JP2007214067A - Plasma display device - Google Patents

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JP2007214067A
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Yusuke Fukui
裕介 福井
Mikihiko Nishitani
幹彦 西谷
Masaharu Terauchi
正治 寺内
Teru Nishitani
輝 西谷
Jun Hashimoto
潤 橋本
Michiko Okafuji
美智子 岡藤
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plasma display device provided with a protection membrane in which less impurities are adsorbed compared with a conventional one by improving the quality of the protection membrane. <P>SOLUTION: A PDP has, as a protection membrane 8, a structure in which at least one kind of rare gas atoms selected from He, Ne, Ar, Kr, Xe, and Rn is dispersed in the range of 10 ppm to 1,000 ppm against MgO that becomes a base material. By this, quality of the protection membrane is improved, and by promoting high densification of the membrane and promoting reduction of adsorbates, a more stable discharge performance can be obtained compared with a conventional constitution, and simpler calcination process becomes possible resulting in the realization of cost saving of the PDP. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、気体放電からの放射を利用したプラズマディスプレイ装置(以下『PDP』と呼ぶ)に関わる。   The present invention relates to a plasma display device (hereinafter referred to as “PDP”) using radiation from a gas discharge.

放電発光現象を利用するディスプレイであるPDPは、それぞれの表面上に所定の電極が形成された2枚のガラス基板が、表面同士が対面するように、且つ、隔壁によって所定の距離を保って配置され、両ガラス基板の周縁部が低融点ガラスで封止された基本構造を有する。上記隔壁の側壁面上およびガラス基板の上記表面上に蛍光体が配置されている。そして、両ガラス基板の間に形成された放電空間内に放電ガスとして例えばキセノン(Xe)とネオン(Ne)との混合ガスが封入されている。放電ガスを上記電極に印加される電圧を適切に制御して放電させ、当該放電で生じた紫外線によってPDP内に形成された蛍光体を励起する。蛍光体からの可視光発光がPDP発行表示として観測される。   PDP, which is a display that uses the discharge light emission phenomenon, is arranged so that two glass substrates with predetermined electrodes formed on each surface face each other and keep a predetermined distance by partition walls And the peripheral part of both glass substrates has the basic structure sealed with the low melting glass. A phosphor is disposed on the side wall surface of the partition wall and on the surface of the glass substrate. A discharge gas, for example, a mixed gas of xenon (Xe) and neon (Ne) is sealed in the discharge space formed between the two glass substrates. The discharge gas is discharged by appropriately controlling the voltage applied to the electrode, and the phosphor formed in the PDP is excited by ultraviolet rays generated by the discharge. Visible light emission from the phosphor is observed as a PDP issuance display.

放電発光現象を利用するディスプレイであるPDPは、その電極構造から、放電空間に金属電極が露出している直流型(DC型)と、金属電極が誘電体で覆われている交流型(AC型)とに大別される。特に、AC型PDPでは上記誘電体上に、当該誘電体の保護膜として酸化マグネシウム(MgO)膜が形成される。   The PDP, which is a display that uses the discharge light emission phenomenon, has a DC type (DC type) with a metal electrode exposed in the discharge space and an AC type (AC type) with a metal electrode covered with a dielectric due to its electrode structure. ). In particular, in the AC type PDP, a magnesium oxide (MgO) film is formed on the dielectric as a protective film for the dielectric.

MgO膜(保護膜)は、(a)上記の誘電体層及び電極がプラズマに直接さらされて、イオン衝突によるダメージを受けないようにするための保護膜として機能するほかに、(b)所定の電極間に放電電圧を印加したときに、ガス放電のための二次電子を放出する機能(二次電子放出効果)や、(c)壁電荷を蓄積することによってMgO膜を有さない場合よりも低い電圧で以って電子を放出する機能、即ち放電電圧を低減させる機能を有する。   The MgO film (protective film) functions as a protective film to prevent (a) the above dielectric layer and electrode from being directly exposed to plasma and being damaged by ion collisions. When a discharge voltage is applied between the electrodes, the function of emitting secondary electrons for gas discharge (secondary electron emission effect), and (c) the case where there is no MgO film by accumulating wall charges It has a function of emitting electrons with a lower voltage, that is, a function of reducing the discharge voltage.

当該保護膜としては、蒸着などの成膜法を用いて形成された数百nm程度の酸化マグネシウム膜が主に用いられていた。この酸化マグネシウム膜は通常、水分、二酸化炭素、酸素、水素、炭化水素等を吸着しており、初期の放電特性に影響を与えると共に、PDP動作中には封入ガス中に不純物ガスとして放出され、PDPの動作条件に悪影響を及ぼすことが懸念される。   As the protective film, a magnesium oxide film having a thickness of about several hundreds of nanometers formed by using a deposition method such as vapor deposition has been mainly used. This magnesium oxide film usually adsorbs moisture, carbon dioxide, oxygen, hydrogen, hydrocarbons, etc., and affects the initial discharge characteristics, and is released as an impurity gas in the sealed gas during PDP operation, There is concern that PDP operating conditions may be adversely affected.

現在のPDP製造プロセスにおいては、放電ガスの封入前にパネル内部を排気している。この排気工程で除去しきれないガスは、製品完成後に不純物ガスとして残留してしまう。この時、特に保護膜で吸着されている水分および二酸化炭素は脱離しにくく、高温で長時間の排気が必要になる。この長時間の排気工程がライン全体の律速工程になることが多い。また、高温での排気は他の部材への影響もあり、加熱時間、温度には制限がある。このような不純物の吸着を避けるために、酸化マグネシウム自体の密度を高めて不純物の吸着サイトを少なくする必要がある(例えば特許文献1参照)。
特開2002-260535号公報 特開2003-303547号公報 特開2004-103398号公報
In the current PDP manufacturing process, the inside of the panel is exhausted before the discharge gas is filled. The gas that cannot be removed in the exhaust process remains as an impurity gas after the product is completed. At this time, moisture and carbon dioxide adsorbed by the protective film are particularly difficult to desorb, and it is necessary to exhaust at a high temperature for a long time. This long exhaust process is often the rate limiting process for the entire line. Further, exhaust at a high temperature also affects other members, and there are limitations on the heating time and temperature. In order to avoid such adsorption of impurities, it is necessary to increase the density of magnesium oxide itself to reduce the number of impurity adsorption sites (see, for example, Patent Document 1).
JP 2002-260535 A JP 2003-303547 A JP 2004-103398 A

AC型PDPにおける保護膜としては、二次電子放出能が高く、しかも耐スパッタ性が高いことが求められる。PDP製造工程において、保護膜上の吸着ガス成分、特に水分および二酸化炭素を除去し、保護膜を活性化しているが、この除去が容易であることも必要である。従来の保護膜では不純物の吸着量が多いため焼成を行っても、大量の水分および二酸化炭素が残留するという問題があった。この結果、パネルの放電特性が悪くなるということも指摘されている。しかも使用時に保護膜から不純物ガスが放出されるため、放電特性が安定しないという欠点があった。そのため、排気の完全性を高めるために、加熱温度を上げたり、排気時間を延ばす等の対策が必要となり、製造コストの上昇につながっていた。   A protective film in an AC type PDP is required to have a high secondary electron emission ability and a high sputtering resistance. In the PDP manufacturing process, the adsorbed gas components on the protective film, particularly moisture and carbon dioxide, are removed and the protective film is activated, but it is also necessary that this removal be easy. Since the conventional protective film has a large amount of impurities adsorbed, there is a problem that a large amount of moisture and carbon dioxide remain even after firing. As a result, it has been pointed out that the discharge characteristics of the panel are deteriorated. In addition, since the impurity gas is released from the protective film during use, the discharge characteristics are not stable. For this reason, in order to improve exhaust integrity, it is necessary to take measures such as increasing the heating temperature and extending the exhaust time, leading to an increase in manufacturing costs.

本発明は、上記した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、吸着不純物の吸着量が少ないPDP電極用保護膜を提供するために、保護膜の密度を高めた放電安定性に優れたPDPを提供することにある。   The present invention was made to solve the above-described problems of the prior art, and in order to provide a protective film for a PDP electrode with a small amount of adsorbed impurities, the discharge stability with an increased protective film density is provided. It is to provide an excellent PDP.

前記目的を達成する本発明の要旨は次のとおりである。   The gist of the present invention for achieving the above object is as follows.

表示電極が配線されている前面板とアドレス電極が配線されている背面板を有し、両基板の間隙に形成された微細な放電空間での放電により画像を表示するプラズマディスプレイパネルにおいて、前記前面板に設けられる誘電体層を覆う金属酸化膜からなる保護膜を有し、該保護膜は不純物の吸着を抑制する材料で構成されている。   In the plasma display panel having a front plate on which display electrodes are wired and a back plate on which address electrodes are wired, and displaying an image by discharging in a fine discharge space formed in a gap between both substrates, A protective film made of a metal oxide film covering a dielectric layer provided on the face plate is provided, and the protective film is made of a material that suppresses adsorption of impurities.

保護膜物性とPDP特性との関連は綿密に結びついており、加熱排気工程後の、膜の水分、二酸化炭素、および炭化水素等の残留不純ガスが多い膜はパネルとして動作電圧が高く、かつ、使用時における動作電圧の変動も大きく安定性にも劣っている。   The relationship between the physical properties of the protective film and the PDP characteristics is closely linked, and the film with a large amount of residual impurity gases such as moisture, carbon dioxide, and hydrocarbons after the heating and exhausting process has a high operating voltage as a panel, and The operating voltage fluctuates greatly during use and is inferior in stability.

従来、保護膜には主に酸化マグネシウムを主成分とする酸化物膜が用いられており、電子ビーム蒸着法等により厚さ数百nm程度の膜厚を形成していた。このような方法で形成された保護膜は吸着ガスが多く、加熱排気過程で残留不純物ガスを削減するために、高い加熱温度、長時間加熱が必要である。   Conventionally, an oxide film mainly composed of magnesium oxide has been used as a protective film, and a film thickness of about several hundreds of nanometers has been formed by an electron beam evaporation method or the like. The protective film formed by such a method has a large amount of adsorbed gas, and high heating temperature and long time heating are necessary in order to reduce residual impurity gas in the heating and exhausting process.

そこで、本発明者らはでは従来通りの電子ビーム蒸着法に加え、スパッタリング法や、イオンプレーティング法などを用い、酸化マグネシウム保護膜に希ガス原子を添加することにより、緻密な保護膜の形成が可能であるということから、その膜の不純物吸着が非常に小さいということを見出し、本発明に至った。その希ガスの添加量は10ppm〜1000ppmの範囲であるというものである。また、その希ガス元素はHe、Ne、Ar、Kr、Xe、Rnのうちの少なくとも1種から選ばれる。さらに、この保護膜は、酸化マグネシウムの膜であるというものである。さらに、この保護膜は、屈折率が1.65〜1.70であるというものである。   Therefore, the present inventors have formed a dense protective film by adding a rare gas atom to the magnesium oxide protective film using a sputtering method or an ion plating method in addition to the conventional electron beam evaporation method. Therefore, it was found that the adsorption of impurities in the film was very small, and the present invention was achieved. The amount of the rare gas added is in the range of 10 ppm to 1000 ppm. The rare gas element is selected from at least one of He, Ne, Ar, Kr, Xe, and Rn. Further, the protective film is a magnesium oxide film. Further, this protective film has a refractive index of 1.65 to 1.70.

これらの構成により、吸着水分の吸着量が少ないプラズマ表示装置の電極の保護膜が形成され、放電安定性に優れたプラズマ表示装置を提供することができる。具体的な吸着量は、本発明の保護膜を25℃、湿度80%〜85%雰囲気中に100時間放置し、その後TDSにより500℃まで加熱したときに検出される保護膜1mm3あたりの水のイオン電流値が3×10-6以下、二酸化炭素のイオン電流値が1×10-6以下、及びC3H5のイオン電流値が3×10-8以下である保護膜となる。また、上記の濃度範囲内に希ガス原子が添加された酸化マグネシウム膜は結晶性が良く、また、結果としてその配向性が良くなり、基板面に平行な結晶面が主に(111)、(200)または(220)となる。   With these configurations, a protective film for an electrode of a plasma display device with a small amount of adsorbed moisture is formed, and a plasma display device with excellent discharge stability can be provided. Specifically, the amount of water absorbed per 1 mm3 of the protective film detected when the protective film of the present invention is left in an atmosphere of 25 ° C and 80% to 85% humidity for 100 hours and then heated to 500 ° C by TDS. The protective film has an ion current value of 3 × 10 −6 or less, an ion current value of carbon dioxide of 1 × 10 −6 or less, and an ion current value of C3H5 of 3 × 10 −8 or less. In addition, the magnesium oxide film to which rare gas atoms are added within the above concentration range has good crystallinity, and as a result, the orientation is improved, and the crystal plane parallel to the substrate surface is mainly (111), ( 200) or (220).

本発明は、プラズマ表示装置の保護層において、金属酸化物からなる母材に対し、10ppm〜1000ppmの希ガス原子が添加されている構成を持つことにより、従来に比べて緻密で吸着量の少ない保護膜を提供するものである。希ガス元素の添加により成膜時に生じてしまう酸素欠損が生じにくくなり、良好な結晶性が得られ、緻密化し、その結果として不純物の吸着サイトの少ない膜が形成される。このような構成の酸化マグネシウム保護膜は、単体の酸化マグネシウム保護膜に比べて、緻密で不純物の吸着が少なく、加熱排気工程が簡素化できる。これにより、低コストで動作電圧が低く、放電特性の安定性にも優れたプラズマディスプレイパネルが得られる。   The present invention has a structure in which a rare gas atom of 10 ppm to 1000 ppm is added to a base material made of a metal oxide in a protective layer of a plasma display device. A protective film is provided. Oxygen vacancies that occur during film formation are less likely to occur due to the addition of a rare gas element, and good crystallinity is obtained and densified. As a result, a film with few impurity adsorption sites is formed. The magnesium oxide protective film having such a configuration is denser and less adsorbing impurities than a single magnesium oxide protective film, and can simplify the heating and exhausting process. As a result, it is possible to obtain a plasma display panel that is low in cost, low in operating voltage, and excellent in discharge characteristic stability.

<実施の形態>
図1は、従来の面放電型AC型PDPの放電単位である放電セル構造を示す断面概念図である。図1に示すように、放電セル50の前面板2における電極として、ガラス基板10表面に、透明電極対(図示省略)が放電ギャップを挟んで幅広にストライプ状にパターン化されて表示電極4の対が形成され、その上に電気抵抗を下げるためのバス電極が細幅にそれぞれ形成され、走査(スキャン)電極5と維持(サステイン)電極6が配置されている。そして、これらの電極対を覆って、誘電体層7および保護膜8が順次積層された構造となっている。誘電体層7は低融点ガラスから形成され、AC型PDP特有の電流制限機能を有する。保護膜8は上記電極面を保護すると共に、2次電子を効率よく放出し放電開始電圧を低下させる。また、保護膜8の材料として、2次電子放出係数γが大きく、かつ耐スパッタ性が高く光学的に透明な電気絶縁性材料である金属酸化物のMgO(酸化マグネシウム)が広く用いられている。
<Embodiment>
FIG. 1 is a conceptual cross-sectional view showing a discharge cell structure which is a discharge unit of a conventional surface discharge AC type PDP. As shown in FIG. 1, as electrodes on the front plate 2 of the discharge cell 50, transparent electrode pairs (not shown) are patterned on the surface of the glass substrate 10 in a wide stripe pattern with a discharge gap interposed therebetween. Pairs are formed, bus electrodes for lowering electrical resistance are formed on each narrow width, and scan electrodes 5 and sustain electrodes 6 are arranged. A dielectric layer 7 and a protective film 8 are sequentially laminated so as to cover these electrode pairs. The dielectric layer 7 is made of a low melting point glass and has a current limiting function peculiar to the AC type PDP. The protective film 8 protects the electrode surface and efficiently emits secondary electrons to lower the discharge start voltage. Further, as a material for the protective film 8, a metal oxide MgO (magnesium oxide), which is an electrically insulating material having a large secondary electron emission coefficient γ, high sputtering resistance and optical transparency, is widely used. .

他方、背面板3のガラス基板11上には、画像データを書き込むためのデータ電極12が前面板2の表示電極4の対と直交方向に交差するように形成され、さらにデータ電極12およびガラス基板11表面の少なくとも一部を覆うように、背面側の誘電体層13が低融点ガラスにより積層される。隣接する放電セル(図示省略)との境界の誘電体層13上には、所定の高さの隔壁14が低融点ガラスによって井桁状(図示省略)などのパターンでリブ形状に形成され、さらに誘電体層13(図1に,13と14の境界線が必要)の表面と隔壁14の側面には、蛍光体層15が塗布焼成され配置された構造としている。蛍光体層15として、赤、緑、青の3色発光の蛍光体が対応する各放電セル内に使用される。   On the other hand, a data electrode 12 for writing image data is formed on the glass substrate 11 of the back plate 3 so as to intersect the pair of display electrodes 4 of the front plate 2 in a direction orthogonal to the data electrode 12 and the glass substrate. 11 A dielectric layer 13 on the back side is laminated with low melting point glass so as to cover at least a part of the surface. On the dielectric layer 13 at the boundary with an adjacent discharge cell (not shown), a partition wall 14 having a predetermined height is formed in a rib shape in a pattern such as a cross-beam shape (not shown) using low melting point glass, and further a dielectric. The phosphor layer 15 is applied and baked and disposed on the surface of the body layer 13 (requires a boundary line between 13 and 14 in FIG. 1) and the side surface of the partition wall 14. As the phosphor layer 15, phosphors emitting three colors of red, green, and blue are used in the corresponding discharge cells.

上記の前面板2と背面板3はそれぞれ加工面を対向させ、かつ走査電極5および維持電極6と、データ電極12とが互いにほぼ直交するように配置されて封着され、パネル内の大気や不純物ガスを排気した後、放電用ガスとして希ガスのキセノン・ネオンあるいはキセノン・ヘリウムなどのXe(キセノン)混合ガスが約数十kPaで封入され封止される。   The front plate 2 and the back plate 3 are processed so that their processing surfaces are opposed to each other, and the scan electrode 5, the sustain electrode 6, and the data electrode 12 are arranged and sealed so as to be substantially orthogonal to each other. After the impurity gas is exhausted, a rare gas xenon / neon or Xe (xenon) mixed gas such as xenon / helium is sealed and sealed at about several tens of kPa.

そして、面放電タイプの電極マトリクス構造として、表示電極と交差するように放電セル選択のためのデータ電極を配列した3電極構造を有する、放電単位である放電セル50を複数個マトリックス状に配列してプラズマディスプレイパネルを完成させ、さらに、図示しないが、マトリックス状に駆動する駆動回路やこれらを制御する制御回路などを周辺に備えてプラズマディスプレイ装置を完成させている。   As a surface discharge type electrode matrix structure, a plurality of discharge cells 50 as discharge units having a three-electrode structure in which data electrodes for selecting discharge cells are arranged so as to intersect with display electrodes are arranged in a matrix. The plasma display panel is completed, and furthermore, although not shown, a plasma display device is completed by including a drive circuit for driving in a matrix form and a control circuit for controlling these in the periphery.

上記AC型PDPは、(1)全表示セルを初期化状態にする初期化期間、(2)各放電セルをアドレスし、各放電セルへ入力データに対応した表示状態を選択・入力していくデータ書き込み期間、(3)表示状態にある放電セルを表示発光させる維持放電期間を有する駆動方式により駆動表示されている。   In the AC type PDP, (1) an initialization period in which all display cells are initialized, (2) each discharge cell is addressed, and a display state corresponding to input data is selected and input to each discharge cell. The data is written and displayed by a driving method having a data writing period and (3) a sustain discharge period for causing the discharge cells in the display state to emit light.

上記(1)の初期化期間において、全表示セルが初期化状態にされた後、上記(2)のデータ書き込み期間において、背面板3のデータ電極12と前面板2の走査電極5との間に、データ電圧が印加されて書き込みデータが入力され、対向する前面板2の保護膜8の表面に壁電荷が形成される。上記(3)の維持放電期間において、上記壁電荷が存在する放電セルで、対をなす表示電極4の走査電極5および維持電極6のそれぞれに維持放電電圧パルス、例えば約200Vの矩形波電圧が互いに位相が異なるように印加される。すなわち上記電極対間に交流電圧を印加することにより、表示状態が書き込まれた表示セルである放電セルに、電圧極性が変化するたびにパルス放電を発生せしめる。この維持放電により、表示発光は、放電空間の励起キセノン原子からは147nmの共鳴線が、励起キセノン分子からは173nm主体の分子線が放射され、次いで上記紫外放射を背面板3に設けた蛍光体層15で可視放射に変換することにより得られる。保護膜8に壁電荷が書き込まれていない非表示セルの放電セルでは、維持放電が発生せず表示状態は黒表示となる。なお、AC型PDPの表示画素単位は、通常、それぞれに赤、緑及び青発光の蛍光体層を設けた3つの表示放電単位である放電セルから構成される。   After all the display cells are initialized in the initialization period (1), the data electrode 12 on the back plate 3 and the scanning electrode 5 on the front plate 2 are placed in the data write period (2). In addition, a data voltage is applied to input write data, and wall charges are formed on the surface of the protective film 8 of the front plate 2 facing the data voltage. In the sustain discharge period of (3) above, a sustain discharge voltage pulse, for example, a rectangular wave voltage of about 200 V is applied to each of the scan electrode 5 and the sustain electrode 6 of the display electrode 4 forming a pair in the discharge cell in which the wall charges exist. They are applied so that the phases are different from each other. That is, by applying an alternating voltage between the electrode pair, a pulse discharge is generated every time the voltage polarity changes in the discharge cell which is a display cell in which the display state is written. Due to this sustain discharge, the display light is emitted from the excited xenon atom in the discharge space by a resonance line of 147 nm, from the excited xenon molecule by a molecular beam mainly composed of 173 nm, and then by the phosphor having the ultraviolet radiation provided on the back plate 3. It is obtained by converting into visible radiation at layer 15. In the discharge cell of the non-display cell in which the wall charge is not written in the protective film 8, the sustain discharge does not occur and the display state is black. Note that the display pixel unit of the AC type PDP is usually composed of discharge cells, which are three display discharge units each provided with red, green and blue light emitting phosphor layers.

(保護膜について)
本発明の水分、二酸化炭素および炭化水素系の吸着量の少ない保護膜によれば、保護膜の膜密度が上昇し、その結果使用時の保護膜からの不純物ガスの放出が少なくなり、安定した放電が得られると共に、耐スパッタ性に優れた長寿命なパネルの提供が可能になる。
(About protective film)
According to the protective film of the present invention having a small amount of adsorption of moisture, carbon dioxide and hydrocarbon, the film density of the protective film is increased, and as a result, the release of impurity gas from the protective film during use is reduced and stable. Discharge can be obtained and a long-life panel having excellent sputter resistance can be provided.

添加する希ガスの量が上記の範囲よりも小さい場合、通常通りの酸素が欠損した膜が形成され、結晶性が悪化し、さらに膜自体の密度も低下するため、不純物の吸着サイトができてしまう。一方、希ガスの添加量が上記の範囲よりも多い場合、酸素欠損は防げるが、酸化マグネシウムへの過剰な希ガス原子の侵入により、格子ひずみが生じ、欠陥の増大をもたらしてしまい、結果として緻密な膜が得られず、不純物の吸着サイトを増やしてしまうことになる。   When the amount of rare gas added is smaller than the above range, a film deficient in oxygen as usual is formed, the crystallinity is deteriorated, and the density of the film itself is also reduced. End up. On the other hand, when the amount of rare gas added is larger than the above range, oxygen vacancies can be prevented, but lattice distortion occurs due to excessive penetration of rare gas atoms into magnesium oxide, resulting in an increase in defects. A dense film cannot be obtained, resulting in an increase in impurity adsorption sites.

また、上記の範囲内の希ガス元素を含む保護膜は基板面に平行な結晶面が主に(111)、(200)または(220)となる。このように配向を持つことで、格子欠陥や結晶粒界等の不純物吸着サイトが減少するため、保護膜が配向性を持つことが望ましい。また、膜が緻密化したことで耐スパッタ性が向上し、パネルの長寿命化するという効果もある。   In addition, the protective film containing a rare gas element within the above range mainly has a crystal plane parallel to the substrate surface (111), (200), or (220). By having such an orientation, impurity adsorption sites such as lattice defects and crystal grain boundaries are reduced. Therefore, it is desirable that the protective film has an orientation. Further, since the film is densified, the sputter resistance is improved, and the panel has a long life.

本発明の特性を示す膜を得るためには、それぞれの成膜条件の最適化等の工夫が必要である。具体的な例として電子ビーム蒸着法を用いた場合、蒸着チャンバー内で基板をヒーターにより100℃〜300℃に加熱し、真空度が1×10−4〜1×10−7Paになるまでチャンバーを排気し、その後、真空度が6×10−1Paになるように調整しながらArガスを導入し、高周波電源により13.56MHzの高周波を印加して放電を発生させるといった成膜法を用いる。 In order to obtain a film exhibiting the characteristics of the present invention, it is necessary to devise such as optimization of each film forming condition. As a specific example, when the electron beam evaporation method is used, the substrate is heated to 100 ° C. to 300 ° C. by a heater in the vapor deposition chamber, and the chamber is kept until the degree of vacuum becomes 1 × 10 −4 to 1 × 10 −7 Pa. Then, Ar gas is introduced while adjusting the degree of vacuum to 6 × 10−1 Pa, and a film forming method is used in which a high frequency of 13.56 MHz is applied by a high frequency power source to generate a discharge.

本発明におけるPDPよう保護膜は、本発明の目的とする所定の構成、すなわち希ガス元素が10〜1000ppm添加された保護膜を得ることができれば成膜方法に特に限定はされない。例えば、電子ビーム蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法等が使用できる。   The protective film for the PDP according to the present invention is not particularly limited to a film forming method as long as a protective film having a predetermined structure as an object of the present invention, that is, a rare gas element added in an amount of 10 to 1000 ppm can be obtained. For example, an electron beam evaporation method, a sputtering method, an ion plating method, or the like can be used.

(実施例)
以下に上記の構成を持つ保護膜したものの実施例について述べる。膜原料は酸化マグネシウム粒を使用し、酸化マグネシウムから上記の成膜法によりArを300ppm添加した保護膜(保護膜1)を形成した。また、比較例として、希ガス元素を添加していない保護膜(比較例)を形成した。また、各実験はそれぞれの条件で成膜した前面板を用いてそれをパネル化した後に10mm×10mmの小片に割断した物を使用した。
(Example)
Examples of the protective film having the above structure will be described below. Magnesium oxide grains were used as the film raw material, and a protective film (protective film 1) in which 300 ppm of Ar was added from magnesium oxide by the above film forming method was formed. As a comparative example, a protective film (comparative example) to which no rare gas element was added was formed. In each experiment, a front plate formed under the respective conditions was used to make a panel, and then cut into 10 mm × 10 mm pieces.

図2に各実施例と屈折率との関係を示す。膜密度と屈折率には,
n = (1-p)nν+ pns
( n:膜の屈折率, nν:空間材料の屈折率(通常は空気), ns:バルクの屈折率(単結晶の値を使用), p:膜密度)
の関係があることが知られている。
FIG. 2 shows the relationship between each example and the refractive index. For film density and refractive index,
n = (1-p) nν + pns
(N: refractive index of the film, nν: refractive index of the space material (usually air), ns: bulk refractive index (using single crystal values), p: film density)
It is known that there is a relationship.

この数式によれば、屈折率が高いほど緻密な膜になるということが言える。したがって屈折率の高い保護膜1は緻密な膜が形成でき、耐スパッタ性を向上させるようにした特徴を持つことになる。   According to this formula, it can be said that the higher the refractive index, the denser the film. Therefore, the protective film 1 having a high refractive index can form a dense film, and has the characteristics of improving the sputtering resistance.

屈折率が1.65〜1.7の範囲にある保護膜では上述したように適度な結晶性が保たれており、不純物吸着を抑制することができる。   In the protective film having a refractive index in the range of 1.65 to 1.7, moderate crystallinity is maintained as described above, and impurity adsorption can be suppressed.

図2に示すように、保護膜1については屈折率が1.66であり、高密度と高結晶性を有する膜であることが分かる。   As shown in FIG. 2, it can be seen that the protective film 1 has a refractive index of 1.66 and has high density and high crystallinity.

Ar原子の濃度については、Arを添加したとしてもSIMSによる定量分析で測定された濃度が10ppm以下になると添加による効果がほとんど現れず、逆に1000ppm以上になると保護層の結晶性が低下し、かえって膜密度が低くなるので好ましくない。従来の膜ではArの含有量が10ppm未満になっており、良好な膜が得られないことが分かっている。   Regarding the concentration of Ar atoms, even if Ar is added, if the concentration measured by SIMS quantitative analysis is 10 ppm or less, the effect of addition hardly appears, and conversely if it is 1000 ppm or more, the crystallinity of the protective layer decreases, On the contrary, the film density is lowered, which is not preferable. In the conventional film, the Ar content is less than 10 ppm, and it is known that a good film cannot be obtained.

図3は膜からの水分、二酸化炭素および炭化水素の放出特性をTDSにより求めた結果である。この実験において各実施例保護膜はパネル割断後の小片を25℃、湿度80%〜85%雰囲気中に100時間放置し、その後TDSにより500℃まで加熱したときに検出される水分、二酸化炭素量のおよび炭化水素ガスの代表としてC3H5の脱離ガス量を調べた。図より60℃〜500℃の範囲で比べると、比較例に対する保護膜1の水分の脱離ガス量63%、二酸化炭素は41%、C3H5は28%とAr添加による吸着物の減少を確認した。また、保護膜1の同様の温度範囲で保護膜1mm3あたりの水のイオン電流値が2.5×10-6、二酸化炭素のイオン電流値が6.9×10-7、及びC3H5のイオン電流値が1.4×10-8と全て所定の範囲内に収まっていることが確認できた。このように、吸着サイトの少ない保護膜1では不純物の吸着が比較例よりも少ないために、安定した放電特性が得られ、封着排気行程の簡素化ができ、低コスト化、高信頼性化に大きく貢献することができる。 FIG. 3 shows the results of determining the release characteristics of moisture, carbon dioxide and hydrocarbons from the membrane by TDS. In this experiment, the protective film of each example is the amount of moisture and carbon dioxide detected when the panel cut pieces are left in an atmosphere of 25 ° C. and 80% to 85% humidity for 100 hours and then heated to 500 ° C. by TDS. The amount of desorbed gas of C 3 H 5 was investigated as a representative of the hydrocarbon gas. From the figure, when compared in the range of 60 ° C to 500 ° C, the amount of desorbed gas in the protective film 1 is 63%, carbon dioxide is 41%, and C 3 H 5 is 28% compared to the comparative example. It was confirmed. In addition, the ionic current value of water per 1 mm3 of protective film is 2.5 × 10 -6 , the ionic current value of carbon dioxide is 6.9 × 10 -7 , and the ionic current value of C 3 H 5 in the same temperature range of protective film 1 Was 1.4 × 10 -8 , all within the specified range. Thus, since the protective film 1 with few adsorption sites has less adsorption of impurities than the comparative example, stable discharge characteristics can be obtained, the sealing exhaust process can be simplified, cost reduction, and high reliability. Can contribute greatly.

図4は各実施例におけるXPS測定のMg2pのスペクトルを示したものである。試験条件として、X線源がAl-Kα線であり、ビーム径が100μm、pass energyが69eVである測定を行った。各実施例保護膜は作製したパネルを割断して大気放置を約2分させたものを使用した。保護膜1のメインピーク値(I)とその半値幅(H)の比(H/I)の値が2.9×10-4であるのに対し、保護膜2では5.8×10-4であり、保護膜1は所定の範囲内に収まっていることが確認され、純度の高い酸化マグネシウム膜が得られた。また、この実施例では希ガス元素としてArを用いたが、不活性であればArと同様のふるまいを示すため、他の希ガス(He, Ne, Kr, Xe, Rn)においても同様の効果が得られる。 FIG. 4 shows the Mg 2p spectrum of XPS measurement in each example. As test conditions, measurement was performed with an X-ray source of Al-Kα ray, a beam diameter of 100 μm, and a pass energy of 69 eV. In each example, a protective film was used in which the produced panel was cleaved and allowed to stand in the atmosphere for about 2 minutes. The main peak value of the protective film 1 and for that the value of the ratio (H / I) of the half width (H) is 2.9 × 10 -4 (I), a protective film 2, 5.8 × 10- 4, It was confirmed that the protective film 1 was within a predetermined range, and a highly pure magnesium oxide film was obtained. In this example, Ar was used as a rare gas element. However, since it exhibits the same behavior as Ar if it is inactive, the same effect can be obtained in other rare gases (He, Ne, Kr, Xe, Rn). Is obtained.

本発明のガス放電表示パネルは、例えば交通機関・公共施設或いは家庭用のテレビジョン装置に用いられるPDPを用いた表示装置等に利用することが可能である。   The gas discharge display panel of the present invention can be used for a display device using a PDP used in, for example, a transportation facility, public facility, or home television device.

本発明の実施例によるAC型PDPの断面図Cross-sectional view of an AC type PDP according to an embodiment of the present invention 保護膜の屈折率についてのデータを表す図Diagram showing data on refractive index of protective film 保護膜からの不純物脱離スペクトルを表す図Diagram showing impurity desorption spectrum from protective film XPS測定から得たMg2pのスペクトルを表す図Diagram showing Mg2p spectrum obtained from XPS measurement

符号の説明Explanation of symbols

2 前面板
3 背面板
7,13 誘電体層
8 保護膜
10,11 ガラス基板
12 データ電極
14 隔壁
15 蛍光体層
50 放電セル
51 放電空間
5 走査電極
6 維持電極
2 Front plate 3 Back plate 7, 13 Dielectric layer 8 Protective film 10, 11 Glass substrate 12 Data electrode 14 Partition 15 Phosphor layer 50 Discharge cell 51 Discharge space 5 Scan electrode 6 Sustain electrode

Claims (8)

一対の表示電極が主面に配置されている第1の基板と、前記第1の基板の主面に対向して配置される第2の基板を有し、前記第1の基板と第2の基板との間に形成される空間での気体放電により画像を表示するプラズマ表示装置おいて、
前記第1の基板の前記主面に金属酸化物からなる保護膜が形成され、当該保護膜には希ガスが含有されてなるプラズマ表示装置。
A first substrate having a pair of display electrodes disposed on a main surface; and a second substrate disposed to face the main surface of the first substrate, wherein the first substrate and the second substrate In a plasma display device that displays an image by gas discharge in a space formed between a substrate and a substrate,
A plasma display device, wherein a protective film made of a metal oxide is formed on the main surface of the first substrate, and the protective film contains a rare gas.
前記保護膜の希ガスの添加量が、10〜1000ppmの範囲内である請求項1に記載のプラズマ表示装置。 2. The plasma display device according to claim 1, wherein the amount of rare gas added to the protective film is in a range of 10 to 1000 ppm. 前記保護膜が酸化マグネシウムを主成分とする金属酸化物からなる請求項1に記載のプラズマ表示装置。 The plasma display device according to claim 1, wherein the protective film is made of a metal oxide containing magnesium oxide as a main component. 前記保護膜が酸化マグネシウムを主成分とし、He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rnから選ばれた少なくとも1種の希ガスを含有する請求項1に記載のプラズマ表示装置。 The plasma display device according to claim 1, wherein the protective film contains magnesium oxide as a main component and contains at least one kind of rare gas selected from He, Ne, Ar, Kr, Xe, and Rn. 前記保護膜の基板面に平行な結晶配向が主に(111)、(200)または(220)である請求項1に記載のプラズマ表示装置。 2. The plasma display device according to claim 1, wherein a crystal orientation parallel to the substrate surface of the protective film is mainly (111), (200) or (220). 前記保護膜の屈折率が1.65〜1.7である請求項1記載のプラズマ表示装置。 2. The plasma display device according to claim 1, wherein the protective film has a refractive index of 1.65 to 1.7. 前記保護膜を25℃、湿度80%〜85%雰囲気中に100時間放置し、その後TDSにより500℃まで加熱したときに検出される保護膜1mm3あたりの水のイオン電流値が3×10-6以下、二酸化炭素のイオン電流値が1×10-6以下、及びC3H5のイオン電流値が3×10-8以下である請求項1に記載のプラズマ表示装置。 When the protective film is left in an atmosphere at 25 ° C. and a humidity of 80% to 85% for 100 hours and then heated to 500 ° C. by TDS, the ionic current value of water per 1 mm 3 of the protective film detected is 3 × 10 − 2. The plasma display device according to claim 1, wherein the ion current value of carbon dioxide is 1 × 10 −6 or less, and the ion current value of C 3 H 5 is 3 × 10 −8 or less. 前記保護膜のXPS測定においてMg2Pのスペクトルのメインピーク値(I)とその半値幅(H)の比(H/I)の値が2.5〜3.5×10-4の範囲内にある請求項1に記載のプラズマ表示装置。 2. The ratio of the main peak value (I) of the Mg 2P spectrum to its half-value width (H) (H / I) in the XPS measurement of the protective film is in the range of 2.5 to 3.5 × 10 −4. The plasma display device described in 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010085134A (en) * 2008-09-30 2010-04-15 Hitachi High-Technologies Corp Magnetic field measuring device

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