CN1985020A - MgO蒸镀材料 - Google Patents

Abstract

为形成等离子体显示面板保护膜的MgO蒸镀材料含有MgO纯度在98％以上，并且相对密度在90％以上的MgO颗粒。该颗粒含有选自Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm以及Sm的1种或2种以上元素。含有Y时，Y的浓度为5～10000ppm；含有La时，La的浓度为5～15000ppm；含有Ce时，Ce的浓度为5～16000ppm；含有Pr时，Pr的浓度为5～16000ppm；含有Nd时，Nd的浓度为5～16000ppm；含有Pm时，Pm的浓度为5～16000ppm；含有Sm时，Sm的浓度为5～16000ppm。

Description

MgO蒸镀材料

技术领域

本发明涉及将成为作为AC型等离子体显示面板保护膜材料使用的MgO膜材料的MgO蒸镀材料。更详细涉及在宽的温度范围应答性好的MgO膜以及将成为使用该膜的等离子体显示面板材料的MgO蒸镀材料。

本申请主张根据2004年07月14日向日本国特许厅申请的特愿2004-206623号、2004年09月21日向日本国特许厅申请的特愿2004-272720号、2004年12月28日向日本国特许厅申请的特愿2004-379090号、2005年04月15日向日本国特许厅申请的特愿2005-117719号的优先权，并在本申请中引用其内容。

背景技术

近年，以液晶显示器为首的各种平面显示器的开发研究与实用化取得了惊人发展，其生产也急剧增加。关于彩色等离子体显示面板(以下称为PDP)，其开发和实用化的动向最近也变得十分活跃。PDP容易实现大型化，并离实现高清晰度电视用的大图像壁挂式电视的距离最近，已经制造了对角40英寸级的PDP。PDP分为在电极结构点上用介质玻璃材料覆盖金属电极的AC型和金属电极露出在放电空间的DC型。

最初开发这种AC型PDP时，由于介质玻璃层露出在放电空间，所以直接曝露在放电中，由于离子冲击的溅射，介质玻璃层表面变化，起始放电电压上升。因此尝试使用具有高升华热的各种氧化物作为该介质玻璃层的保护膜。该保护膜，直接与放电用的气体接触，所以起着很重要的作用。也就是对保护膜所要求的特性是(1)低放电电压；(2)放电时的耐溅射性；(3)快的放电应答性以及(4)绝缘性。作为满足这些条件的材料，将MgO用于保护膜。含有MgO的该保护膜从放电时的溅射中保护介质玻璃层表面，对于PDP的长寿命化起着重要作用。

但是使用MgO膜作为保护膜时，存在着多发被称为黑噪声的显示紊乱问题。所谓黑噪声指的是面板上应该点亮的单元(选择单元)却不点亮的显示紊乱现象，众所周知，在图像中点亮区域和非点亮区域的边界容易出现这种现象。这种紊乱现象并不是1行或1列中的多个选择单元全都不点亮，发生部位是分散存在的，所以黑噪声的原因据认为是未发生寻址放电，或者即使发生，其强度也不足的寻址错误。

作为解决这些问题的方法，公开了利用通过真空成膜法以500～10000重量ppm范围内的比率含有Si的MgO膜作为耐溅射性保护膜的PDP(例如参照专利文献1)。按照该专利文献1，通过在MgO膜中以上述比率含有Si，可以抑制黑噪声原因的寻址错误。

另外，公开了通过脂肪酸盐的热分解，形成以1000～40000重量ppm比率含有Si的MgO膜，利用该膜作为耐溅射性保护膜的PDP(例如参照专利文献2)。如果利用该专利文献2所示的技术，由于通过脂肪酸盐热分解形成的MgO膜中的微量成分作用会改善电气特性，二次电子放出量增大，补偿由残留电荷引起的有效电压降低，减轻电荷残留本身，残留电荷迅速消失，所以可以抑制黑色噪声原因的寻址错误。

另一方面，报道了PDP面板中放电单元的形状和面板驱动时的外加电压、频率等各种条件影响应答性的情况(参照非专利文献1)。在该非专利文献1中记述了评价PDP应答性的方法。

另外，还发表了通过在放电单元内照射真空紫外线，改善应答性的内容(例如参照非专利文献2)。在该非专利文献2中也记述了评价PDP面板应答性的方法。

专利文献1：特许第3247632号公报；

专利文献2：特开2001-110321号公报；

非专利文献1：A.Seguin，L.Tessier，H.Doyeux和S.Salavin，“Measurement of Addressing Speed in Plasma Display Devices.”，IDW’99，第699-702页；

非专利文献2：R.Ganter，Th.Callegari，N.Posseme，B.Caillier和J.P.Boeuf，“Photoemission in Plasma Display Panel Discharge Cells.”，IDW’00，第731-734页。

发明公开

上述专利文献1、专利文献2、非专利文献1以及非专利文献2中没有特别涉及评价应答性时的温度条件，可以认为是进行在室温附近条件下的应答性评价。

但是PDP的保证温度随制造厂家不同而异，最低温度为0℃，更优选为-15℃；最高温度为70℃，更优选为90℃，上下幅度相差大。于是本发明者在-15℃～90℃的宽温度范围进行放电应答性评价，进一步进行详细研究时，查明应答性存在着温度依赖性。具体是如果在某温度下的放电应答时间超过阈值，就会产生写入放电不良，面板会出现雪花的问题。另外，当放电应答性不好时，必需延长寻址时间，结果使得维持时间变短，得不到足够的面板亮度，因此以往为了改善面板亮度，通过实施双重扫描来补偿亮度。但是双重扫描需要大量的寻址IC数，所以存在着电路成本增高的问题。

本发明的目的在于提供能够以好的成品率进行制造，并且在宽的温度范围得到良好的放电应答性，还可以不降低面板亮度，而大幅度减少寻址IC数的MgO蒸镀材料以及使用该材料的MgO膜以及PDP。

本发明的第一方案是对用于为形成等离子体显示面板(PDP)保护膜的MgO蒸镀材料的改良。本发明第一方案MgO蒸镀材料的特征构成是含有MgO纯度在98％以上，并且相对密度在90％以上的MgO颗粒，上述颗粒含有选自Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm以及Sm的1种或2种以上元素，含有Y时，Y的浓度为5～10000ppm；含有La时，La的浓度为5～15000ppm；含有Ce时，Ce的浓度为5～16000ppm；含有Pr时，Pr的浓度为5～16000ppm；含有Nd时，Nd的浓度为5～16000ppm；含有Pm时，Pm的浓度为5～16000ppm；含有Sm时，Sm的浓度为5～16000ppm。

该第一方案所述的MgO蒸镀材料中，如果使用MgO颗粒中所含有的选自Y、La、Sc、Ce、Pr、Nd、Pm以及Sm的1种或2种以上元素的浓度在上述范围内的MgO蒸镀材料形成MgO膜，则该MgO膜在宽的温度范围可以得到良好的放电应答性。

在第一方案的MgO蒸镀材料中MgO的颗粒还可以是多晶或单晶。

这样的MgO蒸镀材料中，其效果明显变化并不是由于MgO颗粒是多晶或单晶的组织结构不同，而是因为组成不同，所以MgO颗粒不仅是多晶时，即使是单晶，只要具有第一方案中所述范围内的组成，则使用该MgO蒸镀材料形成MgO膜，该MgO膜就在宽的温度范围得到良好的放电应答性。

上述MgO颗粒，优选通过烧结法得到的多晶或通过电熔融法得到的单晶。

另外，还优选含有Y时，Y的浓度为10～5000ppm；含有La时，La的浓度为10～7000ppm；含有Ce时，Ce的浓度为10～8000ppm；含有Pr时，Pr的浓度为10～7000ppm；含有Nd时，Nd的浓度为10～7000ppm；含有Pm时，Pm的浓度为10～7000ppm；含有Sm时，Sm的浓度为10～7000ppm。

另外，还优选含有Y时，Y的浓度为20～1000ppm；含有La时，La的浓度为20～1000ppm；含有Ce时，Ce的浓度为20～1000ppm；含有Pr时，Pr的浓度为20～1000ppm；含有Nd时，Nd的浓度为20～1000ppm；含有Pm时，Pm的浓度为20～1000ppm；含有Sm时，Sm的浓度为20～1000ppm。

进一步优选含有Y时，Y的浓度为20～300ppm；含有La时，La的浓度为20～800ppm；含有Ce时，Ce的浓度为20～800ppm；含有Pr时，Pr的浓度为20～800ppm；含有Nd时，Nd的浓度为20～800ppm；含有Pm时，Pm的浓度为20～800ppm；含有Sm时，Sm的浓度为20～800ppm。

本发明的第二方案，是通过用上述第一方案的MgO蒸镀材料作为靶材料的真空成膜法形成的MgO膜。

该第二方案的MgO膜，是使用上述第一方案的MgO蒸镀材料形成MgO膜，所以该MgO膜在宽的温度范围可以得到良好的放电应答性。

另外，上述MgO膜含有选自Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm以及Sm的1种或2种以上元素，含有Y时，Y的浓度为5～10000ppm；含有La时，La的浓度为5～15000ppm；含有Ce时，Ce的浓度为5～16000ppm；含有Pr时，Pr的浓度为5～16000ppm；含有Nd时，Nd的浓度为5～16000ppm；含有Pm时，Pm的浓度为5～16000ppm；含有Sm时，Sm的浓度为5～16000ppm。

真空成膜法，进一步优选电子束蒸镀法或离子镀法。

本发明的第三个方案是MgO膜，它具有以不含Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm以及Sm任何元素的MgO蒸镀材料作为靶材料形成的基底层和在该基底层表面以第一方案的MgO蒸镀材料作为靶材料形成的表面层。

该第三方案的MgO膜中，通过厚厚地形成廉价基底层，并薄薄地形成价格昂贵的表面层，可以降低MgO膜的制造成本。

另外，可以含有在基底玻璃基板表面纵横排列并竖直设置的多个柱状晶体，柱状晶体的平均直径在20～100nm范围，柱状晶体的长度方向与向基底玻璃基板表面引的垂线所形成的角度是0～50度。

MgO膜的结晶取向性优选具有(111)面的取向或(111)面的优先取向，或具有(100)面的取向或(100)面的优先取向，或具有(110)面的取向或(110)面的优先取向。

本发明的第四方案是在介质层上设置第二或第三方案MgO膜的PDP。

该第四方案的PDP中，使用第一方案的MgO蒸镀材料形成PDP用的MgO膜(第二方案或第三方案的MgO膜)，所以可以在宽的温度范围得到良好的应答性，与此同时能够提高面板的亮度。另一方面，由于能够确保必要的足够面板亮度，所以可以不降低面板亮度而大幅度减少寻址IC数。

发明的效果

如上所述，如果按照本发明，含有MgO纯度在98％以上并且相对密度在90％以上的MgO颗粒，该颗粒含有规定量的选自Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm以及Sm的1种或2种以上元素，所以使用该MgO蒸镀材料形成MgO膜，该MgO膜在宽的温度范围可以得到良好的放电应答性。

另外，不仅当MgO颗粒是多晶时，即使是单晶，如果使用具有上述范围内组成的MgO蒸镀材料形成MgO膜，则该MgO膜在宽的温度范围可以得到良好的放电应答性。

另外，如果以不含Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm以及Sm任何元素的MgO蒸镀材料作为靶材料形成基底层，在该基底层表面以含有选自Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm以及Sm的1种或2种以上元素的MgO蒸镀材料为靶材料形成表面层，通过厚厚地形成廉价基底层，薄薄地形成价格昂贵的表面层，可以降低MgO膜的制造成本。

进一步地，如果使用上述MgO蒸镀材料形成MgO膜，该MgO膜在宽的温度范围可以得到良好的放电应答性，如果把使用上述MgO蒸镀材料形成的MgO膜应用于PDP，则可以在宽的温度范围得到良好的应答性，能够提高面板的亮度，与此同时，由于能够确保必要的足够面板亮度，所以可以不降低面板亮度而大幅度减少寻址IC数。

附图的简单说明

[图1]是表示本发明实施方案PDP的内部结构的主要部分断面立体图。

符号说明

10  AC型PDP

22  保护膜(MgO膜)

实施发明的最佳方案

下面根据附图说明实施本发明的最佳方案。

本发明者详细研究了MgO蒸镀材料以及使用该蒸镀材料成膜的MgO膜中的杂质种类及其含量对放电应答性的影响，确认了MgO颗粒中所含的选自Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm以及Sm的1种或2种以上元素的浓度有很大影响。另外，还弄清楚了MgO颗粒中的选自Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm以及Sm的1种或2种以上元素浓度越是增加，一般放电应答性越好，但是如果进一步增加，相反放电应答性将变差，所以当考虑对制品的应用时，发现选自Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm以及Sm的1种或2种以上元素存在一个最佳浓度范围。存在这样的温度依赖性的主要原因在于通过添加选自Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm以及Sm的1种或2种以上元素，会提高二次电子的放出能力。另外，上述选自Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm以及Sm的1种或2种以上元素中包括作为以La、Ce、Nd为主成分的混合物的misch合金(有时表示为Mm)。

本发明的对选自Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm以及Sm的1种或2种以上元素浓度进行调整的MgO蒸镀材料，是可用于为形成PDP保护膜的MgO膜的蒸镀材料，含有MgO纯度在98％以上，优选98.4％以上；并且相对密度为90％以上，优选95％以上的多晶MgO颗粒。其中，之所以把多晶MgO颗粒的MgO纯度限定在98％以上是因为如果低于98％，则放电应答时间变长，加之放电应答时间的数据再现性差的原因；之所以把相对密度限定在90％以上是因为如果低于是90％，则成膜时飞溅增加的原因。另外，本发明的MgO蒸镀材料中还可以同时含有该稀土类元素以外的稀土类元素(例如Sc)以及其它元素(Si、Ca、Al、Fe等)。该实施方案中使MgO颗粒的组织为多晶，但也可以是单晶。另外，本说明书以及权利要求书中所谓的MgO蒸镀材料的纯度，是指从100％(颗粒总重量)中减去MgO颗粒中所含Mg和O以外的元素的含有比率的值。其中，作为计算时考虑的元素，可以列举H，B，C，N，Na，Al，Si，P，S，Cl，K，Ca，Ti，V，Cu，Zn，Zr，Mo，Pb和Sc，Y，La，Ce，Pr，Nd，Pm，Sm等稀土类元素。

含有上述Y时，Y的浓度为5～10000ppm，优选10～5000ppm，更优选20～1000ppm；含有La时，La的浓度为5～15000ppm，优选10～7000ppm，更优选20～1000ppm；含有Ce时，Ce的浓度为5～16000ppm，优选10～8000ppm，更优选20～1000ppm；含有Pr时，Pr的浓度为5～16000ppm，优选10～7000ppm，更优选20～1000ppm；含有Nd时，Nd的浓度为5～16000ppm，优选10～7000ppm，更优选20～1000ppm；含有Pm时，Pm的浓度为5～16000ppm，优选10～7000ppm，更优选20～1000ppn；含有Sm时，Sm的浓度为5～16000ppm，优选10～7000ppm，更优选20～1000ppm。这些浓度是相对于MgO颗粒100重量％的浓度。其中，之所以在含有Y时，把Y的浓度限定在5～10000ppm范围是因为如果低于5ppm，则浓度难以稳定控制；如果超过10000ppm，则放电应答时间变长的原因。之所以在含有La时，把La的浓度限定在5～15000ppm范围是因为如果低于5ppm，则浓度难以稳定控制；如果超过15000ppm，则放电应答时间变长的原因。之所以在含有Sc时，把Sc的浓度限定在5～5000ppm范围是因为如果低于5ppm，则浓度难以稳定控制；如果超过5000ppm，则放电应答时间变长的原因。之所以分别在含有Ce时把Ce的浓度，在含有Pr时把Pr的浓度，在含有Nd时把Nd的浓度，在含有Pm时把Pm的浓度以及在含有Sm时把Sm的浓度限定在5～16000ppm范围是因为如果低于5ppm，则浓度难以稳定控制；如果超过16000ppm，则放电应答时间变长的原因。

MgO蒸镀材料中的上述Y、La、Ce等元素，当其含量相当微量时，并不是作为MgO基体的晶粒边界和晶粒内的粒状析出物而存在，而是均匀分散在MgO蒸镀材料中。另外，上述元素在MgO蒸镀材料中作为氧化物而存在。例如Y是以Y₂O₃的形式存在，La是以La₂O₃的形式存在。另外，认为Ce是以CeO₂或Ce₂O₃的形式存在。认为Pr是以Pr₆O₁₂的形式存在，认为Nd是以Nd₂O₃的形式存在。还认为Pm是以Pm₂O₃的形式存在，还认为Sm是以Sm₂O₃的形式存在。

对这样构成的本发明MgO蒸镀材料的制造方法进行说明。

(1)添加元素为Y，通过烧结法制作时

首先把纯度为98％以上的高纯度MgO粉末和使MgO中所含Y的浓度达到5～10000ppm范围量的高纯度氧化钇粉末、粘合剂、有机溶剂混合，调制浓度为30～75重量％的浆液。优选调制浓度为40～65重量％的浆液。之所以把浆液的浓度限定在30～75重量％是因为如果超过75重量％，则上述浆液为非水系，存在着难以进行稳定混合造粒的问题；如果低于30重量％，则得不到具有均匀组织的致密MgO烧结体。MgO粉末的平均粒径优选为0.1～5.0μm范围内。之所以把MgO粉末的平均粒径规定在上述范围内，是因为如果低于下限值，则粉末太细容易聚集，所以粉末的操作性差，存在着难以调制高浓度浆液的问题；如果超过上限值，则难以控制微细结构，存在着得不到致密颗粒的问题。

氧化钇粉末，考虑防止Y存在量不均匀以及与MgO基体反应性以及Y化合物纯度时，优选添加1次粒子直径在亚微米级以下的氧化钇粒子。

作为粘合剂，优选使用聚乙二醇和聚乙烯醇缩丁醛等；作为有机溶剂，优选使用乙醇和丙醇等。粘合剂，优选添加0.2～5.0重量％。

高纯度粉末和粘合剂与有机溶剂的湿式混合，特别是高纯度粉末与分散剂有机溶剂的湿式混合，通过湿式球磨机或搅拌机进行。湿式球磨机中，当采用ZrO₂制球时，使用直径为5～10mm的多个ZrO₂制球，湿式混合8～24小时，优选20～24小时。之所以把ZrO₂制球的直径限定在5～10mm，是因为如果低于5mm，则混合不充分；如果超过10mm，则存在杂质增加的不良情况。另外，混合时间长，最长可达24小时，这是因为即使长时间连续混合，产生的杂质也较少的原因。

搅拌机中，使用直径1～3mm的ZrO₂制球，进行0.5～1小时的湿式混合。之所以要把ZrO₂制球的直径限定在1～3mm，是因为如果低于1mm，则混合不充分；如果超过3mm则会出现杂质增多的不良情况。另外，混合时间短，最长为1小时，这是因为如果超过1小时，不仅原料的混合而且球本身磨损都会造成产生杂质的原因，另外，只要混合时间有1小时，就可以进行充分混合。

接着对上述的浆液进行喷雾干燥，得到平均粒径为50～250μm，优选50～200μm的混合造粒粉末。把该造粒粉末放入到规定的模具中用规定压力进行成型。上述喷雾干燥优选使用喷雾干燥器进行，规定的模具，使用单轴压制装置或冷静压成型装置(CIP成型装置)。单轴压制装置中，以750～2000kg/cm²，优选以1000～1500kg/cm²压力对造粒粉末进行单轴加压成型；CIP成型装置中，以1000～3000kg/cm²，优选以1500～2000kg/cm²的压力对造粒粉末进行CIP成型。之所以把压力限定在上述范围，是因为在提高成型体密度的同时可以防止烧结后的变形，不需要进行后加工。

进一步在规定温度下对成型体进行烧结。烧结在大气、惰性气体、真空或还原气体气氛中在1350℃以上，优选1400～1800℃的温度下进行1～10小时，优选进行2～8小时。通过这样处理，可以得到相对密度在90％以上的颗粒。上述烧结是在大气中进行，当进行热成型(HP)烧结和如热静压成型(HIP)烧结的加压烧结时，优选在惰性气体、真空或还原气体气氛中在1350℃以上的温度条件下进行1～5小时。以经过这样操作得到的颗粒多晶MgO蒸镀材料作为靶材料，通过真空成膜法，在基板表面形成MgO膜。

(2)添加元素为Y，通过电熔融法制作时

把较低品级的MgO原料(例如Mg(OH)₂粉末)和使MgO中所含的Y浓度达到5～10000ppm范围量的氧化钇粉末混合后，把该混合物投入到浴中。接着利用电弧放电使浴中的混合物在高温下熔融，然后慢慢冷却，制作高品级的氧化物单晶块。进一步通过对该单晶块进行破碎，得到单晶MgO蒸镀材料的颗粒。以这样得到的颗粒多晶MgO蒸镀材料作为靶材料，通过真空成膜法在基板表面形成MgO膜。

当使用La、Ce、Pr、Nd、Pm或Sm作为添加元素时，使用La、Ce、Pr、Nd、Pm或Sm替代上述Y，用与上述相同的方法制造MgO蒸镀材料。

另一方面，作为为了形成上述MgO膜的真空成膜法，可以列举电子束蒸镀法和离子镀法等。另外，上述MgO膜含有选自Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm以及Sm的1种或2种以上元素。含有上述Y时，Y的浓度为5～10000ppm，优选10～5000ppm，更优选20～1000ppm。含有La时，La的浓度为5～15000ppm，优选10～7000ppm，更优选20～1000ppm。含有Ce时，Ce的浓度为5～16000ppm，优选10～8000ppm，更优选20～1000ppm。含有Pr时，Pr的浓度为5～16000ppm，优选10～7000ppm，更优选20～1000ppm。含有Nd时，Nd的浓度为5～16000ppm，优选10～7000ppm，更优选20～1000ppm。含有Pm时，Pm的浓度为5～16000ppm，优选10～7000ppm，更优选20～1000ppn。含有Sm时，Sm的浓度为5～16000ppm，优选10～7000ppm，更优选20～1000ppm。这些浓度是相对于MgO膜100重量％的浓度。其中之所以把MgO膜中所含的Y等的浓度限定在上述范围与限定MgO蒸镀材料中所含Y等浓度的限定理由相同。

上述MgO膜，可以具有以不含Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm以及Sm任何元素的MgO蒸镀材料为靶材料形成的基底层和含有选自Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm以及Sm的1种或2种以上元素的表面层。这时通过厚厚地形成廉价基底层和薄薄地形成昂贵表面层，可以降低MgO膜的制造成本。另外，可以含有在基底玻璃基板表面纵横排列并竖直设置的多个柱状晶体，柱状晶体的平均直径在20～100nm范围，柱状晶体的长度方向与向基底玻璃基板表面引的垂线所形成的角度是0～50度。其中，之所以把柱状晶体的平均直径限定在20～100nm范围，是因为如果低于20nm，则结晶性不充分；如果超过100nm，则气体向MgO膜的吸附量增加，难以进行PDP的真空排气工序。另外，之所以把柱状晶体长度方向与向基底玻璃基板表面引的垂线所形成的角度限定在0～50度范围是因为要一边以规定速度输送基板，一边在基板上蒸镀MgO膜。也就是如果基板的输送速度变化，则上述角度在0～50度范围变化。MgO膜的结晶取向性优选具有(111)面的取向或(111)面的优先取向，或者优选具有(100)面的取向或(100)面的优先取向，或者优选具有(110)面的取向或(110)面的优先取向。通过MgO膜的结晶取向性具有上述面，提高放电特性以及耐溅射性。在含有选自Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm以及Sm的1种或2种以上元素的MgO膜中在该膜厚方向上，可以存在上述元素浓度的不均匀，例如在膜厚方向上，可以存在上述元素浓度的梯度。

图1中示出本发明的PDP10的内部结构。

面放电形式的AC型PDP10，通常在前玻璃基板11的图像横向上平行配置维持电极12和扫描电极13，使它们形成一对。另外，在后玻璃基板14的图像纵向上配置寻址电极16。把该维持电极12和扫描电极13的间隙称为放电间隙，选定该间隙为约80μm。前玻璃基板11和后玻璃基板14通过100～150μm左右高度的隔壁17隔开，该隔壁17的壁面以及底部涂布有荧光体粉末18。彩色显示时，在行方向形成3个并排的放电空间的隔壁17的背面以及底部分别涂布3色(R、G、B)的荧光体18G、18B、18R，形成3个子象素(单位发光区域)，把它们作为1个象素。在由前玻璃基板11、后玻璃基板14以及隔壁17形成的放电空间19中封入气体。该封入气体使用Ne(氖)和Xe(氙)等惰性气体的混合气体。

覆盖维持电极12和扫描电极13的介质玻璃层21的表面，为了降低放电时由放电气体产生的离子冲击，设置耐溅射性高的保护膜(MgO膜)22。在PDP中保护膜22的材质以及膜质对放电特性给予很大影响，所以该保护膜起到作为放电电极的作用。该保护膜材料使用耐溅射性优异，并且二次电子放出系数高的绝缘物，即本发明的MgO膜。

这样构成的矩阵显示形式的AC型PDP10，在前玻璃基板11和后玻璃基板14之间设置的放电空间19内相对的维持电极12以及扫描电极13和寻址电极16之间产生等离子体放电，通过对在放电空间19内设置的荧光体18照射由封入到该放电空间19内的气体而发生的紫外线进行显示。为了维持作为显示元件的单元的点亮状态(维持)，利用记忆效应。在显示过程中首先从某图像的维持结束到下一个图像的寻址(写入)之间，进行整个图像的壁电荷消除(复位)。接着进行只在应该点亮(发光)的单元中累积壁电荷的逐行寻址(写入)。然后对所有单元同时外加低于交替极性放电起始电压的电压(维持电压)。壁电荷存在的单元中在维持电压上叠加壁电压，所以加在单元上的实际电压超过起始放电电压而产生放电。通过提高维持电压的外加频率，在表观上可以得到连续的点亮状态。

上述寻址(写入)，通过在后玻璃基板的寻址电极和前玻璃基板的扫描电极间进行写入放电而累积壁电荷。例如，在以往使用的分辨率为VGA级、256连续色调表示(8 subfield)的PDP中当用3μs进行写入放电时，必需按顺序写入480行，所以驱动时间的大约10％消耗在消去壁电荷上，大约70％消耗在写入图像数据中，实际上显示图像的时间只有剩余的约20％左右。PDP时，该图像显示时间越长，越容易清楚地识别面板的亮度。为了改进面板亮度，将驱动寻址电极的寻址IC数增加至2倍，可以通过分别写入图像的上下部(双重扫描)缩短写入时间，延长图像显示时间。但是如果使用这种方法，存在着增加电路成本的问题。

与此相反，使用本发明的MgO蒸镀材料成膜的MgO膜22，在宽的温度范围可以得到良好的放电应答性，所以可以缩短写入放电的时间。因此使用该保护膜22的本发明的PDP10，可以延长图像显示时间，所以能够提高面板亮度。另一方面可以在不降低面板亮度的条件下谋求大幅度减少寻址IC数。

实施例

下面与比较例一起详细说明本发明的实施例。

<实施例1>

作为MgO蒸镀材料，准备MgO纯度为99.95％、相对密度为98％、MgO中所含的Y浓度为300ppm的多晶MgO颗粒。该MgO蒸镀材料的直径以及厚度分别为5mm以及1.6mm。另外还准备在表面层合ITO电极和银电极形成电极，再形成介质玻璃层以覆盖该电极的玻璃基板。

在该玻璃基板上形成的介质玻璃层上，使用上述MgO蒸镀材料，通过电子束蒸镀法形成膜厚为8000(800nm)，结晶取向性具有(111)面取向的MgO膜。成膜条件：极限真空度为1.0×10^-4Pa，氧气分压为1.0×10^-2pa，基板温度为200℃，成膜速度为20/秒(2nm/秒)。

<实施例2>

使用通过电熔融法制作的MgO单晶颗粒(纵、横以及厚为5mm、5mm以及2mm左右的板状颗粒)中所含Y的浓度为600ppm的MgO蒸镀材料，除此之外，用与实施例1相同的方法形成MgO膜。

<实施例3>

使用MgO颗粒中所含Y的浓度为7000ppm的MgO蒸镀材料，除此之外，用与实施例1相同的方法形成MgO膜。

<实施例4>

使用MgO颗粒中所含的元素不是Y而是La，该La的浓度为500ppm的MgO蒸镀材料，除此之外，用与实施例1相同的方法形成MgO膜。

<实施例5>

使用MgO颗粒中所含La的浓度为5000ppm的MgO蒸镀材料，除此之外，用与实施例4相同的方法形成MgO膜。

<实施例6>

使用MgO颗粒中所含La的浓度为12000ppm的MgO蒸镀材料，除此之外，用与实施例4相同的方法形成MgO膜。

<实施例7>

使用MgO颗粒中所含的元素不是Y而是Ce，该Ce的浓度为600ppm的MgO蒸镀材料，除此之外，用与实施例1相同的方法形成MgO膜。

<实施例8>

使用MgO颗粒中所含Ce的浓度为7000ppm的MgO蒸镀材料，除此之外，用与实施例7相同的方法形成MgO膜。

<实施例9>

使用MgO颗粒中所含Ce的浓度为15000ppm的MgO蒸镀材料，除此之外，用与实施例7相同的方法形成MgO膜。

<实施例10>

使用MgO颗粒中所含的元素不是Y而是Pr，该Pr的浓度为500ppm的MgO蒸镀材料，除此之外，用与实施例1相同的方法形成MgO膜。

<实施例11>

使用MgO颗粒中所含Pr的浓度为5000ppm的MgO蒸镀材料，除此之外，用与实施例10相同的方法形成MgO膜。

<实施例12>

使用MgO颗粒中所含的元素不是Y而是Nd，该Nd的浓度为500ppm的MgO蒸镀材料，除此之外，用与实施例1相同的方法形成MgO膜。

<实施例13>

使用MgO颗粒中所含Nd的浓度为5000ppm的MgO蒸镀材料，除此之外，用与实施例12相同的方法形成MgO膜。

<实施例14>

使用MgO颗粒中所含的元素不是Y而是Pm，该Pm的浓度为500ppm的MgO蒸镀材料，除此之外，用与实施例1相同的方法形成MgO膜。

<实施例15>

使用MgO颗粒中所含Pm的浓度为5000ppm的MgO蒸镀材料，除此之外，用与实施例14相同的方法形成MgO膜。

<实施例16>

使用MgO颗粒中所含的元素不是Y而是Sm，该Sm的浓度为500ppm的MgO蒸镀材料，除此之外，用与实施例1相同的方法形成MgO膜。

<实施例17>

使用MgO颗粒中所含Sm的浓度为5000ppm的MgO蒸镀材料，除此之外，用与实施例16相同的方法形成MgO膜。

<实施例18>

使用MgO颗粒中所含的元素不是Y而是Y和La，Y和La的浓度分别为200ppm和500ppm的MgO蒸镀材料，除此之外，用与实施例1相同的方法形成MgO膜。

<实施例19>

使用MgO颗粒中所含的元素不是Y而是Ce和Sc，Ce和Sc的浓度分别为500ppm的MgO蒸镀材料，除此之外，用与实施例1相同的方法形成MgO膜。

<实施例20>

使用MgO颗粒中所含的元素不是Y而是La和Sc，La和Sc的浓度分别为50ppm和1000ppm的MgO蒸镀材料，除此之外，用与实施例1相同的方法形成MgO膜。

<实施例21>

使用MgO颗粒中所含的元素不是Y而是La和Si，La和Si的浓度分别为1000ppm和50ppm的MgO蒸镀材料，除此之外，用与实施例1相同的方法形成MgO膜。

<实施例22>

使用MgO颗粒中所含的元素不是Y而是La、Ca和Fe，La、Ca和Fe的浓度分别为500ppm、200ppm和200ppm的MgO蒸镀材料，除此之外，用与实施例1相同的方法形成MgO膜。

<比较例1>

使用MgO颗粒中所含的元素不是Y而是Si，该Si的浓度为5ppm的MgO蒸镀材料，除此之外，用与实施例1相同的方法形成MgO膜。

<比较例2>

使用MgO颗粒中所含的元素是Y，该Y的浓度为15000ppm的MgO蒸镀材料，除此之外，用与实施例1相同的方法形成MgO膜。

<比较例3>

使用MgO颗粒中所含的元素不是Y而是La，该La的浓度为20000ppm的MgO蒸镀材料，除此之外，用与实施例1相同的方法形成MgO膜。

<比较例4>

使用MgO颗粒中所含的元素不是Y而是Ce，该Ce的浓度为20000ppm的MgO蒸镀材料，除此之外，用与实施例1相同的方法形成MgO膜。

<比较例5>

使用MgO颗粒中所含的元素不是Y而是Pr，该Pr的浓度为20000ppm的MgO蒸镀材料，除此之外，用与实施例1相同的方法形成MgO膜。

<比较例6>

使用MgO颗粒中所含的元素不是Y而是Nd，该Nd的浓度为20000ppm的MgO蒸镀材料，除此之外，用与实施例1相同的方法形成MgO膜。

<比较例7>

使用MgO颗粒中所含的元素不是Y而是Pm，该Pm的浓度为20000ppm的MgO蒸镀材料，除此之外，用与实施例1相同的方法形成MgO膜。

<比较例8>

使用MgO颗粒中所含的元素不是Y而是Sm，该Sm的浓度为20000ppm的MgO蒸镀材料，除此之外，用与实施例1相同的方法形成MgO膜。

<比较试验以及评价>

使用具有用实施例1～22以及比较例1～8得到的MgO膜的玻璃基板，分别制作试验基板。具体是首先用ITO(氧化铟锡)电极形成80μm的放电间隙后，在介质上形成MgO膜，把该玻璃基板作为前玻璃基板。接着准备形成了高150μm、间距360μm隔壁(肋)的后玻璃基板。设置该后玻璃基板和前玻璃基板，使它们相对。向由前玻璃基板、后玻璃基板、隔壁形成的放电空间中注入Ne-4％Xe混合气体作为放电气体。

使用这样得到的试验基板在-20℃、30℃以及90℃的各温度条件下进行模拟寻址放电试验，也就是进行在2枚玻璃基板间的相对放电试验。试验条件：使放电气体压力为500Torr，使外加电压为200V，使频率为1kHz。在这样的条件下进行试验，通过光电子倍增管检测由放电所放出的近红外线，把从外加电压开始至发光结束的时间作为应答时间进行评价。该应答时间包括统计上的发光偏差。把试验结果分别出示在表1和表2中。

[表1]

	添加元素	添加量(ppm)	放电应答时间(μ秒)
						-20℃	30℃	90℃
			实施例1	Y	300				2.10	0.54	0.55
实施例2	Y	600				1.20	0.45	0.40
			实施例3	Y	7000				2.20	1.80	1.80
实施例4	La	500				0.43	0.42	0.42
			实施例5	La	5000				0.30	0.25	0.22
实施例6	La	12000				0.88	0.65	0.70
			实施例7	Ce	600				0.22	0.21	0.20
实施例8	Ce	7000				0.76	0.54	0.77
			实施例9	Ce	15000				1.67	1.55	1.32
实施例10	Pr	500				1.35	1.12	0.67
			实施例11	Pr	5000				2.65	1.96	1.65
实施例12	Nd	500				1.56	0.99	0.45
			实施例13	Nd	5000				1.36	0.64	0.34
实施例14	Pm	500				0.83	0.64	0.44
			实施例15	Pm	5000				0.99	0.43	0.25
实施例16	Sm	500				0.56	0.45	0.43
			实施例17	Sm	5000				1.34	1.01	0.88
实施例18	Y/La	200/500				3.56	2.21	2.10
			实施例19	Ce/Sc	500/500				1.89	1.34	1.40
实施例20	La/Sc	50/1000				2.54	1.88	1.64
			实施例21	La/Si	1000/50				3.00	2.15	2.11
实施例22	La/Ca/Fe	500/200/200				2.90	1.51	0.99

[表2]

	添加元素	添加量(ppm)	放电应答时间(μ秒)
						-20℃	30℃	90℃
			比较例1	Si	5				26.66	10.44	1.97
比较例2	Y	15000				9.32	8.65	5.60
			比较例3	La	20000				8.20	4.10	4.01
比较例4	Ce	20000				7.60	4.70	6.70
			比较例5	Pr	20000				10.03	5.25	4.43
比较例6	Nd	20000				8.19	7.35	6.34
			比较例7	Pm	20000				12.12	9.65	5.38
比较例8	Sm	20000				11.37	10.11	6.49

如表1和表2所表明，Y浓度高于本发明规定浓度范围的比较例2、La浓度高于本发明规定浓度范围的比较例3、Ce浓度高于本发明规定浓度范围的比较例4、Pr浓度高于本发明规定浓度范围的比较例5、Nd浓度高于本发明规定浓度范围的比较例6、Pm浓度高于本发明规定浓度范围的比较例7以及Sm浓度高于本发明规定浓度范围的比较例8中，在所有温度范围，放电应答时间均较长，与此相反，Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm或Sm的浓度在本发明规定浓度范围内的实施例1～17中，在宽的温度范围放电应答时间短。另外，按各规定量添加本发明规定浓度范围内的Y以及La的实施例18、按各规定量添加本发明规定浓度范围内的Ce以及Sc的实施例19、按各规定量添加本发明规定浓度范围内的La以及Sc的实施例20、按各规定量添加本发明规定浓度范围内的La以及Si的实施例21、按各规定量添加本发明规定浓度范围内的La、Ca以及Fe的实施例22中，在宽的温度范围，放电应答时间短。比较例1的低温区域的放电应答时间相当长。另外，比较例3和4中，由放电引起的发光强度不稳定。

Claims (18)

1.MgO蒸镀材料，它是用于形成等离子体显示面板保护膜的MgO蒸镀材料，其中

含有MgO纯度在98％以上，并且相对密度在90％以上的MgO颗粒；

前述颗粒含有选自Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm以及Sm的1种或2种以上元素；

含有前述Y时，Y的浓度为5～10000ppm；含有前述La时，La的浓度为5～15000ppm；含有前述Ce时，Ce的浓度为5～16000ppm；含有前述Pr时，Pr的浓度为5～16000ppm；含有前述Nd时，Nd的浓度为5～16000ppm；含有前述Pm时，Pm的浓度为5～16000ppm；含有前述Sm时，Sm的浓度为5～16000ppm。

2.根据权利要求1中所述的MgO蒸镀材料，其中，MgO颗粒是多晶或单晶。

3.根据权利要求1中所述的MgO蒸镀材料，其中，MgO颗粒是通过烧结法得到的多晶或通过电熔融法得到的单晶。

4.根据权利要求1中所述的MgO蒸镀材料，其中，含有Y时，Y的浓度为10～5000ppm；含有La时，La的浓度为10～7000ppm；含有Ce时，Ce的浓度为10～8000ppm；含有Pr时，Pr的浓度为10～7000ppm；含有Nd时，Nd的浓度为10～7000ppm；含有Pm时，Pm的浓度为10～7000ppm；含有Sm时，Sm的浓度为10～7000ppm。

5.根据权利要求1中所述的MgO蒸镀材料，其中，含有Y时，Y的浓度为20～1000ppm；含有La时，La的浓度为20～1000ppm；含有Ce时，Ce的浓度为20～1000ppm；含有Pr时，Pr的浓度为20～1000ppm；含有Nd时，Nd的浓度为20～1000ppm；含有Pm时，Pm的浓度为20～1000ppm；含有Sm时，Sm的浓度为20～1000ppm。

6.MgO膜，它是用权利要求1中所述的MgO蒸镀材料作为靶材料的真空成膜法形成的。

7.根据权利要求6中所述的MgO膜，其中，含有选自Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm以及Sm的1种或2种以上元素；

含有前述Y时，Y的浓度为5～10000ppm；含有前述La时，La的浓度为5～15000ppm；含有前述Ce时，Ce的浓度为5～16000ppm；含有前述Pr时，Pr的浓度为5～16000ppm；含有前述Nd时，Nd的浓度为5～16000ppm；含有前述Pm时，Pm的浓度为5～16000ppm；含有前述Sm时，Sm的浓度为5～16000ppm。

8.根据权利要求6中所述的MgO膜，其中，真空成膜法是电子束蒸镀法或离子镀法。

9.MgO膜，它具有以不含Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm以及Sm任何元素的MgO蒸镀材料作为靶材料形成的基底层和在该基底层表面以权利要求1中所述的MgO蒸镀材料作为靶材料形成的表面层。

10.根据权利要求6中所述的MgO膜，其中，含有在基底玻璃基板表面纵横排列并竖直设置的多个柱状晶体，前述柱状晶体的平均直径在20～100nm范围，前述柱状晶体长度方向与向前述基底玻璃基板表面引的垂线所形成的角度是0～50度。

11.根据权利要求9中所述的MgO膜，其中，含有在基底玻璃基板表面纵横排列并竖直设置的多个柱状晶体，前述柱状晶体的平均直径在20～100nm范围，前述柱状晶体长度方向与向前述基底玻璃基板表面引的垂线所形成的角度是0～50度。

12.根据权利要求6中所述的MgO膜，其中，结晶取向性具有(111)面的取向或(111)面的优先取向。

13.根据权利要求9中所述的MgO膜，其中，结晶取向性具有(111)面的取向或(111)面的优先取向。

14.根据权利要求6中所述的MgO膜，其中，结晶取向性具有(100)面的取向或(100)面的优先取向。

15.根据权利要求9中所述的MgO膜，其中，结晶取向性具有(100)面的取向或(100)面的优先取向。

16.根据权利要求6中所述的MgO膜，其中，结晶取向性具有(110)面的取向或(110)面的优先取向。

17.根据权利要求9中所述的MgO膜，其中，结晶取向性具有(110)面的取向或(110)面的优先取向。

18.等离子体显示面板，它是在介质层上设置权利要求6至17任意一项中所述的MgO膜的等离子体显示面板。

Images