. Configuration of
As shown in FIG. 9A, in the protective film 414 of the
図9(a)のD矢視図である図9(b)に示すように、第2の保護膜414bは、例えば円状のパターンをもって形成される。なお、第2の保護膜414bのパターンについては、円状以外にも、斑点状、ストライプ状、ジグザグ状、円状、楕円状、多角形状等とすることもできるが、例えば斑点状とする場合には、その膜厚が10nm〜20nm程度で、小さい様々な形状の周囲が丸みを帯びた山形形状を規則的または不規則に配列する状態とすることができる。
As shown in FIG. 9B, which is a view taken in the direction of arrow D in FIG. 9A, the second
また、第2の保護膜414bの形成位置については、Scn電極112aおよびSus電極112bの相当する領域とし、露出する面積がそれぞれほぼ同じ面積率となるようにすることが望ましいが、位置の違いによる放電の強弱によっては露出する面積が異なった面積率となるように自在に設計配置されてよい。
第2の保護膜414bは、放電空間13に対しての露出面積が第1の保護膜414aの露出面積との相対値で、上記実施の形態1に係るPDP10などと同様の数値範囲内に設定されている。
The second
In the second
本実施の形態4において、保護膜414の形成には、第1の保護膜414aの構成材料としてMgOを用い、第2の保護膜414bの構成材料として2次電子放出係数γがMgOより高い金属酸化膜材料であるBaOを用いている。そして、BaOを主な構成材料として形成される第2の保護膜414bは、MgOを主な構成材料として形成される第1の保護膜414aより高い2次電子放出係数γを有するように、第1の保護膜414aより多くの不純物をドープして形成されている。
In the fourth embodiment, the protective film 414 is formed using MgO as a constituent material of the first
第2の保護膜414bの形成に用いる不純物として、例えば水素が適切な量含まれるように、Arガス/H2ガスなどの雰囲気中でドープされ、電子ビーム法によりBaOを主な構成材料とする膜が成膜形成される。第1の保護膜414aは、不純物をほとんど操作として混入させずに形成されるが、成膜過程で極僅かな不純物が混入することはあり得るが、第2の保護膜414bの不純物の量はこれよりも多いものである。
As an impurity used for forming the second
このようにして、少なくとも一つの放電性能(ここでは2次電子放出係数γ)が互いに異なるように、第1の保護膜414aと、第2の保護膜414bとを形成し、両保護膜414a、414bともにその表面の一部が放電空間に露出されることになる。
本実施の形態4に係るPDP40では、第1の保護膜414aに対する第2の保護膜414bの抵抗比と、蓄積する壁電荷量との関係は、上記実施の形態1などと略同様な関係を有することになる(図示省略)。そして、第1の保護膜414aに対する第2の保護膜414bの抵抗比が0.001%以上100%未満の範囲内であり、第1の保護膜414aの方が第2の保護膜414bより電気絶縁性が高い場合には、壁電荷が蓄積される。特に、抵抗比が0.01%以上100%未満の範囲内であり、第1の保護膜414aが第2の保護膜414bより高い電気絶縁性を示す場合においては、壁電荷がリークすることが少なく安定して蓄積される。
Thus, the first
In the
また、抵抗比が0.001%以上100%未満の範囲にある場合、第2の保護膜414b中への不純物としての水素含有量は、原子単位で1×1018個/cm3以上1×1023個/cm3以下の範囲内に設定することが望ましい。第2の保護膜414bへドープする不純物として例えばシリコン、クロムなどを用いた場合にも、同様である。
2.望ましい面積率についての検証
次に、本実施の形態4に係るPDP40において、第1の保護膜414aに対する第2の保護膜414bの放電空間13への露出面積の比率の望ましい範囲について、図10を用いて説明する。図10は、本実施の形態4における両保護膜414a、414bの面積率と放電開始電圧との関係を示す特性図である。
When the resistance ratio is in the range of 0.001% to less than 100%, the hydrogen content as an impurity in the second
2. Next, in the
なお、この検証にあたっては、上述の通り、保護膜材料として各々MgO、BaOの2種を使用し、BaOの第2の保護膜414bに不純物としての水素原子を1×1020個/cm3含有させ、また、第1の保護膜414aの膜厚を約600nm、第2の保護膜414bの膜厚を約100nmに設定した。
図8に示すように、面積率が10%以上90%以下の範囲内の場合には、面積率が10%未満の場合に比べて放電開始電圧が低くなる。特に、面積率が20%以上60%以下の範囲内の場合には、放電開始電圧は約115Vまで下がり、且つ、安定している。
In this verification, as described above, MgO and BaO are used as the protective film materials, respectively, and the BaO second
As shown in FIG. 8, when the area ratio is in the range of 10% or more and 90% or less, the discharge start voltage is lower than when the area ratio is less than 10%. In particular, when the area ratio is in the range of 20% or more and 60% or less, the discharge start voltage decreases to about 115 V and is stable.
一方、面積率が90%より大きい場合には、低抵抗の第2の保護膜414bの露出面積が広すぎることにより、放電が生じ難くなり、面積率が10%未満の場合には、MgOの一層で保護膜を形成している従来のPDPとほとんど変わらない放電開始電圧(約185V)となっている。
これらの結果より、PDP40では、放電開始電圧を約115Vと従来のPDPに比べて大幅に低減することができる。即ち、本実施の形態4に係るPDP40では、書き込み壁電荷を十分蓄積することが可能であり、表示すべき放電セルが放電しないという黒ノイズは少ない,という優位性を有する。
On the other hand, when the area ratio is greater than 90%, the exposed area of the low-resistance second
From these results, in the
3.PDP40が有する優位性
従って、本実施の形態に係るPDP40では、上記実施の形態1〜3に係るPDP10〜30が有する優位性に加え、上記望ましい範囲内での面積率の設定により、放電開始電圧を一層低減することが可能であるという優位性も有する。
(その他の事項)
上記実施の形態1〜4については、本発明の特徴を説明するために一例として用いたものであって、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、上記図3の駆動方法では、維持期間T3におけるDat電極122には電圧パルスを印可しないこととしたが、所謂、維持データパルスを印可することとしてもよい。
3. Advantages of
(Other matters)
About the said Embodiment 1-4, it used as an example in order to demonstrate the characteristic of this invention, Comprising: This invention is not limited to this. For example, in the driving method of FIG. 3, the voltage pulse is not applied to the
また、実施の形態1〜4では、背面パネル12の隔壁124をストライプ状としたが、井桁状(ワッフル状)としてもよく、また、隣り合う放電セル間にプライミング放電用のサブセルを設けることとしてもよい。
さらに、上記実施の形態1〜4の各PDP10〜40を構成する材料については、保護膜114〜414の構成材料については上述のように望ましい材料があることを除き、適宜変更することが可能である。
In the first to fourth embodiments, the
Further, the materials constituting the
また、上記実施の形態1〜4では、前面パネル11〜41と背面パネル21とを張り合わせることで密閉容器を形成したが、必ずしも2枚のパネルを張り合わせて形成したPDPのみを対象とするものではない。例えば、チューブ状の密閉容器をもって複数の放電セルを形成するような構成とすることもできる。
In the first to fourth embodiments, the sealed container is formed by bonding the
本発明は、大型のテレビジョンやハイビジョンテレビジョンあるいは大型表示装置など、映像機器産業、宣伝機器産業やその他の産業分野に利用するPDPを実現する上で有効である。 The present invention is effective in realizing a PDP used in the video equipment industry, the advertising equipment industry, and other industrial fields such as a large television, a high-definition television, or a large display device.
10、20、30、40.プラズマディスプレイパネル
11、21、31、41.前面パネル
12.背面パネル
13.放電空間
112.表示電極対
114、214、314、414.保護膜
114a、214a、314a.第1の保護膜領域
114b、214b、314b.第2の保護膜領域
414a.第1の保護膜
414b.第2の保護膜
2001、2002.メタルマスク
10, 20, 30, 40.
Claims (25)
前記保護膜は、ともに前記放電空間を臨み、且つ、互いに異なる放電性能を有する第1領域と第2領域とを有する
ことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。 It has a sealed container filled with a discharge gas in the discharge space, and in the sealed container, a display electrode pair is disposed on one side across the discharge space, and a data electrode is disposed on the other side in a direction crossing the display electrode pair, A plasma display panel in which a protective film is formed on the inner surface facing the discharge space in the sealed container, at least in a portion where the display electrode pair is formed,
The protective film includes a first region and a second region that both face the discharge space and have different discharge performances.
前記第1領域および第2領域は、その厚み方向において、前記誘電体層に接する
ことを特徴とする請求項1に記載のプラズマディスプレイパネル。 A dielectric layer is formed between the protective film and the display electrode pair,
The plasma display panel according to claim 1, wherein the first region and the second region are in contact with the dielectric layer in a thickness direction thereof.
前記第2領域は、前記誘電体層との境界から前記放電空間の側に向けて、前記保護膜の平面視方向における断面サイズが漸減する形状を有している
ことを特徴とする請求項2に記載のプラズマディスプレイパネル。 In the thickness direction of the protective film,
The second region has a shape in which a cross-sectional size in the planar view direction of the protective film gradually decreases from the boundary with the dielectric layer toward the discharge space. 2. A plasma display panel according to 1.
前記保護膜における第2領域は、前記誘電体層の表面に被覆された第1領域の表面における一部領域に積層して形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載のプラズマディスプレイパネル。 A dielectric layer is formed between the protective film and the display electrode pair,
2. The plasma display panel according to claim 1, wherein the second region of the protective film is formed by being laminated on a partial region of the surface of the first region covered with the surface of the dielectric layer. .
第2領域は、斑点状または縞状の形状をもって、前記放電空間に露出されている
ことを特徴とする請求項2から4の何れかに記載のプラズマディスプレイパネル。 When viewing the protective film in plan view,
The plasma display panel according to any one of claims 2 to 4, wherein the second region has a spotted or striped shape and is exposed to the discharge space.
ことを特徴とする請求項5に記載のプラズマディスプレイパネル。 The plasma display panel according to claim 5, wherein the shape of the second region exposed to the discharge space is any one of a stripe shape, a zigzag shape, a circular shape, an elliptical shape, and a polygonal shape.
ことを特徴とする請求項1から6の何れかに記載のプラズマディスプレイパネル。 The plasma display panel according to any one of claims 1 to 6, wherein the thickness of the protective film in the second region is set in a range of 10 nm to 1000 nm.
当該放電セルの単位で、前記第2領域が占める放電空間への露出面積は、前記放電空間への第1領域の露出面積に対して、10%以上90%以下の範囲に設定されている
ことを特徴とする請求項1から7の何れかに記載のプラズマディスプレイパネル。 A discharge cell is formed at each location where the display electrode pair and the data electrode intersect three-dimensionally,
The area exposed to the discharge space occupied by the second region in the unit of the discharge cell is set in a range of 10% to 90% with respect to the exposed area of the first region to the discharge space. The plasma display panel according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1から8の何れかに記載のプラズマディスプレイパネル。 The first region and the second region in the protective film are formed to include at least one material selected from a metal oxide material group composed of MgO, CaO, BaO, SrO, MgNO, and ZnO. The plasma display panel according to any one of claims 1 to 8, wherein the plasma display panel is provided.
ことを特徴とする請求項1から9の何れかに記載のプラズマディスプレイパネル。 10. The plasma display panel according to claim 1, wherein a secondary electron emission coefficient of the second region in the protective film is higher than a secondary electron emission coefficient of the first region.
ことを特徴とする請求項1から10の何れか記載のプラズマディスプレイパネル。 11. The plasma display panel according to claim 1, wherein, in the protective film, the second region contains more impurities than the first region.
ことを特徴とする請求項11に記載のプラズマディスプレイパネル。 The second region in the protective film contains hydrogen atoms in the range of 1 × 10 18 atoms / cm 3 to 1 × 10 23 atoms / cm 3 as the impurities. 2. A plasma display panel according to 1.
ことを特徴とする請求項11または12に記載のプラズマディスプレイパネル。 The second region of the protective film contains silicon atoms in the range of 1 × 10 18 atoms / cm 3 to 1 × 10 23 atoms / cm 3 as the impurities. Or the plasma display panel of 12.
ことを特徴とする請求項1から13の何れかに記載のプラズマディスプレイパネル。 The plasma display panel according to any one of claims 1 to 13, wherein the second region of the protective film has a first level closer to a conductor in a forbidden band.
ことを特徴とする請求項1から14の何れかに記載のプラズマディスプレイパネル。 The first region in the protective film has an electrical insulation property set within a range of 0.01% or more and less than 100% as compared to the second region. A plasma display panel according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1から15の何れかに記載のプラズマディスプレイパネル。 The plasma display panel according to claim 1, wherein the first region of the protective film has a film density set higher than that of the second region.
前記誘電体層の表面を被覆する状態に保護膜を形成するステップと、
データ電極が形成された第2基板に対して、前記保護膜の側が対向し、且つ、前記表示電極対とデータ電極とが交差する方向となる状態で、間に放電空間をあけて前記第1基板を対向配置し、外周部を封着するステップとを有し、
前記保護膜を形成するステップでは、ともに前記放電空間を臨み、且つ、互いに異なる放電性能を有する第1領域と第2領域とから前記保護膜を形成する
ことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。 Forming a display electrode pair on one surface of the first substrate and forming a dielectric layer so as to cover the display electrode pair;
Forming a protective film to cover the surface of the dielectric layer;
In a state where the protective film side faces the second substrate on which the data electrode is formed and the display electrode pair and the data electrode intersect with each other, a discharge space is provided between the first substrate and the first electrode. And placing the substrate facing each other and sealing the outer peripheral portion,
In the step of forming the protective film, the protective film is formed from a first region and a second region that both face the discharge space and have different discharge performances. .
ことを特徴とする請求項17に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。 The method for manufacturing a plasma display panel according to claim 17, wherein in the step of forming the protective film, the first region and the second region are formed in contact with the dielectric layer.
前記誘電体層の表面を覆うように前記第1領域を形成する第1領域形成サブステップと、
前記第1領域の表面における一部領域に、第2領域を積層形成する第2領域形成サブステップとを有している
ことを特徴とする請求項17に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。 In the step of forming the protective film,
A first region forming substep for forming the first region so as to cover the surface of the dielectric layer;
The method for manufacturing a plasma display panel according to claim 17, further comprising: a second region forming substep in which a second region is stacked and formed in a partial region of the surface of the first region.
当該保護膜を平面視するとき、前記第2領域が斑点状または縞状の形状をもって、前記放電空間に露出される状態に、前記保護膜の形成を実施する
ことを特徴とする請求項18または19に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。 In the step of forming the protective film,
The protective film is formed in a state in which the second region is exposed to the discharge space when the protective film is viewed in plan with a spotted or striped shape. 19. A method for producing a plasma display panel according to 19.
ことを特徴とする請求項20に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。 The method for manufacturing a plasma display panel according to claim 20, wherein the shape of the second region exposed to the discharge space is any one of a stripe shape, a zigzag shape, a circular shape, an elliptical shape, and a polygonal shape.
ことを特徴とする請求項17から21の何れかに記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。 In the step of forming the protective film, the first region and the second region are at least one selected from the group of metal oxide materials composed of MgO, CaO, BaO, SrO, MgNO, and ZnO. The method for manufacturing a plasma display panel according to any one of claims 17 to 21, wherein the method includes a material.
ことを特徴とする請求項17から22の何れかに記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。 The plasma display according to any one of claims 17 to 22, wherein in the step of forming the protective film, the second region is formed in a state containing more impurities than in the formation of the first region. Panel manufacturing method.
ことを特徴とする請求項23に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。 24. The plasma according to claim 23, wherein in the step of forming the protective film, the formation of the second region is performed while introducing an impurity gas when forming the film using the at least one material. Display panel manufacturing method.
ことを特徴とする請求項23または24に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。 25. In the step of forming the protective film, in the formation of the second region, at least one selected from hydrogen, silicon, and chromium is included in the region. Of manufacturing a plasma display panel.
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