JP2009021098A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

【課題】高い発光効率を維持しながら、駆動の長短にかかわりなく安定した表示性能を維持し、かつパネルのエージング時間の短いＰＤＰおよびＰＤＰ装置を提供する。
【解決手段】ＰＤＰ装置のパネル部においては、放電空間にＸｅ−Ｎｅ放電ガスを含み、少なくとも、放電ガスの全圧が、２×１０^４Ｐａ以上６×１０^４Ｐａ以下で、Ｎｅの分圧が０．３×１０^４Ｐａ以上１×１０^４Ｐａ以下で、かつ、キセノン（Ｘｅ）ガスの濃度が５０％〜８５％である範囲内で充填されている。即ち、本発明に係るＰＤＰ装置では、放電ガスを高Ｘｅ（５０％〜８５％）として高い発光効率を得るとともに、全圧に対するＮｅガスの分圧を０．３×１０^４Ｐａ以上１×１０^４Ｐａ以下に規定することで、駆動時における放電を原因とする保護層のスパッタリングによる削れの発生が抑制とパネルのエージング時間の短縮が実現される。
【選択図】図６

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネルおよびプラズマディスプレイパネル装置に関する。

近年、平面型表示装置の一種として、画像を表示するパネル部と、入力画像信号に基づいてパネル部を駆動する駆動部とから構成される、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）装置が広く普及してきている。特に、ハイビジョンをはじめとする高精細の大画面テレビへの期待が高まっている。

従来のＰＤＰ装置のパネル部は、前面パネルと背面パネルとが、互いに間隔をあけて対向配置され、両パネルの外周部が封止された構成である。前面パネルは、ガラス基板の一方の主面上に、ストライプ状の表示電極対（スキャン電極とサスティン電極との対）、誘電体層、および保護層が順に積層されることで構成されている。背面パネルは、ガラス基板の一方の主面上に、データ電極および誘電体層が順に積層され、さらにその上に、ストライプ状あるいは井桁状の隔壁が突設されることで構成されている。背面パネルの誘電体層と隣り合う隔壁とにより形成される各窪み部分には、蛍光体層が形成されている。

表示電極対とデータ電極とが交差するように、前面パネルと背面パネルとが配置されることで、前面パネルと背面パネルとの間には、放電空間が形成される。この表示電極対とデータ電極との交差部分を有する放電空間が、それぞれ放電セルとなる。放電空間には、キセノン（Ｘｅ）を５％〜１５％含むキセノン（Ｘｅ）−ネオン（Ｎｅ）の混合ガス、あるいはキセノン（Ｘｅ）−ネオン（Ｎｅ）−ヘリウム（Ｈｅ）の混合ガスなどが、放電ガスとして、５×１０^４Ｐａ〜７×１０^４Ｐａの圧力で充填されている。

従来のＰＤＰ装置の駆動部は、表示電極対およびデータ電極の各々に対して電圧パルスを印加できるよう、パネル部に接続されている。ＰＤＰ装置の駆動には、所謂、フィールド内時分割階調表示方式が用いられており、上記駆動部が、入力画像の１フィールドを複数のサブフィールドに分割し、さらに各サブフィールドを初期化期間、書き込み期間、および維持放電期間に分割している。

ＰＤＰ装置に対しては、より一層の発光効率（２．０ｌｍ／ｗ以上）の向上が求められており、その一つの方策として、放電ガス中のキセノン（Ｘｅ）の割合を増加させる研究開発がなされている。例えば、放電ガスを１００％キセノン（Ｘｅ）とする提案（例えば、特許文献１参照）や、放電ガスのキセノン（Ｘｅ）ガスの混合比を１０〜１００％未満とし、かつ、放電ガスの充填圧力を６．６７×１０^４Ｐａ以上という超高圧とする提案（例えば、特許文献２参照）などがなされている。
特開２００２−８３５４３号公報 特開２００２−９３３２７号公報

しかしながら、Ｘｅガス濃度を１００％まで上げて放電ガスの全圧を高くすると、輝度は向上するが、下記に述べる３つの大きな課題が存在する。

（１）Ｘｅガス濃度と放電ガスの全圧を高くすると、Ｎｅガス濃度に係わりなく放電電圧が上昇するため、パネルを低電圧で駆動することができなくなり、輝度は向上するが、発光効率が低下してしまう。

（２）パネルの放電維持電圧をＸｅガス濃度１００％の時より低減させるため、ＮｅガスをＸｅガスに加えていくと、放電開始電圧は低下するが、駆動時に発生する維持放電の影響を受けて、ＭｇＯ（酸化マグネシウム）保護層がスパッタリングにより削られていくという現象が顕著に発生する傾向にある。このため、長期にわたって安定した表示性能を維持できない。

（３）Ｘｅガス濃度が高いと、パネルの放電を安定化させるために必要なＭｇＯのエージング工程において、エージング時間が大幅に増加する。

本発明は、上記（１）〜（３）の課題を同時に解決しようとなされたものであって、高い発光効率を維持しながら、ＭｇＯ保護層がスパッタリングにより削られていくことを抑制して、駆動が長期にわたった場合にも安定した表示性能を維持し、さらに、エージング時間が短くてすむＰＤＰおよびＰＤＰ装置を提供することを目的とする。

上記（１）〜（３）の課題を解決するために、本発明のＰＤＰは、一対の基板が互いの間に空間をあけて対向配置され、一方の基板の主面上に電極対と誘電体層と保護層とが順に積層され、前記保護層が前記空間を臨む状態におかれ、他方の基板の主面上に前記保護層と対向するように蛍光体層が形成され、前記空間にキセノン（Ｘｅ）とネオン（Ｎｅ）を含む放電ガスが充填されてなるＰＤＰであって、少なくとも、キセノン（Ｘｅ）とネオン（Ｎｅ）を含む放電ガスの全圧が、２×１０^４Ｐａ以上６×１０^４Ｐａ以下で、前記ネオン（Ｎｅ）ガスの分圧が０．３×１０^４Ｐａ以上１×１０^４Ｐａ以下で、かつ、前記キセノン（Ｘｅ）ガスの濃度が５０％〜８５％であることを特徴している。

本発明に係るＰＤＰおよびＰＤＰ装置では、ＸｅとＮｅを含む放電ガスの全圧を２×１０^４Ｐａ以上６×１０^４Ｐａ以下、かつ、キセノン（Ｘｅ）ガスの濃度を５０％〜８５％としているので、高い発光効率（放電効率）を有することができる。

また、本発明に係るＰＤＰおよびＰＤＰ装置では、放電ガス中にネオン（Ｎｅ）ガスの分圧が０．３×１０^４Ｐａ以上１×１０^４Ｐａ以下含まれてことから、Ｎｅガスが含まれていないＰＤＰに比べて、低い放電開始電圧が維持される。さらには、ＮｅガスによるＭｇＯへの清浄効果が働き、エージング時間を短くすることができる。

また、本発明に係るＰＤＰおよびＰＤＰ装置では、放電ガス中におけるＮｅガスの分圧が０．３×１０^４Ｐａ以上１×１０^４Ｐａ以下に規定されているので、駆動時の放電に伴うＮｅイオンのスパッタリングによる保護層の削れを抑制し、駆動が長期に及んだ場合にも、安定した高い表示性能を確保することができる。

以下では、本発明を実施するための最良の形態について、一例をもって説明する。なお、本発明はこれに限定されるものではない。

（実施の形態１）
《パネル部１０の構成》
本発明の実施の形態１に係るＰＤＰ装置１のパネル部１０の構成について、図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態１に係るパネル部１０の要部構成を示す斜視図である。図１に示すように、本実施の形態１に係るＰＤＰ装置１のパネル部１０は、前面パネル１１と背面パネル１２とが、互いの間に放電空間１３をあけて対向配置された構成である。

（１）前面パネル１１の構成
図１に示すように、前面パネル１１は、前面基板１１１と、スキャン電極Ｓｃｎおよびサスティン電極Ｓｕｓからなる表示電極対１１２と、誘電体層１１３と、保護層１１４とから構成されている。前面基板１１１の背面パネル１２と対向する側の面には、表示電極対１１２が互いに平行に複数配設されており、この表示電極対１１２を覆うように、誘電体層１１３および保護層１１４が順に形成されている。

前面基板１１１は、高歪点ガラスあるいはソーダライムガラスなどから構成されている。スキャン電極Ｓｃｎおよびサスティン電極Ｓｕｓは、Ａｇ（銀）などの金属材料、および、ＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）などの透明電極から構成されている。誘電体層１１３は、無鉛の低融点ガラス材料から形成されており、その厚みは４０μｍに設定されている。保護層１１４は、ＭｇＯ（酸化マグネシウム）から構成されている。

（２）背面パネル１２の構成
図１に示すように、背面パネル１２は、背面基板１２１と、データ電極Ｄａｔと、誘電体層１２２と、隔壁１２３と、蛍光体層１２４とから構成されている。背面基板１２１の前面パネル１１と対向する側の面には、表示電極対１１２と略直交する方向に、データ電極Ｄａｔが複数配設されており、このデータ電極Ｄａｔを覆うように、誘電体層１２２が形成されている。

誘電体層１２２上には、隣り合うデータ電極Ｄａｔの間に主隔壁１２３１が立設され、この主隔壁１２３１と略直行する方向に、補助隔壁１２３２が立設されている。これら主隔壁１２３１と補助隔壁１２３２との組み合わせにより、隔壁１２３が構成される。なお、図面上では詳細に示していないが、図１のｚ方向において、補助隔壁１２３２の上端の位置は、主隔壁１２３１の上端の位置よりも、若干低く設定されている。

誘電体層１２２と、隣り合う主隔壁１２３１と、隣り合う補助隔壁１２３２とで囲まれた窪み部分には、蛍光体層１２４が設けられている。蛍光体層１２４は、図１のｙ方向においては、主隔壁１２３１で仕切られた窪み部分毎に、例えば、赤色蛍光体層１２４Ｒ、緑色蛍光体層１２４Ｇ、青色蛍光体層１２４Ｂの順に色分けされている。また、図１のｘ方向においては、ｙ方向での色分け順に合わせて、例えば、赤色蛍光体層１２４Ｒ、緑色蛍光体層１２４Ｇ、青色蛍光体層１２４Ｂの順に色分けされている。

赤色蛍光体層１２４Ｒ、緑色蛍光体層１２４Ｇ、青色蛍光体層１２４Ｂは、例えば、次に示すような蛍光体を用いて形成されている。
Ｒ蛍光体 （Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ_３：Ｅｕ
Ｇ蛍光体 （Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ_３：ＴｂとＺｎ_２ＳｉＯ_４：Ｍｎとの混合物
Ｂ蛍光体 ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ
背面基板１２１も、前面基板１１１と同様、高歪点ガラスあるいはソーダライムガラスなどから構成されている。データ電極Ｄａｔも、スキャン電極Ｓｃｎおよびサスティン電極Ｓｕｓと同様、Ａｇなどの金属材料から形成されている。誘電体層１２２も、前面パネル１１の誘電体層１１３と同様、無鉛の低融点ガラス材料から形成されている。隔壁１２３は、ガラス材料などを用いて形成されている。

（３）前面パネル１１と背面パネル１２の配置
図１に示すように、パネル部１０は、前面パネル１１と背面パネル１２とが、背面パネル１２に形成された隔壁１２３をギャップ材として対向配置され、かつ、表示電極対１１２とデータ電極Ｄａｔとが略直交する方向に配置されて、前面パネル１１と背面パネル１２の外周部同士が封止されることで構成されている。これにより、パネル部１０は１つの密閉容器となり、前面パネル１１と背面パネル１２との間には、主隔壁１２３１および補助隔壁１２３２によって仕切られた放電空間１３が形成される。

放電空間１３には、ＸｅガスとＮｅガスとが混合されてなる放電ガスが充填されている。放電ガス中におけるＸｅガスは主成分ガスであって、キセノン（Ｘｅ）ガスの濃度を５０％〜８５％としている。Ｘｅガスは、駆動時の放電により蛍光体層１２４を構成する各蛍光体を励起する真空紫外線などを出射する。放電空間１３内における放電ガスの全圧は、２×１０^４Ｐａ以上６×１０^４Ｐａ以下、放電ガスの全圧に対するＮｅガスの分圧は、０．３×１０^４Ｐａ以上１×１０^４Ｐａ以下となるように設定されている。

パネル部１０では、表示電極対１１２とデータ電極Ｄａｔとが立体交差する箇所を有する放電空間１３が、放電セル１２５となり、複数の放電セル１２５がマトリクス配列された状態となっている。

《ＰＤＰ装置１の構成》
本実施の形態１のパネル部１０を備えるＰＤＰ装置１について、図２を用いて説明する。図２は、本実施の形態１のＰＤＰ装置１の構成を模式的に表したブロック図である。なお、図２に示すパネル部１０は、スキャン電極Ｓｃｎ、サスティン電極Ｓｕｓ、およびデータ電極Ｄａｔの配列のみを示している。

図２に示すように、本実施の形態１に係るＰＤＰ装置１は、パネル部１０と、スキャン電極Ｓｃｎ、サスティン電極Ｓｕｓ、およびデータ電極Ｄａｔに対して所要のタイミングおよび波形で電圧を印加する表示駆動部２０とから構成されている。

パネル部１０の行方向には、ｎ本のスキャン電極Ｓｃｎ（１）〜Ｓｃｎ（ｎ）、およびｎ本のサスティン電極Ｓｕｓ（１）〜Ｓｕｓ（ｎ）が、互いに交互に配設されている。また、パネル部１０の列方向には、ｍ本のデータ電極Ｄａｔ（１）〜Ｄａｔ（ｍ）が配設されている。放電セル１２５は、隣り合う一対のスキャン電極Ｓｃｎおよびサスティン電極Ｓｕｓと、１本のデータ電極Ｄａｔとの交差部分、例えば、スキャン電極Ｓｃｎ（１）およびサスティン電極Ｓｕｓ（１）と、データ電極Ｄａｔ（１）との交差部分に対応して設けられ、パネル部１０全体として（ｍ×ｎ）個の放電セル１２５を有する。

図２に示すように、表示駆動部２０は、パネル部１０のスキャン電極Ｓｃｎ、サスティン電極Ｓｕｓ、およびデータ電極Ｄａｔにそれぞれ接続されるデータドライバ２１、スキャンドライバ２２、およびサスティンドライバ２３を有する。また、表示駆動部２０には、タイミング発生部２４、Ａ／Ｄ変換器２５、操作数変換部２６、サブフィールド変換部２７、ＡＰＬ（平均ピクチャレベル）検出部２８、および電源回路（図示せず）を有する。

表示駆動部２０において、映像信号ＶＤは、Ａ／Ｄ変換器２５に入力される。水平同期信号Ｈおよび垂直同期信号Ｖは、タイミング発生部２４、Ａ／Ｄ変換器２５、走査数変換部２６、およびサブフィールド変換部２７に入力される。

Ａ／Ｄ変換器２５では、入力された映像信号ＶＤをデジタル信号の画像データへと変換し、変換後の画像データを走査数変換部２６およびＡＰＬ検出部２８へと出力する。

ＡＰＬ検出部２８では、Ａ／Ｄ変換器２５から転送されてくる１画面毎の各放電セル１２５の各階調値を示す表示画面データに基づき、当該１画面の全ての階調値を積算して全放電セルの数で割った値を求める。そして、上記で求めた値から最大階調値（例えば、２５６階調）に対する百分率を算出して平均ピクチャレベルを求め、その値をタイミング発生部２４へと出力する。平均ピクチャレベルの値が低いほど黒っぽい画面となり、値が高いほど白っぽい画面となる。

走査数変換部２６では、Ａ／Ｄ変換器２５から受け付けた画像データをパネル部１０の画素数に応じた画像データへと変換し、サブフィールド変換部２７へと出力する。

サブフィールド変換部２７では、サブフィールドメモリ（図示せず）を備え、走査数変換部２６から転送されてくる画像データを、パネル部１０に階調表示させるための各サブフィールドでの放電セル１２５の点灯／非点灯を示す２値データの集合であるサブフィールドデータに変換し、一旦、サブフィールドメモリに格納する。そして、タイミング発生部２４からのタイミング信号に基づき、サブフィールドデータをデータドライバ２１へと出力する。

データドライバ２１では、サブフィールド毎の画像データを各データ電極Ｄａｔに対応する信号に変換して、データ電極Ｄａｔを駆動する。データドライバ２１には、公知のドライバＩＣなどが備えられている。

タイミング発生部２４では、水平同期信号Ｈおよび垂直同期信号Ｖに基づいてタイミング信号を生成し、データドライバ２１、スキャンドライバ２２、およびサスティンドライバ２３にそれぞれ信号を出力する。ここで、タイミング発生部２４では、ＡＰＬ検出部２８から入力されるＡＰＬ値に基づいて、１フィールドを構成するサブフィールドの各々の初期化期間を、全セル初期化期間であるか、選択初期化期間であるかを判断し、１フィールド内の全セル初期化期間の適用回数を制御する。

スキャンドライバ２２では、タイミング発生部２４から送られてくるタイミング信号に基づいて、各スキャン電極Ｓｃｎに駆動電圧を印加する。スキャンドライバ２２にも、公知のドライバＩＣが備えられている。

サスティンドライバ２３にも、公知のドライバＩＣが備えられており、タイミング発生部２４から送られてくるタイミング信号に基づいて、各サスティン電極Ｓｕｓに駆動電圧を印加する。

《ＰＤＰ装置１の駆動方法》
本実施の形態１に係るＰＤＰ装置１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（サブフィールド法）を用いた、本実施の形態１のＰＤＰ装置１の駆動方法を示している。

図３に示すように、本実施の形態１のＰＤＰ装置１を用いた駆動方法では、一例として、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。分割した各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８に、初期化期間Ｔ１、書き込み期間Ｔ２、維持期間Ｔ３の３期間を設定する。サスティン電極Ｓｕｓ（１）〜（ｎ）に対しては電圧パルス２００１、スキャン電極Ｓｃｎ（１）〜（ｎ）に対しては電圧パルス２００２、データ電極Ｄａｔ（１）〜（ｍ）に対しては電圧パルス２００３を、それぞれ印加する。

初期化期間Ｔ１では、パネル部１０の全放電セル１２５に対して初期化放電を発生させる。これにより、当該サブフィールドよりも前のサブフィールドにおける放電の有無による影響を除去し、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。初期化期間Ｔ１における初期化放電は、図３に示すように、電圧−時間推移が緩やかに傾斜して上下するランプ波形の電圧パルス２００２を、スキャン電極Ｓｃｎ（１）〜（ｎ）に印加し、小さな放電電流を定常的に流す。これにより、パネル部１０の全放電セル１２５で、上り傾斜のランプ波形部分と下り傾斜のランプ波形部分とにより、各１回ずつ弱放電である初期化放電が発生する。

書き込み期間Ｔ２では、初期化期間Ｔ１からのサブフィールドデータに基づいて、スキャン電極Ｓｃｎ（１）〜（ｎ）を１ライン毎に順にスキャンしていく。当該サブフィールドで維持放電させたい放電セル１２５におけるスキャン電極Ｓｃｎとデータ電極Ｄａｔとの間で、書き込み放電（微小な放電）を発生させる。このように、スキャン電極Ｓｃｎとデータ電極Ｄａｔとの間で書き込み放電が生じた放電セル１２５では、放電空間１３の保護層１１４側の面に、壁電荷が蓄えられる。

維持期間Ｔ３では、サスティン電極Ｓｕｓ（１）〜（ｎ）およびスキャン電極Ｓｃｎ（１）〜（ｎ）に対して、所定の周期（例えば、６μｓｅｃ．）、所定の電圧（例えば、１８０Ｖ）で矩形波の維持パルス２００１および２００２をそれぞれ印加する。サスティン電極Ｓｕｓ（１）〜（ｎ）に印加する維持パルス２００１と、スキャン電極Ｓｃｎ（１）〜（ｎ）に印加する維持パルス２００２とは、互いに同一の周期を有し、かつ、その位相が半周期ずれた状態となっている。上記２つの維持パルス２００１、２００２が、パネル部１０の全放電セル１２５に対して同時に印加される。

図３に示すような電圧パルス２００１〜２００３の印加によって、書き込みがなされた放電セル１２５では、維持期間Ｔ３での交流電圧の印加をもって電圧極性が変化する度に、パルス放電が発生する。このような維持放電の発生により、表示発光は、放電空間１３の励起Ｘｅ原子からは１４７ｎｍの共鳴線が、励起Ｘｅ分子からは１７３ｎｍ主体の分子線が放射され、次いで発生する紫外線が背面パネル１２の蛍光体層１２４で可視光変換されることで、画像表示がなされる。

《ＰＤＰ装置１が有する優位性》
本実施の形態１に係るＰＤＰ装置１において、パネル部１０の放電空間１３内に充填されている放電ガスは、主にＸｅ−Ｎｅガスであり、この放電ガスの全圧を２×１０^４Ｐａ以上６×１０^４Ｐａ以下、かつ、キセノン（Ｘｅ）ガスの濃度を５０％〜８５％に設定している。このため、本実施の形態１に係るＰＤＰ装置１では、上述のように、高い発光効率（２．０ｌｍ／ｗ以上）を有することができる。

また、本実施の形態１に係るＰＤＰ装置１では、放電ガス中のＸｅガスを１００％とせずに、Ｎｅガスを添加している。また、Ｎｅガスの分圧を０．３×１０^４Ｐａ以上１×１０^４Ｐａ以下とし、かつ、放電ガスの全圧を超高圧（６．６７×１０^４Ｐａ以上）とはしていないので、Ｎｅガスのペニング効果により放電開始電圧を低く維持することができる。

また、上記のように、放電ガス中のＮｅガスの分圧を設定しているので、駆動時の放電に伴って保護層１１４がスパッタリングにより削られてしまうという問題が生じにくく、長寿命で、かつ、ＮｅガスによるＭｇＯへの清浄効果が働くため、エージング時間も短時間ですませることができる。

本実施の形態１に係るＰＤＰ装置１では、前面パネル１１の保護層１１４を構成する材料としてＭｇＯを用いている。保護層１１４の構成材料としては、この他にもＭｇＦ_２（弗化マグネシウム）などが用いられることもあるが、２次電子放出係数および耐スパッタリング性等の観点から、ＭｇＯが最適である。したがって、ＭｇＯ保護層１１４を用いた本実施の形態１に係るパネル部１０では、駆動時における高い発光効率と保護層１１４のスパッタリングに対する高い耐性を得ることができる。

（その他の実施形態）
本発明のＰＤＰ装置１については、図２に示すような構成を適用し、パネル部１０としては、図１に示すような構成を適用したが、これらに限定されるものではなく、上記構成以外のバリエーションも採用することが可能である。

実施の形態１においては、放電ガスの主成分ガスとして、放電により１４７ｎｍや１７３ｎｍの波長を有する紫外光を発するキセノン（Ｘｅ）ガスを用いたが、クリプトン（Ｋｒ）ガスなどを含むこともでき、背面パネル１２に設けられた蛍光体層１２４の構成材料に基づいて適宜、変更が可能である。

また、放電ガスとして、Ｘｅ−Ｎｅの２元系の混合ガスを用いたが、これ以外にも、濃度５０％〜８５％の主成分ガスに対して、０．３×１０^４Ｐａ以上１×１０^４Ｐａ以下のＮｅガスが添加された放電ガスを用いることができる。さらに、アルゴン（Ａｒ）ガスを添加することで、Ａｒ原子のペニング効果を利用して、放電開始電圧のより一層の低減を図ることができ、発光効率の向上を図ることができる。例えば、Ｘｅ−Ｋｒ−Ｎｅ、Ｘｅ−Ｎｅ−Ａｒ、Ｘｅ−Ｋｒ−Ｎｅ−Ａｒ、Ｘｅ−Ｎｅ−Ｈｅ、Ｘｅ−Ｋｒ−Ｎｅ−Ｈｅ、Ｘｅ−Ｎｅ−Ｈｅ−Ａｒ、Ｘｅ−Ｋｒ−Ｎｅ−Ｈｅ−Ａｒなどが挙げられる。

実施の形態１においては、前面パネル１１の誘電体層１１３の厚みを４０μｍとしたが、厚み１５μｍ〜４０μｍの誘電体層を用いることができる。誘電体層１１３を薄くすることで、ＰＤＰ駆動時における放電開始電圧を低く抑えることが可能となり、ＰＤＰ駆動時の放電を原因とする保護層１１４のスパッタリングによる削れの発生を抑制することができる。しかし、誘電体層１１３を１５μｍより薄くすると、誘電体層１１３の絶縁破壊が起きる確率が増える。また、誘電体層１１３を４０μｍより厚くすると、放電開始電圧が高くなる。

実施の形態１においては、保護層１１４として、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を用いたが、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ストロンチューム（ＳｒＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）のうちのいずれか１種以上で構成された保護層を用いることができる。これにより、ＰＤＰ駆動時における放電開始電圧を低く抑えることができる。

また、保護層１１４の厚みを約１０００ｎｍとしたが、厚み５００ｎｍ〜２０００ｎｍの保護層を用いることができる。上記範囲であれば、誘電体層１１３などの下地層による影響や、保護層１１４に発生する膜応力の影響などを受けずに、放電時の放電遅れの経時的変化を抑制して、長寿命で高品質の画像表示が可能なＰＤＰを実現することができる。

実施の形態１においては、スキャン電極Ｓｃｎおよびサスティン電極Ｓｕｓの構成要素として、Ａｇなどの金属材料およびＩＴＯなどの透明電極を用いて構成したが、ＩＴＯ、ＳｎＯ_２（酸化錫）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）などを用いない、金属材料だけの構成にすることもできる。データ電極Ｄａｔの金属材料として、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、これらを積層するなどの方法で組み合わせたものを用いることもできる。また、背面パネル１２の誘電体層１２２として、無鉛の低融点ガラス材料を用いたが、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）や酸化チタン（ＴｉＯ_２）が含まれたものでもよい。

また、前面パネル１１の前面基板１１１の面には、隣り合う表示電極対１１２の間に、隣り合う放電セル１２５の光が互いに漏れ出るのを防止するための、ブラックストライプを設けてもよい。

次に、本発明の具体例をさらに詳しく説明する。

（実施例１）
本発明のパネル部１０の構成をベースとして、（表１）に示す試料Ｎｏ．１〜２６のパネルを作製し、Ｘｅ−Ｎｅ放電ガスの全圧と、ＸｅガスとＮｅガスの構成比率を変えた時のパネルの発光効率の関係について、キセノン（Ｘｅ）ガスの濃度をパラメータとして、本発明のＰＤＰ装置１を用いて実験した。なお、試料Ｎｏ．１、２、３、４、５、８、１６、１７、２４、２５、２６は比較例である。

図４は、試料Ｎｏ．１〜２６におけるＸｅ−Ｎｅ放電ガスの全圧と、パネルの発光効率との関係を示した特性図であって、上記実験の結果を示すものである。図４に示すように、２．０ｌｍ／ｗ以上の高い発光効率を得ようとする場合、Ｘｅ−Ｎｅ放電ガスの全圧が２×１０^４Ｐａ以上、かつ、Ｘｅ濃度が５０％以上であることが好ましいことがわかる。

（実施例２）
本発明のパネル部１０の構成をベースとして、（表２）に示す試料Ｎｏ．３１〜４１のパネルを作製し、Ｘｅ−Ｎｅ放電ガスのＮｅガスの分圧と、駆動時の放電に起因するＭｇＯ保護層１１４のスパッタリングレートとの関係について、Ｘｅ−Ｎｅ放電ガスの全圧をパラメータとして、本発明のＰＤＰ装置１を用いて実験した。なお、試料Ｎｏ．３１、３２、３３、３４、３６、４０、４１は比較例である。

図５は、Ｘｅ−Ｎｅ放電ガス中のＮｅガスの分圧とＭｇＯ保護層１１４のスパッタリングレート（実駆動７０００時間後のスパッタリング量）との関係を示す特性図であって、上記実験の結果を示すものである。

一般に、ＭｇＯ保護層１１４のスパッタリングレートが上昇した場合には、厚み約１０００ｎｍのＭｇＯ保護層１１４が削られてしまい、パネル部１０が長期間の使用に耐えられなくなる。つまり、製品の寿命が短くなったり、信頼性が低下したりすることとなる。このため、スパッタリングレートには許容できる上限が存在する。ＭｇＯの耐スパッタ性は、実駆動７０００時間でＭｇＯが削られる量によって評価される。

本発明のＰＤＰ装置１では、実駆動６万時間を補償するために、実駆動７０００時間でＭｇＯが削られる量の上限を、１２０ｎｍ以下とした。図５に示すように、Ｎｅガスの分圧が１×１０^４Ｐａ以下であれば、Ｘｅ−Ｎｅ放電ガスの全圧の如何にかかわらず、急激にスパッタリングレートが小さくなり、上記上限の範囲内となるので好ましい。

（実施例３）
本発明のパネル部１０の構成をベースとして、（表３）に示す試料Ｎｏ．５１〜５８のパネルを作製し、Ｘｅ−Ｎｅ放電ガス中のＸｅガスの濃度と、維持放電電圧（Ｖｆ）が安定するまでのエージング時間との関係について、Ｘｅ−Ｎｅ放電ガスの全圧をパラメータとして、本発明のＰＤＰ装置１を用いて実験した。なお、試料Ｎｏ．５１、５２、５７、５８は比較例である。

本実施例３におけるエージング時間は、表示電極対１１２を構成するスキャン電極Ｓｃｎとサスティン電極Ｓｕｓの間に、通常の交流電圧１８０Ｖ〜３５０Ｖ、３０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚを印加して、維持放電電圧（Ｖｆ）が安定化するまでの時間とした。

図６は、Ｘｅ−Ｎｅ放電ガス中のＸｅガスの分圧比と維持放電電圧（Ｖｆ）が安定するまでのエージング時間との関係を示す特性図であって、上記実験の結果を示すものである。

図６に示すように、キセノン（Ｘｅ）ガスの濃度が８５％を超えると、急激にエージング時間が長くなり、エージングに多大の設備と電力が必要となるため、好ましくない。一般に、エージング時間は短ければ短いほど良いが、１８０分以下が生産性から好ましいと考えられる。例えば、試料Ｎｏ．５３に示すＸｅガスの濃度が８５％以下（ネオン（Ｎｅ）ガスの分圧が０．３×１０^４Ｐａ以上）であれば、長寿命（パネル駆動７０００時間後のＭｇＯのスパッタリング量が１２０ｎｍ以下）で、かつ、エージング時間も１５０分という短時間ですませることができるので、好ましい。

《実験結果》
Ｘｅガスの分圧比が高過ぎる場合には、放電開始電圧も増加してしまう。Ｎｅガスを添加しなければ、ペニング効果による放電開始電圧の低減効果が得られないので、パネル内には必要最小限のＮｅガスが必要となる。

したがって、発光効率２．０ｌｍ／ｗ以上を得るためには、キセノン（Ｘｅ）ガスの濃度が５０％〜８５％で、Ｘｅ−Ｎｅ放電ガスの全圧が最低２×１０^４Ｐａであるから、必要最低限のＮｅガスの分圧は、（２×１０^４Ｐａ）×（１−（Ｘｅガス８５％））＝０．３×１０^４Ｐａとなる。

上記実施例１〜３より、高い発光効率の維持、ＭｇＯがスパッタされることなく、長期駆動時にも安定した表示性能の維持、エージング時間の短縮化を同時に満足するためには、少なくとも、Ｘｅ−Ｎｅを含む放電ガスの全圧が２×１０^４Ｐａ以上６×１０^４Ｐａ以下、Ｎｅの分圧が０．３×１０^４Ｐａ以上１×１０^４Ｐａ以下、かつ、Ｘｅガスのキセノン（Ｘｅ）ガスの濃度が５０％〜８５％であることが好ましい。

本発明は、高い発光効率を維持しながら、駆動の長短にかかわりなく安定した表示性能を維持することができ、しかもパネルをエージングする時間が短い、大型で高精細なテレビジョンあるいは大型表示装置などに適用することが可能である。

本発明の実施の形態１に係るパネル部の要部構成を示す斜視図 本発明の実施の形態１に係るＰＤＰ装置の構成を模式的に示すブロック構成図 本発明の実施の形態１に係るＰＤＰ装置の駆動において、各電極に対して印加される電圧波形を示す波形図 Ｘｅ−Ｎｅ放電ガスの全圧と、パネルの発光効率の関係を示す特性図 パネル部における放電ガス中のＮｅガスの分圧とスパッタリングレートとの関係を示す特性図 Ｘｅ−Ｎｅ放電ガス中のＸｅガスの濃度と、維持放電電圧（Ｖｆ）が安定するまでのエージング時間との関係を示す特性図

符号の説明

１ ＰＤＰ装置
１０ パネル部
１１ 前面パネル
１２ 背面パネル
１３ 放電空間
２０ 表示駆動部
２１ データドライバ
２２ スキャンドライバ
２３ サスティンドライバ
２４ タイミング発生部
２５ Ａ／Ｄ変換器
２６ 走査数変換部
２７ サブフィールド変換部
２８ ＡＰＬ検出部
１１１ 前面基板
１１２ 表示電極対
１１３，１２２ 誘電体層
１１４ 保護層
１２１ 背面基板
１２３ 隔壁
１２４ 蛍光体層
１２４Ｒ 赤色蛍光体層
１２４Ｇ 緑色蛍光体層
１２５Ｂ 青色蛍光体層
１２５ 放電セル
Ｓｃｎ スキャン電極
１２３１ 主隔壁
１２３２ 補助隔壁
２００１，２００２，２００３ 電圧・維持パルス
Ｓｕｓ サスティン電極
Ｄａｔ データ電極

Claims (5)

1. 一対の基板が互いの間に空間をあけて対向配置され、一方の基板の主面上に電極対と誘電体層と保護層とが順に積層され、前記保護層が前記空間を臨む状態におかれ、他方の基板の主面上に前記保護層と対向するように蛍光体層が形成され、前記空間にキセノン（Ｘｅ）とネオン（Ｎｅ）を含む放電ガスが充填されてなるプラズマディスプレイパネルであって、
   前記キセノン（Ｘｅ）とネオン（Ｎｅ）を含む放電ガスの全圧が、２×１０^４Ｐａ以上６×１０^４Ｐａ以下で、前記ネオン（Ｎｅ）ガスの分圧が０．３×１０^４Ｐａ以上１×１０^４Ｐａ以下で、かつ、前記キセノン（Ｘｅ）ガスの濃度が５０％〜８５％であることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. 前記放電ガス中には、アルゴン（Ａｒ）あるいはクリプトン（Ｋｒ）ガスが含ま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。
3. 前記誘電体層の厚みは、１５μｍ〜４０μｍに設定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。
4. 前記保護層は、酸化マグネシウム、酸化ストロンチューム、酸化カルシウムのいずれか１種以上からな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。
5. 前記保護層の厚みは、５００ｎｍ〜２０００ｎｍであ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。

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