JP2010192357A - Method of manufacturing plasma display panel - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plasma display panel of high-definition/high-luminance display performance and low power consumption. <P>SOLUTION: A method of manufacturing a plasma display panel has a sealing step of placing a front plate 2 and a rear plate 10 opposite each other and sealing their edge portions with a sealant member. A protective layer 9 for the front plate 2 is formed from metal oxides selected from magnesium oxides, calcium oxides, strontium oxides and barium oxides. The sealing step has a holding step of flowing a dried gas through a through-hole opened in a discharge space provided in the rear plate 10 so as to put the discharge space under a positive pressure and hold the discharge space in a positive pressure condition, and an exhaustion step of increasing an amount of the dried gas flowing therein and exhausting the gas within the discharge space after the holding step. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、表示デバイスなどに用いるプラズマディスプレイパネルの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a plasma display panel used for a display device or the like.

プラズマディスプレイパネル(以下、PDPと呼ぶ)は、高精細化、大画面化の実現が可能であることから、100インチクラスのテレビなどが製品化されている。近年、PDPにおいては、従来のNTSC方式に比べて走査線数が2倍以上の高精細テレビへの適用が進められており、エネルギー問題に対応してさらなる消費電力低減への取り組みや、環境問題に配慮した鉛成分を含まないPDPへの要求なども高まっている。   A plasma display panel (hereinafter referred to as a PDP) can realize a high definition and a large screen, and thus a 100-inch class television or the like has been commercialized. In recent years, PDP has been applied to high-definition televisions that have more than twice the number of scanning lines compared to the conventional NTSC system. In response to energy problems, efforts to further reduce power consumption and environmental issues There is also a growing demand for PDPs that do not contain lead components in consideration of the above.

PDPは、基本的には、前面板と背面板とで構成されている。前面板は、フロート法により製造された硼硅酸ナトリウム系ガラスのガラス基板と、ガラス基板の一方の主面上に形成されたストライプ状の透明電極とバス電極とで構成される表示電極と、表示電極を覆ってコンデンサとしての働きをする誘電体層と、誘電体層上に形成された酸化マグネシウム(MgO)からなる保護層とで構成されている。   A PDP basically includes a front plate and a back plate. The front plate is a glass substrate of sodium borosilicate glass produced by the float process, a display electrode composed of a striped transparent electrode and a bus electrode formed on one main surface of the glass substrate, A dielectric layer that covers the display electrode and functions as a capacitor, and a protective layer made of magnesium oxide (MgO) formed on the dielectric layer.

一方、背面板は、ガラス基板と、その一方の主面上に形成されたストライプ状のアドレス電極と、アドレス電極を覆う下地誘電体層と、下地誘電体層上に形成された隔壁と、各隔壁間に形成された赤色、緑色及び青色それぞれに発光する蛍光体層とで構成されている。   On the other hand, the back plate is a glass substrate, stripe-shaped address electrodes formed on one main surface thereof, a base dielectric layer covering the address electrodes, a partition formed on the base dielectric layer, The phosphor layer is formed between the barrier ribs and emits red, green and blue light.

前面板と背面板とはその電極形成面側を対向させて気密封着され、隔壁によって仕切られた放電空間にネオン(Ne)−キセノン(Xe)の放電ガスが400Torr〜600Torrの圧力で封入されている。PDPは、表示電極に映像信号電圧を選択的に印加することによって放電させ、その放電によって発生した紫外線が各色蛍光体層を励起して赤色、緑色、青色の発光をさせてカラー画像表示を実現している。   The front plate and the back plate are hermetically sealed with their electrode forming surfaces facing each other, and neon (Ne) -xenon (Xe) discharge gas is sealed at a pressure of 400 Torr to 600 Torr in a discharge space partitioned by a partition wall. ing. PDP discharges by selectively applying a video signal voltage to the display electrodes, and the ultraviolet rays generated by the discharge excite each color phosphor layer to emit red, green, and blue light, thereby realizing color image display is doing.

また、このようなPDPの駆動方法としては、書き込みをしやすい状態に壁電荷を調整する初期化期間と、入力画像信号に応じて書き込み放電を行う書き込み期間と、書き込みが行われた放電空間で維持放電を生じさせることによって表示を行う維持期間を有する駆動方法が一般的に用いられている。これらの各期間を組み合わせた期間(サブフィールド)が、画像の1コマに相当する期間(1フィールド)内で複数回繰り返されることによってPDPの階調表示を行っている。   In addition, such a PDP driving method includes an initialization period in which wall charges are adjusted so that writing is easy, a writing period in which writing discharge is performed according to an input image signal, and a discharge space in which writing is performed. A driving method having a sustain period in which display is performed by generating a sustain discharge is generally used. A period (subfield) obtained by combining these periods is repeated a plurality of times within a period (one field) corresponding to one frame of an image, thereby performing PDP gradation display.

このようなPDPにおいて、前面板の誘電体層上に形成される保護層の役割としては、放電によるイオン衝撃から誘電体層を保護すること、アドレス放電を発生させるための初期電子を放出することなどがあげられる。イオン衝撃から誘電体層を保護することは、放電電圧の上昇を防ぐ重要な役割であり、またアドレス放電を発生させるための初期電子を放出することは、画像のちらつきの原因となるアドレス放電ミスを防ぐ重要な役割である。   In such a PDP, the role of the protective layer formed on the dielectric layer of the front plate is to protect the dielectric layer from ion bombardment due to discharge and to emit initial electrons for generating address discharge. Etc. Protecting the dielectric layer from ion bombardment plays an important role in preventing an increase in discharge voltage, and emitting initial electrons for generating an address discharge is an address discharge error that causes image flickering. It is an important role to prevent.

保護層からの初期電子の放出数を増加させて画像のちらつきを低減するために、例えば、MgO保護層に不純物を添加する例や、MgO粒子をMgO保護層上に形成した例が開示されている(例えば、特許文献1、2、3、4、5など参照)。
特開2002−260535号公報 特開平11−339665号公報 特開2006−59779号公報 特開平8−236028号公報 特開平10−334809号公報
In order to increase the number of initial electrons emitted from the protective layer and reduce image flickering, for example, examples of adding impurities to the MgO protective layer and examples of forming MgO particles on the MgO protective layer are disclosed. (For example, see Patent Documents 1, 2, 3, 4, 5, etc.).
JP 2002-260535 A JP 11-339665 A JP 2006-59779 A JP-A-8-236028 JP-A-10-334809

近年、テレビは高精細化が進んでおり、市場では低コスト・低消費電力・高輝度のフルHD(ハイ・ディフィニション)(1920×1080画素:プログレッシブ表示)PDPが要求されている。保護層からの電子放出特性はPDPの画質を決定するため、電子放出特性を制御することが非常に重要である。   In recent years, high definition has been advanced in televisions, and a low-cost, low-power-consumption, high-brightness full HD (high definition) (1920 × 1080 pixels: progressive display) PDP is required in the market. Since the electron emission characteristics from the protective layer determine the image quality of the PDP, it is very important to control the electron emission characteristics.

すなわち、高精細化された画像を表示するためには、1フィールドの時間が一定にもかかわらず書き込みを行う画素の数が増えるため、サブフィールド中の書き込み期間において、アドレス電極へ印加するパルスの幅を狭くする必要が生じる。しかしながら、電圧パルスの立ち上がりから放電空間内で放電が発生するまでには「放電遅れ」と呼ばれるタイムラグの存在があるため、パルスの幅が狭くなれば書き込み期間内で放電が終了できる確率が低くなってしまう。その結果、点灯不良が生じ、ちらつきといった画質性能の低下という問題も生じてしまう。   That is, in order to display a high-definition image, the number of pixels to be written increases even though the time of one field is constant. Therefore, in the writing period in the subfield, the pulse applied to the address electrode It is necessary to reduce the width. However, there is a time lag called “discharge delay” from the rise of the voltage pulse to the occurrence of discharge in the discharge space, so if the pulse width is narrowed, the probability that the discharge can be completed within the writing period is low. End up. As a result, lighting failure occurs, and the problem of deterioration in image quality performance such as flickering occurs.

このようにPDPの高精細化や低消費電力化を進めるにあたっては、放電電圧が高くならないようにすることと、さらに、点灯不良を低減して画質を向上させることを、同時に実現させなければならないという課題があった。   As described above, in order to advance the high definition and low power consumption of the PDP, it is necessary to simultaneously realize that the discharge voltage is not increased and that the image quality is improved by reducing defective lighting. There was a problem.

本発明はこのような課題に鑑みなされたもので、高輝度の表示性能を備え、かつ低電圧駆動が可能なPDPを実現することを目的としている。   The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to realize a PDP having high luminance display performance and capable of being driven at a low voltage.

上記の目的を達成するために、本発明のPDPは、基板上に形成した表示電極を覆うように誘電体層を形成するとともに前記誘電体層上に保護層を形成した第1基板と、前記第1基板に放電ガスが充填された放電空間を形成するように対向配置されかつ前記第1基板の前記表示電極と交差する方向にアドレス電極を形成するとともに前記放電空間を区画する隔壁を設けた第2基板とを有し、前記第1基板と前記第2基板とを対向配置して周辺部を封着部材により封着する封着工程を有するプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記第1基板の前記保護層は、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、及び酸化バリウムから選ばれる金属酸化物により形成し、かつ前記封着工程は、前記放電空間に開口する貫通孔を通して前記放電空間内に乾燥ガスを流入させて前記放電空間内を陽圧状態に保持する保持工程と、この保持工程後、乾燥ガスの流入量を増やすとともに、前記放電空間内のガスを排出する排出工程とを有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a PDP of the present invention includes a first substrate having a dielectric layer formed so as to cover a display electrode formed on a substrate and a protective layer formed on the dielectric layer, An address electrode is formed in a direction intersecting with the display electrode of the first substrate and a partition wall for partitioning the discharge space is provided so as to form a discharge space filled with a discharge gas on the first substrate. A method of manufacturing a plasma display panel, comprising: a second substrate; and a sealing step in which the first substrate and the second substrate are arranged to face each other and a peripheral portion is sealed with a sealing member. The protective layer of one substrate is formed of a metal oxide selected from magnesium oxide, calcium oxide, strontium oxide, and barium oxide, and the sealing step includes a through-hole that opens into the discharge space A holding step of allowing the drying gas to flow into the discharge space and holding the discharge space in a positive pressure state, and after this holding step, increasing the amount of inflow of the drying gas and discharging the gas in the discharge space And a discharging process.

本発明によれば、保護層における二次電子放出特性を向上させ、輝度を高めるために放電ガスのXeガス分圧を大きくした場合でも放電開始電圧を低減することが可能で、高精細画像でも高輝度で低電圧駆動が可能な表示性能に優れたPDPを実現することができる。また、パネルの製造工程中での保護膜と不純物ガスとの反応を抑制することができ、放電セル毎の放電特性のばらつきを抑制したPDPを実現することができる。さらには、表示むらの少ないPDPを実現することができる。   According to the present invention, it is possible to reduce the discharge start voltage even when the Xe gas partial pressure of the discharge gas is increased in order to improve the secondary electron emission characteristics in the protective layer and increase the luminance. A PDP excellent in display performance capable of being driven with high brightness and low voltage can be realized. In addition, the reaction between the protective film and the impurity gas during the panel manufacturing process can be suppressed, and a PDP in which variation in discharge characteristics for each discharge cell is suppressed can be realized. Furthermore, a PDP with less display unevenness can be realized.

以下、本発明の実施の形態におけるPDPについて図面を用いて説明する。   Hereinafter, a PDP according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明の実施の形態におけるPDPの構造を示す斜視図である。PDPの基本構造は、一般的な交流面放電型PDPと同様である。図1に示すように、PDP1は前面ガラス基板3などよりなる第1基板としての前面板2と、背面ガラス基板11などよりなる第2基板としての背面板10とが対向して配置され、その前面板2と背面板10の周辺部をガラスフリットなどからなる封着部材によって気密封着することにより構成されている。封着されたPDP1内部の放電空間16には、圧力が30Torr〜300TorrのXeに、場合によってNeなどが混合された放電ガスが封入されている。   FIG. 1 is a perspective view showing the structure of a PDP according to an embodiment of the present invention. The basic structure of the PDP is the same as that of a general AC surface discharge type PDP. As shown in FIG. 1, in the PDP 1, a front plate 2 as a first substrate made of a front glass substrate 3 and the like and a back plate 10 as a second substrate made of a back glass substrate 11 and the like are arranged to face each other. The peripheral part of the front plate 2 and the back plate 10 is hermetically sealed by a sealing member made of glass frit or the like. The discharge space 16 inside the sealed PDP 1 is filled with a discharge gas in which Ne or the like is mixed with Xe having a pressure of 30 Torr to 300 Torr.

前面板2の前面ガラス基板3上には、走査電極4及び維持電極5よりなる一対の帯状の表示電極6とブラックストライプ(遮光層)7が互いに平行にそれぞれ複数列配置されている。前面ガラス基板3上には表示電極6と遮光層7とを覆うように電荷を保持してコンデンサとしての働きをする誘電体層8が形成され、さらにその上に保護層9が形成されている。   On the front glass substrate 3 of the front plate 2, a pair of strip-shaped display electrodes 6 each composed of the scanning electrodes 4 and the sustain electrodes 5 and a plurality of black stripes (light shielding layers) 7 are arranged in parallel to each other. A dielectric layer 8 is formed on the front glass substrate 3 so as to cover the display electrodes 6 and the light-shielding layer 7 so as to hold charges and function as a capacitor. A protective layer 9 is further formed thereon. .

また、背面板10の背面ガラス基板11上には、前面板2の走査電極4及び維持電極5と直交する方向に、複数の帯状のアドレス電極12が互いに平行に配置され、これを下地誘電体層13が被覆している。さらに、アドレス電極12間の下地誘電体層13上には放電空間16を区切る所定の高さの隔壁14が形成されている。隔壁14間の溝ごとに、紫外線によって赤色、緑色及び青色にそれぞれ発光する蛍光体層15が順次塗布して形成されている。走査電極4及び維持電極5とアドレス電極12とが交差する位置に放電空間が形成され、表示電極6方向に並んだ赤色、緑色、青色の蛍光体層15を有する放電空間がカラー表示のための画素になる。   On the back glass substrate 11 of the back plate 10, a plurality of strip-like address electrodes 12 are arranged in parallel to each other in a direction orthogonal to the scanning electrodes 4 and the sustain electrodes 5 of the front plate 2. Layer 13 is covering. Further, a partition wall 14 having a predetermined height is formed on the base dielectric layer 13 between the address electrodes 12 to divide the discharge space 16. In each groove between the barrier ribs 14, a phosphor layer 15 that emits red, green, and blue light by ultraviolet rays is sequentially applied. A discharge space is formed at a position where the scan electrode 4 and the sustain electrode 5 intersect with the address electrode 12, and a discharge space having red, green, and blue phosphor layers 15 arranged in the direction of the display electrode 6 is used for color display. Become a pixel.

図2は、本発明の実施の形態におけるPDP1の前面板2の詳細な構成を示す断面図であり、図2は図1と上下反転させて示している。図2に示すように、フロート法などにより製造された前面ガラス基板3に、走査電極4と維持電極5よりなる表示電極6と遮光層7がパターン形成されている。走査電極4と維持電極5はそれぞれインジウムスズ酸化物(ITO)や酸化スズ(SnO)などからなる透明電極4a、5aと、透明電極4a、5a上に形成された金属バス電極4b、5bとにより構成されている。金属バス電極4b、5bは透明電極4a、5aの長手方向に導電性を付与する目的として用いられ、銀(Ag)材料を主成分とする導電性材料によって形成されている。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing a detailed configuration of the front plate 2 of the PDP 1 in the embodiment of the present invention, and FIG. 2 is shown upside down with respect to FIG. As shown in FIG. 2, a display electrode 6 and a light shielding layer 7 including scanning electrodes 4 and sustaining electrodes 5 are formed in a pattern on a front glass substrate 3 manufactured by a float method or the like. Scan electrode 4 and sustain electrode 5 are transparent electrodes 4a and 5a made of indium tin oxide (ITO), tin oxide (SnO 2 ), etc., and metal bus electrodes 4b and 5b formed on transparent electrodes 4a and 5a, respectively. It is comprised by. The metal bus electrodes 4b and 5b are used for the purpose of imparting conductivity in the longitudinal direction of the transparent electrodes 4a and 5a, and are formed of a conductive material whose main component is a silver (Ag) material.

誘電体層8は、前面ガラス基板3上に形成されたこれらの透明電極4a、5aと金属バス電極4b、5bと遮光層7を覆って設けた第1誘電体層81と、第1誘電体層81上に形成された第2誘電体層82の少なくとも2層構成とし、さらに第2誘電体層82上に保護層9が形成されている。   The dielectric layer 8 includes a first dielectric layer 81 provided on the front glass substrate 3 so as to cover the transparent electrodes 4a and 5a, the metal bus electrodes 4b and 5b, and the light shielding layer 7, and a first dielectric. The second dielectric layer 82 formed on the layer 81 has at least two layers, and the protective layer 9 is formed on the second dielectric layer 82.

保護層9は、誘電体層8に形成した下地膜91と、下地膜91上に酸化マグネシウム(MgO)の結晶粒子92aを複数個凝集させた凝集粒子92とにより構成している。また、保護層9において、下地膜91は、酸化マグネシウム(MgO)、酸化カルシウム(CaO)、酸化ストロンチウム(SrO)、及び酸化バリウム(BaO)から選ばれる金属酸化物により形成されており、さらにはこの保護層9の下地膜91は、酸化マグネシウム(MgO)、酸化カルシウム(CaO)、酸化ストロンチウム(SrO)、及び酸化バリウム(BaO)から選ばれる少なくとも2つ以上の酸化物からなる金属酸化物により形成するのが望ましい。   The protective layer 9 includes a base film 91 formed on the dielectric layer 8 and aggregated particles 92 in which a plurality of magnesium oxide (MgO) crystal particles 92 a are aggregated on the base film 91. In the protective layer 9, the base film 91 is formed of a metal oxide selected from magnesium oxide (MgO), calcium oxide (CaO), strontium oxide (SrO), and barium oxide (BaO). The base film 91 of the protective layer 9 is made of a metal oxide composed of at least two oxides selected from magnesium oxide (MgO), calcium oxide (CaO), strontium oxide (SrO), and barium oxide (BaO). It is desirable to form.

図3はPDPの製造工程を示すフローチャートであり、図3に示すように、PDPは、前面板作成工程及び背面板作成工程と、背面板作成工程により作成した背面板10の画像表示領域外部に封着部材であるガラスフリットを塗布し、その後ガラスフリットの樹脂成分等を除去するために350℃程度の温度で仮焼成するフリット塗布工程と、前面板作成工程で作製した前面板2とフリット塗布工程を終了した背面板10とを貼付けて封着する封着工程と、この後放電空間内のガスを排気する排気工程と、この後真空排気されたパネル内部にNe及びXeを主成分とする放電ガスを供給する放電ガス供給工程を経てパネルが完成される。   FIG. 3 is a flowchart showing the manufacturing process of the PDP. As shown in FIG. 3, the PDP is outside the image display area of the back plate 10 created by the front plate creating process, the back plate creating process, and the back plate creating process. A glass frit as a sealing member is applied, and then a frit coating process in which the glass frit is pre-baked at a temperature of about 350 ° C. in order to remove resin components, etc. The sealing step of pasting and sealing the back plate 10 that has finished the process, the exhausting process of exhausting the gas in the discharge space thereafter, and Ne and Xe as the main components in the evacuated panel thereafter The panel is completed through a discharge gas supply process for supplying the discharge gas.

ここで、封着部材としては、酸化ビスマスや酸化バナジウムを主成分としたフリットが望ましい。この酸化ビスマスを主成分とするフリットとしては、例えば、Bi−B−RO−MO系(ここでRは、Ba、Sr、Ca、Mgのいずれかであり、Mは、Cu、Sb、Feのいずれかである。)のガラス材料に、Al、SiO、コージライト等酸化物からなるフィラーを加えたものを用いることができる。また、酸化バナジウムを主成分とするフリットとしては、例えば、V−BaO−TeO−WO系のガラス材料に、Al、SiO、コージライト等酸化物からなるフィラーを加えたものを用いることができる。 Here, the sealing member is preferably a frit mainly composed of bismuth oxide or vanadium oxide. Examples of the frit containing bismuth oxide as a main component include, for example, a Bi 2 O 3 —B 2 O 3 —RO—MO system (where R is any one of Ba, Sr, Ca, and Mg, and M is Any one of Cu, Sb, and Fe)) and a filler made of an oxide such as Al 2 O 3 , SiO 2 , and cordierite can be used. In addition, as a frit mainly composed of vanadium oxide, for example, a filler made of an oxide such as Al 2 O 3 , SiO 2 or cordierite is added to a V 2 O 5 —BaO—TeO—WO glass material. Things can be used.

次に、前面板作成工程について説明する。まず、前面ガラス基板3上に、走査電極4及び維持電極5と遮光層7とを形成する。走査電極4と維持電極5とを構成する透明電極4a、5aと金属バス電極4b、5bは、フォトリソグラフィ法などを用いてパターニングして形成される。透明電極4a、5aは薄膜プロセスなどを用いて形成され、金属バス電極4b、5bは銀(Ag)材料を含むペーストを所定の温度で焼成して固化している。また、遮光層7も同様に、黒色顔料を含むペーストをスクリーン印刷する方法や黒色顔料をガラス基板の全面に形成した後、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングし、焼成することにより形成される。   Next, the front plate creation process will be described. First, the scan electrode 4, the sustain electrode 5, and the light shielding layer 7 are formed on the front glass substrate 3. Transparent electrodes 4a and 5a and metal bus electrodes 4b and 5b constituting scan electrode 4 and sustain electrode 5 are formed by patterning using a photolithography method or the like. The transparent electrodes 4a and 5a are formed using a thin film process or the like, and the metal bus electrodes 4b and 5b are solidified by baking a paste containing a silver (Ag) material at a predetermined temperature. Similarly, the light shielding layer 7 is also formed by screen printing a paste containing a black pigment or by forming a black pigment on the entire surface of the glass substrate and then patterning and baking using a photolithography method.

次に、走査電極4、維持電極5及び遮光層7を覆うように前面ガラス基板3上に誘電体ペーストをダイコート法などにより塗布して誘電体ペースト(誘電体材料)層を形成する。誘電体ペーストを塗布した後、所定の時間放置することによって塗布された誘電体ペースト表面がレベリングされて平坦な表面になる。その後、誘電体ペースト層を焼成固化することにより、走査電極4、維持電極5及び遮光層7を覆う誘電体層8が形成される。なお、誘電体ペーストはガラス粉末などの誘電体材料、バインダ及び溶剤を含む塗料である。   Next, a dielectric paste is applied on the front glass substrate 3 by a die coating method or the like so as to cover the scan electrode 4, the sustain electrode 5, and the light shielding layer 7, thereby forming a dielectric paste (dielectric material) layer. After the dielectric paste is applied, the surface of the applied dielectric paste is leveled by leaving it to stand for a predetermined time, so that a flat surface is obtained. Thereafter, the dielectric paste layer is formed by baking and solidifying the dielectric paste layer to cover the scan electrode 4, the sustain electrode 5, and the light shielding layer 7. The dielectric paste is a paint containing a dielectric material such as glass powder, a binder and a solvent.

次に、誘電体層8上に下地膜91を形成する。本発明の実施の形態においては、下地膜91を、酸化マグネシウム(MgO)、酸化カルシウム(CaO)、酸化ストロンチウム(SrO)、及び酸化バリウム(BaO)から選ばれる少なくとも2つ以上の酸化物からなる金属酸化物により形成している。   Next, a base film 91 is formed on the dielectric layer 8. In the embodiment of the present invention, the base film 91 is made of at least two oxides selected from magnesium oxide (MgO), calcium oxide (CaO), strontium oxide (SrO), and barium oxide (BaO). It is formed of a metal oxide.

この下地膜91は、酸化マグネシウム(MgO)、酸化カルシウム(CaO)、酸化ストロンチウム(SrO)、及び酸化バリウム(BaO)の単独材料のペレットや、それらの材料を混合したペレットを用いて薄膜成膜方法によって形成される。薄膜成膜方法としては、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などの公知の方法が適用できる。一例として、スパッタリング法では1Pa、蒸着法の一例である電子ビーム蒸着法では0.2Paが実際上取り得る圧力の上限と考えられる。また、下地膜91の成膜時の雰囲気としては、水分付着や不純物の吸着を防止するために外部と遮断された密閉状態で、成膜時の雰囲気を調整することにより、所定の電子放出特性を有する金属酸化物よりなる下地膜91を形成することができる。   The base film 91 is formed into a thin film using a pellet made of a single material of magnesium oxide (MgO), calcium oxide (CaO), strontium oxide (SrO), and barium oxide (BaO), or a pellet obtained by mixing these materials. Formed by the method. As a thin film forming method, a known method such as an electron beam evaporation method, a sputtering method, or an ion plating method can be applied. As an example, it can be considered that the upper limit of the pressure that can be actually taken is 1 Pa in the sputtering method and 0.2 Pa in the electron beam evaporation method which is an example of the evaporation method. In addition, as an atmosphere during film formation of the base film 91, a predetermined electron emission characteristic is obtained by adjusting the atmosphere during film formation in a sealed state that is shut off from the outside in order to prevent moisture adhesion and adsorption of impurities. A base film 91 made of a metal oxide having the above can be formed.

次に、下地膜91上に付着形成する酸化マグネシウム(MgO)の結晶粒子92aの凝集粒子92について述べる。これらの結晶粒子92aは、以下に示す気相合成法または前駆体焼成法のいずれかで製造することができる。気相合成法では、不活性ガスが満たされた雰囲気下で純度が99.9%以上のマグネシウム金属材料を加熱し、さらに、雰囲気に酸素を少量導入することによって、マグネシウムを直接酸化させ、酸化マグネシウム(MgO)の結晶粒子92aを作製することができる。   Next, the agglomerated particles 92 of the magnesium oxide (MgO) crystal particles 92a deposited on the base film 91 will be described. These crystal particles 92a can be manufactured by any one of the following vapor phase synthesis method or precursor baking method. In the gas phase synthesis method, a magnesium metal material having a purity of 99.9% or more is heated in an atmosphere filled with an inert gas, and a small amount of oxygen is introduced into the atmosphere to directly oxidize magnesium, thereby oxidizing the material. Magnesium (MgO) crystal particles 92a can be produced.

一方、前駆体焼成法では、以下の方法によって結晶粒子92aを作製することができる。前駆体焼成法では、酸化マグネシウム(MgO)の前駆体を700℃以上の高温で均一に焼成し、これを徐冷して酸化マグネシウム(MgO)の結晶粒子92aを得ることができる。前駆体としては、例えば、マグネシウムアルコキシド(Mg(OR))、マグネシウムアセチルアセトン(Mg(acac))、水酸化マグネシウム(Mg(OH))、炭酸マグネシウム(MgCO)、塩化マグネシウム(MgCl)、硫酸マグネシウム(MgSO)、硝酸マグネシウム(Mg(NO) )、シュウ酸マグネシウム(MgC)の内のいずれか1種以上の化合物を選ぶことができる。なお選択した化合物によっては、通常、水和物の形態をとることもあるがこのような水和物を用いてもよい。 On the other hand, in the precursor firing method, the crystal particles 92a can be produced by the following method. In the precursor firing method, a magnesium oxide (MgO) precursor is uniformly fired at a high temperature of 700 ° C. or higher, and this is gradually cooled to obtain magnesium oxide (MgO) crystal particles 92a. Examples of the precursor include magnesium alkoxide (Mg (OR) 2 ), magnesium acetylacetone (Mg (acac) 2 ), magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ), magnesium carbonate (MgCO 2 ), and magnesium chloride (MgCl 2 ). ), Magnesium sulfate (MgSO 4 ), magnesium nitrate (Mg (NO 3 ) 2 ), or magnesium oxalate (MgC 2 O 4 ). Depending on the selected compound, it may usually take the form of a hydrate, but such a hydrate may be used.

これらの化合物は、焼成後に得られる酸化マグネシウム(MgO)の純度が99.95%以上、望ましくは99.98%以上になるように調整する。これらの化合物中に、各種アルカリ金属、B、Si、Fe、Alなどの不純物元素が一定量以上混じっていると、熱処理時に不要な粒子間癒着や焼結を生じ、高結晶性の酸化マグネシウム(MgO)の結晶粒子を得にくいためである。このため、不純物元素を除去するなどにより予め前駆体を調整することが必要となる。   These compounds are adjusted so that the purity of magnesium oxide (MgO) obtained after firing is 99.95% or more, preferably 99.98% or more. If these compounds contain a certain amount or more of various kinds of alkali metals, B, Si, Fe, Al and other impurity elements, unnecessary interparticle adhesion and sintering will occur during heat treatment, resulting in highly crystalline magnesium oxide ( This is because it is difficult to obtain MgO) crystal particles. For this reason, it is necessary to adjust the precursor in advance by removing the impurity element.

上記いずれかの方法で得られた酸化マグネシウム(MgO)の結晶粒子92aを、溶媒に分散させ、その分散液をスプレー法やスクリーン印刷法、スリットコート法、静電塗布法などによって下地膜91の表面に分散散布させる。その後、乾燥・焼成工程を経て溶媒除去を図り、酸化マグネシウム(MgO)の結晶粒子92aを下地膜91の表面に定着させることができる。   The magnesium oxide (MgO) crystal particles 92a obtained by any of the above methods are dispersed in a solvent, and the dispersion is applied to the undercoat film 91 by a spray method, a screen printing method, a slit coating method, an electrostatic coating method, or the like. Disperse the surface. Thereafter, the solvent is removed through a drying / firing process, and the magnesium oxide (MgO) crystal particles 92 a can be fixed on the surface of the base film 91.

なお、酸化マグネシウム(MgO)の結晶粒子92aを下地膜91の表面に分散、定着させる方法としては、下地膜91の不純物との反応を抑制する観点から400℃以下の低温で実施できる方法が望ましい。   As a method for dispersing and fixing the magnesium oxide (MgO) crystal particles 92 a on the surface of the base film 91, a method that can be performed at a low temperature of 400 ° C. or lower is preferable from the viewpoint of suppressing reaction with impurities in the base film 91. .

このような一連の工程により前面ガラス基板3上に所定の構成物(走査電極4、維持電極5、遮光層7、誘電体層8、保護層9)が形成されて前面板2が完成する。   Through such a series of steps, predetermined components (scanning electrode 4, sustaining electrode 5, light shielding layer 7, dielectric layer 8, and protective layer 9) are formed on front glass substrate 3, and front plate 2 is completed.

一方、背面板作成工程において、背面板10は次のようにして形成される。まず、背面ガラス基板11上に、銀(Ag)材料を含むペーストをスクリーン印刷する方法や、金属膜を全面に形成した後、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングする方法などによりアドレス電極12用の構成物となる材料層を形成する。その後、所定の温度で焼成することによりアドレス電極12を形成する。次に、アドレス電極12が形成された背面ガラス基板11上にダイコート法などにより、アドレス電極12を覆うように誘電体ペーストを塗布して誘電体ペースト層を形成する。その後、誘電体ペースト層を焼成することにより下地誘電体層13を形成する。なお、誘電体ペーストはガラス粉末などの誘電体材料とバインダ及び溶剤を含んだ塗料である。   On the other hand, in the back plate creating process, the back plate 10 is formed as follows. First, the structure for the address electrode 12 is formed by a method of screen printing a paste containing silver (Ag) material on the rear glass substrate 11 or a method of patterning using a photolithography method after forming a metal film on the entire surface. A material layer to be a material is formed. Thereafter, the address electrode 12 is formed by firing at a predetermined temperature. Next, a dielectric paste is applied on the rear glass substrate 11 on which the address electrodes 12 are formed by a die coating method or the like so as to cover the address electrodes 12 to form a dielectric paste layer. Thereafter, the base dielectric layer 13 is formed by firing the dielectric paste layer. The dielectric paste is a paint containing a dielectric material such as glass powder, a binder and a solvent.

次に、下地誘電体層13上に隔壁材料を含む隔壁形成用ペーストを塗布し、所定の形状にパターニングすることにより隔壁材料層を形成する。その後、所定の温度で焼成することにより隔壁14を形成する。ここで、下地誘電体層13上に塗布した隔壁用ペーストをパターニングする方法としては、フォトリソグラフィ法やサンドブラスト法を用いることができる。そして、隣接する隔壁14間の下地誘電体層13上及び隔壁14の側面に蛍光体材料を含む蛍光体ペーストを塗布し、焼成することにより蛍光体層15が形成される。以上の工程により、背面ガラス基板11上に所定の構成部材を有する背面板10が完成する。   Next, a partition wall forming paste containing a partition wall material is applied on the base dielectric layer 13 and patterned into a predetermined shape to form a partition wall material layer. Then, the partition 14 is formed by baking at a predetermined temperature. Here, as a method of patterning the partition wall paste applied on the base dielectric layer 13, a photolithography method or a sand blast method can be used. Then, the phosphor layer 15 is formed by applying and baking a phosphor paste containing a phosphor material on the base dielectric layer 13 between the adjacent barrier ribs 14 and on the side surfaces of the barrier ribs 14. Through the above steps, the back plate 10 having predetermined components on the back glass substrate 11 is completed.

ここで、前面板2の誘電体層8を構成する第1誘電体層81と第2誘電体層82について詳細に説明する。第1誘電体層81の誘電体材料は、次の材料組成より構成されている。すなわち、酸化ビスマス(Bi)を20重量%〜40重量%、酸化カルシウム(CaO)、酸化ストロンチウム(SrO)、酸化バリウム(BaO)から選ばれる少なくとも1種を0.5重量%〜12重量%含み、酸化モリブデン(MoO)、酸化タングステン(WO)、酸化セリウム(CeO)、二酸化マンガン(MnO)から選ばれる少なくとも1種を0.1重量%〜7重量%含んでいる。 Here, the first dielectric layer 81 and the second dielectric layer 82 constituting the dielectric layer 8 of the front plate 2 will be described in detail. The dielectric material of the first dielectric layer 81 is composed of the following material composition. Specifically, bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) is 20 wt% to 40 wt%, and at least one selected from calcium oxide (CaO), strontium oxide (SrO), and barium oxide (BaO) is 0.5 wt% to 12 wt%. Including 0.1% by weight to 7% by weight of at least one selected from molybdenum oxide (MoO 3 ), tungsten oxide (WO 3 ), cerium oxide (CeO 2 ), and manganese dioxide (MnO 2 ). .

なお、酸化モリブデン(MoO)、酸化タングステン(WO)、酸化セリウム(CeO)、二酸化マンガン(MnO)に代えて、酸化銅(CuO)、酸化クロム(Cr)、酸化コバルト(Co)、酸化バナジウム(V)、酸化アンチモン(Sb)から選ばれる少なくとも1種を0.1重量%〜7重量%含ませてもよい。 In addition, instead of molybdenum oxide (MoO 3 ), tungsten oxide (WO 3 ), cerium oxide (CeO 2 ), manganese dioxide (MnO 2 ), copper oxide (CuO), chromium oxide (Cr 2 O 3 ), cobalt oxide At least one selected from (Co 2 O 3 ), vanadium oxide (V 2 O 7 ), and antimony oxide (Sb 2 O 3 ) may be contained in an amount of 0.1 wt% to 7 wt%.

また、上記以外の成分として、酸化亜鉛(ZnO)を0重量%〜40重量%、酸化硼素(B)を0重量%〜35重量%、酸化硅素(SiO)を0重量%〜15重量%、酸化アルミニウム(Al)を0重量%〜10重量%など、鉛成分を含まない材料組成が含まれていてもよい。 Further, as components other than the above, zinc oxide (ZnO) is 0 wt% to 40 wt%, boron oxide (B 2 O 3 ) is 0 wt% to 35 wt%, and silicon oxide (SiO 2 ) is 0 wt% to A material composition that does not contain a lead component, such as 15 wt% and aluminum oxide (Al 2 O 3 ) 0 wt% to 10 wt% may be included.

これらの組成成分からなる誘電体材料を、湿式ジェットミルやボールミルで粒径が0.5μm〜2.5μmとなるように粉砕して誘電体材料粉末を作製する。次にこの誘電体材料粉末55重量%〜70重量%と、バインダ成分30重量%〜45重量%とを三本ロールでよく混練してダイコート用、または印刷用の第1誘電体層81用ペーストを作製する。   A dielectric material powder is produced by pulverizing a dielectric material composed of these composition components with a wet jet mill or a ball mill so as to have a particle size of 0.5 μm to 2.5 μm. Next, 55 wt% to 70 wt% of the dielectric material powder and 30 wt% to 45 wt% of the binder component are well kneaded with three rolls to paste for the first dielectric layer 81 for die coating or printing. Is made.

バインダ成分はエチルセルロース、またはアクリル樹脂1重量%〜20重量%を含むターピネオール、またはブチルカルビトールアセテートである。また、ペースト中には、必要に応じて可塑剤としてフタル酸ジオクチル、フタル酸ジブチル、リン酸トリフェニル、リン酸トリブチルを添加し、分散剤としてグリセロールモノオレート、ソルビタンセスキオレヘート、ホモゲノール(Kaoコーポレーション社製品名)、アルキルアリル基のリン酸エステルなどを添加してペーストとして印刷特性を向上させてもよい。   The binder component is ethyl cellulose, terpineol containing 1% to 20% by weight of acrylic resin, or butyl carbitol acetate. In addition, dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, triphenyl phosphate and tributyl phosphate are added to the paste as needed, and glycerol monooleate, sorbitan sesquioleate, homogenol (Kao Corporation) as a dispersant. The printing property may be improved as a paste by adding a phosphate ester of an alkyl allyl group, etc.

次に、この第1誘電体層用ペーストを用い、表示電極6を覆うように前面ガラス基板3にダイコート法あるいはスクリーン印刷法で印刷して乾燥させ、その後、誘電体材料の軟化点より少し高い温度の575℃〜590℃で焼成して第1誘電体層81を形成する。   Next, using this first dielectric layer paste, the front glass substrate 3 is printed by a die coat method or a screen printing method so as to cover the display electrode 6 and dried, and then slightly higher than the softening point of the dielectric material. The first dielectric layer 81 is formed by firing at a temperature of 575 ° C. to 590 ° C.

次に、第2誘電体層82について説明する。第2誘電体層82の誘電体材料は、次の材料組成より構成されている。すなわち、酸化ビスマス(Bi)を11重量%〜20重量%、さらに、酸化カルシウム(CaO)、酸化ストロンチウム(SrO)、酸化バリウム(BaO)から選ばれる少なくとも1種を1.6重量%〜21重量%含み、酸化モリブデン(MoO)、酸化タングステン(WO)、酸化セリウム(CeO)から選ばれる少なくとも1種を0.1重量%〜7重量%含んでいる。 Next, the second dielectric layer 82 will be described. The dielectric material of the second dielectric layer 82 is composed of the following material composition. That is, bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) is 11 wt% to 20 wt%, and at least one selected from calcium oxide (CaO), strontium oxide (SrO), and barium oxide (BaO) is 1.6 wt%. wherein to 21 wt%, molybdenum oxide (MoO 3), tungsten oxide (WO 3), and includes at least one of 0.1 wt% to 7 wt% selected from cerium oxide (CeO 2).

なお、酸化モリブデン(MoO)、酸化タングステン(WO)、酸化セリウム(CeO)に代えて、酸化銅(CuO)、酸化クロム(Cr)、酸化コバルト(Co)、酸化バナジウム(V)、酸化アンチモン(Sb)、酸化マンガン(MnO)から選ばれる少なくとも1種を0.1重量%〜7重量%含ませてもよい。 Note that instead of molybdenum oxide (MoO 3 ), tungsten oxide (WO 3 ), and cerium oxide (CeO 2 ), copper oxide (CuO), chromium oxide (Cr 2 O 3 ), cobalt oxide (Co 2 O 3 ), At least one selected from vanadium oxide (V 2 O 7 ), antimony oxide (Sb 2 O 3 ), and manganese oxide (MnO 2 ) may be contained in an amount of 0.1 wt% to 7 wt%.

また、上記以外の成分として、酸化亜鉛(ZnO)を0重量%〜40重量%、酸化硼素(B)を0重量%〜35重量%、酸化硅素(SiO)を0重量%〜15重量%、酸化アルミニウム(Al)を0重量%〜10重量%など、鉛成分を含まない材料組成が含まれていてもよい。 Further, as components other than the above, zinc oxide (ZnO) is 0 wt% to 40 wt%, boron oxide (B 2 O 3 ) is 0 wt% to 35 wt%, and silicon oxide (SiO 2 ) is 0 wt% to A material composition that does not contain a lead component, such as 15 wt% and aluminum oxide (Al 2 O 3 ) 0 wt% to 10 wt% may be included.

これらの組成成分からなる誘電体材料を、湿式ジェットミルやボールミルで粒径が0.5μm〜2.5μmとなるように粉砕して誘電体材料粉末を作製する。次にこの誘電体材料粉末55重量%〜70重量%と、バインダ成分30重量%〜45重量%とを三本ロールでよく混練してダイコート用、または印刷用の第2誘電体層用ペーストを作製する。バインダ成分はエチルセルロース、またはアクリル樹脂1重量%〜20重量%を含むターピネオール、またはブチルカルビトールアセテートである。また、ペースト中には、必要に応じて可塑剤としてフタル酸ジオクチル、フタル酸ジブチル、リン酸トリフェニル、リン酸トリブチルを添加し、分散剤としてグリセロールモノオレート、ソルビタンセスキオレヘート、ホモゲノール(Kaoコーポレーション社製品名)、アルキルアリル基のリン酸エステルなどを添加して印刷性を向上させてもよい。   A dielectric material powder is produced by pulverizing a dielectric material composed of these composition components with a wet jet mill or a ball mill so as to have a particle size of 0.5 μm to 2.5 μm. Next, 55 wt% to 70 wt% of the dielectric material powder and 30 wt% to 45 wt% of the binder component are well kneaded with three rolls to obtain a second dielectric layer paste for die coating or printing. Make it. The binder component is ethyl cellulose, terpineol containing 1% to 20% by weight of acrylic resin, or butyl carbitol acetate. In the paste, dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, triphenyl phosphate, and tributyl phosphate are added as plasticizers as needed, and glycerol monooleate, sorbitan sesquioleate, and homogenol (Kao Corporation) as dispersants. The printability may be improved by adding a phosphoric ester of an alkyl allyl group or the like.

次にこの第2誘電体層用ペーストを用いて第1誘電体層81上にスクリーン印刷法あるいはダイコート法で印刷して乾燥させ、その後、誘電体材料の軟化点より少し高い温度の550℃〜590℃で焼成する。   Next, using this second dielectric layer paste, printing is performed on the first dielectric layer 81 by screen printing or die coating, followed by drying, and then a temperature slightly higher than the softening point of the dielectric material is 550 ° C. Bake at 590 ° C.

なお、誘電体層8の膜厚としては、可視光透過率を確保するために第1誘電体層81と第2誘電体層82とを合わせ41μm以下とすることが好ましい。また、第1誘電体層81は、金属バス電極4b、5bの銀(Ag)との反応を抑制するために酸化ビスマス(Bi)の含有量を第2誘電体層82の酸化ビスマス(Bi)の含有量よりも多くして20重量%〜40重量%としている。そのため、第1誘電体層81の可視光透過率が第2誘電体層82の可視光透過率よりも低くなるので、第1誘電体層81の膜厚を第2誘電体層82の膜厚よりも薄くしている。 The film thickness of the dielectric layer 8 is preferably set to 41 μm or less in total of the first dielectric layer 81 and the second dielectric layer 82 in order to ensure visible light transmittance. The first dielectric layer 81, bismuth oxide of the metal bus electrodes 4b, bismuth oxide in order to suppress the reaction between 5b silver (Ag) (Bi 2 O 3 ) content of second dielectric layer 82 It is more than the content of (Bi 2 O 3 ) and is 20 wt% to 40 wt%. Therefore, since the visible light transmittance of the first dielectric layer 81 is lower than the visible light transmittance of the second dielectric layer 82, the film thickness of the first dielectric layer 81 is set to the film thickness of the second dielectric layer 82. It is thinner.

なお、第2誘電体層82においては、酸化ビスマス(Bi)の含有量が11重量%以下であると着色は生じにくくなるが、第2誘電体層82中に気泡が発生しやすくなるため好ましくない。一方、含有率が40重量%を超えると着色が生じやすくなるために透過率が低下する。 The second dielectric layer 82 is less likely to be colored when the content of bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) is 11% by weight or less, but bubbles are likely to be generated in the second dielectric layer 82. Therefore, it is not preferable. On the other hand, if the content exceeds 40% by weight, coloration tends to occur, and the transmittance decreases.

また、誘電体層8の膜厚が小さいほど輝度の向上と放電電圧を低減するという効果は顕著になるので、絶縁耐圧が低下しない範囲内であればできるだけ膜厚を小さく設定するのが望ましい。このような観点から、本発明の実施の形態では、誘電体層8の膜厚を41μm以下に設定し、第1誘電体層81を5μm〜15μm、第2誘電体層82を20μm〜36μmとしている。   In addition, the smaller the film thickness of the dielectric layer 8, the more remarkable the effect of improving the luminance and reducing the discharge voltage. Therefore, it is desirable to set the film thickness as small as possible within the range where the withstand voltage does not decrease. From such a viewpoint, in the embodiment of the present invention, the thickness of the dielectric layer 8 is set to 41 μm or less, the first dielectric layer 81 is set to 5 μm to 15 μm, and the second dielectric layer 82 is set to 20 μm to 36 μm. Yes.

このようにして製造されたPDPは、表示電極6に銀(Ag)材料を用いても、前面ガラス基板3の着色現象(黄変)が少なくて、なおかつ、誘電体層8中に気泡の発生などがなく、絶縁耐圧性能に優れた誘電体層8を実現することができる。   The PDP manufactured in this manner has little coloring phenomenon (yellowing) of the front glass substrate 3 even when a silver (Ag) material is used for the display electrode 6, and bubbles are generated in the dielectric layer 8. Thus, the dielectric layer 8 having excellent withstand voltage performance can be realized.

次に、本発明の実施の形態における保護層9の詳細について説明する。本発明の実施の形態におけるPDPでは、図2に示すように、保護層9は、誘電体層8に形成した下地膜91と、下地膜91上に付着させた酸化マグネシウム(MgO)の結晶粒子92aが複数個凝集した凝集粒子92とにより構成されている。また、下地膜91を、酸化マグネシウム(MgO)、酸化カルシウム(CaO)、酸化ストロンチウム(SrO)、及び酸化バリウム(BaO)から選ばれる少なくとも2つ以上の酸化物からなる金属酸化物により形成し、金属酸化物は下地膜91面のX線回折分析において、特定方位面の金属酸化物を構成する酸化物の単体より発生する最小回折角と最大回折角との間にピークが存在するようにしている。   Next, the detail of the protective layer 9 in embodiment of this invention is demonstrated. In the PDP in the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, the protective layer 9 includes a base film 91 formed on the dielectric layer 8 and magnesium oxide (MgO) crystal particles deposited on the base film 91. 92a is constituted by agglomerated particles 92 in which a plurality of agglomerated particles 92 are agglomerated. Further, the base film 91 is formed of a metal oxide made of at least two oxides selected from magnesium oxide (MgO), calcium oxide (CaO), strontium oxide (SrO), and barium oxide (BaO), In the X-ray diffraction analysis of the surface of the base film 91, the metal oxide has a peak between the minimum diffraction angle and the maximum diffraction angle generated from a single oxide constituting the metal oxide of a specific orientation plane. Yes.

図4は、本発明の実施の形態におけるPDPの保護層9を構成する下地膜91面におけるX線回折結果を示す図である。また、図4中には、酸化マグネシウム(MgO)単体、酸化カルシウム(CaO)単体、酸化ストロンチウム(SrO)単体、及び酸化バリウム(BaO)単体のX線回折分析の結果も示す。   FIG. 4 is a diagram showing an X-ray diffraction result on the surface of the base film 91 constituting the protective layer 9 of the PDP in the embodiment of the present invention. FIG. 4 also shows the results of X-ray diffraction analysis of magnesium oxide (MgO) alone, calcium oxide (CaO) alone, strontium oxide (SrO) alone, and barium oxide (BaO) alone.

図4において、横軸はブラッグの回折角(2θ)であり、縦軸はX線回折波の強度である。回折角の単位は1周を360度とする度で示し、強度は任意単位(arbitrary unit)で示している。図中には特定方位面である結晶方位面を括弧付けで示している。図4に示すように、結晶方位面の(111)では、酸化カルシウム(CaO)単体では回折角32.2度、酸化マグネシウム(MgO)単体では回折角36.9度、酸化ストロンチウム単体では回折角30.0度、酸化バリウム単体では回折角27.9度にピークを有していることがわかる。   In FIG. 4, the horizontal axis represents the Bragg diffraction angle (2θ), and the vertical axis represents the intensity of the X-ray diffraction wave. The unit of the diffraction angle is shown in degrees when one round is 360 degrees, and the intensity is shown in an arbitrary unit. In the figure, the crystal orientation plane which is a specific orientation plane is shown in parentheses. As shown in FIG. 4, with respect to the crystal orientation plane (111), the diffraction angle is 32.2 degrees for calcium oxide (CaO) alone, the diffraction angle is 36.9 degrees for magnesium oxide (MgO) alone, and the diffraction angle for strontium oxide alone. It can be seen that 30.0 degrees and barium oxide alone has a peak at a diffraction angle of 27.9 degrees.

本発明の実施の形態におけるPDPでは、保護層9の下地膜91として、酸化マグネシウム(MgO)、酸化カルシウム(CaO)、酸化ストロンチウム(SrO)、及び酸化バリウム(BaO)から選ばれる少なくとも2つ以上の酸化物からなる金属酸化物により形成している。   In the PDP in the embodiment of the present invention, at least two or more selected from magnesium oxide (MgO), calcium oxide (CaO), strontium oxide (SrO), and barium oxide (BaO) are used as the base film 91 of the protective layer 9. It is formed of a metal oxide made of the oxide.

図4には、下地膜91を構成する単体成分が2成分の場合についてのX線回折結果を示している。すなわち、酸化マグネシウム(MgO)と酸化カルシウム(CaO)の単体を用いて形成した下地膜91のX線回折結果をA点、酸化マグネシウム(MgO)と酸化ストロンチウム(SrO)の単体を用いて形成した下地膜91のX線回折結果をB点、さらに、酸化マグネシウム(MgO)と酸化バリウム(BaO)の単体を用いて形成した下地膜91のX線回折結果をC点で示している。   FIG. 4 shows an X-ray diffraction result when the single component constituting the base film 91 is two components. That is, the X-ray diffraction result of the base film 91 formed using magnesium oxide (MgO) and calcium oxide (CaO) alone was formed using point A, magnesium oxide (MgO) and strontium oxide (SrO) alone. The X-ray diffraction result of the base film 91 is indicated by B point, and further, the X-ray diffraction result of the base film 91 formed using magnesium oxide (MgO) and barium oxide (BaO) alone is indicated by C point.

すなわち、A点は特定方位面としての結晶方位面の(111)において、単体の酸化物の最大回折角となる酸化マグネシウム(MgO)単体の回折角36.9度と、最小回折角となる酸化カルシウム(CaO)単体の回折角32.2度との間である回折角36.1度にピークが存在している。同様に、B点、C点もそれぞれ最大回折角と最小回折角との間の35.7度、35.4度にピークが存在している。   That is, the point A is a diffraction angle of 36.9 degrees of the magnesium oxide (MgO) alone, which is the maximum diffraction angle of the single oxide, in the crystal orientation plane (111) as the specific orientation plane, and the oxidation which is the minimum diffraction angle. A peak exists at a diffraction angle of 36.1 degrees, which is between the diffraction angle of 32.2 degrees of calcium (CaO) alone. Similarly, peaks at points B and C exist at 35.7 degrees and 35.4 degrees between the maximum diffraction angle and the minimum diffraction angle, respectively.

また、図5には、図4と同様に、下地膜91を構成する単体成分が3成分以上の場合のX線回折結果を示している。すなわち、図5には、単体成分として酸化マグネシウム(MgO)、酸化カルシウム(CaO)及び酸化ストロンチウム(SrO)を用いた場合の結果をD点、酸化マグネシウム(MgO)、酸化カルシウム(CaO)及び酸化バリウム(BaO)を用いた場合の結果をE点、酸化カルシウム(CaO)、酸化ストロンチウム(SrO)及び酸化バリウム(BaO)を用いた場合の結果をF点で示している。   Further, FIG. 5 shows the X-ray diffraction result when the single component constituting the base film 91 is three or more components, as in FIG. That is, FIG. 5 shows the results when magnesium oxide (MgO), calcium oxide (CaO), and strontium oxide (SrO) are used as the single component, point D, magnesium oxide (MgO), calcium oxide (CaO), and oxidation. The results when barium (BaO) is used are indicated by point E, and the results when calcium oxide (CaO), strontium oxide (SrO) and barium oxide (BaO) are used are indicated by point F.

すなわち、D点は特定方位面としての結晶方位面の(111)において、単体の酸化物の最大回折角となる酸化マグネシウム(MgO)単体の回折角36.9度と、最小回折角となる酸化ストロンチウム(SrO)単体の回折角30.0度との間である回折角33.4度にピークが存在している。同様に、E点、F点もそれぞれ最大回折角と最小回折角との間の32.8度、30.2度にピークが存在している。   That is, the point D is a crystal orientation plane (111) as a specific orientation plane, and a diffraction angle of 36.9 degrees of magnesium oxide (MgO) as a maximum diffraction angle of a single oxide and an oxidation level as a minimum diffraction angle. A peak exists at a diffraction angle of 33.4 degrees, which is between the diffraction angle of 30.0 degrees of strontium (SrO) alone. Similarly, peaks at points E and F exist at 32.8 degrees and 30.2 degrees between the maximum diffraction angle and the minimum diffraction angle, respectively.

したがって、本発明の実施の形態におけるPDPの下地膜91は、単体成分として2成分であれ、3成分であれ、下地膜91を構成する金属酸化物の下地膜91面のX線回折分析において、特定方位面の金属酸化物を構成する酸化物の単体より発生するピークの最小回折角と最大回折角との間にピークが存在するようにしている。   Therefore, in the X-ray diffraction analysis of the surface of the base film 91 of the metal oxide constituting the base film 91, the base film 91 of the PDP in the embodiment of the present invention has two components or three components as a single component. A peak exists between the minimum diffraction angle and the maximum diffraction angle of a peak generated from a single oxide constituting a metal oxide having a specific orientation plane.

なお、上記の説明では特定方位面としての結晶方位面として(111)を対象として説明したが、他の結晶方位面を対象とした場合も金属酸化物のピークの位置が上記と同様である。   In the above description, (111) has been described as the crystal orientation plane as the specific orientation plane, but the peak position of the metal oxide is the same as that described above when other crystal orientation planes are also targeted.

酸化カルシウム(CaO)、酸化ストロンチウム(SrO)、及び酸化バリウム(BaO)の真空準位からの深さは酸化マグネシウム(MgO)と比較して浅い領域に存在する。そのため、PDP1を駆動する場合において、酸化カルシウム(CaO)、酸化ストロンチウム(SrO)、酸化バリウム(BaO)のエネルギー準位に存在する電子がキセノン(Xe)イオンの基底状態に遷移する際に、オージェ効果により放出される電子数が、酸化マグネシウム(MgO)のエネルギー準位から遷移する場合と比較して多くなると考えられる。   The depth from the vacuum level of calcium oxide (CaO), strontium oxide (SrO), and barium oxide (BaO) exists in a shallow region as compared with magnesium oxide (MgO). Therefore, when the PDP 1 is driven, when electrons existing in the energy levels of calcium oxide (CaO), strontium oxide (SrO), and barium oxide (BaO) transition to the ground state of the xenon (Xe) ion, Auger It is considered that the number of electrons emitted due to the effect increases as compared with the case of transition from the energy level of magnesium oxide (MgO).

また、上述のように、本発明の実施の形態における下地膜91は、金属酸化物を構成する酸化物の単体より発生するピークの最小回折角と最大回折角との間にピークが存在するようにしている。X線回折分析の結果が、図4及び図5に示す特徴を有する金属酸化物はそのエネルギー準位もそれらを構成する単体の酸化物の間に存在する。したがって、下地膜91のエネルギー準位も単体の酸化物の間に存在し、オージェ効果により他の電子が獲得するエネルギー量が真空準位を超えて放出されるに十分な量とすることができる。   Further, as described above, the base film 91 according to the embodiment of the present invention has a peak between the minimum diffraction angle and the maximum diffraction angle of the peak generated from the single oxide constituting the metal oxide. I have to. As a result of the X-ray diffraction analysis, the metal oxide having the characteristics shown in FIGS. 4 and 5 has its energy level between the single oxides constituting them. Accordingly, the energy level of the base film 91 is also present between the single oxides, and the amount of energy acquired by other electrons due to the Auger effect can be set to an amount sufficient to be released beyond the vacuum level. .

その結果、下地膜91では、酸化マグネシウム(MgO)単体と比較して、良好な二次電子放出特性を発揮することができ、結果として、放電維持電圧を低減することができる。そのため、特に輝度を高めるために放電ガスとしてのキセノン(Xe)分圧を高めた場合に、放電電圧を低減し、低電圧でなおかつ高輝度のPDPを実現することが可能となる。   As a result, the base film 91 can exhibit better secondary electron emission characteristics as compared with magnesium oxide (MgO) alone, and as a result, the discharge sustaining voltage can be reduced. Therefore, particularly when the partial pressure of xenon (Xe) as the discharge gas is increased in order to increase the luminance, it is possible to reduce the discharge voltage and realize a low-voltage and high-luminance PDP.

ここで、本発明の実施の形態におけるPDPにおいて、下地膜91の構成を変えた場合のPDPの放電維持電圧について説明する。まず、本発明によるサンプルとして、サンプルA(下地膜91は、酸化マグネシウム(MgO)と酸化カルシウム(CaO)による金属酸化物)、サンプルB(下地膜91は酸化マグネシウム(MgO)と酸化ストロンチウム(SrO)による金属酸化物)、サンプルC(下地膜91は酸化マグネシウム(MgO)と酸化バリウム(BaO)による金属酸化物)、サンプルD(下地膜91は、酸化マグネシウム(MgO)、酸化カルシウム(CaO)及び酸化ストロンチウム(SrO)による金属酸化物)、サンプルE(下地膜91は酸化マグネシウム(MgO)、酸化カルシウム(CaO)及び酸化バリウム(BaO)による金属酸化物)を準備し、また比較例として、下地膜91を酸化マグネシウム(MgO)単体で構成したものを準備した。   Here, in the PDP according to the embodiment of the present invention, the discharge sustaining voltage of the PDP when the configuration of the base film 91 is changed will be described. First, as a sample according to the present invention, sample A (underlying film 91 is a metal oxide of magnesium oxide (MgO) and calcium oxide (CaO)), and sample B (underlying film 91 is magnesium oxide (MgO) and strontium oxide (SrO). ), Sample C (the base film 91 is a metal oxide of magnesium oxide (MgO) and barium oxide (BaO)), sample D (the base film 91 is magnesium oxide (MgO), calcium oxide (CaO)) And metal oxide by strontium oxide (SrO)), sample E (underlying film 91 is a metal oxide by magnesium oxide (MgO), calcium oxide (CaO) and barium oxide (BaO)), and as a comparative example, Prepared the base film 91 composed of magnesium oxide (MgO) alone It was.

そして、これらのサンプルAからEについて、放電維持電圧を測定すると、比較例を100とした場合、サンプルAは90、サンプルBは87、サンプルCは85、サンプルDは81、サンプルEは82の値を示した。   When the sustaining voltage is measured for these samples A to E, when the comparative example is 100, sample A is 90, sample B is 87, sample C is 85, sample D is 81, and sample E is 82. The value is shown.

放電ガスのキセノン(Xe)の分圧を10%から15%に高めた場合には輝度が約30%上昇するが、下地膜91が酸化マグネシウム(MgO)単体の場合の比較例では、放電維持電圧が約10%上昇する。一方、本発明の実施の形態におけるPDPでは、サンプルA、サンプルB、サンプルC、サンプルD、サンプルEともに、放電維持電圧を比較例に比較して約10%〜20%低減することができるため、通常動作範囲内の放電開始電圧とすることができ、高輝度で低電圧駆動のPDPを実現することができる。   When the partial pressure of the discharge gas xenon (Xe) is increased from 10% to 15%, the luminance increases by about 30%. However, in the comparative example in which the base film 91 is made of magnesium oxide (MgO) alone, the discharge is maintained. The voltage increases about 10%. On the other hand, in the PDP according to the embodiment of the present invention, the discharge sustaining voltage can be reduced by about 10% to 20% in all of the samples A, B, C, D, and E as compared with the comparative example. Therefore, the discharge start voltage can be set within the normal operation range, and a high-luminance and low-voltage drive PDP can be realized.

なお、酸化カルシウム(CaO)、酸化ストロンチウム(SrO)、酸化バリウム(BaO)は、単体では反応性が高いために不純物と反応しやすく、そのために電子放出性能が低下しやすいが、それらの金属酸化物の構成とすることにより、反応性を低減し、不純物の混入や酸素欠損の少ない結晶構造で形成されることから、PDPの駆動時に電子が過剰放出されるのが抑制され、低電圧駆動と二次電子放出性能の両立効果に加えて、適度な電子保持特性の効果も発揮される。この電荷保持特性は、特に初期化期間に貯めた壁電荷を保持しておき、書込期間において書込不良を防止して確実な書込放電を行う上で有効である。   Calcium oxide (CaO), strontium oxide (SrO), and barium oxide (BaO) are highly reactive as a single substance, and thus easily react with impurities, and as a result, the electron emission performance tends to decrease. By forming the structure, the reactivity is reduced, and the crystal structure is formed with less impurity contamination and less oxygen vacancies, so that excessive emission of electrons during driving of the PDP is suppressed, and low voltage driving In addition to the coexistence effect of secondary electron emission performance, the effect of moderate electron retention characteristics is also exhibited. This charge retention characteristic is particularly effective for retaining wall charges stored during the initialization period and preventing write defects during the write period to perform reliable write discharge.

次に、本発明の実施の形態における下地膜91上に設けた、酸化マグネシウム(MgO)の結晶粒子92aが複数個凝集した凝集粒子92について詳細に説明する。酸化マグネシウム(MgO)の凝集粒子92は、本願発明者の実験により、主として書込放電における「放電遅れ」を抑制する効果と、「放電遅れ」の温度依存性を改善する効果が確認されている。そこで本発明の実施の形態では、凝集粒子92が下地膜91に比べて高度な初期電子放出特性に優れる性質を利用して、放電パルス立ち上がり時に必要な初期電子供給部として配設している。   Next, the agglomerated particles 92 in which a plurality of magnesium oxide (MgO) crystal particles 92a are aggregated provided on the base film 91 in the embodiment of the present invention will be described in detail. Aggregated particles 92 of magnesium oxide (MgO) have been confirmed by experiments of the present inventor mainly to suppress the “discharge delay” in the write discharge and to improve the temperature dependence of the “discharge delay”. . Therefore, in the embodiment of the present invention, the aggregated particles 92 are arranged as an initial electron supply unit required at the time of rising of the discharge pulse by utilizing the property that the advanced initial electron emission characteristics are superior to the base film 91.

「放電遅れ」は、放電開始時において、トリガーとなる初期電子が下地膜91表面から放電空間16中に放出される量が不足することが主原因と考えられる。そこで、放電空間16に対する初期電子の安定供給に寄与するため、酸化マグネシウム(MgO)の凝集粒子92を下地膜91の表面に分散配置する。これによって、放電パルスの立ち上がり時に放電空間16中に電子が豊富に存在し、放電遅れの解消が図られる。したがって、このような初期電子放出特性により、PDP1が高精細の場合などにおいても放電応答性の良い高速駆動ができるようになっている。なお下地膜91の表面に金属酸化物の凝集粒子92を配設する構成では、主として書込放電における「放電遅れ」を抑制する効果に加え、「放電遅れ」の温度依存性を改善する効果も得られる。   The “discharge delay” is considered to be mainly caused by a shortage of the amount of initial electrons that are triggered from the surface of the base film 91 being discharged into the discharge space 16 at the start of discharge. Therefore, in order to contribute to the stable supply of initial electrons to the discharge space 16, the aggregated particles 92 of magnesium oxide (MgO) are dispersedly arranged on the surface of the base film 91. As a result, abundant electrons are present in the discharge space 16 at the rise of the discharge pulse, and the discharge delay can be eliminated. Therefore, such initial electron emission characteristics enable high-speed driving with good discharge response even when the PDP 1 has a high definition. In the configuration in which the metal oxide aggregated particles 92 are disposed on the surface of the base film 91, in addition to the effect of mainly suppressing the “discharge delay” in the write discharge, the effect of improving the temperature dependency of the “discharge delay” is also achieved. can get.

以上のように、本発明の実施の形態におけるPDP1では、低電圧駆動と電荷保持の両立効果を奏する下地膜91と、放電遅れの防止効果を奏する酸化マグネシウム(MgO)の凝集粒子92とにより構成することによって、PDP1全体として、高精細なPDPでも高速駆動を低電圧で駆動でき、且つ、点灯不良を抑制した高品位な画像表示性能を実現できる。   As described above, the PDP 1 according to the embodiment of the present invention includes the base film 91 that achieves both low-voltage driving and charge retention, and the magnesium oxide (MgO) aggregated particles 92 that have the effect of preventing discharge delay. Thus, as a whole PDP 1, high-definition PDP can be driven at high speed with a low voltage, and high-quality image display performance with suppressed lighting failure can be realized.

本発明の実施の形態では、下地膜91上に、結晶粒子92aが数個凝集した凝集粒子92を離散的に散布させ、全面に亘ってほぼ均一に分布するように複数個付着させることにより構成している。図6は凝集粒子92を説明する拡大図である。   In the embodiment of the present invention, the aggregated particles 92, in which several crystal particles 92a are aggregated, are discretely dispersed on the base film 91, and a plurality of particles are adhered so as to be distributed almost uniformly over the entire surface. is doing. FIG. 6 is an enlarged view for explaining the agglomerated particles 92.

凝集粒子92とは、図6に示すように、所定の一次粒径の結晶粒子92aが凝集またはネッキングした状態のものである。すなわち、固体として大きな結合力を持って結合しているのではなく、静電気やファンデルワールス力などによって複数の一次粒子が集合体の体をなしているもので、超音波などの外的刺激により、その一部または全部が一次粒子の状態になる程度で結合しているものである。凝集粒子92の粒径としては、約1μm程度のもので、結晶粒子92aとしては、14面体や12面体などの7面以上の面を持つ多面体形状を有するのが望ましい。   Aggregated particles 92 are those in which crystal particles 92a having a predetermined primary particle size are aggregated or necked, as shown in FIG. In other words, it is not bonded as a solid with a large bonding force, but a plurality of primary particles form an aggregate body due to static electricity, van der Waals force, etc., and due to external stimuli such as ultrasound , Part or all of them are bonded to such a degree that they become primary particles. The particle size of the agglomerated particles 92 is about 1 μm, and the crystal particles 92a preferably have a polyhedral shape having seven or more surfaces such as a tetrahedron and a dodecahedron.

また、結晶粒子92aの一次粒子の粒径は、結晶粒子92aの生成条件によって制御できる。例えば、炭酸マグネシウムや水酸化マグネシウムなどのMgO前駆体を焼成して生成する場合、焼成温度や焼成雰囲気を制御することで粒径を制御することができる。一般的に、焼成温度は700℃から1500℃の範囲で選択できるが、焼成温度を比較的高い1000℃以上にすることで、その粒径を0.3〜2μm程度に制御することが可能である。さらに、結晶粒子92aをMgO前駆体を加熱して得ることにより、その生成過程において、複数個の一次粒子同士が凝集またはネッキングと呼ばれる現象により結合して凝集粒子92を得ることができる。   Moreover, the particle size of the primary particles of the crystal particles 92a can be controlled by the generation conditions of the crystal particles 92a. For example, when an MgO precursor such as magnesium carbonate or magnesium hydroxide is calcined and produced, the particle size can be controlled by controlling the calcining temperature and the calcining atmosphere. Generally, the firing temperature can be selected in the range of 700 ° C. to 1500 ° C., but by setting the firing temperature to a relatively high 1000 ° C. or higher, the particle size can be controlled to about 0.3 to 2 μm. is there. Furthermore, by obtaining the crystal particles 92a by heating the MgO precursor, a plurality of primary particles are bonded to each other by a phenomenon called agglomeration or necking in the production process, whereby the agglomerated particles 92 can be obtained.

図7は、本発明の実施の形態におけるPDPのうち、酸化マグネシウム(MgO)と酸化カルシウム(CaO)との金属酸化物で構成した下地膜91を用いた場合の放電遅れと保護層9中のカルシウム(Ca)濃度との関係を示す図である。下地膜91として酸化マグネシウム(MgO)と酸化カルシウム(CaO)とからなる金属酸化物で構成し、金属酸化物は、下地膜91面におけるX線回折分析において、酸化マグネシウム(MgO)のピークが発生する回折角と酸化カルシウム(CaO)のピークが発生する回折角との間にピークが存在するようにしている。なお、図7には、保護層9として下地膜91のみの場合と、下地膜91上に凝集粒子92を配置した場合とについて示し、放電遅れは、下地膜91中にカルシウム(Ca)が含有されていない場合を基準として示している。   FIG. 7 shows the discharge delay in the protective layer 9 in the case of using the base film 91 made of a metal oxide of magnesium oxide (MgO) and calcium oxide (CaO) in the PDP in the embodiment of the present invention. It is a figure which shows the relationship with a calcium (Ca) density | concentration. The base film 91 is composed of a metal oxide composed of magnesium oxide (MgO) and calcium oxide (CaO), and the metal oxide has a magnesium oxide (MgO) peak in the X-ray diffraction analysis on the surface of the base film 91. A peak exists between the diffraction angle at which the peak is generated and the diffraction angle at which the peak of calcium oxide (CaO) is generated. FIG. 7 shows the case where only the base film 91 is used as the protective layer 9 and the case where the aggregated particles 92 are arranged on the base film 91, and the discharge delay is caused by calcium (Ca) contained in the base film 91. The case where it is not done is shown as a standard.

また、電子放出性能は、大きいほど電子放出量が多いことを示す数値で、表面状態及びガス種とその状態によって定まる初期電子放出量によって表現する。初期電子放出量については表面にイオン、あるいは電子ビームを照射して表面から放出される電子電流量を測定する方法で測定できるが、PDP1の前面板2表面の評価を非破壊で実施することは困難を伴う。そこで、特開2007−48733号公報に記載されている方法を用いた。すなわち、放電時の遅れ時間のうち、統計遅れ時間と呼ばれる放電の発生しやすさの目安となる数値を測定し、その逆数を積分すると初期電子の放出量と線形に対応する数値になる。   Further, the electron emission performance is a numerical value indicating that the larger the electron emission performance, the greater the amount of electron emission, and is expressed by the initial electron emission amount determined by the surface state, the gas type and the state. The initial electron emission amount can be measured by a method of measuring the amount of electron current emitted from the surface by irradiating the surface with ions or an electron beam. However, the evaluation of the surface of the front plate 2 of the PDP 1 can be performed nondestructively. With difficulty. Therefore, the method described in JP 2007-48733 A was used. That is, among the delay times at the time of discharge, a numerical value called a statistical delay time, which is a measure of the likelihood of occurrence of discharge, is measured, and when the reciprocal is integrated, a numerical value corresponding to the initial electron emission amount is obtained.

そこで、この数値を用いて評価している。放電時の遅れ時間とは、パルスの立ち上がりから放電が遅れて行われる放電遅れの時間を意味し、放電遅れは、放電が開始される際にトリガーとなる初期電子が保護層9表面から放電空間中に放出されにくいことが主要な要因として考えられている。   Therefore, this numerical value is used for evaluation. The delay time at the time of discharge means the time of discharge delay when the discharge is delayed from the rising edge of the pulse, and the discharge delay is the time when the initial electrons that trigger when the discharge is started are discharged from the surface of the protective layer 9 to the discharge space. It is considered as a main factor that it is difficult to be released into the inside.

図7より明らかなように、下地膜91のみの場合と、下地膜91上に凝集粒子92を配置した場合とにおいて、下地膜91のみの場合はカルシウム(Ca)濃度の増加とともに放電遅れが大きくなるのに対し、下地膜91上に凝集粒子92を配置することによって放電遅れを大幅に小さくすることができ、カルシウム(Ca)濃度が増加しても放電遅れはほとんど増大しないことがわかる。   As is apparent from FIG. 7, in the case of only the base film 91 and in the case where the aggregated particles 92 are arranged on the base film 91, the discharge delay increases as the calcium (Ca) concentration increases in the case of the base film 91 alone. On the other hand, it can be seen that by disposing the agglomerated particles 92 on the base film 91, the discharge delay can be significantly reduced, and the discharge delay hardly increases even when the calcium (Ca) concentration is increased.

次に、本発明の実施の形態における凝集粒子92を有する保護層9の効果を確認するために行った実験結果について説明する。まず、構成の異なる下地膜91と下地膜91上に設けた凝集粒子92を有するPDPを試作した。試作品1は酸化マグネシウム(MgO)の下地膜91のみの保護層9を形成したPDP、試作品2は酸化マグネシウム(MgO)にAl、Siなどの不純物をドープした下地膜91のみの保護層9を形成したPDP、試作品3は酸化マグネシウム(MgO)による下地膜91上に酸化マグネシウム(MgO)の結晶粒子92aの一次粒子のみを散布し付着させた保護層9を形成したPDPである。   Next, the results of experiments conducted to confirm the effect of the protective layer 9 having the aggregated particles 92 in the embodiment of the present invention will be described. First, a PDP having a base film 91 having a different structure and agglomerated particles 92 provided on the base film 91 was made as a prototype. Prototype 1 is a PDP in which a protective layer 9 made only of a magnesium oxide (MgO) base film 91 is formed. Prototype 2 is a protective layer 9 made only of a base film 91 in which magnesium oxide (MgO) is doped with impurities such as Al and Si. Prototype 3 is a PDP in which a protective layer 9 is formed by spraying and adhering only primary particles of magnesium oxide (MgO) crystal particles 92a on a base film 91 made of magnesium oxide (MgO).

一方、試作品4は本発明の実施の形態におけるPDPであり、保護層9として、前述のサンプルAを用いている。すなわち、保護層9は、酸化マグネシウム(MgO)と酸化カルシウム(CaO)との金属酸化物で構成した下地膜91と、下地膜91上に結晶粒子92aを凝集させた凝集粒子92を全面に亘ってほぼ均一に分布するように付着させている。なお、下地膜91は、下地膜91面のX線回折分析において、下地膜91を構成する酸化物の単体より発生するピークの最小回折角と最大回折角との間にピークが存在するようにしている。すなわち、この場合の最小回折角は酸化カルシウム(CaO)の32.2度、最大回折角は酸化マグネシウム(MgO)の36.9度であり、下地膜91の回折角のピークが36.1度に存在するようにしている。   On the other hand, the prototype 4 is the PDP in the embodiment of the present invention, and the above-described sample A is used as the protective layer 9. That is, the protective layer 9 includes a base film 91 made of a metal oxide of magnesium oxide (MgO) and calcium oxide (CaO), and aggregated particles 92 obtained by aggregating crystal particles 92a on the base film 91 over the entire surface. So that they are distributed almost uniformly. In the X-ray diffraction analysis of the surface of the base film 91, the base film 91 is set so that a peak exists between the minimum diffraction angle and the maximum diffraction angle of a peak generated from a single oxide constituting the base film 91. ing. That is, the minimum diffraction angle in this case is 32.2 degrees for calcium oxide (CaO), the maximum diffraction angle is 36.9 degrees for magnesium oxide (MgO), and the peak of the diffraction angle of the base film 91 is 36.1 degrees. To exist.

これらのPDPについて、その電子放出性能と電荷保持性能を調べ、その結果を図8に示す。電子放出性能は上述の方法で評価し、電荷保持性能は、その指標として、PDPとして作製した場合に電荷放出現象を抑えるために必要とする走査電極に印加する電圧(以下Vscn点灯電圧と呼称する)の電圧値を用いた。すなわち、Vscn点灯電圧の低い方が電荷保持能力の高いことを示す。このことは、PDPを設計する上で、電源や各電気部品として、耐圧及び容量の小さい部品を使用することが可能となる。現状の製品において、走査電圧を順次パネルに印加するためのMOSFETなどの半導体スイッチング素子には、耐圧150V程度の素子が使用されており、Vscn点灯電圧としては、温度による変動を考慮して120V以下に抑えるのが望ましい。   The electron emission performance and charge retention performance of these PDPs were examined, and the results are shown in FIG. The electron emission performance is evaluated by the above-described method, and the charge retention performance is measured by using a voltage (hereinafter referred to as Vscn lighting voltage) applied to the scan electrode necessary for suppressing the charge emission phenomenon when the PDP is manufactured. ) Voltage value was used. That is, a lower Vscn lighting voltage indicates a higher charge holding capability. This makes it possible to use components having a low withstand voltage and a small capacity as the power source and each electrical component in designing the PDP. In the current product, an element having a withstand voltage of about 150 V is used as a semiconductor switching element such as a MOSFET for sequentially applying a scanning voltage to the panel, and the Vscn lighting voltage is 120 V or less in consideration of variation due to temperature. It is desirable to keep it at a minimum.

図8は本発明の実施の形態におけるPDPの電子放出性能と電荷保持性能について調べた結果を示す図である。図8から明らかなように、本発明の実施の形態における下地膜91に酸化マグネシウム(MgO)の単結晶粒子92aを凝集させた凝集粒子92を散布して全面に亘って均一に分布させた試作品4は、電荷保持性能の評価において、Vscn点灯電圧を120V以下にすることができ、なおかつ電子放出性能が酸化マグネシウム(MgO)のみの保護層の場合の試作品1に比べて格段に良好な特性を得ることができる。   FIG. 8 is a diagram showing the results of examining the electron emission performance and the charge retention performance of the PDP in the embodiment of the present invention. As is clear from FIG. 8, the aggregated particles 92 obtained by aggregating the single crystal particles 92a of magnesium oxide (MgO) were sprayed on the base film 91 in the embodiment of the present invention and distributed uniformly over the entire surface. In the evaluation of the charge retention performance, the work 4 can make the Vscn lighting voltage 120 V or less, and the electron emission performance is much better than the prototype 1 in the case of the protective layer made only of magnesium oxide (MgO). Characteristics can be obtained.

一般的にはPDPの保護層の電子放出能力と電荷保持能力は相反する。例えば、保護層の製膜条件を変更することや、保護層中にAlやSi、Baなどの不純物をドーピングして製膜することにより電子放出性能を向上することは可能であるが、副作用としてVscn点灯電圧も上昇してしまう。   In general, the electron emission capability and the charge retention capability of the protective layer of the PDP are contradictory. For example, it is possible to improve the electron emission performance by changing the film forming conditions of the protective layer, or by forming a film by doping impurities such as Al, Si, and Ba in the protective layer. The Vscn lighting voltage also increases.

本発明の実施の形態における保護層9を形成した試作品4のPDPにおいては、電子放出能力としては、酸化マグネシウム(MgO)のみの保護層を用いた試作品1の場合に比べて8倍以上の特性を有し、電荷保持能力としてはVscn点灯電圧が120V以下のものを得ることができる。したがって、高精細化により走査線数が増加し、かつセルサイズが小さいPDPに対しては有用で、電子放出能力と電荷保持能力の両方を満足させて、放電遅れを低減して良好な画像表示を実現することができる。   In the PDP of the prototype 4 in which the protective layer 9 is formed in the embodiment of the present invention, the electron emission capability is 8 times or more compared to the prototype 1 using the protective layer only of magnesium oxide (MgO). The charge holding ability can be obtained with a Vscn lighting voltage of 120 V or less. Therefore, it is useful for PDPs with a large number of scanning lines and a small cell size due to high definition, satisfying both electron emission capability and charge retention capability, and reducing discharge delay and good image display Can be realized.

次に、本発明によるPDPの保護層9に用いた結晶粒子の粒径について詳細に説明する。なお、以下の説明において、粒径とは平均粒径を意味し、平均粒径とは、体積累積平均径(D50)のことを意味している。   Next, the particle size of the crystal particles used in the protective layer 9 of the PDP according to the present invention will be described in detail. In the following description, the particle diameter means an average particle diameter, and the average particle diameter means a volume cumulative average diameter (D50).

図9は、上記図8で説明した本発明の試作品4において、結晶粒子92aの粒径を変化させて電子放出性能を調べた実験結果を示すものである。なお、図9において、結晶粒子92aの粒径は、結晶粒子92aをSEM観察することで測長した。図9に示すように、粒径が0.3μm程度に小さくなると、電子放出性能が低くなり、ほぼ0.9μm以上であれば、高い電子放出性能が得られることがわかる。   FIG. 9 shows the experimental results of examining the electron emission performance of the prototype 4 of the present invention described with reference to FIG. 8 by changing the particle size of the crystal particles 92a. In FIG. 9, the particle diameter of the crystal particle 92 a was measured by observing the crystal particle 92 a with an SEM. As shown in FIG. 9, it can be seen that when the particle size is reduced to about 0.3 μm, the electron emission performance is lowered, and when it is approximately 0.9 μm or more, high electron emission performance is obtained.

ところで、放電セル内での電子放出数を増加させるためには、下地膜91上の単位面積あたりの結晶粒子92aの数は多い方が望ましいが、本発明者らの実験によれば、前面板2の保護層9と密接に接触する背面板10の隔壁14の頂部に相当する部分に結晶粒子92aが存在することで、隔壁14の頂部を破損させ、その材料が蛍光体15の上に乗るなどによって、該当するセルが正常に点灯消灯しなくなる現象が発生することがわかった。この隔壁破損の現象は、結晶粒子92aが隔壁14頂部に対応する部分に存在しなければ発生しにくいことから、付着させる結晶粒子92aの数が多くなれば隔壁14の破損発生確率が高くなる。このような観点からは、結晶粒子径が2.5μm程度に大きくなると、隔壁破損の確率が急激に高くなり、2.5μmより小さい結晶粒子径であれば、隔壁破損の確率は比較的小さく抑えることができる。   Incidentally, in order to increase the number of electrons emitted in the discharge cell, it is desirable that the number of crystal particles 92a per unit area on the base film 91 is large. The crystal particles 92 a are present in the portion corresponding to the top of the partition wall 14 of the back plate 10 that is in close contact with the protective layer 9 of the second layer, so that the top of the partition wall 14 is damaged and the material rides on the phosphor 15. It has been found that a phenomenon occurs in which the corresponding cell does not normally turn on and off. The phenomenon of the partition wall breakage is unlikely to occur unless the crystal particle 92a is present at the portion corresponding to the top of the partition wall 14. Therefore, the probability of the breakage of the partition wall 14 increases as the number of crystal particles 92a attached increases. From this point of view, when the crystal particle diameter is increased to about 2.5 μm, the probability of partition wall breakage increases rapidly, and when the crystal particle diameter is smaller than 2.5 μm, the probability of partition wall breakage is kept relatively small. be able to.

以上の結果より、本発明の実施の形態におけるPDPにおいては、凝集粒子92として、粒径が0.9μm〜2μmの範囲にある凝集粒子92を使用すれば、上述した本発明の効果を安定的に得られることがわかった。なお、結晶粒子として酸化マグネシウム(MgO)粒子を用いて説明したが、この他の単結晶粒子でも、酸化マグネシウム(MgO)同様に高い電子放出性能を持つSr、Ca、Ba、Alなどの金属酸化物による結晶粒子を用いても同様の効果を得ることができるため、粒子種としては酸化マグネシウム(MgO)に限定されるものではない。   From the above results, in the PDP according to the embodiment of the present invention, if the aggregated particles 92 having a particle size in the range of 0.9 μm to 2 μm are used as the aggregated particles 92, the above-described effects of the present invention can be stably achieved. It turned out to be obtained. In addition, although it demonstrated using the magnesium oxide (MgO) particle | grains as a crystal particle, metal oxides, such as Sr, Ca, Ba, Al, etc. which have high electron emission performance similarly to magnesium oxide (MgO) also in this other single crystal particle. Since the same effect can be obtained even if crystal grains made of a material are used, the particle type is not limited to magnesium oxide (MgO).

ところで、本発明において、保護層9を、上述したような特徴を有する酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、及び酸化バリウムから選ばれる金属酸化物により形成した場合、パネルの放電開始電圧を低下させ、放電遅れを小さくして放電を安定させることができるが、これらの材料は、水、炭酸ガス等の不純物ガスとの反応性が高く、特に水、二酸化炭素と反応することにより放電特性が劣化しやすく、放電セル毎の放電特性にばらつきが発生しやすい。   By the way, in the present invention, when the protective layer 9 is formed of a metal oxide selected from magnesium oxide, calcium oxide, strontium oxide, and barium oxide having the characteristics as described above, the discharge start voltage of the panel is reduced, Although the discharge delay can be reduced and the discharge can be stabilized, these materials are highly reactive with impurity gases such as water and carbon dioxide, and the discharge characteristics are particularly deteriorated by reacting with water and carbon dioxide. This tends to cause variations in the discharge characteristics of each discharge cell.

そこで、本発明においては、図3に示す製造工程の封着工程において、第2基板である背面板10に設けた放電空間16に開口する貫通孔を通して前記放電空間16内が陽圧状態となるように乾燥ガスを流しながら行うことにより、パネルの製造工程中での保護層と不純物ガスとの反応を抑制している。   Therefore, in the present invention, in the sealing step of the manufacturing process shown in FIG. 3, the inside of the discharge space 16 is in a positive pressure state through a through hole opened in the discharge space 16 provided in the back plate 10 as the second substrate. In this manner, the reaction between the protective layer and the impurity gas during the panel manufacturing process is suppressed by flowing the dry gas.

また、前記乾燥ガスは保護層表面から脱離する不純ガスをパネル外に排出する効果があるが、場合によっては乾燥ガスの流れによって第1基板と第2基板が変形し、第1基板と第2基板間の放電空間が膨らむことがある。封排工程中の放電空間の膨らみは、乾燥ガスの流れのムラを発生させるため、保護層表面に吸着している不純ガスのムラとなり、これが原因で表示面内の駆動電圧むらや表示輝度むらを発生させてしまう。   In addition, the dry gas has an effect of discharging the impure gas desorbed from the surface of the protective layer to the outside of the panel. However, in some cases, the first substrate and the second substrate are deformed by the flow of the dry gas, The discharge space between the two substrates may swell. The swelling of the discharge space during the sealing and discharging process causes unevenness in the flow of dry gas, resulting in unevenness in the impure gas adsorbed on the surface of the protective layer, which causes uneven drive voltage and uneven display brightness. Will be generated.

そこで本発明においては、封着工程において、放電空間内に乾燥ガスを流入させて前記放電空間内を陽圧状態に保持する保持工程と、この保持工程後、乾燥ガスの流入量を増やすとともに、前記放電空間内のガスを排出する排出工程とを設けることにより、画像表示時の表示むらの発生を抑制している。   Therefore, in the present invention, in the sealing step, the holding step of flowing the dry gas into the discharge space and holding the inside of the discharge space in a positive pressure state, and after this holding step, increasing the inflow amount of the dry gas, By providing a discharge process for discharging the gas in the discharge space, occurrence of display unevenness during image display is suppressed.

以下、本発明の製造方法について、図10〜図13を用いて説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of this invention is demonstrated using FIGS.

図10は本発明の実施の形態に用いる封着工程、排気工程の温度プロファイルの一例を示す図である。   FIG. 10 is a diagram showing an example of a temperature profile in the sealing process and the exhaust process used in the embodiment of the present invention.

封着工程及びそれに続く排気工程、放電ガス供給工程のプロファイルの詳細は、順を追って以下に説明するが、説明の便宜上、封着工程と、それに続く排気工程、放電ガス供給工程とを、温度の観点から次の4つの期間に分割する。すなわち、室温から軟化点まで上昇させる期間(期間1)、軟化点から封着温度まで上昇させ、一定時間保持した後、軟化点まで低下させる期間(期間2)(以上、封着工程)、軟化点温度付近またはそれよりやや低い温度で一定時間保持した後、室温まで低下させる期間(期間3:排気工程)、及び、室温まで低下した後の期間(期間4:放電ガス供給工程)である。   The details of the profile of the sealing process, the subsequent exhaust process, and the discharge gas supply process will be described later in order, but for convenience of explanation, the sealing process, the subsequent exhaust process, and the discharge gas supply process are performed at the same temperature. In view of the above, it is divided into the following four periods. That is, a period for raising from the room temperature to the softening point (period 1), a period for raising from the softening point to the sealing temperature, holding for a certain time, and then lowering to the softening point (period 2) (above, sealing process), softening These are a period in which the temperature is maintained at a temperature near or slightly lower than the point temperature and then lowered to room temperature (period 3: exhaust process), and a period after the temperature is lowered to room temperature (period 4: discharge gas supply process).

ここで、軟化点とは、ガラスフリットが軟化する温度を指し、本実施の形態におけるガラスフリットの軟化点温度は、例えば420℃程度である。また、封着温度とは、前面板2と背面板10とが封着部材であるフリットにより密閉される状態となる温度であり、本実施の形態における封着温度は、例えば490℃程度である。   Here, the softening point refers to a temperature at which the glass frit softens, and the softening point temperature of the glass frit in the present embodiment is about 420 ° C., for example. Further, the sealing temperature is a temperature at which the front plate 2 and the back plate 10 are sealed by a frit that is a sealing member, and the sealing temperature in the present embodiment is, for example, about 490 ° C. .

図11は、図10における封着工程(期間1及び2)の拡大図である。   FIG. 11 is an enlarged view of the sealing step (periods 1 and 2) in FIG.

封着工程の期間1においては、放電空間内に乾燥ガスを流入させて前記放電空間内を陽圧状態に保持する保持工程と、この保持工程後、乾燥ガスの流入量を増やすとともに、前記放電空間内のガスを排出する排出工程とを設けている。さらには、アライメント後における放電空間内の雰囲気は大気であるため、前記放電空間の乾燥ガスへの置換を速やかに行うためのガス置換工程を場合によって設けてもよい。ガス置換工程は、前記保持工程よりも乾燥ガスの流入量を増やすことにより前記放電空間内の乾燥ガスへの置換が速やかにできるため、封着工程の処理時間を短くできるため望ましい。   In the period 1 of the sealing step, a holding step of flowing dry gas into the discharge space to hold the discharge space in a positive pressure state, and after this holding step, increasing the amount of inflow of dry gas and the discharge And a discharge process for discharging the gas in the space. Furthermore, since the atmosphere in the discharge space after the alignment is air, a gas replacement step for quickly replacing the discharge space with the dry gas may be provided in some cases. The gas replacement step is desirable because it can quickly replace the dry gas in the discharge space by increasing the inflow amount of the dry gas as compared with the holding step, so that the processing time of the sealing step can be shortened.

図12は、本発明の実施の形態におけるパネルの製造方法を模式的に示す図であり、図12(a)〜図12(d)はそれぞれ上述の期間1〜期間4におけるパネル内部のガス及びその流れを示す図である。また、図12において、21は背面板10の周辺部に塗布した封着部材であるガラスフリット、22は背面板10の背面ガラス基板11に設けた貫通孔で、この貫通孔22は、放電空間16に開口するように背面ガラス基板11に設けられている。23〜25はバルブ、26はガス逃がし弁である。   FIG. 12 is a diagram schematically showing a method for manufacturing a panel according to an embodiment of the present invention. FIGS. 12A to 12D show the gas inside the panel in the above-described period 1 to period 4, respectively. It is a figure which shows the flow. In FIG. 12, 21 is a glass frit which is a sealing member applied to the periphery of the back plate 10, 22 is a through hole provided in the back glass substrate 11 of the back plate 10, and this through hole 22 is a discharge space. The rear glass substrate 11 is provided so as to open to 16. 23 to 25 are valves, and 26 is a gas relief valve.

まず、表示電極6とアドレス電極12とが直交して対向するように前面板2と背面板10とを位置決めして重ね合わせた後、図12(a)に示すように、バルブ23を開いて、乾燥ガスを貫通孔22からパネルの内部に流し込みながら、ヒータをオンにして加熱炉内部の温度を封着用のガラスフリット21の軟化点温度まで上昇させる。   First, after the front plate 2 and the back plate 10 are positioned and overlapped so that the display electrode 6 and the address electrode 12 are orthogonally opposed to each other, the valve 23 is opened as shown in FIG. The heater is turned on while flowing the dry gas from the through hole 22 into the panel, and the temperature inside the heating furnace is raised to the softening point temperature of the glass frit 21 for sealing.

このとき、パネルの内部に流し込まれた乾燥ガスは、符号Aで示すように、前面板2と背面板10上に形成されたガラスフリット21との隙間からパネルの外部へ漏れ出るように流し込まれている。なお、本実施の形態においては、乾燥ガスとして、露点が−45℃以下の乾燥窒素ガスを用い、その流量は保持工程が0.1L/min程度、排出工程が1L/min程度である。また、パネル温度が350℃程度になった時点で保持工程から排出工程に移行させている。排出工程への移行温度の設定については後述する。   At this time, as shown by the symbol A, the dry gas that has flowed into the panel flows into the outside of the panel through the gap between the front plate 2 and the glass frit 21 formed on the back plate 10. ing. In the present embodiment, a dry nitrogen gas having a dew point of −45 ° C. or lower is used as the dry gas, and the flow rate is about 0.1 L / min in the holding process and about 1 L / min in the discharge process. Further, when the panel temperature reaches about 350 ° C., the holding process is shifted to the discharging process. The setting of the transition temperature to the discharge process will be described later.

なお、排出工程においても前面板2と背面板10が変形しないように乾燥ガスを流し込むことが表示むらを防止する点で望ましい。変形抑制の方法としては、乾燥ガスの流量を調整する方法や、機械的に基板を押さえる方法などが考えられる。(期間1)。   In the discharge process, it is desirable to flow the dry gas so that the front plate 2 and the back plate 10 are not deformed from the viewpoint of preventing display unevenness. As a method for suppressing deformation, a method of adjusting the flow rate of the dry gas, a method of mechanically pressing the substrate, and the like can be considered. (Period 1).

次に、加熱炉内部の温度がガラスフリット21の軟化点温度以上になると、図12(b)に示すように、ガス逃がし弁26を開いて、パネル内部の圧力が、封排用の加熱炉内部の圧力よりも僅かに陽圧となるようにする。そして加熱炉内部の温度を封着温度まで上昇させ、一定時間(ここでは30分)加熱炉内部の温度を封着温度以上の温度に保持する。この間に溶融したガラスフリット21が僅かに流動し、前面板2と背面板10との封着が行われる。   Next, when the temperature inside the heating furnace becomes equal to or higher than the softening point temperature of the glass frit 21, as shown in FIG. 12 (b), the gas relief valve 26 is opened and the pressure inside the panel is changed to the sealing furnace. The positive pressure should be slightly higher than the internal pressure. Then, the temperature inside the heating furnace is raised to the sealing temperature, and the temperature inside the heating furnace is maintained at a temperature equal to or higher than the sealing temperature for a certain time (here, 30 minutes). During this time, the molten glass frit 21 slightly flows, and the front plate 2 and the back plate 10 are sealed.

その後、ヒータをオフにして加熱炉の温度を軟化点以下の温度まで下げる(期間2)。   Thereafter, the heater is turned off and the temperature of the heating furnace is lowered to a temperature equal to or lower than the softening point (period 2).

排気工程は、パネル内部のガスを排気する工程である。加熱炉内部の温度が軟化点温度以下になると、図12(c)に示すように、バルブ23を閉じ、バルブ24を開いて、貫通孔22からガラス管を通してパネルの内部を排気する。そしてヒータを制御して加熱炉内部の温度を所定の時間保持しながら、排気を継続して行う。   The exhaust process is a process of exhausting the gas inside the panel. When the temperature inside the heating furnace becomes equal to or lower than the softening point temperature, as shown in FIG. 12C, the valve 23 is closed, the valve 24 is opened, and the inside of the panel is exhausted from the through hole 22 through the glass tube. Then, the exhaust is continuously performed while maintaining the temperature inside the heating furnace for a predetermined time by controlling the heater.

その後、ヒータをオフにして加熱炉内部の温度を室温まで低下させる。この間も排気を継続して行う(期間3)。   Thereafter, the heater is turned off and the temperature inside the heating furnace is lowered to room temperature. During this time, exhaustion is continued (period 3).

放電ガス供給工程は、真空排気されたパネル内部にNe及びXeを主成分とする放電ガスを供給する工程である。加熱炉内部の温度が室温まで低下した後、図12(d)に示すように、バルブ24を閉じ、バルブ25を開いて、貫通孔22を通して放電ガスを所定の圧力となるように供給する。   The discharge gas supply step is a step of supplying a discharge gas mainly containing Ne and Xe into the evacuated panel. After the temperature inside the heating furnace has dropped to room temperature, as shown in FIG. 12D, the valve 24 is closed, the valve 25 is opened, and the discharge gas is supplied through the through-hole 22 to a predetermined pressure.

本実施の形態においては、放電ガスは、例えば、Xe:10%、Ne:90%の混合ガスであり、所定の気圧は6×10Paである。しかし、放電ガスはこれに限定されるものではなく、例えば、Xe:100%のガスであってもよい。 In the present embodiment, the discharge gas is, for example, a mixed gas of Xe: 10% and Ne: 90%, and the predetermined atmospheric pressure is 6 × 10 4 Pa. However, the discharge gas is not limited to this, and may be, for example, a gas of Xe: 100%.

その後、貫通孔22に接続されたガラス管を加熱封止する(期間4)。   Thereafter, the glass tube connected to the through hole 22 is heat-sealed (period 4).

以上のようにして、前面板2と背面板10とを貼り合わせ、その間に放電ガスを充填したパネルが完成する。   As described above, the front plate 2 and the back plate 10 are bonded together, and a panel filled with the discharge gas therebetween is completed.

なお、封着工程の期間1における保持工程から排出工程への移行条件については、次のように考えられる。画像表示時の表示輝度むらの要因は、本発明者の検討により保護層への不純ガス(特に水)の吸着むらによって、放電電圧のむらが生じるためであることが分かった。不純ガス(水分)の吸着むらは、保護層に吸着していた水の脱離量が乾燥ガスの流れによって変化するため、パネル面内の乾燥ガスの流れ分布がパネル面内の吸着水分の分布を生む要因となる。パネル面内の乾燥ガスの流れ分布は、パネル内への乾燥ガス流入によってパネル内が膨らむことによって顕著に発生する。このためパネルの膨らみ(変形)を抑えることによっても改善するが、保護層に吸着している水の脱離量とも関係し、水の脱離が少ない場合には、パネル面内の乾燥ガスの流れ分布はそれほど影響しないことがわかった。   In addition, about the transfer conditions from the holding | maintenance process in the period 1 of a sealing process to a discharge process, it thinks as follows. The cause of display luminance unevenness during image display has been found by the inventors to be due to uneven discharge voltage due to uneven adsorption of impure gas (especially water) to the protective layer. Impurity irregularity (moisture) adsorption unevenness depends on the flow of dry gas, and the amount of water adsorbed on the protective layer changes depending on the flow of dry gas. It becomes a factor to produce. The flow distribution of the dry gas in the panel surface is remarkably generated when the inside of the panel is expanded by the inflow of the dry gas into the panel. For this reason, it can be improved by suppressing the swelling (deformation) of the panel. However, this is also related to the amount of water adsorbed on the protective layer. It was found that the flow distribution does not affect so much.

保護層からの水の脱離温度プロファイルの例を図13に示す。図13は、TDS法によって測定した水(質量数18)の脱離温度プロファイルである。図13に示すように、水は250℃程度の温度から脱離し、350℃程度の温度で脱離のピークを迎え、それ以上の温度では減少することがわかる。つまり、水は保護層から350℃程度でほとんど脱離するため、それ以上の温度であれば、乾燥ガスの流れによって脱離度合いが変化する影響は少ないということがわかる。このため、空間に脱離している水をパネル外に排出することでパネル内は概ね均一に清浄化することが可能となる。   An example of the desorption temperature profile of water from the protective layer is shown in FIG. FIG. 13 is a desorption temperature profile of water (mass number 18) measured by the TDS method. As shown in FIG. 13, water is desorbed from a temperature of about 250 ° C., reaches a desorption peak at a temperature of about 350 ° C., and decreases at a temperature higher than that. That is, since water is almost desorbed from the protective layer at about 350 ° C., it can be seen that if the temperature is higher than that, the degree of desorption is less affected by the flow of the dry gas. For this reason, it becomes possible to clean the inside of the panel substantially uniformly by discharging the water desorbed into the space to the outside of the panel.

本発明者らは、本発明の製造方法による効果を確認するために、表1に示す条件で試作品1から試作品5を作製した。表1において、温度T1は、図11における保持工程から排出工程に移行する温度である。   In order to confirm the effect of the manufacturing method of the present invention, the inventors produced prototype 5 from prototype 1 under the conditions shown in Table 1. In Table 1, the temperature T1 is a temperature at which the holding process in FIG.

Figure 2010192357
Figure 2010192357

表1に示すように、試作品1及び試作品2は、本発明に対する比較例であり、ともにT1は350℃とした。試作品1では保持工程と排出工程の乾燥ガス流量を同じに、試作品2では、排出工程よりも保持工程の乾燥ガス流量を大きくしている。どちらの場合も、表示均一性は悪い結果となった。これは図13の脱離特性において、水が主に脱離する温度域で乾燥ガス流量が大きいため、脱離量に分布ができたことが原因であると考えられる。   As shown in Table 1, Prototype 1 and Prototype 2 are comparative examples for the present invention, and both T1 was 350 ° C. In the prototype 1, the drying gas flow rate in the holding process and the discharging process is the same, and in the prototype 2, the drying gas flow rate in the holding process is made larger than that in the discharging process. In both cases, the display uniformity was poor. This is thought to be due to the distribution of the desorption amount in the desorption characteristics of FIG. 13 because the dry gas flow rate is large in the temperature range where water is mainly desorbed.

一方、試作品3から5では、保持工程よりも排出工程の乾燥ガス流量を大きくしている。水が脱離し始める温度域では、乾燥ガス流量を小さくすることにより、脱離量の分布を抑制し、その後の排出工程で空間に脱離した不純ガスをパネル外に排出している。このため、表示均一性は高く、また表示性能も良いものが得られている。   On the other hand, in the prototypes 3 to 5, the flow rate of the dry gas in the discharge process is larger than that in the holding process. In the temperature range where the water begins to desorb, the distribution of the desorption amount is suppressed by reducing the flow rate of the dry gas, and the impure gas desorbed into the space in the subsequent discharge process is discharged out of the panel. For this reason, a display with high display uniformity and good display performance is obtained.

また、試作品3から5では、T1の温度を変えているが、T1の温度を保護層からの水の脱離ピーク温度よりも高く(図13においては、350℃以上)することにより、さらに表示均一性の高いものが得られている(試作品4及び試作品5)。   Further, in the prototypes 3 to 5, the temperature of T1 is changed. However, by making the temperature of T1 higher than the desorption peak temperature of water from the protective layer (in FIG. 13, 350 ° C. or higher), Products with high display uniformity are obtained (Prototype 4 and Prototype 5).

なお、保持工程においては、保護層からの脱離量の分布を抑制するために、乾燥ガスの流量をパネルが変形しない程度に小さくしている。このため脱離した不純ガスをパネル外に排出する能力が不十分であると考えられるため、その後の排出工程での乾燥ガス流量は十分に大きくする必要がある。   In the holding step, the flow rate of the dry gas is reduced to such an extent that the panel is not deformed in order to suppress the distribution of the desorption amount from the protective layer. For this reason, it is considered that the ability to discharge the desorbed impure gas outside the panel is insufficient, and therefore it is necessary to sufficiently increase the flow rate of the dry gas in the subsequent discharge process.

また、保持工程においては、パネル内に積極的に乾燥ガスを流す必要はなく、大気の混入を防止する程度に陽圧に保持すればよい。このため、例えば図12(b)のように乾燥ガスを供給しながらガス逃がし弁26を開放してもよい。   In the holding step, it is not necessary to positively flow the dry gas into the panel, and it may be held at a positive pressure so as to prevent air from entering. Therefore, for example, as shown in FIG. 12B, the gas relief valve 26 may be opened while supplying the dry gas.

このように本実施の形態においては、封着工程は、前記背面板10に設けた前記放電空間16に開口する貫通孔22を通して前記放電空間16内に乾燥ガスを流入させて前記放電空間内を陽圧状態に保持する保持工程と、この保持工程後、乾燥ガスの流入量を増やすとともに、前記放電空間内のガスを排出する排出工程とを有するため、パネル内で局所的に放電セルの放電特性が劣化することなく、放電セル毎の放電特性のばらつきを抑えることができるため、放電特性に優れ表示均一性の高いパネルを製造することができる。   As described above, in the present embodiment, in the sealing step, the dry gas is caused to flow into the discharge space 16 through the through-hole 22 opened in the discharge space 16 provided in the back plate 10 and the inside of the discharge space. Since there is a holding step for holding in a positive pressure state and a discharge step for increasing the inflow of dry gas and discharging the gas in the discharge space after this holding step, the discharge of the discharge cells locally in the panel Since variations in discharge characteristics among discharge cells can be suppressed without deterioration of characteristics, a panel having excellent discharge characteristics and high display uniformity can be manufactured.

なお、本実施の形態においては、封着工程の期間1における保持工程では、前面板2と背面板10が変形し、放電空間に膨らみが発生しないようにしている。これは表示均一性を高くする上で望ましい。   In the present embodiment, the front plate 2 and the back plate 10 are deformed in the holding step in the period 1 of the sealing step so that the discharge space does not bulge. This is desirable for improving display uniformity.

なお、本発明における前面板2または背面板10が変形しないとは、全く変形しないことを意味するものではなく、本発明者らの実験によれば、乾燥ガス流入前後での基板の厚み方向の変位が測定誤差である50ミクロン以下であれば良いことを確認した。すなわち、乾燥ガス流入前後での基板の厚み方向の変位が測定誤差である50ミクロン以下であれば良いものである。   Note that the fact that the front plate 2 or the back plate 10 in the present invention is not deformed does not mean that the front plate 2 or the rear plate 10 is not deformed at all, and according to the experiments by the present inventors, the thickness direction of the substrate before and after the inflow of the dry gas. It was confirmed that the displacement should be 50 microns or less, which is a measurement error. That is, it is sufficient if the displacement in the thickness direction of the substrate before and after the inflow of the dry gas is 50 microns or less, which is a measurement error.

また、本発明の実施の形態においては、乾燥ガスの流量によって基板が変形しないようにしているが、この方法に限らず例えば冶具で押さえることによって変形を抑制してもよい。   In the embodiment of the present invention, the substrate is not deformed by the flow rate of the dry gas. However, the present invention is not limited to this method. For example, the deformation may be suppressed by pressing with a jig.

また、本発明の実施の形態においては、乾燥ガスとして乾燥窒素ガスを用いたが、これに限定されるものではない。乾燥ガスとして成分に酸素を含まないガスを用いることは、パネル内の残留有機成分が燃焼し、保護層が炭酸化することを防止する上で望ましい。乾燥ガスとしては、窒素ガスのほかに、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス、クリプトンガス、キセノンガスなどの希ガスがあげられる。   In the embodiment of the present invention, dry nitrogen gas is used as the dry gas, but the present invention is not limited to this. The use of a gas that does not contain oxygen as a dry gas is desirable for preventing residual organic components in the panel from burning and carbonizing the protective layer. Examples of the dry gas include not only nitrogen gas but also rare gases such as helium gas, neon gas, argon gas, krypton gas, and xenon gas.

以上のように本発明は、高画質の表示性能を備え、かつ低消費電力のPDPを実現する上で有用な発明である。   As described above, the present invention is useful in realizing a PDP having high image quality display performance and low power consumption.

本発明の実施の形態におけるPDPの構造を示す斜視図The perspective view which shows the structure of PDP in embodiment of this invention 同PDPの前面板の構成を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the front plate of the PDP 同パネルの製造方法を示すフローチャートFlow chart showing the manufacturing method of the panel 同PDPの下地膜におけるX線回折結果を示す図The figure which shows the X-ray-diffraction result in the base film of the PDP 同PDPの他の構成の下地膜におけるX線回折結果を示す図The figure which shows the X-ray-diffraction result in the base film of the other structure of the PDP 同PDPの凝集粒子を説明するための拡大図Enlarged view for explaining the aggregated particles of the PDP 同PDPの放電遅れと保護層中のカルシウム(Ca)濃度との関係を示す図The figure which shows the relationship between the discharge delay of the same PDP, and the calcium (Ca) density | concentration in a protective layer 同PDPの電子放出性能と電荷保持性能について調べた結果を示す図The figure which shows the result of having investigated about the electron emission performance and charge retention performance of the PDP 同PDPに用いた結晶粒子の粒径と電子放出特性の関係を示す特性図Characteristic diagram showing the relationship between the particle size of crystal grains used in the PDP and the electron emission characteristics 同封着・排気用加熱炉の温度プロファイルの一例を示す図The figure which shows an example of the temperature profile of the heating furnace for sealing and exhaust 同封着・排気用加熱炉の温度プロファイルの一例を示す図The figure which shows an example of the temperature profile of the heating furnace for sealing and exhaust 本発明の製造方法を模式的に示す説明図Explanatory drawing which shows the manufacturing method of this invention typically 本発明における保護膜からの水の脱離温度プロファイルを示す図The figure which shows the desorption temperature profile of the water from the protective film in this invention

1 PDP
2 前面板
3 前面ガラス基板
4 走査電極
4a,5a 透明電極
4b,5b 金属バス電極
5 維持電極
6 表示電極
7 ブラックストライプ(遮光層)
8 誘電体層
9 保護層
10 背面板
11 背面ガラス基板
12 アドレス電極
13 下地誘電体層
14 隔壁
15 蛍光体層
16 放電空間
21 ガラスフリット
22 貫通孔
81 第1誘電体層
82 第2誘電体層
91 下地膜
92 凝集粒子
92a 結晶粒子
1 PDP
2 Front plate 3 Front glass substrate 4 Scan electrode 4a, 5a Transparent electrode 4b, 5b Metal bus electrode 5 Sustain electrode 6 Display electrode 7 Black stripe (light shielding layer)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 8 Dielectric layer 9 Protective layer 10 Back plate 11 Back glass substrate 12 Address electrode 13 Base dielectric layer 14 Partition 15 Phosphor layer 16 Discharge space 21 Glass frit 22 Through-hole 81 First dielectric layer 82 Second dielectric layer 91 Base film 92 Agglomerated particles 92a Crystal particles

Claims (5)

基板上に形成した表示電極を覆うように誘電体層を形成するとともに前記誘電体層上に保護層を形成した第1基板と、前記第1基板に放電ガスが充填された放電空間を形成するように対向配置されかつ前記第1基板の前記表示電極と交差する方向にアドレス電極を形成するとともに前記放電空間を区画する隔壁を設けた第2基板とを有し、前記第1基板と前記第2基板とを対向配置して周辺部を封着部材により封着する封着工程を有するプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記第1基板の前記保護層は、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、及び酸化バリウムから選ばれる金属酸化物により形成し、かつ前記封着工程は、前記放電空間に開口する貫通孔を通して前記放電空間内に乾燥ガスを流入させて前記放電空間内を陽圧状態に保持する保持工程と、この保持工程後、乾燥ガスの流入量を増やすとともに、前記放電空間内のガスを排出する排出工程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の製造方法。 A dielectric layer is formed so as to cover the display electrode formed on the substrate, and a first substrate having a protective layer formed on the dielectric layer, and a discharge space filled with a discharge gas in the first substrate are formed. And a second substrate having an address electrode formed in a direction intersecting with the display electrode of the first substrate and provided with a partition wall for partitioning the discharge space, and the first substrate and the first substrate A plasma display panel manufacturing method comprising a sealing step in which two substrates are arranged opposite to each other and a peripheral portion is sealed with a sealing member, wherein the protective layer of the first substrate is made of magnesium oxide, calcium oxide, oxidized The sealing step is performed by injecting a dry gas into the discharge space through a through-hole that opens into the discharge space, and is formed of a metal oxide selected from strontium and barium oxide. A plasma display panel comprising: a holding step for holding the inside of the discharge space in a positive pressure state; and a discharge step for increasing the inflow of dry gas after the holding step and discharging the gas in the discharge space. Manufacturing method. 前記封着工程の排出工程は、封着部材の軟化点未満で行うことを特徴とする請求項1に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。 2. The method of manufacturing a plasma display panel according to claim 1, wherein the discharging step of the sealing step is performed below a softening point of the sealing member. 前記封着工程の排出工程は、前記保護層からの水の脱離ピーク温度よりも高い温度で行うことを特徴とする請求項1に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。 2. The method of manufacturing a plasma display panel according to claim 1, wherein the discharging step of the sealing step is performed at a temperature higher than a desorption peak temperature of water from the protective layer. 前記封着工程は、封着部材の軟化点未満では前記第1基板と第2基板が変形しないように行うことを特徴とする請求項1に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。 2. The method of manufacturing a plasma display panel according to claim 1, wherein the sealing step is performed so that the first substrate and the second substrate are not deformed below a softening point of the sealing member. 前記保護層は、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、及び酸化バリウムから選ばれる少なくとも2つ以上の酸化物からなる金属酸化物により形成し、前記金属酸化物はX線回折分析において、特定方位面の前記金属酸化物を構成する前記酸化物の単体より発生する最小回折角と最大回折角との間にピークが存在するものであることを特徴とする請求項1に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。 The protective layer is formed of a metal oxide composed of at least two oxides selected from magnesium oxide, calcium oxide, strontium oxide, and barium oxide, and the metal oxide has a specific orientation plane in X-ray diffraction analysis. 2. The plasma display panel according to claim 1, wherein a peak exists between a minimum diffraction angle and a maximum diffraction angle generated from a single oxide constituting the metal oxide. Method.
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