JP2013037798A - Plasma display panel and method for manufacturing the same - Google Patents

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海 林
Takuji Tsujita
卓司 辻田
Yukihiro Morita
幸弘 森田
Hideji Kawarasaki
秀司 河原崎
Iwao Ueno
巌 上野
Takahito Nakayama
貴仁 中山
Akinobu Iwamoto
章伸 岩本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plasma display panel that has high-definition and high-luminance display performance and is low in power consumption.SOLUTION: A plasma display panel comprises: a front plate that has display electrode pairs, a dielectric layer, and a protective layer; and a rear plate that is arranged opposite the front plate with a discharge space formed therebetween. The protective layer includes, at least, a first metal oxide and a second metal oxide. The first metal oxide is magnesium oxide, and the second metal oxide is any one of calcium oxide, strontium oxide and barium oxide. The second metal oxide has a higher concentration on a side of the protective layer facing the discharge space than in the middle of the protective layer.

Description

ここに開示された技術は、表示デバイスなどに用いられるプラズマディスプレイパネルおよびその製造方法に関する。   The technology disclosed herein relates to a plasma display panel used for a display device or the like and a manufacturing method thereof.

プラズマディスプレイパネル(以下、PDPと称する)は、前面板と背面板とで構成される。前面板は、ガラス基板と、ガラス基板の一方の主面上に形成された表示電極と、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 plasma display panel (hereinafter referred to as PDP) includes a front plate and a back plate. The front plate includes a glass substrate, a display electrode formed on one main surface of the glass substrate, a dielectric layer that covers the display electrode and functions as a capacitor, and magnesium oxide formed on the dielectric layer It is comprised with the protective layer which consists of (MgO).

保護層からの初期電子放出数を増加させるために、たとえば保護層のMgOに珪素(Si)やアルミニウム(Al)を添加するなどの試みが行われている(例えば、特許文献1参照)。   In order to increase the number of initial electron emissions from the protective layer, for example, attempts have been made to add silicon (Si) or aluminum (Al) to MgO of the protective layer (for example, see Patent Document 1).

特開2002−260535号公報JP 2002-260535 A

PDPの低消費電力化を進めるにあたっては、画像表示に要する放電電圧を低く保つことが求められる。本発明はこの目的を達成するものであって、低電圧駆動が可能なPDPを提供する。   In order to reduce the power consumption of the PDP, it is required to keep the discharge voltage required for image display low. The present invention achieves this object and provides a PDP that can be driven at a low voltage.

本発明のPDPは、表示電極対、誘電体層、および保護層を有した前面板と、背面板とを放電空間を形成して対向配置し、前記保護層は、少なくとも第1の金属酸化物と第2の金属酸化物とを含み、前記第1の金属酸化物は、酸化マグネシウムであり、前記第2の金属酸化物は、酸化カルシウム、酸化ストロンチウムおよび酸化バリウムの1種であり、前記保護層の前記放電空間側の前記第2の金属酸化物濃度は、前記保護層中の濃度よりも高いことを特徴とする。   In the PDP of the present invention, a front plate having a display electrode pair, a dielectric layer, and a protective layer, and a rear plate are disposed to face each other in a discharge space, and the protective layer includes at least a first metal oxide. And the second metal oxide, the first metal oxide is magnesium oxide, and the second metal oxide is one of calcium oxide, strontium oxide, and barium oxide, and the protection The second metal oxide concentration on the discharge space side of the layer is higher than the concentration in the protective layer.

また本発明のPDPの製造方法は、保護層を有した前面板と背面板とを放電空間を形成して対向配置して封着し、前記放電空間内を排気するPDPの製造方法であって、前記保護層は、少なくとも第1の金属酸化物と第2の金属酸化物とを含み、前記第1の金属酸化物は、酸化マグネシウムであり、前記第2の金属酸化物は、酸化カルシウム、酸化ストロンチウムおよび酸化バリウムの1種であり、前記保護層の前記放電空間側の前記第2の金属酸化物濃度は、前記保護層中の濃度よりも高く、前記保護層形成後に、前記保護層表面に還元性有機ガスを曝すことを特徴とする。   The PDP manufacturing method of the present invention is a PDP manufacturing method in which a front plate and a back plate having a protective layer are formed in a discharge space so as to face each other and sealed, and the discharge space is exhausted. The protective layer includes at least a first metal oxide and a second metal oxide, the first metal oxide is magnesium oxide, and the second metal oxide is calcium oxide, One of strontium oxide and barium oxide, and the concentration of the second metal oxide on the discharge space side of the protective layer is higher than the concentration in the protective layer, and after the formation of the protective layer, the surface of the protective layer It is characterized by exposing to reducing organic gas.

本発明によれば、低電圧駆動が可能なPDPを提供することができ、PDPの低消費電力化に貢献できる。   According to the present invention, a PDP that can be driven at a low voltage can be provided, which can contribute to a reduction in power consumption of the PDP.

実施の形態にかかるPDPの構造を示す斜視図The perspective view which shows the structure of PDP concerning embodiment 実施の形態にかかる前面板の構成を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the front plate concerning embodiment 実施の形態にかかるPDPの製造フローを示す図The figure which shows the manufacturing flow of PDP concerning an embodiment 第1の温度プロファイル例を示す図The figure which shows the 1st temperature profile example 第2の温度プロファイル例を示す図The figure which shows the 2nd temperature profile example 第3の温度プロファイル例を示す図The figure which shows the 3rd temperature profile example 実施の形態にかかる下地層表面のX線回折分析結果を示す図The figure which shows the X-ray-diffraction analysis result of the base layer surface concerning embodiment 実施の形態にかかる他の下地層表面のX線回折分析結果を示す図The figure which shows the X-ray-diffraction analysis result of the other underlayer surface concerning embodiment 実施の形態にかかる凝集粒子の拡大図Enlarged view of aggregated particles according to the embodiment PDP下地層のカルシウム濃度の変化を示す図The figure which shows the change of the calcium concentration of a PDP underlayer PDP下地層膜厚方向のカルシウム濃度の変化を示す図The figure which shows the change of the calcium concentration of PDP underlayer thickness direction

[1.PDP1の構造]
PDPの基本構造は、一般的な交流面放電型PDPである。図1および図2に示すように、PDP1は前面ガラス基板3などよりなる前面板2と、背面ガラス基板11などよりなる背面板10とが対向して配置されている。前面板2と背面板10とは、外周部がガラスフリットなどからなる封着材によって気密封着されている。封着されたPDP1内部の放電空間16には、ネオン(Ne)およびキセノン(Xe)などの放電ガスが53kPa(400Torr)〜80kPa(600Torr)の圧力で封入されている。
[1. Structure of PDP1]
The basic structure of the PDP is a general AC surface discharge type PDP. As shown in FIGS. 1 and 2, the PDP 1 has a front plate 2 made of a front glass substrate 3 and a back plate 10 made of a back glass substrate 11 and the like facing each other. The front plate 2 and the back plate 10 are hermetically sealed with a sealing material whose outer peripheral portion is made of glass frit or the like. The discharge space 16 inside the sealed PDP 1 is filled with discharge gas such as neon (Ne) and xenon (Xe) at a pressure of 53 kPa (400 Torr) to 80 kPa (600 Torr).

前面ガラス基板3上には、走査電極4および維持電極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とブラックストライプ7とを覆うようにコンデンサとしての働きをする誘電体層8が形成される。さらに誘電体層8の表面に酸化マグネシウム(MgO)などからなる保護層9が形成されている。なお、保護層9については、後に詳細に述べられる。   On the front glass substrate 3, a pair of strip-like display electrodes 6 each composed of the scanning electrodes 4 and the sustain electrodes 5 and a plurality of black stripes 7 are arranged in parallel to each other. A dielectric layer 8 that functions as a capacitor is formed on the front glass substrate 3 so as to cover the display electrodes 6 and the black stripes 7. Further, a protective layer 9 made of magnesium oxide (MgO) or the like is formed on the surface of the dielectric layer 8. The protective layer 9 will be described later in detail.

走査電極4および維持電極5は、それぞれインジウム錫酸化物(ITO)、酸化錫(SnO2)、酸化亜鉛(ZnO)などの導電性金属酸化物からなる透明電極上にAgからなるバス電極が積層されている。 Scan electrode 4 and sustain electrode 5 are each formed by laminating a bus electrode made of Ag on a transparent electrode made of a conductive metal oxide such as indium tin oxide (ITO), tin oxide (SnO 2 ), and zinc oxide (ZnO). Has been.

背面ガラス基板11上には、表示電極6と直交する方向に、銀(Ag)を主成分とする導電性材料からなる複数のデータ電極12が、互いに平行に配置されている。データ電極12は、下地誘電体層13に被覆されている。さらに、データ電極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間の溝には、データ電極12毎に、紫外線によって赤色に発光する蛍光体層15、緑色に発光する蛍光体層15および青色に発光する蛍光体層15が順次塗布して形成されている。表示電極6とデータ電極12とが交差する位置に放電セルが形成されている。表示電極6方向に並んだ赤色、緑色、青色の蛍光体層15を有する放電セルがカラー表示のための画素になる。   On the rear glass substrate 11, a plurality of data electrodes 12 made of a conductive material mainly composed of silver (Ag) are arranged in parallel to each other in a direction orthogonal to the display electrodes 6. The data electrode 12 is covered with a base dielectric layer 13. Further, a partition wall 14 having a predetermined height is formed on the underlying dielectric layer 13 between the data electrodes 12 to divide the discharge space 16. In the grooves between the barrier ribs 14, a phosphor layer 15 that emits red light by ultraviolet rays, a phosphor layer 15 that emits green light, and a phosphor layer 15 that emits blue light are sequentially applied and formed for each data electrode 12. Yes. A discharge cell is formed at a position where the display electrode 6 and the data electrode 12 intersect. Discharge cells having red, green, and blue phosphor layers 15 arranged in the direction of the display electrode 6 serve as pixels for color display.

なお、本実施の形態において、放電空間16に封入する放電ガスは、10体積%以上30体積%以下のXeを含む。   In the present embodiment, the discharge gas sealed in the discharge space 16 contains 10% by volume to 30% by volume of Xe.

[2.PDP1の製造方法]
図3に示すように、本実施の形態にかかるPDP1の製造方法は、前面板作製工程A1、背面板作製工程B1、フリット塗布工程B2、封着工程C1、還元性ガス導入工程C2、排気工程C3および放電ガス供給工程C4を有する。
[2. Manufacturing method of PDP1]
As shown in FIG. 3, the manufacturing method of the PDP 1 according to this embodiment includes a front plate manufacturing step A1, a back plate manufacturing step B1, a frit coating step B2, a sealing step C1, a reducing gas introduction step C2, and an exhaust step. C3 and discharge gas supply step C4.

[2−1.前面板作製工程A1]
前面板作製工程A1においては、フォトリソグラフィ法によって、前面ガラス基板3上に、走査電極4および維持電極5とブラックストライプ7とが形成される。走査電極4および維持電極5は、導電性を確保するための銀(Ag)を含む金属バス電極4b、5bを有する。また、走査電極4および維持電極5は、透明電極4a、5aを有する。金属バス電極4bは、透明電極4aに積層される。金属バス電極5bは、透明電極5aに積層される。
[2-1. Front plate manufacturing process A1]
In front plate manufacturing step A1, scan electrodes 4, sustain electrodes 5, and black stripes 7 are formed on front glass substrate 3 by photolithography. Scan electrode 4 and sustain electrode 5 have metal bus electrodes 4b and 5b containing silver (Ag) for ensuring conductivity. Scan electrode 4 and sustain electrode 5 have transparent electrodes 4a and 5a. The metal bus electrode 4b is laminated on the transparent electrode 4a. The metal bus electrode 5b is laminated on the transparent electrode 5a.

透明電極4a、5aの材料には、透明度と電気伝導度を確保するためインジウム錫酸化物(ITO)などが用いられる。まず、スパッタ法などによって、ITO薄膜が前面ガラス基板3上に形成される。次にリソグラフィ法によって所定のパターンの透明電極4a、5aが形成される。   For the material of the transparent electrodes 4a and 5a, indium tin oxide (ITO) or the like is used to ensure transparency and electrical conductivity. First, an ITO thin film is formed on the front glass substrate 3 by sputtering or the like. Next, transparent electrodes 4a and 5a having a predetermined pattern are formed by lithography.

金属バス電極4b、5bの材料には、銀(Ag)と銀を結着させるためのガラスフリットと感光性樹脂と溶剤などを含む電極ペーストが用いられる。まず、スクリーン印刷法などによって、電極ペーストが、前面ガラス基板3上に塗布される。次に、乾燥炉によって、電極ペースト中の溶剤が除去される。次に、所定のパターンのフォトマスクを介して、電極ペーストが露光される。   As a material for the metal bus electrodes 4b and 5b, an electrode paste containing silver (Ag), a glass frit for binding silver, a photosensitive resin, a solvent, and the like is used. First, an electrode paste is applied on the front glass substrate 3 by a screen printing method or the like. Next, the solvent in the electrode paste is removed by a drying furnace. Next, the electrode paste is exposed through a photomask having a predetermined pattern.

次に、電極ペーストが現像され、金属バス電極パターンが形成される。最後に、焼成炉によって、金属バス電極パターンが所定の温度で焼成される。つまり、金属バス電極パターン中の感光性樹脂が除去される。また、金属バス電極パターン中のガラスフリットが溶融する。溶融していたガラスフリットは、焼成後に再びガラス化する。以上の工程によって、金属バス電極4b、5bが形成される。ブラックストライプ7は、黒色顔料を含む材料により、形成される。   Next, the electrode paste is developed to form a metal bus electrode pattern. Finally, the metal bus electrode pattern is fired at a predetermined temperature in a firing furnace. That is, the photosensitive resin in the metal bus electrode pattern is removed. Further, the glass frit in the metal bus electrode pattern is melted. The molten glass frit is vitrified again after firing. Metal bus electrodes 4b and 5b are formed by the above steps. The black stripe 7 is formed of a material containing a black pigment.

次に、誘電体層8が形成される。誘電体層8の材料には、誘電体ガラスフリットと樹脂と溶剤などを含む誘電体ペーストが用いられる。まずダイコート法などによって、誘電体ペーストが所定の厚みで表示電極6を覆うように前面ガラス基板3上に塗布される。次に、乾燥炉によって、誘電体ペースト中の溶剤が除去される。最後に、焼成炉によって、誘電体ペーストが所定の温度で焼成される。つまり、誘電体ペースト中の樹脂が除去される。また、誘電体ガラスフリットが溶融、再凝固する。以上の工程によって、誘電体層8が形成される。ここで、誘電体ペーストをダイコートする方法以外にも、スクリーン印刷法、スピンコート法などを用いることができる。   Next, the dielectric layer 8 is formed. As a material for the dielectric layer 8, a dielectric paste containing a dielectric glass frit, a resin, a solvent, and the like is used. First, a dielectric paste is applied on the front glass substrate 3 so as to cover the display electrode 6 with a predetermined thickness by a die coating method or the like. Next, the solvent in the dielectric paste is removed by a drying furnace. Finally, the dielectric paste is fired at a predetermined temperature in a firing furnace. That is, the resin in the dielectric paste is removed. In addition, the dielectric glass frit melts and resolidifies. Through the above steps, the dielectric layer 8 is formed. Here, besides the method of die coating the dielectric paste, a screen printing method, a spin coating method, or the like can be used.

そして保護層9が形成される。保護層9の詳細は、後述される。   Then, the protective layer 9 is formed. Details of the protective layer 9 will be described later.

以上の工程により前面ガラス基板3上に所定の構成部材を有する前面板2が完成する。   The front plate 2 having predetermined components on the front glass substrate 3 is completed through the above steps.

[2−2.背面板作製工程B1]
フォトリソグラフィ法によって、背面ガラス基板11上に、データ電極12が形成される。データ電極12の材料には、導電性を確保するための銀(Ag)と銀を結着させるためのガラスフリットと感光性樹脂と溶剤などを含むデータ電極ペーストが用いられる。まず、スクリーン印刷法などによって、データ電極ペーストが所定の厚みで背面ガラス基板11上に塗布される。次に、乾燥炉によって、データ電極ペースト中の溶剤が除去される。次に、所定のパターンのフォトマスクを介して、データ電極ペーストが露光される。次に、データ電極ペーストが現像され、データ電極パターンが形成される。最後に、焼成炉によって、データ電極パターンが所定の温度で焼成される。つまり、データ電極パターン中の感光性樹脂が除去される。また、データ電極パターン中のガラスフリットが溶融する。溶融していたガラスフリットは、焼成後に再びガラス化する。以上の工程によって、データ電極12が形成される。ここで、データ電極ペーストをスクリーン印刷する方法以外にも、スパッタ法、蒸着法などを用いることができる。
[2-2. Back plate manufacturing process B1]
Data electrodes 12 are formed on the rear glass substrate 11 by photolithography. As a material of the data electrode 12, a data electrode paste containing silver (Ag) for ensuring conductivity, a glass frit for binding silver, a photosensitive resin, a solvent, and the like is used. First, the data electrode paste is applied on the rear glass substrate 11 with a predetermined thickness by a screen printing method or the like. Next, the solvent in the data electrode paste is removed by a drying furnace. Next, the data electrode paste is exposed through a photomask having a predetermined pattern. Next, the data electrode paste is developed to form a data electrode pattern. Finally, the data electrode pattern is fired at a predetermined temperature in a firing furnace. That is, the photosensitive resin in the data electrode pattern is removed. Further, the glass frit in the data electrode pattern is melted. The molten glass frit is vitrified again after firing. The data electrode 12 is formed by the above process. Here, besides the method of screen printing the data electrode paste, a sputtering method, a vapor deposition method, or the like can be used.

次に、下地誘電体層13が形成される。下地誘電体層13の材料には、誘電体ガラスフリットと樹脂と溶剤などを含む下地誘電体ペーストが用いられる。まず、スクリーン印刷法などによって、下地誘電体ペーストが所定の厚みでデータ電極12が形成された背面ガラス基板11上にデータ電極12を覆うように塗布される。次に、乾燥炉によって、下地誘電体ペースト中の溶剤が除去される。最後に、焼成炉によって、下地誘電体ペーストが所定の温度で焼成される。つまり、下地誘電体ペースト中の樹脂が除去される。また、誘電体ガラスフリットが溶融する。溶融していた誘電体ガラスフリットは、焼成後に再びガラス化する。以上の工程によって、下地誘電体層13が形成される。ここで、下地誘電体ペーストをスクリーン印刷する方法以外にも、ダイコート法、スピンコート法などを用いることができる。また、下地誘電体ペーストを用いずに、CVD(Chemical Vapor Deposition)法などによって、下地誘電体層13となる膜を形成することもできる。   Next, the base dielectric layer 13 is formed. As a material for the base dielectric layer 13, a base dielectric paste containing a dielectric glass frit, a resin, a solvent, and the like is used. First, a base dielectric paste is applied by a screen printing method or the like so as to cover the data electrode 12 on the rear glass substrate 11 on which the data electrode 12 is formed with a predetermined thickness. Next, the solvent in the base dielectric paste is removed by a drying furnace. Finally, the base dielectric paste is fired at a predetermined temperature in a firing furnace. That is, the resin in the base dielectric paste is removed. Further, the dielectric glass frit is melted. The molten dielectric glass frit is vitrified again after firing. Through the above steps, the base dielectric layer 13 is formed. Here, other than the method of screen printing the base dielectric paste, a die coating method, a spin coating method, or the like can be used. Further, a film to be the base dielectric layer 13 can be formed by CVD (Chemical Vapor Deposition) method or the like without using the base dielectric paste.

次に、フォトリソグラフィ法によって、隔壁14が形成される。隔壁14の材料には、フィラーと、フィラーを結着させるためのガラスフリットと、感光性樹脂と、溶剤などを含む隔壁ペーストが用いられる。まず、ダイコート法などによって、隔壁ペーストが所定の厚みで下地誘電体層13上に塗布される。次に、乾燥炉によって、隔壁ペースト中の溶剤が除去される。次に、所定のパターンのフォトマスクを介して、隔壁ペーストが露光される。次に、隔壁ペーストが現像され、隔壁パターンが形成される。最後に、焼成炉によって、隔壁パターンが所定の温度で焼成される。つまり、隔壁パターン中の感光性樹脂が除去される。また、隔壁パターン中のガラスフリットが溶融する。溶融していたガラスフリットは、焼成後に再びガラス化する。以上の工程によって、隔壁14が形成される。ここで、フォトリソグラフィ法以外にも、サンドブラスト法などを用いることができる。   Next, the partition wall 14 is formed by photolithography. As a material for the partition wall 14, a partition paste containing a filler, a glass frit for binding the filler, a photosensitive resin, a solvent, and the like is used. First, the barrier rib paste is applied on the underlying dielectric layer 13 with a predetermined thickness by a die coating method or the like. Next, the solvent in the partition wall paste is removed by a drying furnace. Next, the barrier rib paste is exposed through a photomask having a predetermined pattern. Next, the barrier rib paste is developed to form a barrier rib pattern. Finally, the partition pattern is fired at a predetermined temperature in a firing furnace. That is, the photosensitive resin in the partition pattern is removed. Further, the glass frit in the partition wall pattern is melted. The molten glass frit is vitrified again after firing. The partition wall 14 is formed by the above process. Here, in addition to the photolithography method, a sandblast method or the like can be used.

次に、蛍光体層15が形成される。蛍光体層15の材料には、蛍光体粒子とバインダと溶剤などとを含む蛍光体ペーストが用いられる。まず、ディスペンス法などによって、蛍光体ペーストが所定の厚みで隣接する隔壁14間の下地誘電体層13上および隔壁14の側面に塗布される。次に、乾燥炉によって、蛍光体ペースト中の溶剤が除去される。最後に、焼成炉によって、蛍光体ペーストが所定の温度で焼成される。つまり、蛍光体ペースト中の樹脂が除去される。以上の工程によって、蛍光体層15が形成される。ここで、ディスペンス法以外にも、スクリーン印刷法などを用いることができる。   Next, the phosphor layer 15 is formed. As the material of the phosphor layer 15, a phosphor paste containing phosphor particles, a binder, a solvent, and the like is used. First, a phosphor paste is applied on the base dielectric layer 13 between adjacent barrier ribs 14 and on the side surfaces of the barrier ribs 14 by a dispensing method or the like. Next, the solvent in the phosphor paste is removed by a drying furnace. Finally, the phosphor paste is fired at a predetermined temperature in a firing furnace. That is, the resin in the phosphor paste is removed. The phosphor layer 15 is formed by the above steps. Here, in addition to the dispensing method, a screen printing method or the like can be used.

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。   Through the above steps, the back plate 10 having predetermined components on the back glass substrate 11 is completed.

[2−3.フリット塗布工程B2]
背面板作製工程B1により作製された背面板10の画像表示領域外に封着部材であるガラスフリットが塗布される。その後、ガラスフリットは、350℃程度の温度で仮焼成される。仮焼成によって、溶剤成分などが除去される。
[2-3. Frit application process B2]
A glass frit which is a sealing member is applied outside the image display area of the back plate 10 manufactured by the back plate manufacturing step B1. Thereafter, the glass frit is temporarily fired at a temperature of about 350 ° C. A solvent component etc. are removed by temporary baking.

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。 As the sealing member, a frit containing bismuth oxide or vanadium oxide as a main component is desirable. 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.

[2−4.封着工程C1から放電ガス供給工程C4まで]
前面板2とフリット塗布工程B2を経た背面板10とが対向配置されて周辺部が封着部材により封着される。その後、放電空間16に放電ガスが封入される。
[2-4. From sealing process C1 to discharge gas supply process C4]
The front plate 2 and the back plate 10 that has undergone the frit coating step B2 are arranged to face each other, and the peripheral portion is sealed by a sealing member. Thereafter, a discharge gas is sealed in the discharge space 16.

本実施の形態にかかる封着工程C1、還元性ガス導入工程C2、排気工程C3、および放電ガス供給工程C4は、同一の装置において、図4から図6に例示された温度プロファイルの処理を行う。   The sealing process C1, the reducing gas introduction process C2, the exhaust process C3, and the discharge gas supply process C4 according to the present embodiment perform the processing of the temperature profile illustrated in FIGS. 4 to 6 in the same apparatus. .

図4から図6における封着温度とは、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封着されるときの温度である。本実施の形態における封着温度は、例えば約490℃である。また、図4から図6における軟化点とは、封着部材であるフリットが軟化する温度である。本実施の形態における軟化点は、例えば約430℃である。さらに、図4から図6における排気温度とは、還元性有機ガスを含むガスが放電空間から排気されるときの温度である。本実施の形態における排気温度は、例えば約400℃である。   The sealing temperature in FIGS. 4 to 6 is a temperature at which the front plate 2 and the back plate 10 are sealed by a frit that is a sealing member. The sealing temperature in the present embodiment is about 490 ° C., for example. The softening point in FIGS. 4 to 6 is the temperature at which the frit as the sealing member softens. The softening point in the present embodiment is about 430 ° C., for example. Furthermore, the exhaust temperature in FIGS. 4 to 6 is a temperature at which a gas containing a reducing organic gas is exhausted from the discharge space. The exhaust temperature in the present embodiment is about 400 ° C., for example.

[2−4−1.第1の温度プロファイル]
図4に示すように、まず、封着工程C1において、温度は、室温から封着温度まで上昇する。次に、温度は、a−bの期間、封着温度に維持される。その後、温度は、b−cの期間に封着温度から排気温度に下降する。b−cの期間において、放電空間内が排気される。つまり、放電空間内は減圧状態になる。
[2-4-1. First temperature profile]
As shown in FIG. 4, first, in the sealing step C1, the temperature rises from room temperature to the sealing temperature. The temperature is then maintained at the sealing temperature for the period ab. Thereafter, the temperature drops from the sealing temperature to the exhaust temperature during the period bc. In the period bc, the inside of the discharge space is exhausted. That is, the discharge space is in a reduced pressure state.

次に、還元性ガス導入工程C2において、温度は、c−dの期間、排気温度に維持される。c−dの期間に放電空間内に還元性有機ガスを含むガスが導入される。c−dの期間に保護層9は、還元性有機ガスを含むガスに曝される。   Next, in the reducing gas introduction step C2, the temperature is maintained at the exhaust temperature for the period cd. A gas containing a reducing organic gas is introduced into the discharge space during the period cd. The protective layer 9 is exposed to a gas containing a reducing organic gas during the period cd.

その後、排気工程C3において、温度は所定の期間、排気温度に維持される。その後、温度は、室温程度まで下降する。d−eの期間において、放電空間内が排気されることにより、還元性有機ガスを含むガスが排出される。   Thereafter, in the exhaust process C3, the temperature is maintained at the exhaust temperature for a predetermined period. Thereafter, the temperature drops to about room temperature. In the period d-e, the gas containing the reducing organic gas is discharged by exhausting the inside of the discharge space.

次に、放電ガス供給工程C4において、放電空間内に放電ガスが導入される。つまり、温度が室温程度に下がったe以降の期間に放電ガスが導入される。   Next, in the discharge gas supply process C4, a discharge gas is introduced into the discharge space. That is, the discharge gas is introduced in a period after e when the temperature drops to about room temperature.

[2−4−2.第2の温度プロファイル]
図5に示すように、まず、封着工程C1において、温度は、室温から封着温度まで上昇する。次に、温度は、a−bの期間、封着温度に維持される。その後、温度はb−cの期間に封着温度から排気温度に下降する。温度が排気温度に維持されているc−d1の期間において、放電空間内が排気される。つまり、放電空間内は減圧状態になる。
[2-4-2. Second temperature profile]
As shown in FIG. 5, first, in the sealing step C1, the temperature rises from room temperature to the sealing temperature. The temperature is then maintained at the sealing temperature for the period ab. Thereafter, the temperature falls from the sealing temperature to the exhaust temperature during the period bc. The discharge space is exhausted during the period cd1 where the temperature is maintained at the exhaust temperature. That is, the discharge space is in a reduced pressure state.

次に、還元性ガス導入工程C2において、温度は、d1−d2の期間、排気温度に維持される。d1−d2の期間に放電空間内に還元性有機ガスを含むガスが導入される。d1−d2の期間に保護層9は、還元性有機ガスを含むガスに曝される。   Next, in the reducing gas introduction step C2, the temperature is maintained at the exhaust temperature during the period d1-d2. A gas containing a reducing organic gas is introduced into the discharge space during the period d1-d2. During the period d1-d2, the protective layer 9 is exposed to a gas containing a reducing organic gas.

その後、排気工程C3において、所定の期間、温度は排気温度に維持される。その後、温度は、室温程度まで下降する。d2−eの期間において、放電空間内が排気されることにより、還元性有機ガスを含むガスが排出される。   Thereafter, in the exhaust process C3, the temperature is maintained at the exhaust temperature for a predetermined period. Thereafter, the temperature drops to about room temperature. During the period d2-e, the discharge space is exhausted, whereby a gas containing a reducing organic gas is exhausted.

次に、放電ガス供給工程C4において、放電空間内に放電ガスが導入される。つまり、温度が室温程度に下がったe以降の期間に放電ガスが導入される。   Next, in the discharge gas supply process C4, a discharge gas is introduced into the discharge space. That is, the discharge gas is introduced in a period after e when the temperature drops to about room temperature.

[2−4−3.第3の温度プロファイル]
図6に示すように、まず、封着工程C1において、温度は、室温から封着温度まで上昇する。次に、温度は、a−b1−b2の期間、封着温度に維持される。a−b1の期間に放電空間内が排気される。つまり、放電空間内は減圧状態になる。その後、温度はb2−cの期間に封着温度から排気温度に下降する。
[2-4-3. Third temperature profile]
As shown in FIG. 6, first, in the sealing step C1, the temperature rises from room temperature to the sealing temperature. Next, the temperature is maintained at the sealing temperature for the period ab1-b2. The discharge space is exhausted during the period ab1. That is, the discharge space is in a reduced pressure state. Thereafter, the temperature falls from the sealing temperature to the exhaust temperature during the period b2-c.

還元性ガス導入工程C2は、封着工程C1の期間内に行われる。温度は、b1−b2の期間、封着温度に維持される。その後、b2−cの期間に温度は、排気温度まで下降する。b1−b2の期間に放電空間内に還元性有機ガスを含むガスが導入される。b1−b2の期間に保護層9は、還元性有機ガスを含むガスに曝される。   The reducing gas introduction process C2 is performed within the period of the sealing process C1. The temperature is maintained at the sealing temperature for the period b1-b2. Thereafter, the temperature falls to the exhaust temperature during the period b2-c. A gas containing a reducing organic gas is introduced into the discharge space during the period of b1-b2. During the period of b1-b2, the protective layer 9 is exposed to a gas containing a reducing organic gas.

その後、排気工程C3において、温度は、所定の期間排気温度に維持される。その後、温度は、室温程度まで下降する。c−eの期間において、放電空間内が排気されることにより、還元性有機ガスを含むガスが排出される。   Thereafter, in the exhaust process C3, the temperature is maintained at the exhaust temperature for a predetermined period. Thereafter, the temperature drops to about room temperature. During the period ce, the gas containing the reducing organic gas is discharged by exhausting the discharge space.

次に、放電ガス供給工程C4において、放電空間内に放電ガスが導入される。つまり、温度が室温程度に下がったe以降の期間に放電ガスが導入される。   Next, in the discharge gas supply process C4, a discharge gas is introduced into the discharge space. That is, the discharge gas is introduced in a period after e when the temperature drops to about room temperature.

なお、いずれの温度プロファイルにおいてもほぼ同等の作用を有する。   In addition, it has an almost equivalent effect in any temperature profile.

[2−4−4.還元性有機ガスの詳細]
表1に示すように、還元性有機ガスとしては、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い。種々の還元性有機ガスの中から選ばれる少なくとも一つが希ガスや窒素ガスなどに混合されることにより、還元性有機ガスを含むガスが製造される。
[2-4-4. Details of reducing organic gas]
As shown in Table 1, the reducing organic gas is preferably a CH-based organic gas having a molecular weight of 58 or less and a large reducing power. When at least one selected from various reducing organic gases is mixed with a rare gas or nitrogen gas, a gas containing the reducing organic gas is produced.

Figure 2013037798
Figure 2013037798

表1において、Cの列は、有機ガスの一分子に含まれる炭素原子数を意味する。Hの列は、有機ガスの一分子に含まれる水素原子数を意味する。   In Table 1, column C means the number of carbon atoms contained in one molecule of organic gas. The column of H means the number of hydrogen atoms contained in one molecule of the organic gas.

表1に示すように、蒸気圧の列において、0℃での蒸気圧が100kPa以上のガスには、「A」が付されている。さらに、0℃での蒸気圧が100kPaより小さいガスには、「C」が付されている。沸点の列において、1気圧での沸点が0℃以下のガスには、「A」が付されている。さらに、1気圧での沸点が0℃より大きいガスには、「C」が付されている。分解しやすさの列において、分解しやすいガスには、「A」が付されている。分解しやすさが普通のガスには、「B」が付されている。還元力の列において、還元力が十分であるガスには、「A」が付されている。   As shown in Table 1, “A” is given to a gas having a vapor pressure of 100 kPa or higher at 0 ° C. in the vapor pressure column. Furthermore, “C” is given to the gas whose vapor pressure at 0 ° C. is smaller than 100 kPa. In the boiling point column, a gas having a boiling point of 0 ° C. or less at 1 atm is marked with “A”. Furthermore, “C” is attached to a gas having a boiling point of greater than 0 ° C. at 1 atmosphere. In the column for easy decomposition, “A” is given to the gas that is easily decomposed. “B” is attached to a gas that is easily decomposed. In the column of reducing power, “A” is given to the gas having sufficient reducing power.

表1において、「A」は良い特性であることを意味する。「B」は普通の特性であることを意味する。「C」は不十分な特性であることを意味する。   In Table 1, “A” means good characteristics. “B” means normal characteristics. “C” means insufficient properties.

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い。また、PDPの製造工程における取扱い易さから考えると、0℃での蒸気圧が100kPa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。   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. Also, considering the ease of handling in the manufacturing process of PDP, a reducing organic gas having a vapor pressure at 100 ° C. of 100 kPa or higher, a reducing organic gas having a boiling point of 0 ° C. or lower, or a reducing organic gas having a low molecular weight is present. desirable.

さらに、排気工程C3の後にも還元性有機ガスを含むガスの一部が放電空間内に残留する可能性がある。よって、還元性有機ガスは、分解しやすい特性を有することが望ましい。   Furthermore, part of the gas containing the reducing organic gas may remain in the discharge space even after the exhaust process C3. Therefore, it is desirable that the reducing organic gas has a characteristic that it is easily decomposed.

還元性有機ガスは、製造工程上での取扱い易さや、分解しやすい特性などの点を考慮して、アセチレン、エチレン、メチルアセチレン、プロパジエン、プロピレンおよ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い。   Reducing organic gas is a carbon that does not contain oxygen selected from acetylene, ethylene, methylacetylene, propadiene, propylene and cyclopropane, taking into consideration the ease of handling in the manufacturing process and the property of being easily decomposed. Hydrogen gas is desirable.

これらの還元性有機ガスの中から選ばれる少なくとも一種を希ガスや窒素ガスに混合して用いればよい。なお、希ガスや窒素ガスと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割合に応じて下限が決定される。上限は、数体積%程度である。還元性有機ガスの混合比率が高すぎると、有機成分が重合して高分子となりやすい。この場合、高分子が放電空間に残留し、PDPの特性に影響を与えてしまう。よって、使用する還元性有機ガスの成分に応じて、混合比率を適宜調整することが好ましい。   At least one selected from these reducing organic gases may be mixed with a rare gas or nitrogen gas. The lower limit of the mixing ratio of the rare gas or nitrogen gas and the reducing organic gas is determined according to the combustion ratio of the reducing organic gas to be used. The upper limit is about several volume%. If the mixing ratio of the reducing organic gas is too high, the organic component is likely to be polymerized to become a polymer. In this case, the polymer remains in the discharge space and affects the characteristics of the PDP. Therefore, it is preferable to appropriately adjust the mixing ratio according to the component of the reducing organic gas to be used.

発明者等は還元性ガスの他の例として水素ガスを用いて同様の検討を行ったが、還元性有機ガスと同等の効果は得られなかった。   The inventors conducted a similar study using hydrogen gas as another example of the reducing gas, but did not achieve the same effect as the reducing organic gas.

なお、MgO、CaO、SrO、およびBaOなどは、水、二酸化炭素、炭化水素などの不純物ガスとの反応性が高い。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。   Note that MgO, CaO, SrO, BaO, and the like are highly reactive with impurity gases such as water, carbon dioxide, and hydrocarbons. In particular, by reacting with water and carbon dioxide, the discharge characteristics are likely to deteriorate, and the discharge characteristics of each discharge cell are likely to vary.

そこで、封着工程C1において、放電空間16に開口する貫通孔を通して放電空間16内が陽圧状態となるように不活性ガスを流し、その後、封着を行うことが好ましい。下地層91と不純物ガスとの反応が抑制できるからである。不活性ガスとしては、窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、キセノンなどが用いられ得る。   Therefore, in the sealing step C1, it is preferable to flow an inert gas so that the inside of the discharge space 16 is in a positive pressure state through a through-hole opened in the discharge space 16, and then perform sealing. This is because the reaction between the underlayer 91 and the impurity gas can be suppressed. Nitrogen, helium, neon, argon, xenon, etc. can be used as the inert gas.

また、不活性ガスの代わりにドライ空気(乾燥ガス)を流してもよい。少なくとも水との反応が抑制できる上に、不活性ガスより製造コストが低減できるからである。   Moreover, you may flow dry air (dry gas) instead of an inert gas. This is because at least the reaction with water can be suppressed and the production cost can be reduced compared with the inert gas.

具体的には、図4から図6に示す封着工程C1において、温度が軟化点に達するxまでの期間において、例えば窒素ガスを2L/min程度の流量で流してもよい。放電空間16は、窒素ガスによって陽圧に保たれる。温度が軟化点を超えると、窒素ガスの供給が止められる。放電空間16は、窒素ガスによって陽圧に保たれたままである。温度は、a−bの期間、封着温度に維持される。放電空間16は、窒素ガスによって満たされている。その後、温度は、b−cの期間に封着温度から排気温度に下降する。b−cの期間において、放電空間16を満たしていた窒素ガスが排気される。つまり、放電空間内は減圧状態になる。以降の期間についての説明は、前述の説明と同様である。   Specifically, in the sealing step C1 shown in FIGS. 4 to 6, for example, nitrogen gas may be flowed at a flow rate of about 2 L / min during a period until x when the temperature reaches the softening point. The discharge space 16 is maintained at a positive pressure by nitrogen gas. When the temperature exceeds the softening point, the supply of nitrogen gas is stopped. The discharge space 16 is kept at a positive pressure by nitrogen gas. The temperature is maintained at the sealing temperature for the period ab. The discharge space 16 is filled with nitrogen gas. Thereafter, the temperature drops from the sealing temperature to the exhaust temperature during the period bc. During the period bc, the nitrogen gas that has filled the discharge space 16 is exhausted. That is, the discharge space is in a reduced pressure state. The description for the subsequent period is the same as the above description.

[3.保護層9の詳細]
保護層9は、放電を発生させるための電荷を保持する機能、および、維持放電の際に二次電子を放出する機能が求められる。電荷保持性能が向上することにより、印加電圧が低減される。二次電子放出数が増加することにより、維持放電電圧が低減される。
[3. Details of Protective Layer 9]
The protective layer 9 is required to have a function of holding electric charge for generating discharge and a function of emitting secondary electrons during sustain discharge. The applied voltage is reduced by improving the charge retention performance. As the number of secondary electron emission increases, the sustain discharge voltage is reduced.

[3−1.下地層91]
本実施の形態にかかる保護層9は、下地層91と凝集粒子92とを含む。下地層91は、少なくとも第1の金属酸化物と第2の金属酸化物とを含む。第1の金属酸化物はMgO、であって、第2の金属酸化物は、CaO、SrOおよびBaOからなる群の中から選ばれる1種である。さらに、下地層91は、X線回折分析において少なくとも一つのピークを有する。このピークは、第1金属酸化物のX線回折分析における第1のピークと、第2金属酸化物のX線回折分析における第2のピークとの間にある。第1のピークと第2のピークは、下地層91のピークが示す面方位と同じ面方位を示す。
[3-1. Underlayer 91]
The protective layer 9 according to the present embodiment includes a base layer 91 and aggregated particles 92. The underlayer 91 includes at least a first metal oxide and a second metal oxide. The first metal oxide is MgO, and the second metal oxide is one selected from the group consisting of CaO, SrO and BaO. Furthermore, the underlayer 91 has at least one peak in the X-ray diffraction analysis. This peak is between the first peak in the X-ray diffraction analysis of the first metal oxide and the second peak in the X-ray diffraction analysis of the second metal oxide. The first peak and the second peak have the same plane orientation as the plane orientation indicated by the peak of the underlayer 91.

図7において、横軸はブラッグの回折角(2θ)である。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度とする度で示される。回折光の強度は任意単位(arbitrary unit)で示されている。結晶面方位は括弧付けで示されている。   In FIG. 7, the horizontal axis represents the Bragg diffraction angle (2θ). The vertical axis represents the intensity of the X-ray diffraction wave. The unit of the diffraction angle is expressed in degrees where one round is 360 degrees. The intensity of the diffracted light is indicated in arbitrary units. The crystal plane orientation is shown in parentheses.

図7に示すように、CaO単体における(111)面方位は、回折角32.2度のピークで示される。MgO単体における(111)面方位は、回折角36.9度のピークで示される。SrO単体における(111)面方位は、回折角30.0度のピークで示される。BaO単体における(111)面方位は、回折角27.9度のピークで示される。   As shown in FIG. 7, the (111) plane orientation of CaO alone is indicated by a peak at a diffraction angle of 32.2 degrees. The (111) plane orientation of MgO alone is indicated by a peak with a diffraction angle of 36.9 degrees. The (111) plane orientation of SrO alone is indicated by a peak with a diffraction angle of 30.0 degrees. The (111) plane orientation of BaO alone is indicated by a peak with a diffraction angle of 27.9 degrees.

本実施の形態にかかる下地層91は、MgOと、さらにCaO、SrOおよびBaOからなる群の中から選ばれる少なくとも2つ以上の金属酸化物を含んでいる。   The underlayer 91 according to the present embodiment includes MgO and at least two or more metal oxides selected from the group consisting of CaO, SrO, and BaO.

図7に示すように、A点は、MgOとCaOの2つから形成された下地層91の(111)面方位におけるピークである。B点は、MgOとSrOの二つから形成された下地層91の(111)面方位におけるピークである。C点は、MgOとBaOの二つから形成された下地層91の(111)面方位におけるピークである。   As shown in FIG. 7, the point A is a peak in the (111) plane orientation of the base layer 91 formed of two of MgO and CaO. Point B is a peak in the (111) plane orientation of the underlying layer 91 formed of two of MgO and SrO. Point C is a peak in the (111) plane orientation of the underlying layer 91 formed of two of MgO and BaO.

図7に示すように、A点の回折角は36.1度である。A点は、第1の金属酸化物であるMgO単体における(111)面方位のピークと、第2の金属酸化物であるCaO単体における(111)面方位のピークとの間に存在する。   As shown in FIG. 7, the diffraction angle at point A is 36.1 degrees. Point A exists between the peak of the (111) plane orientation in the MgO simple substance that is the first metal oxide and the peak of the (111) plane orientation in the CaO simple substance that is the second metal oxide.

B点の回折角は35.7度である。B点は、第1の金属酸化物であるMgO単体における(111)面方位のピークと、第2の金属酸化物であるSrO単体における(111)面方位のピークとの間に存在する。   The diffraction angle at point B is 35.7 degrees. Point B exists between the peak of the (111) plane orientation in the MgO simple substance that is the first metal oxide and the peak of the (111) plane orientation in the SrO simple substance that is the second metal oxide.

C点の回折角は35.4度である。C点は、第1の金属酸化物であるMgO単体における(111)面方位のピークと、第2の金属酸化物であるBaO単体における(111)面方位のピークとの間に存在する。   The diffraction angle at point C is 35.4 degrees. The point C exists between the peak of the (111) plane orientation in the MgO simple substance that is the first metal oxide and the peak of the (111) plane orientation in the BaO simple substance that is the second metal oxide.

図8に示すように、D点は、MgO、CaOおよびSrOの3つから形成された下地層91の(111)面方位におけるピークである。E点は、MgO、CaOおよびBaOの3つから形成された下地層91の(111)面方位におけるピークである。F点は、BaO、CaOおよびSrOの3つから形成された下地層91の(111)面方位におけるピークである。   As shown in FIG. 8, the point D is a peak in the (111) plane orientation of the base layer 91 formed of three of MgO, CaO, and SrO. Point E is a peak in the (111) plane orientation of the base layer 91 formed of three of MgO, CaO, and BaO. The point F is a peak in the (111) plane orientation of the base layer 91 formed of three of BaO, CaO, and SrO.

すなわち、D点は特定方位面としての(111)面方位において、単体の酸化物の最大回折角となるMgO単体の(111)面方位の回折角36.9度と、最小回折角となるSrO単体の(111)面方位の回折角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 corresponds to the diffraction angle of 36.9 degrees of the (111) plane orientation of MgO alone, which is the maximum diffraction angle of a single oxide, and SrO, which is the minimum diffraction angle, in the (111) plane orientation as a specific orientation plane. A peak exists at a diffraction angle of 33.4 degrees, which is between the diffraction angle of 30.0 degrees of a single (111) plane orientation. 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.

なお、本実施の形態では、面方位(111)について例示された。しかし、他の面方位についても同様である。   In the present embodiment, the plane orientation (111) is exemplified. However, the same applies to other plane orientations.

CaO、SrOおよびBaOの真空準位からの深さは、MgOと比較して浅い領域に存在する。そのため、PDPを駆動する場合において、CaO、SrO、BaOのエネルギー準位に存在する電子が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、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 CaO, SrO, and BaO exists in a shallow region as compared with MgO. Therefore, when driving a PDP, when electrons existing in the energy levels of CaO, SrO, and BaO transition to the ground state of Xe ions, the number of electrons emitted by the Auger effect is less than the energy level of MgO. It is thought that it will increase compared to the case of transition.

また、上述のように、X線回折分析における下地層91のピークは、第1金属酸化物のピークと第2金属酸化物のピークとの間にある。すなわち、下地層91のエネルギー準位は、単体の金属酸化物の間に存在し、オージェ効果により放出される電子数が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。   Further, as described above, the peak of the base layer 91 in the X-ray diffraction analysis is between the peak of the first metal oxide and the peak of the second metal oxide. That is, it is considered that the energy level of the base layer 91 exists between single metal oxides, and the number of electrons emitted by the Auger effect is larger than that in the case of transition from the energy level of MgO.

その結果、本実施の形態にかかる下地層91では、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る。結果として、維持電圧を低減できる。特に、輝度を高めるために放電ガスとしてのXe分圧を高めた場合に、放電電圧を低減できる。つまり、低電圧でなおかつ高輝度のPDP1が実現できる。   As a result, the base layer 91 according to the present embodiment can exhibit better secondary electron emission characteristics compared to MgO alone. As a result, the sustain voltage can be reduced. In particular, the discharge voltage can be reduced when the Xe partial pressure as the discharge gas is increased in order to increase the luminance. That is, a low-voltage and high-luminance PDP 1 can be realized.

下地層91は一般的な、スパッタリング法、EB蒸着方法などの薄膜形成方法によって形成される。本実施の形態においては下地層91はEB蒸着法によって形成した。真空蒸着室にターゲットとなる蒸着源を配置し、そこに対し電子ビームを照射する。電子ビームのエネルギーによって、蒸着源の成分が蒸発し、搬入された基板上に成膜する。真空蒸着室の真空度、雰囲気ガス、電子ビームの照射強度等は適宜調整する。   The underlayer 91 is formed by a general thin film forming method such as a sputtering method or an EB vapor deposition method. In the present embodiment, the underlayer 91 is formed by EB vapor deposition. A deposition source as a target is arranged in a vacuum deposition chamber, and an electron beam is irradiated to the deposition source. The components of the vapor deposition source are evaporated by the energy of the electron beam, and a film is formed on the carried substrate. The degree of vacuum in the vacuum deposition chamber, the atmospheric gas, the irradiation intensity of the electron beam, and the like are adjusted as appropriate.

本実施の形態における下地層91は、少なくとも第1の金属酸化物と第2の金属酸化物とを含む。第1の金属酸化物はMgO、であって、第2の金属酸化物は、CaO、SrOおよびBaOからなる群の中から選ばれる1種である。蒸着源としては所望の濃度となる成分で準備する。   The base layer 91 in this embodiment includes at least a first metal oxide and a second metal oxide. The first metal oxide is MgO, and the second metal oxide is one selected from the group consisting of CaO, SrO and BaO. A vapor deposition source is prepared with components having a desired concentration.

例えばMgOおよびCaOからなる下地層91を形成する場合、MgO粉末とCaO粉末とを所定の濃度となるように混合し焼結によって、約2mm厚、直径5mm程度のペレット形状の蒸着源を大量に作製する。この蒸着源を用いて試験片上に成膜し、別途分析によって膜の組成を確認する。このようにして作製した蒸着源を用い、所望の濃度の下地層91を作製する。   For example, when the base layer 91 made of MgO and CaO is formed, a large number of pellet-shaped deposition sources having a thickness of about 2 mm and a diameter of about 5 mm are mixed by mixing MgO powder and CaO powder to a predetermined concentration and sintering. Make it. A film is formed on the test piece using this vapor deposition source, and the composition of the film is confirmed by separate analysis. An underlayer 91 having a desired concentration is produced using the vapor deposition source thus produced.

スパッタリング法などにおいても同様に、所望の濃度となるターゲットを作製することによって、下地層91を形成する。   Similarly, in the sputtering method or the like, the base layer 91 is formed by producing a target having a desired concentration.

また、下地層91にはアルミニウムを含有することが望ましい。これは以下の理由に基づく。上述したように、本実施の形態では、封着排気工程において還元性有機ガスを導入し、保護層9に曝している。下地層91中のアルミニウムはアルミナ(Al23)として存在し、下地層91中にアルミナが存在することによって、当該還元性有機ガスの酸化作用が促進する。例えば還元性有機ガスにエチレンを使用した場合、アルミナにより、酸化エチレンの発生が進行する。この反応は下地層91の酸化欠陥の生成をより進行させるため、画像表示放電に寄与する電圧を下げる効果が得られる。 Further, it is desirable that the base layer 91 contains aluminum. This is based on the following reason. As described above, in the present embodiment, reducing organic gas is introduced and exposed to the protective layer 9 in the sealing exhaust process. Aluminum in the underlayer 91 exists as alumina (Al 2 O 3 ), and the presence of alumina in the underlayer 91 promotes the oxidizing action of the reducing organic gas. For example, when ethylene is used as the reducing organic gas, generation of ethylene oxide proceeds by alumina. Since this reaction further promotes the generation of oxidation defects in the underlayer 91, the effect of lowering the voltage contributing to the image display discharge can be obtained.

発明者らの検討により、下地層91にアルミニウムを重量比率で250ppm添加した場合、アルミニウムが存在しない場合に比較して、放電電圧が5V程度低下していることが確認された。   As a result of investigations by the inventors, it was confirmed that when 250 ppm by weight of aluminum was added to the base layer 91, the discharge voltage was reduced by about 5V compared to the case where aluminum was not present.

なお、本実施の形態において下地層が含有するアルミニウムの濃度は重量比率で50ppm以上、5000ppm以下とした。濃度が50ppmより低い場合、アルミニウムによる還元性有機ガスの酸化作用を促進させる効果は十分ではなかった。一方濃度が5000ppmより高い場合、画像表示時の放電電圧が上昇する不具合が発生した。   In the present embodiment, the concentration of aluminum contained in the underlayer is 50 ppm or more and 5000 ppm or less by weight. When the concentration was lower than 50 ppm, the effect of promoting the oxidizing action of the reducing organic gas by aluminum was not sufficient. On the other hand, when the concentration is higher than 5000 ppm, there is a problem that the discharge voltage at the time of image display increases.

そして、下地層91に添加するアルミニウムは放電空間表面に存在することが望ましく、後述する凝集粒子92、結晶粒子92aの一部としてアルミナ結晶粒子を配しても同様の効果が期待できる。   The aluminum added to the underlayer 91 is preferably present on the surface of the discharge space, and the same effect can be expected even if alumina crystal particles are arranged as a part of aggregated particles 92 and crystal particles 92a described later.

[3−2.凝集粒子92]
凝集粒子92は、金属酸化物であるMgOの結晶粒子92aが複数凝集したものである。凝集粒子92は、下地層91の全面に亘って、均一に分散配置させると好ましい。PDP1内における、放電電圧のばらつきが減少するからである。
[3-2. Aggregated particles 92]
Aggregated particles 92 are formed by aggregating a plurality of MgO crystal particles 92a, which are metal oxides. The agglomerated particles 92 are preferably distributed uniformly over the entire surface of the base layer 91. This is because the variation of the discharge voltage in the PDP 1 is reduced.

なお、MgOの結晶粒子92aは、気相合成法または前駆体焼成法のいずれかによって、製造することができる。気相合成法では、まず、不活性ガスが満たされた雰囲気下で純度99.9%以上の金属マグネシウム材料が加熱される。さらに、雰囲気に酸素を少量導入することによって、金属マグネシウムが直接酸化する。このように、MgOの結晶粒子92aが作製される。   The MgO crystal particles 92a can be manufactured by either a gas phase synthesis method or a precursor firing method. In the gas phase synthesis method, first, a metal magnesium material having a purity of 99.9% or more is heated in an atmosphere filled with an inert gas. Furthermore, metallic magnesium is directly oxidized by introducing a small amount of oxygen into the atmosphere. In this manner, MgO crystal particles 92a are produced.

前駆体焼成法では、MgOの前駆体が700℃以上の高温で均一に焼成される。次に、徐冷することにより、MgOの結晶粒子92aが作製される。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(NO3)2)、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。前駆体として、水和物を用いることもできる。前駆体である化合物は、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される。前駆体である化合物中に、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が生じる。その結果、高結晶性のMgOの結晶粒子が得にくくなる。よって、化合物から不純物元素を除去するなど、予め前駆体を調整することが好ましい。 In the precursor firing method, the MgO precursor is uniformly fired at a high temperature of 700 ° C. or higher. Next, by slowly cooling, MgO crystal particles 92a are produced. 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 ). Depending on the selected compound, it may usually take the form of a hydrate. Hydrate can also be used as a precursor. The compound as the precursor is adjusted so that the purity of magnesium oxide (MgO) obtained after firing is 99.95% or higher, desirably 99.98% or higher. If a certain amount of impurity elements such as various alkali metals, B, Si, Fe, and Al are mixed in the precursor compound, unnecessary interparticle adhesion and sintering occur during heat treatment. As a result, it becomes difficult to obtain highly crystalline MgO crystal particles. Therefore, it is preferable to prepare the precursor in advance, such as removing the impurity element from the compound.

上記いずれかの方法で得られたMgOの結晶粒子92aを、溶媒に分散させることにより分散液が作製される。次に、分散液が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層91の表面に塗布される。その後、乾燥・焼成工程を経て溶媒が除去される。以上の工程によって、MgOの結晶粒子92aが下地層91の表面に定着する。   A dispersion is prepared by dispersing MgO crystal particles 92a obtained by any of the above methods in a solvent. Next, the dispersion is applied to the surface of the base layer 91 by a spray method, a screen printing method, an electrostatic coating method, or the like. Thereafter, the solvent is removed through a drying / firing process. Through the above steps, MgO crystal particles 92 a are fixed on the surface of the underlayer 91.

[3−2−1.凝集粒子92の詳細]
凝集粒子92とは、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。図9に示すように、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。
[3-2-1. Details of Aggregated Particle 92]
The aggregated particles 92 are those in which crystal particles 92a having a predetermined primary particle size are aggregated or necked. 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. As shown in FIG. 9, the aggregated particles 92 have a particle size of about 1 μm, and the crystal particles 92a preferably have a polyhedral shape having seven or more faces 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。焼成温度を比較的高い1000℃以上にすることで、粒径を0.3〜2μm程度に制御できる。さらに、前駆体を加熱することにより、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 a precursor such as magnesium carbonate or magnesium hydroxide is produced by firing, the particle size can be controlled by controlling the firing temperature or firing atmosphere. Generally, the firing temperature can be selected in the range of 700 ° C to 1500 ° C. 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. Further, by heating the precursor, a plurality of primary particles are aggregated or necked in the production process, and aggregated particles 92 can be obtained.

本発明者らの実験により、MgOの結晶粒子が複数凝集した凝集粒子92は、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。凝集粒子92は下地層91に比べて初期電子放出特性に優れる。よって、本実施の形態においては、凝集粒子92が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されている。   According to the experiments by the present inventors, the aggregated particles 92 in which a plurality of MgO crystal particles are agglomerated mainly confirms the effect of suppressing the “discharge delay” in the write discharge and the effect of improving the temperature dependency of the “discharge delay”. Has been. Aggregated particles 92 are excellent in initial electron emission characteristics as compared with underlayer 91. Therefore, in the present embodiment, the agglomerated particles 92 are arranged as an initial electron supply unit required at the time of discharge pulse rising.

「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層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、凝集粒子92を下地層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。なお下地層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 become a trigger emitted from the surface of the underlayer 91 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 agglomerated particles 92 are dispersedly arranged on the surface of the base layer 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 underlayer 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.

[4.下地層91の変化]
上述したように、本実施の形態にかかる保護層9は、下地層91と凝集粒子92とを含む。下地層91は、少なくとも第1の金属酸化物と第2の金属酸化物とを含む。第1の金属酸化物はMgO、であって、第2の金属酸化物は、CaO、SrOおよびBaOからなる群の中から選ばれる1種である。
[4. Change of Underlayer 91]
As described above, the protective layer 9 according to the present embodiment includes the base layer 91 and the aggregated particles 92. The underlayer 91 includes at least a first metal oxide and a second metal oxide. The first metal oxide is MgO, and the second metal oxide is one selected from the group consisting of CaO, SrO and BaO.

発明者らの検討により、封着排気時において、上記保護層9を還元性有機ガスに曝すと、特に下地層91において次のような変化が生じることが判明した。   As a result of investigations by the inventors, it has been found that when the protective layer 9 is exposed to reducing organic gas during sealing exhaust, the following changes occur particularly in the base layer 91.

PDP1の下地層91の放電空間側の表面近傍の組成と、下地層91中(バルク)の組成とが異なり、第2の金属酸化物の濃度が、表面近傍において膜中よりも高くなることが判明した。   The composition in the vicinity of the surface on the discharge space side of the underlayer 91 of the PDP 1 and the composition in the underlayer 91 (bulk) are different, and the concentration of the second metal oxide may be higher in the vicinity of the surface than in the film. found.

ここで下地層91のバルクとは、放電空間側表面から、200nm以上深い領域を示す。また上記の変化は凝集粒子92の有無に関わらず生じる。つまり凝集粒子92が存在しない場合、バルクとは保護層中となる。   Here, the bulk of the foundation layer 91 indicates a region deeper than the discharge space side surface by 200 nm or more. The above change occurs regardless of the presence or absence of the aggregated particles 92. That is, when the aggregated particles 92 are not present, the bulk is in the protective layer.

図10に、本実施の形態にかかる保護層9の下地層91組成変化の測定結果を示す。ここで使用した試料は、MgOとCaOからなる下地層91である。MgO粉末とCaO粉末とを混合し焼結したペレットを用い、EB蒸着法により成膜した。   In FIG. 10, the measurement result of the base layer 91 composition change of the protective layer 9 concerning this Embodiment is shown. The sample used here is an underlayer 91 made of MgO and CaO. Using pellets obtained by mixing and sintering MgO powder and CaO powder, a film was formed by EB vapor deposition.

サンプル1は、上述の方法により形成した前面板をサンプルとした。濃度測定については下地層の領域について行った。   Sample 1 was a front plate formed by the above-described method. Concentration measurement was performed on the region of the underlayer.

サンプル2は、サンプル1の前面板と、上述の方法で作製した背面板とを対向配置し、還元性有機ガスの導入を行わずに封着・排気工程を経て、PDPを作製したサンプルである。すなわち前面板と背面板とを対向配置するまでは本実施の形態と同じである。濃度測定は、サンプル2のPDPを割断して下地層の領域について行った。   Sample 2 is a sample in which the front plate of sample 1 and the rear plate produced by the above-described method are arranged to face each other and a PDP is produced through a sealing / exhaust process without introducing a reducing organic gas. . That is, the process is the same as that of the present embodiment until the front plate and the back plate are arranged to face each other. The concentration measurement was performed on the region of the underlayer by cleaving the PDP of Sample 2.

そしてサンプル3は本実施の形態のPDPと同様の作製方法によって作製したサンプルである。サンプル2と同様に濃度測定はサンプル3のPDPを割断して、下地層の領域について行った。   Sample 3 is a sample manufactured by the same manufacturing method as the PDP of the present embodiment. Similar to sample 2, the concentration measurement was performed on the region of the base layer by cleaving the PDP of sample 3.

なお、サンプル1−3については前面板形成まですべて同時に作製し、サンプル1の濃度が12atm%となるように蒸着源のCaO粉末の濃度を調整した。また、いずれのサンプルにおいても隣接放電セルの間隙に相当する領域、つまり放電による影響を受けていない領域での測定を行った。   Sample 1-3 was prepared at the same time until the front plate was formed, and the concentration of CaO powder as the evaporation source was adjusted so that the concentration of Sample 1 was 12 atm%. In any sample, the measurement was performed in a region corresponding to the gap between adjacent discharge cells, that is, a region not affected by the discharge.

これらの測定結果を図10(a)に示す。Ca濃度は、アルバック・ファイ製の走査型X線光電子分光分析装置(PHI Quantera SXM 型)で測定し、CaとMgの割合、Ca/(Ca+Mg)[atm%]と定義した。なお、当該測定の誤差として±0.5atm%程度存在する。   These measurement results are shown in FIG. The Ca concentration was measured with a scanning X-ray photoelectron spectrometer (PHI Quantera SXM type) manufactured by ULVAC-PHI and defined as the ratio of Ca and Mg, Ca / (Ca + Mg) [atm%]. Note that there is about ± 0.5 atm% as an error in the measurement.

また、表面のCa濃度は走査型X線光電子分光分析装置にてそのまま測定したもの、バルクのCa濃度は、上記サンプルを1keVのArイオンビームで200nm程度スパッタリングして、測定したものである。   The surface Ca concentration was measured as it was with a scanning X-ray photoelectron spectrometer, and the bulk Ca concentration was measured by sputtering the sample with a 1 keV Ar ion beam to about 200 nm.

サンプル1、サンプル2共に、下地層表面およびバルクそれぞれのCa濃度が一定であることがわかる。つまり従来技術と同様のPDPは、下地層のCa濃度は膜厚方向に一定であり、下地層成膜後の状態と変化がないことがわかる。   It can be seen that both the sample 1 and the sample 2 have a constant Ca concentration on the surface of the underlying layer and the bulk. That is, it can be seen that in the PDP similar to the conventional technique, the Ca concentration of the underlayer is constant in the film thickness direction, and there is no change from the state after the underlayer is formed.

これに対し、本実施の形態にかかるPDP1であるサンプル3では、下地層表面のCa濃度が、下地層バルクの濃度よりも上昇していることがわかる。サンプル3においては1.4倍程度に高くなっていることが確認された。   On the other hand, in the sample 3 which is the PDP 1 according to the present embodiment, it can be seen that the Ca concentration on the surface of the underlayer is higher than the concentration of the underlayer bulk. It was confirmed that Sample 3 was about 1.4 times higher.

これは、本実施の形態にかかるPDP1では、封着・排気工程にて下地層91を含む保護層9が高温で還元性有機ガスに暴露され、Caが表面へ偏析したことを示していると考えられる。   This indicates that, in the PDP 1 according to the present embodiment, the protective layer 9 including the base layer 91 was exposed to the reducing organic gas at a high temperature in the sealing / exhaust process, and Ca segregated to the surface. Conceivable.

同様にサンプル1−3とはCa濃度の異なるサンプル4−6を作製し、Ca濃度の測定を行った。サンプル4はサンプル1と、サンプル5はサンプル2と、サンプル6はサンプル3に対応している。つまりサンプル6が本実施の形態と同様のPDP1である。   Similarly, Sample 4-6 having a different Ca concentration from Sample 1-3 was prepared, and the Ca concentration was measured. Sample 4 corresponds to sample 1, sample 5 corresponds to sample 2, and sample 6 corresponds to sample 3. That is, the sample 6 is the same PDP 1 as in the present embodiment.

サンプル4−6については前面板形成まですべて同時に作製し、サンプル4の濃度が6atm%となるように蒸着源のCaO粉末の濃度を調整した。また、いずれのサンプルにおいても隣接放電セルの間隙に相当する領域、つまり放電による影響を受けていない領域での測定を行った。この測定結果を図10(b)に示した。サンプル6においては、サンプル3と同様に、下地層表面のCa濃度が、下地層バルクの濃度よりも上昇していることがわかる。サンプル6においては1.20倍程度に高くなっていることが確認された。   Samples 4-6 were prepared simultaneously until the front plate was formed, and the concentration of the CaO powder as the evaporation source was adjusted so that the concentration of Sample 4 was 6 atm%. In any sample, the measurement was performed in a region corresponding to the gap between adjacent discharge cells, that is, a region not affected by the discharge. The measurement results are shown in FIG. In Sample 6, as in Sample 3, it can be seen that the Ca concentration on the surface of the underlayer is higher than the concentration of the underlayer bulk. It was confirmed that Sample 6 was as high as 1.20 times.

このようにサンプル3およびサンプル6の結果から、Ca成分の下地層91表面への偏析は、下地層91に含まれるCa濃度が高いほど、大きく現出することがわかる。   Thus, it can be seen from the results of Sample 3 and Sample 6 that the segregation of the Ca component on the surface of the base layer 91 appears more as the Ca concentration in the base layer 91 is higher.

さらに、本実施の形態におけるPDP1の下地層91の深さ方向のCa濃度の分布を確認した。その結果を図11に示す。Ca濃度については、図10と同様の手法を用い、Ca/(Ca+Mg)[atm%]で示した。いずれのサンプルも下地層の膜厚は700nmである。   Furthermore, the distribution of Ca concentration in the depth direction of the underlayer 91 of the PDP 1 in the present embodiment was confirmed. The result is shown in FIG. The Ca concentration was expressed as Ca / (Ca + Mg) [atm%] using the same method as in FIG. In any sample, the film thickness of the underlayer is 700 nm.

サンプルの名前は図10と同じ試料である。○印がサンプル3を示し、△印がサンプル6を示している。サンプル3およびサンプル6から、本実施の形態におけるPDP1では、下地層91のCa濃度は膜厚方向200nmより深い領域ではほぼ一定の濃度であることがわかる。   The sample name is the same sample as in FIG. A circle indicates sample 3 and a triangle indicates sample 6. From Sample 3 and Sample 6, it can be seen that in the PDP 1 in the present embodiment, the Ca concentration of the underlayer 91 is substantially constant in a region deeper than 200 nm in the film thickness direction.

なお、上記の現象は凝集粒子92の存在の有無に関わらず生じるものである。   The above phenomenon occurs regardless of the presence or absence of the agglomerated particles 92.

[5.試作評価]
下地層の構成が異なる複数のPDPが作製された。PDPには60kPaのXe、Ne混合ガス(Xe15%)が封入された。サンプルAは、MgOとCaOによって構成されている。サンプルBは、MgOとSrOによって構成されている。サンプルCは、MgOとBaOによって構成されている。サンプルDは、MgO、CaOおよびSrOによって構成されている。サンプルEはMgO、CaOおよびBaOによって構成されている。また、比較例は、MgO単体によって構成されている。
[5. Prototype evaluation]
A plurality of PDPs having different underlayer configurations were produced. The PDP was filled with 60 kPa Xe and Ne mixed gas (Xe 15%). Sample A is composed of MgO and CaO. Sample B is composed of MgO and SrO. Sample C is composed of MgO and BaO. Sample D is composed of MgO, CaO and SrO. Sample E is composed of MgO, CaO, and BaO. The comparative example is composed of MgO alone.

サンプルAからEについて、維持電圧が測定された。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であった。サンプルAからEは、通常の製造方法で製造されたPDPである。つまり、サンプルAからEは、還元性有機ガス導入工程を有さない製造方法で製造されたPDPである。   For samples A to E, the sustain voltage was measured. When the comparative example was 100, sample A was 90, sample B was 87, sample C was 85, sample D was 81, and sample E was 82. Samples A to E are PDPs manufactured by a normal manufacturing method. That is, samples A to E are PDPs manufactured by a manufacturing method that does not have a reducing organic gas introduction step.

放電ガスの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、比較例では、維持電圧が約10%上昇する。   When the Xe partial pressure of the discharge gas is increased from 10% to 15%, the luminance increases by about 30%, but in the comparative example, the sustain voltage increases by about 10%.

一方、サンプルA、サンプルB、サンプルC、サンプルDおよびサンプルEの維持電圧はいずれも、比較例より約10%〜20%低減できた。   On the other hand, the sustain voltages of Sample A, Sample B, Sample C, Sample D, and Sample E were all reduced by about 10% to 20% from the comparative example.

次に、本実施の形態にかかる製造方法でサンプルAからEと同じ構成の下地層91を有するPDP1が作製された。封着工程C1から放電ガス供給工程C4には、第1の温度プロファイルが用いられた。   Next, the PDP 1 having the base layer 91 having the same configuration as the samples A to E was manufactured by the manufacturing method according to the present embodiment. The first temperature profile was used from the sealing step C1 to the discharge gas supply step C4.

還元性有機ガスは、一例として、プロピレン、シクロプロパン、アセチレン、およびエチレンが用いられた。本実施の形態にかかるPDP1の維持電圧は、サンプルAからEと比較してさらに5%程度低かった。   As an example of the reducing organic gas, propylene, cyclopropane, acetylene, and ethylene were used. The sustain voltage of the PDP 1 according to the present embodiment was about 5% lower than those of the samples A to E.

さらに、還元性有機ガスを導入する前に、封着工程C1において、放電空間16に開口する貫通孔を通して放電空間16内が陽圧状態となるように不活性ガスとして窒素ガスを流し、その後、封着を行った場合は、サンプルAからEの維持電圧と比較してさらに5から7%程度低かった。   Furthermore, before introducing the reducing organic gas, in the sealing step C1, nitrogen gas is allowed to flow as an inert gas so that the inside of the discharge space 16 is in a positive pressure state through the through-hole opened in the discharge space 16, and then When sealing was performed, it was about 5 to 7% lower than the sustain voltage of samples A to E.

[6.まとめ]
本実施の形態に開示されたPDP1の製造方法は、以下の工程を備える。還元性有機ガスを含むガスを放電空間に導入することにより、保護層9を還元性有機ガスに曝す。次に、還元性有機ガスを放電空間から排出する。次に、放電ガスを放電空間に封入する。
[6. Summary]
The method for manufacturing PDP 1 disclosed in the present embodiment includes the following steps. The protective layer 9 is exposed to the reducing organic gas by introducing a gas containing the reducing organic gas into the discharge space. Next, reducing organic gas is discharged from the discharge space. Next, the discharge gas is sealed in the discharge space.

還元性有機ガスに曝された保護層9には、酸素欠損が生じる。酸素欠損が生じることにより、保護層の二次電子放出能力が向上すると考えられる。したがって、本実施の形態にかかる製造方法で製造されたPDP1は、維持電圧を低減することができる。   In the protective layer 9 exposed to the reducing organic gas, oxygen deficiency occurs. Oxygen deficiency is considered to improve the secondary electron emission ability of the protective layer. Therefore, the PDP 1 manufactured by the manufacturing method according to the present embodiment can reduce the sustain voltage.

さらに、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好ましい。酸素を含まないことによって、還元能力が高まるからである。   Furthermore, the reducing organic gas is preferably a hydrocarbon-based gas that does not contain oxygen. This is because the reduction ability is enhanced by not containing oxygen.

さらに、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、プロパンおよびブタンの中から選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。上記の還元性有機ガスは、製造工程上での取扱いが容易だからである。さらに、上記の還元性有機ガスは、分解が容易だからである。   Further, the reducing organic gas is preferably at least one selected from acetylene, ethylene, methylacetylene, propadiene, propylene, cyclopropane, propane and butane. This is because the reducing organic gas is easy to handle in the manufacturing process. Furthermore, it is because said reducing organic gas is easy to decompose | disassemble.

なお、本実施の形態においては、放電空間を排気した後、還元性有機ガスを含むガスを放電空間に導入する製造方法が例示された。しかし、放電空間を排気することなく、放電空間に還元性有機ガスを含むガスを連続的に供給することによって、還元性有機ガスを含むガスを放電空間に導入することもできる。   In the present embodiment, a manufacturing method in which a gas containing a reducing organic gas is introduced into the discharge space after the discharge space is exhausted is exemplified. However, the gas containing the reducing organic gas can be introduced into the discharge space by continuously supplying the gas containing the reducing organic gas to the discharge space without exhausting the discharge space.

保護層9が、下地層91上に、金属酸化物の結晶粒子92aあるいは金属酸化物の結晶粒子92aが複数凝集した凝集粒子92を備える場合、高い電荷保持能力および高い電子放出能力を有する。したがって、PDP1全体として、高精細なPDPでも高速駆動を低電圧で実現できる。かつ、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。   When the protective layer 9 includes the metal oxide crystal particles 92 a or the aggregated particles 92 in which a plurality of metal oxide crystal particles 92 a are aggregated on the base layer 91, the protective layer 9 has a high charge holding capability and a high electron emission capability. Therefore, as a whole PDP 1, high-speed driving can be realized with a low voltage even with a high-definition PDP. In addition, high-quality image display performance with reduced lighting failure can be realized.

また、本実施の形態では、金属酸化物の結晶粒子としてMgOが例示された。しかし、この他の単結晶粒子でも、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。よって、金属酸化物の結晶粒子としてはMgOに限定されるものではない。   Moreover, in this Embodiment, MgO was illustrated as a metal oxide crystal particle. However, even with other single crystal particles, similar effects can be obtained by using crystal particles made of metal oxides such as Sr, Ca, Ba, Al, etc., which have high electron emission performance like MgO. Thus, the metal oxide crystal particles are not limited to MgO.

以上のように本実施の形態に開示された技術は、高精細で高輝度の表示性能を備え、かつ低消費電力のPDPを実現する上で有用である。   As described above, the technology disclosed in the present embodiment is useful for realizing a PDP having high-definition and high-luminance 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
8 誘電体層
9 保護層
10 背面板
11 背面ガラス基板
12 データ電極
13 下地誘電体層
14 隔壁
15 蛍光体層
16 放電空間
91 下地層
92 凝集粒子
92a 結晶粒子
1 PDP
DESCRIPTION OF SYMBOLS 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 8 Dielectric layer 9 Protection layer 10 Back plate 11 Back glass substrate 12 Data electrode 13 Base dielectric Body layer 14 Partition 15 Phosphor layer 16 Discharge space 91 Underlayer 92 Aggregated particle 92a Crystal particle

Claims (8)

表示電極対、誘電体層、および保護層を有した前面板と、背面板とを放電空間を形成して対向配置し、
前記保護層は、少なくとも第1の金属酸化物と第2の金属酸化物とを含み、
前記第1の金属酸化物は、酸化マグネシウムであり、
前記第2の金属酸化物は、酸化カルシウム、酸化ストロンチウムおよび酸化バリウムの1種であり、
前記保護層は、アルミニウムを含有し、
前記保護層の前記放電空間側の前記第2の金属酸化物濃度は、前記保護層中の濃度よりも高い、プラズマディスプレイパネル。
A front plate having a display electrode pair, a dielectric layer, and a protective layer, and a rear plate are disposed opposite to each other to form a discharge space
The protective layer includes at least a first metal oxide and a second metal oxide,
The first metal oxide is magnesium oxide;
The second metal oxide is one of calcium oxide, strontium oxide, and barium oxide,
The protective layer contains aluminum,
The plasma display panel, wherein the concentration of the second metal oxide on the discharge space side of the protective layer is higher than the concentration in the protective layer.
前記保護層は、アルミニウムを重量比率で、50ppm以上、5000ppm以下含有する、請求項1に記載のプラズマディスプレイパネル。 The plasma display panel according to claim 1, wherein the protective layer contains aluminum in a weight ratio of 50 ppm or more and 5000 ppm or less. 隣接する表示電極対の間隙に相当する前記保護層の領域において、前記保護層の前記放電空間側の前記第2の金属酸化物濃度が、前記保護層中の濃度よりも高い、請求項2に記載のプラズマディスプレイパネル。 The region of the protective layer corresponding to a gap between adjacent display electrode pairs, the second metal oxide concentration on the discharge space side of the protective layer is higher than the concentration in the protective layer. The plasma display panel as described. 前記保護層は、X線回折分析において少なくとも一つのピークを有し、
前記ピークは、前記第1の金属酸化物のX線回折分析における第1のピークと、前記第2の金属酸化物のX線回折分析における第2のピークと、の間にあり、
前記第1のピークおよび前記第2のピークは、前記ピークが示す面方位と同じ面方位を示す、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。
The protective layer has at least one peak in X-ray diffraction analysis,
The peak is between a first peak in an X-ray diffraction analysis of the first metal oxide and a second peak in an X-ray diffraction analysis of the second metal oxide;
The plasma display panel according to claim 1 or 2, wherein the first peak and the second peak have the same plane orientation as the plane orientation indicated by the peak.
保護層を有した前面板と背面板とを放電空間を形成して対向配置して封着し、前記放電空間内を排気するプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
前記保護層は、少なくとも第1の金属酸化物と第2の金属酸化物とを含み、
前記第1の金属酸化物は、酸化マグネシウムであり、
前記第2の金属酸化物は、酸化カルシウム、酸化ストロンチウムおよび酸化バリウムの1種であり、
前記保護層は、アルミニウムを含有し、
前記保護層の前記放電空間側の前記第2の金属酸化物濃度は、前記保護層中の濃度よりも高く、
前記保護層形成後に、前記保護層表面に還元性有機ガスを曝す、プラズマディスプレイパネルの製造方法。
A method of manufacturing a plasma display panel in which a front plate and a rear plate having a protective layer are formed in a discharge space, and are disposed opposite to each other and sealed, and the discharge space is exhausted.
The protective layer includes at least a first metal oxide and a second metal oxide,
The first metal oxide is magnesium oxide;
The second metal oxide is one of calcium oxide, strontium oxide, and barium oxide,
The protective layer contains aluminum,
The second metal oxide concentration on the discharge space side of the protective layer is higher than the concentration in the protective layer,
A method for manufacturing a plasma display panel, wherein a reducing organic gas is exposed to a surface of the protective layer after the protective layer is formed.
前記保護層は、アルミニウムを重量比率で、50ppm以上、5000ppm以下含有する、請求項4に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。 The said protective layer is a manufacturing method of the plasma display panel of Claim 4 containing 50 ppm or more and 5000 ppm or less by weight of aluminum. 前記保護層を形成した前記前面板と、前記背面板とを前記放電空間を形成して対向配置し、
前記放電空間内のガスを排気し、
前記放電空間内に還元性有機ガスを導入して前記保護層に曝し、
前記還元性有機ガスを排気する、請求項4に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
The front plate on which the protective layer is formed and the back plate are arranged opposite to each other to form the discharge space,
Exhausting the gas in the discharge space;
Introducing a reducing organic gas into the discharge space to expose the protective layer;
The method of manufacturing a plasma display panel according to claim 4, wherein the reducing organic gas is exhausted.
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、プロパンおよびブタンの中から選ばれる少なくとも一種である、
請求項5に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
The reducing organic gas is at least one selected from acetylene, ethylene, methylacetylene, propadiene, propylene, cyclopropane, propane and butane.
The manufacturing method of the plasma display panel of Claim 5.
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