(57)【要約】 【課題】ＰＤＰの保護層の耐スパッタ性の改善と経時変化によるＰＤＰの放電特性の低下を抑制する。【解決手段】ＰＤＰの前面ガラス基板１の内面側に行電極対（Ｘ，Ｙ）が形成されて非晶質の誘電材料によって形成された誘電体層２によって被覆され、この誘電体層２の内面上に薄片状の酸化物または窒化物の単結晶粒子が敷き詰められることによってナノシート層３が形成され、このナノシート層３上にアルカリ土類金属酸化物によって薄膜の保護層４が形成されている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電空間を介して互いに対向された第１基板および第２基板と、この第１基盤と第２基板のうちの一方の基板の内面側に形成された放電電極と、この放電電極を被覆する非晶質の誘電材料によって形成された誘電体層と、この誘電体層の内面側を被覆する保護層とを備えたプラズマディスプレイパネルであって、
前記誘電体層と保護層の間に、誘電体層の内面上に薄片状の酸化物または窒化物の単結晶粒子が敷き詰められることによってナノシート層が形成され、
このナノシート層上に、アルカリ土類金属酸化物によって薄膜の保護層が形成されている、
ことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
前記ナノシート層の厚さが１０ｎｍ以下である請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
前記ナノシート層が、酸化チタンまたは酸化マンガン，酸化ニオブ，水酸化マグネシウム，水酸化アルミニウムの何れかの薄片状の単結晶粒子によって形成されている請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
前記ナノシート層を形成する薄片状の酸化物または窒化物の単結晶粒子の面方向の長さと厚さの比が１０以上である請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
前記保護層が、アルカリ土類金属酸化物が真空蒸着法によってナノシート層上に蒸着されて結晶成長されることにより形成されているとともに、放電空間に露出されている請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項６】
前記保護層が、電子線による励起によって波長域２００〜３００ｎｍ内にピークを有するカソード・ルミネッセンス発光を生じる特性を有する酸化マグネシウム単結晶粒子を含んでいる請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項７】
前記酸化マグネシウム単結晶粒子が立方体構造を有している請求項６に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項８】
前記酸化マグネシウム単結晶粒子に粒径が２００ｎｍ以上の単結晶粒子が含まれている請求項６に記載のプラズマディスプレイパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プラズマディスプレイパネルの構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、面放電方式交流型プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという）は、放電ガスが封入されている放電空間を挟んで前面ガラス基板と背面ガラス基板が対向され、この前面ガラス基板の内面上に、行方向に延び列方向に並設された行電極対とこの行電極対を被覆する誘電体層が形成され、背面ガラス基板の内面上に列方向に延びるとともに行方向に並設された列電極とこの列電極を被覆する列電極保護層，この列電極保護層上に形成されて放電空間を放電セル毎に区画する隔壁，各放電セル毎に赤，緑，青に色分けされた蛍光体層がそれぞれ形成された構成を備えている。
【０００３】
そして、さらに、行電極を被覆する誘電体層の内面側に、誘電体層の保護機能と放電セル内への二次電子放出機能とを有する酸化マグネシウム（ＭｇＯ）層が形成されている。
【０００４】
上記のような構成のＰＤＰは、誘電体層が非晶質のガラスや微粒子または比較的微結晶の多結晶によって形成されており、このため、製造工程において直接この誘電体層上に蒸着によって保護層（ＭｇＯ層）が形成される場合には、保護層の結晶性が損なわれたり、また、保護層の膜厚が厚くなってＰＤＰの放電特性を悪化させてしまうといった問題が発生する。
【０００５】
従来のＰＤＰには、保護層が、真空蒸着によって誘電体層上に付着された粒状結晶が加熱処理によって大径化されて単結晶化されたＭｇＯの種結晶による層と、この種結晶の層上に真空蒸着されることによって種結晶の厚み方向に（１１１）面配向されたＭｇＯの柱状結晶による層とによって構成されているもの（例えば、特許文献１参照）や、保護層が、スパッタリングによって形成された厚さ１００ｎｍの緻密な第１保護膜と、この第１保護膜上に真空蒸着法によって形成された第２保護膜とによって構成されているもの（例えば、特許文献２参照）がある。
【０００６】
しかしながら、上記の前者の保護層は、種結晶層上に柱状結晶層が形成されることによって柱状結晶の大径化と種結晶の成長の抑制が図られているが、種結晶層の厚さが約２００ｎｍもあり、また、後者のものは、保護層がスパッタリング法によって形成された第１保護層と真空蒸着法によって形成された第２保護層とによって構成されることによってＰＤＰの製造工程における保護層の成膜の効率化と膜質の緻密性の両立が図られているが、第１保護層の厚さが約１００ｎｍと厚くなっている。
【０００７】
このように、ＰＤＰの保護層が二層構造になっている場合、誘電体層上に形成される下地側の層（種結晶層または第１保護層）の厚さが厚いと、製造工程における保護層の形成時に、下地層に結晶性の低い所謂デッドレイヤ呼ばれる領域が形成されてしまうとともに、大型のＰＤＰではガラス基板温度が１８０〜３００℃にもなるため、加熱時の温度むらによる結晶むらが発生する虞がある。
【０００８】
さらに、保護層の下層はその厚さが薄いほどその上に積層される上層の厚さを大きくして高い結晶性を得ることが出来るが、上記のような従来のＰＤＰでは、上層側の厚さを大きくすることが出来ず、高い結晶性を得ることが出来ない。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−１５０９５３
【特許文献２】特開２００７−２９９５８３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この発明は、上記のような従来のＰＤＰが有している問題点を解決することをその技術的解決課題の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明（請求項１に記載の発明）によるプラズマディスプレイパネルは、上記課題を達成するために、放電空間を介して互いに対向された第１基板および第２基板と、この第１基盤と第２基板のうちの一方の基板の内面側に形成された放電電極と、この放電電極を被覆する非晶質の誘電材料によって形成された誘電体層と、この誘電体層の内面側を被覆する保護層とを備えたプラズマディスプレイパネルであって、前記誘電体層と保護層の間に、誘電体層の内面上に薄片状の酸化物または窒化物の単結晶粒子が敷き詰められることによってナノシート層が形成され、このナノシート層上に、アルカリ土類金属酸化物によって薄膜の保護層が形成されていることを特徴としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
この発明は、前面ガラス基板と背面ガラス基板が放電空間を介して互いに対向され、前面ガラス基板の内面側に行電極対が形成され、この行電極対が前面ガラス基板の内面側に非晶質の誘電材料によって形成された誘電体層によって被覆され、この誘電体層の内面上に薄片状の酸化物または窒化物の単結晶粒子が敷き詰められることによってナノシート層が形成され、このナノシート層上にアルカリ土類金属酸化物によって薄膜の保護層が形成されているＰＤＰを、その最良の実施形態としている。
【００１３】
このＰＤＰのナノシート層は、製造工程において酸化物または窒化物の単結晶粒子（ナノシート）が、溶液の噴霧や交互吸着法，ＬＢ法等によって誘電体層２の表面上に塗布されて乾燥されることにより形成される。
【００１４】
この実施形態のＰＤＰによれば、非晶質の誘電材料から形成されていることによって表面にｕｍオーダーの凹凸を有している誘電体層の内面が、その面上に形成された非常に薄いナノシート層によってフラットな面にされることによって、このナノシート層上にアルカリ土類金属酸化物によって形成された薄膜の保護層保護層が、比較的低温で層の成長初期から大きな結晶成長と結晶の良好な配向性を得ることが出来るようになり、これによって、耐スパッタ性が改善されて、経時変化によるＰＤＰの放電特性の低下を抑制することが出来る様になる。
【００１５】
上記実施形態のＰＤＰにおいて、ナノシート層の厚さが１０ｎｍ以下になるようにするのが好ましい。
【００１６】
これによって、ナノシート層が薄くなる分、保護層の厚さを大きくすることが出来、保護層の耐スパッタ性の改善と、経時変化によるＰＤＰの放電特性の低下の抑制をさらに図ることが出来る様になる。
【００１７】
また、前記実施形態のＰＤＰにおいて、ナノシート層を形成するナノシートには、酸化チタンまたは酸化マンガン，酸化ニオブ，水酸化マグネシウム，水酸化アルミニウムの薄片状の単結晶粒子が挙げられ、この薄片状の酸化物または窒化物の単結晶粒子の面方向の長さと厚さの比が１０以上である様にするのが好ましい。
【００１８】
また、前記実施形態のＰＤＰにおいて、保護層は、アルカリ土類金属酸化物が真空蒸着法によってナノシート層上に蒸着されて結晶成長されることにより形成されるとともに放電空間に露出されるようにするのが好ましく、さらに、この保護層が、電子線による励起によって波長域２００〜３００ｎｍ内にピークを有するカソード・ルミネッセンス発光を生じる特性を有する酸化マグネシウム単結晶粒子を含むようにするのが好ましい。
【００１９】
保護層に電子線による励起によって波長域２００〜３００ｎｍ内にピークを有するカソード・ルミネッセンス発光を生じる特性を有する酸化マグネシウム単結晶粒子が含まれることによって、ＰＤＰ駆動時の放電遅れ等の放電特性の改善が図られる。
【００２０】
そして、この酸化マグネシウム単結晶体の粒径が大きくなるほど波長域２００〜３００ｎｍのＣＬ発光のピーク強度が大きくなり、ＰＤＰの放電特性をさらに改善することが出来るようになるため、酸化マグネシウム単結晶粒子に粒径が２００ｎｍ以上の単結晶粒子が含まれるようにするのが好ましい。
【実施例】
【００２１】
図１および２は、この発明によるＰＤＰの実施形態の一実施例を示しており、図１はこの実施例におけるＰＤＰを模式的に示す正面図、図２は図１のＶ−Ｖ線における断面図である。
【００２２】
この図１および２に示されるＰＤＰは、表示面である前面ガラス基板１の内面上に、複数の行電極対（Ｘ，Ｙ）が、前面ガラス基板１の行方向（図１の左右方向）に延びるように平行に配列されている。
【００２３】
行電極Ｘは、前面ガラス基板１の行方向に延びる金属膜からなるバス電極Ｘａと、このバス電極Ｘａに沿って等間隔に並設されてそれぞれ基端部がバス電極Ｘａに接続されたＩＴＯ等の透明導電膜からなるＴ字形の複数の透明電極Ｘｂとによって構成されている。
【００２４】
行電極Ｙも、同様に、前面ガラス基板１の行方向に延びる金属膜からなるバス電極Ｙａと、このバス電極Ｙａに沿って等間隔に並設されてそれぞれ基端部がバス電極Ｙａに接続されたＩＴＯ等の透明導電膜からなるＴ字形の複数の透明電極Ｙｂとによって構成されている。
【００２５】
この行電極ＸとＹは、前面ガラス基板１の列方向（図１の上下方向）に交互に配列されており、バス電極ＸａとＹａに沿って並設されたそれぞれの透明電極ＸｂとＹｂが、互いに対となる相手の行電極側に延びて、透明電極ＸｂとＹｂの幅広部の頂辺が、それぞれ所要の幅の放電ギャップｇを介して互いに対向されている。
【００２６】
さらに、前面ガラス基板１の内面上には、非晶質または微粒子，多結晶の誘電材料（この実施例では、低融点ガラス材を主成分とする誘電材料）からなる誘電体層２が形成されて、行電極対（Ｘ，Ｙ）が被覆されている。
【００２７】
この誘電体層２の内面上には、酸化物または窒化物の薄片状の単結晶粒子（ナノシート）によって厚さが略１０ｎｍ以下のナノシート層３が形成されており、このナノシート層３によって誘電体層２の内面が被覆されている。
【００２８】
このナノシート層３については、後で詳述する。
【００２９】
このナノシート層３上に、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等のアルカリ土類金属酸化物の結晶層が成長されることによって保護層４が形成されている。
【００３０】
前面ガラス基板１と所要の間隔を空けて平行に配置された背面ガラス基板５の表示側の面上には、列電極Ｄが、各行電極対（Ｘ，Ｙ）の互いに対になっている透明電極ＸｂおよびＹｂに対向する位置において行電極対（Ｘ，Ｙ）と直交する方向（列方向）に延びるように、等間隔に並設されている。
【００３１】
背面ガラス基板５の前面ガラス基板１に対向する内面側の面上には、列電極Ｄを被覆する列電極保護層(誘電体層）６が形成され、この列電極保護層６上に、略格子形状の隔壁７が形成されている。
【００３２】
そして、この略格子形状の隔壁７によって、前面ガラス基板１と背面ガラス基板５の間に形成される放電空間Ｓが、各行電極対（Ｘ，Ｙ）において互いに対になっている透明電極ＸｂとＹｂに対向する部分に形成される放電セルＣ毎に、それぞれ方形に区画されている。
【００３３】
さらに、この隔壁７によって区画された放電セルＣ内には、隔壁７の側面と列電極保護層６の表面を覆う赤，緑，青の蛍光体層９が、この赤，緑，青の色が行方向に順に並ぶように配列されている。
【００３４】
放電空間Ｓ内には、キセノンを含む放電ガスが封入されている。
【００３５】
以下、ナノシート３および保護層４の構成について詳述する。
【００３６】
ナノシート層３は、面方向と厚さ方向の長さの比が略１０以上であるナノシートが誘電体層２上に敷き詰められて形成された非常に薄くかつ結晶性の高い緻密な単結晶膜であり、誘電体層２上に、その表面を全て被覆するとともに表面が原子単位でフラットになるように、必要な場合にはナノシートが重なり合うように敷き詰められることによって形成されている。
【００３７】
このナノシート層３は、ＰＤＰの製造工程において、酸化物または窒化物（この実施例においては、酸化チタン）のナノシートが、溶液の噴霧や交互吸着法，ＬＢ法等によって誘電体層２の表面上に塗布され乾燥されることによって形成される。
【００３８】
なお、このナノシート層３の形成材料としては、上記の他、酸化マンガンや酸化ニオブ，水酸化マグネシウム，水酸化アルミニウム等の単結晶が使用できる。
【００３９】
この誘電体層２上に形成されたナノシート層３は、各単結晶の厚さ方向が誘電体層２に対して垂直向きとなるようにモザイク状に誘電体層２の表面に敷き詰められている。
【００４０】
なお、このナノシート層３を構成するナノシートは、複数層重なり合っていても良く、誘電体層２上への塗布後に、誘電体層２を形成する誘電材料の軟化点よりも低い低温の大気雰囲気中において乾燥されて、塗布に使用された溶液の有機物の除去と誘電体層２とナノシート層３との十分な強度での結合が行われる。
【００４１】
保護層４は、上記の様にして形成されたナノシート層３上に、真空蒸着法等によって、酸化マグネシウムや酸化カルシウム，酸化ストロンチウム等のアルカリ土類酸化物（ＡＥ・Ｏ）またはその混晶が付着されて成長されることにより形成されている。
【００４２】
なお、保護層４が、電子線によって励起されることにより波長域２００〜３００ｎｍ内（特に、２３０〜２５０ｎｍ内，２３５ｎｍ付近）にピークを有するカソード・ルミネッセンス発光（ＣＬ発光）を生じる特性を有する酸化マグネシウム単結晶粒子によって形成されるようにしても良い。
【００４３】
この場合には、立方体構造を有する酸化マグネシウム単結晶粒子を用いるようにするのが好ましく、また、この酸化マグネシウム単結晶粒子に粒径が２００ｎｍ以上の単結晶粒子が含まれるようにするのが好ましい。
【００４４】
上記ＰＤＰは、各放電セルＣを初期化するリセット放電の後、各行電極Ｙと列電極Ｄの間で選択的にアドレス放電が発生され、パネル面に、発光セル（対向している部分の誘電体層２に壁電荷が形成されている放電セルＣ）と非発光セル（対向している部分の誘電体層２の壁電荷が消去されている放電セルＣ）とが映像信号の画像データに対応して分布された後、各発光セル内において行電極対（Ｘ，Ｙ）の行電極ＸとＹ間でサステイン放電が発生されて各発光セルの赤，緑，青の蛍光体層７が発光することにより、デジタル表示による画像を形成する。
【００４５】
ＰＤＰの非晶質または微粒子，多結晶の誘電材料から形成されている誘電体層は、表面にｕｍオーダーの凹凸を有しており、この誘電体層上に保護層を直接形成した場合には、保護層の良好な結晶性を得ることが出来ず、保護層の耐スパッタ性の改善が難しいが、上記ＰＤＰによれば、誘電体層２の表面の凹凸がナノシート層３によって被覆されてフラットな面になっているとともに、このナノシート層３を形成するナノシートによって、保護層４は、比較的低温で層の成長初期から大きな結晶成長と結晶の良好な配向性とを得ることが出来、耐スパッタ性が改善されて、経時変化によるＰＤＰの放電特性の低下を抑制することが出来る様になる。
【００４６】
さらに、ナノシート以外では１００ｎｍ以下の薄さで非晶質の誘電体層と保護層との間に結晶性の高い下地層を形成することは困難であり、また、ナノシートは面方向に数ｕｍ以上の範囲でほぼ単結晶という通常の膜形成プロセスでは得られない特徴を有しているため、極薄のナノシート層３上に形成される保護層４の厚さを厚くすることが可能になり、保護層４の耐スパッタ性および放電セルＣ内への二次電子放出機能の改善を図ることが出来る。
【００４７】
なお、このナノシート層３と誘電体層２の間に、真空蒸着またはスプレ法，ＣＶＤ，スパッタ法等により成膜された酸化物または窒化物，酸窒化物の薄膜がバッファ層として形成されていても良い。
【００４８】
この場合には、バッファ層によってナノシート層３のナノシートと誘電体層２の付着力がさらに向上されることにより、さらに低温で安定したナノシート層３の形成を行うことが出来る様になる。
【００４９】
また、保護層４が、電子線によって励起されることにより波長域２００〜３００ｎｍ内にピークを有するＣＬ発光を生じる特性を有する酸化マグネシウム単結晶粒子によって形成される場合には、ＰＤＰ駆動時の放電遅れ等の放電特性の改善が図られ、さらに、この酸化マグネシウム単結晶体の粒径が大きくなるほど波長域２００〜３００ｎｍのＣＬ発光のピーク強度が大きくなるため、酸化マグネシウム単結晶粒子に粒径が２００ｎｍ以上の単結晶粒子が含まれることによって、さらにＰＤＰの放電特性を改善することが出来るようになる。
【００５０】
上記実施例によるＰＤＰは、放電空間を介して互いに対向された第１基板および第２基板と、この第１基盤と第２基板のうちの一方の基板の内面側に形成された放電電極と、この放電電極を被覆する非晶質の誘電材料によって形成された誘電体層と、この誘電体層の内面側を被覆する保護層とを備えたプラズマディスプレイパネルであって、前記誘電体層と保護層の間に、誘電体層の内面上に薄片状の酸化物または窒化物の単結晶粒子が敷き詰められることによってナノシート層が形成され、このナノシート層上に、アルカリ土類金属酸化物によって薄膜の保護層が形成されている実施形態のＰＤＰを、その上位概念の実施形態としている。
【００５１】
この実施形態のＰＤＰは、製造工程において酸化物または窒化物の単結晶粒子（ナノシート）が、溶液の噴霧や交互吸着法，ＬＢ法等によって誘電体層２の表面上に塗布されて乾燥されることにより、ナノシート層が形成される。
【００５２】
そして、非晶質の誘電材料から形成されていることによって表面にｕｍオーダーの凹凸を有している誘電体層の内面が、その面上に形成された非常に薄いナノシート層によってフラットな面にされることによって、このナノシート層上にアルカリ土類金属酸化物によって形成された薄膜の保護層保護層が、比較的低温で層の成長初期から大きな結晶成長と結晶の良好な配向性を得ることが出来るようになり、これによって、耐スパッタ性が改善されて、経時変化によるＰＤＰの放電特性の低下を抑制することが出来る様になる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】この発明における実施例のＰＤＰを示す正面図である。
【図２】図１のＶ−Ｖ線における断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１      …前面ガラス基板（第１基板）
２      …誘電体層
３      …ナノシート層
４      …保護層
５      …背面ガラス基板（第２基板）
Ｃ      …放電セル  
Ｓ      …放電空間
Ｘ，Ｙ  …行電極（放電電極）
【図１】
2010080255.tif 000003
【図２】
2010080255.tif 000004