(57)【要約】 【課題】  ＰＤＰの放電開始電圧を低下させることと発光効率および放電確率を上昇させることの双方を達成する。【解決手段】  互いに対向するように配置された前面ガラス基板１と背面ガラス基板６の間に形成された放電空間Ｓ内に放電ガスが封入されて、この放電空間Ｓ内において放電が発生されるプラズマディスプレイパネルにおいて、放電ガスが、０．０００１〜１．０体積パーセントの水素ガスを含んでいる。【選択図】      図４
2005285481.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向するように配置された二枚の基板の間に形成された放電空間内に放電ガスが封入されてこの放電空間内において放電が発生されるプラズマディスプレイパネルにおいて、
前記放電ガスが、０．０００１〜１．０体積パーセントの水素ガスを含んで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】
前記放電ガスが、１０体積パーセント以上のキセノンガス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３】
互いに対向するように配置された二枚の基板の間に形成された放電空間内に放電ガスが封入されてこの放電空間内において放電が発生されるプラズマディスプレイパネルにおいて、
前記放電ガスが、０．００１〜０．１体積パーセントの水素ガスを含んで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４】
前記放電ガスが、１０体積パーセント以上のキセノンガスを含んでいる請求項３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、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという）は、対になっている行電極間で一斉にリセット放電が行われ、次に、一方の行電極と列電極との間で選択的にアドレス放電が発生されて、放電セルに隣接する誘電体層に壁電荷が形成されている発光セルと誘電体層の壁電荷が消去された消灯セルがパネル面に分布され、この後、発光セル内において対になっている行電極間で維持放電が行われて、この維持放電により、放電空間内に充填されている放電ガス中のキセノンから真空紫外線が放射され、この真空紫外線によって、赤，緑，青の三原色に色分けされた蛍光体層が励起されて発光することにより、パネル面に画像が形成されるようになっている。
【０００３】
このようなＰＤＰの放電空間内に充填される放電ガスとしては、一般的に、ネオン（Ｎｅ）とキセノン（Ｘｅ）の混合ガスが用いられている。
【０００４】
ここで、ＰＤＰの発光効率と放電開始電圧の関係は、放電ガス中のキセノン（Ｘｅ）の濃度を高めると、維持放電による真空紫外線の放射量が増加して発光効率を高めることが出来るが、上記のような各放電における放電電圧が上昇して放電確率が低下するという所謂トレードオフの関係になっている。
【０００５】
また、放電ガス中のキセノン（Ｘｅ）の濃度が高いと、ＰＤＰの製造工程におけるエージング時間が長くなり、さらに、青色の蛍光体層を形成する青色蛍光体（ＢＡＭ）の劣化が速くなるといった問題が生じる。
【０００６】
従来、ネオン（Ｎｅ）とキセノン（Ｘｅ）の混合ガス中に、０．１％以下の酸素ガス（Ｏ２）を混合した放電ガスを使用することによって、発光効率を低下させることなく誤放電の発生を低減するようにしたＰＤＰが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
しかしながら、この従来のＰＤＰにおいても、ＰＤＰの放電開始電圧を低下させるとともに発光効率および放電確率を上昇させるという二つの課題は解決されてはいない。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−１２０９２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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解決課題の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明によるプラズマディスプレイパネルは、上記目的を達成するために、互いに対向するように配置された二枚の基板の間に形成された放電空間内に放電ガスが封入されてこの放電空間内において放電が発生されるプラズマディスプレイパネルにおいて、前記放電ガスが、０．０００１〜１．０体積パーセントの水素ガスを含んでいることを特徴としている。
【００１１】
さらに、第２の発明によるプラズマディスプレイパネルは、上記目的を達成するために、互いに対向するように配置された二枚の基板の間に形成された放電空間内に放電ガスが封入されてこの放電空間内において放電が発生されるプラズマディスプレイパネルにおいて、前記放電ガスが、０．００１〜０．１体積パーセントの水素ガスを含んで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、二枚の基板の間に形成された放電空間内に封入される放電ガスが、１０体積パーセント以上のキセノンガスと０．０００１〜１．０体積パーセント、好ましくは０．００１〜０．１体積パーセントの水素ガスを含んでいるＰＤＰをその最良の実施形態としている。
【００１３】
この実施形態におけるＰＤＰは、放電ガスに０．０００１〜１．０体積パーセント、好ましくは０．００１〜０．１体積パーセントの水素ガスが含まれていることによって、このＰＤＰの放電空間内において発生される放電の放電開始電圧が低下するとともに、発光効率および放電確率が上昇する。
【００１４】
この効果は、放電ガス中のキセノンガス濃度が１０体積パーセント以上の高濃度の場合に、特に顕著になる。
【００１５】
さらに、０．０００１〜１．０体積パーセント、好ましくは０．００１〜０．１体積パーセントの水素ガスを含んだ放電ガスが放電空間内に封入されたＰＤＰは、その製造工程において、短いエージング時間で、放電開始電圧および放電遅れが安定化する。
【００１６】
そして、放電ガス中に水素ガスが含まれることによって、青の蛍光体層を形成する青色蛍光体（ＢＡＭ）の劣化が抑制される。
【実施例】
【００１７】
図１ないし３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、図３は図１のＷ−Ｗ線における断面図である。
【００１８】
この図１ないし３に示されるＰＤＰは、表示面である前面ガラス基板１の背面に、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。
【００１９】
行電極Ｘは、Ｔ字形状に形成されたＩＴＯ等の透明導電膜からなる透明電極Ｘａと、前面ガラス基板１の行方向に延びて透明電極Ｘａの狭小の基端部に接続された金属膜からなるバス電極Ｘｂとによって構成されている。
【００２０】
行電極Ｙも同様に、Ｔ字形状に形成されたＩＴＯ等の透明導電膜からなる透明電極Ｙａと、前面ガラス基板１の行方向に延びて透明電極Ｙａの狭小の基端部に接続された金属膜からなるバス電極Ｙｂとによって構成されている。
【００２１】
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ＸｂとＹｂに沿って並列されたそれぞれの透明電極ＸａとＹａが、互いに対となる相手の行電極側に延びて、透明電極ＸａとＹａ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。
【００２２】
前面ガラス基板１の背面には、列方向において隣接する行電極対（Ｘ，Ｙ）の互いに背中合わせになったバス電極ＸｂとＹｂの間に、このバス電極Ｘｂ，Ｙｂに沿って行方向に延びる黒色または暗色の光吸収層（遮光層）２が形成されている。
【００２３】
さらに、前面ガラス基板１の背面には、行電極対（Ｘ，Ｙ）を被覆するように誘電体層３が形成されており、この誘電体層３の背面には、互いに隣接する行電極対（Ｘ，Ｙ）の背中合わせに隣り合うバス電極ＸｂおよびＹｂに対向する位置およびこの隣り合うバス電極ＸｂとＹｂの間の領域部分に対向する位置に、誘電体層３の背面側に突出する嵩上げ誘電体層４が、バス電極Ｘｂ，Ｙｂと平行に延びるように形成されている。
【００２４】
そして、この誘電体層３と嵩上げ誘電体層４の背面側には、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層５が形成されている。
【００２５】
一方、前面ガラス基板１と放電空間Ｓを介して平行に配置された背面ガラス基板６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ＸａおよびＹａ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、互いに所定の間隔を開けて平行に配列されている。
【００２６】
背面ガラス基板６の表示側の面上には、さらに、列電極Ｄを被覆する白色の列電極保護層(誘電体層）７が形成され、この列電極保護層７上に、隔壁８が形成されている。
【００２７】
この隔壁８は、各行電極対（Ｘ，Ｙ）のバス電極ＸｂとＹｂに対向する位置においてそれぞれ行方向に延びる一対の横壁８Ａと、隣接する列電極Ｄの間の中間位置において一対の横壁８Ａ間を列方向に延びる縦壁８Ｂとによって略梯子形状に形成されており、各隔壁８が、隣接する他の隔壁８の互いに背中合わせに対向する横壁８Ａの間において行方向に延びる隙間ＳＬを挟んで、列方向に並設されている。
【００２８】
そして、この梯子状の隔壁８によって、前面ガラス基板１と背面ガラス基板６の間の放電空間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ＸａとＹａ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。
【００２９】
各放電セルＣ内において、隔壁８の横壁８Ａおよび縦壁８Ｂの側面と列電極保護層７の表面には、これらの五つの面を全て覆うように蛍光体層９が形成されており、この蛍光体層９の色は、各放電セルＣ毎に赤，緑，青の三原色に色分けされて、これらが行方向に順に並ぶように配列されている。
【００３０】
そして、嵩上げ誘電体層４の表面を被覆している部分の保護層５が隔壁８の横壁８Ａの表示側の面に当接されていて（図２参照）、これにより、放電セルＣと隙間ＳＬの間がそれぞれ閉じられているが、縦壁８Ｂの表示側の面と保護層５との間には隙間ｒが形成されていて、この隙間ｒを介して、行方向において隣接する放電セルＣ間が互いに連通されている。
【００３１】
前面ガラス基板１と背面ガラス基板６との間の放電空間Ｓ内には、キセノンガスを１０体積パーセント以上含むとともに、後述するようなガス成分を有する放電ガスが封入されている。
上記のＰＤＰは、画像形成のためのリセット放電およびアドレス放電，維持放電が放電セルＣ内において行われる。
【００３２】
すなわち、リセット期間に行電極対（Ｘ，Ｙ）の対になっている各透明電極Ｘａ，Ｙａ間で一斉にリセット放電が行われて、誘電体層３の各放電セルＣに隣接している部分の壁電荷が全て消去（または、全ての部分に壁電荷が形成）され、次のアドレス期間において、行電極Ｙの透明電極Ｙａと列電極Ｄとの間で選択的にアドレス放電が発生されて、形成しようとする画像に対応して誘電体層３に壁電荷が形成されている発光セルと誘電体層３の壁電荷が消去された消灯セルがパネル面に分布され、この後、次の維持放電期間において、発光セル内において行電極対（Ｘ，Ｙ）の対になっている透明電極Ｘａ，Ｙａ間で維持放電が行われる。
【００３３】
そして、この維持放電によって、放電ガス中のキセノンから真空紫外線が放射され、この真空紫外線によって、赤，緑，青の三原色に色分けされた蛍光体層７が励起されて発光することにより、パネル面に画像が形成される。
【００３４】
このようなＰＤＰの駆動において、ＰＤＰの発光効率と放電開始電圧の関係は、前述したように、放電ガス中のキセノン（Ｘｅ）の濃度を高めることによって発光効率は高めることが出来るが、放電開始電圧が上昇して放電確率が低下するという所謂トレードオフの関係になっている。
【００３５】
図４ないし８は、この放電ガス中のキセノン（Ｘｅ）の濃度を高めることなく発光効率および放電確率の上昇と放電開始電圧の低下という二つの課題を達成するために、ＰＤＰの放電空間内に封入される放電ガス中の各種ガスの放電特性に対する影響を調べた実験のうちの、水素ガス濃度に対する放電特性の変化を調べた時の実験結果を示すグラフである。
【００３６】
図４は、放電ガス（キセノンガスを１０体積パーセント以上含むネオンとキセノンの混合ガス）中に水素ガス（Ｈ２）を混合したときの水素ガス濃度に対する放電電圧の変化を示していて、Ｖｆが放電開始電圧を、Ｖｓｍが最小放電維持電圧をそれぞれ示しており、放電ガス中の水素ガス濃度が０パーセントの時の最小放電維持電圧Ｖ０が点線で示されている。
【００３７】
この図４から、放電ガス中の水素ガス濃度がほぼ０．０１〜０．１パーセントのときに、放電開始電圧Ｖｆと最小放電維持電圧Ｖｓｍが、双方ともほぼ最小値になることが分かる。
【００３８】
図５は、放電ガス（キセノンガスを１０体積パーセント以上含むネオンとキセノンの混合ガス）中に水素ガス（Ｈ２）を混合したときの水素ガス濃度に対する発光効率の変化を示している。
【００３９】
この図５から、放電ガス中の水素ガス濃度がほぼ０．１パーセント以上になると、発光効率が急激に低下することが分かる。
【００４０】
図６は、放電ガス（キセノンガスを１０体積パーセント以上含むネオンとキセノンの混合ガス）中に水素ガス（Ｈ２）を混合したときの水素ガス濃度に対する放電遅れの変化を示している。
【００４１】
この図６から、放電ガス中の水素ガス濃度がほぼ０．０１〜０．１パーセントのときに、放電遅れがほぼ最小値になることが分かる。
【００４２】
図７は、放電ガス（キセノンガスを１０体積パーセント以上含むネオンとキセノンの混合ガス）中に水素ガス（Ｈ２）を混合してその水素ガス濃度を変えたときの製造工程におけるエージング時間に対する放電開始電圧の変化を示している。
【００４３】
この図７から、放電ガス中の水素ガス濃度がほぼ０．０１〜０．１パーセントのときに、短いエージング時間で放電開始電圧が安定化すること分かる。
【００４４】
図８は、放電ガス（キセノンガスを１０体積パーセント以上含むネオンとキセノンの混合ガス）中に水素ガス（Ｈ２）を混合してその水素ガス濃度を変えたときの製造工程におけるエージング時間に対する放電遅れの変化を示している。
【００４５】
この図８から、放電ガス中の水素ガス濃度がほぼ０．０１〜０．１パーセントのときに、短いエージング時間で放電遅れが安定化すること分かる。
【００４６】
以上のように、上記図４ないし６の実験結果から、放電ガス中の水素ガス濃度がＰＤＰの放電特性に大きく影響していることが分かる。
【００４７】
すなわち、上記実験において、１０体積パーセント以上のキセノンガスを含む放電カス中の水素ガス濃度を０．０００１体積パーセント（１ｐｐｍ）から増加させてゆくと、放電電圧が低下してゆき、発光効率および放電確率も急激に減少することはない。
【００４８】
しかしながら、放電カス中の水素ガス濃度がほぼ０．０１体積パーセントよりも大きくなると、放電電圧が上昇し始めるとともに発光効率および放電確率が急激に減少し始める。
【００４９】
特に、放電カス中の水素ガス濃度がほぼ０．１体積パーセント（１０００ｐｐｍ）を超えると、発光効率の減少が顕著になり、１．０体積パーセント（１００００ｐｐｍ）を超えると放電電圧の低減効果は無くなる。
【００５０】
このような放電ガス中の水素ガスの放電特性に対する影響は、放電ガス中のキセノンガス濃度が１０体積パーセント以下のときでも現れるが、放電ガス中のキセノンガス濃度が１０体積パーセント以上のときに、放電電圧の低減効果が顕著になる。
【００５１】
その理由については、
１．例えば図１ないし３のＰＤＰにおいて、放電セルＣ内において放電が発生するときに、保護層５の酸化マグネシウム（ＭｇＯ）に放電ガス中の水素が吸着されることによって、保護層５の表面にプラスの電荷が発生してこの部分の仕事関数が低くなり、この結果、通常はほとんど起こらないキセノン・イオンからの２次電子放出が起こることによって、放電電圧が低下するとともに、発光効率および放電確率が上昇する、
２．保護層５を形成する酸化マグネシウム（ＭｇＯ）に酸素欠陥が含まれていると、放電セルＣ内において放電が発生するときにキセノン・イオンからもオージェ電子放出が起こって放電電圧が低下することは知られていることから、放電ガス中の水素が保護層５の酸素欠損をパッシベーションして不純物ガスによる酸素欠損の補填を防ぐことで放電電圧が低下する、
等が考えられる。
【００５２】
図７および８から、放電ガス中に水素ガスが０．０００１体積パーセント（１ｐｐｍ）以上含まれると、ＰＤＰに製造工程においてエージングに必要な時間が短くなることが分かる。
【００５３】
なお、このエージング時間を短縮する効果は、水素ガス濃度が大きくなるほで顕著になるが、一定値以上になるとあまり変化しなくなる。
【００５４】
これは、水素プラズマは活性が非常に強く、また、水素に対して酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が触媒として作用するために、保護層５の表面に付着している有機不純物を短時間で分解するためと考えられる。
【００５５】
さらに、放電ガス中に水素ガスが０．０００１体積パーセント（１ｐｐｍ）以上含まれることによって、青色の蛍光体層９を形成する青色蛍光体（ＢＡＭ）の劣化スピードが遅くなる。
【００５６】
これは、青色蛍光体（ＢＡＭ）の発光の中心であるＥｕ２＋の酸化が、放電ガス中に水素ガスが混合されることによって抑制されるためと推測される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】この発明の実施形態におけるＰＤＰの一実施例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。
【図３】図１のＷ−Ｗ線における断面図である。
【図４】放電ガス中の水素ガス濃度に対する放電電圧の変化を示すグラフである。
【図５】放電ガス中の水素ガス濃度に対する発光効率の変化を示すグラフである。
【図６】放電ガス中の水素ガス濃度に対する放電遅れの変化を示すグラフである。
【図７】エージング時間に対する放電開始電圧の変化を示すグラフである。
【図８】エージング時間に対する放電遅れの変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５８】
１        …前面ガラス基板（基板）
６        …背面ガラス基板（基板）
Ｓ        …放電空間
Ｖｆ      …放電開始電圧
Ｖｃｍ    …最小放電維持電圧
【図１】
2005285481.tif 000003
【図２】
2005285481.tif 000004
【図３】
2005285481.tif 000005
【図４】
2005285481.tif 000006
【図５】
2005285481.tif 000007
【図６】
2005285481.tif 000008
【図７】
2005285481.tif 000009
【図８】
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