(57)【要約】【課題】放電電圧を低減することができて回路部品コストを低減し、低コストＰＤＰを実現する。【解決手段】前面ガラス基板３上に表示電極６と誘電体層８と保護層９とが形成された前面板２と、背面ガラス基板１１上にアドレス電極１２と隔壁１４と蛍光体層１５とが形成された背面板１０とを対向配置するとともに周囲を封着して放電空間を形成したＰＤＰであって、前面板２に、正四面体の体心から４頂点方向に針状結晶が延びたテトラポッド形状を有する酸化亜鉛結晶体２０を具備している。【選択図】図２
2007103150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板上に表示電極と誘電体層と保護層とが形成された前面板と、基板上に電極と隔壁と蛍光体層とが形成された背面板とを対向配置するとともに周囲を封着して放電空間を形成したプラズマディスプレイパネルであって、前記前面板に、正四面体の体心から４頂点方向に針状結晶が延びたテトラポッド形状を有する結晶体を具備す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】
前記誘電体層に前記結晶体の少なくとも一部が埋め込まれている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】
前記保護層に前記結晶体の少なくとも一部が埋め込まれている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】
前記保護層が前記結晶体の針状結晶の先端部を覆っていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
ガラス基板上に表示電極と誘電体層と保護層とが形成された前面板と、基板上に電極と隔壁と蛍光体層とが形成された背面板とを対向配置するとともに周囲を封着して放電空間を形成したプラズマディスプレイパネルであって、前記背面板に、正四面体の体心から４頂点方向に針状結晶が延びたテトラポッド形状を有する結晶体を具備す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６】
前記蛍光体層に前記結晶体の少なくとも一部が埋め込まれていることを特徴とする請求項５に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項７】
前記結晶体は酸化亜鉛を主成分とすることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項８】
前記結晶体はセレン化亜鉛を主成分とすることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項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、画像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に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと呼ぶ）は、高精細化、大画面化の実現が可能であることから、６５インチクラスのテレビなどが製品化されている。近年、ＰＤＰは従来のＮＴＳＣ方式に比べて走査線数が２倍以上のフルスペックのハイビジョンへの適用が進んでいるとともに、環境問題に配慮して鉛成分を含まないＰＤＰが要求されている。
【０００３】
ＰＤＰは、基本的には、前面板と背面板とで構成されている。前面板は、フロート法による硼硅酸ナトリウム系ガラスのガラス基板と、その一方の主面上に形成されたストライプ状の透明電極とバス電極とで構成される表示電極と、この表示電極を覆ってコンデンサとしての働きをする誘電体層と、この誘電体層上に形成された酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層とで構成されている。一方、背面板は、ガラス基板と、その一方の主面上に形成されたストライプ状のアドレス電極と、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た隔壁と、各隔壁間に形成された赤色、緑色および青色それぞれに発光する蛍光体層とで構成されている。
【０００４】
前面板と背面板とはその電極形成面側を対向させて気密封着され、隔壁によって仕切られた放電空間にＮｅ−Ｘｅの放電ガスが４００Ｔｏｒｒ〜６００Ｔｏｒｒの圧力で封入されている。ＰＤＰは、表示電極に映像信号電圧を選択的に印加することによって放電させ、その放電によって発生した紫外線が各色蛍光体層を励起して赤色、緑色、青色の発光をさせてカラー画像表示を実現している。
【０００５】
保護層は、耐イオン衝撃性の高い物質を用いて形成されており、放電で生じるイオン衝撃から誘電体層を保護している。また、このイオン衝撃により、保護層そのものから二次電子を放出し、駆動電圧を低下させる役割も持つ。一般的にこの保護層は、単結晶酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が用いられており、真空成膜技術によって形成されている。
【０００６】
ＭｇＯ膜はその本来の目的である放電空間における高い耐スパッタ性を有すると同時に、放電空間での電気的挙動として一定の電子放出特性を有しており、ＭｇＯの結晶性を制御することにより、ある程度の低電圧化は可能である。そこで、ＭｇＯ膜上にカーボンナノチューブを配置して局所的に高電界を発生させることによって放電電圧を低減する例が開示されている（例えば、非特許文献１参照）。
【非特許文献１】Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．  Ｖｏｌ．４１（２００２）ｐｐ．６５５０−６５５２  “ＭｇＯ／Ｃａｒｂｏｎ  Ｎａｎｏｔｕｂｅｓ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇ  Ｌａｙｅｒ  ｉｎ  ＡＣ−Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌｓ”  Ｗｏｎ  Ｔｅａ  Ｌｅｅ  ｅｔ．ａｌ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＰＤＰではさらなるコストダウンが求められているが、特に放電電圧を下げることで回路部品のコストが大きく下がるためコストダウンには大きく貢献する。
【０００８】
放電電圧の低減を目的として、ＭｇＯ膜上にカーボンナノチューブを配置する例では、電界を高めるためにはカーボンナノチューブを基板に垂直に設置することが最も効果があるが、カーボンナノチューブが線状の針状結晶であるために、基板に垂直に設置することが難しいという課題があった。
【０００９】
本発明は、以上の課題を解決するためになされ、電界を高めるための針状結晶を基板に垂直に設置することを容易に実現し、ＰＤＰの低電圧化を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明のＰＤＰは、ガラス基板上に表示電極と誘電体層と保護層とが形成された前面板と、基板上に電極と隔壁と蛍光体層とが形成された背面板とを対向配置するとともに周囲を封着して放電空間を形成したＰＤＰであって、前面板に、正四面体の体心から４頂点方向に針状結晶が延びたテトラポッド形状を有する結晶体を具備している。
【００１１】
このような構成によれば、結晶体のテトラポッド先端が前面板に対して垂直方向に配置される確率が増して、局所的に高電界を発生させることが可能となり、放電電圧を低減することができる。
【００１２】
さらに、誘電体層に結晶体の少なくとも一部が埋め込まれてもよく、誘電体層を形成する際に安定してテトラポッドの先端を誘電体層表面、あるいはその上の保護層表面上に突出させ、電界集中による放電電圧の低減を効果的に行うことができる。
【００１３】
さらに、保護層に結晶体の少なくとも一部が埋め込まれてもよく、保護層表面上にテトラポッドの先端を配置して、電界集中による放電電圧の低減を効果的に行うことができる。
【００１４】
さらに、保護層が結晶体の針状結晶の先端部を覆っていてもよく、電界集中効果と二次電子放出効果との両方によってさらに放電電圧を低減することが可能となる。
【００１５】
また、本発明のＰＤＰは、ガラス基板上に表示電極と誘電体層と保護層とが形成された前面板と、基板上に電極と隔壁と蛍光体層とが形成された背面板とを対向配置するとともに周囲を封着して放電空間を形成したＰＤＰであって、背面板に、正四面体の体心から４頂点方向に針状結晶が延びたテトラポッド形状を有する結晶体を具備している。
【００１６】
このような構成によれば、結晶体のテトラポッド先端が放電空間に垂直方向に配置される確率が増して、局所的に高電界を発生させることが可能となり、放電電圧を低減することができる。
【００１７】
さらに、蛍光体層に結晶体の少なくとも一部が埋め込まれてもよく、蛍光体層を形成する際に安定してテトラポッドの先端を蛍光体層表面に突出させ、電界集中による放電電圧の低減を効果的に行うことができる。
【００１８】
さらに、結晶体は酸化亜鉛を主成分とすることが望ましく、テトラポッド形状の結晶体を容易に作製することができる。
【００１９】
さらに、結晶体はセレン化亜鉛を主成分とすることが望ましく、テトラポッド形状の結晶体を容易に作製することができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明のＰＤＰによれば、放電電圧を低減することができて回路部品コストを低減し、低コストＰＤＰ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】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態におけるＰＤＰについて図面を用いて説明する。
【００２２】
（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などよりなる前面板２と、背面ガラス基板１１などよりなる背面板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。
【００２３】
前面板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とブラックストライプ（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。
【００２４】
また、背面板１０の背面ガラス基板１１上には、前面板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し、アドレス電極１２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、青色および緑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、青色、緑色の蛍光体層１５を有する放電セルがカラー表示のための画素になる。
【００２５】
図２は、図１のＡ−Ａ線断面図であり、前面板２に設けた表示電極６と平行な断面を示している。また、図３は本発明の第１の実施の形態におけるＰＤＰに用いるテトラポッド形状を有する結晶体を示す斜視図である。
【００２６】
図２に示すように、前面板２の誘電体層８には、図３で示すような正四面体の体心から４頂点方向に針状結晶が延びたテトラポッド形状を有する酸化亜鉛結晶体２０が、その少なくとも一部が誘電体層８に埋め込まれ、一部が保護層９表面から突出した形で形成されている。酸化亜鉛結晶体２０は、正四面体の体心２１から４頂点方向に針状結晶２２が延びたテトラポッド形状を有している。
【００２７】
酸化亜鉛から正四面体の体心から４頂点方向に針状結晶が延びたテトラポッド形状を有する酸化亜鉛結晶体２０を作製する方法は、例えば亜鉛微粒子表面を水中で酸化後、酸素雰囲気中で加熱する方法（ジャーナル・オブ・クリスタル・グロース１０２（１９９０年）第９６５頁から第９７３頁（Ｊ．Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｇｒｏｗｔｈ  １０２，  ９６５−９７３，  １９９０））などが知られている。
【００２８】
前面板２に誘電体層８を形成するために誘電体ペーストを塗布した後、これらの酸化亜鉛結晶体２０を誘電体ペースト上に散布して誘電体ペーストを焼成することにより、酸化亜鉛結晶体２０の一部が埋め込まれた誘電体層８を形成することができる。したがって、誘電体層８表面から、酸化亜鉛結晶体２０の針状結晶２２が突出し、さらに、その上に保護層９を真空蒸着法などの薄膜プロセスで形成することにより、保護層９表面からも針状結晶２２が突出した構成としている。酸化亜鉛結晶体２０は、正四面体の体心から４頂点方向に針状結晶２２が延びたテトラポッド形状を有するために、４本の針状結晶２２のうちの少なくとも１つの針状結晶２２を、前面ガラス基板３上に垂直方向、すなわち放電空間１６に向けて垂直方向に、分布確率が高い状態で突出して設けることが可能となる。
【００２９】
このような構成のＰＤＰにおいては、保護層９表面に突出した針状結晶２２の先端に電界が集中するために、放電電圧を低減することが可能となる。上述のように、保護層９表面から針状結晶２２の先端部が突出した構成では、酸化亜鉛結晶体２０のない場合に比べて、放電電圧を約３０Ｖ低減することが確認された。
【００３０】
（第２の実施の形態）
図４は、本発明の第２の実施の形態におけるＰＤＰの構成を示す断面図である。ＰＤＰの基本構成は第１の実施の形態と同じであり、同一構成要素には同一の符号を付与している。本実施の形態におけるＰＤＰは、保護層９中の酸化亜鉛結晶体２０の針状結晶２２の先端部を放電空間１６に露出させずに、保護層９に埋め込まれた構成としている。
【００３１】
このような構成のＰＤＰによると、第１の実施の形態におけるＰＤＰに比べて、放電電圧をさらに１０Ｖ低減できることが確認されている。これは電界集中効果に加えて、ＭｇＯからの二次電子放出効果が加わったためと考えられる。
【００３２】
なお、第１の実施の形態と第２の実施の形態においては、製造の容易性から、酸化亜鉛結晶体２０の一部を誘電体層８に埋め込んだ構成としているが、保護層９に埋め込む構成でも同様の効果が得られることを確認している。
【００３３】
（第３の実施の形態）
図５は、本発明の第３の実施の形態におけるＰＤＰの構成を示す断面図である。ＰＤＰの基本構成は第１の実施の形態と同じであり、同一構成要素には同一の符号を付与している。本実施の形態におけるＰＤＰでは、酸化亜鉛結晶体２０を背面板１０の蛍光体層１５中に埋め込み、蛍光体層１５の放電空間１６に面する表面に、酸化亜鉛結晶体２０の針状結晶２２の先端部が露出するように構成している。
【００３４】
蛍光体層１５は蛍光体粉体から形成されているために、その表面に正四面体の体心から４頂点方向に針状結晶が延びたテトラポッド形状を有する酸化亜鉛結晶体２０を散布しても、蛍光体層１５から剥離することなく安定に酸化亜鉛結晶体２０を蛍光体層１５に配置することが可能である。したがって、蛍光体層１５の表面から、放電空間１６に向かって針状結晶２２の先端部を突出させて配置することが可能である。また、蛍光体層１５を形成する際に、蛍光体粉体と酸化亜鉛結晶体２０とを混ぜたペーストを作製して塗布し、その後、焼成することによっても、同様の構成を実現することが可能である。
【００３５】
このような構成によれば、第１の実施の形態、第２の実施の形態と同様に、電界集中効果によって放電電圧を低減することが可能となる。
【００３６】
なお、以上の説明では、テトラポッド形状を有する結晶体として酸化亜鉛を用いた場合について述べたが、酸化亜鉛に限らずセレン化亜鉛を用いることも可能であり、さらに言えば、電界放出特性に優れて、テトラポッド形状の針状形状を有する結晶体であれば材料は問わない。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
以上述べてきたように本発明のＰＤＰは、放電電圧を低減することができて回路部品コストを低減し、低コストＰＤＰを実現して大画面の表示デバイスなどに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【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】図１のＡ−Ａ線断面図
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるＰＤＰに用いるテトラポッド形状を有する結晶体を示す斜視図
【図４】本発明の第２の実施の形態におけるＰＤＰの構成を示す断面図
【図５】本発明の第３の実施の形態におけるＰＤＰの構成を示す断面図
【符号の説明】
【００３９】
１    ＰＤＰ
２    前面板
３    前面ガラス基板
４    走査電極
５    維持電極
６    表示電極
７    ブラックストライプ（遮光層）
８    誘電体層
９    保護層
１０    背面板
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
２０    酸化亜鉛結晶体
２１    体心
２２    針状結晶
【図１】
2007103150.tif 000003
【図２】
2007103150.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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