JP2011028872A - Plasma display device and its manufacturing method - Google Patents

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Masaaki Komatsu
正明 小松
Choichiro Okazaki
暢一郎 岡崎
Hitotsugu Oaku
仁嗣 大阿久
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology of alleviating power consumption of a PDP device, with degradation of its brightness characteristics restrained. <P>SOLUTION: A phosphor film 8 of the plasma display device having a discharge space formed between a front plate and a rear-face plate set in opposition with discharge gas filled inside, with the rear-face plate equipped with the phosphor film in contact with the discharge space is structured as follows. The phosphor film 8 consists of a phosphor 23 emitting visible light by being excited by ultraviolet rays and a charged material of a positive charge with charge characteristics larger than those of the phosphor, and the charged material is structured of a charged material 21 as powder component mixed in the phosphor and a charged material 22 as a component coated on the surface of the phosphor 23. Further, such a structure is formed by a manufacturing method for mixing and annealing carbonate of the charged material with the phosphor 23. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、プラズマディスプレイ装置およびその製造技術に関し、特に、蛍光体に真空紫外線を照射して励起し、発光を起こして画像を表示するプラズマディスプレイ装置およびその製造に適用して有効な技術に関する。   The present invention relates to a plasma display device and a manufacturing technique thereof, and more particularly, to a plasma display apparatus that emits light by irradiating a phosphor with vacuum ultraviolet rays and emits light to display an image, and a technique effective in application to the manufacturing thereof.

映像情報システムにおいては,高精細化、大画面化、薄型化、および低消費電力化といった様々な要求に応じて各種ディスプレイ装置の研究開発が盛んに行われている。その中でも、大画面かつ高精細を実現するディスプレイとして、プラズマディスプレイパネル(PDP;Plasma Display Panel)の研究開発が進められている。PDPは対向して配置された前面側の基板と背面側の基板とを備え、前面および背面基板の間の空間にはNeおよびXeなどの放電ガスが充填されている。そして、電極に電圧をかけることによって放電ガスから真空紫外線(146nmおよび172nm)が発せられ、背面基板に設置した蛍光体を真空紫外線が励起して、赤、緑、および青の発光を起こして画像を表示する表示パネルである。   In video information systems, various display devices have been actively researched and developed in response to various demands such as high definition, large screen, thinning, and low power consumption. Among them, research and development of a plasma display panel (PDP) is progressing as a display that realizes a large screen and high definition. The PDP includes a front-side substrate and a back-side substrate that are arranged to face each other, and a space between the front and back substrates is filled with a discharge gas such as Ne and Xe. Then, by applying a voltage to the electrodes, vacuum ultraviolet rays (146 nm and 172 nm) are emitted from the discharge gas, and the vacuum ultraviolet rays excite the phosphor placed on the back substrate, causing red, green, and blue light emission, thereby generating an image. Is a display panel.

PDPの放電電圧を低減する技術として、蛍光体に、その蛍光体よりも正電荷の帯電特性が大きい材料を混合する技術が検討されている。   As a technique for reducing the discharge voltage of the PDP, a technique in which a phosphor is mixed with a material having a positive charge characteristic larger than that of the phosphor has been studied.

例えば、「J. Electrochem. Soc. 150(8), H165-H171 (2003)」(非特許文献1)は、緑色の蛍光体であるZnSiO:Mnに、帯電特性がこれよりも正電荷で大きい(Y,Gd)BO:Tb蛍光体を混合する手法を開示している。 For example, “J. Electrochem. Soc. 150 (8), H165-H171 (2003)” (Non-Patent Document 1) has a charging property more positive than Zn 2 SiO 4 : Mn, which is a green phosphor. A method of mixing a large (Y, Gd) BO 3 : Tb phosphor with an electric charge is disclosed.

また、特開2002−38146号公報(特許文献1)は、正に帯電する酸化物(MgO)を付着又はコーティングした蛍光体を用いたプラズマディスプレイパネルを開示している。   Japanese Patent Laid-Open No. 2002-38146 (Patent Document 1) discloses a plasma display panel using a phosphor on which a positively charged oxide (MgO) is attached or coated.

また、特開2008−181841号公報(特許文献2)は、2000オングストローム以上の粒径の酸化マグネシウム結晶体を含む蛍光体層を有するPDPを開示している。   Japanese Patent Laying-Open No. 2008-181841 (Patent Document 2) discloses a PDP having a phosphor layer containing a magnesium oxide crystal having a particle size of 2000 angstroms or more.

また、特開2006−278155号公報(特許文献3)は、炭酸マグネシウムを蛍光体と混合する手法を開示している。   Japanese Patent Laying-Open No. 2006-278155 (Patent Document 3) discloses a method of mixing magnesium carbonate with a phosphor.

特開2002−38146号公報JP 2002-38146 A 特開2008−181841号公報JP 2008-181841 A 特開2006−278155号公報JP 2006-278155 A

J. Electrochem. Soc. 150(8), H165-H171 (2003)J. Electrochem. Soc. 150 (8), H165-H171 (2003)

しかしながら、本発明者らは、PDPの消費電力低減を目的とした放電電圧の低減について検討を行い、上記構成では、以下の新たな課題が生じることを見出した。   However, the present inventors have studied the reduction of the discharge voltage for the purpose of reducing the power consumption of the PDP, and have found that the above-described configuration causes the following new problem.

すなわち、帯電材料としてMgOを用いる場合、放電電圧を低減するためには、帯電材料の混合量を多くする必要がある。また、帯電材料の平均粒径を大きくする必要がある。ところが、MgOで構成される帯電材料の平均粒径、あるいは混合量を増大させると、帯電材料が、蛍光体の励起源である真空紫外線を吸収してしまうこととなる。この結果、蛍光体を励起する真空紫外線の量が不足し、PDPの輝度特性(発光効率)が低下する原因となる。   That is, when MgO is used as the charging material, it is necessary to increase the mixing amount of the charging material in order to reduce the discharge voltage. In addition, it is necessary to increase the average particle size of the charging material. However, when the average particle diameter or the amount of mixing of the charging material composed of MgO is increased, the charging material absorbs vacuum ultraviolet rays that are the excitation source of the phosphor. As a result, the amount of vacuum ultraviolet light that excites the phosphor is insufficient, which causes a decrease in the luminance characteristics (light emission efficiency) of the PDP.

また、カラー表示PDPに用いる赤、緑、および青用の各蛍光体は、それぞれ帯電特性を有しているが、緑色用の蛍光体は、他の色と比較して帯電量が低い。したがって、緑色の蛍光体を配置するセルについては、特に帯電特性を向上させる必要がある。   The red, green, and blue phosphors used in the color display PDP have charging characteristics, but the green phosphor has a lower charge amount than other colors. Therefore, it is necessary to improve the charging characteristics particularly for the cell in which the green phosphor is arranged.

本発明の目的は、PDP装置の輝度特性の低下を抑制しつつ、PDP装置の消費電力を低減できる技術を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a technique capable of reducing power consumption of a PDP device while suppressing a decrease in luminance characteristics of the PDP device.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。   Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

(1)本発明によるプラズマディスプレイ装置は、
対向配置される前面板および背面板の間に形成され、内部に放電ガスが充填された放電空間を有し、
前記背面板は、前記放電空間に接して配置された蛍光膜を有し、
前記蛍光膜は、紫外線に励起されることにより可視光を発光する蛍光体、および正電荷で前記蛍光体よりも大きい帯電特性を有する金属酸化物からなる帯電材から形成され、
前記帯電材は酸化マグネシウムから形成され、
前記蛍光体には、酸化マグネシウム粉末が混合されているものである。
(1) A plasma display device according to the present invention comprises:
It is formed between a front plate and a back plate that are arranged to face each other, and has a discharge space filled with a discharge gas inside,
The back plate has a fluorescent film disposed in contact with the discharge space,
The phosphor film is formed of a phosphor that emits visible light when excited by ultraviolet rays, and a charging material made of a metal oxide having a positive charge and a larger charging characteristic than the phosphor,
The charging material is formed from magnesium oxide,
The phosphor is mixed with magnesium oxide powder.

(2)また、本発明によるプラズマディスプレイ装置は、
前記(1)記載のプラズマディスプレイ装置において、前記蛍光体の表面が酸化マグネシウムでコーティングされているものである。
(2) Further, the plasma display device according to the present invention comprises:
In the plasma display device according to (1), a surface of the phosphor is coated with magnesium oxide.

(3)また、本発明によるプラズマディスプレイ装置の製造方法は、
対向配置される前面板および背面板の間に形成され、内部に放電ガスが充填された放電空間を有し、
前記背面板は、前記放電空間に接して配置された蛍光膜を有し、
前記蛍光膜は、紫外線に励起されることにより可視光を発光する蛍光体、および正電荷で前記蛍光体よりも大きい帯電特性を有する帯電材とからなるプラズマディスプレイ装置の製造方法であって、
前記帯電材を作成する工程は、
(a)マグネシウム塩を蛍光体と混合する工程と、
(b)前記マグネシウム塩と前記蛍光体とを混合した粉体をアニール処理する工程と、
を含み、
前記帯電材と前記蛍光体とを用いて前記蛍光膜を形成する工程を含むものである。
(3) A method of manufacturing a plasma display device according to the present invention includes:
It is formed between a front plate and a back plate that are arranged to face each other, and has a discharge space filled with a discharge gas inside,
The back plate has a fluorescent film disposed in contact with the discharge space,
The phosphor film is a method for producing a plasma display device comprising a phosphor that emits visible light when excited by ultraviolet rays, and a charging material that is positively charged and has a charging property greater than that of the phosphor,
The step of creating the charging material includes:
(A) mixing a magnesium salt with a phosphor;
(B) annealing the powder obtained by mixing the magnesium salt and the phosphor;
Including
The method includes a step of forming the phosphor film using the charging material and the phosphor.

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。   Among the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.

すなわち、PDP装置の輝度特性の低下を抑制しつつ、消費電力を低減することができる。   That is, power consumption can be reduced while suppressing a decrease in luminance characteristics of the PDP device.

本発明の一実施の形態であるPDPの要部を模式的に示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows typically the principal part of PDP which is one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態であるPDPを組み込んだPDPモジュールの全体構成を概略的に示すブロック図である。1 is a block diagram schematically showing an overall configuration of a PDP module incorporating a PDP according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態であるPDPにおける階調駆動シーケンスの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the gradation drive sequence in PDP which is one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態であるPDPモジュールの駆動波形の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the drive waveform of the PDP module which is one embodiment of this invention. 帯電材の構成毎の帯電特性を評価した実験結果について示す説明図である。It is explanatory drawing shown about the experimental result which evaluated the charging characteristic for every structure of a charging material. 図5に示す比較区および実験区のMg量に対する帯電量の変化の評価結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the evaluation result of the change of the charge amount with respect to the amount of Mg of the comparison group and experiment group shown in FIG. 図5に示す実験区のアニール温度に対する帯電量の変化の評価結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the evaluation result of the change of the charge amount with respect to the annealing temperature of the experimental section shown in FIG. 図5に示す実験区4の試料粉末のSEM写真である。It is a SEM photograph of the sample powder of the experimental group 4 shown in FIG. 図5に示す実験区4のMgのオージェ電子分光分析結果である。FIG. 6 is a result of Auger electron spectroscopy analysis of Mg in experimental group 4 shown in FIG. 5. FIG. 図5に示す実験区4の蛍光体断面のSEM写真である。It is a SEM photograph of the fluorescent substance cross section of the experimental group 4 shown in FIG. 図5に示す実験区4のMgのオージェ電子分光分析結果である。FIG. 6 is a result of Auger electron spectroscopy analysis of Mg in experimental group 4 shown in FIG. 5. FIG. 図1に示す蛍光膜の詳細構造を示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows the detailed structure of the fluorescent film shown in FIG. 図5に示す比較区1および実験区4のVt閉曲線の評価結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the evaluation result of the Vt closed curve of the comparison group 1 and the experiment group 4 which are shown in FIG.

本願発明を詳細に説明する前に、本願における用語の意味を説明すると次の通りである。   Before describing the present invention in detail, the meaning of terms in the present application will be described as follows.

PDPとは、対向配置される一対の基板の間に形成された放電セル内で気体放電を発生させ、この際に発生する励起光で蛍光体を励起させて、所望の画像を形成する略平面板状の表示パネルである。PDPの内部構造や構成材料は、要求性能あるいは駆動方式に応じて種々の構成例があるが、原理的に明らかに適用できない構成を除き、これら全ての構成例を含む。   A PDP is a substantially flat surface in which a gas discharge is generated in a discharge cell formed between a pair of substrates arranged opposite to each other, and a phosphor is excited by excitation light generated at this time to form a desired image. It is a face plate-like display panel. There are various examples of the internal structure and constituent materials of the PDP depending on the required performance or the drive system, but all of these examples are included except for the configuration that is not clearly applicable in principle.

プラズマディスプレイモジュール(PDPモジュール)は、PDPと、PDPの表示面の反対側に配置されてPDPを支持するシャーシと、シャーシの背面(PDPとの対向面の反対側に位置する面)側に配置され、PDPを駆動、制御する、あるいはPDPに電源を供給するための各種電気回路が形成された回路基板とを備えたモジュールであって、各種電気回路とPDPとが電気的に接続されたものである。なお、PDPモジュールの実施態様としては、上記した各種電気回路が形成された回路基板の一部または全部が取り付けられず、該回路基板の取り付け予定位置に取り付け用治具が形成された構造もある。本願では、このような実施態様もPDPモジュールに含まれる。   A plasma display module (PDP module) is arranged on the PDP, a chassis that is disposed on the opposite side of the display surface of the PDP and supports the PDP, and a rear surface of the chassis (a surface located on the opposite side of the surface facing the PDP). A module comprising a circuit board on which various electric circuits for driving and controlling the PDP or supplying power to the PDP are formed, wherein the various electric circuits and the PDP are electrically connected. It is. In addition, as an embodiment of the PDP module, there is a structure in which a part or all of the circuit board on which the above various electric circuits are formed is not attached, and a mounting jig is formed at a position where the circuit board is to be attached. . In the present application, such an embodiment is also included in the PDP module.

以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。   In the following embodiments, when it is necessary for the sake of convenience, the description will be divided into a plurality of sections or embodiments. However, unless otherwise specified, they are not irrelevant to each other. There are some or all of the modifications, details, supplementary explanations, and the like.

また、以下の実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。   Further, in the following embodiments, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.), especially when clearly indicated and when clearly limited to a specific number in principle, etc. Except, it is not limited to the specific number, and may be more or less than the specific number.

さらに、以下の実施の形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、実施例等において構成要素等について、「Aからなる」、「Aよりなる」と言うときは、特にその要素のみである旨明示した場合等を除き、それ以外の要素を排除するものでないことは言うまでもない。   Further, in the following embodiments, the constituent elements (including element steps and the like) are not necessarily indispensable unless otherwise specified and apparently essential in principle. Needless to say. In addition, when referring to the constituent elements in the embodiments, etc., “consisting of A” and “consisting of A” do not exclude other elements unless specifically stated that only the elements are included. Needless to say.

同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。   Similarly, in the following embodiments, when referring to the shapes, positional relationships, etc. of the components, etc., the shapes are substantially the same unless otherwise specified, or otherwise apparent in principle. And the like are included. The same applies to the above numerical values and ranges.

また、材料等について言及するときは、特にそうでない旨明記したとき、または、原理的または状況的にそうでないときを除き、特定した材料は主要な材料であって、副次的要素、添加物、付加要素等を排除するものではない。   In addition, when referring to materials, etc., unless specified otherwise, or in principle or not in principle, the specified material is the main material, and includes secondary elements, additives It does not exclude additional elements.

また、本実施の形態を説明するための全図において同一機能を有するものは原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。   In addition, components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments, and the repetitive description thereof will be omitted.

また、本実施の形態で用いる図面においては、平面図であっても図面を見易くするために部分的にハッチングを付す場合がある。   In the drawings used in the present embodiment, even a plan view may be partially hatched to make the drawings easy to see.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<PDPの基本構造および製造方法>
まず、本発明者らが検討したPDPの一例として、AC面放電型PDPの基本構造などについて説明する。なお、本実施の形態においてPDPを構成する一対の基板である「前面板」および「背面板」は、両者を組み立ててパネル化した際に、蛍光体による発光が通過して表示面となる側を前面板とし、表示面の反対側に位置する側を背面板として説明する。また、「前面板」および「背面板」は、それぞれガラス基板からなる前面基板および背面基板を基材とした基板構造体であり、その基板構造体は、前記基材に各部材(詳細は後述)を形成した構造となっている。
<Basic structure and manufacturing method of PDP>
First, as an example of the PDP examined by the present inventors, a basic structure of an AC surface discharge type PDP will be described. In this embodiment, the “front plate” and “back plate”, which are a pair of substrates constituting the PDP, are the sides on which the light emission by the phosphor passes and becomes the display surface when both are assembled into a panel. Is the front plate, and the side located on the opposite side of the display surface is the back plate. In addition, the “front plate” and the “back plate” are substrate structures each including a front substrate and a rear substrate made of a glass substrate, respectively, and the substrate structure is formed on each member (details will be described later). ).

図1は、本発明者らが検討した、いわゆるボックス型のAC面放電型PDPの要部を模式的に示す分解斜視図である。   FIG. 1 is an exploded perspective view schematically showing a main part of a so-called box-type AC surface discharge type PDP studied by the present inventors.

まず、前面板12およびその形成方法について説明する。前面板12の基材となる前面基板1の内面側には、ストライプ状に延在する透明電極4a、5aと、透明電極4a、5a上に接合されるバス電極4b、5bとで構成される複数の表示電極対6が配設されている。表示電極対6はサステイン電極(X電極)4とスキャン電極(Y電極)5の対からなり、サステイン電極4とスキャン電極5との間で、維持放電(表示放電)を行う。表示電極対6はPDP15における行方向(図1に示すy方向)の表示ラインを構成する。したがって、図1では、2対の表示電極対6を示しているが、表示ライン数に応じた本数の表示電極対6が形成されている。   First, the front plate 12 and the formation method thereof will be described. On the inner surface side of the front substrate 1 serving as a base material of the front plate 12, the transparent electrodes 4a and 5a extending in a stripe shape and bus electrodes 4b and 5b joined on the transparent electrodes 4a and 5a are formed. A plurality of display electrode pairs 6 are provided. The display electrode pair 6 includes a pair of a sustain electrode (X electrode) 4 and a scan electrode (Y electrode) 5, and performs a sustain discharge (display discharge) between the sustain electrode 4 and the scan electrode 5. The display electrode pair 6 constitutes a display line in the row direction (y direction shown in FIG. 1) in the PDP 15. Therefore, although two display electrode pairs 6 are shown in FIG. 1, the number of display electrode pairs 6 corresponding to the number of display lines is formed.

透明電極4a、5aは透明導電体であり、例えば、酸化インジウム錫(ITO)からなる膜で形成され、その上に、銀の単層膜からなるバス電極4b、5bが付設されている。このバス電極4b、5bは、PDP15を駆動する際の電気抵抗を低減する観点から、銀など、透明電極4a、5aよりも熱伝導率の高い金属材料で形成されている。   The transparent electrodes 4a and 5a are transparent conductors, which are formed of a film made of indium tin oxide (ITO), for example, and bus electrodes 4b and 5b made of a silver single layer film are provided thereon. The bus electrodes 4b and 5b are made of a metal material having higher thermal conductivity than the transparent electrodes 4a and 5a, such as silver, from the viewpoint of reducing the electric resistance when driving the PDP 15.

一方、透明電極4a、5aは、表示電極対6の電極間距離を近づけて維持放電を形成しやすくする観点から、バス電極4b、5bよりも広い幅で形成されている。このため、透明電極4a、5aを可視光に対して透明な材料で構成することにより、放電セルCL内で発生した光を効率的に前面基板1側に取り出す構造となっている。なお、表示電極対6の形状や材質としては、種々の変形例を適用することができる。例えば、透明電極4a、5aとして酸化錫あるいは酸化亜鉛等、バス電極4b、5bとして黒色銀と銀の積層膜、アルミニウムの単層膜、またはクロム/銅/クロムの積層膜で形成することができる。   On the other hand, the transparent electrodes 4a and 5a are formed wider than the bus electrodes 4b and 5b from the viewpoint of facilitating the formation of a sustain discharge by reducing the distance between the display electrodes 6. For this reason, the transparent electrodes 4a and 5a are made of a material transparent to visible light, whereby the light generated in the discharge cell CL is efficiently extracted to the front substrate 1 side. Various modifications can be applied to the shape and material of the display electrode pair 6. For example, the transparent electrodes 4a and 5a can be formed of tin oxide or zinc oxide, and the bus electrodes 4b and 5b can be formed of a laminated film of black silver and silver, a single layer film of aluminum, or a laminated film of chromium / copper / chromium. .

前面基板1上に表示電極対6を形成するには、例えばスクリーン印刷のような厚膜形成技術、あるいは蒸着法やスパッタ法などの薄膜形成技術とエッチング技術とを用い、それにより、所定の本数、厚さ、幅および間隔で形成することができる。   In order to form the display electrode pairs 6 on the front substrate 1, for example, a thick film forming technique such as screen printing, or a thin film forming technique such as a vapor deposition method or a sputtering method and an etching technique are used. , Thickness, width and spacing.

また、複数の表示電極対6(サステイン電極4およびスキャン電極5)は、主にSiOなどの誘電体ガラス材料で構成される誘電体層2で被覆されている。表示電極対6を被覆するように誘電体層2を形成するには、低融点ガラス粉末を主成分とするフリットペーストを前面基板1上にスクリーン印刷法で塗布し、焼成を行う方法を例示することができる。他に、いわゆるグリーンシートと呼ばれるシート状の誘電体シートを貼り付けて焼成する方法で形成する方法も例示できる。あるいは、プラズマCVD法でSiO膜を成膜することにより形成してもよい。 Further, a plurality of display electrode pairs 6 (sustain electrode 4 and scan electrode 5) is mainly covered by the configured dielectric layers 2 of a dielectric glass material such as SiO 2. In order to form the dielectric layer 2 so as to cover the display electrode pair 6, a method of applying a frit paste mainly composed of a low melting point glass powder on the front substrate 1 by a screen printing method and performing firing is exemplified. be able to. In addition, a method of forming by baking a sheet-like dielectric sheet called a so-called green sheet can be exemplified. Alternatively, it may be formed by depositing SiO 2 film by a plasma CVD method.

誘電体層2の内面側には、表示の際の放電(主に維持放電)により生じるイオンの衝突による衝撃から誘電体層2を保護する保護膜3が形成されている。このため、保護膜3は誘電体層2の表面を被覆するように形成されている。保護膜3には高いスパッタ耐性および2次電子放出係数が要求されるため、MgOなどのアルカリ土類金属酸化物を用いることを例示できる。また、2次電子放出係数や、放電のトリガとなる荷電粒子(プライミング電子)を供給する機能を向上させるため、例えば保護膜3の表面にMgOの単結晶粒子を付着させる技術を用いることもできる。保護膜3は、例えば電子ビーム蒸着法などの成膜法により成膜することができる。なお、保護膜3を構成するMgOなどのアルカリ土類金属酸化物は、雰囲気中の水分や炭酸ガスなどの不純物を吸着しやすい特性を有しているので、保護膜3を形成する工程は、減圧雰囲気中で行うことが好ましい。   A protective film 3 is formed on the inner surface side of the dielectric layer 2 to protect the dielectric layer 2 from impact caused by ion collision caused by discharge (mainly sustain discharge) during display. Therefore, the protective film 3 is formed so as to cover the surface of the dielectric layer 2. Since the protective film 3 is required to have high sputter resistance and a secondary electron emission coefficient, the use of an alkaline earth metal oxide such as MgO can be exemplified. In order to improve the secondary electron emission coefficient and the function of supplying charged particles (priming electrons) that trigger discharge, for example, a technique of attaching MgO single crystal particles to the surface of the protective film 3 can also be used. . The protective film 3 can be formed by a film forming method such as an electron beam evaporation method. In addition, since the alkaline earth metal oxide such as MgO constituting the protective film 3 has a characteristic of easily adsorbing impurities such as moisture and carbon dioxide in the atmosphere, the step of forming the protective film 3 includes It is preferable to carry out in a reduced pressure atmosphere.

次に、背面板13およびその形成方法について説明する。背面板13は、例えばガラス基板である背面基板11を有している。背面基板11の内面(前面板12と対向する面)側には、表示電極対6と交差(直交)する方向に延在する複数のアドレス電極(A電極)10が配設されている。このアドレス電極10と、前面板12に形成されたスキャン電極5とは、放電セルCLの点灯/非点灯を選択するための放電であるアドレス放電を行うための電極対を構成する。つまり、スキャン電極5は、維持放電用の電極としての機能とアドレス放電用の電極(走査電極)としての機能とを併せ持っている。このようにアドレス電極10と、表示電極対6を交差させることにより、放電セルCL毎に点灯/非点灯を選択することができる。つまり、PDP15は、表示電極対6とアドレス電極10の交差毎に放電セルCLを有していることになる。   Next, the back plate 13 and its forming method will be described. The back plate 13 has a back substrate 11 which is a glass substrate, for example. A plurality of address electrodes (A electrodes) 10 extending in a direction intersecting (orthogonal) with the display electrode pair 6 are disposed on the inner surface (the surface facing the front plate 12) side of the rear substrate 11. The address electrode 10 and the scan electrode 5 formed on the front plate 12 constitute an electrode pair for performing address discharge, which is discharge for selecting lighting / non-lighting of the discharge cell CL. That is, the scan electrode 5 has both a function as a sustain discharge electrode and a function as an address discharge electrode (scan electrode). In this manner, lighting / non-lighting can be selected for each discharge cell CL by crossing the address electrode 10 and the display electrode pair 6. That is, the PDP 15 has a discharge cell CL at each intersection of the display electrode pair 6 and the address electrode 10.

アドレス電極10は銀あるいはアルミニウムの単層膜、またはクロム/銅/クロムの積層膜で形成されている。背面基板11上にアドレス電極10を形成する工程は、前記したバス電極4b、5bを形成する方法と同様である。   The address electrode 10 is formed of a single layer film of silver or aluminum, or a laminated film of chromium / copper / chromium. The process of forming the address electrode 10 on the back substrate 11 is the same as the method of forming the bus electrodes 4b and 5b.

アドレス電極10は、誘電体層9で被覆されている。誘電体層9は、前面基板1上の誘電体層2と同じ材料および方法を用いて形成することができる。誘電体層9上には、背面板13の内面側を複数の放電セルCLに区画する複数の隔壁7が形成されている。この複数の隔壁7は、前面基板1と背面基板11との間に配置され、各放電セルCLにおける放電距離を維持する機能を有している。また、隔壁7は、隣り合って配置されている放電セルCL間におけるクロストークを防止もしくは抑制する機能を有している。本実施の形態では、隔壁7は、図1に示すx方向(アドレス電極10の延在方向)に沿って延在する隔壁7aと、y方向(表示電極対6の延在方向)に沿って延在する隔壁7bとを有している。複数の隔壁7aと複数の隔壁7bはそれぞれ交差し、背面板13の内面側に形成される放電空間14をマトリクス状(格子状)に区画している。このように各放電セルCLをマトリクス状に区画するように複数の隔壁7を形成した構造は、ボックスリブ構造と呼ばれ、x方向に沿って隣り合う放電セルCLの間に隔壁7bが形成されることにより、その放電セルCL間でのクロストークを効果的に防止あるいは抑制することができるので、PDP15の高精細化に好適な構造である。   The address electrode 10 is covered with a dielectric layer 9. The dielectric layer 9 can be formed using the same material and method as the dielectric layer 2 on the front substrate 1. On the dielectric layer 9, a plurality of barrier ribs 7 that divide the inner surface side of the back plate 13 into a plurality of discharge cells CL are formed. The plurality of partition walls 7 are disposed between the front substrate 1 and the rear substrate 11 and have a function of maintaining a discharge distance in each discharge cell CL. The barrier rib 7 has a function of preventing or suppressing crosstalk between the discharge cells CL arranged adjacent to each other. In the present embodiment, the barrier ribs 7 extend along the x-direction (extending direction of the address electrodes 10) shown in FIG. 1 and along the y-direction (extending direction of the display electrode pair 6). And extending partition walls 7b. The plurality of partition walls 7a and the plurality of partition walls 7b intersect with each other to divide the discharge space 14 formed on the inner surface side of the back plate 13 in a matrix shape (lattice shape). Such a structure in which the plurality of barrier ribs 7 are formed so as to partition each discharge cell CL in a matrix form is called a box rib structure, and the barrier ribs 7b are formed between the discharge cells CL adjacent in the x direction. Thus, crosstalk between the discharge cells CL can be effectively prevented or suppressed, so that the structure is suitable for high definition of the PDP 15.

なお、隔壁7の形成方法は、図1に示す構造に限定されず、例えば図1に示すx方向(アドレス電極10の延在方向)に沿って延在する複数の隔壁7aをストライプ状に形成し、隔壁7bは形成しない構造(ストライプリブ構造)とすることもできる。このストライプリブ構造の場合、背面板13に形成される隔壁7の数が少ないので、放電空間14内のガスを給排気する際の抵抗を低減することができる。   The method for forming the partition walls 7 is not limited to the structure shown in FIG. 1. For example, a plurality of partition walls 7 a extending in the x direction (extending direction of the address electrodes 10) shown in FIG. In addition, a structure (stripe rib structure) in which the partition walls 7b are not formed may be employed. In the case of this stripe rib structure, since the number of the partition walls 7 formed on the back plate 13 is small, it is possible to reduce the resistance when supplying and exhausting the gas in the discharge space 14.

隔壁7は、サンドブラスト法、あるいはフォトエッチング法などにより形成することができる。例えば、サンドブラスト法では、低融点ガラスフリット、バインダ樹脂、および溶媒などからなるフリットペーストを誘電体層9上に塗布して乾燥させた後、そのフリットペーストの層上に隔壁パターンの開口を有するブラストマスクを設けた状態で切削粒子を吹き付けて、マスクの開口部に露出したフリットペーストの層を切削し、さらに焼成することにより形成する。また、フォトエッチング法では、切削粒子で切削することに代えて、バインダ樹脂に感光性の樹脂を使用し、マスクを用いた露光および現像の後、焼成することにより形成する。   The partition wall 7 can be formed by a sand blast method or a photo etching method. For example, in the sandblasting method, a frit paste made of a low-melting glass frit, a binder resin, a solvent, and the like is applied on the dielectric layer 9 and dried, and then a blasting having a partition pattern opening on the frit paste layer. It is formed by spraying cutting particles with the mask provided, cutting the layer of frit paste exposed at the opening of the mask, and further firing. In the photo-etching method, instead of cutting with cutting particles, a photosensitive resin is used as the binder resin, and after exposure and development using a mask, it is formed by baking.

アドレス電極10上の誘電体層9の上面、および隔壁7の側面には、真空紫外線により励起されて可視光を発光する蛍光膜8が形成されている。本実施の形態のPDP10は、カラー表示を行うPDPなので、蛍光膜8は、真空紫外線により励起されて赤(R)、緑(G)、青(B)の各色の可視光を発生する蛍光膜8r、8g、8bがそれぞれ所定の放電セルCLに形成されている。カラー表示PDPにおいては、蛍光膜8r、8g、8bが形成された放電セルCLのセットにより画素(ピクセル)が構成される。蛍光膜8の詳細な構造および形成方法については、後述する。   On the upper surface of the dielectric layer 9 on the address electrode 10 and the side surface of the partition wall 7, a fluorescent film 8 that is excited by vacuum ultraviolet rays and emits visible light is formed. Since the PDP 10 of the present embodiment is a PDP that performs color display, the fluorescent film 8 is excited by vacuum ultraviolet rays to generate visible light of each color of red (R), green (G), and blue (B). 8r, 8g, and 8b are formed in predetermined discharge cells CL, respectively. In the color display PDP, a pixel is formed by a set of discharge cells CL on which the fluorescent films 8r, 8g, and 8b are formed. The detailed structure and formation method of the fluorescent film 8 will be described later.

PDP15は、上記の前面板12の表示電極対6を形成した面と、背面板13の隔壁7を形成した面とを、放電空間14を介して対向配置して組み立てることにより得られる。つまり、PDP15は、放電ガスを封入して形成された放電空間14を介して対向する一対の基板構造体である前面板12と背面板13とを有している。この組み立て工程には、前面板12と背面板13の位置合わせ工程と、各板(前面板12および背面板13)の外周に配置される非表示領域をシールフリットと呼ばれる低融点ガラス材料からなる封着剤を用いて封着する封着工程と、PDP15の内部空間(放電空間14等)に残るガスを排気して、放電ガスを導入する工程とが含まれる。   The PDP 15 is obtained by assembling the surface of the front plate 12 on which the display electrode pair 6 is formed and the surface of the back plate 13 on which the partition walls 7 are formed so as to face each other with the discharge space 14 therebetween. That is, the PDP 15 has a front plate 12 and a back plate 13 which are a pair of substrate structures facing each other via a discharge space 14 formed by enclosing a discharge gas. In this assembly process, the alignment process of the front plate 12 and the back plate 13 and the non-display area disposed on the outer periphery of each plate (the front plate 12 and the back plate 13) are made of a low melting point glass material called a seal frit. A sealing step of sealing using a sealing agent and a step of exhausting the gas remaining in the internal space (such as the discharge space 14) of the PDP 15 and introducing a discharge gas are included.

放電空間14に導入する放電ガスとしては、希ガスを含む混合ガス、例えばHe−Xe、Ne−Xe、あるいはHe−Ne−Xe等の混合ガスで構成することができる。本実施の形態では、放電ガスとしてネオン(Ne)−キセノン(Xe)をガス基体とした混合ガスを、Xeの分圧比が数%〜数十%に調整して封入している。   The discharge gas introduced into the discharge space 14 can be composed of a mixed gas containing a rare gas, for example, a mixed gas such as He—Xe, Ne—Xe, or He—Ne—Xe. In the present embodiment, a mixed gas having neon (Ne) -xenon (Xe) as a gas base as a discharge gas is sealed with a partial pressure ratio of Xe adjusted to several percent to several tens percent.

PDP15では、蛍光膜8を発光させるための励起源として、主に147nmおよび172nmの波長を有する真空紫外線を用いている。147nmおよび172nmの真空紫外線は、放電によりイオン化されたXeイオンが基底状態に遷移する際に発生する。従って、放電ガス中のXeの分圧を高くすることにより、蛍光膜8を発生する励起源を多く発生させることができるので、PDP15の発光効率を向上させることができる。   In the PDP 15, vacuum ultraviolet rays having wavelengths of 147 nm and 172 nm are mainly used as an excitation source for causing the fluorescent film 8 to emit light. The vacuum ultraviolet rays of 147 nm and 172 nm are generated when Xe ions ionized by the discharge transition to the ground state. Therefore, by increasing the partial pressure of Xe in the discharge gas, a large number of excitation sources that generate the fluorescent film 8 can be generated, so that the light emission efficiency of the PDP 15 can be improved.

<PDPモジュールの構成例>
次に、本実施の形態のPDP15を組み込んだプラズマディスプレイモジュール(以下PDP装置と記載する)の全体構成と階調駆動方法とについて、図1〜図4を用いて説明する。
<Configuration example of PDP module>
Next, an overall configuration of a plasma display module (hereinafter referred to as a PDP device) incorporating the PDP 15 of the present embodiment and a grayscale driving method will be described with reference to FIGS.

図2は、図1に示すPDPを組み込んだPDPモジュールの一例の全体構成を概略的に示すブロック図である。また、図3は、図2に示すPDPモジュールにおける階調駆動シーケンスの一例を示す説明図である。また、図4は、図2に示すPDPモジュールの駆動波形の一例を示す説明図である。   FIG. 2 is a block diagram schematically showing an overall configuration of an example of a PDP module incorporating the PDP shown in FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a gradation drive sequence in the PDP module shown in FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of drive waveforms of the PDP module shown in FIG.

図2に示すPDPモジュール20は、アドレス駆動回路ADRV、YスキャンドライバYSCDRV、Y駆動回路YSUSDRV、およびX駆動回路XSUSDRVを有しており、これら各回路は、PDP15が有する電極(図1に示すサステイン電極4、スキャン電極5およびアドレス電極10)間に電圧の印加を行う。PDP15が有する各電極は、これらの回路と電気的に接続されている。また、PDPモジュール20は、各駆動回路(ドライバ)を制御するための制御回路CNT、および各回路およびPDP15に電源を供給する電源回路(図示は省略)等を有している。   The PDP module 20 shown in FIG. 2 has an address drive circuit ADRV, a Y scan driver YSCDDRV, a Y drive circuit YSUSDRV, and an X drive circuit XSUSDRV. These circuits are provided with electrodes (sustain shown in FIG. 1). A voltage is applied between the electrode 4, the scan electrode 5 and the address electrode 10). Each electrode of the PDP 15 is electrically connected to these circuits. The PDP module 20 includes a control circuit CNT for controlling each drive circuit (driver), a power supply circuit (not shown) that supplies power to each circuit and the PDP 15, and the like.

PDP15では、サステイン放電(維持放電、表示放電)を行うサステイン電極(X1,X2,X3,・・・Xn)4とスキャン電極(Y1,Y2,Y3,・・・Yn)5とが交互に配置されて表示ラインが構成され、サステイン電極14およびスキャン電極15の対で構成される表示電極対とその表示電極対(表示ライン)と略直交するアドレス電極(A1,A2,A3,・・・An)10との交差毎にマトリクス状のセルが構成されている。   In the PDP 15, the sustain electrodes (X1, X2, X3,... Xn) 4 and the scan electrodes (Y1, Y2, Y3,... Yn) 5 for performing the sustain discharge (sustain discharge, display discharge) are alternately arranged. Thus, a display line is configured, and a display electrode pair constituted by a pair of the sustain electrode 14 and the scan electrode 15 and an address electrode (A1, A2, A3,... An that is substantially orthogonal to the display electrode pair (display line). ) A matrix cell is formed at every intersection with 10.

YスキャンドライバYSCDRVは、アドレス過程TA(図4参照)において、スキャン電極5を制御して順次スキャン電極(表示ライン)5を選択し、アドレス駆動回路ADRVに電気的に接続されたアドレス電極10と各スキャン電極5との間で、各サブフィールドSF1〜SFn(図3参照)に対するセルの点灯/非点灯を選択するアドレス放電を生じさせる。   In the address process TA (see FIG. 4), the Y scan driver YSCDRV controls the scan electrodes 5 to sequentially select the scan electrodes (display lines) 5, and the address electrodes 10 electrically connected to the address drive circuit ADRV Address discharge for selecting lighting / non-lighting of cells for each of the subfields SF1 to SFn (see FIG. 3) is generated between the scan electrodes 5.

また、Y駆動回路YSUSDRVおよびX駆動回路XSUSDRVは、表示過程TS(図4参照)において、アドレス放電により選択されたセルに対して各サブフィールドの重みに応じた数の維持放電(サステイン放電)を生じさせる。   Further, the Y drive circuit YSUSDRV and the X drive circuit XSUSDRV perform a number of sustain discharges (sustain discharges) corresponding to the weights of the subfields on the cells selected by the address discharge in the display process TS (see FIG. 4). Cause it to occur.

また、制御回路CNTは、例えばTVチューナやコンピュータ等の外部装置から入力される画像データなどの映像源となる信号を基に、それぞれの駆動回路(ドライバ)に適した制御信号を出力して所定の画像表示を行う役割を果たしている。   The control circuit CNT outputs a control signal suitable for each drive circuit (driver) based on a signal serving as a video source such as image data input from an external device such as a TV tuner or a computer. It plays the role of displaying images.

また、図3に示されるように、PDP装置における階調駆動シーケンスは、1フィールド(フレーム)F1をそれぞれ所定の輝度の重みを有する複数のサブフィールド(サブフレーム)SF1〜SFnで構成し、各サブフィールドSF1〜SFnの組み合わせにより所望の階調表示を行うようになっている。   Further, as shown in FIG. 3, in the grayscale driving sequence in the PDP apparatus, one field (frame) F1 is composed of a plurality of subfields (subframes) SF1 to SFn each having a predetermined luminance weight. A desired gradation display is performed by a combination of the subfields SF1 to SFn.

また、各サブフィールドSF1〜SFnは、それぞれ表示領域における全てのセルの壁電荷を均一にする初期化過程(リセット期間)TR、点灯セルを選択するアドレス過程(アドレス期間)TA、および選択されたセルを輝度(各サブフィールドの重み)に応じた回数だけ放電(点灯)させる表示過程(維持放電期間)TSで構成されている。セルは、各サブフィールドの表示毎に輝度に応じて点灯され、例えば8つのサブフィールド(SF1〜SF8)を表示することで1フィールドの表示を行うようになっている。   In addition, each of the subfields SF1 to SFn is selected by an initialization process (reset period) TR for making the wall charges of all the cells in the display region uniform, an address process (address period) TA for selecting a lighted cell, and a selected one. A display process (sustain discharge period) TS for discharging (lighting) the cell a number of times corresponding to the luminance (weight of each subfield) is formed. The cell is turned on according to the luminance for each display of each subfield, and for example, one field is displayed by displaying eight subfields (SF1 to SF8).

次に、図4に駆動波形の一例を示す。図4では、図3に示す各サブフィールドSF1〜SFnにおける各電極(サステイン電極4、スキャン電極5およびアドレス電極10)に印加する駆動波形例(PX,PY,PA)を示している。   Next, FIG. 4 shows an example of the drive waveform. FIG. 4 shows drive waveform examples (PX, PY, PA) applied to the respective electrodes (sustain electrode 4, scan electrode 5, and address electrode 10) in each of the subfields SF1 to SFn shown in FIG.

まず、第1のステップとして、初期化過程TRでは、例えばスキャン電極5(図1参照)とアドレス電極10(図1参照)との間でリセット放電を発生させることにより、全てのセルに電荷(壁電荷)を形成して全セルの初期化(次のアドレス動作期間に備える状態にすること)を行う。   First, as a first step, in the initialization process TR, for example, by generating a reset discharge between the scan electrode 5 (see FIG. 1) and the address electrode 10 (see FIG. 1), all cells are charged ( (Wall charge) is formed, and all cells are initialized (prepared for the next address operation period).

この初期化過程TRでは、例えばそれぞれPDP15の表示電極対6(図1参照)を構成するスキャン電極5に正の電位PY1を、アドレス電極10に負の電位PA1を印加する。これにより、アドレス電極10が負極となり、スキャン電極5が正極となって両電極間でリセット放電が発生し、全てのセルに壁電荷が形成される。続いてセル内に形成された壁電荷を必要量残して消去する補償電位PY2、PA2を印加する。これにより、全セルに形成された壁電荷の量が略一様になる。   In this initialization process TR, for example, a positive potential PY1 is applied to the scan electrode 5 that constitutes the display electrode pair 6 (see FIG. 1) of the PDP 15, and a negative potential PA1 is applied to the address electrode 10, respectively. As a result, the address electrode 10 becomes a negative electrode, the scan electrode 5 becomes a positive electrode, a reset discharge is generated between both electrodes, and wall charges are formed in all the cells. Subsequently, compensation potentials PY2 and PA2 for erasing while leaving a necessary amount of wall charges formed in the cell are applied. As a result, the amount of wall charges formed in all the cells becomes substantially uniform.

次に、第2のステップとして、アドレス過程TAでは、点灯させることを選択するセルに対し、アドレス電極10(図1参照)とスキャン電極5との間でアドレス放電を発生させることにより、セルの点灯/非点灯を選択する。また、それに続く表示電極対6での放電(維持放電、表示放電)を発生させる。   Next, as a second step, in the address process TA, an address discharge is generated between the address electrode 10 (see FIG. 1) and the scan electrode 5 for the cell selected to be lit, thereby Select ON / OFF. Further, subsequent discharge (sustain discharge, display discharge) is generated at the display electrode pair 6.

このアドレス過程TAでは、例えば行方向の表示するセルを決める放電を行うため、スキャン電極5に走査パルスPY3が、サステイン電極4にX電圧PX1が印加される。この走査パルスPY3は行毎にタイミングをずらして印加される。   In this address process TA, for example, a scan pulse PY3 is applied to the scan electrode 5 and an X voltage PX1 is applied to the sustain electrode 4 in order to perform discharge for determining cells to be displayed in the row direction. The scan pulse PY3 is applied with a different timing for each row.

一方、アドレス電極10には、列方向の表示するセルを決める放電を行うため、アドレスパルスPA3、PA4が印加される。このアドレスパルスPA3、PA4は、行毎に印加される走査パルスPY3に合わせて印加され、表示させたいセル(スキャン電極5とアドレス電極10との交点に形成されている)に放電を発生させるタイミングで印加される。   On the other hand, address pulses PA3 and PA4 are applied to the address electrode 10 in order to perform discharge for determining cells to be displayed in the column direction. The address pulses PA3 and PA4 are applied in accordance with the scan pulse PY3 applied for each row, and a discharge is generated at a cell (formed at the intersection of the scan electrode 5 and the address electrode 10) to be displayed. Is applied.

次に、第3のステップとして、表示過程TSでは、点灯させることを選択したセルのサステイン電極4とスキャン電極5との間で維持放電(表示放電、サステイン放電)をさせ、そのセルを所定期間発光させる。   Next, as a third step, in the display process TS, a sustain discharge (display discharge, sustain discharge) is performed between the sustain electrode 4 and the scan electrode 5 of the cell selected to be lit, and the cell is kept for a predetermined period. Make it emit light.

この表示過程TSでは、例えば異なる電気的極性を有する第1の維持パルスPX2、PY4をそれぞれサステイン電極4とスキャン電極5とに印加する。これにより、表示電極対6間の放電状態が維持される。   In the display process TS, for example, first sustain pulses PX2 and PY4 having different electrical polarities are applied to the sustain electrode 4 and the scan electrode 5, respectively. Thereby, the discharge state between the display electrode pair 6 is maintained.

続いて、サステイン電極4およびスキャン電極5に、互いに電気的極性の異なる維持パルスPX3、PX4、PX5、PY5、PY6、PY7が繰り返し印加されることにより、表示電極対間の放電状態がさらに維持される。   Subsequently, sustain pulses PX3, PX4, PX5, PY5, PY6, and PY7 having different electrical polarities are repeatedly applied to the sustain electrode 4 and the scan electrode 5, thereby further maintaining the discharge state between the display electrode pair. The

図3に示すように、維持パルスPX2、PX3、PX4、PX5および維持パルスPY4、PY5、PY6、PY7は、その電気的極性が交互に入れ替わる。つまり、サステイン電極4とスキャン電極5とは、維持放電の際に、交互に負極あるいは正極となって繰り返し放電がなされる。   As shown in FIG. 3, sustain pulses PX2, PX3, PX4, and PX5 and sustain pulses PY4, PY5, PY6, and PY7 are alternately switched in electrical polarity. That is, the sustain electrode 4 and the scan electrode 5 are repeatedly discharged in a sustain discharge, alternately with a negative electrode or a positive electrode.

以上、本実施の形態のPDPモジュール20の全体構成と、階調駆動方法の例とについて説明したが、種々の変形例が存在することは言うまでもない。   The overall configuration of the PDP module 20 according to the present embodiment and the example of the gradation driving method have been described above. Needless to say, there are various modifications.

<蛍光膜の詳細構造、機能および形成方法>
次に、図1に示した蛍光膜8の詳細構造、機能および形成方法について説明する。図2に示したPDPモジュール20では、前述の通り、リセット放電、アドレス放電および維持放電などの放電を行うが、これらの放電は、以下の原理により形成される。すなわち、図1に示す放電空間14内に存在する荷電粒子(プライミング電子)が各電極間に印加される電位の差により加速され移動する。この際、放電空間14内に封入された放電ガスと荷電粒子とが衝突し、放電ガスが電離する。この過程が次々と繰り返されることにより、いわゆる電子なだれと呼ばれる状態となって放電が形成される。従って、放電空間14内に存在するプライミング電子の数が多い程、低い電位差で放電を形成しやすくなる。すなわち、放電電圧を低減することができるようになる。
<Detailed structure, function and formation method of fluorescent film>
Next, the detailed structure, function, and formation method of the fluorescent film 8 shown in FIG. 1 will be described. As described above, the PDP module 20 shown in FIG. 2 performs discharge such as reset discharge, address discharge, and sustain discharge. These discharges are formed according to the following principle. That is, the charged particles (priming electrons) existing in the discharge space 14 shown in FIG. 1 are accelerated and moved by the difference in potential applied between the electrodes. At this time, the discharge gas sealed in the discharge space 14 and the charged particles collide, and the discharge gas is ionized. By repeating this process one after another, a discharge is formed in what is called an avalanche. Therefore, the larger the number of priming electrons present in the discharge space 14, the easier it is to form a discharge with a lower potential difference. That is, the discharge voltage can be reduced.

また、放電を行う電極間に電位差が生じると、プライミング電子は、相対的に電位が低い負極側から正極の方向に向かって加速される。従って、放電を形成するための電極のうち、負極となる(負の電位が印加される)電極の付近にプライミング電子が多く存在すれば、放電電圧を低減する効果が大きくなる。例えば、図4では、初期化過程TRにおいて、アドレス電極10に負の電位を供給し、スキャン電極5に正の電位を供給する例について説明したが、この場合、アドレス電極の付近にプライミング電子をより多く供給することにより、特に、リセット放電の放電電圧を低減することができる。   Further, when a potential difference is generated between the electrodes that perform discharge, the priming electrons are accelerated from the negative electrode side having a relatively low potential toward the positive electrode. Therefore, if there are many priming electrons in the vicinity of an electrode to be a negative electrode (a negative potential is applied) among the electrodes for forming a discharge, the effect of reducing the discharge voltage is increased. For example, in FIG. 4, an example in which a negative potential is supplied to the address electrode 10 and a positive potential is supplied to the scan electrode 5 in the initialization process TR has been described. In this case, priming electrons are provided near the address electrode. By supplying more, in particular, the discharge voltage of the reset discharge can be reduced.

このプライミング電子は、例えば図1に示すPDP15を構成する保護膜3や蛍光膜8が結晶中に形成されたトラップ準位に保持していた電子が、熱などの励起源により励起されることによって、放電空間14に供給される。従って、蛍光膜8からのプライミング電子の供給量の程度は、蛍光膜8を構成する結晶中のトラップ準位の密度の程度に相関する。また、トラップ準位の密度は、各部材の帯電特性とも相関があるので、蛍光膜8からのプライミング電子の供給量の程度は、蛍光膜8の帯電量を指標として評価することができる。詳しくは、正の帯電量を大きくする程、プライミング電子の供給量が大きくなり、放電電圧を低減することができる。なお、PDPの放電電圧と蛍光体の帯電量の関係では、蛍光体の帯電量が正電荷で大きい方が放電電圧が低い、という傾向があることは既に報告されている(例えば、第318回蛍光体同学会講演予稿、p15参照)。   The priming electrons are generated when, for example, electrons held in the trap levels formed in the crystal of the protective film 3 and the fluorescent film 8 constituting the PDP 15 shown in FIG. 1 are excited by an excitation source such as heat. , And supplied to the discharge space 14. Accordingly, the amount of priming electrons supplied from the fluorescent film 8 correlates with the density of trap levels in the crystals constituting the fluorescent film 8. Further, since the trap level density has a correlation with the charging characteristics of each member, the degree of supply of the priming electrons from the fluorescent film 8 can be evaluated using the charged amount of the fluorescent film 8 as an index. Specifically, as the positive charge amount is increased, the supply amount of priming electrons is increased, and the discharge voltage can be reduced. It has already been reported that the relationship between the discharge voltage of the PDP and the charge amount of the phosphor tends to have a lower discharge voltage when the charge amount of the phosphor is positive and larger (for example, 318th). (Refer to Proceedings of the Society for Phosphors, p15).

そこで、本発明者らは、アドレス電極10の近くに配置され、放電空間14に接して形成される蛍光膜8の正の帯電量を向上させることにより、放電電圧を低減する技術について検討を行った。まず、蛍光膜8を紫外線に励起されることにより可視光を発光する蛍光体、および正電荷で蛍光体よりも大きい帯電特性を有する帯電材で構成することについて検討した。   Therefore, the present inventors have studied a technique for reducing the discharge voltage by improving the positive charge amount of the fluorescent film 8 that is disposed near the address electrode 10 and formed in contact with the discharge space 14. It was. First, the phosphor film 8 was examined to be composed of a phosphor that emits visible light when excited by ultraviolet rays, and a charging material that is positively charged and has a charging characteristic greater than that of the phosphor.

蛍光体としては、赤色蛍光体として(Y,Gd)BO:Eu、緑色蛍光体としてZnSiO:Mn、青色蛍光体としてBaMgAl1017:Euなどを例示することができるが、これらの蛍光体の帯電量は、次の通りである。すなわち、赤色蛍光体の帯電量は20μC/g程度であり、青色蛍光体は25μC/g程度であるが、緑色蛍光体は10μC/g程度と極端に低い。従って、全てのセルにおいて、放電電圧を略一定にするという観点からは、特に緑色蛍光体が含まれる蛍光膜8gの帯電量を向上させることが重要である。 Examples of the phosphor include (Y, Gd) BO 3 : Eu as a red phosphor, Zn 2 SiO 4 : Mn as a green phosphor, and BaMgAl 10 O 17 : Eu as a blue phosphor. The amount of charge of the phosphor is as follows. That is, the charge amount of the red phosphor is about 20 μC / g, the blue phosphor is about 25 μC / g, and the green phosphor is extremely low, about 10 μC / g. Therefore, it is particularly important to improve the charge amount of the phosphor film 8g containing the green phosphor from the viewpoint of making the discharge voltage substantially constant in all cells.

本発明者らは、まず、帯電材としてMgO(酸化マグネシウム)を用いてこれを緑色蛍光体と混合し、図1に示す緑色を発光する蛍光膜8gを形成し、検討した。この結果、MgOは、帯電量が緑色蛍光体よりも大きいため、放電電圧を低減することができることがわかった。しかし、帯電材として単にMgOの結晶粒子を用いた場合、その帯電量は十分とはいえず、例えば赤色蛍光体で形成された赤色の蛍光膜8rと同程度の帯電量とするためには、緑色蛍光体に混合する帯電材の量を20重量%より多く混合する必要があることがわかった。このように帯電材の混合量が増加すると、表示放電を行う際に蛍光体を励起するための真空紫外線が帯電材に吸収されやすくなるため、帯電材を混合したセルの輝度(発光効率)が低下してしまう。特に、特定のセルにのみ帯電材を混合する場合には、セル毎の輝度のばらつきが増大し、表示不良の原因となる。   The inventors of the present invention first studied by using MgO (magnesium oxide) as a charging material and mixing it with a green phosphor to form a green phosphor film 8g shown in FIG. As a result, it was found that MgO can reduce the discharge voltage because the charge amount is larger than that of the green phosphor. However, when MgO crystal particles are simply used as the charging material, the charge amount is not sufficient. For example, in order to obtain a charge amount comparable to that of the red phosphor film 8r formed of a red phosphor, It has been found that it is necessary to mix more than 20% by weight of the charging material mixed with the green phosphor. When the amount of the charging material is increased in this way, the vacuum ultraviolet light for exciting the phosphor during display discharge is easily absorbed by the charging material, so that the luminance (luminous efficiency) of the cell mixed with the charging material is increased. It will decline. In particular, in the case where a charging material is mixed only in a specific cell, the variation in luminance between cells increases, which causes a display defect.

そこで、本発明者は、帯電材の帯電量を増加させる手段について検討を行い、MgCOを蛍光体と混合してアニール処理することによって、MgOを蛍光体と粉末混合することと、蛍光体にMgOを表面コーティングすることとの2つを同時に行う構成を見出した。MgOを粉末混合することと、表面コーティングすることとの2つを同時に行うことによって、粉末混合のみ、あるいは表面コーティングのみの場合より多くのプライミング電子を放電空間14に供給することが可能となる。 Therefore, the present inventor has studied a means for increasing the charge amount of the charging material, mixed MgCO 3 with the phosphor, and annealed to mix MgO with the phosphor and powder. The present inventors have found a configuration in which both MgO surface coating and simultaneous surface coating are performed. By simultaneously performing the mixing of the MgO powder and the surface coating, it becomes possible to supply more priming electrons to the discharge space 14 than the powder mixing alone or the surface coating alone.

図5は、帯電材の構成毎の帯電特性を評価した実験結果について示す説明図である。図5に示す実験に用いた各試料はそれぞれ、以下のように調製した。まず、比較区1の試料としては、市販の蛍光体のみを用いた。また、比較区2、3、4の試料としては、所望の量のMgO粉末を市販の蛍光体とともに乳鉢にて30分程度乾式混合したものを用いた。また、比較区5の試料としては、sol−gel法で金属酸化物コートした蛍光体とMgO粉末(Mg添加濃度5mol%)とを乳鉢にて30分程度乾式混合したものを用いた。また、実験区1、2、3、4の試料としては、帯電材の原料であるMgCO粉末を蛍光体とともに乳鉢にて30分程度乾式混合し、その後に、アルミナボートに原料を充填して管状炉にて650℃、N雰囲気にて2時間、アニール焼成を行い、得られた焼成物を軽く解砕したものを試料とした。各実験区における混合量は、次の通りである。実験区1では、ZnSiO:Mn蛍光体を4.446gに対してMgCOを0.008g混合した。実験区2では、ZnSiO:Mn蛍光体を4.446gに対してMgCOを0.017g混合した。実験区3では、ZnSiO:Mn蛍光体を4.446gに対してMgCOを0.034g混合した。実験区4では、ZnSiO:Mn蛍光体を4.446gに対してMgCOを0.084g混合した。また、アニール温度の検討として、上述の実験区3の分量で行うMgCO混合アニール蛍光体の製造において、アニール温度を300℃、500℃、800℃、および1000℃として実験区5、6、7、8の試料を得た。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing experimental results of evaluating charging characteristics for each configuration of the charging material. Each sample used in the experiment shown in FIG. 5 was prepared as follows. First, as a sample for Comparative Group 1, only a commercially available phosphor was used. In addition, as samples of Comparative Groups 2, 3, and 4, a mixture obtained by dry mixing a desired amount of MgO powder with a commercially available phosphor in a mortar for about 30 minutes was used. Moreover, as a sample of Comparative Section 5, a phosphor obtained by dry-mixing a phosphor coated with a metal oxide by a sol-gel method and MgO powder (Mg addition concentration 5 mol%) for about 30 minutes in a mortar was used. In addition, as samples of experimental sections 1, 2, 3, and 4, MgCO 3 powder, which is a raw material of the charging material, is dry-mixed with a phosphor in a mortar for about 30 minutes, and then an alumina boat is filled with the raw material. Annealing firing was performed in a tubular furnace at 650 ° C. in an N 2 atmosphere for 2 hours, and the obtained fired product was lightly crushed and used as a sample. The mixing amount in each experimental section is as follows. In experimental group 1, 0.008 g of MgCO 3 was mixed with 4.446 g of Zn 2 SiO 4 : Mn phosphor. In experimental group 2, 0.017 g of MgCO 3 was mixed with 4.446 g of Zn 2 SiO 4 : Mn phosphor. In Experimental Group 3, 0.034 g of MgCO 3 was mixed with 4.446 g of Zn 2 SiO 4 : Mn phosphor. In experimental group 4, 0.084 g of MgCO 3 was mixed with 4.446 g of Zn 2 SiO 4 : Mn phosphor. Further, as an examination of the annealing temperature, in the production of the MgCO 3 mixed annealing phosphor performed in the amount of the above experimental section 3, the annealing temperatures were set to 300 ° C., 500 ° C., 800 ° C., and 1000 ° C., and the experimental sections 5, 6, 7 , 8 samples were obtained.

また、帯電特性の評価は、フェライト粉末(P−01、日本画像学会、9.7g)および試料粉末(0.3g)を容器に入れてボールミルにて1時間混合した後に、吸引式帯電特性評価装置によってフェライト粉末に対する試料粉末の帯電量の測定により行った。   In addition, the evaluation of the charging characteristics was performed after the ferrite powder (P-01, Japan Imaging Society, 9.7 g) and the sample powder (0.3 g) were put in a container and mixed for 1 hour by a ball mill, and then the suction-type charging characteristics were evaluated. The measurement was performed by measuring the amount of charge of the sample powder with respect to the ferrite powder using an apparatus.

図5において、比較区1(MgOを混合しないZnSiO:Mn蛍光体)の帯電量は9.0μC/gであるのに対して、実験区1の帯電量は、9.2μC/g、実験区2の帯電量は16.4μC/g、実験区3の帯電量は22.0μC/g、実験区4の帯電量は28.8μC/gであり、いずれの場合も比較区1に対して帯電量が正電荷の方向に増大していることがわかる。また、比較区2の帯電量は15.1μC/g、比較区3の帯電量は17.9μC/g、比較区4の帯電量は20.2μC/gである。また、比較区5はsol−gel金属酸化物コート蛍光体(帯電量20μC/g)とMgOを混合したものであるが、その帯電量は23.5μC/gであった。図6にMg量に対する帯電量の変化の評価結果を示す。比較区2、3、4、5では、いずれの場合もMg量が同じ実験区2、3、4よりも帯電量が小さくなっている。このことは、単にMgO粉末を混合するよりも、本発明者らが考案したMgCO混合アニール蛍光体の製造方法が優れていることを示している。 In FIG. 5, the charge amount of Comparative Group 1 (Zn 2 SiO 4 : Mn phosphor not mixed with MgO) is 9.0 μC / g, whereas the charge amount of Experimental Group 1 is 9.2 μC / g. The charge amount in the experimental group 2 is 16.4 μC / g, the charge amount in the experimental group 3 is 22.0 μC / g, and the charge amount in the experimental group 4 is 28.8 μC / g. On the other hand, it can be seen that the charge amount increases in the direction of positive charge. In addition, the charge amount in the comparison group 2 is 15.1 μC / g, the charge amount in the comparison group 3 is 17.9 μC / g, and the charge amount in the comparison group 4 is 20.2 μC / g. Comparative group 5 was a mixture of sol-gel metal oxide-coated phosphor (charge amount 20 μC / g) and MgO, and the charge amount was 23.5 μC / g. FIG. 6 shows the evaluation result of the change in the charge amount with respect to the Mg amount. In each of the comparison sections 2, 3, 4, and 5, the charge amount is smaller than in the experimental sections 2, 3, and 4 where the Mg amount is the same. This shows that the manufacturing method of the MgCO 3 mixed annealing phosphor devised by the present inventors is superior to simply mixing the MgO powder.

また、図7にMgCO混合アニール蛍光体のアニール温度に対する帯電量の変化を示す。図7に示すように、実験区5のアニール温度が300℃の帯電量が10.7μC/gであり、実験区6のアニール温度が500℃の帯電量が20.0μC/gであり、実験区3のアニール温度が650℃の帯電量が22.0μC/gであり、実験区7のアニール温度が800℃の帯電量が11.7μC/gであり、実験区8のアニール温度が1000℃の帯電量が9.3μC/gであった。アニール温度が300℃の場合には、MgCOが分解せずに残るために、帯電量の増加があまりみられない。また、アニール温度が800℃以上では、蛍光体の内部にまでMgOが浸透するために、帯電量の増加があまりみられない。すなわち、帯電量を増加させるためには、アニール温度を300℃超800℃未満とすればよい。ただし、アニール温度が500℃では、MgCOが分解せずに残る可能性がある。MgCOが残るとPDP駆動時にCOを発生し、輝度寿命を低下させる原因となる。そのため、アニール温度は550℃以上が好ましい。また、図7に示す測定結果を考慮して、帯電量を増加させるためのアニール温度は550℃以上650℃以下の範囲が良好となる。 FIG. 7 shows the change in the charge amount with respect to the annealing temperature of the MgCO 3 mixed annealing phosphor. As shown in FIG. 7, the charge amount when the annealing temperature in the experimental group 5 is 300 ° C. is 10.7 μC / g, and the charge amount when the annealing temperature in the experimental group 6 is 500 ° C. is 20.0 μC / g. The charge amount when the annealing temperature in Section 3 is 650 ° C. is 22.0 μC / g, the annealing temperature in Experiment Group 7 is 800 ° C. and the charge amount is 11.7 μC / g, and the annealing temperature in Experiment Group 8 is 1000 ° C. The charge amount of was 9.3 μC / g. When the annealing temperature is 300 ° C., MgCO 3 remains without being decomposed, so that the amount of charge does not increase much. Further, when the annealing temperature is 800 ° C. or higher, MgO penetrates into the inside of the phosphor, so that the amount of charge does not increase much. That is, in order to increase the charge amount, the annealing temperature may be set to be higher than 300 ° C. and lower than 800 ° C. However, when the annealing temperature is 500 ° C., MgCO 3 may remain without being decomposed. If MgCO 3 remains, CO 2 is generated when the PDP is driven, causing a reduction in luminance life. Therefore, the annealing temperature is preferably 550 ° C. or higher. In consideration of the measurement results shown in FIG. 7, the annealing temperature for increasing the charge amount is preferably in the range of 550 ° C. to 650 ° C.

次に、MgOの粉末混合状態および表面コート状態を調べるために、図5に示した実験区4に相当するMgCO混合アニール蛍光体(Mg添加濃度5mol%)のオージェ電子分光分析を行った。図8にMgCO混合アニール蛍光体のSEM写真を示す。また、同じ位置におけるMGCOの分解後のMgのオージェ電子分光分析結果を図9に示す。図9の中央付近にMgの塊が2箇所検出された(図中に○で示した)。図8を見ると、粒径4μm程度の蛍光体粒子よりもやや大きい粒子がその位置にある(図中○で示した)。 Next, in order to examine the powder mixed state and surface coating state of MgO, Auger electron spectroscopic analysis was performed on the MgCO 3 mixed annealing phosphor (Mg addition concentration 5 mol%) corresponding to the experimental group 4 shown in FIG. FIG. 8 shows an SEM photograph of the MgCO 3 mixed annealing phosphor. Further, FIG. 9 shows the results of Auger electron spectroscopy analysis of Mg after decomposition of MGCO 3 at the same position. Two masses of Mg were detected near the center of FIG. 9 (indicated by ◯ in the figure). When FIG. 8 is seen, the particle | grains a little larger than the fluorescent substance particle with a particle size of about 4 micrometers are in the position (indicated by ○ in the figure).

従って、これらの粒子はMgCOが分解してMgOとなった粒子である。このように、MgCO混合アニール蛍光体では、MgO粒子の平均粒径が蛍光体の平均粒径よりも大きく、平均粒径が3μm以上のMgO粒子が粉末混合された状態になっている。ここで、平均粒径とは、以下のように規定することができる。粒子(蛍光体粒子あるいは帯電材粒子)の平均粒径を調べる方法としては、粒度分布測定装置で測定する方法および電子顕微鏡で直接観察する方法などがある。電子顕微鏡で調べる場合を例にとると、平均粒径は以下のように算出することができる。粒子の粒径の変量(・・・、0.8〜1.2μm、1.3〜1.7μm、1.8〜2.2μm、・・・、6.8〜7.2μm、7.3〜7.7μm、7.8〜8.2μm、・・・など)の各区間を階級値(・・・、1.0μm、1.5μm、2.0μm、・・・、7.0μm、7.5μm、8.0μm、・・・)で表し、これをxとする。そして、電子顕微鏡で観察された各変量の度数をfで示すことにすれば、平均値Mは、M=Σx/Σf=Σx/Nのように表される。ただし、Σfi=Nである。 Accordingly, these particles are particles in which MgCO 3 is decomposed to become MgO. Thus, in the MgCO 3 mixed annealing phosphor, the average particle diameter of the MgO particles is larger than the average particle diameter of the phosphor, and the MgO particles having an average particle diameter of 3 μm or more are in a powder mixed state. Here, the average particle diameter can be defined as follows. As a method for examining the average particle size of the particles (phosphor particles or charged material particles), there are a method of measuring with a particle size distribution measuring device and a method of directly observing with an electron microscope. Taking the case of examining with an electron microscope as an example, the average particle diameter can be calculated as follows. Variable amount of particle diameter (..., 0.8-1.2 [mu] m, 1.3-1.7 [mu] m, 1.8-2.2 [mu] m, ..., 6.8-7.2 [mu] m, 7.3 ˜7.7 μm, 7.8-8.2 μm,...), Etc., are classified into class values (..., 1.0 μm, 1.5 μm, 2.0 μm,..., 7.0 μm, 7). .5μm, 8.0μm, expressed in terms of ...), this is referred to as x i. Then, if the frequency of each variable that is observed by an electron microscope to show by f i, the average value M is expressed as M = Σx i f i / Σf i = Σx i f i / N. However, Σfi = N.

また、図9において、その他のMg検出部分を見ると、Mgの分布は一様に広がっているわけではなく、Mgが付いている蛍光体とMgが付いていない蛍光体が見られる。これは、sol−gel法のように溶液に分散してMgOを一様に蛍光体表面にコーティングする方法に比べて、MgCO混合アニール蛍光体ではMgOの蛍光体への分散度合いが低いことを示している。このようにMgOの蛍光体への付着の分散度合いが低い方、すなわちMgOの蛍光体への付着の濃淡差がある方が、MgOによって真空紫外線が遮られる部分が小さく、発光輝度が高くなり有利である。MgCO添加濃度が2mol%で発光輝度の低下は3%程度である。また、MgCO添加濃度を5mol%より大きくすると輝度の低下が10%以上となるため、MgCO添加濃度は1mol%以上、5mol%以下の範囲が適当である。 Further, in FIG. 9, when other Mg detection portions are seen, the distribution of Mg is not uniformly spread, and phosphors with Mg and phosphors without Mg are seen. This is because the MgCO 3 mixed annealed phosphor has a lower degree of dispersion of MgO in the phosphor than the method of uniformly dispersing MgO on the phosphor surface by dispersing in a solution like the sol-gel method. Show. As described above, the lower dispersion degree of MgO phosphor attachment, that is, there is a difference in density of MgO phosphor attachment, the portion where the vacuum ultraviolet rays are shielded by MgO is small, and the light emission luminance is increased. It is. When the MgCO 3 addition concentration is 2 mol%, the decrease in emission luminance is about 3%. Further, when the MgCO 3 addition concentration is higher than 5 mol%, the luminance is reduced by 10% or more. Therefore, the MgCO 3 addition concentration is suitably in the range of 1 mol% or more and 5 mol% or less.

次に、図10にMgCO混合アニール蛍光体(Mg添加濃度5mol%)をFIB(Focus Ion Beam)加工した蛍光体断面のSEM写真を、図11に同じ位置のMgのオージェ電子分光分析結果を示す。図11を見ると、Mgは蛍光体の内部には浸透しておらず、蛍光体表面から0.1μm以下の深さでコートされているのがわかる。また、蛍光体表面の部分を見ると、一様にMgOがコートされているわけではなく、MgOの蛍光体表面での分散度合いが低い。このように、蛍光体表面にMgOがコートされている部分とコートされていない部分がある。 Next, FIG. 10 shows a SEM photograph of the cross section of the phosphor obtained by processing the FIB (Focus Ion Beam) of the MgCO 3 mixed annealing phosphor (Mg addition concentration 5 mol%), and FIG. 11 shows the result of Auger electron spectroscopy analysis of Mg at the same position. Show. Referring to FIG. 11, it can be seen that Mg does not penetrate inside the phosphor and is coated at a depth of 0.1 μm or less from the phosphor surface. Further, when the portion on the phosphor surface is viewed, MgO is not uniformly coated, and the degree of dispersion of MgO on the phosphor surface is low. Thus, there are a portion where the phosphor surface is coated with MgO and a portion where it is not coated.

次に、赤緑青の3色のバランスについて見ると、蛍光体の帯電特性は発光色によって異なっており、緑色蛍光体が特に正電荷の方向に小さい。したがって、少なくとも緑色の蛍光膜8gは、蛍光体と帯電材で構成する必要があるが、赤色の蛍光膜8r、青色の蛍光膜8bに帯電材を混合アニールしない場合には、蛍光膜8gの帯電特性が蛍光膜8rあるいは蛍光膜8bと同等になる範囲で帯電材の混合アニール割合を調整することが好ましい。これは、セル毎の放電電圧のばらつきを低減するためである。また、このばらつきを低減する観点から、蛍光膜8r、8b、8gの全てを蛍光体と帯電材との混合アニールとして形成する場合には、各蛍光膜8の帯電特性を揃えることが好ましい。例えば、各蛍光膜8における帯電材の混合割合が青色<赤色<緑色の順で大きくなることが好ましい。   Next, looking at the balance of the three colors of red, green, and blue, the charging characteristics of the phosphor differ depending on the emission color, and the green phosphor is particularly small in the positive charge direction. Therefore, at least the green phosphor film 8g needs to be composed of a phosphor and a charging material. However, when the charging material is not mixed and annealed with the red phosphor film 8r and the blue phosphor film 8b, the phosphor film 8g is charged. It is preferable to adjust the mixing annealing ratio of the charging material within a range where the characteristics are equivalent to those of the fluorescent film 8r or the fluorescent film 8b. This is to reduce the variation in discharge voltage between cells. Further, from the viewpoint of reducing this variation, when all of the fluorescent films 8r, 8b, and 8g are formed as mixed annealing of the phosphor and the charging material, it is preferable that the charging characteristics of the respective fluorescent films 8 are made uniform. For example, it is preferable that the mixing ratio of the charging material in each fluorescent film 8 increases in the order of blue <red <green.

また、ここではMgCOを帯電材の原料として用いたが、例えばその他の材料としてMg(OH)、MgC、またはMg(C・4HOなどのマグネシウム塩を用いてもよい。また、MgCl、MgBr、MgF、またはMgIなどのハロゲン化物を用いることもできる。また、Mg(NO・6HO、MgHPO・3HO、またはMgSOなどのマグネシウム塩を用いることも可能である。ただし、これらのマグネシウム塩を用いる場合には、アニール温度をそれぞれの材料について最適化する必要があるため、上述のMgCOの場合とは異なるアニール温度が最適な場合がある。また、MgCOの場合にはマグネシウム塩が分解してMgOとなるが、これらの材料の中には材料に含まれる組成の元素(例えばハロゲン元素)を含むマグネシウム化合物として蛍光体に粉末混合および表面コーティングがなされる場合がある。 Here, MgCO 3 is used as a raw material for the charging material. For example, magnesium such as Mg (OH) 2 , MgC 2 O 2 , or Mg (C 2 H 3 O 2 ) 2 .4H 2 O is used as the other material. A salt may be used. A halide such as MgCl 2 , MgBr 2 , MgF 2 , or MgI 2 can also be used. It is also possible to use a magnesium salt such as Mg (NO 3 ) 2 .6H 2 O, MgHPO 4 .3H 2 O, or MgSO 4 . However, when these magnesium salts are used, it is necessary to optimize the annealing temperature for each material, and therefore an annealing temperature different from the above-described case of MgCO 3 may be optimal. In the case of MgCO 3 , the magnesium salt is decomposed to become MgO. Among these materials, the phosphor is mixed with a powder as a magnesium compound containing an element having a composition contained in the material (for example, a halogen element) and the surface. A coating may be made.

また、PDP15の輝度の観点から、放電ガス中におけるXeの濃度を高めることが好ましい。PDP15は、前述の通り、蛍光体の励起源として146nmおよび172nmの真空紫外線を用いているが、放電ガス中のXeの濃度を向上させることにより、172nmの真空紫外線の発生割合が上昇する。一方、帯電材による真空紫外線の吸収特性を考慮すると、172nmの方が146nmの真空紫外線よりも吸収され難い。従って、放電時に放電ガスから照射される紫外線の波長は、172nm成分の方が、146nm成分よりも多い方がPDPの輝度特性上有利である。具体的には、放電ガス中のXeの濃度を8%以上とすることにより、172nm成分を146nm成分よりも多くすることができる。また、放電ガス中のXeの濃度を12%以上とすれば、172nm成分が146nm成分よりも確実に多くなり、輝度を安定的に向上させることができる。このように、放電ガス中のXeの濃度を増加させると、放電電圧は上昇する傾向がある。しかし、本実施の形態によれば、帯電特性を向上させることができるので、放電電圧の上昇を抑制することができる。また、PDP15の輝度特性を向上させることにより、発光効率を向上させることができるので、消費電力を低減することができる。   Further, from the viewpoint of the brightness of the PDP 15, it is preferable to increase the concentration of Xe in the discharge gas. As described above, the PDP 15 uses vacuum ultraviolet rays of 146 nm and 172 nm as a phosphor excitation source. However, by increasing the concentration of Xe in the discharge gas, the generation rate of vacuum ultraviolet rays of 172 nm increases. On the other hand, considering the absorption characteristics of vacuum ultraviolet rays by the charging material, 172 nm is less likely to be absorbed than 146 nm vacuum ultraviolet rays. Therefore, it is advantageous in terms of the luminance characteristics of the PDP that the wavelength of ultraviolet rays irradiated from the discharge gas during discharge is greater for the 172 nm component than for the 146 nm component. Specifically, the 172 nm component can be made larger than the 146 nm component by setting the concentration of Xe in the discharge gas to 8% or more. Further, if the Xe concentration in the discharge gas is set to 12% or more, the 172 nm component is surely increased as compared with the 146 nm component, and the luminance can be stably improved. Thus, when the concentration of Xe in the discharge gas is increased, the discharge voltage tends to increase. However, according to the present embodiment, since the charging characteristics can be improved, an increase in discharge voltage can be suppressed. Moreover, since the light emission efficiency can be improved by improving the luminance characteristics of the PDP 15, power consumption can be reduced.

次に、蛍光体膜の形成方法について説明する。図12に示す蛍光膜8は例えば以下の方法により形成することができる。まず、上述のようにして形成したMgCO混合アニール蛍光体を準備する。また、その原料となる蛍光体は市販の蛍光体粉末を用いることができるので詳細な説明は省略する。次に、MgCO混合アニール蛍光体は凝集した粒子群による異常放電を防ぐため、水洗、メッシュパス、および乾燥を行った。次に、MgCO混合アニール蛍光体の粉末をそれぞれ所定量ずつ有機溶剤中に分散、混合し、ビヒクルとする。次に、このビヒクル中に有機バインダ樹脂を投入し、混合すると、蛍光体ペーストが得られる。 Next, a method for forming the phosphor film will be described. The fluorescent film 8 shown in FIG. 12 can be formed by the following method, for example. First, the MgCO 3 mixed annealing phosphor formed as described above is prepared. Moreover, since the phosphor used as the raw material can use a commercially available phosphor powder, detailed description is omitted. Next, the MgCO 3 mixed annealing phosphor was washed with water, mesh-passed, and dried to prevent abnormal discharge due to the aggregated particles. Next, MgCO 3 mixed annealing phosphor powder is dispersed and mixed in a predetermined amount in an organic solvent to form a vehicle. Next, when an organic binder resin is put into the vehicle and mixed, a phosphor paste is obtained.

この蛍光体ペーストは、赤、緑、青の色毎に3種類準備する。なお、例えば緑色の蛍光膜8g(図1参照)のみに帯電材を混合アニールする場合には、赤用および青用の蛍光体ペーストには、帯電材を混合アニールしなくても良い。また、全ての色の蛍光体膜8に帯電材を混合アニールする場合には、混合アニールする帯電材の量を緑>赤>青の順で多くすることにより得られる蛍光膜8の帯電特性を揃えることができる。   Three types of phosphor pastes are prepared for each of red, green, and blue colors. For example, when the charging material is mixed and annealed only to the green phosphor film 8g (see FIG. 1), the charging material may not be mixed and annealed to the phosphor paste for red and blue. Further, when charging materials are mixed and annealed to phosphor films 8 of all colors, the charging characteristics of the fluorescent film 8 obtained by increasing the amount of charging materials to be mixed and annealed in the order of green> red> blue are obtained. Can be aligned.

次に、各蛍光体ペーストを図1に示す隔壁7で区画された領域に塗布する。塗布方法は、スクリーン印刷法、あるいはディスペンス法などを用いることができる。次に、蛍光体ペーストが塗布された背面板13を焼成し、蛍光体ペースト中に含まれる有機成分を取り除いて、蛍光膜8が形成される。   Next, each phosphor paste is applied to the area partitioned by the barrier ribs 7 shown in FIG. As a coating method, a screen printing method, a dispensing method, or the like can be used. Next, the back plate 13 coated with the phosphor paste is baked to remove organic components contained in the phosphor paste, and the phosphor film 8 is formed.

本発明者らは、上記のようにして比較区1および実験区4の蛍光体を用いてそれぞれ蛍光膜を形成し、それぞれの蛍光膜が用いられたPDPパネルを作成した。そして、それぞれのPDPパネルに電圧を印加することにより、形成した緑色蛍光膜のVt閉曲線の測定を行った。図13にVt閉曲線の評価結果を示す。図13のグラフ下部のY−A対向電圧が実験区4の蛍光体では、比較区1の蛍光体に比べて34V低下した。すなわち、図5で例示した本実施の形態の蛍光膜のうち、最も帯電量の大きかった実験区4の蛍光体を用いることにより、放電電圧の上昇を最も効果的に抑制することができ、PDP装置の消費電力を低減できることが、図13の評価結果からも確認できる。   As described above, the present inventors formed fluorescent films using the phosphors of the comparative group 1 and the experimental group 4, respectively, and created PDP panels using the respective fluorescent films. And the voltage Vt closed curve of the formed green fluorescent film was measured by applying a voltage to each PDP panel. FIG. 13 shows the evaluation result of the Vt closed curve. The YA counter voltage at the bottom of the graph of FIG. 13 was lower by 34 V in the phosphor in the experimental group 4 than in the phosphor in the comparative group 1. That is, among the phosphor films of the present embodiment illustrated in FIG. 5, by using the phosphor of the experimental group 4 having the largest charge amount, the increase in discharge voltage can be most effectively suppressed, and the PDP It can be confirmed from the evaluation result of FIG. 13 that the power consumption of the apparatus can be reduced.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

また、本実施の形態では、PDP装置の例としてPDPおよびPDPモジュールを例示して説明したが、図2に示すPDPモジュール20を外部筐体でカバーしてPDPセットとしても良い。PDPモジュール20、あるいはPDPセットでは、放熱性確保のため、駆動回路が形成される部材(例えば回路基板)の周辺に放熱部材が取り付けられるが、本実施の形態によれば、消費電力の低減に伴い、駆動回路からの発熱量も低減するため、例えば、放熱板の板厚を薄くするなど放熱部材を簡素化することができる。   In the present embodiment, the PDP and the PDP module are described as examples of the PDP device. However, the PDP module 20 illustrated in FIG. 2 may be covered with an external casing to form a PDP set. In the PDP module 20 or the PDP set, a heat radiating member is attached around a member (for example, a circuit board) on which a drive circuit is formed in order to ensure heat dissipation. However, according to this embodiment, power consumption can be reduced. Accordingly, since the amount of heat generated from the drive circuit is also reduced, the heat dissipation member can be simplified, for example, by reducing the thickness of the heat dissipation plate.

本発明のプラズマディスプレイ装置およびその製造方法は、PDP、PDPモジュール、あるいはPDPセットなどのプラズマディスプレイ装置およびその製造に適用することができる。   The plasma display device and the manufacturing method thereof according to the present invention can be applied to a plasma display device such as a PDP, a PDP module, or a PDP set and the manufacture thereof.

1 前面基板
2 誘電体層
3 保護膜
4 サステイン電極(X電極)
4a 透明電極
4b バス電極
5 スキャン電極(Y電極)
5a 透明電極
5b バス電極
6 表示電極対
7 隔壁
8、8r、8g、8b 蛍光膜
9 誘電体層
10 アドレス電極(A電極)
11 背面基板
12 前面板
13 背面板
14 放電空間
15 PDP
20 PDPモジュール
21 帯電材(粉末)
22 帯電材(コーティング)
23 蛍光体
CL 放電セル
CNT 制御回路
PA1 負の電位
PA3、PA4 アドレスパルス
PX1 X電圧
PX2 第1の維持パルス
PX3、PX4、PX5 維持パルス
PY1 正の電位
PA2、PY2 補償電位
PY3 走査パルス
PY4 第1の維持パルス
PY5、PY6、PY7 維持パルス
TR 初期化過程
XSUSDRV X駆動回路
YSCDRV Yスキャンドライバ
YSUSDRV Y駆動回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Front substrate 2 Dielectric layer 3 Protective film 4 Sustain electrode (X electrode)
4a Transparent electrode 4b Bus electrode 5 Scan electrode (Y electrode)
5a Transparent electrode 5b Bus electrode 6 Display electrode pair 7 Bulkhead 8, 8r, 8g, 8b Fluorescent film 9 Dielectric layer 10 Address electrode (A electrode)
11 Back substrate 12 Front plate 13 Back plate 14 Discharge space 15 PDP
20 PDP module 21 Charging material (powder)
22 Charging material (coating)
23 phosphor CL discharge cell CNT control circuit PA1 negative potential PA3, PA4 address pulse PX1 X voltage PX2 first sustain pulse PX3, PX4, PX5 sustain pulse PY1 positive potential PA2, PY2 compensation potential PY3 scan pulse PY4 first pulse Sustain pulse PY5, PY6, PY7 Sustain pulse TR Initialization process XSUSDRV X drive circuit YSCDVR Y scan driver YSUSDRV Y drive circuit

Claims (18)

対向配置される前面板および背面板の間に形成され、内部に放電ガスが充填された放電空間を有し、
前記背面板は、前記放電空間に接して配置された蛍光膜を有し、
前記蛍光膜は、紫外線に励起されることにより可視光を発光する蛍光体、および正電荷で前記蛍光体よりも大きい帯電特性を有する金属酸化物からなる帯電材から形成され、
前記帯電材は酸化マグネシウムから形成され、
前記蛍光体には、酸化マグネシウム粉末が混合されていることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
It is formed between a front plate and a back plate that are arranged to face each other, and has a discharge space filled with a discharge gas inside,
The back plate has a fluorescent film disposed in contact with the discharge space,
The phosphor film is formed of a phosphor that emits visible light when excited by ultraviolet rays, and a charging material made of a metal oxide having a positive charge and a larger charging characteristic than the phosphor,
The charging material is formed from magnesium oxide,
A plasma display apparatus, wherein the phosphor is mixed with magnesium oxide powder.
請求項1記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記蛍光膜における前記帯電材のマグネシウム濃度は、1mol%以上、5mol%以下であることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
The plasma display device according to claim 1, wherein
The plasma display device according to claim 1, wherein the magnesium concentration of the charging material in the phosphor film is 1 mol% or more and 5 mol% or less.
請求項1記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記蛍光膜中には、前記帯電材の粒子と、前記蛍光体の粒子とが分散して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装置。
The plasma display device according to claim 1, wherein
The plasma display device, wherein the charging material particles and the phosphor particles are dispersed in the phosphor film.
請求項1記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記帯電材の酸化マグネシウム粉末の平均粒径は、前記蛍光体の平均粒径よりも大きいことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
The plasma display device according to claim 1, wherein
The plasma display apparatus according to claim 1, wherein an average particle diameter of the magnesium oxide powder of the charging material is larger than an average particle diameter of the phosphor.
請求項1記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記帯電材の酸化マグネシウム粉末の平均粒径が3μm以上であることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
The plasma display device according to claim 1, wherein
The plasma display device characterized in that an average particle diameter of the magnesium oxide powder of the charging material is 3 μm or more.
請求項1記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記蛍光体の表面は、酸化マグネシウムでコーティングされていることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
The plasma display device according to claim 1, wherein
A plasma display device, wherein the surface of the phosphor is coated with magnesium oxide.
請求項6記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記酸化マグネシウムは、前記蛍光体の前記表面を前記蛍光体の前記表面から0.1μm以下の深さでコーティングしていることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
The plasma display device according to claim 6, wherein
The plasma display apparatus, wherein the magnesium oxide coats the surface of the phosphor with a depth of 0.1 μm or less from the surface of the phosphor.
請求項6記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記蛍光体は、前記表面において前記酸化マグネシウムがコーティングされている部分とコーティングされていない部分とを有することを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
The plasma display device according to claim 6, wherein
The plasma display device, wherein the phosphor has a portion coated with the magnesium oxide and a portion not coated on the surface.
請求項6記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記蛍光体は、前記酸化マグネシウムがコーティングされた第1の蛍光体と前記酸化マグネシウムがコーティングされていない第2の蛍光体との混合物であることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
The plasma display device according to claim 6, wherein
The plasma display apparatus, wherein the phosphor is a mixture of a first phosphor coated with the magnesium oxide and a second phosphor not coated with the magnesium oxide.
請求項1に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記前面板には、複数の表示電極対が形成され、
前記背面板には、前記複数の表示電極対と交差して配置される複数のアドレス電極が形成され、
前記蛍光膜は、前記複数のアドレス電極よりも前記放電空間側に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装置。
The plasma display device according to claim 1,
A plurality of display electrode pairs are formed on the front plate,
The back plate is formed with a plurality of address electrodes arranged to intersect with the plurality of display electrode pairs,
The plasma display apparatus, wherein the fluorescent film is disposed on the discharge space side with respect to the plurality of address electrodes.
請求項1に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記蛍光膜は、赤色蛍光体が含まれる赤色発光蛍光膜、緑色蛍光体が含まれる緑色発光蛍光膜、および青色蛍光体が含まれる青色発光蛍光膜、からなり、
前記帯電材は、前記緑色発光蛍光膜にのみ混合されていることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
The plasma display device according to claim 1,
The phosphor film comprises a red light emitting phosphor film containing a red phosphor, a green light emitting phosphor film containing a green phosphor, and a blue light emitting phosphor film containing a blue phosphor,
The plasma display apparatus, wherein the charging material is mixed only in the green light emitting phosphor film.
請求項1に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記蛍光膜は、赤色蛍光体が含まれる赤色発光蛍光膜、緑色蛍光体が含まれる緑色発光蛍光膜、および青色蛍光体が含まれる青色発光蛍光膜、からなり、
前記帯電材は、前記赤色発光蛍光膜、前記緑色発光蛍光膜、および前記青色発光蛍光膜のそれぞれに混合され、
前記赤色発光蛍光膜、前記緑色発光蛍光膜、および前記青色発光蛍光膜のそれぞれにおけるマグネシウムの濃度は、異なっていることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
The plasma display device according to claim 1,
The phosphor film comprises a red light emitting phosphor film containing a red phosphor, a green light emitting phosphor film containing a green phosphor, and a blue light emitting phosphor film containing a blue phosphor,
The charging material is mixed with each of the red light emitting fluorescent film, the green light emitting fluorescent film, and the blue light emitting fluorescent film,
The plasma display device according to claim 1, wherein the red light emitting fluorescent film, the green light emitting fluorescent film, and the blue light emitting fluorescent film have different magnesium concentrations.
請求項1に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記放電ガスには、キセノン(Xe)が含まれ、
放電時に前記放電ガスから照射される紫外線の波長は、172nm成分の方が、146nm成分よりも多いことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
The plasma display device according to claim 1,
The discharge gas includes xenon (Xe),
The plasma display apparatus characterized in that the wavelength of ultraviolet rays irradiated from the discharge gas during discharge is greater in the 172 nm component than in the 146 nm component.
請求項1に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記放電ガスには、キセノン(Xe)が含まれ、
前記放電ガスに含まれるキセノンの濃度は、8mol%以上であることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
The plasma display device according to claim 1,
The discharge gas includes xenon (Xe),
The plasma display apparatus according to claim 1, wherein the concentration of xenon contained in the discharge gas is 8 mol% or more.
対向配置される前面板および背面板の間に形成され、内部に放電ガスが充填された放電空間を有し、
前記背面板は、前記放電空間に接して配置された蛍光膜を有し、
前記蛍光膜は、紫外線に励起されることにより可視光を発光する蛍光体、および正電荷で前記蛍光体よりも大きい帯電特性を有する帯電材とからなるプラズマディスプレイ装置の製造方法であって、
前記帯電材を作成する工程は、
(a)マグネシウム塩を蛍光体と混合する工程と、
(b)前記マグネシウム塩と前記蛍光体とを混合した粉体をアニール処理する工程と、
を含み、
前記帯電材と前記蛍光体とを用いて前記蛍光膜を形成する工程を含むことを特徴とするプラズマディスプレイ装置の製造方法。
It is formed between a front plate and a back plate that are arranged to face each other, and has a discharge space filled with a discharge gas inside,
The back plate has a fluorescent film disposed in contact with the discharge space,
The phosphor film is a method for manufacturing a plasma display device comprising a phosphor that emits visible light when excited by ultraviolet rays, and a charging material that is positively charged and has a charging property greater than that of the phosphor,
The step of creating the charging material includes:
(A) mixing a magnesium salt with a phosphor;
(B) annealing the powder obtained by mixing the magnesium salt and the phosphor;
Including
A method of manufacturing a plasma display device, comprising the step of forming the phosphor film using the charging material and the phosphor.
請求項15に記載のプラズマディスプレイ装置の製造方法において、
前記帯電材の作成に用いる前記マグネシウム塩が炭酸マグネシウムであることを特徴とするプラズマディスプレイ装置の製造方法。
The method of manufacturing a plasma display device according to claim 15,
The method for manufacturing a plasma display device, wherein the magnesium salt used for producing the charging material is magnesium carbonate.
請求項15に記載のプラズマディスプレイ装置の製造方法において、
前記(b)工程におけるアニール温度は、300℃より高く、800℃未満であることを特徴とするプラズマディスプレイ装置の製造方法。
The method of manufacturing a plasma display device according to claim 15,
The method for manufacturing a plasma display device, wherein an annealing temperature in the step (b) is higher than 300 ° C. and lower than 800 ° C.
請求項17に記載のプラズマディスプレイ装置の製造方法において、
前記(b)工程におけるアニール温度は、550℃以上650℃以下であることを特徴とするプラズマディスプレイ装置の製造方法。
The method of manufacturing a plasma display device according to claim 17,
An annealing temperature in the step (b) is 550 ° C. or higher and 650 ° C. or lower.
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