JP2008098139A - Pdp保護膜材料及び該製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、プラズマディスプレイパネル(PDP)の前面基板に用いられるMgO保護膜材料及びその製造方法に関するものである。
【解決手段】本発明は、第1ドーピング物質のBeO、CaOなどのようなアルカリ土金属酸化物と、第2のドーピング物質のSc、Sb、Er、Mo又はAlなどのような酸化物とが同時にドーピングされたMgOパレットを蒸着源として用いて真空蒸着する方法により保護膜を形成する構成からなっている。本発明によれば、PDPの放電効率を画期的に向上させることが可能であり、且つ、放電遅延を減少させることでシングルスキャンPDPの適用が可能となり、電子部品点数の減少によるPDP原価コストを削減させることができることから、PDPの特性を向上させ、モージュルの原価を減少させることができるという利点がある。
【選択図】図4

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネル(Plasma DisplayPanel:PDP)の前面基板に用いられるMgO保護膜材料及びその製造方法に関するものであって、さらに詳しくは、アルカリ土金属2価酸化物のうちに選択されたBeO又はCaOの第1ドーピング物質が50ppmないし8000ppmまでドーピングされ、Sc、Sb、Er、Mo又はAl酸化物の第2のドーピング物質が50ppmないし8000ppmまで同時にドーピングされたMgOパレットを、電子ビーム蒸着、イオンプレーティング、スパッタリングなどの薄膜形成工程を介してPDP用保護膜を形成する方法を提供する。
PDPは、平板形表示素子として画質に優れており、且つ、膜厚が薄く、重量が軽いため、40インチ以上の大型表示素子に主に用いられている。プラズマディスプレイパネルは、背面基板に形成の複数の隔壁と複数のアドレス電極、前面基板に形成の複数の維持電極が垂直に交差する箇所に画素が形成されることによって、画像を具現することになる。
図1には、このようなPDP構造の概略を示している。ガラス又は金属基板を素材とした前面基板10上に透明誘電層20がコートされており、アドレス電極50が背面板80又は背面誘電層90上に形成されている。アドレス電極50を挟んで長いストライプ状の隔壁60が存在し、且つ、前記隔壁60間の空間上表面に蛍光体が塗布されており、サブ画素(sub pixel)を構成する。ガラスからなる前面基板10上には多数の維持電極40及びスキャンが形成されており、その下に上部誘電体20とMgO保護層30が存在する。
したがって、これら前面基板10と背面基板80とが組み合わせられると、前記隔壁60により隔離された多数の画素空間が生ずることになる。こうした隔離空間には、Ne/Xeガス又はNe/He/Xeガスなどが封入されていて、維持電極40とアドレス電極50に電圧が印加されると、前記空間上でグロー放電によりプラズマが形成でき、維持電極とスキャン電極との間に維持電圧を印加すると、アドレス過程で壁電圧が形成された放電セルの維持電極間にグロー放電が生じ、この際に生じられたプラズマから生成された真空紫外線(vacuum ultra violet)が隔壁側面及び隔壁間の下底面にコートされている蛍光体を励起させ、赤色、緑色、及び青色可視光線が生ずることになる。
MgO保護膜は、PDPのグロー放電で2次電子放出(secondary electron emission)及びexo‐電子放出(exo-electron emission)を発生させて、放電電圧を低下させ、放電遅延を改善するという特性を持っているため、PDPの開発初めより電子放出材料として用いられてきた。しかし、PDPの消費電力を低減させるためには、MgOからの2次電子放出計数をさらに向上させることで放電開示電圧を減少させ、且つ、単一スキャン駆動による部品コストを削減させるためには、exo‐電子放出特性改善による放電遅延をさらに減少させなければならないという必要性が求められてきた。
MgOの2次電子放出計数を酸化物ドーピング方式に改善するための方法が複数の特許文献等に開示されている。即ち、ドーピング元素を用いてMgOの欠陥エネルギーレベル及び濃度を調節することによって、MgOの電子放出特性を積極的に調節しようとする方法である。MgOからの2次電子放出は、オージャ(Auger)中和過程を介して発生するものと知られているが、これを模式的に表すと、図2の通りである。
MgOの表面にPDPの放電により生成されたイオンが接近すると、MgOの酸素イオンの2P電子軌道にある電子がトンネリングによりイオンと中和反応を起こし、この際に生じられるエネルギーがバランスバンド内に存在する電子に伝わり、外部に放出されるのである。
このような放電ガスのイオン化エネルギーだけでなく、放電ガスの準安定状態(metastable)エネルギー、光子エネルギー(photon energy)、表面電荷(wall charge)などによる電気場などが二次電子の放出に必要となるエネルギーを供給することが可能である。
したがって、PDP放電時に生ずる様々なエネルギー源を用いて電子を放出するためには、MgOバンドギャップ内に欠陥レベルを形成し、電子放出を容易にすることが必要となる。
こうしたドーピング元素添加によるMgOの電子放出特性を向上させるための方法は以下に記載の特許文献等に詳しく開示されている。
特許文献1では、Si、Ge、C、Snのうちの少なくとも一つの元素と、周期表の4属、5属、6属、7属の元素のうちの少なくとも一つの元素をドーピング元素として使用するMgO材料を提供している。また、Si、Ge、C、Snのうちの少なくとも一つの元素の濃度が、20重量ppm〜8000重量ppmであり、周期表の4属、5属、6属、7属のうちの少なくも一つの元素の濃度が10重量ppm〜10000重量ppmの範囲を提示している。
特許文献2では、MgC、Mg、Mgのような炭化マグネシウムが含まれているMgO材料を提供している。この炭化マグネシウムは、50重量ppm〜7000重量ppmの濃度範囲を提案している。
特許文献3では、Siのドーピングされた保護膜成分を提供しているが、この場合、Siの含量が、20ppm〜500ppmの範囲で放電遅延が最も小さいという特性の低い組成を提供している。この場合、Caが50ppm以下、Feが50ppm以下、アルミニウムが250ppm以下、5ppm以下のニッケル、5ppm以下のナトリウム、5ppm以下のカリウムとして不純物の含量を制限している。
特許文献4では、Ca、Al、Fe及びSiをドーパントとして用いたMgO保護膜材料を開示し、このようなドーパント元素等の相互作用によりPDP放電遅延時間を最小化することができる材料を提供している。Caの含量は、100ないし300ppm、Alの含量は、60ないし90ppm、Feの含量は、60ないし90ppm、Siの含量は、40ないし100ppmの組成を提供している。
特許文献5では、希土類元素からなる群より選択された一つ以上の元素及びAl、Ca、Siより選択された一つ以上の元素を含めているMgO組成を提供している。希土類元素としてScの含量がマグネシウム酸化物1重量部当たり50ないし600ppmの組成を提供しており、Caの含量は50ないし400ppm、Alの含量は50ないし400ppm、Siの含量は50ないし400ppmの組成を提供している。また、この組成は、Mn、Na、K、Cr、Fe、Zn、Bi、Ni及びZrからなる不純物より、Mnはマグネシウム酸化物1重量部当たり50ppm未満、Naは30ppm未満、Kは30ppm未満、Crは10ppm未満、Feは20ppm未満の純度を持った組成を提供する。
特許文献6では、Sc、Ca、SiがドーピングされたMgO組成を提供している。本発明によれば、Scの含量が50ppmから2000ppmであり、Caの含量が100ppmから1000ppm、Siの含量が30ppmから500ppmである際、放電遅延が画一的に減少することを掲示している。このようにドーピングされたMgOの使用又はMgO蒸着時の雰囲気調節は、MgO薄膜の特性を向上させ、放電効率の向上及び放電遅延時間を短縮させ、PDPの性能改善に寄与している。
特開2005-123712号公報 特開2005-123713号公報 韓国特許公開第2005-75866号公報 韓国特許公開第2005−113685号公報 韓国特許公開第2006−69573号公報 米国特許出願公開第2006−0145614号明細書
前述したように、放電効率をさらに増加させるべく、本発明では、MgOバンドギャップ(band gap)内の好適な位置に欠陥レベル(defect level)を形成させる方法を提供する。即ち、放電時に生ずるMgOの表面又は内部における正孔及び電子を放電に効率よく用いるために、MgOにドーピングを施し、正孔及び電子をトラッピング(trapping)し得る欠陥レベルを形成する方法である。新しい元素のドーピングによるMgO内に欠陥を人為的に誘発させることによって、従来技術の問題点と過去から要望されてきたMgOの電子放出特性を改善することを目的とする。この点について、以下で詳しく述べる。
第一にあげられるのは、第1ドーピング物質を添加することで正孔トラップ準位(trap site)を創出し、第2ドーピング物質を添加することで、電子トラップエネルギー準位(electron trapping site)を創出し、PDPの発光効率の向上及び放電遅延を短縮することができるMgOパレット材料成分を提供する。
また、第2に、ドーピング元素の溶解度は、イオンの半径、原子価などを考慮したうえで選定された。即ち、Mgイオン対比、ドーピング元素のイオン半径差が大きいほど、且つ、原子価の差異が大きいほど、MgO内の溶解度が減少する。したがって、ドーパントのうちにイオン半径の差が大きいか、又は原子価の差が大きい材料の場合には、MgO薄膜の成膜工程中に溶解度が低すぎることになり、ドーピングされずに、第2相に析出し、ドーピングによる放電特性の改善効果が得られないことになる。よって、溶解度の大きい元素を選択し、ドーピング効果が極めて優れるようにする成分を提供する。
さらに、第3に、電子放出特性の向上による放電効率が増加し、消費電力の減少されたPDPを製造する技術を提供し、且つ、放電遅延が減少され、単一スキャンによるフルHD級のPDPを具現することができる技術を提供する。
斯かる目的を達成するために、本発明による保護膜材料及び製造方法が適用されるプラズマディスプレイパネル(PDP)は、前面基板の表示領域上に形成された多数の電極が、シングルスキャン駆動方式により駆動され、放電空間にキセノン(Xe)ガスを含める放電ガスが封入されたPDPにおいて、前記前面基板上に形成の多数のスキャン電極をコートしている前面誘電層を覆っている保護膜と、前記前面基板に対向する背面基板、背面基板上に形成された多数のアドレス電極、アドレス電極を覆っている背面誘電体層、前記背面誘電層上に形成の隔壁、前記背面誘電層と隔壁表面に形成されている蛍光体層を有する背面基板を備えている。
前記保護膜は、酸化マグネシウムを主成分とし、アルカリ土金属酸化物のうち、BeO及び/又はCaOを第1ドーピング元素として含め、Sc、Sb、Er、Mo及びAlからなるグループから選択された一つ以上の酸化物を第2ドーピング物質として含めるマグネシウム酸化物からなり、且つ、前記第1ドーピング元素及び第2ドーピング元素の含量は、前記マグネシウム酸化物重量部当たり50ppmないし8000ppm添加された保護膜を提供する。
また、本発明のさらに他の課題を解決するために、マグネシウム酸化物及びマグネシウム塩からなる群より選択された一つの以上のマグネシウム含有化合物、Be及び/又はCaの酸化物又は塩、及びSc、Sb、Er、Mo、Alからなるグループから選択された一つ以上の金属酸化物又は塩を均一に混合する段階、前記混合結果物をか焼(calcination)する段階、前記か焼結果物を焼結して、保護膜形成用蒸着源パレットを形成する段階、及び前記保護膜蒸着源パレットを用いて保護膜を形成する段階を含める保護膜製造方法を提供する。
また、前記保護膜には不純物として、Feが30ppm、Alが50ppm、Siが50ppm、Niが5ppm、Naが5ppm、Kが5ppm以下に保持し、第1ドーピング元素及び第2ドーピング元素に対する中毒(poisoning)効果を抑える。以下では、本発明の望ましい実施形態等に対して説明する。
以上で詳述したように、本発明による保護膜は、特定含量による第1ドーピング物質のBeO、CaO、及び第2ドーピング物質のSc、Sb、Er、Mo、又はAl酸化物を含めるマグネシウム酸化物からなされているが、これを備えたパネルは、発光効率が上昇し、放電時間が短縮されるなど、優れた放電特性を持つ。したがって、本発明による保護膜は、HD及びフルHDなどのような高解像度のPDPを製造するに好適である。
本発明で提供する保護膜は、アルカリ土金属酸化物のうちにBeO及び/又はCaOを第1ドーピング物質とし、Sc、Sb、Er、Mo、又はAlからなるグループより選択された一つ以上の酸化物を第2ドーピング物質として含めたマグネシウム酸化物を蒸着源として用いて形成される。蒸着源の材質は、前記第1ドーピング物質と第2ドーピング物質とが同時に含まれた単結晶又は多結晶酸化マグネシウムを用いて製造される。
前記第1ドーピング物質と第2ドーピング物質とが同時に含まれた単結晶マグネシウム酸化物は、高純度MgOを原料とし、電融法(arc fusion)を製造することが可能であり、且つ、前記通常の不純物を含有することができる。前記第1ドーピング物質と第2ドーピング物質が同時に含まれた多結晶マグネシウム酸化物は、前記か焼、焼結工程を経てパレット形態に製造されることができる。
本発明による保護膜は、化学気相蒸着、Eビーム蒸着、イオンプレーティング、スパッタリングなどの真空蒸着法を介して、多数の維持電極が誘電体層に覆われているPDP前面基板の誘電層表面に形成される。
図3は、実施形態の一つとして、第1ドーピング物質でBeO、第2ドーピング物質でScを含めた酸化マグネシウムを蒸着源とし、電子ビーム蒸着法を用いて製造されたパネルと、第1ドーピング物質のBeOのみを含めた酸化マグネシウムを蒸着源とし、電子ビーム蒸着法により製造されたパネルと、ドーピングされていない酸化マグネシウムを蒸着源で使用して形成された保護膜を用いて製造されたパネルとの発光効率を比較して示したものである。
第1ドーピング物質のBeOがドーピングされたMgO蒸着源を用いて製造されたパネルの発光効率が、ドーピングされていないMgO蒸着源を用いて製造されたパネルの発光効率に比して向上していることがわかるが、第1ドーピング物質のBeOと第2ドーピング物質のScとを同時にドーピングしたMgO蒸着源を利用して製造されたパネルの発光効率の増加がさらに効果的であることを示している。
こうした現状は、第1ドーピング物質及び第2ドーピング物質がそれぞれMgOベース内に人為的正孔及び電子欠陥レベルをそれぞれ形成し、これが特性向上に寄与したわけである。本実験において、放電ガスはNe-4%Xeであり、AC放電周波数は30kHの条件下で測定を行った。
図4は、図3と同じ条件で放電ガスをNe-10%Xeに変えた場合、発光効率に及ぼすドーピング元素の影響を示している。図4に示されたように、第1ドーピング物質のBeOが添加された場合の発光効率の増加程度がNe-4%Xe放電ガスを用いた場合に比してさらに増加していることがわかる。しかし、この場合にも第1ドーピング物質のBeOと第2ドーピング物質のScとを同時にドーピングした場合が、発光効率の向上に効率的であることがわかる。
図5は、第1ドーピング物質のBeOと第2ドーピング物質のAlとを同時にドーピングした場合の発光効率を示している。この結果も、Ne-10%Xe放電ガスを用いて得られたものである。図5に示されたように、正孔を形成するBeOドーピング元素と、トラップされた電子欠陥レベル(trapped eletron levels)を形成するAlを同時に添加した場合、放電効率の向上が著しく表れることがわかる。したがって、本発明による保護膜をPDPパネルに適用すれば、効率が画期的に上昇でき、且つ、PDPの消費電力を減少させ、製造部品のコストを削減することが可能となる。
本発明は、このような保護膜が形成された前面基板を用いて製造されたプラズマディスプレイパネルに関するものであって、保護膜の形成された前面基板を用いてPDPを製造する方法は、当業界に既に知られている技術であるから、それに対する詳しい説明は省略する。
本発明の属する技術分野において通常の知識を有する者であるならば、前記内容に基づいて本発明の範疇内に様々な応用及び変形が可能である。よって、本発明の技術的範囲は、明細書の詳細な説明に記載された内容に限定されることを意味するものではなく、特許請求の範囲により定められるべきである。
プラズマディスプレイパネルの構造の概略を示した断面斜視図である。 オージャ中和過程を介して電子放出過程の概略を示した工程図である。 BeO及びScが同時にドーピングされたMgO蒸着源;BeOだけをドーピングしたMgO蒸着源;ドーピングされていないMgO蒸着源 を用いて製造したパネルにおいて、Ne-4%Xe放電ガスを用いる場合、放電効率を比較して示した実験結果である。 BeO及びScが同時にドーピングされたMgO蒸着源;BeOだけをドーピングしたMgO蒸着源;ドーピングされていないMgO蒸着源を用いて製造したパネルにおいて、Ne-10%Xe放電ガスを用いる場合、放電効率を比較して示した実験結果である。 BeO及びAlが同時にドーピングされたMgO蒸着源;ドーピングされていないMgO蒸着源を用いて製造されたパネルにおいて、Ne-10%Xe放電ガスを使用する場合、放電効率を比較して示した実験結果である。
符号の説明
10 前面基板
20 前面基板誘電体
30 MgO保護層
40 維持電極
50 アドレス電極
60 隔壁
70 蛍光体
80 背面基板
90 背面基板誘電層

Claims (13)

  1. 酸化マグネシウムを主成分とし、BeO及びCaOからなるグループから選択された一つ以上の第1ドーピング物質及びSc、Sb、Er、Mo及びAlからなるグループから選択された一つ以上の第2ドーピング物質を同時に含めた蒸着源を用いて真空蒸着工程により形成されたことを特徴とするACPDP用保護膜。
  2. 第1ドーピング物質及び第2ドーピング物質は、酸化マグネシウムに対してそれぞれ50ppmないし8000ppm範囲に添加されることを特徴とする請求項1に記載のACPDP用保護膜。
  3. 第1ドーピング物質及び第2ドーピング物質の含量は、酸化マグネシウムに対してそれぞれ500ppmないし2000ppmであることを特徴とする請求項2に記載のACPDP用保護膜。
  4. 第1ドーピング物質はBeOであり、第2ドーピング物質はScであることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のACPDP用保護膜。
  5. 第1ドーピング物質はBeOであり、第2ドーピング物質はAlであることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のACPDP用保護膜。
  6. 第1ドーピング物質はCaOであり、第2ドーピング物質はScであることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のACPDP用保護膜。
  7. 第1ドーピング物質はCaOであり、第2ドーピング物質はAlであることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のACPDP用保護膜。
  8. 前記保護膜には不純物としてFeが30ppm、Alが50ppm、Siが50ppm、Niが5ppm、Naが5ppm、Kが5ppm以下に維持されることを特徴とする請求項1に記載のACPDP用保護膜。
  9. 蒸着源のマグネシウム水和物(Mg(OH));BeO及び/又はCaCO第1ドーピング物質又はその前駆体(precursor);Sc、Sb、Er、Mo及びAlからなるグループから選択された一つ以上の第2ドーピング物質又はその前駆体を均一に混合する段階;
    前記混合物を型内に加圧し、パレット形態に製造する段階;
    前記パレットをか焼する段階;
    前記パレットを焼結し、保護膜形成用蒸着源パレットを形成する段階;及び
    前記保護膜蒸着源パレットを用いて真空蒸着し保護膜を形成する段階
    を含むAC PDP用保護膜製造方法。
  10. 前記真空蒸着は、電子ビーム蒸着(e-beam evaporation)、イオンプレーティング(ion-plating)、スパッタリング(sputtering)、化学蒸着(chemical vapor deposition)により行われることを特徴とする請求項9に記載のACPDP用保護膜製造方法。
  11. 蒸着源のマグネシウム水和物(Mg(OH));BeO及び/又はCaCO第1ドーピング物質又はその前駆体(precursor);Sc、Sb、Er、Mo及びAlからなるグループから選択された一つ以上の第2ドーピング物質又はその前駆体を均一に混合する段階;
    前記混合物を電融工程(arc fusion)を介して単結晶を製造する段階;及び
    前記単結晶を用いて水素雰囲気下で真空蒸着し、保護膜を形成する段階
    を含むAC PDP用保護膜製造方法。
  12. 前記真空蒸着は、電子ビーム蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング、化学蒸着により行われることを特徴とする請求項11に記載のACPDP用保護膜製造方法。
  13. 請求項1に記載の保護膜を含むACプラズマディスプレイパネル。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010035487A1 (ja) * 2008-09-29 2010-04-01 パナソニック株式会社 プラズマディスプレイパネル
WO2010035488A1 (ja) * 2008-09-29 2010-04-01 パナソニック株式会社 プラズマディスプレイパネル
WO2010070861A1 (ja) * 2008-12-15 2010-06-24 パナソニック株式会社 プラズマディスプレイパネル
WO2011118163A1 (ja) * 2010-03-26 2011-09-29 パナソニック株式会社 プラズマディスプレイパネルの製造方法
WO2012117665A1 (ja) * 2011-03-03 2012-09-07 パナソニック株式会社 プラズマディスプレイパネル
JP2013008643A (ja) * 2011-06-27 2013-01-10 Ulvac Japan Ltd プラズマディスプレイパネルとその製造方法
US8482200B2 (en) 2010-03-09 2013-07-09 Panasonic Corporation Plasma display panel and protective film protecting electrodes of plasma display panel

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101176602B1 (ko) 2009-09-04 2012-08-23 (주)씨앤켐 피디피용 저전압 보호막 재료 및 그 제조방법
CN103787587A (zh) * 2011-12-31 2014-05-14 四川虹欧显示器件有限公司 用于pdp的介质保护层材料及其制备方法以及介质保护层

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06316671A (ja) * 1993-05-07 1994-11-15 Hokuriku Toryo Kk 誘電体保護剤
JP2000103614A (ja) * 1998-09-28 2000-04-11 Daiichi Kigensokagaku Kogyo Co Ltd プラズマディスプレイ用MgO材料及びその製造方法ならびにプラズマディスプレイ
JP2002150953A (ja) * 2000-08-29 2002-05-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法ならびにプラズマディスプレイパネル表示装置
JP2005149743A (ja) * 2003-11-11 2005-06-09 Pioneer Plasma Display Corp プラズマディスプレイパネルの保護膜の形成材料、プラズマディスプレイパネル及びプラズマ表示装置
JP2006169636A (ja) * 2004-12-17 2006-06-29 Samsung Sdi Co Ltd 保護膜、該保護膜形成用の複合体、該保護膜の製造方法及び該保護膜を備えたプラズマディスプレイ装置
JP2006207013A (ja) * 2004-07-14 2006-08-10 Mitsubishi Materials Corp MgO蒸着材
JP2009537063A (ja) * 2006-05-11 2009-10-22 パナソニック株式会社 低電圧材料を有するプラズマディスプレイパネル

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3073451B2 (ja) * 1996-11-20 2000-08-07 富士通株式会社 プラズマディスプレイパネルの製造方法
FR2764907B1 (fr) 1997-06-24 1999-09-03 Thomson Tubes Electroniques Procede de realisation d'un depot a base de magnesie sur une dalle de panneau de visualisation
JP4674360B2 (ja) * 2004-03-19 2011-04-20 テクノロジーシードインキュベーション株式会社 電子ビーム蒸着法により成膜する酸化マグネシウム薄膜材料

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06316671A (ja) * 1993-05-07 1994-11-15 Hokuriku Toryo Kk 誘電体保護剤
JP2000103614A (ja) * 1998-09-28 2000-04-11 Daiichi Kigensokagaku Kogyo Co Ltd プラズマディスプレイ用MgO材料及びその製造方法ならびにプラズマディスプレイ
JP2002150953A (ja) * 2000-08-29 2002-05-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法ならびにプラズマディスプレイパネル表示装置
JP2005149743A (ja) * 2003-11-11 2005-06-09 Pioneer Plasma Display Corp プラズマディスプレイパネルの保護膜の形成材料、プラズマディスプレイパネル及びプラズマ表示装置
JP2006207013A (ja) * 2004-07-14 2006-08-10 Mitsubishi Materials Corp MgO蒸着材
JP2006169636A (ja) * 2004-12-17 2006-06-29 Samsung Sdi Co Ltd 保護膜、該保護膜形成用の複合体、該保護膜の製造方法及び該保護膜を備えたプラズマディスプレイ装置
JP2009537063A (ja) * 2006-05-11 2009-10-22 パナソニック株式会社 低電圧材料を有するプラズマディスプレイパネル

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010035488A1 (ja) * 2008-09-29 2010-04-01 パナソニック株式会社 プラズマディスプレイパネル
JP2010080388A (ja) * 2008-09-29 2010-04-08 Panasonic Corp プラズマディスプレイパネル
JP2010103077A (ja) * 2008-09-29 2010-05-06 Panasonic Corp プラズマディスプレイパネル
WO2010035487A1 (ja) * 2008-09-29 2010-04-01 パナソニック株式会社 プラズマディスプレイパネル
US8188661B2 (en) 2008-09-29 2012-05-29 Panasonic Corporation Plasma display panel capable of displaying a video having high brightness while requiring a low driving voltage
US8294366B2 (en) 2008-12-15 2012-10-23 Panasonic Corporation Plasma display panel having a plurality of aggregated particles attached to a protective layer at a face confronting a discharge space formed between a first substrate and a second substrate
WO2010070861A1 (ja) * 2008-12-15 2010-06-24 パナソニック株式会社 プラズマディスプレイパネル
JP2010140837A (ja) * 2008-12-15 2010-06-24 Panasonic Corp プラズマディスプレイパネル
US8482200B2 (en) 2010-03-09 2013-07-09 Panasonic Corporation Plasma display panel and protective film protecting electrodes of plasma display panel
WO2011118163A1 (ja) * 2010-03-26 2011-09-29 パナソニック株式会社 プラズマディスプレイパネルの製造方法
WO2011118155A1 (ja) * 2010-03-26 2011-09-29 パナソニック株式会社 プラズマディスプレイパネルの製造方法
WO2012117665A1 (ja) * 2011-03-03 2012-09-07 パナソニック株式会社 プラズマディスプレイパネル
JP2013008643A (ja) * 2011-06-27 2013-01-10 Ulvac Japan Ltd プラズマディスプレイパネルとその製造方法

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Publication number Publication date
KR100805858B1 (ko) 2008-02-21
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