JPH07201280A - プラズマディスプレイ用の二次電子放出材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プラズマディスプレイ用の二次電子放出材料
に関し、放電開始電圧の低下を目的とする。 【構成】 背面ガラス基板上に放電維持電極対と誘電体
層と該誘電体層の保護層とが積層してあり、また、前面
ガラス基板の裏面には蛍光体層があり、該両基板間に放
電により紫外線を発生する不活性ガスを封じて構成され
る面放電型のプラズマディスプレイパネルにおいて、放
電維持電極対を被覆してある誘電体層を保護する保護層
をMgＯ_1-x-y Ｆ_y （但し、０＜ｘ＜１ ０＜ｙ＜１）
の一般式で表される弗素化マグネシヤで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＡＣ型プラズマディスプ
レイパネルにおいて誘電体層の保護層を形成する二次電
子放出材料の改良に関する。

【０００２】プラズマディスプレイ（以下ＰＤＰ）には
直接放電形（ＤＣ形ＰＤＰ）と間接放電形ＰＤＰ（ＡＣ
形ＰＤＰ）とがあるが、ＰＤＰは大画面化が容易なこ
と、自発光型で表示品質が良いこと、応答速度が速いな
どの特徴があり、また、薄型化が可能なことから、液晶
デバイス（ＬＣＤ）などと共に壁掛け用のディスプレイ
として着目されている。

【０００３】

【従来の技術】図１は一般に使用されており面放電型を
とるＡＣ形ＰＤＰの原理図であって、背面ガラス基板１
の上には二つの電極２，３を組とする放電維持電極対４
がパターン形成されており、この放電維持電極対４はガ
ラスよりなる誘電体層５で被覆されており、更に、この
誘電体層５はマグネシヤ（MgＯ）よりなる薄い保護層６
により保護されている。

【０００４】一方、前面ガラス基板８の裏面には蛍光体
層９がパターン形成れれており、この前面ガラス基板８
と背面ガラス基板１は数10μm の細隙を隔てゝ対向して
おり、その間に放電により紫外線を発生する不活性ガス
10が減圧封入されている。

【０００５】そして、放電維持電極対４を形成している
電極２と電極３との間にＡＣ電圧を加え、これが放電開
始電圧（Ｖ_f ）に達すると、両極の間に円弧状に生ずる
電気力線11により不活性ガス10が電子とイオンに解離
し、これが再結合する際に紫外線を発生するが、その紫
外線12の照射を受けて蛍光体層９が発色するのを利用し
てディスプレイが行なわれている。

【０００６】こゝで、不活性ガス10としては例えば、ネ
オン（Ne) とキセノン（Xe）との混合ガスやヘリウム
（He) とキセノン（Xe）との混合ガスなど放電の際に紫
外線を多く発生する材料が使用されており、誘電体層５
の形成材料としては酸化鉛（PbＯ）系のガラスが、また
保護層６の形成材料としてとしてはマグネシヤ（MgＯ）
が用いられている。

【０００７】こゝで、誘電体層５の上に保護層６を設け
る理由は放電により生じたイオンの衝突による誘電体層
５の破壊を防ぐためであり、このようにしてＰＤＰが形
成されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ＡＣ型ＰＤＰの課題は
画素を小さくすること、すなわち、放電維持電極対の電
極間距離を縮小することが必要で、その方法を見出すこ
とが課題である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題はＡＣ型ＰＤ
Ｐにおいて、放電維持電極対を被覆してある誘電体層を
保護する保護層をMgＯ_1-x-y Ｆ_y （但し、０＜ｘ＜１，
０＜ｙ＜１）の一般式で表される弗素化マグネシヤで構
成することにより達成することができる。

【００１０】

【作用】ＡＣ型ＰＤＰにおいてはガラスよりなる誘電体
層をイオン衝撃による破壊から守るために保護層が必要
であり、MgＯが使用されているが、この保護層の必要条
件はイオン衝撃に強い以外に二次電子放出比（γ）の大
きなことである。

【００１１】その理由は、放電開始電圧（Ｖ_f ）に達し
て不活性ガスが電離して生じたイオンは保護層に衝突し
て内部深く浸入し、この運動エネルギーを受けて衝突し
た材料から二次電子の発生が起こるが、ＰＤＰの放電開
始電圧（Ｖ_f ）を下げるためにはこの二次電子発生量の
多い材料ほど良い。

【００１２】然し、材料の内部で発生した二次電子は表
面にまで移動する過程でエネルギーの消費が生ずること
から、なるべく大きなエネルギーをもったまゝ表面に到
達することが必要で、そのためには保護層が、 電子親和力の小さな材料からなること、 材料の禁止帯幅（エネルギーギャップ）の大きなこ
と、すなわち、価電子帯の電子と作用する確率が少ない
こと、 が必要であり、この点から酸化ランタン( La₂Ｏ₃ ），
酸化セリウム（CeＯ），MgＯなどの候補の中から禁止帯
幅が７ eＶと大きいMgＯが選ばれて使用されている。

【００１３】このようにして、保護層の形成材料として
MgＯが使用されているが、ＰＤＰの電極間距離を更に縮
小するためには更に二次電子放出比（γ）を大きな材料
を使用して放電開始電圧（Ｖ_f ）を下げる必要があり、
その方法の一つとしてMgＯに酸素欠陥を導入することが
考えられる。

【００１４】このようにすると、エネルギーバンドモデ
ルにおいて、禁止帯に多数の局在準位が存在するように
なり、この準位からイオンの基底準位に電子の遷移が起
こることから、二次電子放出比（γ）が増加することが
期待できる。

【００１５】事実、MgＯよりなる保護層を電子ビーム蒸
着法で形成する際に、基板加熱を行ないながら形成する
場合に較べ、室温で形成する場合の方が放電開始電圧
（Ｖ_f）が低下することが確認されている。然し、この
ようにして形成したＰＤＰの保護膜は経時的に不安定で
あって、放電時間が増すに従って放電維持電圧が変化す
る。

【００１６】そこで、本発明はMgＯの不安定性を無く
し、且つ放電開始電圧（Ｖ_f ）を下げる方法としてMgＯ
を構成する酸素（Ｏ）の一部を弗素（Ｆ）で置換するも
ので、この場合は酸素欠陥ではなく、MgＯイオン結晶を
形成する格子のＯ原子位置の一部をＦ原子で置換するも
ので、Ｏ欠損により禁止帯に局在準位を作るのではな
く、原子価制御により局在準位を作ることから、経時的
にも安定である。

【００１７】

【実施例】図２は実験に使用したＰＤＰの断面図であっ
て、厚さ２ mm のガラス基板13の上に真空蒸着法と写真
蝕刻法により銅(Cu)よりなる電極14をパターン形成した
後、ガラスを20μm の厚さに形成して電極14を被覆する
誘電体層５を形成した後、この上に電子ビーム蒸着法に
よりMgＯ_1-x-y Ｆ_y よりなる保護層６を形成した。

【００１８】その方法はMgＯの単結晶粒とMgＦ₂ の単結
晶粒とを10：１の重量比で銅（Cu）製の水冷坩堝に入れ
て、ガラス基板13を150 ℃に加熱した状態で蒸着を行な
い、厚さが300nm の保護層６を形成した。

【００１９】一方、対極として、厚さが２ mm のガラス
基板18の上に先と同様に真空蒸着法と写真蝕刻法により
銅(Cu)よりなる電極17をパターン形成した後、ガラスを
20μm の厚さに形成して電極17を被覆する誘電体層15を
形成した後、この上に先と同様に電子ビーム蒸着法によ
りMgＯ_1-x-y Ｆ_y よりなる保護層16を形成し、この二つ
のガラス基板13,14 を30μm の間隔をおいて対向せしめ
てセルを作り、この中にNe-Xe 混合ガスを供給して封入
し、ＡＣ型ＰＤＰを形成した。

【００２０】そして、電極端子19,20 の間に10ＫHzの電
圧を印加し放電開始電圧（Ｖ_f ）を測定したところ80Ｖ
で放電を開始し、また、1500時間を経過しても放電維持
電圧の変動は認められなかった。一方、保護膜としてMg
Ｏを使用した従来構造のＰＤＰの放電開始電圧（Ｖ_f ）
は少なくとも90Ｖは必要である。

【００２１】

【発明の効果】本発明の実施によりＡＣ型ＰＤＰにおい
て放電開始電圧（Ｖ_f ）を下げることができ、これによ
り従来よりも高精細なパネル形成が可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 面放電型プラズマディスプレイの原理図であ
る。

【図２】 実験に使用したプラズマディスプレイの構造
である。

【符号の説明】

１ 背面ガラス基板 ２，３，14，17 電極 ４ 放電維持電極対 ５，15 誘電体層 ６，16 保護層 ８ 前面ガラス基板 ９ 蛍光体層 10 不活性ガス 12 紫外線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 背面ガラス基板（１）上に放電維持電極
   対（４）と誘電体層（５）と該誘電体層（５）の保護層
   （６）とが積層してあり、また、前面ガラス基板（８）
   の裏面には蛍光体層（９）があり、該両基板（１，８）
   間に放電により紫外線を発生する不活性ガス（10）を封
   じて構成される面放電型のプラズマディスプレイパネル
   において、前記保護層（６）が二次電子放出材料よりな
   り、次の一般式で表される弗素化マグネシヤよりなるこ
   とを特徴とするプラズマディスプレイ用の二次電子放出
   材料。 MgＯ_1-x-y Ｆ_y ・・・・・・・・・・・（１） 但し、０＜ｘ＜１ ０＜ｙ＜１