JPH0877931A

JPH0877931A - ガス放電パネルの保護膜及びその形成方法

Info

Publication number: JPH0877931A
Application number: JP6209991A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Koiwa; 一郎小岩; Mitsuro Mita; 充郎見田; Katsuaki Sakamoto; 勝昭坂本; Takao Kanehara; 隆雄金原; 茂 ▲高▼崎; Shigeru Takasaki; Aya Yamanaka; 綾山中
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1994-09-02
Filing date: 1994-09-02
Publication date: 1996-03-22

Abstract

(57)【要約】【目的】駆動電圧が低く、かつ、発光効率の大きな交
流型ガス放電パネルを提供すること。【構成】保護膜２４を、誘電体層２２側に設けられた
第１保護膜２４ａと、この第１保護膜上に設けられ、こ
の第１保護膜の表面よりも粗い表面を有する第２保護膜
２４ｂとの２層構造としてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ガス放電パネルの保
護膜及びその形成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の交流型ガス放電パネル（ＡＣ−Ｐ
ＤＰ）の一例として、文献（文献：テレビジョン学会技
術報告ＩＤＹ９４−１４ｐ１〜６）に開示されたも
のがある。

【０００３】この文献のＡＣ−ＰＤＰは、表示用電極上
に電荷蓄積用誘電体および保護膜を順次に設けてある。
そして、相対向する一対の表示用電極の間で、電荷蓄積
用誘電体を介して電荷をやり取りし、これにより放電ガ
スのプラズマ放電を生じさせるものであった。このと
き、プラズマ放電により発生する紫外線を用いて、蛍光
体を発光させ、表示セルから表示させる。また、ＡＣ−
ＰＤＰに用いる保護膜は、プラズマ放電の際に電荷蓄積
用誘電体が損傷するのを防止する役目をしている。一般
には、イオン衝撃による２次電子放出比が大きく、か
つ、放電開始電圧を低減できるだけでなく、イオン衝撃
にも強く寿命の点でも優れているがＭｇＯ膜が、保護膜
として用いられている。

【０００４】このＭｇＯ膜の形成方法としては、蒸着用
により形成する方法もあるが、製造工程の簡略化および
大画面化を容易にするため、文献ではスクリーン印刷法
によって形成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たガス放電パネルは、ＣＲＴディスプレイに比べて発光
効率が低いという問題がある。発光効率を高くすると、
駆動電圧も高くなり、発効効率のみを高めることができ
なかった。したがって、駆動電圧が低く、かつ発効効率
の大きな放電ガスパネルを得るための保護膜及びその形
成方法の開発が望まれていた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため、この発明のガ
ス放電パネルの保護膜によれば、交流（ＡＣ）型ガス放
電パネルを構成する２つの基板の一方に電荷蓄積用誘電
体層を介在させて設けられた保護膜において、保護膜
を、誘電体層側に設けられた第１保護膜と、この第１保
護膜上に設けられ、この第１保護膜の表面よりも粗い表
面を有する第２保護膜との２層構造としてある。

【０００７】また、ガス放電パネルの保護膜の形成方法
によれば、第１保護膜は、ＭｇＯ粒子を、このＭｇＯ粒
子を結合しかつ焼成によりＭｇＯとなる成分を含有する
バインダーと一緒に、焼成させて形成し、第２保護膜
は、ＭｇＯ粒子を、該ＭｇＯ粒子を結合しかつ焼成によ
り酸化物又は複合酸化物となる成分を含有するバインダ
ーと一緒に、焼成させて形成してある。

【０００８】

【作用】上述したこの発明のガス放電パネルの保護膜に
よれば、保護膜を、誘電体層上に設けた第１保護膜と、
この第１保護膜上に設けられ、この第１保護膜の表面よ
りも粗い表面を有する第２保護膜との２層構造としてあ
る。このため、ＡＣ−ＰＤＰを駆動させた場合、第１保
護膜で放電電流の低電流化が実現でき、第２保護膜で発
効効率を向上させることが出来る（詳細は後述する）。
したがって、保護膜を２層構造にすることによって低電
流で、かつ発効効率の高いガス放電パネルの保護膜を得
ることができる。

【０００９】また、保護膜の形成方法によれば、第１保
護膜は、ＭｇＯ粒子を、このＭｇＯ粒子を結合するバイ
ンダーと共に燒結させて形成してある。この第１保護膜
はＭｇＯのみの膜でり、その表面は平滑である。一方、
第２保護膜は、ＭｇＯ粒子を結合させるためのバインダ
ーに酸化物又は複合酸化物を含ませてある。この第２保
護膜は、第１保護膜の表面のよりも粗い面を有してい
る。したがって、第１保護膜が緻密で平滑な膜になって
いるので、低電流効果が実現でき、第２保護膜は第１保
護膜よりも粗い面をもっているので、表面積が大きくな
る分、発効効率も高くなるものと考えられる。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明のガス放電
パネル（以下、ＡＣ−ＰＤＰあるいはパネルとも称す
る。）に用いられる保護膜について詳細に説明する。な
お、図１及び図２は、この発明が理解できる程度に各構
成成分の形状、大きさ及び配置関係を概略的に示してあ
るにすぎない。また、以下に説明する実施例は、単なる
好適例にすぎず、従って、この発明はこの実施例にのみ
限定されるものではない。

【００１１】１．この発明のＡＣ−ＰＤＰの構造図１は、この発明の実施例に用いるＡＣ−ＰＤＰの基本
構造を説明するための要部斜視図である。また、図２は
図１のＸ−Ｘ線に沿って取って示した断面図すなわち背
面板側の部分の断面図で、断面の切り口を示してある。

【００１２】この実施例に用いたＡＣ−ＰＤＰの構造
は、面放電型のパネル１０である。パネル１０は、２枚
の基板、すなわちここではガラス板（背面板１２と前面
板１４）にを有し、これら基板１２及び１４）すべての
構成物を集約して加工し、背面板１２と前面板１４を対
向させ、この間に放電空間１６を形成している。

【００１３】このパネル１０内の放電空間１６には、Ｈ
ｅとＸｅの混合ガス（例えば、Ｈｅが９５Ｖｏｌ％、Ｘ
ｅが５Ｖｏｌ％）が例えば５００Ｔｏｒｒのガス圧で封
入されている。

【００１４】このパネル１０の前面板１４の放電空間側
の表面には、壁（図示せず）と例えば緑色蛍光体層１８
を具えている。この実施例では、壁として黒色ガラス、
緑色蛍光体層２０としてＺｎＳｉＯ₄ ：Ｍｎ（ジンクシ
リケートマンガン、商品番号Ｐ１−Ｇ１、化成オプトニ
クス社製）が用いられている。

【００１５】また、このパネル１０の背面板１２の放電
空間１６側には、電極２０、すなわち２つの表示電極２
０ａ及び２０ｂが平行に対向して具えてある。そして、
この表示電極２０ａ及び２０ｂを覆うように電荷蓄積用
の誘電体層２２を具えている。なお、電極材料として例
えば金（商品番号Ａ−３７２５、エンゲルハルド社製）
を用い、誘電体として例えば透明ガラス（商品番号Ｇ３
−０４９６、奥野製薬工業社製）を用いる。

【００１６】更に、この誘電体層２２を覆うように保護
膜２４が設けてある。この発明では、保護膜２４を、誘
電体層側に設けられた第１保護膜（図示せず）と、この
第１保護膜上に設けられ、この第１保護膜よりも粗い表
面を有する第２保護膜（図示せず）との２層構造をもっ
て構成してある。

【００１７】次に、図２を参照して第１及び第２保護膜
について説明する。

【００１８】第１保護膜２４ａは、誘電体層２２上に形
成されており、この第１保護膜２４ａ上に第１保護膜の
表面より粗い表面を有する第２保護膜２４ｂを具えてい
る。

【００１９】２．保護膜の形成方法次に、図２を参照して第１及び第２保護膜の形成方法に
ついて説明する。

【００２０】第１保護膜２４ａとして、ＭｇＯ粒子の焼
結体層を用いており、これを以下のようにして形成す
る。

【００２１】先ず、ＭｇＯ粒子としてのＭｇＯ微粉末を
３０ｗｔ％、加水分解性を抑制されたマグネシウムジエ
トキシド溶液（Ｍｇとして４〜５ｗｔ％含まれてい
る。）を２５ｗｔ％、エチルセルロース樹脂を５ｗｔ
％、ブチルカルビトール溶媒を４０ｗｔ％の組成で含む
ペーストを作製する。

【００２２】次に、このペーストを誘電体層２２の表面
上に、スクリーン印刷法により印刷してペースト層を形
成し、このペースト層を乾燥（１５０℃、１５分）させ
た後、焼成（５８０℃、１２．５分）する。この焼成に
より、ＭｇＯの燒結体層となる。このとき、溶媒は蒸発
して消失する。このようにして形成された燒結体層を第
１保護膜と称し、この第１保護膜２４ａの厚さを約４μ
ｍ程度にする。

【００２３】次に、第２保護膜２４ｂは、ＭｇＯと複合
酸化物、例えばＢａ_0.6 Ｍｇ_0.4 Ｇｄ₂ Ｏ₄ （以下、Ｂ
ａＭｇＧｄＯとも称する。）とを含む焼結体層を用い
る。以下にその形成方法を説明する。

【００２４】先ず、ＭｇＯ微粉末を５０ｗｔ％、バリウ
ムイソプロポキシド、ストロンチウムイソプロポキシド
及びガドリニウム−ｎ−ブトキシドをイソプロピルアル
コール溶媒に溶解してできる溶液（このとき、溶液中で
は、バリウム（Ｂａ）とストロンチウム（Ｓｒ）とガド
リニウム（Ｇｄ）の元素のモル比が０．６：０．４：２
になるように混合している。）を１２．５ｗｔ％，エチ
ルセルロース樹脂を５ｗｔ％及びブチルカルビトール溶
媒３２．５ｗｔ％で含むペーストを作製する。次に、こ
のペーストを第１保護膜２４ａの表面上に、スクリーン
印刷法により印刷してペースト層を形成し、このペース
ト層を乾燥（１５０℃、１５分）させた後、焼成（５８
０℃、１２．５分）する。この焼成により、ＭｇＯ及び
Ｂａ_0.6 Ｍｇ_0.4 Ｇｄ₂ Ｏ₄ を含有する燒結体層とな
る。このとき、溶媒は消失する。このようにして形成さ
れた燒結体層を第２保護膜と称し、この第２保護膜２４
ｂの厚さを約１０μｍ程度にする。

【００２５】図３（Ａ）及び（Ｂ）は、この発明に用い
る第２保護膜１８ｂの表面の粗さとほぼ同一の膜をガラ
ス基板に形成して表面を測定した実験結果を示す。な
お、測定装置として表面粗さ測定器（小坂研究所製ＳＥ
−３０Ｋ）を用いて測定した。この実験では、ＭｇＯ粉
末を混合アルキシド溶液でペースト状にして平滑面を有
するガラス基板の当該平滑面上にスクリーン印刷するこ
とにより、ペースト層を形成し、然る後このペースト層
を乾燥させ、次にこれを焼成して第２保護膜を形成し
た。

【００２６】図３の（Ａ）は、ペースト層の乾燥後であ
って燒結前のペスト層の表面粗さｄ₁ を測定結果を示
し、（Ｂ）は焼成後の第２保護膜の表面粗さｄ₂ の測定
結果を示している。なお、両図中、横軸に長さ（任意の
単位）を取り、縦軸に表面粗さ（μｍの単位）を取って
表している。このとき、表面粗さの倍率を２０００倍に
して測定してある。

【００２７】図中、Ｉのラインはガラスの位置を示し、
ＩＩ及びＩＩＩのラインは、ガラス上に設けたペースト
層及び第２保護膜のそれぞれの表面を示している。そし
て、曲線ａはペースト層の凹凸を表す実測データであ
り、曲線ｂは第２保護膜の表面の凹凸を表す実測データ
である。従って、曲線ａ及びｂはペースト層及び第２保
護膜を測定したときの表面粗さをそれぞれ示す。

【００２８】図３の（Ａ）及び（Ｂ）から理解できるよ
うに、乾燥済ペース層の表面粗さｄ₁ は２０００倍の倍
率で測定しても約１１．０μｍに達しており、一方、焼
成済の第２保護膜の表面粗さｄ₂ も２０００倍の倍率で
測定してもペースト層の場合とほぼ同一な表面粗さ、す
なわち１１．０μｍに達していることがわかる。

【００２９】図４の（Ａ）及び（Ｂ）は、第２保護膜の
場合と同様にして、第２保護膜の表面粗さと比較データ
を得るために第１保護膜の表面粗さを測定した結果を示
す。なお、図中、表面粗さは倍率を５０００倍にして測
定してある。なお、図中、Ｉのラインはガラスの表面位
置を示し、ＩＶ及びＶは、ガラス上に設けた乾燥済のペ
ースト層及びこのペースト層を焼成して得た第１保護膜
のそれぞれの表面を示している。そして、曲線ｃはペー
スト層の凹凸を表す実測データであり、曲線ｄは第１保
護膜の表面の凹凸を表す実測データである。従って、曲
線ｃ及びｄはペースト層及び第１保護膜を測定したとき
の表面粗さｄ₃ 及びｄ₄ をそれぞれ示す。

【００３０】図４の（Ａ）及び（Ｂ）から理解できるよ
うに、乾燥済のペースト層の表面粗さｄ₃ は約４．９μ
ｍに達し、また、焼成後の第１保護膜の表面粗さｄ₄ は
約３．６μｍに達していることがわかる。しかし、第１
保護膜の表面粗さは、５０００倍に拡大したときの実測
データであり、この３．６μｍの凹凸差は極めて平滑で
あるといえるのに対し、第２保護膜の凹凸差の値１１．
０μｍは、２０００倍の拡大で実測されたものであり、
この表面粗さは第１保護膜に比べて約３倍の表面粗さに
なる。このような事実から、この発明に使用する第１保
護膜の表面は平滑面となっており、又、この第１保護膜
上に形成されている第２保護膜の表面は第１保護膜の表
面よりも粗い面となっている。

【００３１】表１は、実際に試作したパネル１０を用い
て放電特性結果を測定した結果を示している。

【００３２】

【表１】

【００３３】一方、表２は、従来のスパッタ法で形成し
た保護膜（ＭｇＯ膜）の放電特性結果を示している。

【００３４】

【表２】

【００３５】両表中、放電特性の測定項目として、放電
開始電圧Ｖ_f （Ｖ）、放電維持電圧Ｖ_s （Ｖ）、輝度Ｌ
（ｃｄ／ｍ² ）、放電電流Ｉ（μＡ／ｃｅｌｌ）及び発
効効率η（ｌｍ／Ｗ）を取ってある。

【００３６】表１は、この発明に用いる第１保護膜及び
第２保護膜、及びこれらの膜を積層して形成したこの発
明の保護膜（以下、多層保護膜とも称する。）について
ぞれ放電特性結果を示す。なお、バインダーとして、マ
グネシウムジエトキシド（第１保護膜に用いたバインダ
ー）と、焼成によりＢａ_x Ｓｒ_1-x Ｇｄ₂ Ｏ₄ となる成
分を含むバインダー（第２保護膜に用いたバインダー）
を用いている。

【００３７】放電開始電圧Ｖ_f （Ｖ）の測定結果は、第
１保護膜が３６２Ｖ、第２保護膜が３１９Ｖ及び多層保
護膜が３７４Ｖであった。

【００３８】また、放電維持電圧Ｖ_s （Ｖ）の測定結果
は、第１保護膜が２８８Ｖ、第２保護膜が２８０Ｖ及び
多層保護膜が２９０Ｖであった。

【００３９】また、輝度の測定結果は、第１保護膜が８
０５ｃｄ／ｍ² 、第２保護膜が７７３ｃｄ／ｍ² 及び多
層保護膜が８４１ｃｄ／ｍ² であった。

【００４０】また、１セル当たりの放電電流Ｉ（μＡ）
の測定結果は、第１保護膜が１１．４μＡ、第２保護膜
が１０．６μＡ及び多層保護膜が４．７９μＡであっ
た。

【００４１】更に、発効効率η（ｌｍ／Ｗ）の測定結果
は、第１保護膜が０．７６６ｌｍ／Ｗ、第２保護膜が
０．８４７ｌｍ／Ｗ及び多層保護膜が１．９０３ｌｍ／
Ｗであった。

【００４２】これに対し、表２から従来のスパッタによ
り形成されたＭｇＯ膜を用いたパネルの放電特性は、放
電開始電圧Ｖ_f が３３７Ｖ、放電維持電圧Ｖ_s が２９１
Ｖ、輝度Ｌが７８９ｃｄ／ｍ² 、放電電流Ｉが２５．３
μＡ／セル，発効効率ηが０．３２６ｌｍ／Ｗであっ
た。

【００４３】表１及び表２から、特に放電電流Ｉ（μＡ
／セル）は、この発明の実施例のように多層保護膜にす
ることによって、従来に比べ約１／５の値になり低電流
になっていることがわかる。一方、発効効率ηは、従来
に比べ約６倍に改善されている。このように低電流化が
実現できかつ高発効効率が得られる理由は以下のように
考えられる。

【００４４】一般に交流型パネル用のＭｇＯ膜は、放電
電流を小さくするにはＭｇＯ膜の膜質を緻密で平滑化す
るのが良く、高い発効効率を得るためには膜質の表面積
を大きくする必要がある。このため、この発明の保護膜
では、第１保護膜に低電流にするための緻密な膜を設
け、第２保護膜に発効効率を高くするための凹凸の大き
い膜を積層して設けてある。したがって、第１保護膜の
表面は、緻密で平滑な面となっているので、放電電流が
制限され、一方、第２保護膜の表面は凹凸面となってい
て第１保護膜の表面よりも粗い表面となっているので、
凹凸に起因して表面積が大きくなった分、発効効率も向
上するものと考えられる。しかも、第１及び第２保護膜
の２層構造にしてあるため、単層保護膜で発生しやすい
ピンホールが低減され、パネルの長寿命化が期待できる
という利点もある。

【００４５】この出願に係る発明者らは、この発明の第
１及び第２保護膜からなる２層構造の保護膜を用いてパ
ネルのセル中の放電ガスに、Ｎｅ−８ｗｔ％Ｘｅガス
（ガス圧約４００Ｔｏｒｒ）を用いて封入することによ
って２．２４（ｌｍ／Ｗ）という高い発効効率を得てい
る。

【００４６】この発明で得られた発効効率は、ＣＲＴに
比べても同等か、あるいはそれに近い値であり、大型画
面のＨＤＴＶ用表示パネルとしての応用が期待できる。

【００４７】上述した実施例では、第２保護膜用のバイ
ンダーとして、焼成によりＢａ_x Ｓｒ_1-x Ｇｄ₂ Ｏ₄
（但し、０≦ｘ≦１）となる成分を含むバインダーを用
いたが、このＢａ_x Ｓｒ_1-x Ｇｄ₂ Ｏ₄ に何ら限定され
るものではなく、焼成により複合酸化物（Ａ_x Ｂ_1-X Ｃ
₂ Ｏ₄ ：但し、Ａ、Ｂはアルカリ土類族元素、Ｃは希土
類元素）となる成分を含むバインダーか、あるいは焼成
によりマグネシウムイソプロピレート、オクチル酸マグ
ネシウム及びナフテン酸マグネシウムの群の中から選ば
れた１種類の酸化物となる成分を含むバインダーを用い
ても良い。又は、焼成により複合酸化物となる成分を含
むバインダーと焼成により酸化物となる成分を含むバイ
ンダーとを混合して用いても良い。

【００４８】

【発明の効果】上述した説明から明らかなように、この
発明のＡＣ−ＰＤＰの保護膜によれば、保護膜を、誘電
体側に設けた第１保護層と、この第１保護膜上に設けら
れ、この第１保護膜の表面よりも粗い表面を有する第２
保護膜の２層構造とした。このため、パネルを駆動させ
放電させたとき、第１保護膜が平滑面であるため、放電
電流を小さくして駆動電圧（放電維持電圧）を低減する
ことが出来る。また、第２保護膜は第１保護膜の表面よ
りも粗い表面をしているので、発効効率を高めることが
出来る。

【００４９】また、この発明の保護膜の形成方法によれ
ば、第１保護膜は、ＭｇＯ粒子を、このＭｇＯ粒子を結
合しかつ焼成によりＭｇＯとなる成分を含有するバイン
ダーと一緒に、焼成させて形成し、第２保護膜は、Ｍｇ
Ｏ粒子を、このＭｇＯ粒子を結合しかつ焼成により酸化
物となる成分を含むバインダー又は焼成により複合酸化
物となる成分を含むバインダーを用いて燒結させて形成
してある。このため、第１保護膜の表面は平滑化な面に
形成され、一方、第２保護膜の表面は、第１保護膜の表
面よりも粗い面に形成出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を説明するための交流型ガス
放電パネルの斜視図である。

【図２】この発明の保護膜と誘電体層との一部分を拡大
して示す断面図である。

【図３】（Ａ）〜（Ｂ）は、第２保護膜の乾燥時と焼成
時における表面粗さの測定結果を示す図である。

【図４】（Ａ）〜（Ｂ）は、第１保護膜の乾燥時と焼成
時における表面粗さの測定結果を示す図である。

【符号の説明】

１０：パネル１２：背面板１４：前面板１６：放電空間１８：蛍光体層２０（２０ａ、２０ｂ）：表示電極２２：誘電体層２４：保護膜２４ａ：第１保護膜２４ｂ：第２保護膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者金原隆雄東京都港区虎ノ門１丁目７番12号沖電気工業株式会社内 (72)発明者 ▲高▼崎茂東京都港区虎ノ門１丁目７番12号沖電気工業株式会社内 (72)発明者山中綾東京都港区虎ノ門１丁目７番12号沖電気工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交流（ＡＣ）型ガス放電パネルを構成す
る２つの基板の一方に電荷蓄積用誘電体層を介在させて
設けられた保護膜において、前記保護膜を、前記誘電体層側に設けられた第１保護膜
と、該第１保護膜上に設けられ、該第１保護膜の表面よりも
粗い表面を有する第２保護膜との２層構造としたことを
特徴とするガス放電パネルの保護膜。
【請求項２】請求項１に記載のガス放電パネルの保護
膜において、前記第１保護膜を、ＭｇＯからなる保護膜とし、第２保
護膜を少なくともＭｇＯを含有してなる保護膜としたこ
とを特徴とするガス放電パネルの保護膜。
【請求項３】請求項１に記載のガス放電パネルの保護
膜を形成するに当たり、前記第１保護膜は、ＭｇＯ粒子を、該ＭｇＯ粒子を結合
しかつ焼成によりＭｇＯとなる成分を含有するバインダ
ーと一緒に、焼成させて形成し、前記第２保護膜は、ＭｇＯ粒子を、該ＭｇＯ粒子を結合
しかつ焼成により酸化物又は複合酸化物となる成分を含
有するバインダーと一緒に、焼成させて形成することを
特徴とするガス放電パネルの保護膜方法。
【請求項４】請求項３に記載の形成方法において、前記第１保護膜用のバインダ−としてマグネシウムジエ
トキシド（Ｍｇ（ＯＣ₂ Ｈ₅ ）₂ ）を用いたことを特徴
とするガス放電パネルの保護膜形成方法。
【請求項５】請求項３に記載の形成方法において、前記第２保護層用のバインダ−として、焼成によりＢａ
_x Ｓｒ_1-x Ｇｄ₂ Ｏ₄（但し、０≦ｘ≦１）を含有する
複合酸化物となる成分を含むバインダーか、あるいは焼
成によりマグネシウムイソプロピレート、オクチル酸マ
グネシウム及びナフテン酸マグネシウムの群の中から選
ばれた１種類の酸化物となる成分を含むバインダーか、
又は焼成により前記複合酸化物となる成分を含むバイン
ダーと焼成により前記酸化物となる成分を含むバインダ
ーとすることを特徴とするガス放電パネルの保護膜形成
方法。