等离子显示面板的制作方法

专利名称：等离子显示面板的制作方法
技术领域：
本发明涉及显示器件等所使用的等离子显示面板。
背景技术：
由于等离子显示面板(以下称为“PDP”)能够实现高精细化、大画面化，所以，作为 100英寸等级的电视机等已被产品化。近年来，PDP向扫描线数量与现有的NTSC方式相比 为两倍以上的高清电视机的应用正在不断发展。并且，对于应对能源问题而进一步降低消 耗电力的结构、和考虑到环保问题而不含有铅成分的PDP的要求等也在提高。PDP基本上由前面板和背面板构成。前面板由下述部件构成基于漂浮法制造的 硅硼酸纳系玻璃的玻璃基板、由形成在玻璃基板的一个主面上的条纹状透明电极和总线电 极构成的显示电极、覆盖显示电极而起到作为电容器的功能的电介质层、和形成在电介质 层上的由氧化镁(MgO)构成的保护层。另一方面，背面板由玻璃基板、形成在其一个主面上的条纹状地址电极、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、和形成在各隔壁间的分别发红色、绿 色及蓝色光的荧光体层构成。前面板与背面板使其电极形成面侧对置而被气密封闭，在被隔壁划分的放电空间 中以400Torr 600Torr (50000Pa 80000Pa)的压力封入了氖(Ne)-氙(Xe)放电气体。 PDP通过对显示电极选择性地施加影像信号电压而放电，通过该放电而产生的紫外线对各 色荧光体层进行激励，使其发出红色、绿色、蓝色的光，从而实现了彩色图像显示。另外，作为这样的PDP的驱动方法，一般所采用的驱动方法具有将壁电荷调整成 容易进行写入的状态的初始化期间；根据输入图像信号进行写入放电的写入期间；和通过 在进行了写入的放电空间中发生维持放电，来进行显示的维持期间。通过在相当于图像的 一个画面的期间(一个场)内反复重复多次将这些各期间组合而成的期间(子场)，由此进 行PDP的灰度显示。在这样的PDP中，作为前面板的电介质层上形成的保护层的作用可举出保护电 介质层不受因放电而引起的离子冲击的影响、和释放出用于发生地址放电的初始电子等。 保护电介质层不受离子冲击的影响，是防止放电电压上升的重要作用，而释放出用于发生 地址放电的初始电子，是防止成为图像发生偏差的原因的地址放电错误的重要作用。为了增加来自保护层的初始电子的释放数量、降低图像的偏差，例如公开了在氧 化镁(MgO)保护层中添加杂质的例子、和在氧化镁(MgO)保护层上形成氧化镁(MgO)粒子 的例子(例如参照专利文献1、2、3、4、5等)。近年来，电视机的高精细化在不断发展，市场上正在要求成本低、消耗电力低、亮 度高的全HD(高清)(1920X 1080像素渐进式显示)PDP。由于来自保护层的电子释放性 能决定PDP的画质，所以，控制电子释放性能是非常重要的。S卩，为了显示高精细化的图像，与一个场的时间是否一定无关，进行写入的像素的 数量增加，所以，在子场中的写入期间，需要缩窄向地址电极施加的脉冲的宽度。但是，从电压脉冲的上升开始到放电空间内发生放电为止，存在被称作放电延迟的时间延迟(time lag)。因此，如果脉冲的宽度缩窄，则导致放电在写入期间内能够结束的概率降低。结果， 会发生点亮不良，还存在发生偏差等画质性能降低这一问题。另外，如果为了降低消耗电力而提高基于放电的发光效率，则可以考虑增大氙 (Xe)分压。但是，伴随着放电电压升高，会发生放电延迟变大、导致点亮不良等画质降低这 一问题。这样，每当要促进PDP的高精细化或低消耗电力化发展时，都存在着必须同时实 现放电电压不增高、且降低点亮不良而使画质提高的课题。

已经进行了通过向保护层中混入杂质来改善电子释放性能的尝试。但是，在向保 护层中混入杂质而改善了电子释放性能的情况下，当使保护层表面蓄积电荷来作为存储器 功能使用时，会导致电荷随时间而减少的衰减率增大。为了补偿这样的电荷衰减，需要采取 增大施加电压等对策。另一方面，在氧化镁(MgO)保护层上形成氧化镁(MgO)结晶粒子的例子中，有可能 减小放电延迟、降低点亮不良。但是，具有无法降低放电电压这一课题。专利文献1 日本特开2002-260535号公报专利文献2 日本特开平11-339665号公报专利文献3 日本特开2006-59779号公报专利文献4 日本特开平8-236028号公报专利文献5 日本特开平10-334809号公报

发明内容
本发明鉴于这样的课题提出，其目的在于，实现一种具备高亮度的显示性能、且能 够进行低电压驱动的PDP。本发明的PDP具有按照对形成在基板上的显示电极进行覆盖的方式形成电介质 层、并在电介质层上形成了保护层的第一基板；和按照形成被填充了放电气体的放电空间 的方式与第一基板对置配置，且在与显示电极交叉的方向形成地址电极，并设置有划分放 电空间的隔壁的第二基板；其中，第一基板的保护层在电介质层上形成基底膜，并且在基底 膜上附着形成有凝集了多个氧化镁结晶粒子而成的凝集粒子，且由从氧化镁、氧化钙、氧化 锶及氧化钡中选择的至少两种以上的氧化物构成的金属氧化物形成基底膜，金属氧化物在 基底膜面的X线衍射分析中，在由构成特定面方位的金属氧化物的氧化物单体所产生的最 小衍射角与最大衍射角之间存在峰值。根据这样的构成，即便在为了提高保护层中的二次电子释放特性、增强亮度而增 大了放电气体的氙(Xe)气分压的情况下，也能够实现使放电开始电压降低，进而降低放电 延迟，使得图像显示为高精度且不发生点亮不良等显示性能出色的PDP。


图1是表示本发明的实施方式中的PDP的构造的立体图。图2是表示该PDP的前面板的构成的剖面图。图3是对该PDP的基底膜的X线衍射结果进行表示的图。
图4是对该PDP的其他构成的基底膜的X线衍射结果进行表示的图。图5是用于说明该PDP的凝集粒子的放大图。图6是表示该PDP的放电延迟与保护层中的钙(Ca)浓度的关系的图。图7是表示针对该PDP的电子释放性能与电荷保持性能调查的结果的图。图8是表示该PDP中使用的结晶粒子的粒径与电子释放性能的关系的特性图。
图中1-PDP，2-前面板，3-前面玻璃基板，4-扫描电极，4a、5a_透明电极，4b、 5b-金属总线电极，5-维持电极，6-显示电极，7-黑条纹(遮光层)，8-电介质层，9-保护 层，10-背面板，11-背面玻璃基板，12-地址电极，13-基底电介质层，14-隔壁，15-荧光体 层，16-放电空间，81-第一电介质层，82-第二电介质层，91-基底膜，92-凝集粒子，92a-结 晶粒子。
具体实施例方式下面，利用附图，对本发明的实施方式中的PDP进行说明。(实施方式)图1是表示本发明的实施方式中的PDPl的构造的立体图。PDPl的基本构造与通 常的交流面放电型PDP同样。如图1所示，对于PDPl而言，由前面玻璃基板3等构成的第 一基板(以下称为前面板2)、与由背面玻璃基板11等构成的第二基板(以下称为背面板 10)对置配置，其外周部被由玻璃料等构成的密封件气密封闭。在被封闭的PDPl内部的放 电空间16中，以400Torr 600Torr (53300Pa 80000Pa)的压力封入有氖(Ne)和氙(Xe) 等放电气体。在前面板2的前面玻璃基板3上，相互平行地分别排列有多列由扫描电极4及维 持电极5构成的一对带状显示电极6和黑条纹(遮光层)7。在前面玻璃基板3上，按照覆 盖显示电极6和遮光层7的方式形成有保持电荷、起到作为电容器的作用的电介质层8，进 而在其上形成有保护层9。另外，在背面板10的背面玻璃基板11上，沿着与前面板2的扫描电极4及维持电 极5正交的方向，相互平行地配置有多个带状的地址电极12，由基底电介质层13被覆地址 电极12。并且，在地址电极12间的基底电介质层13上，形成有对放电空间16进行划分的 规定高度的隔壁14。在隔壁14间的各槽中，依次涂敷形成有基于紫外线分别发红色、绿色 及蓝色光的荧光体层15。在扫描电极4及维持电极5与地址电极12交叉的位置形成有放 电空间，沿着显示电极6方向排列的具有红色、绿色、蓝色荧光体层15的放电空间，成为用 于彩色显示的像素。图2是表示本发明的实施方式中的PDPl的前面板2的构成的剖面图，图2与图1 上下颠倒地进行了表示。如图2所示，在通过漂浮法等制造的前面玻璃基板3上，图案化地 形成有由扫描电极4与维持电极5构成的显示电极6和遮光层7。扫描电极4与维持电极 5分别由铟锡氧化物(ITO)或氧化锡(SnO2)等形成的透明电极4a、5a、和形成在透明电极 4a、5a上的金属总线电极4b、5b构成。金属总线电极4b、5b用于在透明电极4a、5a的长度 方向赋予导电性，由以银(Ag)材料为主成分的导电性材料形成。电介质层8成为对形成在前面玻璃基板3上的这些透明电极4a、5a、金属总线电极 4b,5b和遮光层7进行覆盖而设置的第一电介质层81、与形成在第一电介质层81上的第二电介质层82的至少两层构成。并且，在第二电介质层82上形成有保护层9。保护层9由形成在电介质层8上的基底膜91、和在基底膜91上凝集了多个氧化 镁(MgO)结晶粒子92a而成的凝集粒子92构成。基底膜91通过由从氧化镁(MgO)、氧化 钙(CaO)、氧化锶(SrO)及氧化钡(BaO)中选择的至少2个以上氧化物构成的金属氧化物形 成。并且，基底膜91通过附着在基底膜91上凝集多个氧化镁(MgO)的结晶粒子92a而成 的凝集粒子92来形成。接着，对这样的PDPl的制造方法进行说明。首先，在前面玻璃基板3上形成扫描 电极4及维持电极5和遮光层7。构成扫描电极4和维持电极5的透明电极4a、5a和金属 总线电极4b、5b，通过采用光刻法等进行构图而形成。透明电极4a、5a采用薄膜工艺等形 成。金属总线电极4b、5b通过以规定的温度对含有银(Ag)材料的膏进行烧制使其固化而 形成。并且，遮光层7也同样，通过对含有黑色颜料的膏进行丝网印刷的方法；或在玻璃基 板的整个面形成了黑色颜料之后，利用光刻法进行构图，然后实施烧制的方法而形成。接着，按照覆盖扫描电极4、维持电极5及遮光层7的方式，利用口模式涂布法(die coating)等在前面玻璃基板3上涂敷电介质膏，形成电介质膏(电介质材料)层。在涂敷 了电介质膏之后，通过放置规定的期间，使所涂敷的电介质膏表面平坦，成为平坦的表面。 然后，通过对电介质膏层进行烧制使其固化，从而形成覆盖扫描电极4、维持电极5及遮光 层7的电介质层8。其中，电介质膏是含有玻璃粉末等电介质材料、粘合剂及溶剂的涂料。接着，在电介质层8上形成基底膜91。在本发明的实施方式中，通过由从氧化镁 (MgO)、氧化钙(CaO)、氧化锶(SrO)及氧化钡(BaO)中选择的至少2个以上氧化物构成的金 属氧化物形成基底膜91。基底膜91通过使用氧化镁(MgO)、氧化钙(CaO)、氧化锶(SrO)及氧化钡(BaO)的 单独材料的颗粒(pellet)、或将这些材料混合而成的颗粒，利用薄膜成膜方法形成。作为 薄膜成膜方法，可以应用电子束蒸镀法、溅射法、离子镀法等公知的方法。作为一例，认为在 溅射法中IPa为实际上可取得的压力的上限，在作为蒸镀法的一个例子的电子束蒸镀法中 0. IPa为实际上可取得的压力的上限。另外，作为基底膜91成膜时的气氛，为了防止水分附着、杂质的吸附，以与外部切 断的密闭状态来调整成膜时的气氛。由此，可以形成由具有规定的电子释放特性的金属氧 化物构成的基底膜91。接着，对附着形成在基底膜91上的氧化镁(MgO)结晶粒子92a的凝集粒子92进 行叙述。这些结晶粒子92a可以通过以下所示的气相合成法或前体烧制法的任意一个来制造。气相合成法中，在惰性气体不满的气氛下对纯度为99. 9%以上的镁金属材料进行 加热。进而，通过向气氛中导入少量的氧，直接使镁氧化，可以制造氧化镁(MgO)的结晶粒 子 92a。另一方面，在前体烧制法中可以通过以下的方法制造结晶粒子92a。前体烧制法 中，以700°C以上的温度条件均勻地对氧化镁(MgO)的前体进行烧制，然后将之缓慢冷却， 得到氧化镁(MgO)的结晶粒子92a。作为前体，例如可以选择镁醇盐(Mg (OR)2)、乙酰丙酮镁 (Mg(acac)2)、氢氧化镁(Mg(OH)2)、碳酸镁(MgCO2)、氯化镁(MgCl2)、硫酸镁(MgSO4)、硝酸镁 (Mg(NO3)2)、草酸镁(MgC2O4)中的任意一种以上的化合物。其中，关于所选择的化合物，通常采取水化合物的形态，但也可以使用这样的水化合物。这些化合物按照烧制后得到的氧化镁(MgO)的纯度为99. 95以上、优选为99. 98% 以上的方式进行调整。如果在这些化合物中混入一定量以上的各种碱金属、硼(B)、硅 (Si)、铁(Fe)、铝(Al)等杂质元素，则热处理时会发生不希望的粒子间粘接、烧结，难以得 到高结晶性的氧化镁(MgO)的结晶粒子92a。因此，需要通过除去杂质元素等方法，来预先 调整前体。将通过上述任意一种方法得到的氧化镁(MgO)的结晶粒子92a分散到溶剂中。接 着，通过喷涂法或丝网印刷法、静电涂敷法等，使分散液散布到基底膜91的表面。然后，经 过干燥、烧制工序除去溶剂，在基底膜91的表面上稳定附着凝集了多个氧化镁(MgO)的结 晶粒子92a而成的凝集粒子92。通过这样的一系列工序，在前面玻璃基板3上形成了规定的构成物(扫描电极4、 维持电极5、遮光层7、电介质层8、保护层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，通过对含有银(Ag)材料的膏进行丝 网印刷的方法；或在整个面形成了金属膜之后，使用光刻法进行构图的方法等，在背面玻璃 基板11上形成成为地址电极12用的构成物的材料层。随后，通过以规定的温度对材料层 进行烧制，来形成地址电极12。接着，通过口模式涂布法等在形成有地址电极12的背面玻 璃基板11上，按照覆盖地址电极12的方式涂敷电介质膏，形成电介质膏层。随后，通过对 电介质膏层进行烧制，来形成基底电介质层13。其中，电介质膏是含有玻璃粉末等电介质材 料和粘合剂及溶剂的涂料。接着，通过在基底电介质层13上涂敷含有隔壁材料的隔壁形成用膏，并将其构图 成规定的形状，来形成隔壁材料层。随后，通过以规定的温度进行烧制，形成隔壁14。这里， 作为对涂敷在基底电介质层13上的隔壁形成用膏进行构图的方法，可以采用光刻法或喷 砂法。然后，向相邻的隔壁14间的基底电介质层13上及隔壁14的侧面涂敷含有荧光体材 料的荧光体膏，并通过进行烧制，形成荧光体层15。通过以上的步骤，完成了在背面玻璃基 板11上具有规定的构成部件的背面板10。将具备规定的构成部件的前面板2和背面板10，按照扫描电极4与地址电极12正 交的方式对置配置，并利用玻璃料密封其周围，在放电空间16中封入含有氙(Ne)和氖(Ne) 等的放电气体，由此完成了 PDP1。这里，针对构成前面板2的电介质层8的第一电介质层81和第二电介质层82进 行详细说明。第一电介质层81的电介质材料由下述材料组成构成。S卩，含有20重量％ 40重量％的氧化铋(Bi2O3)，含有0. 5重量％ 12重量％的从氧化钙(CaO)、氧化锶(SrO)、 氧化钡(BaO)中选择的至少一种，含有0.1重量％ 7重量％的从氧化钼(MoO3)、氧化钨 (WO3)、氧化铈(CeO2)、二氧化锰(MnO2)中选择的至少一种。另外，也可取代氧化钼(MoO3)、氧化钨(WO3)、氧化铈(CeO2)、二氧化锰(MnO2)，而含 有0. 1重量％ 7重量％的从氧化铜(CuO)、氧化铬(Cr2O3)、氧化钴(Co2O3)、氧化钒(V2O7)、 氧化锑(Sb2O3)中选择的至少一种。此外，作为上述以外的成分，可以含有0重量％ 40重量％的氧化锌(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％的氧化铝(Al2O3)等不含铅成分的材料组成。
将由这些组成成分构成的电介质材料通过湿式喷射研磨机或球磨机，粉碎成粒径 为0. 5 μ m 2. 5 μ m，制成电介质材料粉末。接着，利用三个辊充分混合55重量％ 70重 量％的该电介质材料粉末、30重量％ 45重量％的粘合剂成分，制成口模式涂布用或印刷 用的第一电介质层81用膏。粘合剂成分是乙基纤维素或、含有1重量％ 20重量％的丙烯酸树脂的萜品醇、 或者二甘醇一丁醚乙酸酯。另外，可以根据需要，向膏中添加作为增塑剂的邻苯二酸二辛 酯、邻苯二酸二丁酯、磷酸三苯酯、磷酸三丁酯，并以膏的形式添加作为分散剂的甘油单油 酸酯、山梨糖醇酐倍半油酸酯、homogenoll (阴离子表面活性剂Kao Corporation公司产品 名)、烷基烯丙基的磷酸酯等，来提高印刷性。接着，使用该第一电介质层用膏，按照覆盖显示电极6的方式通过口模式涂布法 或丝网印刷法印刷到前面玻璃基板3上，并使其干燥，然后，以比电介质材料的软化点稍高 的温度575°C 590°C进行烧制，形成第一电介质层81。接着，对第二电介质层82进行说明。第二电介质层82的电介质材料由下述的材料 组成构成。即，含有11重量％ 20重量％的氧化铋(Bi2O3)，并且含有1. 6重量％ 21重 量％的从氧化钙(CaO)、氧化锶(SrO)、氧化钡(BaO)中选择的至少一种，含有0. 1重量％ 7重量％的从氧化钼(MoO3)、氧化钨(WO3)、氧化铈(CeO2)中选择的至少一种。另外，也可取代氧化钼(MoO3)、氧化钨(WO3)、氧化铈(CeO2)，而含有0. 1重量％ 7重量％的从氧化铜(CuO)、氧化铬(Cr2O3)、氧化钴(Co2O3)、氧化钒(V2O7)、氧化锑(Sb2O3)、 二氧化锰(MnO2)中选择的至少一种。此外，作为上述之外的成分，可以含有O重量％ 40重量％的氧化锌(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％的氧化铝(Al2O3)等不含铅成分的材料组成。将由这些组成成分构成的电介质材料通过湿式喷射研磨机或球磨机，粉碎成粒径 为0. 5 μ m 2. 5 μ m，制成电介质材料粉末。接着，利用三个辊充分混合55重量％ 70重 量％的该电介质材料粉末、30重量％ 45重量％的粘合剂成分，制成口模式涂布用或印刷 用的第二电介质层用膏。粘合剂成分是乙基纤维素、或含有1重量％ 20重量％的丙烯酸 树脂的萜品醇、或者二甘醇一丁醚乙酸酯。另外，可以根据需要，向膏中添加作为增塑剂的 邻苯二酸二辛酯、邻苯二酸二丁酯、磷酸三苯酯、磷酸三丁酯，并添加作为分散剂的甘油单 油酸酯、山梨糖醇酐倍半油酸酯、homogenoll (阴离子表面活性剂Kao Corporation公司产 品名)、烷基烯丙基的磷酸酯等，来提高印刷性。接着，使用该第二电介质层用膏，通过丝网印刷法或口模式涂布法将其印刷到第 一电介质层81上，并使其干燥，然后，以比电介质材料的软化点稍高的温度550°C 590°C 进行烧制。其中，作为电介质层8的膜厚，为了确保可见光透过率，优选第一电介质层81与第 二电介质层82合计为41 μ m以下。而且，为了抑制与金属总线电极4b、5b的银(Ag)的反 应，第一电介质层81使氧化铋(Bi2O3)的含有量比第二电介质层82的氧化铋(Bi2O3)含有 量多，设为20重量％ 40重量％。因此，由于第一电介质层81的可见光透过率比第二电 介质层82的可见光透过率低，所以，使得第一电介质层81的膜厚比第二电介质层82的膜 厚薄。
另外，如果在第二电介质层82中氧化铋(Bi2O3)为11重量％以下，则难以发生着 色，但容易在第二电介质层82中产生气泡，因此不优选。此外，如果含有量超过40重量％， 则容易发生着色，所以透过率会降低。而且，由于电介质层8的膜厚越小，亮度的提高和降低放电电压的效果越显著，所 以，优选在绝缘耐压不降低的范围内，尽量将膜厚设定得小。基于该观点，在本发明的实施 方式中，将电介质层8的膜厚设定为41 μ m以下，将第一电介质层81设为5 μ m 15 μ m，将 第二电介质层82设为20 μ m 36 μ m。对如此制造的PDPl而言，即使显示电极6采用了银(Ag)材料，前面玻璃基板3的 着色现象(黄变)也会减少，而且不会在电介质层8中产生气泡等，实现了绝缘耐压性能出 色的电介质层8。接着，对在本发明的实施方式的PDPl中，可通过这些电介质材料抑制在第一电介 质层81中产生黄变与气泡的原因进行考察。即，公知通过向含有氧化铋(Bi2O3)的电介质玻 璃中添加氧化钼(MoO3)或氧化钨(WO3),容易在580°C以下的低温下生成A&Mo04、Ag2Mo207、 Ag2Mo4O13 > Ag2WO4, Ag2W2O7, Ag2W4O13等化合物。在本发明的实施方式中，由于电介质层8的烧 制温度为550°C 590°C，所以，烧制过程中扩散到电介质层8中的银离子(Ag+)会与电介 质层8中的氧化钼(MoO3)、氧化钨(WO3)、氧化铈(CeO2)、二氧化锰(MnO2)反应，生成稳定的 化合物而到达稳态。即，由于银离子(Ag+)未被还原而处于稳态，所以，不会凝集生成胶体。 因此，由于基于银离子(Ag+)处于稳态，伴随银(Ag)的胶体化的氧的产生也减少，所以，电 介质层8中气泡的产生也减少。另一方面，为了使这些效果有效，优选在含有氧化铋(Bi2O3)的电介质玻璃中，将 氧化钼(MoO3)、氧化钨(WO3)、氧化铈(CeO2)、二氧化锰(MnO2)的含有量设为0. 1重量％以 上，更优选为0. 1重量％以上7重量％以下。尤其在小于0. 1重量％的情况下，抑制黄变的 效果降低，如果超过7重量％，则玻璃上引起着色，因此不优选。S卩，本发明的实施方式中的PDPl的电介质层8，抑制了与由银(Ag)材料构成的金 属总线电极4b、5b相接的第一电介质层81中的黄变现象和气泡产生。而且，通过设置在第 一电介质层81上的第二电介质层82，实现了高的光透过率。结果，能够实现电介质层8整 体的气泡与黄变的产生极少、且透过率高的PDP。接着，对作为本发明的实施方式中的保护层9的详细情况进行说明。在本发明的实施方式的PDP中，如图2所示，保护层9由形成于电介质层8的基底 膜91、和凝集了多个附着在基底膜91上的氧化镁(MgO)的结晶粒子92a而成的凝集粒子 92构成。而且，基底膜91由从氧化镁(MgO)、氧化钙(CaO)、氧化锶(SrO)及氧化钡(BaO) 中选择的至少2个以上氧化物构成的金属氧化物形成。金属氧化物在基底膜91面的X线 衍射分析中，在由构成特定面方位的金属氧化物的氧化物单体产生的最小衍射角与最大衍 射角之间存在峰值。图3是对本发明的实施方式中的构成PDPl的保护层9的基底膜91面的X线衍射 结果进行表示的图。而且，在图3中，还表示了氧化镁(MgO)单体、氧化钙(CaO)单体、氧化 锶(SrO)单体及氧化钡(BaO)单体的X线衍射分析的结果。在图3中，横轴是布拉格衍射角(2 θ )，横轴是X线衍射波的强度。衍射角的单位 以将一周设为360度的角度表示，强度以任意单位(arbitraryimit)表示。在图3中以带括弧的方式表示了作为特定面方位的结晶面方位。如图3所示可知，在结晶面方位的(111)， 氧化钙(CaO)单体在折射角为32. 2度处具有峰值，氧化镁(MgO)单体在折射角为36. 9度 处具有峰值，氧化锶单体在衍射角为30. 0度处具有峰值，氧化钡单体在衍射角为27. 9度处 具有峰值。在本发明的实施方式的PDPl中，作为保护层9的基底膜91，由从氧化镁(MgO)、氧 化钙(CaO)、氧化锶(SrO)及氧化钡(BaO)中选择的至少2个以上氧化物构成的金属氧化物 形成。图3中表示了构成基底膜91的单体成分为两个成分时的X线衍射结果。即，在A 点表示了使用氧化镁(MgO)和氧化钙(CaO)的单体形成的基底膜91的X线衍射结果，在B 点表示了使用氧化镁(MgO)和氧化锶(SrO)的单体形成的基底膜91的X线衍射结果，并且， 在C点表示了使用氧化镁(MgO)和氧化钡(BaO)的单体形成的基底膜91的X线衍射结果。S卩，关于A点，在作为特定面方位的结晶面方位的(111)，在成为单体氧化物的最 大衍射角的氧化镁(MgO)单体的衍射角36. 9度、与成为最小衍射角的氧化钙(CaO)单体的 衍射角32. 2度之间的衍射角36. 1度存在峰值。同样，B点、C点也分别在最大衍射角与最 小衍射角之间的35. 7度、35. 4度存在峰值。而且，图4中与图3同样地表示了构成基底膜91的单体成分为3个成分以上时的 X线衍射结果。即，图4中，在D点表示了使用氧化镁(MgO)、氧化钙(CaO)及氧化锶(SrO) 作为单体成分时的结果，在E点表示了使用氧化镁(MgO)、氧化钙(CaO)及氧化钡(BaO)时 的结果，在F点表示了使用氧化钙(CaO)、氧化锶(SrO)及氧化钡(BaO)时的结果。S卩，关于D点，在作为特定面方位的结晶面方位的(111)，在成为单体氧化物的最 大衍射角的氧化镁(MgO)单体的衍射角36. 9度、与成为最小衍射角的氧化锶(SrO)单体的 衍射角30. 0度之间的衍射角33. 4度存在峰值。同样，E点、F点也分别在最大衍射角与最 小衍射角之间的32. 8度、30. 2度存在峰值。因此，本发明的实施方式中的PDPl的基底膜91，在以两种成分、三种成分作为单 体成分构成基底膜91的金属氧化物的基底膜91面的X线衍射分析中，在由构成特定面方 位的金属氧化物的氧化物单体产生的峰值的最小衍射角与最大衍射角之间存在峰值。另外，在上述说明中，作为特定面方位的结晶面方位，以(111)为对象进行了说 明，但在以其他的结晶面方位作为对象的情况下，金属氧化物的峰值位置也与上述同样。氧化钙(CaO)、氧化锶(SrO)及氧化钡(BaO)距离真空级(vacuumlevel)的深度 与氧化镁(MgO)相比，存在于较浅的区域。因此，在驱动PDPl的情况下，当存在于氧化钙 (CaO)、氧化锶(SrO)、氧化钡(BaO)的能级的电子向氙(Xe)离子的基态迁移时，基于俄歇效 应释放出的电子数比从氧化镁(MgO)的能级迁移的情况多。而且，如上所述，本发明的实施方式中的基底膜91，在由构成金属氧化物的氧化物 单体所产生的峰值的最小衍射角与最大衍射角之间存在峰值。X线衍射分析的结果是，具有 图3及图4所示的特征的金属氧化物其能级也存在于构成它们的单体氧化物之间。因此，基 底膜91的能级也存在于单体氧化物之间，基于俄歇效应释放出的电子数比从氧化镁(MgO) 的能级迁移时多。结果，在基底膜91中，与氧化镁(MgO)单体相比，可发挥良好的二次电子释放特 性，作为结果，可以降低放电维持电压。因此，特别在为了提高亮度而增高了作为放电气体的氙(Xe)分压的情况下，能够降低放电电压，实现低电压、高亮度的PDP。表1表示了在本发明的实施方式的PDP中，在封入了 450Torr的氙(Xe)及氖(Ne) 的混合气体(Xe、15%)时的放电维持电压的结果中，改变了基底膜91的构成时的PDP的结^ ο[表 1]
样品A样品B样品C样品D样品E比较例放电维持电压 (arb. units)9087858182100其中，表1的放电维持电压以将比较例设为100时的相对值进行了表示。样品A 的基底膜91由氧化镁(MgO)和氧化钙(CaO)的金属氧化物构成，样品B的基底膜91由氧 化镁(MgO)和氧化锶(SrO)的金属氧化物构成，样品C的基底膜91由氧化镁(MgO)和氧化 钡(BaO)的金属氧化物构成，样品D的基底膜91由氧化镁(MgO)、氧化钙(CaO)及氧化锶 (SrO)的金属氧化物构成，样品E的基底膜91由氧化镁(MgO)、氧化钙(CaO)及氧化钡(BaO) 的金属氧化物构成。而比较例表示了基底膜91是氧化镁(MgO)单体的情况。在将放电气体的氙(Xe)的分压从大约10%提高到大约15%的情况下，亮度上升 约30%，但在基底膜91是氧化镁(MgO)单体时的比较例中，放电维持电压大约上升10%。另一方面，在本发明的实施方式的PDP中，样品A、样品B、样品C、样品D、样品E与 比较例相比，都可以将放电维持电压降低约10% 约20%。因此，可以成为通常动作范围 内的放电开始电压，能够实现高亮度、低电压驱动的PDP。其中，由于氧化钙(CaO)、氧化锶(SrO)、氧化钡(BaO)在单体情况下反应性高，所 以容易与杂质反应，因此，存在着会导致电子释放性能降低这一课题。但是，在本发明的实 施方式中，通过形成这些金属氧化物的构成，可降低反应性，能够以杂质混入少、缺氧少的 结晶构造形成。因此，在PDP的驱动时可抑制电子的过度释放，不仅同时兼顾低电压驱动和 二次电子释放特性的效果，还发挥着具有恰当的电荷保持性能的效果。之所以需要该电荷 保持性能，是为了预先保持特别在初始化期间贮存的壁电荷，在写入期间防止写入不良，从 而进行可靠的写入放电。接着，对本发明的实施方式中的、凝集了多个设置在基底膜91上的氧化镁(MgO) 的结晶粒子92a而成的凝集粒子92进行详细说明。根据本发明发明人的实验已经确认，凝 集粒子92主要具有抑制写入放电中的放电延迟的效果、和改善放电延迟的温度依赖性的 效果。即，凝集粒子92与基底膜91相比具有高度的初始电子释放特性。鉴于此，在本发明 的实施方式中，将凝集粒子92配设作为在放电脉冲上升时需要的初始电子供给部。在开始放电时，成为放电触发的初始电子从基底膜91的表面被释放到放电空间 16中。初始电子量不足被认为是放电延迟的主要原因。因此，为了稳定供给初始电子，将氧 化镁(MgO)的凝集粒子92分散配置到基底膜91的表面。由此，在放电脉冲的上升时使放 电空间16中存在丰富的初始电子，可以消除放电延迟。因此，通过具有这样的初始电子释 放特性，即使在高精细的PDPl等情况下，也能够实现放电响应性良好的高速驱动。其中，在基底膜91的表面配设氧化镁(MgO)的凝集粒子92的构成中，主要可以获得对写入放电中 的放电延迟进行抑制的效果，并且还可以改善放电延迟的温度依赖性。综上所述，在本发明的实施方式的PDPl中，具有起到兼顾低电压驱动和电荷保 持效果的基底膜91、和起到防止放电延迟的效果的氧化镁(MgO)的凝集粒子92。因此，即 使在高精细的PDPl的情况下，也能够以低电压进行高速驱动。并且，可以实现抑制了点亮 不良的高品质的图像显示性能。在本发明的实施方式中，使凝集了数个结晶粒子92a而成的凝集粒子92离散地散 布在基底膜91上，并按照遍布整个面大致均勻分布地使其附着。图5是用于说明凝集粒子 92的放大图。凝集粒子92是指如图5所示那样，规定的一次粒径的结晶粒子92a处于凝集的状 态的粒子。即，不像固体那样具有大的结合力结合在一起。是通过静电或范德瓦耳斯力等 使得多个一次粒子成为集合体的粒子。而且，凝集粒子92以被施加超声波等外加力时其一 部分或全部分解成一次粒子的状态的程度的力结合。作为凝集粒子92的粒径，约为Iym 左右，作为结晶粒子92a，优选是具有14面体、12面体等7个面以上的面的多面体形状。另外，结晶粒子92a的一次粒子的粒径可以根据结晶粒子92a的生成条件来控 制。例如，在对碳酸镁或氢氧化镁等MgO前体进行烧制来生成MgO的情况下，通过控制烧制 温度、烧制气氛，可以控制粒径。一般情况下，烧制温度可以在700°C到1500°C的范围中选 择，但通过将烧制温度设为比较高的1000°C以上，可以将一次粒子的粒径控制为0. 3μπι 2 μ m左右。并且，在加热MgO前体得到结晶粒子92a的情况下，可以在其生成过程中使多个 一次粒子彼此凝集，得到凝集粒子92。图6是表示本发明的实施方式的PDPl中，使用了由氧化镁(MgO)和氧化钙(CaO) 的金属氧化物构成的基底膜91时的放电延迟、与保护层9中的钙(Ca)浓度的关系的图。由 氧化镁(MgO)和氧化钙(CaO)形成的金属氧化物构成了基底膜91。并且，金属氧化物在基 底膜91面的X线衍射分析中，在氧化镁(MgO)产生峰值的衍射角与氧化钙(CaO)的产生峰 值的衍射角之间存在峰值。其中，图6表示了作为保护层9仅形成基底膜91的情况、和在基底膜91上配置了 凝集粒子92的情况。而且，放电延迟以在基底膜91中不含有钙(Ca)的情况为基准进行了表不。由图6可知，在仅形成基底膜91的情况下，伴随着钙(Ca)浓度的增加，放电延迟 增大。另一方面，当在基底膜91上配置了凝集粒子92时，可以大幅减小放电延迟。而且， 即使钙(Ca)浓度增加，放电延迟也不怎么增大。接着，对为了确认本发明的实施方式中的具有凝集粒子92的保护层9的效果而实 施的实验结果进行说明。首先，试制了具有构成不同的基底膜91、和设置在基底膜91上的 凝集粒子92的PDP。试制品1是形成了只具有氧化镁(MgO)基底膜91的保护层9的PDP。 试制品2是形成了只具有在氧化镁(MgO)中掺杂了铝(Al)、硅(Si)等杂质的基底膜91的 保护层9的PDP。试制品3是在由氧化镁(MgO)构成的基底膜91上只散布附着有氧化镁 (MgO)结晶粒子92a的一次粒子的PDP。另一方面，试制品4是本发明的实施方式中的PDP1，采用了上述样品A作为保护层 9。S卩，保护层9具有由氧化镁(MgO)和氧化钙(CaO)的金属氧化物构成的基底膜91，并在基底膜91上按照遍布整个面大致均勻分布的方式附着有使结晶粒子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线衍射分析中，在由构成基底膜91的氧化物 单体所产生的峰值的最小衍射角与最大衍射角之间存在峰值。即，此时的最小衍射角是氧 化钙(CaO)的32. 2度，最大衍射角是氧化镁(MgO)的36. 9度，基底膜91的衍射角的峰值 存在于36. 1度。针对这些PDP调查了其电子释放性能和电荷保持性能，并在图7中表示了其结果。 其中，电子释放性能以表示其越大电子释放量越多的数值，通过由表面状态及气体种类和 其状态决定的初始电子释放量来表现。对于初始电子释放量，可以通过向表面照射离子、或 照射电子束，对从表面释放出的电子电流量进行测定的方法来测量，但难以在不进行破坏 的情况下实施对PDPl的前面板2表面的评价。因此，采用了日本特开2007-48733号公报 中公开的方法。即，对放电时的延迟时间中、被称为统计延迟时间的放电发生容易程度的标 准的数值进行测定，若对其倒数进行积分，则成为与初始电子的释放量线性对应的数值。鉴于此，使用该数值进行了评价。放电时的延迟时间是指从脉冲的上升开始延迟 进行放电的放电延迟的时间，可认为放电延迟的主要原因是开始放电时成为触发的初始电 子难以从保护层9表面被释放到放电空间中。电荷保持性能的指标采用了在制作PDP的情况下为了抑制电荷释放现象而需要 的对扫描电极施加的电压(以下称为Vscn点亮电压)的电压值。即，Vscn点亮电压低的情 况表示电荷保持性能高。这在设计PDP的情况下，当电荷保持性能高时，可以使用耐压及电 容小的部件作为电源和各电气部件。在现存的制品中，用于依次以脉冲方式施加扫描电压 的MOSFET等半导体开关元件使用了耐压为150V左右的元件。因此，作为Vscn点亮电压， 考虑到因温度引起的变动，优选抑制为120V以下。图7是表示针对本发明的实施方式中的PDP的电子释放性能和电荷保持性能进行 调查的结果的图。由图7可知，本发明的实施方式中的在基底膜91上散布使氧化镁(MgO) 结晶粒子92a凝集而成的凝集粒子92、并使其遍布整个面均勻分布的试制品4，在电荷保持 性能的评价中，可以使Vscn点亮电压为120V以下。并且，与仅具有氧化镁(MgO)的保护层 的情况相比，可获得高的电子释放性能。一般情况下，PDP的保护层的电子释放性能与电荷保持性能相斥。例如，通过变更 保护层的成膜条件，或向保护层中掺杂铝(Al)、硅(Si)、钡(Ba)等杂质来进行成膜，能够提 高电子释放性能。但是，副作用是导致Vscn点亮电压也上升。形成了本发明的实施方式中的保护层9的试制品4的PDP1，与使用了只具有氧化 镁(MgO)的保护层9的试制品1相比，具有8倍以上的电子释放性能。而且，可以获得Vscn 点亮电压为120V以下的电荷保持性能。因此，即使针对因高精细化而增加扫描线数、且单 元尺寸小的PDP，也能满足电子释放性能与电荷保持性能这两个条件，降低放电延迟，实现 良好的图像显示。接着，对本发明的实施方式涉及的PDPl的保护层9中所使用的凝集粒子92的粒 径进行详细说明。其中，在以下的说明中，粒径是指平均粒径，平均粒径意味着体积累计平 均直径(D50)。图8是表示在上述图7所说明的本发明的试制品4中，使凝集粒子92的粒径变化， 来调查电子释放性能的实验结果的特性图。其中，在图8中，凝集粒子92的粒径通过对凝
13集粒子92进行SEM观察来测定长度。如图8所示，如果粒径小至0. 3 μ m左右，则电子释放 性能降低，如果大致为0. 9 μ m以上，则可获得高的电子释放性能。为了增加放电单元内的电子释放数量，优选基底膜91上的每单位面积的结晶粒 子92a的数量多。但是，根据本发明发明人的实验可知，如果在与保护层9紧密接触的相当 于隔壁14的顶部的部分存在凝集粒子92，则会使隔壁14的顶部破损。并且，破损的隔壁 材料会附着在荧光体层15之上。由此，会发生相应的单元不能正常点亮或熄灭的现象。由 于若凝集粒子92不存在于相当于隔壁14的顶部的部分，则该隔壁破损的现象难以发生，所 以，如果附着的凝集粒子92的数量增多，则隔壁14的破损发生概率增高。若凝集粒子直径 大至2. 5 μ m左右，则隔壁破损的概率急剧增高。另一方面，如果凝集粒子直径小于2. 5 μ m， 则可将隔壁破损的概率抑制得比较小。根据以上的结果可知，在本发明的实施方式的PDPl中，如果使用粒径位于 0. 9 μ m 2 μ m范围的凝集粒子92，则可获得上述本发明的效果。如上所述，根据本发明，可以获得电子释放性能高、作为电荷保持特性Vscn点亮 电压为120V以下的等离子显示面板。另外，在本发明的实施方式中，使用氧化镁(MgO)作为结晶粒子进行了说明，但 通过其他的单结晶粒子，例如使用与氧化镁(MgO)同样具有高的电子释放性能的氧化锶 (SrO)、氧化钙(CaO)、氧化钡(BaO)、氧化铝(Al2O3)等金属氧化物结晶粒子，也能获得同样 的效果。因此，作为粒子种类，不限定于氧化镁(MgO)。工业上的可利用性综上所述，本发明在实现具备高画质的显示性能、且消耗电力低的PDP上是有用 的发明。
权利要求
1. 一种等离子显示面板，其具有的第一基板和第二基板按照在二者之间形成放电空间 的方式对置配置，并在其中填充有放电气体，所述第一基板具备显示电极、形成为覆盖所述 显示电极的电介质层和形成在所述电介质层上的保护层，所述第二基板具备在与所述显示 电极交叉的方向形成的地址电极和形成为划分所述放电空间的隔壁，所述第一基板的所述保护层具有形成在所述电介质层上的基底膜，所述基底膜上附着 有凝集氧化镁结晶粒子而成的凝集粒子，并且，所述基底膜含有从氧化镁、氧化钙、氧化锶及氧化钡中选择的至少两种以上的 氧化物构成的金属氧化物，在所述基底膜面的X线衍射分析中，所述金属氧化物的特定面 方位的衍射角的峰值，存在于所述氧化物单体的特定面方位的最小衍射角与最大衍射角之 间。
全文摘要
本发明用于实现高精细并具有高亮度的显示性能，且消耗电力低的等离子显示面板。为此，在前面板上形成有显示电极、电介质层和保护层。显示电极形成在前面玻璃基板上。电介质层形成为覆盖显示电极。保护层形成在电介质层上。在背面板上，沿着与显示电极交叉的方向形成有地址电极和划分放电空间的隔壁。前面板和背面板被对置配置成形成放电空间，其中填充有放电气体。保护层具有形成在电介质层上的基底膜。在该基底膜附着有凝集氧化镁结晶粒子而成的凝集粒子。而且，该基底膜含有从氧化镁、氧化钙、氧化锶及氧化钡中选择的至少两种以上的氧化物构成的金属氧化物。金属氧化物在基底膜面的X线衍射分析中，在由构成特定面方位的金属氧化物的氧化物单体所产生的最小衍射角与最大衍射角之间存在峰值。
文档编号H01J11/12GK102084452SQ200980100469
公开日2011年6月1日 申请日期2009年9月28日 优先权日2008年9月29日
发明者加道博行, 后藤真志, 村井隆一, 桥本润, 森田幸弘, 辻田卓司, 野口康幸 申请人:松下电器产业株式会社