CN102160137A - 等离子显示面板 - Google Patents

Abstract

一种等离子显示面板，具有：按照覆盖形成在前面玻璃基板(3)上的显示电极(6)的方式形成电介体层(8)，并且在电介体层(8)上形成了保护层(9)的前面板(2)；和按照形成填充放电气体的放电空间的方式与前面板(2)对置配置，且沿与显示电极(6)交叉的方向形成地址电极，并设置有对放电空间进行划分的隔壁的背面板。其中，保护层(9)通过由氧化镁和氧化钙构成的金属氧化物形成，并含有锌。在对保护层(9)的面的X射线衍射分析中，发生金属氧化物的峰值的衍射角存在于发生氧化镁的峰值的衍射角与发生氧化钙的峰值的衍射角之间。从而，实现了具备高精细、高亮度的显示性能、且低消耗功率的等离子显示面板。

Description

等离子显示面板

技术领域

本发明涉及一种显示设备等中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。另外，应对能源问题对进一步减少消费功率的投入、以及应对环境问题对不含有铅成分的PDP的要求等也提高了。

PDP基本上由前面板和背面板构成。前面板由下述部件构成：基于漂浮法制造出的硅硼酸钠系玻璃的玻璃基板、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、覆盖显示电极并起到作为电容器的功能的电介体层、和形成在电介体层上的由氧化镁(MgO)构成的保护层。

另一方面，背面板由下述部件构成：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体层、形成在基底电介体层上的隔壁、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。

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(53300Pa～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施加影像信号电压而进行放电，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，一般使用具有初始化期间、写入期间和维持期间的驱动方法，其中，所述初始化期间将壁电荷调整为容易写入的状态，所述写入期间根据输入图像信号进行写入放电，所述维持期间通过在进行了写入的放电空间产生维持放电来进行显示。通过在相当于图像的1帧(コマ)的期间(一场)内多次重复组合有这些各期间的期间(子场)，从而进行的PDP的灰度显示。

在这样的PDP中，形成在前面板的电介体层上的保护层的作用可举出：保护电介体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。保护电介体层不受离子冲击的影响，起到防止放电电压上升的重要作用。另外，释放出用于发生地址放电的初始电子，起到防止成为图像发生闪烁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、降低图像的闪烁，例如公开了在MgO保护层中添加了杂质的例子，或在MgO保护层上形成了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，市场上要求成本低、消耗功率低、亮度高的全高清HD(高清)(1920×1080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。

即、由于为了显示被高精细化后的图像而无论一场的时间是否一定都进行写入的像素的数量增加，故在子场中的写入期间产生了向地址电极施加的脉冲宽度变窄的需要。但是，从电压脉冲的上升沿到在放电空间内发生放电，存在被称为“放电延迟”的时滞(time lag)。因此，若脉冲宽度变窄则在写入期间内能结束放电的概率会降低。结果，会发生点亮不良、发生闪烁等画质性能降低的问题。

另外，为了降低消耗功率，以提高由放电引起的发光效率为目的，而考虑增大有助荧光体发光的放电气体的一种成份即氙(Xe)分压。但是，存在以下问题：放电电压变高并且“放电延迟”变大、发生点亮不良等的画质降低。

由此，在推进PDP的高精细化或低消耗功率化时，存在如下课题：必须同时实现放电电压不变高、降低点亮不良而提高画质。

进行了通过使保护层中混入杂质来改善电子释放性能的试验。但是，在使保护层中混入杂质、改善了电子释放特性的情况下，在保护层表面蓄积电荷，想要作为存储器功能而使用时，电荷随着时间而减少的衰减率增大。因此，为了弥补这种电荷衰减，需要采取增大施加电压等对策。

另外，在含有MgO以外的保护层中，也具有随着放电由离子冲击导致耐溅射性劣化的问题。另一方面，在MgO保护层上形成MgO结晶粒子的例子中，虽然能够减小“放电延迟”、降低点亮不良，但是却有无法降低放电电压的问题。

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

本发明是鉴于这样的问题进行的，具备高亮度的显示特性、能实现低电压驱动、能够实现提高了保护层的耐溅射性的长寿命的PDP。

本发明的PDP具有：按照覆盖形成在基板上的显示电极的方式形成电介体层，并且在电介体层上形成了保护层的第一基板；和按照形成填充放电气体的放电空间的方式与第一基板对置配置，且沿与显示电极交叉的方向形成地址电极，并设置有对放电空间进行划分的隔壁的第二基板；其中，保护层通过由氧化镁和氧化钙构成的金属氧化物形成，并且含有锌，在对保护层的面的X射线衍射分析中，发生金属氧化物的峰值的衍射角存在于发生氧化镁的峰值的衍射角与发生与该峰值同一方位的氧化钙的峰值的衍射角之间。

根据这样的构成，即使在为了提高保护层中的二次电子释放特性、提高亮度而使放电气体的Xe气体分压增大的情况下，也能够实现低电压驱动。另外，能够实现提高了保护层的耐溅射性的长寿命的PDP。

附图说明

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是表示该PDP的保护层中的X射线衍射结果的图。

图4是用于说明该PDP的凝集粒子的放大图。

图5是表示该PDP的放电延迟和保护层中的钙(Ca)浓度的关系的图。

图6是表示对本发明实施方式中的PDP的电子释放性能和点亮电压进行调查的结果的图。

图7是表示该PDP的保护层中含有的锌(Zn)的浓度和折射率的关系的图。

图8是表示该PDP的保护层中含有的锌(Zn)的浓度和溅射量的关系的图。

图9是表示该PDP中使用的凝集粒子的粒径和电子释放特性的关系的特性图。

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-电介体层，9-保护层，10-背面板，11-背面玻璃基板，12-地址电极，13-基底电介体层，14-隔壁，15-荧光体层，16-放电空间，81-第一电介体层，82-第二电介体层，92-凝集粒子，92a-结晶粒子。

具体实施方式

下面，利用附图对本发明的一个实施方式中的PDP进行说明。

(实施方式)

图1是表示本发明的实施方式中的PDP1的构造的立体图。PDP1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PDP1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，并且PDP1的外周部被由玻璃料等构成的密封件气密封闭。在被封闭的PDP1内部的放电空间16中，以400Torr～600Torr(53300Pa～80000Pa)的压力封入有氙(Xe)及氖(Ne)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构成的一对带状的多个显示电极6和黑条纹(遮光层)7。在前面玻璃基板3上形成有按照覆盖显示电极6和遮光层7的方式保持电荷并起到作为电容器的作用的电介体层8，进而在该电介体层8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，而且，由基底电介体层13被覆该地址电极12。并且，在地址电极12间的基底电介体层13上，形成有对放电空间16进行划分的规定高度的隔壁14。按照隔壁14间的每个槽，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、蓝色的荧光体层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PDP1的前面板2的构成的剖面图。该图2中的前面板2与图1中的前面板2以上下颠倒的状态进行了表示。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。

电介体层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体层81，与形成在第一电介体层81上的第二电介体层82这至少两层构成。进而，在第二电介体层82上形成有保护层9。

保护层9由氧化镁和氧化钙构成的金属氧化物形成。而且，在该保护层9上附着形成有氧化镁(MgO)的结晶粒子92a多个凝集而成的凝集粒子92。

接着，对这样的PDP1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。这些构成扫描电极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，利用狭缝涂布法(die-coating method)等在前面玻璃基板3上涂敷电介体膏，形成电介体膏(电介体材料)层。在涂敷了电介体膏之后，通过放置规定的时间，使所涂敷的电介体膏表面平坦，成为平坦的表面。然后，通过对电介体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的电介体层8。其中，电介体膏是含有玻璃粉末等电介体材料、粘合剂及溶剂的涂料。

接着，在电介体层8上形成保护层9。在本实施方式中，利用由氧化镁(MgO)和氧化钙(CaO)构成的金属氧化物形成了保护层9。

利用氧化镁(MgO)或氧化钙(CaO)的单独材料的颗粒(pellets)或混合了这些材料的颗粒，通过薄膜成膜法方法形成了保护层9。作为薄膜成膜方法而言，能够适用电子束蒸镀法、溅射法、离子镀敷法等公知方法。作为一个例子，考虑在溅射法中1Pa为实际取得的压力的上限，在作为蒸镀法的一个例子的电子束蒸镀法中0.1Pa为实际取得的压力的上限。

另外，作为保护层9成膜时的气氛而言，为了防止附着水分或吸附杂质而调整成与外部遮断的密闭状态。由此，能够形成具有规定电子释放特性的由金属氧化物构成的保护层9。

接着，对附着形成在保护层9上的氧化镁(MgO)的结晶粒子92a的凝集粒子92进行叙述。这些结晶粒子92a能够利用以下所示的气相合成法或前体烧制法中的其中一种来制造。

在气相合成法中，在充满惰性气体的气氛下加热纯度为99.9％以上的镁金属材料。进而，通过在气氛中导入少量的氧，能够使镁直接氧化，从而制成了氧化镁(MgO)的结晶粒子92a。

另一方面，在前体烧制法中，通过以下的方法能够制造结晶粒子92a。在前体烧制法中，在700℃以上的温度条件下均匀烧制氧化镁(MgO)的前体，并慢冷却该前体从而得到氧化镁(MgO)的结晶粒子92a。作为前体而言，例如能够选择烃氧基镁(Mg(OR)₂)、乙酰丙酮镁(Mg(acac)₂)、氢氧化镁(Mg(OH)₂)、碳酸镁(MgCO₃)、氯化镁(MgCl₂)、硫酸镁(MgSO₄)、硝酸镁(Mg(NO₃)₂)、草酸镁(MgC₂O₄)中的其中一种以上的化合物。其中，虽然选择出的化合物通常采用水合物的形态，但是也可以使用这样的水合物。

这些化合物其烧制后得到的氧化镁(MgO)的纯度在99.95％以上，优选调整在99.98％以上。其原因在于，若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，则生出在热处理时不需要的粒子间粘连或烧结、且难以得到高结晶性的氧化镁(MgO)的结晶粒子92a。因此，需要通过去除杂质元素等来预先调整前体。

将利用上述其中一种方法得到的氧化镁(MgO)的结晶粒子92a分散在溶剂。接着，通过喷涂法或丝网印刷法、静电涂覆法等在保护层9的表面分散散布该分散液。其后，经过干燥、烧制步骤来去除溶剂，并在保护层9的表面定着氧化镁(MgO)的结晶粒子92a凝集多个而成的凝集粒子92。

通过这样的一系列步骤，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、电介体层8、保护层9)，完成了前面板2。

另一方面，背面板10按照下述步骤形成。首先，在背面玻璃基板11上，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，利用光刻法进行构图的方法等，形成成为地址电极12用的构成物的材料层。然后，通过以规定的温度进行烧制，形成地址电极12。接着，在形成了地址电极12的背面玻璃基板11上，通过狭缝涂布法等按照覆盖地址电极12的方式涂敷电介体膏，形成电介体膏层。随后，通过对电介体膏层进行烧制，形成基底电介体层13。其中，电介体膏是含有玻璃粉末等电介体材料和粘合剂及溶剂的涂料。

接着，通过在基底电介体层13上涂敷含有隔壁材料的隔壁形成用膏，并将其图案形成为规定的形状，来形成隔壁材料层。随后，通过在规定的温度下进行烧制，形成隔壁14。这里，作为对涂敷在基底电介体层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。接着，向相邻的隔壁14间的基底电介体层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。

通过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(Xe)、氖(Ne)等的放电气体，由此完成了PDP1。

这里，针对构成前面板2的电介体层8的第一电介体层81和第二电介体层82进行详细说明。第一电介体层81的电介体材料由下述材料组成构成。即，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，作为上述之外的成分，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(B₂O₃)、0重量％～15重量％的氧化硅(SiO₂)、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体材料通过湿式喷射磨机或球磨机，粉碎成粒径为0.5μm～2.5μm，制成电介体材料粉末。接着，利用三个辊充分混合55重量％～70重量％的该电介体材料粉末、30重量％～45重量％的粘合剂成分，制成狭缝涂敷用或印刷用的第一电介体层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，向膏中添加邻苯二酸二辛酯、邻苯二酸二丁酯、磷酸三苯酯、磷酸三丁酯来作为增塑剂，并添加甘油单油酸酯、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作为分散剂，来提高印刷特性。

接着，使用该第一电介体层用膏，按照覆盖显示电极6的方式通过狭缝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，以比电介体材料的软化点稍高的温度575℃～590℃进行烧制，形成第一电介体层81。

接着，对第二电介体层82进行说明。第二电介体层82的电介体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0重量％～40重量％的氧化锌(ZnO)、0重量％～35重量％的氧化硼(B₂O₃)、0重量％～15重量％的氧化硅(SiO₂)、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体材料通过湿式喷射磨机或球磨机，粉碎成粒径为0.5μm～2.5μm，制成电介体材料粉末。接着，利用三个辊充分混合55重量％～70重量％的该电介体材料粉末、30重量％～45重量％的粘合剂成分，制成狭缝涂敷用或印刷用的第二电介体层用膏。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，使用该第二电介体层用膏，通过丝网印刷法或狭缝涂布法将其印刷到第一电介体层81上，并使其干燥，然后，以比电介体材料的软化点稍高的温度550℃～590℃进行烧制。

其中，作为电介体层8的膜厚而言，为了确保可见光透过率，优选第一电介体层81与第二电介体层82合计为41μm以下。另外，为了抑制与金属总线电极4b、5b的银(Ag)的反应，第一电介体层81使氧化铋(Bi₂O₃)的含有量比第二电介体层82的氧化铋(Bi₂O₃)含有量多，设为20重量％～40重量％。因此，由于第一电介体层81的可见光透过率比第二电介体层82的可见光透过率低，所以，使第一电介体层81的膜厚比第二电介体层82的膜厚薄。

另外，如果在第二电介体层82中氧化铋(Bi₂O₃)的含有量为11重量％以下，则难以发生着色，但容易在第二电介体层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，故透过率降低。

而且，由于电介体层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，将电介体层8的膜厚设定为41μm以下，将第一电介体层81设为5μm～15μm，将第二电介体层82设为20μm～36μm。

对于如此制造的PDP1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，而且不会在电介体层8中产生气泡等，从而确认了实现绝缘耐压性能出色的电介体层8。

接着，对在本发明的实施方式的PDP1中，可通过这些电介体材料抑制在第一电介体层81中产生黄变与气泡的原因进行考察。即，众所周知，通过向含有氧化铋(Bi₂O₃)的电介体玻璃中添加氧化钼(MoO₃)或氧化钨(WO₃)，容易在580℃以下的低温下生成Ag₂MoO₄、Ag₂Mo₂O₇、Ag₂Mo₄O₁₃、Ag₂WO₄、Ag₂W₂O₇、Ag₂W₄O₁₃等化合物。在本发明的实施方式中，由于电介体层8的烧制温度为550℃～590℃，所以，烧制过程中扩散到电介体层8中的银离子(Ag⁺)会与电介体层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，电介体层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)的电介体玻璃中，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。

即，本发明的实施方式中的PDP1的电介体层8，在与由银(Ag)材料构成的金属总线电极4b、5b相接的第一电介体层81中，抑制了黄变现象和气泡产生。另外，通过设置在第一电介体层81上的第二电介体层82，实现了高的光透过率。结果，能够实现电介体层8整体的气泡与黄变的产生极少、且透过率高的PDP。

接着，对本发明的实施方式中的保护层9的详细进行说明。

在本发明的实施方式中，利用电子束蒸镀法形成以氧化镁(MgO)和氧化钙(CaO)为原材料的金属氧化物来构成保护层9，并使其含有规定量的锌(Zn)。而且，金属氧化物构成为：在对保护层9面的X射线衍射分析中，发生金属氧化物的峰值的衍射角存在于发生氧化镁(MgO)的峰值的衍射角和发生与氧化镁(MgO)的峰值同一方位的氧化钙(CaO)的峰值的衍射角之间。

图3是表示本发明的实施方式中的PDP1的保护层9中的X射线衍射结果、和氧化镁(MgO)单体和氧化钙(CaO)单体的X射线分析的结果的图。

在图3中，横轴为布拉格(Bragg)的衍射角(2θ)，纵轴为X射线衍射光的强度。衍射角的单位用以一周为360度的度来表示，强度用任意单位(arbitrary unit)来表示。另外，在图3中，用附带的括号表示各自的结晶面方位。如图3所示，若取结晶面方位(111)为例，则可知氧化钙(CaO)单体的衍射角在32.2度具有峰值，另外氧化镁(MgO)单体的衍射角在36.9度具有峰值。

取结晶面方位(200)为例，同样可知，氧化钙(CaO)单体在37.3度具有峰值，氧化镁(MgO)单体在42.8度具有峰值。

另一方面，利用氧化镁(MgO)或氧化钙(CaO)的单独材料的颗粒或混合了这些材料的颗粒，由薄膜成膜法形成的本发明的实施方式中的保护层9的X射线衍射结果为图3中的A点和B点。

即、对于构成作为本发明实施方式的保护层9的金属氧化物的X射线衍射结果而言，以结晶面方位(111)为例，在作为各单体的衍射角之间的A点的衍射角36.1度存在峰值，以结晶面方位(200)为例，在作为各单体的衍射角之间的B点的衍射角41.1度存在峰值。

其中，保护层9的结晶面方位由成膜条件或氧化镁(MgO)和氧化钙(CaO)的比例决定，但是无论如何在本发明的实施方式中，在分别单独材料的峰值之间存在保护层9的峰值。

具有这样的特性的金属氧化物的能级也存在于氧化镁(MgO)单体与氧化钙(CaO)单体之间。结果，在保护层9中，与氧化镁(MgO)单体比较发挥了良好的二次电子释放特性。因此，尤其在为了提高亮度而提高作为放电气体的氙(Xe)分压的情况下，能够降低放电电压、能够实现低电压、高亮度的PDP。

例如，在作为放电气体而利用氙(Xe)和氖(Ne)的混合气体的情况下且在将氙(Xe)的分压设为10％～15％的情况下，亮度约上升30％。但是，在利用了氧化镁(MgO)单体的保护层9的情况下，同时放电维持电压约上升10％。

另一方面，在本发明的实施方式中，通过由氧化镁(MgO)和氧化钙(CaO)构成的金属氧化物形成保护层9，在对保护层9面的X射线衍射分析中，发生金属氧化物的峰值的衍射角存在于发生氧化镁(MgO)的峰值的衍射角与发生氧化钙(CaO)的峰值的衍射角之间。通过采用这样的保护层9，从而能够减少约10％的放电维持电压。

另外，在作为放电气体而全部采取氙(Xe)的情况下、即将氙(Xe)分压设为100％的情况下，亮度上升180％左右，同时放电维持电压上升35％左右且超过通常的动作电压范围。但是，若采用本发明的实施方式中的保护层9，则能够减少约20％的放电维持电压。因此，能够采用通常动作范围内的放电维持电压。结果，能够实现高亮度、低电压驱动的PDP。

其中，本发明的实施方式中的保护层9能降低放电维持电压的理由被认为是基于各金属氧化物的能带结构。

即、氧化钙(CaO)的价带距离真空级的深度与氧化镁(MgO)比较存在于浅的区域。因此，在驱动PDP的情况下，认为从氧化钙(CaO)的能级释放出的电子数变得比氧化镁(MgO)的情况多。

另外，本发明的实施方式中的保护层9以氧化镁(MgO)和氧化钙(CaO)为主要成分，并且在X射线衍射分析中，发生保护层9的峰值的衍射角存在于作为这些主要成分的氧化镁(MgO)和氧化钙(CaO)单体的衍射角之间。

关于这样的金属氧化物的能级而言，具有合成氧化镁(MgO)和氧化钙(CaO)后的性质。因此，保护层9的能级也存在于氧化镁(MgO)单体与氧化钙(CaO)单体之间。结果，由于只要利用保护层9就能发挥比氧化镁(MgO)单体良好的二次电子释放特性，故作为结果能够降低放电维持电压。

其中，由于氧化钙(CaO)单体反应快，故容易与杂质反应，因此具有降低了电子释放特性的课题。但是，如本发明的实施方式所示，通过采用氧化镁(MgO)和氧化钙(CaO)的金属氧化物的构成，也能降低反应性而解决这些课题。

关于氧化锶(SrO)和氧化钡(BaO)，从它们的能带结构来看，距离真空级的深度也存在于比氧化镁(MgO)浅的区域。因此，即使在取代成氧化钙(CaO)而利用了这些材料的情况下，也能发现同样的效果。

而且，由于本发明的实施方式中的保护层9以氧化钙(CaO)和氧化镁(MgO)为主要成分，并且在X射线衍射分析中，发生保护层9的峰值的衍射角在作为这些主要成分的氧化镁(MgO)和氧化钙(CaO)单体的衍射角之间存在峰值，所以，以混入杂质或氧亏损少的结晶构造形成了保护层9。因此，在PDP驱动时抑制了电子的过剩释放。另外，除了兼具低电压驱动和二次电子释放特性的效果之外，也发挥了具有适当电荷保持性能的效果。该电荷保持性能尤其为了保持在初始化期间蓄积的壁电荷、在写入期间防止写入不良、进行可靠的写入放电是必须的。

接着，对设置在本发明实施方式中的保护层9上的氧化镁(MgO)的结晶粒子92a多个凝集而成的凝集粒子92进行详细说明。根据本发明者的实验确认了：在凝集粒子92的情况下，主要具有抑制写入放电中的放电延迟的效果、和改进放电延迟的温度依存性的效果。即、凝集粒子92与保护层9相比具有高度的初始电子释放特性。因此，在本发明的实施方式中，将凝集粒子92配设为放电脉冲上升时所需的初始电子供给部。

在放电开始时，成为触发的初始电子从保护层9表面被释放到放电空间16中。认为初始电子量的不足成为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分散配置在保护层9的表面。由此，能够在放电脉冲上升时使放电空间16中存在丰富的初始电子、消除放电延迟。因此，通过具有这种初始电子释放特性，即使在PDP1为高精细的情况等下也能进行放电响应性好的高速驱动。其中，在保护层9的表面配设氧化镁(MgO)的凝集粒子92的构成中，除了主要抑制写入放电中的放电延迟的效果之外，还得到改进放电延迟的温度依存性的效果。

由此，在本发明的实施方式中的PDP1中，具有起到兼具低电压驱动和电荷保持的并存效果的保护层9、和起到防止放电延迟的效果的氧化镁(MgO)的结晶粒子92a。因此，即使在PDP1为高精细的情况下，也能实现低电压、高速驱动。另外，能够期待抑制了点亮不良的高品位的图像显示性能。

在本发明的实施方式中，通过在保护层9上离散散布结晶粒子92a多个凝集而成的凝集粒子92、并使其在整个面按照大致均匀地分布的方式附着多个而构成的。图4是用于说明凝集粒子92的放大图。

如图4所示，凝集粒子92是规定的一次粒径的结晶粒子92a凝集的状态的粒子。即、并非如固体那样具有大的结合力进行结合的粒子。是通过静电或范德瓦耳斯力等由多个一次粒子构成集合体。另外，凝结粒子92，以在超声波等外部刺激下，其一部分或全部分解为一次粒子状态的程度的力进行结合。作为凝集粒子92的粒径，约为1μm左右，作为结晶粒子92a，优选所具有的多面体形状具备14面体或12面体等7面以上的面。

另外，结晶粒子92a的一次粒子的粒径，可以根据结晶粒子92a的生成条件进行控制。例如，在对碳酸镁或氢氧化镁等MgO前体进行烧制而生成的情况下，通过控制烧制温度与烧制气氛，可以控制粒径。通常情况下，可以在700℃到1500℃的范围中选择烧制温度，但通过使烧制温度为比较高的1000℃以上，可以将一次粒径控制为0.3μm～2μm左右。并且，通过加热MgO前体来得到结晶粒子92a时，可以在生成过程中多个一次粒子彼此凝集，而得到凝集粒子92。

图5是表示本发明的实施方式中的PDP1的放电延迟和保护层9中的钙(Ca)浓度的关系的图。作为保护层9而利用由氧化镁(MgO)和氧化钙(CaO)构成的金属氧化物构成，在对保护层9面的X射线衍射分析中，发生金属氧化物的峰值的衍射角存在于发生氧化镁(MgO)的峰值的衍射角和发生氧化钙(CaO)的峰值的衍射角之间。

其中，图5示出了仅有保护层9的情况和在保护层9上配置了凝集粒子92的情况。另外，放电延迟基于在保护层9中未含有钙(Ca)的情况进行表示。

其中，电子释放性能是表示其越大电子释放量越多的数值，通过放电的表面状态及气体种类和由该状态决定的初始电子释放量表现。针对初始电子释放量，可以通过朝向表面照射离子或电子束并对从表面释放出的电子电流量进行测定的方法来测量，但同时存在着难以在不进行破坏的情况下对PDP的前面板表面实施评价的问题。鉴于此，使用日本特开2007-48733号公报所记载的方法。即、对放电时的延迟时间中，被称为统计延迟时间的成为放电发生容易程度的标准的数值进行了测定，然后，通过对该数值的倒数进行积分，成为与初始电子释放量线性对应的数值。所以，这里使用该数值进行评价。该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，在放电开始之际成为触发的初始电子难以从保护层表面释放到放电空间中。

由图5可知，在仅有保护层9的情况和在保护层9上配置了凝集粒子92的情况下，在仅有保护层9的情况下随着钙(Ca)浓度增加放电延迟增加，而若在保护层9上配置凝集粒子92，则能够大幅度减小放电延迟。另外，即使钙(Ca)浓度增加，放电延迟也几乎不会增大。

接着，针对用于确认本发明的实施方式中的具有保护层9的PDP1的效果而进行的实验结果进行说明。首先，试制具有不同构成的保护层9和设置在保护层9上的结晶粒子92a的PDP。针对这些PDP，图6示出调查了电子释放性能和电荷保持性能的结果。

试制品1是仅形成了仅由氧化镁(MgO)构成的保护层9的PDP，试制品2是形成了在氧化镁(MgO)仅掺杂了铝(Al)、硅(Si)等杂质的保护层9的PDP。

另一方面，试制品3是本发明的实施方式中的PDP1。即、保护层9以氧化钙(CaO)和氧化镁(MgO)为主要成分，且使保护层9含有锌(Zn)。另外，在X射线分析中，发生保护层9的峰值的衍射角存在于作这些主要成分的氧化镁(MgO)和氧化钙(CaO)单体的衍射角之间。而且，在保护层9上按照整个面大致均匀分布的方式附着了使结晶粒子92a凝集而成的凝集粒子92。

对于电荷保持性能而言，作为其指标，采用了制作PDP时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点亮电压越低，表示电荷保持性能越高。在此，在设计PDP上，可以使用耐压及容量小的部件作为电源或各电气部件。在现状的制品中，用于依次施加Vscn点亮电压的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，考虑到基于温度的变动，优选抑制为120V以下。

根据图6可知，对于在本发明实施方式中的保护层9上散布使氧化镁(MgO)的结晶粒子92a凝集而成的凝集粒子92，并使该凝集粒子92在整个面均匀地分布而制成的试制品3而言，在电荷保持性能的评价中，可以将Vscn点亮电压设为120V以下。并且，能够得到电子释放性能比仅有氧化镁(MgO)的保护层的情况格外好的特性。

通常情况下PDP的保护层的电子释放性能与电荷保持性能相制约。例如，通过变更保护层的制膜条件、或在保护层中单掺杂铝(Al)或硅(Si)、钡(Ba)等杂质进行制膜，能够提高电子释放性能，但其副作用是也会导致Vscn点亮电压上升。

在形成了本发明涉及的保护层9的试制品3的PDP1中，可以得到作为电子释放性能，具有比使用仅有氧化镁(MgO)的保护层9的试制品1的情况8倍以上的电子释放性能。另外，能够得到Vscn点亮电压为120V以下的电荷保持性能。因此，对于因高精细化而增加了扫描线数量、且单元尺寸具有减小趋势的PDP，能够满足电子释放性能与电荷保持性能并存。

接着，对保护层9中含有的锌(Zn)的效果进行叙述。图7是表示在本发明的实施方式中的PDP1、即试制品3中保护层9中含有的锌(Zn)的浓度、和利用光谱式椭偏仪(堀场制作所制作的UVISEL)测定出的波长633nm的保护层9的折射率的关系的图。另外，图8是表示在本发明的实施方式中的PDP1、即试制品3中保护层9中含有的锌(Zn)的浓度、和保护层9中的溅射量的关系的图。

其中，图8中的溅射量的测定是利用以下的方法进行的。即、用掩模覆盖形成了保护层9的小片样品的一半区域，并暴露在Ar等离子体中。Ar等离子体的放电条件如下。即、Ar气体流量：6sccm、室压：3Pa、接通功率：100W、暴露时间：50分钟。

取出在这样的Ar等离子体中暴露后的样品，使用SEM观察暴露后的样品的横截面，并将用掩模覆盖的区域和在Ar等离子体中暴露后的区域之间的保护层9的膜厚的差作为溅射量。

由图7及图8可知，保护层9的折射率和溅射量具有相关性，且他们依存于保护层9中含有的锌(Zn)浓度。即、可知通过控制保护层9中含有的锌(Zn)的含有量从而能够控制溅射量。根据图8的结果可知，通过将保护层9的锌(Zn)的含有量设为50ppm以上350ppm以下，从而与未含有锌(Zn)的保护层9相比能够大幅度降低溅射量、且能实现约1.5倍的长寿命化。

以上，通过使保护层9中含有50ppm以上350ppm以下的锌(Zn)，从而除了具有以上述的氧化钙(CaO)和氧化镁(MgO)为主要成分的效果之外，还能降低由保护层9的放电引起的溅射量、且能实现长寿命的PDP。其中，如图8所示，由于锌(Zn)的含有量若为100ppm以上350ppm以下、则进一步降低了溅射量，因此更优选。

其中，保护层9中的锌(Zn)浓度是利用二次离子质量分析计(SIMS)测定的。

接着，对本发明涉及的PDP1的保护层9中使用的结晶粒子92的粒径进行说明。其中，在以下的说明中，粒径是指平均粒径，平均粒径是指体积累积平均直径(D50)。图9是表示在上述图6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9中，凝集粒子92的粒径通过对凝集粒子92进行SEM观察来测定。如该图9所示，可知如果粒径小至0.3μm左右，则电子释放性能降低，如果大致为0.9μm以上，则可以得到高的电子释放性能。

不过，为了使放电单元内的电子释放数增加，优选保护层9上的单位每面积的结晶粒子92a的数量多。但是，本发明者们根据实验可知，通过在与前面板2的保护层9紧密接触的相当于背面板10的隔壁14的顶部的部分存在凝集粒子92，会使隔壁14的顶部破损。进而，破损的隔离材料会跃居到荧光体层15之上。因此，可知会发生对应的单元不正常点亮或熄灭的现象。如果凝集粒子92在与隔壁顶部对应的部分不存在，则难以发生该隔壁破损的现象，因此，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。根据这样的观点，如果凝集粒子直径大至2.5μm左右，则隔壁破损的概率急剧增高，如果是比2.5μm小的凝集粒子直径，则可以将隔壁破损的概率抑制得小。

根据以上的结果可知，在本发明实施方式中的PDP1中，作为凝集粒子92，如果使用粒径位于0.9μm～2μm的范围的凝集粒子92，则可以稳定地得到上述本发明的效果。

如上述，根据本发明的PDP，能够得到电子释放性能高、作为电荷保持性能而能够得到Vscn点亮电压为120V以下的PDP。

其中，在本发明的实施方式中，作为结晶粒子而利用氧化镁(MgO)粒子进行了说明。但是，即使是其他的结晶粒子，也能够利用与氧化镁(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，能得到同样的效果。因此，作为粒子种类并不限定于氧化镁(MgO)。

工业上的可利用性

根据本发明，在实现具备高亮度的显示性能、可低电压驱动、可减小扫描电极的温度依存性来稳定放电的PDP方面是有用的。

Claims (3)

1.一种等离子显示面板，具有：

按照覆盖形成在基板上的显示电极的方式形成电介体层，并且在所述电介体层上形成了保护层的第一基板；和

按照形成填充放电气体的放电空间的方式与所述第一基板对置配置，且沿与所述显示电极交叉的方向形成地址电极，并设置有对所述放电空间进行划分的隔壁的第二基板；

其中，所述保护层通过由氧化镁和氧化钙构成的金属氧化物形成，并且含有锌，在对所述保护层的面的X射线衍射分析中，发生所述金属氧化物的峰值的衍射角存在于发生所述氧化镁的峰值的衍射角、和发生与所述峰值同一方位的所述氧化钙的峰值的衍射角之间。

2.根据权利要求1所述的等离子显示面板，其特征在于，

在所述保护层的所述放电空间侧附着了氧化镁的结晶粒子多个凝集而成的凝集粒子。

3.根据权利要求1或2所述的等离子显示面板，其特征在于，

所述保护层中的所述锌的浓度为50ppm以上350ppm以下。

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