等离子体显示面板的制作方法

专利名称：等离子体显示面板的制作方法
技术领域：
本发明涉及等离子体显示面板(PDP)，特别是涉及一种保护层周边的材料的改良 技术。
背景技术：
在薄型显示面板中，等离子体显示面板(以下简称为PDP)因其易于大型化、可高速 显示、成本低等特征而得到实用化，正在快速地普及。
目前正在实用化的普通PDP的结构为，在分别由正面基板和背面基板构成的2片 对置的玻璃基板上分别设置有规律地排列的多个电极(显示电极对或地址电极)，并在所述 玻璃基板上覆盖这些个电极设置低熔点玻璃等电介质层。在背面基板的电介质层上设置荧 光体层。在正面基板的电介质层上设置有MgO层作为保护层，其目的是保护电介质层免受 放电时的离子冲击，并释放出二次电子。此外，将2片基板隔着放电空间进行内部密封，在 放电空间内封入以Ne、Xe等惰性气体为主体的气体。当驱动时，在电极之间施加电压从而 产生放电，由此使荧光体发光，进行显示。
对于PDP来说要求其具有较高的效率。已知的做法是采用降低电介质层的介电常 数的方法或者提高放电气体的^分压的方法。但是，使用这种方法时会出现放电开始电压 或维持电压上升的问题。
另一方面，已知如果使用二次电子释放系数大的材料作为保护层的材料，可以降 低放电开始电压和维持电压。由此，通过使用高效化或低耐压的元件，可以实现低成本化。 因此，人们在研究使用同样是碱土类金属氧化物但二次电子释放系数比MgO更大的CaO、 SrO、BaO或者这些物质相互固溶而成的固溶体来取代MgO (参照专利文献1、2)。
现有技术文献 专利文献专利文献1 特开昭52-63663号公报 专利文献2 特开2007-卯436号公报但是，与MgO相比，CaO、SrO、BaO等化学性质不稳定，容易与空气中或面板内残留的水 分或二氧化碳发生反应，形成氢氧化物或碳酸化物。其存在的问题是，一旦形成了这种化合 物，保护层的二次电子释放系数就会下降，难以实现期望程度的低压化效果。
在实验室中制造少量并且小型的PDP的情况下，这种因化学反应而导致的性能变 差可以通过控制作业环境气体的方法加以回避。但是，现实中难以对制造工厂的所有制造 工序进行环境气体管理，即使有可能，其成本也很高。特别是在制造大型PDP的情况下，该 问题更为显著。因此，虽然一直在研究使用二次电子释放系数比以往更高的材料，但目前达 到实用化的仅有MgO，尚未实现充分的低压化和高效化。
另外，在使用MgO以外的材料作为保护层的情况下，由于对离子冲击的耐受性低， 因此，在进行PDP驱动时气体产生的溅射量增大。由此，其存在的问题是，PDP的使用寿命缩短。发明内容
本发明是借鉴了以上课题而提出的，其目的是通过使用具有良好的二次电子释放 特性的化合物而提供一种能够以低电压驱动发挥优异的图像显示性能的PDP。
为了解决上述课题，本发明的等离子体显示面板具备多个电极和荧光体，在所述 多个电极的任意一对之间施加电压从而在放电空间内产生放电，通过所述荧光体将该放电 变换为可见光而发光，其中在面对所述放电空间的区域内配设了由从SrCe03、BaCeO3之中 选择的一种以上物质、或者这些物质相互固溶而成的固溶体构成的结晶性氧化物。
这里也可以采用以下结构，即所述结晶性氧化物中包含的一部分Ce被置换为3 价金属或4价金属。
这里，用于置换Ce的3价金属优选是h或稀土类金属。
另外，用于置换Ce的4价金属优选是Sn。
进而，本发明的等离子体显示面板具有第一面板(前面板)和第二面板(背面板)， 该第一面板是在形成有多个第一电极(显示电极)的第一基板(前面玻璃基板)的表面上覆 盖所述第一电极形成了第一电介质层，并在所述第一电介质层上形成有保护层而成；该第 二面板是在形成有多个第二电极(地址电极)的第二基板(背面玻璃基板)的表面上覆盖所 述第二电极形成了第二电介质层，并在第二电介质层上形成有荧光体层而成，所述保护层 使用所述本发明的结晶性氧化物构成，第一面板和第二面板包夹着放电空间对置配置。
这里，在所述保护层上也可以进一步与所述材料一起分散配置由MgO构成的粉末 粒子状态的材料。
或者，本发明的等离子体显示面板具有第一面板和第二面板，该第一面板是在形 成有多个第一电极的第一基板的表面上覆盖所述第一电极形成第一电介质层，并在所述第 一电介质层上形成保护层而成；该第二面板是在形成有多个第二电极的第二基板的表面上 覆盖所述第二电极形成第二电介质层，并在第二电介质层上形成荧光体层而成；在保护层 的表面上分散配置着处于粉末粒子状态的如技术方案1所述的结晶性氧化物；第一面板和 第二面板包夹着放电空间对置配置。
这里，所述结晶性氧化物对保护层的覆盖率优选是1%以上20%以下。
另外也可以采用以下结构，S卩在保护层的表面上还与所述结晶性氧化物的粉末 粒子一起分散配置由MgO构成的粉末粒子状态的材料。
或者也可以采用以下结构，即在所述结晶性氧化物上分散配置由MgO构成的粉 末粒子状态的材料。
按照这种方式构成的本发明的等离子体显示面板的特征在于，在面对放电空间的 区域内配设了由从SrCe03、BaCeO3之中选择的一种以上物质、或者这些物质相互固溶而成 的固溶体构成的结晶性氧化物作为电子释放材料。
所述化合物优选是将一部分Ce置换为3价金属或4价金属。进而，优选是在由 MgO构成的保护层上分散配置处于粒子状态的所述化合物。
发明效果根据本发明，通过使用与现有的MgO相比化学性质更稳定的二次电子释放系数大的预 定化合物，能够提供一种可以由低电压驱动实现良好的图像显示的等离子体显示面板。
或者，按照现有方式使用对离子冲击的耐受性高的MgO为基础形成保护层，并相 应地使用所述化合物作为电子释放材料，由此能够提供一种既可以在低驱动电压条件下发 挥良好的图像显示性能、又具有长使用寿命的等离子体显示面板。


图1是用于说明本发明第1实施方式的PDP结构的分解透视图。
图2是图1所示的PDP的纵剖面图。
图3是用于说明本发明第2实施方式的PDP结构的分解透视图。
图4是图3所示的PDP的纵剖面图。
图5是使用XPS测定价电子带能谱的实例。
图6是使用XPS测定Cls能谱的实例。
具体实施方式
<关于本发明的化合物(结晶性氧化物)>本申请的发明人等使二次电子释放效率高但化学性质不稳定的CaO、SrO, BaO原料与 各种金属B、Al、Si、P、Ga、Ge、Ti、&、Ce、V、Nb、Ta、Mo、W等的氧化物发生反应，合成了种类 非常多的化合物。继而，对其化学稳定性和二次电子释放性能进行了详细的研究后结果发 现，通过采用与( 发生反应而产生的SrCe03、BaCeO3或者它们彼此固溶而成的固溶体构 成的结晶性氧化物，能够不过度降低二次电子释放效率而提高化学稳定性。此外还发现，如 果使用这些化合物，能够得到比使用MgO的情况下驱动电压更低的PDP。
SrCeO3和BaCeO3都是具有钙钛矿型结构的金属氧化物，彼此能够在全部区域内固 溶，并相应于其构成比例而表现出中间特性。就二次电子释放效率而言，BaCeO3比SrCeO3 高，但在化学稳定性方面其顺序则相反。所必需的化学稳定性随着实际进行制造的工艺条 件的不同而多种多样，因此，只要相应于其环境使用适当比例的固溶体或SrCe03、BaCeO3化 合物的某一种即可。
另外，SrCe03、BaCeO3或者它们的固溶体在保持钙钛矿型结构的范围内可以使用 Ca或La部分置换碱土类的位点(site)，或者使用h或Y等3价稀土类金属、Sn、&等部分 置换Ce的位点，或者使用F部分置换0。此时，如果使用与Ce同为4价金属的Sn置换Ce， 则虽然二次电子释放效率有所下降，但能够进一步提高化学稳定性。另外，如果使用3价金 属h或Y等3价稀土类金属置换Ce，则既能够改善化学稳定性，又可以进一步改善二次电 子释放效率。因而，通过这些置换，可以对其特性进行微调。也可以同时进行2种以上的这 种置换。但是，即使在这种置换组成中，主要成分仍然必须是碱土类和Ce及0。
进而，在不对SrCe03、BaCeO3或它们的固溶体进行环境气体调整、而是使用通常的 制造工艺的情况下，Sr,Ba的合计量与Ce的调配摩尔比(Sr+Ba) /Ce优选是0. 995以下。这 是因为，即使比例为1. 000，在碱土类氧化物原料与( 的反应过程中仍然会因组成的不均 勻性而残留极微量的SrO或BaO，在不进行环境气体调整的条件下，它们就会变成SrCO3或 BaCO3而覆盖在表面上，导致二次电子释放系数下降。
此外，当在碱土类位点或Ce的位点执行了所述部分置换的情况下，这些置换元素 的合计比例设定为0.995以下即可。另外，如果进一步调低该比例，则达到某种程度以下后，CeO2就会剩余而析出，在这种状态下，将妨碍所述碱土类多的组成的生成，因此也可以 形成与( 的混合物。
从SrCe03、BaCeO3或它们彼此固溶而成的固溶体之中选择的一种以上的结晶性氧 化物的合成方法可以根据其形态而分为固相法、液相法、气相法。
固相法是将含有各种金属的原料粉末(金属氧化物、金属碳酸盐等)混合起来，通 过某种程度以上的温度进行热处理使其发生反应的方法。
液相法是制造含有各种金属的溶液，使其沉淀为固相、或者将该溶液涂敷到基板 上使其干燥、以某种程度以上的温度进行热处理等使其成为固相的方法。
气相法是利用蒸镀、溅射、CVD等方法得到膜状固相的方法。
在本发明中可以采用上述任意一种方法。如果使用的所述化合物是粉末形态，则 通常适宜采用制造成本比较低、也容易大量制造的固相法。
另外，就所述化合物在PDP的配设部位而言，则至少要配设在面对放电空间的区 域内。一般来说，优选是配设在覆盖着前面板的电极的电介质层上。但是并不限于此，也可 以配设在其他部位，例如形成在荧光体部或肋条表面等位置，也可以混合在荧光体中。按照 这种方式将化合物面对放电空间配设之后，通过实验确认发现，与未使用所述化合物的PDP 相比，获得了驱动电压降低的效果。
此外，当在荧光体层中配设所述化合物的情况下，优选是对配设量进行适当的控 制，从而不至于破坏荧光体的发光特性。
另外，就这些化合物的形态而言，例如如果考虑在覆盖着前面板的电极的电介质 层上形成化合物的情形，则可以采用如下方法取代如图1、2所示那样在电介质层上作为 普通保护层而形成的MgO膜，而代之以形成这些化合物的膜，或者散布它们的粉末，或者如 图3、4所示那样在形成了 MgO膜之后进一步在其上形成这些化合物的膜，或者散布这些化 合物的粉末。
不过，这些化合物虽然是高熔点而且稳定的化合物，但与MgO相比，耐溅射特性稍 差，透明性也稍差。因而，如果将这些化合物以粉末状散布到电介质层上而取代保护层，有 时候会因透明性的下降而导致辉度变差的问题。因此，优选的方法是，按照现有方式使用 MgO膜作为保护层，并在其上以不会影响透射率的程度分散散布粉末。
为了不影响透射率，覆盖率在20%以下较好。另外，如果化合物粉末过少，则利用 粉末得到的效果就会降低。因此，覆盖率优选是在1%以上20%以下的范围内。在使用粉末 状化合物的情况下，粒径优选是在0. 1 μ m 10 μ m左右的范围内，可以根据单元尺寸(cell size)等加以选择。例如，在进行分散配置的情况下，设定为3 μ m以下，更优选是IymW 下，以便使MgO膜上的粉末不会发生移动或掉落。如果粒径过大，则粉末有时候会因粒子质 量而掉落到放电空间，因而需要注意。
采用这种结构，以现有的高熔点的MgO膜发挥保护膜功能，本发明的化合物则发 挥二次电子释放功能，并且由于其覆盖率低，不会发生辉度降低，能够获得电压低而且使用 寿命长的PDP。
另外，最近以来，为了解决伴随着PDP的高精度化而产生的放电延迟问题，初始电 子释放效率高的结晶性MgO粉末被分散散布到由MgO构成的保护层上。这种情况下所采用 的MgO粉末的配设方法是在MgO粉末中混合有机成分形成糊状，印刷到由MgO构成的保护层上之后以适当的温度进行热处理，从而去除有机成分。本发明的结晶性氧化物的粉末也 可以通过完全相同的工艺进行分散散布。
粉末的配设形态也可以是，将上述结晶性氧化物和MgO的各粉末一起分散配置在 保护层的表面上。在这种情况下，需要制造含有本发明的结晶性氧化物粉末和结晶性MgO 粉末这两者的浆糊。将该浆糊印刷到由MgO构成的保护层上之后，以适当的温度进行热处 理从而去除有机成分，这样就能够通过一次处理将结晶性氧化物粉末和结晶性MgO粉末配 置到由MgO构成的保护层上，因此效率很高。
此外，也可以将一种粉末配置到保护层上之后，再在其上层叠配置另一种粉末。在 这种情况下，需要分别准备含有各种粉末的2种浆糊，进行印刷、热处理。
这里，基本来说可以将本发明的结晶性氧化物粉末和结晶性MgO粉末的任意一种 先行配置到保护层上。
不过，如果MgO粉末被本发明的结晶性氧化物粉末覆盖，有时候散布MgO粉末的效 果会变得不太容易显现。在这种情况下，优选是在首先散布了本发明的结晶性氧化物粉末 之后再散布MgO粉末。采用这种结构，虽然本发明的结晶性氧化物粉末有时候会被MgO粉 末覆盖，但结晶性氧化物粉末的效果很少被MgO粉末冲淡，因此值得充分期待。
这样，现有的MgO膜所承担的3种功能，即保护、低压化和放电延迟消除作用就能 够分别通过MgO膜、本发明的结晶性氧化物、结晶性MgO粉末来实现，故可以分别使用最适 宜的材料，即可实现具有良好特性的PDP。
此外，在本说明书中，将化合物记载为例如“
权利要求
1.一种等离子体显示面板，具有多个电极和荧光体，在所述多个电极的任意一对之间 施加电压从而在放电空间内产生放电，通过所述荧光体将该放电变换为可见光而发光，其 中在面对所述放电空间的区域内配设了由从SrCe03、BaCeO3之中选择的一种以上物质、 或者这些物质相互固溶而成的固溶体构成的结晶性氧化物。
2.如权利要求1所述的等离子体显示面板，所述结晶性氧化物中包含的一部分Ce被 置换为3价金属或4价金属。
3.如权利要求2所述的等离子体显示面板，所述3价金属是h或稀土类金属。
4.如权利要求2所述的等离子体显示面板，所述4价金属是Sn。
5.一种等离子体显示面板，其中具有第一面板和第二面板，该第一面板是在形成有多个第一电极的第一基板的表面上 覆盖所述第一电极形成第一电介质层，并在所述第一电介质层上形成保护层而成；该第二 面板是在形成有多个第二电极的第二基板的表面上覆盖所述第二电极形成第二电介质层， 并在第二电介质层上形成荧光体层而成；所述保护层使用如权利要求1所述的结晶性氧化物构成；第一面板和第二面板包夹着放电空间对置配置。
6.如权利要求5所述的等离子体显示面板，在所述保护层上还与所述材料一起分散 配置了由MgO构成的粉末粒子状态的材料。
7.一种等离子体显示面板，其中具有第一面板和第二面板，该第一面板是在形成有多个第一电极的第一基板的表面上 覆盖所述第一电极形成第一电介质层，并在所述第一电介质层上形成保护层而成；该第二 面板是在形成有多个第二电极的第二基板的表面上覆盖所述第二电极形成第二电介质层， 并在第二电介质层上形成荧光体层而成；在保护层的表面上分散配置着处于粉末粒子状态的如权利要求1所述的结晶性氧化物；第一面板和第二面板包夹着放电空间对置配置。
8.如权利要求7所述的等离子体显示面板，所述结晶性氧化物对保护层的覆盖率为 1%以上20%以下。
9.如权利要求7所述的等离子体显示面板，在保护层的表面上还与所述结晶性氧化 物的粉末粒子一起分散配置了由MgO构成的粉末粒子状态的材料。
10.如权利要求7所述的等离子体显示面板，在所述结晶性氧化物上分散配置了由 MgO构成的粉末粒子状态的材料。
全文摘要
本发明的目的是提供一种能够以低驱动电压发挥良好的图像显示性能的等离子体显示面板。具体而言，在形成有显示电极(5)的前面板(1)的表面上，以面对放电空间(14)的方式使用由从SrCeO3、BaCeO3之中选择的一种以上物质、或者这些物质相互固溶而成的固溶体构成的结晶性氧化物形成保护层(7)。通过使用由SrCeO3、BaCeO3或者这些物质相互固溶而成的固溶体构成的结晶性氧化物，能够不过度降低二次电子释放效率而提高化学稳定性。通过使用这些化合物，能够得到比使用MgO的情形驱动电压更低的PDP。
文档编号H01J9/02GK102047374SQ20108000169
公开日2011年5月4日 申请日期2010年3月29日 优先权日2009年6月10日
发明者井上修, 奥井弥生, 奥山浩二郎, 浅野洋 申请人:松下电器产业株式会社