JP5059349B2 - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネルに関し、特に、発光効率低下の抑制と放電遅延の抑制とを両立させる技術に関する。

近年、コンピュータやテレビジョン受像機等に用いられているディスプレイ装置において、大画面で薄型軽量化を実現することのできるプラズマディスプレイ装置が注目されている。
このプラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」という。）は、ＤＣ（直流）型とＡＣ（交流）型とがあり、信頼性、画質など様々な面でＡＣ型が優れているため、現在のＰＤＰの主流はＡＣ型となっている。

図８に従来のＡＣ型ＰＤＰ装置の要部構成図を示す。図８に示すように、ＰＤＰ９００は、前面パネル８０と背面パネル９０とで放電空間９６を挟んだ構造となっている。
前面パネル８０では、ガラス基板８１の主面に走査電極８２と維持電極８３とが対をなし、かつストライプ状に形成されて表示電極対８４を形成している。
走査電極８２及び維持電極８３は、透明電極８２１及び透明電極８３１主面に金属製のバス電極８２２及びバス電極８３２が積層されてなる。

このような状態の前面パネル８０主面を覆うように第１誘電体層８５及び保護層８６がこの順に積層されている。
この保護層８６は、例えば、ＭｇＯ膜をスパッタリングで形成するスパッタ法を用いて形成されている。
また、ガラス基板８１の表示電極対が形成されていない側の主面には、隣り合う表示電極対同士の間に沿って、ブラックストライプ８１７が形成されている。

背面パネル９０では、ガラス基板９１の主面にアドレス電極９２がＸ軸方向にストライプ状に形成され、上記加工の施されたガラス基板９１主面を覆うように第２誘電体層９３が積層され、そして、アドレス電極９２を挟むような位置関係で隔壁９４が第２誘電体層９３主面に形成されている。第２誘電体層９３の主面から隔壁９４の側壁にかけて、蛍光体層９５が塗布されている。

以上のように形成された前面パネル８０と背面パネル９０とは、電極の形成された面を対向させ、かつ表示電極対８４とアドレス電極９２とが放電空間を隔てて交差するように張り合わされており、その周辺部がフリットガラス等で封着されている。
上記構成によってＰＤＰ９００では、表示電極対８４とアドレス電極９２との放電空間を隔てて交差する領域に、放電セルが形成され、放電セルがマトリクス状に配列されている。

選択された走査電極８２とアドレス電極９２との間では、保護層８６表面に電荷を蓄積するアドレス放電が実施され、また、走査電極８２と維持電極８３との間では、画像形成に用いられる紫外線を発生させる維持放電が実施される。
ところで、最近のＰＤＰでは、高精細化仕様のものが普及し始めており、高精細化に伴うセルの数の増加によって、１放電セルあたりのアドレス放電１パルスに割当て可能な時間（以下、「アドレスパルス時間」）が短くなるため、アドレス放電が正常に行われる確率（以下、「放電確率」という。）が低下する。

この放電確率の低下は、具体的には、電圧が印加されてからアドレス放電が開始するまでの時間が遅いこと（以下、「放電遅延」という。）に起因しており、放電遅延が顕著な程、アドレスパルス時間内にアドレス放電が終了し難くなるので、電荷が蓄えられずに維持放電が実施できなくなるといういわゆる書きこみ不良が生じ易くなるという問題がある。

このように書きこみ不良が生じたセルは、非点灯セルとなり、いわゆる黒ノイズが発生し、良好な画像表示性能が得られにくい原因となる。
このような問題を解決するために、図８に示すように、保護層７０の表面に結晶性が高いＭｇＯ微粒子８６aを島状に分散配置し、電子放出特性を向上させることにより、放電遅延を解消して、放電確率を向上させたＰＤＰがある。（例えば、特許文献１）
ＷＯ２００４／０４９３７５公報

しかしながら、上述のように微粒子結晶を保護層表面に分散配置すると、微粒子結晶に当たった可視光が乱反射するため、蛍光体から発した可視発光がパネル外部に透過する際に乱反射し、透過率が低下するので、パネルの発光効率が損なわれるという問題がある。
本発明は、このような課題を解決しようとなされたものであって、発光効率低下の抑制と放電遅延の抑制とを両立実施することが可能なＰＤＰ及びその製造方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明のプラズマディスプレイパネルは、以下を特徴とする。

１)前面板と背面板とが放電空間を挟んで対向配置され、前記前面板は、前記放電空間に面する側に、走査電極及び維持電極からなる表示電極対と誘電体層と保護層とが順次積層され、前記背面板には、前記表示電極対と前記放電空間を隔てて交差するアドレス電極が配され、前記交差する箇所に放電セルが形成されてなるプラズマディスプレイパネルであって、前記保護層表面には、金属酸化物の結晶を含む微粒子が配設され、前記表示電極対又は前記アドレス電極のいずれかに対向する前記保護層表面の領域を第１領域とし、前記走査電極と前記維持電極間とに挟まれている狭窄部と対向している前記保護層表面上の領域を第２領域とするとき、前記第１領域及び第２領域に、前記保護層表面の前記第１領域及び第２領域以外の領域における前記微粒子の面密度よりも、前記微粒子の面密度が大きい部分を有し、前記微粒子の面密度が大きい領域は、当該領域よりも前記微粒子の面密度が小さい領域に比べ、配設されている前記微粒子の結晶性が高い。

金属酸化物の結晶を含む微粒子は、微粒子単独で生成することができるので、一般的なスパッタ法により保護層を形成する場合のように下地の影響を受け難く、生成条件の自由度が大きく、前記保護層のよりも結晶性が高まり易い。このような微粒子を保護層表面に配設することにより、初期放電を促進させ、放電遅延を解消させることができるが、その反面、前記微粒子に当たった光が乱反射するため、保護層表面において前記微粒子を配設した領域の透光性が低下する。

本発明の上記１）のＰＤＰの構成では、前記表示電極対又は前記アドレス電極のいずれかに対向する前記保護層表面の第１領域、及び、前記走査電極と前記維持電極間とに挟まれている狭窄部と対向している前記保護層表面上の領域の第２領域に、これら以外の領域における前記微粒子の面密度よりも前記微粒子の面密度が大きい部分を有し、前記微粒子の面密度が大きい領域は、当該領域よりも前記微粒子の面密度が小さい領域に比べ、配設されている前記微粒子の結晶性が高くなるようにする。

この第１領域は、電極間距離が短く、アドレス放電のための電圧印加時において電界強度がピークとなる領域を含んでいるため、同量の微粒子を配設した場合、電界強度が低い領域となる第１領域以外の領域よりも、第１領域に前記微粒子を高密度で配設する方が初期電子放出性能の向上幅が大きい。
このように、前記微粒子を放電性能の向上幅が大きい第１領域に集中して配設しているので、即ち、放電性能改善効果の大きい一部の領域に微粒子の面密度を高めて配設しているので、配設する微粒子のトータルの使用量も低減することができ、透光性の低下が軽減され、発光効率の低下も軽減される。

つまり、発光効率低下の抑制と放電遅延の抑制とを両立実施することが可能となる。
ところで、上記ピークが走査電極の維持電極側端部に存在することから、走査電極及びアドレス電極のいずれにも対向する保護層表面の領域における微粒子の面密度を、この領域以外の全ての領域に微粒子の面密度よりも大きくすることも考えられるが、その場合、放電セルの中心を基準とした走査電極側と維持電極側とでは、透光性能が異なってくるため、左側及び右側からそれぞれ斜めに画像を観た場合の輝度が異なる可能性がある。

このため、上記１）のＰＤＰの構成のように、アドレス放電に寄与しない維持電極とアドレス電極とに対向している保護層表面の領域もあえて微粒子の面密度を前記走査電極とアドレス電極とに対向している保護層表面の領域と同等にして微粒子を配設することにより、走査電極側と維持電極側とでの透光性能を均一にして、輝度が視認方向で異ならないようにするのに有効である。

また、前記表示電極対と対向している前記保護層表面の領域を第３領域とするとき、前記第２領域と前記第３領域とを合わせた第４領域における前記微粒子の面密度が、前記保護膜表面の前記第４領域以外の全ての領域における前記微粒子の面密度よりも大きい、または、前記表示電極対の前記走査電極及び前記維持電極それぞれにおいて、互いに近接し合う２つの端部と対向している前記保護層表面の領域を第５領域とするとき、前記第５領域と第２領域とを合わせた第６領域における前記微粒子の面密度が、前記保護膜表面の前記第６領域以外の全ての領域における前記微粒子の面密度よりも大きいとしてもよい。

通常、前記表示電極対は、１放電セルにつき１つ配されているのみであり、１放電セルには、前記微粒子の配設領域が１つだけとなるため、微粒子の配設領域の形状が複雑にならずに配設し易い。
また、前記表示電極対の前記走査電極及び前記維持電極それぞれにおいて、互いに近接し合う２つの端部と対向している前記保護層表面の領域を第５領域とするとき、前記第５領域における前記微粒子の面密度が、前記保護膜表面の前記第５領域以外の全ての領域における前記微粒子の面密度よりも大きいとしてもよい。

走査電極の前記端部は、アドレス放電のための電圧印加時に、電界強度分布のピーク領域となる。
前記第５領域は、このピーク領域を含んでいるため、第５領域に微粒子を集中して配置することで、透光性が低下する割合を小さくして発光効率の低下を軽減すると共に、初期電子放出性能を効率的に向上することができ、放電遅延抑制を促進することができる。

また、微粒子は、放電遅延の抑制に寄与する結晶性の高いものと、放電遅延の抑制に寄与しない結晶性の低いものとが混在しており、放電遅延の抑制に寄与する結晶性の高いものの存在確率が非常に低いため、放電遅延を解消するようにするためには、前記微粒子を配設すべき場所に、結晶性の高いものを必ず含ませるようにしておく必要がある。

上述のように、前記微粒子の面密度が高い領域、即ち、前記微粒子を配設すべき場所に結晶性の高い微粒子を配設することにより、微粒子を配設すべき場所により確実に結晶性の高いものを含ませることができる。

（実施の形態１）
（構成）
以下、本実施の形態のＰＤＰについて詳細に説明する。
図１に本実施の形態におけるＰＤＰ１の分解斜視図である。
図１において、ＰＤＰ１は、前面パネル１０と背面パネル２０とが放電空間を挟んで対向するように配置され、前面パネル１０におけるガラス基板１１の主面に、維持電極１２及び走査電極１３が配され、走査電極１３と維持電極１２とが対を成して表示電極対１４が形成されており、ガラス基板１１の主面外方側において隣り合う表示電極対１４同士に挟まれる領域にブラックストライプ１７ａが配設されている。

維持電極１２及び走査電極１３は、それぞれ矩形のＩＴＯ膜で各放電セルに形成された透明電極１２１及び透明電極１３１と、透明電極１２１及び透明電極１３１の放電空間側主面に配され、かつ、透明電極１２１及び透明電極１３１それぞれのＸ軸方向端部に沿ってＺ軸方向に延伸するバス電極１２２及びバス電極１３２とで構成されている。
ここで、上記放電セルとは、１画素のＲ，Ｇ，Ｂのいずれかの成分に対応する副画素に対応するＰＤＰの領域であって、井桁状の隔壁を有している本実施の形態のＰＤＰ１においては、前面パネル１０の主面と直交する直線の延長上からＰＤＰを透視したとき（以下、このような見方を便宜的に「平面視的に透視したとき」という。）、配設方向が異なる２種の隔壁のそれぞれにおいて、隣り合うもの同士の対を第１隔壁対及び第２隔壁対とした場合、第１隔壁対と第２隔壁対とが交わることによって区分される領域をいい、他の実施の形態においても同様とする。

透明電極１２１及び透明電極１３１は、ＩＴＯまたはＳｎＯ２等の透明導電性材料からなり、厚み０．１μｍ、幅１５０μｍの矩形状の薄膜体であって、その長手方向がＸ軸方向となっている。
バス電極１２２及びバス電極１３２は、Ａｇを材料として厚膜形成された厚さ７μｍ、幅９５μｍの金属電極であって、維持電極１２及び走査電極１３への電荷供給を容易にして、透明電極１２１及び透明電極１３１の電気抵抗に起因する弊害を低減している。

ガラス基板１１において、透明電極１２１及び透明電極１３１が形成された放電空間側主面を覆うように誘電体層１５及び保護層１６がこの順に積層され、さらに、保護層１６の表面には、放電セルの中央において微粒子結晶１６ａが集中的に配設されている。
保護層１６は、ＥＢ蒸着機やプラズマガン蒸着機などを用いた成膜法、スパッタ法またはＣＶＤ法などに代表される薄膜プロセスで形成され、ＭｇＯを主成分とし、放電によって発生した高エネルギーのイオンから走査電極１３、維持電極１２及び誘電体層１５を保護すると同時に、放電空間に２次電子を効率よく放出して放電開始電圧を低減する機能を有する。

微粒子結晶１６ａは、厚みが０．１μｍ以上、１０μｍ以下であって、単独で生成されたＭｇＯを主成分とする微粒子であって、結晶性が高いＭｇＯを含んでいる割合が保護層１６よりも高く、保護層１６よりも放電空間に２次電子をより効率よく放出して放電開始し易くする機能を有する。
なお、ここでいう微粒子とは、粒径が０．１μｍ以上、１０μｍ以下のものをいう。

背面パネル２０では、表示電極対１４と放電空間を隔てて交差するように、金属膜または導電ペーストからなる帯状のアドレス電極２２が背面パネル２０のガラス基板２１の放電空間側主面に延伸配置されている。
アドレス電極２２を覆うように、背面パネル２０のガラス基板２１の放電空間側主面に誘電体層２３が積層され、アドレス電極２２と表示電極対１４とが放電空間を隔てて交差する領域に対応して放電空間を仕切るように、井桁状の隔壁２４，２５が誘電体層２３主面に配されている。

隔壁２４，２５は、誘電体層２３と同様、低融点ガラスで作製されている。
背面パネル２０では、カラー表示のために、放電セル毎に誘電体層２３主面から隔壁２４，２５側壁にかけて例えば赤、緑、青の蛍光体層２６が塗布されており、表示電極対１４の延伸方向に配列された赤色、緑色、青色のそれぞれの蛍光体層２６を有する放電セルが一組となってカラー表示のための一画素を形成している。

前面パネル１０と背面パネル２０とで挟まれた放電空間には、放電ガス（Ｎｅ−Ｘｅ系ガスやＨｅ−Ｘｅ系ガスなど）が充填されている。
井桁状の隔壁２４、２５では、ＰＤＰ製造時における排気工程及び放電ガスの導入を容易にするために、表示電極対１４の延伸方向に配された隔壁２５とアドレス電極２２の延伸方向に配された隔壁２４との間で高さに差があり、アドレス電極２２延伸方向の隔壁２４が、表示電極対１４延伸方向の隔壁２５より高くなるように設けられている。

本実施の形態においては、微粒子結晶１６ａが配設されている領域に特徴があるので、以下詳細に説明する。
（微粒子結晶１６ａの配設領域について）
図２（ａ）は、前面パネルの主面と直交する直線の延長上からＰＤＰ１を見た平面図であり、図２（ｂ）は、ＰＤＰ１がアドレス電極２２を通るＸＺ平面と交差して得られる断面図である。

図２（ａ）,（ｂ）に示すように、前面パネルの主面と直交する直線の延長上から保護層１６を透視したとき、保護層１６表面における微粒子結晶１６ａの配設領域１６ｒは、対をなす走査電極側の透明電極１１３及び維持電極側の透明電極１１２において、互いに近接する２つの端部とその間の領域を覆う矩形の領域である。
図２（ｃ）は、微粒子結晶１６ａの拡大断面図であり、この図２（ｄ）は、その部分をＺ軸方向から見た図である。

図２（ｃ）及び図２（ｄ）に示すように、微粒子結晶１６ａは、配設領域において一様な面密度で点在している。
このとき、配設領域１６ｒにおいて、図２（ｄ）に示すように、下地の保護層１６が微粒子結晶１６ａによって覆われる面積の割合（以下、「微粒子結晶被覆率」という。）は、３０％とした。
（配設領域１６ｒの配設位置決定根拠）
図３（ａ），（ｂ）は、従来のＰＤＰにおいて、アドレス放電を行う場合の印加電圧をアドレス電極と走査電極のバス電極に加えた場合における、放電空間側にある前面パネル表面の電界強度（以下、「アドレス電界強度」という。）をシミュレーションにより求めた結果を示す図である。

なお、このアドレス電界強度の分布の状況は、保護層上の微粒子の有無には影響されない。
図３（ａ）は、アドレス電極上の保護層表面のアドレス電界強度分布を示す図である。
この図３（ａ）より、アドレス電極上の保護層表面においてもっともアドレス電界強度が高い部位は、走査電極の放電セル中心側の端部と対向する領域であることがわかる。

図３（ｂ）は、走査電極の放電セル中心側の端部を通り、かつ、アドレス電極２２と直交する方向の保護層表面のアドレス電界強度分布を示す図である。
この図３（ｂ）より、走査電極の放電セル中心側の端部を通り、かつ、アドレス電極２２と直交する方向の保護層表面において最もアドレス電界強度が高い部位は、走査電極の放電セル中心側の端部であることがわかる。

これらの結果より、保護層１６において最もアドレス電界強度の高い点は、走査電極の放電セル中心側の端部であることがわかる。
アドレス電界強度が高い部位ほど、初期電子が放出し易いため、このアドレス電界強度が高い部位を網羅するように微粒子結晶１６ａを配設した。
より具体的には、微粒子結晶１６ａの配設領域１６ｒを、走査電極１３の透明電極１２１及び維持電極１２の透明電極１３１において、互いに近接する２つの端部とその間の領域を覆う矩形の領域とした。

このように、もともと高い初期電子の放出性能を有する場所に、微粒子結晶１６ａを配設して、さらに初期電子放出性能を高めることにより、放電遅延を抑制することができる。
また、放電開始後における放電の範囲は、放電の起点の周囲にまで拡大するため、上記アドレス電界強度が高い走査電極の放電セル中心側の端部の領域を逸脱する領域に配設されている微粒子結晶１６ａは、上記放電範囲の拡大促進に寄与する。

また、微粒子結晶１６ａの配設領域１６ｒは、放電セルの中央部に集中的に配設されており、１放電セルあたりの微粒子結晶の使用量が減少するため、透光性能の大幅な低下を招くことなく、初期電子放電特性を向上させると共に、製造コストの上昇を抑制することができる。
また、微粒子結晶１６ａは、アドレス電極２２に直交して放電セルの中心を通る直線を基準として左右対称に配設されているため、左右の透光性に差がなく、輝度が視認方向で異ならないようにするのに有効である。

つまり、左側及び右側からそれぞれ斜めに画面を観た場合の画像の輝度が異なる虞がない。
（透光性能について）
図４は、放電セルにおいて、保護層１６の全面積に対する微粒子結晶１６ａの配設領域の面積の割合（以下、「微粒子結晶配設領域の面積割合」という。）を変化させた場合における、前面パネル１０を厚み方向に透過する可視光の透過率（以下、「可視光透過率」という。）の変化を示す図である。

このとき微粒子結晶１６ａの各配設領域における微粒子結晶被覆率は３０％一定とした。
図４が示すように、例えば、特許文献１のような従来のＰＤＰでは、放電セルにおける保護層１６全面に微粒子結晶を配設している場合には、微粒子結晶被覆率を１００％とすると、可視光透過率は４１％となる。

放電セルにおける保護層１６に全く微粒子を配設していない場合の可視光透過率が５７％であるので、これと比較すると、放電セルにおける保護層１６全面に微粒子結晶を配設した場合には、可視光透過率が１６％低下する。
本実施の形態では、微粒子結晶被覆率３０％で、微粒子結晶配設領域の面積割合を３０％としており、このときの可視光透過率が５３％となっている。つまり、放電セルにおける保護層１６に全く微粒子を配設していない場合に比べ、可視光透過率が４％低下するに留まり、また、放電セルにおける保護層１６全面に微粒子結晶を配設している場合と比べ、可視光透過率が１２％も大きい。
（放電遅延について）
図５は、微粒子結晶の配設領域における微粒子結晶被覆率は３０％とした場合であって、放電セルにおける微粒子結晶配設領域の面積割合と放電開始時間比率との関係を示す図である。

ここで上記放電開始時間比率とは、アドレス電極２２−走査電極１３間に電圧を印加してからアドレス放電が開始するまでの時間（以下、「放電開始時間」という。）は、微粒子結晶配設領域の面積割合に応じて決まるため、放電セルの保護層１６に全く微粒子を配設していない場合の放電時間を基準放電時間とするとき、この基準放電時間に対する上記放電開始時間の割合を百分率表示したものである。

この図５が示すように、微粒子結晶配設領域の面積割合が０％以上、５０％以下の範囲で変化した場合、これに伴う放電開始時間比率の変化の割合が大きい。
また、微粒子結晶配設領域の面積割合が５０％越え、１００％以下の範囲で変化した場合、これに伴う放電開始時間比率の変化は殆どない。
このことより、放電開始時間を短縮するためには、微粒子結晶配設領域の面積割合が５０％を超えての設定にはあまり意味がない。

本実施の形態では、微粒子結晶被覆率３０％で、微粒子結晶配設領域の面積割合を３０％としており、このときの放電開始時間比率が４２％となった。
つまり、放電セルにおける保護層１６に全く微粒子を配設していない場合に比べ、放電開始時間が半分以下となる。
また、放電セルにおける保護層１６の全面に微粒子を配設する場合と比べると、この場合の放電開始時間比率が３４％であるため、本実施の形態のＰＤＰ１の放電開始時間比率が８％大きくなり、若干不利のように思われるが、可視光透過率では、本実施の形態のＰＤＰ１の方が１２％も大きく、有利となっていることを考慮すれば、放電遅延抑制性能をあまり変えずに透光性能を向上させていると言える。

また、微粒子結晶配設領域の面積割合を僅か５％とするだけで、可視光透過率は殆ど低下することなく、放電セルにおける保護層１６に全く微粒子を配設していない場合よりも放電開始時間比率が１６％も低下させることができるため、微粒子結晶配設領域の面積割合は、５％以上に設定することが好ましい。
以上より、微粒子結晶被覆率が３０％の場合、微粒子結晶配設領域の面積割合は、５％以上、５０％以下とすることが望ましい。

また、微粒子結晶被覆率を３０％から次第に減少させて放電遅延への影響を確認したところ、微粒子結晶被覆率を２０％に至るまで顕著な悪化は見られなかった。これより微粒子結晶被覆率は、２０％以上とすることが望ましい。
これは、微粒子が放電遅延の抑制に寄与する結晶性の高いものと、放電遅延の抑制に寄与しない結晶性の低いものとが混在しており、放電遅延の抑制に寄与する結晶性の高いものの存在確率が非常に低いため、放電遅延を抑制するには、ある程度の量が必要とされるためであると考えられる。

つまり、微粒子結晶被覆率を２０％以上とすることで、上記必要量を満足するものと考えられる。
（微粒子結晶１６ａの配設方法）
微粒子結晶１６ａの配設方法は、保護層１６の成膜後、保護層１６における配設領域１６ｒ以外の領域にマスクを配置し、エタノール等の揮発性液体に、粒径０．５μｍから２μｍの酸化マグネシウム微粒子結晶を分散した液体を印刷工法により塗布して配設した。
この方法によれば、低コストで酸化マグネシウム微粒子結晶を保護層表面の特定部分に微粒子結晶被覆率を大きくして配設することができ、また、揮発性液体の揮発に伴い酸化マグネシウム微粒子結晶が、一様な面密度で保護層表面に分散配置されるので、酸化マグネシウム微粒子結晶の偏在が少ない。

本実施の形態のＰＤＰ１では、１放電セル毎に１つの配設領域１６ｒが存在するため、酸化マグネシウム微粒子結晶を含んだ上記液体が塗布し易い構成となっている。
以上のように、本実施の形態のＰＤＰ１は、もともと高い初期電子の放出性能を有する場所に、微粒子結晶１６ａを集中的に配設して、さらに初期電子放出性能を高めることにより、放電遅延を抑制すると共に、１放電セルあたりの微粒子結晶の使用量を少なくして、透光性能の大幅な低下を抑制し、発光効率の低下を抑制することができる。

つまり、発光効率低下の抑制と放電遅延の抑制とを両立実施することが可能となる。
以下、微粒子結晶１６ａの電子放出性能への影響について詳細に説明する。
アドレス放電時に、酸化マグネシウムに電界が印加されると、バンド内のフェルミレベルが上昇し、保護層のキャリア密度が高まる。
このキャリア密度に相関して、初期電子放出が起こり、初期電子から放電に進展する。

放電遅延を抑制するためには、キャリア密度を高め、安定化させることが必要であるが、保護層として高純度結晶の酸化マグネシウムを用いた場合、電圧印加時のフェルミレベルの上昇が顕著となり、また、キャリアを消滅させるセンターが少ないので、高いキャリア密度を安定して維持することができ、この結果、放電遅延が抑制される。
ここで、電子ビーム蒸着等の成膜や塗布による成膜では、結晶性の向上に限界があり、放電遅延を抑制するほどの効果を得にくいのに対して、一方、生成条件を単独で設定できる微粒子結晶１６ａであれば、結晶性を向上し易く、バルクにおける結晶性の高いＭｇＯの含有割合を高めることができる。

なお、微粒子結晶１６ａが配設領域１６ｒからややはみだしている構成であったとしても、はみだしていない構成と比べて可視光透過率が悪化するがその割合は僅かであり、放電遅延低減効果はほぼ同等であるため、微粒子結晶１６ａの配設する配設領域１６ｒのみに限定するものではなく、ＰＤＰ１において、微粒子結晶１６ａが配設領域１６ｒからややはみだしている構成であってもよい。

また、本実施の形態では、保護層１６表面における、配設領域１６ｒ以外の領域には微粒子結晶１６ａが全く配設されていないが、透光性に影響を殆ど与えないように微粒子結晶被覆率を配設領域１６ｒに配設されている微粒子結晶１６ａよりも小さく、例えば５％にして、配設領域１６ｒ以外の領域に配設してもよい。
また、本実施の形態では、保護層１６表面に微粒子結晶１６ａを含む揮発性液体を塗布する方法として印刷工法を用いているが、この印刷工法に限定するものではなく、この工法に代えていわゆるインクジェット法を用いてもよい。

この方法でも、低コストで酸化マグネシウム微粒子結晶を保護層表面の特定部分に微粒子結晶被覆率を大きくして配設することができ、また、揮発性液体の揮発に伴い酸化マグネシウム微粒子結晶が、一様な面密度で保護層表面に分散は位置されるので、酸化マグネシウム微粒子結晶の偏在が少ない。
また、この場合、保護層１６表面の配設領域１６ｒ以外の領域にマスクを配して保護層１６全面に向けて上記揮発性液体を射出してもよいが、インクジェットの射出位置精度が高い場合には、マスクを配さずに目的の場所のみに前記揮発性液体を射出することにより塗布してもよく、さらなるコスト低減化が可能である。

さらに、他の工法を用いてもよく、例えば、保護層１６表面にマスクを配し、上記揮発性液体をスプレーで噴霧することにより塗布してもよい。
この方法でも、低コストで酸化マグネシウム微粒子結晶を保護層表面の特定部分に微粒子結晶被覆率を大きくして配設することができ、また、揮発性液体の揮発に伴い酸化マグネシウム微粒子結晶が、一様な面密度で保護層表面に分散は位置されるので、酸化マグネシウム微粒子結晶の偏在が少ない。

また、本実施の形態では、微粒子結晶１６ａは、アドレス電極２２と直交して放電セルの中心を通る直線を基準として、走査電極１３側と維持電極１２側の両側において対象位置に配されているが、アドレス放電は、走査電極１３とアドレス電極２２との間で生じるので、微粒子結晶１６ａの配設領域１６ｒを上記走査電極側のみにしてもよい。
この場合、微粒子結晶の配設面積が小さくなるため、透光性をより高められる。

また、保護層１６は薄膜プロセスで形成されるとしたが、印刷法に代表される厚膜プロセスで形成されるとしてもよい。
また、本実施の形態のＰＤＰ１では、保護層１６及び微粒子結晶１６ａの主成分は、共にＭｇＯとしたが、ＭｇＯに限るものではなく、どちらもマグネシウムと同じ第II族に属する金属の酸化物であればよい。

また、本実施の形態のＰＤＰ１では、保護層１６の主成分と微粒子結晶１６ａの主成分とが一致しているが、異なっていてもよい。
その場合、どちらも第II族に属する金属の酸化物であることが望ましい。
また、放電セルは、上述したように、３原色、即ち、赤色、緑色及び青色の各色のいずれかに対応し、各色に対応する３つの放電セルで１画素を表示しているが、各色に対応する放電セル毎に、配設領域の微粒子結晶の面密度を設定するとしてもよい。

何故なら、各放電セルに配されている蛍光体の毎に、発光輝度や放電遅延の発生状況に差があるため、前記微粒子の面密度を各色に対応する放電セル毎に決めることで、発光効率低下の抑制及び放電遅延の抑制を行う上でよりきめ細かな調整を行なうことができるからである。
（変形例１）
本実施の形態のＰＤＰ１は、微粒子結晶１６ａの配設領域１６ｒが、放電セルの中央部に集中的に配設されており、より具体的には、微粒子結晶１６ａの配設領域１６ｒを、走査電極１３の透明電極１２１及び維持電極１２の透明電極１３１において、互いに近接する２つの端部とその間に挟まれた領域（以下、「狭窄領域」という。）を覆う矩形の領域としているが、微粒子結晶１６ａの配設領域をこれに限定するものではない。

図６（ａ）,（ｂ）,（ｃ）,（ｄ）は、上述のような例に該当するＰＤＰ２の構成を示す図である。
このＰＤＰ２は、基本的な構成はＰＤＰ１と同一であり、微粒子結晶の配設位置のみが異なり、微粒子結晶の組成もＰＤＰ１と同一である。
より具体的には、ＰＤＰ２は、図６（ａ）,（ｂ）に示すように、ＰＤＰ１における微粒子結晶１６ａの配設領域１６ｒから上記狭窄領域を除外したものを新たな配設領域としている。

つまり、走査電極１３の透明電極１２１及び維持電極１２の透明電極１３１において、互いに近接する２つの端部のそれぞれに微粒子結晶１１６ａ及び微粒子結晶１１６ｂが配設されているとした。このとき、それぞれの配設領域を配設領域１１６ｒａ及び配設領域１１６ｒｂとする。
微粒子結晶１１６ａ及び微粒子結晶１１６ｂは、図６（ｃ）,（ｄ）に示すように、配設領域１１６ｒａ及び配設領域１１６ｒｂにおいて一様な面密度で点在している。

微粒子結晶１１６ａ及び微粒子結晶１１６ｂの微粒子結晶被覆率を、ＰＤＰ１と同じ値に設定した場合、ＰＤＰ２の放電遅延抑制性能は、ＰＤＰ１とあまり変わらないと考えられる。
何故ならば、保護層１６表面の上記狭窄領域では、図３に示すように、アドレス放電時の電圧印加において、アドレス電界強度分布としては急激に減少する領域となっており、アドレス電界強度のピークとなっているピーク領域に比べ、アドレス電界強度が低く、もともと潜在する初期電子放出能力が小さいこのような領域に配設された微粒子結晶の放電遅延抑制への寄与度は、小さいものと思われるからである。

微粒子結晶１１６ａ,１１６ｂの配設方法は、微粒子結晶１６ａの配設方法と同様である。つまり、微粒子結晶１１６ａ,１１６ｂの配設方法を保護層１６表面に配設するために、印刷工法、インクジェット法及びスプレーのいずれをも用いることができる。
以上のように、変形例１のＰＤＰ２は、もともと高い初期電子の放出性能を有する場所、即ち、走査電極１３の透明電極１３１の端部、即ち、配設領域１１６ｒｂに、微粒子結晶１１６ｂを集中的に配設して、さらに初期電子放出性能を高めることにより、放電遅延を抑制すると共に、１放電セルあたりの微粒子結晶の使用量を少なくして、透光性能の大幅な低下を抑制し、発光効率の低下を抑制することができる。

つまり、発光効率低下の抑制と放電遅延の抑制とを両立実施することが可能となる。
なお、ＰＤＰ２において、配設領域１１６ｒａ及び配設領域１１６ｒｂ以外の領域には微粒子結晶が全く配設されていないが、透光性に影響を殆ど与えないように、微粒子結晶被覆率を配設領域１１６ｒａ,１１６ｒｂに配設されている微粒子結晶の微粒子結晶被覆率よりも小さく、例えば５％にして、配設領域１１６ｒａ及び配設領域１１６ｒｂ以外の領域に配設してもよい。

また、ＰＤＰ２では、配設領域１１６ｒａ及び配設領域１１６ｒｂは、アドレス電極２２と直交して放電セルの中心を通る直線を基準として、走査電極１３側と維持電極１２側の両側において対象位置に配されているが、アドレス放電は、走査電極１３とアドレス電極２２との間で生じるので、微粒子結晶の配設領域を走査電極側の配設領域１１６ｒｂのみにしてもよい。

また、変形例１のＰＤＰ２では、保護層１６及び微粒子結晶１１６ａ、１１６ｂの主成分は、共にＭｇＯであるが、ＭｇＯに限るものではなく、どちらもマグネシウムと同じ第II族に属する金属の酸化物であればよい。
また、本実施の形態のＰＤＰ１では、保護層１６の主成分と微粒子結晶１１６ａ、１１６ｂの主成分とが一致しているが、異なっていてもよい。その場合、どちらも第II族に属する金属の酸化物であることが望ましい。

また、本実施の形態において述べたように、各色に対応する放電セル毎に、配設領域の微粒子結晶の面密度を設定するとしてもよい。
何故なら、各放電セルに配されている蛍光体の毎に、発光輝度や放電遅延の発生状況に差があるため、前記微粒子の面密度を各色に対応する放電セル毎に決めることで、発光効率低下の抑制及び放電遅延の抑制を行う上でよりきめ細かな調整を行なうことができるからである。
（変形例２）
本実施の形態のＰＤＰ１およびその変形例１のＰＤＰ２では、例えば、図２（ａ）に示すように、微粒子結晶の配設領域におけるＹ軸方向の長さは、透明電極１２１及び透明電極１３１の幅（Ｙ軸方向長さ）よりも長くなるように設定した。

しかしながら、アドレス放電は、走査電極１３とアドレス電極２２との間で生じるので、アドレス電界強度は、図３（ｂ）に示すように、走査電極１３とアドレス電極２２の両方とに対向する保護層表面の領域が高くなる。
つまり、透明電極１２１及び透明電極１３１のＹ軸方向の縁部では、アドレス電界強度が低く、潜在する初期放電性能が低いと考えられる。

したがって、走査電極１３とアドレス電極２２の両方とに対向する保護層表面の領域に微粒子結晶を配設し、上記縁部に配設しなかったとしても、放電遅延を抑制する効果としてはあまり変わらないものと考えられる。
図７（ａ）,（ｂ）,（ｃ）,（ｄ）は、以上の内容を考慮して微粒子結晶の配設領域を決定したＰＤＰ３の構成を示す図である。

このＰＤＰ３は、基本的な構成および微粒子結晶の組成は、ＰＤＰ１及びＰＤＰ２と同一であり、微粒子結晶の配設位置のみが異なる。
即ち、ＰＤＰ３では、図７（ａ）,（ｂ）に示すように、走査電極１３の透明電極１２１及び維持電極１２の透明電極１３１において、互いに近接する２つの端部のいずれかと、アドレス電極２２との両方に対向する保護層１６表面の領域、つまり、配設領域２１６ｒａ及び配設領域２１６ｒｂにそれぞれ微粒子結晶２１６ａ及び微粒子結晶２１６ｂが配設されるとした。

微粒子結晶２１６ａ及び微粒子結晶２１６ｂは、図７（ｃ）,（ｄ）に示すように、配設領域２１６ｒａ及び配設領域２１６ｒｂにおいて一様な面密度で点在している。
微粒子結晶２１６ａ,２１６ｂの配設方法は、微粒子結晶１６ａの配設方法と同様である。つまり、微粒子結晶２１６ａ,２１６ｂの配設方法を保護層１６表面に配設するために、印刷工法、インクジェット法及びスプレーのいずれをも用いることができる。

さらに、配設領域２１６ｒａ及び配設領域２１６ｒｂの面積が、ＰＤＰ１及びＰＤＰ２と比べ大きく減少していることから、微粒子結晶の量を確保するために微粒子結晶被覆率を、１００％としており、ＰＤＰ１及びＰＤＰ２よりも大きく設定している。
ただし、微粒子結晶被覆率を１００％から次第に小さくしても、２０％に至るまでは、顕著な放電遅れが生じることはなかった。

これは、微粒子が放電遅延の抑制に寄与する結晶性の高いものと、放電遅延の抑制に寄与しない結晶性の低いものとが混在しており、放電遅延の抑制に寄与する結晶性の高いものの存在確率が非常に低いため、放電遅延を抑制するには、２０％以上の量が必要と思われる。
微粒子結晶２１６ａ,２１６ｂの配設方法は、微粒子結晶１６ａの配設方法と同様である。つまり、微粒子結晶２１６ａ,２１６ｂの配設方法を保護層１６表面に配設するために、上述した印刷工法、インクジェット法及びスプレーのいずれをも用いることができる。

以上のように、変形例２のＰＤＰ３は、もともと高い初期電子の放出性能を有する場所、即ち、走査電極１３の透明電極１３１の端部とアドレス電極２２とが対向し合う領域、即ち、配設領域２１６ｒｂに、微粒子結晶２１６ｂを集中的に配設して、さらに初期電子放出性能を高めることにより、放電遅延を抑制すると共に、１放電セルあたりの微粒子結晶の使用量を少なくして、透光性能の大幅な低下を抑制し、発光効率の低下を抑制することができる。

つまり、発光効率低下の抑制と放電遅延の抑制とを両立実施することが可能となる。
なお、ＰＤＰ３において、配設領域２１６ｒａ及び配設領域２１６ｒｂ以外の領域には微粒子結晶が全く配設されていないが、透光性に影響を殆ど与えないように、微粒子結晶被覆率を配設領域２１６ｒａ,２１６ｒｂに配設されている微粒子結晶の微粒子結晶被覆率よりも小さく、例えば５％にして、配設領域２１６ｒａ及び配設領域２１６ｒｂ以外の領域に配設してもよい。

また、ＰＤＰ３では、配設領域２１６ｒａ及び配設領域２１６ｒｂは、アドレス電極２２と直交して放電セルの中心を通る直線を基準として、走査電極１３側と維持電極１２側の両側において対象位置に配されているが、アドレス放電は、走査電極１３とアドレス電極２２との間で生じるので、微粒子結晶の配設領域を走査電極側の配設領域２１６ｒｂのみにしてもよい。

また、変形例２のＰＤＰ３では、保護層１６及び微粒子結晶２１６ａ、２１６ｂの主成分は、共にＭｇＯであるが、ＭｇＯに限るものではなく、どちらもマグネシウムと同じ第II族に属する金属の酸化物であればよい。
また、変形例２のＰＤＰ３では、保護層１６の主成分と微粒子結晶２１６ａ、２１６ｂの主成分とが一致しているが、異なっていてもよい。その場合、どちらも第II族に属する金属の酸化物であることが望ましい。

また、本実施の形態において述べたように、各色に対応する放電セル毎に、配設領域の微粒子結晶の面密度を設定するとしてもよい。
また、実施の形態１、変形例１、変形例２と徐々に微粒子結晶の配設領域の面積を縮小する例を示してきたが、これら以外の形態で微粒子結晶を配設してもよく、例えば、以下に列挙する配設領域の設定でも、保護層全面に微粒子結晶の配設領域を設けていた従来よりも、発光効率低下の抑制と放電遅延の抑制とを両立実施し易くなる。

何故ならば、以下に示す配設領域には、アドレス電界強度のピークとなっているピーク領域が含まれており、またこのピーク領域以外の領域では、微粒子結晶が配設されていないか、もしくは、配設領域の微粒子結晶の面密度よりも小さく設定し、高い初期電子放出性能が潜在する領域に微粒子結晶を集中的に配置するので、従来のＰＤＰと比べ、微粒子結晶の配設量が少なくても初期電子放出性能を大きく向上させることができ、効率的に放電遅延を抑制することができ、光透過性能の低下への影響も小さくすることができる。
（微粒子結晶の配設領域のその他の例）
１）透明電極１２１と透明電極１３１とを合わせた領域に対向する保護層１６表面に微粒子結晶を配設する。
２）アドレス電極２２であって隣り合う隔壁２５同士で挟まれる部分と対向する保護層１６表面に微粒子結晶を配設する。
３）上記１）及び上記２）の例で示したそれぞれの微粒子結晶の配設領域を合わせたものを新たな粒子結晶の配設領域とする。
４）透明電極１２１と透明電極１３１とこれらの間に挟まれる放電セル中央部分とを合わせた領域に対向する保護層１６表面に微粒子結晶を配設する。

本願発明は、テレビジョン受像機及びコンピュータ用モニタなどに用いられる表示デバイスに適用可能である。

本実施の形態におけるＰＤＰの分解斜視図である。 （ａ）は、本発明の実施の形態におけるＰＤＰの平面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は部分断面拡大図、及び（ｄ）は部分平面拡大図である。 （ａ）,（ｂ）は、アドレス放電を行う際の電圧印加時における保護層表面の電界強度分布を示す図である。 微粒子結晶被覆率を３０％にしたときの微粒子結晶配設領域の面積割合と可視光透過率との関係を示す図である。 微粒子結晶配設領域の面積割合と放電開始時間比率との関係を示す図である。 （ａ）は、本発明の実施の形態の変形例１におけるＰＤＰの平面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は部分断面拡大図、及び（ｄ）は部分平面拡大図である。 （ａ）は、本発明の実施の形態の変形例２におけるＰＤＰの平面図、図５（ｂ）は断面図、図５（ｃ）は部分断面拡大図、及び図５（ｄ）は部分平面拡大図である。 従来のＰＤＰの分解斜視図である。

符号の説明

１，２，３ ＰＤＰ
１０ 前面パネル
１１，２１ ガラス基板
１２ 維持電極
１３ 走査電極
１４ 表示電極対
１５ 誘電体層
１６ 保護層
１６ａ 微粒子結晶
１６ｒ 配設領域
１７ａ ブラックストライプ
２０ 背面パネル
２２ アドレス電極
２３ 誘電体層
２４，２５ 隔壁
２６ 蛍光体層
１１２，１１３ 透明電極
１１６ａ，１１６ｂ 微粒子結晶
１１６ｒａ，１１６ｒｂ 配設領域
１２１，１３１ 透明電極
１２２，１３２ バス電極
２１６ａ，２１６ｂ 微粒子結晶
２１６ｒａ，２１６ｒｂ 配設領域

Claims (6)

1. 前面板と背面板とが放電空間を挟んで対向配置され、前記前面板は、前記放電空間に面する側に、走査電極及び維持電極からなる表示電極対と誘電体層と保護層とが順次積層され、前記背面板には、前記表示電極対と前記放電空間を隔てて交差するアドレス電極が配され、前記交差する箇所に放電セルが形成されてなるプラズマディスプレイパネルであって、
   前記保護層表面には、金属酸化物の結晶を含む微粒子が配設され、
   前記表示電極対又は前記アドレス電極のいずれかに対向する前記保護層表面の領域を第１領域とし、
   前記走査電極と前記維持電極間とに挟まれている狭窄部と対向している前記保護層表面上の領域を第２領域とするとき、
   前記第１領域及び第２領域に、前記保護層表面の前記第１領域及び第２領域以外の領域における前記微粒子の面密度よりも、前記微粒子の面密度が大きい部分を有し、前記微粒子の面密度が大きい領域は、当該領域よりも前記微粒子の面密度が小さい領域に比べ、配設されている前記微粒子の結晶性が高いプラズマディスプレイパネル。
2. 前記表示電極対と対向している前記保護層表面の領域を第３領域とするとき、前記第２領域と前記第３領域とを合わせた第４領域における前記微粒子の面密度が、前記保護膜表面の前記第４領域以外の全ての領域における前記微粒子の面密度よりも大きい請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
3. 前記表示電極対と対向している前記保護層表面の領域を第３領域とするとき、
   前記第３領域における前記微粒子の面密度が、前記保護膜表面の前記第３領域以外の全ての領域における前記微粒子の面密度よりも大きい請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
4. 前記表示電極対の前記走査電極及び前記維持電極それぞれにおいて、互いに近接し合う２つの端部と対向している前記保護層表面の領域を第５領域とするとき、
   前記第５領域における前記微粒子の面密度が、前記保護膜表面の前記第５領域以外の全ての領域における前記微粒子の面密度よりも大きい請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
5. 前記表示電極対の前記走査電極及び前記維持電極それぞれにおいて、互いに近接し合う２つの端部と対向している前記保護層表面の領域を第５領域とするとき、
   前記第５領域と第２領域とを合わせた第６領域における前記微粒子の面密度が、前記保護膜表面の前記第６領域以外の全ての領域における前記微粒子の面密度よりも大きい請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
6. 前記表示電極対は複数存在し、
   前記表示電極対の走査電極と維持電極は、それぞれ透明電極とバス電極との対からなり、
   前記走査電極及び前記維持電極において、各透明電極の一部の領域と対向する保護層表面の第７領域における前記微粒子の面密度が、前記保護膜表面の前記第７領域以外の全ての領域における前記微粒子の面密度よりも大きい請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。

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