JPH04160732A - プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法に関し
、 発光のための放電ガスの組成変化を抑え、表示動作の安
定化を図ることを目的とし、 放電空間に露出する耐熱性酸化膜を有したプラズマディ
スプレイパネルであって、前記耐熱性酸化膜がアモルフ
ァス膜とされて構成される。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、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。

プラズマディスプレイパネル（ＦＤＰ）は、薄い奥行き
で大型の表示画面を実現できるため、各種機器の表示手
段として広く利用されつつある。

これにともなって、より表示品質が安定し且つ長寿命で
あることが望まれている。

〔従来の技術〕

マトリクス表示方式のＦＤＰは、表示側及び背面側の一
対の透明基板を放電空間を設けて対向配置し、格子状に
対向する電極の交点で画定される放電セルを選択的に発
光可能に構成されている。

ＡＣ型のＦＤＰでは、電極の表面は低融点ガラスなどの
誘電体層で覆われ、さらにその表面には誘電体層を放電
時のイオン衝撃から保護するための保護膜が設けられる
。

この保護膜は、放電開始電圧を下げるために２次電子放
出係数の大きな膜とされ、一般に、Ｍｇ０（酸化マグネ
シウム）などの耐熱性酸化物の蒸着によって形成される
。

また、放電空間には、例えばＮｅ（ネオン）に少量のＸ
ｅ（キセノン）を加えた混合ガスが放電ガスとして充填
される。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来においては、放電空間に露出する保護膜は、電子ビ
ーム蒸着などによって形成された結晶質の蒸着膜であり
、蒸着時の結晶成長によって生じた多数の粒界（結晶粒
の間隙）を有している。

粒界には、大気中や製造段階での封入ガスなどに含まれ
る酸素、窒素、二酸化炭素などの不純ガスが残留する。

このため、ＦＤＰを使用するにつれて、粒界に残留する
不純ガスが放電空間に漏れ出ることによって放電ガス組
成が変化し、放電特性が影響を受けて表示動作が不安定
になるという問題があった。

また、蒸着時の真空度や残留酸素含有量などの結晶成長
条件の微妙な差異によって、粒界の状態（大きさや数な
ど）にバラツキが生し、放電特性が受ける影響にも差が
生じるという問題があった。

つまり、同じ経時特性をもつＦＤＰを製造することが困
難であった。

本発明は、上述の問題に鑑み、発光のための放電ガスの
組成変化を抑え、表示動作の安定化を図ることを目的と
している。

〔課題を解決するための手段〕

上述の課題を解決するため、請求項１の発明に係るＰＤ
Ｐ　１は、第１図に示すように、放電空間１９に露出す
る耐熱性酸化膜２１を有したプラズマディスプレイパネ
ルｌであって、前記耐熱性酸化膜２１がアモルファス膜
からなる。

請求項２の発明に係る製造方法は、第２図に示すように
、蒸着中にイオン照射を行うイオンアシスト蒸着法によ
ってアモルファス膜からなる耐熱性酸化膜２１を形成す
る工程を含む。

〔作　用〕

プラズマディスプレイパネル１の放電空間１９に露出す
る耐熱性酸化膜２１は、イオンアシスト蒸着法によって
アモルファス膜として形成される。

イオンアシスト蒸着法による膜形成では、イオンの照射
量（照射強度）が所定量以下であれば、被蒸着面が浄化
されて結晶成長性が高まるが、所定量を越えると、逆に
スパッタリング作用によって結晶成長性が損なわれ、ア
モルファス状の蒸着膜が得られる。

アモルファス膜（非晶質膜）は、粒界の無い均質な膜で
あり、結晶膜に比べて不純ガスの残留が極めて少ない。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は本発明に係るＰＤＰ　ｌの構造を示す要部断面
図である。

ＰＤＰ　１は、表示側のガラス基板１１、背面側のガラ
ス基板１２、各ガラス基板１１．１２の表面に形成され
た複数の帯状の）（′ｇｉ極１３及びＹ電極１４、各電
極１３．１４を覆う誘電体１５と保護＃２１球状のスペ
ーサ１８、スペーサ１８で反射した光を遮光する遮光マ
スク２ｏ、及び周囲を密封する封止ガラス１７などから
構成されている。第１図において、ガラス基板１１の上
面が表示面１１Ｈとなる。

スペーサ１８によって間隙寸法が規定された放電空間１
９には、ＮｅとＸｅとを混合した放電ガス３０が５００
〜６００　［Ｔｏｒｒ］程度の圧力となるように充填さ
れている。ＰＤＰ　１では、放電ガス３０中のＸｅの濃
度は０．２％以下とされている。

このようなＰＤＰ　１の製造に際しては、まず、表示側
のガラス基板１１上に、スパッタリング蒸着によってク
ロム、銅、クロムを順に積層し、三層構造の金属薄膜（
膜厚は５０００〜１００００人）を形成し、この金属薄
膜をフォトリソグラフィ法によってパターンニングして
Ｘ電極１３を形成する。このとき、スペーサ１８を設け
る位置に対応させて遮光マスク２０を形成しておく。

続けて、Ｘ電極１３を覆うようにガラス基板上に鉛ガラ
スなどの低融点ガラスペーストを塗布し、５８０°Ｃ程
度の温度で低融点ガラスペーストを焼成して誘電体１５
（厚さは２０μｍ程度）を形成する。

次に、スクリーン印刷法によって誘電体１５上の適所に
スペーサ１８を点在させて載置し、熱処理を行って誘電
体１５を軟化させ、スペーサ１８を融着によって固定す
る。

そして、後述する蒸着装置２を用いて誘電体１５を覆う
ようにガラス基板１１の表面に酸化マグネシウムからな
る保ｇｌ膜２１を蒸着する。保護膜２１は、スペーサ１
８の上部をも覆うが、保護膜２１の厚みは４０００〜６
０００人であってスペーサ１８の直径（８０〜１００μ
ｍ）に比べて極めて小さいので、放電空間１９の間隙寸
法にほとんど影響を与えない。

その後、保護膜２１を蒸着したガラス基板１１と、別に
Ｘ電極１４、誘電体１５、及び保護膜２１を設けた背面
側のガラス基板１２とを、各Ｘ電極１３と各Ｙ電極１４
とが格子状に対向するように重ね合わせ、封止ガラス１
７による密封、及び放電ガス３０の封入などを行ってＰ
ＤＰ　１を完成する。

第２図は本発明に係る蒸着装置２の概略の構成を示す図
である。

蒸着装置２は、チャンバー４０と、その内部に設けられ
た電子ビーム加熱型の蒸発＃４１、ヒーター４５、及び
カウフマン型のイオン銃４８などから構成されている。

蒸発源４１は、熱電子を放出するフィラメント４２、蒸
発物質（ターゲット）としてのＭｇＯを収納する耐熱容
器（るつぼ）４３、熱電子流ＥＢを偏向してターゲット
に導く磁束発生部４４からなり、熱電子流ＥＢのエネル
ギーによってＭｇＯを加熱して蒸発させる。

一方、イオン銃４８は、ガスボンベ５０から調圧弁５１
を介して流入されるＡｒ（アルゴン）をイオン化し、Ａ
ｒのイオンビームＩＢを射出する。

次に、蒸着装置２を用いて行う保護膜２１の蒸着につい
て説明する。

まず、誘電体１５を設けた後の所定数のガラス基板１１
又は１２を、誘電体１５が蒸発源４１と対向するように
チャンバー４０内にて固定する。

以下ではガラス基板１１に対して保護膜２１の蒸着を行
うものとする。

次に、図外の真空ポンプによりチャンバー４０の排気を
行った後に、−旦、チャンバー４０の内部を酸素雰囲気
状態とし、再び排気を行ってチャンバー４０内を５Ｘ１
０−５［Ｔｏ　ｒ　ｒ］程度の真空状態とする。

この真空状態の形成と並行して、又は真空状態が形成さ
れた後に、ヒーター４５の熱輻射によってガラス基板１
１を加熱する。

誘電体１５の表面温度が１５０°Ｃ程度に達すると、蒸
発源４１を作動させてＭｇｏを蒸発さセる。

蒸発したＭｇＯは、蒸気流ＭＢとなってガラス基板１１
に到達し、誘電体１５の表面１５ａ（被蒸着面）に堆積
するように蒸着する。このとき、堆積速度が毎秒２０人
となるように、蒸発源４１の制御を行う。

このようなＭｇＯの蒸着と並行して、イオン銃４８に１
０〜２０　［ｓ　ｃ　ｃｍ］の流量でＡｒガス３１を供
給し、１０００〜１５００　［ｅＶ］のエネルギーをも
つイオンビームＩＢを誘電体１５の表面１５ａに向けて
照射する。このとき、照射イオン電流値は例えば１００
〜２００［ｍＡ］程度とされる。

これにより、１着中のＭｇＯに、その結晶成長性を妨げ
る程度のイオン東密度でイオンビームＩＢが入射し、Ｍ
ｇＯはアモルファス膜として成長する。

このように蒸着中にイオン照射を行うイオンアシスト蒸
着法によって形成されるＭｇＯ膜の膜厚が上述の所定値
に達して保護膜Ｉ５の形成が終了すると、蒸発源４１、
イオン銃４８、及びヒーター４５の作動を停止し、ガラ
ス基板１１の温度がある程度下がるのを待ってチャンバ
ー４０内を大気圧に戻し、ガラス基板１１を取り出す。

そして、取り出したガラス基板１１を後工程へ送る。

なお、イオンアシスト蒸着法に代えて、一般にアモルフ
ァス膜の形成手法として知られるスパッタリング蒸着法
によって保護膜２１を形成することが考えられるが、現
状ではスパンタリングのターゲントとして利用可能なＭ
ｇＯを人手することは困難である。

以−Ｆのようにして形成された保護膜１５は、ＰＤＰＩ
の完成段階では、放電空間１９に露出して放電ガスと接
することになるが、保護膜１５は粒界の無い均質なアモ
ルファス膜であって不純ガスの残留がほとんど無いので
、保護膜１５からの不純ガスの流出による放電ガス組成
の変化が起こらない。

第３図（ａ）及び（ｂ）はＰＤＰ　Ｉの耐久試験の結果
を示すグラフである。なお、第３図では、本実施例のＰ
ＤＰ　１の放電特性を実線で示すとともに、比較のため
に従来のＦＤＰの放電特性を破線で示しである。

一般にＦＤＰの耐久試験は、表示面の一部の領域を常時
放電させ、その他の領域を常時は放電させないようにし
、これら常時放電領域及び非放電領域のそれぞれについ
て、適時に放電開始電圧Ｖｆ及び放電維持電圧Ｖｓを測
定することによって行われる。なお、ここでの耐久試験
は、放電特性の経時変化を短時間で確認するためのいわ
ゆる加速試験であり、表示頭載に印加する駆動電圧は、
実際にＦＤＰを使用するときの駆動電圧に比べて電圧値
又は周波数が１０〜２０％程度高く設定されている。

第３図（ａ）は常時放電領域の放電開始電圧■ｆ及び放
電維持電圧Ｖｓの経時変化を示し、第３図（ｂ）はジ「
放電領域の各電圧Ｖｆ、Ｖｓの経時変化を示している。

第３図から明らかなように、本発明に係るＰＤＰｌでは
、常時放電領域のみならず、従来において経時変化が顕
著であった非放電領域についても、放電開始電圧Ｖｆ及
び放電維持電圧Ｖｓが共にほぼ一定であって、放電特性
が安定であることがわかる。

また、保護膜２１をアモルファス膜とした場合にも、従
来とほぼ等しい値の駆動電圧を印加することによって表
示を行うことができる。つまり、電気的特性に関しては
、アモルファス膜からなる保護ＩＩＱ２１と従来の結晶
質の保護膜との間に差異がほとんどない。

上述の実施例において、Ａｒに代えてＸｅのイオンビー
ムを照射してもよい。また、イオン銃４８の形式、イオ
ンエネルギー、照射イオン電流、イオン東密度などのイ
オン照射条件は、アモルファス膜の形成が可能な範囲で
適宜選定することができる。その他、蒸発源４１の形式
、チャンバー４０の構造、蒸発の制御条件は、ガラス基
板１１゜１２の大きさや数などに応じて適宜変更するこ
とができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、発光のための放電ガスの組成変化を抑
えることができ、表示動作の安定化を図ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るＰＤＰ　１の構造を示す要部断面
図、 第２図は本発明に係る蒸着装置の概略の構成を示す図、 第３図はＰＤＰの耐久試験の結果を示すグラフである。 図において、 １はＦＤＰ　（プラズマディスプレイパネル）、１９は
放電空間、 ２１は保護膜（耐熱性酸化膜）である。 本発明に係るＰＤＰ　ｌの構造を示す要部断面図第１図 １・・・ＦＤＰ　（プラズマディスプレイパネル）１９
・・・放電空間 ２１・・・保護膜（耐熱性酸化膜） 本発明に係る蒸着装置の概略の構成を示す国策２図 時　　間　　［ｈｌ 時　　間　　［ｈｌ ＦＤＰの耐久試験の結果を示すグラフ 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）放電空間（１９）に露出する耐熱性酸化膜（２１
   ）を有したプラズマディスプレイパネル（１）であって
   、 前記耐熱性酸化膜（２１）がアモルファス膜からなるこ
   とを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. （２）放電空間（１９）に露出する耐熱性酸化膜（２１
   ）を有したプラズマディスプレイパネル（１）の製造方
   法であって、 蒸着中にイオン照射を行うイオンアシスト蒸着法によっ
   て前記耐熱性酸化膜（２１）をアモルファス膜として形
   成する工程を含む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。