JP4697039B2 - プラズマディスプレイパネルとその製造方法、製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネルとその製造方法、製造装置に関し、特に前面基板の保護膜に関する。

プラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」と記す）は、対向配置した前面基板と背面基板との周縁部を封着部材によって封着した構造であって、前面基板と背面基板との間に形成された放電空間には、ネオンおよびキセノンなどの放電ガスが封入されている。

前面基板は、ガラス基板の片面にストライプ状に形成された走査電極と維持電極とからなる複数の表示電極対と、これらの表示電極対を覆う誘電体層および保護膜とを備えている。表示電極対は、それぞれ透明電極と、その透明電極上に形成した金属材料からなるバス電極とによって構成されている。

背面基板は、ガラス基板の片面に表示電極対と直交する方向にストライプ状に形成された複数のアドレス電極と、これらのアドレス電極を覆う下地誘電体層と、放電空間をアドレス電極毎に区画するストライプ状の隔壁と、隔壁間の溝に順次塗布された赤色、緑色および青色の蛍光体層とを備えている。

表示電極対とアドレス電極とは直交していて、その交差部が放電セルになる。これらの放電セルはマトリクス状に配列され、表示電極対の方向に並ぶ赤色、緑色および青色の蛍光体層を有する３個の放電セルが、カラー表示のための画素になる。ＰＤＰは順次、走査電極とアドレス電極間、および走査電極と維持電極間に所定の電圧を印加してガス放電を発生させ、そのガス放電で生じる紫外線で蛍光体層を励起し、発光させることによりカラー画像を表示している。

ここで、保護膜は、ガス放電時に生じるイオン衝撃（スパッタリング）から誘電体層および電極を保護する役割（耐スパッタ性）と、その放電時に２次電子を放出し電荷を保持する、いわゆるメモリ機能の役割（電子放出特性）を果たす。そのため保護膜は、耐スパッタ性と電子放出特性に優れる酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などの金属酸化膜が一般的に用いられている。

このＭｇＯ膜などの金属酸化膜は、成膜過程において酸素欠損や不純物混入により膜物性が変化し、電子放出特性も変化する。そこで成膜の際に、成膜室のガス雰囲気を制御するために、成膜室に導入するガス分圧を一定範囲内に保持し、膜物性を安定させる方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−５０８０４号公報

しかしながら、近年の画面サイズの大型化および多面取りで、成膜面積が大きくなっているため、特許文献１の成膜室に導入するガス分圧を一定範囲内に制御するだけでは、金属酸化膜の膜厚や膜物性が場所によって異なる場合があった。特に膜厚が薄くなり、保護膜に十分な電荷を保持できず２次電子を放出できないときは、点灯不良や不灯を発生させることもあった。そのため、ＰＤＰ全面で均一な電子放出特性が得られるように、成膜室の制御をより精密に行う必要があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、保護膜である金属酸化膜の電子放出特性をＰＤＰ全面で安定させたＰＤＰとその製造方法、製造装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために本発明は、表示電極および誘電体層が形成された基板を成膜室内に搬入し、基板の誘電体層が形成された面に金属酸化膜を成膜するＰＤＰの製造方法であって、金属酸化膜の成膜は、成膜室内にＨ_２Ｏを含むガスを導入しながら行うとともに、金属酸化膜の必要膜厚に対して半分以上の厚みが成膜されたときから成膜終了時までの時間の間にＨ_２Ｏ、ＯＨ、Ｈ_２のうちの少なくとも１つのガスの分圧を少なくとも基板の１辺と直交する基板の中心線近傍と基板の端部近傍との複数箇所で計測し、ガスの分圧に基づいて分圧を計測する複数箇所に対応する複数箇所でＨ_２Ｏの導入量を制御する方法である。

このような製造方法とすると、Ｈ_２Ｏ、ＯＨ、Ｈ_２のうち少なくとも１つ以上のガスの分圧が成膜終了時付近に、基板全面で精度よく制御されるため、２次電子放出特性の安定した金属酸化膜を基板全面に形成できるＰＤＰの製造方法となる。

また、本発明のＰＤＰの製造方法は、金属酸化膜の成膜開始時から金属酸化膜の必要膜厚に対して半分未満の厚みが成膜されるまでの時間の間にガスの分圧を少なくとも基板の１辺と直交する基板の中心線近傍と基板の端部近傍との複数箇所でさらに計測するようにしてもよい。

成膜開始時の上述のガス分圧を計測することで、成膜終了時付近のガス濃度をフィードフォワード制御がかけられるため、金属酸化膜の表面層をより精度よく形成できる。

また、本発明のＰＤＰの製造方法は、ガスの分圧は、Ｈ_２Ｏの分圧が６×１０^−４Ｐａ〜２×１０^−３Ｐａ、ＯＨの分圧が２×１０^−４Ｐａ〜１．６×１０^−３Ｐａ、Ｈ_２の分圧が４×１０^−３Ｐａ〜１×１０^−２Ｐａのうちの少なくとも１つとしてもよい。

ガス分圧をこのような範囲にすると、得られるＭｇＯ膜の２次電子の放出物性は特に優れたものとなる。

さらに本発明のＰＤＰの製造装置は、表示電極および誘電体層が形成された基板の誘電体層が形成された面に金属酸化膜を成膜する成膜室と、基板を成膜室内で所定の一方向に搬送する搬送装置と、成膜室内にＨ_２Ｏを含むガスを少なくとも基板の１辺と直交する基板の中心線近傍と基板の端部近傍との複数箇所に導入するガス導入手段と、ガスを導入する複数箇所に対応する複数箇所でＨ_２Ｏ、ＯＨ、Ｈ_２のうちの少なくとも１つのガスの分圧を検出する分圧検出手段と、分圧検出手段により検出された値に基づきガス導入手段の導入するガス量を制御する制御手段とを備え、ガス導入手段と分圧検出手段とは、成膜室の成膜空間の中央より成膜室から基板を搬出する搬出口側に配置されている構成とすることである。

このような構成のＰＤＰの製造装置とすると、Ｈ_２Ｏ、ＯＨ、Ｈ_２のうち少なくとも１つのガスの分圧を、分圧検出手段で少なくとも基板の１辺と直交する基板の中心線近傍と基板の端部近傍に複数検出する。そしてガス導入手段により成膜室内を適正なガス分布にできる。そのため金属酸化膜の表面層は、基板全面で精度よく制御され、２次電子放出特性の安定した金属酸化膜を基板全面に形成できるＰＤＰの製造装置となる。

さらに本発明は、第１のガラス基板上に第１の電極と誘電体膜と誘電体膜を覆う保護膜が形成された第１の基板と、第２のガラス基板上に第２の電極と隔壁と蛍光体層とを備えた第２の基板とが対向配置されたＰＤＰであって、保護膜の中に含まれる水素濃度が、保護膜の中央部と端部とで異なる構成である。

このような構成のＰＤＰとすると、保護膜の中央部と端部とで膜物性が異なっていても、異なる水素濃度が膜物性を均一にし、金属酸化膜である保護膜の電子放出特性をＰＤＰ全面で安定させることができる。

また、本発明のＰＤＰは、保護膜の中央部の膜厚より保護膜の端部の膜厚が薄い場合は、保護膜の中に含まれる水素濃度が、保護膜の中央部より端部が高くなってもよい。

このようなＰＤＰであると、保護膜の膜厚が中央部より薄い端部は中央部に比べて２次電子の放出特性が劣るが、保護膜の端部に多く含むようにした水素濃度が膜物性を均一にするため、基板全面で２次電子の放出特性が安定したＰＤＰとなる。

以上のように本発明によれば、基板の複数箇所でガス分圧を検出し、導入ガスを制御するため、保護膜である金属酸化膜の電子放出特性をＰＤＰ全面で安定させたＰＤＰとその製造方法、製造装置を提供できる。

以下、本発明の実施の形態によるＰＤＰとその製造方法、製造装置について図面を用いて説明する。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態のＰＤＰの概略構成を示す断面斜視図である。

ＰＤＰ１０１の第１の基板である前面板１０２は、例えばガラスのような透明かつ絶縁性の第１のガラス基板である基板１０３の一主面上に形成した走査電極１０４と維持電極１０５とからなる第１の電極である表示電極１０６と、その表示電極１０６を覆う誘電体膜１０７と、さらにその誘電体膜１０７を覆う、例えばＭｇＯによる保護膜１０８とを有する構造である。走査電極１０４と維持電極１０５とは、電気抵抗の低減を目的として、透明電極１０４ａ、１０５ａに金属材料、例えば銀（Ａｇ）などからなるバス電極１０４ｂ、１０５ｂを積層した構造としている。

また第２の基板である背面板１０９は、例えばガラスのような絶縁性の第２のガラス基板である基板１１０の一主面上に形成した第２の電極であるアドレス電極１１１と、そのアドレス電極１１１を覆う下地誘電体膜１１２と、下地誘電体膜１１２上の隣り合うアドレス電極１１１の間に相当する場所に位置する隔壁１１３と隔壁１１３間の蛍光体層１１４Ｒ、１１４Ｇ、１１４Ｂとを有する構造である。

そして、前面板１０２と背面板１０９とは、隔壁１１３をはさんで、表示電極１０６とアドレス電極１１１とが直交するように対向配置され、画像表示領域外の周囲が図示していない封着部材により封止されている。前面板１０２と背面板１０９との間に形成された放電空間１１５には、例えばＮｅ−Ｘｅ１０％の放電ガスを６６．５ｋＰａ（５００Ｔｏｒｒ）の圧力で封入している。そして、放電空間１１５の表示電極１０６とアドレス電極１１１との交差部が放電セル（単位発光領域）１１６として動作する。

次に、上述したＰＤＰ１０１について、その製造方法を同じく図１を参照しながら説明する。

前面板１０２は、基板１０３上にまず、走査電極１０４および維持電極１０５を形成する。具体的には、基板１０３上に、例えばＩＴＯによる膜を蒸着やスパッタなどの成膜プロセスにより形成し、その後、フォトリソ法などによってパターニングして透明電極１０４ａ、１０５ａを形成する。さらにその上から、例えばＡｇによる膜を蒸着やスパッタなどの成膜プロセスにより形成し、その後、フォトリソ法などによってパターニングすることでバス電極１０４ｂ、１０５ｂを形成する。以上により、走査電極１０４および維持電極１０５からなる表示電極１０６を得ることができる。

次に、以上のようにして形成した表示電極１０６を誘電体膜１０７で被覆する。誘電体膜１０７は、ガラス材料を含むペーストを、例えばスクリーン印刷で塗布した後、焼成することによって形成する。次に、以上のようにして形成した誘電体膜１０７を、金属酸化膜、例えばＭｇＯによる保護膜１０８で被覆する。

背面板１０９は、基板１１０上に、アドレス電極１１１を形成する。具体的には基板１１０上に、例えばＡｇ材料などによる膜を、蒸着やスパッタなどの成膜プロセスにより形成し、その後、フォトリソ法などによってパターニングしてアドレス電極１１１を形成する。さらに、アドレス電極１１１を下地誘電体膜１１２により被覆した後、隔壁１１３を形成する。

そして、隔壁１１３間の溝に、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の蛍光体粒子により構成される蛍光体層１１４Ｒ、１１４Ｇ、１１４Ｂを形成する。具体的には、各色の蛍光体粒子と有機バインダとからなるペースト状の蛍光体インキを塗布し、焼成して有機バインダを焼失させることによって各蛍光体粒子が結着してなる蛍光体層１１４Ｒ、１１４Ｇ、１１４Ｂを形成する。

以上のようにして作製した前面板１０２と背面板１０９とを、前面板１０２の表示電極１０６と背面板１０９のアドレス電極１１１とが直交するように重ね合わせるとともに、周縁に封着用ガラスによる封着部材を介挿し、これを焼成した気密シール層（図示せず）で封着する。そして、一旦放電空間１１５内を高真空に排気した後、放電ガス（例えば、Ｈｅ−Ｘｅ系、Ｎｅ−Ｘｅ系の不活性ガス）を所定の圧力で封入することによってＰＤＰ１０１を作製する。

次に、上述したＰＤＰ１０１の製造装置であるＭｇＯ膜の保護膜１０８の成膜装置および製造方法を説明する。

まず、成膜装置の構成を説明する。図２は、本発明の実施の形態のＰＤＰ１０１の保護膜１０８を形成するための成膜装置２０１の概略構成を示す縦断面図であり、図３は図２の成膜装置２０１の平面図である。

成膜装置２０１は、金属酸化膜を成膜する蒸着室（成膜室）２０２およびその前後の基板投入室２０３、基板取出室２０４より構成されている。蒸着室２０２は、ＰＤＰ１０１の基板１０３に対してＭｇＯを蒸着してＭｇＯ薄膜である保護膜１０８を形成する成膜室である。また基板投入室２０３では、蒸着室２０２に基板１０３を投入する前に基板１０３を予備加熱するとともに、予備排気を行う。基板取出室２０４では、蒸着室２０２での蒸着が終了後、取り出された基板１０３を冷却する。

以上の、基板投入室２０３、蒸着室２０２、基板取出室２０４の各々は、内部を真空雰囲気にできるように密閉構造となっており、各室毎に独立して排気手段である真空排気系２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃをそれぞれ備えている。

また、基板投入室２０３、蒸着室２０２および基板取出室２０４を貫いて、搬送ローラ、ワイヤー、チェーンなどによる搬送装置２０６を配置している。そして、外気と基板投入室２０３との間、基板投入室２０３と蒸着室２０２との間、蒸着室２０２と基板取出室２０４との間、基板取出室２０４と外気との間それぞれを開閉可能な仕切壁２０７ａ、２０７ｂ、２０７ｃ、２０７ｄで仕切っている。さらに搬送装置２０６の駆動と仕切壁２０７ａ、２０７ｂ、２０７ｃ、２０７ｄの開閉との連動によって、基板投入室２０３、蒸着室２０２、基板取出室２０４のそれぞれの真空度の変動を最小限にしている。

その結果、基板１０３を成膜装置２０１外から基板投入室２０３、蒸着室２０２、基板取出室２０４を順に通過させて、それぞれの室での所定の処理を行い、その後、成膜装置２０１外に搬出することが可能となり、複数枚の基板１０３に対して連続してＭｇＯを成膜することができる。

また、基板投入室２０３、蒸着室２０２の各室には、基板１０３を加熱するための加熱ランプ２０８ａ、２０８ｂをそれぞれ設置している。なお、基板１０３は基板保持具２１６に保持し、搬送装置２０６で一方向２２０に搬送される。

次に、成膜室である蒸着室２０２について説明する。蒸着室２０２には、蒸着源２０９であるＭｇＯの粒を入れたハース２１０、電子銃２１１、磁場を印加する偏向マグネット（図示せず）などを設けている。電子銃２１１から照射した電子ビーム２１２を、偏向マグネットにより発生する磁場によって偏向して蒸着源２０９に照射し、蒸着源２０９であるＭｇＯの蒸気流２１３を発生させる。そして、発生させた蒸気流２１３を、基板保持具２１６に保持させた基板１０３の表面に堆積させてＭｇＯの保護膜１０８を形成する。

また、蒸着源２０９と基板保持具２１６に保持させた基板１０３との間には、上流側遮断壁２１４および下流側遮断壁２１５が設けられている。

さらに蒸着室２０２の出口付近に、基板１０３の１辺と直交する基板１０３の中心線近傍２２１と基板１０３の端部近傍２２２、２２３とに、それぞれ酸素ガス導入手段２１７ａ、２１７ｂ、２１７ｃとＨ_２Ｏガス導入手段２１８ａ、２１８ｂ、２１８ｃとが設けられている。また、酸素ガス導入手段２１７ａ、２１７ｂ、２１７ｃには、それぞれ酸素ガス導入量制御手段３１７ａ、３１７ｂ、３１７ｃが、Ｈ_２Ｏガス導入手段２１８ａ、２１８ｂ、２１８ｃにはそれぞれＨ_２Ｏガス導入量制御手段３１８ａ、３１８ｂ、３１８ｃが接続されている。また、蒸着室２０２の搬出口側２２４および搬入口側２２５には、それぞれ成膜過程終了時間付近のガス分圧検出手段２１９ａ、２１９ｂ、２１９ｃ、成膜過程開始時間付近のガス分圧検出手段３２０ａ、３２０ｂ、３２０ｃが設けられている。

ここで成膜過程終了時間付近のガス分圧検出手段２１９ａ、２１９ｂ、２１９ｃ、および成膜過程開始時間付近のガス分圧検出手段３２０ａ、３２０ｂ、３２０ｃの位置は、酸素ガス導入手段２１７ａ、２１７ｂ、２１７ｃとＨ_２Ｏガス導入手段２１８ａ、２１８ｂ、２１８ｃのガスを導入する箇所に対応する箇所であり、基板１０３の中心線近傍２２１と基板１０３の端部近傍２２２、２２３とである。また、酸素ガス導入手段２１７ａ、２１７ｂ、２１７ｃ、Ｈ_２Ｏガス導入手段２１８ａ、２１８ｂ、２１８ｃは、蒸着室２０２の搬出口側２２４に配置されている。

なお、ここで成膜過程開始時間付近とは、ＭｇＯ膜の成膜開始時から必要膜厚に対して半分未満の厚みが成膜されるまでの時間であり、成膜過程終了時間付近とは、ＭｇＯ膜の必要膜厚に対して半分以上の厚みが成膜された時間から成膜終了時までの時間範囲である。

次に、保護膜１０８の製造方法を詳細に説明する。基板投入室２０３で予備加熱された基板１０３は、蒸着室２０２で加熱ランプ２０８ｂにより加熱されて一定温度に保たれる。この温度は、基板１０３上にすでに形成されている表示電極１０６や誘電体膜１０７が熱劣化することがないように、１００℃から４００℃程度に設定される。そして、上流側遮断壁２１４と下流側遮断壁２１５とを閉じた状態で、電子銃２１１から電子ビーム２１２を蒸着源２０９に照射して予備加熱することにより、不純ガスの脱ガスを行う。

その後、酸素ガス導入手段２１７ａ、２１７ｂ、２１７ｃから酸素ガスを、Ｈ_２Ｏガス導入手段２１８ａ、２１８ｂ、２１８ｃからＨ_２Ｏを含むガスを導入する。そしてこれらのガスは、蒸着室２０２の成膜場において成膜過程終了時の分圧が一定範囲内、かつ基板１０３の１辺と直交する基板１０３の中心線近傍２２１と基板１０３の端部近傍２２２、２２３で所望量となるように制御される。これは、例えば蒸着室２０２に対して、真空排気系２０５ｂにより排気しながら、酸素ガス導入手段２１７ａ、２１７ｂ、２１７ｃから酸素ガスを、Ｈ_２Ｏガス導入手段２１８ａ、２１８ｂ、２１８ｃからＨ_２Ｏを含むガスを導入し、制御手段である酸素ガス導入量制御手段３１７ａ、３１７ｂ、３１７ｃおよびＨ_２Ｏガス導入量制御手段３１８ａ、３１８ｂ、３１８ｃでそれぞれの量を調整し、排気と平衡させることで行われる。なお、成膜場とは蒸着室２０２内のハース２１０と基板１０３との間の空間を指す。

そして、この状態で上流側遮断壁２１４と下流側遮断壁２１５とを開けると、ＭｇＯの蒸気流２１３が基板１０３に向けて噴射される。その結果、基板１０３に飛翔した蒸着材料により基板１０３上にはＭｇＯ膜による保護膜１０８が形成される。

ここで基板１０３は、一定速度（例えば、約８００ｍｍ／ｍｉｎ）で蒸着室２０２内を搬送されているので、基板１０３上に形成されたＭｇＯの蒸着膜である保護膜１０８の膜厚が所定の値（例えば約０．９μｍ）に達し、仕切壁２０７ｃを通じて基板１０３は基板取出室２０４へ搬送される。以上において、成膜室である蒸着室２０２内の真空度は、２×１０^−２Ｐａ程度になるように、酸素ガスの導入量と排気量を制御している。

次に、ＭｇＯ膜の成膜時に酸素ガス分圧と、Ｈ_２Ｏを含むガス分圧とを制御した理由について述べる。

保護膜１０８であるＭｇＯ膜の物性は、その成膜過程での酸素欠損、不純物混入、および膜の厚みにより変化することが知られている。特に、成膜過程でも成膜終了時間付近での酸素欠損、不純物混入によるＭｇＯ膜の物性の変化が、保護膜１０８の特性である２次電子放出性能に影響を与えることを本発明者らは検討により確認している。例えばＭｇＯにおいて、膜表層の酸素が欠損すると、ＭｇＯ膜内のＭｇ原子とＯ原子との結合に乱れが生じ、これにより発生する結合に関与しない未結合手（ダングリングボンド）の存在によってＭｇＯのエネルギーバンドに影響を与え、２次電子放出の状態が変化するためであると考えられる。

そこで、ＭｇＯ膜の物性を安定させ、保護膜１０８の特性を安定的に確保することを目的として、ＭｇＯ膜内の特に表層部分の未結合手の量を制御するために、成膜時に、各種のガスを成膜室に導入してその雰囲気を制御することが考えられる。この場合、各種のガスとしては、例えば酸素欠損を防止し未結合手の量を制御するという目的からは、酸素ガスを挙げることができる。また、積極的にＨやＯＨの不純物を膜中に混入させて未結合手に、ＨやＯＨを結合させることでＭｇＯのエネルギーバンドに影響を与えるという目的からは、水を含むガスを挙げることができる。

しかしながら、上述のような蒸着室２０２の雰囲気を制御して成膜する場合、特に成膜終了時間付近での蒸着室２０２の酸素ガスと水を含むガスの状態により、保護膜１０８の特性に影響を及ぼす膜物性が大きく変化する。そこで、保護膜１０８の特性を安定にするためには、それらのガス状態を成膜過程において適正に制御することが必要となる。

ここで、本発明者らは検討の結果、成膜室である蒸着室２０２でのそれらのガス状態の適正な制御として、蒸着室２０２での特に成膜終了時間付近でのガスの分圧を一定範囲内に保ちながら成膜を行うと、安定して良質な金属酸化膜が形成できることを確認している。

また、酸素ガス導入手段２１７ａ、２１７ｂ、２１７ｃと、Ｈ_２Ｏガス導入手段２１８ａ、２１８ｂ、２１８ｃとは、それぞれ酸素ガス導入量制御手段３１７ａ、３１７ｂ、３１７ｃとＨ_２Ｏガス導入量制御手段３１８ａ、３１８ｂ、３１８ｃとでガス導入量が制御されている。そして、酸素ガス導入量制御手段３１７ａ、３１７ｂ、３１７ｃとＨ_２Ｏガス導入量制御手段３１８ａ、３１８ｂ、３１８ｃとは、成膜過程終了時間付近のガス分圧検出手段２１９ａ、２１９ｂ、２１９ｃの計測値に基づいてガス導入量が決定される。このようにして酸素ガスと、水を含むガスの分圧を一定範囲内、かつ基板１０３の１辺と直交する基板１０３の中心線近傍２２１と基板１０３の端部近傍２２２、２２３の複数箇所で所望量に保った状態にしてＭｇＯ膜の蒸着を行うことができる。

以上の成膜装置および製造方法で成膜された保護膜について、図面を用いて説明する。図４は、本発明の実施の形態のＰＤＰの保護膜の縦断面図である。基板１０３に成膜される保護膜１０８は、成膜装置２０１内での中央部、例えば図３に示すように、基板保持具２１６に基板１０３が１枚保持されている場合、基板１０３の中央部の膜厚が厚く、端部が薄くなる傾向があり、膜厚が厚いほうが２次電子の放出特性が良好となることが知られている。また、膜中にＨ_２Ｏ起因のＨなどの不純物が混入したりすると２次電子の放出特性が良好となることを、上述のとおり本発明者らは検討により確認している。

そこで、蒸着室２０２において、基板１０３の中央部でＨを含むガスの分圧が低く、端部でＨを含むガスの分圧が高くなるようにした。すなわち、基板１０３の中央部の成膜過程終了時間付近のガス分圧検出手段２１９ａの情報に基づき、酸素ガス導入量制御手段３１７ａ、Ｈ_２Ｏガス導入量制御手段３１８ａにより酸素ガス導入手段２１７ａ、Ｈ_２Ｏガス導入手段２１８ａからのガス導入量を少なくなるように制御を行った。また、基板１０３の端部の成膜過程終了時間付近のガス分圧検出手段２１９ｂ、２１９ｃの情報に基づき、酸素ガス導入量制御手段３１７ｂ、３１７ｃ、Ｈ_２Ｏガス導入量制御手段３１８ｂ、３１８ｃにより、それぞれ酸素ガス導入手段２１７ｂ、２１７ｃ、Ｈ_２Ｏガス導入手段２１８ｂ、２１８ｃからのガス導入量を多くなるように制御を行った。その結果、保護膜１０８中に含まれる水素原子４０１の濃度を制御することができ、得られるＭｇＯ膜の物性が膜厚に差異があった場合でも、ＰＤＰ全面で均一な２次電子の放出特性を得ることができる。

なお、保護膜１０８中に含まれる水素原子４０１の濃度の制御は、成膜終了時間付近での蒸着室２０２でのガスの状態により、保護膜１０８の特性に影響を及ぼす膜物性が大きく変化するため、保護膜１０８表面から３００ｎｍの間であることが好ましい。

また、図３に示すように蒸着室２０２内での成膜過程終了時間付近のガス分圧検出手段２１９ａ、２１９ｂ、２１９ｃに加えて、成膜過程開始時間付近のガス分圧検出手段３２０ａ、３２０ｂ、３２０ｃを設けてもよい。この場合、基板保持具２１６に保持された基板１０３が成膜過程開始時間付近のガス分圧検出手段３２０ａ、３２０ｂ、３２０ｃ付近を搬送装置２０６により搬送されている際、基板保持具２１６および基板１０３に吸着していた水を含むガスの量を計測できる。そして、その計測した値をＨ_２Ｏガス導入量制御手段３１８ａ、３１８ｂ、３１８ｃへフィードフォワードすることにより、予め成膜終了時間付近のガスの分圧を制御しておくことができる。

さらに、基板投入室２０３のガス分圧を検出する基板投入室ガス分圧検出手段３２１ａ、３２１ｂ、３２１ｃを設けてもよい。この場合、基板保持具２１６に保持された基板１０３が基板投入室ガス分圧検出手段３２１ａ、３２１ｂ、３２１ｃ付近を搬送装置２０６により搬送されている際、基板保持具２１６および基板１０３に吸着していた水を含むガスの量を計測できる。そして基板投入室ガス分圧検出手段３２１ａ、３２１ｂ、３２１ｃで検出した値を図示していない記憶手段に格納し、基板保持具２１６に保持された基板１０３が蒸着室２０２内に搬送装置２０６により搬送された際、記憶手段に格納された値をＨ_２Ｏガス導入量制御手段３１８ａ、３１８ｂ、３１８ｃへフィードフォワードすることにより、予め成膜終了時間付近のガスの分圧を制御しておくことができる。

また、成膜室である蒸着室２０２内でＨ_２Ｏ、ＯＨ、Ｈ_２のうち少なくとも１つのガスの分圧を、Ｈ_２Ｏ（ガス状態）の分圧では６×１０^−４Ｐａ〜２×１０^−３Ｐａ、ＯＨの分圧では２×１０^−４Ｐａ〜１．６×１０^−３Ｐａ、Ｈ_２の分圧では４×１０^−３Ｐａ〜１×１０^−２Ｐａとなるように、Ｈ_２Ｏガス導入手段２１８ａ、２１８ｂ、２１８ｃから導入されるＨ_２Ｏの導入量と真空排気系２０５ｂによる排気量とを制御すれば、得られるＭｇＯ膜の物性は特に良好となり好ましい。

また、成膜終了時間付近の分圧を一定範囲に保つとともに、成膜室である蒸着室２０２の真空度を一定範囲に保つことは、成膜レートを一定とし良質な膜を効率的に得るという観点から好ましい。この場合、図２に示す成膜装置２０１の蒸着室２０２に対して、成膜場での真空度を検出する真空度検出手段（図示せず）を設ければよい。この真空度検出手段の真空度の情報を考慮して、酸素ガス導入手段２１７ａ、２１７ｂ、２１７ｃ、Ｈ_２Ｏガス導入手段２１８ａ、２１８ｂ、２１８ｃからのガス導入量と、真空排気系２０５ｂによる排気量とを制御し、蒸着室２０２内での成膜終了時間付近の酸素およびＨ_２Ｏガスの分圧が一定範囲内とし、かつ真空度も一定範囲内となるようにすればよい。このとき、真空度を一定範囲内と調整する方法としては、例えばアルゴン（Ａｒ）、窒素（Ｎ_２）、ヘリウム（Ｈｅ）などの不活性ガスを用いれば、成膜されるＭｇＯの物性に影響を与えずに、真空度の調整を行うことが可能となる。不活性ガスは、ＭｇＯ膜に対し化学的な作用を与えることがないので、ＭｇＯ膜の物性に影響を与えずに真空度の調整のみに作用させることができ好ましい。

また、以上の説明の各種ガスは、その純度が１００％のものだけをさすものではなく、通常、一般的に入手できる程度の、例えば９９．９％程度の純度で一部不純物を含むガスを含むものでよい。

また、成膜装置２０１の構成としては、上述したもの以外に、例えば基板１０３の温度プロファイルの設定条件に応じて、基板投入室２０３と蒸着室２０２との間に基板１０３を加熱するための基板加熱室が１つ以上あるものや、また蒸着室２０２と基板取出室２０４との間に基板冷却室が１つ以上あるものでもよい。

また、基板１０３に対する、蒸着室２０２内でのＭｇＯの蒸着は、基板１０３の搬送を停止して静止した状態で行っても、搬送しながら行ってもどちらでもよい。

また、成膜装置２０１の構造も、上述のものに限らず、タクト調整などのために各室間にバッファー室を設けた構成や、加熱・冷却のためのチャンバー室を設けた構成、バッチ式で成膜を行う構造のものなどに対してでも、本発明による効果を得ることができる。

また、複数のガスを成膜室である蒸着室２０２に導入する場合、その導入方法としては、個々のガス毎に酸素ガス導入手段２１７ａ、２１７ｂ、２１７ｃ、Ｈ_２Ｏガス導入手段２１８ａ、２１８ｂ、２１８ｃを設け、そこから導入する方法や、予め複数のガスを混合する混合室（図示せず）を設け、そこで混合した後、ガス導入手段を通じて導入する方法などが挙げられる。

また、本発明の実施の形態において、個々のガス毎に酸素ガス導入手段２１７ａ、２１７ｂ、２１７ｃ、Ｈ_２Ｏガス導入手段２１８ａ、２１８ｂ、２１８ｃを設置したが、ガス導入手段は少なくとも２個設置すればよい。

また、以上の説明においては、保護膜１０８をＭｇＯにより蒸着で形成する例を用いて説明したが、本発明はＭｇＯや蒸着に限るものではなく、金属酸化膜を成膜する場合に対して、同様の効果を得ることができる。

本発明は、保護膜である金属酸化膜の電子放出特性をＰＤＰ全面で安定させたＰＤＰとその製造方法、製造装置を提供でき、表示性能に優れたプラズマディスプレイ装置などを実現することができる。

本発明の実施の形態のＰＤＰの概略構成を示す断面斜視図 同ＰＤＰの保護膜を形成するための成膜装置の概略構成を示す縦断面図 図２の成膜装置の平面図 本発明の実施の形態のＰＤＰの保護膜の縦断面図

符号の説明

１０１ ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）
１０２ 前面板（第１の基板）
１０３ 基板（第１のガラス基板）
１０４ 走査電極
１０４ａ，１０５ａ 透明電極
１０４ｂ，１０５ｂ バス電極
１０５ 維持電極
１０６ 表示電極（第１の電極）
１０７ 誘電体膜
１０８ 保護膜
１０９ 背面板（第２の基板）
１１０ 基板（第２のガラス基板）
１１１ アドレス電極（第２の電極）
１１２ 下地誘電体膜
１１３ 隔壁
１１４Ｒ，１１４Ｇ，１１４Ｂ 蛍光体層
１１５ 放電空間
１１６ 放電セル（単位発光領域）
２０１ 成膜装置
２０２ 蒸着室（成膜室）
２０３ 基板投入室
２０４ 基板取出室
２０５ａ，２０５ｂ，２０５ｃ 真空排気系（排気手段）
２０６ 搬送装置
２０７ａ，２０７ｂ，２０７ｃ，２０７ｄ 仕切壁
２０８ａ，２０８ｂ 加熱ランプ
２０９ 蒸着源
２１０ ハース
２１１ 電子銃
２１２ 電子ビーム
２１３ 蒸気流
２１４ 上流側遮断壁
２１５ 下流側遮断壁
２１６ 基板保持具
２１７ａ，２１７ｂ，２１７ｃ 酸素ガス導入手段
２１８ａ，２１８ｂ，２１８ｃ Ｈ_２Ｏガス導入手段
２１９ａ，２１９ｂ，２１９ｃ 成膜過程終了時間付近のガス分圧検出手段
２２０ 一方向
２２１ 基板の中心線近傍
２２２，２２３ 基板の端部近傍
２２４ 搬出口側
２２５ 搬入口側
３１７ａ，３１７ｂ，３１７ｃ 酸素ガス導入量制御手段
３１８ａ，３１８ｂ，３１８ｃ Ｈ_２Ｏガス導入量制御手段
３２０ａ，３２０ｂ，３２０ｃ 成膜過程開始時間付近のガス分圧検出手段
３２１ａ，３２１ｂ，３２１ｃ 基板投入室ガス分圧検出手段
４０１ 水素原子

Claims (6)

1. 表示電極および誘電体層が形成された基板を成膜室内に搬入し、前記基板の前記誘電体層が形成された面に金属酸化膜を成膜するプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記金属酸化膜の成膜は、前記成膜室内にＨ_２Ｏを含むガスを導入しながら行うとともに、前記金属酸化膜の必要膜厚に対して半分以上の厚みが成膜されたときから成膜終了時までの時間の間にＨ_２Ｏ、ＯＨ、Ｈ_２のうちの少なくとも１つのガスの分圧を少なくとも前記基板の１辺と直交する前記基板の中心線近傍と前記基板の端部近傍との複数箇所で計測し、前記ガスの分圧に基づいて前記分圧を計測する複数箇所に対応する複数箇所でＨ_２Ｏの導入量を制御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。
2. 前記金属酸化膜の成膜開始時から前記金属酸化膜の必要膜厚に対して半分未満の厚みが成膜されるまでの時間の間に前記ガスの分圧を少なくとも前記基板の１辺と直交する前記基板の中心線近傍と前記基板の端部近傍との複数箇所でさらに計測することを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
3. 前記ガスの分圧は、
   Ｈ_２Ｏの分圧が６×１０^−４Ｐａ〜２×１０^−３Ｐａ、
   ＯＨの分圧が２×１０^−４Ｐａ〜１．６×１０^−３Ｐａ
   Ｈ_２の分圧が４×１０^−３Ｐａ〜１×１０^−２Ｐａのうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１または請求項２記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
4. 表示電極および誘電体層が形成された基板の前記誘電体層が形成された面に金属酸化膜を成膜する成膜室と、前記基板を前記成膜室内で所定の一方向に搬送する搬送装置と、前記成膜室内にＨ_２Ｏを含むガスを少なくとも前記基板の１辺と直交する前記基板の中心線近傍と前記基板の端部近傍との複数箇所に導入するガス導入手段と、前記ガスを導入する複数箇所に対応する複数箇所でＨ_２Ｏ、ＯＨ、Ｈ_２のうちの少なくとも１つのガスの分圧を検出する分圧検出手段と、前記分圧検出手段により検出された値に基づき前記ガス導入手段の導入するガスの量を制御する制御手段とを備え、前記ガス導入手段と前記分圧検出手段とは、前記成膜室の成膜空間の中央より前記成膜室から前記基板を搬出する搬出口側に配置されてい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装置。
5. 第１のガラス基板上に第１の電極と誘電体膜と前記誘電体膜を覆う保護膜が形成された第１の基板と、第２のガラス基板上に第２の電極と隔壁と蛍光体層とを備えた第２の基板とが対向配置されたプラズマディスプレイパネルであって、前記保護膜の中に含まれる水素濃度が、前記保護膜の中央部と端部とで異なることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
6. 前記保護膜の中央部の膜厚より前記保護膜の端部の膜厚が薄い場合は、前記保護膜の中に含まれる水素濃度が、前記保護膜の前記中央部より前記端部が高いことを特徴とする請求項５記載のプラズマディスプレイパネル。

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