JP2005019391A - 蒸着材料、該蒸着材料を用いたプラズマディスプレイパネルの製造方法及びプラズマ表示装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 開示されるPDPの蒸着材料は、透明材料から成る前面基板1及び背面基板2が対向するように配置され、両基板1、2間にプラズマを発生させる放電ガス空間3が形成される構成において、前面基板1の内面に成膜される保護膜8を成膜するための蒸着材料は、グレインの平均粒径が3.0μm以下、望ましくは2.8μm以下の多結晶のMgOから成る焼結体ペレットを用いる。
【選択図】 図1
Description
まず、特許文献1には、スパッタ法に用いる蒸着材料としてグレイン(粒子)の平均粒径が0.1〜2μmのMgO粉末が記載されているが、EB蒸着法に用いる蒸着材料については考慮されていない。次に、特許文献2には、蒸着法に用いる蒸着材料としてグレインの平均粒径が約5mmのペレット状のMgO焼結体が記載されているが、ここで示されている蒸着材料のグレインの平均粒径は、後述するように大き過ぎる。また、特許文献3には、EB蒸着法に用いる蒸着材料としてグレインの平均粒径が3〜100μmの焼結体ペレットが記載されているが、ここで示されている蒸着材料のグレインの平均粒径は、後述するように比較的小さいが不適当である。このように特許文献1〜3には、グレインの平均粒径が種々の蒸着材料が記載されている。
また、この発明の上記蒸着材料を用いたPDPの製造方法によれば、上記蒸着材料を用いてMgOから成る保護膜を成膜するので、保護膜表面に水分等の不純物ガスの付着が低減されるので、動作が安定なPDPを製造することができる。
また、この発明のプラズマ表示装置の製造方法によれば、上記PDPを用いてプラズマ表示装置をモジュール化するので、プラズマ表示装置が故障したような場合に、PDPモジュール毎交換することができ、補修の簡素化及び短時間化を図ることができる。
この例の蒸着材料を用いて製造されたPDPは、図1に示すように、前面基板1と、背面基板2とが対向するように配置されて、両基板1、2間に放電ガス空間3が形成される基本的な構成を有している。
ここで、前面基板1は、ガラス等の透明材料から成る第1の絶縁基板4と、第1の絶縁基板4の内面に一方向(例えば水平方向)に沿って平行に形成されたITO(Indium Tin Oxide)等の透明電極5A、6A及びこれら透明電極5A、6Aの一部にそれぞれ抵抗を小さくするために形成されたAl(アルミニウム)、Cu(銅)、Ag(銀)等から成るバス電極(トレース電極)5B、6Bから成る走査電極5及び維持電極(共通電極)6と、走査電極5及び維持電極6を被覆するPbO(酸化鉛)のような低融点ガラス等から成る透明誘電体層7と、透明誘電体層7を放電から保護するMgOから成る保護膜8とを備えている。
ここで、グレインの平均粒径を1.0μm、2.8μm、5.0μm及び10μmに選んだ4種類の多結晶MgOの焼結体ペレットを蒸着材料として用意した。そして、予め透明誘電体層7まで形成された4種類の基板4が順次に配置された真空チャンバー内で、それぞれの蒸着材料を200℃に保ってEB蒸着法により、順次に各基板4の内面にそれぞれ膜厚が略1μmの保護膜8を成膜して前面基板1を完成させることにより、4種類のPDPを製造した。次に、各PDPについて、MgOから成る蒸着材料の各平均粒径に対応したプライミング電圧、書き込み電圧及びコントラスト比を測定して、〈表1〉に示したようなデータを得た。
一定のEBパワー(電圧×電流)をMgOペレット(ソース)に印加する際に、グレインの平均粒径が小さいときは、グレイン間の結合エネルギーは小さいために、グレインがより大きなエネルギーを持って昇華することになる。ここで、平均自由工程が一定である雰囲気を考えると、より大きなエネルギーを持って基板に衝突する。このエネルギーは基板上において、安定したサイトに移動するためのエネルギー、結晶成長のためのエネルギー及び他のグレインとの結合エネルギー等として消費される。それゆえ、グレインの平均粒径が小さいほど、基板上でのエネルギーが大きくなるので結晶成長が促進されるようになり、気孔が少なく緻密で、結晶性が十分で、より絶縁性の高いMgOから成る保護膜を成膜することができる。
この結果、MgO膜の表面に水分等の不純物ガスの付着が低減されるので、PDPの動作及び製造に不都合が生じなくなる。すなわち、PDP内で放電する際の障害が排除され、前述したように、PDPのプライミング電圧が低くなるのでコントラスト比が高くなり、また高精細パネルでの書き込み時に放電遅れ時間が小さくなるので書き込み電圧が低くなるとともにちらつきが抑えられ、また高い駆動電圧が不要になるので回路構成が比較的簡単になる。
したがって、保護膜表面への不純物ガスの付着を防止してPDPの動作及び製造上の不都合を解消することができる。
この例では、実施例1で図1に示したように透明材料から成る前面基板1及び背面基板2が対向するように配置され、前記両基板1、2間にプラズマを発生させる放電ガス空間3が形成される構成において、保護膜8を成膜するための蒸着材料としては、グレインの(111)結晶配向強度に依存したMgOを用いるようにした点に特徴を有している。
ここで、グレインの(111)結晶配向強度を単結晶比で0.98、0.90、0.88、0.86及び0.80に選んだ5種類の多結晶MgOの焼結体ペレットを蒸着材料として用意した。そして、予め透明誘電体層7まで形成された5種類の基板4が順次に配置された真空チャンバー内で、それぞれの蒸着材料を200℃に保ってEB蒸着法により、順次に各基板4の内面にそれぞれ膜厚が略1μmの保護膜8を成膜して前面基板1を完成させることにより、5種類のPDPを製造した。そして、各PDPについて、MgOの各単結晶比に対応したプライミング電圧、書き込み電圧及びコントラスト比を測定して、〈表2〉に示したようなデータを得た。
この結果、MgO膜の表面に水分等の不純物ガスの付着が低減されるので、PDPの動作及び製造に不都合が生じなくなる。すなわち、PDP内で放電する際の障害が排除され、前述したように、PDPのプライミング電圧が低くなるのでコントラスト比が高くなり、また高精細パネルでの書き込み時に放電遅れ時間が小さくなるので書き込み電圧が低くなるとともにちらつきが抑えられ、また高い駆動電圧が不要になるので回路構成が比較的簡単になる。
したがって、この例によっても実施例1と略同様な効果を得ることができる。
この例では、実施例1で図1に示したように透明材料から成る前面基板1及び背面基板2が対向するように配置され、前記両基板1、2間にプラズマを発生させる放電ガス空間3が形成される構成において、保護膜8を成膜するための蒸着材料としては、グレインの熱伝導率に依存したMgOを用いるようにした点に特徴を有している。
ここで、グレインの熱伝導率を略25℃において0.18、0.15及び0.12al/cm・S・℃に選んだ3種類の多結晶MgO焼結体ペレットを蒸着材料として用意した。そして、予め透明誘電体層7まで形成された3種類の基板4が順次に配置された真空チャンバー内で、それぞれの蒸着材料を200℃に保ってEB蒸着法により、順次に各基板4の内面にそれぞれ膜厚が略1μmの保護膜8を成膜して前面基板1を完成させることにより、3種類のPDPを製造した。そして、各PDPについて、MgOの熱伝導率に対応したプライミング電圧、書き込み電圧及びコントラスト比を測定して、〈表3〉に示したようなデータを得た。
この結果、MgO膜の表面に水分等の不純物ガスの付着が低減されるので、PDPの動作及び製造に不都合が生じなくなる。すなわち、PDP内で放電する際の障害が排除され、前述したように、PDPのプライミング電圧が低くなるのでコントラスト比が高くなり、また高精細パネルでの書き込み時に放電遅れ時間が小さくなるので書き込み電圧が低くなるとともにちらつきが抑えられ、また高い駆動電圧が不要になるので回路構成が比較的簡単になる。
したがって、この例によっても実施例1と略同様な効果を得ることができる。
この例のPDP70は、図12に示すように、前面基板71と、背面基板72とが対向するように配置されて、両基板71、72間に放電ガス空間73が形成される基本的な構成を有している。
まず、工程aにおいて第1の絶縁基板74としての前面ガラス基板を用意し、次に工程bにおいて基板74の内面にスパッタ法等によりITO等を成膜した後フォトリソグラフィ法により所望の形状にパターニングして各透明電極75A、76Aを形成し、次に工程cにおいて各透明電極75A、76A上にスパッタ法等によりAl等を成膜した後フォトリソグラフィ法により所望の形状にパターニングして、各バス電極75B、76Bを形成して走査電極75及び維持電極76を完成させる。次に工程dにおいて走査電極75及び維持電極76を覆うようにスクリーン印刷法等によりPbO等の透明誘電体層77を形成し、次に工程eにおいてブラックマスク(図12には図示していない)を形成し、次に工程fにおいて実施例1〜3の蒸着材料を用いてEB蒸着法によりMgOから成る保護膜78を成膜して前面基板71を完成させる。
この例のプラズマ表示装置60は、図14に示すように、モジュール構造を有するものとして設計されており、具体的には、アナログインタフェース(以下、IF)20とPDPモジュール30とにより構成されている。
なお、ロジック用電源がディジタル信号処理・制御回路31及びパネル部32にロジック用電力を供給している。さらに、モジュール内電源回路33は、表示用電源から直流電力を供給され、この直流電力の電圧を所定の電圧に変換した後、パネル部32に供給している。
まず、第4実施例により製造したPDP70と、走査ドライバ38と、データドライバ39と、高圧パルス回路40と、電力回収回路41とを一基板上に配置し、パネル部32を形成する。さらに、パネル部32とは別個にディジタル信号処理・制御回路31を形成する。
このように、PDPモジュール30をアナログIF20とをそれぞれ別個に形成した後、双方を電気的に接続することにより、図14に示したプラズマ表示装置60が完成する。
2、72 背面基板
3、73 放電ガス空間
4、74 第1の絶縁基板
5、75 走査電極
6、76 維持電極(走査電極)
7、77 透明誘電体層
8、78 保護膜
11、81 第2の絶縁基板
12、83 データ電極(アドレス電極)
13、84 白色誘電体層
14、85 隔壁(リブ)
15、86 蛍光体層
20 アナログインタフェース(IF)
30 プラズマディスプレイパネル(PDP)モジュール
31 ディジタル信号処理・制御回路
32 パネル部
60 プラズマ表示装置
70 プラズマディスプレイパネル(PDP)
Claims (12)
- プラズマディスプレイパネル用保護膜を電子ビーム蒸着法又はイオンプレーティング法により成膜するための蒸着材料であって、
前記蒸着材料は、多結晶の酸化物又はフッ化物の焼結体ペレットから成り、該ペレットの平均結晶粒径が3μm以下であることを特徴とする蒸着材料。 - 前記平均結晶粒径が2.8μm以下であることを特徴とする請求項1記載の蒸着材料。
- プラズマディスプレイパネル用保護膜を電子ビーム蒸着法又はイオンプレーティング法により成膜するための蒸着材料であって、
前記蒸着材料は、(111)結晶配向強度が単結晶比で90%以下である多結晶の酸化物又はフッ化物の焼結体ペレットから成ることを特徴とする蒸着材料。 - 前記単結晶比が85%以下であることを特徴とする請求項3記載の蒸着材料。
- プラズマディスプレイパネル用保護膜を電子ビーム蒸着法又はイオンプレーティング法により成膜するための蒸着材料であって、
前記蒸着材料は、熱伝導率が略25℃において0.15cal/cm・S・℃以下であることを特徴とする蒸着材料。 - 前記熱伝導率が0.13cal/cm・S・℃以下である多結晶の酸化物材料、又はフッ化物材料を用いることを特徴とする請求項5記載の蒸着材料。
- 前記酸化物材料又は前記フッ化物材料は、密度が単結晶比で50〜90%であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1に記載の蒸着材料。
- 前記酸化物材料又は前記フッ化物材料は、気孔率が5〜50%であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1に記載の蒸着材料。
- 前記酸化物材料は、少なくともMgO、CaO、SrO、BaO、Al2O3、SiO2、Eu2O3又はGd2O3、あるいはこれらの複合されたものから成ることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1に記載の蒸着材料。
- 前記フッ化物材料は、少なくともMgF2、CaF2、SrF2、BaF2、AlF3、SiF4、EuF3又はGdF3、あるいはこれらの複合されたものから成ることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1に記載の蒸着材料。
- 請求項1乃至10のいずれか1に記載の蒸着材料を、電子ビーム蒸着法あるいはイオンプレーティング法により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の製造方法。
- プラズマディスプレイパネルを製造する第1の工程と、
前記プラズマディスプレイパネルを駆動する回路とともに前記プラズマディスプレイパネルを一つのモジュールとして製造する第2の工程と、
画像信号のフォマット変換を行い、前記モジュールに送信するインタフェースを前記モジュールに電気的に接続する第3の工程と、
を備えるプラズマ表示装置の製造方法であって、
前記第1の工程は、請求項11記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法を実施することを特徴とするプラズマ表示装置の製造方法。
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