專利名稱:等離子體顯示面板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種等離子體顯示面板及其制造方法,并涉及PDP驅(qū)動時放電維持電壓等的降低以及PDP使用壽命的延長。
背景技術(shù):
作為薄型顯示設(shè)備的一種有等離子體顯示面板(以下,稱為“PDP”),PDP有直流型(DC型)和交流型(AC型),AC型PDP在大型化方面具有很高的技術(shù)潛力,其中特別是表面放電型PDP因其壽命特性而備受關(guān)注。
1.PDP的結(jié)構(gòu)使用圖11說明表面放電AC型PDP的結(jié)構(gòu),即在表面放電AC型PDP中,前面板702與背面板703夾著放電空間呈對峙的結(jié)構(gòu)。
如圖11所示,前面板702在玻璃襯底710的放電空間一側(cè)的主面上,由掃描(scan)電極705和維持(sustain)電極706所構(gòu)成的顯示電極對704、電介質(zhì)層707、保護膜708依次層疊,掃描電極705和維持電極706夾著50μm~100μm的間隙D相向配置,各個掃描電極705和維持電極706由透明電極755、756和匯流電極709構(gòu)成。
該透明電極755、756的各個主面上配置了窄幅的、膜厚設(shè)定為5~6μm的金屬材質(zhì)的匯流電極709。匯流電極709通過例如印刷涂敷銀膏進行層疊、并經(jīng)過對其進行煅燒的厚膜工藝而設(shè)置。
電介質(zhì)層707是經(jīng)過厚膜工藝將以鉛系玻璃材料為主要成分的低熔點玻璃漿通過印刷法涂敷后進行煅燒而成的,其膜厚設(shè)定為約40μm。
電介質(zhì)層707的材料中所使用的鉛系玻璃材料中,例如相對介電常數(shù)ε約為13。
保護膜708的膜厚設(shè)定為數(shù)百nm,以高電絕緣性的MgO為主要成分。
上述一個顯示電極對704與構(gòu)成背面板703的一個數(shù)據(jù)電極712立體交叉的區(qū)域稱為放電單元,圖11所示的區(qū)域相當于放電單元。
在PDP的圖像顯示中起到直接作用的是顯示電極對704,數(shù)據(jù)電極712是選擇作為圖像顯示單位的放電單元用的電極,對圖像顯示中的發(fā)光并沒有直接貢獻。
作為圖像顯示單位的放電單元以多個矩陣狀配置,形成PDP。在PDP中配備眾所周知的驅(qū)動電路或控制電路等,從而構(gòu)成PDP裝置。
2.PDP的驅(qū)動方法通過由以下3個動作期間構(gòu)成的地址/顯示分離驅(qū)動方式對上述PDP進行驅(qū)動顯示,即(1)將全部顯示單元置為初始化狀態(tài)的初始化期間;(2)為各個放電單元分配地址、選擇與輸入數(shù)據(jù)相對應的顯示狀態(tài)輸入到各個單元中的數(shù)據(jù)寫入期間;(3)使處于顯示狀態(tài)的放電單元顯示發(fā)光的維持放電期間。
在上述(3)維持放電期間內(nèi),在上述(2)寫入期間內(nèi)相應于輸入數(shù)據(jù)而形成了壁電荷的放電單元中,在掃描電極705和維持電極706上分別施加彼此相位不同的、電極電壓脈沖約為200V的矩形波電壓。即,通過在上述成對的顯示電極之間施加交流電壓,在被寫入了顯示狀態(tài)的放電單元中,每當有電壓極性變化時就產(chǎn)生脈沖放電。
由上述維持放電激發(fā)出氙氣,從激發(fā)氙氣發(fā)射出紫外光,該紫外光通過熒光體層715變換為可見光,進行圖像顯示。
但是,在現(xiàn)有的PDP中,如上所述,匯流電極709和電介質(zhì)層707通過包含煅燒工序的厚膜工藝而形成,該煅燒工序是500~600℃的高溫處理,在煅燒完成后的匯流電極709中有時會殘留膏中所含的粘合劑煅燒物。
因此,在煅燒電介質(zhì)層707時,在匯流電極709與電介質(zhì)層707的接觸部分容易產(chǎn)生氣泡,在與該氣泡產(chǎn)生區(qū)域相對應的電介質(zhì)層707的區(qū)域中,其厚度變得比其它電介質(zhì)層707的區(qū)域薄。另外,煅燒物的密度原本就比較低,所以電介質(zhì)層707的絕緣耐壓很小,約為2.5×105V/cm,因此,就會在絕緣耐壓較低的電介質(zhì)層707中產(chǎn)生厚度較薄的區(qū)域,PDP中的電介質(zhì)層707的耐壓低。這樣一來,在上述PDP動作期間之中的初始化期間內(nèi)施加高電壓等時,電介質(zhì)層707中就容易產(chǎn)生絕緣破壞。
因此,在現(xiàn)有的PDP中,為了提高電介質(zhì)層707的耐壓,需要將電介質(zhì)層707的膜厚設(shè)定為比較厚的40μm,其結(jié)果是,需要設(shè)定很高的放電開始電壓、放電維持電壓,存在難以提高發(fā)光效率的問題。
針對這類問題,在例如專利文獻1中公開了一種多層膜結(jié)構(gòu)的電介質(zhì)層,其在通過真空蒸鍍雙重層疊了Cr、Cu的電極上,由直接覆蓋的Al2O3構(gòu)成的第1層、由含SiO280%的玻璃構(gòu)成的第2層、以及由Al2O3構(gòu)成的第3層,利用真空蒸鍍法或者濺射法依次層疊而形成。
根據(jù)專利文獻1所記載的發(fā)明,利用真空蒸鍍法或者濺射法形成了薄膜的Al2O3膜被用作第1層、第3層,因此不會產(chǎn)生裂紋;另外,由于使用含SiO280%的玻璃作為第2層,能夠以較薄的膜厚形成沒有裂紋的電介質(zhì)層。
另外,在例如專利文獻2中公開了一種由在電極上通過CVD法、濺射、蒸鍍的真空工藝形成的金屬氧化物所構(gòu)成的下層以及在該下層上形成的電介質(zhì)玻璃所構(gòu)成的上層所構(gòu)成的電介質(zhì)層。
根據(jù)專利文獻2所記載的發(fā)明,在印刷涂敷并加以煅燒而形成的Ag電極上涂覆電介質(zhì)層時,首先在Ag電極的表面上利用CVD法覆蓋由ZnO、ZrO2、MgO、TiO2、SiO2、Al2O3、Cr2O3等“在表面上生成氫氧基的金屬氧化物”構(gòu)成的厚度為0.1~10μm的層,然后在其上涂覆由電介質(zhì)玻璃構(gòu)成的電介質(zhì)層,由此,即使電介質(zhì)層形成得很薄,在PDP驅(qū)動時也不容易產(chǎn)生電介質(zhì)層的絕緣破壞。
另外,在這種PDP中,為了降低其放電開始電壓、維持放電電壓從而降低其電力消耗,只要在上述間隙D中配置細微的電極對即可。
例如,在專利文獻3中公開了一種技術(shù),在掃描電極與維持電極所包夾的間隙中配置輔助電極(觸發(fā)電極)對,在各輔助電極的中央部設(shè)置翼部,以便使各輔助電極在各放電單元中具有從放電單元端部至中央部的寬廣的面積。依照此種方式設(shè)置翼部后,放電會首先從各個翼部所包夾的間隙開始,因此,即使維持放電電壓、放電開始電壓很低也能夠可靠地開始維持放電,能夠改善維持放電時的放電效率。
另外,在專利文獻4中公開了一種技術(shù),其如圖8所示,在放電單元800中,在構(gòu)成主顯示電極對802的掃描電極805和維持電極806的相向面上,形成包夾著比由掃描電極805和維持電極806所包夾的間隙G更狹窄的間隙g、面積阻抗比主顯示電極對802高的副顯示電極對801,并采用發(fā)光效率高的短脈沖作為施加電壓脈沖,設(shè)定施加電壓的電壓值,使得當構(gòu)成副顯示電極對801的各副顯示電極之間沒有放電時在掃描電極805和維持電極806之間不放電,當各副顯示電極之間正在放電時在掃描電極805和維持電極806之間進行放電。此外,圖8是表示PDP的顯示電極對的一部分的關(guān)鍵部位平面圖,是從圖中沒有表示出來的背面板一側(cè)觀察所得的結(jié)果,雙點劃線所包圍的區(qū)域相當于放電單元。
通過如上所述構(gòu)成并設(shè)定電壓值以圖能夠控制放電延遲時間,減小放電延遲,即使降低放電開始電壓也能夠可靠地開始維持放電。
專利文獻1特開昭55-143754號公報專利文獻2特開2003-7217號公報專利文獻3特開2001-236895號公報專利文獻4特開平04-4542號公報但是,在專利文獻1所記載的發(fā)明中完全沒有表示出該發(fā)明對耐壓、放電開始電壓、發(fā)光效率的貢獻,另外,因其使用真空蒸鍍法或者濺射法將3層互不相同的材料層疊而形成電介質(zhì)層,所以,在形成各個層時需要不同的靶(target)材料或不同的成膜條件,導致成為復雜的薄膜工藝,難以實現(xiàn)可靠性好并且穩(wěn)定的制造。進一步,使用含80%的SiO2的玻璃和Al2O3以真空蒸鍍法或者濺射法形成的電介質(zhì)層仍然是低密度、低絕緣耐壓,因此,為了提高耐壓必須加大電介質(zhì)層的膜厚,作為放電單元需要高放電開始電壓、維持放電電壓,其存在的問題是難以提高發(fā)光效率。
另外,在專利文獻2所記載的發(fā)明中,在涂敷煅燒后的Ag電極上以CVD法等形成金屬氧化物,其上形成由電介質(zhì)玻璃構(gòu)成的電介質(zhì)層,因此,覆蓋膜厚較厚的Ag電極以CVD法形成金屬氧化物,進一步由于層疊涂覆電介質(zhì)層并加以煅燒,因此很難防止氣泡等的產(chǎn)生,而且,采用薄膜工藝及印刷工序作為形成電介質(zhì)層的工序,但這些工序包含暴露到空氣中的過程,所以,電介質(zhì)層會吸附雜質(zhì)氣體,其存在的問題是難以穩(wěn)定地制造可靠性好的PDP。
另外,在上述專利文獻1、2所記載的任意一個發(fā)明中,在通過薄膜工藝形成保護膜之后會經(jīng)過暴露到空氣中的過程,因此存在著會吸附空氣中的雜質(zhì)氣體的問題。
亦即,構(gòu)成保護膜的MgO等金屬氧化物具有吸附水(H2O)或二氧化碳(CO2)等雜質(zhì)氣體后很容易變質(zhì)為氫氧化化合物或碳酸化合物的性質(zhì),因此,具備以變質(zhì)為氫氧化化合物或碳酸化合物的MgO為主要成分的保護膜的PDP與原本具備以MgO為主要成分的保護膜的PDP相比,其2次電子釋放效率低,因而,存在著放電開始電壓升高并且耐濺射特性降低的問題。
另外,在上述專利文獻3所記載的發(fā)明中,為了可靠地開始維持放電所需的放電開始電壓約為180V,仍然很高,對于降低PDP的電力消耗的要求來說是不夠的。
另外,如果能夠減小放電延遲,即使降低放電開始電壓也能夠可靠地開始維持放電;但在上述專利文獻4所記載的發(fā)明中,雖然能夠減小放電延遲,但另一個面,需要設(shè)定電壓值使得副顯示電極對801產(chǎn)生放電時主顯示電極對802同時也產(chǎn)生放電,因此,其結(jié)果是,需要設(shè)定較高的用于產(chǎn)生維持放電的電壓值,放電開始電壓高達約180V,這對于PDP所要求的電力消耗降低要求來說是不夠的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于這種問題,其目的在于提供一種能夠降低放電開始電壓、放電維持電壓并提高發(fā)光效率的PDP以及能夠提高PDP的壽命并以穩(wěn)定的質(zhì)量進行制造的PDP的制造方法。
本發(fā)明為了解決上述問題,采用了以下手段。
即,在本發(fā)明的等離子體顯示面板中,包夾著放電空間使一對襯底相向配置,在其中一個襯底中在上述放電空間一側(cè)的主面上延伸配設(shè)多個顯示電極對,上述顯示電極對由第1電極和第2電極構(gòu)成,上述第1電極和上述第2電極分別由帶狀的透明電極、設(shè)置在上述透明電極的放電空間一側(cè)主面上并且具有比上述透明電極的較短方向?qū)挾雀〉膶挾鹊膮R流電極構(gòu)成,在上述一個襯底的上述放電空間一側(cè)主面上以覆蓋上述顯示電極對的方式層疊電介質(zhì)層,在上述電介質(zhì)層的上述放電空間一側(cè)主面上層疊保護膜,其中,上述電介質(zhì)層上具有1.0×106V/cm以上、1.0×107V/cm以下的絕緣耐壓。
本發(fā)明的等離子體顯示面板制造方法中,對包含在襯底主面上層疊電介質(zhì)層的步驟、傳送或保管層疊了上述電介質(zhì)層的上述襯底的步驟的等離子體顯示面板的制造方法,從電介質(zhì)層層疊步驟直到電介質(zhì)層層疊襯底傳送、保管步驟都維持減壓狀態(tài)。
另外,本發(fā)明的等離子體顯示面板制造方法中,對包含在襯底主面上層疊電介質(zhì)層的步驟、在上述電介質(zhì)層的主面上層疊保護膜的步驟、傳送或保管層疊了上述保護膜的上述襯底的步驟的等離子體顯示面板的制造方法,從保護膜層疊步驟直到保護膜層疊襯底傳送、保管步驟都維持減壓狀態(tài)。
另外,為達到上述目的,本發(fā)明的PDP中,對具備在主面上延伸配設(shè)了由第1電極和第2電極構(gòu)成的顯示電極對的襯底、具有沿著顯示電極對的延伸方向排列多個放電單元的結(jié)構(gòu)的PDP,該第1電極和第2電極分別是由帶狀的基部、從該基部針對每個該放電單元向其它基部突出而形成的多個突出部構(gòu)成。
另外,在本發(fā)明的PDP中,面向不同電極的突出部的突出部邊采用的是在帶狀基部的主面的平行面上形成為多角形狀或曲線狀輪廓的結(jié)構(gòu)。
另外,在本發(fā)明的PDP中,在第1電極或第2電極的至少一個中,使在相同電極相鄰的突出部,從上述基部突出的長度為相同尺寸并且作為一對,在平行于基部的主面的面上以多角形狀或者曲線形狀的輪廓形成構(gòu)成一對突出部的各突出部的頂端部分,然后使上述各個突出部具備以下<1>至<3>的某一個特征。
<1>為了使構(gòu)成一對突出部的各個突出部的中心線在該突出部頂端的前方相互交叉,使頂端部分相對帶狀基部的寬度方向傾斜;<2>使構(gòu)成一對突出部的各個突出部相互之間的間隙在突出部頂端一側(cè)比上述基部一側(cè)更狹窄;<3>使構(gòu)成一對突出部的各個突出部的頂端部分彎曲以使相互靠近。
另外,在本發(fā)明的PDP中,該第1電極和第2電極分別由帶狀的基部、從該基部向其它基部突出而形成的突出部構(gòu)成,該基部由匯流電極和透明電極構(gòu)成,該第1電極的突出部和第2電極的突出部形成為其頂端在基部主面的平行面上呈銳角形狀或曲線狀輪廓,并且從該匯流電極分支,采用與該匯流電極相同種類的材料。
如上所述,本發(fā)明的等離子體顯示面板中,電介質(zhì)層具備1.0×106V/cm以上、1.0×107V/cm以下的絕緣耐壓,而現(xiàn)有的PDP中的電介質(zhì)層的絕緣耐壓約為2.5×105V/cm,因此,與現(xiàn)有的PDP相比,能夠在保持較高的電介質(zhì)層耐壓的同時使其膜厚變薄。
這樣一來,本發(fā)明的PDP中,與現(xiàn)有的PDP相比,能夠使電介質(zhì)層的厚度變薄,因而能夠提高電場強度,即使降低了維持放電電壓也很容易產(chǎn)生維持放電。
由此,本發(fā)明的等離子體顯示面板中能夠降低放電開始電壓、維持放電電壓,提高發(fā)光效率。
在本發(fā)明的PDP中,如果電介質(zhì)層是利用化學汽相沉積法(CVD法)形成并含有Si原子和O原子作為主要成分,則與現(xiàn)有的PDP相比,能夠很容易地提高其密度,達到既薄又細密的效果,能夠很容易地將電介質(zhì)層的絕緣耐壓設(shè)定為上述范圍,因此是比較理想的。
在本發(fā)明的PDP中,如果電介質(zhì)層是利用感應耦合等離子體化學汽相沉積法(ICP-CVD法)形成,則與現(xiàn)有的PDP相比,能夠?qū)崿F(xiàn)可以高速形成的電介質(zhì)層,對于提高批量生產(chǎn)能力是比較理想的。
另外,如果電介質(zhì)層的相對介電常數(shù)ε在大于等于2、小于等于5的范圍內(nèi)、而電介質(zhì)層的膜厚d在1μm以上、10μm以下的范圍內(nèi)形成,則與現(xiàn)有的PDP相比,能夠在使電介質(zhì)層變薄的同時保持耐壓,電介質(zhì)層比現(xiàn)有的PDP薄,因此能夠提高透射率,并且能夠降低襯底的翹曲,是比較理想的。
另外,如果電介質(zhì)層的相對介電常數(shù)ε與電介質(zhì)層的膜厚d的比值(ε/d)設(shè)定為0.1以上、0.3以下,則能夠抑制靜電電容的增大,并能夠抑制超過發(fā)生維持放電所需的足夠的放電電流以上而流過多余的放電電流,對于可靠地提高發(fā)光效率來說是比較理想的。
當上述第1電極和第2電極分別由帶狀的基部、從該基部按照每一個上述放電單元向其它基部突出而形成的多個突出部構(gòu)成的情況下,在向第1電極和第2電極供電時,電位在放電單元內(nèi)集中到多個突出部,與現(xiàn)有的PDP相比,放電空間內(nèi)的電場強度提高,上述效果明顯。
因此,在這種情況下,能夠設(shè)置多個容易開始放電的地方,與在放電單元內(nèi)僅有一對突出部相比,放電空間內(nèi)的電場強度進一步提高,更容易開始放電,即使降低放電開始電壓也能夠可靠地開始維持放電,上述效果進一步增大。
特別地,在這種情況下,突出部的配設(shè)位置即使偏離了上述基部的延伸方向,由于放電單元內(nèi)設(shè)置了多個突出部,因此與在放電單元內(nèi)僅有一對突出部相比,維持放電的可靠性更高。
由此,在這種情況下,與現(xiàn)有的PDP以及在放電單元內(nèi)僅設(shè)置一對突出部的PDP相比,能夠可靠地開始維持放電的放電開始電壓、維持放電電壓得以降低,PDP的電力消耗也得以降低,因此是比較理想的。
例如,在各個放電單元內(nèi),上述第1電極的突出部和上述第2電極的突出部配置為相向狀態(tài),在處于相向狀態(tài)的2個突出部的突出部之間以及相鄰突出部之間,當突出長度被調(diào)整為對稱情況下,或者處于相向狀態(tài)的組配設(shè)有3組以上,并調(diào)整為位于放電單元中央部的組的突出部的突出長度最短、越靠近放電單元兩端的組其突出部的突出長度越長,或者反之,調(diào)整為位于放電單元中央部的組的突出部的突出長度最長、越靠近放電單元兩端的組其突出部的突出長度越短的情況下,突出長度得到有規(guī)律地調(diào)整,因此上述效果明顯。
特別地,在這種情況下,突出長度被調(diào)整為在放電單元中央部與其兩端不同,則提高了每個放電單元的開口率,本發(fā)明PDP的色彩鮮艷度變得更高,因此是比較理想的。
當面向不同電極的突出部的突出部邊采用的是在帶狀基部的主面的平行面上形成為多角形狀或曲線狀輪廓的情況下,在向上述第1電極和第2電極供電實現(xiàn)維持放電時,電位在集中到上述突出部的同時會進一步集中到上述突出部邊,放電空間中的電場強度進一步增強,即使是低電壓也能夠可靠地開始放電,同時能夠可靠地開始放電的地方有多個,因此上述效果明顯。
另外,在兩個電極的至少一個之中,與相同電極相鄰的突出部采用從上述基部突出的長度以相同的尺寸并且成對地的方式形成,在構(gòu)成一對突出部的各個突出部上將一對突出部的各個頂端部分形成為在基部主面的平行面上的多角形狀或曲線狀輪廓,在此基礎(chǔ)上,具備上述<1>至<3>的某一個特征的情況下,在相同電極相鄰的突出部的頂端之間連結(jié)等電位線,而該等電位線呈向其它電極一側(cè)突出的狀態(tài),放電距離變得更短,因此能夠進一步降低放電開始電壓,使上述效果明顯。
在假定以具備上述<1>至<3>的某一個特征的各頂端為頂點的封閉區(qū)域時,只要將該區(qū)域配置為正方形,在相同電極相鄰的突出部的頂端之間連結(jié)等電位線,而該等電位線在向其它電極一側(cè)突出的狀態(tài)下,能夠最容易開始放電,因此上述效果明顯。
另外,如果匯流電極是包含鋁(Al)和釹(Nd)為主要成分并且在真空中或減壓狀態(tài)下形成,則與現(xiàn)有的PDP相比,能夠?qū)崿F(xiàn)低電阻并使膜厚變薄,與現(xiàn)有的PDP相比,即使以覆蓋著匯流電極的方式層疊薄電介質(zhì)層也能夠抑制電介質(zhì)層中出現(xiàn)厚度差,因此能夠使電介質(zhì)層變薄,并且能夠抑制驅(qū)動中產(chǎn)生遷移(migration)現(xiàn)象,是比較理想的。
當上述基部的至少一個由匯流電極和透明電極構(gòu)成、使上述突出部從該匯流電極分支并采用與該匯流電極相同種類的材料形成的情況下,在形成匯流電極時也能夠同時形成突出部,并且在形成匯流電極時所使用的微細加工工序也可以用于形成突出部,另外,能夠降低從匯流電極直到突出部的電阻。
因此,在這種情況下,本發(fā)明的PDP變得易于制造,并且既容易縮小放電單元的尺寸,又能夠提高PDP的響應性,是比較理想的。
進一步,當上述第1電極和上述第2電極分別由帶狀的基部、從該基部向其它基部突出而形成的突出部而構(gòu)成,該基部由匯流電極和透明電極構(gòu)成,該第1電極的突出部和第2電極的突出部形成為其頂端在基部主面的平行面上呈銳角形狀輪廓,并且從該匯流電極分支,采用與該匯流電極相同種類的材料的情況下,電位集中到突出部的同時會進一步集中到其頂端,因此放電空間中的電場強度進一步增強,即使是低電壓也能夠可靠地開始維持放電,上述效果明顯。
在此情況下,在形成匯流電極時能夠同時形成突出部,另外,能夠降低從匯流電極到突出部頂端的電阻,因而降低了PDP的電力消耗,實現(xiàn)了高精度。
當上述保護膜包含MgO作為主要成分,在真空中或減壓狀態(tài)下層疊在上述電介質(zhì)層的上述放電空間一側(cè)主面上,并且真空或減壓狀態(tài)一直維持到上述一對襯底粘在一起為止而進行保管的情況下,與現(xiàn)有的PDP相比,保護膜中的雜質(zhì)受到抑制,所以保護膜的二次電子釋放系數(shù)及耐濺射性得到提高,能夠降低保護膜的放電開始電壓,進一步提高耐濺射性,進一步提高發(fā)光效率和可靠性,是比較理想的。
當上述襯底的厚度t在0.5mm以上、1.1mm以下的范圍內(nèi)時,與現(xiàn)有的PDP相比,能夠?qū)崿F(xiàn)體積薄重量輕的PDP,當上述襯底使用塑料材料構(gòu)成時,能夠進一步減輕重量,是比較理想的。
另外,在本發(fā)明的PDP的制造方法中,從電介質(zhì)層層疊步驟直到電介質(zhì)層層疊襯底傳送、保管步驟都維持減壓狀態(tài),或者從保護膜層疊步驟直到保護膜層疊襯底傳送、保管步驟都維持減壓狀態(tài),因此,所形成的電介質(zhì)層或保護膜不會接觸空氣,亦即,與現(xiàn)有的PDP制造方法相比,能夠抑制雜質(zhì)氣體的吸附。
此外,在本發(fā)明的PDP制造方法中,與專利文獻1的PDP制造方法相比,其制造工序簡單,能夠提高PDP的質(zhì)量和可靠性。
因此,與現(xiàn)有的PDP相比,能夠制造出使用壽命更長的PDP,并能夠制造出可靠性高、質(zhì)量穩(wěn)定的PDP。
上述襯底如果是前面用襯底,則在前面用襯底上所形成的電介質(zhì)層或保護膜上不會吸附雜質(zhì)氣體,特別是在前面板上影響而縮短PDP使用壽命的因素很多,因此上述效果明顯。
如果在上述電介質(zhì)層層疊步驟之前具備在上述襯底主面上形成顯示電極的顯示電極形成步驟,在上述顯示電極形成步驟中包含形成帶狀透明電極的子步驟和在上述透明電極的主面上形成帶狀匯流電極的子步驟,在上述形成匯流電極的子步驟中使用以鋁和釹為主要成分的材料利用真空成膜工藝法形成上述匯流電極時,則通過使用以鋁和釹為主要成分的材料形成匯流電極,與現(xiàn)有的做法相比,能夠形成低電阻的匯流電極,因此能夠形成厚度很小的匯流電極,即使以覆蓋著匯流電極的方式形成電介質(zhì)層也能夠抑制發(fā)生電介質(zhì)層的厚度分布不均,能夠抑制電介質(zhì)層中的絕緣破壞,因此上述效果明顯。
另外,通過使用以鋁和釹為主要成分的材料作為匯流電極的材料,能夠利用低溫工藝形成匯流電極,上述真空成膜工藝為低溫工藝,是比較理想的,并且,由于是含鋁的材料,在利用干刻蝕法制作匯流電極的圖案時可以使用低溫工藝,因此是比較理想的。
另外,在這種情況下,通過使用真空成膜法形成,由于該方法是低溫工藝,因此能夠抑制高溫工藝中發(fā)生的襯底等的翹曲或破裂,上述效果明顯。
在上述保護膜層疊步驟,當使用包含Mg原子和O原子作為主要成分的材料通過真空成膜工藝法層疊上述保護膜的情況下,由于真空成膜工藝方法是低溫工藝,在保護膜層疊步驟中,就能夠抑制高溫工藝中發(fā)生的襯底等的翹曲或破裂,上述效果明顯。
如果在背面用襯底的上述電介質(zhì)層層疊步驟之前,具備在上述背面用襯底的主面上形成數(shù)據(jù)電極的數(shù)據(jù)電極形成步驟,在上述電介質(zhì)層層疊襯底傳送、保管步驟中的傳送之后,包含在上述電介質(zhì)層的主面上豎立設(shè)置間隔壁的步驟和在從上述間隔壁側(cè)面直到上述電介質(zhì)層主面上形成熒光體層的步驟;在從上述電介質(zhì)層層疊步驟直到熒光體層形成步驟為止維持減壓狀態(tài)時,在背面用襯底上所形成的電介質(zhì)層上不會吸附雜質(zhì)氣體,因此上述效果明顯。
在上述數(shù)據(jù)電極形成步驟,當使用含有鋁和釹作為主要成分的材料,利用真空成膜工藝法形成上述數(shù)據(jù)電極的情況下,則通過使用以鋁和釹為主要成分的材料形成匯流電極,與現(xiàn)有的做法相比,能夠形成低電阻的數(shù)據(jù)電極,因此能夠形成厚度較小的數(shù)據(jù)電極,即使以覆蓋著數(shù)據(jù)電極的方式形成電介質(zhì)層也能夠抑制電介質(zhì)層的厚度分布不均,能夠抑制電介質(zhì)層中的絕緣破壞,因此上述效果明顯。
另外,通過使用以鋁和釹為主要成分的材料作為數(shù)據(jù)電極的材料,能夠利用低溫工藝形成數(shù)據(jù)電極,上述真空成膜工藝為低溫工藝,所以是比較理想的,并且,由于是含鋁的材料,在利用干刻蝕法制作數(shù)據(jù)電極的圖案時可以使用低溫工藝,因此是比較理想的。
另外,在這種情況下,通過使用真空成膜法形成,由于該方法是低溫工藝,因此能夠抑制高溫工藝中發(fā)生的襯底等的翹曲或破裂,上述效果明顯。
如果在室溫以上300℃以下的氣體環(huán)境中執(zhí)行上述步驟,就能夠可靠地抑制上述面板的翹曲和破裂,是比較理想的;另外,與現(xiàn)有的PDP的制造方法相比,在上述步驟中能夠?qū)崿F(xiàn)加工時間的縮短,并降低加工所需的電力消耗,擴大布線材料的選擇范圍。
在上述電介質(zhì)層層疊步驟中,如果使用CVD法層疊上述電介質(zhì)層,則與現(xiàn)有的PDP制造方法相比,能夠?qū)盈B高密度的電介質(zhì)層,能夠細密地層疊電介質(zhì)層,并能夠?qū)盈B出絕緣耐壓高的電介質(zhì)層,因此,能夠很容易地制造出具備具有上述范圍內(nèi)的絕緣耐壓的電介質(zhì)層的PDP。
因此,在這種情況下,與現(xiàn)有的PDP的制造方法相比,能夠?qū)盈B出薄電介質(zhì)層,制造出在驅(qū)動時放電空間的電場強度比現(xiàn)有的PDP強的PDP,由此,能夠制造出可以降低放電維持電壓、放電開始電壓并且放電效率高的PDP。
在使用ICP-CVD法作為上述CVD法的情況下,能夠高速地層疊電介質(zhì)層,是比較理想的。
在本發(fā)明的PDP中,上述第1電極和第2電極分別由帶狀的基部、從該基部按照每一個上述放電單元向其它基部突出而形成的多個突出部構(gòu)成,由此,在向第1電極和第2電極供電時,電位在放電單元內(nèi)集中到多個突出部,與現(xiàn)有的PDP相比,放電空間內(nèi)的電場強度提高。
因此,在本發(fā)明的PDP中,能夠設(shè)置多個易于開始放電的地方,與在放電單元內(nèi)只有一對突出部的情形相比,放電空間內(nèi)的電場強度進一步提高,易于開始放電。
其結(jié)果是,在本發(fā)明的PDP中,與現(xiàn)有的PDP相比,即使降低放電開始電壓也能夠可靠地開始維持放電,能夠降低放電開始電壓、維持放電電壓。
特別地,在本發(fā)明的PDP中,突出部的配設(shè)位置即使偏離了上述基部的延伸方向,由于放電單元內(nèi)設(shè)置了多個突出部,因此與在放電單元內(nèi)僅有一對突出部的情形相比,維持放電的可靠性更高。
由此,在本發(fā)明的PDP中,與現(xiàn)有的PDP以及在放電單元內(nèi)僅設(shè)置一對突出部的PDP相比,能夠可靠地開始維持放電的放電開始電壓、維持放電電壓得以降低,并降低PDP的電力消耗。
例如,在各個放電單元內(nèi),上述第1電極的突出部和上述第2電極的突出部配置為相向狀態(tài),在處于相向狀態(tài)的2個突出部的突出部之間以及相鄰突出部之間,當突出長度被調(diào)整為對稱的情況下,或者處于相向狀態(tài)的組配設(shè)有3組以上,并調(diào)整為位于放電單元中央部的組的突出部的突出長度最短、越靠近放電單元兩端的組其突出部的突出長度越長,或者反之,調(diào)整為位于放電單元中央部的組的突出部的突出長度最長、越靠近放電單元兩端的組其突出部的突出長度越短的情況下,突出長度得到有規(guī)律地調(diào)整,因此上述效果明顯。
特別地,在這種情況下,突出長度被調(diào)整為在放電單元中央部與其兩端不同,則提高了每個放電單元的開口率,本發(fā)明PDP的色彩鮮艷度變得更高,因此是比較理想的。
當面向不同電極的突出部的突出部邊采用的是在帶狀基部的主面的平行面上形成為多角形狀或曲線狀輪廓的情況下,在向上述第1電極和第2電極供電來實現(xiàn)維持放電時,電位在集中到上述突出部的同時會進一步集中到上述突出部邊,即使是低電壓也能夠可靠地開始放電,同時能夠可靠地開始放電的地方有多個,因此上述效果明顯。
另外,在兩個電極的至少一個之中,與相同電極相鄰的突出部以從上述基部突出的長度為相同的尺寸的方式成為一對,在構(gòu)成一對的突出部的各個突出部上,將一對突出部的各個頂端部分形成為在基部主面的平行面上的多角形狀或曲線狀輪廓,在此基礎(chǔ)上,具備上述<1>至<3>的某一個特征的情況下,與相同電極相鄰的突出部的頂端之間連結(jié)等電位線,而該等電位線呈向其它電極一側(cè)突出的狀態(tài),不同電極之間的放電距離變得更短,因此能夠進一步降低放電開始電壓,上述效果明顯。
在假定以具備上述<1>至<3>的某一個特征的各頂端為頂點的封閉區(qū)域時,只要將該區(qū)域配置為正方形,在相同電極相鄰的突出部的頂端之間連結(jié)等電位線,而該等電位線呈向其它電極一側(cè)突出的狀態(tài),則能夠最容易開始放電,因此上述效果明顯。
當上述基部的至少一個由匯流電極和透明電極構(gòu)成、使上述突出部從該匯流電極分支并采用與該匯流電極相同種類的材料形成的情況下,在形成匯流電極時也能夠同時形成突出部,并且在形成匯流電極時所使用的微細加工工序也可以用于形成突出部,另外,能夠降低從匯流電極直到突出部的電阻。
因此,在這種情況下,本發(fā)明的PDP變得易于制造,并且既容易縮小放電單元的尺寸,又能夠提高PDP的響應性,同時獲得上述效果。
進一步,在本發(fā)明的PDP中,上述第1電極和第2電極分別由帶狀的基部、從該基部向其它基部突出而形成的突出部而構(gòu)成,該基部由匯流電極和透明電極構(gòu)成,該第1電極的突出部和第2電極的突出部形成為其頂端在基部主面的平行面上呈銳角形狀的輪廓,并且從該匯流電極分支,采用與該匯流電極相同種類的材料形成,由此,電位在集中到突出部的同時會進一步集中到其頂端,因此放電空間中的電場強度進一步增強,即使是低電壓也能夠可靠地開始維持放電,能夠與匯流電極同時形成突出部,另外,能夠降低從匯流電極直到突出部頂端的電阻。
因此,在本發(fā)明的PDP中,PDP的電力消耗降低,實現(xiàn)高精度。
此外,只要不脫離本發(fā)明的主旨,以上所述的本發(fā)明的各個結(jié)構(gòu)可以相互組合。
圖1是表示本發(fā)明的第1實施方式的PDP1的放電單元的結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
圖2是表示本發(fā)明的第2實施方式的PDP1的制造方法的工序流程示意圖。
圖3是表示本發(fā)明的第2實施方式的PDP1的制造方法中的前面板2的制造工序的剖面示意圖。
圖4是表示本發(fā)明的第2實施方式的PDP1的制造方法中的背面板3的制造工序的剖面示意圖。
圖5(a)是表示第3實施方式的PDP的結(jié)構(gòu)的主要部分的剖面圖,(b)是相當于在圖5(a)的Y-Y面截斷后的剖面的主要部分剖面圖。
圖6(a)是表示第3實施方式的變更例1中的PDP的放電單元的一部分的主要部分平面圖,(b)是對其一部分進行放大后的主要部分平面圖。
圖7(a)是表示第3實施方式的變更例2中的PDP的放電單元的一部分的主要部分平面圖,(b)是對其一部分進行放大后的主要部分平面圖。
圖8(a)是表示第3實施方式的變更例3中的PDP的放電單元的一部分的主要部分平面圖,(b)是表示變更例3的其它形態(tài)的主要部分平面圖,(c)是對它們的一部分進行放大后的主要部分平面圖。
圖9(a)是表示第4實施方式的PDP的放電單元的一部分的主要部分平面圖,(b)是對其一部分進行放大后的主要部分平面圖。
圖10是表示第5實施方式的PDP的放電單元的一部分的主要部分平面圖。
圖11(a)是將現(xiàn)有的表面放電型PDP沿著顯示電極截斷后的主要部分剖面圖,(b)是將(a)在X-X面截斷后的主要部分剖面圖。
圖12是表示專利文獻4中記載的PDP的前面板的一部分的主要部分平面圖。
具體實施例方式
下面使用
實施本發(fā)明的優(yōu)選方式。
(第1實施方式)圖1(a)是將本發(fā)明的第1實施方式中的PDP101的單位放電單元沿著與間隔壁114垂直的面截斷后的剖面圖。圖1(b)是沿著圖1(a)中的X-Y所示的面截斷后的剖面圖。此外,為方便起見,在圖1中只表示了PDP的單位放電單元,但在第1實施方式的PDP中,用來發(fā)出紅、綠、藍各種顏色光的多個放電單元排列成矩陣形狀。
1.PDP101的結(jié)構(gòu)如圖1(a)所示,PDP101由前面板102和背面板103相向配置而成。PDP101的前面板102中,在薄的襯底110的一個主面上形成有顯示電極對104,以覆蓋著形成有顯示電極對104的襯底110主面的方式依次層疊電介質(zhì)層107和保護膜108。襯底110例如由玻璃材料構(gòu)成,厚度t1約為1.1mm。
如圖1(b)所示,在顯示電極對104中,掃描電極105和維持電極106以各自1條構(gòu)成一對,例如包夾著50~100μm的間隙相向設(shè)置,并分別設(shè)置為條狀。
在各個掃描電極105和維持電極106中,在襯底110的主面上,由ITO(氧化銦-錫)構(gòu)成的電阻較高的透明電極151、161被設(shè)定為例如大約100nm的膜厚,并分別制作出寬幅的帶狀圖案。
透明電極151、161也可以使用SnO2(氧化錫)、ZnO(氧化鋅)等作為主要成分。
掃描電極105和維持電極106中,為了降低透明電極151、161的電阻,在透明電極151、161的主面上配置有例如以AI-Nd(鋁-釹)為主要成分的匯流電極159、169。
匯流電極159、169設(shè)置為比透明電極151、161寬度窄。
匯流電極159、169并不限于此,也可以至少包含Al和稀土類金屬為主要成分。
匯流電極159、169的厚度設(shè)定為約1μm。
在本實施方式中,利用濺射法將Al系金屬合金薄膜成膜、利用干刻蝕法進行構(gòu)圖后層疊匯流電極159、169,因此,能夠很容易地將匯流電極159、169的厚度設(shè)定為上述數(shù)值。
但匯流電極159、169并不限于此,也可以利用真空成膜工藝法成膜層疊,并利用光刻法制作出圖案。
上述所謂的真空成膜工藝法指的是在真空狀態(tài)中形成薄膜的工藝方法,其中包括真空蒸鍍法、電子束蒸鍍法、等離子束蒸鍍法、各種化學汽相沉積法(CVD法)、濺射法等。
各個匯流電極159、169與透明電極151、161同樣地大致平行配置。
匯流電極159、169與現(xiàn)有的PDP相比厚度小,但以Al-Nd為主要成分的金屬體與包含Ag為主要成分的金屬體相比,具有均質(zhì)且優(yōu)異的電氣特性(低電阻),在匯流電極159、169中,由于其包含Al-Nd為主要成分,因此即使其厚度小,也能夠保持與現(xiàn)有的PDP中包含Ag為主要成分的匯流電極相同的性能(例如電阻特性)。
在本實施方式的PDP中,由于匯流電極159、169的厚度比現(xiàn)有的PDP小,當以覆蓋著匯流電極159、169的方式層疊電介質(zhì)層107時,與現(xiàn)有的PDP相比,能夠抑制電介質(zhì)層107中產(chǎn)生厚度差,因此,能夠抑制與匯流電極159、169的邊緣部分相對應的電介質(zhì)層107的厚度變得比其它部分的電介質(zhì)層107的厚度更小。
另外,在包含Al-Nd為主要成分的匯流電極159、169與電介質(zhì)層107之間不容易產(chǎn)生PDP驅(qū)動中金屬的電氣式移動的所謂的遷移現(xiàn)象,因此,本實施方式的PDP與現(xiàn)有的PDP相比其壽命變長、可靠性提高。
電介質(zhì)層107具備作為AC型PDP所特有的電流限制功能的存儲性,相對介電常數(shù)ε大約設(shè)定為4,并由包含例如95%的SiO2的材料構(gòu)成,其膜厚d被設(shè)定為約5μm。
但電介質(zhì)層107的相對介電常數(shù)ε并不限于此,只要設(shè)定在大于等于2小于等于5的范圍內(nèi)即可。
一般說來,若將以SiO2為主要成分的電介質(zhì)層107以CVD法進行層疊,則其相對介電常數(shù)ε局限于大于等于4、小于等于5的范圍內(nèi),而如果使用所謂的low-k材料層疊電介質(zhì)層107,則其相對介電常數(shù)ε能夠局限于大于等于2、小于等于3的范圍內(nèi)。
另外,這是因為,根據(jù)其與電介質(zhì)層107的厚度d的關(guān)系,如果相對介電常數(shù)ε小于2,則靜電電容變小,不能儲存所需的放電電流;反之,如果大于5,則會流過多余的放電電流,發(fā)光效率降低。
為了層疊相對介電常數(shù)ε被設(shè)定為大于等于2、小于等于3范圍內(nèi)的電介質(zhì)層107,例如使用SiOC或SiOF等作為所謂的low-k材料即可。
但電介質(zhì)層107中使用的所謂的low-k材料并不限于此,只要相對介電常數(shù)能夠設(shè)定在上述范圍內(nèi)并且是可以使用各種CVD法成膜的材料即可。
電介質(zhì)層107的厚度d也并不限于此,只要設(shè)定在大于等于1μm、小于等于10μm的范圍內(nèi)即可。
這是因為,如果電介質(zhì)層107的厚度d不足1μm,則絕緣耐壓強度不足、成品率下降,另外,如果大于10μm,則無法充分降低放電開始電壓、放電維持電壓。
電介質(zhì)層107含有SiO2,與現(xiàn)有的PDP相比,具有較高的絕緣耐壓和細密的層結(jié)構(gòu)。
在電介質(zhì)層107的層疊過程中,使用正硅酸乙酯(TEOStetra-ethyl-oxysilane)和含有Si原子及O原子的電介質(zhì)層原料,利用感應耦合等離子CVD法(ICP-CVD法)等各種CVD方法層疊電介質(zhì)層107,因此,在電介質(zhì)層107中,與現(xiàn)有的PDP相比,絕緣耐壓升高,層結(jié)構(gòu)細密。
電介質(zhì)層107的絕緣耐壓優(yōu)選是1.0×106V/cm以上、1.0×107V/cm以下。
這是因為玻璃散裝材料的絕緣耐壓為1.0×107V/cm左右,而不能期望更高的絕緣耐壓,另外,如果絕緣耐壓不足1.0×106V/cm,則電介質(zhì)層107的厚度d其上限為10μm,是現(xiàn)有的電介質(zhì)層的厚度(d=40μm)的1/4,因此,絕緣耐壓不到現(xiàn)有的電介質(zhì)層的絕緣耐壓(2.5×105V/cm)的4倍(1.0×106V/cm),可能會產(chǎn)生絕緣破壞。
如果電介質(zhì)層107中含有80~100%的SiO2,密度就會進一步提高,層結(jié)構(gòu)變得細密,絕緣耐壓升高,因此是比較理想的。
由于電介質(zhì)層107的絕緣耐壓高、層結(jié)構(gòu)細密,因此當電介質(zhì)層107的相對介電常數(shù)ε在大于等于2、小于等于5的范圍內(nèi)時,與現(xiàn)有的PDP相比,即使將電介質(zhì)層107的厚度d在1μm以上、10μm以下的范圍內(nèi)設(shè)定得小也能夠維持充分的耐壓。
在電介質(zhì)層107中,當相對介電常數(shù)ε接近5的情況下可以將厚度d大約設(shè)定為10μm,當相對介電常數(shù)ε接近3的情況下可以將厚度d大約設(shè)定為5μm左右,能夠獲得實質(zhì)上的耐壓,并且,如果能夠使匯流電極159、169的厚度進一步變薄,則可以將厚度d設(shè)定得更小,例如大約設(shè)定為1μm。
但是,如果電介質(zhì)層107的厚度d設(shè)定得過于小,則靜電電容c會變大,因此會流過超過發(fā)生維持放電所需的足夠的放電電流以上的多余放電電流,反而會降低發(fā)光效率。
因此,在本實施方式中,電介質(zhì)層107的相對介電常數(shù)ε與其厚度d之比(ε/d)設(shè)定為大于等于0.1、小于等于0.3。
這是因為,如果(ε/d)大于0.3,則由于現(xiàn)有的PDP的(ε/d)大于0.3,就不能期待發(fā)光效率的提高;而且,如果使用CVD法成膜,就難以使成膜的厚度d大于20μm,考慮到相對介電常數(shù)ε的下限為2,難以使(ε/d)低于0.1。
有一種為了提高發(fā)光效率而提高放電氣體中的Xe分壓的技術(shù),在該技術(shù)中所存在的問題是,必須向Xe提供高電能,這就需要提高放電維持電壓,必須準備比連接到現(xiàn)有的PDP上的驅(qū)動器用IC的耐壓更高的驅(qū)動器用IC;但在本實施方式中,由于電介質(zhì)層107的厚度d變得比現(xiàn)有的PDP小,因此在顯示電極對104上施加電壓時,在放電空間中電場強度增大、電氣能量密度增大,因此,既提高了放電氣體中的Xe分壓,又不會導致放電維持電壓的增大,能夠使用連接到現(xiàn)有的PDP上的驅(qū)動器用IC。
在本實施方式的PDP101中,與現(xiàn)有的PDP相比,電介質(zhì)層107的層結(jié)構(gòu)細密,并且其厚度d小,因此,與現(xiàn)有的PDP相比,能夠提高PDP101的驅(qū)動所產(chǎn)生的可見光對前面板102的透射率。
進一步,在本實施方式中,與現(xiàn)有的PDP相比,由于電介質(zhì)層107的厚度d小,因此在面板組裝工序的熱工藝中,能夠減少玻璃襯底110與其主面上層疊的電介質(zhì)層107的熱膨脹差所導致的襯底翹曲的發(fā)生,延長使用壽命,提高質(zhì)量。
另外,在本實施方式中,與現(xiàn)有的PDP相比,襯底110的厚度t1為更小的約1.1mm,因此能夠?qū)崿F(xiàn)薄型且重量輕的PDP。
另外,在本實施方式中,覆蓋著包含匯流電極159、169的顯示電極對104以CVD法形成電介質(zhì)層107,因此在沿著顯示電極對104的凹凸形成電介質(zhì)層107這一點上優(yōu)于現(xiàn)有的PDP,并且電介質(zhì)層107的厚度d變得均勻,與現(xiàn)有的具備利用壓膜法形成的電介質(zhì)層的PDP相比,在對應于電極邊緣的電介質(zhì)層107的區(qū)域中,能夠抑制電介質(zhì)層107的厚度d變小,因此也提高了電介質(zhì)層107的耐壓。
保護膜108具有例如0.6μm的厚度,并且層疊在電介質(zhì)層107的放電空間一側(cè)主面上,包含MgO作為主要成分。
MgO(氧化鎂)是二次電子釋放系數(shù)γ較大的材料,同時其耐濺射性也高、是一種光學透明的材料,因此被廣泛用作保護膜108的材料。
保護膜108的表面暴露在放電空間中,設(shè)想PDP的驅(qū)動狀態(tài)時,通過保護電介質(zhì)層107免受放電時的離子沖擊,同時高效地釋放出2次電子,起到了降低放電開始電壓的作用。
電介質(zhì)層107和保護膜108能夠防止上述顯示電極對104的表面被受到放電所產(chǎn)生的高能量的離子濺射而變差。
保護膜108的厚度并不限于此,只要在0.4μm以上、1.0μm以下即可。
這是因為,如果保護膜108的厚度不足0.4μm,耐濺射性會下降;反之,如果大于1.0μm,則無法高效地釋放出二次電子。
與現(xiàn)有的PDP相比,保護膜108的二次電子釋放系數(shù)高、耐濺射性高。
這是因為,在電介質(zhì)層107覆蓋著顯示電極對104形成之后,直到保護膜108的層疊結(jié)束為止,保護膜108被保管在維持減壓的氣體環(huán)境中,因此,與現(xiàn)有的PDP相比,在保護膜108的層疊過程中,抑制了雜質(zhì)氣體的吸附。
這里所說的減壓狀態(tài)指的是真空中或真空減壓狀態(tài)或者使用惰性氣體置換后的減壓狀態(tài)。
如果利用真空蒸鍍法等在后文敘述的真空成膜工藝法在真空中層疊保護膜108,則保護膜108的層結(jié)構(gòu)變得很細密,二次電子釋放系數(shù)更高,耐濺射性進一步提高,是比較理想的。
如果將前面板102置于維持減壓的氣體環(huán)境中直到前面板102與背面板103的封閉完成,就能夠進一步抑制保護膜108吸附雜質(zhì)氣體,與現(xiàn)有的PDP相比,保護膜108的二次電子釋放系數(shù)及耐濺射性提高,因此是比較理想的;另外,在前面板102的主面上形成的各個構(gòu)成部分例如間隔壁或熒光體層不會吸附雜質(zhì)氣體,能夠進一步抑制電介質(zhì)層107、保護膜108吸附雜質(zhì)的可能性,因此是比較理想的。
另一方面,在背面板103中,在由玻璃板構(gòu)成的襯底111的主面的單位放電單元中,形成與設(shè)置在上述前面板102主面上的掃描電極105和維持電極106呈立體交叉狀態(tài)的數(shù)據(jù)(地址)電極112。
數(shù)據(jù)電極112至少包含Al-Nd,與上述前面板102的顯示電極對104的形成方式相同,利用真空成膜工藝法形成。
進一步,在形成了數(shù)據(jù)電極112的襯底111表面上,以覆蓋著數(shù)據(jù)電極112的狀態(tài)形成膜厚約為2μm的電介質(zhì)層113。
與上述前面板102的電介質(zhì)層107同樣地,利用CVD法或ICP-CVD法等各種CVD法形成含有80%SiO2的電介質(zhì)層113。
進一步,雖然在圖1(b)中沒有表示出來,但在電介質(zhì)層113的主面上形成配置(豎立設(shè)置)有高度大致固定的間隔壁114。
間隔壁114優(yōu)選是利用含非鉛系玻璃材料涂敷煅燒而成,按照預定的圖案形成為棱條形狀,以便將多個放電單元間隔成條紋狀或井字形狀(省略圖示)。
此外,從電介質(zhì)層113主面直到間隔壁114的壁面,形成有發(fā)出紅、綠、藍光的各種熒光體層115。
熒光體層115中使用了例如(Y、Gd)BO3:Eu、Zn2SiO4:Mn和BaMg2Al14O24:Eu等熒光體。
熒光體層115是按照上述每一種熒光體顏色針對形成有間隔壁114的襯底111印刷涂敷并經(jīng)過煅燒而成的,其形成在間隔壁114的側(cè)面和電介質(zhì)層113的主面上。
此外,雖然省略了詳細說明,經(jīng)過上述形成過程而形成的前面板102和經(jīng)過上述真空工藝而形成的背面板103相向,其邊緣部分被密封起來,借助于前面板102、背面板103和未圖示的密封材料與外部隔離開的空間被排氣成為高真空,并且以約60kPa的壓力向該空間中填充封裝包含稀有氣體氙、氖為主要成分的混合放電氣體作為放電氣體,形成本實施方式的PDP。
放電氣體并不限于此,也可以包含氙、氦作為主要成分。
上述熒光體材料和放電氣體的成分及其壓力并不限于上述情形,只要是AC型PDP中通常能夠使用的材料、條件即可。
配有多個圖1所示的單位放電單元的PDP的掃描電極105、維持電極106、數(shù)據(jù)電極112分別連接驅(qū)動電路(驅(qū)動器IC等),該驅(qū)動電路上連接對其進行控制的控制電路,構(gòu)成PDP裝置。
2.PDP101的驅(qū)動方法在PDP101的驅(qū)動中使用由以下3個動作期間(省略圖示)構(gòu)成的地址、顯示分離驅(qū)動方式(1)將全部顯示單元置為初始化狀態(tài)的初始化期間;(2)為各個放電單元分配地址、選擇與輸入數(shù)據(jù)相對應的顯示狀態(tài)輸入到各個單元中的數(shù)據(jù)寫入期間;(3)使處于顯示狀態(tài)的放電單元顯示發(fā)光的維持放電期間。
通常,在1個場期間內(nèi)至少被執(zhí)行一次的上述(1)的初始化期間中,在掃描電極105與數(shù)據(jù)電極112之間施加400~600V高電壓,使全部顯示單元的壁電荷量達到初始化狀態(tài)的水平。
此外,在各子場期間中的上述(2)的數(shù)據(jù)寫入期間內(nèi),使用背面板103的數(shù)據(jù)電極112輸入寫入數(shù)據(jù),在與背面板103相向的前面板102的電介質(zhì)層107、保護膜108的放電空間一側(cè)主面上形成壁電荷。
在上述(3)的維持放電期間內(nèi),以彼此相位不同的方式分別對前面板102的掃描電極105和維持電極106施加電極電壓脈沖的矩形波電壓。亦即,在上述掃描電極105和維持電極106之間施加交流電壓,在寫入了顯示狀態(tài)數(shù)據(jù)的放電單元中,每當電壓極性變化時產(chǎn)生脈沖放電。借助于依照這種方式所產(chǎn)生的維持放電,對于顯示發(fā)光來說,通過放電空間的激發(fā)氙氣原子放射出147nm的諧振譜線,通過激發(fā)氙氣分子放射出以173nm為主體的分子線,接著,通過設(shè)置在背面板103上的熒光體層115將上述紫外放射變換為可見輻射,由此,實現(xiàn)PDP101的驅(qū)動發(fā)光顯示。
《第1實施方式中的PDP的效果》在本實施方式中的PDP101中,利用CVD法形成含有SiO2的電介質(zhì)層107,因此,電介質(zhì)層107的密度與現(xiàn)有的利用壓膜工藝所形成的電介質(zhì)層相比有所提高,因此,與現(xiàn)有的電介質(zhì)層相比,電介質(zhì)層107具備1.0×106V/cm以上的高絕緣耐壓。
在本實施方式的PDP101中,由于匯流電極159、169是利用真空成膜工藝形成,因此,與現(xiàn)有的利用包含煅燒工序的厚膜工藝所形成的匯流電極相比,在形成匯流電極159、169之后,匯流電極159、169中不會殘留粘合劑煅燒物,因此,與利用CVD法以覆蓋匯流電極159、169的方式形成電介質(zhì)層107的做法相結(jié)合,在匯流電極159、169與電介質(zhì)層107的接觸部分不會產(chǎn)生氣泡。
此外,在本實施方式的PDP101中,由于匯流電極159、169是利用真空成膜工藝形成的,因此,匯流電極159、169的厚度與現(xiàn)有的相比變薄,因此,在以覆蓋匯流電極159、169的方式層疊的電介質(zhì)層107中,與現(xiàn)有的PDP相比,能夠抑制厚度差的產(chǎn)生,其結(jié)果是,能夠抑制與匯流電極159、169的邊緣部分相對應的電介質(zhì)層107的厚度與其它部分的電介質(zhì)層107的厚度相比變薄,與現(xiàn)有的PDP相比,能夠抑制與匯流電極159、169的邊緣部分相對應的電介質(zhì)層107中產(chǎn)生絕緣破壞。進一步,與現(xiàn)有的PDP相比,由于能夠抑制電介質(zhì)層107中產(chǎn)生厚度差,因此,不再需要為了獲得絕緣耐壓而預先增加電介質(zhì)層的厚度,可以使電介質(zhì)層變薄。
另外,在本實施方式的PDP101中,由于電介質(zhì)層107是利用CVD法形成的,因此,與現(xiàn)有的PDP相比電介質(zhì)層107的厚度變得均勻,因此,與現(xiàn)有的PDP相比能夠抑制電介質(zhì)層107的膜厚分布中出現(xiàn)差異,其結(jié)果是,能夠抑制與匯流電極159、169的邊緣部分相對應的電介質(zhì)層107的厚度與其它部分的電介質(zhì)層107的厚度相比變薄,與現(xiàn)有的PDP相比,能夠抑制與匯流電極159、169的邊緣部分相對應的電介質(zhì)層107中產(chǎn)生絕緣破壞。
這樣一來,在本實施方式的PDP101中,即使將電介質(zhì)層107的膜厚做得比現(xiàn)有的更薄,電介質(zhì)層107的耐壓高、不會產(chǎn)生該氣泡,并使電介質(zhì)層107的厚度分布差異受到抑制,因此,與現(xiàn)有的相比,能夠抑制電介質(zhì)層107中產(chǎn)生絕緣破壞。
在本實施方式的PDP中,與現(xiàn)有的PDP相比,由于電介質(zhì)層107是利用CVD法形成的,因此,能夠容易地將電介質(zhì)層層疊得細密而薄。
而且,在本實施方式的PDP101中,電介質(zhì)層107的膜厚與現(xiàn)有的相比變得更薄,因此,在PDP的驅(qū)動時,掃描電極105與維持電極106之間的電場強度與現(xiàn)有的PDP相比更強。
由此,在本實施方式的PDP中,能夠以低維持放電電壓進行驅(qū)動,能夠降低放電開始電壓,從而能夠提高發(fā)光效率。
另外,在本實施方式的PDP101中,電介質(zhì)層107、113或保護膜108至少是在真空中或減壓狀態(tài)下形成并得以保管維持,因此,電介質(zhì)層107、113或保護膜108中不會吸附雜質(zhì)氣體,也不會因雜質(zhì)氣體而產(chǎn)生反應。
因此,在本實施方式的PDP中,與現(xiàn)有的PDP相比,不會導致二次電子釋放系數(shù)的下降,因此,不會導致放電開始電壓、放電維持電壓的上升,另外,與現(xiàn)有的PDP相比,不會導致耐濺射性的下降,能夠?qū)崿F(xiàn)使用壽命的延長,并能夠提高可靠性。
此外,在上述說明中,保護膜108是由MgO構(gòu)成的,但使用由例如CaO、BaO、SrO、MgNO、ZnO等其它金屬氧化物構(gòu)成的保護膜也同樣可以實施。
另外,在上述說明中,襯底110、111的厚度t1、t2約為1.1mm,但在本實施方式的PDP101中,與現(xiàn)有的PDP的匯流電極或電介質(zhì)層相比,匯流電極159、169或電介質(zhì)層107、113的膜厚更薄,因此,即使將襯底110、111的厚度設(shè)定為0.5或0.7mm左右時,也能夠抑制襯底110、111的翹曲。由此,可以使襯底110、111變得更薄,因此,在本實施方式的PDP101中,能夠?qū)崿F(xiàn)進一步的薄型化、輕量化。
另外,在上述說明中,襯底110、111的厚度t1、t2約為1.1mm,但可以做得更厚,也可以與現(xiàn)有的PDP同樣地將厚度設(shè)定為約2.8mm。
另外,在上述說明中,采用了玻璃襯底作為襯底110、111,但采用塑料襯底同樣也可以實施。耐熱性塑料襯底有例如住友電木(Sumitomo Bakelite)公司制造的高耐熱性塑料襯底SUMILITE FST(聚醚砜(PES)、住友電木株式會社的注冊商標),Tg約為223℃,以該溫度作為加熱上限,就可以足夠用于本發(fā)明的低溫工藝中。
另外,在上述說明中,背面板103的電介質(zhì)層113是利用CVD法形成的,但也可以與現(xiàn)有的背面板同樣地使用由低熔點玻璃印刷煅燒而成的電介質(zhì)層。
另外,所說明的數(shù)據(jù)電極112含有Al-Nd,并在真空中形成;但也可以與現(xiàn)有的背面板同樣地使用印刷煅燒而成的以Ag為主要成分的電極或在真空中形成的以Cr-Cu-Cr為主要成分的電極。
另外,在上述說明中,前面板102上至少形成匯流電極159、169、電介質(zhì)層107和保護膜108,背面板103上至少形成數(shù)據(jù)電極112和電介質(zhì)層113;但與反射型PDP那樣,即使將這些層或膜進行相反配置也同樣可以實施。
<評價試驗>
下面根據(jù)本實施方式中的PDP101制備出實施例1的PDP、根據(jù)現(xiàn)有的PDP制備出比較例1的PDP,嘗試對上述效果進行驗證。
(實施例1)實施例1的PDP與上述第1實施方式所示的PDP相同,因此省略其說明。
(實施例2)在實施例2的PDP中,電介質(zhì)層107的相對介電常數(shù)ε設(shè)定為2.3,其厚度d設(shè)定為10μm,除此之外與實施例1的PDP相同,因此省略其說明。
(比較例1)在比較例1的PDP中,與實施例1的PDP相比,其不同點僅在于以下方面在前面板102中,襯底110的厚度設(shè)定為約2.8mm,通過層疊涂敷銀膏并進行煅燒的壓膜工藝形成膜厚約為5~6μm的窄幅的匯流電極159、169,通過涂敷低熔點玻璃材料并進行煅燒的印刷法,形成相對介電常數(shù)ε約為13、膜厚約為40μm、絕緣耐壓約為2.5×105V/cm的電介質(zhì)層107,保護膜108的厚度設(shè)定為數(shù)百nm;在背面板103中,玻璃襯底111的厚度設(shè)定為約2.8mm,通過涂敷低熔點玻璃材料并進行煅燒的印刷法,形成相對介電常數(shù)ε約為13、膜厚約為40μm、絕緣耐壓約為2.5×105V/cm的電介質(zhì)層113;除此之外的結(jié)構(gòu)省略說明。
(評價試驗的內(nèi)容和結(jié)果)(試驗1)將比較例1的PDP和實施例1的PDP分別與驅(qū)動電路等相連接,通過改變施加在掃描電極105和維持電極106之間的放電維持電壓進行驗證的結(jié)果發(fā)現(xiàn),在比較例1的PDP中,如果放電維持電壓為180V以下就無法穩(wěn)定地進行驅(qū)動;而在實施例1的PDP中,即使維持放電電壓下降到約140V也能夠穩(wěn)定地進行驅(qū)動。
因此,通過本試驗可以確認在實施例1的PDP中可以降低放電開始電壓。
(試驗2)另外,針對比較例1的PDP和實施例1的PDP分別準備15英寸的測試面板,并分別與驅(qū)動電路等相連,在(試驗1)中所獲得的穩(wěn)定驅(qū)動區(qū)域內(nèi)對其分別進行驅(qū)動,利用入江株式會社制造的BM-8型亮度計測量各自PDP的亮度,結(jié)果是,在比較例1的PDP中觀測到的亮度為800cd/m2,而在實施例1的PDP中觀測到的亮度為960cd/m2。
因此,可以確認,在實施例1的PDP中,與比較例1的PDP相比亮度提高到約1.2倍,在實施例1的PDP中,與現(xiàn)有的PDP相比通過減小電介質(zhì)層107的厚度提高了光透射率。
在進行上述亮度測定的同時使用眾所周知的電力計分別測量其電力后代入到眾所周知的算式中發(fā)現(xiàn),在比較例1的PDP中發(fā)光效率為1.5lm/w,而在實施例1的PDP中則是2.3lm/w,可以確認在實施例1的PDP中與比較例1的PDP相比發(fā)光效率提高到約1.5倍。
另外,在對各個PDP在上述穩(wěn)定驅(qū)動區(qū)域內(nèi)進行連續(xù)驅(qū)動的同時使用上述亮度計測定亮度降至一半的時間,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在比較例1的PDP中,亮度減半時間約為5000h,而在實施例1的PDP中則約為10000h;可以確認,在實施例1的PDP中使用壽命延長至比較例1的PDP的約2倍,與現(xiàn)有的PDP相比可靠性進一步提高。
進一步,在實施例1的PDP中,在驅(qū)動時,當在上述初始化期間施加高電壓時不會發(fā)生絕緣破壞,由此可知薄膜的電介質(zhì)層107具備足夠的耐壓。
在實施例1的PDP中,使用了厚度約為比較例1的PDP的1/3的薄的襯底110,但是,沒有發(fā)現(xiàn)襯底110的翹曲,因此可以確認在實施例1的PDP中與比較例1的PDP相比可以實現(xiàn)薄型化、輕量化。
(試驗3)進一步,在比較例1和實施例1的各個PDP中,將放電氣體的Xe分壓設(shè)定為100%,實施例1的電介質(zhì)層的厚度設(shè)定為10μm,與(試驗1)同樣,分別與驅(qū)動電路等相連,在改變放電維持電壓同時驗證是否能夠穩(wěn)定地進行驅(qū)動,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在比較例1的PDP中以340V穩(wěn)定地驅(qū)動,而在實施例1的PDP中,則以220V穩(wěn)定地驅(qū)動。
因此,根據(jù)本試驗可以確認,在實施例1的PDP中,與現(xiàn)有的PDP相比,即使提高放電氣體中的Xe分壓也不會導致放電維持電壓的上升。
(試驗4)對于(ε/d)被設(shè)定為0.32(相對介電常數(shù)ε=12、厚度d=38μm)的比較例1的PDP及(ε/d)被設(shè)定為0.23(相對介電常數(shù)ε=2.3、厚度d=10μm)的實施例2的PDP,與(試驗2)同樣地連接驅(qū)動電路等,在上述穩(wěn)定驅(qū)動區(qū)域進行驅(qū)動,使用上述亮度計、電力計,代入眾所周知的算式后發(fā)現(xiàn),在比較例1的PDP中發(fā)光效率為2.3lm/w,而在實施例2的PDP中則為3.0lm/w,所以可以確認在實施例2的PDP中,發(fā)光效率相對比較例1的PDP提高了約30%。
(第2實施方式)在第2實施方式中,參照圖2~圖4說明上述第1實施方式中的PDP101的制造方法。
圖2是表示本發(fā)明的第2實施方式中的PDP101的制造工序的流程圖。圖3是表示PDP101的前面板102的制造工序的概略工序圖,另外,圖4是表示PDP101的背面板103的制造工序的概略工序圖。此外,圖3所示的前面板102表示為與圖1(b)的前面板102上下顛倒。另外,圖3中對于與上述圖1相同的部分使用同樣的符號,為簡化起見作了部分省略。另外,在圖3中的裝置內(nèi)襯底的配置有時候上下顛倒。
5.前面板102的制造工序如圖3的S1所示,玻璃襯底110主面上生成膜厚約為100nm的由ITO、SnO2、ZnO等構(gòu)成的透明電極用膜,利用光刻法制作出夾著放電間隙彼此相向并且平行的寬幅圖案,形成成對的透明電極151、161(圖2中的S1)。
接著,如圖3的S2所示,在透明電極151、161的主面上,使用如Al-Nd(所含Nd的重量比例為2~6%)那樣至少包含稀土類金屬的Al系金屬電極材料,利用真空蒸鍍法、電子束蒸鍍法、等離子束蒸鍍法或濺射法等真空成膜工藝法在襯底溫度為室溫~300℃、在真空中或濺射氣體環(huán)境的減壓狀態(tài)下生成Al-Nd合金薄膜。
在上述情況下,Nd含有率優(yōu)選是2~6%。這是因為,如果不足2%,則無法充分體現(xiàn)添加Nd所得的效果,通過將Nd含有率提高到2%以上,即使襯底溫度為300℃也能夠抑制小丘(作為電極結(jié)構(gòu)是多余的細微突起)的產(chǎn)生,另外,如果是6%以上,則很難達到膜質(zhì)均勻,熱應力的問題變得更加顯著。
接著,利用光刻法、優(yōu)選是干刻蝕法,通過室溫~300℃的低溫工藝制作比透明電極151、161寬度更窄的圖案,形成由Al-Nd合金薄膜構(gòu)成的大致平行排列的各個匯流電極159、169(圖2中的S2)。
這里,通過使用干刻蝕工藝,能夠形成在電極邊緣基本上沒有凹凸或傾斜的匯流電極159、169。
另外,由Al-Nd等構(gòu)成的Al系金屬在使用干刻蝕法的構(gòu)圖工藝中可以在300℃以下的低溫工藝中使用。
這樣一來,通過透明電極151與匯流電極159的組合形成掃描電極105,通過透明電極161與匯流電極169的組合形成維持電極106,由掃描電極105和維持電極106成對地構(gòu)成顯示電極對104。
以Al-Nd為主要成分的金屬體與以Ag為主要成分的金屬體相比,具有均質(zhì)且優(yōu)異的電氣特性(低電阻),因此,與現(xiàn)有的PDP相比,能夠?qū)盈B出既能保持優(yōu)異的電氣特性、又能夠做到細密而且厚度小的匯流電極159、169。
此外,如圖3的S3所示,將在透明電極151、161主面上形成了匯流電極159、169的襯底110插入到可實施CVD法、等離子體CVD法或ICP-CVD法等的CVD裝置31中,利用上述任意一種方法在該襯底110上形成至少包含SiO2的細密的電介質(zhì)層107(圖2中的S3)。
所使用的電介質(zhì)原料和成膜條件因各種CVD法而不同,通過適當選擇,可以獲得適宜的成膜速度和致密度。
這里,使用含有例如TEOS(正硅酸乙酯)氣體的電介質(zhì)層原料,通過利用ICP-CVD法(感應耦合式等離子CVD法InductivelyCoupled Plasma CVD)的高速CVD法形成電介質(zhì)層107。
此外,為了簡化而省略了圖示,但是在圖3所示的CVD裝置31中配置了氧氣供應環(huán),從氣化產(chǎn)生TEOS(正硅酸乙酯)氣體的氣化裝置供應氣化氣體的供應環(huán)設(shè)置在襯底附近。
在ICP-CVD法中,利用未圖示的渦輪分子泵和旋轉(zhuǎn)泵將CVD裝置31內(nèi)部高速排氣成真空之后,向經(jīng)過真空排氣之后的ICP-CVD反應爐31內(nèi)供給氧氣,在預定的壓力下向天線提供RF電力時,在ICP-CVD裝置31內(nèi)導入電波,形成感應電場。
被該感應電場加熱后的電子與氣體分子發(fā)生沖撞,產(chǎn)生離子和其它電子。
其結(jié)果是,形成了含有大量離子和電子的比較均勻的等離子。在等離子中加熱至高溫而被激活的氧氣通過擴散到達襯底附近。
在這里通過使被激活的氧氣和TEOS氣化氣體產(chǎn)生反應,在襯底110主面上生成含有SiO2為主要成分的膜。
通過適當選擇室壓和氧氣流量、TEOS氣化氣體供給量條件,能夠以約2.5μm/分的高速的成膜速度形成由細密的薄膜狀SiO2膜構(gòu)成的電介質(zhì)層107。
形成電介質(zhì)層107時的襯底溫度為室溫~300℃,能夠利用低溫工藝形成電介質(zhì)層107。
如果通過以上的工藝形成電介質(zhì)層107,與現(xiàn)有的PDP相比,電介質(zhì)層107的密度得以提高,因此,電介質(zhì)層107的耐壓也有所提高。即,能夠利用低溫工藝以高速的成膜速度制造出具有穩(wěn)定質(zhì)量的薄膜化電介質(zhì)層107,該薄膜電介質(zhì)層107有助于提高PDP的發(fā)光效率。另外,通過利用低溫工藝的電介質(zhì)層形成工序(S3),能夠抑制現(xiàn)有的電介質(zhì)層的煅燒或高溫工藝中產(chǎn)生的面板的翹曲和破裂。
此外,如圖3所示,將形成有電介質(zhì)層107的襯底110通過通道33從CVD裝置31移動到后面的真空成膜裝置32中。
通道33內(nèi)預先形成為真空或減壓狀態(tài),或者是用N2或Ar惰性氣體置換后的減壓狀態(tài)。
另外,在某些情況下將襯底110臨時保管在減壓狀態(tài)的通道33內(nèi)。
當在真空或惰性氣體環(huán)境中的減壓狀態(tài)下通過通道33移動襯底110或者將襯底110保管在通道33內(nèi)的情況下,通道33氣體環(huán)境中的雜質(zhì)氣體的分壓優(yōu)選是低于100kPa,進一步,最好是0.13Pa以下。
接著,如圖3的S4所示,通過使用電子束蒸鍍法或濺射法等低溫工藝的真空成膜工藝法,在真空成膜裝置32內(nèi),在真空或含有Ar等濺射氣體的減壓狀態(tài)下,覆蓋著所移動的襯底110的電介質(zhì)層107層疊形成具有預定膜厚的、含有金屬氧化物即MgO的保護膜108(圖2中的S4)。
這里所謂的真空成膜工藝指的是在真空狀態(tài)下形成薄膜的工藝,除了電子束蒸鍍法、濺射法之外,還包括真空蒸鍍法、等離子束蒸鍍法、各種CVD法等方法。在真空成膜工藝中,可以利用低溫工藝形成保護膜。
由此,繼電介質(zhì)層107的形成之后,利用真空成膜工藝法在減壓狀態(tài)下形成保護膜108,因此,能夠穩(wěn)定地保持并形成高質(zhì)量的保護膜。另外,通過利用低溫工藝的真空成膜工藝法,能夠抑制現(xiàn)有的高溫工藝中產(chǎn)生的面板的翹曲和破裂。
此外,如圖3的S4所示,為了抑制保護膜108上吸附雜質(zhì)氣體(主要是H2O或CO2)并發(fā)生反應,對于在真空減壓狀態(tài)下在襯底110主面上至少層疊電介質(zhì)層107和保護膜108的前面板102,不僅其實質(zhì)形成工序,而且向后續(xù)工序的移動工序、向保管工序或面板密封工序的過渡工序中,也維持該減壓狀態(tài),將其通過真空減壓狀態(tài)或者用N2或Ar惰性氣體置換后的減壓狀態(tài)的通道34進行移動,然后在通道34保管。
當通過真空中或者惰性氣體環(huán)境的通道34移動前面板102,然后將前面板102保管在通道34中的情況下,將進行移動和保管的通道34的氣體環(huán)境的雜質(zhì)氣體分壓置為低于100kPa,優(yōu)選是0.13Pa以下。
在上述制造工序中,至少從成膜工序(S1至S4)到面板密封工序(S9)期間,即從圖2所示的步驟S1至步驟S9,在襯底110主面上不接觸空氣地形成電介質(zhì)層107和保護膜108,并將形成有電介質(zhì)層107和保護膜108的襯底110保管、維持在減壓狀態(tài)下,由此,雜質(zhì)氣體不會吸附到電介質(zhì)層107和保護膜108上,在電介質(zhì)層107和保護膜108上不會因雜質(zhì)氣體而發(fā)生氫氧化反應和碳酸化反應,因此,電介質(zhì)層107和保護膜108能夠維持其在真空中形成的性能直至PDP的完成。
因此,在該前面板102的制造工序中,能夠穩(wěn)定地制造出具有保持高二次電子釋放效率和低放電開始電壓,并提高耐濺射性,可靠性及質(zhì)量比現(xiàn)有技術(shù)得到提高的匯流電極159、169、電介質(zhì)層107和保護膜108的前面板102。
2.背面板103的制造工序如圖4的S5所示,在玻璃襯底111的主面上,使用至少含有Al-Nd的金屬電極材料,利用與上述相同的真空成膜工藝法、干刻蝕法,使用低溫工藝生成Al-Nd合金薄膜,利用低溫工藝對其進行構(gòu)圖,形成數(shù)據(jù)電極112(圖2中的S5)。
接著,如圖4的S6所示,將形成了數(shù)據(jù)電極112的襯底111插入到可以實施CVD法、等離子CVD法或ICP-CVD法等的CVD裝置41中,與上述前面板102的電介質(zhì)層107的制造工序同樣地,通過使用CVD法或ICP-CVD法的低溫工藝的各種CVD法在襯底111的主面上以覆蓋數(shù)據(jù)電極112的方式形成至少含有SiO2的、具有預定膜厚的電介質(zhì)層113(圖2中的S6)。
如上所述,電介質(zhì)層113是利用低溫工藝形成的,因此,與現(xiàn)有的通過煅燒(baking)工序形成的做法相比,能夠抑制襯底111的翹曲和破裂的發(fā)生。
此外,優(yōu)選是從電介質(zhì)層113的形成工序直到間隔壁114、熒光體層115的形成工序為止一直維持減壓狀態(tài)。
由此,在電介質(zhì)層113處于暴露狀態(tài)的工序中,由于一直維持減壓狀態(tài),因此能夠制造出電介質(zhì)層113上不會吸附雜質(zhì)氣體等的、質(zhì)量穩(wěn)定的背面板103。
此外,如圖4的S7所示,在電介質(zhì)層113的主面上形成并配置了具有大致固定高度的間隔壁114(圖2中的S7)。
優(yōu)選使用非鉛系玻璃材料作為間隔壁114的材料,將非鉛系玻璃材料涂敷后煅燒,按照預定的圖案形成棱條形狀的間隔壁114,以便將多個放電單元間隔成多個排列的條紋狀或井字形狀。
接著,如圖4的S 8所示,使用(Y、Gd)BO3:Eu、Zn2SiO4:Mn和BaMg2Al14O24:Eu等熒光體在間隔壁114分割出來的各溝道部分形成熒光體層115(圖2中的S8)。
熒光體層115是在上述各溝道部分按每一種顏色印刷涂敷上述熒光體、在該涂敷之后進行煅燒、從間隔壁114的側(cè)面直到電介質(zhì)層113主面而形成的。
由此,在該背面板103的制造工序中,至少在形成電介質(zhì)層113的工序(S6)和在向后續(xù)工序即間隔壁114形成工序(S7)過渡的工序中間維持減壓狀態(tài),因此,至少在上述工序中電介質(zhì)層113不會接觸空氣,能夠?qū)⒈趁姘?03保持在雜質(zhì)氣體不會吸附到電介質(zhì)層113上的狀態(tài)下過渡到間隔壁114的形成工序(S7),因此,能夠提高可靠性,穩(wěn)定地制造出背面板103。
此外,雖然省略了詳細說明,但在面板密封工序(圖2中的S9)中,使前面板102和背面板103相向,其邊緣部分粘在一起密封起來(圖2中的S9),其中,在該前面板102上,匯流電極159、169、電介質(zhì)層107以及保護膜108至少在真空中或減壓狀態(tài)下形成,在該背面板103上,數(shù)據(jù)電極112、電介質(zhì)層113至少在真空中或減壓狀態(tài)下形成,并形成有間隔壁114、熒光體層115。
其后,將面板內(nèi)部排氣為高真空之后(圖2中的S10),以預定的壓力向面板內(nèi)部封入包含稀有氣體氙、氖等的混合氣體作為放電氣體進行封固(圖2中的S11),通過老化工序(圖2中的S12)制作出PDP101。
《第2實施方式中的PDP的效果》在本實施方式的PDP制造方法中,利用真空成膜工藝形成匯流電極159、169,因此,與現(xiàn)有的利用厚膜法形成匯流電極的技術(shù)相比,匯流電極中不會殘留粘合劑煅燒物,可以防止在以后的電介質(zhì)層107形成工序中產(chǎn)生氣泡,因此,能夠形成不容易引起絕緣破壞的電介質(zhì)層107。因此,與現(xiàn)有的PDP的制造方法相比,能夠形成更薄的電介質(zhì)層107。
另外,在本實施方式的PDP制造方法中,電介質(zhì)層107是利用ICP-CVD法形成的,因此,與現(xiàn)有的利用壓膜法形成電介質(zhì)層的做法相比,能夠形成高密度的電介質(zhì)層107,因此,能夠形成高耐壓的電介質(zhì)層107,其結(jié)果是,能夠減小所形成的電介質(zhì)層107的厚度,尤其是通過利用ICP-CVD法形成,與現(xiàn)有的厚膜法以及其它的CVD法相比,能夠更高速地形成。
因此,在本實施方式的PDP制造方法中,與現(xiàn)有的PDP的制造方法相比,能夠高速地制造出可以降低放電維持電壓、放電開始電壓并提高發(fā)光效率的PDP。
在本實施方式的PDP的制造方法中,電介質(zhì)層107的層疊工序與專利文獻1的PDP的制造方法相比更單純,因此,能夠制造出高質(zhì)量、高可靠性的PDP。
在本實施方式的PDP的制造方法中,從電介質(zhì)層107的層疊工序直至層疊有電介質(zhì)層107的前面板102的移動、保管、向后續(xù)工序的過渡工序都維持真空或者減壓狀態(tài),因此,與專利文獻2的PDP的制造方法相比,能夠抑制電介質(zhì)層107與空氣接觸,能夠抑制電介質(zhì)層吸附雜質(zhì)氣體。
在本實施方式的PDP的制造方法中,從保護膜108的層疊工序直至層疊有保護膜108的前面板102的移動、保管、向后續(xù)工序的過渡工序都維持真空或者減壓狀態(tài),因此,與專利文獻1、2的PDP的制造方法相比,能夠抑制保護膜108與空氣接觸,能夠抑制保護膜吸附雜質(zhì)氣體。
因此,在本實施方式的PDP制造方法中,與專利文獻1、2的PDP的制造方法相比,能夠制造出壽命長、可靠性高、質(zhì)量穩(wěn)定的PDP。
此外,上述說明中使用TEOS氣體作為電介質(zhì)層原料,但也可以使用其它有機硅烷系材料。
另外,上述說明中保護膜8是使用MgO形成的,但也可以使用BaO、CaO、SrO、MgNO和ZnO等金屬氧化物。
另外,在上述說明中,背面板103的電介質(zhì)層113是利用CVD法形成的,但也可以與現(xiàn)有的背面板同樣地通過印刷煅燒低熔點玻璃即電介質(zhì)層而形成。
另外,所說明的背面板103中的數(shù)據(jù)電極112是使用含Al-Nd的金屬材料在真空中形成的,但是也可以與現(xiàn)有的背面板同樣地通過印刷煅燒Ag電極而形成或在真空中形成Cr-Cu-Cr電極。
另外,在上述說明中,前面板102上至少形成匯流電極109、電介質(zhì)層107和保護膜108,背面板103上至少形成數(shù)據(jù)電極112和電介質(zhì)層113;但如反射型PDP那樣,即使將這些層或膜進行相反配置也同樣可以實施,可以在相向襯底的任意一個上形成這些層或膜。
(第3實施方式)在本實施方式中表示了在與襯底主面平行的面上在一對顯示電極中的顯示電極之間的間隙中設(shè)置的匯流電極形狀的變更例。
圖5(a)是相當于沿著顯示電極截斷后的剖面的主要部分剖面圖,圖5(b)是相當于在圖5(a)的X-Y面截斷后的剖面的主要部分剖面圖。
在本實施方式中,只有匯流電極的結(jié)構(gòu)與第1實施方式不同,因此對于除匯流電極之外的結(jié)構(gòu)省略其說明。
如圖5(b)所示,掃描電極105和維持電極106分別具有由透明電極151、161和匯流電極159、169構(gòu)成的基部、及突出部118、119;掃描電極105的基部和維持電極106的基部夾著第1間隙相向配置,掃描電極105的突出部118和維持電極106的突出部119夾著比第1間隙狹窄的第2間隙在放電單元內(nèi)各個基部的相向邊上配置多個。
<變更例1>
下面,說明變更例1中的PDP放電單元的顯示電極的結(jié)構(gòu)。
圖6(a)是從背面板一側(cè)觀察PDP的顯示電極對的一部分所得的圖,雙點劃線所包圍的范圍相當于放電單元。圖6(b)是對其一部分進行放大后的主要部分平面圖。
如圖6(a)所示,從構(gòu)成顯示電極對104的匯流電極159、169中的一個延伸、朝向另一個匯流電極159、169的電極加工部171、172從各個透明電極151、161的相向邊突出的結(jié)果是,當以透明電極151、161和匯流電極159、169作為基部的情況下,從該基部突出的部分相當于突出部118、119。相向的突出部118、119之間的間隙g比透明電極151、161之間的間隙G更狹窄,并保持固定。例如,如果間隙G為50~100μm,則間隙g優(yōu)選為1~10μm。由此,能夠降低從匯流電極159、169至突出部118、119頂端的電阻,能夠在利用形成匯流電極159、169時使用的微細加工工序形成匯流電極159、169的同時形成突出部118、119,而且,能夠提高突出部118、119之間的電場強度。
如圖6(b)所示,突出部118、119的頂端角度θ1、θ2在10度以上、小于90度的范圍內(nèi),突出部118、119的頂端邊形成為在與掃描電極105的主面平行的面上具有銳角形狀的輪廓。θ1、θ2既可以是相同角度,也可以是不同角度。此外,突出部118、119的頂端邊的形狀并不限于銳角形狀,也可以形成曲線狀的輪廓。
夾著1~10μm的狹窄間隙g而形成突出部118、119的工序、將突出部118、119的頂端邊形成為銳角形狀輪廓的工序能夠利用與形成薄膜金屬電極即匯流電極159、169時所使用的精工藝加工相同的工藝來實現(xiàn)。
此外,在變更例1中,也可以將在不同電極相向的2個和在相同電極相鄰的2個共計4個突出部118、119作為一組,將這樣的一組突出部118、119配置為其頂端之間形成等間隔并且使連接突出部118、119頂端的假想線呈正方形。
<變更例2>
圖7(a)是從背面板一側(cè)觀察PDP的顯示電極對的一部分所得的圖,雙點劃線所包圍的范圍相當于放電單元。圖7(b)是對其一部分進行放大后的主要部分平面圖。
圖7與圖6的不同點在于由掃描電極105的多個突出部118與維持電極106的多個突出部119所包夾的間隙,在放電單元內(nèi)沿著掃描電極105或維持電極106的延伸方向變化;突出部118、119的頂端邊的形狀在不同電極之間處于相向關(guān)系的突出部118、119之間互不相同;因此,對于已經(jīng)通過圖6說明的結(jié)構(gòu)省略說明。
如圖7(a)所示,在變更例2中,多個突出部118、119在掃描電極105和維持電極106互相相對配置,從而使由掃描電極105的多個突出部118與維持電極106的多個突出部119所包夾的間隙在放電單元的中心部位具有寬間隙g1,沿著掃描電極105或維持電極106的延伸方向越靠近放電單元的邊界部位越狹窄,在放電單元的邊界部(間隔壁一側(cè))變?yōu)檎g隙g2。
例如,如果間隙g2在1~5μm的范圍內(nèi),則間隙g1優(yōu)選在5~10μm的范圍內(nèi);但間隙g1、g2的值并不限于上述范圍,并且該值的變化方式也可以適當設(shè)計成逐漸變化或梯狀變化等方式。此外,在放電單元內(nèi)夾著最窄的間隙構(gòu)成一對的突出部在放電單元邊界部以每一對的方式設(shè)置,但并不限于此,也可以以每2對的方式設(shè)置。
另外,如圖7(b)所示,在本實施方式中,在例如與帶狀掃描電極105或維持電極106的延伸方向平行的面上,掃描電極105一側(cè)的突出部118頂端邊形成為三角形狀的輪廓,而維持電極106一側(cè)的突出部119的頂端邊則形成為半橢圓形狀的輪廓;但并不限于此,只要是從多角形狀或曲線狀的輪廓選擇出的即可。
進一步,相向的突出部118、119之間的間隙在放電單元的中心部成為寬的狀態(tài),越靠近放電單元的邊界部變得越窄;但反之,如果成對的突出部之間所包夾的間隙的最窄地方在放電單元的中心部至少設(shè)置2個,越靠近放電單元的邊界部變得越寬,同樣也可以獲得上述效果。
<變更例3>
圖8(a)是表示變更例3中的PDP的放電單元的一部分的主要部分平面圖,是從背面板一側(cè)觀察PDP的顯示電極對的一部分所得的圖,雙點劃線所包圍的范圍相當于放電單元。
圖8(a)與圖6(a)、圖7(a)不同的點在于,第1電極的突出部與第2電極的突出部互相隔著固定間隙以梳齒狀相互插入,因此,對于圖6(a)、圖7(a)中已經(jīng)說明的結(jié)構(gòu)則省略其說明。
如圖8(a)所示,在變更例3中,掃描電極105一側(cè)的突出部118和維持電極106一側(cè)的突出部119配置為在透明電極151、161之間的相向邊上互相隔著固定間隙以梳齒狀且相互插入的狀態(tài)。
如圖8(b)所示,在變更例3中,也可以形成為在掃描電極105或維持電極106中的至少一個,使配置為梳齒狀的突出部118、119從匯流電極159、169的至少一個開始延伸,并從配置為與其并行的窄幅的電極加工部172突出。圖8(b)與圖8(a)相同,是從背面板一側(cè)觀察PDP的顯示電極對的一部分所得的圖,雙點劃線所包圍的范圍相當于放電單元。
此外,在掃描電極105和維持電極106雙方中,呈梳齒狀配置的突出部118、119也可以從配置為與匯流電極159、169雙方并行的窄幅的電極加工部延伸。
此外,如圖8(c)所示,掃描電極105的突出部118的邊和維持電極106的突出部119的邊之中彼此面對的邊上可以配置多個突起部120。圖8(c)是將圖8(a)、(b)所示的突出部118、119的一部分放大后的主要部分平面圖。
《第3實施方式中的PDP的效果》如上所述,如果在放電單元內(nèi)掃描電極105和維持電極106的各相向邊上設(shè)置多個突出部118、119,向掃描電極105和維持電極106供電時,電位集中到多個突出部118、119,突出部118和突出部119之間電場強度增強,在放電單元內(nèi)存在多個容易開始放電的地方,因此,與放電單元內(nèi)只有一對突出部的情形相比更容易開始放電。其結(jié)果是,即使降低放電開始電壓也能夠可靠地開始維持放電。另外,在放電單元內(nèi)只有一對突出部的情況下,當突出部118、119的配設(shè)位置隨圖案的制作精度而在顯示電極對104的延伸方向發(fā)生偏離時,每一個放電單元的放電延遲時間會出現(xiàn)偏差,而如果在放電單元內(nèi)設(shè)置多個突出部,放電延遲時間就不容易受到圖案的制作精度的影響。因此,由于能夠減小放電延遲時間的偏差寬度,所以,即使降低放電開始電壓也能夠可靠地開始維持放電,能夠降低PDP的電力消耗。另外,由于能夠控制放電延遲時間,所以,能夠?qū)崿F(xiàn)高精細度的PDP。
在變更例1中,通過使處于相向關(guān)系的突出部118、119之間的間隙保持固定,并且在相同電極相鄰的突出部中使從掃描電極105或維持電極106的各相向邊突出的量也相同,由此,如圖2(a)所示,在例如全部6個相向地方都可以很容易地開始放電,即使如上所述的突出部118、119的配設(shè)位置中發(fā)生了偏離,也能夠確保有多個容易開始放電的地方。另外,在與帶狀掃描電極105的主面平行的面上將突出部118、119的頂端邊形成銳角形狀的輪廓,由此,電位在集中到突出部118、119的同時會進一步集中到突出部118、119的銳角形狀頂端,并能夠進一步增強成對的突出部118、119之間所包夾的間隙中電場強度,因此能夠使放電開始變得更加容易。
在變更例2中,在放電單元兩邊界部,掃描電極105的突出部118和維持電極106的突出部119所包夾的間隙在放電單元內(nèi)是最窄的,因此,例如,如圖7(a)所示,至少在2個地方很容易開始放電,另外,與變更例1同樣地,在與帶狀的掃描電極105的主面平行的面上,突出部118、119的頂端邊形成為銳角形狀或曲線狀輪廓,因此更容易開始放電。特別地,在變更例2中,與變更例1相比,突出部118、119之間的間隙在放電單元中央部變寬,因此,既提高了開口率,又能夠獲得上述效果。
在變更例3中,通過將突出部118、119配置為梳齒狀相互插入的狀態(tài),能夠在各突出部119和從不同電極伸出來靠近突出部119的2個突出部118之間設(shè)置容易開始放電的地方,因此,與在不同電極之間使突出部相向的情況下的相向地方數(shù)量相比,能夠增加容易開始放電的地方,增大上述效果。
特別是,如圖8(c)所示,在變更例3中,當在相向的突出部118、119雙方中各個突出部118、119的相向邊上配置了多個突起部120的情況下,電位集中到該突起部120,相向的突起部120之間的電場強度增強,因此上述效果變大。此外,也可以只在相向的突出部118、119之中的某一個配置突起部120。如圖8(c)所示,多個突起部120在與帶狀的掃描電極105的主面平行的面上具有三角形狀的輪廓,但并不限于此,也可以具有其它的多角形狀或曲線狀輪廓。
進一步,在變更例1至3中,突出部118、119是從匯流電極159、169延伸而形成的,即,其材料與匯流電極相同,因此能夠與形成匯流電極159、169所使用的微細加工工序同時形成突出部118、119,另外,能夠降低從匯流電極159、169到突出部118、119的電阻,因此,使突出部118、119容易制造,并且可以縮小放電單元的尺寸,同時提高響應性。
根據(jù)變更例1和變更例3制造PDP,分別與驅(qū)動電路等相連,并改變施加在掃描電極105和維持電極106之間的放電開始電壓的同時,驗證其能否進行穩(wěn)定的驅(qū)動。其結(jié)果是,在任何一種變更例中即使使用約120V這樣的比現(xiàn)有的放電開始電壓低的電壓,也能夠穩(wěn)定地進行驅(qū)動。
(第4實施方式)圖9(a)是從背面板一側(cè)觀察PDP的顯示電極對的一部分所得的圖,雙點劃線所包圍的范圍相當于放電單元。圖9(b)是對其一部分進行放大后的主要部分平面圖。
如圖9(a)所示,在放電單元中由掃描電極105和維持電極106構(gòu)成的顯示電極對104跨過多個放電單元延伸配設(shè),多個突出部118、119以從構(gòu)成掃描電極105和維持電極106的透明電極151、161彼此相向的邊突出的方式相向配置;相向的多個突出部118、119各自夾著比透明電極151、161所包夾的間隙G更小的間隙g而相向配設(shè)。
從匯流電極159、169的一個延伸、并朝向另一個匯流電極159、169的電極加工部171、172從各個透明電極151、161的相向邊突出的結(jié)果是,當以透明電極151、161和匯流電極159、169作為基部時從該基部突出的部分相當于突出部118、119。此外,電極加工部171、172形成為例如約5μm的寬度。
突出部118、119在各電極中成對,并且其頂端邊在與帶狀的掃描電極105的主面平行的面上具有銳角狀的輪廓,成對的各突出部118、119的頂端之間以彼此靠近的方式彎曲形成為爪狀。在上述說明中,突出部118、119的頂端邊形狀具有銳角狀輪廓,但并不限于此,只要以多角形狀和曲線狀輪廓形成即可,另外,電極加工部171、172寬度設(shè)定為約5μm,但也可以更粗或更細。
特別地,如圖9(b)所示,直接連結(jié)相向的一對突出部118、119的各頂端221的假想線構(gòu)成正方形220,并且各頂端221位于該正方形220的角上。4個頂端221以彼此的間隙g例如約5μm的等間隔相對配置。
《第4實施方式中的PDP的效果》在本實施方式中,與第1實施方式同樣地在放電單元內(nèi)設(shè)置多個突出部118、119,并且將這些突出部的頂端邊在與掃描電極105的主面平行的面上形成為銳角狀的輪廓,因此,電位集中到突出部118、119的同時進一步集中到突出部的頂端,在放電單元內(nèi)能夠設(shè)置多個易于開始放電的地方,與在放電單元內(nèi)只有一對突出部的情形相比,更容易開始放電。進一步,在本實施方式中,從掃描電極105或維持電極106的相向邊突出的量采用相同尺寸,將在相同電極相鄰的突出部作為一對,成對的突出部118、119的各頂端之間以彼此靠近的方式彎曲,因此,在給掃描電極105和維持電極106供電時,在引起電位集中的這些頂端之間連結(jié)等電位線,并呈現(xiàn)出向其它電極伸展的狀態(tài)。通過使等電位線向其它電極伸展,在向掃描電極105和維持電極106供電時在不同電極之間的突出部118、119頂端之間,以比第3實施方式的突出部118、119頂端之間的放電間隙狹窄的放電間隙開始放電,因此,即使施加低電壓也能夠可靠地開始放電,因此,能夠減小在多個放電單元中產(chǎn)生的放電延遲時間的偏差寬度。因此,既保持了PDP的畫質(zhì),又能夠降低電力消耗。
特別地,由于將突出部118、119配置為直接連結(jié)最靠近的4個突出部118、119的各頂端的假想線成為正方形220,因此在一對突出部118、119之間電場集中進一步增強,上述效果變大。
進一步,突出部118、119是從匯流電極159、169延伸而形成,因此能夠與形成匯流電極159、169所使用的微細加工工序同時形成突出部118、119;另外,能夠降低從匯流電極159、169到突出部118、119的電阻,因此,使突出部118、119容易制造,并且可以縮小放電單元的尺寸,同時提高響應性。
在本實施方式中,如上所述,突出部118、119是從匯流電極159、169延伸而形成,但也可以從相向的透明電極151、161之間的相向邊延伸出來。
另外,在本實施方式中,將突出部118、119配置為直線連結(jié)彎曲成爪形的4個突出部118、119的各個頂端的形狀為正方形,但除此之外,也可以配置為形成長方形、平行四邊形和梯形等其它四角形狀。
另外,在上述說明中,成對的突出部118、119的頂端之間以彼此靠近的方式彎曲形成為爪形,但并不限于此,該突出部118、119的頂端形狀只要是各突出部118、119相對于其中心線呈非對稱的形狀并且成對的突出部118、119的頂端之間形成面對面的形狀即可。
此外,如圖9(a)所示,在本實施方式中,每個放電單元的相同電極中設(shè)置了兩個一對突出部,但也可以設(shè)置一個。當然,每個放電單元的相同電極中也可以設(shè)置兩個以上的一對突出部。
在本實施方式中,在掃描電極105和維持電極106雙方中,突出部118、119成對,但也可以只在任意一個電極中成對。
根據(jù)上述實施方式制造PDP,分別與驅(qū)動電路等相連,并改變施加在掃描電極105和維持電極106之間的放電開始電壓的同時,驗證其能否進行穩(wěn)定的驅(qū)動。其結(jié)果是,確認了其即使使用約100V這樣的比現(xiàn)有的放電開始電壓低的電壓,也能夠穩(wěn)定地進行驅(qū)動。
(第5實施方式)圖10是表示第5實施方式中的PDP放電單元中的顯示電極對的結(jié)構(gòu)的概略平面圖,是從PDP的背面板一側(cè)觀察所得的圖。圖10是相當于圖6(a)~9(a)的主要部分平面圖,雙點劃線所包圍的范圍相當于放電單元。
如圖10所示,由掃描電極105和維持電極106構(gòu)成一對的顯示電極對104跨過多個放電單元延伸配設(shè),掃描電極105和維持電極106由透明電極151、161和匯流電極159、169構(gòu)成,頂端邊呈銳角形狀的突出部118、119以從透明電極151、161彼此相向的邊突出的方式相向配置。
從匯流電極159、169中的一個延伸、并朝向另一個匯流電極159、169的電極加工部171、172從各個透明電極151、161的相向邊突出的結(jié)果是,當以透明電極151、161和匯流電極159、169作為基部時從該基部突出的部分相當于突出部118、119。采用與匯流電極159、169相同的材料形成、處于相向關(guān)系的突出部118、119之間的間隙g分別保持比透明電極151、161之間的間隙G狹窄的狀態(tài)。
例如,如果間隙G為50~100μm,則間隙g優(yōu)選為5μm,而突出部118、119的頂端邊優(yōu)選為形成頂端角度為5~60度的尖銳的銳角形狀。
《第5實施方式中的PDP的效果》通過采用上述結(jié)構(gòu),電位不僅集中到突出部118、119,而且通過將突出部118、119的各頂端邊形成為在與掃描電極105的主面平行的面上具有尖銳的銳角形狀輪廓,使電位進一步集中到尖銳的突出部118、119頂端,在給掃描電極105和維持電極106供電時,即使低電壓也能夠更可靠地開始放電,并且也能夠減小多個放電單元中產(chǎn)生的放電延遲時間的偏差寬度。因此,既保持了PDP的畫質(zhì),又能夠降低電力消耗。
另外,突出部118、119從匯流電極159、169延伸,即采用與匯流電極159、169相同的材料形成,因此,能夠與形成匯流電極159、169所使用的微細加工工序同時形成突出部118、119;另外,能夠降低從匯流電極159、169到突出部118、119的電阻,由此實現(xiàn)了易于制造的PDP,并且可以縮小放電單元的尺寸從而實現(xiàn)PDP的高精度化,同時提高了響應性。
此外,在上述各實施方式中,相向的突出部的間隙g設(shè)定在1~10μm范圍內(nèi),但并不限于上述范圍,考慮到PDP的精度等因素,可以使間隙g大于10μm。
另外,在上述各實施方式中,使用以CVD法或ICP-CVD法形成的、以SiO2為主要成分的細密的薄膜電介質(zhì)層進行說明;但使用以相對介電常數(shù)比SiO2稍高的鉛玻璃系材料或非鉛玻璃系材料厚厚地涂敷并加以煅燒而形成的電介質(zhì)層也可以作出同樣的實施。
另外,在上述說明中,電介質(zhì)層的相對介電常數(shù)ε在2~5的范圍內(nèi)、其膜厚d在1~10μm的范圍內(nèi)形成,但也可以使相對介電常數(shù)在5~15的范圍內(nèi)、膜厚d在10~45μm的范圍內(nèi)形成。
工業(yè)上的可適用性借助于本發(fā)明的PDP及其制造方法,能夠?qū)⒔档土朔烹婇_始電壓、提高了發(fā)光效率、可靠性及質(zhì)量的等離子體顯示面板,應用于大型電視機、高清晰電視機或者大型顯示裝置等影像設(shè)備產(chǎn)業(yè)、宣傳設(shè)備產(chǎn)業(yè)、工業(yè)設(shè)備或其它產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中,其工業(yè)上的可適用性非常廣泛。
權(quán)利要求
1.一種等離子體顯示面板,一對襯底夾著放電空間相向配置,上述襯底的上述放電空間一側(cè)主面上延伸出帶狀的電極,在上述襯底的放電空間一側(cè)主面上以覆蓋上述電極的方式層疊電介質(zhì)層,其中上述兩個襯底中的至少一個電介質(zhì)層具備1.0×106V/cm以上、1.0×107V/cm以下的絕緣耐壓。
2.如權(quán)利要求1所述的等離子體顯示面板,其中,上述電介質(zhì)層含有Si原子和O原子,是利用化學汽相沉積法形成的。
3.如權(quán)利要求2所述的等離子體顯示面板,其中,上述化學汽相沉積法是感應耦合等離子體化學汽相沉積法。
4.如權(quán)利要求1所述的等離子體顯示面板,其中,上述電介質(zhì)層的相對介電常數(shù)ε在大于等于2、小于等于5的范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的等離子體顯示面板,其中,上述電介質(zhì)層的膜厚d在1μm以上、10μm以下的范圍內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1所述的等離子體顯示面板,其中,上述電介質(zhì)層的相對介電常數(shù)ε與上述電介質(zhì)層的膜厚d的比ε/d大于等于0.1、小于等于0.3。
7.如權(quán)利要求1所述的等離子體顯示面板,其中,上述一對襯底之中,在一個襯底上使上述電極成對,并沿著上述一對電極的延伸方向排列多個放電單元;上述一對電極由第1電極和第2電極構(gòu)成;在上述一對電極中,第1電極和第2電極分別具有帶狀的基部和從上述基部按照上述每個放電單元向其它基部突出而形成的多個突出部。
8.如權(quán)利要求7所述的等離子體顯示面板,其中,在各放電單元內(nèi),上述第1電極的突出部與上述第2電極的突出部配置為相向狀態(tài);在處于相向狀態(tài)的2個突出部之間以及相鄰的突出部之間,形成對稱的突出長度。
9.如權(quán)利要求7所述的等離子體顯示面板,其中,在各放電單元內(nèi),配置有3組以上的由上述第1電極的突出部和上述第2電極的突出部相向而構(gòu)成的組;位于放電單元中央部位的組的突出部的突出長度最短,越靠近放電單元兩端附近的組其突出部的突出長度越長。
10.如權(quán)利要求7所述的等離子體顯示面板,其中,在各放電單元內(nèi),配置有3組以上的由上述第1電極的突出部和上述第2電極的突出部相向而構(gòu)成的組;位于放電單元中央部位的組的突出部的突出長度最長,越靠近放電單元兩端附近的組其突出部的突出長度越短。
11.如權(quán)利要求7所述的等離子體顯示面板,其中,第1電極的多個突出部與第2電極的多個突出部,在各放電單元內(nèi)呈現(xiàn)相互隔著固定間隙以梳齒狀插入的狀態(tài)。
12.如權(quán)利要求7所述的等離子體顯示面板,其中,面向不同電極的突出部的突出部邊,在帶狀基部的主面的平行面上形成為多角形狀或曲線狀的輪廓。
13.如權(quán)利要求1所述的等離子體顯示面板,其中,上述一對襯底之中,上述電極在一個襯底上成對,并沿著一對電極的延伸方向排列多個放電單元;上述一對電極由第1電極和第2電極構(gòu)成;上述第1電極和上述第2電極分別具有帶狀的基部和從上述基部按照上述每個放電單元向其它基部突出而形成的多個突出部;在兩個電極的至少一個中,在相同電極相鄰的突出部從上述基部突出的長度采用相同尺寸并且成對;一對突出部的各頂端部分在與基部的主面平行的面上形成為多角形狀或曲線狀的輪廓,并且各突出部的中心線相對于帶狀基部的寬度方向傾斜,以使在突出部頂端的前方相互交叉。
14.如權(quán)利要求1所述的等離子體顯示面板,其中,上述一對襯底之中,上述電極在一個襯底上成對,并沿著一對電極的延伸方向排列多個放電單元;上述一對電極由第1電極和第2電極構(gòu)成;上述第1電極和上述第2電極分別具有帶狀的基部和從上述基部按照上述每個放電單元向其它基部突出而形成的多個突出部;在兩個電極的至少一個中,在相同電極相鄰的突出部從上述基部突出的長度采用相同尺寸并且成對;一對突出部的各頂端部分在與基部的主面平行的面上形成為多角形狀或曲線狀的輪廓;構(gòu)成一對突出部的突出部之間的間隙在突出部頂端一側(cè)比上述基部一側(cè)更狹窄。
15.如權(quán)利要求1所述的等離子體顯示面板,其中,上述一對襯底之中,上述電極在一個襯底上成對,并沿著一對電極的延伸方向排列多個放電單元;上述一對電極由第1電極和第2電極構(gòu)成;上述第1電極和上述第2電極分別具有帶狀的基部和從上述基部按照上述每個放電單元向其它基部突出而形成的多個突出部;在兩個電極的至少一個中,在相同電極相鄰的突出部從上述基部突出的長度采用相同尺寸并且成對;構(gòu)成一對突出部的各個突出部的頂端部分在與基部的主面平行的面上形成為多角形狀或曲線狀的輪廓,并且以彼此靠近的方式彎曲。
16.如權(quán)利要求13至15的任意一項所述的等離子體顯示面板,其中,分別構(gòu)成上述第1電極和上述第2電極的各一對突出部頂端配置為,當假定以各頂端為頂點的封閉區(qū)域時該區(qū)域呈正方形狀。
17.如權(quán)利要求7所述的等離子體顯示面板,其中,上述基部由帶狀透明電極和配置在上述透明電極的上述放電空間一側(cè)主面上的匯流電極構(gòu)成;上述匯流電極包含鋁和釹為主要成分,是在真空中或者減壓狀態(tài)下形成的。
18.如權(quán)利要求17所述的等離子體顯示面板,其中,上述突出部從上述匯流電極分支出來,使用與上述匯流電極相同種類的材料形成。
19.如權(quán)利要求1所述的等離子體顯示面板,其中,上述一對襯底之中,在一個襯底上上述電極成對,并沿著上述一對電極的延伸方向排列多個放電單元;上述一對電極由第1電極和第2電極構(gòu)成;上述第1電極和上述第2電極分別具有帶狀的基部和從上述基部向其它基部突出而形成的突出部;上述基部由匯流電極和透明電極構(gòu)成,第1電極的突出部和第2電極的突出部的頂端,在與基部主面平行的面上形成銳角形狀的輪廓,并且從上述匯流電極分支出來,使用與上述匯流電極相同種類的材料形成。
20.如權(quán)利要求1所述的等離子體顯示面板,其中,在上述電介質(zhì)層的上述放電空間一側(cè)主面上層疊有保護膜,上述保護膜包含MgO為主要成分,在真空中或者減壓狀態(tài)下層疊在上述電介質(zhì)層的上述放電空間一側(cè)主面上,并且一直被維持并保管在真空或者減壓狀態(tài)下,直到上述一對襯底粘在一起。
21.如權(quán)利要求1所述的等離子體顯示面板,其中,上述襯底的厚度t在大于等于0.5mm、小于等于1.1mm的范圍內(nèi)。
22.如權(quán)利要求1所述的等離子體顯示面板,其中,上述襯底由塑料材料構(gòu)成。
23.一種等離子體顯示面板的制造方法,包含在襯底主面上層疊電介質(zhì)層的步驟;傳送或保管層疊了上述電介質(zhì)層的上述襯底的步驟;其中,從電介質(zhì)層層疊步驟直到電介質(zhì)層層疊襯底傳送、保管步驟,始終維持減壓狀態(tài)。
24.一種等離子體顯示面板的制造方法,包含在襯底主面上層疊電介質(zhì)層的步驟;在上述電介質(zhì)層的主面上層疊保護膜的步驟;傳送或保管層疊了上述保護膜的上述襯底的步驟;其中,從保護膜層疊步驟直到保護膜層疊襯底傳送、保管步驟,始終維持減壓狀態(tài)。
25.如權(quán)利要求23或24所述的等離子體顯示面板的制造方法,其中,上述襯底是前面用襯底。
26.如權(quán)利要求23或24所述的等離子體顯示面板的制造方法,其中,在上述電介質(zhì)層層疊步驟之前具備在上述襯底的主面上形成顯示電極的顯示電極形成步驟;在上述顯示電極形成步驟中包含形成帶狀透明電極的子步驟和在上述透明電極的主面上形成帶狀匯流電極的子步驟;上述形成匯流電極的子步驟中,使用以鋁和釹作為主要成分的材料,利用真空成膜工藝法形成上述匯流電極。
27.如權(quán)利要求24所述的等離子體顯示面板的制造方法,其中,在上述保護膜層疊步驟中使用包含Mg原子和O原子作為主要成分的材料,利用真空成膜工藝法層疊上述保護膜。
28.如權(quán)利要求23所述的等離子體顯示面板的制造方法,其中,上述襯底是背面用襯底,在上述電介質(zhì)層層疊步驟之前具備在上述背面用襯底的主面上形成數(shù)據(jù)電極的數(shù)據(jù)電極形成步驟;在上述電介質(zhì)層層疊襯底傳送、保管步驟中的傳送之后,包含在上述電介質(zhì)層的主面上豎立設(shè)置間隔壁的步驟和在從上述間隔壁側(cè)面直到上述電介質(zhì)層主面上形成熒光體層的步驟;從上述電介質(zhì)層層疊步驟直到熒光體層形成步驟,始終維持減壓狀態(tài)。
29.如權(quán)利要求28所述的等離子體顯示面板的制造方法,其中,在上述數(shù)據(jù)電極形成步驟中,使用包含鋁和釹作為主要成分的材料,利用真空成膜工藝法形成上述數(shù)據(jù)電極。
30.如權(quán)利要求23或24所述的等離子體顯示面板的制造方法,其中,上述步驟是在室溫以上、300℃以下的氣體環(huán)境中進行。
31.如權(quán)利要求23所述的等離子體顯示面板的制造方法,其中,在上述電介質(zhì)層層疊步驟中,利用化學汽相沉積法層疊上述電介質(zhì)層。
32.如權(quán)利要求31所述的等離子體顯示面板的制造方法,其中,上述化學汽相沉積法是感應耦合等離子體化學汽相沉積法。
33.一種等離子體顯示面板,其具有如下結(jié)構(gòu),具備由第1電極和第2電極構(gòu)成的顯示電極對在其主面上延伸而配設(shè)的襯底、并沿著顯示電極對的延伸方向排列多個放電單元,其中上述第1電極和上述第2電極分別具有帶狀的基部和從上述基部按照上述每個放電單元向其它基部突出而形成的多個突出部。
34.如權(quán)利要求33所述的等離子體顯示面板,其中,在各放電單元內(nèi),上述第1電極的突出部與上述第2電極的突出部配置為相向狀態(tài);在處于相向狀態(tài)的2個突出部之間以及相鄰突出部之間,形成對稱的突出長度。
35.如權(quán)利要求33所述的等離子體顯示面板,其中,在各放電單元內(nèi)配置3組以上的由上述第1電極的突出部和上述第2電極的突出部相向而構(gòu)成的組;位于放電單元中央部位的組的突出部的突出長度最短,越靠近放電單元兩端附近的組其突出部的突出長度越長。
36.如權(quán)利要求33所述的等離子體顯示面板,其中,在各放電單元內(nèi)配置3組以上的由上述第1電極的突出部和上述第2電極的突出部相向而構(gòu)成的組;位于放電單元中央部位的組的突出部的突出長度最長,越靠近放電單元兩端附近的組其突出部的突出長度越短。
37.如權(quán)利要求33所述的等離子體顯示面板,其中,第1電極的多個突出部和第2電極的多個突出部,在各放電單元內(nèi)呈現(xiàn)相互隔著固定間隙以梳齒狀插入的狀態(tài)。
38.如權(quán)利要求33所述的等離子體顯示面板,其中,面向不同電極的突出部的突出部邊,在與帶狀基部的主面平行的面上形成多角形狀或曲線狀的輪廓。
39.一種等離子體顯示面板,其具有如下結(jié)構(gòu),具備由第1電極和第2電極構(gòu)成的顯示電極對在其主面上延伸而配設(shè)的襯底、并沿著顯示電極對的延伸方向排列多個放電單元,其中上述第1電極和上述第2電極分別具有帶狀的基部和從上述基部按照上述每個放電單元向其它基部突出而形成的多個突出部;在兩個電極的至少一個中,在相同電極相鄰的突出部從上述基部突出的長度采用相同尺寸并且成對;一對突出部的各頂端部分,在與基部的主面平行的面上形成多角形狀或曲線狀的輪廓,并且各突出部的中心線相對于帶狀基部的寬度方向傾斜,以使在突出部頂端的前方相互交叉。
40.一種等離子體顯示面板,其具有如下結(jié)構(gòu),具備由第1電極和第2電極構(gòu)成的顯示電極對在其主面上延伸而配設(shè)的襯底、并沿著顯示電極對的延伸方向排列多個放電單元,其中上述第1電極和上述第2電極分別具有帶狀的基部和從上述基部按照上述每個放電單元向其它基部突出而形成的多個突出部;在兩個電極的至少一個中,在相同電極相鄰的突出部從上述基部突出的長度采用相同尺寸并且成對;一對突出部的各頂端部分,在與基部的主面平行的面上形成多角形狀或曲線狀的輪廓;構(gòu)成一對突出部的突出部之間的間隙在突出部頂端一側(cè)比上述基部一側(cè)更狹窄。
41.一種等離子體顯示面板,其具有如下結(jié)構(gòu),具備由第1電極和第2電極構(gòu)成的顯示電極對在其主面上延伸而配設(shè)的襯底、并沿著顯示電極對的延伸方向排列多個放電單元,其中上述第1電極和上述第2電極分別具有帶狀的基部和從上述基部按照上述每個放電單元向其它基部突出而形成的多個突出部;在兩個電極的至少一個中,在相同電極相鄰的突出部從上述基部突出的長度采用相同尺寸并且成對;構(gòu)成一對突出部的各突出部的頂端部分,在與基部的主面平行的面上形成多角形狀或曲線狀的輪廓,并且以彼此靠近的方式彎曲。
42.如權(quán)利要求39所述的等離子體顯示面板,其中,分別構(gòu)成上述第1電極和上述第2電極的各一對突出部頂端配置為,當假定以各頂端為頂點的封閉區(qū)域時該區(qū)域呈正方形狀。
43.如權(quán)利要求33所述的等離子體顯示面板,其中,上述第1電極的基部和上述第2電極的基部之中至少一個由匯流電極和透明電極構(gòu)成,上述突出部從上述匯流電極分支出來,使用與上述匯流電極相同種類的材料形成。
44.一種等離子體顯示面板,其具有如下結(jié)構(gòu),具備由第1電極和第2電極構(gòu)成的顯示電極對在其主面上延伸而配設(shè)的襯底、并沿著顯示電極對的延伸方向排列多個放電單元,其中,上述第1電極和上述第2電極分別具有帶狀的基部和從上述基部向其它基部突出而形成的突出部;上述基部由匯流電極和透明電極構(gòu)成,第1電極的突出部和第2電極的突出部的頂端在與基部的主面平行的面上形成銳角形狀的輪廓,并且從上述匯流電極分支出來,使用與上述匯流電極相同種類的材料形成。
全文摘要
一種PDP(101),其為了降低放電開始電壓、維持放電電壓以便提高發(fā)光效率,至少具有夾著放電空間相向配置的一對襯底(110、111)、在其中至少一個襯底的至少一部分上具有窄幅的匯流電極(159、169)的多個顯示電極對(104)、覆蓋著顯示電極對(104)形成的電介質(zhì)層(107)、以及覆蓋著電介質(zhì)層(107)形成的保護膜(108);其中,電介質(zhì)層(107)采用具有1.0×10
文檔編號H01J17/49GK101040362SQ20058003506
公開日2007年9月19日 申請日期2005年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月17日
發(fā)明者山北裕文, 北川雅俊, 西谷干彥 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社