專利名稱：MgO蒸鍍材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種MgO蒸鍍材料，其是形成作為AC型等離子體顯示面板的保護(hù)膜材料使用的MgO膜的材料。進(jìn)而詳細(xì)來說，涉及一種MgO蒸鍍材料，其形成在寬的溫度范圍應(yīng)答性良好的MgO膜以及使用其的等離子體顯示面板材料。
本申請主張基于2004年07月14日向日本國專利局申請的特愿2004-206623號、2004年09月21日向日本國專利局申請的特愿2004-272720號、2004年12月28日向日本國專利局申請的特愿2004-379090號、2005年04月15日日本國專利局申請的特愿2005-117718號的優(yōu)先權(quán)，在這里引用其內(nèi)容。
背景技術(shù)：
近年來，以液晶(Liquid Crystal Display)為首，各種平面顯示器的研究開發(fā)和實(shí)用化取得驚人的進(jìn)展，其生產(chǎn)也急劇增加。對于彩色等離子體顯示面板(Plasma Display Panel、以下稱作PDP)，其開發(fā)和實(shí)用化的活動最近也變得活躍。PDP易于大型化，最有希望在短距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)高精度用的大屏面壁掛電視，對角線為40英寸級別的PDP已經(jīng)被制造。PDP在電極結(jié)構(gòu)方面可以分類為金屬電極被電介質(zhì)玻璃材料覆蓋的AC型、和金屬電極暴露在放電空間的DC型。
在該AC型PDP開發(fā)的初期，由于電介質(zhì)玻璃層暴露在放電空間，所以受到直接放電，由離子沖擊的濺射導(dǎo)致電介質(zhì)玻璃層表面變化，初始放電電壓升高。因此，試圖將具有高升華熱的各種氧化物作為該電介質(zhì)玻璃層的保護(hù)膜。該保護(hù)膜由于與直接放電用的氣體相接觸，所以擔(dān)當(dāng)著重要的作用。即，要求保護(hù)膜具有的特性有(1)低的放電電壓、(2)放電時(shí)的耐濺射性、(3)快速的放電應(yīng)答性、和(4)絕緣性。作為滿足這些條件的材料，MgO可以用于保護(hù)膜。包含該MgO的保護(hù)膜保護(hù)電介質(zhì)玻璃層的表面，避免其受到來自放電時(shí)的濺射的傷害，對于延長PDP的壽命起重要作用。
但是，當(dāng)使用MgO膜作為保護(hù)膜時(shí)，有多發(fā)生被稱作黑噪聲的顯示混亂的問題。已知所謂黑噪聲是指應(yīng)該點(diǎn)亮的單元(選擇單元)沒有點(diǎn)亮，面板顯示混亂的現(xiàn)象，易于產(chǎn)生畫面中的點(diǎn)亮區(qū)域與非點(diǎn)亮區(qū)域的界面。該混亂現(xiàn)象由于不是在1行或1列的多個選擇單元全部都不點(diǎn)亮，而是發(fā)生部位散布地存在，所以產(chǎn)生黑噪聲的原因是由于不發(fā)生尋址放電，或者即使發(fā)生，也是其強(qiáng)度不足的錯誤尋址。
作為解決這些問題的方法，公開了利用MgO膜作為耐濺射性保護(hù)膜的PDP，所述MgO膜是通過真空成膜法形成的以500～10000重量ppm范圍的比例含有Si的膜(例如，參考專利文獻(xiàn)1。)。在該專利文獻(xiàn)1中，通過在MgO膜中按上述比例含有Si，可以抑制作為黑噪聲原因的錯誤尋址。
另外，公開了將MgO膜作為耐濺射性保護(hù)膜利用的PDP，所述MgO膜是利用脂肪酸鹽的熱分解而成的，其以1000～40000重量ppm的比例含有Si(例如，參考專利文獻(xiàn)2)。根據(jù)該專利文獻(xiàn)2所示的技術(shù)，因?yàn)橥ㄟ^由脂肪酸鹽的熱分解形成的MgO膜中的微量成分，可使電特性被改善，二次電子的放射量增大，補(bǔ)償由殘留電荷導(dǎo)致的有效電壓的降低，電荷殘留本身減輕，殘留電荷迅速消失，所以能夠抑制作為黑噪聲原因的錯誤尋址。
另一方面，發(fā)表了對于PDP面板，放電單元的形狀或面板驅(qū)動時(shí)外加電壓、頻率數(shù)等各種條件對于應(yīng)答性有影響的觀點(diǎn)(例如，參考非專利文獻(xiàn)1。)。在該非專利文獻(xiàn)1中，記述了評價(jià)PDP應(yīng)答性的方法。
另外，發(fā)表了通過在放電單元內(nèi)照射真空紫外線，可以改善應(yīng)答性的觀點(diǎn)(例如，參考非專利文獻(xiàn)2。)。在該非專利文獻(xiàn)2中，也記述了評價(jià)PDP面板的應(yīng)答性的方法。
專利文獻(xiàn)1日本專利第3247632號公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開2001-110321號公報(bào)非專利文獻(xiàn)1A.Seguin，L.Tessier，H.Doyeux和S.Salavin，“Measurement of Addressing Speed in Plasma Display Devices.”，IDW′99，p699-702非專利文獻(xiàn)2R.Ganter，Th.Callegari，N.Posseme，B.Caillier和J.P.Boeuf，“ Photoemission in Plasma Display Panel DischargeCells.”，IDW′00，p731-734

發(fā)明內(nèi)容
在上述專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2、非專利文獻(xiàn)1和非專利文獻(xiàn)2中，對于在評價(jià)應(yīng)答性時(shí)的溫度條件沒有特別地提及，是在室溫附近的條件下進(jìn)行應(yīng)答性的評價(jià)。
但是，PDP的保證溫度根據(jù)制造廠商而不同，有最低溫度0℃、進(jìn)而優(yōu)選-15℃，最高溫度70℃、進(jìn)而優(yōu)選90℃這樣大的上下幅度。因此，本發(fā)明人在-15℃～90℃的寬的溫度范圍進(jìn)行放電應(yīng)答性評價(jià)，進(jìn)而，在進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查后，查明了應(yīng)答性具有溫度依存性。具體地，如果在特定溫度下的放電應(yīng)答時(shí)間超過閾值，則有產(chǎn)生寫入放電不佳、面板閃爍的問題。另外，當(dāng)放電應(yīng)答性差時(shí)，由于需要將尋址期間延長，其結(jié)果維持期間變短，不能得到充分的面板輝度，所以目前為了改善面板輝度，通過進(jìn)行雙掃描，補(bǔ)償輝度。但是，由于對于雙掃描需要大量的地址IC數(shù)，所以有電路成本增加的問題。
本發(fā)明的目的在于提供能夠合格率高地制造、在寬的溫度范圍可得到良好的放電應(yīng)答性、進(jìn)而沒有面板輝度的降低、可以大幅度減少地址IC數(shù)的MgO蒸鍍材料和使用其的MgO膜以及PDP。
本發(fā)明的第一方案是為了形成等離子體顯示面板(PDP)的保護(hù)膜，改良使用的MgO蒸鍍材料。
本發(fā)明第一方案的MgO蒸鍍材料構(gòu)成的特征是含有MgO純度為98％以上、且相對密度為90％以上的MgO粒料，上述粒料僅含有Sc元素作為稀土類元素，Sc元素濃度為5～5000ppm。
對于在該第一方案中記述的MgO蒸鍍材料，當(dāng)使用MgO粒料中含有的Sc元素濃度在上述范圍的MgO蒸鍍材料來形成MgO膜時(shí)，該MgO膜可在寬的溫度范圍得到良好的放電應(yīng)答性。
并且，在本權(quán)利要求書和本說明書中，“僅含有Sc元素作為稀土類元素”是指在多種稀土類元素中僅含有Sc元素的意思。
對于第一方案的MgO蒸鍍材料，進(jìn)而優(yōu)選MgO粒料為多晶體或者單晶體。
對于這樣的MgO蒸鍍材料，根據(jù)組成的不同、而不是組織的不同，效果顯著變化，所述組織的不同是指MgO粒料為多晶體或者單晶體，因此，MgO粒料不僅在為多晶的情況下，即使為單晶，只要具有在第一方案記述的范圍的組成即可，當(dāng)使用該MgO蒸鍍材料形成MgO膜時(shí)，該MgO膜在寬的溫度范圍能夠得到良好的放電應(yīng)答性。
上述MgO粒料優(yōu)選是利用燒結(jié)法得到的多晶體，或者是利用電融法得到的單晶體。
另外優(yōu)選Sc元素的濃度為10～3000ppm，進(jìn)而優(yōu)選Sc元素的濃度為20～2000ppm。
本發(fā)明的第二方案是將上述第一方案的MgO蒸鍍材料作為靶材，利用真空成膜法形成的MgO膜。
對于該第二方案的MgO膜，因?yàn)槭褂蒙鲜龅谝环桨傅腗gO蒸鍍材料形成MgO膜，所以該MgO膜可在寬的溫度范圍得到良好的放電應(yīng)答性。
另外上述MgO膜優(yōu)選僅含有Sc元素作為稀土類元素，Sc元素的濃度為5～5000ppm。
進(jìn)而真空成膜法優(yōu)選電子束蒸鍍法或者離子鍍敷法。
本發(fā)明的第三方案是一種MgO膜，其具有將不含有Sc元素的MgO蒸鍍材料作為靶材形成的襯底層，和在該襯底層的表面將第一方案的MgO蒸鍍材料作為靶材形成的表面層。
對于該第三方案的MgO膜，通過形成厚的價(jià)格便宜的襯底層、以及形成薄的價(jià)格高的表面層，可以減少M(fèi)gO膜的制造成本。
另外，可以包含在襯底玻璃基板表面縱橫排列、立著設(shè)置的多個柱狀晶，柱狀晶的平均直徑在20～100nm的范圍，柱狀晶的長度方向與襯底玻璃基板表面的法線所呈的角度可以是0～50度。
進(jìn)而，MgO膜的結(jié)晶定向性優(yōu)選具有(111)面的定向或者(111)面的優(yōu)先定向、或具有(100)面的定向或者(100)面的優(yōu)先定向、或具有(110)面的定向或者(110)面的優(yōu)先定向。
本發(fā)明的第四方案是在電介質(zhì)層上設(shè)置有第二或者第三方案的MgO膜的PDP。
對于該第四方案的PDP，因?yàn)槭褂玫谝环桨傅腗gO蒸鍍材料形成PDP用的MgO膜(第二方案或者第三方案的MgO膜)，所以可以在寬的溫度范圍得到良好的應(yīng)答性，同時(shí)可以提高面板的輝度。另一方面，由于能夠確保充分必要的面板輝度，所以可以不降低面板的輝度，大幅度減少地址IC數(shù)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)榘琈gO純度為98％以上、且相對密度為90％以上的MgO粒料，該粒料僅含有規(guī)定量的Sc元素作為稀土類元素，所以如果使用該MgO蒸鍍材料形成MgO膜，則該MgO膜在寬的溫度范圍能夠得到良好的放電應(yīng)答性。
另外，MgO粒料不僅在為多晶的情況下，即使為單晶的情況，當(dāng)使用具有上述范圍的組成的MgO蒸鍍材料形成MgO膜時(shí)，該MgO膜也可在寬的溫度范圍得到良好的放電應(yīng)答性。
另外，如果將不含有Sc元素的MgO蒸鍍材料作為靶材形成襯底層、在該襯底層的表面將含有Sc元素的MgO蒸鍍材料作為靶材形成表面層，則通過形成厚的價(jià)格便宜的襯底層、以及形成薄的價(jià)格高的表面層，可以減少M(fèi)gO膜的制造成本。
進(jìn)而如果使用上述MgO蒸鍍材料形成MgO膜，則該MgO膜可在寬的溫度范圍得到良好的放電應(yīng)答性，如果將使用上述MgO蒸鍍材料成膜的MgO膜應(yīng)用于PDP，則可在寬的溫度范圍得到良好的應(yīng)答性，能夠提高面板的輝度，同時(shí)由于能夠確保充分必要的面板輝度，所以可以不降低面板的輝度，大幅度減少地址IC數(shù)。


顯示本發(fā)明實(shí)施方式的PDP內(nèi)部結(jié)構(gòu)的重要部位界面立體圖。
符號的說明10 AC型PDP22保護(hù)膜(MgO膜)具體實(shí)施方式
接著基于

實(shí)施本發(fā)明的最佳方式。
本發(fā)明人詳細(xì)地研究了在MgO蒸鍍材料及使用該蒸鍍材料成膜的MgO膜中的雜質(zhì)種類和其含量對于放電應(yīng)答性的影響后，確認(rèn)在MgO粒料中含有的Sc元素濃度影響很大。另外，MgO粒料中的Sc元素濃度越增加，一般放電應(yīng)答性變得越好，但如果進(jìn)而增加，則反而變差，因此可知當(dāng)應(yīng)用于產(chǎn)品時(shí)，存在最適的Sc元素的濃度范圍。由Sc元素的添加導(dǎo)致二次電子放射能提高是存在這樣的溫度依存性的主要原因。
本發(fā)明的調(diào)節(jié)了Sc元素濃度的MgO蒸鍍材料是為了形成作為PDP保護(hù)膜的MgO膜而使用的蒸鍍材料，其包含MgO純度為98％以上、優(yōu)選98.4％以上，且相對密度為90％以上、優(yōu)選95％以上的多晶MgO粒料。這里，將多晶MgO粒料的MgO純度限定在98％以上，是由于當(dāng)小于98％時(shí)放電應(yīng)答時(shí)間變長、進(jìn)而放電應(yīng)答時(shí)間的數(shù)據(jù)重現(xiàn)性變差的緣故，將相對密度限定在90％以上是由于如果小于90％，則成膜時(shí)的噴濺增大的緣故。另外，在本發(fā)明的MgO蒸鍍材料中，也可以同時(shí)含有非稀土類元素的其他元素(例如Si、Ca、Al、Fe等)。并且，在該實(shí)施方式中，使MgO粒料的組織為多晶，但也可以為單晶。另外，在本說明書和權(quán)利要求書中，MgO蒸鍍材料的純度是指用100％(粒料的總重量)減去在MgO粒料中含有的除Mg和O以外的元素的含有比例。這里，計(jì)算時(shí)考慮的元素可以列舉出H、B、C、N、Na、Al、Si、P、S、Cl、K、Ca、Ti、V、Cu、Zn、Zr、Mo、Pb、以及Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm等的稀土類元素。
上述Sc元素濃度為5～5000ppm。另外Sc元素濃度是相對于100重量％MgO粒料的濃度。這里，將Sc元素濃度限定在5～5000ppm的范圍，是由于如果小于5ppm，則濃度的穩(wěn)定控制變得困難，如果超過5000ppm，則放電應(yīng)答時(shí)間變長的緣故。
當(dāng)在MgO蒸鍍材料中的上述Sc元素極微量存在時(shí)，其在MgO基質(zhì)的粒界或粒內(nèi)不是作為粒狀的析出物存在，而是均勻地分散在MgO蒸鍍材料中。另外，上述元素在MgO蒸鍍材料中作為氧化物存在。例如，認(rèn)為Sc元素以Sc2O3的形式存在。
對于這樣構(gòu)成的本發(fā)明MgO蒸鍍材料的制造方法進(jìn)行說明。
(1)利用燒結(jié)法制作首先將純度為98％以上的高純度MgO粉末、使在MgO中含有的Sc元素濃度為5～5000ppm范圍的量的高純度氧化鈧粉末、粘合劑、和有機(jī)溶劑進(jìn)行混合，調(diào)制濃度為30～75重量％的漿液。優(yōu)選調(diào)制40～65重量％的漿液。將漿液的濃度限定在30～75重量％的原因在于當(dāng)超過75重量％時(shí)上述漿液為非水體系，因此有難以穩(wěn)定地進(jìn)行混合造粒的問題，當(dāng)小于30重量％時(shí)，不能得到具有均勻組織的致密的MgO燒結(jié)物。MgO粉末的平均粒徑優(yōu)選在0.1～5.0μm的范圍。將MgO粉末的平均粒徑規(guī)定在上述范圍的原因在于如果小于下限值，則粉末過細(xì)而凝聚，因此有粉末的處理性變差、調(diào)制高濃度漿液變難的問題，如果超過上限值，則有微細(xì)結(jié)構(gòu)的控制困難、不能得到致密粒料的問題。
對于氧化鈧粉末，當(dāng)考慮到Sc存在量偏差的防止、與MgO基質(zhì)的反應(yīng)性、以及Sc化合物的純度時(shí)，優(yōu)選添加1次粒徑為超微粒以下的氧化鈧粒子。
粘合劑優(yōu)選使用聚乙二醇或聚乙烯醇縮丁醛等，有機(jī)溶劑優(yōu)選使用乙醇或丙醇等。粘合劑優(yōu)選添加0.2～5.0重量％。
另外，高純度粉末與粘合劑與有機(jī)溶劑的濕式混合、特別是高純度粉末與作為分散溶劑的有機(jī)溶劑的濕式混合利用濕式球磨機(jī)或者攪拌磨機(jī)來進(jìn)行。在濕式球磨機(jī)中，對于使用ZrO2制的球的情況，使用大量直徑為5～10mm的ZrO2制的球進(jìn)行8～24小時(shí)、優(yōu)選20～24小時(shí)的濕式混合。將ZrO2制的球的直徑限定在5～10mm的原因在于當(dāng)小于5mm時(shí)，混合變得不充分，如果超過10mm，則有雜質(zhì)增加的缺點(diǎn)。另外混合時(shí)間可以很長，最長為24小時(shí)，這是由于即使長時(shí)間連續(xù)混合，雜質(zhì)的產(chǎn)生也少的緣故。
在攪拌磨機(jī)中，使用直徑為1～3mm的ZrO2制的球進(jìn)行0.5～1小時(shí)的濕式混合。將ZrO2制的球的直徑限定在1～3mm的原因在于當(dāng)小于1mm時(shí)，混合變得不充分，如果超過3mm，則有雜質(zhì)增加的缺點(diǎn)。另外混合時(shí)間很短，最長為1小時(shí)，這是由于如果超過1小時(shí)，則不僅進(jìn)行原料的混合，球自身也有磨損，因此形成雜質(zhì)產(chǎn)生的原因，另外1小時(shí)也可以得到充分的混合。
接著，將上述漿液進(jìn)行噴霧干燥，得到平均粒徑為50～250μm、優(yōu)選50～200μm的混合造粒粉末。將該造粒粉末加入到規(guī)定的模具中，用規(guī)定的壓力進(jìn)行成型。優(yōu)選上述噴霧干燥使用噴霧干燥器來進(jìn)行，規(guī)定的模具使用單軸加壓裝置或者冷等靜壓成型裝置(CIP(ColdIsostatic Press)成型裝置)。在單軸加壓裝置中，用750～2000kg/cm2、優(yōu)選1000～1500kg/cm2的壓力將造粒粉末進(jìn)行單軸加壓成型，在CIP成型裝置中，用1000～3000kg/cm2、優(yōu)選1500～2000kg/cm2的壓力將造粒粉末進(jìn)行CIP成型。將壓力限定在上述范圍是為了提高成型物的密度，同時(shí)防止燒結(jié)后的變形，不需要進(jìn)行后加工。
進(jìn)而將成型物在規(guī)定的溫度下進(jìn)行燒結(jié)。燒結(jié)在大氣、惰性氣體、真空或者還原氣體氛圍中、在1350℃以上、優(yōu)選1400～1800℃的溫度下進(jìn)行1～10小時(shí)、優(yōu)選2～8小時(shí)。由此得到相對密度為90％以上的粒料。上述燒結(jié)在大氣壓下進(jìn)行，當(dāng)進(jìn)行熱壓(HP)燒結(jié)或熱等靜壓(HIP、Hot lsostatic Press)燒結(jié)這樣的加壓燒結(jié)時(shí)，優(yōu)選在惰性氣體、真空或者還原氣體氛圍中、在1350℃以上的溫度下進(jìn)行1～5小時(shí)。將這樣得到的粒料的多晶MgO蒸鍍材料作為靶材，利用真空成膜法在基板表面形成MgO膜。
(2)利用電熔法制作將品質(zhì)比較低的MgO原料(例如，Mg(OH)2粉末)、和使在MgO中含有的Sc元素濃度為5～5000ppm范圍的量的氧化鈧粉末進(jìn)行混合后，將該混合物放入浴中。接著利用電弧放電將浴中的混合物在高溫下熔融后，使其逐漸冷卻，制成品質(zhì)高的氧化物單晶體的坯料。進(jìn)而通過破碎該單晶體的坯料，得到單晶體的MgO蒸鍍材料的粒料。將這樣得到的粒料的多晶MgO蒸鍍材料作為靶材，利用真空成膜法在基板表面形成MgO膜。
另一方面，用于形成上述MgO膜的真空成膜法可以列舉出電子束蒸鍍法或者離子鍍敷法等。另外上述MgO膜含有Sc元素。上述Sc的濃度為5～5000ppm，優(yōu)選為10～3000ppm，進(jìn)而優(yōu)選20～2000ppm。Sc元素的濃度是相對于100重量％MgO膜的濃度。這里，將在MgO膜中含有的Sc元素濃度限定在上述范圍的理由與限定在MgO蒸鍍材料中含有的Sc元素濃度的理由相同。
另外上述MgO膜可以具有將不含有Sc元素的MgO蒸鍍材料作為靶材形成的襯底層，和含有Sc元素的表面層。在這種情況下，通過形成厚的價(jià)格便宜的襯底層、以及形成薄的價(jià)格高的表面層，可以減少M(fèi)gO膜的制造成本。另外，也可以包含在襯底玻璃基板表面縱橫排列、立著設(shè)置的多個柱狀晶，柱狀晶的平均直徑在20～100nm的范圍，柱狀晶的長度方向與襯底玻璃基板表面的法線所呈的角度可以是0～50度。這里，將柱狀晶的平均粒徑限定在20～100nm范圍的原因在于當(dāng)小于20nm時(shí)，結(jié)晶性變得不充分，如果超過100nm，則MgO膜上的氣體吸附量增大，PDP的真空排氣工序變難。另外，將柱狀晶的長度方向與襯底玻璃基板表面的法線所呈的角度限定在0～50度的范圍是由于一邊以規(guī)定的速度運(yùn)送基板，一邊在基板上蒸鍍MgO膜的緣故。即，當(dāng)基板的運(yùn)送速度變化時(shí)，上述角度在0～50度的范圍變化。進(jìn)而，MgO膜的結(jié)晶定向性優(yōu)選具有(111)面的定向或者(111)面的優(yōu)先定向、或具有(100)面的定向或者(100)面的優(yōu)先定向、或具有(110)面的定向或者(110)面的優(yōu)先定向。通過使MgO膜的結(jié)晶定向性具有上述面的定向，放電特性和耐濺射性提高。并且，在含有Sc元素的MgO膜中，也可以在該膜厚方向上有上述元素濃度的不均勻、例如在膜厚方向上有上述元素濃度的傾斜。
圖1表示本發(fā)明的PDP10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
在表面放電形式的AC型PDP10中，通常將成對的維持電極12和掃描電極13在前玻璃基板11的畫面橫方向上平行地配置。另外在后玻璃基板14的畫面縱方向上配置尋址電極16。該維持電極12與掃描電極13的間隙被稱作放電間隙，該間隙設(shè)定為大約80μm。另外，前玻璃基板11與后玻璃基板14通過100～150μm左右高度的障壁17隔開，在該障壁17的壁面和底部涂布熒光體粉末18。當(dāng)為彩色顯示時(shí)，對于形成沿行方向并列的3個放電空間的障壁17，在其背面和底部分別涂布3色(R、G、B)的熒光體18G、18B、18R來形成3個子像素(單位發(fā)光區(qū)域)，將它們作為1個像素。在用前玻璃基板11、后玻璃基板14和障壁17形成的放電空間19中封入氣體。該封入氣體使用Ne(氖)或Xe(氙)等惰性氣體的混合氣體。
在被覆維持電極12和掃描電極13的電介質(zhì)玻璃層21的表面上，為了減少因放電時(shí)的放電氣體導(dǎo)致的離子沖擊，設(shè)置了耐濺射性高的保護(hù)膜(MgO膜)22。由于PDP中的保護(hù)膜22的材質(zhì)和膜質(zhì)對放電特性有很大的影響，所以該保護(hù)膜作為放電電極發(fā)揮作用。該保護(hù)膜材料使用本發(fā)明的MgO膜，所述MgO膜是耐濺射性優(yōu)異、且二次電子放射系數(shù)高的絕緣物。
對于這樣構(gòu)成的基質(zhì)顯示形式的AC型PDP10，在設(shè)置于前玻璃基板11與后玻璃基板14之間的放電空間19內(nèi)，在對向的維持電極12和掃描電極13與尋址電極16之間產(chǎn)生等離子體放電，通過由在該放電空間19內(nèi)封入的氣體產(chǎn)生的紫外線照射在放電空間19內(nèi)設(shè)置的熒光體18來進(jìn)行顯示。為了維持作為顯示元件的單元的點(diǎn)亮狀態(tài)，記憶效應(yīng)被利用。在顯示時(shí)，首先在從某一圖像維持的結(jié)束到下一圖像的尋址(寫入)之間進(jìn)行畫面整體的壁電荷的消除(復(fù)位)。接著進(jìn)行僅在應(yīng)該點(diǎn)亮(發(fā)光)的單元蓄積壁電荷的逐行的尋址(寫入)。之后，對于全部的單元，同時(shí)外加比交變極性的初始放電電壓低的電壓(維持電壓)。因?yàn)樵诖嬖诒陔姾傻膯卧?，壁電壓與維持電壓重疊，所以施加在單元上的有效電壓超過初始放電電壓而產(chǎn)生放電。通過增加維持電壓的外加頻率，能夠得到在表觀上連續(xù)點(diǎn)亮的狀態(tài)。
對于上述尋址(寫入)，通過在后玻璃基板的尋址電極與前玻璃基板的掃描電極間進(jìn)行寫入放電來蓄積壁電荷。例如，對于在一直以來使用的PDP中寫入放電進(jìn)行3μs的情況，需要依次寫入480行，所述PDP的析象度在VGA(視頻圖形陣列)級別為256灰度顯示(8子字段)，因此，驅(qū)動時(shí)間的約10％花費(fèi)在壁電荷的消除、約70％花費(fèi)在圖像數(shù)據(jù)的寫入上，實(shí)際顯示圖像的時(shí)間僅存在剩下的約20％左右。對于PDP，該圖像顯示時(shí)間越長，面板的輝度越能清晰地識別。為了改善面板輝度，使驅(qū)動尋址電極的地址IC數(shù)增至2倍，分別寫入圖像的上下部分(雙掃描)，由此可以縮短寫入時(shí)間，延長圖像顯示時(shí)間。但是如果使用該方法，則有增加電路成本的問題。
對此，由于使用本發(fā)明的MgO蒸鍍材料進(jìn)行成膜的MgO膜22在寬的溫度范圍能夠得到良好的放電應(yīng)答性，所以可以縮短寫入放電的時(shí)間。因此，由于使用了該保護(hù)膜22的本發(fā)明的PDP10可以延長圖像顯示時(shí)間，所以能夠提高面板輝度。另一方面，可以謀求沒有降低面板輝度、又大幅度減少地址IC數(shù)。
實(shí)施例以下進(jìn)而詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例以及比較例。
<實(shí)施例1>
作為MgO蒸鍍材料，準(zhǔn)備MgO純度為99.95％、相對密度為98％、MgO中含有的Sc濃度為20ppm的多晶MgO粒料。該MgO蒸鍍材料的直徑和厚度分別為5mm和1.6mm。另外在表面積層ITO電極和銀電極而形成電極，進(jìn)而為了覆蓋該電極，準(zhǔn)備形成了電介質(zhì)玻璃層的玻璃基板。
在形成于該玻璃基板上的電介質(zhì)玻璃層的上面，使用上述MgO蒸鍍材料、通過電子束蒸鍍法形成膜厚為8000(800nm)、結(jié)晶定向性具有(111)面的定向的MgO膜。成膜條件是最終真空度為1.0×10-4Pa，氧氣分壓為1.0×10-2Pa，基板溫度為200℃，成膜速度為20/秒(2nm/秒)。
<實(shí)施例2>
通過除使用在MgO粒料中含有的Sc濃度為120ppm的MgO蒸鍍材料以外，其他與實(shí)施例1同樣的方法形成MgO膜。
<實(shí)施例3>
通過除使用在MgO粒料中含有的Sc濃度為300ppm的MgO蒸鍍材料以外，其他與實(shí)施例1同樣的方法形成MgO膜。
<實(shí)施例4>
通過除使用在MgO粒料中含有的Sc濃度為550ppm的MgO蒸鍍材料以外，其他與實(shí)施例1同樣的方法形成MgO膜。
<實(shí)施例5>
通過除使用在MgO粒料中含有的Sc濃度為2500ppm的MgO蒸鍍材料以外，其他與實(shí)施例1同樣的方法形成MgO膜。
<實(shí)施例6>
通過除使用下述那樣的MgO蒸鍍材料以外，其他與實(shí)施例1同樣的方法形成MgO膜，所述MgO蒸鍍材料在MgO粒料中含有的元素不僅僅是Sc，而是Sc和Si，且Sc和Si的濃度分別為500ppm和100ppm。
<實(shí)施例7>
通過除使用下述那樣的MgO蒸鍍材料以外，其他與實(shí)施例1同樣的方法形成MgO膜，所述MgO蒸鍍材料在MgO粒料中含有的元素不僅僅是Sc，而是Sc和Ca，且Sc和Ca的濃度分別為500ppm和300ppm。
<實(shí)施例8>
通過除使用下述那樣的MgO蒸鍍材料以外，其他與實(shí)施例1同樣的方法形成MgO膜，所述MgO蒸鍍材料在MgO粒料中含有的元素不僅僅是Sc，而是Sc、Si和Ca，且Sc、Si和Ca的濃度分別為300ppm、300ppm和300ppm。
<實(shí)施例9>
通過除使用下述那樣的MgO蒸鍍材料以外，其他與實(shí)施例1同樣的方法形成MgO膜，所述MgO蒸鍍材料在MgO粒料中含有的元素不僅僅是Sc，而是Sc和Si，且Sc和Si的濃度分別為100ppm和300ppm。
<比較例1>
通過除使用在MgO粒料中含有的元素不是Sc、而是Si，且該Si濃度為5ppm的MgO蒸鍍材料以外，其他與實(shí)施例1同樣的方法形成MgO膜。
<比較例2>
通過除使用在MgO粒料中含有的Sc濃度為10000ppm的MgO蒸鍍材料以外，其他與實(shí)施例1同樣的方法形成MgO膜。
<比較試驗(yàn)和評價(jià)>
使用具有在實(shí)施例1～9和比較例1以及2中得到的MgO膜的玻璃基板分別制作試驗(yàn)基板。具體來說，首先，利用ITO(Indium TinOxide氧化銦錫)電極形成80μm的放電間隙后，在電介質(zhì)上形成MgO膜，將該玻璃基板作為前玻璃基板。接著，準(zhǔn)備形成了高為150μm、間距為360μm的障壁(肋狀物)的后玻璃基板。使這些后玻璃基板與前玻璃基板呈對向的方式來配置。前玻璃基板、后玻璃基板在利用障壁形成的放電空間中，注入作為放電氣體的Ne-4％Xe混合氣體。
使用這樣得到的試驗(yàn)基板，在-20℃、30℃和90℃的各溫度條件下進(jìn)行模擬的地址放電試驗(yàn)、即2塊玻璃基板間的對向放電試驗(yàn)。試驗(yàn)條件是設(shè)定放電氣體電壓為500Torr、外加電壓為200V、頻率為1kHz。在這樣的條件下進(jìn)行試驗(yàn)，通過光電子倍增管檢測由放電放射出的近紅外線，將從外加電壓到發(fā)光結(jié)束的時(shí)間作為應(yīng)答時(shí)間進(jìn)行評價(jià)。并且，該應(yīng)答時(shí)間含有統(tǒng)計(jì)上的發(fā)光偏差。試驗(yàn)結(jié)果分別示于表1。
表1

從表1可以清楚地得知，對于Sc濃度比本發(fā)明規(guī)定的濃度范圍高的比較例2，在整個溫度范圍的放電應(yīng)答時(shí)間是長的，相對于此，對于Sc濃度為本發(fā)明規(guī)定濃度范圍的實(shí)施例1～5，在寬的溫度范圍的放電應(yīng)答時(shí)間變短。另外，對于除了添加本發(fā)明規(guī)定濃度范圍的Sc、還以規(guī)定量添加Si的實(shí)施例6和實(shí)施例9；或除了添加本發(fā)明規(guī)定濃度范圍的Sc、還以規(guī)定量添加Ca的實(shí)施例7；或除了添加本發(fā)明規(guī)定濃度范圍的Sc、還以規(guī)定量添加Si和Ca的實(shí)施例8，在寬的溫度范圍的放電應(yīng)答時(shí)間變短。并且，在比較例1的低溫區(qū)域，放電應(yīng)答時(shí)間變得極長。
權(quán)利要求
1.一種MgO蒸鍍材料，用于形成等離子體顯示面板的保護(hù)膜，其包含MgO純度為98％以上、且相對密度為90％以上的MgO粒料，上述粒料僅含有Sc元素作為稀土類元素，上述Sc元素濃度為5～5000ppm。
2.如權(quán)利要求1所述的MgO蒸鍍材料，MgO粒料為多晶體或者單晶體。
3.如權(quán)利要求1所述的MgO蒸鍍材料，MgO粒料是利用燒結(jié)法得到的多晶體、或者是利用電熔法得到的單晶體。
4.如權(quán)利要求1所述的MgO蒸鍍材料，Sc元素濃度為10～3000ppm。
5.如權(quán)利要求1所述的MgO蒸鍍材料，Sc元素濃度為20～2000ppm。
6.一種MgO膜，其是將權(quán)利要求1所述的MgO蒸鍍材料作為靶材、利用真空成膜法形成的。
7.如權(quán)利要求6所述的MgO膜，其僅含有Sc元素作為稀土類元素，上述Sc元素濃度為5～5000ppm。
8.如權(quán)利要求6所述的MgO膜，真空成膜法有電子束蒸鍍法或者離子鍍敷法。
9.一種MgO膜，其具有將不含有Sc元素的MgO蒸鍍材料作為靶材形成的襯底層，和在該襯底層的表面將權(quán)利要求1所述的MgO蒸鍍材料作為靶材形成的表面層。
10.如權(quán)利要求6所述的MgO膜，其包含在襯底玻璃基板表面縱橫排列、立著設(shè)置的多個柱狀晶，上述柱狀晶的平均直徑在20～100nm的范圍，上述柱狀晶的長度方向與上述襯底玻璃基板表面的法線所呈的角度為0～50度。
11.如權(quán)利要求9所述的MgO膜，其包含在襯底玻璃基板表面縱橫排列、立著設(shè)置的多個柱狀晶，上述柱狀晶的平均直徑在20～100nm的范圍，上述柱狀晶的長度方向與上述襯底玻璃基板表面的法線所呈的角度為0～50度。
12.如權(quán)利要求6所述的MgO膜，結(jié)晶定向性具有(111)面的定向或者(111)面的優(yōu)先定向。
13.如權(quán)利要求9所述的MgO膜，結(jié)晶定向性具有(111)面的定向或者(111)面的優(yōu)先定向。
14.如權(quán)利要求6所述的MgO膜，結(jié)晶定向性具有(100)面的定向或者(100)面的優(yōu)先定向。
15.如權(quán)利要求9所述的MgO膜，結(jié)晶定向性具有(100)面的定向或者(100)面的優(yōu)先定向。
16.如權(quán)利要求6所述的MgO膜，結(jié)晶定向性具有(110)面的定向或者(110)面的優(yōu)先定向。
17.如權(quán)利要求9所述的MgO膜，結(jié)晶定向性具有(110)面的定向或者(110)面的優(yōu)先定向。
18.一種等離子體顯示面板，其在電介質(zhì)層上設(shè)置有權(quán)利要求6～17中任意一項(xiàng)所述的MgO膜。
全文摘要
一種用于形成等離子體顯示面板保護(hù)膜的MgO蒸鍍材料，其包含MgO純度為98％以上、且相對密度為90％以上的MgO粒料。粒料僅含有Sc元素作為稀土類元素。Sc元素的濃度為5～5000ppm、優(yōu)選為10～3000ppm、進(jìn)而優(yōu)選20～2000ppm。
文檔編號H01J17/49GK101018883SQ20058003093
公開日2007年8月15日 申請日期2005年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月14日
發(fā)明者櫻井英章, 黛良享, 平田寬樹 申請人:三菱麻鐵里亞爾株式會社