專利名稱：等離子顯示面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示設(shè)備等中使用的等離子顯示面板。
背景技術(shù)：
由于等離子顯示面板(以下稱為“PDP”)能夠?qū)崿F(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(yīng)用正在不斷發(fā)展。另外，應(yīng)對能源問題對進一步減少消費功率的投入、以及應(yīng)對環(huán)境問題對不含有鉛成分的PDP的要求等也提高了。PDP基本上由前面板和背面板構(gòu)成。前面板由下述部件構(gòu)成基于漂浮法制造出的硅硼酸鈉系玻璃的玻璃基板、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(gòu)成的顯示電極、覆蓋顯示電極并起到作為電容器的功能的電介體層、和形成在電介體層上的由氧化鎂(MgO)構(gòu)成的保護層。另一方面，背面板由下述部件構(gòu)成玻璃基板、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體層、形成在基底電介體層上的隔壁、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。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 (53300Pa 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施加影像信號電壓而進行放電，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(qū)動方法，一般使用具有初始化期間、寫入期間和維持期間的驅(qū)動方法，其中，所述初始化期間將壁電荷調(diào)整為容易寫入的狀態(tài)，所述寫入期間根據(jù)輸入圖像信號進行寫入放電，所述維持期間通過在進行了寫入的放電空間產(chǎn)生維持放電來進行顯示。通過在相當(dāng)于圖像的1幀(二 7 )的期間(一場)內(nèi)多次重復(fù)組合有這些各期間的期間(子場)，從而進行的PDP的灰度顯示。在這樣的PDP中，形成在前面板的電介體層上的保護層的作用可舉出保護電介體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。保護電介體層不受離子沖擊的影響，起到防止放電電壓上升的重要作用。另外，釋放出用于發(fā)生地址放電的初始電子，起到防止成為圖像發(fā)生閃爍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、降低圖像的閃爍，例如公開了在MgO 保護層中添加了雜質(zhì)的例子，或在MgO保護層上形成了 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，市場上要求成本低、消耗功率低、亮度高的全高清HD (高清)(1920 X 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。即 、由于為了顯示被高精細化后的圖像而無論一場的時間是否一定都進行寫入的像素的數(shù)量增加，故在子場中的寫入期間產(chǎn)生了向地址電極施加的脈沖寬度變窄的需 要。但是，從電壓脈沖的上升沿到在放電空間內(nèi)發(fā)生放電，存在被稱為“放電延遲”的時滯(time lag)。因此，若脈沖寬度變窄則在寫入期間內(nèi)能結(jié)束放電的概率會降低。結(jié)果，會發(fā)生點亮不良、發(fā)生閃爍等畫質(zhì)性能降低的問題。 另外，為了降低消耗功率，以提高由放電引起的發(fā)光效率為目的，而考慮增大有助熒光體發(fā)光的放電氣體的一種成份即氙(Xe)分壓。但是，存在以下問題放電電壓變高并且“放電延遲”變大、發(fā)生點亮不良等的畫質(zhì)降低。由此，在推進PDP的高精細化或低消耗功率化時，存在如下課題必須同時實現(xiàn)放電電壓不變高、降低點亮不良而提高畫質(zhì)。進行了通過使保護層中混入雜質(zhì)來改善電子釋放性能的試驗。但是，在使保護層中混入雜質(zhì)、改善了電子釋放特性的情況下，在保護層表面蓄積電荷，想要作為存儲器功能而使用時，電荷隨著時間而減少的衰減率增大。因此，為了彌補這種電荷衰減，需要采取增大施加電壓等對策。另外，在含有MgO以外的保護層中，也具有隨著放電由離子沖擊導(dǎo)致耐濺射性劣化的問題。另一方面，在MgO保護層上形成MgO結(jié)晶粒子的例子中，雖然能夠減小“放電延遲”、降低點亮不良，但是卻有無法降低放電電壓的問題。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)明是鑒于這樣的問題進行的，具備高亮度的顯示特性、能實現(xiàn)低電壓驅(qū)動、能夠?qū)崿F(xiàn)提高了保護層的耐濺射性的長壽命的PDP。本發(fā)明的PDP具有按照覆蓋形成在基板上的顯示電極的方式形成電介體層，并且在電介體層上形成了保護層的第一基板；和按照形成填充放電氣體的放電空間的方式與第一基板對置配置，且沿與顯示電極交叉的方向形成地址電極，并設(shè)置有對放電空間進行劃分的隔壁的第二基板；其中，保護層通過由氧化鎂和氧化鈣構(gòu)成的金屬氧化物形成，并且含有鋅，在對保護層的面的X射線衍射分析中，發(fā)生金屬氧化物的峰值的衍射角存在于發(fā)生氧化鎂的峰值的衍射角與發(fā)生與該峰值同一方位的氧化鈣的峰值的衍射角之間。根據(jù)這樣的構(gòu)成，即使在為了提高保護層中的二次電子釋放特性、提高亮度而使放電氣體的Xe氣體分壓增大的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)低電壓驅(qū)動。另外，能夠?qū)崿F(xiàn)提高了保護層的耐濺射性的長壽命的PDP。


圖1是表示本發(fā)明的實施方式中的PDP的構(gòu)造的立體圖。圖2是表示該PDP的前面板的構(gòu)成的剖面圖。圖3是表示該PDP的保護層中的X射線衍射結(jié)果的圖。圖4是用于說明該PDP的凝集粒子的放大圖。
圖5是表示該PDP的放電延遲和保護層中的鈣(Ca)濃度的關(guān)系的圖。圖6是表示對本發(fā)明實施方式中的PDP的電子釋放性能和點亮電壓進行調(diào)查的結(jié)果的圖。圖7是表 示該PDP的保護層中含有的鋅(Zn)的濃度和折射率的關(guān)系的圖。圖8是表示該PDP的保護層中含有的鋅(Zn)的濃度和濺射量的關(guān)系的圖。圖9是表示該PDP中使用的凝集粒子的粒徑和電子釋放特性的關(guān)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-電介體層，9-保護層，10-背面板，11-背面玻璃基板，12-地址電極，13-基底電介體層，14-隔壁，15-熒光體層，16-放電空間，81-第一電介體層，82-第二電介體層，92-凝集粒子，92a-結(jié)晶粒子。
具體實施例方式下面，利用附圖對本發(fā)明的一個實施方式中的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(gòu)造的立體圖。PDPl的基本構(gòu)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(gòu)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(gòu)成的第二基板(以下稱為“背面板10”)對置配置，并且PDPl的外周部被由玻璃料等構(gòu)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)的壓力封入有氙(Xe)及氖(Ne)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(gòu)成的一對帶狀的多個顯示電極6和黑條紋(遮光層)7。在前面玻璃基板3上形成有按照覆蓋顯示電極6和遮光層7的方式保持電荷并起到作為電容器的作用的電介體層 8，進而在該電介體層8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，而且，由基底電介體層13被覆該地址電極12。并且，在地址電極12間的基底電介體層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。按照隔壁14間的每個槽，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、藍色的熒光體層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(gòu)成的剖面圖。該圖2中的前面板2與圖1中的前面板2以上下顛倒的狀態(tài)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，圖案形成有由掃描電極4與維持電極5構(gòu)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(gòu)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(dǎo)電性，由以銀(Ag)材料為主成分的導(dǎo)電性材料形成。電介體層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(shè)置的第一電介體層81，與形成在第一電介體層81上的第二電介體層82這至少兩層構(gòu)成。進而，在第二電介體層82上形成有保護層9。 保護層9由氧化鎂和氧化鈣構(gòu)成的金屬氧化物形成。而且，在該保護層9上附著形成有氧化鎂(MgO)的結(jié)晶粒子92a多個凝集而成的凝集粒子92。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。這些構(gòu)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(gòu)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(gòu)圖，然后實施燒制而形成。接著，按照覆蓋掃描電極4、維持電極5及遮光層7的方式，利用狹縫涂布法 (die-coating method)等在前面玻璃基板3上涂敷電介體膏，形成電介體膏(電介體材料) 層。在涂敷了電介體膏之后，通過放置規(guī)定的時間，使所涂敷的電介體膏表面平坦，成為平坦的表面。然后，通過對電介體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的電介體層8。其中，電介體膏是含有玻璃粉末等電介體材料、粘合劑及溶劑的涂料。接著，在電介體層8上形成保護層9。在本實施方式中，利用由氧化鎂(MgO)和氧化鈣(CaO)構(gòu)成的金屬氧化物形成了保護層9。利用氧化鎂(MgO)或氧化鈣(CaO)的單獨材料的顆粒(pellets)或混合了這些材料的顆粒，通過薄膜成膜法方法形成了保護層9。作為薄膜成膜方法而言，能夠適用電子束蒸鍍法、濺射法、離子鍍敷法等公知方法。作為一個例子，考慮在濺射法中IPa為實際取得的壓力的上限，在作為蒸鍍法的一個例子的電子束蒸鍍法中0. IPa為實際取得的壓力的上限。另外，作為保護層9成膜時的氣氛而言，為了防止附著水分或吸附雜質(zhì)而調(diào)整成與外部遮斷的密閉狀態(tài)。由此，能夠形成具有規(guī)定電子釋放特性的由金屬氧化物構(gòu)成的保護層9。接著，對附著形成在保護層9上的氧化鎂(MgO)的結(jié)晶粒子92a的凝集粒子92進行敘述。這些結(jié)晶粒子92a能夠利用以下所示的氣相合成法或前體燒制法中的其中一種來制造。在氣相合成法中，在充滿惰性氣體的氣氛下加熱純度為99. 9%以上的鎂金屬材料。進而，通過在氣氛中導(dǎo)入少量的氧，能夠使鎂直接氧化，從而制成了氧化鎂(MgO)的結(jié)晶粒子92a。另一方面，在前體燒制法中，通過以下的方法能夠制造結(jié)晶粒子92a。在前體燒制法中，在700°C以上的溫度條件下均勻燒制氧化鎂(MgO)的前體，并慢冷卻該前體從而得到氧化鎂(MgO)的結(jié)晶粒子92a。作為前體而言，例如能夠選擇烴氧基鎂(Mg(OR)2)、乙酰丙酮鎂(Mg(acac)2)、氫氧化鎂(Mg(OH)2)、碳酸鎂(MgCO3)、氯化鎂(MgCl2)、硫酸鎂(MgSO4)、硝酸鎂(Mg(NO3)2)、草酸鎂(MgC2O4)中的其中一種以上的化合物。其中，雖然選擇出的化合物通常采用水合物的形態(tài)，但是也可以使用這樣的水合物。這些化合物其燒制后得到的氧化鎂(MgO)的純度在99.95%以上，優(yōu)選調(diào)整在99. 98%以上。其原因在于，若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，則生出在熱處理時不需要的粒子間粘連或燒結(jié)、且難以得到高結(jié)晶性的氧化鎂(MgO)的結(jié)晶粒子92a。因此，需要通過去除雜質(zhì)元素等來預(yù)先調(diào)整前體。將利用上述其中一種方法得到的氧化鎂(MgO)的結(jié)晶粒子92a分散在溶劑。接著， 通過噴涂法或絲網(wǎng)印刷法、靜電涂覆法等在保護層9的表面分散散布該分散液。其后，經(jīng)過干燥、燒制步驟來去除溶劑，并在保護層9的表面定著氧化鎂(MgO)的結(jié)晶粒子92a凝集多個而成的凝集粒子92。通過這樣的一系列步驟，在前面玻璃基板3上形成了規(guī)定的構(gòu)成物(掃描電極4、 維持電極5、遮光層7、電介體層8、保護層9)，完成了前面板2。另一方面，背面板10按照下述步驟形成。首先，在背面玻璃基板11上，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，利用光刻法進行構(gòu)圖的方法等，形成成為地址電極12用的構(gòu)成物的材料層。然后，通過以規(guī)定的溫度進行燒制，形成地址電極12。接著，在形成了地址電極12的背面玻璃基板11上，通過狹縫涂布法等按照覆蓋地址電極12的方式涂敷電介體膏，形成電介體膏層。隨后，通過對電介體膏層進行燒制，形成基底電介體層13。其中，電介體膏是含有玻璃粉末等電介體材料和粘合劑及溶劑的涂料。接著，通過在基底電介體層13上涂敷含有隔壁材料的隔壁形成用膏，并將其圖案形成為規(guī)定的形狀，來形成隔壁材料層。隨后，通過在規(guī)定的溫度下進行燒制，形成隔壁14。 這里，作為對涂敷在基底電介體層13上的隔壁形成用膏進行構(gòu)圖的方法，可以采用光刻法或噴砂法。接著，向相鄰的隔壁14間的基底電介體層13上及隔壁14的側(cè)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(gòu)成部件的背面板10。通過將具備規(guī)定的構(gòu)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(Xe)、氖 (Ne)等的放電氣體，由此完成了 PDP1。這里，針對構(gòu)成前面板2的電介體層8的第一電介體層81和第二電介體層82進行詳細說明。第一電介體層81的電介體材料由下述材料組成構(gòu)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，作為上述之外的成分，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(gòu)成的電介體材料通過濕式噴射磨機或球磨機，粉碎成粒徑為 0. 5 μ m 2. 5 μ m，制成電介體材料粉末。接著，利用三個輥充分混合55重量％ 70重量％的該電介體材料粉末、30重量％ 45重量％的粘合劑成分，制成狹縫涂敷用或印刷用的第一電介體層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，向膏中添加鄰苯二酸二辛酯、鄰苯二酸二丁酯、磷酸三苯酯、磷酸三丁酯來作為增塑劑，并添加甘油單油酸酯、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作為分散劑，來提高印刷特性。

接著，使用該第一電介體層用膏，按照覆蓋顯示電極6的方式通過狹縫涂布法或絲網(wǎng)印刷法印刷到前面玻璃基板3上，并使其干燥，然后，以比電介體材料的軟化點稍高的溫度575°C 590°C進行燒制，形成第一電介體層81。 接著，對第二電介體層82進行說明。第二電介體層82的電介體材料由下述的材料組成構(gòu)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(gòu)成的電介體材料通過濕式噴射磨機或球磨機，粉碎成粒徑為 0. 5 μ m 2. 5 μ m，制成電介體材料粉末。接著，利用三個輥充分混合55重量％ 70重量％ 的該電介體材料粉末、30重量％ 45重量％的粘合劑成分，制成狹縫涂敷用或印刷用的第二電介體層用膏。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，使用該第二電介體層用膏，通過絲網(wǎng)印刷法或狹縫涂布法將其印刷到第一電介體層81上，并使其干燥，然后，以比電介體材料的軟化點稍高的溫度550°C 590°C進行燒制。其中，作為電介體層8的膜厚而言，為了確保可見光透過率，優(yōu)選第一電介體層81 與第二電介體層82合計為41 μ m以下。另外，為了抑制與金屬總線電極4b、5b的銀(Ag) 的反應(yīng)，第一電介體層81使氧化鉍(Bi2O3)的含有量比第二電介體層82的氧化鉍(Bi2O3) 含有量多，設(shè)為20重量％ 40重量％。因此，由于第一電介體層81的可見光透過率比第二電介體層82的可見光透過率低，所以，使第一電介體層81的膜厚比第二電介體層82的膜厚薄。另外，如果在第二電介體層82中氧化鉍(Bi2O3)的含有量為11重量％以下，則難以發(fā)生著色，但容易在第二電介體層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，故透過率降低。而且，由于電介體層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(shè)定得小?；谠撚^點，在本發(fā)明的實施方式中，將電介體層8的膜厚設(shè)定為41 μ m以下，將第一電介體層81設(shè)為5 μ m 15 μ m，將第二電介體層82設(shè)為20 μ m 36 μ m。對于如此制造的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，而且不會在電介體層8中產(chǎn)生氣泡等，從而確認了實現(xiàn)絕緣耐壓性能出色的電介體層8。接著，對在本發(fā)明的實施方式的PDPl中，可通過這些電介體材料抑制在第一電介體層81中產(chǎn)生黃變與氣泡的原因進行考察。即，眾所周知，通過向含有氧化鉍(Bi2O3)的電介體玻璃中添加氧化鉬(MoO3)或氧化鎢(WO3),容易在580°C以下的低溫下生成Α&Μο04、 Ag2Mo2O7,Ag2Mo4O13^Ag2WO4,Ag2W2O7Ug2W4O13等化合物。在本發(fā)明的實施方式中，由于電介體層8的燒制溫度為550°C 590°C，所以，燒制過程中擴散到電介體層8中的銀離子(Ag+)會與電介體層8中的氧化鉬(MoO3)、氧化鎢(WO3)、氧化鈰(CeO2)、二氧化錳(MnO2)反應(yīng)，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， 電介體層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)的電介體玻璃中，將氧化鉬(MoO3)、氧化鎢(WO3)、氧化鈰(CeO2)、二氧化錳(MnO2)的含有量設(shè)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的電介體層8，在與由銀(Ag)材料構(gòu)成的金屬總線電極4bjb相接的第一電介體層81中，抑制了黃變現(xiàn)象和氣泡產(chǎn)生。另外，通過設(shè)置在第一電介體層81上的第二電介體層82，實現(xiàn)了高的光透過率。結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)電介體層8 整體的氣泡與黃變的產(chǎn)生極少、且透過率高的PDP。接著，對本發(fā)明的實施方式中的保護層9的詳細進行說明。在本發(fā)明的實施方式中，利用電子束蒸鍍法形成以氧化鎂(MgO)和氧化鈣(CaO) 為原材料的金屬氧化物來構(gòu)成保護層9，并使其含有規(guī)定量的鋅(Zn)。而且，金屬氧化物構(gòu)成為在對保護層9面的X射線衍射分析中，發(fā)生金屬氧化物的峰值的衍射角存在于發(fā)生氧化鎂(MgO)的峰值的衍射角和發(fā)生與氧化鎂(MgO)的峰值同一方位的氧化鈣(CaO)的峰值的衍射角之間。圖3是表示本發(fā)明的實施方式中的PDPl的保護層9中的X射線衍射結(jié)果、和氧化鎂(MgO)單體和氧化鈣(CaO)單體的X射線分析的結(jié)果的圖。在圖3中，橫軸為布拉格(Bragg)的衍射角O θ )，縱軸為X射線衍射光的強度。 衍射角的單位用以一周為360度的度來表示，強度用任意單位(arbitrary unit)來表示。 另外，在圖3中，用附帶的括號表示各自的結(jié)晶面方位。如圖3所示，若取結(jié)晶面方位(111) 為例，則可知氧化鈣(CaO)單體的衍射角在32. 2度具有峰值，另外氧化鎂(MgO)單體的衍射角在36. 9度具有峰值。取結(jié)晶面方位(200)為例，同樣可知，氧化鈣(CaO)單體在37. 3度具有峰值，氧化
9鎂(MgO)單體在42. 8度具有峰值。另一方面，利用氧化鎂(MgO)或氧化鈣(CaO)的單獨材料的顆?；蚧旌狭诉@些材料的顆粒，由薄膜成膜法形成的本發(fā)明的實施方式中的保護層9的X射線衍射 結(jié)果為圖3 中的A點和B點。S卩、對于構(gòu)成作為本發(fā)明實施方式的保護層9的金屬氧化物的X射線衍射結(jié)果而言，以結(jié)晶面方位(111)為例，在作為各單體的衍射角之間的A點的衍射角36. 1度存在峰值，以結(jié)晶面方位(200)為例，在作為各單體的衍射角之間的B點的衍射角41. 1度存在峰值。其中，保護層9的結(jié)晶面方位由成膜條件或氧化鎂(MgO)和氧化鈣(CaO)的比例決定，但是無論如何在本發(fā)明的實施方式中，在分別單獨材料的峰值之間存在保護層9的峰值。具有這樣的特性的金屬氧化物的能級也存在于氧化鎂(MgO)單體與氧化鈣(CaO) 單體之間。結(jié)果，在保護層9中，與氧化鎂(MgO)單體比較發(fā)揮了良好的二次電子釋放特性。 因此，尤其在為了提高亮度而提高作為放電氣體的氙(Xe)分壓的情況下，能夠降低放電電壓、能夠?qū)崿F(xiàn)低電壓、高亮度的PDP。例如，在作為放電氣體而利用氙(Xe)和氖(Ne)的混合氣體的情況下且在將氙 (Xe)的分壓設(shè)為10% 15%的情況下，亮度約上升30%。但是，在利用了氧化鎂(MgO)單體的保護層9的情況下，同時放電維持電壓約上升10%。另一方面，在本發(fā)明的實施方式中，通過由氧化鎂(MgO)和氧化鈣(CaO)構(gòu)成的金屬氧化物形成保護層9，在對保護層9面的X射線衍射分析中，發(fā)生金屬氧化物的峰值的衍射角存在于發(fā)生氧化鎂(MgO)的峰值的衍射角與發(fā)生氧化鈣(CaO)的峰值的衍射角之間。 通過采用這樣的保護層9，從而能夠減少約10%的放電維持電壓。另外，在作為放電氣體而全部采取氙(Xe)的情況下、即將氙(Xe)分壓設(shè)為100% 的情況下，亮度上升180%左右，同時放電維持電壓上升35%左右且超過通常的動作電壓范圍。但是，若采用本發(fā)明的實施方式中的保護層9，則能夠減少約20%的放電維持電壓。 因此，能夠采用通常動作范圍內(nèi)的放電維持電壓。結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)高亮度、低電壓驅(qū)動的 PDP。其中，本發(fā)明的實施方式中的保護層9能降低放電維持電壓的理由被認為是基于各金屬氧化物的能帶結(jié)構(gòu)。S卩、氧化鈣(CaO)的價帶距離真空級的深度與氧化鎂(MgO)比較存在于淺的區(qū)域。因此，在驅(qū)動PDP的情況下，認為從氧化鈣(CaO)的能級釋放出的電子數(shù)變得比氧化鎂 (MgO)的情況多。另外，本發(fā)明的實施方式中的保護層9以氧化鎂(MgO)和氧化鈣(CaO)為主要成分，并且在X射線衍射分析中，發(fā)生保護層9的峰值的衍射角存在于作為這些主要成分的氧化鎂(MgO)和氧化鈣(CaO)單體的衍射角之間。關(guān)于這樣的金屬氧化物的能級而言，具有合成氧化鎂(MgO)和氧化鈣(CaO)后的性質(zhì)。因此，保護層9的能級也存在于氧化鎂(MgO)單體與氧化鈣(CaO)單體之間。結(jié)果， 由于只要利用保護層9就能發(fā)揮比氧化鎂(MgO)單體良好的二次電子釋放特性，故作為結(jié)果能夠降低放電維持電壓。
其中，由于氧化鈣(CaO)單體反應(yīng)快，故容易與雜質(zhì)反應(yīng)，因此具有降低了電子釋放特性的課題。但是，如本發(fā)明的實施方式所示，通過采用氧化鎂(MgO)和氧化鈣(CaO)的金屬氧化物的構(gòu)成，也能降低反應(yīng)性而解決這些課題。關(guān)于氧化鍶(SrO)和氧化鋇(BaO)，從它們的能帶結(jié)構(gòu)來看，距離真空級的深度也存在于比氧化鎂(MgO)淺的區(qū)域。因此，即使在取代成氧化鈣(CaO)而利用了這些材料的情況下，也能發(fā)現(xiàn)同樣的效果。而且，由于本發(fā)明的實施方式中的保護層9以氧化鈣(CaO)和氧化鎂(MgO)為主要成分，并且在X射線衍射分析中，發(fā)生保護層9的峰值的衍射角在作為這些主要成分的氧化鎂(MgO)和氧化鈣(CaO)單體的衍射角之間存在峰值，所以，以混入雜質(zhì)或氧虧損少的結(jié)晶構(gòu)造形成了保護層9。因此，在PDP驅(qū)動時抑制了電子的過剩釋放。另外，除了兼具低電壓驅(qū)動和二次電子釋放特性的效果之外，也發(fā)揮了具有適當(dāng)電荷保持性能的效果。該電荷保持性能尤其為了保持在初始化期間蓄積的壁電荷、在寫入期間防止寫入不良、進行可靠的寫入放電是必須的。接著，對設(shè)置在本發(fā)明實施方式中的保護層9上的氧化鎂(MgO)的結(jié)晶粒子92a 多個凝集而成的凝集粒子92進行詳細說明。根據(jù)本發(fā)明者的實驗確認了 在凝集粒子92 的情況下，主要具有抑制寫入放電中的放電延遲的效果、和改進放電延遲的溫度依存性的效果。即、凝集粒子92與保護層9相比具有高度的初始電子釋放特性。因此，在本發(fā)明的實施方式中，將凝集粒子92配設(shè)為放電脈沖上升時所需的初始電子供給部。在放電開始時，成為觸發(fā)的初始電子從保護層9表面被釋放到放電空間16中。認為初始電子量的不足成為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分散配置在保護層9的表面。由此，能夠在放電脈沖上升時使放電空間16中存在豐富的初始電子、消除放電延遲。因此，通過具有這種初始電子釋放特性，即使在PDPl為高精細的情況等下也能進行放電響應(yīng)性好的高速驅(qū)動。其中，在保護層9的表面配設(shè)氧化鎂(MgO)的凝集粒子92的構(gòu)成中，除了主要抑制寫入放電中的放電延遲的效果之夕卜，還得到改進放電延遲的溫度依存性的效果。由此，在本發(fā)明的實施方式中的PDPl中，具有起到兼具低電壓驅(qū)動和電荷保持的并存效果的保護層9、和起到防止放電延遲的效果的氧化鎂(MgO)的結(jié)晶粒子92a。因此， 即使在PDPl為高精細的情況下，也能實現(xiàn)低電壓、高速驅(qū)動。另外，能夠期待抑制了點亮不良的高品位的圖像顯示性能。在本發(fā)明的實施方式中，通過在保護層9上離散散布結(jié)晶粒子92a多個凝集而成的凝集粒子92、并使其在整個面按照大致均勻地分布的方式附著多個而構(gòu)成的。圖4是用于說明凝集粒子92的放大圖。如圖4所示，凝集粒子92是規(guī)定的一次粒徑的結(jié)晶粒子92a凝集的狀態(tài)的粒子。 艮口、并非如固體那樣具有大的結(jié)合力進行結(jié)合的粒子。是通過靜電或范德瓦耳斯力等由多個一次粒子構(gòu)成集合體。另外，凝結(jié)粒子92，以在超聲波等外部刺激下，其一部分或全部分解為一次粒子狀態(tài)的程度的力進行結(jié)合。作為凝集粒子92的粒徑，約為Iym左右，作為結(jié)晶粒子92a，優(yōu)選所具有的多面體形狀具備14面體或12面體等7面以上的面。另外，結(jié)晶粒子92a的一次粒子的粒徑，可以根據(jù)結(jié)晶粒子92a的生成條件進行控制。例如，在對碳酸鎂或氫氧化鎂等MgO前體進行燒制而生成的情況下，通過控制燒制溫度與燒制氣氛，可以控制粒徑。通常情況下，可以在700°C到1500°C的范圍中選擇燒制溫度， 但通過使燒制溫度為比較高的1000°C以上，可以將一次粒徑控制為0. 3 μ m 2 μ m左右。并且，通過加熱MgO前體來得到結(jié)晶粒子92a時，可以在生成過程中多個一次粒子彼此凝集， 而得到凝集粒子92。圖5是表示本發(fā)明的實施方式中的PDPl的放電延遲和保護層9中的鈣(Ca)濃度的關(guān)系的圖。作為保護層9而利用由氧化鎂(MgO)和氧化鈣(CaO)構(gòu)成的金屬氧化物構(gòu)成， 在對保護層9面的X射線衍射分析中，發(fā)生金屬氧化物的峰值的衍射角存在于發(fā)生氧化鎂 (MgO)的峰值的衍射角和發(fā)生氧化鈣(CaO)的峰值的衍射角之間。其中，圖5示出了僅有保護層9的情況和在保護層9上配置了凝集粒子92的情況。 另外，放電延遲基于在保護層9中未含有鈣(Ca)的情況進行表示。其中，電子釋放性能是表示其越大電子釋放量越多的數(shù)值，通過放電的表面狀態(tài)及氣體種類和由該狀態(tài)決定的初始電子釋放量表現(xiàn)。針對初始電子釋放量，可以通過朝向表面照射離子或電子束并對從表面釋放出的電子電流量進行測定的方法來測量，但同時存在著難以在不進行破壞的情況下對PDP的前面板表面實施評價的問題。鑒于此，使用日本特開2007-48733號公報所記載的方法。即、對放電時的延遲時間中，被稱為統(tǒng)計延遲時間的成為放電發(fā)生容易程度的標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值進行了測定，然后，通過對該數(shù)值的倒數(shù)進行積分， 成為與初始電子釋放量線性對應(yīng)的數(shù)值。所以，這里使用該數(shù)值進行評價。該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?？烧J為放電延遲的主要原因是，在放電開始之際成為觸發(fā)的初始電子難以從保護層表面釋放到放電空間中。由圖5可知，在僅有保護層9的情況和在保護層9上配置了凝集粒子92的情況下， 在僅有保護層9的情況下隨著鈣(Ca)濃度增加放電延遲增加，而若在保護層9上配置凝集粒子92，則能夠大幅度減小放電延遲。另外，即使鈣(Ca)濃度增加，放電延遲也幾乎不會增大。接著，針對用于確認本發(fā)明的實施方式中的具有保護層9的PDPl的效果而進行的實驗結(jié)果進行說明。首先，試制具有不同構(gòu)成的保護層9和設(shè)置在保護層9上的結(jié)晶粒子 92a的PDP。針對這些PDP，圖6示出調(diào)查了電子釋放性能和電荷保持性能的結(jié)果。試制品1是僅形成了僅由氧化鎂(MgO)構(gòu)成的保護層9的PDP，試制品2是形成了在氧化鎂(MgO)僅摻雜了鋁(Al)、硅(Si)等雜質(zhì)的保護層9的PDP。另一方面，試制品3是本發(fā)明的實施方式中的PDP1。即、保護層9以氧化鈣(CaO) 和氧化鎂(MgO)為主要成分，且使保護層9含有鋅(Zn)。另外，在X射線分析中，發(fā)生保護層9的峰值的衍射角存在于作這些主要成分的氧化鎂(MgO)和氧化鈣(CaO)單體的衍射角之間。而且，在保護層9上按照整個面大致均勻分布的方式附著了使結(jié)晶粒子9 凝集而成的凝集粒子92。對于電荷保持性能而言，作為其指標(biāo)，采用了制作PDP時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點亮電壓越低，表示電荷保持性能越高。在此，在設(shè)計PDP上，可以使用耐壓及容量小的部件作為電源或各電氣部件。在現(xiàn)狀的制品中，用于依次施加Vscn點亮電壓的MOSFET等半導(dǎo)體開關(guān)元件使用了耐壓為150V左右的元件。因此，作為Vscn點亮電壓，考慮到基于溫度的變動，優(yōu)選抑制為120V以下。
根據(jù)圖6可知，對于在本發(fā)明實施方式中的保護層9上散布使氧化鎂(MgO)的結(jié)晶粒子92a凝集而成的凝集粒子92，并使該凝集粒子92在整個面均勻地分布而制成的試制品3而言，在電荷保持性能的評價中，可以將Vscn點亮電壓設(shè)為120V以下。并且，能夠得到電子釋放性能比僅有氧化鎂(MgO)的保護層的情況格外好的特性。 通常情況下PDP的保護層的電子釋放性能與電荷保持性能相制約。例如，通過變更保護層的制膜條件、或在保護層中單摻雜鋁(Al)或硅(Si)、鋇(Ba)等雜質(zhì)進行制膜，能夠提高電子釋放性能，但其副作用是也會導(dǎo)致Vscn點亮電壓上升。在形成了本發(fā)明涉及的保護層9的試制品3的PDPl中，可以得到作為電子釋放性能，具有比使用僅有氧化鎂(MgO)的保護層9的試制品1的情況8倍以上的電子釋放性能。 另外，能夠得到Vscn點亮電壓為120V以下的電荷保持性能。因此，對于因高精細化而增加了掃描線數(shù)量、且單元尺寸具有減小趨勢的PDP，能夠滿足電子釋放性能與電荷保持性能并存。接著，對保護層9中含有的鋅(Zn)的效果進行敘述。圖7是表示在本發(fā)明的實施方式中的PDP1、即試制品3中保護層9中含有的鋅(Zn)的濃度、和利用光譜式橢偏儀(堀場制作所制作的UVISEL)測定出的波長633nm的保護層9的折射率的關(guān)系的圖。另外，圖 8是表示在本發(fā)明的實施方式中的PDP1、即試制品3中保護層9中含有的鋅(Zn)的濃度、 和保護層9中的濺射量的關(guān)系的圖。其中，圖8中的濺射量的測定是利用以下的方法進行的。即、用掩模覆蓋形成了保護層9的小片樣品的一半?yún)^(qū)域，并暴露在Ar等離子體中。Ar等離子體的放電條件如下。 艮口、Ar氣體流量6sccm、室壓3Pa、接通功率100W、暴露時間50分鐘。取出在這樣的Ar等離子體中暴露后的樣品，使用SEM觀察暴露后的樣品的橫截面，并將用掩模覆蓋的區(qū)域和在Ar等離子體中暴露后的區(qū)域之間的保護層9的膜厚的差作為濺射量。由圖7及圖8可知，保護層9的折射率和濺射量具有相關(guān)性，且他們依存于保護層9中含有的鋅(Zn)濃度。即、可知通過控制保護層9中含有的鋅(Zn)的含有量從而能夠控制濺射量。根據(jù)圖8的結(jié)果可知，通過將保護層9的鋅(Zn)的含有量設(shè)為50ppm以上350ppm以下，從而與未含有鋅(Zn)的保護層9相比能夠大幅度降低濺射量、且能實現(xiàn)約 1.5倍的長壽命化。以上，通過使保護層9中含有50ppm以上350ppm以下的鋅(Zn)，從而除了具有以上述的氧化鈣(CaO)和氧化鎂(MgO)為主要成分的效果之外，還能降低由保護層9的放電引起的濺射量、且能實現(xiàn)長壽命的PDP。其中，如圖8所示，由于鋅(Zn)的含有量若為 IOOppm以上350ppm以下、則進一步降低了濺射量，因此更優(yōu)選。其中，保護層9中的鋅(Zn)濃度是利用二次離子質(zhì)量分析計(SIMS)測定的。接著，對本發(fā)明涉及的PDPl的保護層9中使用的結(jié)晶粒子92的粒徑進行說明。其中，在以下的說明中，粒徑是指平均粒徑，平均粒徑是指體積累積平均直徑(D50)。圖9是表示在上述圖6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(jié)果的特性圖。其中，在圖9中，凝集粒子92的粒徑通過對凝集粒子92進行 SEM觀察來測定。如該圖9所示，可知如果粒徑小至0. 3 μ m左右，則電子釋放性能降低，如果大致為0.9μπι以上，則可以得到高的電子釋放性能。
不過，為了使放電單元內(nèi)的電子釋放數(shù)增加，優(yōu)選保護層9上的單位每面積的結(jié)晶粒子92a的數(shù)量多。但是，本發(fā)明者們根據(jù)實驗可知，通過在與前面板2的保護層9緊密接觸的相當(dāng)于背面板10的隔壁14的頂部的部分存在凝集粒子92，會使隔壁14的頂部破損。進而，破損的隔離材料會躍居到熒光體層15之上。因此，可知會發(fā)生對應(yīng)的單元不正常點亮或熄滅的現(xiàn)象。如果凝集粒子92在與隔壁頂部對應(yīng)的部分不存在，則難以發(fā)生該隔壁破損的現(xiàn)象，因此，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。 根據(jù)這樣的觀點，如果凝集粒子直徑大至2. 5 μ m左右，則隔壁破損的概率急劇增高，如果是比2. 5 μ m小的凝集粒子直徑，則可以將隔壁破損的概率抑制得小。根據(jù)以上的結(jié)果可知，在本發(fā)明實施方式中的PDPl中，作為凝集粒子92，如果使用粒徑位于0. 9 μ m 2 μ m的范圍的凝集粒子92，則可以穩(wěn)定地得到上述本發(fā)明的效果。如上述，根據(jù)本發(fā)明的PDP，能夠得到電子釋放性能高、作為電荷保持性能而能夠得到Vscn點亮電壓為120V以下的PDP。其中，在本發(fā)明的實施方式中，作為結(jié)晶粒子而利用氧化鎂(MgO)粒子進行了說明。但是，即使是其他的結(jié)晶粒子，也能夠利用與氧化鎂(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(jié)晶粒子，能得到同樣的效果。因此，作為粒子種類并不限定于氧化鎂(MgO)。工業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明，在實現(xiàn)具備高亮度的顯示性能、可低電壓驅(qū)動、可減小掃描電極的溫度依存性來穩(wěn)定放電的PDP方面是有用的。
權(quán)利要求
1.一種等離子顯示面板，具有按照覆蓋形成在基板上的顯示電極的方式形成電介體層，并且在所述電介體層上形成了保護層的第一基板；和按照形成填充放電氣體的放電空間的方式與所述第一基板對置配置，且沿與所述顯示電極交叉的方向形成地址電極，并設(shè)置有對所述放電空間進行劃分的隔壁的第二基板；其中，所述保護層通過由氧化鎂和氧化鈣構(gòu)成的金屬氧化物形成，并且含有鋅，在對所述保護層的面的X射線衍射分析中，發(fā)生所述金屬氧化物的峰值的衍射角存在于發(fā)生所述氧化鎂的峰值的衍射角、和發(fā)生與所述峰值同一方位的所述氧化鈣的峰值的衍射角之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子顯示面板，其特征在于，在所述保護層的所述放電空間側(cè)附著了氧化鎂的結(jié)晶粒子多個凝集而成的凝集粒子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的等離子顯示面板，其特征在于， 所述保護層中的所述鋅的濃度為50ppm以上350ppm以下。
全文摘要
一種等離子顯示面板，具有按照覆蓋形成在前面玻璃基板(3)上的顯示電極(6)的方式形成電介體層(8)，并且在電介體層(8)上形成了保護層(9)的前面板(2)；和按照形成填充放電氣體的放電空間的方式與前面板(2)對置配置，且沿與顯示電極(6)交叉的方向形成地址電極，并設(shè)置有對放電空間進行劃分的隔壁的背面板。其中，保護層(9)通過由氧化鎂和氧化鈣構(gòu)成的金屬氧化物形成，并含有鋅。在對保護層(9)的面的X射線衍射分析中，發(fā)生金屬氧化物的峰值的衍射角存在于發(fā)生氧化鎂的峰值的衍射角與發(fā)生氧化鈣的峰值的衍射角之間。從而，實現(xiàn)了具備高精細、高亮度的顯示性能、且低消耗功率的等離子顯示面板。
文檔編號H01J11/12GK102160137SQ20098010094
公開日2011年8月17日 申請日期2009年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月15日
發(fā)明者后藤真志, 橋本潤, 越后紀(jì)康 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社