(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔で互いに対向するように配置されて放電空間を形成する前面基板及び背面基板と、
前記背面基板の内面に形成された複数の第１の電極と、
前記第１の電極を被覆するように前記背面基板の内面に形成された第１の絶縁体層と、
前記背面基板の内面で、前記第１の電極間に形成されて前記放電空間を区画する複数の隔壁と、
前記第１の絶縁体層の表面及び前記隔壁の側面に形成された第１の蛍光体層と、
前記前面基板の内面に前記第１の電極と対応するように形成された複数の第２の電極と、
前記第２の電極を被覆するように前記前面基板の内面に形成された第２の絶縁体層と、
前記第２の絶縁体層の表面に形成された第２の蛍光体層と、
前記第２の蛍光体層の表面に形成された第２の保護膜と、
前記放電空間内に封入された所定の放電ガスと、
を含み、
前記第１の蛍光体層が青色蛍光体層であり、前記第２の蛍光体層が緑色蛍光体層である
ことを特徴とするプラズマ表示パネル。
【請求項２】
前記第１の蛍光体層の表面に形成された第１の保護膜を、更に含むことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ表示パネル。
【請求項３】
前記放電ガスは、放電の際、波長が１４７ｎｍ以上の紫外線を発光するガスを含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラズマ表示パネル。
【請求項４】
前記放電ガスは、放電の際、波長が２００ｎｍ以上の紫外線を発光するガスを含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラズマ表示パネル。
【請求項５】
前記第２の蛍光体層の膜厚は、１〜２０μｍであることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか１項に記載のプラズマ表示パネル。
【請求項６】
前記第１の保護膜の膜厚は、１００〜５００ｎｍであることを特徴とする請求項２に記載のプラズマ表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ表示パネルに係り、特に、放電電圧が低い場合でも高い輝度の可視光を生じ、蛍光体の劣化を抑制できるように構造が改善されたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマ表示パネル（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ；以下、「ＰＤＰ」という。）は、プラズマから発光される紫外線により蛍光体を励起させて可視光を発光させ、この可視光を用いて所望の数字や文字、またはグラフ等を表示させる装置である。
このようなＰＤＰは、放電セルに印加する駆動電圧の形式、例えば放電形式によって直流（ＤＣ）型と交流（ＡＣ）型とに大きく区分することができる。
【０００３】
ＤＣ型のＰＤＰは、全ての電極が放電空間に露出された構造であり、対応する電極間で電荷の移動が直接的に行われる。ＡＣ型のＰＤＰは、少なくとも一つの電極が絶縁体層で被覆され、対応する電極間で直接的な電荷の移動が行われない代わりに壁電荷により放電が行われる。
【０００４】
このようなＰＤＰのうち、一例のＡＣ型ＰＤＰの構成を図１及び図２に示す。図１、図２に示すように、背面基板１０の内面には、第１の電極１２が一の方向に並んで形成され、第１の電極１２を被覆するように第１の絶縁体層１４が形成されている。第１の電極１２間の第１の絶縁体層１４の上面には放電距離を確保して、放電セル間の電気的光学的クロストークを防止する隔壁１６が形成されている。また、隔壁１６の側面と第１の絶縁体層１４の上面には蛍光体層１８が形成されている。
【０００５】
一方、前面基板２０は背面基板１０と結合して隔壁１６により区画された放電空間を形成する。前面基板２０の内面には、第１の電極１２と直交する複数の第２の電極１３がほぼ平行に並んで形成され、第２の電極１３を被覆するように第２の絶縁体層１５が形成されている。また、第２の絶縁体層１５の表面には保護膜２５が形成されている。このような前面基板２０が背面基板１０と結合することにより形成される放電空間内には、放電の際、紫外線を発光する放電ガス３０が封入されている。
【０００６】
絶縁体層１４、１５は、その表面に帯電した壁電荷の電子なだれ現象が繰り返し発生することによって強度の高い放電を実現し、メモリ効果を達成するためのものである。一方、印刷等の厚膜法で形成される絶縁体層１４、１５は、緻密性が比較的低いため、その隙間にプラズマが侵入すると電極等を損傷させるイオン衝撃現象が発生する。保護膜２５は、このようなイオン衝撃現象を防止するためのものであり、蒸着等の薄膜法により比較的緻密な構造に形成される。ここで、保護膜２５は、２次電子の放出効果に優れるＭｇＯを蒸着法等により形成させることができるが、このＭｇＯから構成される保護膜はプラズマ粒子のスパッタリングにより生じる絶縁体層の損傷を防止するのみならず、２次電子の放出により放電電圧及び保持電圧を下げる役割も果たす。また、前記放電空間内に封入される放電ガス３０は、放電の際に、波長が約１４７ｎｍの紫外線を発光するが、このような紫外線を発光させる放電ガスとしては、一般的にＨｅ、Ｎｅ、Ａｒまたはこれらの混合ガスに、紫外線発光の発生源となる少量のＸｅガスが混合されたペニング（ｐｅｎｎｉｎｇ）ガスの混合物が用いられる。
【０００７】
しかし、このような構造を有するＰＤＰは、背面基板上で発生するイオン衝突による蛍光体の劣化を充分に防止することが難しく、また紫外線がいったん背面基板側に投射されて蛍光体層を励起させ、この励起により発光された可視光線が背面基板の反射層で反射されて前面基板側に投射されるため、前面基板上に配置された絶縁体層や電極が光の過透を阻害して、発光の輝度が低下するという問題点があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、放電空間内に、放電の際に比較的長波長の紫外線を発光するガスを含む放電ガスを封入し、前面基板の上と背面基板の上の各々に別体で、蛍光体層と保護膜とを設けることによって、発光の輝度が向上され、放電維持電圧が低下されると共に、蛍光体の劣化が防止されたプラズマ表示パネルを提供することにある。
【００１１】
また、前記課題を解決する本発明に係るプラズマ表示パネルは、所定間隔で互いに対向するように配置されて放電空間を形成する前面基板及び背面基板と、前記背面基板の内面に形成された複数の第１の電極と、前記第１の電極を被覆するように前記背面基板の内面に形成された第１の絶縁体層と、前記背面基板の内面で、前記第１の電極間に形成されて前記放電空間を区画する複数の隔壁と、前記第１の絶縁体層の表面及び前記隔壁の側面に形成された第１の蛍光体層と、前記前面基板の内面に前記第１の電極と対応するように形成された複数の第２の電極と、前記第２の電極を被覆するように前記前面基板の内面に形成された第２の絶縁体層と、前記第２の絶縁体層の表面に形成された第２の蛍光体層と、前記第２の蛍光体層の表面に形成された第２の保護膜と、前記放電空間内に封入された所定の放電ガスとを含み、前記第１の蛍光体層が青色蛍光体層であり、前記第２の蛍光体層が緑色蛍光体層である構成としている（請求項１）。
【００１２】
本発明は、前記第１の蛍光体層の表面に、第１の保護膜を、更に形成して構成することができる（請求項２）。
また、前記放電ガスに、放電の際に波長が１４７ｎｍ以上である長波長の紫外線を生じるガスを含んで構成することが望ましい（請求項３）。
そして、前記放電ガスに、放電の際に波長が２００ｎｍ以上の紫外線を発光するガスを含んで構成することが更に望ましい（請求項４）。
【００１３】
また、本発明は、前記第２の蛍光体層の膜厚を、１〜２０μｍとして構成することができる（請求項５）。
そして、本発明は、前記第１の保護膜の膜厚を、１００〜５００ｎｍとして構成することができる（請求項６）。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付された図面を参照しながら、本発明に係る望ましい実施の形態について詳細に説明する。
図３は、本発明に係るプラズマ表示パネル（ＰＤＰ）の一実施形態を模式的に示す断面図である。図３に示すように、本発明に係るＰＤＰは、前面基板１５０と背面基板１００とが所定の間隔で互いに対向するように配置されて構成されている。そして、背面基板１００の内面には、複数の第１の電極１１０がほぼ平行に並んで形成され、第１の電極１１０を被覆するように第１の絶縁体層１２０が形成されている。また、第１の電極１１０間の前記背面基板１００内面には、クロストークを防止するために所定高さの隔壁１３０が形成されており、第１の絶縁体層１２０の上面、及び隔壁１３０の側面には蛍光体層１４０が形成されている。一方、蛍光体層１４０の表面には第１の保護膜１９０が形成されている。
【００１５】
前面基板１５０は、背面基板１００と結合して、隔壁１３０により区画された放電空間を形成する。また、前面基板１５０の内面には、第１の電極１１０と対応して複数の第２の電極１６０が形成され、前記第２の電極１６０を被覆するように第２の絶縁体層１７０が形成されている。更に、第２の絶縁体層１７０の表面には第２の保護膜１８０が形成されている。このような前面基板１５０が背面基板１００と結合して形成される放電空間には、放電の際に紫外線を発光する放電ガス１９５が封入される。
【００１６】
そして、絶縁体層１２０、１７０は、それらの表面に帯電された壁電荷の電子なだれ現象を繰り返して発生させることによって、強度の高い放電、及びメモリ効果を達成するためのものである。また、第２の保護膜１８０は、プラズマ粒子のスパッタリングによる第２の絶縁体層１７０の損傷を防止し、２次電子の放出による放電電圧を低下させるために設けられるものであり、ＭｇＯで構成される保護膜とするのが望ましい。
【００１７】
一方、本発明では、前記の放電空間内に封入された放電ガス１９５には、放電の際に波長が１４７ｎｍ以上（望ましくは、２００ｎｍ以上）の紫外線を発光するガスが用いられ、このような波長の紫外線が蛍光体の励起源として使用される。このような放電ガスとして、例えば、ＸｅＩの混合ガスを用いる場合には、放電の際に波長が２５４ｎｍの紫外線が発光され、ＮｅＸｅの混合ガスを用いる場合には、Ｘｅガスの混合比率が高まるにつれて放電の際に波長が１７３ｎｍの紫外線の発光の輝度が高まる。このような波長の紫外線は、ＭｇＯから構成される保護膜に対する透過率が高いため、優れた蛍光体の励起特性を発揮し、特に、波長が２００ｎｍ以上の紫外線では、ＭｇＯから構成される保護膜に対する透過率がほぼ１００％に達する。
【００１８】
また、蛍光体層１４０の表面には第１の保護膜１９０として、ＭｇＯで構成される保護膜が形成されているが、このような保護膜１９０は２次電子の放出によって放電電圧を低下させるのみならず、イオンの衝突による蛍光体の劣化を防止する役割を果たすので、前記蛍光体の寿命を長くする作用をもたらす。このとき、このような作用と効果を充分に発揮させるべく、第１の保護膜１９０の膜厚は、１００〜５００ｎｍとするのが望ましい。このような効果を証明するために、Ｘｅが４％含まれるＮｅＸｅ混合ガスを放電ガスとして使用し、圧力を０．０６ＭＰａ（６００ｍｂａｒ）とした条件の下で実験を行ったところ、ＭｇＯの保護膜がない場合の最大放電維持電圧は２１８Ｖであったのに対して、ＭｇＯの保護膜がある場合の最大放電維持電圧は２０５Ｖに低下した。したがって、ＭｇＯの保護膜がある場合に６％程度、最大放電維持電圧が降下する効果が得られた。
【００１９】
図４は、本発明に係るＰＤＰの他の実施形態を模式的に示す断面図である。
図４に示すように、本発明に係るＰＤＰは、背面基板２００の内面に、複数の第１の電極２１０がほぼ平行に並んで形成され、第１の電極２１０を被覆するように第１の絶縁体層２２０が形成されて構成されている。また、背面基板２００の内面の第１の電極２１０間に所定高さの隔壁２３０が形成されており、第１の絶縁体層２２０の上面、及び隔壁２３０の側面に、第１の蛍光体層２４０が形成されている。
【００２０】
前面基板２５０は、背面基板２００と結合して前記隔壁２３０により区画された放電空間を形成する。前面基板２５０の内面には、前記第１の電極２１０と対応するように複数の第２の電極２６０が形成されており、前記第２の電極２６０を被覆するように第２の絶縁体層２７０が形成されている。一方、第２の絶縁体層２７０の表面には第２の蛍光体層２９０が形成され、第２の蛍光体層２９０の表面には保護膜２８０が形成されている。このような前面基板２５０が背面基板２００と結合して形成される放電空間には、放電の際に紫外線を発光する放電ガス２９５が封入されている。
【００２１】
前記の放電空間内に封入される放電ガス２９５は、前述のようにＭｇＯから構成される保護膜に対する光透過性のよい波長の紫外線を発光するガスを含んで構成される。
そして、第２の絶縁体層２７０と、保護膜２８０との間に形成された第２の蛍光体層２９０は、紫外線によって励起されると可視光の発光を促進させる。ここで、第２の蛍光体層２９０は、蛍光体によって可視光が遮断される不具合を最小化すると共に、紫外線によって励起された際に可視光の発光効率が最大となるようにするために、その膜厚を１〜２０μｍとするのが望ましい。このとき、第２の蛍光体層２９０の膜厚が１５μｍの場合には、可視光の透過率が約８０％に達することが明らかとなっている。
【００２２】
図５〜図７は、第２の蛍光体層２９０が前面基板２５０の上に形成されることにより可視光の発光が促進される効果を説明するための図面である。
図５及び図６はそれぞれ、前面基板２５０の上に第２の蛍光体層２９０が形成されていない場合、及び第２の蛍光体層２９０が形成された場合を示したものであり、背面基板２００及び前面基板２５０からそれぞれ発光された可視光を区別するために、背面基板２００の上には第１の蛍光体層２４０として青色蛍光体層を形成し、前面基板２５０上には第２の蛍光体層２９０として緑色蛍光体層を形成した。また、放電空間内には放電の際に波長が２００ｎｍ以上の紫外線を発光する放電ガス２９５が封入されている。
【００２３】
まず、前面基板２５０の上に第２の蛍光体層２９０が形成されていない場合には図５に示すように、放電空間から発光された紫外線のうちの一部は、前面基板２５０を透過し、その残りの紫外線は背面基板２００の上に形成された青色蛍光体層を励起して青色光Ｂを発光させる。
【００２４】
次に、前面基板２５０の上に第２の蛍光体層２９０が形成されている場合には図６に示すように、放電空間から発光された紫外線のうち、前面基板２５０側に向かって進行する紫外線は、前面基板２５０に形成された緑色蛍光体層を励起して緑色光Ｇを発光させると同時に、その残りの紫外線は背面基板２００に形成された青色蛍光体層を励起して青色光Ｂを発光させる。
【００２５】
図７は、前述した図５及び図６の場合で、それぞれ発光された可視光の強度を比較したグラフである。図７で、実線は図５の場合に発光された可視光の強度を示し、点線は図６の場合に発光された可視光の強度を示す。図７のグラフに示すように、前面基板２５０の上に第２の蛍光体層２９０が形成された場合には、第２の蛍光体層２９０が形成されていない場合に比べて青色光の強度は多少低くなっているが、緑色光の強度は著しく増大していることがわかる。したがって、前面基板２５０の上に第２の蛍光体層２９０が形成された場合は、第２の蛍光体層２９０が形成されていない場合よりも、全体的に可視光の輝度が２５％程度増大している。
【００２６】
図８は、本発明に係るＰＤＰの更に他の実施形態を模式的に示す断面図であり、前述の二つの実施形態が組合わされて構成されたものである。
図８に示すように、背面基板３００の内面には、複数の第１の電極３１０がほぼ平行に並んで形成され、第１の電極３１０を被覆するように第１の絶縁体層３２０が形成されている。また、第１の電極３１０間の背面基板３００内面には所定高さの隔壁３３０が形成され、第１の絶縁体層３２０の上面、及び隔壁３３０の側面には第１の蛍光体層３４０が形成されている。一方、第１の蛍光体層３４０の表面には第１の保護膜３４５が形成されている。
【００２７】
また、前面基板３５０は、背面基板３００と結合して隔壁３３０によって区画された放電空間を形成している。そして、前面基板３５０の内面には、第１の電極３１０と対応するように複数の第２の電極３６０が形成され、第２の電極３６０を被覆するように第２の絶縁体層３７０が形成されている。一方、第２の絶縁体層３７０の表面には第２の蛍光体層３９０が形成され、第２の蛍光体層３９０の表面には第２の保護膜３８０が形成されている。このような前面基板３５０が背面基板３００と結合して形成された放電空間には、放電の際に比較的長波長の紫外線を発光する放電ガス３９５が封入されている。
【００２８】
なお、前記の構成において、放電ガス３９５、第１の保護膜３４５、及び第２の蛍光体層３９０は、いずれも前述の二つの実施形態と同様の部材から構成される。
【００２９】
【発明の効果】
以上、説明した通りに構成される本発明によれば以下の効果を奏する。すなわち、本発明によれば、放電空間内に、放電の際に比較的長波長の紫外線を発光する放電ガスが封入され、背面基板上に形成された蛍光体層の上に別途、保護膜が設けられているので、２次電子の放出が増加して放電維持電圧が低下するのみならず、イオン衝突による前記蛍光体層の劣化が防止されて前記蛍光体層の長寿命化が図られ、更に、前面基板上の絶縁体層と保護膜との間に別途、蛍光体層が設けられているので、紫外線励起による可視光の発光効率が増大されて輝度が向上されたプラズマ表示パネルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の一例のプラズマ表示パネル（ＰＤＰ）を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１に示すＰＤＰの模式的な断面図である。
【図３】本発明に係るＰＤＰの第１の実施形態を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明に係るＰＤＰの第２の実施形態を模式的に示す断面図である。
【図５】前面基板の上に第２の蛍光体層が形成されていない場合のＰＤＰの断面を模式的に示す図である。
【図６】前面基板の上に第２の蛍光体層が形成された場合のＰＤＰの断面を模式的に示す図である。
【図７】図５及び図６のそれぞれの場合に、発光した可視光の強度を比較して示すグラフである。
【図８】本発明に係るＰＤＰの第３の実施形態を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１０、１００、２００、３００  背面基板
２０、１５０、２５０、３５０  前面基板
１２、１１０、２１０、３１０  第１の電極
１４、１２０、２２０、３２０  第１の絶縁体層
１６、１３０、２３０、３３０  隔壁
１４０  蛍光体層
２４０、３４０  第１の蛍光体層
２９０、３９０  第２の蛍光体層
１６０、２６０、３６０  第２の電極
１５、１７０、２７０、３７０  第２の絶縁体層
２５、２８０  保護膜
１９０、３４５  第１の保護膜
１８０、３８０  第２の保護膜
３０、１９５、２９５、３９５  放電ガス
Ｂ  青色光
Ｇ  緑色光
【図１】
0003921118.tif 000002
【図２】
0003921118.tif 000003
【図３】
0003921118.tif 000004
【図４】
0003921118.tif 000005
【図５】
0003921118.tif 000006
【図６】
0003921118.tif 000007
【図７】
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【図８】
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