JP2008108461A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

【課題】ＰＤＰの放電遅れを改善する。
【解決手段】ＰＤＰが、放電空間Ｓを介して対向する前面ガラス基板１と背面ガラス基板６の間に配置されて放電セルＣ１内において放電を発生させる行電極対（Ｘ１，Ｙ１）および列電極Ｄと、行電極対（Ｘ１，Ｙ１）を被覆する誘電体層２とを有し、誘電体層２の放電セルＣ１に面する側の行電極対（Ｘ１，Ｙ１）を構成する行電極Ｘ１，Ｙ１に対向する領域のうち少なくとも放電発生時に陰極側となる行電極Ｙ１に対向する領域上に、放電によって放電セルＣ１内に電子を放出する電子放出材料を含む電子放出材料層５がパターン形成されている。
【選択図】図２

Description

この発明は、プラズマディスプレイパネルの構成に関する。

面放電方式交流型プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという）は、一般に、放電ガスが封入されている放電空間を挟んで互いに対向される二枚のガラス基板のうち、一方のガラス基板に行方向に延びる行電極対が列方向に並設され、他方のガラス基板に列方向に延びる列電極が行方向に並設されていて、放電空間の行電極対と列電極がそれぞれ交差する部分に、マトリックス状に単位発光領域（放電セル）が形成されている。

そして、このＰＤＰには、行電極や列電極を被覆するために形成された誘電体層上の単位発光領域内に面する位置に、誘電体層の保護機能と単位発光領域内への２次電子放出機能とを有する酸化マグネシウム（ＭｇＯ）膜が形成されている。

このような従来のＰＤＰの酸化マグネシウム膜の形成は、スクリーン印刷法によって酸化マグネシウム粉末を混入したペーストを誘電体層上に塗布することにより行うことが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、この従来の酸化マグネシウム膜は、水酸化マグネシウムが熱処理されて精製された多結晶片葉形の酸化マグネシウムが混入されたペーストがスクリーン印刷法によって塗布されることにより形成されるものであって、ＰＤＰの放電特性を、蒸着法によって形成された酸化マグネシウム膜とほとんど同じかまたは僅かに向上させる程度に過ぎないものである。

近年、高画質化のために、フルハイビジョン等の走査線数が従来のものよりも格段に増加されたＰＤＰが製品化されてきている。

しかしながら、このような走査線数が増加されたＰＤＰにおいては、その駆動時に、発光させる放電セルを選択するためのアドレス放電等の放電期間が長くなって、そのために、走査線を上下に二分割して駆動しなければならないといった問題が発生している。

特開平６−３２５６９６号公報

この発明は、上記のような従来のＰＤＰにおける問題点を解決することをその解決課題の一つとしている。

この発明（請求項１に記載の発明）によるＰＤＰは、上記課題を達成するために、放電空間を介して対向する一対の基板と、この一対の基板の間に配置されて放電空間内において放電を発生させる放電電極と、この放電電極を被覆する誘電体層とを有し、放電空間内に単位発光領域が形成されているプラズマディスプレイパネルにおいて、前記誘電体層の単位発光領域に面する側の放電電極に対向する領域のうち少なくとも放電発生時に陰極側となる放電電極に対向する領域上に、放電電極による放電によって単位発光領域内に電子を放出する電子放出材料を含む電子放出材料層がパターン形成されていることを特徴としている。

この発明は、放電空間を介して対向する前面基板および背面基板と、この前面基板と背面基板の間に配置されて放電空間内において放電を発生させる行電極対および列電極と、この行電極対を被覆する誘電体層とを有し、放電空間内に放電セルが形成され、誘電体層の放電セルに面する側の行電極対を構成する行電極に対向する領域のうち、少なくとも放電発生時に陰極側となる行電極に対向する領域上に、放電によって放電セル内に電子を放出する電子放出材料を含む電子放出材料層がパターン形成されているＰＤＰをその最良の実施形態としている。

この実施形態におけるＰＤＰは、画像形成のためのリセット放電およびアドレス放電，サステイン放電が放電セル内において行われ、この放電駆動時に、電子放出材料層に含まれる電子放出材料が、放電セル内において発生される放電によって放電空間内に二次電子を長時間に亘って放出し続ける。

この電子放出材料層から放出される二次電子は、次に発生される放電の初期電子として機能して、この次に発生される放電の放電遅れを短縮させる。

これによって、例えば、フルハイビジョン等のように画面の走査線数が多いＰＤＰにおいて、発光させる放電セルを選択するために陰極側の行電極と列電極との間で行われるアドレス放電の放電期間が長くなってしまうのが防止されて、放電期間の短縮のために走査線を上下二分割にして駆動する必要がなくなり、これによって、ドライバ・コストが上昇したりするのを防止することが出来る。

電子放出材料層の形成形態の例としては、電子放出材料層が、行電極対を構成し放電ギャップを介して互いに対向される行電極のうちの少なくとも一方の行電極の列方向において放電ギャップから離れた部分に対向する領域にパターン形成される場合、行電極のバス電極に対向する領域にパターン形成される場合、隣接する行電極対の互いに背中合わせに位置する行電極のそれぞれのバス電極およびこの背中合わせに位置するバス電極の間の部分が位置するパネルの非表示領域にパターン形成される例等が挙げられる。

この電子放出材料層がパネルの非表示領域を含む領域に形成される場合には、この電子放出材料層を形成する電子放出材料に白色粉体が使用されることによって、放電セル内において発光のための放電によって発生する可視光のうちパネルの非表示領域に入射してくる可視光が、白色の電子放出材料層によって放電セル内に反射され、さらに、放電セル内において蛍光体層等によって反射されて前面基板から出射されることにより、パネルの発光特性が改善されて、画像の輝度が増加されるようになる。

電子放出材料層の形成形態の他の例としては、電子放出材料層が、各放電セルごとにそれぞれ島状に独立して形成されているとともに、この島状の電子放出材料層の大きさが、蛍光体層を形成する蛍光材料の色毎の特性に対応して設定される例が挙げられる。

この例の場合には、蛍光体層を介してアドレス放電が発生される際に、各蛍光体層を形成する赤，緑，青の各色の蛍光材料の放電遅れへの影響に対応した量の二次電子が電子放出材料層から放電セル内に放出されるようにすることによって、各色の放電セル間における放電遅れのばらつきが解消されるようになる。

さらに、電子放出材料層の形成形態の他の例としては、電子放出材料層の大きさが、列電極との間で放電を発生する一方の行電極のバス電極に対向する電子放出材料層よりも、他方の行電極のバス電極に対向する電子放出材料層の方が大きくなるように設定される例が挙げられる。

この例の場合には、行電極対を構成する行電極のうち、走査電極側の一方の行電極と列電極間でアドレス放電が発生される際に、この走査電極側行電極のバス電極に対向する電子放出材料層から放電セル内に二次電子が放出されてこのアドレス放電の放電遅れが改善され、さらに、共通電極側の他方の行電極のバス電極に対向する位置に形成された走査電極側よりも大きい電子放出材料層によって、共通電極側で誤放電が発生するのを防止することが出来るとともに駆動マージンを拡大することが出来る。

電子放出材料層に含まれる電子放出材料としては、電子線によって励起されることにより波長域２００〜３００ｎｍ内にピークを有するカソード・ルミネッセンス発光を行う特性を有する酸化マグネシウム結晶体が挙げられ、この酸化マグネシウム結晶体は、その粒径が２０００オングストローム以上であることが好ましく、さらに、加熱されたマグネシウムの蒸気が気相酸化されることにより生成されることが好ましい。

電子放出材料として上記のような酸化マグネシウム結晶体が使用されることにより、ＰＤＰの放電遅れの減少などの放電特性の改善がさらに達成される。

図１および２は、この発明によるＰＤＰの実施形態の第１実施例を示しており、図１はこの第１実施例におけるＰＤＰを模式的に示す正面図、図２は図１のＶ１−Ｖ１線における断面図である。

この図１および２に示されるＰＤＰは、表示面である前面ガラス基板１の背面に、複数の行電極対（Ｘ１，Ｙ１）が、前面ガラス基板１の行方向（図１の左右方向）に延びるように平行に配列されている。

行電極Ｘ１は、前面ガラス基板１の行方向に帯状に延びる黒色または暗色層を表示面側に備える導電層からなるバス電極Ｘ１ａと、ＩＴＯ等の透明導電膜によってＴ字形状に成形されているとともに基端部分がバス電極Ｘ１ａの等間隔位置に接続されて行電極Ｙ１側に突出する複数の透明電極Ｘ１ｂとによって構成されている。

行電極Ｙ１も同様に、行電極Ｘ１と平行な行方向に帯状に延びる黒色または暗色層を表示面側に備える導電層からなるバス電極Ｙ１ａと、ＩＴＯ等の透明導電膜によってＴ字形状に成形されているとともに基端部分がバス電極Ｙ１ａの等間隔位置に接続されて行電極Ｘ１側に突出する複数の透明電極Ｘ１ｂとによって構成されている。

この行電極Ｘ１とＹ１は、前面ガラス基板１の列方向（図１の上下方向）に交互に配列されており、バス電極Ｘ１ａとＹ１ａに沿って並列されたそれぞれの透明電極Ｘ１ｂとＹ１ｂが、互いに対になっている相手の行電極側に延びて、この透明電極Ｘ１ｂとＹ１ｂの幅広部の頂辺が、それぞれ所要の幅の放電ギャップｇ１を介して互いに対向されている。

前面ガラス基板１の背面には、列方向に隣接する行電極対（Ｘ１，Ｙ１）の互いに背中合わせになったバス電極Ｘ１ａとＹ１ａの間に、このバス電極Ｘ１ａとＹ１ａに沿って行方向に延びる黒色または暗色の光吸収層（遮光層）２が形成されている。

前面ガラス基板１の背面には誘電体層３が形成されて、この誘電体層３によって行電極対（Ｘ１，Ｙ１）および光吸収層２，前面ガラス基板１の背面が被覆されている。

誘電体層３の背面側には、さらに、蒸着法またはスパッタリングによって形成された薄膜の酸化マグネシウム層（以下、薄膜酸化マグネシウム層という）４が形成されて、この薄膜酸化マグネシウム層４によって誘電体層３の背面の全面が被覆されている。

そして、この薄膜酸化マグネシウム層４の背面の光吸収層２から行電極Ｙ１の透明電極Ｙ１ｂのバス電極Ｙ１ａが接続された基端部分を含む遮光領域（図示の例では、列方向において光吸収層２から透明電極Ｙ１ｂのバス電極Ｙ１ａよりも僅かに放電ギャップｇ１側に張り出した部分を含む領域）に対向する部分に、後述する様な電子放出材料によって、行方向に帯状に延びる電子放出材料層５が形成されている。

一方、前面ガラス基板１と所要の間隔を空けて平行に配置された背面ガラス基板６の表示側の面上には、列電極Ｄが、各行電極対（Ｘ１，Ｙ１）の互いに対になっている透明電極Ｘ１ｂ，Ｙ１ｂに対向する位置において行電極対（Ｘ１，Ｙ１）と直交する方向（列方向）に延びるように、互いに所定の間隔を開けて平行に並設されている。

背面ガラス基板６の表示側の面上には、さらに、列電極Ｄを被覆する白色の列電極保護層(誘電体層）７が形成され、この列電極保護層７上に、隔壁８が形成されている。

この隔壁８は、隣接する行電極対（Ｘ１，Ｙ１）間に形成された誘電体層２に対向する位置においてそれぞれ行方向に延びる横壁８Ａと、隣接する列電極Ｄの間の中間位置において列方向に延びる複数の縦壁８Ｂとによって略格子形状に形成されている。

この略格子形状の隔壁８によって、前面ガラス基板１と背面ガラス基板６の間の放電空間Ｓが、各行電極対（Ｘ１，Ｙ１）において互いに対になっている透明電極Ｘ１ｂとＹ１ｂに対向する部分に形成される放電セルＣ１毎に、それぞれ方形に区画されている。

そして、この隔壁８の横壁８Ａの表示側の面が、薄膜酸化マグネシウム層４上に形成された電子放出材料層５に当接されて（図２参照）、放電セルＣ１と隙間ＳＬの間がそれぞれ閉じられているが、縦壁８Ｂの表示側の面は電子放出材料層５に当接されておらず、その間に隙間が形成されて、行方向において隣接する放電セルＣ１間がこの隙間を介して互いに連通されている。

放電セルＣ１内に面する隔壁８の横壁８Ａおよび縦壁８Ｂの側面と列電極保護層７の表面には、これらの五つの面を全て覆うように蛍光体層９が形成されており、この蛍光体層９の色は、各放電セルＣ１毎に赤，緑，青の三原色が行方向に順に並ぶように配列されている。

放電空間Ｓ内には、キセノンを含む放電ガスが封入されている。

上記電子放出材料層５を形成する電子放出材料としては、電子線によって励起されることにより波長域２００〜３００ｎｍ内（特に、２３０〜２５０ｎｍ内，２３５ｎｍ付近）にピークを有するカソード・ルミネッセンス発光（ＣＬ発光）を行う特性を有する酸化マグネシウム結晶体が挙げられる。

この電子線によって励起されることにより波長域２００〜３００ｎｍ内にピークを有するＣＬ発光を行う特性を有する酸化マグネシウム結晶体とは、例えば、マグネシウムを加熱して発生するマグネシウム蒸気を気相酸化して得られるマグネシウムの単結晶体（以下、このマグネシウムの単結晶体を気相法酸化マグネシウム単結晶体という）を含み、この気相法酸化マグネシウム単結晶体には、例えば、図３のＳＥＭ写真像に示されるような、立方体の単結晶構造を有する酸化マグネシウム単結晶体と、図４のＳＥＭ写真像に示されるような、立方体の結晶体が互いに嵌り込んだ構造（すなわち、立方体の多重結晶構造）を有する酸化マグネシウム単結晶体が含まれる。

この気相法酸化マグネシウム単結晶体は、後述するように、ＰＤＰにおける放電遅れの減少などの放電特性の改善に寄与する。

そして、この気相法酸化マグネシウム単結晶体は、他の方法によって得られる酸化マグネシウムと比較すると、高純度であるとともに微粒子が得られ、さらに、粒子の凝集が少ないなどの特徴を備えている。

この実施例においては、ＢＥＴ法によって測定した平均粒径が５００オングストローム以上（好ましくは、２０００オングストローム以上）の気相法酸化マグネシウム単結晶体が用いられる。

このＢＥＴ法とは、窒素吸着法によって粒子のＢＥＴ比表面積を測定し、この値から次式によって粒子の粒径を算出する方法である。

Ｄ_BET＝Ａ／（ｓ×ρ）
Ｄ_BET：粒径
Ａ：形状計数（酸化マグネシウム単結晶体の場合、Ａ＝６）
ｓ：ＢＥＴ比表面積
ρ：マグネシウムの真密度
上記のＰＤＰは、駆動時に、画像形成のためのリセット放電およびアドレス放電，サステイン放電が放電セルＣ１内において行われる。

このＰＤＰの駆動時において、電子放出材料層５を形成する電子放出材料は、放電セルＣ１内において発生される放電によって放電空間内に二次電子を放出し、放電の終了後も、薄膜酸化マグネシウム層４を形成するＭｇＯよりも長時間に亘って二次電子を放出し続ける特性を有する。

この電子放出材料層５から放出される二次電子は、次に発生される放電の初期電子として機能して、この次に発生される放電の後述するような放電遅れの減少に寄与する。

そして、上記ＰＤＰにおいて、電子放出材料層５が、薄膜酸化マグネシウム層４の背面の隣接する行電極対（Ｘ１，Ｙ１）の背中合わせに位置するバス電極Ｘ１ａとＹ１ａおよびこの間に位置する光吸収層２に対向する領域部分にのみ形成されていることによって、以下のような効果が発揮される。

すなわち、ＰＤＰにおいては、フルハイビジョン等のように画面の走査線数が増加されると、発光させる放電セルＣ１を選択するために行電極Ｘ１またはＹ１と列電極Ｄとの間で行われるアドレス放電の放電期間が長くなるため、走査線を上下二分割にして駆動する等の必要が生じて、ドライバ・コストの上昇を招いてしまう場合がある。

上記ＰＤＰにおいては、アドレス放電は、行電極Ｙ１の透明電極Ｙ１ｂの放電ギャップｇ１側と反対側の放電セルＣ１に対向する基端側部分が陰極となって、列電極Ｄとの間で発生される。

このため、アドレス放電が発生される領域内に電子放出材料層５が形成されて、この電子放出材料層５から放電セルＣ１内への二次電子の放出が、アドレス放電期間の間、継続して行われるので、例えばサブ・フィールド法において行われる各アドレス放電の放電遅れが少なくなって、アドレス放電期間が短縮される。

従って、フルハイビジョンなど走査線数が多いＰＤＰにおいても、アドレス放電期間が従来のＰＤＰに比べて長くなるのが防止され、これによって、走査線を上下に二分割してＰＤＰを駆動する必要等が無くなって、ドライバ・コストの低減を図ることができるようになる。

ここで、放電空間Ｓへの二次電子の放出量を増加させるためには、電子放出材料層を薄膜酸化マグネシウム層４の全面に形成することによって、放電セルＣ１に面する部分の電子放出材料の量を増加させることも考えられる。

しかしながら、電子放出材料が白色粉体の場合には、電子放出材料層が放電セルＣ１に対向する位置に形成されていると、サステイン放電によって蛍光体層９から発生する可視光が電子放出材料層内の白色の電子放出材料によって散乱して、透過率が低下し、これによって、画面の輝度が低下してしまうことになる。

上記ＰＤＰは、電子放出材料層５がパネルの遮光領域に形成されているので、可視光の透過率の低下を招くことなく電子放出材料層５の膜厚を厚くして、電子放出材料層５を形成する電子放出材料の量を多くすることが出来、これによって、アドレス放電の放電領域に放電遅れの短縮に必要な十分な初期電子（二次電子）を供給することが出来るようになる。

さらに、上記ＰＤＰは、電子放出材料層５がパネルの遮光領域に形成されていることによって、この電子放出材料層５を形成する電子放出材料が白色粉体の場合に、サステイン放電時に蛍光体層９から発生する可視光のうち、バス電極Ｘ１ａ，Ｙ１ａおよび光吸収層２が位置する遮光領域内に入射してくる可視光が、白色の電子放出材料層５によって放電セルＣ１内に向けて反射され、さらに、放電セルＣ１内において蛍光体層９等によって反射されて前面ガラス基板１から出射されることにより、パネルの発光特性を改善して、画面の輝度を増加させることが出来る。

また、電子放出材料層５を形成する電子放出材料は、一般に、電子放出材料層５の下地になっている薄膜酸化マグネシウム層４のスパッタおよび再付着による経時変化によって特性変化を起こし易いが、上記ＰＤＰにおいては、電子放出材料層５が、透明電極Ｘ１ｂとＹ１ｂ間の放電ギャップｇ１から離れたパネルの遮光領域に配置されているので、パネルの表示領域における薄膜酸化マグネシウム層４のスパッタおよび再付着による経時変化の影響をほとんど受けることなく、その二次電子放出特性を維持して、アドレス放電の放電遅れを改善することが出来る。

さらにまた、上記ＰＤＰは、パネルの表示領域には電子放出材料層が形成されていないので、透明電極Ｘ１ｂとＹ１ｂ間で放電ギャップｇ１を介して発生されるサステイン放電が必要以上に高速化されることがなく、これによって、放電負荷が集中して電圧ドロップが発生するといったサステイン放電特性への影響を回避することが出来る。

次に、図５ないし８を参照しながら、電子放出材料層５を形成する電子放出材料の一つである気相法酸化マグネシウム単結晶体によって放電遅れが改善される理由について、説明を行う。

この電子放出材料である気相法酸化マグネシウム単結晶体は、図５および６に示されるように、その粒径が大きい場合（図５においては２０００オングストローム以上の場合）に、電子線が照射されると、この電子線によって励起されて、波長域３００〜４００ｎｍ内と２００〜３００ｎｍ内（特に、２３０〜２５０ｎｍ内の２３５ｎｍ付近）にピークを有するＣＬ発光を行うという特性を有している。

この気相法酸化マグネシウム単結晶体の電子線による励起によって２３５ｎｍ付近にピークを有するＣＬ発光を行うという特性は、図７に示されるように、通常の蒸着法によって生成される酸化マグネシウム（この実施例における薄膜酸化マグネシウム層４を形成する酸化マグネシウム）からは励起されず、この蒸着酸化マグネシウムからは、３００〜４００ｎｍにピークを有するＣＬ発光のみが励起される。

そして、図５および６から分かるように、この波長域２００〜３００ｎｍ内（特に、２３０〜２５０ｎｍ内の２３５ｎｍ付近）にピークを有するＣＬ発光は、気相法酸化マグネシウム単結晶体の粒径が大きくなるほどそのピーク強度が大きくなる。

気相法酸化マグネシウム単結晶体は、この波長域２００〜３００ｎｍ内にピークを有するＣＬ発光を行うという特性を有していて、そのピーク波長に対応したエネルギ準位を有しており、このエネルギ準位によって電子を長時間（数ｍｓｅｃ以上）トラップすることができるので、この電子が電界によって取り出されることで、放電開始に必要な初期電子が得られて、放電遅れや放電確率等の放電特性の改善を図ることが出来るものと推測される。

そして、この気相法酸化マグネシウム単結晶体による放電特性の改善効果が、ＣＬ発光の際の波長域２００〜３００ｎｍ内のピーク強度が大きいほど大きくなるのは、気相法酸化マグネシウム単結晶体の粒径との間に相関関係がある。

すなわち、大きな粒径の気相法酸化マグネシウム単結晶体を生成する場合には、マグネシウム蒸気を発生させる際の加熱温度を高くする必要があり、このため、マグネシウムと酸素が反応する火炎の長さが長くなってこの火炎と周囲との温度差が大きくなることにより、粒径の大きい気相法酸化マグネシウム単結晶体ほど上述したようなＣＬ発光の例えば波長域２００〜３００ｎｍ内のピーク波長に対応したエネルギ準位が多数形成されるものと考えられる。

また、立方体の多重結晶構造の気相法酸化マグネシウム単結晶体については、結晶面欠陥を多く含んでおり、この面欠陥エネルギ準位の存在が、放電確率の改善にさらに寄与していると推測される。

図８は、気相法酸化マグネシウム単結晶体のＣＬ発光強度特性と放電遅れとの相関関係を示すグラフである。

この図８から、気相法酸化マグネシウム単結晶体がピーク波長２３５ｎｍのＣＬ発光特性を有していることによって、ＰＤＰでの放電遅れが短縮されることが分かり、さらに、このＣＬ発光の波長２３５ｎｍのピーク強度が強いほど、放電遅れの短縮効果が大きいことが分かる。

なお、上記においては、電子放出材料層５に含まれる電子放出材料が、電子線によって励起されることにより波長域２００〜３００ｎｍ内（特に、２３０〜２５０ｎｍ内，２３５ｎｍ付近）にピークを有するＣＬ発光を行う特性を有する例えば気相法酸化マグネシウム単結晶体等の酸化マグネシウム結晶体である場合について説明を行ったが、この電子放出材料は、この酸化マグネシウム結晶体の他、電極間にアドレス放電のための電圧が印加された際に放電空間内に電子を放出することが出来る材料であれば、他の材料も用いることが出来る。

例えば、他の電子放出材料としては、アルカリ土類酸化物やアルカリ酸化物，希土類酸化物およびこれらの混晶，遷移金属を含む複合酸化物、さらには、窒化物や硫化物，水酸化物，炭酸塩，硫酸塩、および、負性電子親和力を有するカーボン系材料やダイヤモンド等が挙げられる。

なお、上記ＰＤＰは、その製造の際の電子放出材料層５の形成工程において、光吸収層２および行電極Ｙ１のバス電極Ｙ１ａを露光マスクとして利用し、薄膜酸化マグネシウム層４の背面上に形成された電子放出材料を含む感光性材料を前面ガラス基板１側から露光して、パターン形成するようにすれば、電子放出材料層５を、行電極Ｙ１のバス電極Ｙ１ａと光吸収層２に対して位置ずれを生じることなく形成することが出来るので、電子放出材料層５の形成の際の位置合わせ工程が不要になるとともに、電子放出材料層５の形成位置のばらつきによってＰＤＰの画像表示特性にばらつきが発生するのを防止することが出来、これによって、ＰＤＰの性能向上と製造工程における歩留まりの向上による製造コストの低減を図ることが出来るようになる。

図９および１０は、この発明によるＰＤＰの実施形態の第２実施例を示しており、図９はこの第２実施例におけるＰＤＰを模式的に示す正面図、図１０は図９のＶ２−Ｖ２線における断面図である。

なお、以下においては、前述した第１実施例のＰＤＰと同じ構造部分については、図９および１０に図１および２と同一の符号を付して説明を行う。

この図９および１０において、表示面である前面ガラス基板１の背面に、複数の行電極対（Ｘ２，Ｙ２）が、前面ガラス基板１の行方向（図１の左右方向）に延びるように平行に配列されている。

行電極Ｘ２は、前面ガラス基板１の行方向に帯状に延びる金属膜からなるバス電極Ｘ２ａと、ＩＴＯ等の透明導電膜によってＴ字形状に成形されているとともに幅狭の脚部分の中間部分がバス電極Ｘ２ａの等間隔位置に接続されて、幅広の先端部分が行電極Ｙ１側に突出する複数の透明電極Ｘ２ｂとによって構成されている。

行電極Ｙ２も同様に、行電極Ｘ２と平行な方向に帯状に延びる金属膜からなるバス電極Ｙ２ａと、ＩＴＯ等の透明導電膜によってＴ字形状に成形されているとともに幅狭の脚部分の中間部分がバス電極Ｙ２ａの等間隔位置に接続されて、幅広の先端部分が行電極Ｘ１側に突出する複数の透明電極Ｙ２ｂとによって構成されている。

この行電極Ｘ２とＹ２は、前面ガラス基板１の列方向（図９の上下方向）に交互に配列されており、バス電極Ｘ２ａとＹ２ａに沿って並列されたそれぞれの透明電極Ｘ２ｂとＹ２ｂが、互いに対になっている相手の行電極側に延びて、透明電極Ｘ２ｂとＹ２ｂの幅広部の頂辺が、それぞれ所要の幅の放電ギャップｇ２を介して互いに対向されている。

前面ガラス基板１の背面には、列方向に隣接する行電極対（Ｘ２，Ｙ２）の間の中間位置において、行方向に帯状に延びる黒色または暗色の光吸収層（遮光層）１２が形成されている。

前面ガラス基板１の背面には誘電体層３が形成されて、この誘電体層３によって行電極対（Ｘ２，Ｙ２）および光吸収層１２，前面ガラス基板１の背面が被覆されている。

誘電体層３の背面側には、さらに、蒸着法またはスパッタリングによって形成された薄膜の酸化マグネシウム層（以下、薄膜酸化マグネシウム層という）４が形成されて、この薄膜酸化マグネシウム層４によって誘電体層３の背面の全面が被覆されている。

そして、この薄膜酸化マグネシウム層４の背面の各行電極Ｙ２のバス電極Ｙ２ａに対向する位置に、後述する様な電子放出材料によって、それぞれ、行方向に帯状に延びるとともにバス電極Ｙ２ａとほぼ同じ列方向の幅を有する帯状の電子放出材料層１５が形成されている。

一方、前面ガラス基板１と所要の間隔を空けて平行に配置された背面ガラス基板６の表示側の面上には、列電極Ｄが、各行電極対（Ｘ２，Ｙ２）の互いに対になっている透明電極Ｘ２ｂ，Ｙ２ｂに対向する位置において行電極対（Ｘ２，Ｙ２）と直交する方向（列方向）に延びるように、互いに所定の間隔を開けて平行に並設されている。

背面ガラス基板６の表示側の面上には、さらに、列電極Ｄを被覆する白色の列電極保護層(誘電体層）７が形成され、この列電極保護層７上に、隔壁１８が形成されている。

この隔壁１８は、各光吸収層１２に対向する位置においてそれぞれ行方向に延びる横壁１８Ａと、隣接する列電極Ｄの間の中間位置において列方向に延びる縦壁１８Ｂとによって略格子形状に形成されている。

この略格子形状の隔壁１８によって、前面ガラス基板１と背面ガラス基板６の間の放電空間が、各行電極対（Ｘ２，Ｙ２）において互いに対になっている透明電極Ｘ２ｂとＹ２ｂに対向する部分に形成される放電セルＣ２毎に、それぞれ方形に区画されている。

放電セルＣ２に面する隔壁１８の横壁１８Ａおよび縦壁１８Ｂの側面と列電極保護層７の表面には、これらの五つの面を全て覆うように蛍光体層９が形成されており、この蛍光体層９の色は、各放電セルＣ２毎に赤，緑，青の三原色が行方向に順に並ぶように配列されている。

放電空間Ｓ内には、キセノンを含む放電ガスが封入されている。

上記電子放出材料層１５を形成する電子放出材料としては、第１実施例の場合と同様に、例えば、電子線によって励起されることにより波長域２００〜３００ｎｍ内（特に、２３０〜２５０ｎｍ内，２３５ｎｍ付近）にピークを有するＣＬ発光を行う特性を有する気相法酸化マグネシウム単結晶体を含む平均粒径が２０００オングストローム以上の酸化マグネシウム結晶体が用いられる。
上記のＰＤＰは、駆動時に、画像形成のためのリセット放電およびアドレス放電，サステイン放電が放電セルＣ２内において行われる。

このＰＤＰの駆動時において、電子放出材料層１５を形成する電子放出材料は、放電セルＣ２内において発生される放電によって放電セルＣ２内に二次電子を放出し、放電の終了後も、薄膜酸化マグネシウム層４を形成するＭｇＯよりも長時間に亘って二次電子を放出し続ける特性を有する。

この電子放出材料層５から放出される二次電子は、次に発生される放電の初期電子として機能して、第１実施例において説明したのと同様の理由により、ＰＤＰの放電遅れを改善する。

すなわち、上記ＰＤＰにおいて、アドレス放電は、行電極Ｙ２の放電ギャップｇ２と離れたバス電極Ｙ２ａが陰極となって、列電極Ｄとの間で発生される。

このため、このアドレス放電が発生される領域に電子放出材料層１５が形成されて、この電子放出材料層１５からアドレス放電が発生される領域への二次電子の放出が、アドレス放電期間の間、継続して行われるので、例えばサブ・フィールド法において行われる各アドレス放電の放電遅れが少なくなって、アドレス放電期間が短縮される。

従って、フルハイビジョンなど走査線数が多いＰＤＰにおいても、アドレス放電期間が従来のＰＤＰに比べて長くなるのが防止され、これによって、走査線を上下に二分割してＰＤＰを駆動する必要等が無くなって、ドライバ・コストの低減を図ることができるようになる。

ここで、放電セルＣ２内への二次電子の放出量を増加させるためには、電子放出材料層を薄膜酸化マグネシウム層４の全面に形成することによって、放電セルＣ２に面する部分の電子放出材料の量を増加させることが考えられる。

しかしながら、電子放出材料が白色粉体の場合には、電子放出材料層が放電セルＣに対向する位置の全面に形成されていると、サステイン放電によって蛍光体層９から発生する可視光が電子放出材料層内の白色の電子放出材料によって散乱して、透過率が低下し、これによって、画像の輝度が低下してしまうことになる。

上記ＰＤＰは、電子放出材料層１５が行電極Ｙ２のバス電極Ｙ２ａに対向する限定された領域に形成されるので、可視光の透過率の大幅な低下を招くことなく電子放出材料層１５の膜厚を厚くして、電子放出材料層１５を形成する電子放出材料の量を多くすることにより、アドレス放電の放電領域に放電遅れの短縮に必要な十分な初期電子（二次電子）を供給することが出来るようになる。

さらに、上記ＰＤＰは、電子放出材料層１５が金属製のバス電極Ｙ２aに対向する位置に形成されていることによって、この電子放出材料層１５を形成する電子放出材料が白色粉体である場合には、サステイン放電時に蛍光体層９から発生する可視光のうち、バス電極Ｙ２ａに向かう可視光が、白色の電子放出材料層１５によって放電セルＣ２内に反射され、さらに、放電セルＣ２内において蛍光体層９等によって反射されて前面ガラス基板１から出射されることにより、パネルの発光特性を改善して、画面の輝度を増加させることが出来る。

さらにまた、上記ＰＤＰは、パネルの表示領域の全面に電子放出材料層が形成されていないことによって、透明電極Ｘ２ｂとＹ２ｂ間で放電ギャップｇ２を介して発生されるサステイン放電が必要以上に高速化されることがなく、これによって、放電負荷が集中して電圧ドロップが発生するといったサステイン放電特性への影響を回避することが出来る。

なお、上記の実施例において、行電極Ｘ２のバス電極Ｘ２ａに対向する位置に行電極Ｙ２側と同様に電子放出材料層を形成するようにしても良く、また、この行電極Ｘ２側に形成される電子放出材料層の大きさは、必ずしも行電極Ｙ２側の電子放出材料層１５と同じにしなくても良い。

図１１は、この発明によるＰＤＰの実施形態の第３実施例を模式的に示す正面図である。

この第３実施例のＰＤＰは、電子放出材料層の構成以外は前述した第１実施例のＰＤＰと同様であるため、以下、第１実施例と同じ構造部分については、図１１において図１と同一の符号を付して説明を行う。

図１１において、電子放出材料層２５は、それぞれ、行電極Ｙ１のバス電極Ｙ１ａの各透明電極Ｙ１ｂとの接続部分に対向する位置に、放電セルC１毎に島状に独立した形態で形成されている。

そして、赤色の蛍光体層を有する放電セルＣ１（Ｒ）に対して形成された電子放出材料層２５（Ｒ）と、緑色の蛍光体層を有する放電セルＣ１（Ｇ）に対して形成された電子放出材料層２５（Ｇ）と、青色の蛍光体層が形成された放電セルＣ１（Ｂ）に対して形成された電子放出材料層２５（Ｂ）のそれぞれの大きさが、蛍光体層を形成する赤，緑，青の蛍光材料の放電遅れに対する特性に対応して設定されている。

すなわち、行電極Ｙ１と列電極間で発生されるアドレス放電は、蛍光体層を挟んで対向放電によって行われるため、放電セルＣ１（Ｒ），Ｃ１（Ｇ），Ｃ１（Ｂ）に対して同じ大きさの電子放出材料層がそれぞれ島状に形成される場合には、放電セルＣ１（Ｒ），Ｃ１（Ｇ），Ｃ１（Ｂ）間で、アドレス放電の放電遅れに、蛍光体層を形成する赤，緑，青の各蛍光材料の特性（放電開始電圧等のアドレス放電特性）の違いによって、ばらつきが生じてしまう。

このため、このＰＤＰにおいては、図示のように、アドレス放電の放電遅れが赤，緑の蛍光体層が形成された放電セルＣ１（Ｒ），Ｃ１（Ｇ）よりも大きい青色の蛍光体層が形成された放電セルＣ１（Ｂ）に対して形成された電子放出材料層２５（Ｂ）の大きさを、放電セルＣ１（Ｒ），Ｃ１（Ｇ）に対して形成された電子放出材料層２５（Ｒ），２５（Ｇ）の大きさよりも大きくなるように形成されている。

これによって、アドレス放電が発生される際に、放電セルＣ１（Ｂ）内において、電子放出材料層２５（Ｂ）から、他の放電セルＣ１（Ｒ），Ｃ１（Ｇ）内におけるよりも多くの二次電子が発生されて、各放電セルＣ１（Ｒ），Ｃ１（Ｇ），Ｃ１（Ｂ）間における放電遅れのばらつきが解消される。

なお、図示の例では、電子放出材料層２５（Ｒ），２５（Ｇ），２５（Ｂ）のそれぞれの厚さが互いに同じで、電子放出材料層２５（Ｂ）の前面ガラス基板側から見た面積が他の電子放出材料層２５（Ｒ），２５（Ｇ）の面積よりも大きくなるように形成されることによって、電子放出材料層２５（Ｂ）の大きさが他の電子放出材料層２５（Ｒ），２５（Ｇ）の大きさよりも大きくなるように設定されているが、各電子放出材料層の前面ガラス基板側から見た面積が互いに同じで、青の蛍光体層を有する放電セルＣ１（Ｂ）に対して形成される電子放出材料層の厚さが他の赤，緑の蛍光体層を有する放電セルＣ１（Ｒ），Ｃ１（Ｇ）に対して形成される電子放出材料層の厚さよりも大きくなるように、各電子放出材料層を形成するようにしても良い。

なお、上記の例においては、各放電セルＣ１（Ｒ），Ｃ１（Ｇ），Ｃ１（Ｂ）のそれぞれにおいて電子放出材料層の面積が互いに異なる例が示されているが、少なくとも二つの放電セル間において電子放出材料層の面積が異なるようにしても良い。

また、上記の実施例において、行電極Ｘ１のバス電極Ｘ１ａに対向する位置に行電極Ｙ１側と同様に電子放出材料層を形成するようにしても良く、この行電極Ｘ１側に形成される電子放出材料層の大きさは、必ずしも行電極Ｙ１側の電子放出材料層１５と同じにしなくても良い。

この実施例における他の効果は、前述した第１および第２実施例の場合と同様である。

図１２は、この発明によるＰＤＰの実施形態の第４実施例を模式的に示す正面図である。

この第４実施例のＰＤＰは、電子放出材料層の構成以外は前述した第１実施例のＰＤＰと同様であるため、以下、第１実施例と同じ構造部分については、図１２において図１と同一の符号を付して説明を行う。

図１２において、薄膜酸化マグネシウム層の背面の行電極Ｘ１のバス電極Ｘ１ａに対向する位置に、バス電極Ｘ１ａに沿って帯状に延びる電子放出材料層３５Ｘが形成され、行電極Ｙ１のバス電極Ｙ１ａに対向する位置に、バス電極Ｙ１ａに沿って帯状に延びる電子放出材料層３５Ｙが形成されている。

上記ＰＤＰは、走査電極である行電極Ｙ１と列電極間でアドレス放電が発生される際に、電子放出材料層３５Ｙから放電セルＣ１内に二次電子が放出されて、このアドレス放電の放電遅れが改善される。

そして、共通電極である行電極Ｘ１のバス電極Ｘ１ａに対向する位置に電子放出材料層３５Ｘが形成されていることによって、共通電極（行電極Ｘ１）側で誤放電が発生するのを防止することが出来るとともに駆動マージンを拡大することが出来る。

なお、上記の実施例においては、電子放出材料層３５Ｘと３５Ｙが同じ大きさになっている例が示されているが、行電極Ｘ１側と行電極Ｙ１側に形成される電子放出材料層の大きさは、必ずしも行電極Ｙ１側の電子放出材料層１５と同じでなくても良い。

この実施例における他の効果は、前述した第１および第２実施例の場合と同様である。

図１３は、この発明によるＰＤＰの実施形態の第５実施例を模式的に示す正面図である。

この第５実施例のＰＤＰは、電子放出材料層の構成以外は前述した第１実施例のＰＤＰと同様であるため、以下、第１実施例と同じ構造部分については、図１３において図１と同一の符号を付して説明を行う。

図１３において、薄膜酸化マグネシウム層の背面の行電極Ｘ１のバス電極Ｘ１ａに対向する位置に、バス電極Ｘ１ａに沿って帯状に延びる電子放出材料層４５Ｘが形成され、行電極Ｙ１のバス電極Ｙ１ａに対向する位置に、バス電極Ｙ１ａに沿って帯状に延びる電子放出材料層４５Ｙが形成されている。

そして、電子放出材料層４５Ｘの各放電セルＣ１に対向する部分の大きさが、電子放出材料層４５Ｙの各放電セルＣ１に対向する部分の大きさよりも大きくなるように（図示の例では、電子放出材料層４５Ｘの方が列方向の幅が大きくなるように）形成されている。

上記ＰＤＰは、走査電極である行電極Ｙ１と列電極間でアドレス放電が発生される際に、電子放出材料層４５から放電セルＣ１内に二次電子が放出されて、このアドレス放電の放電遅れが改善される。

そして、共通電極である行電極Ｘ１のバス電極Ｘ１ａに対向する位置に、電子放出材料層４５Ｙよりも放電セルＣ１に対向する部分の大きさが大きい電子放出材料層４５Ｘが形成されていることによって、共通電極（行電極Ｘ１）側で誤放電が発生するのを防止することが出来るとともに駆動マージンを拡大することが出来る。

この実施例における他の効果は、前述した第１および第２実施例の場合と同様である。

なお、上記の各実施例においては、行電極Ｘ（維持電極，共通電極）と行電極Ｙ（走査電極）がＸ−Ｙ，Ｘ−Ｙ，…というように列方向に交互に配置された形態のＰＤＰを例に挙げて説明を行ったが、この発明は、それぞれ、この行電極Ｘと行電極Ｙが隣接する行電極対（Ｘ，Ｙ）間でＸ−Ｙ，Ｙ−Ｘ，Ｘ−Ｙ，Ｙ−Ｘ，…というように交互に入れ替えられて配置されたＰＤＰについても適用することが出来る。

上記各実施例のＰＤＰは、放電空間を介して対向する前面基板および背面基板と、この前面基板と背面基板の間に配置されて放電空間内において放電を発生させる行電極対および列電極と、この行電極対を被覆する誘電体層とを有し、放電空間内に放電セルが形成され、誘電体層の放電セルに面する側の行電極対を構成する行電極に対向する領域のうち少なくとも放電発生時に陰極側となる行電極に対向する領域上に、放電セル内における放電によって放電セル内に電子を放出する電子放出材料を含む電子放出材料層がパターン形成されている実施形態のＰＤＰを、その上位概念の実施形態としている。

この上位概念を構成する実施形態のＰＤＰは、画像形成のためのリセット放電およびアドレス放電，サステイン放電が放電セル内において行われ、この駆動時に、電子放出材料層に含まれる電子放出材料が、放電セル内において発生される放電によって放電空間内に二次電子を長時間に亘って放出し続ける。

この電子放出材料層から放出される二次電子は、次に発生される放電の初期電子として機能して、放電空間内で発生される次の放電の放電遅れを短縮する。

これによって、例えば、フルハイビジョン等のように画面の走査線数が多いＰＤＰにおいて、発光させる放電セルを選択するために陰極側の行電極と列電極との間で行われるアドレス放電の放電期間が長くなってしまうのが防止されて、放電期間の短縮のために走査線を上下二分割にして駆動する必要がなくなり、ドライバ・コストが上昇したりするのを防止することが出来る。

この発明の実施形態の第１実施例を示す正面図である。 図１のＶ１−Ｖ１線における断面図である。 立方体の単結晶構造を有する酸化マグネシウム単結晶体のＳＥＭ写真像を示す図である。 立方体の多重結晶構造を有する酸化マグネシウム単結晶体のＳＥＭ写真像を示す図である。 酸化マグネシウム単結晶体粉末の粒径とＣＬ発光の波長との関係を示すグラフである。 酸化マグネシウムの粒径と２３５ｎｍのＣＬ発光の強度との関係を示すグラフである。 蒸着法による酸化マグネシウム層からのＣＬ発光の波長の状態を示すグラフである。 酸化マグネシウム単結晶体からの２３５ｎｍのＣＬ発光のピーク強度と放電遅れとの関係を示すグラフである。 この発明の実施形態の第２実施例を示す正面図である。 図９のＶ２−Ｖ２線における断面図である。 この発明の実施形態の第３実施例を示す正面図である。 この発明の実施形態の第４実施例を示す正面図である。 この発明の実施形態の第５実施例を示す正面図である。

符号の説明

１ …前面ガラス基板（基板）
３ …誘電体層
４ …薄膜酸化マグネシウム層
５，１５，２５（Ｒ），２５（Ｇ），２５（Ｂ），３５Ｘ，３５Ｙ，４５Ｘ，４５Ｙ …電子放出材料層
６ …背面ガラス基板（基板）
９ …蛍光体層
Ｃ１，Ｃ１（Ｒ），Ｃ１（Ｇ），Ｃ１（Ｂ），Ｃ２
…放電セル（単位発光領域）
Ｄ …列電極（放電電極）
Ｓ …放電空間
Ｘ１，Ｙ１，Ｘ２，Ｙ２
…行電極（放電電極）
Ｘ１ａ，Ｙ１ａ，Ｘ２ａ，Ｙ２ａ
…バス電極
Ｘ１ｂ，Ｙ１ｂ，Ｘ２ｂ，Ｙ２ｂ
…透明電極
ｇ１，ｇ２ …放電ギャップ

Claims (12)

1. 放電空間を介して対向する一対の基板と、この一対の基板の間に配置されて放電空間内において放電を発生させる放電電極と、この放電電極を被覆する誘電体層とを有し、放電空間内に単位発光領域が形成されているプラズマディスプレイパネルにおいて、
   前記誘電体層の単位発光領域に面する側の放電電極に対向する領域のうち少なくとも放電発生時に陰極側となる放電電極に対向する領域上に、放電電極による放電によって単位発光領域内に電子を放出する電子放出材料を含む電子放出材料層がパターン形成されていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. 前記放電電極が、一対の基板のうちの一方の基板側に設けられて行方向に延びるとともに列方向に並設された複数の行電極対と、他方の基板側に設けられて列方向に延びるとともに行方向に並設されて行電極対と交差する部分の放電空間にそれぞれ単位発光領域を形成する複数の列電極とを有し、
   前記電子放出材料層が、行電極対を構成し放電ギャップを介して互いに対向される行電極のうちの少なくとも一方の行電極の列方向において放電ギャップから離れた部分に対向する領域に、パターン形成されている請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
3. 前記行電極対を構成する行電極が、それぞれ、行方向に延びるバス電極とこのバス電極から対になっている他方の行電極側に延びて放電ギャップを介して互いに対向される透明電極とを有し、
   前記電子放出材料層が、行電極のバス電極に対向する領域にパターン形成されている請求項２に記載のプラズマディスプレイパネル。
4. 前記電子放出材料層が、隣接する行電極対の互いに背中合わせに位置する行電極のそれぞれのバス電極、および、この背中合わせに位置するバス電極の間の部分に対向するパネルの非表示領域を含む領域にパターン形成されている請求項３に記載のプラズマディスプレイパネル。
5. 前記電子放出材料層が、各単位発光領域ごとにそれぞれ島状に独立して形成されている請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
6. 前記単位発光領域毎に、赤または緑，青の蛍光材料によって蛍光体層が形成され、
   前記単位発光領域ごとに島状に独立して形成された電子放出材料層が、蛍光体層の色が異なる少なくとも二つの単位発光領域において異なる大きさになっている請求項５に記載のプラズマディスプレイパネル。
7. 前記電子放出材料層が、行電極対を構成する一方と他方の行電極のそれぞれのバス電極に対向する領域にパターン形成されており、列電極との間で放電を発生する一方の行電極のバス電極に対向する電子放出材料層の大きさよりも、他方の行電極のバス電極に対向する電子放出材料層の大きさが大きくなっている請求項３に記載のプラズマディスプレイパネル。
8. 前記電子放出材料層が、行電極対を構成する行電極のうち、列電極との間で放電を発生させる一方の行電極のバス電極に対向する領域のみにパターン形成されている請求項３に記載のプラズマディスプレイパネル。
9. 前記電子放出材料層に含まれる電子放出材料が、電子線によって励起されることにより波長域２００〜３００ｎｍ内にピークを有するカソード・ルミネッセンス発光を行う特性を有する酸化マグネシウム結晶体を含んでいる請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
10. 前記酸化マグネシウム結晶体の粒径が、２０００オングストローム以上である請求項９に記載のプラズマディスプレイパネル。
11. 前記酸化マグネシウム結晶体が、加熱されたマグネシウムの蒸気が気相酸化されることにより生成されている請求項９に記載のプラズマディスプレイパネル。
12. 前記電子放出材料が白色粉体である請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。