(57)【要約】【課題】構造や製造工程を複雑化することなく残留ガスによる放電開始電圧の不安定性を改善し駆動マージンを確保するとともに発光の状態の安定化により、良好な画像表示が可能なプラズマディスプレイパネルを実現する。【解決手段】放電ガスとしてキセノン（Ｘｅ）およびアルゴン（Ａｒ）を含む混合ガスを封入し、アルゴンの混合率とキセノンの混合率との比率を、１／１０００以上１／５未満としたプラズマディスプレイパネルである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電ガスとしてキセノン（Ｘｅ）およびアルゴン（Ａｒ）を含む混合ガスを封入し、アルゴンの混合率とキセノンの混合率との比率が、１／１０００以上１／５未満であるプラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
アルゴンの混合率が、０．０１％以上２％未満である請求項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関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰともいう）には、大別して、駆動的にはＡＣ型とＤＣ型があり、放電形式では面放電型と対向放電型の２種類があるが、高精細化、大画面化および製造の簡便性から、現状では、３電極構造の面放電型ＰＤＰが主流である。
【０００３】
この面放電型のＰＤＰの構造は、少なくとも前面側が透明な一対の基板を基板間に放電空間が形成されるように対向配置するとともに、前記放電空間には放電ガスを封入し、且つ、前記放電空間を複数に仕切るための隔壁を基板に配置し、また、前記隔壁により仕切られた放電空間で放電が発生するように基板に電極群を配置するとともに放電により発光する赤色、緑色、青色に発光する蛍光体を設けて複数の放電セルを構成したもので、放電ガスが放電により発する波長の短い真空紫外光によって蛍光体を励起し、赤色、緑色、青色の放電セルからそれぞれ赤色、緑色、青色の可視光を発することによりカラー表示を行っている。
【０００４】
このようなＰＤＰは、液晶パネルに比べて高速の表示が可能であり、視野角が広いこと、大型化が容易であること、自発光型であるため表示品質が高いことなどの理由から、フラットパネルディスプレイの中で最近特に注目を集めており、多くの人が集まる場所での表示装置や家庭で大画面の映像を楽しむための表示装置として各種の用途に使用されている。
【０００５】
しかしながらこのＰＤＰには、その内部にガス、特に、水（Ｈ2Ｏ）、二酸化炭素（ＣＯ2）が残留していると放電開始電圧が変動してしまうという問題が生じる場合があった。
【０００６】
この放電開始電圧の変動は、駆動の際に必要な電圧の変動になることから、駆動マージンの低下を意味する。それに加えて、輝度にばらつきが発生し、その結果、画質を低下させてしまう原因の一つとなる。
【０００７】
そこで従来から、ＰＤＰ内部における残留ガスの低減を目的とした取り組みが行われている（例えば、特許文献１および２参照）。
【特許文献１】特開２００２−１１７７６４号公報
【特許文献２】特開２００５−３０２５４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記の従来の取り組みでは、ＰＤＰの構造や製造工程を複雑化してしまうという新たな課題が生じてしまう。
【０００９】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、ＰＤＰの構造や製造工程を複雑化することなく、放電開始電圧を安定なものとすることで駆動マージンの確保および発光の状態の安定化を図り、もって良好な画像表示が可能なＰＤＰを実現することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を実現するために本発明のＰＤＰは、放電ガスとしてキセノン（Ｘｅ）およびアルゴン（Ａｒ）を含む混合ガスを封入し、アルゴンの混合率とキセノンの混合率との比率が、１／１０００以上、１／５未満というものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ＰＤＰの構造や製造工程を複雑化することなく、放電開始電圧を安定なものとすることで駆動マージンを確保し発光の状態を安定させることができ、もって良好な画像表示が可能な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】
【００１２】
以下、本発明の一実施の形態のＰＤＰについて図を用いて説明するが、本発明の実施の態様はこれに限定されるものではない。
【００１３】
図１は、本発明の一実施の形態によるＰＤＰの概略構成を示す断面斜視図である。
【００１４】
図１に示すように、ＰＤＰ１は、ガラス製の前面基板２と背面基板３とを、その間に放電空間を形成するように対向配置することにより構成されている。
【００１５】
前面基板２上には表示電極を構成する走査電極４と維持電極５とが互いに平行に対をなして複数形成されている。そして、走査電極４および維持電極５を覆うように誘電体層６が形成され、誘電体層６上には保護層７が形成されている。
【００１６】
ここで、例えば走査電極４および維持電極５はそれぞれ、導電性を高めるための金属母線４Ａ、５Ａと透明電極４Ｂ、５Ｂとから構成されている。
【００１７】
また、背面基板３上には絶縁体層８で覆われた複数のデータ電極９が設けられ、絶縁体層８上には例えば井桁状の隔壁１０が設けられている。また、絶縁体層８の表面および隔壁１０の側面には蛍光体層１１が設けられている。
【００１８】
そして、走査電極４および維持電極５とデータ電極９とが交差するように前面基板２と背面基板３とが対向配置されており、その間に形成される放電空間には、放電ガスが封入されている。なお、パネルの構造は上述したものに限られるものではなく、例えば隔壁がストライプ状のものであっても、本発明から得られる効果には影響はない。
【００１９】
ここで、上記本発明の一実施の形態によるＰＤＰに封入される放電ガスについて、以下、詳細に説明する。
【００２０】
まず、本発明者が行った検討結果を図２、図３に示す。図２、図３は、放電ガスの成分と電圧変動量との関係を示す図であり、放電ガスとして［キセノン（Ｘｅ）：ネオン（Ｎｅ）：アルゴン（Ａｒ）］の３種類のガスを、キセノンの混合率は１０％に固定し、ネオン、アルゴンの混合率のみを異ならせて混合した混合ガスを用いて作製したＰＤＰにおける電圧変動量を示している。
【００２１】
ここで、電圧変動量とは、一定時間の点灯の後に、放電開始電圧がどれだけ変動したかを示すものである。また、混合率とは、該ガスの全放電ガス中における体積％である。
【００２２】
具体的な放電ガスとして、［キセノン：ネオン：アルゴン］の３種類のガスの組み合わせで、それぞれの混合率を［１０％：８９．９９％：０．０１％］、［１０％：８９．９％：０．１％］、［１０％：８９．８％：０．２％］、［１０％：８９．７％：０．３％］、［１０％：８９．５％：０．５％］、［１０％：８９％：１％］、［１０％：８８％：２％］、［１０％：８７％：３％］とした放電ガスを用いて作製したＰＤＰを、「サンプルＮｏ．１」「同、２」、「同、３」、「同、４」、「同、５」、「同、６」、「同、７」、「同、８」としてそれぞれ示す。
【００２３】
また、キセノンとネオンのみが混合され、アルゴンは全く混合されていない混合率［１０％：９０％：０％］の組み合わせの混合ガスを放電ガスとして用いて作製したＰＤＰを「リファレンス」として示す。
【００２４】
図２、図３からわかるように、アルゴンの混合率が２％あたりでの電圧変動量がリファレンスと同等程度となる。
【００２５】
事実、アルゴンの混合率を２％としキセノンの混合率との比率を１／５とした「サンプルＮｏ．７」のＰＤＰの場合には、アルゴンを全く含有しない「リファレンス」と比較して、電圧変動量はほぼ同等で、同時に目視による発光の状態の確認においても、パネル全体にわたり同程度の輝度の安定性であることを確認している。
【００２６】
さらに、アルゴンの混合率を１％とし、キセノンの混合率との比率を１／１０とした「サンプルＮｏ．６」のＰＤＰの場合には、「リファレンス」はもとより「サンプルＮｏ．７」と比べても電圧変動量は小さく、同時に目視による発光状態の確認においても、輝度の安定性が良好であることを確認した。
【００２７】
アルゴンの混合率を、０．５％、０．３％、０．２％、０．１％とした「サンプルＮｏ．５」、「サンプルＮｏ．４」、「サンプルＮｏ．３」、「サンプルＮｏ．２」においては電圧変動量はさらに小さくなり、同時に目視による発光状態の確認においても、輝度の安定性がさらに良好であることを確認しているが、特に、アルゴンの混合率が、０．３％、０．２％、０．１％の「サンプルＮｏ．４」、「サンプルＮｏ．３」、「サンプルＮｏ．２」においては、変動量が最小となり、且つ発光状態の確認においても最も安定した最良の状態であった。
【００２８】
なお、アルゴンの混合率を０．１％からさらに小さく０．０１とし、キセノンの混合率との比率を１／１００よりさらに小さく１／１０００とした「サンプルＮｏ．１」の場合、電圧変動量および発光の状態とも、最良の状態から悪化はするが「リファレンス」より悪くはならないことを確認している。なお同時にこの領域では、アルゴン分圧の少しの変化で電圧変動量が大きく変化してしまうことも確認している。
【００２９】
また、アルゴンの混合率を３％とし、キセノンの混合率との比率を３／１０としたＰＤＰの場合には、「リファレンス」に比べ、電圧変動量、発光の状態とも悪化することを確認している。
【００３０】
以上より、本発明の効果を得るためには、アルゴンの含有率の範囲としては、２％未満、０．０１％以上、キセノンの混合率との比率は１／１０００以上１／５未満が適当であり、さらに、本発明の効果が最も顕著に発現するのは、アルゴンの混合率を０．１〜０．３％で、キセノンの混合率との比率が１／１００〜３／１００の場合である、と考えられる。
【００３１】
ここで上記のような結果が得られたことについては、以下の作用が考えられる。すなわち、放電ガスとして、現在最もよく利用されているのはネオンおよびキセノンの混合ガスであるが、この混合ガスにおけるキセノンは、放電によって放射する紫外線（波長１４７ｎｍ）によって蛍光体を励起して可視光を発生させるという機能を有している。
【００３２】
一方、ネオンは、保護膜に通常用いられる酸化マグネシウム（ＭｇＯ）に対して、放電を起こしやすい性質を有している。この性質は一般的に２次電子増倍係数という量で表現される。なお、この２次電子増倍係数とは、ネオンのイオンあるいは原子が、ＭｇＯ表面に衝突した際に電子が放出され、放電が発生する原動となる、という機構に関係した値である。
【００３３】
ここでキセノンは、ＭｇＯに対して２次電子増倍係数が非常に小さく、理論的には０であると言われている。ところが、ＭｇＯの表面には、製造工程においてＰＤＰ内部から排除し切れなかった残留ガスが化学的に吸着しており、この吸着した残留ガスによってＭｇＯの表面状態は活性なものとなっている。そのため、結果的に実効的な２次電子放出係数は大きな値となっており、特に元来０とされているキセノンの２次電子放出に対する影響が大きくなる。このことが、残留ガスによって放電開始電圧が変動してしまう原因であると考えられる。
【００３４】
これに対しアルゴンは、ネオンとキセノンの中間の特性を持っている。したがって、吸着ガスによるエネルギー変化の影響はキセノンより小さい。
【００３５】
したがって放電ガスとして、アルゴンを少量加えた［キセノン：ネオン：アルゴン］の３種類のガスを混合した混合ガスとすることで、アルゴンを混合しない、例えば［キセノン：ネオン］の２種類のガスを混合ガスとした場合に比べ、放電ガスの、ＭｇＯへの残留ガス吸着への感度を鈍くすることが可能となる。その結果、放電開始電圧変動の量を小さくすることができる、というものである。
【００３６】
但し、アルゴンの混合率を高めすぎると、今度はアルゴンが放電ガス中の主要ガスとなってしまうことから、従来の放電ガスにおけるキセノンのように、アルゴンが電圧変動を起こす要因になってしまうため、その結果、電圧変動が大きくなってしまうものと考えられる。
【００３７】
以上より、本発明の効果を得るためには、放電ガスにおけるキセノンの混合率およびアルゴンの混合率を適切に選ぶことが重要であり、本発明者が行った検討結果からは、アルゴンの含有率の範囲としては、２％未満０．０１％以上、キセノンの混合率との比率は１／１０００以上１／５未満が適当であることがわかる。
【００３８】
すなわち本発明は、ＰＤＰの製造工程において、排気工程において排気しきれなかったりするなどにより、ＰＤＰ内部に残留するガス（残留ガス）により生じる放電の不安定性や放電開始電圧の変動などといった問題を解決するものであり、その考え方として、放電ガスとして、保護膜の表面に残留ガスの吸着があっても放電開始電圧の変動を起こしにくい、すなわち保護膜の表面状態に鈍感な組成のものを用いるというものである。
【００３９】
具体的には、放電ガスとしてキセノン（Ｘｅ）およびアルゴン（Ａｒ）を含む混合ガスを用い、アルゴンの混合率とキセノンの混合率との比率が、１／１０００以上１／５未満としたものを使用するというものである。
【００４０】
そして以上により、ＰＤＰの構造や製造工程を複雑化することなく、放電開始電圧を安定なものとすることで駆動マージンを広く確保することができ、発光の状態が安定し、もって良好な画像表示が可能なＰＤＰを実現することができる。
【００４１】
なお上記実施の形態においては、放電ガス中の混合ガスの一つとしてネオン（Ｎｅ）を用いた例を示したが、上述した作用から、上記実施の形態における放電ガス中のネオン（Ｎｅ）の代わりに、例えばヘリウム（Ｈｅ）を用いた、［キセノン：ヘリウム：アルゴン］とした場合にも本発明の効果は同様に得られる。
【００４２】
また上記実施の形態においては、保護層として酸化マグネシウム膜を用いた例を示したが、上述した作用から、この保護層として、酸化マグネシウムの代わりに、類似した電子状態を持つ材料、例えば酸化アルミニウムや酸化バリウムなどを用いた場合にも、同様の効果を得ることができる。
【００４３】
なお本発明は、従来の残留ガス低減技術と組み合わせても有用である。
【００４４】
また本発明の効果は、図１に示すＰＤＰの構造によらない。すなわち、誘電体層６、隔壁１０、走査電極４、維持電極５などについては上記実施の形態で説明したものでなくてもよい。また、本発明の効果は、ＰＤＰの駆動方法にも依存しないことも明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上のように本発明は、良好な画像表示が可能なＰＤＰを提供する上で有用な発明である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの概略構成を示す断面斜視図
【図２】放電ガス成分と電圧変動量との関係を示す図
【図３】同じく、放電ガス成分と電圧変動量との関係を示す図
【符号の説明】
【００４７】
１  プラズマディスプレイパネル
２  前面基板
３  背面基板
４  走査電極
４Ａ  走査電極の金属母線
４Ｂ  走査電極の透明電極部
５  維持電極
５Ａ  維持電極の金属母線
５Ｂ  維持電極の透明電極部
６  誘電体層
７  保護層
８  絶縁体層
９  データ電極
１０  隔壁
１１  蛍光体層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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