(57)【要約】【課題】プラズマ損傷による蛍光体の劣化を回避することにより、長寿命なＰＤＰを実現する。【解決手段】放電ガスが発生する蛍光体を発光させるための励起光を実効的に充分な強度で透過させ、かつ放電ガスと化学的に反応しない保護層により、蛍光体と放電ガスを隔てる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面パネルと背面パネルが隔壁を介して対向し、上記前面パネルと上記背面パネルと上記隔壁の間に設けた空間に蛍光体と放電ガスを充填したプラズマディスプレイパネルにおいて、上記蛍光体を発光させるために上記放電ガスが発生する励起光を実効的に充分な強度で透過させる保護層により上記蛍光体と上記放電ガスを隔てた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】
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネルにおいて、上記放電ガスが発生する上記励起光が、波長２５０ｎｍから３５０ｎｍの範囲の紫外光であ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３】
請求項２に記載のプラズマディスプレイパネルにおいて、上記保護層の上記放電ガスに接する面が酸化マグネシウムないし酸化マグネシウムを含有する材料から成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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプラズマディスプレイパネルに係り、特にプラズマディスプレイパネルの寿命や信頼性を向上させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高品位で大画面の表示デバイスに対する期待が高まっており、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等の各ディスプレイ分野において、この方向に向けた技術開発が進められている。中でもプラズマディスプレイは低奥行きかつ低重量であり、しかも大画面化に適した発光原理と構造を備えているため、他の方式に先駆けて６０インチクラスのパネルを搭載した製品が開発されている。
【０００３】
現在主流となっているプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）は、その画像表示方式から３電極交流ＰＤＰと称されている。この方式のＰＤＰは、誘電体層、保護層により覆われた放電維持電極と走査電極から成る１対の表示電極を備えた前面パネルと、蛍光体層、誘電体層で覆われたアドレス電極を備えた背面パネルから構成されており、両パネルの間に放電ガスを封入した放電空間が設けてある。そして、画像を表示するための発光部位の選択を走査電極とアドレス電極との間での放電により行い、この発光部位で表示電極間の繰り返し交流放電（以下ではこれを維持放電と称する）を行うことで、放電に伴って放電ガスが発生する真空紫外光や紫外光により表示部位の蛍光体を発光させている。
【０００４】
ここで、放電ガスとしてはキセノンを含む希ガス混合系を用いるのが一般的であり、この場合に蛍光体を発光させる励起光は、励起キセノン原子および励起キセノン二量体が発生する波長範囲１４０ｎｍ〜１８０ｎｍの真空紫外光である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来構造のＰＤＰにおいて、蛍光体は放電空間の壁面の一部を構成しており放電ガスに常時接している。このため、蛍光体は放電時にはプラズマに直接曝され、荷電粒子（イオン、電子）の衝撃を受ける。これに伴い蛍光体の表面ではスパッタや変質などが進行して発光特性（発光効率、発光スペクトル、反射率など）が徐々に変化し、ＰＤＰの性能（輝度、効率、コントラスト、色温度など）に経時的な変化（劣化）が現れる。このようなプラズマ損傷による蛍光体の劣化がＰＤＰの動作寿命を規定する主要因となっていた。
【０００６】
本発明の課題は、蛍光体のプラズマ損傷劣化を回避することにより、長寿命なＰＤＰを実現することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
蛍光体のプラズマ損傷劣化を回避する手段として、まず考えられるのは放電ガスのプラズマ化した部分と蛍光体を距離的に充分離すことである。しかし、ＰＤＰの高精細化に伴い画素サイズは微小化の傾向にあり、放電空間内でプラズマ部と蛍光体を現状以上に離すことは設計上不可能である。
【０００８】
そこで、別の手段として、放電空間と蛍光体の間に境界を設けて放電ガスと蛍光体が直接接しないようにすることを考える。このような境界を設ければ蛍光体がプラズマに曝されることはなくなるので、蛍光体のプラズマ損傷劣化は原理的に起こらなくなる。しかし、言うまでもなくこの境界は、蛍光体発光を誘起する励起光がプラズマ部から蛍光体へ進行することを妨げてはならない。ところが、既に述べた現在のＰＤＰで励起光として利用している真空紫外光を透過するのは、フッ化リチウムなど非常に限られた材料のみである。しかも、これらの中には境界としての他の条件（例えばイオン衝撃耐性など）を満たす材料は存在しない。
【０００９】
このために、本発明では励起光として真空紫外光よりは波長の長い紫外光を用いることで放電空間と蛍光体との間に境界を設けることを可能にした。本発明によれば、真空紫外光の場合とは異なり紫外光を透過する材料は豊富にあるので、この中から上記境界を構成して好適な材料を選定することができた。具体的には、窒素あるいは希ガス−ハロゲン二量体などが発生する波長が２５０ｎｍ〜３５０ｎｍの範囲の紫外光と、この紫外光を透過しかつイオン衝撃耐性のある石英などの材料で形成した境界を利用した。この結果、本発明になるＰＤＰでは蛍光体のプラズマ損傷劣化が全くなくなり、寿命が従来より著しく長くなった。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図により説明する。図１は本発明になるＰＤＰの一実施形態における画素セルの構造を模式的に示したものである。図１において、前面パネル１と背面パネル２が隔壁３を介して対向しており、前面パネル１、背面パネル２、隔壁３の間に設けた空間を、背面パネル２と隔壁３に沿って塗布された蛍光体４と残る部分（放電空間）に充填した放電ガス５が占めている。そして、蛍光体４と放電ガス５は保護層６で隔てられている。ここで、ＰＤＰの駆動に必要な電極やそれに付帯する誘電体層や保護層などは図１においては省略した。
【００１１】
図１において、保護層６は放電ガス５が放電時に発生する紫外光を透過する材料で構成してある。一方、放電時に放電ガス５中に発生する荷電粒子（イオンおよび電子）は、保護層６に阻止されて蛍光体４には到達しない。本実施形態では放電ガス５として窒素を用い、保護層６は窒素が放電時に発生する波長（λ０）３３０ｎｍ付近の紫外光を透過する二酸化ケイ素を主成分とする平均厚さ５μｍの層で構成した。
【００１２】
すなわち図２に示したように、本実施形態において励起光（波長λ０）は保護層６を透過するが、隔壁３を透過しない。従って、各画素セル内で発生した紫外光は隣接セルには進入しないが、発生したセル内の蛍光体４には保護層６がない場合と実効的に同等の強度を保って到達する。
【００１３】
ここで、放電ガス５と保護層６は、放電時に放電ガス５が発生する励起光を保護層６が透過するような組合せであれば、上記実施形態以外の材料であっても本質を損なうことなく本発明が実施できることは言うまでもない。ただし、実用的なＰＤＰを実現するためにこのような組合せを選択する場合には、放電ガス５が発生する励起光は波長が２５０ｎｍ〜３５０ｎｍの範囲の紫外光であることが望ましい。
【００１４】
従って、従来のＰＤＰで放電ガス５として用いられているキセノンを含む希ガス混合系は、励起光が波長１４０ｎｍ〜１８０ｎｍの範囲の真空紫外光であるため本発明の実施には適切ではない。本発明の実施に好適な放電ガス５の例としては、上記実施形態において利用した窒素の他、窒素を主要成分として含む混合ガス、希ガスとハロゲンの混合ガスなどがある。
【００１５】
次に、本発明の別の実施形態を図３により説明する。本実施形態は、保護層６の放電空間側の面に厚さ１μｍ以下のＭｇＯ層７を設けた点で図１により説明した第１の実施形態と異なっている。ＭｇＯはイオン衝撃耐性が非常に高い材料であるため、これを保護層６の放電ガス５に接する面に設けることで、保護層６の信頼性を向上させることができた。このように、保護層６が複数の材料から成る複合材料あるいは多層構造であっても、放電ガス５が発生する励起光を実効的な強度で透過させることができれば、本発明はその本質を全く損なうことなく実施できる。
【００１６】
このように、本実施例によれば、蛍光体のプラズマ損傷劣化を完全に回避できるようになったため、ＰＤＰの寿命が顕著に向上した。また、蛍光体を発光させるための励起光が従来の真空紫外光から紫外光になったため、放電ガス５に投入される電力エネルギが画像を表示する可視光のエネルギに変換される効率も従来より改善した。更に、本発明により、従来のＰＤＰでは利用することのできなかったプラズマ損傷劣化を受けやすい蛍光体４でも実用的なＰＤＰに採用することが可能になったため、従来よりも高輝度で色特性の良好な蛍光体４をＰＤＰの寿命を損なうことなく選択できるようになった。
【００１７】
【発明の効果】
本発明により、ＰＤＰの長寿命化と高効率化が合わせて実現できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の構成を説明するための図である。
【図２】本発明の原理を説明するための図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の構成を説明するための図である。
【符号の説明】
１…前面パネル、２…背面パネル、３…隔壁、４…蛍光体、５…放電ガス、６…保護層、７…ＭｇＯ層。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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