JP3576071B2

JP3576071B2 - Plasma display panel and method of manufacturing the same

Info

Publication number: JP3576071B2
Application number: JP2000178928A
Authority: JP
Inventors: 和之長谷川; 和彦杉本; 秀明安井; 博由田中; 忠和林; 宏樹河野; 宏治青砥
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-06-14
Filing date: 2000-06-14
Publication date: 2004-10-13
Anticipated expiration: 2020-06-14
Also published as: JP2001357787A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示デバイスなどに用いるプラズマディスプレイパネルに関し、特に、放電遅れを解消するためのパネル構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のプラズマディスプレイパネルは、図５に示すような構成のものが一般的である。
このプラズマディスプレイパネルは、前面パネル１００と背面パネル２００とからなる。前面パネル１００は、前面ガラス基板１０１上に走査電極１０２ａ、維持電極１０２ｂが交互にストライプ状に形成され、さらにそれが誘電体ガラス層１０３及び酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層１０４により覆われて形成されたものである。
【０００３】
背面パネル２００は、背面ガラス基板２０１上に、ストライプ状にアドレス電極２０２が形成され、これを覆うように電極保護層２０３が形成され、更にアドレス電極２０２を挟むように電極保護層２０３上にストライプ状に隔壁２０４が形成され、更に隔壁２０４間に蛍光体層２０５が設けられて形成されたものである。そして、このような前面パネル１００と背面パネル２００とが貼り合わせられ、隔壁２０４で仕切られた空間２１０に放電ガスを封入することで放電空間が形成される。前記蛍光体層はカラー表示のために通常、赤、緑、青の３色の蛍光体層が順に配置されている。
【０００４】
そして、放電空間２１０内には例えばネオン及びキセノンを混合してなる放電ガスが通常、０．６７×１０^５Ｐａ程度の圧力で封入されている。
次に、前記プラズマディスプレイパネルの駆動方式について説明する。
図６は、前記プラズマディスプレイパネルの駆動回路の構成を示したブロック図である。
【０００５】
当該駆動回路は、アドレス電極駆動部２２０と、走査電極駆動部２３０と、維持電極駆動部２４０とから構成されている。
プラズマディスプレイパネルのアドレス電極２０２にアドレス電極駆動部２２０が接続され、走査電極１０２ａに走査電極駆動部２３０が接続され、維持電極１０２ｂに維持電極駆動部２４０が接続されている。
【０００６】
一般に交流型のプラズマディスプレイパネルでは１フレームの映像を複数のサブフィールド（Ｓ．Ｆ．）に分割することによって階調表現をする方式が用いられている。そして、この方式ではセル中の気体の放電を制御するために１Ｓ．Ｆ．を更に４つの期間に分割する。この４つの期間について図７を使用して説明する。図７は、１Ｓ．Ｆ．中の駆動波形である。
【０００７】
この図７においてセットアップ期間２５０では放電が生じやすくするためにＰＤＰ内の全セルに均一的に壁電荷を蓄積させる。アドレス期間２６０では点灯させるセルの書き込み放電を行う。サステイン期間２７０では前記アドレス期間２６０で書き込まれたセルを点灯させその点灯を維持させる。イレース期間２８０では壁電荷を消去させることによってセルの点灯を停止させる。
【０００８】
セットアップ期間２５０では走査電極１０２ａにアドレス電極２０２および維持電極１０２ｂに比べ高い電圧を印加しセル内の気体を放電させる。それによって発生した電荷はアドレス電極２０２，走査電極１０２ａおよび維持電極１０２ｂ間の電位差を打ち消すようにセルの壁面に蓄積されるので、走査電極１０２ａ付近の保護膜表面には負の電荷が壁電荷として蓄積され、またアドレス電極付近の蛍光体層表面および維持電極付近の保護膜表面には正の電荷が壁電荷として蓄積される。この壁電荷により走査電極−アドレス電極間、走査電極−維持電極間には所定の値の壁電位が生じる。
【０００９】
アドレス期間２６０ではセルを点灯させる場合には走査電極１０２ａにアドレス電極２０２および維持電極１０２ｂに比べ低い電圧を印加させることにより、つまり走査電極−アドレス電極間には前記壁電位と同方向に電圧を印加させるとともに走査電極−維持電極間に壁電位と同方向に電圧を印加させることにより書き込み放電を生じさせる。これにより蛍光体層表面、保護層表面には負の電荷が蓄積され走査側電極付近の保護層表面には正の電荷が壁電荷として蓄積される。これにより維持−走査電極間には所定の値の壁電位が生じる。
【００１０】
サステイン期間２７０では走査電極１０２ａに維持電極１０２ｂに比べ高い電圧を印加させることにより、つまり維持電極−走査電極間に前記壁電位と同方向に電圧を印加させることにより維持放電を生じさせる。これによりセル点灯を開始させることができる。そして、維持電極−走査電極交互に極性が入れ替わるようにパルスを印加することにより断続的にパルス発光させることができる。
【００１１】
イレース期間２８０では、幅の狭い消去パルスを維持電極１０２ｂに印加することによって不完全な放電が発生し壁電荷が消滅するため消去が行われる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、セル構造の高精細化に伴って走査線数が増加するためにテレビ映像を表示する場合には１フィールド＝１／６０［ｓ］内で全てのシーケンスを終了させる必要がある。これに応えるには、書き込み期間に印加するアドレスパルスのパルス幅を狭くして高速駆動を行なう必要があるが、パルスの立ち上がりからかなり遅れて放電が行われるという「放電遅れ」が存在するために、印加されたパルス幅内で放電が終了する確率が低くなり、本来点灯すべきセルに書き込み等が出来ずに点灯不良が生じてしまう。
【００１３】
本発明は上記問題点に鑑みてなされた発明であって、「放電遅れ」を防止するのに効果的な構造を備えたプラズマディスプレイパネル並びにその製造方法を提供することを目的としてなされたものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
まず、放電遅れは、放電が開始される際にトリガーとなる初期電子が基板表面から放電空間中に放出されにくいことが主要な要因として考えられている。
従って、この初期電子が放出されやすい状況を作り出すことができれば、放電遅れを効果的に防止することができると考えられる。
【００１５】
このための方法として、アドレス時・放電維持時の駆動パルス電圧を上昇させるか、或いは電極間距離を短縮する方法が考えられる。しかし、パルス電圧の増加は、駆動回路のスイッチング素子の耐圧とスルーレートとが相反する関係にあるため、高耐圧素子ではパルスの立ち上がりが鈍り、放電遅れ時間の抑制には限界がある。また、電極間距離を短縮することは、同時に隔壁の高さを低下させることになるが、このように隔壁の高さを低下させれば放電空間そのものが縮小し、プラズマを取り囲む単位体積あたりの放電空間を囲う壁の面積が増加するため、プラズマが壁面に衝突した際に消滅してしまうといういわゆる壁面損失によって効率が低下することとなる。
【００１６】
従って、発明者らは、このように駆動回路の構成や、電極間の距離には変更を加えず従来のものを踏襲したとしても、放電遅れを防止することができるパネル構造を模索した結果、本発明に想到した。
つまり、上記目的を達成するために本発明は、ストライプ状に配された第一の電極と第二の電極との電極対が複数対並設され、更に当該複数対の電極対が誘電体層で被覆されてなる第一の基板と、第三の電極がストライプ状に配された第二の基板とが、隔壁を介在させて対向された状態で配置してなるプラズマディスプレイパネルであって、前記誘電体層の表面層は、第二の基板側に向けて突出するように針状結晶が形成された誘電体保護膜であることを特徴とする。
【００１７】
これにより、誘電体層の表面層において、放電空間に向けて電子が放出される表面積を大きくとることができる。その結果、アドレス放電や維持放電のためのトリガー電子が放出され易くなるので、アドレス放電や維持放電の際の放電遅れを抑えることができ、電圧印加に対する放電の発生の応答性を改善して、良好な画像を表示することが可能となる。
【００１８】
ここで前記針状結晶は、ＭｇＯの単結晶であり、ＭｇＯ膜表面において針状結晶が成長している部分が面積比率で２５％以上存在するものとすることが望ましい。
ここで、前記針状結晶は、長さ５０ｎｍ以上、かつ、径が３００ｎｍ以上とすることが望ましい。
【００１９】
ここで、前記針状結晶は、第一の電極と第二の電極との間の放電ギャップに対応する部分以外の誘電体表面層に形成されているものとすることができる。
また、上記目的を達成するために本発明は、予め形成された誘電体保護層表面をスパッタする第一の工程と、第一の工程の後、誘電体保護層表面にスパッタして飛散した誘電体保護層の構成材料を堆積させる第二の工程とを含む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を提供する。
【００２０】
ここで、更に、パネルの発光特性及び放電特性を安定化させるためにエージング処理を施す第三の工程を備え、当該第三の工程は前記第一の工程及び第二の工程を伴うものとすることが、針状結晶を形成するための作業工程とエージング処理を施す作業工程とを共通の工程とすることができ、作業工程数を減らすことができるため望ましい。
【００２１】
ここで、前記第三の工程は、断続的に点灯を行うものであって、前記第一の工程は、点灯期間に行ない、前記第二の工程は非点灯期間に行うことができる。
ここで、前記第三の工程は、パネルの表示領域をスキャンすることにより行うことができる。
これにより、駆動回路への負担等を軽減させることができる。更に、発熱を抑えエージング処理中におけるパネルの熱割れも減少させられる。
【００２２】
以下に本発明に係る実施の形態のＡＣ型プラズマディスプレイパネルについて図面を参照としながら具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る交流面放電型プラズマディスプレイパネル１（以下、単にＰＤＰ１という。）の部分斜視図である。
【００２３】
このＰＤＰ１は、各電極にパルス状の電圧を印加することで放電を放電空間３０内で生じさせ、放電に伴って背面パネルＰＡ２側で発生した各色の可視光を前面パネルＰＡ１の主表面から透過させる交流面放電型のＰＤＰである。
前面パネルＰＡ１は、走査電極１２ａと維持電極１２ｂとがストライプ状に複数対配（図では便宜上１対を記載してある）された前面ガラス基板１１上に、表面１１ａを覆うように誘電体ガラス層１３が形成されており、更に、この誘電体ガラス層１３を覆うようにＭｇＯからなる保護層１４が形成されたものである。
【００２４】
背面パネルＰＡ２は、アドレス電極１７が前記走査電極１２ａと維持電極１２ｂと直交するようにストライプ状に配された背面ガラス基板１６上に、当該アドレス電極１７を覆うようにアドレス電極を保護するとともに可視光を前面パネル側に反射する作用を担う電極保護層１８が形成されており、この電極保護層１８上にアドレス電極１７と同じ方向に向けて伸び、アドレス電極１７を挟むように隔壁１９が立設され、更に、当該隔壁１９間に蛍光体層２０が配されたものである。
【００２５】
上記構成のＰＤＰの駆動は上記した図６に示す駆動回路を用いて、図７に示す駆動波形に基づいて駆動される。なお、アドレス駆動部２２０には、アドレス電極１７が接続され、走査電極駆動部２３０には、走査電極１２ａが、維持電極駆動部２４０には、維持電極１２ｂが接続される。
＜細部の構造＞
図２（ａ）は、図１におけるＡ−Ａ’線を含む垂直断面図であり、図２（ｂ）は、図１におけるＢ−Ｂ’線を含む垂直断面図であり、図２（ｃ）は、図２（ｂ）における丸枠３１で囲んだ要素部分の拡大図である。
【００２６】
図２に示すように、上記ＰＤＰにおいては保護層１４の構成が特徴的である。即ち、保護層１４は、非針状結晶部１４ａと針状結晶部１４ｂとからなる。
非針状結晶部１４ａは、走査電極１２ａと維持電極１２ｂとの間に形成された放電ギャップ１２ｃ及び隔壁１９に接する部分１２ｄに形成された薄膜部分である。この部分には、複数のＭｇＯ単結晶の柱状体が緻密に配列して形成されている。
【００２７】
針状結晶部１４ｂは、放電ギャップ１２ｃ及び隔壁１９に接する部分１２ｄ以外の部分に形成されており、複数の針状単結晶体１４ｂ１が、放電空間３０に臨むように互いに同方向に同じ姿勢で密集している。
＜作用効果＞
上記のように、保護層１４において、針状単結晶体１４ｂ１が放電空間に臨むことによって、放電空間３０に向けて電子が放出される表面積を大きくとることができる。その結果、アドレス放電や維持放電のためのトリガー電子が放出され易くなるので、アドレス放電や維持放電の際の放電遅れを抑えることができ、電圧印加に対する放電の発生の応答性を改善して、良好な画像を表示することが可能となる。
【００２８】
針状単結晶体１４ｂ１と針状単結晶体１４ｂ１とが接する境界部（粒界）１４ｂ２付近に形成された酸素欠損部位（不図示）にトラップされた電子は、放電空間３０に露出側であれば、放電空間３０に放出され易いが、基板側にトラップされた電子は放出され難い。従って、針状単結晶体１４ｂ１は、ある程度の密度存在することが必要ではあるが、放電空間３０側には境界部１４ｂ２があまり存在しないようにすることが望ましい。つまり、図２（ｃ）に示すように、針状単結晶体１４ｂ１は放電空間３０に孤立して突出して露出した突出露出部１４ｂ３が多数存在することが望ましい。これにより、放電空間３０に向けて電子が放出され易くなる。なお、電子は突出露出部１４ｂ３の表面部分に形成された酸素欠損部位にトラップされそこから放電空間３０に放出される。
【００２９】
このような観点から、針状単結晶体１４ｂ１の大きさや一定の面積に占める密度を規定することは重要である。具体的には、針状単結晶体１４ｂ１の長さを５０ｎｍ以上、かつ、径を３００ｎｍ以上であることがより望ましい。また、この針状結晶部１４ｂにおける針状単結晶体１４ｂ１は、ＭｇＯ膜表面において成長している部分が面積比率で２５％以上存在するようにすることが望ましい。このように規定することによって、アドレス放電や維持放電の際の放電遅れを更に効果的に抑えることができる。
【００３０】
＜ＰＤＰの製造方法＞
次に、ＰＤＰの製造方法について説明する。
・ＰＤＰの組立；
前面パネルＰＡ１の作製：
まず、前面ガラス基板１１上に走査電極１２ａ、維持電極１２ｂが交互に配列するように形成する。
【００３１】
走査電極１２ａ、維持電極１２ｂは、金属電極であって、白金を電子ビーム蒸着法によって成膜した後、リフトオフ法によってパターニングすることによって形成される。なお、ＩＴＯなどの透明電極と金属電極の対により各走査電極１２ａ及び維持電極１２ｂとを形成しても構わない。
次に、前記走査電極１２ａ及び維持電極１２ｂを覆うように、誘電体ガラス層をスクリーン印刷法などの公知の印刷法によって印刷後焼成することによって形成する。
【００３２】
次に、誘電体ガラス層１３表面にＭｇＯ膜（ここでは、針状結晶部１４ｂが形成される前のもの）を形成する。具体的には、誘電体ガラス層１３の表面にＭｇＯ薄膜を電子ビーム蒸着法を用いて析出させることにより形成する。
背面パネルＰＡ２の作製：
背面パネルＰＡ２は、背面ガラス基板１６上にアドレス電極１７を形成し、その上を電極保護層１８で覆い、この電極保護層１８の表面に隔壁１９を形成し、その後、蛍光体層２０を形成することによって作製する。
【００３３】
アドレス電極１７は、背面ガラス基板１６上に前記走査電極１２ａ、維持電極１２ｂと同様の方法にて作製する。
電極保護層１８は、アドレス電極１７の上にスクリーン印刷法などの印刷法を用いて印刷後、焼成することによって形成されたもので、前記誘電体ガラス層１３と同じようなガラスの組成物に、酸化チタン（ＴｉＯ_２）粒子を含有させた薄膜である。
【００３４】
隔壁１９は、スクリーン印刷法、リフトオフ法、或いはサンドブラスト法等の方法で隔壁形成原料を塗布した後、これを焼成し、その後隔壁頂部に加工処理を施すことによって形成されたものである。
蛍光体層２０は、スクリーン印刷法、ノズル噴霧法などの方法によって形成されたものである。なお、蛍光体には、赤色、緑色、青色の３色を用いる。そして、例えば、以下のものを用いることができる。
【００３５】
赤色蛍光体：Ｙ_２Ｏ_３：Ｅｕ^３＋
緑色蛍光体：Ｚｎ_２ＳｉＯ_４：Ｍｎ
青色蛍光体：ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋
パネル張り合わせ：
次に、前面パネルＰＡ１と背面パネルＰＡ２とを走査電極１２ａ、維持電極１２ｂとアドレス電極１７とが直交する状態に位置合わせして両パネルを張り合わせる。その後、隔壁１９に仕切られた放電空間３０内に放電ガス（例えば、Ｈｅ−Ｘｅ系、Ｎｅ−Ｘｅ系の不活性ガス）を所定の圧力で封入する。
【００３６】
以上のようにして作製したＰＤＰに図３に示すようにアドレス駆動部２２０、走査電極駆動部２３０、維持電極駆動部２４０を接続して、アドレス電極１７を接地（ＧＮＤ）し、走査電極１２ｂ、維持電極１２ｂに所定の周期で交互に電圧を印加することにより、エージング処理を施す。このエージング処理では、パネルの発光特性及び放電特性を安定化させる共に、ＭｇＯ膜に針状結晶部１４ｂが形成されるものである。
【００３７】
・エージング処理；
上記のようにして作成したＰＤＰを最後にエージング処理を施すことによって、保護層１４の表面にＭｇＯの針状結晶を析出させる。
図４は、前記エージング処理における駆動波形を示すタイムチャートである。エージング処理は、画像表示領域全面において、パネル点灯期間４０、パネル非点灯期間４１とが交互に繰り返されるように電圧を所定の周期で印加することによって行われる。ここで、印加する電圧は、通常のエージング処理で印加する電圧よりも高い電圧を印加する。これは、ＭｇＯ膜の表面を効率良くスパッタするためである。また、走査電極１２及び維持電極１２ｂに電圧の大きさを交互に反転させるように電圧を印加する。これは、このように印加することで、パネルの実駆動方式に近い状態でエージング処理を施すことができるからである。
【００３８】
パネル点灯期間４０において、予め前面パネル側に形成されたＭｇＯ膜表面がスパッタされる。パネル非点灯期間４１において、スパッタされ、放電空間中に飛散したＭｇＯがＭｇＯ膜上に堆積する。そして、このようなパネル点灯期間４０及びパネル非点灯期間４１を複数回繰り返すことによって、ＭｇＯ膜上にＭｇＯが針状に成長され、針状結晶部１４ｂが形成される。なお、このようにＭｇＯ膜スパッタ・ＭｇＯ堆積という処理を施すためには、前面パネルを重力方向に位置させた状態で処理することは言うまでもない。
【００３９】
パネル点灯期間４０とパネル非点灯期間４１との比率については、前者よりも後者の方を長くとることが望ましい。これは、一回のスパッタにより放電空間中に飛散したＭｇＯを十分に堆積させるためである。具体的には、パネル非点灯期間４１に対して、２５〜３３％の時間にパネル点灯期間４０を設定することが望ましい。なお、パネル点灯期間４０の実時間は、１．０〜１．５秒とすることが望ましい。
【００４０】
以上のようなエージング処理を施すことにより、従来のエージング処理で目的とされるパネルの発光特性及び放電特性を安定化させることに加えて、ＭｇＯ膜に前記針状結晶部１４ｂを形成することができる。
針状結晶部１４ｂは上記のように、放電ギャップ１２ｃ及び隔壁１９に接する部分１２ｄ以外の部分に形成されるが、これは、走査電極１２ａ及び維持電極１２ｂを覆う部分のＭｇＯ膜表面で、前記スパッタが主に行われ、その部分にＭｇＯが主に堆積するためである。
【００４１】
なお、前記パネル点灯期間及びパネル非点灯期間の繰返しを、パネル表示領域全面で同時に行うのではなく、走査電極１２ａ或いは維持電極１２ｂの何れかの電極配線を各電極毎に独立して行い、電圧印加のタイミングを各電極毎にずらし、表示領域を時間毎に変化させれば（画像表示領域をスキャンすること）、回路への負担等を軽減させることができる。更に、発熱を抑えエージング処理中におけるパネルの熱割れも減少させられる。
【００４２】
また、保護層１４の放電空間３０に臨む表面積を拡大して、保護層表面からの電子を放出させやすい構造とする手法として、ＭｇＯ薄膜を電子ビーム蒸着法を用いて析出させることにより形成した後、液相エッチング或いは気相エッチング等を施すことによりＭｇＯ膜表面に凹凸を形成する方法も考えられる。しかし、この場合には、放電空間に臨む表面積を拡大することはできても、柱状のＭｇＯ単結晶体同士が接する境界部分が多数存在するので、放電空間３０内に上記針状結晶体１４ｂ１により保護層の表面積を拡大する場合に比べて、放電空間３０に電子は放出され難くあまり効果が得られない。
【００４３】
更に、上記説明では、エージング処理に伴って針状結晶部を形成したが、これに限らず、前面パネルと背面パネルとを張り合わせる前に、前面パネルのＭｇＯ膜に対して、上記したようなＭｇＯ膜スパッタ・ＭｇＯ堆積の処理を施すことでも同様に針状結晶部を形成することは可能である。但し、エージング処理に伴って針状結晶部を形成する方法の方が、放電空間３０という狭い空間領域にスパッタされたＭｇＯ膜材料を飛散させるため、当該材料が拡散せず効率良く針状結晶体を形成することができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、ストライプ状に配された第一の電極と第二の電極との電極対が複数対並設され、更に当該複数対の電極対が誘電体層で被覆されてなる第一の基板と、第三の電極がストライプ状に配された第二の基板とが、隔壁を介在させて対向された状態で配置してなるプラズマディスプレイパネルであって、前記誘電体層の表面層は、第二の基板側に向けて突出するように針状結晶が形成された誘電体保護膜であることを特徴とする。
【００４５】
これにより、誘電体層の表面層において、放電空間に向けて電子が放出される表面積を大きくとることができる。その結果、アドレス放電や維持放電のためのトリガー電子が放出され易くなるので、アドレス放電や維持放電の際の放電遅れを抑えることができ、電圧印加に対する放電の発生の応答性を改善して、良好な画像を表示することを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態のプラズマディスプレイパネルを示す部分斜視図である。
【図２】（ａ）図１におけるＡ−Ａ’線を含む垂直断面図である。
（ｂ）図１におけるＢ−Ｂ’線を含む垂直断面図である。
（ｃ）（ｂ）図における丸枠３１で示す要素部分の拡大図である。
【図３】エージング処理時のプラズマディスプレイパネルと駆動回路との接続状態を示すブロック図である。
【図４】エージング処理における駆動波形を示すタイムチャートである。
【図５】従来のプラズマディスプレイパネルを示す部分斜視図である。
【図６】プラズマディスプレイパネルと駆動回路との従来及び本発明に共通な接続状態を示すブロック図である。
【図７】従来及び本発明に共通なプラズマディスプレイパネルの駆動波形を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
ＰＡ１前面パネル
ＰＡ２背面パネル
１交流面放電型プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）
１１前面ガラス基板
１１ａ表面
１２ａ走査電極
１２ｂ維持電極
１２ｃ放電ギャップ
１３誘電体ガラス層
１４ＭｇＯ保護層
１４ａ非針状結晶部
１４ｂ針状結晶部
１４ｂ１針状単結晶体
１４ｂ２境界部
１４ｂ３突出露出部
１６背面ガラス基板
１７アドレス電極
１８電極保護層
１９隔壁
２０蛍光体層
３０放電空間
３１図２（ｃ）に示した拡大部分を示す丸枠
４０パネル点灯期間
４１パネル非点灯期間
２２０アドレス駆動部
２３０走査電極駆動部
２４０維持電極駆動部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a plasma display panel used for a display device or the like, and more particularly, to a panel structure for eliminating a discharge delay.
[0002]
[Prior art]
A conventional plasma display panel generally has a configuration as shown in FIG.
The plasma display panel includes a front panel 100 and a back panel 200. In front panel 100, scan electrodes 102a and sustain electrodes 102b are alternately formed in stripes on front glass substrate 101, and further covered with dielectric glass layer 103 and protective layer 104 made of magnesium oxide (MgO). It was formed.
[0003]
In the rear panel 200, address electrodes 202 are formed in a stripe shape on a rear glass substrate 201, an electrode protection layer 203 is formed so as to cover the address electrodes 202, and a stripe is formed on the electrode protection layer 203 so as to sandwich the address electrodes 202. Partitions 204 are formed in the same manner, and a phosphor layer 205 is further provided between the partitions 204. The front panel 100 and the rear panel 200 are bonded together, and a discharge space is formed by filling a discharge gas into a space 210 partitioned by the partition wall 204. In the phosphor layer, phosphor layers of three colors of red, green and blue are usually arranged in order for color display.
[0004]
The discharge space 210 is usually filled with a discharge gas obtained by mixing neon and xenon at a pressure of about 0.67 × 10 ⁵ Pa.
Next, a driving method of the plasma display panel will be described.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a driving circuit of the plasma display panel.
[0005]
The drive circuit includes an address electrode drive unit 220, a scan electrode drive unit 230, and a sustain electrode drive unit 240.
The address electrode driver 220 is connected to the address electrode 202 of the plasma display panel, the scan electrode driver 230 is connected to the scan electrode 102a, and the sustain electrode driver 240 is connected to the sustain electrode 102b.
[0006]
In general, in an AC type plasma display panel, a method of expressing a gradation by dividing one frame of video into a plurality of subfields (SF) is used. In this method, 1S. Is applied to control the discharge of gas in the cell. F. Is further divided into four periods. The four periods will be described with reference to FIG. FIG. F. It is a middle drive waveform.
[0007]
In FIG. 7, in the setup period 250, wall charges are uniformly accumulated in all the cells in the PDP in order to easily generate a discharge. In the address period 260, writing discharge of a cell to be lit is performed. In the sustain period 270, the cells written in the address period 260 are turned on and the lighting is maintained. In the erase period 280, the lighting of the cell is stopped by erasing the wall charges.
[0008]
In the setup period 250, a higher voltage is applied to the scan electrode 102a than the address electrode 202 and the sustain electrode 102b to discharge gas in the cell. The generated charges are accumulated on the wall of the cell so as to cancel the potential difference between the address electrode 202, the scan electrode 102a, and the sustain electrode 102b. Therefore, negative charges are formed as wall charges on the surface of the protective film near the scan electrode 102a. Positive charges are accumulated as wall charges on the phosphor layer surface near the address electrodes and on the protective film surface near the sustain electrodes. Due to the wall charges, a predetermined value of wall potential is generated between the scan electrode and the address electrode and between the scan electrode and the sustain electrode.
[0009]
In the address period 260, when a cell is turned on, a voltage lower than that of the address electrode 202 and the sustain electrode 102b is applied to the scan electrode 102a, that is, a voltage is applied between the scan electrode and the address electrode in the same direction as the wall potential. A write discharge is generated by applying a voltage between the scan electrode and the sustain electrode in the same direction as the wall potential. Thereby, negative charges are accumulated on the phosphor layer surface and the protective layer surface, and positive charges are accumulated as wall charges on the protective layer surface near the scanning side electrode. As a result, a predetermined value of wall potential is generated between the sustain electrode and the scan electrode.
[0010]
In the sustain period 270, a sustain discharge is generated by applying a higher voltage to the scan electrode 102a than the sustain electrode 102b, that is, by applying a voltage between the sustain electrode and the scan electrode in the same direction as the wall potential. Thus, cell lighting can be started. Then, by applying a pulse so that the polarity is alternately switched between the sustain electrode and the scan electrode, the pulse can be emitted intermittently.
[0011]
In the erase period 280, an incomplete discharge is generated by applying a narrow erase pulse to the sustain electrode 102b, and the wall charges disappear, so that the erase operation is performed.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when a television image is displayed because the number of scanning lines increases as the definition of the cell structure increases, it is necessary to end all the sequences within 1 field = 1/60 [s]. In order to respond to this, it is necessary to perform high-speed driving by narrowing the pulse width of the address pulse applied during the writing period.However, there is a "discharge delay" that discharge occurs considerably after the rise of the pulse. In addition, the probability that the discharge ends within the applied pulse width is reduced, so that writing or the like cannot be performed in a cell that should be lit, and a lighting failure occurs.
[0013]
The present invention has been made in view of the above problems, and has been made in order to provide a plasma display panel having a structure effective for preventing “discharge delay” and a method for manufacturing the same. is there.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
First, it is considered that the main cause of the discharge delay is that initial electrons serving as a trigger when the discharge is started are hardly released from the substrate surface into the discharge space.
Therefore, if it is possible to create a situation in which the initial electrons are easily emitted, it is considered that a discharge delay can be effectively prevented.
[0015]
As a method for this, a method of increasing the drive pulse voltage at the time of addressing / sustaining discharge or reducing the distance between the electrodes can be considered. However, the increase in the pulse voltage is such that the withstand voltage of the switching element of the drive circuit and the slew rate are in a contradictory relationship. Therefore, in a high withstand voltage element, the rise of the pulse is slowed, and there is a limit in suppressing the discharge delay time. Reducing the distance between the electrodes also reduces the height of the partition walls at the same time, but if the height of the partition walls is reduced in this way, the discharge space itself is reduced, and the volume per unit volume surrounding the plasma is reduced. Since the area of the wall surrounding the discharge space increases, the efficiency is reduced due to the so-called wall loss that the plasma disappears when the plasma collides with the wall.
[0016]
Accordingly, the present inventors have sought a panel structure that can prevent a discharge delay even if the configuration of the drive circuit and the distance between the electrodes follow the conventional one without any change. The present invention has been made.
That is, in order to achieve the above object, the present invention provides a method in which a plurality of electrode pairs of a first electrode and a second electrode arranged in a stripe are arranged in parallel, and the plurality of electrode pairs are further formed of a dielectric layer. A first substrate coated with, and a second substrate in which a third electrode is arranged in a stripe shape, a plasma display panel arranged in a state where they face each other with a partition wall interposed therebetween, The surface layer of the dielectric layer is a dielectric protective film on which needle-like crystals are formed so as to protrude toward the second substrate.
[0017]
Thus, the surface area of the surface layer of the dielectric layer from which electrons are emitted toward the discharge space can be increased. As a result, trigger electrons for the address discharge and the sustain discharge are easily released, so that the discharge delay at the time of the address discharge and the sustain discharge can be suppressed, and the responsiveness of the discharge to the voltage application can be improved. A good image can be displayed.
[0018]
Here, the needle-like crystal is a single crystal of MgO, and it is desirable that a portion where the needle-like crystal grows on the surface of the MgO film has an area ratio of 25% or more.
Here, it is desirable that the needle-like crystal has a length of 50 nm or more and a diameter of 300 nm or more.
[0019]
Here, the needle-like crystal may be formed on a dielectric surface layer other than a portion corresponding to a discharge gap between the first electrode and the second electrode.
In order to achieve the above object, the present invention provides a first step of sputtering a surface of a dielectric protection layer formed in advance, and after the first step, a dielectric layer sputtered on the surface of the dielectric protection layer and scattered. And a second step of depositing a constituent material of the body protective layer.
[0020]
Here, the method further includes a third step of performing an aging process to stabilize the light emission characteristics and the discharge characteristics of the panel, and the third step involves the first step and the second step. This is desirable because the work process for forming the needle-like crystals and the work process for performing the aging process can be a common process, and the number of work processes can be reduced.
[0021]
Here, the third step performs intermittent lighting, and the first step can be performed during a lighting period, and the second step can be performed during a non-lighting period.
Here, the third step can be performed by scanning a display area of the panel.
As a result, the load on the drive circuit can be reduced. Further, heat generation is suppressed, and thermal cracking of the panel during the aging process is reduced.
[0022]
Hereinafter, an AC type plasma display panel according to an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a partial perspective view of an AC surface discharge type plasma display panel 1 (hereinafter, simply referred to as PDP1) according to an embodiment of the present invention.
[0023]
The PDP 1 generates a discharge in the discharge space 30 by applying a pulsed voltage to each electrode, and transmits visible light of each color generated on the rear panel PA2 side with the discharge from the main surface of the front panel PA1. This is an AC surface discharge type PDP.
The front panel PA1 includes a dielectric glass covering a front surface 11a on a front glass substrate 11 in which a plurality of scan electrodes 12a and sustain electrodes 12b are arranged in stripes (one pair is shown in the drawing for convenience). A layer 13 is formed, and a protective layer 14 made of MgO is further formed so as to cover the dielectric glass layer 13.
[0024]
The rear panel PA2 protects the address electrodes on a rear glass substrate 16 arranged in a stripe shape so that the address electrodes 17 are orthogonal to the scan electrodes 12a and the sustain electrodes 12b so as to cover the address electrodes 17 and also visible. An electrode protection layer 18 that reflects light toward the front panel is formed. The electrode protection layer 18 extends in the same direction as the address electrodes 17 on the electrode protection layer 18, and a partition wall 19 stands so as to sandwich the address electrode 17. Further, a phosphor layer 20 is provided between the partition walls 19.
[0025]
Driving of the PDP having the above configuration is performed based on the driving waveform shown in FIG. 7 using the driving circuit shown in FIG. The address electrodes 17 are connected to the address driver 220, the scan electrodes 12 a are connected to the scan electrode driver 230, and the sustain electrodes 12 b are connected to the sustain electrode driver 240.
<Detailed structure>
FIG. 2A is a vertical cross-sectional view including the line AA ′ in FIG. 1, and FIG. 2B is a vertical cross-sectional view including the line BB ′ in FIG. 2) is an enlarged view of an element portion surrounded by a circle 31 in FIG.
[0026]
As shown in FIG. 2, the configuration of the protective layer 14 is characteristic in the PDP. That is, the protective layer 14 includes the non-acicular crystal parts 14a and the acicular crystal parts 14b.
The non-needle-shaped crystal part 14a is a thin film part formed on the discharge gap 12c formed between the scan electrode 12a and the sustain electrode 12b and the part 12d contacting the partition wall 19. In this portion, a plurality of MgO single crystal columnar bodies are densely arranged.
[0027]
The needle-like crystal portions 14b are formed in portions other than the portion 12d in contact with the discharge gap 12c and the partition wall 19, and the plurality of needle-like single crystal bodies 14b1 are in the same direction in the same direction so as to reach the discharge space 30. It is dense.
<Effects>
As described above, in the protective layer 14, the needle-like single crystal body 14b1 faces the discharge space, so that the surface area from which electrons are emitted toward the discharge space 30 can be increased. As a result, trigger electrons for the address discharge and the sustain discharge are easily released, so that the discharge delay at the time of the address discharge and the sustain discharge can be suppressed, and the responsiveness of the discharge to the voltage application can be improved. A good image can be displayed.
[0028]
Electrons trapped in an oxygen-deficient site (not shown) formed near a boundary (grain boundary) 14b2 where the needle-shaped single crystal bodies 14b1 and 14b1 are in contact with each other are exposed to the discharge space 30 on the exposed side. In this case, the electrons trapped on the substrate side are not easily emitted, although they are easily emitted into the discharge space 30. Therefore, it is necessary that the needle-like single crystal body 14b1 has a certain density, but it is preferable that the boundary portion 14b2 does not exist so much on the discharge space 30 side. That is, as shown in FIG. 2C, it is desirable that the needle-like single crystal body 14b1 has a large number of projecting exposed portions 14b3 which are isolated and projected in the discharge space 30 and exposed. Thereby, electrons are easily emitted toward the discharge space 30. The electrons are trapped in an oxygen deficient portion formed on the surface of the protruding exposed portion 14b3, and are discharged to the discharge space 30 therefrom.
[0029]
From such a viewpoint, it is important to define the size of the acicular single crystal body 14b1 and the density occupying a certain area. Specifically, it is more desirable that the length of the acicular single crystal body 14b1 is 50 nm or more and the diameter is 300 nm or more. The needle-like single crystal 14b1 in the needle-like crystal portion 14b desirably has a portion growing on the surface of the MgO film in an area ratio of 25% or more. By defining as such, a discharge delay at the time of an address discharge or a sustain discharge can be more effectively suppressed.
[0030]
<PDP manufacturing method>
Next, a method of manufacturing a PDP will be described.
・ PDP assembly;
Preparation of front panel PA1:
First, the scan electrodes 12a and the sustain electrodes 12b are formed on the front glass substrate 11 so as to be alternately arranged.
[0031]
The scan electrode 12a and the sustain electrode 12b are metal electrodes, and are formed by depositing platinum by an electron beam evaporation method and then patterning by a lift-off method. Note that each scanning electrode 12a and sustaining electrode 12b may be formed by a pair of a transparent electrode such as ITO and a metal electrode.
Next, a dielectric glass layer is formed by printing and baking by a known printing method such as a screen printing method so as to cover the scan electrodes 12a and the sustain electrodes 12b.
[0032]
Next, an MgO film (here, the one before the needle-like crystal parts 14b are formed) is formed on the surface of the dielectric glass layer 13. Specifically, it is formed by depositing an MgO thin film on the surface of the dielectric glass layer 13 by using an electron beam evaporation method.
Production of rear panel PA2:
In the rear panel PA2, an address electrode 17 is formed on a rear glass substrate 16, the upper surface is covered with an electrode protection layer 18, a partition wall 19 is formed on the surface of the electrode protection layer 18, and then a phosphor layer 20 is formed. It is produced by doing.
[0033]
The address electrodes 17 are formed on the rear glass substrate 16 by the same method as that for the scan electrodes 12a and the sustain electrodes 12b.
The electrode protection layer 18 is formed by printing on the address electrode 17 by using a printing method such as a screen printing method and then by firing, and is formed of a glass composition similar to that of the dielectric glass layer 13. , A thin film containing titanium oxide (TiO ₂ ) particles.
[0034]
The partition wall 19 is formed by applying a partition wall forming raw material by a method such as a screen printing method, a lift-off method, or a sand blast method, firing the raw material, and then processing the top of the partition wall.
The phosphor layer 20 is formed by a method such as a screen printing method and a nozzle spraying method. Note that three colors of red, green, and blue are used for the phosphor. Then, for example, the following can be used.
[0035]
Red phosphor: Y ₂ O ₃ : Eu ³⁺
Green phosphor: Zn ₂ SiO ₄ : Mn
Blue phosphor: BaMgAl ₁₀ O ₁₇ : Eu ²⁺
Panel bonding:
Next, the front panel PA1 and the rear panel PA2 are positioned such that the scanning electrodes 12a and the sustain electrodes 12b and the address electrodes 17 are orthogonal to each other, and the panels are attached to each other. Thereafter, a discharge gas (for example, a He-Xe-based or Ne-Xe-based inert gas) is sealed in a discharge space 30 partitioned by the partition wall 19 at a predetermined pressure.
[0036]
The address drive unit 220, the scan electrode drive unit 230, and the sustain electrode drive unit 240 are connected to the PDP manufactured as described above as shown in FIG. 3, the address electrode 17 is grounded (GND), and the scan electrode 12b, The aging process is performed by alternately applying a voltage to the sustain electrode 12b at a predetermined cycle. In this aging process, the light emission characteristics and the discharge characteristics of the panel are stabilized, and the needle-like crystal parts 14b are formed in the MgO film.
[0037]
Aging treatment;
By subjecting the PDP prepared as described above to an aging treatment at the end, needle-like crystals of MgO are deposited on the surface of the protective layer 14.
FIG. 4 is a time chart showing a driving waveform in the aging process. The aging process is performed by applying a voltage at a predetermined cycle so that the panel lighting period 40 and the panel non-lighting period 41 are alternately repeated over the entire image display area. Here, the applied voltage is higher than the voltage applied in the normal aging process. This is for efficiently sputtering the surface of the MgO film. Further, a voltage is applied to the scan electrode 12 and the sustain electrode 12b so that the magnitude of the voltage is alternately inverted. This is because the aging process can be performed in a state close to the actual driving method of the panel by applying the voltage in this manner.
[0038]
In the panel lighting period 40, the surface of the MgO film previously formed on the front panel side is sputtered. In the panel non-lighting period 41, MgO sputtered and scattered in the discharge space is deposited on the MgO film. By repeating the panel lighting period 40 and the panel non-lighting period 41 a plurality of times, MgO is grown in a needle shape on the MgO film, and the needle-like crystal part 14b is formed. Needless to say, in order to perform the process of sputtering the MgO film and depositing the MgO, the process is performed with the front panel positioned in the direction of gravity.
[0039]
It is desirable that the ratio of the panel lighting period 40 to the panel non-lighting period 41 be longer in the latter than in the former. This is to sufficiently deposit the MgO scattered in the discharge space by one sputtering. Specifically, it is desirable to set the panel lighting period 40 to 25 to 33% of the panel non-lighting period 41. It is desirable that the actual time of the panel lighting period 40 be 1.0 to 1.5 seconds.
[0040]
By performing the aging process as described above, in addition to stabilizing the light emission characteristics and the discharge characteristics of the panel targeted by the conventional aging process, it is possible to form the acicular crystal parts 14b in the MgO film. it can.
As described above, the needle-shaped crystal part 14b is formed in a part other than the part 12d in contact with the discharge gap 12c and the partition wall 19, and this is the surface of the MgO film that covers the scan electrode 12a and the sustain electrode 12b. This is because sputtering is mainly performed, and MgO is mainly deposited on that portion.
[0041]
The repetition of the panel lighting period and the panel non-lighting period is not performed simultaneously over the entire panel display area, but the electrode wiring of either the scanning electrode 12a or the sustain electrode 12b is performed independently for each electrode, By shifting the application timing for each electrode and changing the display area every time (scanning the image display area), the load on the circuit can be reduced. Further, heat generation is suppressed, and thermal cracking of the panel during the aging process is reduced.
[0042]
In addition, as a method of increasing the surface area of the protective layer 14 facing the discharge space 30 to make it easy to emit electrons from the surface of the protective layer, after forming an MgO thin film by depositing it using an electron beam evaporation method, Alternatively, a method of forming irregularities on the surface of the MgO film by performing liquid phase etching, gas phase etching, or the like can be considered. However, in this case, even though the surface area facing the discharge space can be increased, there are many boundaries where the columnar MgO single crystals are in contact with each other. As compared with the case where the surface area of the protective layer is enlarged, electrons are hardly emitted to the discharge space 30 and the effect is not so much obtained.
[0043]
Further, in the above description, the needle-like crystal part was formed along with the aging process. However, the present invention is not limited to this, and before the front panel and the back panel are bonded, the MgO film of the front panel may be formed as described above. It is also possible to form a needle-like crystal part similarly by performing a MgO film sputtering / MgO deposition process. However, the method of forming the needle-shaped crystal parts with the aging process scatters the sputtered MgO film material in the narrow space area of the discharge space 30, so that the material is not diffused and the needle-shaped crystal material is efficiently diffused. Can be formed.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, a plurality of electrode pairs of a first electrode and a second electrode arranged in a stripe are arranged in parallel, and the plurality of electrode pairs are covered with a dielectric layer. A plasma display panel, comprising: a first substrate comprising: a first substrate; and a second substrate on which third electrodes are arranged in a stripe shape. The surface layer of the layer is a dielectric protective film on which needle-like crystals are formed so as to protrude toward the second substrate side.
[0045]
Thus, the surface area of the surface layer of the dielectric layer from which electrons are emitted toward the discharge space can be increased. As a result, trigger electrons for the address discharge and the sustain discharge are easily released, so that the discharge delay at the time of the address discharge and the sustain discharge can be suppressed, and the responsiveness of the discharge to the voltage application can be improved. It is possible to display a good image.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial perspective view showing a plasma display panel according to an embodiment.
FIG. 2A is a vertical sectional view including line AA ′ in FIG. 1;
FIG. 2B is a vertical sectional view including the line BB ′ in FIG. 1.
It is an enlarged view of the element part shown by the round frame 31 in (c) and (b) figure.
FIG. 3 is a block diagram showing a connection state between a plasma display panel and a driving circuit during an aging process.
FIG. 4 is a time chart showing a driving waveform in an aging process.
FIG. 5 is a partial perspective view showing a conventional plasma display panel.
FIG. 6 is a block diagram showing a common connection state between a plasma display panel and a driving circuit in the related art and the present invention.
FIG. 7 is a time chart showing driving waveforms of a plasma display panel common to the conventional and the present invention.
[Explanation of symbols]
PA1 Front panel PA2 Back panel 1 AC surface discharge type plasma display panel (PDP)
11 Front glass substrate 11a Surface 12a Scan electrode 12b Sustain electrode 12c Discharge gap 13 Dielectric glass layer 14 MgO protective layer 14a Non-needle-shaped crystal part 14b Needle-shaped crystal part 14b1 Needle-shaped single crystal 14b2 Boundary part 14b3 Projected exposed part 16 Back surface Glass substrate 17 Address electrode 18 Electrode protection layer 19 Partition wall 20 Phosphor layer 30 Discharge space 31 Round frame 40 showing enlarged portion shown in FIG. 2C Panel lighting period 41 Panel non-lighting period 220 Address driver 230 Scan electrode drive Section 240 sustain electrode drive section

Claims

電極対に誘電体層および誘電体保護層が順に被覆されてなる第一の基板と、第二の基板とが、隔壁を介在させて対向された状態に配置してなるプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、A method for manufacturing a plasma display panel in which a first substrate in which a dielectric layer and a dielectric protective layer are sequentially coated on an electrode pair and a second substrate are arranged to face each other with a partition wall interposed therebetween And
予め形成された誘電体保護層表面をスパッタする第一の工程と、  A first step of sputtering the surface of the previously formed dielectric protective layer,
第一の工程の後、スパッタして飛散した誘電体保護層の構成材料を誘電体保護層表面に堆積させることにより、前記誘電体保護層の表面層に第二の基板側に向けて突出する針状結晶が形成された誘電体保護膜を形成する第二の工程とを含む  After the first step, the constituent material of the dielectric protection layer sputtered and scattered is deposited on the surface of the dielectric protection layer, so that the material protrudes toward the second substrate side on the surface layer of the dielectric protection layer. Forming a dielectric protective film on which needle-like crystals are formed.
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。  A method for manufacturing a plasma display panel, comprising:

前記第一の工程及び第二の工程は、パネルの発光特性及び放電特性を安定化させるためのエージング処理をしながら行う
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の製造方法。The plasma display panel according to claim 1 , wherein the first step and the second step are performed while performing an aging process for stabilizing a light emission characteristic and a discharge characteristic of the panel. Production method.

前記エージング処理は、断続的に点灯を行うものであって、前記第一の工程は、点灯期間に行い、前記第二の工程は非点灯期間に行う
ことを特徴とする請求項２のプラズマディスプレイパネルの製造方法。 3. The plasma display according to claim 2 , wherein the aging process performs intermittent lighting, wherein the first step is performed during a lighting period, and the second step is performed during a non-lighting period. Panel manufacturing method.

前記エージング処理は、パネルの表示領域をスキャンすることにより行う
ことを特徴とする請求項３のプラズマディスプレイパネルの製造方法。4. The method according to claim 3 , wherein the aging process is performed by scanning a display area of the panel.