(57)【要約】【課題】放電開始電圧を下げうるプラズマディスプレイパネル及びその製造方法を提供する。【解決手段】隔壁を介して相対向する上部パネル及び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、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、二次電子の放出物質を含む第２保護膜と、を備える構成とした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隔壁を介して相対向する上部パネル及び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、
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、二次電子の放出物質を含む第２保護膜と、
を備え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】
前記二次電子放出物質は、結晶型酸化物であり、前記第２保護膜中でパーティクルの形状で備えられ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】
前記結晶型酸化物は、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ金属酸化物及び遷移金属酸化物のうち少なくとも一つであることを特徴とする、請求項２に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
前記アルカリ土類金属酸化物は、ＭｇＯ、ＢｅＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯのうち少なくとも一つ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５】
前記アルカリ金属酸化物は、ＬｉＯ２、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏ及びＣｓＯのうち少なくとも一つ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６】
前記遷移金属酸化物は、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＺｎＯ、ＣｏＯ及びＭｎＯのうち少なくとも一つ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】
前記結晶型酸化物は、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＧｅＯ２、ＳｎＯ２、Ｌａ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｅｕ２Ｏ３及びＧｄ２Ｏ３のうち少なくとも一つであることを特徴とする、請求項２に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項８】
前記第２保護膜の分布面積は、前記第１保護膜の分布面積の一部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】
前記二次電子放出物質は、前記酸化マグネシウムよりも電子衝撃による二次電子放出係数が高い物質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、単結晶構造の粒子を含んでなることを特徴とする、請求項９に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１１】
前記単結晶は、ＫＢｒ、ＫＣｌ、ＫＩ、ＮａＢｒ、ＮａＣｌ、ＮａＦ、ＮａＩ及びＬｉＦのうち少なくとも一つであることを特徴とする、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、多結晶構造の粒子を含んでなることを特徴とする、請求項９に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１３】
前記多結晶は、ＣｓＣｌ、ＫＣｌ、ＫＩ、ＮａＢｒ、ＮａＣｌ、ＮａＦ、ＮａＩ、ＬｉＦ、ＲｂＣｌ、Ａｌ２ＣＯ３、ＢａＯ、ＢｅＯ、ＢａＦ２、ＣａＦ２、ＢｉＣｓ３、ＧｅＣｓ、Ｒｂ３Ｓｂ及びＳｂＣｓ３のうち少なくとも一つであることを特徴とする、請求項１２に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１４】
上部パネルの誘電体層上に、酸化マグネシウムを含む第１保護膜を形成する段階と、
前記第１保護膜上に二次電子放出物質を含む第２保護膜を形成する段階と、
を備えることを特徴とする、プラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１５】
前記二次電子放出物質は、結晶型酸化物であり、前記第２保護膜中にパーティクルの形状で形成されることを特徴とする、請求項１４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】
前記第２保護膜を形成する段階は、
液状ペーストを製造して前記第１保護膜上に塗布する段階と、
前記液状ペーストの塗布された第１保護膜を乾燥し焼成する段階と、
を備えることを特徴とする、請求項１５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】
前記液状ペーストを製造して前記第１保護膜上に塗布する段階は、
スプレーコーティング（spray coating）法、バー（bar）コーティング法、スピン（spin）コーティング法、ブレード（blade）コーティング法及びインクジェット（inkjet）法のうちいずれか一方法を用いることを特徴とする、請求項１６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１８】
前記二次電子放出物質は、前記酸化マグネシウムよりも電子衝撃による二次電子放出係数が高い物質であることを特徴とする、請求項１４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１９】
前記第２保護膜を形成する段階は、液相法、グリーンシート法及びスプレー法のうちいずれか一方法で前記第２保護膜を形成することを特徴とする、請求項１８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２０】
前記液相法で前記第２保護膜を形成する段階は、
液状ペーストを製造する段階と、
前記液状ペーストを前記第１保護膜上に塗布する段階と、
前記液状ペーストの塗布された第１保護膜を乾燥する段階と、
前記乾燥された第１保護膜を焼成する段階と、
を備える、請求項１９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２１】
前記液状ペースト内の物質濃度を調節して、前記第２保護膜の分布面積を調節することを特徴とする、請求項２０に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【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とが充填されている。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、これによって隔壁間の蛍光体が発光されて画像が具現される。このような構造のプラズマディスプレイパネルは、軽薄な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が配列される。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には、複数個の放電空間、すなわち、放電セルを形成す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を保護しているが、酸化マグネシウムは（＋）イオンの衝撃によく耐えるし、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。したがって、保護膜を形成することによってパネルの低電圧化が図られ、このような低電圧化は、パネルの電力消耗を減らして生産コストの節減を可能にし、かつ、輝度と放電効率などの向上を招くという利点につながる。
【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、下記のような問題点を抱えていた。
【０００７】
第一に、現在保護膜の材料としている酸化マグネシウムでは、放電電圧を效果的に下げることができないが、これは、酸化マグネシウムの物質特性に起因する。具体的には、プラズマから入射するイオンに対する酸化マグネシウムの二次電子の放出係数が小さいためである。
【０００８】
第二に、二次電子は上述したイオン衝撃の他に、電子衝撃によっても発生するにもかかわらず、現在量産されているプラズマディスプレイパネルでは、イオンと酸化マグネシウムの相互作用だけが重要視され、電子衝撃による二次電子の発生は考慮されていない現状にある。
【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、二次電子放出特性が向上したプラズマディスプレイパネル及びその製造方法を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、二次電子放出特性を向上させることによって、放電開始電圧が低く、輝度と放電効率が高く、且つ、電力消耗が少ないプラズマディスプレイパネル及びその製造方法を提供することにある。
【００１１】
本発明のさらに他の目的は、電子衝撃による二次電子放出量が増加したプラズマディスプレイパネル及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明に係るプラズマディプレイパネルは、隔壁を介して相対向する上部パネル及び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、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、二次電子の放出物質を含む第２保護膜と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、上記目的を達成するために、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、上部パネルの誘電体層上に、酸化マグネシウムを含む第１保護膜を形成する段階と、前記第１保護膜上に二次電子放出物質を含む第２保護膜を形成する段階と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、二次電子放出特性を向上させることによって、放電開始電圧を下げ、輝度と放電効率を高め、且つ、電力消耗を低下できる。なお、電子衝撃による二次電子放出量も増加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】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施例について、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１６】
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、上板誘電体上に形成された層を第１保護膜といい、第１保護膜上に形成された層を第２保護膜という。
【００１７】
図２は、酸化マグネシウムと、酸化マグネシウム以外の酸化物を保護膜にさらに添加したプラズマディスプレイパネルの放電開始電圧を測定したグラフである。図２からわかるように、酸化マグネシウム以外に数種の酸化物を保護膜に添加して、放電開始電圧を下げることができる。特に、図２には、酸化物としてＹ２Ｏ３、ＳｒＯ、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３及びＴｉＯ２を用いた場合における、それぞれの添加物の量による放電開始電圧の変化が示されている。図２から、添加物の種類によってやや異なるが、添加物のモル（mole）数が全体保護膜のモル数の１０％程度である時に放電開始電圧が最低となることがわかる。この結果に着目して、本発明は、従来の保護膜上に結晶性酸化物を形成したものであり、ただし、酸化物は図２に示す物質に限定されることはない。
【００１８】
図３は、本発明に係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一実施例について説明すると、下記の通りである。
【００１９】
本発明に係るプラズマディスプレイパネルは、上部パネル上に形成された維持電極対３９０上に誘電体層３７５が形成される。維持電極対３９０は、透明電極３９０ａと当該透明電極３９０ａ上に備えられたバス電極３９０ｂで構成されるが、さらにブラック電極３９０ｃが透明電極３９０ａとバス電極３９０ｂの間に備えられても良い。続いて、誘電体層３７５上に第１保護膜３８０ａと第２保護膜３８０ｂが順に形成される。ここで、第１保護膜３８０ａは、酸化マグネシウムを含んでなり、第２保護膜３８０ｂは、二次電子放出物質を含んで構成される。
【００２０】
まず、二次電子放出物質が結晶型酸化物である実施例について説明する。
【００２１】
結晶型酸化物は、二次電子放出量を増加させて放電開始電圧を下げる物質で、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ金属酸化物及び遷移金属のうち少なくとも一つの物質を含むように構成することができる。ここで、アルカリ土類金属酸化物には、ＭｇＯ、ＢｅＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯなどがあり、アルカリ金属酸化物には、ＬｉＯ２、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏ及びＣｓＯなどがあり、遷移金属酸化物には、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＺｎＯ、ＣｏＯ及びＭｎＯなどがある。なお、上記結晶型酸化物は、前述した物質の他にＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＧｅＯ２、ＳｎＯ２、Ｌａ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｅｕ２Ｏ３及びＧｄ２Ｏ３などを含んでも良い。すなわち、これらの物質は、プラズマ放電時にイオン衝撃による二次電子放出量を増加させうるものである。
【００２２】
なお、第１保護膜３８０ａの厚さは４００〜１０００ｎｍ、第２保護膜３８０ｂを構成する結晶型酸化物の大きさは５０〜１０００ｎｍとすることが好ましい。上記の結晶型酸化物は、六面体、球（sphere）などの形状を有することができ、上記において言及した大きさは、結晶型酸化物が六面体であれば一辺の長さを意味し、球であれば直径を意味する。また、上記の結晶型酸化物は、保護膜の表面積を増大させて２次電子放出を増加させることが好ましいため、第２保護膜３８０ｂが第１保護膜３８０ａ全体を覆うことは好ましくない。具体的には、第２保護膜３８０ｂの表面積は、第１保護膜３８０ａの表面積の８０％未満とすることが好ましく、より好ましくは、３０〜８０％とすることが望ましい。また、第２保護膜３８０ｂを規則的なパターン（pattern）で形成しても良く、不規則的なパターンで形成しても良い。
【００２３】
本実施例では、第１保護膜上に、アルカリ土類金属などの結晶型酸化物のパーティクルが形成されて、全体的に保護膜の表面は平坦でなく、凸凹形状となる。これにより、放電時にイオンが保護膜に衝突する表面積が増大して２次電子の放出量が増加し、結果として放電効率を高め、放電開始電圧を下げることができる。また、Ｇｄ２Ｏ３で第２保護膜を形成すると、放電中にＸｅなどの放電ガスによって生じる波長１４７ｎｍ程度のＶＵＶ（vacuum ultraviolet）を２５０ｎｍ程度の波長を持つＵＶとして放出し、結果として輝度を向上させることができる。
【００２４】
次に、電子衝撃による二次電子放出量が増加するように第２保護膜を形成する実施例について説明する。
【００２５】
本実施例において、第２保護膜３８０ｂは、酸化マグネシウムよりも電子衝撃による二次電子放出係数がより大きい物質を含んでなる。この物質には単結晶も多結晶も含まれる。単結晶を構成しうる物質には、ＫＢｒ、ＫＣｌ、ＫＩ、ＮａＢｒ、ＮａＣｌ、ＮａＦ、ＮａＩ及びＬｉＦなどがあり、多結晶を構成しうる物質には、ＣｓＣｌ、ＫＣｌ、ＫＩ、ＮａＢｒ、ＮａＣｌ、ＮａＦ、ＮａＩ、ＬｉＦ、ＲｂＣｌ、Ａｌ２ＣＯ３、ＢａＯ、ＢｅＯ、ＢａＦ２、ＣａＦ２、ＢｉＣｓ３、ＧｅＣｓ、Ｒｂ３Ｓｂ及びＳｂＣｓ３などがある。
【００２６】
酸化マグネシウムの二次電子放出係数は、測定条件によって異なるが、１よりも小さいことが一般的である。また、上記単結晶の二次電子放出係数はそれぞれ、ＫＢｒ＝１４、ＫＣｌ＝１２、ＫＩ＝１０、ＮａＢｒ＝２４、ＮａＣｌ＝１４、ＮａＦ＝１４、ＮａＩ＝１９及びＬｉＦ＝８．５である。そして、上記多結晶の２次電子放出係数はそれぞれ、ＣｓＣｌ＝６．５、ＫＣｌ＝７．５、ＫＩ＝５．６、ＮａＢｒ＝６．３、ＮａＣｌ＝６．８、ＮａＦ＝５．７、ＮａＩ＝５．５、ＬｉＦ＝５．６、ＲｂＣｌ＝５．８、Ａｌ２ＣＯ３＝２〜９、ＢａＯ＝２．３〜４．８、ＢｅＯ＝３．４、ＢａＦ２＝４．５、ＣａＦ２＝３．２、ＢｉＣｓ３＝６、ＧｅＣｓ＝７、Ｒｂ３Ｓｂ＝７．１及びＳｂＣｓ３＝６である。ここで、二次電子放出係数は、一つの電子が衝突した時に放出される電子の個数を意味する。
【００２７】
そして、第１保護膜３８０ａの厚さは４００〜１０００ｎｍとすることが好ましく、第２保護膜３８０ｂを構成する単結晶または多結晶の大きさは、５０〜１０００ｎｍが好ましい。ここで、大きさとは、上記単結晶または多結晶のＭｇＯ粒子が球の形状であれば直径を意味し、正六面体の形状であれば一辺の長さを意味する。また、上記の単結晶または多結晶酸化物は、保護膜の表面積を増大させて２次電子放出を増加させることが好ましいため、第２保護膜３８０ｂが第１保護膜３８０ａの全体を覆うことは好ましくない。具体的には、第２保護膜３８０ｂの表面積は、第１保護膜３８０ａの表面積の８０％未満とすることが好ましく、より好ましくは、３０〜８０％とする。すなわち、第２保護膜３８０ｂは第１保護膜３８０ａ上に島（island）の形態に形成されるべきである。結果として、第２保護膜３８０ｂを構成する物質はイオン衝撃に対する耐性が大きくないため、第２保護膜３８０ｂが第１保護膜３８０ａの一部にのみ形成される。したがって、第１保護膜３８０ａ中の酸化マグネシウムが保護膜の役割を担い、第２保護膜はイオンによる二次電子放出と電子衝撃による二次電子放出を效果的に上昇させる役割を担う。
【００２８】
次いで、本発明によるプラズマディスプレイパネルの製造方法の一実施例について説明する。
【００２９】
本実施例は、保護膜を２層構造に形成する点で従来の技術と異なっている。すなわち、まず、ガラス板上に維持電極対と誘電体層を形成し、誘電体層上に第１保護膜と第２保護膜を順に形成する。ここで、第１保護膜は、酸化マグネシウムからなり、第２保護膜は二次電子放出物質からなる。この二次電子放出物質の種類と大きさ及び配列などは、上述したプラズマディスプレイパネルの一実施例に記載された内容と同一である。すなわち、二次電子放出物質は、結晶型酸化物であり、第２保護膜中にパーティクル（particle）の形状で形成される、または、酸化マグネシウムよりも電子衝撃による二次電子放出係数の大きい物質を含むように構成される。
【００３０】
そして、結晶型酸化物のパーティクルを含む第２保護膜は、液状ペーストを製造して第１保護膜上に塗布した後、乾燥及び焼成して形成することが好ましい。この第２保護膜を形成するための液状ペーストは、第１保護膜の一部上に塗布されることが好ましく、スプレーコーティング法、バーコーティング法、スピンコーディング法、ブレードコーティング法及びインクジェット法のうちいずれか一方法で形成すれば良い。上記液状ペーストは、ＢｅＯなどの結晶型酸化物を含むパウダーをミリングした後、溶剤及び分散剤と混合して製造する。この場合、パウダーの量が多いほど液相中の粉末量が増加し、第１保護膜上に完成される第２保護膜の面積が増加する。
【００３１】
次に、酸化マグネシウムよりも電子衝撃による二次電子放出係数が大きい物質からなる第２保護膜を形成する実施例を説明する。まず、酸化マグネシウムを主成分とする第１保護膜を形成し、これは、電子ビーム法、イオン−メッキ法、スパッタリング法及びスクリーン印刷法等、従来の方法と同じ方法で形成すれば良い。続いて、第２保護膜を第１保護膜上に島状に形成する。これは、液相法、グリーンシート法またはスプレー法等で形成すれば良い。また、第２保護膜を島状に形成するためには、グリーンシート法の場合、第２保護層を形成した後にパターニングすれば良い、また、液相法では、液状ペースト内で粉末の濃度を調節すれば良く、スプレー法では第１保護膜上にマスクを覆ったのち第２保護膜を形成するための物質を噴射すれば良い。
【００３２】
液相法で第２保護膜を形成する方法は、液状ペーストを製造する段階と、液状ペーストを第１保護膜上に塗布する段階と、塗布された第１保護膜を乾燥及び焼成する段階と、を含んでなる。まず、上述のＫＢｒなどの単結晶またはＣｓＣｌなどの多結晶などを含むパウダーをミリングしたのち溶剤及び分散剤と混合して液状ペーストを製造する。ここで、パウダーは１〜３０％の重量比を有し、分散剤はパウダーの５〜６０％の重量比を有することが好ましい。この場合、パウダーの量が多いほど液相中の粉末の量が増加し、第１保護膜上に完成された第２保護膜の面積が増加する。
【００３３】
なお、液状ペーストの第１保護膜上への塗布には、スクリーンプリンティング（screen printing）法、ディッピング（dipping）法、染料コーティング（dye coating）法、スピンコーティング（spin coating）法などを使用することが好ましい。その後、塗布された液状ペーストを乾燥し塑性することで第２保護膜が完成する。上記の方法によって第２保護膜が形成されたプラズマディスプレイパネルは、電子衝撃による２次電子放出量が増加し、結果として放電開始電圧が下がり、消費電力が節減される。
【００３４】
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】
【００３５】
【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】酸化マグネシウムと酸化マグネシウム以外の酸化物を保護膜に添加したプラズマディスプレイパネルの放電開始電圧を測定したグラフである。
【図３】本発明に係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図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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