JP2012064423A - Manufacturing method of plasma display panel - Google Patents

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Eiji Takeda
英治 武田
Takuji Tsujita
卓司 辻田
Takayuki Shimamura
隆之 島村
Shinji Goto
真志 後藤
Hideji Kawarasaki
秀司 河原崎
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PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a plasma display panel having a high-definition and high-brightness display performance, but reduced in its power consumption.SOLUTION: The method of manufacturing a plasma display panel includes a sealing step for oppositely arranging a front plate 2 and a back plate 10 and sealing together peripheral parts thereof with a seal member. A protection layer of the front plate 2 is formed from a metal oxide including at least two or more oxides selected from the group consisting of magnesium oxide, calcium oxide, strontium oxide and barium oxide. The metal oxide is a material such that in X-ray diffraction analysis, a peak arises between minimum and maximum diffraction angles generated by a unit body of the oxide included by the metal oxide in a specific azimuth surface. The method further includes a step for baking the first substrate under an atmosphere of gas containing a reductive organic gas after forming the protection layer of the first substrate.

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53kPa〜80kPa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 a discharge gas of neon (Ne) -xenon (Xe) is sealed at a pressure of 53 kPa to 80 kPa 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)。   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.).

特開2002−260535号公報JP 2002-260535 A 特開平11−339665号公報JP 11-339665 A 特開2006−59779号公報JP 2006-59779 A 特開平8−236028号公報JP-A-8-236028 特開平10−334809号公報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の製造方法は、基板上に電極、誘電体層、および保護層を形成する工程を有したPDPの製造方法であって、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、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し、かつ保護層を還元性有機ガスを含むガス雰囲気で焼成する工程を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a PDP manufacturing method of the present invention is a method of manufacturing a PDP having a step of forming an electrode, a dielectric layer, and a protective layer on a substrate. It is formed of a metal oxide composed of at least two oxides selected from magnesium, calcium oxide, strontium oxide, and barium oxide, and the metal oxide constitutes the metal oxide in a specific orientation plane in X-ray diffraction analysis. And having a peak between the minimum diffraction angle and the maximum diffraction angle generated from the single oxide, and firing the protective layer in a gas atmosphere containing a reducing organic gas.

また、本発明のPDPの製造方法は、保護層を、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、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し、基板を対向配置した後、放電空間内が陽圧状態となるように、放電空間に還元性有機ガスを流す工程を有することを特徴とする。   In the method for producing the PDP of the present invention, 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. In X-ray diffraction analysis, there is a peak between the minimum diffraction angle and the maximum diffraction angle generated from the single oxide constituting the metal oxide in a specific orientation plane, and the discharge space It is characterized by having a step of flowing a reducing organic gas into the discharge space so that the inside becomes a positive pressure state.

ここで、還元性有機ガスは、酸素を含まない炭化水素系ガスであることが望ましく、この還元性有機ガスは、アセチレン、エチレン、メチルアセチレン、プロパジエン、プロピレン、シクロプロパン、プロパン及びブタンの中から選ばれるガスであることがさらにあることが望ましい。   Here, it is desirable that the reducing organic gas is a hydrocarbon-based gas not containing oxygen, and the reducing organic gas is selected from acetylene, ethylene, methylacetylene, propadiene, propylene, cyclopropane, propane, and butane. It is further desirable that the gas be selected.

また、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、金属酸化物は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ものを下地膜とし、下地膜上に酸化マグネシウムの結晶粒子が複数個凝集した凝集粒子を付着させて形成されるものであることが望ましい。   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. Aggregates with a plurality of magnesium oxide crystal particles agglomerated on the undercoating film that has a peak between the minimum diffraction angle and the maximum diffraction angle generated from a single oxide constituting the metal oxide It is desirable that it is formed by adhering particles.

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。   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.

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

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.

(1)PDPの構造
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、XeとNeなどの放電ガスが53kPa〜80kPaの圧力で封入されている。
(1) Structure of PDP FIG. 1 is a perspective view showing the structure of the PDP in the 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 such as Xe and Ne at a pressure of 53 kPa to 80 kPa.

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(SnO2)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 sustain 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 made of transparent electrodes 4a and 5a made of indium tin oxide (ITO) or tin oxide (SnO 2 ), respectively, and metal bus electrodes 4b and 5b formed on transparent electrodes 4a and 5a. 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誘電体層と、第1誘電体層上に形成された第2誘電体層の少なくとも2層構成とし、さらに第2誘電体層上に保護層9が形成されている。   The dielectric layer 8 includes a first dielectric layer 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 layer. The second dielectric layer formed above has at least two layers, and a protective layer 9 is formed on the second dielectric layer.

保護層9は、誘電体層8上に形成した下地膜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.

(2)PDPの製造方法
図3は本発明の実施形態におけるPDPの製造工程を示すフローチャートである。図3aおよび図3bはそれぞれの実施形態を示している。
(2) PDP Manufacturing Method FIG. 3 is a flowchart showing the manufacturing process of the PDP in the embodiment of the present invention. Figures 3a and 3b show respective embodiments.

図3aに示すように前面板作成工程A1及び背面板作成工程B1と、前面板作成工程A1により作成した前面板2を還元性有機ガスを含むガス雰囲気で焼成する焼成工程A2と、背面板作成工程B1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B2と、還元有機性ガス雰囲気での焼成工程A2を経た前面板2とフリット塗布工程を終了した背面板10とを貼付けた後、前面板2と背面板10をガラスフリットにより封着し、その後放電空間16内のガスを排気する封着排気工程C1と、この後真空排気されたパネル内部にNeおよび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C2を経てPDPが完成される。   As shown in FIG. 3a, a front plate creation step A1 and a back plate creation step B1, a firing step A2 for firing the front plate 2 created by the front plate creation step A1 in a gas atmosphere containing a reducing organic gas, and a back plate creation A frit coating step B2 in which a glass frit as a sealing member is applied to the outside of the image display area of the back plate 10 created in the step B1, and then pre-baked at a temperature of about 350 ° C. in order to remove resin components and the like of the glass frit. And the front plate 2 that has undergone the baking step A2 in the reducing organic gas atmosphere and the back plate 10 that has completed the frit coating step are pasted, and then the front plate 2 and the back plate 10 are sealed with glass frit, and then discharged. A sealing exhaust process C1 for exhausting the gas in the space 16, and a discharge gas supply process for supplying a discharge gas mainly composed of Ne and Xe into the evacuated panel. PDP is completed through 2.

また、本発明の別の実施形態として図3bに示す製造工程を採用している。図3bに示すように前面板作成工程A1及び背面板作成工程B1と、背面板作成工程B1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B2と、前面板作成工程A1により作成した前面板2とフリット塗布工程を終了した背面板10とを貼付けた後、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放電空間内が陽圧状態となるように還元性有機ガスを流す還元性有機ガス導入工程C0と、前面板2と背面板10をガラスフリットにより封着する工程と、その後放電空間16内のガスを排気する工程とが連続する封着排気工程C1と、この後真空排気されたパネル内部にNeおよび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C2を経てPDPが完成される。   Moreover, the manufacturing process shown in FIG. 3B is adopted as another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3b, a glass frit as a sealing member is applied to the outside of the image display area of the back plate 10 created by the front plate creating process A1 and the back plate creating process B1 and the back plate creating process B1, and then the glass frit is applied. After attaching the frit coating step B2 that is pre-baked at a temperature of about 350 ° C. to remove the resin component, etc., the front plate 2 created by the front plate creation step A1, and the back plate 10 that has finished the frit coating step A reducing organic gas introduction step C0 for flowing a reducing organic gas through a through-hole opened in the discharge space 16 provided in the back plate 10 so that the inside of the discharge space is in a positive pressure state, and the front plate 2 and the back plate 10 are A sealing and exhausting step C1 in which a step of sealing with glass frit and a step of exhausting the gas in the discharge space 16 are continued, and Ne and PDP is completed the discharge gas mainly composed of e via the discharge gas supplying step C2 supplies.

まず、前面板作成工程について説明する。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。   First, the front plate creation process will be described. On the front glass substrate 3, the scan electrode 4, the sustain electrode 5, and the light shielding layer 7 are formed. 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0.1Pa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, 1 Pa is considered as the upper limit of the pressure that can actually be taken in the sputtering method and 0.1 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)2)、マグネシウムアセチルアセトン(Mg(acac)2)、水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)、炭酸マグネシウム(MgCO2)、塩化マグネシウム(MgCl2)、硫酸マグネシウム(MgSO4)、硝酸マグネシウム(Mg(NO32)、シュウ酸マグネシウム(MgC24)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 ), magnesium chloride (MgCl 2 ). ), Magnesium sulfate (MgSO 4 ), magnesium nitrate (Mg (NO 3 ) 2 ), or magnesium oxalate (MgC 2 O 4 ) can be selected. 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 calcination is 99.95% or more, preferably 99.98% or more. If these compounds contain a certain amount or more of various impurity elements such as alkali metals, B, Si, Fe, and Al, unnecessary interparticle adhesion and sintering occur during heat treatment, and 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、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 dispersed and dispersed on the surface of the base film 91 by spraying, screen printing, electrostatic coating, or the like. Let 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.

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)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.

その後、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を行う。   Thereafter, a glass frit as a sealing member is applied to the outside of the image display area of the back plate 10 created by the back plate creating process, and then pre-baked at a temperature of about 350 ° C. in order to remove the resin component and the like of the glass frit. A frit coating process is performed.

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、Bi23−B23−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、Al23、SiO2、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、V25−BaO−TeO−WO系のガラス材料に、Al23、SiO2、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 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 containing vanadium oxide as a main component, for example, a filler made of an oxide such as Al 2 O 3 , SiO 2 , cordierite is added to a V 2 O 5 —BaO—TeO—WO glass material. Things can be used.

また、本発明においては、図3に示す製造工程において、前記第1基板の前記保護層形成後、前記第1基板を還元性有機ガスを含むガス雰囲気で焼成する焼成工程A2を行い、前記第1基板と第2基板を前記ガラスフリットにより封着し、その後放電空間内のガスを排気する封着排気工程C1と、この後真空排気されたパネル内部にNeおよび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C2を行うことで、PDPの維持放電電圧をさらに低下させることができることを特徴とする。この封着・排気工程については後述する。   Further, in the present invention, in the manufacturing process shown in FIG. 3, after the formation of the protective layer on the first substrate, a firing step A2 is performed in which the first substrate is fired in a gas atmosphere containing a reducing organic gas. A sealing and exhausting process C1 in which one substrate and a second substrate are sealed with the glass frit, and then the gas in the discharge space is exhausted. Then, a discharge gas mainly containing Ne and Xe is evacuated into the panel. By performing the discharge gas supply process C2 for supplying the PDP, the sustain discharge voltage of the PDP can be further reduced. This sealing / exhaust process will be described later.

(3)保護層
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上に形成した下地膜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。
(3) Protective layer Next, the detail of the protective layer 9 in embodiment of this invention is demonstrated. In the PDP according to 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 a magnesium oxide (MgO) crystal deposited on the base film 91. It is constituted by aggregated particles 92 in which a plurality of particles 92a are aggregated. 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(SrO)単体では回折角30.0度、酸化バリウム(BaO)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, in 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 strontium oxide (SrO) alone. Shows a peak at a diffraction angle of 30.0 degrees, and barium oxide (BaO) 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、適度な電荷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、書き込み期間において書き込み不良を防止して確実な書き込み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 charge retention characteristics is also exhibited. This charge retention characteristic is particularly effective for retaining wall charges stored in the initialization period and preventing a write failure in the write period and performing a 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、本発明者の実験により、主として書き込み放電における「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 inventors 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、主として書き込み放電における「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 obtained. It is done.

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が複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 a plurality of crystal particles 92 a 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 it is 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 retention 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 apparent from FIG. 8, a prototype in which aggregated particles 92 obtained by agglomerating magnesium oxide (MgO) crystal particles 92a are dispersed on base film 91 in the embodiment of the present invention and uniformly distributed over the entire surface. 4 is a characteristic that in the evaluation of the charge retention performance, the Vscn lighting voltage can be reduced to 120 V or less, and the electron emission performance is much better than that of the prototype 1 in the case of a protective layer made only of magnesium oxide (MgO). 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、その材料が蛍光体層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 92a are present in the portion corresponding to the top of the partition wall 14 of the back plate 10 that is in intimate contact with the protective layer 9 of the back surface 10, thereby damaging the top of the partition wall 14 and the material is deposited on the phosphor layer 15. It has been found that the phenomenon that the corresponding cell does not normally turn on and off by getting on. 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).

(4)封着・排気工程
次に、本発明の実施形態における封着排気工程について説明する。図3aに示す製造工程において、前記第1基板の前記保護層形成後、前記第1基板を還元性有機ガスを含むガス雰囲気で焼成する焼成工程A2を行い、前記第1基板と第2基板を前記ガラスフリットにより封着し、その後放電空間内のガスを排気する封着排気工程C1と、この後真空排気されたパネル内部にNeおよび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C2を行うことで、PDPの維持放電電圧をさらに低下させることができることを特徴とする。
(4) Sealing / Exhausting Step Next, the sealing / exhausting step in the embodiment of the present invention will be described. In the manufacturing process shown in FIG. 3a, after the protective layer is formed on the first substrate, a firing step A2 is performed in which the first substrate is baked in a gas atmosphere containing a reducing organic gas, and the first substrate and the second substrate are separated. A sealing exhaust process C1 for sealing with the glass frit and then exhausting the gas in the discharge space, and a discharge gas supplying process for supplying a discharge gas mainly composed of Ne and Xe into the evacuated panel. By performing C2, the sustain discharge voltage of the PDP can be further reduced.

ここで、本発明の別の実施形態として図3bに示すように、上記A2工程を行わず、前記第1基板と前記第2基板とを対向配置した後、前記第2基板に設けた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が陽圧状態となるように還元性有機ガスを流す還元性有機ガス導入工程C0を設ける製造方法がある。この場合においてもPDPの維持放電電圧をさらに低下させることができる。   Here, as shown in FIG. 3b as another embodiment of the present invention, the discharge is provided on the second substrate after the A2 step is not performed and the first substrate and the second substrate are arranged to face each other. There is a manufacturing method in which a reducing organic gas introduction step C0 is provided in which a reducing organic gas flows so that the inside of the discharge space is in a positive pressure state through a through hole that opens to the space. Even in this case, the sustain discharge voltage of the PDP can be further reduced.

本発明において使用する還元性有機ガスとしては、表1に示すように、分子量が58以下の還元力の大きいCH系有機ガスが望ましく、これらの還元性有機ガスの中から選ばれる還元性有機ガスを希ガスや窒素ガスに混合して、還元性有機ガスを含むガスを作成して、還元性ガスを含むガス雰囲気での焼成工程A2、または放電空間内が陽圧状態となるように還元性有機ガスを流す還元性有機ガス導入工程C0を行う。焼成温度としては、おおよそ300℃以上での焼成が望ましい。   As shown in Table 1, the reducing organic gas used in the present invention is preferably a CH-based organic gas having a molecular weight of 58 or less and having a large reducing power, and the reducing organic gas selected from these reducing organic gases. Is mixed with a rare gas or nitrogen gas to produce a gas containing a reducing organic gas, and the reducing step is performed so that the firing step A2 in a gas atmosphere containing the reducing gas or the discharge space is in a positive pressure state. A reducing organic gas introduction step C0 in which an organic gas is supplied is performed. The firing temperature is preferably about 300 ° C. or higher.

Figure 2012064423
Figure 2012064423

なお、表1において、それぞれの還元性有機ガスの蒸気圧の項目において、100kPa(0℃)以上のガスに「○」印を付し、100kPa(0℃)より小さいガスに「×」印を付している。さらに、沸点の項目において、0℃以下のガスに「○」印を付し、0℃より大きいガスに「×」印を付している。これは、PDPの製造工程における有機ガスの取扱い易さの観点から考えると、ガスボンベに入れて供給できる還元性有機ガスが望ましく、製造工程における取扱い易さから考えると、蒸気圧が100kPa(0℃)以上の還元性有機ガス、または沸点が0℃以下の還元性有機ガス、または分子量が小さい還元性有機ガスが望ましい。   In Table 1, in the item of the vapor pressure of each reducing organic gas, “◯” mark is given to a gas of 100 kPa (0 ° C.) or higher, and “X” mark is given to a gas lower than 100 kPa (0 ° C.). It is attached. Further, in the item of boiling point, a gas “0 ° C. or lower” is marked with “◯”, and a gas higher than 0 ° C. is marked with “x”. From the viewpoint of easy handling of organic gas in the manufacturing process of PDP, a reducing organic gas that can be supplied in a gas cylinder is desirable. From the viewpoint of easy handling in the manufacturing process, the vapor pressure is 100 kPa (0 ° C. ) The above reducing organic gas, the reducing organic gas having a boiling point of 0 ° C. or less, or the reducing organic gas having a small molecular weight is desirable.

さらに、本発明においては、上記の工程を考慮すると、分解しやすい還元性有機ガスが望ましく、表1に、分解しやすい項目として、分解しやすいガスに「○」印を付している。   Furthermore, in the present invention, considering the above steps, a reducing organic gas that is easily decomposed is desirable, and in Table 1, “◯” marks are given to easily decomposed gases as items that are easily decomposed.

以上の製造プロセス上での取扱い易さや、一部残留する場合などの点を考慮すると、還元性有機ガスとしては、アセチレン、エチレン、メチルアセチレン、プロパジエン、プロピレン、及びシクロプロパンの中から選ばれる酸素を含まない炭化水素系ガスが望ましく、これらの還元性有機ガスの中から選ばれる還元性有機ガスを希ガスや窒素ガスに混合して用いればよい。   Considering the ease of handling in the above manufacturing process and the case of partial remaining, the reducing organic gas is oxygen selected from acetylene, ethylene, methylacetylene, propadiene, propylene, and cyclopropane. A hydrocarbon-based gas containing no hydrogen is desirable, and a reducing organic gas selected from these reducing organic gases may be mixed with a rare gas or nitrogen gas.

本発明者らが実験した結果では、例えば化学式でC36のプロピレンガス、シクロプロパンガスを使用した場合、化学式でC22のアセチレンガスを使用した場合、および化学式でC24のエチレンガスを使用した場合で、上述のサンプルAからEについて維持電圧をさらに3〜5%程度低下させることができることが分かった。 As a result of experiments conducted by the present inventors, for example, when C 3 H 6 propylene gas or cyclopropane gas is used in the chemical formula, C 2 H 2 acetylene gas is used in the chemical formula, and C 2 H 4 in the chemical formula. It was found that the sustaining voltage can be further reduced by about 3 to 5% for the above-mentioned samples A to E when the ethylene gas is used.

なお、希ガスや窒素ガスに混合する還元性有機ガスの混合比率は、使用する還元性有機ガスの燃焼範囲に応じて下限の比率を決定すればよく、数%程度の濃度以下で希ガスや窒素ガスに混合して使用する。また、これらの還元性有機ガスについて、混合する濃度が高すぎると、有機成分が重合して高分子となり、そのままパネル内に残留し、パネル特性に影響を与えてしまうため、使用する還元性有機ガス成分に応じて、混合比率を適宜調整することが必要である。   The mixing ratio of the reducing organic gas to be mixed with the rare gas or nitrogen gas may be determined as the lower limit ratio according to the combustion range of the reducing organic gas to be used. Used by mixing with nitrogen gas. In addition, if the concentration of these reducing organic gases is too high, the organic components are polymerized to form a polymer that remains in the panel and affects the panel characteristics. It is necessary to appropriately adjust the mixing ratio according to the gas component.

以上説明したように、本発明によれば、保護層9として酸化マグネシウム、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、前記第1基板の前記保護層形成後に前記第1基板を前記還元性有機ガスを含むガス雰囲気で焼成する焼成工程を行うことにより、PDPの維持放電電圧を大幅に低下させることができる。   As described above, according to the present invention, the protective layer 9 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 sustain discharge voltage of the PDP can be greatly reduced by performing a firing step of firing the first substrate in a gas atmosphere containing the reducing organic gas after forming the protective layer on the substrate.

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.

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
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 91 Base film 92 Aggregated particle 92a Crystal particle

Claims (5)

基板上に電極、誘電体層、および保護層を形成する工程を有したプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
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し、
かつ前記保護層を還元性有機ガスを含むガス雰囲気で焼成する工程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 method for manufacturing a plasma display panel comprising a step of forming an electrode, a dielectric layer, and a protective layer on a substrate,
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,
In the X-ray diffraction analysis, the metal oxide has a peak between the minimum diffraction angle and the maximum diffraction angle generated from the single oxide constituting the metal oxide in a specific orientation plane,
And the manufacturing method of the plasma display panel characterized by having the process of baking the said protective layer in the gas atmosphere containing a reducing organic gas.
基板上に電極、誘電体層、および保護層を形成する工程と、前記基板と他方の基板とを、放電空間を有するように対向配置し封着する工程を有したプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
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し、
前記対向配置した後、前記放電空間内が陽圧状態となるように、前記放電空間に還元性有機ガスを流す工程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 method for manufacturing a plasma display panel, comprising: forming an electrode, a dielectric layer, and a protective layer on a substrate; and placing and sealing the substrate and the other substrate so as to have a discharge space. There,
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,
In the X-ray diffraction analysis, the metal oxide has a peak between the minimum diffraction angle and the maximum diffraction angle generated from the single oxide constituting the metal oxide in a specific orientation plane,
A method of manufacturing a plasma display panel, comprising: a step of flowing a reducing organic gas into the discharge space so that the inside of the discharge space is in a positive pressure state after the opposing arrangement.
前記還元性有機ガスは、酸素を含まない炭化水素系ガスであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。 The method of manufacturing a plasma display panel according to claim 1, wherein the reducing organic gas is a hydrocarbon gas that does not contain oxygen. 前記還元性有機ガスは、アセチレン、エチレン、メチルアセチレン、プロパジエン、プロピレン、シクロプロパン、プロパン及びブタンの中から選ばれるガスであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。 3. The plasma display panel according to claim 1, wherein the reducing organic gas is a gas selected from acetylene, ethylene, methylacetylene, propadiene, propylene, cyclopropane, propane, and butane. Manufacturing method. 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を下地膜とし、前記下地膜上に酸化マグネシウムの結晶粒子が複数個凝集した凝集粒子を付着させて形成されるものであることを特徴とする請求項1または請求項2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. The base film is a film having a peak between the minimum diffraction angle and the maximum diffraction angle generated from the single oxide constituting the metal oxide, and a plurality of magnesium oxide crystal particles are formed on the base film. 3. The method for manufacturing a plasma display panel according to claim 1, wherein the aggregated particles are formed by adhering them.
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WO2013018336A1 (en) * 2011-08-02 2013-02-07 パナソニック株式会社 Plasma display panel and method for producing same

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