JP2006080085A

JP2006080085A - 窒化ホウ素バンブーシュートを用いたプラズマディスプレイパネルおよびフラットランプ

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Publication number: JP2006080085A
Application number: JP2005262146A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Hatanaka; 秀和畑中; Yeong Mo Kim; 永模金; Ho-Nyeon Lee; 鎬年李; Seung-Hyun Son; 承賢孫; Sang-Hun Jang; 尚勳藏; Seong-Eui Lee; 聖儀李; Gi-Young Kim; 起永金; Hyoung-Bin Park; 亨彬朴
Original assignee: Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 2004-09-13
Filing date: 2005-09-09
Publication date: 2006-03-23
Also published as: CN100561640C; KR20060024196A; CN1750220A; US20060055323A1

Abstract

【課題】二次電子放出の効率を向上させて，耐久性および輝度に優れるＰＤＰおよびフラットランプを提供する。
【解決手段】所定の離隔距離を有して互いに対向して配される前面基板４０および背面基板と，両基板の間に配され，両基板の間の空間を複数の放電セルに区画する複数の隔壁と，複数の隔壁の間に対応して背面基板上に互いに並行に形成される複数のアドレス電極と，複数の放電セルの内面に塗布される蛍光体と，複数の放電セル内で放電を起こすために，アドレス電極と交差する方向で前面基板４０上に互いに並行に形成される複数の維持電極４１と，複数の維持電極４１を覆うように前面基板４０上に塗布される誘電体層４３と，誘電体層４３上に複数の維持電極４１に対向して互いに並行に形成される複数の二次電子放出電極４４，４５とを備え，二次電子放出電極４４，４５が窒化ホウ素バンブーシュートを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は，窒化ホウ素バンブーシュート（ＢＮＢＳ：ＢｏｒｏｎＮｉｔｒｉｄｅＢａｍｂｏｏＳｈｏｏｔ）を用いたプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ：ＰｌａｓｍａＤｉｓｐｌａｙＰａｎｅｌ）およびフラットランプに係り，より詳細には，ＢＮＢＳを用いて二次電子放出の効率および耐久性を向上させたＰＤＰおよびフラットランプに関する。

図１ａは，一般的な三電極面放電型ＰＤＰの概略構造を示す斜視図であり，図１ｂおよび図１ｃは，それぞれ同ＰＤＰの横断面および縦断面を示す断面図である。図１ａ〜図１ｃに示すとおり，一般的な三電極面放電型ＰＤＰは，所定の離隔距離を有し互いに対向して配される前面ガラス基板２０および背面ガラス基板１０と，前面ガラス基板２０と背面ガラス基板１０との間の空間を隔壁１３を用いて区画することにより各画素に相当する放電空間を形成する放電セル２１と，各放電セル２１で放電を起こすためのアドレス電極１１および維持電極１４，１５とを備える。維持電極１４，１５は，酸化イリジウム錫（ｉｎｄｉｕｍｔｉｎｏｘｉｄｅ）等の透明電極からなり，放電を維持するために二つで一対の電極をなす。維持電極１４，１５上には，放電時の抵抗による電圧降下を抑制するためにバス電極１６が形成される。さらに，バス電極１６上には，コンデンサとして機能する誘電体層１８と，誘電体層１８を保護するＭｇＯ保護層１９とが重ねて形成される。同一平面上に配される一対の維持電極１４，１５は，アドレス電極１１に交差する方向に互いに並行に配され，面放電を起こして画像を表示する。ここで，構成要素１２は誘電体層であり，構成要素１７は蛍光体である。

上記の構造を有するＰＤＰの放電セル２１内において，ＭｇＯ保護層１９は，放電セル２１内に二次電子を放出して放電効率を向上させることにより，電極間に印加される放電電圧を低下させ，さらにＰＤＰ内の電極を保護する。しかし，ＭｇＯ材の蒸着のみでは，プラズマ放電空間内における二次電子放出の効果を十分に向上させることはできない。

本発明の出願人による特許文献１（２０００年２月７日）は，上記問題を解決するために“カーボンナノチューブを用いた二次電子増幅構造体およびそれを用いたＰＤＰ”を開示する。図２は，特許文献１に開示されるＰＤＰの前面ガラス基板２０における隔壁に並行な断面を示す断面図である。図２に示すとおり，従来のＰＤＰにおいては，ＭｇＯ保護層１９を形成する前に，誘電体層１８上にカーボンナノチューブ（ＣＮＴ：ＣａｒｂｏｎＮａｎｏＴｕｂｅ）２２が形成され，その上にＭｇＯ保護層１９が積層される。同構造によれば，電子がＣＮＴ２２の先端部を通じて放出されることにより，放電空間内への二次電子放出の効率が大幅に向上されうる。

韓国特許出願第２０００−５６４８号公報

しかし，ＣＮＴ２２は，放電中の粒子衝突により容易に破壊される場合がある。よって，ＣＮＴを用いたＰＤＰは，一般に耐久性が非常に低い。さらに，ＣＮＴは，一般に光透過性が低いため，ＰＤＰの全体的な輝度の低下という問題を生じさせる。すなわち，蛍光体により発生される光は前面ガラス基板２０を透過すべきであるが，蛍光体から発生される光の一部が前面ガラス基板２０上に部分的に形成されるＣＮＴにより遮蔽される。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので，その目的は，二次電子放出の効率を向上させて，耐久性および輝度に優れるＰＤＰおよびフラットランプを提供することである。

上記課題を解決するため，本発明のある観点によれば，所定の離隔距離を有して互いに対向して配される前面基板および背面基板と，前面基板と背面基板との間に配され，前面基板と背面基板との間の空間を複数の放電セルに区画する複数の隔壁と，複数の隔壁の間に対応して背面基板上に互いに並行に形成される複数のアドレス電極と，複数の放電セルの内面に塗布される蛍光体と，複数の放電セル内で放電を起こすために，アドレス電極と交差する方向で前面基板上に互いに並行に形成される複数の維持電極と，複数の維持電極を覆うように前面基板上に塗布される誘電体層と，誘電体層上に複数の維持電極に対向して互いに並行に形成される複数の二次電子放出電極と，を備え，二次電子放出電極がＢＮＢＳを備えるＢＮＢＳを用いたＰＤＰが提供される。

かかる構成によれば，二次電子放出電極に含まれるＢＮＢＳは，負電子親和性を有するためＰＤＰの電子放出効率を向上させる。また，高硬度物質であるＢＮＢＳを含む二次電子放出電極は，放電中の粒子衝突により破壊され難いためＰＤＰの耐久性を向上させる。また，優れた光透過性を有する二次電子放出電極は，蛍光体から発生される光を遮蔽しないためＰＤＰの全体的な輝度を向上させる。

上記二次電子放出電極は，ＢＮＢＳが形成される基板として機能するために誘電体層上に形成される底電極層と，底電極層上に形成されるＢＮＢＳ層とを含むようにしてもよい。

上記底電極層は，シリコンまたはニッケルからなるようにしてもよい。

上記二次電子放出電極と誘電体層の上面とを覆うように，誘電体層を保護するためのＭｇＯ保護層が塗布されるようにしてもよい。

また，上記二次電子放出電極が形成される領域を除く誘電体層の上面に，誘電体層を保護するためのＭｇＯ保護層が塗布されるようにしてもよい。

上記放電時の抵抗による電圧降下を抑制するために，各々の維持電極上の一部に形成されるバス電極をさらに備えるようにしてもよい。

上記二次電子放出電極は，バス電極に対向して形成され，バス電極と実質的に等しい幅を有するようにしてもよい。

上記アドレス電極から放電セルに二次電子を放出させるために，アドレス電極上に形成されるアドレス電極用の二次電子放出電極をさらに備え，アドレス電極用の二次電子放出電極がＢＮＢＳを備えるようにしてもよい。

上記アドレス電極用の二次電子放出電極は，ＢＮＢＳが形成される基板として機能するためにアドレス電極上に形成される底電極層と，底電極層上に形成されるＢＮＢＳ層とを含むようにしてもよい。

また，上記課題を解決するため，本発明の他の観点によれば，所定の離隔距離を有して互いに対向して配される前面基板および背面基板と，前面基板と背面基板との間に配され，前面基板と背面基板との間の空間を複数の放電セルに区画する複数の隔壁と，複数の隔壁の間に対応して背面基板上に互いに並行に形成される複数のアドレス電極と，複数の放電セルの内面に塗布される蛍光体と，複数の放電セル内で放電を起こすために，アドレス電極と交差する方向で前面基板上に互いに並行に形成される複数の維持電極と，各々の維持電極上の少なくとも一部に形成され，かつ複数の維持電極に対応して互いに並行に形成される複数の二次電子放出電極と，複数の維持電極と複数の二次電子放出電極の側面とを覆うような所定の高さで前面基板上に塗布される誘電体層と，を備え，二次電子放出電極がＢＮＢＳを備えるＢＮＢＳを用いたＰＤＰが提供される。

上記二次電子放出電極は，ＢＮＢＳが形成される基板として機能するために維持電極上に形成される底電極層と，底電極層上に形成されるＢＮＢＳ層とを含むようにしてもよい。

また，上記課題を解決するため，本発明の他の観点によれば，所定の離隔距離を有して互いに対向して配され，放電空間を形成する前面基板および背面基板と，放電空間内の背面基板上に塗布される蛍光体と，放電空間内で放電を起こすために，放電空間内の前面基板上に互いに並行に形成される複数の維持電極と，複数の維持電極を覆うように前面基板上に塗布される誘電体層と，誘電体層上に複数の維持電極に対向して互いに並行に形成される複数の二次電子放出電極と，を備え，二次電子放出電極がＢＮＢＳを備えるＢＮＢＳを用いたフラットランプが提供される。

かかる構成によれば，二次電子放出電極に含まれるＢＮＢＳは，負電子親和性を有するためフラットランプの電子放出効率を向上させる。また，高硬度物質であるＢＮＢＳを含む二次電子放出電極は，放電中の粒子衝突により破壊され難いためフラットランプの耐久性および製品寿命を向上させる。また，優れた光透過性を有する二次電子放出電極は，蛍光体から発生される光を遮蔽しないためフラットランプの全体的な輝度を向上させる。

上記二次電子放出電極が形成される領域を除く誘電体層の上面に，誘電体層を保護するためのＭｇＯ保護層が塗布されるようにしてもよい。

また，上記課題を解決するため，本発明の他の観点によれば，所定の離隔距離を有して互いに対向して配され，放電空間を形成する前面基板および背面基板と，放電空間内の背面基板上に塗布される蛍光体と，放電空間内で放電を起こすために，放電空間内の前面基板上に互いに並行に形成される複数の維持電極と，複数の維持電極上に互いに並行に形成される複数の二次電子放出電極と，複数の維持電極および複数の二次電子放出電極の側面を覆うような所定の高さで前面基板上に塗布される誘電体層と，を備え，二次電子放出電極がＢＮＢＳを備えるＢＮＢＳを用いたフラットランプが提供される。

また，上記課題を解決するため，本発明の他の観点によれば，所定の離隔距離を有して互いに対向して配され，放電空間を形成する前面基板および背面基板と，放電空間内の背面基板上に塗布される蛍光体と，放電空間内で放電を起こすために，放電空間外の前面基板上に互いに並行に形成される複数の維持電極と，放電空間内の前面基板上に複数の維持電極に対向して互いに並行に形成される複数の二次電子放出電極と，を備え，二次電子放出電極がＢＮＢＳを備えるＢＮＢＳを用いたフラットランプが提供される。

かかる構成によれば，二次電子放出電極に含まれるＢＮＢＳは，負電子親和性を有するためフラットランプの電子放出効率を向上させる。また，高硬度物質であるＢＮＢＳを含む二次電子放出電極は，放電中の粒子衝突により破壊され難いためフラットランプの耐久性および製品寿命を向上させる。また，優れた光透過性を有する二次電子放出電極は，蛍光体から発生される光を遮蔽しないためフラットランプの全体的な輝度を向上させる。また，前面基板が誘電体層の機能を代わりに担えるため，フラットランプの構造が簡略化されうる。

上記二次電子放出電極は，ＢＮＢＳが形成される基板として機能するために前面基板上に形成される底電極層と，底電極層上に形成されるＢＮＢＳ層とを含むようにしてもよい。

本発明によれば，二次電子放出の効率を向上させて，耐久性および輝度に優れるＰＤＰおよびフラットランプを提供することができる。

以下に，添付した図面を参照しながら，本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお，本明細書および図面において，実質的に同一の機能構成を有する発明特定事項については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図３は，本発明の第１の実施形態に係るＰＤＰの前面基板を示す断面図である。図３に示すとおり，第１の実施形態に係るＰＤＰにおいては，ＢＮＢＳを含む複数の二次電子放出電極４４，４５が誘電体層４３上に互いに並行に形成される。ここで，二次電子放出電極４４，４５は，前面基板４０上の維持電極４１に対向して形成される。より詳細には，二次電子放出電極４４，４５は，維持電極４１の上面に形成されるバス電極４２に対向し，誘電体層の厚さによる放電時の電圧降下を抑制する。さらに，二次電子放出電極４４，４５の幅は，バス電極４２の幅と実質的に等しく形成される。図３に示すとおり，二次電子放出電極４４，４５は，誘電体層４３上に形成される底電極層４４と，底電極層４４上に形成されるＢＮＢＳ層４５とを含む。底電極層４４は，ＢＮＢＳ層４５が形成される基板として機能し，シリコン（Ｓｉ）またはニッケル（Ｎｉ）からなる。

ここで，ＢＮＢＳは，ｓｐ^３結合性５Ｈ−ＢＮの名称であり，日本の物質材料研究機構（ＮＩＭＳ：ＮａｔｉｏｎａｌＩｎｓｔｉｔｕｔｅｆｏｒＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅ）により開発されて２００４年３月に一般公開されている。ＢＮＢＳは，ダイアモンドに次ぐ高硬度物質であり，安定した構造を有する。さらに，ＢＮＢＳは，可視光領域である３８０〜７８０ｎｍの波長領域で透明であり，負電子親和性を有するため，より優れた電子放出特性を有する。

図４は，ＢＮＢＳの電界−電流密度特性を示す図である。図４において，ＡおよびＢで示される物質がＢＮＢＳである。図４に示すとおり，ＢＮＢＳは，約８．９Ｖ／μｍの電界下で０．９Ａ／ｃｍ^２の電流密度を有する。一方，ＣＮＴは，３Ｖ／μｍの電界下でわずかに１ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度を有する。すなわち，ＢＮＢＳは，同じ電界下でＣＮＴと比べて数百倍の大きな電流密度を有するため，より優れた電子放出特性を有する。さらに，図５は，ＢＮＢＳの結晶構造を示す。図５に示すとおり，ＢＮＢＳ等の窒化ホウ素系列の物質は，立方体状の結晶構造を有するため，ダイアモンドに次ぐ安定性と高硬度な特性を有する（Ｈａｎｄｂｏｏｋｏｆｒｅｆｒａｃｔｏｒｙｃａｒｂｉｄｅｓａｎｄｎｉｔｒｉｄｅｓ，ＨｕｇｈＯ．Ｐｉｅｒｓｏｎ，Ｎｏｙｅｓｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｔａｂｌｅ１３．６ｐ．２３６，１９９６）。

ＢＮＢＳは，簡単な方法で製造されうる。図６は，ＢＮＢＳの製造方法を示す。図６に示すとおり，ＢＮＢＳの製造においては，シリコンまたはニッケルからなる基板がＮＨ_３，Ｈ_２，Ｂ_２Ｈ_４，Ａｒの混合気体で満たされたチャンバ内に投入され，シリコンまたはニッケル基板上に波長１９３ｎｍの紫外線レーザーが照射され，チャンバ内に高周波（約１３．５６ＭＨｚ）が印加される。そして，図６の右側に示すとおり，シリコンまたはニッケル基板上にＢＮＢＳが形成される。図７は，上記方法で形成されたＢＮＢＳを示す顕微鏡写真である。図７に示すとおり，ＢＮＢＳの先端部が竹の子状に形成されており，この形状から窒化ホウ素‘バンブーシュート’（ＢＮＢＳ）と称されている。

ＢＮＢＳを含む二次電子放出電極は，二次電子放出の効率を向上させうるとともに，放電による損傷を殆どうけない。よって，ＣＮＴを用いて二次電子を放出させる従来のＰＤＰと比べて，優れた耐久性および輝度を有する。

図８ａおよび図８ｂは，図３に示す第１の実施形態に係るＰＤＰの変形例を示す図である。図３においては，誘電体層４３上に追加の層が形成されていない。しかし，図８ａに示す変形例においては，誘電体層４３と二次電子放出電極４４，４５とを覆うＭｇＯ保護層４６が追加的に形成されている。上記のとおり，ＭｇＯ保護層４６の最も重要な機能の一つは，放電セル内に二次電子を放出することにより放電効率を向上させることにある。本発明によれば，ＢＮＢＳを含む二次電子放出電極４４，４５により放電効率が十分に向上されうるため，第１の実施形態に示すとおりＭｇＯ層は省略されうる。しかし，図８ａに示すとおり，誘電体層４３を保護するためにＭｇＯ保護層４６が塗布されるようにしてもよい。さらに，図８ｂに示すとおり，ＭｇＯ保護層４６が二次電子放出電極４４，４５上には塗布されずに誘電体層４３上にのみ塗布されるようにしてもよい。

図９は，本発明の第２の実施形態に係るＰＤＰの前面基板を示す概略断面図である。図９に示すとおり，第２の実施形態によれば，第１の実施形態に示すバス電極４２が省略され，バス電極４２の位置に二次電子放出電極４４，４５が形成される。すなわち，第２の実施形態においては，二次電子放出電極４４，４５は，維持電極４１上の少なくとも一部に維持電極４１に並行に形成される。よって，第２の実施形態の二次電子放出電極４４，４５は，バス電極および二次電子放出電極の機能を同時に果たす。二次電子放出電極４４，４５は，第１の実施形態と同様に，シリコンまたはニッケルからなる底電極層４４と，底電極層４４上に形成されるＢＮＢＳ層４５とを含む。さらに，図９に示すとおり，誘電体層４３は，前面基板４０上に維持電極４１と二次電子放出電極４４，４５の側面とを覆うように所定の高さで塗布される。例えば，誘電体層４３の高さを維持電極４１と二次電子放出電極４４，４５との合計の高さに等しく形成することにより，二次電子放出電極４４，４５の上面が放電セル（図示せず）上に露出されることが望ましい。

図１０ａおよび図１０ｂは，図９に示す第２の実施形態に係るＰＤＰの変形例を示す図である。図１０ａにおいては，誘電体層４３を保護するために，ＭｇＯ保護層４６が誘電体層４３の上面と二次電子放出電極４４，４５の上面とに塗布される。上記のとおり，ＭｇＯ保護層４６は，誘電体層４３を物理的および化学的な損傷から保護し，二次電子の放出を助ける。さらに，ＢＮＢＳを含む二次電子放出電極４４，４５が優れた耐久性および二次電子放出の効率を有するため，ＭｇＯ保護層４６は，誘電体層４３上にのみ形成されうる。この場合，誘電体層４３は，維持電極４１と二次電子放出電極４４，４５との合計の高さよりやや低く形成される。さらに，図１０ｂに示すとおり，ＭｇＯ保護層４６が二次電子放出電極４４，４５の形成される領域を除く誘電体層４３上に薄く形成されることにより，二次電子放出電極４４，４５は，放電セル上に露出されうる。ここで，ＭｇＯ保護層４６の厚さは，約５０００Åである。

図１１ａ〜図１１ｄは，二次電子放出電極４４，４５の底電極層４４としてニッケルが用いられる場合において，本発明に係るＰＤＰの前面基板を製造する方法を示す図である。図１１ａに示すとおり，維持電極４１を形成するために，酸化イリジウム錫等の透明金属物質がソーダラインガラス（ｓｏｄａ−ｌｉｎｅｇｌａｓｓ）等の一般ガラス基板４０上に蒸着される。その後，図１１ｂに示すとおり，ガラス基板４０上に蒸着された透明金属が維持電極４１を形成するためにパターンニングされ，維持電極４１上の一部に一般的な蒸着法によりニッケルが蒸着される。上記のとおり，維持電極４１上に蒸着されるニッケルは，ＢＮＢＳを形成するための底電極層４４として機能する。さらに，図１１ｃに示すとおり，維持電極４１および底電極層４４が形成されるガラス基板４０は，ＮＨ_３，Ｈ_２，Ｂ_２Ｈ_４，Ａｒを含む混合気体で満たされたチャンバ内に投入され，底電極層４４上にレーザープラズマ化学気相成長法（ｌａｓｅｒ−ｐｌａｓｍａｅｎｈａｎｃｅｄｃｈｅｍｉｃａｌｖａｐｏｒｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）を用いてＢＮＢＳ層４５が形成される。そして，図１１ｄに示すとおり，底電極層４４およびＢＮＢＳ層４５の側面を取り囲むように，誘電体層４３がガラス基板４０上に形成される。さらに，ＭｇＯ保護層４６が誘電体層４３上に追加的に形成されてもよい。

図１２ａ〜図１２ｄは，二次電子放出電極４４，４５の底電極層４４としてシリコンが用いられる場合において，本発明に係るＰＤＰの前面基板を製造する方法を示す図である。図１２ａに示すとおり，維持電極４１を形成するために，酸化イリジウム錫等の透明金属物質がソーダラインガラス等の一般ガラス基板４０上に蒸着される。その後，図１２ｂに示すとおり，ガラス基板４０上に蒸着された透明金属が維持電極４１を形成するためにパターンニングされ，ガラス基板４０上と維持電極４１上とに４００度以下の温度下でプラズマ化学気相成長法（ｐｌａｓｍａｅｎｈａｎｃｅｄｃｈｅｍｉｃａｌｖａｐｏｒｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）を用いて厚さ約１．５μｍの多結晶シリコン（ｐｏｌｙ−Ｓｉ）が蒸着される。さらに，図１２ｃに示すとおり，多結晶シリコンが底電極層４４を形成するためにパターンニングされ，底電極層４４上にレーザープラズマ化学気相成長法を用いてＢＮＢＳ層４５が形成される。さらに，図１２ｄに示すとおり，底電極層４４およびＢＮＢＳ層４５の側面を取り囲むように，誘電体層４３がガラス基板４０上に形成される。さらに，ＭｇＯ保護層４６が誘電体層４３上に追加的に形成されてもよい。

二次電子放出電極は，上記の実施形態において前面基板の維持電極上に形成されるが，背面基板のアドレス電極上にも追加的に形成されうる。図１３は，二次電子放出電極がアドレス電極上に形成される本発明の第３の実施形態に係るＰＤＰの背面基板を示す断面図である。図１３に示すとおり，本発明の第３の実施形態に係るＰＤＰの背面基板ユニットは，ガラス等の透明材料からなる背面基板３０と，背面基板３０上に互いに並行に形成される複数のアドレス電極３１と，アドレス電極３１上に形成される二次電子放出電極３２と，アドレス電極３１と二次電子放出電極３２とを取り囲むように背面基板３０上に形成される誘電体層３３と，背面基板３０と前面基板との間の空間を複数の放電セル３６に区画するために誘電体層３３上に配される複数の隔壁３４と，放電セル３６の内面に塗布される蛍光体３５とを備える。上記のとおり，二次電子放出電極３２がアドレス電極３１上に形成されると，放電セル３６内のアドレス放電電圧が抑制され，放電動作の効率が向上されうる。ここで，二次電子放出電極３２としてはＢＮＢＳが用いられる。アドレス電極３１は，多結晶シリコンまたはニッケルからなりえるため，アドレス電極３１上にＢＮＢＳ層が形成されうる。あるいは，アルミニウム（Ａｌ）等の金属を用いて形成されるアドレス電極３１上に，二層構造，すなわちシリコンまたはニッケルからなる底電極層と二次電子を放出するためのＢＮＢＳ層，を有する二次電子放出電極３２が形成されうる。

本発明に係る二次電子放出電極は，主に液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）用のバックライトとして用いられるフラットランプに適用されうる。これは，フラットランプの基本構造および動作原理がＰＤＰと同様であるためである。すなわち，フラットランプもまた，放電ガスが二枚のガラス基板の間に注入され，放電により発生される紫外線が蛍光体を励起して可視光を放出するという構造を有する。

図１４は，本発明に係るフラットランプの構造を示す断面図である。図１４に示すとおり，フラットランプは，放電空間６３を形成するために所定の離隔距離を有して互いに対向して配される前面基板５０および背面基板６０と，背面基板６０上に塗布される蛍光体６１と，放電空間６３内で放電を起こすために前面基板５０上に互いに並行に形成される複数の維持電極５１と，維持電極５１を覆うように前面基板５０上に塗布される誘電体層５４と，維持電極５１に対向して誘電体層５４上に互いに並行に形成される複数の二次電子放出電極５２，５３とを備える。さらに，放電空間６３は，隔壁６２により密閉される。ここで，二次電子放出電極５２，５３は，二次電子を放出するためのＢＮＢＳ層５３と，ＢＮＢＳ層５３が形成される基板として機能するために誘電体層５４上に形成される底電極層５２とを含む。底電極層５２としては，シリコンまたはニッケルが用いられうる。よって，図１４に示すフラットランプの前面基板は，図３に示すＰＤＰの前面基板とほぼ等しい構造を有する。

さらに，図８ａおよび図８ｂにおけるＰＤＰの変形例に示すとおり，図１４のフラットランプの誘電体層５４を保護するために，二次電子放出電極５２，５３上と誘電体層５４の上面とに，ＭｇＯ保護層５５が塗布されうる。ＭｇＯ保護層５５は，誘電体層５４を物理的および化学的な損傷から保護し，二次電子の放出を助ける。あるいは，ＭｇＯ保護層５５が誘電体層５４上にのみ形成されるようにしてもよい。すなわち，ＭｇＯ保護層５５が二次電子放出電極５２，５３を除く誘電体層５４の上面にのみ形成されると，二次電子放出電極５２，５３は，放電空間６３上に露出されうる。

図１５は，本発明に係るフラットランプの他の例を示す断面図である。図１５に示すとおり，本発明に係るフラットランプは，放電空間６３を形成するために所定の離隔距離を有して互いに対向して配される前面基板５０および背面基板６０と，背面基板６０上に塗布される蛍光体６１と，放電空間６３内で放電を起こすために前面基板５０上に互いに並行に形成される複数の維持電極５１と，維持電極５１の上面に互いに並行に形成される複数の二次電子放出電極５２，５３と，維持電極５１および二次電子放出電極５２，５３の側面を覆うように前面基板５０上に塗布される誘電体層５４とを備える。さらに，放電空間６３は，隔壁６２により密閉される。上記のとおり，二次電子放出電極５２，５３は，二次電子を放出するためのＢＮＢＳ層５３と，ＢＮＢＳ層５３が形成される基板として機能するために維持電極５１上に形成される底電極層５２とを備える。底電極層５２としては，シリコンまたはニッケルが用いられうる。よって，図１５に示すフラットランプの前面基板は，図９に示すＰＤＰの前面基板とほぼ等しい構造を有する。

さらに，図１５に示すフラットランプにおいては，図１０ａに示すＰＤＰと同様に，誘電体層５４を保護するために，誘電体層５４の上面と二次電子放出電極５２，５３の上面とに，ＭｇＯ保護層５５が塗布されうる。あるいは，ＭｇＯ保護層５５は，図１０ｂに示す変形例と同様に誘電体層５４の上面にのみ形成されうる。

図１６ａは，本発明に係るフラットランプの他の変形例を示す斜視図であり，図１６ｂおよび図１６ｃは，それぞれ同フラットランプの横断面および縦断面を示す断面図である。図１６ａ〜図１６ｃに示すフラットランプは，放電空間６３を形成するために所定の離隔距離を有して互いに対向して配される前面基板５０および背面基板６０と，背面基板６０上に塗布される蛍光体６１と，放電空間６３内で放電を起こすために前面基板５０上に互いに並行に形成される複数の維持電極５１と，維持電極５１の上面に互いに並行に形成される複数の二次電子放電電極５２，５３とを備える。すなわち，図１６ａ〜図１６ｃに示すとおり，維持電極５１と二次電子放出電極５２，５３とは，ガラスからなる前面基板５０の両面に互いに対向して形成される。

維持電極５１は，図１４および図１５に示すフラットランプにおいては放電空間６３内に形成されるが，図１６ａ〜図１６ｃに示すフラットランプにおいては放電空間６３の外側に形成される。この場合，前面基板５０が誘電体層の機能を代わりに担えるため，フラットランプの構造が簡略化されうる。さらに，誘電体層が省略されうるため，誘電体層を保護するためのＭｇＯ保護層も省略されうる。さらに，上記のとおり，二次電子放出電極５２，５３は，二次電子を放出するためのＢＮＢＳ層５３と，ＢＮＢＳ層５３が形成される基板として機能するために前面基板５０上に形成される底電極層５２とを備える。底電極層５２は，シリコンまたはニッケルを用いて形成されうる。二次電子放出電極５２，５３がＢＮＢＳを含むため，長い製品寿命と高い輝度を有するフラットランプが製造されうる。

維持電極は，上記のフラットランプにおいては前面基板上に形成されているが，あくまでも例示するものであり，背面基板上に形成されてもよい。

本発明に係るＰＤＰおよびフラットランプによれば，二次放電が高硬度物質であるＢＮＢＳを用いて実施されるため，ＣＮＴを用いた従来のＰＤＰおよびフラットランプと比べて，優れた耐久性および製品寿命を有する。

さらに，ＢＮＢＳが可視光領域で光透過性を有するため，蛍光体から発生される光は，損失なしに前面ガラス基板を透過しうる。よって，本発明に係るＰＤＰおよびフラットランプは，従来のＰＤＰおよびフラットランプと比べて，より高い輝度を有する。

また，ＢＮＢＳは，放電のための電圧閾値が低い。よって，本発明に係るＰＤＰおよびフラットランプは，より低い電圧で駆動され，消費電力をより抑えることができる。

さらに，ＢＮＢＳは，簡単な方法で製造されるため，追加の製造工程を必要としない。よって，ＢＮＢＳを用いたＰＤＰおよびフラットランプは，短い工程時間かつより低廉な製造コストで製造されうる。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範疇に属するものと了解される。

一般的な三電極面放電型ＰＤＰを示す斜視図である。図１ａに示すＰＤＰの横断面を示す断面図である。図１ａに示すＰＤＰの縦断面を示す断面図である。ＣＮＴを用いて二次電子を増幅する従来のＰＤＰの前面基板を示す概略断面図である。本発明の第１の実施形態に係るＰＤＰの前面基板を示す概略断面図である。ＢＮＢＳの電界−電流密度特性を示す図である。ＢＮＢＳの結晶構造を示す概略図である。ＢＮＢＳの製造方法を示す概略図である。ＢＮＢＳを示す顕微鏡写真である。図３に示す第１の実施形態に係るＰＤＰの変形例を示す断面図である。図３に示す第１の実施形態に係るＰＤＰの変形例を示す断面図である。本発明の第２の実施形態に係るＰＤＰの前面基板を示す概略断面図である。図９に示す第２の実施形態に係るＰＤＰの変形例を示す断面図である。図９に示す第２の実施形態に係るＰＤＰの変形例を示す断面図である。底電極としてニッケルを用いる場合において本発明に係るＰＤＰの前面基板を製造する方法を示す概略図である。底電極としてニッケルを用いる場合において本発明に係るＰＤＰの前面基板を製造する方法を示す概略図である。底電極としてニッケルを用いる場合において本発明に係るＰＤＰの前面基板を製造する方法を示す概略図である。底電極としてニッケルを用いる場合において本発明に係るＰＤＰの前面基板を製造する方法を示す概略図である。底電極としてシリコンを用いる場合において本発明に係るＰＤＰの前面基板を製造する方法を示す概略図である。底電極としてシリコンを用いる場合において本発明に係るＰＤＰの前面基板を製造する方法を示す概略図である。底電極としてシリコンを用いる場合において本発明に係るＰＤＰの前面基板を製造する方法を示す概略図である。底電極としてシリコンを用いる場合において本発明に係るＰＤＰの前面基板を製造する方法を示す概略図である。本発明の第３の実施形態に係るＰＤＰの背面基板を示す概略断面図である。本発明に係るフラットランプの構造を示す断面図である。本発明に係るフラットランプの構造を示す断面図である。本発明に係るフラットランプの他の例を示す斜視図である。図１６ａに示すフラットランプの横断面を示す断面図である。図１６ａに示すフラットランプの縦断面を示す断面図である。

符号の説明

４０前面基板
４１維持電極
４２バス電極
４３誘電体層
４４，４５二次電子放出電極
４６ＭｇＯ保護層

Claims

所定の離隔距離を有して互いに対向して配される前面基板および背面基板と；
前記前面基板と前記背面基板との間に配され，前記前面基板と前記背面基板との間の空間を複数の放電セルに区画する複数の隔壁と；
前記複数の隔壁の間に対応して前記背面基板上に互いに並行に形成される複数のアドレス電極と；
前記複数の放電セルの内面に塗布される蛍光体と；
前記複数の放電セル内で放電を起こすために，前記アドレス電極と交差する方向で前記前面基板上に互いに並行に形成される複数の維持電極と；
前記複数の維持電極を覆うように前記前面基板上に塗布される誘電体層と；
前記誘電体層上に前記複数の維持電極に対向して互いに並行に形成される複数の二次電子放出電極と；
を備え，
前記二次電子放出電極が窒化ホウ素バンブーシュート（ＢＮＢＳ）を備えることを特徴とする，ＢＮＢＳを用いたプラズマディスプレイパネル。
前記二次電子放出電極は，前記ＢＮＢＳが形成される基板として機能するために前記誘電体層上に形成される底電極層と，前記底電極層上に形成されるＢＮＢＳ層とを含むことを特徴とする，請求項１に記載のＢＮＢＳを用いたプラズマディスプレイパネル。
前記底電極層は，シリコンまたはニッケルからなることを特徴とする，請求項２に記載のＢＮＢＳを用いたプラズマディスプレイパネル。
前記二次電子放出電極と前記誘電体層の上面とを覆うように，前記誘電体層を保護するためのＭｇＯ保護層が塗布されることを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載のＢＮＢＳを用いたプラズマディスプレイパネル。
前記二次電子放出電極が形成される領域を除く前記誘電体層の上面に，前記誘電体層を保護するためのＭｇＯ保護層が塗布されることを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載のＢＮＢＳを用いたプラズマディスプレイパネル。
放電時の抵抗による電圧降下を抑制するために，各々の前記維持電極上の一部に形成されるバス電極をさらに備えることを特徴とする，請求項１〜５のいずれかに記載のＢＮＢＳを用いたプラズマディスプレイパネル。
前記二次電子放出電極は，前記バス電極に対向して形成され，前記バス電極と実質的に等しい幅を有することを特徴とする，請求項６に記載のＢＮＢＳを用いたプラズマディスプレイパネル。
前記アドレス電極から前記放電セルに二次電子を放出させるために，前記アドレス電極上に形成される前記アドレス電極用の二次電子放出電極をさらに備え，前記アドレス電極用の二次電子放出電極が前記ＢＮＢＳを備えることを特徴とする，請求項１〜７のいずれかに記載のＢＮＢＳを用いたプラズマディスプレイパネル。
前記アドレス電極用の二次電子放出電極は，前記ＢＮＢＳが形成される基板として機能するために前記アドレス電極上に形成される底電極層と，前記底電極層上に形成されるＢＮＢＳ層とを含むことを特徴とする，請求項８に記載のＢＮＢＳを用いたプラズマディスプレイパネル。
所定の離隔距離を有して互いに対向して配される前面基板および背面基板と；
前記前面基板と前記背面基板との間に配され，前記前面基板と前記背面基板との間の空間を複数の放電セルに区画する複数の隔壁と；
前記複数の隔壁の間に対応して前記背面基板上に互いに並行に形成される複数のアドレス電極と；
前記複数の放電セルの内面に塗布される蛍光体と；
前記複数の放電セル内で放電を起こすために，前記アドレス電極と交差する方向で前記前面基板上に互いに並行に形成される複数の維持電極と；
各々の前記維持電極上の少なくとも一部に形成され，かつ前記複数の維持電極に対応して互いに並行に形成される複数の二次電子放出電極と；
前記複数の維持電極と前記複数の二次電子放出電極の側面とを覆うような所定の高さで前記前面基板上に塗布される誘電体層と；
を備え，
前記二次電子放出電極が窒化ホウ素バンブーシュート（ＢＮＢＳ）を備えることを特徴とする，ＢＮＢＳを用いたプラズマディスプレイパネル。
前記二次電子放出電極は，前記ＢＮＢＳが形成される基板として機能するために前記維持電極上に形成される底電極層と，前記底電極層上に形成されるＢＮＢＳ層とを含むことを特徴とする，請求項１０に記載のＢＮＢＳを用いたプラズマディスプレイパネル。
前記底電極層は，シリコンまたはニッケルからなることを特徴とする，請求項１１に記載のＢＮＢＳを用いたプラズマディスプレイパネル。
前記二次電子放出電極と前記誘電体層の上面とを覆うように，前記誘電体層を保護するためのＭｇＯ保護層が塗布されることを特徴とする，請求項１０〜１２のいずれかに記載のＢＮＢＳを用いたプラズマディスプレイパネル。
前記二次電子放出電極が形成される領域を除く前記誘電体層の上面に，前記誘電体層を保護するためのＭｇＯ保護層が塗布されることを特徴とする，請求項１０〜１２のいずれかに記載のＢＮＢＳを用いたプラズマディスプレイパネル。
前記アドレス電極から前記放電セルに二次電子を放出させるために，前記アドレス電極上に形成される前記アドレス電極用の二次電子放出電極をさらに備え，前記アドレス電極用の二次電子放出電極が前記ＢＮＢＳを備えることを特徴とする，請求項１０〜１４のいずれかに記載のＢＮＢＳを用いたプラズマディスプレイパネル。
前記アドレス電極用の二次電子放出電極は，前記ＢＮＢＳが形成される基板として機能するために前記アドレス電極上に形成される底電極層と，前記底電極層上に形成されるＢＮＢＳ層とを含むことを特徴とする，請求項１５に記載のＢＮＢＳを用いたプラズマディスプレイパネル。
所定の離隔距離を有して互いに対向して配され，放電空間を形成する前面基板および背面基板と；
前記放電空間内の前記背面基板上に塗布される蛍光体と；
前記放電空間内で放電を起こすために，前記放電空間内の前記前面基板上に互いに並行に形成される複数の維持電極と；
前記複数の維持電極を覆うように前記前面基板上に塗布される誘電体層と；
前記誘電体層上に前記複数の維持電極に対向して互いに並行に形成される複数の二次電子放出電極と；
を備え，
前記二次電子放出電極が窒化ホウ素バンブーシュート（ＢＮＢＳ）を備えることを特徴とする，ＢＮＢＳを用いたフラットランプ。
前記二次電子放出電極は，前記ＢＮＢＳが形成される基板として機能するために前記誘電体層上に形成される底電極層と，前記底電極層上に形成されるＢＮＢＳ層とを含むことを特徴とする，請求項１７に記載のＢＮＢＳを用いたフラットランプ。
前記底電極層は，シリコンまたはニッケルからなることを特徴とする，請求項１８に記載のＢＮＢＳを用いたフラットランプ。
前記二次電子放出電極と前記誘電体層の上面とを覆うように，前記誘電体層を保護するためのＭｇＯ保護層が塗布されることを特徴とする，請求項１７〜１９のいずれかに記載のＢＮＢＳを用いたフラットランプ。
前記二次電子放出電極が形成される領域を除く前記誘電体層の上面に，前記誘電体層を保護するためのＭｇＯ保護層が塗布されることを特徴とする，請求項１７〜１９のいずれかに記載のＢＮＢＳを用いたフラットランプ。
所定の離隔距離を有して互いに対向して配され，放電空間を形成する前面基板および背面基板と；
前記放電空間内の前記背面基板上に塗布される蛍光体と；
前記放電空間内で放電を起こすために，前記放電空間内の前記前面基板上に互いに並行に形成される複数の維持電極と；
前記複数の維持電極上に互いに並行に形成される複数の二次電子放出電極と；
前記複数の維持電極および前記複数の二次電子放出電極の側面を覆うような所定の高さで前記前面基板上に塗布される誘電体層と；
を備え，
前記二次電子放出電極が窒化ホウ素バンブーシュート（ＢＮＢＳ）を備えることを特徴とする，ＢＮＢＳを用いたフラットランプ。
前記二次電子放出電極は，前記ＢＮＢＳが形成される基板として機能するために前記維持電極上に形成される底電極層と，前記底電極層上に形成されるＢＮＢＳ層とを含むことを特徴とする，請求項２２に記載のＢＮＢＳを用いたフラットランプ。
前記底電極層は，シリコンまたはニッケルからなることを特徴とする，請求項２３に記載のＢＮＢＳを用いたフラットランプ。
前記二次電子放出電極と前記誘電体層の上面とを覆うように，前記誘電体層を保護するためのＭｇＯ保護層が塗布されることを特徴とする，請求項２２〜２４のいずれかに記載のＢＮＢＳを用いたフラットランプ。
前記二次電子放出電極が形成される領域を除く前記誘電体層の上面に，前記誘電体層を保護するためのＭｇＯ保護層が塗布されることを特徴とする，請求項２２〜２４のいずれかに記載のＢＮＢＳを用いたフラットランプ。
所定の離隔距離を有して互いに対向して配され，放電空間を形成する前面基板および背面基板と；
前記放電空間内の前記背面基板上に塗布される蛍光体と；
前記放電空間内で放電を起こすために，前記放電空間外の前記前面基板上に互いに並行に形成される複数の維持電極と；
前記放電空間内の前記前面基板上に前記複数の維持電極に対向して互いに並行に形成される複数の二次電子放出電極と；
を備え，
前記二次電子放出電極が窒化ホウ素バンブーシュート（ＢＮＢＳ）を備えることを特徴とする，ＢＮＢＳを用いたフラットランプ。
前記二次電子放出電極は，前記ＢＮＢＳが形成される基板として機能するために前記前面基板上に形成される底電極層と，前記底電極層上に形成されるＢＮＢＳ層とを含む
ことを特徴とする，請求項２７に記載のＢＮＢＳを用いたフラットランプ。
前記底電極層は，シリコンまたはニッケルからなることを特徴とする，請求項２８に記載のＢＮＢＳを用いたフラットランプ。