JP2003022755A - プラズマディスプレイパネル用基板、その製造方法、その保護膜成膜装置、およびプラズマディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＡＣ型プラズマディスプレイパネル用基板に
おける誘電体を保護する保護膜の表面を、簡便な方法で
清浄状態に保てるようにする。 【解決手段】 ＡＣ型プラズマディスプレイパネル用基
板１は、電極４を含む基板本体３を有する。この基板本
体３の表面上には誘電体５が形成される。この誘電体５
の表面には、誘電体５を放電によるスパッタから保護す
るための第１保護膜６ａが形成され、さらに第１保護膜
６ａの上に第２保護膜６ｂが形成される。第２保護膜６
ｂは第１保護膜６ａよりも不純物吸湿性が小さい膜質を
有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、プラズマディス
プレイパネル（ＰＤＰ）用基板、その製造方法、その保
護膜成膜装置、およびプラズマディスプレイパネルに関
する。

【０００２】

【従来の技術】プラズマディスプレイパネルは、放電に
伴う発光を利用した表示デバイスであり、様々なものが
提案されている。ここでは、３電極面放電型のＡＣ型プ
ラズマディスプレイパネル（ＡＣ−ＰＤＰ）を一例とし
て、その構造および製造プロセスを説明する。図３はＡ
Ｃ−ＰＤＰの断面図であり、図４はＡＣ−ＰＤＰの製造
プロセスフローを示す。

【０００３】まず、背面基板２側について説明する。は
じめに、背面ガラス基板７にアドレス電極と呼ばれる互
いに平行な複数の電極８が形成される。さらに、その上
に下地層９が形成された後で、リブ１０と呼ばれる障壁
が画素ピッチで前記アドレス電極８と平行に形成され
る。さらに、隣接する前記リブ１０，１０間に蛍光体１
１が各三原色に塗り分けて形成されることで、背面基板
２の製造が終了する。リブ１０は、画素と画素とを電気
的、光学的に分離する障壁としての役割と、前面基板１
と背面基板２とを一定の間隔で対向配置させるスペーサ
としての役割とを担っている。また、蛍光体１１は、放
電によって生じた紫外線を、可視光線に変換する。

【０００４】次に、前面基板１側について説明する。前
面ガラス基板３の表面上に２本で一対の透明電極４が複
数対形成され、その透明電極４の一部に重なるように低
抵抗の金属電極であるバス電極（図示せず）が形成され
る。また、それら電極４は誘電体５によって被覆され
る。この誘電体５は放電によるスパッタに弱いため、誘
電体５の表面上に、耐スパッタ性に優れた保護膜６が形
成される。

【０００５】ところで、ＰＤＰの放電開始電圧は、陰極
の二次電子放出係数γが大きいほど低くなる。このた
め、ＰＤＰの低電圧化のためには、陰極として働く前記
保護膜６として高二次放出係数の材料を用いるのが望ま
しい。現在、耐スパッタ性および高二次電子放出係数を
満足する材料として、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が広
く用いられている。

【０００６】完成した前面基板１と背面基板２とは、そ
の周囲を低融点ガラスを用いて重ね合わされ、大気中４
５０℃前後の温度で封着される。以下、このように封着
され一体化したものをパネルと称する。パネルには排気
孔が用意されており、その排気孔を用いてパネル内不純
物の排気および放電用ガスの導入が行われる。

【０００７】前記ＭｇＯ膜は、水分を始めとする不純物
を吸収し易い性質を持っているため、大気中での封着プ
ロセス中に汚染される機会が多い。ＭｇＯ膜に不純物が
存在していれば、ＰＤＰの放電特性に大きな影響を与え
る。

【０００８】また、ＭｇＯ膜は、水や二酸化炭素などの
不純物を吸着し易く、それぞれ水酸化マグネシウム（Ｍ
ｇ（ＯＨ）₂）や水酸化炭酸マグネシウム（ｍＭｇＣＯ₃
・ｎＭｇ（ＯＨ）₂・ｘＨ₂Ｏ）に変化する。このように
変化すると、本来であれば優れていたＭｇＯ膜の耐スパ
ッタ性が劣化し、スパッタされ易くなってしまう。この
現象はＰＤＰの寿命に影響を与え、保護膜６がスパッタ
により消失し、下地の誘電体５が露出されるまでの時間
を短くしてしまうことになる。

【０００９】このような理由により、従来のＰＤＰの製
造プロセスでは、上述したＭｇＯ汚染を防ぐため、Ｍｇ
Ｏ成膜後、封着までの間に、真空保管や窒素雰囲気保管
にしたり、出来るだけ大気にさらされる時間を短縮する
等の工夫を行っている。また、付着した不純物を除去す
るために、放電ガス封入前には真空状態での加熱排気を
行っている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
例のように、保護膜であるＭｇＯ膜の成膜後の管理を行
うにしても、ＭｇＯ膜の表面を完全に清浄な状態に保つ
ことは不可能であり、その管理も容易ではない。

【００１１】さらに、ＰＤＰは、その構造上、内部の排
気コンダクタンスが非常に小さいので、真空加熱排気を
行っても、ＭｇＯ膜に付着した不純物が多量であれば、
完全に排気するのに長時間を要し、また排気が不十分で
あれば、排気されなかった不純物が再びＭｇＯ膜に付着
し、耐スパッタ性および放電特性に悪影響を及ぼしてし
まう。

【００１２】そこで、この発明は、誘導体を保護する保
護膜の表面を簡便な方法で清浄状態に保つことができる
プラズマディスプレイパネル用基板、その製造方法、そ
の保護膜を成膜する保護膜成膜装置、および前記基板を
用いたプラズマディスプレイパネルを提供することを目
的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１にかかる発明
は、プラズマディスプレイパネル用基板であって、電極
を含む基板本体と、前記基板本体の表面上に形成された
誘電体と、前記誘電体を放電によるスパッタから保護す
るために前記誘電体の表面に形成された第１保護膜と、
前記第１保護膜の表面上に形成された第２保護膜とを備
え、前記第２保護膜は前記第１保護膜よりも不純物吸湿
性が小さい膜質としている。

【００１４】請求項２にかかる発明は、プラズマディス
プレイパネル用基板の製造方法であって、（ａ）電極と
誘電体とを有する基板本体を準備する工程と、（ｂ）前
記誘電体の表面上に、当該誘電体を放電によるスパッタ
から保護するための第１保護膜を形成する工程と、
（ｃ）前記第１保護膜の表面上に当該第１保護膜よりも
不純物吸湿性が小さい膜質の第２保護膜を形成する工程
とを備えている。

【００１５】請求項３にかかる発明は、請求項２に記載
のプラズマディスプレイパネル用基板の製造方法であっ
て、前記工程（ｃ）において前記第１保護膜と前記第２
保護膜とを同じ真空中で形成するものとしている。

【００１６】請求項４にかかる発明は、請求項３に記載
のプラズマディスプレイパネル用基板の製造方法に用い
る前記第１および第２保護膜の成膜装置であって、前記
第１保護膜形成用のターゲットと前記第２保護膜形成用
のターゲットとを有するものとしている。

【００１７】請求項５にかかる発明は、請求項３に記載
のプラズマディスプレイパネル用基板の製造方法に用い
る前記第１および第２保護膜の成膜装置であって、前記
第１保護膜を形成後、プロセス条件を変更して前記第２
保護膜を形成するものとしている。

【００１８】請求項６にかかる発明は、プラズマディス
プレイパネルであって、請求項１に記載のプラズマディ
スプレイパネル用基板よりなる前面基板と、前記前面基
板と封着されて放電空間を形成する背面基板とを備えて
いる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明をその実施の形態
を示す図面に基づいて具体的に説明する。なお、図３に
示す従来例と同一または同等の部材には同一符号を付し
ている。

【００２０】図１はこの発明の実施の形態によるＡＣ−
ＰＤＰの部分拡大断面図を示す。このＡＣ−ＰＤＰは、
ＡＣーＰＤＰ用基板である前面基板１と背面基板２とを
対向配置し、両基板１，２の周囲を封着してパネル化
し、パネル内ガスの排気と、パネル内への放電ガスの導
入を行って構成される。

【００２１】前面基板１は、図２に製造プロセスフロー
で示すように、基板本体である前面ガラス基板３の表面
に互いに平行な２本で一対の透明電極４を複数対形成
し、さらにその上に誘電体５を形成し、さらにその誘電
体５の表面上にＭｇＯ膜からなる保護膜６を形成して構
成される。透明電極４の一部には、抵抗による電圧低下
を軽減するために、金属電極であるバス電極（図示せ
ず）が重なるように形成される。保護膜６は、誘電体５
を放電によるスパッタから保護するためのものである。

【００２２】背面基板２は、図２に製造プロセスフロー
で示すように、基板本体である背面ガラス基板７の表面
に互いに平行な複数のアドレス電極（書込み電極）８を
形成し、さらにその上に下地層９を形成した後で、障壁
であるリブ１０を画素ピッチでアドレス電極８と平行に
形成し、さらに隣接するリブ１０，１０間に蛍光体１１
を各三原色に塗り分けて形成することにより構成され
る。

【００２３】これら両基板１，２を、それらの電極形成
面が互いに対向し、透明電極４とアドレス電極８が互い
に直交する向きとなるように対向配置し、上述したよう
に両基板１，２の周囲を封着してパネルとし、パネル内
ガスの排気と、パネル内への放電ガスの導入が行われ
る。リブ１０で囲まれる空間は放電空間１２となり、こ
の放電空間１２に放電ガスが充填される。

【００２４】前面基板１における誘電体５を保護する保
護膜６は、第１層の保護膜６ａと、その上に形成される
第２層の保護膜６ｂとからなる。第１層の保護膜６ａは
第２層の保護膜６ｂよりも結晶性に優れたものとされ、
かつ第２層の保護膜６ｂは第１層の保護膜６ａよりも不
純物吸湿性が小さいものとされている。両保護膜６ａ，
６ｂの材料としては、従来例の場合と同様に酸化マグネ
シウム（ＭｇＯ）が用いられる。

【００２５】前記両保護膜６ａ，６ｂの成膜には、電子
ビーム（ＥＢ）蒸着、スパッタリング、イオンプレーテ
ィングなどの方法を適用できるが、ここではＥＢ蒸着に
よる成膜について以下に詳述する。この場合、ＥＢ蒸着
装置の同じ真空チャンバー内で、誘電体５形成後の前面
ガラス基板３に、第１層の保護膜６ａについで第２層の
保護膜６ｂを成膜する。これにより成膜処理の簡略化を
図っている。成膜時に導入する酸素ガスの分圧は、第１
層の保護膜６ａを成膜するときと第２層の保護膜６ｂを
成膜するときとで異ならせる。すなわち、第１層の保護
膜６ａは酸素ガスの分圧を高くした条件で成膜し、第２
層の保護膜６ｂは酸素ガスの分圧を低くした条件で成膜
する。その他の構成は従来例の場合と同様であり、前記
のように構成されたパネルを用いてＡＣ型プラズマディ
スプレイ装置が構成される。

【００２６】これにより、前面基板１における第１層の
保護膜６ａは（１１１）配向が高く、いわゆる結晶性の
優れた膜となる反面、不純物を吸収し易い膜となる。一
方、第２層の保護膜６ｂは（１１１）配向が低く、いわ
ゆる結晶性の劣る膜となる反面、不純物を吸収しにくい
膜となる。すなわち、保護膜６の全膜厚のうち上半分の
層である第２層の保護膜６ｂの不純物吸湿性が小さいの
で、大気中での封着プロセスにおいて、保護膜６の表面
での不純物の汚染が大幅に低減される。

【００２７】その結果、図２に製造プロセスフローで示
すように、前記両基板１，２を封着したパネルを、真空
加熱排気した場合、一定の真空度に到達するまでの排気
時間は従来に比べて大幅に短縮することができる。具体
的には、従来の場合の排気時間を１００としたとき、こ
の実施の形態による場合の排気時間は８０となった。

【００２８】また、前記構成のＡＣ−ＰＤＰを用いたＡ
Ｃ型プラズマディスプレイ装置では、保護膜６の表面が
清浄に保たれることで保護膜６の耐スパッタ性が向上す
るので、装置の寿命を向上させることができる。

【００２９】なお、前記実施の形態では、第１層の保護
膜６ａと第２層の保護膜６ｂを成膜するのに、同じ真空
チャンバーで、そのプロセス条件を変更して膜質の異な
る２層の保護膜６ａ，６ｂを形成したが、プロセス条件
の変更に限らず、例えば成膜時に２つのターゲットを通
過する成膜装置により、前記２層の保護膜６ａ，６ｂを
成膜してもよい。この場合には、成膜処理の能力をさら
に向上させることができる。

【００３０】

【発明の効果】請求項１の発明のプラズマディスプレイ
パネル用基板は、電極を含む基板本体と、前記基板本体
の表面上に形成された誘電体と、前記誘電体を放電によ
るスパッタから保護するために前記誘電体の表面に形成
された第１保護膜と、前記第１保護膜の表面上に形成さ
れた第２保護膜とを備え、前記第２保護膜は前記第１保
護膜よりも不純物吸湿性が小さい膜質としたので、この
基板を大気中で封着する過程での保護膜の汚染が低減さ
れることになり、保護膜の表面に付着した不純物を加熱
排気により除去する時間を短縮でき、保護膜の表面を簡
便な方法で清浄状態に保つことができる。

【００３１】請求項２の発明のプラズマディスプレイパ
ネル用基板の製造方法は、（ａ）電極と誘電体とを有す
る基板本体を準備する工程と、（ｂ）前記誘電体の表面
上に、当該誘電体を放電によるスパッタから保護するた
めの第１保護膜を形成する工程と、（ｃ）前記第１保護
膜の表面上に当該第１保護膜よりも不純物吸湿性が小さ
い膜質の第２保護膜を形成する工程とを備えたものとし
たので、保護膜の表面を簡便な方法で清浄状態に保つこ
とができるプラズマディスプレイパネル用基板を製造す
ることができる。

【００３２】請求項３の発明のプラズマディスプレイパ
ネル用基体の製造方法は、請求項２に記載の製造方法に
おいて、前記工程（ｃ）では前記第１保護膜と第２保護
膜とを同じ真空中で形成するものとしたので、成膜処理
を簡略化することができる。

【００３３】請求項４の発明の保護膜成膜装置は、請求
項３に記載のプラズマディスプレイパネル用基板の製造
方法に用いる前記第１および第２保護膜の成膜装置であ
って、前記第１保護膜形成用のターゲットと前記第２保
護膜形成用のターゲットとを有するものとしているの
で、成膜処理をさらに簡略化することができる。

【００３４】請求項５の発明の保護膜成膜装置は、請求
項３に記載のプラズマディスプレイパネル用基板の製造
方法に用いる前記第１および第２保護膜の成膜装置であ
って、前記第１保護膜を形成後、プロセス条件を変更し
て前記第２保護膜を形成するものとしたので、成膜処理
を簡略化することができる。

【００３５】請求項６の発明のプラズマディスプレイパ
ネルは、請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル
用基板よりなる前面基板と、前記前面基板と封着されて
放電空間を形成する背面基板とを備えたものとしたの
で、誘電体を保護する保護膜の表面が清浄状態に保たれ
たものとなり、保護膜の耐スパッタ性が向上し、装置の
寿命を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態によるＡＣ−ＰＤＰの
要部拡大断面図である。

【図２】 この発明の実施の形態によるＡＣ−ＰＤＰの
製造プロセスフローを示す図である。

【図３】 従来のＡＣ−ＰＤＰの要部拡大断面図であ
る。

【図４】 従来のＡＣ−ＰＤＰの製造プロセスフローを
示す図である。

【符号の説明】

１ 前面基板、２ 背面基板、３ 前面ガラス基板（基
板本体）、４ 透明電極、５ 誘電体、６ 保護膜、６
ａ 第１保護膜、６ｂ 第２保護膜、７ 背面ガラス基
板、８ アドレス電極、１１ 蛍光体。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電極を含む基板本体と、 前記基板本体の表面上に形成された誘電体と、 前記誘電体を放電によるスパッタから保護するために前
   記誘電体の表面に形成された第１保護膜と、 前記第１保護膜の表面上に形成された第２保護膜とを備
   え、 前記第２保護膜は前記第１保護膜よりも不純物吸湿性が
   小さい膜質であることを特徴とするプラズマディスプレ
   イパネル用基板。
2. 【請求項２】 （ａ）電極と誘電体とを有する基板本体
   を準備する工程と、 （ｂ）前記誘電体の表面上に、当該誘電体を放電による
   スパッタから保護するための第１保護膜を形成する工程
   と、 （ｃ）前記第１保護膜の表面上に当該第１保護膜よりも
   不純物吸湿性が小さい膜質の第２保護膜を形成する工程
   と、を備えたことを特徴とするプラズマディスプレイパ
   ネル用基板の製造方法。
3. 【請求項３】 前記工程（ｃ）において、前記第１保護
   膜と前記第２保護膜とを同じ真空中で形成する請求項２
   に記載のプラズマディスプレイパネル用基板の製造方
   法。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のプラズマディスプレイ
   パネル用基板の製造方法に用いる、前記第１および第２
   保護膜の成膜装置であって、 前記第１保護膜形成用のターゲットと前記第２保護膜形
   成用のターゲットとを有することを特徴とするプラズマ
   ディスプレイパネル用基板の保護膜成膜装置。
5. 【請求項５】 請求項３に記載のプラズマディスプレイ
   パネル用基板の製造方法に用いる、前記第１および第２
   保護膜の成膜装置であって、 前記第１保護膜を形成後、プロセス条件を変更して前記
   第２保護膜を形成することを特徴とするプラズマディス
   プレイパネル用基板の保護膜成膜装置。
6. 【請求項６】 請求項１に記載のプラズマディスプレイ
   パネル用基板よりなる前面基板と、 前記前面基板と封着されて放電空間を形成する背面基板
   と、を備えるプラズマディスプレイパネル。