DE602004006783T2

DE602004006783T2 - Gasentladungsanzeigetafel und Herstellungsverfahren dafür

Info

Publication number: DE602004006783T2
Application number: DE602004006783T
Authority: DE
Inventors: H. Harada; T. Ogawa
Original assignee: Fujitsu Hitachi Plasma Display Ltd
Current assignee: Hitachi Plasma Display Ltd
Priority date: 2003-02-10
Filing date: 2004-01-26
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2024-01-27
Also published as: TWI229828B; TW200415538A; KR20040073290A; EP1445786B1; EP1445786A3; US20040155585A1; EP1445786A2; US7061181B2; JP2004247068A; JP4034202B2; DE602004006783D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gasentladungstafel wie beispielsweise eine Plasmaanzeigetafel (plasma display panel: PDP) und ihr Produktionsverfahren. Die Gasentladungstafel gemäß der vorliegenden Erfindung wird zweckmäßigerweise für Fernsehgeräte im Haushalt, Computermonitore sowie Großbildschirme zum Anzeigen von Informationen verwendet, die auf Bahnhöfen, Flughäfen, an Börsen, in Betrieben, Schulen und dergleichen vorgesehen sind.
Herkömmlicherweise sind eine Plasmaanzeigetafel (PDP), eine plasmaadressierte Flüssigkristallanzeige (PALC) und dergleichen als Gasentladungstafel bekannt. Von diesen Gasentladungstafeln ist die PDP durch ein großes Format und eine kleine Dicke gekennzeichnet und ist gegenwärtig eine der größten der verkauften Anzeigevorrichtungen.
1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer repräsentativen PDP, die im praktischen Einsatz ist.
Die PDP von 1 ist aus einem Vorderseitensubstrat und einem Rückseitensubstrat gebildet.
Das Vorderseitensubstrat 10 umfasst im Allgemeinen eine Vielzahl von Anzeigeelektroden (Halteelektroden X, Y, die zu paaren sind), die auf einem Glassubstrat 11 gebildet sind, eine dielektrische Schicht 17, die gebildet ist, um die Anzeigeelektroden X, Y zu bedecken, und einen Schutzfilm 18, der auf der dielektrischen Schicht 17 gebildet ist und hin zu einem Entladungsraum exponiert ist.
Die Anzeigeelektroden X, Y umfassen jeweils einen transparenten Elektrodenfilm 41 und eine Buselektrode 42, die auf einen Rand des transparenten Elektrodenfilms 41 zum Reduzieren des Widerstandes des Films 41 laminiert ist. Die Buselektrode 42 ist in der Breite schmaler als der transparente Elektrodenfilm.
Das Rückseitensubstrat 20 umfasst im Allgemeinen eine Vielzahl von Adresselektroden A, die auf einem Glassubstrat 21 gebildet sind, eine dielektrische Schicht 24, die die Adresselektroden A bedeckt, eine Vielzahl von bandförmigen Barrierenrippen 29, die auf der dielektrischen Schicht 24 und zwischen benachbarten Adresselektroden gebildet sind, und Phosphorschichten 28R, 28G und 28B, die jeweils zwischen den Barrierenrippen gebildet sind, um sich an den Wänden der Barrierenrippen zu erstrecken.
Die obenerwähnten Vorderseiten- und Rückseitensubstrate sind mit den Anzeigeelektroden und Adresselektroden, die so platziert sind, um aneinanderzugrenzen, gegenüberliegend so angeordnet, dass sich die beiden Elektrodenarten in rechten Winkeln schneiden, und die Peripherie der Substrate ist mit einer Abdichtungsglasschicht abgedichtet, und ein Raum, der von den Barrierenrippen 29 umgeben ist, ist mit einem Entladungsgas (zum Beispiel Ne-Xe-Gas) gefüllt, um dadurch eine PDP 1 zu bilden. In 1 verkörpern R, G und B jeweilig Einheitslichtemissionsbereiche von Rot, Grün und Blau, und ein Pixel wird aus den in seitlicher Richtung angeordneten RGB-Bereichen gebildet.
Wenn bei der obigen Konstruktion der PDP ein elektrisches Feld zwischen den Anzeigeelektroden und Adresselektroden angewendet wird, wird ein Entladungsgas zwischen ihnen angeregt und ionisiert, um Vakuum-UV-Strahlen zu entladen. Dabei sind die entladenen Vakuum-UV-Strahlen mit Phosphor in Kontakt, so dass durch den Phosphor sichtbares Licht entladen wird, das für die Anzeige genutzt wird.
Die dielektrische Schicht wird im Allgemeinen unter Verwendung einer Glaspaste gebildet, die durch Dispensieren von niedrigschmelzendem Glas in einem Binder erhalten wird, der Ethylzelluloseharz als Hauptbestandteil enthält, oder einer Glasfolie, die durch Dispensieren des niedrigschmelzenden Glases in einem Acrylharz oder dergleichen erhalten wird. Die Glaspaste oder Glasfolie wird gebacken, um die Harzbestandteile auszubrennen, damit das darin enthaltene niedrigschmelzende Glas schmilzt, wodurch die dielektrische Schicht gebildet wird.
Die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2000-21304 hat jüngst eine PDP gemeldet, die anstelle der dielektrischen Schicht, die aus dem niedrigschmelzenden Glas gebildet ist, eine dielektrische Schicht umfasst, die durch ein Verfahren zum Wachsen aus der Dampfphase wie z. B. ein CVD-Verfahren oder dergleichen gebildet wird, um die Tafelleistung einer PDP zu verbessern.
Die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2001-155647 schlägt einen Abdeckungsfilm vor, der auf einem dielektrischen Film vorgesehen wird, um die Qualitätsminderung von Phosphor durch ein NH₃-Basisgas zu unterdrücken, das durch den dielektrischen Film erzeugt wird, der durch das CVD-Verfahren gebildet wird.
Um die Produktionsgeschwindigkeit der PDP zu verbessern, ist es wünschenswert, die Bildungsgeschwindigkeit der dielektrischen Schicht zu erhöhen. Jedoch wird, auch wenn lediglich die Schichtbildungsgeschwindigkeit angehoben wird, ein Verunreinigungsgas in der dielektrischen Schicht verstärkt. Daher wird das Verunreinigungsgas entladen, wodurch es zu einer Qualitätsminderung des Phosphors kommt. Der Abdeckungsfilm ist zum Unterdrücken der Entladung des Verunreinigungsgases auch unzureichend. Wenn die Schichtbildungsgeschwindigkeit weiter erhöht wird, tritt eine Anzahl von Defekten wie beispielsweise ein Riss in der dielektrischen Schicht, eine ungleichförmige Dicke der dielektrischen Schicht und dergleichen auf. Durch diese Defekte kann die dielektrische Schicht teilweise so gemindert werden, dass eine Betriebslebenszeit der Tafel verkürzt wird.
US-B1-6 450 849 (Harada Hideki) vom 17. September 2002 (2002-09-17) beschreibt ein Herstellungsverfahren einer Gasentladungsanzeigevorrichtung, die eine dielektrische Schicht hat, die sich über einen gesamten Anzeigebereich ausbreitet, um Elektroden zu bedecken, die auf einem Substrat angeordnet sind, mit dem Anordnen der Elektroden auf dem Substrat; und dem konformen Bilden der dielektrischen Schicht auf einer Oberfläche des Substrats, auf der die Elektroden angeordnet worden sind, unter Einsatz eines Plasmadampfabscheidungsverfahrens. Das Herstellungsverfahren kann ferner das Bilden einer Lichtschirmschicht zwischen den Elektroden vor dem Bilden der dielektrischen Schicht umfassen, wobei wenigstens der Oberflächenentladungsspalt innerhalb des Anzeigebereiches ausgenommen ist.
Idris I et al: "Film characteristics of low-temperature plasma-enhanced chemical vapor deposition silicon dioxide using tetraisocyanatesilane and oxygen", Japanese Journal of Applied Physics, Publication Office Japanese Journal of Applied Physics, Tokio, JP., Bd. 37, Nr. 12A, Teil 1, Dezember 1998 (1998-12), Seiten 6562-6568, XP000927326 ISSN: 0021-4922, beschreibt Filmcharakteristiken von Siliziumdioxid von plasmaunterstützter chemischer Dampfabscheidung unter Verwendung von Tetraisocyanatsilan und Sauerstoff bei Tieftemperatur.
Die Patentkurzfassungen von Japan, Bd. 018, Nr. 490 (C-1249), 13. September 1994 (1994-09-13) & JP 06 158327 A (Canon Inc), 7. Juni 1994 (1994-06-07), beschreiben ein Dünnfilmabscheidungsverfahren, bei dem ein Si-Wafer erhitzt wird, gasförmiges SiH₄ in ein Reaktionsgefäß geleitet wird, gasförmiges N₂O als sauerstoffhaltiges Gas hineingeleitet wird und ein Siliziumoxidfilm mit einer Dicke von 5 Å bei 400 Pa (3 Torr) 3 s lang abgeschieden wird. Das Gefäß wird auf 6,6 × 10^–5 Pa (5 × 10^–7 Torr) durch eine Evakuierungsvorrichtung evakuiert, gasförmiges, mit He auf 5 % verdünntes F₂ wird hineingeleitet, und der Film wird mit gasförmigem F₂ bei 400 Pa (3 Torr) 2 s lang behandelt. Das Gefäß wird auf 6,6 × 10^–5 Pa (5 × 10^–7 Torr) evakuiert. Der Prozess wird 100-mal wiederholt, und ein Siliziumoxidfilm mit einer Dicke von 500 Å wird abgeschieden. Der Anteil von gasförmigem H₂ in dem Film wird durch die Mehrwegereflexionsinfrarotanalyse gemessen, und das Messresultat beträgt 6 × 10^–19 cm^–3.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben eine Beziehung zwischen den Bildungsbedingungen der dielektrischen Schicht und der in der Tafel entladenen Gasmenge oder einer Zusammensetzung der dielektrischen Schicht und eine Beziehung zwischen der Menge des Gases und der Betriebslebenszeit der Tafel untersucht und sind deshalb zu der vorliegenden Erfindung gekommen.
Die vorliegende Erfindung ist in dem beiliegenden unabhängigen Anspruch definiert, worauf jetzt Bezug genommen werden sollte. Ferner können bevorzugte Merkmale den ihm beigefügten Unteransprüchen entnommen werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Gasentladungstafel vorgesehen, die für eine PDP geeignet ist und umfasst: ein Paar von Substraten, die zum Bilden eines Entladungsraums einander zugewandt sind; eine Elektrode, die auf wenigstens einem der Substrate gebildet ist; und eine dielektrische Schicht zum Bedecken der Elektrode; bei der die dielektrische Schicht SiO₂ mit einem Gehaltsverhältnis von 50 Gew.-% oder mehr enthält und Wasserstoff und/oder Stickstoff umfasst, wobei der Wasserstoff- und Stickstoffgehalt in der dielektrischen Schicht 5 × 10²¹ Atome/cm³ oder weniger bzw. 3 × 10²⁰ Atome/cm³ oder weniger beträgt.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Produzieren der obenerwähnten Gasentladungstafel vorgesehen, bei dem eine dielektrische Schicht durch ein Verfahren zum Wachsen aus der Dampfphase gebildet wird.
Diese und andere Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung gehen aus der folgenden eingehenden Beschreibung deutlicher hervor. Es versteht sich jedoch, dass die eingehende Beschreibung und die spezifischen Beispiele, die bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung angeben, nur als Erläuterung dienen, da für die Fachwelt aus dieser eingehenden Beschreibung die verschiedensten Veränderungen und Abwandlungen innerhalb des Umfangs der Erfindung ersichtlich sind.
Nur beispielhaft wird nun Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen genommen, in denen:
1 eine schematische perspektivische Ansicht einer PDP ist;
2 ein Diagramm zum Darstellen einer Beziehung zwischen einer Bildungsgeschwindigkeit einer dielektrischen Schicht und dem Wasserstoffgehalt der dielektrischen Schicht ist;
3 ein Diagramm zum Darstellen einer Beziehung zwischen dem Wasserstoffgehalt der dielektrischen Schicht und einer Betriebslebenszeit der Tafel (Prozentsatz der Luminanzverschlechterung bezüglich jenes der Anfangsluminanz nach Ablauf von 168 Stunden ab Einschalten der Tafel) ist;
4 ein Diagramm zum Darstellen einer Beziehung zwischen der Bildungsgeschwindigkeit der dielektrischen Schicht und dem Stickstoffgehalt der dielektrischen Schicht ist; und
5 ein Diagramm zum Darstellen einer Beziehung zwischen dem Stickstoffgehalt der dielektrischen Schicht und der Betriebslebenszeit der Tafel (Prozentsatz der Luminanzverschlechterung bezüglich jenes der Anfangsluminanz nach Ablauf von 168 Stunden ab Einschalten der Tafel) ist.
Die Gasentladungstafel gemäß der vorliegenden Erfindung hat wenigstens eine dielektrische Schicht und ist nicht besonders beschränkt, solange sie eine Anzeige unter Einsatz einer Gasentladung ausführt. Als Gasentladungstafel können zum Beispiel eine PDP, PALC und dergleichen genannt werden.
Die dielektrische Schicht enthält gemäß der vorliegenden Erfindung SiO₂ als Hauptbestandteil und setzt sich aus einem Material zusammen, das Wasserstoff mit 5 × 10²¹ Atomen/cm³ oder weniger und/oder Stickstoff mit 3 × 10²⁰ Atomen/cm³ oder weniger enthält.
Hauptbestandteil bedeutet hier, dass ein Gehaltsverhältnis von SiO₂ in der dielektrischen Schicht 50 Gew.-% oder höher, vorzugsweise 90 Gew.-% oder höher ist (das Maximalverhältnis beläuft sich auf 100 Gew.-%). Bestandteile außer SiO₂ enthalten Wasserstoff, Stickstoff, Kohlenstoff, Phosphor, Bor und andere. Davon können Phosphor und/oder Bor absichtlich zu der dielektrischen Schicht zwecks Steuerung der Filmspannung und Ätzgeschwindigkeit der dielektrischen Schicht hinzugefügt werden. Die Konzentration von Phosphor und Bor beträgt vorzugsweise 10 Gew.-% oder weniger, noch besser jedoch 8 Gew.-% oder weniger (das Mindestverhältnis beläuft sich auf 0 Gew.-%).
Gemäß der vorliegenden Erfindung beträgt der Wasserstoffgehalt der dielektrischen Schicht 5 × 10²¹ Atome/cm³ oder weniger und/oder ihr Stickstoffgehalt 3 × 10²⁰ Atome/cm³ oder weniger. Der Grund zum Definieren des Bereiches des Wasserstoff- und Stickstoffgehalts wird nachfolgend anhand des Beispiels der PDP beschrieben.
2 ist ein Diagramm zum Erläutern einer Beziehung zwischen der Bildungsgeschwindigkeit der dielektrischen Schicht und dem Wasserstoffgehalt der dielektrischen Schicht. Aus 2 geht hervor, dass der Wasserstoffgehalt desto höher ist, je schneller die Schichtbildungsgeschwindigkeit ist.
3 ist ein Diagramm zum Erläutern einer Beziehung zwischen dem Wasserstoffgehalt der dielektrischen Schicht und einer Betriebslebenszeit der Tafel (Prozentsatz der Luminanzverschlechterung bezüglich jenes der Anfangsluminanz nach Ablauf von 168 Stunden ab dem Einschalten der Tafel). Aus 3 ist ersichtlich, dass die Betriebslebenszeit der Tafel deutlich kürzer wird, wenn der Wasserstoffgehalt der dielektrischen Schicht eine gewisse Menge überschreitet.
Aus 2 und 3 geht hervor, dass der Wasserstoffgehalt der dielektrischen Schicht, die zu bilden ist, beim schnellen Bilden der dielektrischen Schicht innerhalb eines gewissen Bereiches liegen muss, in dem die Betriebslebenszeit der Tafel verlängert wird. Die gewisse Wasserstoffmenge beträgt 5 × 10²¹ Atome/cm³ oder weniger und liegt vorzugs weise in dem Bereich zwischen 1 × 10²¹ und 3 × 10²¹ Atomen/cm³.
4 ist ein Diagramm zum Darstellen einer Beziehung zwischen der Bildungsgeschwindigkeit der dielektrischen Schicht und dem Stickstoffgehalt der dielektrischen Schicht, und 5 ist ein Diagramm zum Darstellen einer Beziehung zwischen dem Stickstoffgehalt der dielektrischen Schicht und der Betriebslebenszeit der Tafel (Prozentsatz der Luminanzverschlechterung bezüglich jenes der Anfangsluminanz nach Ablauf von 168 Stunden ab dem Einschalten der Tafel). Dieselbe Tendenz wie im Falle von Wasserstoff in 2 und 3 ist im Falle von Stickstoff in 4 und 5 erkennbar.
Aus 4 und 5 geht hervor, dass der Stickstoffgehalt der dielektrischen Schicht, die zu bilden ist, beim schnellen Bilden der dielektrischen Schicht innerhalb eines gewissen Bereiches liegen muss, in dem die Betriebslebenszeit der Tafel verlängert wird. Die gewisse Menge von Stickstoff beträgt 3 × 10²⁰ Atome/cm³ oder weniger und liegt vorzugsweise in dem Bereich zwischen 1 × 10¹⁹ und 1 × 10²⁰ Atomen/cm³.
Daher werden ein Wasserstoffgehalt von 5 × 10²¹ Atomen/cm³ oder weniger und ein Stickstoffgehalt von 3 × 10²⁰ Atomen/cm³ oder weniger bevorzugt. Eine günstigere Kombination ist ein Wasserstoffgehalt von 1 × 10²¹ bis 5 × 10²¹ Atomen/cm³ und ein Stickstoffgehalt von 1 × 10¹⁹ bis 3 × 10²⁰ Atomen/cm³. Eine noch bessere Kombination ist ein Wasserstoffgehalt von 1 × 10²¹ bis 3 × 10²¹ Atomen/cm³ und ein Stickstoffgehalt von 1 × 10¹⁹ bis 1 × 10²⁰ Atomen/cm³.
In 3 bis 5 wird die dielektrische Schicht durch ein Plasma-CVD-Verfahren unter den Bedingungen eines Suszep tor-Bereiches von 2000 cm², einer HF-Leistung von 2000 W und einer Flussrate von SiH₄-Gas/N₂O-Gas von 1/10 gebildet, abgesehen davon, dass die Flussrate von SiH₄-Gas von 100 bis 2000 cm³ variiert. In 3 und 5 wird das Messen der Betriebslebenszeit der Tafel folgendermaßen ausgeführt und ist die Konstruktion der PDP wie folgt.
Anzeigeelektrode: Breite der Anzeigeelektroden = 300 μm
und jene der Buselektroden = 100 μm
Entladungsspalt zwischen Anzeigeelektroden: 100 μm
Dicke der dielektrischen Schicht: 10 μm
Höhe der Barrierenrippen: 100 μm
Entladungsgas: Ne-Xe (5 %)
Gasdruck: 66,6 × 10³ Pa (500 Torr)
Dicke einer Phosphorschicht: 20 μm
Phosphormaterial für Rot : (Y, Gd) BO₃:Eu³⁺
Phosphormaterial für Grün: Zn₂SiO₄:Mn²⁺
Phosphormaterial für Blau: BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺
Oben ist eine typische dielektrische Schicht beschrieben, die durch das Plasma-CVD-Verfahren gebildet wird. Jedoch können außer dem Plasma-CVD-Verfahren ein Verfahren zum Wachsen aus der Dampfphase wie beispielsweise ein CVD-Verfahren, ein Sputtern, eine Dampfabscheidung oder dergleichen zum Einsatz kommen, solange die dielektrische Schicht mit dem oben spezifizierten Wasserstoff- und/oder Stickstoffgehalt gebildet werden kann. Bei der vorliegenden Erfindung kommt unter dem Gesichtspunkt der Steuerung einer Verwerfung des Substrates und der Kostenverringerung vorzugsweise das Plasma-CVD-Verfahren zum Einsatz.
Materielles Gas, das zum Bilden der dielektrischen Schicht durch das Plasma-CVD-Verfahren zu verwenden ist, enthält eine Siliziumquelle wie z. B. Silan: SiH₄, Tetraethoxysilan: Si(OC₂H₅)₄, Methyltrimethoxysilan: CH₃Si(OCH₃)₃ oder dergleichen und eine siliziumfreie Quelle wie z. B. N₂O, CO₂, CO, H₂O, O₂ oder dergleichen.
Schichtbildungsbedingungen derart wie Suszeptor-Bereich: 2000 bis 15000 cm², HF-Leistung: 2000 bis 20000 W, Temperatur: 360 bis 450 °C, Druck: 266 bis 400 Pa (2 bis 3 Torr) und dergleichen können zum Bilden der dielektrischen Schicht mittels des Plasma-CVD-Verfahrens genannt werden, wobei aber die obigen Werte in Abhängigkeit von der Größe des Substrates, die zum Bilden der dielektrischen Schicht gewünscht wird, und der Eigenschaft der dielektrischen Schicht variieren können.
Die HF-Leistung/Suszeptor-Bereich beträgt vorzugsweise 0,82 W/cm² oder mehr, besser jedoch 0,9 W/cm² oder mehr, damit der Wasserstoffgehalt bei 5 × 10²¹ Atomen/cm³ oder weniger und der Stickstoffgehalt bei 3 × 10²⁰ Atomen/cm³ oder weniger liegt.
Eine Oberflächenentladungs-PDP mit drei Elektroden vom Wechselstromtyp, die in 1 gezeigt ist, wird unten als typische Gasentladungstafel gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben, bei der ein Schutzfilm verwendet werden kann. Die folgenden Beispiele sind nur zu Erläuterungszwecken bestimmt, und die Erfindung ist nicht darauf begrenzt.
Eine PDP 1, die in 1 gezeigt ist, ist aus einem Vorderseitensubstrat und einem Rückseitensubstrat gebildet. Das Vorderseitensubstrat 10 umfasst im Allgemeinen eine Vielzahl von zu paarenden Anzeigeelektroden X, Y, die auf einem Glassubstrat 11 gebildet sind, eine dielektrische Schicht 17, die so gebildet ist, um die Anzeigeelektroden zu bedecken, und einen Schutzfilm 18, der auf der dielektrischen Schicht 17 gebildet ist und an einem Entladungsraum exponiert ist.
Die Anzeigeelektroden umfassen transparente Elektrodenfilme 41 in Form von Streifen oder Punkten pro Entladungszelleneinheit und Buselektroden 42, die in Streifen auf einen Rand der transparenten Elektrodenfilme 41 zum Reduzieren des Widerstandes der Filme 41 laminiert sind. Jede Buselektrode 42 ist in der Breite schmaler als jeder transparente Elektrodenfilm.
Der transparente Elektrodenfilm 41 kann unter Verwendung eines Verfahrens gebildet werden, bei dem eine Paste, die eine organische Verbindung eines Metalls enthält und den transparenten Elektrodenfilm bildet, aufgetragen und gebacken wird, wodurch der transparente Elektrodenfilm 41 gebildet wird.
Die dielektrische Schicht mit dem oben spezifizierten Wasserstoff- und/oder Stickstoffgehalt kann für die dielektrische Schicht 17 verwendet werden.
Das Rückseitensubstrat 20 umfasst im Allgemeinen eine Vielzahl von Adresselektroden A, die in Streifen auf einem Glassubstrat 21 gebildet sind, eine dielektrische Schicht 24, die gebildet ist, um die Adresselektroden A zu bedecken, eine Vielzahl von bandförmigen Barrierenrippen 29, die auf der dielektrischen Schicht 24 und zwischen benachbarten Adresselektroden A gebildet sind, und Phosphorschichten 28R, 28G und 28B, die jeweils zwischen den Barrierenrippen gebildet sind, um sich an den Wänden der Barrierenrippen zu erstrecken.
Jede der Barrierenrippen 29 kann gebildet werden, indem eine Paste aus niedrigschmelzendem Glas und einem Binder auf der dielektrischen Schicht 24 aufgetragen wird, um einen Film zu bilden, die aufgetragene Paste gebacken und dann durch ein Sandstrahlverfahren unter Einsatz einer Maske mit einer Barrierenrippenform ausgeschnitten wird. Wenn ein photoempfindliches Harz als Binder verwendet wird, kann die Barrierenrippe auch durch Belichten und Entwickeln der aufgetragenen Paste unter Verwendung einer Maske mit einer vorbestimmten Form gebildet werden, woran sich das Backen anschließt.
Die Phosphorschichten (28R, 28G, 28B) können durch Auftragen einer Paste zwischen den Barrierenrippen 29 und dann durch Backen der Paste in einer inerten Atmosphäre gebildet werden. In der Paste ist Phosphor in Partikelform in einer Lösung dispergiert, in der ein Binder aufgelöst ist.
Die dielektrische Schicht mit dem oben spezifizierten Wasserstoff- und/oder Stickstoffgehalt kann für die dielektrische Schicht 24 verwendet werden. Bei dem Rückseitensubstrat kann die Barrierenrippe 29 direkt auf dem Glassubstrat 21 ohne das Bilden der dielektrischen Schicht gebildet werden.
Die obengenannten Vorderseiten- und Rückseitensubstrate (10, 20) sind mit den Anzeigeelektroden (X, Y) und Adresselektroden A, die platziert sind, um aneinanderzugrenzen, gegenüberliegend so angeordnet, dass sich die beiden Elektrodenarten in rechten Winkeln kreuzen, und ein Raum, der von den Barrierenrippen 29 umgeben ist, ist mit einem Entladungsgas gefüllt, um dadurch die PDP 1 zu bilden.
Die PDP, auf die das vorliegende Verfahren angewendet werden kann, ist nicht auf die in 1 gezeigte PDP be grenzt, sondern es kann eine beliebige PDP verwendet werden, solange sie eine dielektrische Schicht zum Bedecken von Entladungselektroden hat, wie beispielsweise eine PDP mit entgegengesetzter Entladung, eine PDP vom transparenten Typ, in der eine Phosphorschicht auf einem Vorderseitensubstrat vorgesehen ist, und eine PDP mit einer Struktur aus zwei Elektroden. Zusätzlich kann die Barrierenrippe eine Maschenform haben.
BEISPIELE
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen eingehender beschrieben, wobei die Erfindung aber nicht darauf begrenzt ist.
Beispiel 1
Anzeigeelektroden, die transparente Elektroden und Buselektroden umfassen, wurden durch ein bekanntes Verfahren auf einem Substrat gebildet.
SiH₄ und N₂O als materielles Gas konnten in eine Plasma-CVD-Vorrichtung mit einem Suszeptor-Bereich von 2000 cm² mit Flussraten von 900 sccm bzw. 9000 sccm unter den Bedingungen einer HF-Leistung von 2,0 kW, einer Temperatur von 400 °C und eines Drucks von 400 Pa (3,0 Torr) fließen, wodurch eine 5 μm dicke dielektrische Schicht bei einer Schichtbildungsgeschwindigkeit von 0,75 μm pro Minute zum Bedecken der Anzeigeelektroden gebildet wurde.
Der Wasserstoff- und Stickstoffgehalt der gebildeten dielektrischen Schicht wurde durch SIMS (Sekundärionenmassenspektrometrie) gemessen. Als Resultat betrugen der Wasserstoffgehalt und der Stickstoffgehalt 3,4 × 10²¹ Atome/cm³ bzw. 0,82 × 10²⁰ Atome/cm³.
Ein Vorderseitensubstrat wurde durch Bilden eines MgO-Films mit einer Dicke von 1,0 μm durch eine bekannte Elektronenstrahlverdampfung erhalten.
Durch ein bekanntes Verfahren wurden anschließend Adresselektroden auf einem Substrat gebildet, wurde eine Vielzahl von bandförmigen Barrierenrippen auf dem Substrat und zwischen benachbarten Adresselektroden gebildet und wurde eine Phosphorschicht zwischen den Barrierenrippen gebildet, wodurch ein Rückseitensubstrat erhalten wurde.
Die erhaltenen Vorderseiten- und Rückseitensubstrate wurden verklebt, um eine PDP zu produzieren. Die Anfangsluminanz der produzierten PDP und ihre Luminanz nach Ablauf von 168 Stunden wurden gemessen. Demzufolge betrug die Luminanz nach Ablauf von 168 Stunden 94 % der Anfangsluminanz, und ein Luminanzrückgang wurde unterdrückt.
Eine dielektrische Schicht wurde auf dieselbe Weise wie oben beschrieben gebildet, außer dass der HF-Leistungswert verändert wurde, und der Wasserstoff- und Stickstoffgehalt der dielektrischen Schicht wurde gemessen. Das Resultat ist in Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1
Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, kann eine Erhöhung des Wasserstoff- und Stickstoffgehaltes durch das Erhöhen der HF-Leistung unterdrückt werden.
Beispiel 2
Eine dielektrische Schicht wurde mit einer Schichtbildungsgeschwindigkeit von 0,71 μm pro Minute auf dieselbe Weise wie bei Beispiel 1 gebildet, außer dass der Suszeptor-Bereich 6700 cm² betrug, die HF-Leistung 6,0 kW betrug und die Flussraten von SiH₄ und N₂O sich auf 3000 sccm bzw. 30000 sccm beliefen.
Der Wasserstoff- und Stickstoffgehalt der gebildeten dielektrischen Schicht wurde durch SIMS (Sekundärionenmassenspektrometrie) gemessen. Als Resultat betrugen der Wasserstoffgehalt und der Stickstoffgehalt 4,2 × 10²¹ Atome/cm³ bzw. 1,2 × 10²⁰ Atome/cm³.
Eine PDP wurde genauso wie bei Beispiel 1 produziert. Die Anfangsluminanz der produzierten PDP und ihre Luminanz nach Ablauf von 168 Stunden wurden gemessen. Demzufolge betrug die Luminanz nach Ablauf von 168 Stunden 98 % der Anfangsluminanz, und ein Luminanzrückgang wurde unterdrückt.
Eine dielektrische Schicht wurde auf dieselbe Weise wie oben beschrieben gebildet, außer dass der HF-Leistungswert verändert wurde, und der Wasserstoff- und Stickstoffgehalt der dielektrischen Schicht wurde gemessen. Das Resultat ist in Tabelle 2 gezeigt.
Tabelle 2
Wie aus Tabelle 2 ersichtlich ist, kann eine Erhöhung des Wasserstoff- und Stickstoffgehaltes genauso wie in Tabelle 1 durch das Erhöhen der HF-Leistung unterdrückt werden.
Als die Anfangsluminanz der produzierten PDP und ihre Luminanz nach Ablauf von 168 Stunden bei einer HF-Leistung von 5,0 kW gemessen wurden, wie in Tabelle 2 gezeigt, betrug die Luminanz nach Ablauf von 168 Stunden 54 % der Anfangsluminanz. Das hieß, dass ein starker Rückgang der Luminanz beobachtet wurde. Dabei betrug die Schichtbildungsgeschwindigkeit 0,84 μm pro Minute.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Wasserstoff- und/oder Stickstoffgehalt der dielektrischen Schicht, die die Gasentladungstafel bildet, innerhalb eines spezifischen Gehaltsbereiches definiert, so dass eine Entgasung unterdrückt wird, die die Betriebslebenszeit der Tafel beeinträchtigt. Deshalb kann eine preiswerte Anzeigevorrichtung mit hoher Zuverlässigkeit vorgesehen werden.

Claims

Gasentladungstafel, die für eine Plasmaanzeigevorrichtung (1) geeignet ist, mit: einem Paar von Substraten (10, 20), die zum Bilden eines Entladungsraums einander zugewandt sind; einer Elektrode (41, A), die auf wenigstens einem Substrat gebildet ist; einem Phosphor, der auf dem anderen Substrat vorgesehen ist; und einer dielektrischen Schicht (17, 24) zum Bedecken der Elektrode; bei der die dielektrische Schicht SiO₂ in einem Gehaltsverhältnis von 50 Gew.-% oder mehr enthält und Wasserstoff und/oder Stickstoff umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserstoff- und Stickstoffgehalt in der dielektrischen Schicht 5 × 10²¹ Atome/cm³ oder weniger bzw. 3 × 10²⁰ Atome/cm³ oder weniger beträgt.
Gasentladungstafel nach Anspruch 1, bei der der Wasserstoffgehalt in dem Bereich zwischen 1 × 10²¹ und 5 × 10²¹ Atomen/cm³ liegt.
Gasentladungstafel nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Stickstoffgehalt in dem Bereich zwischen 1 × 10¹⁹ und 3 × 10²⁰ Atomen/cm³ liegt.
Verfahren zum Produzieren einer Gasentladungstafel nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, bei dem die di elektrische Schicht durch ein Verfahren zum Wachsen aus der Dampfphase gebildet wird.
Verfahren zum Produzieren einer Gasentladungstafel nach Anspruch 4, bei dem die dielektrische Schicht (17, 24) durch ein Plasma-CVD-Verfahren unter Verwendung von SiH₄ und N₂O als materielles Gas gebildet wird.
Verfahren zum Produzieren einer Gasentladungstafel nach Anspruch 5, bei dem die dielektrische Schicht (17, 24) durch das Plasma-CVD-Verfahren unter den Bedingungen gebildet wird, dass das Verhältnis der Hochfrequenzausgangsleistung und des Suszeptor-Bereiches 0,82 W/cm² oder höher ist.