JPH09185945A - Ac型プラズマディスプレイパネル及びその製造方法 - Google Patents

Ac型プラズマディスプレイパネル及びその製造方法

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JPH09185945A
JPH09185945A JP35213295A JP35213295A JPH09185945A JP H09185945 A JPH09185945 A JP H09185945A JP 35213295 A JP35213295 A JP 35213295A JP 35213295 A JP35213295 A JP 35213295A JP H09185945 A JPH09185945 A JP H09185945A
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magnesium oxide
oxide film
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Masaaki Asano
雅朗 浅野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 動作特性が安定するとともに、低電圧での駆
動が可能でしかも寿命特性を改善したAC型プラズマデ
ィスプレイパネルを提供する。 【解決手段】 基板1上に形成した電極4,5を誘電体
層6で被覆してガス放電空間から絶縁し、さらにこの誘
電体層6上に表面層として酸化マグネシウム膜7を形成
した構造の前面板を有するAC型プラズマディスプレイ
パネルにおいて、酸化マグネシウム層7の表面における
凹凸の大きさを100Å以下にする。蒸着源と基板との
間に放電場を形成させながら、該放電場の電子温度が
5.0eV以上でかつ電子密度が3.0×1011cm-3
以上からなる条件で成膜するイオンプレーティング法に
より上記の酸化マグネシウム膜が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自発光形式のフラ
ットディスプレイであるプラズマディスプレイパネル
(以下、PDPと記す)に係り、詳しくは保護膜として
酸化マグネシウム膜を有するAC型PDP及びその製造
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図1にAC型PDPの一構成例を示して
ある。この図は前面板と背面板を離した状態で示したも
ので、図示のように2枚のガラス基板1,2が互いに平
行に且つ対向して配設されており、両者は背面板となる
ガラス基板2上に互いに平行に設けられたストライプ状
の障壁3により一定の間隔に保持されるようになってい
る。前面板となるガラス基板1の背面側には透明電極4
と金属電極であるバス電極5とで構成される表示電極が
互いに平行に形成され、これを覆って誘電体層6が形成
されており、さらにその上に保護層として酸化マグネシ
ウム膜7が形成されている。また、背面板となるガラス
基板2の前面側には前記表示電極と直交するように障壁
3の間に位置してアドレス電極8が互いに平行に形成さ
れており、これを覆って誘電体層9が形成されており、
さらに障壁3の壁面とセル底面を覆うようにして所定発
光色の蛍光体10が設けられている。このAC型PDP
は面放電型であって、前面板上の表示電極間に交流電圧
を印加し、空間に漏れた電界で放電させる構造である。
この場合、交流をかけているために電界の向きは交流周
期に対応して変化する。そしてこの放電により生じる紫
外線により蛍光体10を発光させ、前面板を透過する光
を観察者が視認するようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一般にAC型PDPに
おいては、ガラス基板上に形成した電極をガス放電空間
から絶縁するための誘電体層の表面に、該誘電体層をイ
オン衝撃から保護するとともにガスに接する表面の2次
電子放射特性を改善して動作電圧を低くするために上記
したように酸化マグネシウム膜の保護層を設けるのが普
通である。そして、このような酸化マグネシウム膜の保
護層は、低融点ガラスの厚膜誘電体層を用いた従来のパ
ネルにおいてはもちろん、最近の薄膜技術で形成した電
極や誘電体層を有する高密度表示パネルにおいても採用
が必須とされている。
【0004】上記した酸化マグネシウム膜は、通常酸化
マグネシウムを蒸着材料に使用してEB蒸着法により形
成されており、このような蒸着薄膜法によって酸化マグ
ネシウム膜を構成したAC型PDPでは、動作電圧特性
が高く、しかも不安定であり、また加速ライフ試験によ
って動作マージンが減少し、放電パネルの寿命が短くな
る傾向を生じていた。
【0005】本発明は、上記のような問題点に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、動作特性
が安定するとともに、低電圧での駆動が可能でしかも寿
命特性を改善したAC型PDP及びその製造方法を提供
することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、基板上に形成した電極を誘電体層で被
覆してガス放電空間から絶縁し、さらにこの誘電体層上
に表面層として酸化マグネシウム膜を形成した構造の前
面板を有するAC型PDPにおいて、前記酸化マグネシ
ウム膜の表面における凹凸の大きさを100Å以下にし
たことを特徴とするものである。別の観点で言えば、前
記酸化マグネシウム膜がマグネシウム酸化物の結晶粒を
有し、その結晶粒のX線回折法による(220)面のピ
ーク強度I1 と他の(111)面、(200)面及び
(311)面の各ピーク強度の総和I2 との比I1 /I
2 が1以上であることを特徴とするものである。
【0007】上記構成のAC型PDPは、蒸着源と基板
との間に放電場を形成させながら、該放電場の電子温度
が5.0eV以上でかつ電子密度が3.0×1011cm
-3以上からなる条件で成膜するイオンプレーティング法
により、前記誘電体層上に前記酸化マグネシウム膜を形
成することで製造される。ここで、イオンプレーティン
グ法は、不活性ガスであるHe、Ne、Ar、Xeと場
合によっては酸素ガスの少なくとも1種類からなるガス
を導入し、該ガスをイオン化させ、蒸着空間中にプラズ
マを発生させながら、蒸着源である酸化マグネシウムを
蒸発させる方法である。
【0008】
【発明の実施の形態】この実施形態では、簡易的に酸化
マグネシウム膜の特性を評価するために、図2及び図3
に示す電極パターンの評価用前面板を使用する。図2は
電極パターンの全体図、図3はその一部拡大図であり、
それぞれ寸法を入れて実寸が分かるようにしている。
【0009】評価用前面板を作製するに際して、まず
0.05mmのギャップのある一対構成の表示電極(幅
0.5mmの電極X1、幅0.5mmの電極X2)を1
mm間隔で19本形成してなるガラス基板を準備した。
なお、図3の斜線部でその一つを示す両端部分は、リー
ド部をベタに繋ぐための取出し電極であり、電極パター
ンとは直接関係はない。そして、取出し電極部を除いて
表示電極を覆うように誘電体層を所定の厚みで形成し
た。さらに保護層を被着すべき部分以外をマスクした状
態で、ホロカソード型イオンプレーティング装置によっ
て酸化マグネシウム膜を形成した。具体的な成膜条件は
次のようである。すなわち、蒸着材料として高純度化学
研究所製の溶融型酸化マグネシウムを使用し、Arを導
入ガスとして成膜時の圧力が6.0×10-4Torrに
なるように調整した。また、基板温度は室温〜300℃
である。そして、放電電流を65〜108アンペアに調
整しながら、成膜レートを5〜26Å/secとした。
形成する酸化マグネシウム膜の膜厚は5000Åに設定
した。
【0010】上記の成膜装置では、その放電場の電子温
度が5.0eV以上でかつ電子密度が3.0×1011
-3以上の条件で成膜が行われた。そして、形成された
酸化マグネシウム膜の表面における凹凸の大きさは10
0Å以下であった。
【0011】ここで、従来の蒸着装置(EB蒸着)によ
り誘電体上に成膜した酸化マグネシウム膜と上記で成膜
した酸化マグネシウム膜を構成するそれぞれのマグネシ
ウム酸化物の結晶粒について、X線回折装置により計測
したチャートを図4及び図5に示す。この測定条件は次
のようである。管球:Cu、管電圧:60kV、管電
流:300mA、ゴニオメータ:広角ゴニオメータ、サ
ンプリング角度:0.020°、スキャンスピード:
4.00°/min、走査軸:2θ/θ、モノクロメー
タ:使用、モノクロ受光スリット:0.80mm、発散
スリット:1°、散乱スリット1°、受光スリット0.
30mm。これらのチャートにおけるバックグラウンド
を0としてピーク強度を単に長さ(mm)で測定した結
果と、その数値から(220)面のピーク強度I1 と他
の(111)面、(200)面及び(311)面の各ピ
ーク強度の総和I2 との比I1 /I2 を計算した結果を
表1に示す。EB蒸着による酸化マグネシウム膜ではそ
の値が0.3となり、本発明の酸化マグネシウム膜では
その値が3.8となった。
【0012】
【表1】
【0013】また、従来の蒸着装置(EB蒸着)により
形成した酸化マグネシウム膜と本発明での酸化マグネシ
ウム膜を撮影した走査型電子顕微鏡写真(加速電圧5k
v、50倍)をそれぞれ図6及び図7に示す。これらの
写真から分かるように、従来のEB蒸着による酸化マグ
ネシウム膜は、表面における凹凸の大きさが100Åを
超えており表面が非常に荒れているのに対し、本発明で
の酸化マグネシウム膜は非常に平坦である。
【0014】上述のようにして評価用前面板を作製し、
真空放電評価装置にて動作特性評価を行った。評価方法
としては、まず評価用前面板を真空放電評価装置に挿入
し、1×10-6Torr以下まで減圧する。次いで減圧
状態のまま、5℃/minの昇温速度で350℃に昇温
し、2時間保持するような活性化処理を行う。次に自然
冷却により80℃まで降温させてから、Ar=0.5
%、Ne=95.5%からなる混合ガスを500Tor
rまで導入する。その後、前面側のガラス基板に設けら
れている表示電極間に交流電圧を加えて放電状態を観察
する。具体的には、電圧を徐々に増加させて行き放電が
開始した電圧をVmaxとし、次に電圧を徐々に減少さ
せて行き0.5mmのギャップ保った一対の電極間の放
電が1本でも途切れる電圧をVminとする。さらに電
圧を下げて行き、すべての電極間の放電が消える電圧を
Vdelとする。従来の蒸着装置(EB蒸着)により成
膜した酸化マグネシウム膜を有する前面板と本発明の酸
化マグネシウム膜を有する前面板とを比較したものを表
2に示す。
【0015】
【表2】
【0016】この表2を見れば、動作電圧の最大値Vm
axと最小値Vminとの差で定まる動作マージンは、
従来の膜のものが10Vであるのに対して、本発明の膜
のものでは19Vと広くなっており優れていることがわ
かる。また、動作電圧に関しては、Vminの値が低い
程、AC型PDPの低消費電力化さらには駆動方法や駆
動回路設計の自由度を高めることができる。その意味
で、Vminは従来の膜のものと比較して14Vも低減
できている。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のAC型P
DPは、従来のものに比べて動作電圧の安定性、低電圧
駆動化が可能となり、寿命特性に関しても飛躍的な改善
がなされるという顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】AC型プラズマディスプレイパネルの一構成例
をその前面板と背面板を離間した状態で示す構造図であ
る。
【図2】評価用前面板に設ける電極パターンを示す全体
図である。
【図3】図2の電極パターンの一部拡大図である。
【図4】従来のAC型プラズマディスプレイパネルで用
いている酸化マグネシウム膜の結晶粒をX線回折装置に
より計測した結果を示すチャートである。
【図5】本発明のAC型プラズマディスプレイパネルで
用いた酸化マグネシウム膜の結晶粒をX線回折装置によ
り計測した結果を示すチャートである。
【図6】従来のAC型プラズマディスプレイパネルで用
いている酸化マグネシウム膜表面の金属組織を示す写真
である。
【図7】本発明のAC型プラズマディスプレイパネルで
用いた酸化マグネシウム膜表面の金属組織を示す写真で
ある。
【符号の説明】
1,2 ガラス基板 3 障壁 4 透明電極 5 バス電極 6 誘電体層 7 酸化マグネシウム膜 8 アドレス電極 9 誘電体層 10 蛍光体 X1,X2 電極

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に形成した電極を誘電体層で被覆
    してガス放電空間から絶縁し、さらにこの誘電体層上に
    表面層として酸化マグネシウム膜を形成した構造の前面
    板を有するAC型プラズマディスプレイパネルにおい
    て、前記酸化マグネシウム膜の表面における凹凸の大き
    さを100Å以下にしたことを特徴とするAC型プラズ
    マディスプレイパネル。
  2. 【請求項2】 基板上に形成した電極を誘電体層で被覆
    してガス放電空間から絶縁し、さらにこの誘電体層上に
    表面層として酸化マグネシウム膜を形成した構造の前面
    板を有するAC型プラズマディスプレイパネルにおい
    て、前記酸化マグネシウム膜がマグネシウム酸化物の結
    晶粒を有し、その結晶粒のX線回折法による(220)
    面のピーク強度I1 と他の(111)面、(200)面
    及び(311)面の各ピーク強度の総和I2 との比I1
    /I2 が1以上であることを特徴とするAC型プラズマ
    ディスプレイパネル。
  3. 【請求項3】 基板上に形成した電極を誘電体層で被覆
    してガス放電空間から絶縁し、さらにこの誘電体層上に
    表面層として酸化マグネシウム膜を形成した構造の前面
    板を有するAC型プラズマディスプレイパネルの製造方
    法において、蒸着源と基板との間に放電場を形成させな
    がら、該放電場の電子温度が5.0eV以上でかつ電子
    密度が3.0×1011cm-3以上からなる条件で成膜す
    るイオンプレーティング法により、前記誘電体層上に前
    記酸化マグネシウム膜を成膜することを特徴とするAC
    型プラズマディスプレイパネルの製造方法。
  4. 【請求項4】 表面における凹凸の大きさが100Å以
    下である酸化マグネシウム膜を成膜するようにした請求
    項3に記載のAC型プラズマディスプレイパネルの製造
    方法。
  5. 【請求項5】 X線回折法による(220)面のピーク
    強度I1 と他の(111)面、(200)面及び(31
    1)面の各ピーク強度の総和I2 との比I1/I2 が1
    以上である酸化マグネシウムの結晶粒からなる酸化マグ
    ネシウム膜を成膜するようにした請求項3に記載のAC
    型プラズマディスプレイパネルの製造方法。
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