(57)【要約】【課題】電子の放出特性を改善すると共に、電圧マージンを確保することのできるプラズマディスプレイパネルおよびその製造方法を提供する。【解決手段】本発明は放電空間を有する複数の放電セルと、前記放電セルのそれぞれに形成され前記放電空間に電子を供給するアルカリ金属層とを備える。本発明によるＰＤＰ及びその製造方法は、保護膜上に十分な電子を放電セルに供給するアルカリ金属層が形成される。これによって、従来の保護膜上の欠陷によって減少された２次電子および放電效率を高めるためにＸｅの放電ガスの割合を相対的に上げ、Ｎｅの放電ガスの割合を相対的に下げることによって発生するサステイン電圧の上昇が、アルカリ金属において発生する十分な電子によって補償される。このように、サステイン電圧Ｖｓが高められることが防止されることによって電圧マージンの確保が容易となる。【選択図】 図１
2005093440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示面側基板に形成された一対の平行な表示電極が複数配置され、背面側基板に前記表示電極と交差する方向にアドレス電極が複数配置され、前記背面側基板に放電空間を区切ると共に該当放電空間を規定する隔壁が形成され、前記隔壁の間に蛍光体が形成される面放電型プラズマディスプレイパネルにおいて、
前記放電空間を有する複数の放電セルと、
前記放電セルに形成され、前記放電空間に電子を供給するアルカリ金属層と、
を含む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】
前記放電セルのそれぞれは保護膜を含み、
前記アルカリ金属層は、前記保護膜上に形成されたことを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
前記放電セルのそれぞれは上部誘電体層と保護膜とを含み、
前記アルカリ金属層は、前記上部誘電体層と保護膜との間に形成されることを特徴とする、請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
前記アルカリ金属層の厚さは、５Å以上１０００Å以下であることを特徴とする、請求項１乃至３の何れかに記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
前記放電空間のＸeの濃度は、１０%以上であることを特徴とする、請求項１乃至４の何れかに記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項６】
前記アルカリ金属層は、ルビジウム（Ｒｂ）、カリウム（Ｋ）、及びセシウム（Ｃｓ）の中で少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項１乃至５の何れかに記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項７】
前記アルカリ金属層は、前記アルカリ金属層は、エンボッシング（embossing）形状に形成されることを特徴とする、請求項１乃至６の何れかに記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項８】
前記アルカリ金属層は、前記背面側基板に形成されることを特徴とする、請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項９】
表示面側基板に形成された一対の平行な表示電極が複数配置され、背面側基板に前記表示電極と交差する方向にアドレス電極が複数配置され、前記背面側基板に放電空間を区切ると共に該当放電空間を規定する隔壁が形成され、前記隔壁の間に蛍光体が形成される面放電型プラズマディスプレイパネルの製造方法において、
前記放電空間を有する多数の放電セルのそれぞれに形成され、前記放電空間に電子を供給するアルカリ金属層を形成する段階を含むことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１０】
前記放電セルのそれぞれに保護膜を形成する段階を追加で含むことを特徴とする、請求項９記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１１】
前記アルカリ金属層は、前記保護膜上に形成することを特徴とする、請求項１０記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１２】
前記放電セルのそれぞれに上部誘電体層を形成する段階と保護膜を形成する段階とを追加で含み、
前記アルカリ金属層は、前記上部誘電体層と前記保護膜との間に形成されることを特徴とする、請求項９記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１３】
前記アルカリ金属層は、ルビジウム（Ｒｂ）、カリウム（Ｋ）、及びセシウム（Ｃｓ）の中で少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項９乃至１２の何れかに記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１４】
前記アルカリ金属層は、エンボッシング（embossing）形状に形成されることを特徴とする、請求項９乃至１３の何れかに記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１５】
前記アルカリ金属層の厚さは、５Å以上１０００Å以下であることを特徴とする、請求項９乃至１４の何れかに記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１６】
前記放電空間のＸeの濃度は、１０%以上であることを特徴とする、請求項９乃至１５の何れかに記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１７】
前記アルカリ金属層は、前記背面側基板に形成されることを特徴とする、請求項９記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１８】
表示面側基板に形成された一対の平行な表示電極が複数配置され、背面側基板に前記表示電極と交差する方向にアドレス電極が複数配置され、前記背面側基板に放電空間を区切ると共に該当放電空間を規定する隔壁が形成され、前記隔壁の間に蛍光体が形成される面放電型プラズマディスプレイパネルにおいて、
前記放電空間を有する複数の放電セルと、
前記放電セルに形成され、前記放電空間に電子を供給するアルカリ金属層を含み、
前記放電空間のＸeの濃度は、１０%以上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に関し、特に、電子放出特性を改善すると共に、電圧マージンを確保することのできるプラズマディスプレイパネル及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（Plasma Display Panel：以下、「ＰＤＰ」という。）は、Ｈｅ＋Ｘｅ、Ｎｅ＋Ｘｅ、又はＨｅ＋Ｎｅ＋Ｘｅなどの不活性混合ガスの放電時に発生する１４７ｎｍの紫外線によって蛍光体を発光させることにより、文字又はグラフィックを含んだ画像を表示するようになる。このようなＰＤＰは、薄膜化および大型化が容易であって、最近の技術開発によって大きく向上した画質を提供する。特に、３電極交流面放電型ＰＤＰは、放電時に表面に壁電荷が蓄積し、放電によって発生するスパータリングから各電極を保護するので、低電圧駆動が可能で且つ長寿命であるという長所を有する。
【０００３】
ＰＤＰの放電セルは、アドレス電極Ｘとサステイン電極Ｙとの間の対向放電が起きれば該対向放電によって放電空間に注入されたガスは電離し、陽子イオンと電子とが共存するプラズマ状態となる。該プラズマ状態において、衝突によって励起した粒子から放出した紫外線によって蛍光体が励起し発光することによって可視光線が発生する。次いで、表示電極対の間の面放電によって放電空間に存在するプラズマ粒子は、加速された運動エネルギーを有して誘電体膜の表面をスパータリングする。これにより、誘電体膜が損傷を受けるようになる。このような損傷を防止するために誘電体膜上に保護膜が形成される。保護膜としては、通常、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が用いられる。
【０００４】
しかしながら、保護膜をなす酸化マグネシウムは、強い共有結合構造を有しており、水分および一酸化炭素（ＣＯ）を含む不純物と容易に結合する。これにより、プラズマ粒子の衝撃によって保護膜表面に微細なクラックが発生し、保護膜の寿命が低減し、対向放電時に保護膜から発生する２次電子が放出される確率が低下するという問題点がある。
それだけでなく、最近は、放電效率を高めるためにＸｅの放電ガスの割合を相対的に高め、Ｎｅの放電ガスの割合を相対的に低める。すなわち、従来のＰＤＰに注入されるＮｅ＋Ｘｅなどの不活性混合ガスの場合、Ｎｅの量は９５％程度で、Ｘｅの量は５％程度である反面、最近、ＰＤＰに注入されるＸｅの量は１４％程度である。
【０００５】
しかし、Ｘｅの大きさがＮｅの大きさより格段に大きいので、Ｘｅ量が多くなれば電子の経路が制限されて放電を引き起こすための電圧が上昇しなければならない。すなわち、Ｘｅ量の増加は、スキャン電極Ｙとサステイン電極Ｚとの間のブレークダウンとサステイン電圧とを上昇させる結果をもたらす。
また、駆動においても、Ｘｅ量の増加による電子の冷却效果（cooling effect）の増加、すなわち、ＸｅがＮｅに比べて相対的に格段に大きいことで、その分電子の移動が難しくなって放電点火（Discharge Ignition）が遅延される、タイムディレー（Time delay）が発生するという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、電子の放出特性を改善すると共に、電圧マージンを確保することのできるプラズマディスプレイパネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明に係るＰＤＰは、表示面側基板に形成された一対の平行な表示電極が複数配置され、背面側基板に前記表示電極と交差する方向にアドレス電極が複数配置され、前記背面側基板に放電空間を区切るととともに該当放電空間を規定する隔壁が形成され、前記隔壁の間に蛍光体が形成される面放電型プラズマディスプレイパネルであって、放電空間を有する複数の放電セルと、前記複数の放電セルのそれぞれに形成され、前記放電空間に電子を供給するアルカリ金属層とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、前記放電セルのそれぞれは保護膜を含み、前記アルカリ金属層は前記保護膜上に形成されたことを特徴とする。
また、 前記放電セルのそれぞれは上部誘電体層と保護膜とを含み、前記アルカリ金属層は前記上部誘電体層と保護膜との間に形成されることを特徴とする。
また、前記アルカリ金属層の厚さは、５Å以上１０００Å以下であることを特徴とする。
【０００９】
また、前記放電空間のＸeの濃度は、１０%以上であることを特徴とする。
また、 前記アルカリ金属層は、ルビジウム（Ｒｂ）、カリウム（Ｋ）、及びセシウム（Ｃｓ）の中で少なくとも一つを含むことを特徴とする。
また、前記アルカリ金属層は、前記背面側基板に形成されることを特徴とする。
本発明に係るプラズマディスプレイパネルの製造方法は、表示面側基板に形成された一対の平行な表示電極が複数配置され、背面側基板に前記表示電極と交差する方向にアドレス電極が複数配置され、前記背面側基板に放電空間を区切ると共に該当放電空間を規定する隔壁が形成され前記隔壁の間に蛍光体が形成される面放電型プラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記放電空間を有する多数の放電セルのそれぞれに形成され、前記放電空間に電子を供給するアルカリ金属層を形成する段階を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、前記放電セルのそれぞれに保護膜を形成する段階を追加で含むことを特徴とする。
また、前記アルカリ金属層は、前記保護膜上に形成することを特徴とする。
また、前記放電セルのそれぞれに上部誘電体層を形成する段階と保護膜を形成する段階とを追加で含み、前記アルカリ金属層は、前記上部誘電体層と前記保護膜との間に形成されることを特徴とする。
【００１１】
また、前記アルカリ金属層は、エンボッシング形状に形成されることを特徴とする。
また、前記アルカリ金属層の厚さは、５Å以上１０００Å以下であることを特徴とする。
また、前記アルカリ金属層は、前記背面側基板に形成されることを特徴とする。
本発明に係るＰＤＰは、表示面側基板に形成された一対の平行な表示電極が複数配置され、背面側基板に前記表示電極と交差する方向にアドレス電極が複数配置され、前記背面側基板に放電空間を区切ると共に該当放電空間を規定する隔壁が形成され、前記隔壁の間に蛍光体が形成される面放電型プラズマディスプレイパネルであって、前記放電空間を有する複数の放電セルと、前記放電セルに形成され、前記放電空間に電子を供給するアルカリ金属層を含み、前記放電空間のＸeの濃度は、１０%以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によるＰＤＰ及びその製造方法は、保護膜上に十分な電子を放電セルに供給するアルカリ金属層が形成される。これによって、従来の保護膜上の欠陷によって減少された２次電子および放電效率を高めるためにＸｅの放電ガスの割合を相対的に上げ、Ｎｅの放電ガスの割合を相対的に下げることによって発生するサステイン電圧の上昇が、アルカリ金属において発生する十分な電子によって補償される。このように、サステイン電圧Ｖｓが高められることが防止されることによって電圧マージンの確保が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態によるプラズマディスプレイパネルを示す断面図である。
【００１４】
図１に示したＰＤＰの放電セルは、上部基板である表示面側基板１０上に形成される表示電極対、すなわちスキャン電極Ｙ及びサステイン電極Ｚと、下部基板である背面側基板１８上に形成されるアドレス電極Ｘとを備える。
表示電極対のスキャン電極Ｙとサステイン電極Ｚとのそれぞれは、透明電極１２Ｙ、１２Ｚと、透明電極１２Ｙ、１２Ｚとの線幅より小さな線幅を有し、透明電極の一側端に形成されるバス電極１３Ｙ、１３Ｚとを含む。透明電極１２Ｙ、１２Ｙは、通常、インジウム・ ティン・ オキサイド （Indium Tin Oxide：ＩＴＯ）であって、表示面側基板１０上に形成される。バス電極１３Ｙ、１３Ｚは、通常、クロム（Cr）などの金属であって隔壁２４と重畳するように透明電極１２Ｙ、１２Ｚ上に形成され、抵抗の高い透明電極１２Ｙ、１２Ｚによる電圧降下を低減する役割をする。
【００１５】
表示電極対Ｙ、Ｚの形成される表示面側基板１０には、上部誘電体層１４、保護膜１６、およびアルカリ金属層２０とが形成される。上部誘電体層１４は、プラズマ放電時に発生した壁電荷が蓄積され、保護膜１６は、プラズマ放電時に発生したスパータリングによる上部誘電体層１４の損傷を防止する。ここで、保護膜１６としては酸化マグネシウムが用いられる。
【００１６】
アルカリ金属層２０は、電子の放出效率を高める。これを詳しく説明すると、一般にアルカリ金属（周期律表上の１族元素）はイオン化エネルギーが小さいので、容易に電子を失うことにより、オクテット則を満たして安定した陽イオンとなる。このように、アルカリ金属は電子を失ってしまう性質が強いので、放電セル内に電子が十分に提供されＰＤＰの低電圧駆動が可能となる。すなわち、別途に形成されたアルカリ金属層２０のアルカリ金属がイオン化されながら電子が十分に放出されることによって放電效率が向上する。ここで、アルカリ金属としては、ルビジウム（Ｒｂ）、カリウム（Ｋ）、セシウム（Ｃｓ）などが用いられる。
【００１７】
このとき、アルカリ金属層２０の厚さは、５Å以上１０００Å以下に形成されることが望ましい。アルカリ金属層２０の厚さが１０００Åより大きければセル内で電界の歪曲が発生して放電に悪い影響を及ぼす。また、放電過程の中にイオンスパータリングによる汚染源で作用する可能性が大きい。
アドレス電極Ｘは、スキャン電極Ｙおよびサステイン電極Ｚと交差する方向に形成される。アドレス電極Ｘが形成され背面となる背面側基板１８上には壁電荷の蓄積のための下部誘電体層２２が形成される。下部誘電体層２２上には隔壁２４が形成され、下部誘電体層２２と隔壁２４との表面には蛍光体２６が塗布される。隔壁２４はアドレス電極Ｘと並んで形成され、放電によって生成された紫外線および可視光線が隣接した放電セルに漏洩することを防止する。蛍光体２６は、プラズマ放電時に発生する紫外線によって励起され、赤色、緑色、または青色の何れかの一つの可視光線を発生するようになる。表示面側／ 背面側基板１０、１８と隔壁２４との間に設けられた放電空間には、ガス放電のための不活性ガスが注入される。
【００１８】
このような構造の放電セルは、アドレス電極Ｘとサステイン電極Ｙとの間の対向放電によって選択された後、表示電極対Ｙ、Ｚの間の面放電によって放電が維持される。このような放電セルでは、維持放電時に発生する紫外線によって蛍光体２６が発光することで、可視光線がセルの外部に放出される。この結果、放電が維持される期間の調節によって階調が具現され、その各放電セルがマトリックス状に配列されたＰＤＰは画像を表示するようになる。
【００１９】
このような本発明の実施形態に係るＰＤＰは、保護膜１６上にアルカリ金属層２０が形成されることが望ましい。また、アルカリ金属層２０が上部誘電体層１４上に形成され、アルカリ金属層２０上に保護膜１６が形成されても良い。
このようなアルカリ金属層２０は、イオン化エネルギーが小さいので容易に電子を失ってしまうことにより、オクテット則を満たして安定した陽イオンとなる。このように、アルカリ金属は電子を失ってしまう性質が強いので放電セル内に電子を十分に提供することで、ＰＤＰの低電圧駆動が可能となり、放電效率が向上する。
【００２０】
すなわち、放電效率を高めるために、Ｘｅの放電ガスの割合を相対的に増加させ、Ｎｅの放電ガスの割合を相対的に低めることで発生するサステイン電圧の上昇が、アルカリ金属から発生する十分な電子によって補償される。
このように、アルカリ金属層２０によって提供された十分な電子によってサステイン電圧Ｖｓが高められることが防止されることで、電圧マージンの確保が容易となる。
【００２１】
このような本発明のアルカリ金属層２０によって提供された十分な電子によって電圧マージンの確保が容易となるため、Ｘeの放電ガスの割合は１０%以上可能である。
更に、図２に示すように、従来の保護膜が酸化マグネシウムで形成された場合のＰＤＰのジッター特性は約１.２μｓ以上であって相対的に高い反面、保護膜１６上にアルカリ金属層２０が形成された場合のＰＤＰのジッター特性は約０.５μｓ以下であって相対的に低い。すなわち、酸化マグネシウムで形成された保護膜１６上に、アルカリ金属層２０を有する本発明に係るＰＤＰの電子放出時点の遅延距離は、酸化マグネシウムで形成された保護膜のみを有する従来のＰＤＰの電子放出時点の遅延距離より短い。これにより、アルカリ金属層２０を有する本発明に係るＰＤＰは、高速駆動が可能となる。
【００２２】
図３の（a）〜（e）は、図１に示したＰＤＰの上板の製造方法を示す図である。
まず、表示面側基板１０上に透明伝導性物質を蒸着した後、パターニングし、図３の（a）に示すように、透明電極１２Ｙ、１２Ｚを形成する。
透明電極１２Ｙ、１２Ｚが形成された表示面側基板１０上に、バス電極物質を蒸着した後、パターニングすることで、図３の（b）に示すように、透明電極１２Ｙ、１２Ｚ上にバス電極１３Ｙ、１３Ｚを形成する。
【００２３】
バス電極１３Ｙ、１３Ｚが形成された表示面側基板１０上に、スクリーン印刷（screen-printing）などの方法で、図３の（ｃ）に示すように、誘電体層１４を形成する。
誘電体層１４上に保護層物質である酸化マグネシウムを塗布し、図３の（ｄ）に示すように、保護膜１６を形成する。
保護膜１６の形成された表示面側基板１０上に、図３の（ｅ）に示すように、アルカリ金属を含むアルカリ金属層２０を形成する。ここで、アルカリ金属としては、ルビジウム（Ｒｂ）、カリウム（Ｋ）、セシウム（Ｃｓ）などが用いられる。このとき、アルカリ金属層２０の厚さは、５Å以上１０００Å以下に形成されることが望ましい。
＜第２実施形態＞
図４は、本発明の第２実施形態によるプラズマディスプレイパネルを示す断面図である。
【００２４】
図４に示したＰＤＰの放電セルは、表示面側基板１０上に形成される表示電極対、すなわちスキャン電極Ｙ及びサステイン電極Ｚと、背面側基板１８上に形成されるアドレス電極Ｘとを備える。
表示電極対のスキャン電極Ｙとサステイン電極Ｚとのそれぞれは、透明電極１２Ｙ、１２Ｚと、透明電極１２Ｙ、１２Ｚとの線幅より小さな線幅を有し、透明電極の一側端に形成されるバス電極１３Ｙ、１３Ｚとを含む。
【００２５】
表示電極対Ｙ、Ｚの形成される表示面側基板１０には、上部誘電体層１４、保護膜１６、およびアルカリ金属層２０´とが形成される。このとき、本発明の第２実施形態においては、上述した第１実施形態のアルカリ金属層２０のように保護膜１６の全体に形成されることではなく、エンボッシング形状（凹凸模様）のアルカリ金属層２０´が保護膜１６上に形成される。
【００２６】
このようなエンボッシング形状のアルカリ金属層２０´は、電子の放出効率を高める。ここで、アルカリ金属層としては、ルビジウム（Ｒｂ）、カリウム（Ｋ）、セシウム（Ｃｓ）などが用いられる。
上述したのように、本発明の第２実施形態によるプラズマディスプレイパネルにおいては、保護膜１６上にアルカリ金属層２０´が形成される。
【００２７】
このようなアルカリ金属層２０´は、イオン化エネルギーが小さいので、容易に電子を失ってしまうことにより、オクテット則を満たして安定した陽イオンとなる。このように、アルカリ金属は電子を失ってしまう性質が強いので放電セル内に電子を十分に提供することで、ＰＤＰの低電圧駆動が可能となり、放電效率が向上する。
すなわち、放電效率を高めるために、Ｘｅの放電ガスの割合を相対的に増加させ、Ｎｅの放電ガスの割合を相対的に低めることで発生するサステイン電圧の上昇が、アルカリ金属から発生する十分な電子によって補償される。
【００２８】
このように、アルカリ金属層２０´によって提供された十分な電子によってサステイン電圧Ｖｓが高められることが防止されることで、電圧マージンの確保が容易となる。
このような本発明のアルカリ金属層２０´によって提供された十分な電子によって電圧マージンの確保が容易となるため、Ｘeの放電ガスの割合は１０%以上可能である。
また、酸化マグネシウムで形成された保護膜１６上に、アルカリ金属層２０´を有する本発明に係るＰＤＰの電子放出時点の遅延距離は、酸化マグネシウムで形成された保護膜のみを有する従来のＰＤＰの電子放出時点の遅延距離より短い。これにより、アルカリ金属層２０´を有する本発明に係るＰＤＰは、高速駆動が可能となる。
【００２９】
なお、このような第１実施形態及び第２実施形態のアルカリ金属層は背面側基板に形成されることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態によるプラズマディスプレイパネルを示す断面図である。
【図２】図１に示したアルカリ金属層と保護膜との特性を比べる比較表である。
【図３】図１に示したプラズマディスプレイパネルの上板の製造方法を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態によるプラズマディスプレイパネルを示す断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  表示面側基板
１４  上部誘電体層
１６  保護膜
１８  背面側基板
２０  アルカリ金属層
２２  下部誘電体層
２４  隔壁
２６  蛍光体
Ｘ  アドレス電極
Ｙ  スキャン電極
Ｚ  サステイン電極
【図１】
2005093440.tif 000003
【図２】
2005093440.tif 000004
【図３】
2005093440.tif 000005
【図４】
2005093440.tif 000006