(57)【要約】【課題】プラズマディスプレイパネルの放電特性を向上させる。【解決手段】隔壁を介して互いに接合される上部パネルと下部パネルを含むプラズマディスプレイパネルにおいて、前記上部パネルの誘電体層上に形成され、柱状結晶の酸化マグネシウムを含む第１保護膜と、前記第１保護膜上に形成され、六面体結晶の酸化マグネシウムを含む第２保護膜と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隔壁を介して互いに接合される上部パネルと下部パネルを備えるプラズマディスプレイパネルであって、
前記上部パネルの誘電体層上に形成され、柱状結晶の酸化マグネシウムを含む第１保護膜と、
前記第１保護膜上に形成され、六面体結晶の酸化マグネシウムを含む第２保護膜と、
を備えてな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】
前記六面体結晶は、最も長い辺と最も短い辺の長さの比が１対１乃至２対１であ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】
前記第２保護膜に備えられた酸化マグネシウム結晶は、正六面体であ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】
前記第２保護膜は、厚さが５０〜２００ｎｍであ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５】
前記第１保護膜は、厚さが３００〜７５０ｎｍであ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６】
前記正六面体結晶は、辺の長さが５０〜２００ｎｍであることを特徴とする、請求項３に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項７】
前記柱状結晶は、横方向の辺の長さが２５０〜５００ｎｍであ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８】
前記第１保護膜に含まれた酸化マグネシウム結晶は、配向面が（１１１）であ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９】
前記第２保護膜に含まれた酸化マグネシウム結晶は、配向面が（２００）であ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１０】
前記第２保護膜は、放電空間内での前記酸化マグネシウム結晶の密度が、非放電空間内での前記酸化マグネシウム結晶の密度よりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１１】
前記非放電空間は、前記隔壁の上部に形成されたことを特徴とする、請求項１０に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１２】
前記第２保護膜は、放電空間中心部での前記酸化マグネシウム結晶の密度が、放電空間周辺部での前記酸化マグネシウム結晶の密度よりも大きいことを特徴とする、請求項１０に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１３】
前記第１保護膜は、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、バリウム（Ｂａ）、インジウム（Ｉｎ）、シリコン（Ｓｉ）、鉛（Ｐｂ）、亜鉛（Ｚｎ）、リン（Ｐ）、ガリウム（Ｇａ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、スカンジウム（Ｓｃ）、及びイットリウム（Ｙ）のうち少なくとも一つを含んでな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１４】
前記第２保護膜は、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、バリウム（Ｂａ）、インジウム（Ｉｎ）、シリコン（Ｓｉ）、鉛（Ｐｂ）、亜鉛（Ｚｎ）、リン（Ｐ）、ガリウム（Ｇａ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、スカンジウム（Ｓｃ）、及びイットリウム（Ｙ）のうち少なくとも一つを含んでな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。
【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係り、特に、プラズマディスプレイパネルの保護膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネルは、上部パネルと下部パネル間に形成された隔壁（barrier rib）がそれぞれの放電セルを区画してなる。それぞれの放電セル内には、ネオン、ヘリウムまたはネオンとヘリウムとの混合気体などのような主放電気体と少量のキセノンを含有する不活性ガスが充填されている。そして、高周波電圧によって放電がおきると、不活性ガスから真空紫外線（Vacuum ultra violet rays）が発生し隔壁間の蛍光体を発光させることで画像が具現される。このような構造のプラズマディスプレイパネルは、軽薄の構成が可能な点から次世代表示装置として脚光を浴びている。
【０００３】
図１は、プラズマディスプレイパネルの構造を概略的に示す斜視図である。図１に示すように、プラズマディスプレイパネルの上部パネル１００は、画像がディスプレイされる表示面である上部ガラス板１０１上に、スキャン電極１０２と維持電極１０３が対で形成された複数の維持電極対１０６が配列される。スキャン電極１０２は透明電極１０２ａ及びバス電極１０２ｂを備え、サステイン電極１０３は透明電極１０３ａ及びバス電極１０３ｂを備える。透明電極１０２ａ及び１０３ａは、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等からなり、可視光を透過させる。バス電極１０２ｂ及び１０３ｂは、Ａｇ等からなり、スキャン電極１０２及びサステイン電極１０３の抵抗値を低減する補助電極として機能する。そして、下部パネル１１０は、下部ガラス板１１１上に、前述した複数の維持電極対１０６と交差するように複数のアドレス電極１１３が配列される。これらの下部パネル１１０と上部パネル１００は互いに一定の距離をおいて平行に結合される。
【０００４】
下部パネル１１０は、複数個の放電空間、すなわち、放電セルを形成させるためのストライプタイプ（または、ウェルタイプ等）の隔壁１１２が平行に配列される。そして、アドレス放電を行って真空紫外線を発生させる複数のアドレス電極１１３が下部ガラス基板１１１上において隔壁に対して平行に配置される。下部パネル１１０の上面には、アドレス放電時に画像表示のための可視光線を放出する赤色Ｒ、緑色Ｇ及び青色Ｂの蛍光体１１４が塗布される。また、アドレス電極１１３と蛍光体１１４との間には、アドレス電極１１３を保護する下板誘電体層１１５が形成される。
【０００５】
なお、維持電極対上に形成された上板誘電体層１０４上には、保護膜１０５が形成される。これは、プラズマディスプレイパネルの放電時に（＋）イオンの衝撃によって上部パネルに設けられた上板誘電体層１０４がすり消え、ナトリウム（Ｎａ）などの金属物質が電極を短絡（short）させることを防ぐためのものである。したがって、保護膜１０５として酸化マグネシウム（ＭｇＯ）薄膜をコーティングして上板誘電体層１０４を保護しており、酸化マグネシウムは（＋）イオンの衝撃に対する耐性が良好であり、２次電子放出係数が高いため放電開始電圧を下げる特性を有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の従来プラズマディスプレイパネルの保護膜は、下記の問題点を有する。
【０００７】
第一に、保護膜を構成する酸化マグネシウム結晶の直径が均一でないため、密度が低くなり、結晶が十分に成長しない。
【０００８】
第二に、保護膜を構成する酸化マグネシウム結晶の大きさが均一でないと、保護膜の表面に水分や不純物ガスなどの不純物が付着し、これは、プラズマディスプレイパネルの放電を邪魔する。さらに、コントラストが低下し、放電開始電圧が高まって回路構成が複雑になり、高コストを招く。また、このような保護膜の特性の低下は、ジッター（jitter）特性の低下とも密接な関連を持つ。
【０００９】
本発明は上記の問題点を解決するためのもので、その目的は、酸化マグネシウム結晶が均一に形成されたプラズマディスプレイパネルの保護膜を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、プラズマディスプレイパネルの放電開始電圧を下げ、コントラストとジッター特性が向上した保護膜を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明は、隔壁を介して互いに接合される上部パネルと下部パネルを備えるプラズマディスプレイパネルにおいて、前記上部パネルの誘電体層上に形成され、柱状結晶の酸化マグネシウムを含む第１保護膜と、前記第１保護膜上に形成され、六面体結晶の酸化マグネシウムを含む第２保護膜と、を備えてなることを特徴とするプラズマディスプレイパネルを提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、保護膜中の酸化マグネシウム結晶を均一に形成できるため、プラズマディスプレイパネルの放電開始電圧を下げ、コントラストとジッター特性を向上させることが可能になる。    
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る好適な実施例を、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１４】
本発明によるプラズマディスプレイパネルは、２層構造の保護膜を備えることを特徴とする。以下では、上板誘電体層上に形成された層を第１保護膜、第１保護膜上に形成された層を第２保護膜という。ここで、第１保護膜は、柱状結晶の酸化マグネシウムがちゅう密に形成されてなるもので、誘電体層保護機能を果たす。そして、第２保護膜は、六面体結晶の酸化マグネシウムが互いに隔たって形成されており、保護膜全体の表面に屈曲が形成されるため、放電開始電圧の向上に寄与できる。
【００１５】
図２は、本発明によるプラズマディスプレイパネルの上部パネルの一実施例を示す断面図である。
【００１６】
本実施例によるプラズマディスプレイパネルの上部パネルは、上部ガラス板７０上に維持電極対９０ａ，９０ｂと、上板誘電体層７５と、第１保護膜８０ａ及び第２保護膜８０ｂとが順に形成される。上部ガラス板７０は、ソーダライムガラスまたはＰＤ２００等からなり、維持電極対は、一対のスキャン電極と維持電極とからなる。また、スキャン電極と維持電極はそれぞれ、ＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）などからなる透明電極９０ａ上にバス電極９０ｂが形成されてなる。そして、維持電極対上には上板誘電体層７５が形成されて維持電極対を保護し、上板誘電体層７５上には、第１保護膜８０ａと第２保護膜８０ｂが順に形成される。
【００１７】
第１保護膜８０ａは、柱状結晶の酸化マグネシウムからなることを特徴とする。図２で、柱状結晶は、上板誘電体層７５と垂直な方向に形成されているが、斜めに形成されても良い。ここで、柱状結晶は、図示の六角柱形状に限定されることはなく、縦長の柱状のものであれば四角形または五角形などの断面を有するものも使用可能である。また、第１保護膜８０ａをなす酸化マグネシウム結晶はちゅう密に形成されているため、上板誘電体層７５を（＋）イオンの衝撃から保護することができる。なお、第１保護膜８０ａは、厚さを３００〜７５０ｎｍとすることを特徴とする。第１保護膜８０ａの厚さが３００ｎｍよりも薄いと、（＋）イオンの衝撃から上板誘電体層７５を充分に保護することができない。また、製造費用の節減と製造工程の簡素化を考慮して、第１保護膜８０ａの厚さは７５０ｎｍ以下であることが好ましい。この第１保護膜８０ａの厚さが厚すぎると、長期使用によって表面の酸化マグネシウム結晶がスパッタリング（sputtering）されて他の所に吸着される恐れもある。
【００１８】
また、第１保護膜８０ａ中に備えられた柱状の酸化マグネシウム結晶は、横方向の大きさが２５０〜５００ｎｍであることを特徴とする。ここで、大きさは、結晶の縦断面が多角形の場合は一辺の長さを意味し、円形の場合は対角線の長さを意味する。また、第１保護膜８０ａ中に備えられた酸化マグネシウム結晶は、配向面が（１１１）であることが好ましい。図２に示すように、第１保護膜８０ａは、柱状結晶がちゅう密に形成され、放電セル内部の（＋）イオンの衝撃から上板誘電体層７５を保護することができる。
【００１９】
一方、第１保護膜８０ａ上に形成された第２保護膜８０ｂは、六面体結晶の酸化マグネシウムを含んでなる。図２に示すように、第２保護膜８０ｂには、六面体結晶の酸化マグネシウムがそれぞれ所定距離をおいて形成されている。このような第２保護膜８０ｂによって、プラズマディスプレイパネルの上部パネルに形成された保護膜は、全体的に屈曲を持つ形状となる。ここで、六面体結晶は、正六面体が最も好ましいが、形成工程での誤差などを考慮すると、最も長い辺の長さと最も短い辺の長さの比を１対１乃至２対１とすることが好ましい。また、六面体結晶は、大きさを５０〜２００ｎｍとすることが好ましく、この大きさは、上述におけと同様の意味を有する。また、第２保護膜８０ｂをなす結晶は、配向面が（２００）の結晶からなる。
【００２０】
そして、第２保護膜８０ｂにも配向面が（１１１）の酸化マグネシウム結晶が一部含まれても良いが、その個数を配向面が（２００）の結晶よりも少なくしなければならない。具体的に、配向面が（１１１）の酸化マグネシウム結晶と配向面が（２００）の酸化マグネシウム結晶の密度比は、１対５乃至１対１０にすると良い。
【００２１】
ここで、第１保護膜８０ａをなす酸化マグネシウム結晶は、スパッタリングなどの方法で形成されるので、柱状に上板誘電体層７５上に形成される。一方、第２保護膜８０ｂをなす酸化マグネシウム結晶は、粉砕されたのち第１保護膜８０ａ上に再形成されるので、結晶の形状をしている。
【００２２】
また、第２保護膜８０ｂ上に形成された酸化マグネシウム結晶の密度は均一でない方が放電効率の向上の面で好ましい。具体的に、第２保護膜８０ｂは、放電空間内での酸化マグネシウム結晶の密度が、非放電空間内での酸化マグネシウム結晶の密度よりも大きいことを特徴とする。ここで、非放電空間とは、プラズマディスプレイパネルの駆動時に放電がおきない空間のことで、それぞれの放電セルを区分する隔壁上部を意味する。すなわち、放電時に放電空間内でプラズマガスが衝突する回数が増加するので、放電空間内で酸化マグネシウム結晶の密度が相対的に大きい方が好ましい。放電空間内においても、特に、放電空間中心部での酸化マグネシウム結晶の密度が、放電空間周辺部での酸化マグネシウム結晶の密度よりも大きいことが好ましい。これは、放電がおきると放電空間内、特にその中心部で（＋）電荷が保護膜に衝突する回数が増加するためである。
【００２３】
なお、保護膜上にはドーパント（dopant）が添加され、気孔を減らし且つ密度を上げることで、酸化マグネシウム薄膜の表面に不純物が付着するのを防止し、放電開始電圧を下げることができる。ドーパントとしては、シリコンや鉛が含まれると良いが、アルミニウム、ホウ素、バリウム、インジウム、亜鉛、リン、ガリウム、ゲルマニウム、スカンジウム及びイットリウムなどが含まれても良い。このドーパントは、第１保護膜上にも第２保護膜上にも形成されることができ、その濃度は５００ｐｐｍ（parts per million）以下とすることが好ましい。また、これらのドーパントは、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｐ２Ｏ５、Ｇａ２Ｏ３、ＧｅＯ２、Ｓｃ２Ｏ３及びＹ２Ｏ３などの酸化物の粉体で添加され、保護膜中で酸化マグネシウム結晶などと均一に混合されることが好ましい。
【００２４】
図３は、本発明によるプラズマディスプレイパネルにおける放電セル構造を示す断面図である。図３を参照して本発明によるプラズマディスプレイパネルの放電セル構造について説明する。
【００２５】
上部パネルと下部パネルと隔壁４０によって放電空間が定義され、それぞれの放電空間には第２保護膜８０ｂが接し、第２保護膜８０ｂは第１保護膜８０ａを介して上板誘電体層７５と接する。また、第１及び２保護膜８０ａ，８０ｂは、薄い膜の形態にＭｇＯを含んで形成され、放電時に上板誘電体層を保護し、プラズマディスプレイパネルの寿命を保障し、プラズマからイオンが入射すると保護膜８０ａ，８０ｂ表面から二次電子が放出され低い電圧で放電がおきるようにする。また、第１保護膜８０ａは、酸化マグネシウム粒子の直径が均一に形成され、気孔が少なくて粒子の密度が高いため、上板誘電体層を（＋）電荷の衝撃から保護し、第２保護膜８０ｂは、表面に不純物ガスの付着を防止し、放電開始電圧を下げることができる。
【００２６】
また、第２保護膜８０ｂにおいても、放電空間内でプラズマガスが衝突する回数が増加するので、酸化マグネシウム結晶は、放電空間内、すなわち、維持電極対間でその密度が大きく、放電空間の外部、すなわち、隔壁の上部ではその密度が小さい。さらに、放電空間内の中でも中心部でプラズマガスが衝突する回数が増加するので、第２保護膜８０ｂは、放電空間中心部の酸化マグネシウム結晶の密度が、放電空間周辺部の酸化マグネシウム結晶の密度よりも大きいことが好ましい。
【００２７】
このような放電セルを有するプラズマディスプレイパネルは、駆動電圧が印加されると、保護膜をなす酸化マグネシウム粒子が、大きいエネルギーで昇華するようになる。したがって、酸化マグネシウム結晶が正六面体に近い均一な形態を持つほど、酸化マグネシウム粒子の結合エネルギーが大きくなるため、結晶の成長が促進され、保護膜の表面に水分や不純物ガスなどの付着が減少しプラズマディスプレイパネル内での放電への障害が減りながら放電開始電圧が減少し、ジッター特性が改善され、コントラストが向上する。
【００２８】
上述した本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法において、保護膜の形成方法を除く他の構成要素は、従来の技術におけると同一である。
【００２９】
以上説明した内容から、当業者なら本発明の技術思想を逸脱しない範囲で、様々な変更及び修正が可能であることが理解される。したがって、本発明の技術的範囲は、実施例に記載された内容に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】プラズマディスプレイパネルの一実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明によるプラズマディスプレイパネルにおける上部パネルの一実施例を示す断面図である。
【図３】本発明によるプラズマディスプレイパネルの放電セル構造を示す断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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