JPH10106441A

JPH10106441A - プラズマディスプレイパネル

Info

Publication number: JPH10106441A
Application number: JP8261639A
Authority: JP
Inventors: Soichiro Hidaka; 総一郎日高; Nobuhiro Iwase; 信博岩瀬; Shinji Tadaki; 進二只木; Akihiro Mochizuki; 昭宏望月
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1996-10-02
Filing date: 1996-10-02
Publication date: 1998-04-24

Abstract

(57)【要約】【課題】誘電体層の保護膜の耐スパッタ性を高め、長寿
命化を図ることを目的とする。【解決手段】表示電極を被覆する誘電体層の表面保護膜
として、（１１０）配向の酸化マグネシウム膜を設け
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、ＡＣ型のプラズマ
ディスプレイパネル（ＰＤＰ）に関する。近年、ＰＤＰ
は、液晶デバイスよりも動画表示に適していることか
ら、カラー画面が実用化されたことと相まって、テレビ
ジョン映像やコンピュータのモニターなどの用途で広く
用いられるようになってきた。また、ハイビジョン用の
大画面フラット型デバイスとして注目されている。この
ような状況の中で、高品位化・消費電力の低減・長寿命
化といった性能の向上が進められている。

【０００２】

【従来の技術】ＡＣ型ＰＤＰでは、放電のための一対の
電極が低融点ガラスなどの誘電体層で被覆され、さらに
誘電体層の表面に放電時のイオン衝撃から保護するため
の耐熱性の保護膜が設けられている。保護膜は放電空間
に接することから、その材質及び膜質が放電特性に大き
な影響を与える。一般に、保護膜材料として酸化マグネ
シウム（ＭｇＯ：マグネシア）が用いられている。Ｍｇ
Ｏは二次電子放出係数の大きい金属酸化物であり、これ
を用いることにより放電開始電圧が下がって駆動が容易
化になる。

【０００３】ＭｇＯでは、結晶方位によって二次電子放
出係数に多少の差異がある。ＭｇＯの単結晶インゴット
を切り出したバルク（基板）を用いた測定では、（１１
１）配向の場合に二次電子放出係数が最も大きいことが
広く知られている。そこで、従来のＰＤＰにおいては、
真空蒸着法によって誘電体層の表面に１μｍ程度の厚さ
の（１１１）配向のＭｇＯ膜が形成されていた。真空蒸
着は他の成膜手法（有機酸金属塩の吹き付け、微粉末の
塗布など）に比べて、生産性及び膜質の点で優れてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のように厚さ１μ
ｍ程度の（１１１）配向のＭｇＯ膜で誘電体層を被覆す
ることにより、１００００時間の寿命が実現されてい
る。しかし、寿命はより長い方が望ましい。また、高精
細化を図ろうとすると、放電ギャップの縮小にともなっ
てイオン衝撃が増大するので、ＭｇＯ膜のスパッタの進
行が速まって寿命が短くなってしまう。ＭｇＯ膜が削れ
て誘電体層が露出すると、放電開始電圧が大幅に上昇し
て駆動不能になる。寿命を延ばすために膜厚を増大する
と、クラックが発生し易くなる。

【０００５】本発明は、誘電体層の保護膜の耐スパッタ
性を高め、長寿命化を図ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】二次電子放出係数ではな
く耐スパッタ性に主眼をおくと、（１１０）配向膜が
（１１１）配向膜よりも優れている。ＭｇＯの結晶構造
（Ｎａ−Ｃｌ型）では、（１１１）面よりも（１１０）
面の方がチャネリングが起こり易い。つまり、入射イオ
ンが結晶の内部に深く入り易く、表面の近傍でのスパッ
タが起こりにくい。また、実際に誘電体層上に成膜した
ＭｇＯ膜の膜質を調べると、（１１１）配向である場合
よりも（１１０）配向が顕著になるほど、密度が高くバ
ルクに近い膜質になることが判った。緻密であるほど耐
スパッタ性は高い。

【０００７】請求項１の発明のＰＤＰは、表示電極を被
覆する誘電体層の表面保護膜として、（１１０）配向の
ＭｇＯ（酸化マグネシウム）膜が設けられてなる。ここ
で、（１１０）配向のＭｇＯ膜とは、（１１０）配向結
晶（膜平面と平行な面が｛１１１｝面の結晶）が他の結
晶に対してその数の上で優勢となった膜であり、適当な
酸素分圧及び水蒸気分圧の雰囲気中での高周波イオンプ
レーティングなどによって形成される。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係るＰＤＰ１の内
部構造を示す分解斜視図である。例示のＰＤＰ１は面放
電形式のＡＣ型ＰＤＰである。前面側のガラス基板１１
の内面に、マトリクス表示のライン毎に一対のサステイ
ン電極Ｘ，Ｙが配列されている。サステイン電極Ｘ，Ｙ
は、それぞれが透明導電膜４１と金属膜４２とからな
り、ＡＣ駆動のための厚さが５０μｍ程度の誘電体層１
７によって放電空間３０に対して被覆されている。誘電
体層１７の材料はＰｂＯ系低融点ガラスである。誘電体
層１７の表面には保護膜１８として厚さが１μｍ程度の
（１１０）配向のＭｇＯ膜が形成されている。一方、背
面側のガラス基板２１の内面には、アドレス電極Ａ、隔
壁２９、及びカラー表示のための３色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の
蛍光体層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂが設けられている。隔
壁２９によって放電空間３０がライン方向にサブピクセ
ルＥＵ毎に区画され、且つ放電空間３０の間隙寸法が一
定値に規定されている。放電空間３０には、ネオンに微
量のキセノンを混合したペニングガスが充填されてい
る。

【０００９】表示の１ピクセル（画素）ＥＧは、ライン
方向に並ぶ３つのサブピクセルＥＵからなる。隔壁２９
の配置パターンがストライプパターンであることから、
放電空間３０のうちの各列に対応した部分は、全てのラ
インに跨がって列方向に連続している。各列内のサブピ
クセルＥＵの発光色は同一である。ＰＤＰ１では、サブ
ピクセルＥＵの点灯（発光）／非点灯の選択（アドレッ
シング）に、アドレス電極Ａとサステイン電極Ｙとが用
いられる。すなわち、ライン順次に画面走査が行われ、
サステイン電極Ｙと表示内容に応じて選択されたアドレ
ス電極Ａとの間での放電によって所定の帯電状態が形成
される。アドレッシングの後、サステイン電極Ｙとサス
テイン電極Ｘとに交互に所定波高値のサステインパルス
を印加すると、アドレッシング終了時点で所定量の壁電
荷が存在したセルで、基板面に沿った面放電が生じる。
面放電で発生した紫外線により蛍光体層２８Ｒ，２８
Ｇ，２８Ｂが局部的に励起されて発光する。蛍光体層２
８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂで発光しガラス基板１１を透過す
る可視光が表示光となる。

【００１０】図２は保護膜の配向分布を示す図である。
上述のようにＰＤＰ１においては、誘電体層１７の保護
膜１８として、放電開始電圧の低圧化の上で有利なＭｇ
Ｏ膜の中で、耐スパッタ性に優れた（１１０）配向膜が
設けられている。図２中の実線は、保護膜１８に対する
Ｘ線回折計による分析の結果を示し、鎖線は従来例に対
する分析の結果を示している。図から明らかなように、
本実施形態の保護膜１８では２θ（回折角）が約６３°
のときに回折強度に顕著なピークが見られ、保護膜１８
が（１１０）配向膜であることが判る。

【００１１】以上の構造のＰＤＰ１は、各ガラス基板１
１，２１について別個に所定の構成要素を設ける工程、
ガラス基板１１，２１を対向配置して周囲を封止する工
程、及び放電ガスを封入する工程などを経て製造され
る。その際、ガラス基板１１側において、保護膜１８
は、例えばチャンバ内でプラズマを発生させる蒸着法
（高周波イオンプレーティング法）によって成膜され
る。以下、保護膜１８の形成方法の具体例を説明する。

【００１２】

【実施例】電子ビーム加熱型の蒸発源及び１３．５６Ｍ
Ｈｚの高周波電源を備えた蒸着装置を用いる。サステイ
ン電極Ｘ，Ｙ及び誘電体層１７を形成したガラス基板１
１を、チャンバ内に固定する。

【００１３】真空度７×１０^-7Ｔｏｒｒに到達するまで
排気した後、酸素分圧を１×１０^-4Ｔｏｒｒに保ち、且
つ水蒸気分圧を１×１０^-5〜１×１０^-3Ｔｏｒｒの範囲
内の一定値に保って蒸着を行った。水蒸気分圧の設定
は、水素ガス及び酸素ガスを導入することにより行っ
た。基板温度を２５０℃とし高周波電力を１ｋＷとし
た。

【００１４】図３は水蒸気分圧とＭｇＯ膜の結晶配向性
との関係を示すグラフである。図３の縦軸はＸ線回折に
おける各結晶方位の回折光の強度（ピーク強度）の大き
さを示す。

【００１５】５×１０^-4Ｔｏｒｒ以下の範囲では水蒸気
分圧が増加するにつれて（１１０）配向性が高まる。特
に１×１０^-4Ｔｏｒｒを越えると、（１１１）配向性が
急激に低下し、逆に（１１０）配向性が急激に高まる。
５×１０^-4Ｔｏｒｒではほぼ完全な（１１０）配向膜と
なる。水蒸気分圧が５×１０^-4Ｔｏｒｒを越えると、真
空度の低下によってプラズマが発生しなくなり、結晶が
成長しにくくなる。なお、酸素分圧を３×１０^-4Ｔｏｒ
ｒとした場合にも、水蒸気分圧の増加にともなって（１
１０）配向性が高まった。（１１０）配向膜を得るに
は、全圧が上限を越えない範囲内で水蒸気分圧を酸素分
圧の１／２以上に設定するのが望ましい。

【００１６】次に耐スパッタ性の評価について説明す
る。成膜条件のうち水蒸気分圧のみを変えて、表面を研
磨した２ｃｍ角のソーダライムガラス片にＭｇＯを蒸着
し、配向性の異なる複数の試料を作製した。各試料のＭ
ｇＯ膜の一部をマスクで覆い、露出したＭｇＯ膜に対し
てイオンエッチング（ソースガス：Ａｒ、加速電圧：２
００Ｖ）を行った。そして、エッチング部分とマスキン
グ部分との段差を膜厚計（精度±１００Å）で測定し
た。その結果を表１に示す。表１における強度（ピーク
強度）は試料６の（１１０）配向の強度を１００とした
規格値である。なお、成膜面の平坦性を確保するために
基板としてソーダライムガラス片を用いたが、成膜の下
地としては誘電体層（低融点ガラス）とソーダライムガ
ラスとの間にほとんど差異はない。

【００１７】

【表１】

【００１８】（１１０）配向が顕著であるほど、スパッ
タ量（エッチング深さ）が少なく耐スパッタ性に優れる
ことが判る。上述の実施形態においては、面放電型のＰ
ＤＰ１を例示したが、本発明は対向放電型のＰＤＰにも
適用することができる。保護膜１８としての（１１０）
配向のＭｇＯ膜の形成方法は例示の方法に限定されな
い。

【００１９】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、誘電体層の保
護膜の耐スパッタ性を高め、長寿命化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＰＤＰの内部構造を示す分解斜視
図である。

【図２】保護膜の配向分布を示す図である。

【図３】水蒸気分圧とＭｇＯ膜の結晶配向性との関係を
示すグラフである。

【符号の説明】

１ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）１７誘電体層１８保護膜（表面保護膜）Ｘ，Ｙサステイン電極（表示電極）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者只木進二神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者望月昭宏神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表示電極を被覆する誘電体層の表面保護膜
として、（１１０）配向の酸化マグネシウム膜が設けら
れてなることを特徴とするプラズマディスプレイパネ
ル。