专利名称：等离子显示面板的制造方法
技术领域：
在此公开的技术涉及在显示设备等中用到的等离子显示面板的制造方法。
背景技术：
等离子显示面板(以下称为rop)由前面板和背面板构成。前面板由玻璃基板、形成在玻璃基板的一个主面上的显示电极、覆盖显示电极且作为电容器发挥功能的电介质层、以及形成在电介质层上且由氧化镁(MgO)组成的保护层而构成。另一方面，背面板由玻璃基板、形成在玻璃基板的一个主面上的地址电极、覆盖地址电极的基底电介质层、形成在基底电介质层上的隔壁、以及形成在各隔壁之间且发出红色、绿色和蓝色光的荧光体层而构成。 前面板和背面板使电极形成面侧对置而被气密密封。在被隔壁划分出的放电空间中，封入了氖(Ne)和氙(Xe)的放电气体。利用选择性施加于显示电极的影像信号电压使放电气体放电。通过放电产生的紫外线激发各色荧光体层。已激发的荧光体层发出红色、绿色、蓝色光。PDP由此实现了彩色图像显示(参照专利文献I)。保护层主要具有4个功能。第I :保护电介质层不受到放电带来的离子轰击。第2 :释放用于产生地址放电的初始电子。第3 :保持用于产生放电的电荷。第4 :在维持放电之际释放二次电子。通过保护电介质层不受到离子轰击，抑制了放电电压的上升。通过初始电子释放数的增加，降低了成为图像闪烁原因的地址放电错误。通过电荷保持性能的提高，降低了施加电压。通过二次电子释放数的增加，降低了维持放电电压。然而，为使初始电子释放数增加，进行了例如在保护层的MgO中添加硅(Si)、铝(Al)等的尝试。但是，通过使MgO掺杂了杂质，在改善了初始电子释放性能的情况下，蓄积于保护层的电荷随着时间一起减少的衰减率会变大。因而，为了补充所衰减的电荷，需要采用增大施加电压等的对策。故要求保护层兼备具有高的初始电子释放性能、且具有电荷的衰减率减小、即具有高的电荷保持性能的这两个相反的特性。在先技术文献专利文献专利文献I :日本特开2003-128430号公报
发明内容
一种TOP的制造方法，所述PDP具备覆盖显示电极的电介质层、和形成在电介质层上的基底层。制作包含凝集粒子和溶剂的凝集粒子膏剂，所述凝集粒子凝集了多个由氧化镁构成的结晶粒子。制作包含由氧化镁构成的立方体形状的结晶粒子和溶剂的结晶粒子膏剂。然后，通过混合凝集粒子膏剂和结晶粒子膏剂来制作混合结晶粒子膏剂。然后，通过将混合结晶粒子膏剂涂敷在基底层上来形成混合结晶粒子膏剂膜。然后，通过干燥混合结晶粒子膏剂膜而将凝集粒子和结晶粒子分散配置于基底层的整个面。
图I是表示PDP的构造的立体图。图2是rop的电极排列图。图3是等离子显示装置的电路框图。图4是等离子显示装置的驱动电压波形图。图5是表示实施方式涉及的PDP的前面板的构成的剖视图。图6是放大表示该TOP的保护层部分的说明图。图7是表示该保护层的表面的粒子构造的示意图。 图8是用于说明凝集粒子的放大图。图9是表示结晶粒子的阴极发光测量结果的特性图。图10是表示PDP中的电子释放性能和Vscn点亮电压的探讨研究结果的特性图。图11是表示PDP的基底膜中的Si浓度和作为电荷保持特性的在70°C环境下的Vscn点亮电压之间的关系的图。图12是表示PDP的点亮时间和电子释放性能之间的关系的特性图。图13是用于对被覆率进行说明的放大图。图14是比较性示出维持放电电压的特性图。图15是表示凝集粒子的平均粒径与电子释放性能之间的关系的特性图。图16是表示结晶粒子的粒径与隔壁的破损的产生率之间的关系的特性图。图17是表示实施方式涉及的保护层形成工序的工序图。图18是表示向数据电极施加的脉冲电压的脉冲宽度与写入放电失败概率之间的关系的特性图。
具体实施例方式PDP的基本构造为一般的交流面放电型rop。如图I所示，PDPl使由前面玻璃基板3等构成的前面板2和由背面玻璃基板11等构成的背面板10对置配置。前面板2和背面板10的外周部被由玻璃料等构成的密封材气密密封。在被密封的ropi内部的放电空间16,以53kPa(400Torr) 80kPa(600Torr)的压力封入了氖(Ne)和氣(Xe)等的放电气体。在前面玻璃基板3上，由扫描电极4和维持电极5构成的一对带状显示电极6与黑条纹7相互平行地排列有多列。在前面玻璃基板3上以覆盖显示电极6和黑条纹7的方式形成有作为电容器发挥功能的电介质层8。进而，在电介质层8的表面形成有由氧化镁(MgO)等构成的保护层9。扫描电极4及维持电极5分别在由铟锡氧化物(ITO)、氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)等的导电性金属氧化物构成的透明电极上层叠有由Ag构成的总线电极。在背面玻璃基板11上，在与显示电极6正交的方向上，由以银(Ag)为主成分的导电性材料构成的多个数据电极12相互平行地配置。数据电极12被基底电介质层13覆盖。进而，在数据电极12之间的基底电介质层13上，形成有划分放电空间16的规定高度的隔壁14。在隔壁14之间的槽中，针对每根数据电极12依次涂敷利用紫外线使得发出红色光的突光体层15、发出绿色光的突光体层15以及发出蓝色光的突光体层15而形成。在显不电极6和数据电极12交叉的位置处形成有放电单元。在显示电极6方向上排列的具有红色、绿色、蓝色的荧光体层15的放电单元成为用于进行彩色显示的像素。此外，在本实施方式中，封入到放电空间16内的放电气体包含10体积％以上30%体积以下的Xe。如图2所示，PDPl具有在行方向上延伸排列的n根扫描电极SC1、SC2、SC3、……、SCn(图I中的4)。PDPl具有在行方向上延伸排列的n根维持电极SUU SU2、SU3、……、SUn(图I中的5)。PDPl具有在列方向上延伸排列的m根数据电极Dl、……、Dm(图I中的12)。并且，在I对扫描电极SCl和维持电极SUl与I根数据电极Dl交叉的部分形成有放电单元。放电单元在放电空间内形成有mXn个。扫描电极及维持电极连接于设置在前面板的图像显示区域外的周边端部的连接端子。数据电极连接于设置在背面板的图像显示区域外的周边端部的连接端子。如图3所示，等离子显示装置100具备PDP1、图像信号处理电路21、数据电极驱 动电路22、扫描电极驱动电路23、维持电极驱动电路24、定时产生电路25以及电源电路(未图示)。图像信号处理电路21将图像信号Sig变换成每个子场的图像数据。数据电极驱动电路22将每个子场的图像数据变换成各数据电极Dl Dm所对应的信号，来驱动各数据电极Dl Dm。定时产生电路25基于水平同步信号H及垂直同步信号V而产生各种定时信号，并供给至各驱动电路块。扫描电极驱动电路23基于定时信号，向扫描电极SCl SCn供给驱动电压波形。维持电极驱动电路24基于定时信号，向维持电极SUl SUn供给驱动电压波形。接着，利用图4来说明用于驱动ropi的驱动电压波形及其动作。如图4所示，本实施方式中的等离子显示装置100利用多个子场来构成I场。子 场具有初始化期间、写入期间以及维持期间。初始化期间是在放电单元中使初始化放电产生的期间。写入期间是在初始化期间之后使选择发光的放电单元产生写入放电的期间。维持期间是使在写入期间内选择出的放电单元产生维持放电的期间。在第I子场的初始化期间，数据电极Dl Dm及维持电极SUl Sun被保持为O(V)。另外，向扫描电极SCl SCn施加从成为放电开始电压以下的电压Vil (V)向超过放电开始电压的电压Vi2(V)缓慢地上升的斜坡电压。于是，在全部的放电单元中产生了第I次的微弱的初始化放电。由于初始化放电，在扫描电极SCl SCn上蓄积了负的壁电压。在维持电极SUl SUn上以及数据电极Dl Dm上蓄积了正的壁电压。壁电压是指由蓄积在保护层9或荧光体层15上等的壁电荷而产生的电压。然后，维持电极SUl Sun被保持为正的电压Vel (V)，向扫描电极SCl SCn施加从电压Vi3(V)向电压Vi4(V)缓慢地下降的斜坡电压。于是，在全部的放电单元中产生了第2次的微弱的初始化放电。扫描电极SCl SCn上与维持电极SUl SUn上之间的壁电压被削弱。数据电极Dl Dm上的壁电压被调整为适于写入动作的值。在接下来的写入期间，扫描电极SCl SCn被临时保持为Vc (V)。维持电极SUl Sun被保持为Ve2 (V)。其次，向第I行的扫描电极SCl施加负的扫描脉冲电压Va(V)，并且向数据电极Dl Dm之中的在第I行应该显示的放电单元的数据电极Dk (k = I m)施加正的写入脉冲电压Vd(V)。此时，数据电极Dk和扫描电极SCl的交叉部的电压成为在外部施加电压(Vd-Va) (V)上相加了数据电极Dk上的壁电压与扫描电极SCl上的壁电压而得到的值，且超过了放电开始电压。之后，在数据电极Dk与扫描电极SCl之间、以及维持电极SUl与扫描电极SCl之间产生写入放电。在产生了写入放电的放电单元的扫描电极SCl上蓄积正的壁电压。在产生了写入放电的放电单元的维持电极SUl上蓄积负的壁电压。在产生了写入放电的放电单元的数据电极Dk上蓄积负的壁电压。另一方面,未施加过写入脉冲电压Vd(V)的数据电极Dl Dm和扫描电极SCl的交叉部的电压没有超过放电开始电压。由此，没有产生写入放电。以上的写入动作依次进行至第n行的放电单元。写入期间的结束是第n行的放电单元的写入动作结束之时。在接下来的维持期间，向扫描电极SCl SCn施加正的维持脉冲电压Vs (V)，作为第I电压。向维持电极SUl Sun施加接地电位即O(V)，作为第2电压。在此时产生了写入放电的放电单元中，扫描电极SCi上与维持电极SUi上之间的电压成为在维持脉冲电压Vs(V)上相加了扫描电极SCi上的壁电压和维持电极SUi上的壁电压而得到的值，且超过了放电开始电压。之后，在扫描电极SCi与维持电极SUi之间产生维持放电。利用由维持放电产生的紫外线来激发荧光体层，并使其发光。并且，在扫描电极SCi上蓄积负的壁电压。 在维持电极SUi上蓄积正的壁电压。在数据电极Dk上也蓄积正的壁电压。在写入期间内未产生写入放电的放电单元中，没有产生维持放电。由此，保持了在初始化期间结束时的壁电压。接下来，向扫描电极SCl SCn施加作为第2电压的O(V)。向维持电极SUl SUn施加作为第I电压的维持脉冲电压Vs (V)。于是,在产生了维持放电的放电单元中，维持电极SUi上与扫描电极SCi上之间的电压超过了放电开始电压。因此，再次在维持电极Sui与扫描电极SCi之间产生维持放电。也就是说，在维持电极SUi上蓄积负的壁电压。在扫描电极SCi上蓄积正的壁电压。以后同样地，向扫描电极SCl SCn和维持电极SUl SUn交替地施加与亮度权重相应的数量的维持脉冲电压Vs (V)，由此在写入期间内产生了写入放电的放电单元中，继续产生维持放电。若规定数量的维持脉冲电压Vs(V)的施加完成，则维持期间内的维持动作结束。接下来的第2子场以后的初始化期间、写入期间、维持期间的动作也与第I子场中的动作几乎相同。由此，省略了详细说明。此外，在第2子场以后的子场中，维持电极SUl SUn被保持为正的电压Vel (V)。向扫描电极SCl SCn施加从电压Vi3(V)向电压Vi4(V)缓慢地下降的斜坡电压。于是，仅在前一子场中产生了维持放电的放电单元中，能够产生微弱的初始化放电。即、在第I子场中，进行了使全部的放电单元产生初始化放电的全部单元初始化动作。在第2子场以后，进行仅使在前一子场中引起了维持放电的放电单元选择性产生初始化放电的选择初始化动作。此外，关于全部单元初始化动作和选择初始化动作，在本实施方式中，在第I子场和其他子场之间分开使用。但是，也可在第I子场以后的子场中的初始化期间内进行全部单元初始化动作。而且，也可在几场中以I次的频度来进行全部单元初始化动作。另外，写入期间、维持期间内的动作与上述的第I子场中的动作同样。但是，维持期间内的动作未必一定要与上述的第I子场中的动作同样。为使得到与图像信号Sig对应的亮度的这种维持放电产生，维持放电脉冲Vs(V)的数量需要变化。即、维持期间被驱动为控制每个子场的亮度。下面，详细说明本实施方式的构成。如图5所示，在前面玻璃基板3上，由扫描电极4和维持电极5构成的一对带状显示电极6与黑条纹7相互平行地分别配置多列。在前面玻璃基板3上，以覆盖显示电极6和黑条纹7的方式形成有作为电容器发挥功能的电介质层8。进而，在电介质层8的表面形成有由氧化镁(MgO)等构成的保护层9。扫描电极4和维持电极5分别在由铟锡氧化物(ITO)、氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)等的导电性金属氧化物构成的透明电极上，层叠有包含银(Ag)的总线电极。接着，对PDP的制造方法进行说明。利用光刻法，在前面玻 璃基板3上形成有扫描电极4、维持电极5和黑条纹7。扫描电极4和维持电极5具有包含用于确保导电性的银(Ag)的白色电极4b、5b。另外，扫描电极4和维持电极5具有透明电极4a、5a。白色电极4b层叠于透明电极4a上。白色电极5b层叠于透明电极5a上。为了确保透明度和电导率，透明电极4a、5a的材料采用ITO等。首先，利用溅射法等，在前面玻璃基板3上形成有ITO薄膜。接着，利用平版刻法，形成有规定图案的透明电极 4a、5a。白色电极4b、5b的材料采用包含银(Ag)和用于粘结银的玻璃料、感光性树脂及溶剂等在内的白色膏剂。首先，利用丝网印刷法等，将白色膏剂涂敷在前面玻璃基板3上。其次，利用干燥炉，去除白色膏剂中的溶剂。接着，经由规定图案的光掩模来曝光白色膏剂。其次，白色膏剂被显影，形成了白色电极图案。最后，利用烧成炉，以规定温度来烧成白色电极图案。也就是说，去除白色电极图案中的感光性树脂。另外，白色电极图案中的玻璃料被融化、再次凝固。在以上工序中，形成了白色电极4b、5b。黑条纹7利用包含黑色颜料的材料来形成。其次，形成电介质层8。电介质层8的材料采用包含电介质玻璃料、树脂及溶剂等的电介质膏剂。首先，利用模压涂层法(diecoating method)等,使电介质膏剂以规定厚度覆盖扫描电极4、维持电极5及黑条纹7的方式涂敷在前面玻璃基板3上。接着，利用干燥炉，去除电介质膏剂中的溶剂。最后，利用烧成炉，以规定温度烧成电介质膏剂。也就是说，去除电介质膏剂中的树脂。另外，电介质玻璃料被融化、再次凝固。在以上的工序中，形成了电介质层8。在这里，除了对电介质膏剂进行模压涂层的方法以外，还能够采用丝网印刷法、旋转涂敷(spin coating method)法等。另外，也能在不采用电介质膏剂的情况下，利用CVD (Chemical Vapor Deposition)法等形成成为电介质层8的膜。接着，在电介质层8上形成保护层9。保护层9的详细内容在后面叙述。利用以上的工序，在前面玻璃基板3上形成了扫描电极4、维持电极5、黑条纹7、电介质层8、保护层9,从而完成了前面板2。利用光刻法，在背面玻璃基板11上形成了数据电极12。数据电极12的材料采用了包括用于确保导电性的银(Ag)和用于粘结银的玻璃料、感光性树脂及溶剂等在内的数据电极膏剂。首先，利用丝网印刷法等，将数据电极膏剂以规定厚度涂敷在背面玻璃基板11上。接着，利用干燥炉，去除数据电极膏剂中的溶剂。其次，隔着规定图案的光掩模，对数据电极膏剂进行曝光。接着，数据电极膏剂被显影，而形成了数据电极图案。最后，利用烧成炉，以规定温度烧成数据电极图案。也就是说，去除数据电极图案中的感光性树脂。另外，数据电极图案中的玻璃料被融化、再次凝固。利用以上的工序，形成了数据电极12。在这里，除了对数据电极膏剂进行丝网印刷的方法之外，还能够采用溅射法、蒸镀法等。接着，形成基底电介质层13。基底电介质层13的材料采用包含电介质玻璃料、树脂及溶剂等的基底电介质膏剂。首先，利用丝网印刷法等，使基底电介质膏剂以规定厚度覆盖数据电极12的方式涂敷在形成有数据电极12的背面玻璃基板11上。其次，利用干燥炉，去除基底电介质膏剂中的溶剂。最后，利用烧成炉，以规定温度烧成基底电介质膏剂。也就是说，去除基底电介质膏剂中的树脂。另外，电介质玻璃料被融化、再次凝固。利用以上的工序形成了基底电介质层13。在这里，除了对基底电介质膏剂进行丝网印刷的方法以夕卜，还能够采用模压涂层法、旋转涂敷法等。另外，在不采用基底电介质膏剂的情况下，利用CVD(Chemical Vapor Deposition)法等,也能够形成成为基底电介质层13的膜。接着，利用光刻法形成隔壁14。隔壁14的材料采用包括填充剂、用于粘结填充剂的玻璃料、感光性树脂及溶剂等在内的隔壁膏剂。首先，利用模压涂层法等，将隔壁膏剂以规定厚度涂敷在基底电介质层13上。其次，利用干燥炉，去除隔壁膏剂中的溶剂。接着，经由规定图案的光掩模，对隔壁膏剂进行曝光。其次，隔壁膏剂被显影，而形成了隔壁图案。最后，利用烧成炉，以规定温度烧成隔壁图案。也就是说，去除隔壁图案中的感光性树脂。另夕卜，隔壁图案中的玻璃料被融化、再次凝固。利用以上的工序形成了隔壁14。在这里，除了光刻法以外，还能够采用喷砂法等。 接着，形成荧光体层15。荧光体层15的材料采用包含荧光体粒子、粘结剂及溶剂等的突光体膏剂。首先，利用投药法(dispensing method)等,将突光体膏剂以规定厚度涂敷在相邻的隔壁14之间的基底电介质层13上及隔壁14的侧面。接着，利用干燥炉，去除荧光体膏剂中的溶剂。最后，利用烧成炉，以规定温度烧成荧光体膏剂。也就是说，除去荧光体膏剂中的树脂。利用以上的工序形成了荧光体层15。在这里，除了投药法以外，还能够采用丝网印刷法等。利用以上的工序，完成了在背面玻璃基板11上具有规定构成部件的背面板10。其次，组装前面板2和背面板10。首先，利用投药法，在背面板10的周围形成密封材(未图示)。密封材(未图示)的材料采用包含玻璃料、粘结剂及溶剂等的密封膏剂。其次，利用干燥炉，去除密封膏剂中的溶剂。接着，以显示电极6和数据电极12正交的方式，对置配置前面板2和背面板10。其次,用玻璃料密封前面板2和背面板10的周围。最后，在放电空间16封入包含Ne、Xe等的放电气体，由此完成了 I3DPl。下面，详细说明电介质层8。电介质材料包含以下的成分。氧化铋(Bi2O3)为20重量％ 40重量％，从氧化钙(CaO)、氧化锶(SrO)、氧化钡(BaO)中选择出的至少I种为0. 5重量％ 12重量％ ,从氧化钥(MoO3)、氧化鹤(WO3)、氧化铺(CeO2)、二氧化猛(MnO2)中选择出的至少I种为0. I重量％ 7重量％，氧化锌(ZnO)为0重量％ 40重量％，氧化硼(B2O3)为0重量％ 35重量％，二氧化硅(SiO2)为0重量％ 15重量％，氧化铝(Al2O3)为0重量％ 10重量％。电介质材料实质上不包含铅成分。另外，电介质层8的膜厚为40 ii m以下。电介质层8的介电常数e为4以上7以下。电介质层8的介电常数e为4以上7以下的效果在后面叙述。由这些组成成分构成的电介质材料利用湿型气流粉碎机(wet-type jet mill)或球磨机(ball mill)以平均粒径为0. 5 ii m 2. 5 ii m的方式进行粉碎,来制作电介质材料粉末。其次，利用三根辊充分混匀55重量％ 70重量％的电介质材料粉末和30重量％ 45重量％的粘结剂成分，而完成了模压涂层用、或印刷用的第I电介质层用膏剂。粘结剂成分是乙基纤维素、或是包含I重量％ 20重量％的丙烯酸树脂的萜品醇、或是丁基卡必醇醋酸酯。另外，在膏剂中，根据需要作为增塑剂也可添加邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三苯酯、磷酸三丁酯，作为分散剂也可添加甘油单油酸酯、山梨糖醇酐倍半油酸酯(sorbitan sesquioleate)、聚羧酸型表面活性剂(Homogenol) (KaoCorporation公司产品名)、烧基烯丙基的磷酸酯等。若添加分散剂，则可提高印刷性。接着，对保护层9的构成及制造方法进行说明。如图6所示，保护层9包含作为基底层的基底膜91、作为第I粒子的凝集粒子92、以及作为第2粒子的结晶粒子93。基底膜91作为一例，是将铝(Al)作为杂质含有的氧化镁(MgO)膜。凝集粒子92是在MgO的结晶粒子92a上凝集了多个粒径小于结晶粒子92a的结晶粒子92b而成。结晶粒子93是由MgO构成的立方体形状的结晶粒子。形状能够利用扫描型电子显微镜(SEM)来识别。在本实施方式中，多个凝集粒子92分散配置于基底膜91的整个面。多个结晶粒子93分散配置于基底膜91的整个面。结晶粒子92a是平均粒径为0. 9iim 2iim的范围的粒子。结晶粒子92b是平均粒径为0. 3 y m 0. 9 y m的范围的粒子。此外，在本实施方式中，平均粒径是指体积累积平均径(D50)。另外，平均粒径的测量采用了激光衍射式粒度分布测量装置MT-3300(日机装株式会社制造)。如图7所示，关于保护层9的表面，在基底膜91上分散配置了在多面体形状的结晶粒子92a凝集了多个多面体形状的结晶粒子92b而成的凝集粒子92、和立方体形状的结晶粒子93。在立方体形状的结晶粒子93中存在粒径约200nm的粒子、和粒径为IOOnm以下的纳米粒子尺寸的粒子。若进行实际的I3DPl观察可知，存在着立方体形状的结晶粒子93彼此凝集的情形、以及在多面体形状的结晶粒子92a或多面体形状的结晶粒子92b、或者多面体形状的结晶粒子92a、92b的凝集粒子92附着了 MgO的立方体形状的结晶粒子93的情形。另外，多面体形状的结晶粒子92a、92b利用液相法制作出来。立方体形状的结晶粒子93利用气相法制作出来。
此外，“立方体形状”并非是指几何学意义上的严格的立方体。是指，通过目视的方式观察电子显微镜照片可大致识别为立方体的形状。此外，“多面体形状”是指，通过目视的方式观察电子显微镜照片可识别为大致具有7面以上的面的形状。凝集粒子92如图8所示，是指规定的一次粒径的结晶粒子92a、92b凝集了多个的状态。凝集粒子92并非是作为固体而利用较强的结合力进行结合。凝集粒子92是通过静电力或范德华力等使多个一次粒子集合而成的。另外，凝集粒子92利用超声波等外力，将其一部分或全部分解成一次粒子的状态的这种程度的力来进行结合。作为凝集粒子92的粒径为约111111左右，作为结晶粒子92&、92&具有拥有14面体或12面体等7面以上的面的多面体形状。另外，结晶粒子92a、92b通过烧成碳酸镁或氢氧化镁等的MgO前驱体的溶液而生成的液相法制作出。通过调整基于液相法的烧成温度、烧成气氛，从而能够控制粒径。烧成温度能够在700°C左右至1500°C左右的范围内进行选择。在烧成温度为1000°C以上的情况下，可将一次粒径控制为0. 3 2 y m左右。结晶粒子92a、92b在基于液相法的生成过程中，在多个一次粒子彼此凝集而成的凝集粒子92的状态下可获得。另一方面，立方体形状的结晶粒子93是基于将镁加热到沸点以上以产生镁蒸汽并气相氧化的气相法而得到的。得到具有粒径为200nm以上(基于BET法的测量结果)的立方体形状的单结晶构造的结晶粒子、结晶体相互嵌入的多重结晶构造的结晶粒子。例如，关于基于气相法的镁粉末的合成方法，在“材料”杂志的第36卷第410号的“基于气相法的镁粉末的合成及其性质”等中可获知。此外，在形成平均粒径为200nm以上的立方体形状的单结晶构造的结晶粒子的情况下，提高产生镁蒸汽时的加热温度，延长镁和氧气反应的火焰的长度。通过火焰和周围的温度差变大，可获得粒径更大的基于气相法的MgO的结晶粒子。针对多面体形状的结晶粒子92a、92b和立方体形状的结晶粒子93，测量阴极发光(CL)发光特性。如图9所示，细实线是MgO的多面体形状的结晶粒子92a、92b的发光强度、即凝集粒子92的阴极发光(发光)强度。粗实线是MgO的立方体形状的结晶粒子93的阴极发光(发光)强度。如图9所示，多面体形状的结晶粒子92a、92b凝集了多个而成的凝集粒子92，在波长为200nm以上300nm以下、特别是波长为230nm以上250nm以下的波长区域内具有发光强度的峰值。MgO的立方体形状的结晶粒子93，在波长为200nm以上300nm以下的波长区 域内不具有发光强度的峰值。然而，却在波长为400nm以上450nm以下的波长区域内具有发光强度的峰值。即，在基底膜91上附着的、MgO的多面体形状的结晶粒子92a、92b凝集了多个而成的凝集粒子92、和MgO的立方体形状的结晶粒子93，具有与发光强度峰值的波长对应的能级。其次，说明为了确认具有本实施方式中的保护层的rop的效果而进行的实验结果。首先，试制了具有构成不同的保护层的rop。试制品I是仅形成了 MgO的保护层的rop。试制品2是形成了掺杂有Al、Si等杂质的MgO的保护层的rop。试制品3是仅使由金属氧化物构成的结晶粒子的一次粒子散布并附着于MgO的保护层上的rop。试制品4是使具有同等粒径的MgO的结晶粒子彼此凝集而成的凝集粒子92以分布于整个面的方式附着于MgO的基底膜上的rop。试制品5是本实施方式中的rop。使具有小于结晶粒子92a的粒径的MgO的结晶粒子92b凝集在处于平均粒径为0. 9iim 2iim的范围内的MgO的结晶粒子92a的周围而成的多面体形状的凝集粒子92、和立方体形状的MgO的结晶粒子93以分布于整个面的方式附着于MgO的基底膜91上的TOP。也就是说，试制品5是使多个凝集粒子92和多个结晶粒子93在基底膜91上分散配置于整个面的TOP。此外，使多个凝集粒子92和多个结晶粒子93在基底膜91上均匀分散配置于整个面的TOP，更优选。其原因在于，在rop的面内能够抑制放电特性的偏差。针对具有这五种的保护层的构成的PDP，测量了电子释放性能和电荷保持性能。此外，电子释放性能是表示电子释放量越多值越大的数值。电子释放性能被表现为通过放电的表面状态和气体种类及其状态而确定的初始电子释放量。初始电子释放量能够通过测量向表面照射离子或电子束而从表面释放的电子电流量的方法进行测量。可是，难以用非破坏的方式进行实施。因此，采用了在日本特开2007-48733号公报中记载的方法。也就是说，测量到成为放电时的延迟时间之中的被称为统计延迟时间的放电的容易产生度的基准的数值。通过积分统计延迟时间的倒数，可得到与初始电子的放出量线性对应的数值。放电时的延迟时间是指，从写入放电脉冲的上升沿到延迟产生写入放电为止的时间。放电延迟的主要原因被认为成为产生写入放电之际的触发的初始电子从保护层表面向放电空间中释放。
另外，电荷保持性能，作为其指标而采用了在作为PDP制作出的情况下为了抑制电荷释放现象所需要的向扫描电极施加的电压(以下称为Vscn点亮电压)的电压值。SP、Vscn点亮电压低表示电荷保持能力高。若Vscn点亮电压低，则PDP能够以低电压进行驱动。由此，作为电源或各电气元件可使用耐压及电容小的部件。在当前的产品中，用于向面板依次施加扫描电压的MOSFET等的半导体开关元件采用了耐压150V左右的元件。作为Vscn点亮电压，优选在考虑了由温度引起的变动的基础上抑制为120V以下。对电子释放性能和电荷保持性能调查后的结果在图10中示出。由图10可知，在对电荷保持性能的评价中，试制品4、5能够将Vscn点亮电压设为120V以下。试制品4、5还能够获得电子释放性能为6以上的良好特性。一般情况下，PDP的保护层的电子释放能力和电荷保持能力相反。例如，通过变更保护层的成膜条件、或者在保护层中掺杂了 Al或Si、Ba等的杂质来进行成膜，由此可以提高电子释放性能。然而，作为副作用，也会使得Vscn点亮电压上升。
在具有本实施方式的保护层的PDP中，作为电子释放能力而能够获得6以上的特性，作为电荷保持能力而能够获得Vscn点亮电压为120V以下的特性。即、能够获得通过高精度化而存在扫描线数增加且单元尺寸变小的趋势的PDP所能够对应的兼备电子释放功能和电荷保持能力两者的保护层。另外，本实施方式中的保护层9，在电介质层8上形成包含MgO的基底膜91，并且使由作为金属氧化物的MgO构成的多个结晶粒子凝集而成的多个凝集粒子92、和由作为金属氧化物的MgO构成的立方体形状的多个结晶粒子93遍布整个面分散配置于基底膜91上，并且将基底膜91中的Si浓度设为IOppm以下。如图11所示，在本实施方式中的保护层9的构成中，Vscn点亮电压随着基底膜91中的Si浓度而变化。另外，Vscn点亮电压不依存于基底膜91中的Al浓度。处于若Si浓度超过IOppm则Vscn点亮电压几乎饱和的趋势。由此，能够将Vscn点亮电压设为120V以下。因此，作为使Vscn点亮电压降低的保护层9的构成，只要使由MgO构成的多个结晶粒子凝集而成的多个凝集粒子92、和由MgO构成的立方体形状的多个结晶粒子93遍布整个面分散配置于包含MgO的基底膜91上，并且将基底膜91中的Si浓度设为IOppm以下即可。而且，为了使Vscn点亮电压为IlOV以下，优选使基底膜91中的Si浓度为5ppm以下。在这里，叙述针对保护层9的电子释放性能的时效探讨研究后的结果。为使rop长寿命化，要求保护层9的电子释放性能不会随着时间的经过而劣化。作为调查在图10中得到了良好特性的试制品4、5的电子释放性能的时效的结果，在图12中示出相对于rop的点亮时间的电子释放性能的推移。如图12所示，使具有小于结晶粒子92a的粒径的MgO的结晶粒子92b凝集在处于平均粒径为0. 9iim 2iim的范围内的MgO的结晶粒子92a的周围而成的多面体形状的凝集粒子92、和立方体形状的MgO的结晶粒子93遍布整个面分散配置于包含MgO的基底膜91上的这一试制品5，较之试制品4而言电子释放性能的经时劣化少。在试制品4中，因为在PDP单元内的放电所产生的离子给予保护层轰击，因而推测出凝集粒子92剥离了。另一方面，在试制品5中，在处于平均粒径为0. 9iim 2iim的范围内的MgO的结晶粒子92a的周围，进一步凝集了具有小平均粒径的MgO的结晶粒子92b。也就是说，具有小粒径的结晶粒子92b的表面积大，因而提闻了与基底I旲91之间的粘结性，推测出因离子轰击而使得凝集粒子92剥离的情形少。在试制品5的TOP中，作为电子释放能力而能够获得6以上的特性，作为电荷保持能力而能够获得Vscn点亮电压为120V以下的特性。即、能够获得通过高精度化而存在扫描线数增加且单元尺寸变小的趋势的PDP所能够对应的兼备电子释放功能和电荷保持能力两者的保护层。而且，由于电子释放性能的经时劣化小，所以能够长期获得稳定的画质。在本实施方式中，在使凝集粒子92和结晶粒子93附着于基底膜91上的情况下，能够以10%以上20%以下的范围的被覆率且以分布于整个面的方式进行附着。被覆率是指在I个放电单元的区域中凝集粒子92和结晶粒子93所附着的面积a相对于I个放电单元的面积b的比率，利用被覆率) = a/bX 100这一式子求出。实际的测量方法例如图13所示那样，拍摄与由隔壁14划分出的I个放电单元相当的区域的图像。其次，将图像修剪成xXy的I单元的大小。接着，修剪后的图像被2值化成黑白数据。其次，基于被2值化后的数据，求出由凝集粒子92和结晶粒子93构成的黑区域的面积a。最后，利用a/bXlOO进行运算。接着，为了确认具有使多面体形状的结晶粒子92a、92b和立方体形状的结晶粒子93附着了的保护层的TOP的效果，进一步制作试制品，并调查了维持放电电压。如图14所示，试制品A是仅使在200nm以上300nm以下的波长区域具有CL发光的峰值的由MgO的结晶粒子92a、92b构成的凝集粒子92散布并附着于MgO的基底膜91上的TOP。试制品B、C 是使具有小于所述结晶粒子92a的粒径的MgO的多面体形状的结晶粒子92b凝集在处于平均粒径为0. 9iim 2iim的范围内的MgO的多面体形状的结晶粒子92a的周围而成的凝集粒子92、和立方体形状的MgO的结晶粒子93遍布整个面分散配置于MgO的基底膜上的TOP。此外，试制品B和试制品C的电介质层8的介电常数e不同。也就是说，试制品B的电介质层8的介电常数e为9. 7左右。试制品C的电介质层8的介电常数e为7。关于被覆率而言，均为20%以下的13%左右。如图14所示，试制品B、C相对于试制品A能够降低维持放电电压。S卩、具有使进行在200nm以上300nm以下的波长区域内具有峰值的CL发光的特性的MgO的多面体形状的结晶粒子92a、92b的凝集粒子92、和进行在400nm以上450nm以下的波长区域内具有峰值的CL发光的特性的MgO的立方体形状的结晶粒子93附着了的保护层的H)P，能够降低维持放电电压。即、能够实现rop的低消耗电力化。进而，为使试制品B、C的特性更明确，减小了电介质层8的介电常数e的情形能进一步降低维持放电电压。特别是，根据本发明人的实验可知，通过将电介质层8的介电常数e设为4以上7以下，从而能够获得更显著的效果。图15表示调查在保护层中使MgO的凝集粒子92的平均粒径变化的电子释放性能的实验结果。在图15中，通过SEM观察凝集粒子92，长度测量了凝集粒子92的平均粒径。如图15所示，若平均粒径变小为0. 3 y m左右，则电子释放性能变低，若平均粒径大致为0. 9 y m以上，则获得高的电子释放性能。为使放电单元内的电子释放数增加，优选保护层9上的每单位面积的结晶粒子数多。根据本发明人们的实验，若在与保护层9紧密接触的隔壁14的顶部相当的部分存在结晶粒子92a、92b、93，则有时会使隔壁14的顶部破损。可知在这种情况下，通过在荧光体之上附着所破损的隔壁14的材料等，相应单元可能会产生不正常点亮或熄灭的现象。由于若结晶粒子92a、92b、93未存在于隔壁顶部所对应的部分则难以产生隔壁破损的现象，因而若所附着的结晶粒子数变多，则隔壁14的破损产生概率变高。图16是表示在PDP中每单位面积散布粒径不同的相同数量的结晶粒子，是进行了与隔壁破损之间关系的实验的结果的图。如图16所示可知，若粒径变大至2. 左右，则隔壁破损的概率急剧变高；但是，若为小于2. 5 的粒径，则隔壁破损的概率抑制得比较小。基于以上结果，可认为凝集粒子92优选平均粒径为0.9iim以上2. 5iim以下。在作为PDP实际批量生产的情况下，需要考虑结晶粒子在制造上的偏差、在形成保护层的情况的制造上的偏差。由于考虑这种制造上的偏差等的要因，利用粒径分布不同的结晶粒子进行了实验的结果可知若使用平均粒径处于0. 9iim 2iim的范围内的凝集粒子92，则可稳定地获 得上述的效果。接着，利用图17来说明在本实施方式的PDP中形成保护层9的制造工序。如图17所示，在进行了形成电介质层8的电介质层形成工序Al之后，在基底膜蒸镀工序A2中，利用将包含Al的MgO的烧结体作为原材料的真空蒸镀法，在电介质层8上形成由作为杂质而含有Al的MgO构成的基底膜91。然后，在未烧成的基底膜91上离散地分布并附着多个凝集粒子92和多个结晶粒子93。也就是说，使凝集粒子92和结晶粒子93分散配置于基底膜91的整个面。在该工序中，首先，制作将具有规定的粒径分布的多面体形状的结晶粒子92a、92b混合在溶剂中的凝集粒子膏剂。另外，制作将立方体形状的结晶粒子93混合在溶剂中的结晶粒子膏剂。也就是说，分别准备凝集粒子膏剂和结晶粒子膏剂。然后，通过混合凝集粒子膏剂和结晶粒子膏剂，来制作将多面体形状的结晶粒子92a、92b和结晶粒子93混合在溶剂中的混合结晶粒子膏剂。然后，在结晶粒子膏剂涂敷工序A3中，通过将混合结晶粒子膏剂涂敷在基底膜91上，由此形成了平均膜厚8 y m 20 y m的混合结晶粒子膏剂膜。此外，作为将混合结晶粒子膏剂涂敷在基底膜91上的方法，也能够利用丝网印刷法、喷涂法、旋转涂敷法、模压涂层法、狭缝涂敷法(slit coating method)等。在这里，作为用于制作凝集粒子膏剂、结晶粒子膏剂的溶剂，适用于与MgO的基底膜91、凝集粒子92、结晶粒子93的亲合力强、且在下一工序的干燥工序A4中容易去除蒸发的常温下的蒸汽压为几十Pa左右的溶剂。例如，采用甲基甲氧基丁醇、萜品醇、丙二醇、苄醇等的有机溶剂单体、或者它们的混合溶剂。包含这些溶剂的膏剂的粘度为几mPa s 几十 mPa so涂敷了混合结晶粒子膏剂的基板被直接移行至干燥工序A4。在干燥工序A4中，减压干燥混合结晶粒子膏剂膜。具体而言，混合结晶粒子膏剂膜在真空腔室内在几十秒内迅速地干燥。由此，在加热干燥中，不会产生显著的膜内的对流。因此，凝集粒子92和结晶粒子93更均匀地附着于基底膜91上。此外，作为该干燥工序A4中的干燥方法，也可根据在制作混合结晶粒子膏剂之际用到的溶剂等而采用加热干燥方法。接着，在保护层烧成工序A5中，在基底膜蒸镀工序A2中形成的未烧成的基底膜91、和经过干燥工序A4后的混合结晶粒子膏剂膜，以几百。C的温度同时被烧成。利用该烧成，去除了残留于混合结晶粒子膏剂膜内的溶剂、树脂成分。其结果，形成了在基底膜91上附着有由多个多面体形状的结晶粒子92a、92b构成的凝集粒子92和立方体形状的结晶粒子93的保护层9。根据该方法，可以使凝集粒子92和结晶粒子93遍布整个面分散配置于基底膜91上。此外，除了这种方法以外，还可以采用在不使用溶剂等的情况下直接与气体等一起喷粒子群的方法、单纯利用重力进行散布的方法等。此外，在以上的说明中，作为保护层而举出了 MgO的例子，但是对基底要求的性能终究只是具有确保电介质不受到离子轰击的高耐溅射性能，也可是高的电荷保持能力、即电子释放性能不怎么高。在以往的rop中，为了兼具一定以上的电子释放性能和耐溅射性能这两个性能，形成以MgO为主成分的保护层的情况非常多，但是为了采取电子释放性能受金属氧化物的单结晶粒子支配地控制的构成，也可不完全需要是MgO，即便采用Al2O3等 的耐轰击性优异的其他材料也完全可以。另外，在本实施方式中，作为单结晶粒子而利用MgO粒子进行了说明，但是即便在其他单结晶粒子中，与MgO同样地利用具有高电子释放性能的Sr、Ca、Ba、Al等的金属氧化物构成的结晶粒子，也能获得同样效果。由此，作为粒子种类并未限定于MgO。 然而，在rop中，伴随着放电单元构造的高精度化而扫描线数增加，但是在要显示电视影像的情况下，需要在I场=1/60[s]内结束所有片断。在上述的写入期间，向数据电极施加的脉冲电压的脉冲宽度需要设定为在该时间内能可靠地引起写入放电的时间。然而，在写入放电中，存在白向数据电极施加的脉冲电压的上升起稍有延迟地进行放电的这种“放电延迟”。另外，在被施加的脉冲宽度内无法完成写入放电的情况下，在本来应该点亮的放电单元内无法蓄积规定的写入电压，从而会产生点亮不良发生的现象。图18是针对使用了试制品I和试制品5的前面板的rop，绘制了在写入期间内向数据电极施加的脉冲电压的脉冲宽度和写入放电的失败概率的图。如图18所示，在仅有MgO的基底膜的试制品I中，为了抑制写入放电的失败，需要I. s以上的脉冲宽度。另一方面，在试制品5中，可以将脉冲宽度设定为I U s以下。这样，在写入期间内通过缩短向数据电极施加的脉冲电压的脉冲宽度，从而可以缩短写入期间所需的时间。其结果，能够延长维持期间。由此，能够施加更多的维持脉冲，能够提高I3DP的亮度。本实施方式公开的PDP能够兼顾写入放电时的放电延迟特性的改善和低电压。进而能够降低维持放电时的放电电压。产业上的可利用性如以上那样在本实施方式中公开的技术，在实现具备高精度且高亮度的显示性能、且低消耗电力的PDP上是有用的。符号说明I PDP2前面板3前面玻璃基板4扫描电极4a, 5a透明电极
4b, 5b白色电极5维持电极6显示电极7黑条纹8电介质层9保护层10背面板11背面玻璃基板12数据电极13基底电介质层14隔壁15突光体层16放电空间21图像信号处理电路22数据电极驱动电路23扫描电极驱动电路24维持电极驱动电路25定时产生电路91基底膜92凝集粒子
92a、92b、93 结晶粒子100等离子显示装置
权利要求
1.一种等离子显示面板的制造方法，所述等离子显示面板具备覆盖显示电极的电介质层、和形成在所述电介质层上的基底层，其中， 制作包含凝集粒子和溶剂的凝集粒子膏剂，所述凝集粒子凝集了多个由氧化镁构成的结晶粒子， 制作包含由氧化镁构成的立方体形状的结晶粒子和溶剂的结晶粒子膏剂， 然后，通过混合所述凝集粒子膏剂和所述结晶粒子膏剂来制作混合结晶粒子膏剂， 然后，通过将所述混合结晶粒子膏剂涂敷在所述基底层上来形成混合结晶粒子膏剂膜， 然后，通过干燥所述混合结晶粒子膏剂膜而将所述凝集粒子和所述结晶粒子分散配置于所述基底层的整个面。
2.根据权利要求I所述的等离子显示面板的制造方法，其中， 所述凝集粒子的平均粒径为0.911111以上2.(^111以下。
3.根据权利要求I所述的等离子显示面板的制造方法，其中， 构成所述凝集粒子的结晶粒子是具有7面以上的面的多面体形状。
4.根据权利要求2所述的等离子显示面板的制造方法，其中， 构成所述凝集粒子的结晶粒子是具有7面以上的面的多面体形状。
5.根据权利要求I至4中任意一项所述的等离子显示面板的制造方法，其中， 所述基底层包含氧化镁。
全文摘要
本发明提供一种等离子显示面板的制造方法。制作包含凝集粒子和溶剂的凝集粒子膏剂，所述凝集粒子凝集了多个由氧化镁构成的结晶粒子。制作包含由氧化镁构成的立方体形状的结晶粒子和溶剂的结晶粒子膏剂。然后，通过混合凝集粒子膏剂和结晶粒子膏剂来制作混合结晶粒子膏剂。然后，通过将混合结晶粒子膏剂涂敷在基底层上来形成混合结晶粒子膏剂膜。然后，通过干燥混合结晶粒子膏剂膜而将凝集粒子和结晶粒子分散配置于基底层的整个面。
文档编号H01J9/02GK102714118SQ201080061830
公开日2012年10月3日 申请日期2010年12月27日 优先权日2010年1月22日
发明者上谷一夫, 吉田真介, 坂元光洋, 沟上要 申请人:松下电器产业株式会社