(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電電極及び誘電体層が設けられたガラス基板を保護する保護膜層を持つプラズマディスプレイパネルであって、
前記保護膜層は、成形された膜上にクラックが入った不連続膜で、１種類の金属酸化膜により形成され、前記金属酸化膜を形成する酸化金属は、原子半径が１８０ｐｍ以上２０５ｐｍ以下の酸化ランタン、酸化ユウロピウム、酸化イッテルビウムのいずれか１つであることを特徴とする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】
本発明はプラズマディスプレイパネルの保護膜、特に低電圧特性及びインピーダンス特性の改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）は、２枚のガラス基板の隙間に密閉された微少な放電空間を多数設けた表示デバイスである。
【０００３】
現在一般的なＡＣ型ＰＤＰでは、前面板の表示電極は誘電体層で被覆され、被覆後の誘電体層に保護膜層が形成されている。この誘電体層は、電極への電圧印加により生じた電荷を蓄積するために設けられている。また、保護膜層は放電ガス中のイオンの衝突による誘電体層の損傷を防ぐと同時に、二次電子放出により放電開始電圧を低減するために設けられている。
【０００４】
この保護膜層の材料としては、酸化マグネシウムＭｇＯが一般的に使用されている。特開２０１０−５０１９９６号公報（特許文献１）には、酸化マグネシウムを二層に分けてその間に酸化挿入膜設けることでプラズマ放電開始電圧を低下させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−５０１９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１記載の方法では、３層に分かれた保護膜層を構成せねばならず、製造工程が増加し、製品原価に影響が大きい。
【０００７】
本発明の目的は、保護膜材料のみに着目し、優れた低電圧特性と電荷を蓄積できる十分な絶縁性を持ち、ＰＤＰ作製時の大気プロセス中での変質に強い保護膜層を取得する手段を提供することにある。
【０００８】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次の通りである。
【００１０】
本発明のプラズマディスプレイパネルは、放電電極及び誘電体層が設けられたガラス基板を保護する保護膜層を持つプラズマディスプレイパネルであって、前記保護膜層は、成形された膜上にクラックが入った不連続膜で、１種類の金属酸化膜により形成され、前記金属酸化膜を形成する酸化金属は、原子半径が１８０ｐｍ以上２０５ｐｍ以下の酸化ランタン、酸化ユウロピウム、酸化イッテルビウムのいずれか１つであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に関わる保護膜層を用いることで、優れた低電圧特性を持つＰＤＰを製作することが可能となる。
【００１７】
また、本発明に関わる保護膜層を用いることで、長期間にわたり優れたインピーダンス特性を持つＰＤＰを製作することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一般的なプラズマディスプレイパネルのセル１つの断面構成を表す断面図である。
【図２】本発明における保護膜層に用いる候補となる素材の最小放電維持電圧（放電ガスＮｅ―２０％Ｘｅ）を表すグラフである。
【図３】各保護膜材料の大気焼成（４６０℃×４５ｍｉｎ）前後での透過率（波長５００ｎｍ）の変化を表す表である。
【図４】本発明に関わる各保護膜材料の金属原子半径を表すグラフである。
【図５】本発明に関わる酸化ユウロピウムＥｕ２Ｏ３で作製した保護膜層のＳＥＭ写真である。
【図６】不連続膜でない保護膜層を持つＰＤＰの性能を表すグラフである。
【図７】本発明に関わる不連続膜の保護膜層を持つＰＤＰの性能を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下の実施の形態においては、便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明する。しかし、特に明示した場合を除き、それは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部又は全部の変形例、詳細、補足説明などの関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数など（個数、数値、量、範囲などを含む）に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものでなく、特定の数以上でも以下でも良い。
【００２０】
以下、図を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【００２１】
（第１の実施の形態）
図１は、一般的なプラズマディスプレイパネルのセル１つの断面構成を表す断面図である。
【００２２】
このＰＤＰは前面側板ガラス１、表示電極２、誘電体層３、保護膜層４、隔壁（リブ）５、蛍光体６、誘電体層７、アドレス電極８、背面側板ガラス９を含んで構成される。
【００２３】
前面側板ガラス１はＰＤＰの表示面となるガラス基板である。
【００２４】
表示電極２は、いわゆるＸ電極及びＹ電極と言われる前面側板ガラス１上に設けられる電極である。ＰＤＰの動作周期である１）リセット期間、２）アドレス期間、３）サステイン期間、の内、３）サステイン期間中にサステインパルスが各電極の駆動回路（図示せず）から入力される。また１）リセット期間及び２）アドレス期間にも所定の信号が入力される。
【００２５】
誘電体層３は、表示電極２が設けられた後に前面側板ガラス１を被覆する誘電体の層である。
【００２６】
保護膜層４は、放電ガス中のイオンによる誘電体層３の損傷を防止するための保護膜の層である。
【００２７】
背面側板ガラス９は、前面側板ガラス１とで所定の圧力で放電ガスを密封するためのガラス基板である。
【００２８】
この背面側板ガラス９上にはアドレス電極８が設けられている。アドレス電極は２）アドレス期間にその駆動回路（図示せず）から駆動される。
【００２９】
誘電体層７は、アドレス電極８が設けられた後に背面側板ガラス９を被覆する誘電体の層である。
【００３０】
この誘電体層７の上に隔壁５が設けられる。この隔壁５の間に蛍光体６が塗布される。隔壁５により放電空間が隔離され、この放電空間でのプラズマ発光に反応して蛍光体６が反応・発光し、有色の光がＰＤＰ操作者の目に届くこととなる。
【００３１】
なお、ＰＤＰ全体としてはＲＧＢ（赤、緑、青）や可能性としてＣＭＹ（シアン、マゼンタ、黄色）の蛍光体を用いることになる。ここで蛍光体６の出力する色の周波数が何かの特定はしない。
【００３２】
図２は、本発明における保護膜層４に用いる候補となる素材の最小放電維持電圧Ｖｓｍ１を表すグラフである。ここで最小放電維持電圧Ｖｓｍ１とは、ＰＤＰ全面の素子全てが消える電圧を意味する。
【００３３】
本明細書では以下の物を対象の材料として最小放電維持電圧の計測を行った。
【００３４】
・酸化スカンジウムＳｃ２Ｏ３
・酸化イットリウムＹ２Ｏ３
・酸化ランタンＬａ２Ｏ３
・酸化ネオジムＮｄ２Ｏ３
・酸化サマリウムＳｍ２Ｏ３
・酸化ユウロピウムＥｕ２Ｏ３
・酸化ガドリニウムＧｄ２Ｏ３
・酸化ジスプロシウムＤｙ２Ｏ３
・酸化ホルミウムＨｏ２Ｏ３
・酸化エルビウムＥｒ２Ｏ３
・酸化ツリウムＴｍ２Ｏ３
・酸化イッテルビウムＹｂ２Ｏ３
・酸化ルテチウムＬｕ２Ｏ３
また、比較の対象として、酸化マグネシウムＭｇＯの最小放電維持電圧も同図には記載する。
【００３５】
このグラフを見ても分かるとおり、酸化マグネシウムＭｇＯの最小放電維持電圧Ｖｓｍ１を下回る最小放電維持電圧を持つ素材は、酸化イットリウムＹ２Ｏ３、酸化ランタンＬａ２Ｏ３、酸化ネオジムＮｄ２Ｏ３、酸化サマリウムＳｍ２Ｏ３、酸化ユウロピウムＥｕ２Ｏ３、酸化ガドリニウムＧｄ２Ｏ３及び酸化イッテルビウムＹｂ２Ｏ３である。
【００３６】
特に酸化ランタンＬａ２Ｏ３、酸化ユウロピウムＥｕ２Ｏ３、酸化ガドリニウムＧｄ２Ｏ３及び酸化イッテルビウムＹｂ２Ｏ３の性能は他に比べて良好であるといえる。
【００３７】
つぎに、これらの透過率について検討を行う。保護膜層４は前面側板ガラス１の表示面側に配置される。従って、蛍光体６の出力する光は、保護膜層４を通して外部の操作者に認識される。よって、保護膜層４の透過率は高ければ高いほど良い。
【００３８】
図３は、各保護膜材料の大気焼成前後での透過率の変化を表す表である。参考情報として、酸化マグネシウムＭｇＯだけでなく、酸化カルシウムＣａＯ及び酸化ストロンチウムＳｒＯも合わせて記載する。これらは、保護膜の材料としての酸化マグネシウムの代替材料の候補として上がっているものである。
【００３９】
なお、透過率１００％とは、蛍光体６の出力する光が、保護膜層４を通しても減衰することなく、外部の操作者に認識されることである。
【００４０】
上記の素材中、酸化サマリウムＳｍ２Ｏ３は焼成後の透過率が９０％を割り込むが、代替材料の候補よりは良い透過率を持つ。また、酸化イットリウムＹ２Ｏ３、酸化ランタンＬａ２Ｏ３、酸化ネオジムＮｄ２Ｏ３、酸化ユウロピウムＥｕ２Ｏ３、酸化ガドリニウムＧｄ２Ｏ３及び酸化イッテルビウムＹｂ２Ｏ３の６種は９０％以上の透過率を有する。
【００４１】
従って、透過率の面で、上記本明細書で挙げる各材料の候補（酸化イットリウムＹ２Ｏ３、酸化ランタンＬａ２Ｏ３、酸化ネオジムＮｄ２Ｏ３、酸化サマリウムＳｍ２Ｏ３、酸化ユウロピウムＥｕ２Ｏ３、酸化ガドリニウムＧｄ２Ｏ３及び酸化イッテルビウムＹｂ２Ｏ３）が問題を有することはない。
【００４２】
次に、金属原子半径の面で考察する。金属原子半径とは、分子・結晶内などに存在するそれぞれの原子を剛体球とみなした場合の半径のことを言う。
【００４３】
図４は、本発明に関わる各保護膜材料の金属原子半径を表すグラフである。
【００４４】
これを見ても分かるとおり、図２で特に良い、とした酸化ランタンＬａ２Ｏ３、酸化ユウロピウムＥｕ２Ｏ３、酸化ガドリニウムＧｄ２Ｏ３及び酸化イッテルビウムＹｂ２Ｏ３のうち、酸化ガドリニウムＧｄ２Ｏ３以外のものは大きな金属原子半径を持つことが分かる。
【００４５】
以上のことから、発明者は以下の点を考察する。すなわち金属原子半径が１８０ｐｍ以上２０５ｐｍ以下の金属酸化物、特に希土類酸化物を用いると優れた低電圧特性を有すると考えられる。
【００４６】
次に絶縁性の点について考察する。
【００４７】
ＰＤＰの保護膜層４の形成に際しては、蒸着処理によるものが一般的である。すなわち酸化マグネシウムなどの焼結体をターゲット材にし、電子ビームを用いて誘電体層上に保護膜の層を形成する。
【００４８】
本発明においては、絶縁性確保のため保護膜層４の形成に際し、不連続膜を用いることを特徴とする。図５は本発明に関わる酸化ユウロピウムＥｕ２Ｏ３で作製した保護膜層４のＳＥＭ写真である。
【００４９】
本明細書における「不連続膜」とは、成形された膜上にクラックが入り、導電パスが長くなることで電気抵抗が増した膜のことをさすものとする。図５（ａ）は保護膜層４上方から見たＳＥＭ写真である。このＳＥＭ写真からもこのクラックが入っていることが理解できる。
【００５０】
なお、不連続膜を生成するには、成膜時の温度のコントロール、成膜後の熱処理で容易に「ヒビをいれる」事が可能となる。
【００５１】
図５（ｂ）は保護膜層４側方から見たＳＥＭ写真である。保護膜層４を蒸着処理によって形成すると図に見えるように柱状構造をとる。クラックが入ることにより柱状構造の保護膜層４が誘電体層近くでのみクラックを跨いで電気的に接続される。これにより、「断面」が極小な配線が設けられることにより、電気抵抗が増大することとなる。
【００５２】
結果として保護膜層４の絶縁性が向上することとなる。
【００５３】
次に、通常の保護膜層と本発明に関わる不連続膜で構成された保護膜層との性能差について説明する。
【００５４】
図６は不連続膜でない保護膜層４を持つＰＤＰの性能を表すグラフである。また図７は、本発明に関わる不連続膜の保護膜層４を持つＰＤＰの性能を表すグラフである。
【００５５】
これらのグラフの縦軸は電圧（Ｖ）であり、横軸は加速エージング試験の時間（加速エージング時間：単位分）を表す。
【００５６】
これらの各グラフの計測項目は４項目である。
【００５７】
・Ｖｆｎ：ＰＤＰの全てのセルが点灯する電圧
・Ｖｆ１：ＰＤＰのセルの任意の一つが点灯する電圧
・Ｖｓｍｎ：ＰＤＰのセルの任意の一つが消灯する電圧
・Ｖｓｍ１：ＰＤＰの全てのセルが消灯する電圧
これらの計測項目はエージング試験を進めてもグラフ上平行で、長時間たっても電圧の差が維持されることが望ましい。また、これらの電圧は低ければ低いほど消費電力の低減に直結し望ましい。
【００５８】
これらの点から考えると、図６の不連続膜でないものはエージング試験を続けるほどＶｆ１とＶｓｍｎが接近していく。より具体的には、経時変化によりＶｓｍｎの電圧が増加していく事が分かる。これは時間が経過することで保護膜が導電性を持つことを意味する。
【００５９】
これに対し、本発明に関わる不連続膜を用いた保護膜層では、加速エージング時間が一定以上（２００分超）になると、Ｖｆ１とＶｓｍｎの電圧差を保つことが可能となっている。すなわち、不連続膜を保護膜層に適用すると、時間経過により導電性を保護膜層が有することを抑止することが見て取れる。
【００６０】
すなわちインピーダンス特性が図７ではθ＝−９０度で直交性を有し続けている。これに対し、図６ではインピーダンス特性がθ＝−９０度より大きく（θ＞−９０度）なっていることを意味する。
【００６１】
このように保護膜層に「不連続膜」を維持することで、ＰＤＰ製造時の保護膜層の性能を拠り長期間維持し続けることが可能となる。
【００６２】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、一般的なプラズマディスプレイパネルの前面側ガラス基板上の誘電体層の保護に用いる保護膜での利用を考えたものである。当然、これらのプラズマディスプレイパネルを用いた表示装置も本発明の射程に含まれる。
【符号の説明】
【００６４】
１…前面側板ガラス、２…表示電極、３…誘電体層、４…保護膜層、
５…隔壁（リブ）、６…蛍光体、７…誘電体層、８…アドレス電極、
９…背面側板ガラス。
【図１】
0005587126.tif 000002
【図２】
0005587126.tif 000003
【図３】
0005587126.tif 000004
【図４】
0005587126.tif 000005
【図６】
0005587126.tif 000006
【図７】
0005587126.tif 000007
【図５】
0005587126.tif 000008