CN101226866B - 等离子显示面板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种PDP，其具有形成于基板(103)上的显示电极(106)、电介质层(107)和保护膜(108)，保护膜(108)为包含氧化镁的金属氧化膜，且保护膜(108)的任意点的膜厚、和任意点的通过阴极发光法测出的发光波长400nm到450nm之间的最大发光强度(A2)与发光波长330nm到370nm之间的最大发光强度(A1)的比率(A2/A1)之积，作为保护膜(108)的面内分布在±15％以内的偏差范围内。
Description
技术领域
本发明涉及具有抑制放电延迟时间在基板面内的偏差的保护膜的等离子显示面板。
背景技术
近几年，在计算机或电视机等用于图像显示的彩色显示设备中，液晶显示面板(LCD)、场致发光显示面板(FED)、等离子显示面板(以下称为PDP)等平板显示面板作为能实现大型化与薄型化的显示设备而被关注。其中，尤其是PDP具备高速响应性或高视角等优点，面向高精细·高图像质量化的开发正在激烈地开展。
PDP基本上由前面板与背面板构成。前面板由以下部分构成：玻璃基板；由在其一个主面上形成的条状透明电极及总线电极所构成的扫描电极以及维持电极构成的显示电极；覆盖显示电极并作为电容器起作用，基于放电形成壁电荷的电介质层；形成于电介质层上的保护膜。另一方面，背面板由以下部分构成：玻璃基板；在其一个主面上在与显示电极交叉的方向上形成的条状地址电极；覆盖地址电极的电介质层；形成于其上的隔墙；形成于各隔墙之间且分别发出红色光、绿色光、蓝色光的荧光体层。
使前面板与背面板的电极形成面侧对置并进行气密粘接，在由隔墙形成放电单元的放电空间中，以400Torr-600Torr的压力封入Ne-Xe等放电气体。通过有选择地向显示电极施加视频信号电压，从而使放电气体放电，由此产生的紫外线激励各种颜色的荧光体层，使之发出红色光、绿色光、蓝色光，实现彩色图像显示。
形成于前面板的电介质层上的保护膜以电子射束蒸镀法等薄膜工艺形成由耐飞溅性与二次电子发射特性优越的氧化镁(MgO)等金属氧化膜，因此被广泛应用。由于MgO优越的耐飞溅性，可以保护电介质层不会受 到放电引起的离子冲击(spattering：飞溅)的影响。再有，由于氧化镁较高的二次电子发射特性，可以起到在放电单元内有效发射二次电子、以使开始放电的电压下降的作用。
再有，公知作为保护膜的氧化镁薄膜由于例如氧缺损或杂质混入等的错误而导致其膜质或物性变化。在形成保护膜的工序中，例如通过在电子射束蒸镀室内以规定的分压提供氧气(O2)，从而调整MgO薄膜的氧缺损量，以控制形成为目标物性。未提供氧气而形成的膜中容易产生氧缺损的原因在于：在通过电子射束照射而使作为膜原料的MgO等金属氧化物蒸发之际，氧原子容易自膜原料中脱离出来。因此，需要始终向生长表面提供氧气。
PDP进一步提高针对大画面全高清晰电视机等的大画面高精细化的要求，还希望画面面积或扫描线数的增加、伴随与此的地址期间的缩短。为了缩短地址期间，要求保护膜具有更高的二次电子发射性能。即，伴随放电单元结构的高精细化，扫描线数在增加，需要缩窄地址期间施加的地址脉冲的脉冲宽度，进而进行高速驱动。放电现象中存在以下放电延迟，即自施加脉冲的上升沿开始延迟很久后才进行实际的放电。因此，在所施加的脉冲宽度内放电结束的概率降低，产生无法写入原本应该点亮的单元内等点亮不良，被视为画面显示的闪烁。为了进一步缩短该放电延迟时间，要求保护膜具有更加良好的二次电子发射性能。
公开了一种示例，其中通过相对于波长400nm～1000nm的光，将保护膜的折射率设为1.4～2.0，从而缩短放电延迟时间，也提高了耐飞溅性能，可以维持良好的显示品质(例如参照专利文献1)。
再有，公开了：通过对导入氧气而形成的保护膜进行氢等离子处理，并将保护膜的体积电阻率设为3.5×1011Ω·cm或者使此时氢原子的个数相对于全部原子的个数100而含有3个以上，从而可以缩短放电延迟时间，降低放电电压(例如参照专利文献2)。
专利文献1：特开2003-317631号公报
专利文献2：特开2002-33053号公报
公知放电延迟时间根据MgO薄膜的膜厚的不同而变化。认为这是因为：相对于膜厚而言，MgO薄膜的晶体生长程度不同，二次电子发射特 性也会产生不同。因此，保护膜的膜厚分布的影响会波及到对放电延迟时间在基板面内分布的影响。在现有的、PDP的分辨率为1366×768的高清晰电视机(high definition television)中，若放电延迟时间的基板面内分布在±50％以内，则可以实现不会产生不亮等不良现象的图像显示。然而，在PDP的分辨率为1920×1080的高清晰电视机中，若放电延迟时间的基板内分布进一步减小，则存在图像显示中发生不良的问题。
因此，针对近年的高精细化、高画面质量化的PDP，要求更进一步的放电延迟时间的缩短与面内的均衡性。在采用上述专利文献1或专利文献2的技术所涉及的保护膜的情况下，放电延迟时间的基板面内分布为±40％以上的范围，变得不均衡，无法实现稳定化。因此，无法得到足够放电特性的放电单元存在于面内，产生不亮或初始化时的误放电等点亮不良或显示闪烁等问题。
发明内容
本发明正是为了解决上述问题的发明，其目的在于提供一种具有抑制了放电延迟时间在基板面内的偏差的保护膜的PDP(等离子显示面板)。
为了实现上述目的，本发明的PDP具有形成于基板上的显示电极、电介质层和保护膜，其中所述保护膜为包含氧化镁的金属氧化膜，且是所述保护膜的任意点的膜厚、和所述任意点的通过阴极发光(cathodeluminance)法测出的发光波长400nm到450nm之间的最大发光强度与发光波长330nm到370nm之间的最大发光强度之比的乘积，作为所述保护膜的面内分布在±15％以内的偏差范围内的膜，所述保护膜是通过所述阴极发光法测出的发光波长400nm到450nm之间的最大发光强度A2与发光波长330nm到370nm之间的最大发光强度A1的比率A2/A1为1.08以上的膜。
通过采用这种构成，从而可以提供抑制放电延迟时间在基板面内的偏差，且即使在全高清晰电视机的高精细显示中也能实现高画面质量的图像显示的PDP。
再有，希望上述保护膜是其平均膜厚在700nm到900nm的范围内、且面内分布为±10％以下的膜。
根据这种构成，可以实现进一步抑制放电延迟时间在基板面内的偏 差，即使在大画面中也能进行高精细且高画面质量的图像显示的PDP。
根据本发明的PDP，可以实现抑制放电延迟时间在基板面内的偏差，即使在大画面中也能进行高精细且高画面质量的图像显示的PDP。
附图说明
根据与附图有关的优选实施方式所关联的下述描述可以更加明确本发明的这些内容与其他目的、特征。在该附图中：
图1是表示本发明实施方式中的PDP的构成的立体图；
图2是表示图1的上述实施方式的PDP的制造方法的一个工序中采用的成膜装置的图；
图3是表示在上述实施方式的PDP中，MgO薄膜的阴极发光(cathodeluminescence)的发光光谱的图；
图4是表示在上述实施方式的PDP中，相对于分压检测机构检测出的H20分压的基于阴极发光的最大发光强度A2与最大发光强度A1的比率A2/A1的图；
图5是表示在上述实施方式的PDP中，保护膜的膜厚与最大发光强度比率之积、和PDP的标准化后的放电延迟时间的关系的图。
具体实施方式
在继续本发明的描述之前，在附图中对相同的部件赋予相同的参照标记。
以下参照附图，对本发明的实施方式进行说明。
(实施方式)
图1是表示本发明实施方式的PDP(等离子显示面板)的构成的立体图。
如图1所示，PDP1为对置具有前面板102与背面板109的面放电型的AC型PDP的结构。在前面板102的前面玻璃基板103的主面上成对并平行地形成用于输入依次显示用的扫描信号的扫描电极104和用于输入放电维持信号的维持电极105，由扫描电极104与维持电极105构成作为行电极的多个条状的显示电极106。扫描电极104与维持电极105分别由透 明电极104a、105a和形成于其上的总线电极104b、105b构成。
在前面玻璃基板103的主面上形成有电介质层107，其覆盖显示电极106且用于形成放电所产生的壁电荷。进而在电介质层107上以覆盖电介质层107的方式形成金属氧化物的电介质保护膜(以下称为保护膜)108，其保护电介质层107不会受到放电所产生的离子冲击的影响，并且作为二次电子发射型薄膜。再有，在相邻的扫描电极104与维持电极105的成对电极之间也形成用于提高显示面的对比度的遮光层(图中未示出)。
另一方面，在背面板109的背面玻璃基板110的主面上，作为用于输入显示数据信号的列电极的地址电极111，形成于与前面板102的显示电极106交叉的方向上。在背面玻璃基板110的主面上，地址电极111之上形成有基底电介质层112。进而，在基底电介质层112上以与地址电极111平行的方式形成隔墙113，各隔墙113之间分别设有分别发出红色光、绿色光、蓝色光的荧光体层114R、114G、114B。
使前面板102与背面板109各自的电极形成面侧互相对置，将它们的周缘部用半熔玻璃(frit glass)等密封材料进行密封。然后，对用密封材料密封了前面板102的周缘部和背面板109的周缘部后的PDP构件进行加热，同时进行脱气处理后，以例如400Torr-600Torr的压力将作为放电气体的He、Ne或Xe等惰性气体封入上述PDP构件的空间内。进而，对各电极施加规定的电压及波形的驱动脉冲，进行用于放电的老化(ageing)，完成PDP1的显示面板，PDP1的显示面板形成了多个具有放电空间115的放电单元116。
装载了分别向扫描电极104及维持电极105构成的显示电极106、以及地址电极111供给电信号用的驱动用驱动器IC的电路基板，和完成后的PDP1连接，将连接了电路基板的PDP1和控制信号电路或电源电路一起组装到框体中，由此完成了显示装置。
显示装置的PDP1如下这样被驱动。在前面板102与背面板109的各电极间依次进行地址放电，向各电极施加规定信号的电压脉冲，在要点亮的放电单元116的保护膜118的表面上形成电荷，在形成了电荷的放电单元116中的前面板102的相邻显示电极106之间进行维持放电。由此，使被封入放电空间115的惰性气体放电，以因放电而被射出的紫外线激励设 于隔墙113间的各种颜色荧光体层114R、114G、114B，变换为红色、绿色及蓝色的可见光后使其发光，显示由彩色图像等构成的信息。
本发明的上述实施方式中的保护膜108构成为：由包含MgO(氧化镁)的金属氧化膜形成，求取任意点的阴极发光法中、发光波长范围400nm到450nm之间的最大发光强度与330nm到370nm之间的最大发光强度的比率，保护膜108的任意点的膜厚与上述比率之积相对于面内多点的积的平均值而言在±15％以内的偏差范围内。在此，处于±15％以内的偏差范围内的理由是：为了大画面、高精细地实现没有显示闪烁等的高品质的图像显示，需要使放电延迟时间的偏差在面内处于±25％以内，为此，根据后述的图5可知针对膜厚与最大发光强度比率之积的平均值而言，必须在±15％以内。
所谓阴极发光法是指：在将电子射线照射在样本上时检测作为其能量缓和过程的发光，以得到样本中的缺陷等的信息的分析方法。在本发明的上述实施方式中，将电子射线直接照射到保护膜108任意的各点，检测被激励而发光的阴极发光。而且，利用具有保护膜108的前面板102来构成PDP1，该保护膜108被规定为：使保护膜108的膜厚和通过阴极发光法得到的所述波长范围的最大发光强度的比率之积的值的偏差范围收敛在上述±15％以内。
这样，通过规定为使保护膜108的任意点的膜厚与最大发光强度比率之积收敛在基板面内分布的规定范围内，从而在前面玻璃基板103的面内的多个点，可以将放电延迟时间的基板面内分布相对于平均值而言抑制在±25％以下。结果，可以抑制放电延迟时间在基板面内的偏差，可以以大画面、高精细地实现无显示闪烁的高品质图像显示。
另外，在上述内容中，优选波长范围400nm到450nm之间的最大发光强度与330nm到370nm之间的最大发光强度的比率在1.08以上。在此，330nm到370nm的波长范围以及400nm到450nm的波长范围分别是在作为保护膜108一例的MgO膜的结构中生成H2O引起的缺陷时产生的电子能级，借助从这些范围的能级发射出的电子，可以改善等离子显示面板的放电特性(在此为放电延迟时间的偏差)。在阴极发光法中，通过用分光器对发出的光进行分光，以高斯分布对所得到的光的波长分布图进行波峰 分离，从而可以得到上述波长范围的强度。
再有，最大发光强度的比率为1.08以上的理由如下所述。即，根据后述的图4的工艺中的H2O量(H2O分压)与比率(A2/A1)的关系，若工艺中的H2O量(H2O分压)少，则所述比率(A2/A1)下降。也就是说，该比率(A2/A1)如上所述与MgO膜的结构中的H2O引起的电子能级的状态密度相关，换言之与所发射的电子量相关。因此，在最大发光强度的比率低于1.08的、具有H2O引起的缺陷的MgO膜的结构的等离子显示面板中，放电延迟时间的偏差增大，写入期间中的放电错误产生，引起显示闪烁。为了防止这种不良现象，将最大发光强度的比率设为1.08以上。
进而，优选保护膜108的膜厚平均值在700nm到900nm的范围内，且保护膜108的膜厚变化的面内分布在±10％以下。由此，可以进一步抑制放电延迟时间在基板面内的偏差，可以进一步实现高品质的PDP。在此，保护膜108的膜厚平均值为700nm到900nm的范围的理由如下。即，在保护膜108的膜厚平均值小于700nm时，等离子显示面板的寿命缩短。这是因为：在点亮状态下，作为保护膜108一例的MgO膜被持续溅射，若保护膜108消失，则无法进行放电。作为PDP，为了确保10万小时的寿命，需要保护膜108的膜厚平均值在700nm以上的膜厚。另一方面，在保护膜108的膜厚平均值超过900nm时，由于电荷脱离而导致电压升高，产生点亮不良。这是因为：若保护膜108的膜厚变厚，则MgO的晶体生长进一步进行，成为电子容易被发射的膜结构。即，在初始化时蓄积的壁电荷变得难以保持，电位差消失，在设定电压下不放电。
再有，将保护膜108的膜厚变化的面内分布设为±10％以下的理由如下所述。即，若保护膜108的膜厚变化的面内分布超过±10％，则为了确保耐飞溅性，在作为目标值而将膜厚中心这位800nm时，首先在膜厚最薄的部分可能为720nm，若考虑PDP的量产批量中的每个产品的膜厚的偏差，则难以确保PDP的寿命。另外，理由还有：膜厚最厚的部分中可能为880nm，难以保持壁电荷。
接着，利用图2，详细说明本发明的上述实施方式中的上述PDP的制造方法。图2是表示本发明的上述实施方式中的上述PDP的制造方法的一个工序所采用的成膜装置的图。
作为图1所示的前面板102，首先在前面玻璃基板103上以多对将扫描电极104及维持电极105形成为条状。具体是，在前面玻璃基板103上，通过利用了蒸镀法或溅射法等的成膜工艺形成例如ITO等的透明导电性膜。然后，采用光刻法等，对上述形成的透明导电性膜进行图案化，分别形成透明电极104a、105a。进而，借助利用了印刷法等的成膜工艺，在透明电极104a、105a上层叠形成例如Ag等组成的膜。然后，采用光刻法，对上述Ag等组成的膜进行图案化，分别形成总线电极104b、105b。这样，得到由扫描电极104及维持电极105构成的显示电极105。
接着，以覆盖通过上述方法形成的显示电极106的方式形成电介质层107。电介质层107通过以下步骤而形成：例如采用网版印刷法在显示电极106及前面玻璃基板103的主面上涂敷包含铅类或非铅类的玻璃材料的膏体后，进行加热并烧结。作为包含上述铅类的玻璃材料的膏体，例如使用PbO(70wt％)-B2O3(15wt％)-SiO2(10wt％)-Al2O3(5wt％)和有机粘合剂(binder)(举一例：在α-萜品醇中溶解了10％的乙基纤维素的粘合剂材料)的混合物。接着，这样用例如包含MgO的金属氧化膜的保护膜108覆盖以覆盖在显示电极106上的方式形成的电介质层107，形成前面版102。关于形成保护膜108的工序，与所使用的成膜装置一起在后面详细描述。
另一方面，作为图1所示的背面板109，首先在背面玻璃基板110上形成多个条状的地址电极111。具体是，在背面玻璃基板110的一个表面上通过利用了印刷法等的成膜工艺形成例如Ag等的导电性材料膜。然后，采用光刻法等，对上述形成的导电性材料膜进行图案化，形成地址电极111。由基底电介质层112覆盖该地址电极111。然后在基底电介质层112上形成平行配置于地址电极111之间的隔墙113。而且，在各隔墙113间的每个沟槽部分中分别涂敷由红色(R)的荧光体粒子与有机粘合剂组成的膏状荧光体墨、由绿色(G)的荧光体粒子与有机粘合剂组成的膏状荧光体墨以及由蓝色(B)的荧光体粒子与有机粘合剂组成的膏状荧光体墨，对这些墨进行烧结后通过使各自的有机粘合剂烧损，从而各荧光体粒子粘结在隔墙113等上，形成荧光体层114R、114G、114B，形成背面板109。
将以上述方法制成的前面板102与背面板109，按照前面板102的显 示电极106和背面板109的地址电极111正交的方式重合，并且以包含低熔点玻璃的密封部件(seal)处于其中的方式插入到这些部件的边缘部，对其进行烧结、形成气密密封层(图中未示出)，从而进行密封，形成用密封部件密封了前面板102的边缘部与背面板109的边缘部的PDP单元。而且，一旦将上述PDP单元的放电空间115内排气为高真空后，通过以规定的压力封入放电气体(例如He-Xe类、或者Ne-Xe类的混合惰性气体)，从而完成PDP1的显示面板。
接着，参照图2的成膜装置20，对形成MgO等金属氧化膜构成的保护膜108的工序进行说明。在本发明的上述实施方式中，采用利用成膜速度高且可以形成质量比较良好的金属氧化膜的电子射束蒸镀法的成膜装置20，形成保护膜108。另外，作为形成金属氧化膜即MgO的保护膜108的方法，除了以下说明的电子射束蒸镀法以外，还可以采用溅射法或离子镀法等。
如图2所示，成膜装置20包括：蒸镀室21，其作为成膜室，针对前面玻璃基板103形成MgO薄膜的保护膜108；基板搬入室22，其在将前面玻璃基板103投入蒸镀室21之前对前面玻璃基板103进行预备加热，并且进行预备排气；和基板搬出室23，其在蒸镀室21中的蒸镀结束后对从蒸镀室21取出的前面玻璃基板103进行冷却。这些基板搬入室22、蒸镀室21、基板搬出室23均为密闭结构，以便可以使内部为真空环境，每个室分别独立地备有真空排气系统(真空排气装置)24a、24b、24c。还配设有贯通基板搬入室22、蒸镀室21及基板搬出室23且利用搬运辊、金属线或链条等的搬运机构(搬运装置)25。再有，分别用能开闭的间隔墙(遮断壁)26a、26b、26c、26d隔开外部气体与基板搬入室22之间、基板搬入室22与蒸镀室21之间、蒸镀室21与基板搬出室23之间、基板搬出室23与外部气体之间。借助搬运机构25的驱动与间隔墙26a、26b、26c、26d的开闭的联动，可以调整为基板搬入室22、蒸镀室21以及基板搬出室23各自的真空程度的变动变为最低限度。
通过间隔墙26a、26b、26c、26d，将前面玻璃基板103从外部导入成膜装置20的基板搬入室22，并使之顺次通过蒸镀室21、基板搬出室23。在进行了各室中的规定处理后，能够搬出到成膜装置20的外部，可以对 多枚前面玻璃基板103进行连续成膜MgO薄膜而形成保护膜108的单张式处理。在基板搬入室22及蒸镀室21的各室中，将用于加热前面玻璃基板103的采用红外线灯等加热器的基板加热机构(基板加热装置)27a、27b分别设置于上下或上部。另外，前面玻璃基板103的搬运通常是在由被称为托架(tray)的基板保持工具(carrier)30保持的状态下进行的。
接着，对作为成膜室的蒸镀室21进行说明。蒸镀室21由连接了真空排气系统(真空排气装置)24b的密闭容器构成。在这种蒸镀室21中，设有放入了MgO的颗粒的炉膛(hearth)28b、电子枪28c、施加磁场的偏转磁石(未图示)等。借助偏转磁石产生的磁场，使从电子枪28c发射出的电子射束28d偏转，通过将偏转后的电子射束28d向蒸镀源28a的MgO的颗粒进行照射，从而热量被投入到蒸镀源28a(MgO的颗粒)，蒸镀源28a加热并蒸发，由作为蒸镀源28a的MgO产生蒸汽流28e。此时，前面玻璃基板103被载置在下表面具有开口部30a的基板支撑用的基板保持工具30上，借助搬运机构25沿图2所示的箭头方向从左向右移动。此时，打开在搬运机构25与炉膛28b之间遮断蒸汽流28e的上游侧节气门28g及下游侧节气门28h，使基板保持工具30的下侧保持开放状态。从炉膛28b上的蒸镀源28a蒸发的MgO作为蒸汽流28e，通过基板保持工具30的开口部30a，MgO附着堆积在由采用红外线灯等加热器的基板加热机构27加热到规定温度的前面玻璃基板103的表面上，且在基板保持工具30的开口部30a露出的部分上。由此，所希望的形状及膜厚的MgO薄膜的保护膜108连续地形成于前面玻璃基板103的表面上。另外，在此，所谓“上游侧”是指在沿基板搬运方向的搬出路径中前面玻璃基板103被搬入的一侧，所谓“下游侧”是指在搬出路径中前面玻璃基板103被搬出的一侧。
再有，如图2所示，在成膜装置20中，尤其为了控制成膜结束时间附近的蒸镀室21内的气体环境，在与基板搬运方向垂直的方向上，在基板搬出室23一侧的间隔墙26c的附近配置多个气体导入机构(气体导入装置)29a、29b以及例如四极质谱分析器(quadrupole mass spectrometer)等分压检测机构(分压检测装置)29c。还有，在作为成膜室的蒸镀室21中，使用其中一个气体导入机构(气体导入装置)29a，例如将O2气体导 入蒸镀室21，使用另一气体导入机构(气体导入装置)29b例如将包含H2O(水)的气体导入蒸镀室21。
而且，在保护膜108的成膜过程中，尤其为了控制成膜结束时间附近的蒸镀室21内的气体环境，如下所述地适当控制气体状态。在本发明的上述实施方式中，作为用于进行作为成膜室的蒸镀室21内的气体状态的适当控制的参数，利用在蒸镀室21中尤其是保护膜108的成膜结束的时间附近的气体分压，使该分压在成膜场所中保持一定范围内，同时进行保护膜108的成膜。由此，作为金属氧化膜的MgO薄膜的保护膜108可以稳定且质量良好地形成。
即，在图2所示的上述实施方式的装置中，若使用配置于基板搬出室23一侧的气体导入机构(气体导入装置)29b，将包含H2O的气体导入蒸镀室21，则H2O仅影响从成膜规定膜厚的一半厚度到成膜结束的期间(图2中从节气门28h的左侧位置到闸门26c的位置为止的期间)(更具体的是，由于作为被搬入蒸镀室21的对象物的前面玻璃基板103，由搬运机构(搬运装置25)以恒定速度搬运的同时进行成膜，故从到达图2的装置的蒸镀室21正中处的位置到闸门26c的位置为止的期间)，该控制是如图2所示，以使配置于基板搬出室23一侧的分压检测机构(分压检测装置)29c检测出的H2O量为规定范围的方式控制来自气体导入机构(气体导入装置)29b的H2O导入量。进而，将分压检测机构(分压检测装置)29c及气体导入机构(气体导入装置)29b也配置于基板搬入室22一侧，若能够在蒸镀室21的整个区域内进行H2O的导入及检测，则在蒸镀室21的全部处理期间中，可以控制为使H2O量在蒸镀室21内保持恒定范围。
此处所称的“成膜场所”是指蒸镀室21内的炉膛28b与前面玻璃基板103之间的空间，另外在以后的说明中，所谓“分压”是指该成膜场所中的保护膜108的成膜结束附近时的分压。再有，“成膜结束附近时”是指从成膜了MgO薄膜的保护膜108的规定膜厚的一半厚度的时间到成膜结束时为止的时间范围。
具体是，根据来自在蒸镀室21的基板搬出室23一侧的下游侧突出部21c周边设置的分压检测机构(分压检测装置)29c的信息，检测蒸镀室21内的成膜结束时间附近的气体的分压，由控制机构100控制为使蒸镀室 21内的气体分压处于上述恒定范围内。更具体的是，由控制机构100控制来自气体导入机构(气体导入装置)29a、29b的气体导入量和真空排气系统(真空排气装置)24b的排气量，控制为使蒸镀室21内的成膜结束时间附近的气体分压处于上述恒定范围内。另外，控制机构100控制基板搬入室22、蒸镀室21以及基板搬出室23中的各自的处理动作，具体是控制真空排气系统(真空排气装置)24a、24b、24c、搬运机构(搬运装置)25、间隔墙(遮断墙)26a、26b、26c、26d、基板加热机构(基板加热装置)27a、27b、蒸镀源28a、电子枪28c、上游侧节气门28g、下游侧节气门28h、气体导入机构(气体导入装置)29a、29b、分压检测机构(分压检测装置)29c等各装置及部件的动作。
根据上述方法，通过控制为使作为成膜室的蒸镀室21中的成膜结束的成膜结束时间附近的环境气体(例如O2气体或包含H2O的气体)的分压保持在上述恒定的范围内的状态，进行蒸镀，形成MgO薄膜的保护膜108。由此，在控制了MgO薄膜内的尤其是表层部分的未结合手的量的状态下，可以稳定地形成保护膜108。另外，配设分压检测机构(分压检测装置)29c的位置，在可以MgO薄膜可以成膜的状态下，希望配设得靠近下游侧节气门28h的下游侧的端缘281h，进而希望配设于下游侧突出部21c一侧。由此，可以控制为使所导入的气体分压更可靠地处于上述恒定范围内。
相对于此，在现有的成膜装置中，气体导入机构与分压检测机构分别设于基板搬入室一侧。以这种成膜装置控制蒸镀室内的气体环境来成膜的情况下，使单张式成膜装置的整个蒸镀室为均衡的气体环境实际上是困难的。即，在位于蒸镀源的某个炉膛的上方部的蒸镀室的中央部分、和基板搬入室或基板搬出室侧附近的蒸镀室的基板搬入一侧的端部与基板搬出一侧的端部中，蒸镀室内的气体环境产生差别。尤其是，在成膜结束的时间附近，基板移动到蒸镀室的基板搬出一侧的端部的基板搬出室附近，由于蒸镀室内的气体的环境状态的差别，对保护膜的特性造成影响的膜物性发生很大变化。
如上所述，在本发明的上述实施方式中，为了防止氧缺损且控制未结合手的量，导入蒸镀室21的气体采用O2气体。再有，为了在膜中积极混 入H原子或OH分子等杂质而使未结合手量增加，采用包含H2O的气体。以往公知：作为保护膜的MgO薄膜的物性因为其成膜过程中的氧缺损或混入杂质而发生变化。
本申请的发明人们在各种物性的研究实验过程中确认了：在该成膜过程中，尤其是成膜结束附近时的氧缺损或混入杂质而引起的MgO薄膜的物性变化对作为保护膜特性的二次电子发射性能有影响。尤其是，成膜结束附近时形成的MgO薄膜表层氧缺损、或混入了MgO的原料或者环境气体中含有极微量的H2O引起的OH分子等杂质。因此，MgO薄膜、尤其是其表层的Mg原子与O原子的结合产生混乱。认为这是因为：由此产生的不参与结合的未结合手(dangling bond)的存在，对MgO的能带造成影响，保护膜的二次电子发射状态发生很大变化。因此，在本发明的上述实施方式中，在成膜时将O2和包含H2O的气体导入作为成膜室的蒸镀室21，控制该环境进行成膜。由此，可以控制MgO薄膜内的尤其是表层部分的未结合手的量。
接着，对形成保护膜108的工序进行具体说明。首先，如图2所示，在作为成膜室的蒸镀室21内由采用红外线灯等的基板加热机构27b对前面玻璃基板103进行加热，使前面玻璃基板103保持规定的温度不变。加热温度设定为100℃到400℃左右的温度范围内，以使之前形成于前面玻璃基板103上的显示电极106或电介质层107不会热劣化。而且，上游侧节气门28g与下游侧节气门28h向蒸镀室21的中央部分移动，在基板保持工具30的下侧关闭的状态下，从电子枪28c向蒸镀源28a照射电子射束28d，预先对蒸镀源28a(MgO的颗粒)进行加热(预备加热)，进行蒸镀源28a所包含的杂质气体的脱气。与此同时，在用真空排气系统(真空排气装置)24b对蒸镀室21内的杂质气体进行排气后，从气体导入机构(气体导入装置)29a、29b将气体导入到蒸镀室21内。所导入的气体如上所述，为了防止MgO薄膜中的氧缺损而采用O2或包含O2的气体，并且为了在膜中积极混入H或OH等杂质而采用包含H2O的气体。而且，这些气体如上所述在成膜规定膜厚的一半厚度到成膜结束为止的期间内，在蒸镀室21的成膜场所中被控制为其分压处于恒定范围内。
图3是表示MgO薄膜的阴极发光法产生的发光光谱的图。在图3所 示的发光光谱中，从发光区域330nm到370nm内有最大发光强度A1，在发光波长400nm到450nm期间内具有最大发光强度A2的波峰。由图3求取最大发光强度A2与最大发光强度A1的比率A2/A1。
图4是表示利用阴极发光法求出的最大发光强度A2与最大发光强度A1的比率A2/A1与由分压检测机构(分压检测装置)29c检测出的H2O分压的图。如图4所示，可知最大发光强度比率A2/A1相对于H2O分压发生变化。这是因为：若导入包含H2O的气体，则MgO的晶体结构中产生OH基的结合，结果氧缺损量上产生差异，阴极发光法中的最大发光强度A1 与最大发光强度A2的比率大幅度变化。
在本发明的上述实施方式中，前面玻璃基板103的面内的MgO薄膜的膜厚和阴极发光发光中的最大发光强度A1与最大发光强度A2的比率之积，被控制为在面内处于规定的范围内。即，可以预先根据蒸镀源28a的配置位置及个数来控制前面玻璃基板103的面内的膜厚分布。进而，为了使最大发光强度的比率A2/A1为规定值，利用图4的曲线图，为了使分压检测机构(分压检测装置)29c检测出的分压为规定值，用控制机构100控制来自气体导入机构(气体导入装置)29a、29b的H2O导入量。
具体是，针对蒸镀室21，一边由真空排气系统(真空排气装置)24b排气，一边从气体导入机构(气体导入装置)29a、29b导入包含H2O的气体，用控制机构100控制并调整排气量与气体导入量，以使排气与气体导入平衡。而且，使上游侧节气门28g与下游侧节气门28h分别向基板搬入室22一侧与基板搬出室23一侧移动，并保持使基板保持工具30的下侧开放的状态，向作为前面玻璃基板103的在基板保持工具30的开口部30a露出的部分喷射MgO的蒸汽流28e。结果，在基板面内最大发光强度的比率发生变化，可以控制为保护膜108的任意点的膜厚与最大发光强度的比率之积处于基板面内分布的规定范围内。
接着，对更具体的形成本发明的上述实施方式中的PDP的保护膜的工序进行说明。在图2所示的成膜装置中，以以下的设定条件实施。
以规定的材料及条件在前面玻璃基板103上形成显示电极106与电介质层107，蒸镀时基板温度设定为上述形成的显示电极106及电介质层107不会热劣化的温度300℃。再有，蒸镀室21的到达压力设为2×10-4Pa以 下，蒸镀时的电子枪发射电流设为480mA。
搬运机构(搬运装置)25的基板搬运速度为800mm/min的恒定速度，设定为：由搬运机构(搬运装置)25使前面玻璃基板103以上述恒定速度在蒸镀室21内移动，在保护膜108的膜厚达到规定值的约900nm以后，通过间隔墙26c向基板搬出室23搬运。由控制机构100控制从气体导入机构(气体导入装置)29a导入的O2气体的导入量与真空排气系统(真空排气装置)24b的排气量，以使蒸镀时的蒸镀室21内的压力平衡为约2×10-2Pa。再有，控制从气体导入机构(气体导入装置)29b导入的H2O的导入量与真空排气系统(真空排气装置)24b的排气量，以使蒸镀室21内的H2O的气体分压处于6×10-4Pa～2×10-3Pa的范围。该情况下，针对约5m3左右容积的蒸镀室21，由气体导入机构(气体导入装置)29a导入约120sccm的O2气体，蒸镀时的压力在真空排气系统(真空排气装置)29b的附近平衡为约2×10-2Pa。而且，从气体导入机构(气体导入装置)29b导入10sccm～30sccm的H2O。
对于这样形成的MgO薄膜的保护膜108，实施多处的膜厚测量与阴极发光分析。结果，成为面内的MgO薄膜的膜厚平均值为900nm、膜厚变化的面内分布在±8％的范围内的MgO薄膜。再有，各处的阴极发光中的发光的最大发光强度的比率A2/A1为1.08以上。尤其是，如上所述导入了包含H2O的气体的保护膜108，比率A2/A1在1.08以上。因此，通过控制包含H2O的气体的导入量，从而图4所示也可以使最大发光强度的比率发生变化。在本发明的上述实施方式中，膜厚与最大发光强度比率之积被控制为相对于基板面内的上述多处的平均值在±15％以内。另外，在上述内容中，虽然使得基板面内的膜厚平均为900nm、膜厚偏差为±8％，但也可以是使基板面内的膜厚平均值处于700nm到900nm之间，膜厚的面内分布在±10％以下的MgO薄膜的情况。
图5是表示保护膜108的膜厚与最大发光强度比率之积、和PDP1的标准化后的放电延迟时间的关系的图。如图5所示可知：膜厚与最大发光强度比率之积、和PDP1的放电延迟时间存在相关关系。即，在上述方法中通过控制基板面内的膜厚分布，并且根据基板搬运方向下游的包含H2O的气体的导入量来控制最大发光强度，从而可以控制膜厚与最大发光强度 比率之积，结果可以控制基板面内的保护膜108的基板面内分布。
如图5所示，根据本发明的上述实施方式，通过相对于基板面内的平均值，将膜厚与最大发光强度比率之积控制为±15％以内的范围，从而可以成为将放电延迟时间的分布控制在±25％以内的保护膜108。作为显示精细程度，在高清晰电视机的PDP中，即使具有基板面内的放电延迟时间±50％程度变化的分布，也可以得到足够的放电特性。但是，像素数是成倍的，每个单元的面积为1/2以下、且为高精细的高清晰电视机PDP中，每个单元的地址放电时间约为1/2，电容约为1/2。因此，要求作为放电延迟时间而被要求的面内分布更小。如图5所示，若相对于基板面内的平均值，将膜厚与最大发光强度比率之积控制在±15％以内的范围内，在基板面内的多点中将放电延迟时间控制在±25％以下，则可以提高高精细、高画面质量的高清晰电视机PDP的图像显示品质。
另外，通过适当组合上述各种实施方式中的任意实施方式，从而可以达到各自所拥有的效果。
如上所述，根据本发明中的PDP，尤其是对高清晰电视机对应的高精细、高画面质量的PDP等大画面显示装置来说，是有用的。
本发明参照附图，针对优选实施方式进行了充分描述，但对于本领域的普通技术人员来说，明确知道各种变形或改良。这种变形或改良并未处于所附技术方案所涉及的本发明的范围以外，应该理解为包含于其中。
Claims (2)
1.一种等离子显示面板，其具有形成于基板(103)上的显示电极(106)、电介质层(107)和保护膜(108)，
所述保护膜为包含氧化镁的金属氧化膜，且所述保护膜的任意点的膜厚、和所述任意点的通过阴极发光法测出的发光波长400nm到450nm之间的最大发光强度A2与发光波长330nm到370nm之间的最大发光强度A1的比率A2/A1之积，作为所述保护膜的面内分布在多点的积的平均值的±15％以内的偏差范围内，
所述保护膜是通过所述阴极发光法测出的发光波长400nm到450nm之间的最大发光强度A2与发光波长330nm到370nm之间的最大发光强度A1的比率A2/A1为1.08以上的膜。
2.根据权利要求1所述的等离子显示面板，其特征在于，关于所述保护膜，所述保护膜的膜厚平均值在700nm到900nm的范围内且面内分布在所述膜厚平均值的±10％以下。
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
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