气体放电板及气体发光器件的制作方法

文档序号:2964748阅读:247来源:国知局
专利名称:气体放电板及气体发光器件的制作方法
技术领域
本发明涉及气体放电板及气体发光器件之类的气体放电管,尤其是用于高清晰度的等离子显示板。
背景技术
近年来,由于对以高清晰度电视为代表的高品位大屏幕电视机的需求日益迫切,在CRT、液晶显示器(以下,简称LCD)、等离子显示板(Plasma Display Panel,以下简称PDP)等各种显示器的领域内,正进行着适用于这种电视机的显示器的开发。
以往作为电视机显示器而广为采用着的CRT,在析象度和画质方面优良,但因其进深尺寸和重量随屏幕的增大而增加,所以不适用于40英寸以上的大屏幕。而LCD虽然具有耗电少、驱动电压也低等优良的性能,可是制作大屏幕却存在着技术上的困难,视场角也受到限制。
与此不同,PDP,即使在进深尺寸薄的情况下也能实现大屏幕,并已开发出50英寸级的产品。
PDP,大致可分为直流型(DC型)和交流型(AC型),但目前适于大型化的AC型正成为主流。
一般的交流表面放电型PDP,其正面板和背面板隔着间壁平行配置,在以间壁分隔出的放电空间内封入放电气体。并且,在正面板上设有显示电极,在电极上覆盖由铅玻璃构成的电介质层。在背面板上,设置着地址电极和间壁、及由红、绿或蓝的紫外线激励荧光体构成的荧光体层。
作为放电气体的组成,一般采用氦[He]和氙[Xe]的混合气体系列或氖[Ne]和氙[Xe]的混合气体系列,考虑到将放电电压抑制在250V以下,其封入压力通常设定在100~500Torr左右的范围内(例如,可参照M.Nobrio,T.Yoshioka,Y.Sano,K.Nunomura,SID94’Digest727~730,1994)。
PDP的发光原理与荧光灯基本相同,即通过对电极施加电压而发生辉光放电,从Xe产生紫外线并使荧光体激励发光,但因放电能量向紫外线的变换效率及荧光体的向可见光的变换效率低,所以很难获得像荧光灯那样高的亮度。
关于这一点,在应用物理Vol.51,No.3 1982年第344~347页,记载着在气体组成为He-Xe、Ne-Xe系列的PDP中只有大约2%的电能应用于紫外线发射,最终应用于可见光的的电能也只有0.2%左右(可参照光学技术通讯Vol.34,No.1 1996年第25页;FLAT PANEL DISPLAY(平板显示器)96’Part5-3;NHK技术研究第31卷第1号昭和54年第18页)在这样的背景条件下,期望着开发出在以PDP为代表的放电板中通过提高发光效率而在实现高亮度的同时降低放电电压的技术。
从显示器的市场观察也存在着这种需求。例如,在当前的用于40~42英寸级电视机的PDP中,在NTSC象素电平(象素640×480个、单元间距0.43mm×1.29mm、1个单元的面积0.55mm2)的情况下,可以得到1.21 lm/w和400cd/m2左右的板效率和屏面亮度(例如,FLAT-PANELDISPLAY 1997 Part5-1 P198)。
与此不同,在近年来所期待着的全规格42英寸级的高清晰度电视机中,象素数为1920×1125、单元间距为0.15mm×0.48mm。在这种情况下,1个单元的面积为0.072mm2,与NTSC的情况相比,仅相当于其1/7~1/8。因此,可以预计到,当以过去的单元结构制作用于42英寸高清晰度电视机的PDP时,其板效率为0.15~0.17 lm/w,而屏面亮度将降低到50~60cd/m2左右。
因此,在用于42英寸高清晰度电视机的PDP中,如果想要获得与现行的NTSC的CRT同样的亮度(500cd/m2),则必需将效率提高到10倍以上(5lm/w以上)(例如,可参照「平板显示器1997第5-1部分第200页」)。
另外,在PDP中为获得良好的画质,不仅要提高亮度而且需要改善色纯度从而调整白色平衡,也是重要的。
针对上述提高发光效率及提高色纯度这样的课题,已进行着各种各样的研究和发明。
例如,作为在放电气体组成上的研究尝试,在特公平5-51133号公报中,公开了一种采用氩(Ar)-氖[Ne]-氙[Xe]的3成分混合气体的发明。
通过引入上述的氩,虽可减少从氖发出的可见光从而改善色纯度,但对发光效率不能期望有多么大的提高。
另外,在专利2616538号中,公开了采用氦[He]-氖[Ne]-氙[Xe]的3成分混合气体。
按这种方式得到的发光效率,与氦[He]--氙[Xe]或氖[Ne]-氙[Xe]的2成分气体的情况相比虽有提高,但在NTSC的象素电平下仅为1lm/w左右,所以期望着开发能够使发光效率进一步提高的技术。
本发明,是在这种背景之下进行开发的,其主要目的是提供能够提高板的亮度及放电能量向可见光的变换效率、同时能获得色纯度良好的发光的以PDP为代表的气体放电板。
发明的公开为达到上述目的,本发明,在气体放电板中,将气体介质的封入压力设定为比以往高的800~4000Torr。
采用这种结构提高发光效率的主要原因如下。
在现有的PDP中,气体介质的封入压力,通常小于500Torr,随放电而产生的紫外线中,大部分是谐振线(中心波长147nm)。
与此不同,如上所述,当封入压力高时(即,在放电空间内封入的原子数多时),分子线(中心波长154nm、172nm)所占的比例增多。这里,与谐振线存在着自身吸收不同,分子线几乎没有自身吸收现象,所以照射在荧光体层上的紫外线的量增多,因而使亮度及发光效率提高。
另外,在通常的荧光体中,从紫外线到可见光的变换效率,在长波长一侧有增大的趋势,这也可以说是亮度及发光效率提高的原因。
可是,在气体放电板中,在气体介质内一般含有氖[Ne]或氙[Xe],当封入压力较低时,很容易发生因来自氖[Ne]的可见光而使色纯度恶化的问题,与此不同,在像本发明这样的封入压力高的情况下,由于来自氖[Ne]的可见光大部分在等离子体内部被吸收,所以很难向外部射出。因此,与现有的PDP相比,色纯度也可以得到改善。
另外,在现有的PDP中,放电形态为第1型辉光放电,但如设定为像本发明这样的800~4000Torr的高压,则可以预计到很容易发生条形辉光放电或第2型辉光放电。因此,由此可以使放电的阳极光柱上的电子密度提高,因而能集中地供给能量,所以也可以使紫外线的发光量增加。
进一步,由于封入压力超过大气压(760Torr),因而还具有防止大气中的杂质侵入PDP中的效果。
在800~4000Torr的封入压力范围中,从800~1000Torr、1000~1400Torr、1400~2000Torr、2000~4000Torr的各个范围,也可以看到如实施形态中说明的特征。
另外,对所封入的气体介质,如代替以往的氖-氙或氦-氙的气体组成而采用由氦、氖、氙、氩组成的4成分稀有气体混合物作为气体介质,则即使氙的量较少也能获得高的亮度和高的发光效率。即,可以得到放电电压低而发光效率高的PDP。
这里,为了降低放电电压,最好是使氙的含量在5体积%以下、氩的含量在0.5体积%以下、氦的含量小于55体积%。
并且,如以800~4000Torr的高压封入上述4成分气体介质,则在抑制放电电压升高的同时能有效地提高亮度及发光效率。
另外,当放电板的结构为使显示电极和地址电极隔着放电空间相对配置时,如将封入压力设定为高压,则寻址时的电压也存在变高的倾向,但如果采用将显示电极和地址电极隔着电介质层层叠在正面板或背面板的任何一个的表面上的结构,则即使在封入压力高的情况下,也能以较低的电压进行寻址。
附图的简单说明

图1是实施形态1的对置交流放电型PDP的简略断面图。
图2是在形成上述PDP的保护层时采用的CVD装置的简图。
图3是在MgO保护层上形成棱锥状微细凹凸的等离子蚀刻装置的简图。
图4是表示瞬态辉光、弧光转移的电流波形的曲线图。
图5是表示封入压力变化时的紫外线波长与发光量的关系的特性图。
图6是表示Xe的能级和各种反应路径的图。
图7是表示放电气体压力与谐振线、分子线、及总紫外线的关系的特性图。
图8是表示对各色荧光体的激励波长与相对发射效率的关系的特性图。
图9是表示实验1的结果的曲线图及图表。
图10是表示实验2的结果的曲线11是表示实验3的结果的曲线图及图表。
图12是表示实验4的结果的曲线13是实施形态2的交流表面放电型PDP的简略断面图。
图14是实施形态2的交流表面放电型PDP的简略断面图。
用于实施发明的最佳形态以下,说明本发明的实施形态。
(实施形态1)(PDP的总体结构及制法)图1是简略表示本实施形态的交流表面放电型PDP的斜视图。
该PDP,在结构上使在正面玻璃衬底11上设有显示电极(放电电极)12a和12b、电介质层13、保护层14的正面板10及在背面玻璃衬底21上设有地址电极22、电介质层23的背面板20在使显示电极12a、12b与地址电极22对置的状态下按一定间隔相互平行配置。并且,正面板10与背面板20的间隙,通过以条带状的间壁30进行分隔而形成放电空间40,并在该放电空间40内封入放电气体。
另外,在该放电空间40内,在背面板20侧设置着荧光层31。该荧光层31按红、绿、蓝的顺序反复排列。
显示电极12a、12b及地址电极22,都是条带状的银电极,显示电极12a、12b沿着与间壁30正交的方向配置,地址电极22与间壁30平行配置。
并且,构成在显示电极12a、12b与地址电极22的交叉处形成发射红、绿、蓝各色光的单元的放电板结构。
电介质层13,是厚度为20μm左右的由铅玻璃等构成的层,配置成使其覆盖正面玻璃衬底11的设有显示电极12的整个表面。
保护层14,是由氧化镁(MgO)构成的薄层,覆盖着电介质层13的整个表面。
间壁30,在背面板20的电介质层23的表面上突起设置。
在驱动该PDP时,采用驱动电路在要点亮的单元的显示电极12a与显示电极22之间施加电压而进行定址放电,然后,在显示电极12a、12b之间施加脉冲电压而进行持续放电,从而发出紫外线光,并通过由荧光体层31将其变换为可见光,使该单元发光。
具有上述结构的PDP,按如下方法制作。正面板的制作正面板10的制作方法是,在正面玻璃衬底11上形成显示电极12,从显示电极12之上涂敷铅基玻璃并经烧结而形成电介质层13,进一步,在电介质层13的表面上形成保护层14,并在保护层14的表面上形成微细的凹凸。
显示电极12,采用通过网板印刷涂敷银电极用膏剂后进行烧结的方法形成。
铅基电介质层13的组成为70重量%的氧化铅[PbO]、15重量%的氧化硼[B2O3]、15重量%的氧化硅[SiO2],通过网板印刷法和烧结形成。具体地说,以网板印刷法涂敷与有机粘合剂(将10%的乙基纤维素溶解在α-萜品醇内制成)混合而成的组成物,然后在580°下烘烧10分钟形成,其膜厚设定为20μm。
保护层14,由碱土族氧化物(这里是氧化镁[MgO])构成,是具有(100)面取向或(110)面取向的精细结晶结构的膜,在其表面上形成具有微细凹凸的结构。在本实施形态中,采用CVD法(热CVD法、等离子CVD法)形成这种由(100)面或(110)面取向的MgO构成的保护膜,然后用等离子蚀刻法在其表面上形成凹凸。关于保护层14的形成方法及其表面上的凹凸形成方法,将在后文中详细说明。
背面板的制作利用在背面玻璃衬底21上通过网板印刷涂敷银电极用膏剂后进行烧结的方法形成显示电极22,与正面板10的情况一样,通过网板印刷法和烧结在其上形成由铅基玻璃构成的电介质层23。接着,按规定的间距固定玻璃制间壁30。然后,在以间壁30分隔出的各个空间内涂布红色荧光体、绿色荧光体、蓝色荧光体中的一种并经烧结而形成荧光体层31。作为各色的荧光体,可以采用通常在PDP中使用的荧光体,但这里也可以采用下列的荧光体。
红色荧光体(YxGd1-x)BO3∶Eu3+
绿色荧光体BaAl12O19∶Mn蓝色荧光体BaMgAl14O23∶Eu2+粘结板形式的PDP制作接着,用密封用玻璃将按如上方式制成的正面板和背面板粘结在一起,同时将以间壁25分隔出的放电空间30内抽成高真空(8×10-7Torr),然后按规定压力封入规定组成的放电气体,从而制作PDP。
(关于放电气体的压力及组成)放电气体的封入压力,设定为超过大气压(760Torr)的800~4000Torr的范围,该范围高于以往的一般封入压力。由此,与以往相比可以提高亮度及发光效率。
在本实施形态中,为能以高压封入放电气体,在将板粘结在一起时,不仅在正面板和背面板的外周部而且在间壁25上也要涂布密封用玻璃,然后将其贴合并进行烧结(有关细节可参照申请号平9-344636的日本专利)。因此,即使以4000Torr左右的高压封入气体,也能制成有足够耐压强度的PDP。
作为封入的放电气体,为能提高发光效率和降低放电电压,最好采用含有氦[He]、氖[Ne]、氙[Xe]、氩[Ar]的稀有气体混合物,以取代以往的氦--氙系列或氖-氙系列的气体组成。
这里,最好是使氙的含量在5体积%以下、氩的含量在0.5体积%以下、氦的含量小于55体积%,作为气体组成的具体例,可举出He(30%)-Ne(67.9%)-Xe(2%)-Ar(0.1%)这样的气体组成(气体组成式中的%表示体积%。以下同)。
上述的放电气体组成设定及封入压力设定,都有助于提高PDP的发光效率和板的亮度,特别是,如将上述的放电气体组成设定及封入压力设定结合在一起,则与以往相比能在抑制放电电压升高的同时显著地提高发光效率及板亮度,有关细节将在后文中说明。
另外,当封入压力在常压以下(以往的约500Torr以下)时,由于从氖(Ne)向外部发出可见光,因而很容易降低色纯度,而如使封入压力为800Torr以上的高压,则即使从氖(Ne)发出可见光,但因大部分在等离子体内部被吸收,所以几乎不向外部射出。因此,与封入压力在常压以下(约500Torr以下)的情况相比,色纯度也可以改善。
另外,封入压力如超过大气压,则能防止大气中的杂质侵入放电空间30内。
在本实施形态中,为使PDP的单元尺寸适合于40英寸级的高清晰度电视机,将单元间距设定为0.2mm以下,显示电极12的电极间距离d设定为0.1mm以下。
考虑到将放电电压抑制在实用的范围内,将封入压力的上限值设定为4000Torr。
(关于MgO保护层的形成方法及其表面形成凹凸的方法)图2是在形成保护层14、24时采用的CVD装置40的简图。
该CVD装置40,既可以进行热CVD也可以进行等离子CVD,在装置本体45中,设有用于加热玻璃衬底47(在图1中的玻璃衬底11上形成显示电极和电介质层13后的衬底)的加热部46,装置本体45内可以用排气装置49减压。此外,在装置本体45上,还设置着一个用于产生等离子体的高频电源48。
Ar气瓶41a、41b,将作为载体的氩[Ar]经由气化器(鼓泡器)42、43供给装置本体45。
气化器42,用于加热和贮存用作MaO原料(原始材料)的金属螯合物,通过从Ar气瓶41a吹入Ar气,可以使该金属螯合物蒸发并送入装置本体45。
气化器43,用于加热和贮存成为MaO原料(原始材料)的环戊乙烯基化合物,通过从Ar气瓶41b吹入Ar气,可以使该环戊乙烯基化合物蒸发并送入装置本体45。
作为从气化器42和气化器43供给的原始材料的具体例,可以举出Magnesium Dipivaloyl Methane(二叔戊酰甲烷镁)[Mg(C11H19O2)2]、Magnesium Acetylacetone(乙酰丙酮镁)[Mg(C5H7O2)2]、Cyclopentadienyl Magnesium(环戊乙烯合镁)[Mg(C5H5)2]、MagnesiumTrifluoroacetylacetone(三氟乙酰丙酮镁)[Mg(C5H5F3O2)2]。
氧气瓶44,用于将作为反应气体的氧气[O2]供给装置本体45。
进行热CVD法时将玻璃衬底47放置在加热部46上,使电介质层朝上,并加热到规定温度(350~400°℃),同时用排气装置49将反应容器内部减压到规定压力。
然后,一面由气化器42或气化器43将用作原始材料的碱土族金属螯合物或环戊乙烯基化合物加热到规定温度(参照以下各表的「气化器温度」栏),一面从Ar气瓶41a或41b送入Ar气。与此同时,还从氧气瓶44流入氧气。
通过上述操作,使送入装置本体45的金属螯合物或环戊乙烯基化合物与氧气反应,并在玻璃衬底47的电介质层的表面上形成MgO保护层。
进行等离子CVD时以与上述热CVD时基本相同的方式进行,但由加热部46产生的玻璃衬底47的加热温度设定在250~300℃左右,同时用排气装置49减压到10Torr左右,并驱动高频电源48,例如,施加例如13.56MHz的高频电场,从而一面在装置本体45内产生等离子体,一面形成MgO保护层。
采用上述热CVD法或等离子CVD法形成的MgO保护层,在用X射线分析法检查结晶结构后,确认为(100)面取向或(110)面取向。与此不同,在用X射线分析法检查结晶结构后,确认以往以真空蒸镀法(EB法)形成的MgO保护层为(111)面取向。
在以CVD法形成MgO保护层的过程中,形成(100)面取向或是(110)面取向,可以通过控制作为反应气体的氧气的流量进行调整。
其次,说明用等离子蚀刻法在保护层上形成凹凸的方式。
图3是在MgO保护层上形成棱锥状微细凹凸的等离子蚀刻装置的简图。
在装置本体52中,有一个在其上形成有由MgO构成的保护层的衬底53(即在图1中的玻璃衬底11上形成显示电极12a和12b、电介质层13及保护层14后的衬底),在装置本体52内,可以由排气装置56进行减压,并可以从Ar气瓶51供给Ar气。此外,在装置本体52上,还设有用于产生等离子体的高频电源54及用于照射所产生的离子的偏置电源55。
在使用该等离子蚀刻装置时,首先,用排气装置56对反应容器内部进行减压(0.001~0.1Torr),并从Ar气瓶供入Ar气。
驱动高频电源54,通过施加13.56MHz的高频电场,产生氩等离子体。然后,驱动偏置电源55而对衬底53施加电压(-200V),并对Ar离子照射10分钟,从而对MgO保护层的表面进行溅射。
通过这种溅射,即可在MgO保护层的表面上形成棱锥状的凹凸。
另外,通过对溅射时间或施加电压等的调整,可以控制在表面上形成的凹凸的尺寸。在形成该凹凸时,使所形成的表面粗糙度为30nm~100nm左右,被认为是适当的。
通过上述溅射在表面上形成的凹凸呈现出棱锥状的情况,可以用扫描电子显微镜进行确认。
进行了上述处理后的保护层,具有如下所述的特征及效果。
(1)由于MgO保护层的结晶结构为(100)面取向或(110)面取向,所以二次电子的发射系数(γ值)大。因此,有助于降低PDP的驱动电压及提高板的亮度。
(2)由于MgO保护层的表面为棱锥状的凹凸结构,所以放电时电场集中在凸部的顶部,因而将从该顶部发射出更多的电子。因此,容易发生条形辉光放电或第2型辉光放电,且能稳定地发生上述形态的放电。
并且,当稳定地发生条形辉光放电或第2型辉光放电时,与以往那样的发生第1型辉光放电的情况相比,在局部也能获得高的等离子密度,由此可知在放电空间内可产生更多的紫外线(主要波长为172nm),因而可以得到高的板的亮度。
(对辉光放电的形态的说明)这里,说明条形辉光放电及第2型辉光放电。
关于「条形辉光放电」及「第2型辉光放电」,在放电手册(电气学会平成1年6月1日发行p138)中,有如下说明。
「在J.Phys.D.Appl.Phys.,Vol.13 p.1886(1970)的论文中,Kekez、Barrault和Craggs说明了放电状态向飞弧、汤姆森放电、第1型辉光放电、第2型辉光放电和弧光放电的转移。」图4是表示在该论文中所阐明的瞬态辉光、弧光转移的电流波形的曲线图。
第1型辉光放电相当于通常的辉光放电,第2型辉光放电相当于放电能量正在集中供给阳极光柱时的放电。
在图4中,第1型辉光放电,发生在电流值较低且稳定的ta~tc时段,第2型辉光放电,发生在td~te时段。条形辉光放电,发生在从第1型辉光放电向第2型辉光放电转移的tc~td时段。然后,从第2型辉光放电转入弧光放电。
与上述第1型辉光放电稳定进行不同,条形辉光放电和第2型辉光放电,电流不稳定,所以向弧光放电转移的可能性高,但如果转移到弧光放电,则放电气体将随着发热而发生热电离,因而这种转移是不希望发生的。
可是,以往的PDP中的放电,以第1型辉光放电进行,但在本实施形态中,则认定条形辉光放电或第2型辉光放电也能比较稳定地发生。因此,必须预计到应使放电的阳极光柱的电子密度提高,并集中供给能量,从而可以增加紫外线的发射量。
(关于放电气体中的封入压力与发光效率的关系)说明通过将放电气体的封入压力设定为比以往高的800~4000Torr范围而使发光效率提高的原因。
首先,考虑到如将封入压力设定得高则有利于发生上述条形辉光放电和第2型辉光放电的放电形态,所以,可以举出这一点作为紫外线发射量增加的一个原因。
其次,可以举出的另一点是,如下文所述,能使紫外线的波长向长波长侧(154nm及173nm)移动。
作为PDP的紫外线的发光机理,大致有谐振线和分子线两种。
以往,由于放电气体的封入压力在500Torr以下,所以发自Xe的紫外光主要波长为147nm(Xe原子的谐振线),但通过将封入压力设定在760Torr以上,可以使长波长的173nm(Xe分子的分子线激励波长)的比例增大。并且,与波长147nm的谐振线相比,能使波长154nm及173nm的分子线的比例增大。
图5是表示当在采用了He-Xe系列放电气体的PDP中封入气体压力变化时所发射的紫外线波长与发光量的关系如何变化的特性图,该图引自「O Plus E No.195 1996年的P.98 」。
在该图中,曲线图的波长147nm(谐振线)及波长173nm(分子线)的峰值面积,表示发光量。因此,从上述的峰值面积即可知道各波长的相对发光量。
在100Torr的压力下,波长147nm(谐振线)的发光量占了大部分,但随着压力的增大,波长173nm(分子线)的发光量比例增加,在500Torr的压力下,波长173nm(分子线)的发光量变得大于波长147nm(谐振线)的发光量了。
如上所述,随着紫外线波长向长波长侧移动,可以取得(1)紫外线发射量增大、及(2)荧光体变换效率提高的效果。以下,分别进行说明。
(1)紫外线发射量增大图6是表示Xe的能级和各种反应路径的图。
当存在于原子内的电子从某个能级向另一能级移动时发射谐振线,所以在Xe的情况下主要发射147nm的紫外线。
但是,对于谐振线,存在着所谓感应吸收的现象,所以发射出的紫外光的一部分被基态的Xe吸收。这种现象一般被称作自身吸收。
另一方面,如图6所示,在分子线中,当被激励的2个原子靠近到一定的距离以内时发射紫外线,而2个原子返回基态。因此,几乎看不到吸收现象。
为定性地确认上述情况,进行如下的简单理论计算,并与实验结果进行比较。
首先,设电子密度为ne、原子密度为n0,则谐振线的发生量(V147)可表示为V147=a·ne·n0设吸收系数为b(通常为10-6左右)、等离子体长度为l,则吸收量(Vabs)可表示为Vabs=exp(-b·n·l)另一方面,分子线,通过处于激励状态的Xe原子彼此接近而生成,所以其发生量(V172)为V172=C·n4+d·n3~C·n4。对于分子线几乎不存在吸收,所以,如考虑到几何学的物理散射,则V172=C·n4-n2/3因此,总紫外线量V为V=a·ne·n0-c·exp(-b·n·l)+C·n4-n2/3而式中的a、b、c为任意常数。
将与放电气体压力变化对应的谐振线、分子线、总紫外线的计算值以图7的曲线图示出。从图7可以看到,横轴虽为任意轴,但为了充分显示出分子线的效果,需要一定程度以上的气体压力。
另外,作为放电气体,采用在PDP中通常使用的Ne(95%)-Xe(5%),通过真空室实验检查了与气体压力对应的紫外线输出,该实验结果,如图7中的符号●所示,示出了与上述理论预侧近似的特性。
(2)荧光体变换效率提高图8(a)、(b)、(c)是表示对各色荧光体的激励波长与相对发射效率的关系的特性图。该图引自「O Plus E No.195 1996年的P.99」。
从该图8可以看出,无论是哪一种颜色的荧光体,长波长173nm的相对发射效率都要比波长147nm的大。
因此,当紫外线波长从147nm(Xe的谐振线)向长波长的173nm(Xe原子的分子线)移动而使长波长的比例增大时,可以显示出荧光体的发光效率也随之增大的趋势。
(封入压力、发光效率、及放电电压之间的关系)从上述图7的全紫外线的变化趋势可以作如下的进一步的考察。
当气体压力在400~1000Torr的范围时,紫外线输出随气体压力的增加而增加,但在1000Torr附近达到饱和状态,紫外线输出几乎不再增加。
当接着使气体压力进一步增加时,从1400Torr附近开始紫外线输出再度增加,并持续增加到超过2000Torr的附近区域。
当使气体压力从该区域起进一步增加时,紫外线输出的增加呈现出变得稍微平缓的区域,这可以认为是因为物理散射等造成的影响。
另外,在图7中虽未示出,但正如从上述理论式可以预计到的,即使当进一步使气体压力增加而超过该区域时,紫外线输出仍会增加。
根据以上的考察,可以将放电气体的最理想的封入压力范围(800~4000Torr)进一步分成4个区域,即800~1000Torr(区域1)、1000~1400Torr(区域2)、1400~2000Torr(区域3)、2000~4000Torr(区域4)。
就800Torr这一数值而言,虽然从原理上说只要超过760Torr就能产生效果,但考虑到例如封入时的温度高于室温等制造时的条件,因而从工业的角度出发设定为这一数值。
关于这4个区域,可以考察如下。
当只考虑紫外线输出量时,压力最高的区域4当然应认为是最佳的。
另一方面,在PDP中,放电起始电压Vf,可以表示为封入压力P与电极间距离d的乘积[Pd乘积]的函数,并称之为帕邢定律(可参照电子显示器件,オ-ム社,昭和59年,P113~114)。并且,当气体压力升高时,Pd乘积和放电电压有升高的倾向。这里,如将电极间距离设定得较小则可以抑制Pd乘积,但随着电极间距离d的缩小,将需要更高级的电介质绝缘技术。
因此,应考虑到技术难度将按区域1、2、3、4的顺序增加。
例如,在图7中,与图中的A相当的PDP,放电起始电压为200V,与图中的B相当的PDP,放电起始电压为450V。
由此可知,与区域1对应的PDP,放电起始电压大体上在250V以下,因而可以利用现有的PDP的电介质绝缘技术或驱动电路的耐压技术,但在区域3或区域4的PDP的情况下,为了将电极间距离d设定得相当小,就需要高级的技术,因而将导致成本的增加。
(关于放电气体的组成、发光效率及放电电压)如上所述,通过对放电气体的组成采用含有氦[He]、氖[Ne]、氙[Xe]、氩[Ar]的稀有气体混合物并使氙的含量在5体积%以下、氩的含量在0.5体积%以下、氦的含量小于55体积%,则即使是以高压封入时,也能以较低的放电起始电压(250V以下,最好在220V以下)进行驱动。
即,通过采用上述组成的气体,与以往采用组成为Ne(95%)-Xe(5%)或He(95%)-Xe(5%)的气体的情况相比,可以显著地降低放电起始电压。
以下,根据实验对这一点进行更为详细的说明。
(实验1与放电气体组成有关的预备实验)根据本实施形态的PDP进行制作,即将其设定为图9的表中列出的各种放电气体的组成,且改变Pd乘积而将其设定为各种不同的值,并测定了放电起始电压。
Pd乘积的设定方式为,将电极间隔d设定为20、40、60、120μm,同时使气体压力P在100Torr~2500Torr范围内变化。
这里,当设定为小的Pd乘积时,主要使用较小的电极间隔d(例如当Pd乘积为1~4时,将电极间隔d设定为20μm、将压力P设定为500~2500Torr左右),当设定为较大的Pd乘积时,主要使用较大的电极间隔d(60、120μm),从而设定为各种Pd乘积值。
图9的曲线图,示出本实验的结果,并表示出Pd乘积与放电起始电压的关系。
另外,在图9的表中,还列出对采用了各种气体组成的其Pd乘积为4左右(封入压力为2000Torr)的PDP的亮度测定值(放电电压为250V左右)。
结果和考察从图9的表可以看出,He-Xe系列或He-Ne-Xe系列的亮度比Ne-Xe系列高(尤其是He-Ne-Xe系列达到很高的亮度),因此,当含有能使电子温度提高的He时,在亮度的提高上是有效的。
另外,从图9的曲线图还可以看出,He-Xe系列(符号▲),显示出放电起始电压比Ne-Xe系列(符号◆)高的倾向,因此在实用上不能进入最佳的放电起始电压的区域(220V以下)。
另一方面,在图9的曲线图中,可以看出,在Ne-Xe系列内添加了0.1%的Ar的气体(符号○),与He-Xe系列、Ne-Xe系列、或He-Ne-Xe系列相比,因彭宁效应而使放电起始电压降低,因而其曲线通过放电起始电压在220V以下且Pd乘积为3以上的最佳使用区域。
但是,在Ne-Xe系列内添加了0.5%的Ar的气体(符号■),其放电起始电压没有多大的降低。由此可见,为降低放电起始电压,可添加较少量的Ar(0.5%以下)。
在图9中,之所以将Pd乘积为3以上的范围作为最佳的使用区域,是因为目前很难将电极的间隔设定在10μm以下,所以从实用考虑最好将Pd乘积设定在3以上的范围。
从上述可知,在将He与Ne-Xe系列混合时,发光效率提高但存在着放电起始电压升高的倾向,如在其中进一步混合Ar,则既可以降低放电电压又能使发光效率得到同等的提高。这里,可以推察出Ar的量只须较少的量即可。
在本实验中,通过使气体压力P在100Torr~2500Torr的范围内变化而进行了Pd乘积的设定,但即使将气体压力P设定在2500Torr~4000Torr的范围内,也仍能得到与图9的曲线图同样的结果。
另外,在Xe的含有率低的范围(10%以下的范围)内,已知Xe的量与发光效率大致存在着成比例的关系,但通过实验已确认,即使是上述各种组成的放电气体,如Xe的量变化,则发光效率也随之而变化。
(实验2He-Ne-Xe-Ar系列气体与Ne-Xe系列气体的比较)
PDP的制作方式是,在上述实施形态的PDP中,作为放电气体采用了He(30%)-Ne(67.9%)-Xe(2%)-Ar(0.1%)(称作「放电气体A」)、及Ne(95%)-Xe(5%)(称作「放电气体Z」),在这两种情况下,将Pd乘积改变和设定为各种不同的值,并测定了放电起始电压。
Pd乘积的设定,以与上述实验1相同的方式进行,即,将电极间隔d设定为20、40、60、120μm,同时使气体压力P在100Torr~2500Torr范围内变化。
图10是表示本实验的结果、即Pd乘积与放电起始电压的关系的曲线图。
从该曲线图可以看出,在放电气体Z的情况下,如果将Pd乘积从12减小到4左右,则可将放电起始电压从450V降低到320V、即降低130V左右。
另一方面,可以看出,在放电气体A的情况下,即使Pd乘积同样是12,但与放电气体Z相比,也可将放电起始电压降低130V左右,而如果将Pd乘积从12减小到4左右,可以进一步将放电起始电压降低90V左右。
因此,如采用放电气体A,则即使是将封入压力设定得高的情况下,尽管电极间距离d没有多大的减小,也能将放电电压降低到实用的电平。
通过另外进行的发光效率的比较实验已经确认,当采用放电气体A时,即使是使用比采用放电气体Z时低得多的电压也能实现同等的亮度,当采用放电气体A时,可以获得大约为采用放电气体Z时的1.5倍的发光效率。
可以认为,上述放电气体A的效果,是通过将在实验1中所述的因含有He而使发光效率提高及因添加少量Ar而使放电电压减低两方面结合而获得的。
从本实验的结果可以看出,采用He-Ne-Xe-Ar系列混合气体作为放电气体并已确定最好是使Xe的含量在5体积%以下、Ar的含量在0.5体积%以下,对发光效率的提高及放电电压的降低是有效的。
在本实验中,通过使气体压力P在100Torr~2500Torr的范围内变化而进行了Pd乘积的设定,但即使将气体压力P设定在2500Torr~4000Torr的范围内,也仍能得到与图10的曲线图同样的结果。
(实验3关于He-Ne-Xe系列气体及He-Ne-Xe-Ar系列气体)PDP的制作方式是,在上述实施形态的PDP(电极间距离d=40μm)中,作为放电气体采用了He(50%)-Ne(48%)-Xe(2%)、He(50%)-Ne(48%)-Xe(2%)-Ar(0.1%)、He(30%)-Ne(68%)-Xe(2%)、He(30%)-Ne(67.9%)-Xe(2%)-Ar(0.1%)的各种组成的气体,并将Pd乘积改变为各种不同的值。然后,对制成的各PDP,测定了亮度及放电起始电压。
在图11的表中,对采用了各种组成气体的其Pd乘积为4左右(封入压力为2000Torr)的PDP列出其亮度的测定值(放电电压为250V)。
与上述图9的表中对He-Xe系列、Ne-Xe-Ar系列的气体所列出的亮度测定值相比,在图11的表中列出的亮度测定值都呈现出相当高的值。由此可知,采用He-Ne-Xe系列气体及He-Ne-Xe-Ar系列气体,在亮度的提高上是有效的。
图11示出放电起始电压的测定结果,是对各组成气体表示出Pd乘积与放电起始电压的关系的曲线图。
从该曲线图和表可以看出,与He-Ne-Xe系列的放电气体相比,在其中添加少量Ar的放电气体,其放电起始电压降低且亮度也有一定提高。
尤其是,如果采用He(30%)-Ne(67.9%)-Xe(2%)-Ar(0.1%)的气体,则不仅亮度较为良好,且如果将Pd乘积设定在3~6(Torr·cm)左右的范围内(例如,电极间距离d=60μm、封入压力为1000Torr),则可以将放电起始电压降低到实用上最佳的放电起始电压区域(220V以下)。
另外,还可以看出,在该气体组成的情况下,在Pd乘积为4左右时,放电起始电压呈现出最小值,所以最好将Pd乘积设定在4(例如,当封入压力为2000Torr时,电极间距离d=20μm)左右。
在本实验中,在各种组成的气体内将Xe的量设定为2%,而当Xe的量设定为10%以下的其他值时,放电起始电压的绝对值虽然改变,但可以得到与图11所示曲线图相同的趋势。
另外,在本实验中,He的含量设定在50%以下,但从另外进行的实验已知,在上述的He-Ne-Xe-Ar系列的放电气体中,如将He的含量设定在55体积%以上,则存在着使放电电压变得相当高的倾向。
因此,为了降低放电电压,最好将He的含量限定在55体积%以下。
(实验4He-Ne-Xe-Ar系列气体中的Ar量的实验)为了检查4种混合气体中的氩的最佳量,进行了如下实验,即在He(30%)-Ne((68-X)%)-Xe(2%)-Ar(X%)的气体中,测定当按X=0.01、0.05、0.1、0.5、1变化时的放电起始电压及发光效率。
发光效率的测定,是使从驱动电路对放电板施加的放电保持电压为Vm,并测定此时流过的电流I,接着用亮度计测定亮度L(设此时的亮度测定面积为S),并按下列的式1求出发光效率η。
η=π·S·L/Vm·I ...(1)图12示出其结果的一例、即将封入压力设定为2000Torr时的曲线图。
从该图可以看出,就发光效率而言,在Ar量为0.1%以下的范围内,基本保持一定,在0.1%~0.5%的范围内,随着Ar量的增加,发光效率缓慢降低,当超过0.5%时,随着Ar量的增加而急剧降低。
另一方面,还可以看出,对于放电起始电压,在Ar量为0.1%时,具有最小值,在0.1%~0.5%的范围内,随着Ar量的增加,发光效率逐渐增加,当超过0.5%时,随着Ar量的增加而急剧升高。
由此可知,Ar量的添加量最好设定在0.5%以下。
对于He量或Xe量改变的情况,图中虽未示出,但即使发光效率或放电起始电压的绝对值改变,也可以得到与图12的曲线图相同的结果。另外,即使将封入压力设定在常压附近,也能获得与上述图12的曲线相同的结果。另外,即使将封入压力设定在常压附近,也能获得与上述图12的曲线相同的结果。
(实施形态2)图13是本实施形态的交流表面放电型PDP的简略断面图。
该PDP,与实施形态1的PDP虽然类似,但在实施形态1中,显示电极设在正面板侧,地址电极设在背面板侧,与此不同,在本实施形态中,地址电极61和显示电极63a、63b,隔着第1电介质层62都设在正面板侧。
在图13中,为了方便,以断面示出一对显示电极63a、63b,但实际上与图1相同,一对显示电极63a、63b,沿着与地址电极61及间壁30交叉的方向设置。
在该PDP中,正面板10按照如下方式制作。
正面板10的制作方法可以是,在正面玻璃衬底11上形成地址电极51,并在其上用铅基玻璃形成第1电介质层62。接着,在第1电介质层62的表面上形成显示电极63a、63b,并从显示电极63之上用铅基玻璃形成第2电介质层64。然后,在第2电介质层64的表面上形成由MgO构成的保护层65。
地址电极61、显示电极63a和63b、电介质层62和63、保护层65的材料和形成方法,与在实施形态1中说明过的相同,在本实施形态中,在保护层65的表面上最好也用等离子蚀刻法形成凹凸。
在本实施形态中,通过以与实施形态1同样的方式设定放电气体的组成及封入压力,也可以取得与实施形态1中所述的同样效果。
另外,在本实施形态中,由于地址电极61和显示电极63a、63b隔着第1电介质层62设置在正面板侧,所以,即使放电气体的封入压力高时,也能以低的地址电压进行寻址。
即,当如实施形态1所述使放电空间介于地址电极与显示电极之间时,也可以将帕邢定律应用于定址放电。这里,虽然考虑到当缩小地址电极与显示电极之间的距离时即使在低的地址电压下也能进行稳定的定址放电,但实际上不可能缩小得很多,因此,为了进行稳定的定址放电,如放电气体的封入压力设定得高,则必须提高地址电压。
与此不同,在本实施形态的PDP的情况下,不是使放电空间介于地址电极61与显示电极63a、63b之间,所以,即使放电气体的封入压力设定得高,也能以低的地址电压进行稳定的寻址。
图14是本实施形态的另一种交流表面放电型PDP的简略断面图。
在上述图13的PDP中,将地址电极61和显示电极63a、63b隔着第1电介质层62设在正面板10侧,但在图14的PDP中,将地址电极71和显示电极73a、73b隔着第1电介质层72设在背面板20侧。
背面板20的制作方法可以是,在背面玻璃衬底21上形成地址电极71,并在其上用铅基玻璃形成第1电介质层72。接着,在第1电介质层72的表面上形成显示电极73a、73b,并从显示电极73之上用铅基玻璃形成第2电介质层74。然后,在第2电介质层74的表面上形成由MgO构成的保护层75。
这种PDP,也具有与上述图13的PDP相同的效果。
另外,该PDP,由于将地址电极71和显示电极73a、73b设在背面板侧,所以,在放电空间内发生的可见光,可以从正面射出而不受电极的影响。在这一点上,与上述图13的PDP相比,有利于提高亮度。
(实验5)表1

表1的No.1~6的PDP,是根据实施形态1、2制作的实施例,资料No.1~4的PDP,根据实施形态2的图13制作,资料No.5的PDP,根据实施形态2的图14制作,资料No.6的PDP,则是根据实施形态1制作的。
PDP的单元尺寸,适合于42英寸高清晰度电视机用的显示器,其间壁的高度设定为0.08mm、间壁的间隔(单元间距)设定为0.15mm,并将显示电极间的距离d设定为0.05mm。
电介质层的形成方法是,将70重量%的氧化铅[PbO]、15重量%的氧化硼[B2O3]、15重量%的氧化硅[SiO2]与有机粘合剂(将10%的乙基纤维素溶解在α-萜品醇内制成)混合,并以网板印刷法涂敷该混合而成的组成物,然后在580°下焙烧10分钟,其膜厚设定为20μm。
至于保护层的形成方法,用等离子CVD法形成。对所形成的MgO保护层的结晶面进行了X射线分析,结果表明为(100)面或(110)面取向。
所封入的放电气体的组成为He(30%)-Ne(67.9%)-Xe(2%)-Ar(0.1%),如表1的封入压力一栏所示,以500~2000Torr范围的压力封入。
对按如上方式制作的No.1~6的PDP,测定了板的亮度和稳定地址电压。
稳定地址电压的测定方法是,一面使地址电压变化,一面观察图象的状态,测定为获得稳定的图象所需的最低地址电压,并将其作为稳定地址电压。
板的亮度和稳定地址电压的测定结果,如表1所示。
结果和考察当在No.1~4之间比较亮度时,可以看出,与封入压力在常压以下相比,随着将封入压力增加到1000Torr和2000Torr,亮度增加。
当在No.1~4之间比较稳定地址电压时,可以看出,随着封入压力的升高,稳定地址电压虽有若干增加,但与No.6的稳定地址电压相比,No.1~5的稳定地址电压值是相当低的。
上述讨论表明,实施形态2的PDP结构,即使封入压力高时也能有效地压低地址电压。
另外,当比较No.3和No.5的亮度时,可以看出,No.5的亮度稍高一些。
(其他事项)本发明,不限定于上述实施形态的PDP,对一般的PDP及气体放电板都能适用。
例如,保护层,不限于如上所述的CVD法,也可以用真空蒸镀法形成。此外,玻璃衬底、电介质层、荧光体材料、保护层的成膜方法,也不限定于上述的材料和方法。并且,作为保护层的材料,不只限于MgO,也可以采用在MgO中添加了Ba、Sr、碳氢(CH)等的材料。
另外,在上述实施形态中,示出了将荧光体层仅设在背面板侧的例,但也可以设在正面板侧,从而能使亮度得到进一步的提高。
另外,如果在形成荧光体层的荧光体材料上以几十nm的厚度覆盖由MgO构成的保护层,则可望获得使亮度和发光效率进一步提高的效果。
另外,在上述实施形态中,示出了在正面玻璃衬底及背面玻璃衬底的任何一方的表面上彼此平行地配置着一对显示电极的例,但对于将显示电极在正面玻璃衬底上和背面玻璃衬底上相对地设置的PDP,也可以按同样的方式实施。
另外,在上述实施形态中,示出了将间壁25固定在背面玻璃衬底21上而构成背面板的例,但也可以广泛地应用于将间壁安装在正面板侧的PDP等。
另外,关于放电气体的组成,也不限定于上述的Ne-Xe系列、He-Ne-Xe系列、He-Ne-Xe-Ar系列等,在采用氪-氙系列的放电气体(例如Kr(90%)-Xe(10%))、或氪-氖-氙系列的放电气体、并将封入压力设定为800~4000Torr的情况下,也可望获得高亮度、高发光效率。
进一步,本发明,不限于气体放电板,对于将电极和荧光体层设置在容器中同时形成封入了气体介质的放电空间且随着放电而产生紫外线并由上述荧光体层变换为可见光从而发光的气体放电器件,也可以适用。
例如,对于在内表面形成荧光体层的筒状玻璃容器中封入放电气体的荧光灯,本发明也能适用,通过采用其组成如以上实施形态所述的放电气体,可以获得高亮度、高发光效率、低放电电压。特别是,通过以800~4000Torr范围内的封入压力进行封入,可望取得优良的效果。产业上的可利用性如上所述,在本发明的气体放电板中,通过将气体介质的封入压力设定在比以往高的800~4000Torr的范围内(上述区域1~4的各范围),与以往相比,可以提高发光效率和板的亮度。
另外,对封入的气体介质,代替以往的气体组成而采用含有氦、氖、氙、氩的稀有气体混合物,并最好是使氙的含量在5体积%以下、氩的含量在0.5体积%以下、氦的含量小于55体积%,从而可以使发光效率提高,同时能降低放电电压。
另外,如果采用将显示电极和地址电极隔着电介质层层叠在正面板或背面板的任何一个的表面上的结构,则即使在封入压力高的情况下,也能以较低的电压进行寻址。
上述的本发明,在减低气体放电板的耗电量上是有效的,尤其是具有使高清晰度用PDP的亮度提高和减低其耗电量的效果。
另外,除气体放电板以外,对包括荧光灯等气体发光器件在内的一般的气体放电管,也具有提高亮度和减低耗电量的效果。
权利要求
1.一种气体放电管,在封入了气体介质的放电空间中放电而产生紫外线并由荧光体层变换为可见光从而发光,该气体放电管的特征在于上述气体介质的封入压力为800Torr~4000Torr。
2.一种气体放电管,在封入了气体介质的放电空间中放电而产生紫外线并由荧光体层变换为可见光从而发光,该气体放电管的特征在于上述气体介质,是含有氦、氖、氙、氩的稀有气体混合物。
3.根据权利要求2所述的气体放电管,其特征在于上述气体介质的封入压力为800Torr~4000Torr。
4.一种气体放电板,在相对设置的一对板之间,形成封入了气体介质的放电空间,同时在上述一对板的相对的面的至少一个面上设置电极和荧光体层,随着放电而产生紫外线并由上述荧光体层变换为可见光从而发光,该气体放电板的特征在于上述气体介质的封入压力为800Torr~4000Torr。
5.根据权利要求4所述的气体放电板,其特征在于在上述气体介质中含有氙。
6.根据权利要求5所述的气体放电板,其特征在于在上述气体介质中含有氖、氦及氪中的至少一种。
7.一种气体放电板,在相对设置的一对板之间,形成封入了气体介质的放电空间,同时在上述一对板的相对的面的至少一个面上设置电极和荧光体层,随着放电而产生紫外线并由上述荧光体层变换为可见光从而发光,该气体放电板的特征在于上述气体介质,是含有氦、氖、氙、氩的稀有气体混合物。
8.根据权利要求7所述的气体放电板,其特征在于在上述气体介质中含有5体积%以下的氙、0.5体积%以下的氩、小于55体积%的氦。
9.根据权利要求7所述的气体放电板,其特征在于上述气体介质的封入压力为800Torr~4000Torr。
10.一种气体放电板,在相对设置的一对板之间,形成封入了气体介质的放电空间,同时在上述一对板的相对的面的至少一个面上设置电极和荧光体层,随着放电而产生紫外线并由上述荧光体层变换为可见光从而发光,该气体放电板的特征在于从上述气体介质发出的紫外线中,分子线相对地比谐振线多。
11.一种气体放电板,在相对设置的一对板之间,形成封入了气体介质的放电空间,同时在上述一对板的相对的面的至少一个面上设置电极和荧光体层,随着放电而产生紫外线并由上述荧光体层变换为可见光从而发光,该气体放电板的特征在于当对上述电极施加电压时,在放电空间中,以条形辉光放电及第2型辉光放电形式进行放电。
12.根据权利要求4、7、10或11中的任何一项所述的气体放电板,其特征在于用于上述荧光体层的荧光体,其发光效率,紫外线波长为173nm时比147nm时大。
13.根据权利要求4、7、10或11中的任何一项所述的气体放电板,其特征在于上述电极,其至少一部分由电介质层覆盖,该电介质层的表面,由以热化学蒸镀法或等离子化学蒸镀法形成的氧化镁层覆盖。
14.根据权利要求4所述的气体放电板,其特征在于上述电极,包括彼此平行配置的显示电极、及与该显示电极交叉配置的地址电极,上述显示电极和地址电极,隔着第1电介质层层叠在上述一对板的任何一个的表面上。
15.根据权利要求14所述的气体放电板,其特征在于上述一对平行配置的板,是正面板和背面板,上述显示电极和地址电极,隔着第1电介质层层叠在上述背面板的表面上从而发光。
16.根据权利要求14所述的气体放电板,其特征在于上述地址电极、第1电介质层及显示电极,按顺序层叠在上述一对板的任何一个的表面上,上述显示电极的至少一部分由第2电介质层覆盖。
17.根据权利要求14所述的气体放电板,其特征在于上述第2电介质层的表面,由以热化学蒸镀法或等离子化学蒸镀法形成的氧化镁层覆盖。
18.一种气体放电板,在相对设置的一对板之间,形成封入了气体介质的放电空间,同时在上述一对板的相对的面的至少一个面上设置电极和荧光体层,随着放电而产生紫外线并由上述荧光体层变换为可见光从而发光,该气体放电板的特征在于上述电极,其至少一部分由电介质层覆盖,该电介质层由氧化镁膜覆盖,该氧化镁膜,以热化学蒸镀法或等离子化学蒸镀法形成并具有按(100)面或(110)面取向的结晶结构,且在其表面上有棱锥状的凹凸。
19.根据权利要求18所述的气体放电板,其特征在于上述气体介质的封入压力为800Torr~4000Torr。
20.一种显示装置,它包括气体放电板,在相对设置的一对板之间,形成封入了气体介质的放电空间,同时在上述一对板的相对的面上设置电极和荧光体层,随着放电而产生紫外线并由上述荧光体层变换为可见光从而发光;及驱动电路,通过对上述电极施加电压而驱动上述气体放电板,该显示装置的特征在于当由上述驱动电路驱动时,在上述放电空间中,以条形辉光放电及第2型辉光放电形式进行放电。
21.一种显示装置,它包括放电板,在相对设置的一对板之间,形成封入了气体介质的放电空间,同时在上述一对板的相对的面上设置电极和荧光体层,随着放电而产生紫外线并由上述荧光体层变换为可见光从而发光;及驱动电路,通过对上述电极施加电压而驱动上述放电板,该显示装置的特征在于上述电极,其至少一部分由电介质层覆盖,该电介质层由氧化镁膜覆盖,该氧化镁膜,以热化学蒸镀法或等离子化学蒸镀法形成并具有按(100)面或(110)面取向的结晶结构,且在其表面上有棱锥状的凹凸。
22.根据权利要求21所述的显示装置,其特征在于上述气体介质的封入压力为800Torr~4000Torr。
23.根据权利要求21所述的显示装置,其特征在于上述气体介质,是含有氦、氖、氙、氩的稀有气体混合物。
24.一种气体发光器件,将电极和荧光体层设置在密封容器中,同时形成封入了气体介质的放电空间,随着放电而产生紫外线并由上述荧光体层变换为可见光从而发光,该气体发光器件的特征在于上述气体介质的封入压力为800Torr~4000Torr。
25.一种气体发光器件,将电极和荧光体层设置在密封容器中,同时形成封入了气体介质的放电空间,随着放电而产生紫外线并由上述荧光体层变换为可见光从而发光,该气体发光器件的特征在于上述气体介质,是含有氦、氖、氙、氩的稀有气体混合物。
26.根据权利要求25所述的气体发光器件,其特征在于上述气体介质的封入压力为800Torr~4000Torr。
27.一种气体放电板的制造方法,其特征在于,包括第1工序,在设有电极和电介质层的第1板的上述电介质层上,用CVD法形成按(100)面或(110)面取向的氧化镁层;第2工序,在上述氧化镁层上,用等离子蚀刻法形成棱锥状的凹凸;及第3工序,在上述第2工序完成后的第1板的氧化镁层上,以一定的间隙配置第2板,同时在上述第1板和第2板之间形成的放电空间内封入气体介质。
全文摘要
目的是提供一种提高放电能量向可见光的变换效率和板的亮度、同时尽可能改善色纯度的气体放电板。为此,在气体放电板中,将气体介质的封入压力设定为比以往高的800~4000Torr的范围。另外,对封入的气体介质,代替现有的气体组成而采用含有氦、氖、氙、氩的稀有气体混合物,并最好是使氙的含量在5体积%以下、氩的含量在0.5体积%以下、氦的含量小于55体积%,从而可以使发光效率提高,同时能降低放电电压。此外,如果采用将显示电极和地址电极隔着电介质层层叠在正面板或背面板的任何一个的表面上的结构,则即使在封入压力高的情况下,也能以较低的电压进行寻址。
文档编号H01J17/20GK1241293SQ98801517
公开日2000年1月12日 申请日期1998年8月14日 优先权日1997年8月14日
发明者村井隆一, 盐川晃, 田中博由, 佐佐木良树, 青木正树, 工藤真寿, 高田祐助, 加道博行 申请人:松下电器产业株式会社
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