JP3777851B2 - ガス放電パネルおよびガス放電パネルの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電極と誘電体層と保護層が形成された基板を用いたガス放電パネルおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のガス放電パネルとしては、図５に示すＡＣ型のプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという）が知られている。
【０００３】
このＰＤＰは、内表面上に複数本の電極１，誘電体膜２および保護膜３が形成されたガラス製の上部パネル側の基板４と、電極１とは直交する向きに沿って配置された複数本の電極５及び誘電体層６が内表面上に形成され、かつ、誘電体層６上の所定位置毎には発光領域を区画する低融点ガラス製の隔壁７が並列形成されたガラス製の下部パネル側の基板８とを対向配置したうえで、外周端縁を低融点ガラスからなる封着部材９でもって封着した構成の外囲器１０を備えている。
【０００４】
そして、隔壁７によって区画された各発光領域ごとの誘電体層６の上にはカラー表示を実現するための蛍光体１１が塗布されており、外囲器１０内には放電空間１２で放電を行わせるため、ネオン及びキセノンを混合してなる放電ガスが下部パネル基板８の孔８ａとチップ管１３を通して約５００Ｔｏｒｒの圧力で封入されている。なお、封入後、図に示すようにチップ管１３は封止されている。
【０００５】
次に電極１、誘電体膜２，保護膜３が形成された基板４の概略断面図を図６に示す。電極は紙面に垂直な方向に細長く形成されており、また、紙面の横方向に同じように多数の電極が形成されている。
【０００６】
ガス放電パネルにおける放電制御について、図７の放電制御機構概略図を用いて説明する。次のような順序で制御される。
図６（１）「全画面消去」
保護膜側の一対の各々の電極に１００Ｖ，０Ｖを印加し、初期化する。
図６（２）「全画面書き込み」
保護膜側の一対の各々の電極に０Ｖ，４００Ｖを印加し、壁電荷を形成する。
図６（３）「全画面消去」
保護膜側の一対の各々の電極に１００Ｖ，０Ｖを印加し、不要な電荷を除去する。
図６（４）「デ−タ書き込み」
保護膜側の一対の各々の電極に２５０Ｖ，０Ｖを印加し、蛍光体側の電極に６０Ｖを印加し、表示させたい画素を選択し、壁電荷を形成する。
図６（５）「全画面放電維持」
保護膜側の一対の各々の電極に、０Ｖ，２５０Ｖを印加し、放電させる。
【０００７】
すぐに逆の電圧２５０Ｖ，０Ｖを印加し、放電する。これを交互に繰り返し、表示期間の間、放電を継続させ、その回数により輝度を制御する。
【０００８】
そして（１）に戻り、（１）工程から（５）工程を繰り返す。
【０００９】
以上の放電制御機構において、（４）工程のデ−タの書き込みにおいて、（２）、（３）工程により蛍光体側の電極に印加された電圧に蛍光体表面に蓄積されたイオンによる壁電圧が重畳されるために、蛍光体表面にイオンが蓄積されない場合と比較して低い電圧で放電し、表示電極上に壁電荷が形成される。その後、放電維持パルスを印加すると、壁電荷が形成された放電セルだけが放電し、表示を行う。
【００１０】
なお、ガス放電パネルにおいて表示するための多数の電極において、（１）〜（３）、（５）の工程は全ての電極で同時に実施され、（４）の工程のみ、保護膜側の一対の電極からなるラインを次々に選択（電圧を印加する）し、その選択されたときに、蛍光体側の電極に電圧が印加された画素のみが、（５）の工程により放電し、表示期間の間、放電する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記ガス放電パネルの放電電圧などで示される放電特性は、保護膜３の膜質により大きく左右されている。特に、（３）工程において壁電荷がパネル前面に蓄えられた後、（４）工程においては一対の電極ごとに選択し、（３）工程で蓄えられた壁電荷を利用し、デ−タの書き込みをするための壁電荷を生じさせているが、例えば、ガス放電パネルにおいて、（４）工程で最初に選択した一対の電極でのラインでは（３）工程からすぐ（４）工程にはいるため、問題は少ないが、パネル上の一対の電極を順次選択し、（４）工程を行っていくと、最後に選択された一対の電極では、（３）工程で蓄えられた壁電荷が蓄えられた時間からは、〈（４）工程の一対の電極の選択時間〉×〈ガス放電パネル上の一対の電極の本数〉の時間だけ、最初に選択された一対の電極より、遅れて選択されることになる。
【００１２】
この選択が遅れている間に、壁電荷がリ−クし、壁電荷量が減少してしまい、（４）工程でデ−タの書き込みを行っても十分な放電が行われず、壁電荷が蓄積されない、もしくは放電が行われず、壁電荷が蓄積されないために、（５）工程で全画面放電維持を実施しようとしても放電が維持されず、表示不良を起こしてしまう。
【００１３】
このため、壁電荷の蓄積量を増加させ、放電を確実に生じさせようとすると、電極への印加電圧を上昇させねばならず、低消費電力化のための低電圧化の障害となっていた。
【００１４】
また、保護膜は従来、塗布法、蒸着法等でＭｇＯ（酸化マグネシウム）膜を用いているが、膜形成時の基板の温度分布、基板近傍の酸素の存在状態（雰囲気ガスの分布状態）等により、膜質分布を生じている。これが部分的な壁電荷の蓄積度合いを変えてしまうため、表示ムラの影響となったり、低消費電力のためのさらなる電圧の低下の障害になっていると考えられる。
【００１５】
本発明は、上記課題を鑑み、放電特性の良好な優れた表示品位を実現するガス放電パネルと、そのガス放電パネルの製造方法を提供することを目的する。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一対の基板の少なくとも一方の基板に形成した電極を誘電体膜で被膜し、その誘電体膜の表面に形成され、前記誘電体膜を放電から保護するための保護膜において、前記誘電体膜上での領域ごとに膜構成材料の組成比が異なる保護膜を用いることを特徴とする。
【００１７】
また、一対の基板の少なくとも一方の基板に形成した電極を誘電体膜で被膜し、前記誘電体膜の表面に形成される前記誘電体膜を放電から保護するための保護膜において、前記誘電体膜上での領域ごとに異なる絶縁性の保護膜を用いることを特徴とする。
【００１８】
また、一対の基板の少なくとも一方の基板に形成した電極を誘電体膜で被膜し、前記誘電体膜の表面に形成される前記誘電体膜を放電から保護するための酸化物からなる保護膜において、前記誘電体膜上での領域ごとに酸素含有比率の異なる保護膜を用いることを特徴とする。
【００１９】
また、一対の基板の少なくとも一方の基板に形成した電極を誘電体膜で被膜し、前記誘電体膜の表面に形成される前記誘電体膜を放電から保護するための保護膜において、前記誘電体膜上での領域ごとに保護膜が形成されている領域と形成されていない領域が存在することを特徴とする。
【００２０】
この本発明によると、放電特性の良好な優れた表示品位を実現するガス放電パネルが製造できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
請求項１記載のガス放電パネルは、一対の基板の少なくとも一方の基板に形成した電極を誘電体膜で被膜し、前記誘電体膜の表面に保護膜を備え、前期保護膜の膜構成材料は前記誘電体膜上において同一の材料成分から構成され、電極近傍に対応する領域付近の酸素含有率が、電極間近傍に対応する領域の酸素含有率よりも高いことを特徴とする。
【００２２】
請求項２記載のガス放電パネルは、さらに、前期保護膜は、電極近傍に対応する領域付近の絶縁性が、電極間近傍に対応する領域の絶縁性よりも高いことを特徴とする。
【００２３】
請求項３記載のガス放電パネルは、一対の基板の少なくとも一方の基板に形成した電極を誘電体膜で被膜し、前記誘電体膜の表面に保護膜を備え、前期保護膜の膜構成材料は前記誘電体膜上において同一の材料成分から構成され、電極間近傍に対応する領域付近の酸素含有率が、電極近傍に対応する領域の酸素含有率よりも高いことを特徴とする。
【００２４】
請求項４記載のガス放電パネルは、さらに前期保護膜は、電極間近傍に対応する領域付近の絶縁性が、電極近傍に対応する領域の絶縁性よりも高いことことを特徴とする。
【００２５】
請求項５記載のガス放電パネルは、一対の基板の少なくとも一方の基板に形成した一対の組み合わせからなる電極を誘電体膜で被膜し、前記誘電体膜の表面に保護膜を備え、前期保護膜の膜構成材料は前記誘電体膜上において同一の材料成分から構成され、前期一対の組み合わせからなる電極の各々の電極近傍に対応する領域の誘電体膜上に形成される保護膜が、各々の領域で酸素含有比率が異なることを特徴とする。
【００２６】
請求項６記載のガス放電パネルは、さらに前期一対の組み合わせからなる電極の各々の電極近傍に対応する領域の誘電体膜上に形成される保護膜が、各々の領域で絶縁性が異なることを特徴とする。
【００２７】
請求項７記載のガス放電パネルは、前期保護膜はアルカリ土類金属の酸化物であることを特徴とする。
【００２８】
請求項８記載のガス放電パネルは、前期保護膜は酸化マグネシウムであることことを特徴とする。
【００３３】
請求項９記載のガス放電パネルおよびガス放電パネルの製造方法は、基板上に、電極、誘電体を形成し、誘電体膜上に保護膜を形成した後、酸素を含む雰囲気中で保護膜にレ−ザ−照射することにより保護膜の部分的な改質をすることを特徴とする。
【００３４】
請求項１０記載のガス放電パネルの製造方法は、基板上に、電極、誘電体を形成し、誘電体膜上に保護膜を形成した後、保護膜に酸素を含むイオンビ−ムを照射することにより、保護膜の部分的な改質をすることことを特徴とする。
【００３５】
請求項１１記載のガス放電パネルの製造方法は、基板上に、電極、誘電体、保護層が形成された基板を、電極に電圧を印加した状態で酸素を含むプラズマ中に曝すことにより、保護膜の部分的な改質することを特徴とする。
【００３６】
本発明により、誘電体膜上に形成される保護膜の膜質が領域ごとに異なることで放電特性の向上が図られ、低電圧で良好な表示性能を有するガス放電パネルが得られる。
【００３７】
以下、本発明のガス放電パネルおよびガス放電パネルの製造方法を具体的な各実施の形態に基づいて説明する。なお、従来例を示す図５と同様の作用をなすものには同一の符号を付けて説明する。
【００３８】
（実施の形態１）
図１（ａ）は本発明の実施の形態１における電極１ａ、１ｂ、誘電体膜２、保護膜３ａ，３ｂが形成された基板４の概略断面図を示す。図１（ｂ）、（ｃ）は保護膜側より見た概略上面図を示す。
【００３９】
保護膜は蒸着法により形成された酸化マグネシウム膜とする。従来の手法で図６に示す様に電極１、誘電体膜２、保護膜３が形成された基板４に対して、酸素を含む雰囲気中に設置し、電極１が形成された近傍の保護膜にアルゴンレ−ザ−もしくはエキシマレ−ザ−を照射する。レ−ザ−のエネルギ−により保護膜の表面近傍は活性化され、雰囲気中の酸素と結合が促進される。レ−ザ−を走査することで任意の領域の保護膜を改質することができる。
【００４０】
上記処理により、図１（ａ）に示すようにレ−ザ−を照射した領域の保護膜３ａと照射しない領域の保護膜３ｂに区分され、その膜質を比較すると、膜構成材料の組成比が異なることになる。また、絶縁性が高まることになる。また、酸素含有率が高くなる。
【００４１】
電極１ａ，１ｂ近傍に対応する絶縁性が向上した保護膜３ａにより、壁電荷が減少しにくくなるため、低電圧で良好な表示特性を得ることができる。
【００４２】
レ−ザ−を走査し、保護膜３ａの状態にする際、図１（ｂ）の様に、電極上近傍を全て行ってもよく、また、図１（ｃ）に示すように、相対する基板の隔壁が近傍にある領域を除いた、放電空間に面する保護膜のみを改質してもよく、本実施例に限定されるものではない。
【００４３】
本実施例の形態においては、保護膜として酸化マグネシウム膜（ＭｇＯ）を用いたが、アルカリ土類金属の酸化物またはアルカリ土類金属のフッ化物またはこれらの混合物でも良く、本実施例に限定されるものではない。
【００４４】
また、本実施の形態においては電極近傍に対応する保護膜の改質を、一対の電極において両電極に対応する保護膜で実施したが、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、一対の電極の内、片方の電極のみに対応する保護膜のみに、レ−ザ−処理により改質を行っても放電特性は改善が見られる。
【００４５】
また、本実施の形態においては電極近傍に対応する保護膜の改質を行ったが、逆に、電極間近傍に対応する保護膜の改質を行い、電極間近傍に対応する保護膜の絶縁性をより向上させることにより、同様に、電極近傍に対応する位置に蓄えられた壁電荷が減少しにくくなる効果が得ることができ、本実施の形態に限定されるものではない。
【００４６】
また、本実施の形態においてはレ−ザ−により保護膜の部分的な改質を行ったが、酸素を含むイオンビ−ムを照射することにより改質を行ってもよく、本実施例に限定されるものではない。
【００４７】
また、本実施の形態においてはレ−ザ−により保護膜の部分的な改質を行ったが、電極に電圧を印加した状態で、酸素を含むプラズマに曝すことにより改質を行ってもよく、本実施例に限定されるものではない。
【００４８】
また、本実施例においては誘電体膜上に形成された保護膜を、レ−ザ−により部分的に改質したが、誘電体膜上に保護膜を形成する際に、領域ごとに膜の構成材料の組成比が異なっている、または領域ごとに異なる絶縁性をもたす、または領域ごとに酸素含有比率が異なるように保護膜を形成する、また形成後改質してもよく、本実施例に限定されるものではない。
【００４９】
（実施の形態２）
図３（ａ）は本発明の電極１ａ、１ｂ、誘電体膜２、保護膜３が形成された基板４の概略断面図を示す。図３（ｂ）、（ｃ）は保護膜側より見た概略上面図を示す。
【００５０】
保護膜は蒸着法により形成された酸化マグネシウム膜とする。従来の手法で図６に示す様に形成された電極１、誘電体膜２、保護膜３が形成された基板４に対して、電極１ａ，１ｂ間に対応する領域の近傍に形成された保護膜にアルゴンレ−ザ−、もしくはエキシマレ−ザ−を照射し、保護膜を蒸発させ除去する。
【００５１】
これにより図３に示すような電極１ａ，１ｂ近傍に対応する誘電体上にのみ、保護膜３を形成した状態にすることにより、保護膜３の存在しない表面層は絶縁性の高い誘電体膜であるため、保護膜３近傍にできる壁電荷がリ−クする領域が限定され、減少が抑えられるため、低電圧で良好な表示特性を有するガス放電パネルを得ることができる。
【００５２】
また、レ−ザ−を走査し、保護膜を除去する際、図３（ｂ）の様に、電極間近傍を全て行ってもよく、また、図３（ｃ）に示すように、相対する基板の隔壁が近傍にある領域を除いた、放電空間に面する保護膜のみを残すように除去してもよく本実施例に限定されるものではない。
【００５３】
また、本実施の形態においては、電極１ａ，１ｂ近傍に対応する誘電体上にのみ、保護膜３を形成した状態にしたが、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、一対の電極の内、片方の電極に対応する誘電体膜上の保護膜のみ存在しない構成にすることにより本実施の形態に近い、放電特性の改善が見られるため、本実施の形態に限定されるものではない。
【００５４】
また、本実施例においては誘電体膜上に形成された保護膜を、レ−ザ−により除去したが、誘電体膜上に保護膜を形成する際に、領域ごとに保護膜が存在する領域と存在しない領域を作成してもよく、また、保護膜を形成後、他の方式により保護膜を選択的に除去してもよく、本実施例に限定されるものではない。
【００５５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、誘電体膜上の領域ごとに保護膜を改質する、または、領域ごとに保護膜の存在する領域と存在しない領域を設けることにより、低電圧で良好な表示特性を有するガス放電パネルを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１の保護膜の部分的な改質を実施した際の電極、誘電体膜、保護膜が形成された基板の概略断面図
（ｂ）同保護膜の部分的な改質を実施した際の保護膜側から見た上面概略図
（ｃ）同保護膜の部分的な改質を実施した際の保護膜側から見た上面概略図
【図２】（ａ）本発明の実施の形態１の保護膜の部分的な改質を実施した際の電極、誘電体膜、保護膜が形成された基板の他の例を示す概略断面図
（ｂ）同保護膜の部分的な改質を実施した際の保護膜側から見た上面概略図
（ｃ）同保護膜の部分的な改質を実施した際の保護膜側から見た上面概略図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態２の保護膜が部分的に存在する電極、誘電体膜、保護膜が形成された基板の概略断面図
（ｂ）同保護膜が部分的に存在する際の保護膜側から見た上面概略図
（ｃ）同保護膜が部分的に存在する際の保護膜側から見た上面概略図
【図４】（ａ）本発明の実施の形態２の保護膜が部分的に存在する電極、誘電体膜、保護膜が形成された基板の他の例を示す概略断面図
（ｂ）同保護膜が部分的に存在する際の保護膜側から見た上面概略図
（ｃ）同保護膜が部分的に存在する際の保護膜側から見た上面概略図
【図５】従来のＰＤＰの破断斜視図
【図６】従来の電極、誘電体膜、保護膜が形成された基板の概略断面図
【図７】従来のガス放電パネルの放電制御の示す概略図
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ 電極
２ 誘電体膜
３ 保護膜
３ａ 改質された保護膜
４ 基板
５ 電極
６ 誘電体層
７ 隔壁
８ 基板
８ａ 孔
９ 封着部材
１０ 外囲器
１１ 蛍光体
１２ 放電空間
１３ チップ管

Claims (11)

1. 一対の基板の少なくとも一方の基板に形成した電極を誘電体膜で被膜し、前記誘電体膜の表面に保護膜を備え、前期保護膜の膜構成材料は前記誘電体膜上において同一の材料成分から構成され、電極近傍に対応する領域付近の酸素含有率が、電極間近傍に対応する領域の酸素含有率よりも高いことを特徴とするガス放電パネル。
2. 前期保護膜は、電極近傍に対応する領域付近の絶縁性が、電極間近傍に対応する領域の絶縁性よりも高いことを特徴とする請求項１記載のガス放電パネル。
3. 一対の基板の少なくとも一方の基板に形成した電極を誘電体膜で被膜し、前記誘電体膜の表面に保護膜を備え、前期保護膜の膜構成材料は前記誘電体膜上において同一の材料成分から構成され、電極間近傍に対応する領域付近の酸素含有率が、電極近傍に対応する領域の酸素含有率よりも高いことを特徴とするガス放電パネル。
4. 前期保護膜は、電極間近傍に対応する領域付近の絶縁性が、電極近傍に対応する領域の絶縁性よりも高いことを特徴とする請求項３記載のガス放電パネル。
5. 一対の基板の少なくとも一方の基板に形成した一対の組み合わせからなる電極を誘電体膜で被膜し、前記誘電体膜の表面に保護膜を備え、前期保護膜の膜構成材料は前記誘電体膜上において同一の材料成分から構成され、前期一対の組み合わせからなる電極の各々の電極近傍に対応する領域の誘電体膜上に形成される保護膜が、各々の領域で酸素含有比率が異なることを特徴とするガス放電パネル。
6. 前期一対の組み合わせからなる電極の各々の電極近傍に対応する領域の誘電体膜上に形成される保護膜が、各々の領域で絶縁性が異なることを特徴とする請求項５記載のガス放電パネル。
7. 前期保護膜はアルカリ土類金属の酸化物であることを特徴とする請求項1から６の何れかに記載のガス放電パネル。
8. 前期保護膜は酸化マグネシウムであることを特徴とする請求項７記載のガス放電パネル。
9. 基板上に、電極、誘電体を形成し、誘電体膜上に保護膜を形成した後、酸素を含む雰囲気中で保護膜にレ−ザ−照射することにより保護膜の部分的な改質をすることを特徴とするガス放電パネルの製造方法。
10. 基板上に、電極、誘電体を形成し、誘電体膜上に保護膜を形成した後、保護膜に酸素を含むイオンビ−ムを照射することにより、保護膜の部分的な改質をすることを特徴とするガス放電パネルの製造方法。
11. 基板上に、電極、誘電体、保護層が形成された基板を、電極に電圧を印加した状態で酸素を含むプラズマ中に曝すことにより、保護膜の部分的な改質することを特徴とするガス放電パネルの製造方法。

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