WO2012077306A1 - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

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WO2012077306A1
WO2012077306A1 PCT/JP2011/006728 JP2011006728W WO2012077306A1 WO 2012077306 A1 WO2012077306 A1 WO 2012077306A1 JP 2011006728 W JP2011006728 W JP 2011006728W WO 2012077306 A1 WO2012077306 A1 WO 2012077306A1
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WO
WIPO (PCT)
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electrode
discharge
metal oxide
lao
protective layer
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/006728
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
卓司 辻田
幸弘 森田
後藤　真志
阿部　裕之
貴仁 中山
章伸 岩本
Original Assignee
パナソニック株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニック株式会社 filed Critical パナソニック株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J11/00—Gas-filled discharge tubes with alternating current induction of the discharge, e.g. alternating current plasma display panels [AC-PDP]; Gas-filled discharge tubes without any main electrode inside the vessel; Gas-filled discharge tubes with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J11/10—AC-PDPs with at least one main electrode being out of contact with the plasma
    • H01J11/12—AC-PDPs with at least one main electrode being out of contact with the plasma with main electrodes provided on both sides of the discharge space
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J11/00—Gas-filled discharge tubes with alternating current induction of the discharge, e.g. alternating current plasma display panels [AC-PDP]; Gas-filled discharge tubes without any main electrode inside the vessel; Gas-filled discharge tubes with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J11/20—Constructional details
    • H01J11/34—Vessels, containers or parts thereof, e.g. substrates
    • H01J11/40—Layers for protecting or enhancing the electron emission, e.g. MgO layers

Definitions

  • the technology disclosed herein relates to a plasma display panel used for a display device or the like.
  • PDP plasma display panel
  • Patent Document 1 discloses the following technology. After forming the protective layer, a “temporary protective layer is formed by applying a“ liquid raw material containing metal oxide particles and an organic solvent ”on the protective layer and cooling. Such temporary protective layer can prevent the protective layer from being deteriorated in the front plate. When the PDP is configured by combining the front plate and the rear plate, the organic solvent is removed by heating or under reduced pressure before the sealing process.
  • the PDP includes a front plate and a back plate disposed to face the front plate.
  • the front plate includes a display electrode, a dielectric layer that covers the display electrode, and a protective layer that covers the dielectric layer.
  • the display electrode includes a first electrode and a second electrode, and a discharge region is formed between the first electrode and the second electrode.
  • the protective layer has a base layer containing a first metal oxide and particles containing a second metal oxide formed on the base layer. Furthermore, the protective layer has a mixed film containing the first metal oxide and the second metal oxide in a region corresponding to the discharge region.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a schematic structure of a PDP according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an electrode arrangement on the front plate according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a front plate according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a view of the PDP according to the embodiment as viewed from the back plate side.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the structure of the front plate according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of a discharge device for forming the mixed film according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the LaO existing ratio in the mixed film according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a drive waveform diagram applied to the PDP.
  • the PDP 1 of the present embodiment is an AC surface discharge type PDP.
  • the PDP 1 has a structure in which a front plate 2 including a front glass substrate 5 and the like and a back plate 3 including a back glass substrate 11 and the like face each other.
  • the outer peripheral portions of the front plate 2 and the back plate 3 are hermetically sealed with a sealing material made of glass frit or the like.
  • the discharge space 15 inside the sealed PDP 1 is filled with discharge gas such as Ne (neon) and Xe (xenon) at a pressure of 55 kPa to 80 kPa.
  • the front plate 2 has display electrodes 8 including scan electrodes 6 and sustain electrodes 7 formed on the front glass substrate 5. Further, the front plate 2 includes a dielectric layer 9 that covers the display electrode 8 and a protective layer 10 that covers the dielectric layer 9. For example, the scan electrode 6 and the sustain electrode 7 have a structure in which the bus electrodes 6b and 7b are stacked on the transparent electrodes 6a and 7a. The front plate 2 may be provided with black stripes. Further, the transparent electrodes 6 a and 7 a may be omitted from the scan electrode 6 and the sustain electrode 7.
  • the back plate 3 has a plurality of address electrodes 12 formed on the back glass substrate 11.
  • the address electrode 12 is arranged in a direction orthogonal to the display electrode 8.
  • the back plate 3 includes a base dielectric layer 13 that covers the address electrodes 12 and a partition wall 4 that is formed at a position corresponding to the space between the address electrodes 12 on the base dielectric layer 13.
  • the back plate 3 includes phosphor layers 14R, 14G, and 14B formed between adjacent barrier ribs 4.
  • a discharge cell is formed at a position where the display electrode 8 and the address electrode 12 intersect.
  • the discharge cell performs color display using a phosphor layer 14R that emits red light, a phosphor layer 14G that emits green light, and a phosphor layer 14B that emits blue light.
  • Scan electrode 6 and sustain electrode 7 are formed on front glass substrate 5 by photolithography. Specifically, first, transparent electrodes 6 a and 7 a are formed on the front glass substrate 5. The transparent electrodes 6a and 7a are obtained by patterning an ITO (Indium Tin Oxide) film.
  • the bus electrodes 6b and 7b contain silver (Ag) for ensuring conductivity.
  • the bus electrodes 6b and 7b may have a laminated structure of a black electrode containing a black pigment for improving the contrast of the image display surface and a metal electrode for ensuring conductivity.
  • an electrode paste containing silver (Ag), a glass frit for binding silver, a photosensitive resin, a solvent, and the like is used as the material for the bus electrodes 6b and 7b.
  • an electrode paste is applied to the front glass substrate 5 by a screen printing method or the like.
  • the solvent in the electrode paste is removed by a drying furnace.
  • the electrode paste is exposed through a photomask having a predetermined pattern.
  • bus electrodes 6b and 7b are formed by the above process.
  • scan electrode side lead portion 21 see FIG. 3
  • sustain electrode side lead portion 23 see FIG. 3.
  • a sputtering method, a vapor deposition method, or the like can be used.
  • a main gap 50 is formed in a relatively narrow region between the transparent electrode 6a and the transparent electrode 7a.
  • the main gap 50 is a region where sustain discharge occurs in the PDP 1.
  • An inter pixel gap 60 is formed in a relatively wide area between the transparent electrode 6a and the transparent electrode 7a.
  • the sustain discharge does not extend up to the interpixel gap 60. That is, the discharge region is a region between the bus electrode 6b and the bus electrode 7b with the main gap 50 interposed therebetween.
  • the dielectric layer 9 is formed.
  • a dielectric paste containing a dielectric glass frit, a resin, a solvent, and the like is used as a material for the dielectric layer 9.
  • a dielectric paste is applied on the front glass substrate 5 by a die coating method or the like so as to cover the display electrode 8 with a predetermined thickness.
  • the solvent in the dielectric paste is removed by a drying furnace.
  • the dielectric paste is fired at a predetermined temperature in a firing furnace. That is, the resin in the dielectric paste is removed.
  • the dielectric glass frit melts and resolidifies. Through the above steps, the dielectric layer 9 is formed.
  • a screen printing method, a spin coating method, or the like can be used.
  • a film that becomes the dielectric layer 9 can be formed by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method or the like without using a dielectric paste.
  • the protective layer 10 is formed on the dielectric layer 9. As shown in FIG. 3, scan electrode side lead portion 21 and sustain electrode side lead portion 23 are formed in a region not covered with dielectric layer 9 and protective layer 10. A plurality of scan electrode terminals 22 that transmit signals from the circuit board to the scan electrodes 6 are formed in the scan electrode side lead-out portion 21. A plurality of sustain electrode terminals 24 for transmitting a signal from the circuit board to the sustain electrode 7 are formed in the sustain electrode side lead portion 23. Details of the protective layer 10 will be described later.
  • the front plate 2 is completed through the above steps.
  • Address electrodes 12 are formed on the rear glass substrate 11 by photolithography.
  • an address electrode material silver (Ag) for securing conductivity, glass frit for binding silver, a photosensitive resin, a solvent, and the like are used.
  • the address electrode paste is applied on the rear glass substrate 11 with a predetermined thickness by screen printing or the like.
  • the solvent in the address electrode paste is removed by a drying furnace.
  • the address electrode paste is exposed through a photomask having a predetermined pattern.
  • the address electrode paste is developed to form an address electrode pattern.
  • the address electrode pattern is fired at a predetermined temperature in a firing furnace. That is, the photosensitive resin in the address electrode pattern is removed.
  • the address electrode 12 is formed by the above process.
  • a sputtering method, a vapor deposition method, or the like can be used.
  • the base dielectric layer 13 is formed.
  • a base dielectric paste containing a dielectric glass frit, a resin, a solvent, and the like is used as a material for the base dielectric layer 13.
  • a base dielectric paste is applied by a screen printing method or the like so as to cover the address electrodes 12 on the rear glass substrate 11 on which the address electrodes 12 are formed with a predetermined thickness.
  • the solvent in the base dielectric paste is removed by a drying furnace.
  • the base dielectric paste is fired at a predetermined temperature in a firing furnace. That is, the resin in the base dielectric paste is removed.
  • the dielectric glass frit melts and resolidifies.
  • a die coating method, a spin coating method, or the like can be used.
  • a film that becomes the base dielectric layer 13 can be formed by CVD (Chemical Vapor Deposition) method or the like without using the base dielectric paste.
  • the partition walls 4 are formed by photolithography.
  • a partition paste including a filler, a glass frit for binding the filler, a photosensitive resin, a solvent, and the like is used as a material for the partition 4.
  • the barrier rib paste is applied on the underlying dielectric layer 13 with a predetermined thickness by a die coating method or the like.
  • the solvent in the partition wall paste is removed by a drying furnace.
  • the barrier rib paste is exposed through a photomask having a predetermined pattern.
  • the barrier rib paste is developed to form a barrier rib pattern.
  • the partition pattern is fired at a predetermined temperature in a firing furnace. That is, the photosensitive resin in the partition pattern is removed. Further, the glass frit in the partition wall pattern is melted and re-solidified.
  • the partition 4 is formed by the above process.
  • a sandblast method or the like can be used.
  • the phosphor layers 14R, 14G, and 14B are formed.
  • a material of the phosphor layers 14R, 14G, and 14B a phosphor paste containing phosphor particles, a binder, a solvent, and the like is used.
  • a phosphor paste is applied on the underlying dielectric layer 13 between adjacent barrier ribs 4 and on the side surfaces of the barrier ribs 4 by a dispensing method or the like.
  • the phosphor layers 14R, 14G, and 14B are formed by the above steps.
  • a screen printing method or the like can be used.
  • the back plate 3 is completed through the above steps.
  • a sealing material (not shown) is formed around the back plate 3 by a dispensing method.
  • a sealing paste containing glass frit, a binder, a solvent, and the like is used.
  • the solvent in the sealing paste is removed by a drying furnace.
  • the front plate 2 and the back plate 3 are arranged to face each other so that the display electrodes 8 and the address electrodes 12 are orthogonal to each other.
  • the periphery of the front plate 2 and the back plate 3 is sealed with glass frit.
  • a discharge gas containing Ne, Xe or the like is enclosed in the discharge space 15.
  • the assembled PDP 1 has a scanning electrode side lead portion 21 and a sustain electrode side lead portion 23 protruding from the back plate 3 side.
  • One of the functions of the protective layer 10 is to protect the dielectric layer 9 from ion bombardment due to discharge.
  • the function of emitting secondary electrons during discharge is important. Ions generated by ionization of the discharge gas collide with the protective layer 10 and penetrate into the protective layer 10. Secondary electrons are generated from the material of the protective layer 10 which collided by receiving the kinetic energy of ions. In order to lower the discharge start voltage, a material having a large amount of secondary electrons generated is preferable. On the other hand, secondary electrons generated inside the material consume energy in the process of moving to the material surface. Therefore, it is preferable to reach the surface of the material with as much energy as possible.
  • the protective layer 10 includes a base layer 91, metal oxide particles 92, and a mixed film 93.
  • the base layer 91 is a magnesium oxide (MgO) film containing aluminum (Al) as an impurity.
  • the thickness of the MgO film is about 500 nm to 1200 nm.
  • the metal oxide particles 92 are, for example, lanthanum oxide (LaO) particles.
  • LaO has a relatively large secondary electron emission coefficient.
  • the average particle size of LaO particles is 0.7 to 1.5 ⁇ m. In the present embodiment, the average particle diameter is a volume cumulative average diameter (D50).
  • the mixed film 93 covers the base layer 91 and the metal oxide particles 92 in a region corresponding to the discharge region. That is, the mixed film 93 is formed substantially in a region between the bus electrode 6b and the bus electrode 7b with the main gap 50 (see FIG. 2) interposed therebetween. On the other hand, the mixed film 93 is not formed in the interpixel gap 60 (see FIG. 2), which is a region corresponding to the non-discharge region. In the non-discharge region, LaO crystal particles that are metal oxide particles 92 are scattered on the MgO film that is the base layer 91.
  • the ratio of LaO is 5% or more and 15% or less in the total content represented by mol% of MgO and LaO.
  • the film thickness of the mixed film 93 is several nm to several tens of nm.
  • the underlayer 91 is formed by an EB (Electron Beam) vapor deposition apparatus.
  • the material is a single crystal magnesium oxide (MgO) pellet to which Al is added as an impurity.
  • the electron beam is irradiated to the MgO pellets arranged in the film forming chamber of the EB vapor deposition apparatus.
  • the MgO pellets that have received the energy of the electron beam evaporate and adhere to the dielectric layer 9 of the front glass substrate 5 disposed in the film forming chamber.
  • the MgO film covers the dielectric layer 9.
  • the thickness of the MgO film is adjusted so as to be within a predetermined range by the intensity of the electron beam, the pressure in the film forming chamber, and the like.
  • the base layer 91 is a film containing metal oxide such as strontium oxide (SrO), calcium oxide (CaO), barium oxide (BaO), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), in addition to MgO to which Al is added. Can be used. A film containing a plurality of types of metal oxides can also be used.
  • metal oxide such as strontium oxide (SrO), calcium oxide (CaO), barium oxide (BaO), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), in addition to MgO to which Al is added.
  • SrO strontium oxide
  • CaO calcium oxide
  • BaO barium oxide
  • Al 2 O 3 aluminum oxide
  • a film containing a plurality of types of metal oxides can also be used.
  • the base layer 91 may include an aggregate of metal oxide fine particles such as MgO, SrO, CaO, BaO, and Al 2 O 3 .
  • An aggregate containing a plurality of types of metal oxide fine particles can also be used.
  • the metal oxide particles 92 are formed by a slit coater and a drying device.
  • the slit coater includes a table, a coating head, a table drive system, a laser displacement meter, and the like.
  • the material is a solution in which LaO particles having an average particle diameter of 0.7 to 1.5 ⁇ m are dispersed in a diluting solvent at a concentration of 5% by volume.
  • the diluting solvent is, for example, a mixed solvent of 95% by volume of 3-methyl-3-methoxybutanol and 5.0% by volume of ⁇ -terpineol.
  • the viscosity of the solution is adjusted to 10 mPa ⁇ s.
  • the front glass substrate 5 is installed on the table of the slit coater.
  • the front glass substrate 5 is vacuum chucked on the table and fixed.
  • a distance (gap) between the coating head of the slit coater and the front glass substrate 5 is measured by a laser displacement meter or the like.
  • the height of the coating head is adjusted so as to maintain a distance of 100 ⁇ m.
  • the coating head moves at a constant speed of 50 mm / s, for example.
  • the solution sent from the solution tank to the coating head is uniformly coated on the front glass substrate 5 so as to have a film thickness of 15 ⁇ m.
  • a coating film in which LaO particles are dispersed in a diluting solvent is formed on the base layer 91. LaO particles settle and adhere to the underlying layer 91.
  • the drying apparatus includes a vacuum chamber, a heater, a table, a vacuum pump, a pressure gauge, and the like.
  • the front glass substrate 5 is placed on a table in a vacuum chamber at atmospheric pressure that is previously maintained at a predetermined temperature by a heater.
  • the vacuum pump exhausts the inside of the vacuum chamber to a predetermined pressure. As the pressure inside the vacuum chamber drops, the diluted solvent is desorbed from the coating film.
  • the vacuum chamber temperature was 70 ° C. to 100 ° C.
  • the pressure was 0.1 Pa to 10 Pa
  • the treatment time was 5 min.
  • the LaO particles have a coverage of 5 to 20% in terms of the area ratio with the base layer 91.
  • coverage (%) a / b ⁇ 100.
  • an area corresponding to one discharge cell divided by the barrier ribs 4 is imaged by a camera.
  • the captured image is trimmed to the size of one cell of x ⁇ y.
  • the trimmed image is binarized into black and white data.
  • the area a of the black area by the metal oxide particles 92 is obtained based on the binarized data.
  • the coverage is calculated by the formula a / b ⁇ 100.
  • the metal oxide particles 92 can be formed by a screen printing method, a spray method, a spin coating method, a die coating method, or the like. Moreover, you may add organic resin etc. to a dilution solvent. The viscosity of the solution can be increased by adding an organic resin. When an organic resin is added, it is preferable to add a baking step in order to remove the organic resin.
  • the mixed film 93 is formed by the discharge device 100 shown in FIG. 6 as an example.
  • the discharge device 100 includes a discharge chamber 102, a plurality of terminal portions 104, a cable 106, a table 108, and a DC power supply 110.
  • the discharge chamber 102 includes a gate portion (not shown).
  • the front glass substrate 5 is put in and out through the gate portion.
  • the terminal portion 104 includes a rod-shaped conductive portion.
  • the plurality of terminal portions 104 are arranged in at least two locations so as to face each other inside the discharge chamber 102.
  • the terminal unit 104 and the DC power source 110 are electrically connected via a cable 106.
  • the table 108 is disposed in the discharge chamber 102.
  • the table 108 includes a fixing mechanism (not shown).
  • the DC power source 110 includes an LC resonance circuit and can generate a pulse waveform. Further, the DC power supply 110 can supply different pulse waveforms to the plurality of terminal portions 104.
  • the front glass substrate 5 in which LaO particles as the metal oxide particles 92 are adhered on the MgO film as the underlayer 91 is placed on the table 108. Specifically, the front glass substrate 5 is installed such that the base layer 91 is on top. Next, the storage electrode terminal 24 (see FIG. 3) and the conductive portion of the terminal portion 104 are connected. The scanning electrode terminal 22 and the conductive portion of the terminal portion 104 are connected.
  • a discharge gas is introduced into the discharge chamber 102. Specifically, first, the discharge chamber 102 is evacuated from atmospheric pressure to about 10 ⁇ 2 Pa by a vacuum pump (not shown). Thereafter, a mixed gas of 15 volume% Xe and 85 volume% Ne is introduced into the discharge chamber 102 as a discharge gas. The inside of the discharge chamber 102 is boosted to 60 kPa by the discharge gas.
  • the DC power supply 110 generates a pulse waveform.
  • the pulse waveform applied to the scan electrode terminal 22 via the cable 106 and the terminal unit 104 is transmitted to the scan electrode 6.
  • the pulse waveform applied to the sustain electrode terminal 24 via the cable 106 and the terminal portion 104 is transmitted to the sustain electrode 7.
  • the pulse waveform applied to sustain electrode 7 is out of phase with the pulse waveform applied to scan electrode 6 by a half cycle.
  • the period and peak height of the pulse waveform applied to the scan electrode 6 and the pulse waveform applied to the sustain electrode 7 are the same.
  • DC power supply 110 generates a voltage of 200V.
  • the pulse waveform ringed by the LC resonance circuit had a peak height of 260 V and a frequency of 45 kHz.
  • the shape of the pulse waveform such as peak height and frequency can be adjusted as appropriate depending on the pressure of the discharge gas, the composition, the distance of the discharge gap, and the like. Further, the pulse waveform is not limited to the ringing pulse, but may be a rectangular pulse.
  • a surface discharge occurs between the sustain electrode 7 to which the pulse waveform is applied and the scan electrode 6 to which the pulse waveform is applied.
  • Xe ionized by the discharge collides with the base layer 91 and the metal oxide particles 92.
  • the surfaces of the underlayer 91 and the metal oxide particles 92 are sputtered by the colliding Xe ions.
  • the mixed film 93 is a mixture of MgO and LaO.
  • the inside of the discharge chamber 102 is pressurized to a pressure close to atmospheric pressure (60 kPa). This is because the sputtered MgO and LaO are considered to be repelled by the discharge gas without moving over a long distance.
  • the inventors separately measured the ratio of LaO on the MgO film in the discharge region and the ratio of LaO on the LaO particles in the discharge region in order to measure the existing ratio of LaO in the mixed film 93.
  • a scanning photoelectron spectrometer manufactured by ULVAC-PHI was used as the measuring device.
  • the ratio of LaO on the MgO film increases with the processing time. This suggests that a mixed film 93 of LaO and MgO is formed on the MgO film.
  • the ratio of LaO on LaO particles decreases with the processing time. This suggests that a mixed film 93 of LaO and MgO is formed on LaO particles.
  • FIG. 7 A scanning photoelectron spectrometer (manufactured by ULVAC-PHI) was used as the measuring device.
  • the ratio of LaO on the MgO film increases with the processing time. This suggests that a mixed film 93 of LaO and MgO is formed on the MgO film.
  • the increase in the ratio of LaO on the MgO film reaches an equilibrium after about 30 minutes of processing time and converges to about 14%.
  • the decrease in the proportion of LaO on the LaO particles reaches equilibrium after about 30 minutes of processing time and converges to about 14%.
  • the mixed film 93 having the same composition is formed on the MgO film and the LaO particles. After the region corresponding to the discharge region is covered with the mixed film 93, the mixed film 93 itself is sputtered. Therefore, even if the mixed film 93 is sputtered and reattached, it is considered that the ratio of LaO does not vary greatly.
  • the ratio of LaO to the total (mol%) of MgO and LaO in the mixed film 93 can be changed by changing the coverage of LaO and the like.
  • the mixed film 93 can also be formed by applying a predetermined pulse waveform to the scan electrode 6 and the sustain electrode 7 after assembling the front plate 2 and the back plate 3.
  • PDP1 was produced and the performance of PDP1 was evaluated.
  • the manufactured PDP 1 is suitable for a 42-inch class high-definition television. That is, the PDP 1 includes a front plate 2 and a back plate 3 disposed to face the front plate 2. The periphery of the front plate 2 and the back plate 3 is sealed with a sealing material.
  • the front plate 2 has a display electrode 8, a dielectric layer 9, and a protective layer 10.
  • the back plate 3 has address electrodes 12, a base dielectric layer 13, barrier ribs 4, and phosphor layers 14R, 14G, and 14B.
  • PDP 1 was filled with a neon (Ne) -xenon (Xe) -based mixed gas having a xenon (Xe) content of 15% by volume at an internal pressure of 60 kPa.
  • the distance between the scan electrode and the sustain electrode, that is, the discharge gap was 80 nm.
  • the height of the partition 4 was 120 nm, and the distance (cell pitch) between the partition 4 and the partition 4 was 150 nm.
  • an MgO film containing Al as an impurity was used in the base layer 91 in Examples and Comparative Examples.
  • the thickness of the MgO film was 700 nm.
  • LaO particles were formed as metal oxide particles 92 on the underlayer 91.
  • the average particle size of the LaO particles was 1.1 ⁇ m.
  • the coverage of the metal oxide particles 92 of Examples and Comparative Examples was 15.0%.
  • the mixed film 93 is formed in a region corresponding to the discharge region.
  • the thickness of the mixed film 93 was 20 nm in Example 1, 30 nm in Example 1, and 50 nm in Example 3.
  • the ratio of LaO to the total (mol%) of MgO and LaO was 8% in Example 1, 10% in Example 2, and 14% in Example 3.
  • the mixed film 93 is not formed.
  • the difference between the PDP 1 in Examples 1 to 3 and the comparative example is only the presence or absence of the mixed film 93.
  • the discharge start voltage of the PDP may vary with the discharge time. That is, conventionally, it has been necessary to realize a drive waveform that can tolerate fluctuations in the discharge start voltage. For this reason, there has been a problem that the design of a circuit for generating a drive waveform is limited.
  • the performance evaluation of PDP1 was performed by measuring the change in the discharge start voltage during the sustain discharge. As shown in FIG. 8, a pulse voltage for driving the PDP 1 was applied to the scan electrode 6, the sustain electrode 7, and the address electrode 12.
  • the voltage conditions applied to the PDP 1 in the performance evaluation experiment are as follows.
  • the PDP 1 includes a front plate 2 and a back plate 3 disposed to face the front plate 2.
  • the front plate 2 includes a display electrode 8, a dielectric layer 9 that covers the display electrode 8, and a protective layer 10 that covers the dielectric layer 9.
  • the display electrode 8 includes a bus electrode 6b as a first electrode and a bus electrode 7b as a second electrode, and a discharge region is formed between the bus electrode 6b and the bus electrode 7b.
  • the protective layer 10 includes a base layer 91 containing MgO which is a first metal oxide, and metal oxide particles 92 which are particles containing LaO which is a second metal oxide formed on the base layer 91. Have. Further, the protective layer 10 has a mixed film 93 containing MgO and LaO in a region corresponding to the discharge region.
  • the ratio of the second metal oxide is 5% or more of the total content represented by mol% of the first metal oxide and the second metal oxide. It is preferable that it is 15% or less.
  • the technique disclosed here is useful for a display device with a large screen by realizing a PDP capable of suppressing the fluctuation of the discharge start voltage.

Landscapes

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Abstract

プラズマディスプレイパネル（１）は、前面板（５）と、前面板（５）と対向配置された背面板（１１）と、を備える。前面板（５）は、表示電極（８）と表示電極（８）を覆う誘電体層（９）と誘電体層（９）を覆う保護層（１０）とを含む。表示電極（８）は、第１の電極であるバス電極（６ｂ）と第２の電極であるバス電極（７ｂ）とを有し、バス電極とバス電極との間に放電領域が形成される。保護層（１０）は、第１の金属酸化物であるＭｇＯを含む下地層（９１）と下地層（９１）の上に形成された第２の金属酸化物であるＬａＯを含む粒子である金属酸化物粒子（９２）とを有する。さらに保護層（１０）は、放電領域に相当する領域に、ＭｇＯとＬａＯとを含む混合膜（９３）を有する。

Description

プラズマディスプレイパネル
　ここに開示された技術は、表示デバイスなどに用いられるプラズマディスプレイパネルに関する。
　プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと称する）の保護層の一つの機能は、放電を発生させるための電子を放出することである。
　特許文献１には、以下の技術が開示されている。保護層の形成後、保護層上に「金属酸化物粒子と有機溶剤とを含んだ液状原料」を塗布して冷却することによって一時保護層を形成する。かかる一時保護層によって前面板における保護層変質を防止できる。前面板と背面板とを組み合わせてＰＤＰを構成するに際しては、封着処理の前に加熱または減圧下に付して有機溶剤を除去する。
特開２００９－２８９７１７号公報
　ＰＤＰは、前面板と、前面板と対向配置された背面板と、を備える。前面板は、表示電極と表示電極を覆う誘電体層と誘電体層を覆う保護層とを含む。表示電極は、第１の電極と第２の電極とを有し、第１の電極と第２の電極との間に放電領域が形成される。保護層は、第１の金属酸化物を含む下地層と下地層の上に形成された第２の金属酸化物を含む粒子とを有する。さらに保護層は、放電領域に相当する領域に、第１の金属酸化物と第２の金属酸化物とを含む混合膜を有する。
図１は、実施の形態にかかるＰＤＰの概略構造を示す斜視図である。 図２は、実施の形態にかかる前面板における電極配置を示す図である。 図３は、実施の形態にかかる前面板を示す図である。 図４は、実施の形態にかかるＰＤＰを背面板側から見た図である。 図５は、実施の形態にかかる前面板の構造を示す断面図である。 図６は、実施の形態にかかる混合膜を形成するための放電装置の概略図である。 図７は、実施の形態にかかる混合膜におけるＬａＯの存在割合を示す図である。 図８は、ＰＤＰに印加される駆動波形図である。
　［１．ＰＤＰ１の構成］
　本実施の形態のＰＤＰ１は、交流面放電型ＰＤＰである。図１に示すように、ＰＤＰ１は、前面ガラス基板５などを含む前面板２と、背面ガラス基板１１などを含む背面板３とが対向した構造である。前面板２と背面板３の外周部は、ガラスフリットなどからなる封着材によって気密封着されている。封着されたＰＤＰ１内部の放電空間１５には、Ｎｅ（ネオン）およびＸｅ（キセノン）などの放電ガスが５５ｋＰａ～８０ｋＰａの圧力で封入されている。
　前面板２は、前面ガラス基板５上に形成された走査電極６と維持電極７とを含む表示電極８を有する。さらに、前面板２は、表示電極８を被覆する誘電体層９と、誘電体層９を被覆する保護層１０とを有する。また、走査電極６と維持電極７は、一例として、透明電極６ａ、７ａにバス電極６ｂ、７ｂを積層した構造である。なお、前面板２は、ブラックストライプを備えてもよい。また、走査電極６および維持電極７は、透明電極６ａ、７ａが省略されていてもよい。
　背面板３は、背面ガラス基板１１上に形成された複数のアドレス電極１２を有する。アドレス電極１２は、表示電極８と直交する方向に配置されている。さらに、背面板３は、アドレス電極１２を被覆する下地誘電体層１３と、下地誘電体層１３上のアドレス電極１２の間に相当する位置に形成された隔壁４とを有する。さらに、背面板３は、隣接する隔壁４の間に形成された蛍光体層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂと、を有する。
　表示電極８とアドレス電極１２とが交差する位置に放電セルが形成されている。放電セルは、赤色に発光する蛍光体層１４Ｒと、緑色に発光する蛍光体層１４Ｇと、青色に発光する蛍光体層１４Ｂとによりカラー表示をする。
　［２．ＰＤＰ１の製造方法］
　［２－１．前面板２の製造方法］
　フォトリソグラフィ法によって、前面ガラス基板５上に、走査電極６および維持電極７が形成される。具体的には、まず、前面ガラス基板５上に透明電極６ａ、７ａが形成される。透明電極６ａ、７ａは、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）膜がパターニングされたものである。バス電極６ｂ、７ｂは、導電性を確保するための銀（Ａｇ）を含む。なお、バス電極６ｂ、７ｂは、画像表示面のコントラストを向上するため黒色顔料を含む黒色電極と、導電性を確保するための金属電極との積層構造でもよい。
　バス電極６ｂ、７ｂの材料には、銀（Ａｇ）と銀を結着させるためのガラスフリットと感光性樹脂と溶剤などを含む電極ペーストが用いられる。まず、スクリーン印刷法などによって、電極ペーストが、前面ガラス基板５に塗布される。次に、乾燥炉によって、電極ペースト中の溶剤が除去される。次に、所定のパターンのフォトマスクを介して、電極ペーストが露光される。
　次に、電極ペーストが現像され、バス電極パターンが形成される。最後に、焼成炉によって、バス電極パターンが所定の温度で焼成される。つまり、電極パターン中の感光性樹脂が除去される。また、電極パターン中のガラスフリットが溶融、再凝固される。以上の工程によって、バス電極６ｂ、７ｂが形成される。同時に、走査電極側引出部２１（図３参照）および維持電極側引出部２３（図３参照）が形成される。電極ペーストをスクリーン印刷する方法以外にも、スパッタ法、蒸着法などを用いることができる。
　図２に示すように、透明電極６ａと透明電極７ａとの間の相対的に狭い領域にメインギャップ５０が形成される。メインギャップ５０は、ＰＤＰ１において維持放電が発生する領域である。透明電極６ａと透明電極７ａとの間の相対的に広い領域にインターピクセルギャップ６０が形成される。維持放電は、インターピクセルギャップ６０までは広がらない。すなわち、放電領域は、メインギャップ５０を挟んで、概ねバス電極６ｂとバス電極７ｂとの間の領域である。
　次に、誘電体層９が形成される。誘電体層９の材料には、誘電体ガラスフリットと樹脂と溶剤などを含む誘電体ペーストが用いられる。まずダイコート法などによって、誘電体ペーストが所定の厚みで表示電極８を覆うように前面ガラス基板５上に塗布される。次に、乾燥炉によって、誘電体ペースト中の溶剤が除去される。最後に、焼成炉によって、誘電体ペーストが所定の温度で焼成される。つまり、誘電体ペースト中の樹脂が除去される。また、誘電体ガラスフリットが溶融、再凝固する。以上の工程によって、誘電体層９が形成される。ここで、誘電体ペーストをダイコートする方法以外にも、スクリーン印刷法、スピンコート法などを用いることができる。また、誘電体ペーストを用いずに、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などによって、誘電体層９となる膜を形成することもできる。
　次に、誘電体層９上に保護層１０が形成される。図３に示すように、誘電体層９および保護層１０で被覆されない領域に、走査電極側引出部２１と、維持電極側引出部２３とが形成される。走査電極側引出部２１には、走査電極６に回路基板からの信号を伝達する複数の走査電極端子２２が形成されている。維持電極側引出部２３には、維持電極７に回路基板からの信号を伝達する複数の維持電極端子２４が形成されている。保護層１０の詳細は、後述される。
　以上の工程により、前面板２が完成する。
　［２－２．背面板３の製造方法］
　フォトリソグラフィ法によって、背面ガラス基板１１上に、アドレス電極１２が形成される。アドレス電極の材料には、導電性を確保するための銀（Ａｇ）と銀を結着させるためのガラスフリットと感光性樹脂と溶剤などを含むアドレス電極ペーストが用いられる。まず、スクリーン印刷法などによって、アドレス電極ペーストが所定の厚みで背面ガラス基板１１上に塗布される。次に、乾燥炉によって、アドレス電極ペースト中の溶剤が除去される。次に、所定のパターンのフォトマスクを介して、アドレス電極ペーストが露光される。次に、アドレス電極ペーストが現像され、アドレス電極パターンが形成される。最後に、焼成炉によって、アドレス電極パターンが所定の温度で焼成される。つまり、アドレス電極パターン中の感光性樹脂が除去される。また、アドレス電極パターン中のガラスフリットが溶融、再凝固される。以上の工程によって、アドレス電極１２が形成される。ここで、アドレス電極ペーストをスクリーン印刷する方法以外にも、スパッタ法、蒸着法などを用いることができる。
　次に、下地誘電体層１３が形成される。下地誘電体層１３の材料には、誘電体ガラスフリットと樹脂と溶剤などを含む下地誘電体ペーストが用いられる。まず、スクリーン印刷法などによって、下地誘電体ペーストが所定の厚みでアドレス電極１２が形成された背面ガラス基板１１上にアドレス電極１２を覆うように塗布される。次に、乾燥炉によって、下地誘電体ペースト中の溶剤が除去される。最後に、焼成炉によって、下地誘電体ペーストが所定の温度で焼成される。つまり、下地誘電体ペースト中の樹脂が除去される。また、誘電体ガラスフリットが溶融、再凝固する。以上の工程によって、下地誘電体層１３が形成される。ここで、下地誘電体ペーストをスクリーン印刷する方法以外にも、ダイコート法、スピンコート法などを用いることができる。また、下地誘電体ペーストを用いずに、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などによって、下地誘電体層１３となる膜を形成することもできる。
　次に、フォトリソグラフィ法によって、隔壁４が形成される。隔壁４の材料には、フィラーと、フィラーを結着させるためのガラスフリットと、感光性樹脂と、溶剤などを含む隔壁ペーストが用いられる。まず、ダイコート法などによって、隔壁ペーストが所定の厚みで下地誘電体層１３上に塗布される。次に、乾燥炉によって、隔壁ペースト中の溶剤が除去される。次に、所定のパターンのフォトマスクを介して、隔壁ペーストが露光される。次に、隔壁ペーストが現像され、隔壁パターンが形成される。最後に、焼成炉によって、隔壁パターンが所定の温度で焼成される。つまり、隔壁パターン中の感光性樹脂が除去される。また、隔壁パターン中のガラスフリットが溶融、再凝固される。以上の工程によって、隔壁４が形成される。ここで、フォトリソグラフィ法以外にも、サンドブラスト法などを用いることができる。
　次に、蛍光体層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂが形成される。蛍光体層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂの材料には、蛍光体粒子とバインダと溶剤などとを含む蛍光体ペーストが用いられる。まず、ディスペンス法などによって、蛍光体ペーストが所定の厚みで隣接する隔壁４間の下地誘電体層１３上および隔壁４の側面に塗布される。
　次に、乾燥炉によって、蛍光体ペースト中の溶剤が除去される。最後に、焼成炉によって、蛍光体ペーストが所定の温度で焼成される。つまり、蛍光体ペースト中の樹脂が除去される。以上の工程によって、蛍光体層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂが形成される。ここで、ディスペンス法以外にも、スクリーン印刷法などを用いることができる。
　以上の工程により、背面板３が完成する。
　［２－３．前面板２と背面板３との組立方法］
　まず、ディスペンス法によって、背面板３の周囲に封着材（図示せず）が形成される。封着材（図示せず）の材料には、ガラスフリットとバインダと溶剤などを含む封着ペーストが用いられる。次に乾燥炉によって、封着ペースト中の溶剤が除去される。次に、表示電極８とアドレス電極１２とが直交するように、前面板２と背面板３とが対向配置される。次に、前面板２と背面板３の周囲がガラスフリットで封着される。最後に、放電空間１５にＮｅ、Ｘｅなどを含む放電ガスが封入される。
　図４に示すように、組立後のＰＤＰ１は、背面板３側から見て、走査電極側引出部２１と、維持電極側引出部２３が突出している。
　［３．保護層１０の詳細］
　保護層１０の機能の一つは、誘電体層９を放電によるイオン衝撃から守るためである。他にも放電時に二次電子を放出する機能は重要である。放電ガスが電離して生じたイオンは、保護層１０に衝突して、保護層１０の内部まで浸入する。イオンが持つ運動エネルギーを受けて衝突した保護層１０の材料から二次電子が発生する。放電開始電圧を下げるためには、二次電子発生量の多い材料が好ましい。一方、材料の内部で発生した二次電子は材料表面にまで移動する過程でエネルギーを消費する。よって、なるべく大きなエネルギーをもったまま材料の表面に到達することが好ましい。
　図５に示すように、本実施の形態において、保護層１０は、下地層９１と金属酸化物粒子９２と、混合膜９３を含む。下地層９１は、一例として、アルミニウム（Ａｌ）を不純物として含有する酸化マグネシウム（ＭｇＯ）膜である。ＭｇＯ膜の厚さは、５００ｎｍ～１２００ｎｍ程度である。金属酸化物粒子９２は、一例として、酸化ランタン（ＬａＯ）粒子である。ＬａＯは、比較的大きい二次電子放出係数を持つ。なお、ＬａＯ粒子の平均粒径は０．７～１．５μｍである。本実施の形態において、平均粒径とは、体積累積平均径（Ｄ５０）のことである。
　また、図５に示すように、混合膜９３は、放電領域に相当する領域において下地層９１および金属酸化物粒子９２を被覆している。すなわち、混合膜９３は、メインギャップ５０（図２参照）を挟んで、概ねバス電極６ｂとバス電極７ｂとの間の領域に形成されている。一方、混合膜９３は、非放電領域に相当する領域であるインターピクセルギャップ６０（図２参照）には形成されていない。非放電領域では、下地層９１であるＭｇＯ膜上に、金属酸化物粒子９２であるＬａＯ結晶粒子が点在している。ここで、混合膜９３においてＭｇＯとＬａＯとのモル％で表される含有量の合計のうち、ＬａＯの割合は、５％以上、１５％以下である。また、混合膜９３の膜厚は、数ｎｍ～数十ｎｍである。
　［４．保護層１０の形成方法］
　［４－１．下地層９１］
　下地層９１は、一例として、ＥＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｂｅａｍ）蒸着装置により形成される。材料は、不純物としてＡｌが添加された単結晶の酸化マグネシウム（ＭｇＯ）のペレットである。具体的には、ＥＢ蒸着装置の成膜室に配置されたＭｇＯペレットに電子ビームが照射される。電子ビームのエネルギーを受けたＭｇＯペレットが蒸発して、成膜室内に配置された前面ガラス基板５の誘電体層９上に付着する。ＭｇＯ膜は、誘電体層９を被覆する。ＭｇＯ膜の膜厚は、電子ビームの強度、成膜室の圧力などによって、所定の範囲に収まるように調整される。
　下地層９１は、Ａｌが添加されたＭｇＯの他にも、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）などの金属酸化物を含む膜を用いることができる。また、複数の種類の金属酸化物を含む膜を用いることもできる。
　また、下地層９１は、ＭｇＯなどの金属酸化物膜の他にも、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ａｌ２Ｏ３などの金属酸化物微粒子の集合体を含んでもよい。また、複数の種類の金属酸化物微粒子を含む集合体を用いることもできる。
　［４－２．金属酸化物粒子９２］
　金属酸化物粒子９２は、一例として、スリットコータおよび乾燥装置により形成される。スリットコータは、テーブル、塗布ヘッド、テーブル駆動系、レーザ変位計などを備える。材料は、平均粒径が０．７～１．５μｍのＬａＯ粒子を、５体積％の濃度で希釈溶剤中に分散させた溶液である。希釈溶剤は、例えば、３メチルー３メトキシブタノール９５体積％、αターピネオール５．０体積％の混合溶剤である。溶液の粘度は１０ｍＰａ・ｓに調整される。まず、スリットコータのテーブル上に、前面ガラス基板５が設置される。前面ガラス基板５は、テーブル上に真空チャックされ、固定される。レーザ変位計などによりスリットコータの塗布ヘッドと前面ガラス基板５間の距離（ギャップ）が測定される。例えば、１００μｍの距離を保つように、塗布ヘッドの高さが調節される。さらに塗布ヘッドは、例えば、５０ｍｍ／ｓの等速度で移動する。溶液タンクから塗布ヘッドに送られた溶液は、１５μｍの膜厚になるように前面ガラス基板５上に均一に塗布される。ＬａＯ粒子が希釈溶剤に分散した塗膜が下地層９１上に形成される。ＬａＯ粒子は沈降し、下地層９１に付着する。
　次に、前面ガラス基板５は、乾燥装置へ移送される。一例として、乾燥装置は真空チャンバー、加熱ヒータ、テーブル、真空ポンプ、圧力計などを備える。加熱ヒータにより予め所定の温度に保持されている大気圧の真空チャンバー内のテーブル上に前面ガラス基板５が設置される。その後、真空ポンプが、真空チャンバー内部を所定の圧力まで排気する。真空チャンバー内部の圧力が降下することにより、塗膜から希釈溶剤が脱離する。
　一例として、本実施例においては、真空チャンバー温度：７０℃～１００℃、圧力：０．１Ｐａ～１０Ｐａ、処理時間：５ｍｉｎであった。上記工程によって、ＬａＯ粒子は下地層９１との面積比で５～２０％の被覆率になっている。
　被覆率とは、１個の放電セルの領域において、金属酸化物粒子９２が付着している面積ａを１個の放電セルの面積ｂの比率で表したものである。つまり、被覆率（％）＝ａ／ｂ×１００の式により計算されたものである。測定方法としては、例えば、隔壁４により区切られた１個の放電セルに相当する領域がカメラにより撮像される。次に、撮像された画像が、ｘ×ｙの１セルの大きさにトリミングされる。次に、トリミング後の画像が白黒データに２値化される。次に、２値化されたデータに基づき金属酸化物粒子９２による黒エリアの面積ａを求める。最後に、被覆率が、ａ／ｂ×１００の式により計算される。
　なお、本乾燥条件は、用いられる希釈溶剤の種類、塗膜の膜厚などによっても変動するため、適宜変更し得る。
　なお、金属酸化物粒子９２の形成には、スリットコータの他にも、スクリーン印刷法、スプレー法、スピンコート法、ダイコート法なども用いることができる。また、希釈溶剤に、有機樹脂などを添加してもよい。有機樹脂を添加することにより、溶液の粘度を上げることができる。有機樹脂が添加された場合には、有機樹脂を除去するために焼成工程を付加することが好ましい。
　［４－３．混合膜９３］
　混合膜９３は、一例として、図６に示す放電装置１００によって形成される。放電装置１００は、放電チャンバー１０２、複数の端子部１０４、ケーブル１０６、テーブル１０８、直流電源１１０を備えている。放電チャンバー１０２は、図示しないゲート部を備えている。ゲート部を介して、前面ガラス基板５が出し入れされる。端子部１０４は、棒状の導電部を備える。複数の端子部１０４は、放電チャンバー１０２の内部で互いが対向するように少なくとも２箇所に配置されている。端子部１０４と、直流電源１１０とは、ケーブル１０６を介して電気的に接続されている。テーブル１０８は、放電チャンバー１０２内に配置されている。テーブル１０８は、図示しない固定機構を備えている。直流電源１１０は、ＬＣ共振回路を含み、パルス波形を発生させることができる。さらに直流電源１１０は、複数の端子部１０４に対して、異なるパルス波形を供給できる。
　まず、下地層９１であるＭｇＯ膜上に、金属酸化物粒子９２であるＬａＯ粒子が付着した前面ガラス基板５がテーブル１０８上に設置される。具体的には、前面ガラス基板５は、下地層９１が上になるように設置される。次に、維持電極端子２４（図３参照）と端子部１０４の導電部が接続される。走査電極端子２２と端子部１０４の導電部が接続される。
　次に、放電チャンバー１０２内に放電ガスが導入される。具体的には、まず、放電チャンバー１０２が、図示しない真空ポンプによって、大気圧から、１０－２Ｐａ程度まで排気される。その後、放電ガスとして、１５体積％のＸｅと８５体積％のＮｅとの混合ガスが放電チャンバー１０２内に導入される。放電ガスによって、放電チャンバー１０２の内部は６０ｋＰａまで昇圧する。
　次に、直流電源１１０がパルス波形を発生させる。ケーブル１０６と端子部１０４を介して走査電極端子２２に印加されたパルス波形は、走査電極６に伝達される。ケーブル１０６と端子部１０４を介して維持電極端子２４に印加されたパルス波形は、維持電極７に伝達される。維持電極７に印加されたパルス波形は、走査電極６に印加されたパルス波形とは位相が半周期ずれている。しかし、走査電極６に印加されたパルス波形と維持電極７に印加されたパルス波形の周期およびピーク高さは同じである。本実施の形態においては、直流電源１１０は、２００Ｖの電圧を発生させている。また、ＬＣ共振回路によってリンギングされたパルス波形は、ピーク高さが２６０Ｖであり、周波数が４５ｋＨｚであった。なお、ピーク高さ、周波数などのパルス波形の形状は、放電ガスの圧力、組成、放電ギャップの距離などによって、適宜調整され得る。さらに、パルス波形は、リンギングパルスに限られず、矩形パルスでもよい。
　パルス波形が印加された維持電極７と、パルス波形が印加された走査電極６との間で面放電が発生する。放電によりイオン化されたＸｅが、下地層９１および金属酸化物粒子９２と衝突する。下地層９１および金属酸化物粒子９２の表面は、衝突するＸｅイオンによってスパッタされる。スパッタされることにより、下地層９１および金属酸化物粒子９２の表面から飛び出したＭｇＯやＬａＯの多くは前面ガラス基板５に再付着する。再付着する際には、ＭｇＯとＬａＯが混合した混合膜９３になる。放電チャンバー１０２内部は、大気圧に近い圧力（６０ｋＰａ）まで昇圧されている。スパッタされたＭｇＯやＬａＯは、長距離を移動することなく放電ガスによってはね返されると考えられるからである。
　発明者らは、混合膜９３におけるＬａＯの存在割合を測定するために、放電領域のＭｇＯ膜上におけるＬａＯの割合、および放電領域のＬａＯ粒子上におけるＬａＯの割合を別々に測定した。測定装置は、走査型光電子分光分析装置装置（アルバック・ファイ社製）が用いられた。図７に示すように、ＭｇＯ膜上におけるＬａＯの割合は、処理時間とともに上昇していく。これは、ＭｇＯ膜上にＬａＯとＭｇＯの混合膜９３が形成されていくことを示唆している。一方、ＬａＯ粒子上のＬａＯの割合は、処理時間とともに減少していく。これは、ＬａＯ粒子上にＬａＯとＭｇＯの混合膜９３が形成されていくことを示唆している。図７に示すように、ＭｇＯ膜上のＬａＯの割合の上昇は、処理時間が３０分を経過したあたりから平衡に達し、約１４％に収束する。同様に、ＬａＯ粒子上のＬａＯの割合の減少は、処理時間が３０分を経過したあたりから平衡に達し、約１４％に収束する。この結果、ＭｇＯ膜上およびＬａＯ粒子上に、同程度の組成の混合膜９３が形成されていることを示唆している。放電領域に相当する領域が混合膜９３で被覆された後は、混合膜９３自体がスパッタされる。よって、混合膜９３がスパッタされ、再付着してもＬａＯの割合は大きく変動しないと考えられる。
　なお、発明者らは、非放電領域のＭｇＯ膜上におけるＬａＯの割合、および非放電領域のＬａＯ粒子上におけるＬａＯの割合を別々に測定した。図示しないが、処理時間が経過しても、ＬａＯの割合は変化しなかった。すなわち、ＭｇＯ膜上においては、ＬａＯの割合は、ほぼ０％であり、ＬａＯ粒子上においては、ＬａＯの割合は、ほぼ１００％であった。これは、非放電領域においては、混合膜９３が形成されていないことを示唆している。
　また、混合膜９３における、ＭｇＯとＬａＯとの合計（モル％）に対するＬａＯの割合は、ＬａＯの被覆率などが変動することによって、変動し得る。
　なお、混合膜９３を形成するためには、放電装置１００を用いる以外の方法も考えられる。一例として、前面板２と背面板３とを組み立てた後に、走査電極６および維持電極７に所定のパルス波形を印加することにより、混合膜９３を形成することもできる。
　［５．実施例］
　ＰＤＰ１が作製され、ＰＤＰ１の性能が評価された。作製されたＰＤＰ１は、４２インチクラスのハイビジョンテレビに適合するものである。すなわち、ＰＤＰ１は、前面板２と、前面板２と対向配置された背面板３と、を備える。また、前面板２と背面板３の周囲は、封着材で封着されている。前面板２は、表示電極８と誘電体層９と保護層１０とを有する。背面板３は、アドレス電極１２と、下地誘電体層１３と、隔壁４と、蛍光体層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂとを有する。ＰＤＰ１には、キセノン（Ｘｅ）の含有量が１５体積％のネオン（Ｎｅ）－キセノン（Ｘｅ）系の混合ガスが、６０ｋＰａの内圧で封入された。また、走査電極と維持電極との距離、すなわち放電ギャップは、８０ｎｍであった。隔壁４の高さは１２０ｎｍ、隔壁４と隔壁４との間隔（セルピッチ）は１５０ｎｍであった。
　実施例および比較例における下地層９１は、不純物としてＡｌを含むＭｇＯ膜が用いられた。ＭｇＯ膜の膜厚は、７００ｎｍであった。下地層９１上には、金属酸化物粒子９２としてＬａＯ粒子が形成された。ＬａＯ粒子の平均粒径は、１．１μｍであった。実施例および比較例の金属酸化物粒子９２の被覆率は１５．０％であった。
　また、実施例１から３は、放電領域に相当する領域に混合膜９３が形成されている。混合膜９３の膜厚は実施例１が２０ｎｍ、実施例１が３０ｎｍ、実施例３が５０ｎｍであった。混合膜９３における、ＭｇＯとＬａＯとの合計（モル％）に対するＬａＯの割合は、実施例１が８％、実施例２が１０％、実施例３が１４％であった。比較例には、混合膜９３が形成されていない。
　したがって実施例１から３と比較例におけるＰＤＰ１の違いは、混合膜９３の有無のみである。
　［５－１．性能評価］
　ＰＤＰの放電開始電圧は、放電時間とともに変動していく場合がある。すなわち、従来は、放電開始電圧の変動を許容可能な駆動波形を実現する必要があった。このため、駆動波形を発生させる回路の設計が制限されるといった課題があった。
　ＰＤＰ１の性能評価は、維持放電時の放電開始電圧の変化を測定することにより行われた。図８に示すように、ＰＤＰ１を駆動させるためのパルス電圧が、走査電極６、維持電極７、アドレス電極１２に印加された。性能評価実験でＰＤＰ１に印加される電圧条件は、以下のとおりである。
　初期化電圧（固定）：３３０Ｖ
　走査電圧（固定）：－１４０Ｖ、走査パルス幅０．６μｓ
　書込み電圧（固定）：７０Ｖ
　維持電圧（固定）：２００Ｖ、維持周期０．５μｓ
　さらに、性能評価実験においては、ＰＤＰ１の全ての放電セルに維持放電が発生した状態である。比較例においては、放電開始電圧の初期値が１９８Ｖであった。維持放電時間の累積にともない、放電開始電圧は低下していった。維持放電時間が累積で４００時間を経過したときには、放電開始電圧は、１９０Ｖまで低下した。さらに、維持放電時間が累積で８００時間を経過したときには、放電開始電圧は１７８Ｖまで低下した。一方、実施例１から実施例３においては、放電開始電圧の初期値が１７５Ｖ～１７７Ｖであった。その後、維持放電時間が累積しても、放電開始電圧は、１７４Ｖ～１７６Ｖであった。したがって、実施例１から実施例３においては、維持放電時の放電開始電圧は、比較例よりも安定している。
　［６．まとめ］
　本実施の形態のＰＤＰ１は、前面板２と、前面板２と対向配置された背面板３と、を備える。前面板２は、表示電極８と表示電極８を覆う誘電体層９と誘電体層９を覆う保護層１０とを含む。表示電極８は、第１の電極であるバス電極６ｂと第２の電極であるバス電極７ｂとを有し、バス電極６ｂとバス電極７ｂとの間に放電領域が形成される。保護層１０は、第１の金属酸化物であるＭｇＯを含む下地層９１と下地層９１の上に形成された第２の金属酸化物であるＬａＯを含む粒子である金属酸化物粒子９２とを有する。さらに保護層１０は、放電領域に相当する領域に、ＭｇＯとＬａＯとを含む混合膜９３を有する。
　このような構成によれば、保護層１０の放電領域に相当する領域の表面組成が安定しているので、ＰＤＰ１の放電開始電圧の放電時間にともなう変動が抑制される。よって、駆動波形を発生させるための回路設計の制限を緩和可能なＰＤＰを提供できる。
　さらに、混合膜９３における、第１の金属酸化物と第２の金属酸化物とのモル％で表される含有量の合計のうち、前記第２の金属酸化物の割合は、５％以上、１５％以下であることが好ましい。
　このような構成によれば、保護層１０の放電領域に相当する領域の表面組成がより安定しているので、ＰＤＰ１の放電開始電圧の放電時間にともなう変動がより抑制される。
　ここに開示された技術は、放電開始電圧の変動を抑制可能なＰＤＰを実現して、大画面の表示デバイスなどに有用である。
　１　　ＰＤＰ
　２　　前面板
　３　　背面板
  ４　　隔壁
  ５　　前面ガラス基板
  ６　　走査電極
  ６ａ，７ａ　　透明電極
  ６ｂ，７ｂ　　バス電極
  ７　　維持電極
  ８　　表示電極
  ９　　誘電体層
　１０　　保護層
  １１　　背面ガラス基板
　１２　　アドレス電極
　１３　　下地誘電体層
　１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ　　蛍光体層
　１５　　放電空間
　２１　　走査電極側引出部
　２２　　走査電極端子
　２３　　維持電極側引出部
  ２４　　維持電極端子
　５０　　メインギャップ
  ６０　　インターピクセルギャップ
　９１　　下地層
  ９２　　金属酸化物粒子
  ９３　　混合膜
　１００　　放電装置
　１０２　　放電チャンバー
　１０４　　端子部
　１０６　　ケーブル
　１０８　　テーブル
　１１０　　直流電源

Claims (2)

  1. 前面板と、
    前記前面板と対向配置された背面板と、を備え、
    　前記前面板は、表示電極と前記表示電極を覆う誘電体層と前記誘電体層を覆う保護層とを含み、
    　　前記表示電極は、第１の電極と第２の電極とを有し、前記第１の電極と前記第２の電極との間に放電領域が形成され、
    　　前記保護層は、第１の金属酸化物を含む下地層と前記下地層の上に形成された第２の金属酸化物を含む粒子とを有し、
    　　さらに前記保護層は、前記放電領域に相当する領域に、前記第１の金属酸化物と前記第２の金属酸化物とを含む混合膜を有する、
    プラズマディスプレイパネル。
  2. 請求項１に記載のプラズマディスプレイパネルであって、
    　前記混合膜における、前記第１の金属酸化物と前記第２の金属酸化物とのモル％で表される含有量の合計のうち、前記第２の金属酸化物の割合は、５％以上、１５％以下である、
    プラズマディスプレイパネル。
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