JP2009164098A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

【課題】ＰＤＰの放電遅れ特性を改善する。
【解決手段】ＰＤＰの前面ガラス基板１と背面ガラス基板６の間の放電空間Ｓ内に形成された放電セルＣにそれぞれ面する部分に、紫外線によって励起されて波長域２００〜３００ｎｍ内にピークを有するＣＬ（およびＰＬ）発光を行う特性を有する酸化マグネシウム結晶体のうち、波長１７２ｎｍの紫外光による発光強度よりも波長１４６ｎｍの紫外光による発光強度が大きい特性を有する結晶体の粉末が配置されている。
【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。

一般に、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、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）が形成されており、さらに、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）膜が形成された構成を備えている。

このような構成の従来のＰＤＰには、互いに対抗する前面ガラス基板と背面ガラス基板の間の放電空間に面する位置に、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（カソード・ルミネッセンス）発光を行う酸化マグネシウム結晶体の粉末から分級されて所定の粒径以上の結晶体の割合が所定値以上である粒度分布を有する結晶体粉末によって形成された結晶酸化マグネシウム層が設けられているものがある（例えば、特許文献１参照）。

この従来のＰＤＰは、放電空間に面するように形成された結晶酸化マグネシウム層が、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ＣＬ発光を行う酸化マグネシウム結晶体を含んでいることによって、ＰＤＰにおける放電確率や放電遅れなどの放電特性が改善されて良好な放電特性を得ることが出来るとともに、この結晶酸化マグネシウム層を形成する酸化マグネシウム結晶体の粉末が、ＰＤＰの製造時に分級工程を経ることによって、所定の粒径以上の結晶体の割合が所定値以上である粒度分布を有するようになっていることにより、放電遅れ等のＰＤＰの放電特性を改善することが出来る。

しかしながら、市場におけるＰＤＰの表示品質の向上に対する要求は年々高まって来ており、このため、ＰＤＰにおける放電遅れ特性のさらなる改善が強く要望されている。

特開２００６−１４７４１７号公報

この発明は、上記のような従来のＰＤＰに対する要望に応えることをその技術的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互いに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行電極対および列電極と、行電極対を被覆する誘電体層が設けられているＰＤＰにおいて、前記単位発光領域に面する部分に、紫外線によって励起されて波長域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のうち、波長１７２ｎｍの紫外光による発光強度よりも波長１４６ｎｍの紫外光による発光強度が大きい特性を有する結晶体の粉末が配置されていることを特徴としている。

この発明は、前面ガラス基板と背面ガラス基板の間の放電空間内に形成された放電セルにそれぞれ面する部分に、紫外線によって励起されて波長域２００〜３００ｎｍ内にピークを有するカソード・ルミネッセンス（フォト・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のうち、波長１７２ｎｍの紫外光による発光強度よりも波長１４６ｎｍの紫外光による発光強度が大きい特性を有する結晶体の粉末が配置されている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によれば、放電空間に形成された各放電セルに面する位置に、波長１７２ｎｍの紫外光による発光強度よりも波長１４６ｎｍの紫外光による発光強度が大きい特性を有する酸化マグネシウム結晶体の粉末が配置されていることにより、波長１４６ｎｍの紫外光による励起による放電セル内への初期電子の放出特性が高くなって、ＰＤＰ駆動時の放電遅れ特性が従来のＰＤＰに比べて大幅に向上される。

上記実施形態のＰＤＰにおいて、結晶体の粉末の波長１７２ｎｍの紫外光による発光強度に対する波長１４６ｎｍの紫外光による発光強度の発光強度比率が、１３０パーセント以上であることが好ましい。
これによって、ＰＤＰ駆動時の放電遅れ特性のさらなる向上を達成することが出来る。
さらに、前記実施形態のＰＤＰにおいて、結晶体の粉末が、２３０ないし２５０ｎｍ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していることが好ましく、また、マグネシウムの加熱によって発生するマグネシウム蒸気が気相酸化することによって得られる単結晶体を含んでいることが好ましい。

前記実施形態のＰＤＰにおいて、波長１７２ｎｍの紫外光による発光強度よりも波長１４６ｎｍの紫外光による発光強度が大きい特性を有する酸化マグネシウム結晶体の粉末が配置される位置の態様としては、この結晶体の粉末を含む結晶酸化マグネシウム層を行電極対を被覆する誘電体層上に形成して、この結晶酸化マグネシウム層の結晶体の粉末が放電セル内に露出するようにする態様や、放電セル内の背面ガラス基板上に形成された蛍光体層に含有させる態様などが挙げられ、何れにおいても、ＰＤＰ駆動時の放電遅れ特性を大幅に向上させることが出来る。

図１ないし３は、この発明によるＰＤＰの実施形態の一実施例を示しており、図１はこの実施例におけるＰＤＰを模式的に示す正面図、図２は図１のＶ−Ｖ線における断面図、図３は図１のＷ−Ｗ線における断面図である。
この図１ないし３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（Ｘ，Ｙ）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Ｘは、Ｔ字形状に形成されたＩＴＯ等の透明導電膜からなる透明電極Ｘａと、前面ガラス基板１の行方向に延びて透明電極Ｘａの狭小の基端部に接続された金属膜からなるバス電極Ｘｂとによって構成されている。

行電極Ｙも同様に、Ｔ字形状に形成されたＩＴＯ等の透明導電膜からなる透明電極Ｙａと、前面ガラス基板１の行方向に延びて透明電極Ｙａの狭小の基端部に接続された金属膜からなるバス電極Ｙｂとによって構成されている。

この行電極ＸとＹ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ＸｂとＹｂに沿って並列されたそれぞれの透明電極ＸａとＹａが、互いに対となる相手の行電極側に延びて、透明電極ＸａとＹａの幅広部の頂辺が、それぞれ所要の幅の放電ギャップｇ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、列方向において隣接する行電極対（Ｘ，Ｙ）の互いに背中合わせになったバス電極ＸｂとＹｂの間に、このバス電極Ｘｂ，Ｙｂ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。

さらに、前面ガラス基板１の背面には、行電極対（Ｘ，Ｙ）を被覆するように誘電体層３が形成されており、この誘電体層３の背面には、互いに隣接する行電極対（Ｘ，Ｙ）の背中合わせに隣り合うバス電極ＸｂおよびＹｂに対向する位置およびこの隣り合うバス電極ＸｂとＹｂの間の領域部分に対向する位置に、誘電体層３の背面側に突出する嵩上げ誘電体層３Ａが、バス電極Ｘｂ，Ｙｂと平行に延びるように形成されている。

そして、この誘電体層３と嵩上げ誘電体層３Ａの背面側には、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が形成されていて、誘電体層３と嵩上げ誘電体層３Ａの背面の全面を被覆している。

この薄膜酸化マグネシウム層４の背面側には、紫外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）およびフォト・ルミネッセンス発光（ＰＬ発光）を行う特性を有する酸化マグネシウム結晶体を含む酸化マグネシウム層（以下、結晶酸化マグネシウム層という）５が形成されている。
この結晶酸化マグネシウム層５の構成については、後で詳述する。

この結晶酸化マグネシウム層５は、薄膜酸化マグネシウム層４の背面の全面または一部、例えば、後述する放電セルに面する部分に形成されている（図示の例では、結晶酸化マグネシウム層５が薄膜酸化マグネシウム層４の背面の全面に形成されている例が示されている）。

一方、前面ガラス基板１と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（Ｘ，Ｙ）の互いに対となった透明電極ＸａおよびＹａに対向する位置において行電極対（Ｘ，Ｙ）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配列されている。

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、各行電極対（Ｘ，Ｙ）のバス電極ＸｂとＹｂに対向する位置においてそれぞれ行方向に延びる一対の横壁８Ａと、隣接する列電極Ｄの間の中間位置において一対の横壁８Ａ間を列方向に延びる縦壁８Ｂとによって略梯子形状に形成されており、各隔壁８が、隣接する他の隔壁８の互いに背中合わせに対向する横壁８Ａの間において行方向に延びる隙間ＳＬを挟んで、列方向に並設されている。

そして、この梯子状の隔壁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（Ｘ，Ｙ）において互いに対になっている透明電極ＸａとＹａに対向する部分に形成される放電セルＣ毎に、それぞれ方形に区画されている。

放電空間Ｓ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Ｃ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。

嵩上げ誘電体層３Ａは、この嵩上げ誘電体層３Ａを被覆している結晶酸化マグネシウム層５（または、結晶酸化マグネシウム層５が薄膜酸化マグネシウム層４の背面の放電セルＣに対向する部分にのみ形成されている場合には、薄膜酸化マグネシウム層４）が隔壁８の横壁８Ａの表示側の面に当接される（図２参照）ことによって、放電セルＣと隙間ＳＬの間をそれぞれ閉じているが、縦壁８Ｂの表示側の面には当接されておらず（図３参照）、その間に隙間ｒが形成されて、行方向において隣接する放電セルＣ間がこの隙間ｒを介して互いに連通されている。

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。
以下、結晶酸化マグネシウム層５の構成について詳述する。
上記結晶酸化マグネシウム層５は、前述したように、紫外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（およびＰＬ）発光を行う特性を有する酸化マグネシウム結晶体が、スプレ法や静電塗布法などの方法によって誘電体層３および嵩上げ誘電体層３Ａを被覆している薄膜酸化マグネシウム層４の背面側の表面に付着されることによって形成される。

なお、この実施例においては、誘電体層３および嵩上げ誘電体層３Ａの背面に薄膜酸化マグネシウム層４が形成され、この薄膜酸化マグネシウム層４の背面に結晶酸化マグネシウム層５が形成される例について説明が行われるが、誘電体層３および嵩上げ誘電体層３Ａの背面に結晶酸化マグネシウム層５が形成された後、この結晶酸化マグネシウム層５の背面に薄膜酸化マグネシウム層４が形成されるようにしても良い。

図４は、誘電体層３の背面に薄膜酸化マグネシウム層４が形成され、この薄膜酸化マグネシウム層４の背面に、酸化マグネシウム結晶体がスプレ法や静電塗布法などの方法によって付着されて結晶酸化マグネシウム層５が形成されている状態を示している。

また、図５は、誘電体層３の背面に酸化マグネシウム結晶体がスプレ法や静電塗布法などの方法によって付着されて結晶酸化マグネシウム層５が形成された後、薄膜酸化マグネシウム層４が形成されている状態を示しているが、この場合も、酸化マグネシウム結晶体が放電空間側に露出されている。
上記ＰＤＰの結晶酸化マグネシウム層５は、下記の材料および方法によって形成されている。

すなわち、結晶酸化マグネシウム層５の形成材料となる紫外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（およびＰＬ）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酸化マグネシウム単結晶体という）を含み、この気相酸化マグネシウム単結晶体には、例えば、図６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７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。

さらに、この結晶酸化マグネシウム層５の形成材料となる紫外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（およびＰＬ）発光を行う特性を有する酸化マグネシウム結晶体には、前述したような紫外線によって励起されて波長域２００〜３００ｎｍ内にピークを有するＣＬ（およびＰＬ）発光を行う特性を有する酸化マグネシウム結晶体のうち、波長１７２ｎｍの紫外光（分子線）によるＣＬ（およびＰＬ）発光強度（以下、１７２ｎｍ発光強度と呼ぶ）よりも波長１４６ｎｍの紫外光（共鳴線）によるＣＬ（およびＰＬ）発光強度（以下、１４６ｎｍ発光強度と呼ぶ）の方が大きく、この１４６ｎｍ発光強度の１７２ｎｍ発光強度に対する比率（以下、発光強度比率と呼ぶ）が所定の値以上である酸化マグネシウム結晶体が含まれている。

この実施例においては、結晶酸化マグネシウム層５を形成する酸化マグネシウム結晶体に、発光強度比率が１３０パーセント以上（（１４６ｎｍ発光強度）／（１７２ｎｍ発光強度）≧１．３０）の酸化マグネシウム結晶体の粉末が含まれている。

次に、ＰＤＰの駆動時の結晶酸化マグネシウム層５の機能について説明を行う。
上記の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Ｃ内において行われる。

そして、リセット放電およびアドレス放電が放電セルＣ内において発生される際に、この放電セルＣに結晶酸化マグネシウム層５が面していることによって、リセット放電およびアドレス放電によるプライミング効果が長く持続し、これによってアドレス放電およびサステイン放電が高速化されて、ＰＤＰの放電遅れや放電確率等の放電特性が改善される。

さらに、後で詳述するように、結晶酸化マグネシウム層５を形成する酸化マグネシウム結晶体に、１４６ｎｍ発光強度の１７２ｎｍ発光強度に対する比率が１３０パーセント以上の酸化マグネシウム結晶体粉末が含まれていることにより、放電セルＣ内への初期電子の放出特性が高くなって、ＰＤＰの駆動時の放電遅れが従来のＰＤＰに比べて大幅に改善される。

すなわち、図８および９に示されるように、結晶酸化マグネシウム層５が、上述したような例えば気相法や液相法等によって生成された酸化マグネシウム単結晶体によって形成されていることにより、放電によって放電ガスから発生する紫外線の照射によって、結晶酸化マグネシウム層５に含まれる酸化マグネシウム単結晶体から、３００〜４００ｎｍにピークを有するＣＬ（およびＰL）発光に加えて、波長域２００〜３００ｎｍ内（特に、２３０〜２５０ｎｍ内，２３５ｎｍ付近）にピークを有するＣＬ（およびＰL）発光が励起される。

この２３５ｎｍにピークを有するＣＬ（およびＰL）発光は、図１０に示されるように、通常の蒸着法によって形成される酸化マグネシウム層（この実施例における薄膜酸化マグネシウム層４）からは励起されず、３００〜４００ｎｍにピークを有するＣＬ（およびＰL）発光のみが励起される。

なお、この図１０は、長軸側の粒径が約８０００Åの柱状結晶によって形成された多結晶構造の蒸着酸化マグネシウム層（膜厚：約８０００Å）についてのＣＬ（およびＰL）発光強度の測定結果を示している。

また、図８および９から分かるように、波長域２００〜３００ｎｍ内（特に、２３０〜２５０ｎｍ内，２３５ｎｍ付近）にピークを有するＣＬ（およびＰL）発光は、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り、この波長域２００〜３００ｎｍのＣＬ（およびＰL）発光のピーク強度が大きくなるほど、放電遅れ等の放電特性の改善が図られる。

この実施例においては、粒径が２０００オングストローム以上の酸化マグネシウム単結晶体が用いられている。

この結晶酸化マグネシウム層５による放電特性の改善は、波長域２００〜３００ｎｍ内（特に、２３０〜２５０ｎｍ内，２３５ｎｍ付近）にピークを有するＣＬ（およびＰL）発光を行う酸化マグネシウム単結晶体が、そのピーク波長に対応したエネルギ準位を有し、そ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、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ることによって為されると推測される。

図１１のグラフは、ＣＬ（およびＰＬ）発光強度とＰＤＰの放電遅れとの相関関係を示しており、この図１１から、酸化マグネシウム結晶体から励起される２３５ｎｍのＣＬ（およびＰＬ）発光によってＰＤＰにおける放電遅れが短縮され、さらに、この２３５ｎｍピークのＣＬ（およびＰＬ）発光強度が大きくなるほど放電遅れが短縮されてゆくことが分かる。

酸化マグネシウム単結晶体の粒径が大きくなるほど波長域２００〜３００ｎｍ内（特に、２３０〜２５０ｎｍ内，２３５ｎｍ付近）にピークを有するＣＬ（およびＰL）発光の強度が大きくなり、このＣＬ（およびＰL）発光強度が大きくなるほど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大きくなるのは、以下のような理由による。

すなわち、気相法によって大きな粒径の酸化マグネシウム単結晶体を形成しようとする場合には、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るため、マグネシウムと酸素が反応する火炎の長さが長くなり、この火炎と周囲との温度差が大きくなることによって、粒径が大きな酸化マグネシウム単結晶体ほど上述したようなＣＬ（およびＰL）発光のピーク波長（例えば、２３０〜２５０ｎｍ内，２３５ｎｍ付近）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。

そして、立方体の多重結晶構造の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いて、その面欠陥エネルギ準位の存在が放電確率の改善に寄与していると考えられる。

結晶酸化マグネシウム層５を形成する酸化マグネシウム結晶体に含まれた１４６ｎｍ発光強度の１７２ｎｍ発光強度に対する比率が１３０パーセント以上の酸化マグネシウム結晶体の粉末が、ＰＤＰの駆動時の放電遅れを従来のＰＤＰに比べてさらに改善することが出来るのは、以下の理由による。

すなわち、前述したように、紫外線によって励起されて波長域２００〜３００ｎｍ内にピークを有するＣＬ（およびＰＬ）発光を行う特性を有する酸化マグネシウム結晶体が放電空間に面する位置に位置されたＰＤＰにおいては、駆動時の放電遅れが小さくなって放電特性が改善されるが、図１２と１３に示されるように、放電によって放電ガスから発生する真空紫外線のうち、波長１４６ｎｍの紫外光（共鳴線）によって発生するＣＬ（およびＰＬ）発光による放電遅れの改善効果は、初期電子の放出特性が高いために、波長１７２ｎｍの紫外光（分子線）によって発生するＣＬ（およびＰＬ）発光による放電遅れの改善効果よりも大きい。

１４６ｎｍ発光強度の１７２ｎｍ発光強度に対する発光強度比率が大きい酸化マグネシウム結晶体とは、ＣＬ（およびＰＬ）発光を行う層（面欠陥エネルギ準位が形成されている層）が結晶体の表面に位置している結晶体であり、発光強度比率が小さい酸化マグネシウム結晶体とは、ＣＬ（およびＰＬ）発光を行う層が結晶体の内部に位置している結晶体である。

真空紫外線の波長１７２ｎｍの紫外光（分子線）は結晶内部まで届くが、波長１４６ｎｍの紫外光（共鳴線）は結晶内部まで届かないため、ＣＬ（およびＰＬ）発光を行う層が結晶体の内部に位置している結晶体では１４６ｎｍ発光強度は小さくなり、ＣＬ（およびＰＬ）発光を行う層が結晶体の表面に位置している結晶体では１４６ｎｍ発光強度が大きくなる。

これは、波長域２００〜３００ｎｍ内（特に、２３０〜２５０ｎｍ内，２３５ｎｍ付近）にピークを有するＣＬ（およびＰL）発光が、図１４に示されるように、酸化マグネシウム結晶体内において、伝導帯側の前述した面欠陥エネルギ準位から価電子帯側のマグネシウム欠損準位に電子が遷移する際に獲得するエネルギにより酸化マグネシウム結晶体から電子が放出されることによって行われるため、このＣＬ（およびＰＬ）発光を行う層が内部に位置している結晶体では、結晶表面にマグネシウム欠損準位が少ないために１４６ｎｍ発光強度が小さくなるが、ＣＬ（およびＰＬ）発光を行う層が表面に位置している結晶体では、結晶表面にマグネシウム欠損準位が多く存在していて、電子の遷移の際に獲得するエネルギが大きくなって、１４６ｎｍ発光強度が増大するためである。

図１５は、結晶酸化マグネシウム層に含まれる酸化マグネシウム結晶体の１４６ｎｍ発光強度の１７２ｎｍ発光強度に対する発光強度比率とＰＤＰの放電遅れ特性との関係を示すグラフであり、図１６は図１５における酸化マグネシウム結晶体の１４６ｎｍ発光強度および１７２ｎｍ発光強度，発光強度比率のそれぞれの値とＰＤＰの放電遅れ時間を示した表である。

この図１５および１６から、結晶酸化マグネシウム層に１４６ｎｍ発光強度が１７２ｎｍ発光強度よりも大きい酸化マグネシウム結晶体が多く含まれることによってＰＤＰの放電遅れ特性の改善が図られており、特に、１４６ｎｍ発光強度の１７２ｎｍ発光強度に対する発光強度比率が１３０パーセント以上（（１４６ｎｍ発光強度）／（１７２ｎｍ発光強度）≧１．３０）になると、ＰＤＰ駆動時の放電遅れ時間が大幅に改善されていることが分かる。

上記の１７２ｎｍ発光強度に対する１４６ｎｍ発光強度の比率（発光強度比率）は、以下のような測定条件に基づいて行われた測定から得られた値である。

すなわち、この発光強度比率を求める測定は、波長１７２ｎｍの紫外線ランプ（以下、172nm紫外線ランプという）と波長１４６ｎｍの紫外線ランプ（以下、146nm紫外線ランプという）を用い、波長１７２ｎｍの紫外線を照射された酸化マグネシウム結晶体と波長１４６ｎｍの紫外線を照射された酸化マグネシウム結晶体のそれぞれのＰＬ発光を受光器によって受光し、得られたそれぞれのスペクトラムから所定の部分の発光強度の値をそれぞれ求め、後述する計算式を用いて発光強度比率の値を算出する手順で行われた。

172nm紫外線ランプにはＸｅエキシマランプ（ウシオ電機（株）製UEM２０H-172)が用いられ、146nm紫外線ランプにはＫｒエキシマランプ（ウシオ電機（株）製UEM２０H-146）が用いられ、受光器には、ＣＣＤ分光器（（株）スペクトラコープ社製）が共通して用いられた。

図１７は、酸化マグネシウム結晶体に172nm紫外線ランプによって１７２ｎｍの真空紫外線の照射を行い、酸化マグネシウム結晶体からのＰＬ発光をＣＣＤ分光器によって受光して得られたスペクトルである。

なお、ＣＣＤ分光器には、172nm紫外線ランプの出力光の赤と赤外線の成分も受光されおり、このため、図１７のおおよそ波長５５０ｎｍ以上の部分が172nm紫外線ランプの出力光のスペクトルを示している。

図中の符号Ｗが、ＰＬ発光の波長２４０ｎｍの位置のピークを示しており、以下、このピークＷのＰＬ強度を240nmＰＬ強度Ｗという。
さらに、図中の符号Ｘが、172nm紫外線ランプの出力光の波長９１６ｎｍの位置におけるピークを示しており、以下、このピークＸの172nm紫外線ランプ出力光強度を172nm紫外線ランプ出力光強度Ｘという。

図１８は、酸化マグネシウム結晶体に146nm紫外線ランプによって１４６ｎｍの真空紫外線の照射を行い、酸化マグネシウム結晶体からのＰＬ発光をＣＣＤ分光器によって受光して得られたスペクトルである。

なお、この場合も図１７の場合と同様の理由により、図１８のおおよそ波長５５０ｎｍ以上の部分が146nm紫外線ランプの出力光のスペクトルを示している。
そして、図中の符号Ｙが、ＰＬ発光の波長２４０ｎｍの位置のピークを示しており、以下、このピークＹのＰＬ強度を240nmＰＬ強度Ｙという。
さらに、図中の符号Ｚが、146nm紫外線ランプの出力光の波長９７６ｎｍの位置におけるピークを示しており、以下、このピークＺの146nm紫外線ランプ出力光強度を146nm紫外線ランプ出力光強度Ｚという。

発光強度比率（１４６／１７２比）は、図１７と１８のスペクトルから読み取られたＷ点からＺ点までの各ピークにおける強度値から、下記の計算式によって求められた。
上記計算式において分母部分が１７２ｎｍ発光強度を表し、分子部分が１４６ｎｍ発光強度を表している。

そして、172nm紫外線ランプでは出力光の９１６ｎｍでのピーク強度が、146nm紫外線ランプでは出力光の９７６ｎｍでのピーク強度が、それぞれ照射光の強度の代わりとして用いられている。

これは、本来は、172nm紫外線ランプの１７２ｎｍ出力光の強度，146nm紫外線ランプの１４６ｎｍ出力光の強度を測定してそれぞれ照射光の強度とすれば良いのであるが、受光器であるＣＣＤ分光器の受光素子の帯域が２００〜１０００ｎｍであるために、紫外線ランプの１７２ｎｍと１４６ｎｍの出力光の強度は測定することが出来ないためである。

そして、上記計算式において、172nm紫外線ランプ出力光強度Ｘに係数０．０３１７が乗じられ、146nm紫外線ランプ出力光強度Ｚに係数０．１２９が乗じられているのは、酸化マグネシウム結晶体を172nm紫外線ランプで照射した場合と146nm紫外線ランプで照射した場合とでランプ光強度に違いが生じているため、上記計算式に172nm紫外線ランプの出力光の９１６ｎｍピーク強度を、146nm紫外線ランプでは出力光の９７６ｎｍピーク強度を、それぞれ照射光の強度として代入したことによって生じる分母と分子間での酸化マグネシウム結晶体の発光強度に対する影響の誤差を解消するためである。

下記の表は、上記計算式による計算例を示している。

以上のように、上記実施例のＰＤＰによれば、放電セルＣに面する位置に、紫外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（およびＰＬ）発光を行う特性を有する酸化マグネシウム結晶体が含まれた結晶酸化マグネシウム層５が形成され、さらに、この結晶酸化マグネシウム層５を形成する酸化マグネシウム結晶体に、１７２ｎｍ発光強度よりも１４６ｎｍ発光強度が大きい酸化マグネシウム結晶体が多く含まれており、特に、この発光強度比率が１３０パーセント以上の酸化マグネシウム結晶体の粉末が含まれていることによって、波長１４６ｎｍの紫外光（共鳴線）による励起による放電セルＣ内への初期電子の放出特性が高くなって、ＰＤＰ駆動時の放電遅れ特性を、従来のＰＤＰに比べて大幅に向上させることが出来る。

なお、上記の実施例においては、１７２ｎｍ発光強度よりも１４６ｎｍ発光強度が大きい酸化マグネシウム結晶体が、前面ガラス基板１側の薄膜酸化マグネシウム層４に積層して形成された結晶酸化マグネシウム層５に含まれている例が示されているが、この例に限らず、この１７２ｎｍ発光強度よりも１４６ｎｍ発光強度が大きい酸化マグネシウム結晶体が放電セル内に面する他の位置に配置されている場合にも、同様にＰＤＰ駆動時の放電遅れ特性を従来のＰＤＰに比べて大幅に向上させることが出来る。

例えば、この１７２ｎｍ発光強度よりも１４６ｎｍ発光強度が大きい酸化マグネシウム結晶体が背面ガラス基板側に形成された蛍光体層内に放電セルに露出した状態で含まれる場合にも、ＰＤＰ駆動時の放電遅れ特性の大幅な向上を図ることが出来る。

また、上記においては、この発明を、前面ガラス基板に行電極対を形成して誘電体層によって被覆し背面ガラス基板側に蛍光体層と列電極を形成した反射型交流ＰＤＰに適用した例について説明を行ったが、この発明は、前面ガラス基板側に行電極対と列電極を形成して誘電体層によって被覆し、背面ガラス基板側に蛍光体層を形成した反射型交流ＰＤＰや、前面ガラス基板側に蛍光体層を形成し背面ガラス基板側に行電極対および列電極を形成して誘電体層によって被覆した透過型交流ＰＤＰ，放電空間の行電極対と列電極の交差部分に放電セルが形成される三電極型交流ＰＤＰ，放電空間の行電極と列電極の交差部分に放電セルが形成される二電極型交流ＰＤＰなどの種々の形式のＰＤＰに適用することが出来る。

上記実施例による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互いに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行電極対および列電極と、行電極対を被覆する誘電体層が設けられており、単位発光領域に面する部分に、紫外線によって励起されて波長域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のうち、波長１７２ｎｍの紫外光による発光強度よりも波長１４６ｎｍの紫外光による発光強度が大きい特性を有する結晶体の粉末が配置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。

この実施形態のＰＤＰによれば、放電空間に形成された各単位発光領域に面する位置に、波長１７２ｎｍの紫外光による発光強度よりも波長１４６ｎｍの紫外光による発光強度が大きい特性を有する酸化マグネシウム結晶体の粉末が配置位置されていることにより、波長１４６ｎｍの紫外光による励起による単位発光領域内への初期電子の放出特性が高くなって、ＰＤＰ駆動時の放電遅れ特性を大幅に向上させることが出来る。

この発明における実施例のＰＤＰを示す正面図である。 図１のＶ−Ｖ線における断面図である。 図１のＷ−Ｗ線における断面図である。 同実施例において薄膜マグネシウム層上に結晶酸化マグネシウム層が形成されている状態を示す断面図である。 同実施例において結晶酸化マグネシウム層上に薄膜マグネシウム層が形成されている状態を示す断面図である。 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。 同実施例において酸化マグネシウム単結晶体の粒径とＣＬ発光の波長との関係を示すグラフである。 同実施例において酸化マグネシウム単結晶体の粒径と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。 １７２ｎｍ発光強度と放電遅れとの関係を示すグラフである。 １４６ｎｍ発光強度と放電遅れとの関係を示すグラフである。 ＣＬ発光の原理を示す説明図である。 発光強度比率と放電遅れとの関係を示すグラフである。 図１５における酸化マグネシウム結晶体の１４６ｎｍ発光強度および１７２ｎｍ発光強度，発光強度比率のそれぞれの値とＰＤＰの放電遅れ時間を示す表図である。 １７２ｎｍ紫外線ランプによって酸化マグネシウム結晶体を照射した場合のスペクトルである。 １４６ｎｍ紫外線ランプによって酸化マグネシウム結晶体を照射した場合のスペクトルである。

符号の説明

１ …前面ガラス基板（前面基板）
３ …誘電体層
４ …薄膜酸化マグネシウム層
５ …結晶酸化マグネシウム層
６ …背面ガラス基板（背面基板）
７ …列電極保護層
９ …蛍光体層
Ｃ …放電セル
Ｘ，Ｙ …行電極（放電電極）
Ｄ …列電極（放電電極）

Claims (8)

1. 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互いに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行電極対および列電極と、行電極対を被覆する誘電体層が設けられているプラズマディスプレイパネルにおいて、
   前記単位発光領域に面する部分に、紫外線によって励起されて波長域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のうち、波長１７２ｎｍの紫外光による発光強度よりも波長１４６ｎｍの紫外光による発光強度が大きい特性を有する結晶体の粉末が配置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. 前記結晶体の粉末の波長１７２ｎｍの紫外光による発光強度に対する波長１４６ｎｍの紫外光による発光強度の発光強度比率が、１３０パーセント以上である請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
3. 前記結晶体の粉末が、２３０ないし２５０ｎｍ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している請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
4. 前記結晶体の粉末が、マグネシウムの加熱によって発生するマグネシウム蒸気が気相酸化することによって得られる単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。
5. 前記結晶体の粉末を含む結晶酸化マグネシウム層が誘電体層上に形成されて、この結晶酸化マグネシウム層の結晶体の粉末が単位発光領域内に露出している請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
6. 前記結晶酸化マグネシウム層が、誘電体層上に蒸着法またはスパッタリング法によって形成された薄膜の酸化マグネシウム層上に積層して形成されている請求項５に記載のプラズマディスプレイパネル。
7. 前記結晶体の粉末が、背面基板上の単位発光領域内に露出する位置に配置されている請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
8. 前記結晶体の粉末が、単位発光領域内の背面基板上に形成された蛍光体層に含有されている請求項７に記載のプラズマディスプレイパネル。