JP2010067393A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

【課題】ＰＤＰの放電遅れ特性を改善する。
【解決手段】ＰＤＰの前面ガラス基板１と背面ガラス基板６の間の放電空間Ｓ内に形成された放電セルＣにそれぞれ面する部分に、紫外線によって励起されて波長域２００〜３００ｎｍ内にピークを有するＰＬ（ＣＬ）発光を行う特性を有するとともに、波長域２３０〜２５０ｎｍの残光強度が所定の減衰時間において２００〜４００Ｋの温度領域にピークを有する温度特性を有する酸化マグネシウム結晶体が配置されている。
【選択図】図２

Description

この発明は、プラズマディスプレイパネルの構成に関する。

一般に、面放電方式交流型プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという）は、放電ガスが封入されている放電空間を挟んで互いに対向される二枚のガラス基板のうち、一方のガラス基板に行方向に延びる行電極対が列方向に並設され、他方のガラス基板に列方向に延びる列電極が行方向に並設されていて、放電空間の行電極対と列電極がそれぞれ交差する部分に、マトリックス状に単位発光領域（放電セル）が形成されており、さらに、行電極や列電極を被覆するために形成された誘電体層上の単位発光領域内に面する位置に、誘電体層の保護機能と単位発光領域内への２次電子放出機能とを有する酸化マグネシウム（ＭｇＯ）膜が形成された構成を備えている。

このような構成の従来のＰＤＰには、互いに対抗する前面ガラス基板と背面ガラス基板の間の放電空間に面する位置に、電子線によって励起されることにより波長域２００〜３００ｎｍ内にピークを有するＣＬ（カソード・ルミネッセンス）発光を行う酸化マグネシウム結晶体の粉末から分級されて所定の粒径以上の結晶体の割合が所定値以上である粒度分布を有する結晶体粉末によって形成された結晶酸化マグネシウム層が設けられているものがある（例えば、特許文献１参照）。

この従来のＰＤＰは、放電空間に面するように形成された結晶酸化マグネシウム層が、電子線によって励起されることにより波長域２００〜３００ｎｍ内にピークを有するＣＬ発光を行う酸化マグネシウム結晶体を含んでいることによって、ＰＤＰにおける放電確率や放電遅れなどの放電特性が改善されて良好な放電特性を得ることができる。

しかしながら、市場におけるＰＤＰの表示品質の向上に対する要求は年々高まって来ており、このため、ＰＤＰにおける放電遅れの短縮と放電遅れ時間のバラツキの低減によって放電特性の改善を図ることにより、高い表示品質を有するＰＤＰを開発することが強く要望されている。

特開２００６−１４７４１７号公報

この発明は、上記のような従来のＰＤＰに対する要望に応えることをその技術的解決課題の一つとしている。

この発明（請求項１に記載の発明）によるＰＤＰは、上記課題を達成するために、放電空間を介して対向する前面基板および背面基板と、この前面基板と背面基板の間に配置されて互いに交差する部分の放電空間にそれぞれ単位発光領域を形成する行電極対および列電極と、行電極対を被覆する誘電体層が設けられているプラズマディスプレイパネルにおいて、前記単位発光領域に面する部分に、紫外線によって励起されて波長域２００〜３００ｎｍ内にピークを有するフォト・ルミネッセンス発光を行う特性を有するとともに、波長域２３０〜２５０ｎｍの残光強度が所定の減衰時間において２００〜４００Ｋの温度領域にピークを有する温度特性を有する酸化マグネシウム結晶体が、配置されていることを特徴としている。

この発明は、放電空間を介して対向する前面基板および背面基板と、この前面基板と背面基板の間に配置されて互いに交差する部分の放電空間にそれぞれ放電セルを形成する行電極対および列電極と、行電極対を被覆する誘電体層が設けられているＰＤＰにおいて、前記放電セルに面する部分に、紫外線によって励起されて波長域２００〜３００ｎｍ内にピークを有するＰＬ（ＣＬ）発光を行う特性を有するとともに、波長域２３０〜２５０ｎｍの残光強度が所定の減衰時間において２００〜４００Ｋの温度領域にピークを有する温度特性を有する酸化マグネシウム結晶体が、配置されているＰＤＰを、その最良の実施形態としている。

そして、この実施形態のＰＤＰの酸化マグネシウム結晶体には、マグネシウムの加熱によって発生するマグネシウム蒸気が気相酸化することによって得られる単結晶体が含まれている。

この実施形態におけるＰＤＰによれば、放電空間に形成された各放電セルに面する位置に、紫外線の照射時のＰＬ（ＣＬ）発光の波長域２３０〜２５０ｎｍにおける残光強度が１０ｍｓ以上の所定の減衰時間において２００〜４００Ｋの温度領域内にピークを有する温度特性を有していることによって、ＰＤＰにおける放電セル内への電子放出特性が改善し、これによってＰＤＰ駆動時の放電遅れが従来のＰＤＰに比べて大幅に短縮される。

上記実施形態のＰＤＰにおいて、酸化マグネシウム結晶体を励起する紫外線は波長１６０ｎｍ以下の真空紫外線であることが好ましく、さらに、励起後の減衰時間が１０ｍｓｅｃ以上であることが好ましい。
さらに、酸化マグネシウム結晶体が、２３０ないし２５０ｎｍ内にピークを有するＰＬ（ＣＬ）発光を行う特性を有していることが好ましい。
これによって、酸化マグネシウム結晶体からの放電セル内への電子放出特性がさらに向上される。

前記実施形態のＰＤＰにおいて、放電セルに面する部分への酸化マグネシウム結晶体の配置の態様としては、この酸化マグネシウム結晶体を放電セル内に露出した状態で誘電体層上に配置して結晶酸化マグネシウム層を形成する態様や、誘電体層上に蒸着法またはスパッタリング法によって形成された薄膜の酸化マグネシウム層上に配置する態様、さらには、酸化マグネシウム結晶体を背面基板上の放電セル内に露出する位置、例えば、放電セル内の背面基板上に形成された蛍光体層に含有させる態様が挙げられる。

図１ないし３は、この発明によるＰＤＰの実施形態の一実施例を示しており、図１はこの実施例におけるＰＤＰを模式的に示す正面図、図２は図１のＶ−Ｖ線における断面図、図３は図１のＷ−Ｗ線における断面図である。

この図１ないし３に示されるＰＤＰは、表示面である前面ガラス基板１の背面に、複数の行電極対（Ｘ，Ｙ）が、前面ガラス基板１の行方向（図１の左右方向）に延びるように平行に配列されている。

行電極Ｘは、Ｔ字形状に形成されたＩＴＯ等の透明導電膜からなる透明電極Ｘａと、前面ガラス基板１の行方向に延びて透明電極Ｘａの狭小の基端部に接続された金属膜からなるバス電極Ｘｂとによって構成されている。

行電極Ｙも同様に、Ｔ字形状に形成されたＩＴＯ等の透明導電膜からなる透明電極Ｙａと、前面ガラス基板１の行方向に延びて透明電極Ｙａの狭小の基端部に接続された金属膜からなるバス電極Ｙｂとによって構成されている。

この行電極ＸとＹは、前面ガラス基板１の列方向（図１の上下方向）に交互に配列されており、バス電極ＸｂとＹｂに沿って並列されたそれぞれの透明電極ＸａとＹａが、互いに対となる相手の行電極側に延びて、透明電極ＸａとＹａの幅広部の頂辺が、それぞれ所要の幅の放電ギャップｇを介して互いに対向されている。

前面ガラス基板１の背面には、列方向において隣接する行電極対（Ｘ，Ｙ）の互いに背中合わせになったバス電極ＸｂとＹｂの間に、このバス電極Ｘｂ，Ｙｂに沿って行方向に延びる黒色または暗色の光吸収層（遮光層）２が形成されている。

さらに、前面ガラス基板１の背面には、行電極対（Ｘ，Ｙ）を被覆するように誘電体層３が形成されており、この誘電体層３の背面には、互いに隣接する行電極対（Ｘ，Ｙ）の背中合わせに隣り合うバス電極ＸｂおよびＹｂに対向する位置およびこの隣り合うバス電極ＸｂとＹｂの間の領域部分に対向する位置に、誘電体層３の背面側に突出する嵩上げ誘電体層３Ａが、バス電極Ｘｂ，Ｙｂと平行に延びるように形成されている。

そして、この誘電体層３と嵩上げ誘電体層３Ａの背面側には、蒸着法またはスパッタリングによって形成された薄膜の酸化マグネシウム層（以下、薄膜酸化マグネシウム層という）４が形成されていて、誘電体層３と嵩上げ誘電体層３Ａの背面の全面を被覆している。

この薄膜酸化マグネシウム層４の背面側には、波長１６０ｎｍ以下の紫外線によって励起されることにより波長域２００〜３００ｎｍ内（特に、２３０〜２５０ｎｍ内，２３５ｎｍ付近）にピークを有するカソード・ルミネッセンス発光（ＣＬ発光）およびフォト・ルミネッセンス発光（ＰＬ発光）を行う特性を有する酸化マグネシウム結晶体を含む酸化マグネシウム層（以下、結晶酸化マグネシウム層という）５が形成されている。
この結晶酸化マグネシウム層５の構成については、後で詳述する。

この結晶酸化マグネシウム層５は、薄膜酸化マグネシウム層４の背面の全面または一部、例えば、後述する放電セルに面する部分に形成されている（図示の例では、結晶酸化マグネシウム層５が薄膜酸化マグネシウム層４の背面の全面に形成されている例が示されている）。

一方、前面ガラス基板１と平行に配置された背面ガラス基板６の表示側の面上には、列電極Ｄが、各行電極対（Ｘ，Ｙ）の互いに対となった透明電極ＸａおよびＹａに対向する位置において行電極対（Ｘ，Ｙ）と直交する方向（列方向）に延びるように、互いに所定の間隔を開けて平行に配列されている。

背面ガラス基板６の表示側の面上には、さらに、列電極Ｄを被覆する白色の列電極保護層(誘電体層）７が形成され、この列電極保護層７上に、隔壁８が形成されている。

この隔壁８は、各行電極対（Ｘ，Ｙ）のバス電極ＸｂとＹｂに対向する位置においてそれぞれ行方向に延びる一対の横壁８Ａと、隣接する列電極Ｄの間の中間位置において一対の横壁８Ａ間を列方向に延びる縦壁８Ｂとによって略梯子形状に形成されており、各隔壁８が、隣接する他の隔壁８の互いに背中合わせに対向する横壁８Ａの間において行方向に延びる隙間ＳＬを挟んで、列方向に並設されている。

そして、この梯子状の隔壁８によって、前面ガラス基板１と背面ガラス基板６の間の放電空間Ｓが、各行電極対（Ｘ，Ｙ）において互いに対になっている透明電極ＸａとＹａに対向する部分に形成される放電セルＣ毎に、それぞれ方形に区画されている。

放電空間Ｓに面する隔壁８の横壁８Ａおよび縦壁８Ｂの側面と列電極保護層７の表面には、これらの五つの面を全て覆うように蛍光体層９が形成されており、この蛍光体層９の色は、各放電セルＣ毎に赤，緑，青の三原色が行方向に順に並ぶように配列されている。

嵩上げ誘電体層３Ａは、この嵩上げ誘電体層３Ａを被覆している結晶酸化マグネシウム層５（または、結晶酸化マグネシウム層５が薄膜酸化マグネシウム層４の背面の放電セルＣに対向する部分にのみ形成されている場合には、薄膜酸化マグネシウム層４）が隔壁８の横壁８Ａの表示側の面に当接される（図２参照）ことによって、放電セルＣと隙間ＳＬの間をそれぞれ閉じているが、縦壁８Ｂの表示側の面には当接されておらず（図３参照）、その間に隙間ｒが形成されて、行方向において隣接する放電セルＣ間がこの隙間ｒを介して互いに連通されている。
放電空間Ｓ内には、キセノンを含む放電ガスが封入されている。
以下、結晶酸化マグネシウム層５の構成について詳述する。

上記結晶酸化マグネシウム層５は、前述したように、波長１６０ｎｍ以下の紫外線によって励起されることにより波長域２００〜３００ｎｍ内（特に、２３０〜２５０ｎｍ内，２３５ｎｍ付近）にピークを有するＰＬ（およびＣＬ）発光を行う特性を有する酸化マグネシウム結晶体の粉末が、スプレ法や静電塗布法などの方法によって誘電体層３および嵩上げ誘電体層３Ａを被覆している薄膜酸化マグネシウム層４の背面側の表面に、放電空間に露出された状態で付着されることによって形成される。

この結晶酸化マグネシウム層５を形成する酸化マグネシウム結晶体は、さらに、紫外線の照射時のＰＬ（ＣＬ）発光の波長域２３０〜２５０ｎｍにおける残光強度が、１０ｍｓ以降の所定の減衰時間において２００〜４００Ｋの温度領域内にピークを有する温度特性を有している。

図４は、誘電体層３の背面に薄膜酸化マグネシウム層４が形成され、この薄膜酸化マグネシウム層４の背面に、酸化マグネシウム結晶体がスプレ法や静電塗布法などの方法によって付着されて結晶酸化マグネシウム層５が形成されている状態を示している。
上記ＰＤＰの結晶酸化マグネシウム層５は、下記の材料および方法によって形成されている。

すなわち、結晶酸化マグネシウム層５の形成材料となる紫外線によって励起されることにより波長域２００〜３００ｎｍ内（特に、２３０〜２５０ｎｍ内，２３５ｎｍ付近）にピークを有するＰＬ（ＣＬ）発光を行う特性を有する酸化マグネシウム結晶体とは、例えば、マグネシウムを加熱して発生するマグネシウム蒸気を気相酸化して得られるマグネシウムの単結晶体（以下、このマグネシウムの単結晶体を気相酸化マグネシウム単結晶体という）を含み、この気相酸化マグネシウム単結晶体には、例えば、図５のＳＥＭ写真像に示されるような、立方体の単結晶構造を有する酸化マグネシウム単結晶体と、図６のＳＥＭ写真像に示されるような、立方体の結晶体が互いに嵌り込んだ構造（すなわち、立方体の多重結晶構造）を有する酸化マグネシウム単結晶体が含まれる。
次に、ＰＤＰの駆動時の結晶酸化マグネシウム層５の機能について説明を行う。
上記のＰＤＰは、画像形成のためのリセット放電およびアドレス放電，サステイン放電が放電セルＣ内において行われる。

そして、リセット放電およびアドレス放電が放電セルＣ内において発生される際に、この放電セルＣに結晶酸化マグネシウム層５が面していることによって、リセット放電およびアドレス放電によるプライミング効果が長く持続し、これによってアドレス放電およびサステイン放電が高速化されて、ＰＤＰの放電遅れや放電確率等の放電特性が改善される。

すなわち、図７および８に示されるように、結晶酸化マグネシウム層５が、上述したような例えば気相法や液相法等によって生成された酸化マグネシウム単結晶体によって形成されていることにより、放電によって放電ガスから発生する紫外線の照射によって、結晶酸化マグネシウム層５に含まれる酸化マグネシウム単結晶体から、３００〜４００ｎｍにピークを有するＰＬ（ＣＬ）発光に加えて、波長域２００〜３００ｎｍ内（特に、２３０〜２５０ｎｍ内，２３５ｎｍ付近）にピークを有するＰＬ（ＣＬ）発光が励起される。

この２３５ｎｍにピークを有するＰＬ（ＣＬ）発光は、図９に示されるように、通常の蒸着法によって形成される酸化マグネシウム層（この実施例における薄膜酸化マグネシウム層４）からは励起されず、３００〜４００ｎｍにピークを有するＰＬ（ＣＬ）発光のみが励起される。

なお、この図９は、長軸側の粒径が約８０００Åの柱状結晶によって形成された多結晶構造の蒸着酸化マグネシウム層（膜厚：約８０００Å）についてのＰＬ（ＣＬ）発光強度の測定結果を示している。

また、図７および８から分かるように、波長域２００〜３００ｎｍ内（特に、２３０〜２５０ｎｍ内，２３５ｎｍ付近）にピークを有するＰＬ（ＣＬ）発光は、酸化マグネシウム単結晶体の粒径が大きくなるほどそのピーク強度が大きくなり、この波長域２００〜３００ｎｍのＰＬ（ＣＬ）発光のピーク強度が大きくなるほど、放電遅れ等の放電特性の改善が図られる。
この実施例においては、粒径が２０００オングストローム以上の酸化マグネシウム単結晶体が用いられている。

この結晶酸化マグネシウム層５による放電特性の改善は、波長域２００〜３００ｎｍ内（特に、２３０〜２５０ｎｍ内，２３５ｎｍ付近）にピークを有するＰＬ（ＣＬ）発光を行う酸化マグネシウム単結晶体が、そのピーク波長に対応したエネルギ準位を有し、そのエネルギ準位によって電子を長時間（数ｍｓｅｃ以上）トラップすることができ、この電子が電界によって取り出されることで、放電開始に必要な初期電子が得られることによって為されると推測される。

図１０のグラフは、ＰＬ（ＣＬ）発光強度とＰＤＰの放電遅れとの相関関係を示しており、この図１０から、酸化マグネシウム結晶体から励起される２３５ｎｍのＰＬ（ＣＬ）発光によってＰＤＰにおける放電遅れが短縮され、さらに、この２３５ｎｍピークのＰＬ（ＣＬ）発光強度が大きくなるほど放電遅れが短縮されてゆくことが分かる。

酸化マグネシウム単結晶体の粒径が大きくなるほど波長域２００〜３００ｎｍ内（特に、２３０〜２５０ｎｍ内，２３５ｎｍ付近）にピークを有するＰＬ（ＣＬ）発光の強度が大きくなり、このＰＬ（ＣＬ）発光強度が大きくなるほど酸化マグネシウム単結晶体による放電特性の改善効果が大きくなるのは、以下のような理由による。

すなわち、気相法によって大きな粒径の酸化マグネシウム単結晶体を形成しようとする場合には、マグネシウム蒸気を発生させる際の加熱温度を高くする必要があるため、マグネシウムと酸素が反応する火炎の長さが長くなり、この火炎と周囲との温度差が大きくなることによって、粒径が大きな酸化マグネシウム単結晶体ほど上述したようなＰＬ（ＣＬ）発光のピーク波長（例えば、２３０〜２５０ｎｍ内，２３５ｎｍ付近）に対応したエネルギ準位が多数形成されるものと考えられる。

そして、立方体の多重結晶構造の酸化マグネシウム単結晶体については、結晶面欠陥を多く含んでいて、その面欠陥エネルギ準位の存在が放電確率の改善に寄与していると考えられる。

次に、上記結晶酸化マグネシウム層５を構成する酸化マグネシウム結晶体が、紫外線の照射時のＰＬ（ＣＬ）発光の波長域２３０〜２５０ｎｍにおける残光強度が１０ｍｓ以降の所定の減衰時間において２００〜４００Ｋの温度領域内にピークを有する温度特性を有していることによる技術的効果について説明を行う。

なお、この酸化マグネシウム結晶体の残光強度の測定は、酸化マグネシウム結晶体に間欠的に真空紫外線を照射し、この真空紫外線による酸化マグネシウム結晶体の励起停止後の２４０ｎｍのＰＬ（ＣＬ）発光の減衰を、所定の減衰時間内において、試料温度を変えて測定することによって行われた。

図１１は、この実施例における酸化マグネシウム結晶体の粉末（以下、実施例結晶体という）と他の酸化マグネシウム結晶体の粉末（以下、比較例結晶体という）を、波長１４７ｎｍのＫｒエキシマランプによって間欠的に励起し、この励起停止後に、ＰＬ（ＣＬ）発光の波長２４０ｎｍの残光強度の減衰を、それぞれ減衰時間８０μｓ，１ｍｓ，１０ｍｓ，７０ｍｓにおいて測定した結果を示すグラフである。

この図１１において、実線のグラフα１〜４が実施例結晶体の減衰時間８０μｓ，１ｍｓ，１０ｍｓ，７０ｍｓにおける規格化残光強度の温度特性を示しており、点線のグラフβ１〜４が比較例結晶体の減衰時間８０μｓ，１ｍｓ，１０ｍｓ，７０ｍｓにおける規格化残光強度の温度特性を示している。
さらに、図１２は、図１１の減衰時間７０ｍｓでの規格化残光強度の温度特性を拡大して示したグラフである。

この図１１および１２から分かるように、実施例結晶体では減衰時間１０ｍｓと７０ｍｓにおいて、試料温度２００−４００Ｋの温度領域内に規格化残光強度のピークが見られ、特に、減衰時間７０ｍｓにおいて強いピークが確認出来る。
これに対して、比較例結晶体では、明確なピークは見られない。

図１３は、ＰＤＰの結晶酸化マグネシウム層（図２参照）を、それぞれ上記酸化マグネシウム結晶体の実施例結晶体と比較例結晶体によって形成し、波長２４０ｎｍの真空紫外線によって連続励起した際のＰＬ（ＣＬ）発光強度と規格化残光強度，ＰＤＰの放電遅れを、試料温度２７０Ｋおよび減衰時間７０ｍｓにおいてそれぞれ測定した結果を示している。

この図１３から分かるように、実施例結晶体と比較例結晶体は、波長２４０ｎｍの真空紫外線の連続励起によるＰＬ（ＣＬ）発光強度は同じであるが、実施例結晶体の方が規格化残光強度が大きく放電遅れが小さいことが分かる。

以上のように、上記ＰＤＰは、結晶酸化マグネシウム層５（図２参照）を構成する酸化マグネシウム結晶体が、紫外線の照射時のＰＬ（ＣＬ）発光の波長域２３０〜２５０ｎｍにおける残光強度が減衰時間１０ｍｓ以降の所定の減衰時間において２００〜４００Ｋの温度領域内にピークを有する温度特性を有していることによって、電子放出特性が改善され、これによって放電遅れが短縮される。

図１４は、ＰＤＰの結晶酸化マグネシウム層をＰＬ（ＣＬ）発光強度が互いに異なる実施例結晶体と数種類の比較例結晶体によって形成した際の規格化残光強度とＰＤＰの放電遅れの比較を示しており、図１５は、この図１４の測定結果に基づいてＰＬ（ＣＬ）発光強度とＰＤＰの放電遅れの関係を示したグラフであり、図１６は、同様に、ＰＬ（ＣＬ）発光強度×規格化残光強度とＰＤＰの放電遅れの関係を示したグラフである。

図１５では、ＰＬ（ＣＬ）発光強度とＰＤＰの放電遅れと相関関係が必ずしも明確ではないが、図１６においては、ＰＬ（ＣＬ）発光強度と放電遅れとの相関関係が明確になっている。

この図１４と図１６から、波長１６０ｎｍ以下の真空紫外線によって励起されることにより波長域２００〜３００ｎｍ内（特に、２３０〜２５０ｎｍ内，２３５ｎｍ付近）にピークを有するＰＬ（ＣＬ）発光を行う特性を有する酸化マグネシウム結晶体のうち、常温付近（２００〜４００Ｋ）に規格化残光強度の温度ピークを有する酸化マグネシウム結晶体によりＰＤＰの結晶酸化マグネシウム層を形成することにより、ＰＤＰの放電遅れを従来よりもさらに短縮することが出来ることが分かる。
この放電遅れ短縮のメカニズムは、以下のように推論される。

すなわち、図１１および１２に見られるある減衰時間での規格化残光強度の温度ピークは、酸化マグネシウム結晶体の相対的な電子トラップの数密度に比例しており、また、０．５〜１ｅＶ程度の熱活性化エネルギを持った電子トラップによるものであると推論される。

そして、図１６に示されるように、放電遅れが連続励起によるＰＬ（ＣＬ）発光強度と規格化残光強度との積と強い相関関係にあるため、酸化マグネシウム結晶体からの自己持続的な電子放出が増加することによりＰＤＰの放電遅れが短縮されると考えられ、これによって、図１７に示されるような酸化マグネシウム結晶体からの電子放出モデルが考えられる。

すなわち、 ＰＤＰの行電極間または行電極と列電極間（図１，２参照）で放電が発生されると、図１７において、酸化マグネシウム結晶体内の電子が伝導帯に励起されて、トラップに捕獲される。

この後、放電が停止すると、室温の熱エネルギによって伝導体の電子が徐々に熱励起されて、一部の電子は再びトラップされ、一部の電子は発光中心と再結合してＰＬ（ＣＬ）発光が発生する。

このＰＬ（ＣＬ）発光のエネルギの一部は、トラップされている他の電子に伝達され、オージェ電子放出または光電子放出によって放電空間に電子が放出される。
このようにして、ＰＤＰの放電空間中に放出された電子（プライミング粒子）が種となることによって、次に発生される放電の放電遅れが短縮される。

この図１７の電子放出モデルから、図１１および１２に見られるような常温付近（２００〜４００Ｋ）での規格化残光強度の温度ピークの強度が強いということが、電子トラップの数密度が高いことを意味していることが分かる。

この電子トラップは電子放出のエネルギの源であるので、この数密度が高くなることによって電子放出の量が増えることになり、放電遅れが短縮されることになる。

さらに、２００〜４００Ｋというピーク温度は０．５〜１ｅＶ程度のトラップ深さに相当しており、室温の熱エネルギよりもやや大きいために、室温程度ではゆっくりと長い時間をかけてトラップから伝導体への熱励起が起こる。
このため、放電停止からの経過時間が長くなっても持続的に電子放出が発生するため、長い時間にわたって放電遅れの短縮が可能になる。

また、連続励起でのＰＬ（ＣＬ）発光の強度が高いということは、電子がトラップから熱励起された後に、ＰＬ（ＣＬ）発光に続いて電子放出が起こる過程の効率が高いということを意味している。
このため、ＰＬ（ＣＬ）発光の強度と規格化残光強度ピークの積が総合的な電子放出量と比例し、放電遅れと強い相関関係を有していると考えられる。

以上のように、上記実施例におけるＰＤＰは、ＰＤＰの結晶酸化マグネシウム層が、真空紫外線の照射時のＰＬ（ＣＬ）発光の波長域２３０〜２５０ｎｍにおける残光強度が１０ｍｓ以降の所定の減衰時間において２００〜４００Ｋの温度領域内にピークを有する温度特性を有する酸化マグネシウム結晶体によって構成されていることによって、ＰＤＰの放電遅れを低減することが出来るとともに、ＰＬ（ＣＬ）発光強度と規格化残光強度が一定になるようにすることによって放電遅れを一定にすることが出来、これによって、ＰＤＰの放電特性のばらつきを低減することが可能になる。

なお、上記においては、真空紫外線の照射時のＰＬ（ＣＬ）発光の波長域２３０〜２５０ｎｍにおける残光強度が１０ｍｓ以降の所定の減衰時間において２００〜４００Ｋの温度領域内にピークを有する温度特性を有する酸化マグネシウム結晶体によって、誘電体層を被覆する結晶酸化マグネシウム層を形成した実施例について説明を行ったが、この酸化マグネシウム結晶体を放電セル内に形成される蛍光体層（図２参照）に放電セル内に露出された状態で含有させるようにしても良い。

また、上記においては、この発明を、前面ガラス基板に行電極対を形成して誘電体層によって被覆し背面ガラス基板側に蛍光体層と列電極を形成した反射型交流ＰＤＰに適用した例について説明を行ったが、この発明は、前面ガラス基板側に行電極対と列電極を形成して誘電体層によって被覆し、背面ガラス基板側に蛍光体層を形成した反射型交流ＰＤＰや、前面ガラス基板側に蛍光体層を形成し背面ガラス基板側に行電極対および列電極を形成して誘電体層によって被覆した透過型交流ＰＤＰ，放電空間の行電極対と列電極の交差部分に放電セルが形成される三電極型交流ＰＤＰ，放電空間の行電極と列電極の交差部分に放電セルが形成される二電極型交流ＰＤＰなどの種々の形式のＰＤＰに適用することが出来る。

上記実施例によるＰＤＰは、放電空間を介して対向する前面基板および背面基板と、この前面基板と背面基板の間に配置されて互いに交差する部分の放電空間にそれぞれ単位発光領域を形成する行電極対および列電極と、行電極対を被覆する誘電体層が設けられているＰＤＰにおいて、前記単位発光領域に面する部分に、紫外線によって励起されて波長域２００〜３００ｎｍ内にピークを有するフォト・ルミネッセンス発光を行う特性を有するとともに、波長域２３０〜２５０ｎｍの残光強度が所定の減衰時間において２００〜４００Ｋの温度領域にピークを有する温度特性を有する酸化マグネシウム結晶体が配置されている実施形態のＰＤＰを、その上位概念の実施形態としている。

この実施形態のＰＤＰによれば、放電空間に形成された各放電セルに面する位置に、紫外線の照射時のフォト・ルミネッセンス発光の波長域２３０〜２５０ｎｍにおける残光強度が１０ｍｓ以上の所定の減衰時間において２００〜４００Ｋの温度領域内にピークを有する温度特性を有していることによって、ＰＤＰにおける放電セル内への電子放出特性が改善し、これによってＰＤＰ駆動時の放電遅れを従来のＰＤＰに比べて大幅に短縮することができる。

この発明における実施例のＰＤＰを示す正面図である。 図１のＶ−Ｖ線における断面図である。 図１のＷ−Ｗ線における断面図である。 同実施例において薄膜マグネシウム層上に結晶酸化マグネシウム層が形成されている状態を示す断面図である。 立方体の単結晶構造を有する酸化マグネシウム単結晶体のＳＥＭ写真像を示す図である。 立方体の多重結晶構造を有する酸化マグネシウム単結晶体のＳＥＭ写真像を示す図である。 同実施例において酸化マグネシウム単結晶体の粒径とＣＬ発光の波長との関係を示すグラフである。 同実施例において酸化マグネシウム単結晶体の粒径と２３５ｎｍのＣＬ発光の強度との関係を示すグラフである。 蒸着法による酸化マグネシウム層からのＣＬ発光の波長の状態を示すグラフである。 酸化マグネシウム単結晶体からの２３５ｎｍのＣＬ発光のピーク強度と放電遅れとの関係を示すグラフである。 酸化マグネシウム結晶体の残光特性を示すグラフである。 図１１のグラフの部分拡大図である。 ＰＬ発光強度が同一の場合の残光強度および放電遅れの比較を示す表図である。 ＰＬ発光強度が異なる場合の残光強度および放電遅れの比較を示す表図である。 図１４における放電遅れとＰＬ発光強度との相関関係を示すグラフである。 図１４における放電遅れとＰＬ発光強度×規格化残光強度との相関関係を示すグラフである。 酸化マグネシウム結晶体からの電子放出モデルである。

符号の説明

１ …前面ガラス基板（前面基板）
３ …誘電体層
４ …薄膜酸化マグネシウム層
５ …結晶酸化マグネシウム層
６ …背面ガラス基板（背面基板）
７ …列電極保護層
９ …蛍光体層
Ｃ …放電セル
Ｘ，Ｙ …行電極（放電電極）
Ｄ …列電極（放電電極）

Claims (9)

1. 放電空間を介して対向する前面基板および背面基板と、この前面基板と背面基板の間に配置されて互いに交差する部分の放電空間にそれぞれ単位発光領域を形成する行電極対および列電極と、行電極対を被覆する誘電体層が設けられているプラズマディスプレイパネルにおいて、
   前記単位発光領域に面する部分に、紫外線によって励起されて波長域２００〜３００ｎｍ内にピークを有するフォト・ルミネッセンス発光を行う特性を有するとともに、波長域２３０〜２５０ｎｍの残光強度が所定の減衰時間において２００〜４００Ｋの温度領域にピークを有する温度特性を有する酸化マグネシウム結晶体が、配置されていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. 前記酸化マグネシウム結晶体を励起する紫外線が、波長１６０ｎｍ以下の真空紫外線である請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
3. 前記所定の減衰時間が、１０ｍｓｅｃ以上の減衰時間である請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
4. 前記酸化マグネシウム結晶体が、２３０ないし２５０ｎｍ内にピークを有するフォト・ルミネッセンス発光を行う特性を有している請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
5. 前記酸化マグネシウム結晶体が、単位発光領域内に露出した状態で誘電体層上に配置されて結晶酸化マグネシウム層を形成している請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
6. 前記誘電体層上に蒸着法またはスパッタリング法によって薄膜の酸化マグネシウム層が形成され、この薄膜の酸化マグネシウム層上に結晶酸化マグネシウム層が形成されている請求項４に記載のプラズマディスプレイパネル。
7. 前記酸化マグネシウム結晶体は、マグネシウムの加熱によって発生するマグネシウム蒸気が気相酸化することによって得られる単結晶体を含んでいる請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
8. 前記酸化マグネシウム結晶体が、背面基板上の単位発光領域内に露出する位置に配置されている請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
9. 前記酸化マグネシウム結晶体が、単位発光領域内の背面基板上に形成された蛍光体層に含有されている請求項７に記載のプラズマディスプレイパネル。