(57)【要約】【課題】書き込み放電を行なう前の壁電荷量を面内均一にすることができ、各走査電極間の放電電圧のばらつきをなくして、全面均一な表示品質を実現する。【解決手段】少なくとも表示電極６を覆う誘電体層８と誘電体層８を覆う保護層９とを有する前面パネル２と、少なくともアドレス電極１２を有する背面パネル１０とを対向配置して放電セルを形成し、線順次に画像データを書き込むＰＤＰであって、走査方向に保護層９の電子放出係数を小さくするような、保護層９の膜厚分布を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも表示電極と前記表示電極を覆う誘電体層と前記誘電体層を覆う保護層とを有する前面パネルと、少なくともアドレス電極を有する背面パネルとを対向配置して放電セルを形成し、線順次に画像データを書き込むプラズマディスプレイパネルであって、前記保護層の電子放出係数の値を走査方向の順に小さくし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】
走査方向の順に、前記保護層の膜厚を薄くしたことを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
走査方向の順に、前記保護層の結晶粒子径を小さくしたことを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
走査方向の順に、前記保護層の結晶配向性を低くしたことを特徴とする特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
走査方向の順に、前記保護層の屈折率を小さくしたことを特徴とする請求項１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】
本発明は、表示デバイスなどに用いるプラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」と記す）に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＤＰは、前面パネルと背面パネルとを対向配置してその周縁部を封着材によって封着した構造を有し、前面パネルと背面パネルとの間に形成された放電空間には、ネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）などの放電ガスが封入されている。
【０００３】
前面パネルは、ガラス基板の片面にストライプ状に形成された走査電極と維持電極とからなる複数の表示電極対と、これらの表示電極対を覆う誘電体層と、この誘電体層を保護する保護層とを備えている。表示電極対はそれぞれ、透明電極とその透明電極上に形成した金属材料からなる補助電極とによって構成されている。
【０００４】
一方、背面パネルは、ガラス基板の片面に形成されたストライプ状の複数のアドレス電極と、アドレス電極を覆う下地誘電体層と、下地誘電体層上に形成され放電空間をアドレス電極毎に区画するストライプ状の隔壁と、隔壁間の下地誘電体層の表面と隔壁の側面に形成された赤色、緑色、青色の蛍光体層を備えている。
【０００５】
前面パネルと背面パネルとは、表示電極対とアドレス電極とが直交するように対向配置されてその周縁部を封着材によって封着されている。前面パネルと背面パネルとによって形成された放電空間にはネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）などからなる放電ガスが封入され、表示電極対とアドレス電極が交差する交差部に放電セルが形成される。放電セルはマトリクス状に配列されて表示電極対の方向に並ぶ赤色、緑色、青色の蛍光体層を有する３個の放電セルがカラー表示のための画素を形成している。
【０００６】
以上の構成のＰＤＰは、図６に示すような駆動方式により動作している。画像信号の１フィールドを複数のサブフィールドに分け、各サブフィールドはリセット期間、アドレス期間、維持期間からなる。リセット期間では走査電極と維持電極に初期化電圧を印加してリセット放電を行ない、全ての放電セルに全面均一な壁電荷を形成する。アドレス期間では走査電極とアドレス電極との間に書き込みパルスを印加することにより、表示を行なうべき放電セルに選択的に書き込み放電を行ない、線順次で後方の走査電極へと書き込みパルスを印加し、全ての放電セルに書き込みデータに対応した壁電荷を形成する。
【０００７】
次に、維持期間では走査電極と維持電極との間に交互に位相が反転する周期的な維持パルスを印加することにより、書き込み放電を行なった放電セルにおいて維持放電を行なう。この維持放電によって発生した紫外線が放電セルの背面パネルに設けられた蛍光体層を励起し、可視光を発光することにより画像を表示することができる。
【０００８】
このようなＰＤＰにおいて、保護層は耐スパッタ特性が大きいこと、かつ、駆動電圧を低くするために２次電子放出係数が大きいことなどが要求されて、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）薄膜を真空成膜技術によって形成している。保護層としての酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を電子ビーム蒸着法で形成する際に、蒸着室内の酸素ガスを始めとする各種ガスの分圧を一定の範囲に制御することによって、膜特性の良好な保護層を安定に製造しようとする例が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、保護層の屈折率を一定の範囲に限定してちらつきのない安定した放電を実現する例が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００５−５０８０４号公報
【特許文献２】特開２００３−３１７６３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このようなＰＤＰの駆動方式では、ＰＤＰの走査電極の先頭行から順に線順次走査を行なうことによって表示データを書き込むため、リセット放電から書き込み放電までの待機時間は後方の走査電極になるにしたがって長くなる。そのため、走査順の遅い放電セルになるほど、リセット放電で蓄積した壁電荷の消失量が大きくなり、正常な書き込み放電が行なわれなくなる。その結果、駆動電圧のマージンが狭くなるという課題があった。
【００１０】
このような壁電荷の消失は、電子放出係数の大きい保護層ほどエキソエミッションによる電子放出係数が大きいということに起因する。つまり、リセット放電から書き込み放電までの待機時間中に放電セル内の電界によって保護層が徐々に電子を放出し、リセット放電で蓄積した壁電荷を中和してしまうことがその原因である。
【００１１】
本発明は、先頭の走査電極から後方の走査電極になるにしたがって、保護層の特性を単調に変化させることによって、壁電荷の消失速度を変化させ、表示データを書き込みする前の壁電荷量を一定にすることにより、書き込みミスを減らしてＰＤＰの表示特性を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明のＰＤＰは、少なくとも表示電極と表示電極を覆う誘電体層と誘電体層を覆う保護層とを有する前面パネルと、少なくともアドレス電極を有する背面パネルとを対向配置して放電セルを形成し、線順次に画像データを書き込むＰＤＰであって、保護層の電子放出係数の値を走査方向の順に小さくしている。
【００１３】
このような構成により、表示を行なうべき放電セルに選択的に書き込み放電を行なう際に、書き込み放電を行なう前の壁電荷量を面内均一にすることができ、その結果として各走査電極間の放電電圧のばらつきをなくして、全面均一な表示品質を実現することができる。
【００１４】
さらに、走査方向の順に、保護層の膜厚を薄くしてもよい。保護層の電子放出係数は膜厚が厚いほど大きくなるので、保護層の膜厚をアドレス走査の先頭の走査電極側で最も厚くし、後方の走査電極側になるにしたがって単調に薄くなるような分布にすることによって、書き込み放電を行なう前の壁電荷量を面内均一にすることができる。
【００１５】
さらに、走査方向の順に、保護層の結晶粒子径を小さくしてもよい。保護層の電子放出係数は保護層の結晶粒子径が大きいほど大きくなるので、保護層の結晶粒子径をアドレス走査の先頭の走査電極側で最も大きくし、後方の走査電極側になるにしたがって単調に小さくなるような分布にすることによって、書き込み放電を行なう前の壁電荷量を面内均一にすることができる。
【００１６】
さらに、走査方向の順に、保護層の結晶配向性を低くしてもよい。保護層の電子放出係数は保護層としての結晶の（１１１）面配向性が大きいほど大きくなるので、保護層の結晶配向性をアドレス走査の先頭の走査電極側で最も大きくし、後方の走査電極側になるにしたがって単調に小さくなるような分布にすることによって、書き込み放電を行なう前の壁電荷量を面内均一にすることができる。
【００１７】
さらに、走査方向の順に、保護層の屈折率を小さくしてもよい。保護層の電子放出係数は屈折率が大きいほど大きくなるので、保護層の屈折率をアドレス走査の先頭の走査電極側で最も大きくし、後方の走査電極側になるにしたがって単調に小さくなるような分布にすることによって、書き込み放電を行なう前の壁電荷量を面内均一にすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明によれば、書き込み放電を行なう前の壁電荷量を面内均一にすることができ、各走査電極間の放電電圧のばらつきをなくして、全面均一な表示品質を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態におけるＰＤＰについて図面を参照しながら説明する。
【００２０】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態におけるＰＤＰの構造を示す斜視図である。ＰＤＰの基本構造は、一般的な交流面放電型ＰＤＰと同様である。図１に示すように、ＰＤＰ１は、前面ガラス基板３などよりなる前面パネル２と、背面ガラス基板１１などよりなる背面パネル１０とが対向して配置され、その外周部をガラスフリットなどからなる封着材によって気密封着して構成されている。封着されたＰＤＰ１内部の放電空間１６には、ネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）などの放電ガスが４００Ｔｏｒｒ〜６００Ｔｏｒｒの圧力で封入されている。
【００２１】
前面パネル２の前面ガラス基板３上には、走査電極４および維持電極５よりなる一対の帯状の表示電極６と遮光層７が互いに平行にそれぞれ複数列配置されている。前面ガラス基板３上には表示電極６と遮光層７とを覆うようにコンデンサとしての働きをする誘電体層８が形成され、さらにその表面に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などからなる保護層９が形成されている。
【００２２】
また、背面パネル１０の背面ガラス基板１１上には、前面パネル２の走査電極４および維持電極５と直交する方向に、複数の帯状のアドレス電極１２が互いに平行に配置され、これを下地誘電体層１３が被覆している。さらに、アドレス電極１２間の下地誘電体層１３上には放電空間１６を区切る所定の高さの隔壁１４が形成されている。隔壁１４間の溝にアドレス電極１２毎に、紫外線によって赤色、緑色および青色にそれぞれ発光する蛍光体層１５が順次塗布して形成されている。走査電極４および維持電極５とアドレス電極１２とが交差する位置に放電セルが形成され、表示電極６方向に並んだ赤色、緑色、青色の蛍光体層１５を有する放電セルがカラー表示のための画素になる。
【００２３】
図２は、本発明の第１の実施の形態におけるＰＤＰの前面パネル２と背面パネル１０に形成された電極配列を模式的に示す平面図である。前面パネル２には、ｎ本の走査電極４とｎ本の維持電極５からなる表示電極対が形成されている。図２では走査電極４には走査の順が早い走査電極から走査の順が遅い走査電極に向かって順に１ｓｔ、２ｎｄ、３ｒｄ〜（ｎ）ｔｈというように番号を付している。すなわち、アドレス走査は図２において矢印Ａの順番に走査される。一方背面パネル１０には、Ｍ本のアドレス電極１２が形成され、表示電極対とアドレス電極１２とが直交するように対向させ、表示電極対とアドレス電極１２との交差部が放電セルを形成している。
【００２４】
本発明の第１の実施の形態では、保護層９以外の構造と駆動方法は従来のＰＤＰと同様であるが、保護層９の膜厚を、アドレス走査の早い先頭の走査電極１ｓｔから走査順が最終の走査電極（ｎ）ｔｈなるにしたがい徐々に薄くなるように形成されている。ＰＤＰの保護層９としては一般的に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の薄膜が用いられる。酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の薄膜は、膜厚が厚くなるほど電界によるエキソエミッションによる電子放出能力が高くなるという特性を有する。つまり、図３は、本発明の第１の実施の形態におけるＰＤＰの保護層の膜厚分布を示す図である。図３に示すように走査が後方の走査電極に属する放電セルほど、保護層９の膜厚を薄くして保護層９の電子放出能力が低くなるようにし、リセット放電によって生じた壁電荷の消失を抑制するようにしている。
【００２５】
図４は本発明の第１の実施の形態におけるＰＤＰの保護層９を成膜する成膜装置３０の概要を示す斜視図である。保護層９は誘電体層８までが形成された前面ガラス基板３を搬送しながら真空蒸着法で成膜される。図４において矢印Ｃは前面ガラス基板３の搬送方向を示す。
【００２６】
保護層９は真空蒸着法によって以下のようにして成膜される。例えば、減圧雰囲気とした蒸着室３１中で２基の電子銃３２、３３から発射される電子ビームを偏向、集束して蒸着ハース３４に充填された蒸着材料面を照射し、それを加熱することによって蒸着材料の蒸気を発生させる。この蒸気を上方に配置した加熱された前面ガラス基板３の誘電体層８上に堆積させることにより保護層９が形成される。蒸着材料としては、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などの金属酸化物のペレットを使用し、微量の酸素ガスを成膜室内に供給することにより目標の膜厚となるように形成する。
【００２７】
保護層９の膜質は、基板の加熱温度、酸素ガス圧力などの成膜パラメータによって任意に変化させることができる。ＰＤＰ用の保護層９の場合、基板の温度を２００℃以上、ガス圧力を１０−２Ｐａ台にすることが好ましい。これにより、保護層９の耐イオン衝撃性や２次電子放出特性などを向上させることができる。
【００２８】
本発明の第１の実施の形態における傾斜した膜厚分布の保護層９を有するＰＤＰは以下のようにして製造が可能となる。すなわち、図４に示すような２基の電子銃３２、３３を具備した基板搬送型の電子ビーム蒸着装置を用い、電子銃３２と電子銃３３のエミッション電流を変化させることにより形成することができる。蒸着材料として酸化マグネシウム（ＭｇＯ）ペレットを使用し、酸素ガスを成膜装置内に４．０×１０−２Ｐａの圧力になるまで導入する。前面ガラス基板３は搬送トレイに設けられた基板加熱ヒータ（図示せず）により２５０℃まで加熱される。
【００２９】
前面ガラス基板３に形成されている走査電極４のＰＤＰとしての走査方向が、図４に示す矢印Ａの場合で、電子銃３３側の保護層９の膜厚を小さくする場合には、電子銃３２のエミッション電流を１ｎＡに、電子銃３３のエミッション電流を０．５ｎＡに設定することにより、図３に示す膜厚分布を有する保護層９を形成することが可能となる。
【００３０】
保護層９にこのような膜厚分布を持たせることにより、リセット放電から書き込み放電までの待機時間が長い後方の走査電極４側において、保護層９上の電界によるエキソエミッションによる電子放出を抑制できるため、リセット放電時に付与された壁電荷の消失量を均一に保つことができ、ＰＤＰ全面の面内の放電特性を均一化することができる。
【００３１】
（第２の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態では、保護層９の膜厚分布を制御することによって電子放出係数に適切な分布を持たせ、リセット放電時に付与された壁電荷の消失量を一定に保ち、ＰＤＰ全面の面内の放電特性を均一化した。
【００３２】
本発明の第２の実施の形態では、保護層９の酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の結晶粒子径分布を制御している。真空蒸着法によって形成した酸化マグネシウム（ＭｇＯ）は、結晶粒子径が大きくなるほど電界によるエキソエミッションによる電子放出能力が高くなるという特性を有する。したがって、第１の実施の形態と同様に、保護層９の結晶粒子径を走査の早い先頭の走査電極１ｓｔから走査が最終の走査電極（ｎ）ｔｈの方向に、徐々に小さくするようにしている。
【００３３】
結晶粒子径の制御には真空蒸着の際の基板加熱を制御することが有効である。図５は本発明の第２の実施の形態における保護層９を成膜する成膜装置３０の概要を示す斜視図である。図５に示すように、本発明の第２の実施の形態では、温度傾斜を有する基板加熱ヒータ３５を具備している。前面ガラス基板３に形成されている走査電極のＰＤＰとしての走査方向が矢印Ａの場合に、矢印Ａに沿って基板加熱ヒータ３５の設定温度を低くしている。例えば、走査の先頭方向では３００°Ｃ、走査の後ろでは２５０°Ｃと設定することにより、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）保護層９の結晶粒子径を走査方向に沿って小さくすることができる。
【００３４】
保護層９としてこのような結晶粒子径分布を持たせることにより、リセット放電から書き込み放電までの待機時間が長い後方の走査電極側において、保護層９上の電界によるエキソエミッションによる電子放出を抑制できるため、リセット放電時に付与された壁電荷の消失量を均一に保つことができ、ＰＤＰ全面の面内の放電特性を均一化することができる。
【００３５】
なお、第１の実施の形態では保護層の膜厚分布を制御し、第２の実施の形態では保護層の結晶粒子径分布を制御して電子放出係数に好適な分布を持たせたが、表１に示す保護層のパラメータによって保護層の電子放出係数を制御することも可能である。
【００３６】
なお、表１においては、電子放出係数を統計的放電遅れとして評価し、放電遅れを２倍にする、すなわち電子放出し難くするためのパラメータとしての数値を示している。
【００３７】
【表１】
2007134262.tif 000003
【００３８】
表１に示すように、保護層の屈折率や、結晶粒子の充填率、さらには、結晶配向性としての結晶軸としての（１１１）軸と（２００）軸との比などの分布を制御することによっても同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明によると、面内の駆動電圧特性が均一で表示品質の優れたＰＤＰを提供することができ、特に大画面表示装置などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるＰＤＰの構造を示す斜視図
【図２】同ＰＤＰの前面パネルと背面パネルに形成された電極配列を模式的に示す平面図
【図３】同ＰＤＰの保護層の膜厚分布を示す図
【図４】ＰＤＰの保護層を成膜する成膜装置の概要を示す斜視図
【図５】本発明の第１の実施の形態におけるＰＤＰの保護層を成膜する成膜装置の概要を示す斜視図
【図６】ＰＤＰの駆動方式を示す図
【符号の説明】
【００４１】
１    ＰＤＰ
２    前面パネル
３    前面ガラス基板
４    走査電極
５    維持電極
６    表示電極
７    遮光層
８    誘電体層
９    保護層
１０    背面パネル
１１    背面ガラス基板
１２    アドレス電極
１３    下地誘電体層
１４    隔壁
１５    蛍光体層
１６    放電空間
３０    成膜装置
３１    蒸着室
３２，３３    電子銃
３４    蒸着ハース
３５    基板加熱ヒータ
【図１】
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【図２】
2007134262.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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