專利名稱：等離子顯示面板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及顯示器件等所使用的等離子顯示面板。
背景技術：
由于等離子顯示面板(以下稱為“PDP”)能夠實現(xiàn)高精細化、大畫面化，所以，作為 100英寸等級的電視機等已被產(chǎn)品化。近年來，PDP向掃描線數(shù)量與現(xiàn)有的NTSC方式相比 為兩倍以上的高清電視機的應用正在不斷發(fā)展。并且，對于應對能源問題而進一步降低消 耗電力的結構、和考慮到環(huán)保問題而不含有鉛成分的PDP的要求等也在提高。PDP基本上由前面板和背面板構成。前面板由下述部件構成基于漂浮法制造的 硅硼酸納系玻璃的玻璃基板、由形成在玻璃基板的一個主面上的條紋狀透明電極和總線電 極構成的顯示電極、覆蓋顯示電極而起到作為電容器的功能的電介質(zhì)層、和形成在電介質(zhì) 層上的由氧化鎂(MgO)構成的保護層。另一方面，背面板由玻璃基板、形成在其一個主面上的條紋狀地址電極、覆蓋地址 電極的基底電介質(zhì)層、形成在基底電介質(zhì)層上的隔壁、和形成在各隔壁間的分別發(fā)紅色、綠 色及藍色光的熒光體層構成。前面板與背面板使其電極形成面?zhèn)葘χ枚粴饷芊忾]，在被隔壁劃分的放電空間 中以400Torr 600Torr (50000Pa 80000Pa)的壓力封入了氖(Ne)-氙(Xe)放電氣體。 PDP通過對顯示電極選擇性地施加影像信號電壓而放電，通過該放電而產(chǎn)生的紫外線對各 色熒光體層進行激勵，使其發(fā)出紅色、綠色、藍色的光，從而實現(xiàn)了彩色圖像顯示。另外，作為這樣的PDP的驅動方法，一般所采用的驅動方法具有將壁電荷調(diào)整成 容易進行寫入的狀態(tài)的初始化期間；根據(jù)輸入圖像信號進行寫入放電的寫入期間；和通過 在進行了寫入的放電空間中發(fā)生維持放電，來進行顯示的維持期間。通過在相當于圖像的 一個畫面的期間(一個場)內(nèi)反復重復多次將這些各期間組合而成的期間(子場)，由此進 行PDP的灰度顯示。在這樣的PDP中，作為前面板的電介質(zhì)層上形成的保護層的作用可舉出保護電 介質(zhì)層不受因放電而引起的離子沖擊的影響、和釋放出用于發(fā)生地址放電的初始電子等。 保護電介質(zhì)層不受離子沖擊的影響，是防止放電電壓上升的重要作用，而釋放出用于發(fā)生 地址放電的初始電子，是防止成為圖像發(fā)生偏差的原因的地址放電錯誤的重要作用。為了增加來自保護層的初始電子的釋放數(shù)量、降低圖像的偏差，例如公開了在氧 化鎂(MgO)保護層中添加雜質(zhì)的例子、和在氧化鎂(MgO)保護層上形成氧化鎂(MgO)粒子 的例子(例如參照專利文獻1、2、3、4、5等)。近年來，電視機的高精細化在不斷發(fā)展，市場上正在要求成本低、消耗電力低、亮 度高的全HD(高清)(1920X 1080像素漸進式顯示)PDP。由于來自保護層的電子釋放性 能決定PDP的畫質(zhì)，所以，控制電子釋放性能是非常重要的。S卩，為了顯示高精細化的圖像，與一個場的時間是否一定無關，進行寫入的像素的 數(shù)量增加，所以，在子場中的寫入期間，需要縮窄向地址電極施加的脈沖的寬度。但是，從電壓脈沖的上升開始到放電空間內(nèi)發(fā)生放電為止，存在被稱作放電延遲的時間延遲(time lag)。因此，如果脈沖的寬度縮窄，則導致放電在寫入期間內(nèi)能夠結束的概率降低。結果， 會發(fā)生點亮不良，還存在發(fā)生偏差等畫質(zhì)性能降低這一問題。另外，如果為了降低消耗電力而提高基于放電的發(fā)光效率，則可以考慮增大氙 (Xe)分壓。但是，伴隨著放電電壓升高，會發(fā)生放電延遲變大、導致點亮不良等畫質(zhì)降低這 一問題。這樣，每當要促進PDP的高精細化或低消耗電力化發(fā)展時，都存在著必須同時實 現(xiàn)放電電壓不增高、且降低點亮不良而使畫質(zhì)提高的課題。

已經(jīng)進行了通過向保護層中混入雜質(zhì)來改善電子釋放性能的嘗試。但是，在向保 護層中混入雜質(zhì)而改善了電子釋放性能的情況下，當使保護層表面蓄積電荷來作為存儲器 功能使用時，會導致電荷隨時間而減少的衰減率增大。為了補償這樣的電荷衰減，需要采取 增大施加電壓等對策。另一方面，在氧化鎂(MgO)保護層上形成氧化鎂(MgO)結晶粒子的例子中，有可能 減小放電延遲、降低點亮不良。但是，具有無法降低放電電壓這一課題。專利文獻1 日本特開2002-260535號公報專利文獻2 日本特開平11-339665號公報專利文獻3 日本特開2006-59779號公報專利文獻4 日本特開平8-236028號公報專利文獻5 日本特開平10-334809號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于這樣的課題提出，其目的在于，實現(xiàn)一種具備高亮度的顯示性能、且能 夠進行低電壓驅動的PDP。本發(fā)明的PDP具有按照對形成在基板上的顯示電極進行覆蓋的方式形成電介質(zhì) 層、并在電介質(zhì)層上形成了保護層的第一基板；和按照形成被填充了放電氣體的放電空間 的方式與第一基板對置配置，且在與顯示電極交叉的方向形成地址電極，并設置有劃分放 電空間的隔壁的第二基板；其中，第一基板的保護層在電介質(zhì)層上形成基底膜，并且在基底 膜上附著形成有凝集了多個氧化鎂結晶粒子而成的凝集粒子，且由從氧化鎂、氧化鈣、氧化 鍶及氧化鋇中選擇的至少兩種以上的氧化物構成的金屬氧化物形成基底膜，金屬氧化物在 基底膜面的X線衍射分析中，在由構成特定面方位的金屬氧化物的氧化物單體所產(chǎn)生的最 小衍射角與最大衍射角之間存在峰值。根據(jù)這樣的構成，即便在為了提高保護層中的二次電子釋放特性、增強亮度而增 大了放電氣體的氙(Xe)氣分壓的情況下，也能夠實現(xiàn)使放電開始電壓降低，進而降低放電 延遲，使得圖像顯示為高精度且不發(fā)生點亮不良等顯示性能出色的PDP。


圖1是表示本發(fā)明的實施方式中的PDP的構造的立體圖。圖2是表示該PDP的前面板的構成的剖面圖。圖3是對該PDP的基底膜的X線衍射結果進行表示的圖。
圖4是對該PDP的其他構成的基底膜的X線衍射結果進行表示的圖。圖5是用于說明該PDP的凝集粒子的放大圖。圖6是表示該PDP的放電延遲與保護層中的鈣(Ca)濃度的關系的圖。圖7是表示針對該PDP的電子釋放性能與電荷保持性能調(diào)查的結果的圖。圖8是表示該PDP中使用的結晶粒子的粒徑與電子釋放性能的關系的特性圖。
圖中1-PDP，2-前面板，3-前面玻璃基板，4-掃描電極，4a、5a_透明電極，4b、 5b-金屬總線電極，5-維持電極，6-顯示電極，7-黑條紋(遮光層)，8-電介質(zhì)層，9-保護 層，10-背面板，11-背面玻璃基板，12-地址電極，13-基底電介質(zhì)層，14-隔壁，15-熒光體 層，16-放電空間，81-第一電介質(zhì)層，82-第二電介質(zhì)層，91-基底膜，92-凝集粒子，92a-結 晶粒子。
具體實施例方式下面，利用附圖，對本發(fā)明的實施方式中的PDP進行說明。(實施方式)圖1是表示本發(fā)明的實施方式中的PDPl的構造的立體圖。PDPl的基本構造與通 常的交流面放電型PDP同樣。如圖1所示，對于PDPl而言，由前面玻璃基板3等構成的第 一基板(以下稱為前面板2)、與由背面玻璃基板11等構成的第二基板(以下稱為背面板 10)對置配置，其外周部被由玻璃料等構成的密封件氣密封閉。在被封閉的PDPl內(nèi)部的放 電空間16中，以400Torr 600Torr (53300Pa 80000Pa)的壓力封入有氖(Ne)和氙(Xe) 等放電氣體。在前面板2的前面玻璃基板3上，相互平行地分別排列有多列由掃描電極4及維 持電極5構成的一對帶狀顯示電極6和黑條紋(遮光層)7。在前面玻璃基板3上，按照覆 蓋顯示電極6和遮光層7的方式形成有保持電荷、起到作為電容器的作用的電介質(zhì)層8，進 而在其上形成有保護層9。另外，在背面板10的背面玻璃基板11上，沿著與前面板2的掃描電極4及維持電 極5正交的方向，相互平行地配置有多個帶狀的地址電極12，由基底電介質(zhì)層13被覆地址 電極12。并且，在地址電極12間的基底電介質(zhì)層13上，形成有對放電空間16進行劃分的 規(guī)定高度的隔壁14。在隔壁14間的各槽中，依次涂敷形成有基于紫外線分別發(fā)紅色、綠色 及藍色光的熒光體層15。在掃描電極4及維持電極5與地址電極12交叉的位置形成有放 電空間，沿著顯示電極6方向排列的具有紅色、綠色、藍色熒光體層15的放電空間，成為用 于彩色顯示的像素。圖2是表示本發(fā)明的實施方式中的PDPl的前面板2的構成的剖面圖，圖2與圖1 上下顛倒地進行了表示。如圖2所示，在通過漂浮法等制造的前面玻璃基板3上，圖案化地 形成有由掃描電極4與維持電極5構成的顯示電極6和遮光層7。掃描電極4與維持電極 5分別由銦錫氧化物(ITO)或氧化錫(SnO2)等形成的透明電極4a、5a、和形成在透明電極 4a、5a上的金屬總線電極4b、5b構成。金屬總線電極4b、5b用于在透明電極4a、5a的長度 方向賦予導電性，由以銀(Ag)材料為主成分的導電性材料形成。電介質(zhì)層8成為對形成在前面玻璃基板3上的這些透明電極4a、5a、金屬總線電極 4b,5b和遮光層7進行覆蓋而設置的第一電介質(zhì)層81、與形成在第一電介質(zhì)層81上的第二電介質(zhì)層82的至少兩層構成。并且，在第二電介質(zhì)層82上形成有保護層9。保護層9由形成在電介質(zhì)層8上的基底膜91、和在基底膜91上凝集了多個氧化 鎂(MgO)結晶粒子92a而成的凝集粒子92構成?；啄?1通過由從氧化鎂(MgO)、氧化 鈣(CaO)、氧化鍶(SrO)及氧化鋇(BaO)中選擇的至少2個以上氧化物構成的金屬氧化物形 成。并且，基底膜91通過附著在基底膜91上凝集多個氧化鎂(MgO)的結晶粒子92a而成 的凝集粒子92來形成。接著，對這樣的PDPl的制造方法進行說明。首先，在前面玻璃基板3上形成掃描 電極4及維持電極5和遮光層7。構成掃描電極4和維持電極5的透明電極4a、5a和金屬 總線電極4b、5b，通過采用光刻法等進行構圖而形成。透明電極4a、5a采用薄膜工藝等形 成。金屬總線電極4b、5b通過以規(guī)定的溫度對含有銀(Ag)材料的膏進行燒制使其固化而 形成。并且，遮光層7也同樣，通過對含有黑色顏料的膏進行絲網(wǎng)印刷的方法；或在玻璃基 板的整個面形成了黑色顏料之后，利用光刻法進行構圖，然后實施燒制的方法而形成。接著，按照覆蓋掃描電極4、維持電極5及遮光層7的方式，利用口模式涂布法(die coating)等在前面玻璃基板3上涂敷電介質(zhì)膏，形成電介質(zhì)膏(電介質(zhì)材料)層。在涂敷 了電介質(zhì)膏之后，通過放置規(guī)定的期間，使所涂敷的電介質(zhì)膏表面平坦，成為平坦的表面。 然后，通過對電介質(zhì)膏層進行燒制使其固化，從而形成覆蓋掃描電極4、維持電極5及遮光 層7的電介質(zhì)層8。其中，電介質(zhì)膏是含有玻璃粉末等電介質(zhì)材料、粘合劑及溶劑的涂料。接著，在電介質(zhì)層8上形成基底膜91。在本發(fā)明的實施方式中，通過由從氧化鎂 (MgO)、氧化鈣(CaO)、氧化鍶(SrO)及氧化鋇(BaO)中選擇的至少2個以上氧化物構成的金 屬氧化物形成基底膜91。基底膜91通過使用氧化鎂(MgO)、氧化鈣(CaO)、氧化鍶(SrO)及氧化鋇(BaO)的 單獨材料的顆粒(pellet)、或將這些材料混合而成的顆粒，利用薄膜成膜方法形成。作為 薄膜成膜方法，可以應用電子束蒸鍍法、濺射法、離子鍍法等公知的方法。作為一例，認為在 濺射法中IPa為實際上可取得的壓力的上限，在作為蒸鍍法的一個例子的電子束蒸鍍法中 0. IPa為實際上可取得的壓力的上限。另外，作為基底膜91成膜時的氣氛，為了防止水分附著、雜質(zhì)的吸附，以與外部切 斷的密閉狀態(tài)來調(diào)整成膜時的氣氛。由此，可以形成由具有規(guī)定的電子釋放特性的金屬氧 化物構成的基底膜91。接著，對附著形成在基底膜91上的氧化鎂(MgO)結晶粒子92a的凝集粒子92進 行敘述。這些結晶粒子92a可以通過以下所示的氣相合成法或前體燒制法的任意一個來制造。氣相合成法中，在惰性氣體不滿的氣氛下對純度為99. 9%以上的鎂金屬材料進行 加熱。進而，通過向氣氛中導入少量的氧，直接使鎂氧化，可以制造氧化鎂(MgO)的結晶粒 子 92a。另一方面，在前體燒制法中可以通過以下的方法制造結晶粒子92a。前體燒制法 中，以700°C以上的溫度條件均勻地對氧化鎂(MgO)的前體進行燒制，然后將之緩慢冷卻， 得到氧化鎂(MgO)的結晶粒子92a。作為前體，例如可以選擇鎂醇鹽(Mg (OR)2)、乙酰丙酮鎂 (Mg(acac)2)、氫氧化鎂(Mg(OH)2)、碳酸鎂(MgCO2)、氯化鎂(MgCl2)、硫酸鎂(MgSO4)、硝酸鎂 (Mg(NO3)2)、草酸鎂(MgC2O4)中的任意一種以上的化合物。其中，關于所選擇的化合物，通常采取水化合物的形態(tài)，但也可以使用這樣的水化合物。這些化合物按照燒制后得到的氧化鎂(MgO)的純度為99. 95以上、優(yōu)選為99. 98% 以上的方式進行調(diào)整。如果在這些化合物中混入一定量以上的各種堿金屬、硼(B)、硅 (Si)、鐵(Fe)、鋁(Al)等雜質(zhì)元素，則熱處理時會發(fā)生不希望的粒子間粘接、燒結，難以得 到高結晶性的氧化鎂(MgO)的結晶粒子92a。因此，需要通過除去雜質(zhì)元素等方法，來預先 調(diào)整前體。將通過上述任意一種方法得到的氧化鎂(MgO)的結晶粒子92a分散到溶劑中。接 著，通過噴涂法或絲網(wǎng)印刷法、靜電涂敷法等，使分散液散布到基底膜91的表面。然后，經(jīng) 過干燥、燒制工序除去溶劑，在基底膜91的表面上穩(wěn)定附著凝集了多個氧化鎂(MgO)的結 晶粒子92a而成的凝集粒子92。通過這樣的一系列工序，在前面玻璃基板3上形成了規(guī)定的構成物(掃描電極4、 維持電極5、遮光層7、電介質(zhì)層8、保護層9)，完成了前面板2。另一方面，背面板10按下述方式形成。首先，通過對含有銀(Ag)材料的膏進行絲 網(wǎng)印刷的方法；或在整個面形成了金屬膜之后，使用光刻法進行構圖的方法等，在背面玻璃 基板11上形成成為地址電極12用的構成物的材料層。隨后，通過以規(guī)定的溫度對材料層 進行燒制，來形成地址電極12。接著，通過口模式涂布法等在形成有地址電極12的背面玻 璃基板11上，按照覆蓋地址電極12的方式涂敷電介質(zhì)膏，形成電介質(zhì)膏層。隨后，通過對 電介質(zhì)膏層進行燒制，來形成基底電介質(zhì)層13。其中，電介質(zhì)膏是含有玻璃粉末等電介質(zhì)材 料和粘合劑及溶劑的涂料。接著，通過在基底電介質(zhì)層13上涂敷含有隔壁材料的隔壁形成用膏，并將其構圖 成規(guī)定的形狀，來形成隔壁材料層。隨后，通過以規(guī)定的溫度進行燒制，形成隔壁14。這里， 作為對涂敷在基底電介質(zhì)層13上的隔壁形成用膏進行構圖的方法，可以采用光刻法或噴 砂法。然后，向相鄰的隔壁14間的基底電介質(zhì)層13上及隔壁14的側面涂敷含有熒光體材 料的熒光體膏，并通過進行燒制，形成熒光體層15。通過以上的步驟，完成了在背面玻璃基 板11上具有規(guī)定的構成部件的背面板10。將具備規(guī)定的構成部件的前面板2和背面板10，按照掃描電極4與地址電極12正 交的方式對置配置，并利用玻璃料密封其周圍，在放電空間16中封入含有氙(Ne)和氖(Ne) 等的放電氣體，由此完成了 PDP1。這里，針對構成前面板2的電介質(zhì)層8的第一電介質(zhì)層81和第二電介質(zhì)層82進 行詳細說明。第一電介質(zhì)層81的電介質(zhì)材料由下述材料組成構成。S卩，含有20重量％ 40重量％的氧化鉍(Bi2O3)，含有0. 5重量％ 12重量％的從氧化鈣(CaO)、氧化鍶(SrO)、 氧化鋇(BaO)中選擇的至少一種，含有0.1重量％ 7重量％的從氧化鉬(MoO3)、氧化鎢 (WO3)、氧化鈰(CeO2)、二氧化錳(MnO2)中選擇的至少一種。另外，也可取代氧化鉬(MoO3)、氧化鎢(WO3)、氧化鈰(CeO2)、二氧化錳(MnO2)，而含 有0. 1重量％ 7重量％的從氧化銅(CuO)、氧化鉻(Cr2O3)、氧化鈷(Co2O3)、氧化釩(V2O7)、 氧化銻(Sb2O3)中選擇的至少一種。此外，作為上述以外的成分，可以含有0重量％ 40重量％的氧化鋅(ZnO)、0重 量％ 35重量％的氧化硼(B203)、0重量％ 15重量％的氧化硅(Si02)、0重量％ 10重 量％的氧化鋁(Al2O3)等不含鉛成分的材料組成。
將由這些組成成分構成的電介質(zhì)材料通過濕式噴射研磨機或球磨機，粉碎成粒徑 為0. 5 μ m 2. 5 μ m，制成電介質(zhì)材料粉末。接著，利用三個輥充分混合55重量％ 70重 量％的該電介質(zhì)材料粉末、30重量％ 45重量％的粘合劑成分，制成口模式涂布用或印刷 用的第一電介質(zhì)層81用膏。粘合劑成分是乙基纖維素或、含有1重量％ 20重量％的丙烯酸樹脂的萜品醇、 或者二甘醇一丁醚乙酸酯。另外，可以根據(jù)需要，向膏中添加作為增塑劑的鄰苯二酸二辛 酯、鄰苯二酸二丁酯、磷酸三苯酯、磷酸三丁酯，并以膏的形式添加作為分散劑的甘油單油 酸酯、山梨糖醇酐倍半油酸酯、homogenoll (陰離子表面活性劑Kao Corporation公司產(chǎn)品 名)、烷基烯丙基的磷酸酯等，來提高印刷性。接著，使用該第一電介質(zhì)層用膏，按照覆蓋顯示電極6的方式通過口模式涂布法 或絲網(wǎng)印刷法印刷到前面玻璃基板3上，并使其干燥，然后，以比電介質(zhì)材料的軟化點稍高 的溫度575°C 590°C進行燒制，形成第一電介質(zhì)層81。接著，對第二電介質(zhì)層82進行說明。第二電介質(zhì)層82的電介質(zhì)材料由下述的材料 組成構成。即，含有11重量％ 20重量％的氧化鉍(Bi2O3)，并且含有1. 6重量％ 21重 量％的從氧化鈣(CaO)、氧化鍶(SrO)、氧化鋇(BaO)中選擇的至少一種，含有0. 1重量％ 7重量％的從氧化鉬(MoO3)、氧化鎢(WO3)、氧化鈰(CeO2)中選擇的至少一種。另外，也可取代氧化鉬(MoO3)、氧化鎢(WO3)、氧化鈰(CeO2)，而含有0. 1重量％ 7重量％的從氧化銅(CuO)、氧化鉻(Cr2O3)、氧化鈷(Co2O3)、氧化釩(V2O7)、氧化銻(Sb2O3)、 二氧化錳(MnO2)中選擇的至少一種。此外，作為上述之外的成分，可以含有O重量％ 40重量％的氧化鋅(ZnO)、0重 量％ 35重量％的氧化硼(B203)、0重量％ 15重量％的氧化硅(Si02)、0重量％ 10重 量％的氧化鋁(Al2O3)等不含鉛成分的材料組成。將由這些組成成分構成的電介質(zhì)材料通過濕式噴射研磨機或球磨機，粉碎成粒徑 為0. 5 μ m 2. 5 μ m，制成電介質(zhì)材料粉末。接著，利用三個輥充分混合55重量％ 70重 量％的該電介質(zhì)材料粉末、30重量％ 45重量％的粘合劑成分，制成口模式涂布用或印刷 用的第二電介質(zhì)層用膏。粘合劑成分是乙基纖維素、或含有1重量％ 20重量％的丙烯酸 樹脂的萜品醇、或者二甘醇一丁醚乙酸酯。另外，可以根據(jù)需要，向膏中添加作為增塑劑的 鄰苯二酸二辛酯、鄰苯二酸二丁酯、磷酸三苯酯、磷酸三丁酯，并添加作為分散劑的甘油單 油酸酯、山梨糖醇酐倍半油酸酯、homogenoll (陰離子表面活性劑Kao Corporation公司產(chǎn) 品名)、烷基烯丙基的磷酸酯等，來提高印刷性。接著，使用該第二電介質(zhì)層用膏，通過絲網(wǎng)印刷法或口模式涂布法將其印刷到第 一電介質(zhì)層81上，并使其干燥，然后，以比電介質(zhì)材料的軟化點稍高的溫度550°C 590°C 進行燒制。其中，作為電介質(zhì)層8的膜厚，為了確保可見光透過率，優(yōu)選第一電介質(zhì)層81與第 二電介質(zhì)層82合計為41 μ m以下。而且，為了抑制與金屬總線電極4b、5b的銀(Ag)的反 應，第一電介質(zhì)層81使氧化鉍(Bi2O3)的含有量比第二電介質(zhì)層82的氧化鉍(Bi2O3)含有 量多，設為20重量％ 40重量％。因此，由于第一電介質(zhì)層81的可見光透過率比第二電 介質(zhì)層82的可見光透過率低，所以，使得第一電介質(zhì)層81的膜厚比第二電介質(zhì)層82的膜 厚薄。
另外，如果在第二電介質(zhì)層82中氧化鉍(Bi2O3)為11重量％以下，則難以發(fā)生著 色，但容易在第二電介質(zhì)層82中產(chǎn)生氣泡，因此不優(yōu)選。此外，如果含有量超過40重量％， 則容易發(fā)生著色，所以透過率會降低。而且，由于電介質(zhì)層8的膜厚越小，亮度的提高和降低放電電壓的效果越顯著，所 以，優(yōu)選在絕緣耐壓不降低的范圍內(nèi)，盡量將膜厚設定得小?；谠撚^點，在本發(fā)明的實施 方式中，將電介質(zhì)層8的膜厚設定為41 μ m以下，將第一電介質(zhì)層81設為5 μ m 15 μ m，將 第二電介質(zhì)層82設為20 μ m 36 μ m。對如此制造的PDPl而言，即使顯示電極6采用了銀(Ag)材料，前面玻璃基板3的 著色現(xiàn)象(黃變)也會減少，而且不會在電介質(zhì)層8中產(chǎn)生氣泡等，實現(xiàn)了絕緣耐壓性能出 色的電介質(zhì)層8。接著，對在本發(fā)明的實施方式的PDPl中，可通過這些電介質(zhì)材料抑制在第一電介 質(zhì)層81中產(chǎn)生黃變與氣泡的原因進行考察。即，公知通過向含有氧化鉍(Bi2O3)的電介質(zhì)玻 璃中添加氧化鉬(MoO3)或氧化鎢(WO3),容易在580°C以下的低溫下生成A&Mo04、Ag2Mo207、 Ag2Mo4O13 > Ag2WO4, Ag2W2O7, Ag2W4O13等化合物。在本發(fā)明的實施方式中，由于電介質(zhì)層8的燒 制溫度為550°C 590°C，所以，燒制過程中擴散到電介質(zhì)層8中的銀離子(Ag+)會與電介 質(zhì)層8中的氧化鉬(MoO3)、氧化鎢(WO3)、氧化鈰(CeO2)、二氧化錳(MnO2)反應，生成穩(wěn)定的 化合物而到達穩(wěn)態(tài)。即，由于銀離子(Ag+)未被還原而處于穩(wěn)態(tài)，所以，不會凝集生成膠體。 因此，由于基于銀離子(Ag+)處于穩(wěn)態(tài)，伴隨銀(Ag)的膠體化的氧的產(chǎn)生也減少，所以，電 介質(zhì)層8中氣泡的產(chǎn)生也減少。另一方面，為了使這些效果有效，優(yōu)選在含有氧化鉍(Bi2O3)的電介質(zhì)玻璃中，將 氧化鉬(MoO3)、氧化鎢(WO3)、氧化鈰(CeO2)、二氧化錳(MnO2)的含有量設為0. 1重量％以 上，更優(yōu)選為0. 1重量％以上7重量％以下。尤其在小于0. 1重量％的情況下，抑制黃變的 效果降低，如果超過7重量％，則玻璃上引起著色，因此不優(yōu)選。S卩，本發(fā)明的實施方式中的PDPl的電介質(zhì)層8，抑制了與由銀(Ag)材料構成的金 屬總線電極4b、5b相接的第一電介質(zhì)層81中的黃變現(xiàn)象和氣泡產(chǎn)生。而且，通過設置在第 一電介質(zhì)層81上的第二電介質(zhì)層82，實現(xiàn)了高的光透過率。結果，能夠實現(xiàn)電介質(zhì)層8整 體的氣泡與黃變的產(chǎn)生極少、且透過率高的PDP。接著，對作為本發(fā)明的實施方式中的保護層9的詳細情況進行說明。在本發(fā)明的實施方式的PDP中，如圖2所示，保護層9由形成于電介質(zhì)層8的基底 膜91、和凝集了多個附著在基底膜91上的氧化鎂(MgO)的結晶粒子92a而成的凝集粒子 92構成。而且，基底膜91由從氧化鎂(MgO)、氧化鈣(CaO)、氧化鍶(SrO)及氧化鋇(BaO) 中選擇的至少2個以上氧化物構成的金屬氧化物形成。金屬氧化物在基底膜91面的X線 衍射分析中，在由構成特定面方位的金屬氧化物的氧化物單體產(chǎn)生的最小衍射角與最大衍 射角之間存在峰值。圖3是對本發(fā)明的實施方式中的構成PDPl的保護層9的基底膜91面的X線衍射 結果進行表示的圖。而且，在圖3中，還表示了氧化鎂(MgO)單體、氧化鈣(CaO)單體、氧化 鍶(SrO)單體及氧化鋇(BaO)單體的X線衍射分析的結果。在圖3中，橫軸是布拉格衍射角(2 θ )，橫軸是X線衍射波的強度。衍射角的單位 以將一周設為360度的角度表示，強度以任意單位(arbitraryimit)表示。在圖3中以帶括弧的方式表示了作為特定面方位的結晶面方位。如圖3所示可知，在結晶面方位的(111)， 氧化鈣(CaO)單體在折射角為32. 2度處具有峰值，氧化鎂(MgO)單體在折射角為36. 9度 處具有峰值，氧化鍶單體在衍射角為30. 0度處具有峰值，氧化鋇單體在衍射角為27. 9度處 具有峰值。在本發(fā)明的實施方式的PDPl中，作為保護層9的基底膜91，由從氧化鎂(MgO)、氧 化鈣(CaO)、氧化鍶(SrO)及氧化鋇(BaO)中選擇的至少2個以上氧化物構成的金屬氧化物 形成。圖3中表示了構成基底膜91的單體成分為兩個成分時的X線衍射結果。即，在A 點表示了使用氧化鎂(MgO)和氧化鈣(CaO)的單體形成的基底膜91的X線衍射結果，在B 點表示了使用氧化鎂(MgO)和氧化鍶(SrO)的單體形成的基底膜91的X線衍射結果，并且， 在C點表示了使用氧化鎂(MgO)和氧化鋇(BaO)的單體形成的基底膜91的X線衍射結果。S卩，關于A點，在作為特定面方位的結晶面方位的(111)，在成為單體氧化物的最 大衍射角的氧化鎂(MgO)單體的衍射角36. 9度、與成為最小衍射角的氧化鈣(CaO)單體的 衍射角32. 2度之間的衍射角36. 1度存在峰值。同樣，B點、C點也分別在最大衍射角與最 小衍射角之間的35. 7度、35. 4度存在峰值。而且，圖4中與圖3同樣地表示了構成基底膜91的單體成分為3個成分以上時的 X線衍射結果。即，圖4中，在D點表示了使用氧化鎂(MgO)、氧化鈣(CaO)及氧化鍶(SrO) 作為單體成分時的結果，在E點表示了使用氧化鎂(MgO)、氧化鈣(CaO)及氧化鋇(BaO)時 的結果，在F點表示了使用氧化鈣(CaO)、氧化鍶(SrO)及氧化鋇(BaO)時的結果。S卩，關于D點，在作為特定面方位的結晶面方位的(111)，在成為單體氧化物的最 大衍射角的氧化鎂(MgO)單體的衍射角36. 9度、與成為最小衍射角的氧化鍶(SrO)單體的 衍射角30. 0度之間的衍射角33. 4度存在峰值。同樣，E點、F點也分別在最大衍射角與最 小衍射角之間的32. 8度、30. 2度存在峰值。因此，本發(fā)明的實施方式中的PDPl的基底膜91，在以兩種成分、三種成分作為單 體成分構成基底膜91的金屬氧化物的基底膜91面的X線衍射分析中，在由構成特定面方 位的金屬氧化物的氧化物單體產(chǎn)生的峰值的最小衍射角與最大衍射角之間存在峰值。另外，在上述說明中，作為特定面方位的結晶面方位，以(111)為對象進行了說 明，但在以其他的結晶面方位作為對象的情況下，金屬氧化物的峰值位置也與上述同樣。氧化鈣(CaO)、氧化鍶(SrO)及氧化鋇(BaO)距離真空級(vacuumlevel)的深度 與氧化鎂(MgO)相比，存在于較淺的區(qū)域。因此，在驅動PDPl的情況下，當存在于氧化鈣 (CaO)、氧化鍶(SrO)、氧化鋇(BaO)的能級的電子向氙(Xe)離子的基態(tài)遷移時，基于俄歇效 應釋放出的電子數(shù)比從氧化鎂(MgO)的能級遷移的情況多。而且，如上所述，本發(fā)明的實施方式中的基底膜91，在由構成金屬氧化物的氧化物 單體所產(chǎn)生的峰值的最小衍射角與最大衍射角之間存在峰值。X線衍射分析的結果是，具有 圖3及圖4所示的特征的金屬氧化物其能級也存在于構成它們的單體氧化物之間。因此，基 底膜91的能級也存在于單體氧化物之間，基于俄歇效應釋放出的電子數(shù)比從氧化鎂(MgO) 的能級遷移時多。結果，在基底膜91中，與氧化鎂(MgO)單體相比，可發(fā)揮良好的二次電子釋放特 性，作為結果，可以降低放電維持電壓。因此，特別在為了提高亮度而增高了作為放電氣體的氙(Xe)分壓的情況下，能夠降低放電電壓，實現(xiàn)低電壓、高亮度的PDP。表1表示了在本發(fā)明的實施方式的PDP中，在封入了 450Torr的氙(Xe)及氖(Ne) 的混合氣體(Xe、15%)時的放電維持電壓的結果中，改變了基底膜91的構成時的PDP的結^ ο[表 1]
樣品A樣品B樣品C樣品D樣品E比較例放電維持電壓 (arb. units)9087858182100其中，表1的放電維持電壓以將比較例設為100時的相對值進行了表示。樣品A 的基底膜91由氧化鎂(MgO)和氧化鈣(CaO)的金屬氧化物構成，樣品B的基底膜91由氧 化鎂(MgO)和氧化鍶(SrO)的金屬氧化物構成，樣品C的基底膜91由氧化鎂(MgO)和氧化 鋇(BaO)的金屬氧化物構成，樣品D的基底膜91由氧化鎂(MgO)、氧化鈣(CaO)及氧化鍶 (SrO)的金屬氧化物構成，樣品E的基底膜91由氧化鎂(MgO)、氧化鈣(CaO)及氧化鋇(BaO) 的金屬氧化物構成。而比較例表示了基底膜91是氧化鎂(MgO)單體的情況。在將放電氣體的氙(Xe)的分壓從大約10%提高到大約15%的情況下，亮度上升 約30%，但在基底膜91是氧化鎂(MgO)單體時的比較例中，放電維持電壓大約上升10%。另一方面，在本發(fā)明的實施方式的PDP中，樣品A、樣品B、樣品C、樣品D、樣品E與 比較例相比，都可以將放電維持電壓降低約10% 約20%。因此，可以成為通常動作范圍 內(nèi)的放電開始電壓，能夠實現(xiàn)高亮度、低電壓驅動的PDP。其中，由于氧化鈣(CaO)、氧化鍶(SrO)、氧化鋇(BaO)在單體情況下反應性高，所 以容易與雜質(zhì)反應，因此，存在著會導致電子釋放性能降低這一課題。但是，在本發(fā)明的實 施方式中，通過形成這些金屬氧化物的構成，可降低反應性，能夠以雜質(zhì)混入少、缺氧少的 結晶構造形成。因此，在PDP的驅動時可抑制電子的過度釋放，不僅同時兼顧低電壓驅動和 二次電子釋放特性的效果，還發(fā)揮著具有恰當?shù)碾姾杀３中阅艿男Ч?。之所以需要該電?保持性能，是為了預先保持特別在初始化期間貯存的壁電荷，在寫入期間防止寫入不良，從 而進行可靠的寫入放電。接著，對本發(fā)明的實施方式中的、凝集了多個設置在基底膜91上的氧化鎂(MgO) 的結晶粒子92a而成的凝集粒子92進行詳細說明。根據(jù)本發(fā)明發(fā)明人的實驗已經(jīng)確認，凝 集粒子92主要具有抑制寫入放電中的放電延遲的效果、和改善放電延遲的溫度依賴性的 效果。即，凝集粒子92與基底膜91相比具有高度的初始電子釋放特性。鑒于此，在本發(fā)明 的實施方式中，將凝集粒子92配設作為在放電脈沖上升時需要的初始電子供給部。在開始放電時，成為放電觸發(fā)的初始電子從基底膜91的表面被釋放到放電空間 16中。初始電子量不足被認為是放電延遲的主要原因。因此，為了穩(wěn)定供給初始電子，將氧 化鎂(MgO)的凝集粒子92分散配置到基底膜91的表面。由此，在放電脈沖的上升時使放 電空間16中存在豐富的初始電子，可以消除放電延遲。因此，通過具有這樣的初始電子釋 放特性，即使在高精細的PDPl等情況下，也能夠實現(xiàn)放電響應性良好的高速驅動。其中，在基底膜91的表面配設氧化鎂(MgO)的凝集粒子92的構成中，主要可以獲得對寫入放電中 的放電延遲進行抑制的效果，并且還可以改善放電延遲的溫度依賴性。綜上所述，在本發(fā)明的實施方式的PDPl中，具有起到兼顧低電壓驅動和電荷保 持效果的基底膜91、和起到防止放電延遲的效果的氧化鎂(MgO)的凝集粒子92。因此，即 使在高精細的PDPl的情況下，也能夠以低電壓進行高速驅動。并且，可以實現(xiàn)抑制了點亮 不良的高品質(zhì)的圖像顯示性能。在本發(fā)明的實施方式中，使凝集了數(shù)個結晶粒子92a而成的凝集粒子92離散地散 布在基底膜91上，并按照遍布整個面大致均勻分布地使其附著。圖5是用于說明凝集粒子 92的放大圖。凝集粒子92是指如圖5所示那樣，規(guī)定的一次粒徑的結晶粒子92a處于凝集的狀 態(tài)的粒子。即，不像固體那樣具有大的結合力結合在一起。是通過靜電或范德瓦耳斯力等 使得多個一次粒子成為集合體的粒子。而且，凝集粒子92以被施加超聲波等外加力時其一 部分或全部分解成一次粒子的狀態(tài)的程度的力結合。作為凝集粒子92的粒徑，約為Iym 左右，作為結晶粒子92a，優(yōu)選是具有14面體、12面體等7個面以上的面的多面體形狀。另外，結晶粒子92a的一次粒子的粒徑可以根據(jù)結晶粒子92a的生成條件來控 制。例如，在對碳酸鎂或氫氧化鎂等MgO前體進行燒制來生成MgO的情況下，通過控制燒制 溫度、燒制氣氛，可以控制粒徑。一般情況下，燒制溫度可以在700°C到1500°C的范圍中選 擇，但通過將燒制溫度設為比較高的1000°C以上，可以將一次粒子的粒徑控制為0. 3μπι 2 μ m左右。并且，在加熱MgO前體得到結晶粒子92a的情況下，可以在其生成過程中使多個 一次粒子彼此凝集，得到凝集粒子92。圖6是表示本發(fā)明的實施方式的PDPl中，使用了由氧化鎂(MgO)和氧化鈣(CaO) 的金屬氧化物構成的基底膜91時的放電延遲、與保護層9中的鈣(Ca)濃度的關系的圖。由 氧化鎂(MgO)和氧化鈣(CaO)形成的金屬氧化物構成了基底膜91。并且，金屬氧化物在基 底膜91面的X線衍射分析中，在氧化鎂(MgO)產(chǎn)生峰值的衍射角與氧化鈣(CaO)的產(chǎn)生峰 值的衍射角之間存在峰值。其中，圖6表示了作為保護層9僅形成基底膜91的情況、和在基底膜91上配置了 凝集粒子92的情況。而且，放電延遲以在基底膜91中不含有鈣(Ca)的情況為基準進行了表不。由圖6可知，在僅形成基底膜91的情況下，伴隨著鈣(Ca)濃度的增加，放電延遲 增大。另一方面，當在基底膜91上配置了凝集粒子92時，可以大幅減小放電延遲。而且， 即使鈣(Ca)濃度增加，放電延遲也不怎么增大。接著，對為了確認本發(fā)明的實施方式中的具有凝集粒子92的保護層9的效果而實 施的實驗結果進行說明。首先，試制了具有構成不同的基底膜91、和設置在基底膜91上的 凝集粒子92的PDP。試制品1是形成了只具有氧化鎂(MgO)基底膜91的保護層9的PDP。 試制品2是形成了只具有在氧化鎂(MgO)中摻雜了鋁(Al)、硅(Si)等雜質(zhì)的基底膜91的 保護層9的PDP。試制品3是在由氧化鎂(MgO)構成的基底膜91上只散布附著有氧化鎂 (MgO)結晶粒子92a的一次粒子的PDP。另一方面，試制品4是本發(fā)明的實施方式中的PDP1，采用了上述樣品A作為保護層 9。S卩，保護層9具有由氧化鎂(MgO)和氧化鈣(CaO)的金屬氧化物構成的基底膜91，并在基底膜91上按照遍布整個面大致均勻分布的方式附著有使結晶粒子92a凝集而成的凝集 粒子92。其中，基底膜91在基底膜91面的X線衍射分析中，在由構成基底膜91的氧化物 單體所產(chǎn)生的峰值的最小衍射角與最大衍射角之間存在峰值。即，此時的最小衍射角是氧 化鈣(CaO)的32. 2度，最大衍射角是氧化鎂(MgO)的36. 9度，基底膜91的衍射角的峰值 存在于36. 1度。針對這些PDP調(diào)查了其電子釋放性能和電荷保持性能，并在圖7中表示了其結果。 其中，電子釋放性能以表示其越大電子釋放量越多的數(shù)值，通過由表面狀態(tài)及氣體種類和 其狀態(tài)決定的初始電子釋放量來表現(xiàn)。對于初始電子釋放量，可以通過向表面照射離子、或 照射電子束，對從表面釋放出的電子電流量進行測定的方法來測量，但難以在不進行破壞 的情況下實施對PDPl的前面板2表面的評價。因此，采用了日本特開2007-48733號公報 中公開的方法。即，對放電時的延遲時間中、被稱為統(tǒng)計延遲時間的放電發(fā)生容易程度的標 準的數(shù)值進行測定，若對其倒數(shù)進行積分，則成為與初始電子的釋放量線性對應的數(shù)值。鑒于此，使用該數(shù)值進行了評價。放電時的延遲時間是指從脈沖的上升開始延遲 進行放電的放電延遲的時間，可認為放電延遲的主要原因是開始放電時成為觸發(fā)的初始電 子難以從保護層9表面被釋放到放電空間中。電荷保持性能的指標采用了在制作PDP的情況下為了抑制電荷釋放現(xiàn)象而需要 的對掃描電極施加的電壓(以下稱為Vscn點亮電壓)的電壓值。即，Vscn點亮電壓低的情 況表示電荷保持性能高。這在設計PDP的情況下，當電荷保持性能高時，可以使用耐壓及電 容小的部件作為電源和各電氣部件。在現(xiàn)存的制品中，用于依次以脈沖方式施加掃描電壓 的MOSFET等半導體開關元件使用了耐壓為150V左右的元件。因此，作為Vscn點亮電壓， 考慮到因溫度引起的變動，優(yōu)選抑制為120V以下。圖7是表示針對本發(fā)明的實施方式中的PDP的電子釋放性能和電荷保持性能進行 調(diào)查的結果的圖。由圖7可知，本發(fā)明的實施方式中的在基底膜91上散布使氧化鎂(MgO) 結晶粒子92a凝集而成的凝集粒子92、并使其遍布整個面均勻分布的試制品4，在電荷保持 性能的評價中，可以使Vscn點亮電壓為120V以下。并且，與僅具有氧化鎂(MgO)的保護層 的情況相比，可獲得高的電子釋放性能。一般情況下，PDP的保護層的電子釋放性能與電荷保持性能相斥。例如，通過變更 保護層的成膜條件，或向保護層中摻雜鋁(Al)、硅(Si)、鋇(Ba)等雜質(zhì)來進行成膜，能夠提 高電子釋放性能。但是，副作用是導致Vscn點亮電壓也上升。形成了本發(fā)明的實施方式中的保護層9的試制品4的PDP1，與使用了只具有氧化 鎂(MgO)的保護層9的試制品1相比，具有8倍以上的電子釋放性能。而且，可以獲得Vscn 點亮電壓為120V以下的電荷保持性能。因此，即使針對因高精細化而增加掃描線數(shù)、且單 元尺寸小的PDP，也能滿足電子釋放性能與電荷保持性能這兩個條件，降低放電延遲，實現(xiàn) 良好的圖像顯示。接著，對本發(fā)明的實施方式涉及的PDPl的保護層9中所使用的凝集粒子92的粒 徑進行詳細說明。其中，在以下的說明中，粒徑是指平均粒徑，平均粒徑意味著體積累計平 均直徑(D50)。圖8是表示在上述圖7所說明的本發(fā)明的試制品4中，使凝集粒子92的粒徑變化， 來調(diào)查電子釋放性能的實驗結果的特性圖。其中，在圖8中，凝集粒子92的粒徑通過對凝
13集粒子92進行SEM觀察來測定長度。如圖8所示，如果粒徑小至0. 3 μ m左右，則電子釋放 性能降低，如果大致為0. 9 μ m以上，則可獲得高的電子釋放性能。為了增加放電單元內(nèi)的電子釋放數(shù)量，優(yōu)選基底膜91上的每單位面積的結晶粒 子92a的數(shù)量多。但是，根據(jù)本發(fā)明發(fā)明人的實驗可知，如果在與保護層9緊密接觸的相當 于隔壁14的頂部的部分存在凝集粒子92，則會使隔壁14的頂部破損。并且，破損的隔壁 材料會附著在熒光體層15之上。由此，會發(fā)生相應的單元不能正常點亮或熄滅的現(xiàn)象。由 于若凝集粒子92不存在于相當于隔壁14的頂部的部分，則該隔壁破損的現(xiàn)象難以發(fā)生，所 以，如果附著的凝集粒子92的數(shù)量增多，則隔壁14的破損發(fā)生概率增高。若凝集粒子直徑 大至2. 5 μ m左右，則隔壁破損的概率急劇增高。另一方面，如果凝集粒子直徑小于2. 5 μ m， 則可將隔壁破損的概率抑制得比較小。根據(jù)以上的結果可知，在本發(fā)明的實施方式的PDPl中，如果使用粒徑位于 0. 9 μ m 2 μ m范圍的凝集粒子92，則可獲得上述本發(fā)明的效果。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以獲得電子釋放性能高、作為電荷保持特性Vscn點亮 電壓為120V以下的等離子顯示面板。另外，在本發(fā)明的實施方式中，使用氧化鎂(MgO)作為結晶粒子進行了說明，但 通過其他的單結晶粒子，例如使用與氧化鎂(MgO)同樣具有高的電子釋放性能的氧化鍶 (SrO)、氧化鈣(CaO)、氧化鋇(BaO)、氧化鋁(Al2O3)等金屬氧化物結晶粒子，也能獲得同樣 的效果。因此，作為粒子種類，不限定于氧化鎂(MgO)。工業(yè)上的可利用性綜上所述，本發(fā)明在實現(xiàn)具備高畫質(zhì)的顯示性能、且消耗電力低的PDP上是有用 的發(fā)明。
權利要求
1. 一種等離子顯示面板，其具有的第一基板和第二基板按照在二者之間形成放電空間 的方式對置配置，并在其中填充有放電氣體，所述第一基板具備顯示電極、形成為覆蓋所述 顯示電極的電介質(zhì)層和形成在所述電介質(zhì)層上的保護層，所述第二基板具備在與所述顯示 電極交叉的方向形成的地址電極和形成為劃分所述放電空間的隔壁，所述第一基板的所述保護層具有形成在所述電介質(zhì)層上的基底膜，所述基底膜上附著 有凝集氧化鎂結晶粒子而成的凝集粒子，并且，所述基底膜含有從氧化鎂、氧化鈣、氧化鍶及氧化鋇中選擇的至少兩種以上的 氧化物構成的金屬氧化物，在所述基底膜面的X線衍射分析中，所述金屬氧化物的特定面 方位的衍射角的峰值，存在于所述氧化物單體的特定面方位的最小衍射角與最大衍射角之 間。
全文摘要
本發(fā)明用于實現(xiàn)高精細并具有高亮度的顯示性能，且消耗電力低的等離子顯示面板。為此，在前面板上形成有顯示電極、電介質(zhì)層和保護層。顯示電極形成在前面玻璃基板上。電介質(zhì)層形成為覆蓋顯示電極。保護層形成在電介質(zhì)層上。在背面板上，沿著與顯示電極交叉的方向形成有地址電極和劃分放電空間的隔壁。前面板和背面板被對置配置成形成放電空間，其中填充有放電氣體。保護層具有形成在電介質(zhì)層上的基底膜。在該基底膜附著有凝集氧化鎂結晶粒子而成的凝集粒子。而且，該基底膜含有從氧化鎂、氧化鈣、氧化鍶及氧化鋇中選擇的至少兩種以上的氧化物構成的金屬氧化物。金屬氧化物在基底膜面的X線衍射分析中，在由構成特定面方位的金屬氧化物的氧化物單體所產(chǎn)生的最小衍射角與最大衍射角之間存在峰值。
文檔編號H01J11/12GK102084452SQ200980100469
公開日2011年6月1日 申請日期2009年9月28日 優(yōu)先權日2008年9月29日
發(fā)明者加道博行, 后藤真志, 村井隆一, 橋本潤, 森田幸弘, 辻田卓司, 野口康幸 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社