KR20130052543A - 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법 - Google Patents

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KR20130052543A
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Abstract

금속 산화물을 포함하는 기초층과, 기초층 위에 분산 배치된 응집 입자를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법은 이하의 프로세스를 포함한다. 유전체층 위에 기초층을 형성한다. 다음으로, 응집 입자를 분산시킨 유기 용제를 기초층 위에 도포함으로써 도포층을 형성한다. 다음으로, 도포층을 감압 건조함으로써 적어도 기초층 위에 유기 용제의 피막을 형성한다. 계속해서, 피막이 형성된 전면판과 배면판을 대향 배치한다. 다음으로, 대향 배치된 전면판과 배면판을 가열함으로써 피막을 증발시키고, 또한 응집 입자를 기초층 위에 분산 배치하고, 또한 증발한 피막의 성분을 방전 공간으로부터 배출한다. 다음으로, 피막이 증발된 전면판과 기배면판을 봉착한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법{MANUFACTURING METHOD FOR PLASMA DISPLAY PANEL}
여기에 개시된 기술은 표시 디바이스 등에 이용되는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(이하, PDP라 칭함)은 전면판과 배면판으로 구성된다. 전면판은 유리 기판과, 유리 기판의 한 쪽의 주면 위에 형성된 표시 전극과, 표시 전극을 덮어 컨덴서로서의 기능을 하는 유전체층과, 유전체층 위에 형성된 산화 마그네슘(MgO)으로 이루어지는 보호층으로 구성되고 있다. 한편, 배면판은, 유리 기판과, 유리 기판의 한 쪽의 주면 위에 형성된 데이터 전극과, 데이터 전극을 덮는 기초 유전체층과, 기초 유전체층 위에 형성된 격벽과, 각 격벽 간에 형성된 적색, 녹색 및 청색 각각에 발광하는 형광체층으로 구성되고 있다.
전면판과 배면판은 전극 형성면측을 대향시켜서 기밀 봉착된다. 격벽에 의해 구획된 방전 공간에는, 네온(Ne) 및 크세논(Xe)의 방전 가스가 봉입되어 있다. 방전 가스는 표시 전극에 선택적으로 인가된 영상 신호 전압에 의해 방전한다. 방전에 의해 발생한 자외선은, 각 색 형광체층을 여기한다. 여기한 형광체층은 적색, 녹색, 청색으로 발광한다. PDP는 이와 같이 컬러 화상 표시를 실현하고 있다(특허 문헌 1 참조).
보호층에는, 주로 4개의 기능이 있다. 첫번째는 방전에 의한 이온 충격으로부터 유전체층을 보호하는 것이다. 두번째는 데이터 방전을 발생시키기 위한 초기 전자를 방출하는 것이다. 세번째는 방전을 발생시키기 위한 전하를 유지하는 것이다. 네번째는 유지 방전 시에 2차 전자를 방출하는 것이다. 이온 충격으로부터 유전체층이 보호됨으로써, 방전 전압의 상승이 억제된다. 초기 전자 방출수가 증가함으로써, 화상의 깜박거림의 원인이 되는 데이터 방전 미스가 저감된다. 전하 유지 성능이 향상함으로써, 인가 전압이 저감된다. 2차 전자 방출수가 증가함으로써, 유지 방전 전압이 저감된다. 초기 전자 방출수를 증가시키기 위해서, 예를 들면 보호층의 MgO에 규소(Si)나 알루미늄(Al)을 첨가하는 등의 시도가 행해지고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1, 2, 3, 4, 5 등 참조).
일본 특허 출원 공개 제2002-260535호 공보 일본 특허 출원 공개 평11-339665호 공보 일본 특허 출원 공개 제2006-59779호 공보 일본 특허 출원 공개 평8-236028호 공보 일본 특허 출원 공개 평10-334809호 공보
PDP의 제조 방법으로서, PDP는 배면판과, 배면판 사이에 방전 공간을 설치해서 봉착된 전면판을 구비한다. 전면판은 유전체층과 유전체층을 덮는 보호층을 갖는다. 보호층은 유전체층 위에 형성된 기초층을 포함한다. 기초층에는 산화 마그네슘의 결정 입자가 복수개 응집한 응집 입자가 전체면에 걸쳐서 분산 배치된다. 기초층은 적어도 제1 금속 산화물과 제2 금속 산화물을 포함한다. 또한, 기초층은X선 회절 분석에 있어서 적어도 하나의 피크를 갖는다. 기초층의 피크는, 제1 금속 산화물의 X선 회절 분석에 있어서의 제1 피크와, 제2 금속 산화물의 X선 회절 분석에 있어서의 제2 피크 사이에 있다. 제1 피크 및 제2 피크는, 기초층의 피크가 나타내는 면방위와 동일한 면방위를 나타낸다. 제1 금속 산화물 및 제2 금속 산화물은, 산화 마그네슘, 산화 칼슘, 산화 스트론튬 및 산화 바륨으로 이루어지는 군 중에서 선택되는 2종이다.
이 PDP의 제조 방법은, 이하의 프로세스를 포함한다. 유전체층 위에 기초층을 형성한다. 다음으로, 응집 입자를 분산시킨 유기 용제를 기초층 위에 도포함으로써 도포층을 형성한다. 다음으로, 도포층을 감압 건조함으로써 적어도 기초층 위에 유기 용제의 피막을 형성한다. 계속해서, 피막이 형성된 전면판과 배면판을 대향 배치한다. 다음으로, 대향 배치된 전면판과 배면판을 가열함으로써 피막을 증발시키고, 또한 응집 입자를 기초층 위에 분산 배치하고, 또한 증발한 피막의 성분을 방전 공간으로부터 배출한다. 다음으로, 피막이 증발된 전면판과 배면판을 봉착한다.
도 1은 실시 형태에 따른 PDP의 구조를 도시하는 사시도.
도 2는 실시 형태에 따른 전면판의 구성을 도시하는 단면도.
도 3은 실시 형태에 따른 PDP의 제조 공정을 나타내는 플로우차트.
도 4는 실시 형태에 따른 기초막의 X선 회절 분석의 결과를 도시하는 도면.
도 5는 실시 형태에 따른 다른 구성의 기초막의 X선 회절 분석의 결과를 도시하는 도면.
도 6은 실시 형태에 따른 응집 입자의 확대도.
도 7은 실시 형태에 따른 PDP의 방전 지연과 보호층 중 칼슘(Ca) 농도와의 관계를 도시하는 도면.
도 8은 동일 PDP에 따른 전자 방출 성능과 Vscn 점등 전압의 관계를 도시하는 도면.
도 9는 실시 형태에 따른 응집 입자의 평균 입경과 전자 방출 성능의 관계를 도시하는 도면.
도 10은 실시 형태에 따른 응집 입자의 평균 입경과 격벽 파괴 확률의 관계를 도시하는 도면.
도 11은 실시 형태에 따른 보호층 형성 공정을 나타내는 플로우차트.
도 12는 실시 형태에 따른 보호층 형성 공정을 도시하는 도면.
[1. PDP의 기본 구조]
PDP의 기본 구조는 일반적인 교류면 방전형 PDP이다. 도 1에 도시한 바와 같이, PDP(1)는 전면 유리 기판(3) 등으로 이루어지는 전면판(2)과, 배면 유리 기판(11) 등으로 이루어지는 배면판(10)이 대향해서 배치되어 있다. 전면판(2)과 배면판(10)은, 외주부가 유리 프리트(frit) 등으로 이루어지는 봉착재에 의해 기밀 봉착되어 있다. 봉착된 PDP(1) 내부의 방전 공간(16)에는, Ne 및 Xe 등의 방전 가스가 53㎪～80㎪의 압력으로 봉입되어 있다.
전면 유리 기판(3) 위에는, 주사 전극(4) 및 유지 전극(5)으로 이루어지는 한 쌍의 띠형상의 표시 전극(6)과 블랙 스트라이프(7)가 서로 평행하게 각각 복수열 배치되어 있다. 전면 유리 기판(3) 위에는 표시 전극(6)과 블랙 스트라이프(7)를 피복하도록 컨덴서로서의 기능을 하는 유전체층(8)이 형성된다. 또한 유전체층(8)의 표면에 MgO 등으로 이루어지는 보호층(9)이 형성되어 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서의 보호층(9)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 유전체층(8)에 적층한 기초층인 기초막(91)과 기초막(91) 위에 부착시킨 응집 입자(92)를 포함한다.
주사 전극(4) 및 유지 전극(5)은, 각각 인듐 주석 산화물(ITO), 이산화 주석(SnO2), 산화 아연(ZnO) 등의 도전성 금속 산화물로 이루어지는 투명 전극 위에 Ag을 포함하는 버스 전극이 적층되어 있다.
배면 유리 기판(11) 위에는, 표시 전극(6)과 직교하는 방향으로, 은(Ag)을 주성분으로 하는 도전성 재료로 이루어지는 복수의 데이터 전극(12)이, 서로 평행하게 배치되어 있다. 데이터 전극(12)은 기초 유전체층(13)에 피복되어 있다. 또한, 데이터 전극(12) 사이의 기초 유전체층(13) 위에는 방전 공간(16)을 구획하는 소정의 높이의 격벽(14)이 형성되어 있다. 기초 유전체층(13) 위 및 격벽(14)의 측면에는, 데이터 전극(12)마다, 자외선에 의해 적색으로 발광하는 형광체층(15), 녹색으로 발광하는 형광체층(15) 및 청색으로 발광하는 형광체층(15)이 순차 도포해서 형성되어 있다. 표시 전극(6)과 데이터 전극(12)이 교차하는 위치에 방전 셀이 형성되어 있다. 표시 전극(6) 방향으로 나열한 적색, 녹색, 청색의 형광체층(15)을 갖는 방전 셀이 컬러 표시를 위한 화소가 된다.
또한, 본 실시 형태에 있어서, 방전 공간(16)에 봉입하는 방전 가스는, 10 체적% 이상 30체적% 이하의 Xe을 포함한다.
[2. PDP의 제조 방법]
다음으로, PDP(1)의 제조 방법에 대해서 설명한다.
우선, 전면판(2)의 제조 방법에 대해서 설명한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 전극 형성 공정 S11에서는, 포토리소그래피법에 의해, 전면 유리 기판(3) 위에, 주사 전극(4) 및 유지 전극(5)과 블랙 스트라이프(7)가 형성된다. 주사 전극(4) 및 유지 전극(5)은, 도전성을 확보하기 위한 Ag을 포함하는 버스 전극(4b, 5b)을 갖는다. 또한, 주사 전극(4) 및 유지 전극(5)은 투명 전극(4a, 5a)을 갖는다. 버스 전극(4b)은 투명 전극(4a)에 적층된다. 버스 전극(5b)은 투명 전극(5a)에 적층된다.
투명 전극(4a, 5a)의 재료에는, 투명도와 전기 전도도를 확보하기 위해서 ITO 등이 이용된다. 우선, 스퍼터법 등에 의해, ITO 박막이 전면 유리 기판(3)에 형성된다. 다음으로 리소그래피법에 의해 소정의 패턴의 투명 전극(4a, 5a)이 형성된다.
버스 전극(4b, 5b)의 재료에는, Ag과 Ag을 결착시키기 위한 유리 프리트와 감광성 수지와 용제 등을 포함하는 백색 페이스트가 이용된다. 우선, 스크린 인쇄법 등에 의해, 백색 페이스트가, 전면 유리 기판(3)에 도포된다. 다음으로, 건조로에 의해, 백색 페이스트 중 용제가 제거된다. 다음으로, 소정의 패턴의 포토마스크를 통해서, 백색 페이스트가 노광된다.
다음으로, 백색 페이스트가 현상되고, 버스 전극 패턴이 형성된다. 마지막으로, 소성로에 의해, 버스 전극 패턴이 소정의 온도로 소성된다. 즉, 버스 전극 패턴 중 감광성 수지가 제거된다. 또한, 버스 전극 패턴 중 유리 프리트가 용융한다. 용융한 유리 프리트는, 소성 후에 다시 유리화한다. 이상의 공정에 의해, 버스 전극(4b, 5b)이 형성된다.
블랙 스트라이프(7)에는, 흑색 안료를 포함하는 재료가 이용된다. 블랙 스트라이프(7)는 스크린 인쇄법 등을 이용해서 표시 전극(6) 사이에 형성된다.
다음으로, 유전체층 형성 공정 S12에서는, 유전체층(8)이 형성된다. 유전체층(8)의 재료에는, 유전체 유리 프리트와 수지와 용제 등을 포함하는 유전체 페이스트가 이용된다. 우선 다이 코트법 등에 의해, 유전체 페이스트가 소정의 두께로 주사 전극(4), 유지 전극(5) 및 블랙 스트라이프(7)를 피복하도록 전면 유리 기판(3) 위에 도포된다. 다음으로, 건조로에 의해, 유전체 페이스트 중 용제가 제거된다. 마지막으로, 소성로에 의해, 유전체 페이스트가 소정의 온도로 소성된다. 즉, 유전체 페이스트 중 수지가 제거된다. 또한, 유전체 유리 프리트가 용융한다. 용융한 유리 프리트는, 소성 후에 다시 유리화한다. 이상의 공정 S12에 의해, 유전체층(8)이 형성된다. 여기서, 유전체 페이스트를 다이 코트하는 방법 이외에도, 스크린 인쇄법, 스핀 코트법 등을 이용할 수 있다. 또한, 유전체 페이스트를 이용하지 않고, CVD(Chemical Vapor Deposition)법 등에 의해, 유전체층(8)이 되는 막을 형성할 수도 있다. 유전체층(8)의 상세 내용은, 후술된다.
다음으로, 보호층 형성 공정 S13에서는, 유전체층(8) 위에 기초막(91) 및 응집 입자(92)를 갖는 보호층(9)이 형성된다. 또한, 기초막(91) 위에 유기 용제의 피막(17)이 형성된다. 보호층(9)의 상세 및 보호층 형성 공정 S13의 상세 내용은, 후술된다.
이상의 공정 S11～S13에 의해 전면 유리 기판(3) 위에 주사 전극(4), 유지 전극(5), 블랙 스트라이프(7), 유전체층(8), 보호층(9)이 형성되고, 전면판(2)이 완성된다.
다음으로, 배면판 제작 공정 S21에 대해서 설명한다. 포토리소그래피법에 의해, 배면 유리 기판(11) 위에, 데이터 전극(12)이 형성된다. 데이터 전극(12)의 재료에는, 도전성을 확보하기 위한 Ag과 Ag을 결착시키기 위한 유리 프리트와 감광성 수지와 용제 등을 포함하는 데이터 전극 페이스트가 이용된다. 우선, 스크린 인쇄법 등에 의해, 데이터 전극 페이스트가 소정의 두께로 배면 유리 기판(11) 위에 도포된다. 다음으로, 건조로에 의해, 데이터 전극 페이스트 중 용제가 제거된다. 다음으로, 소정의 패턴의 포토마스크를 통해서, 데이터 전극 페이스트가 노광된다. 다음으로, 데이터 전극 페이스트가 현상되고, 데이터 전극 패턴이 형성된다. 마지막으로, 소성로에 의해 데이터 전극 패턴이 소정의 온도로 소성된다. 즉, 데이터 전극 패턴 중 감광성 수지가 제거된다. 또한, 데이터 전극 패턴 중 유리 프리트가 용융한다. 용융한 유리 프리트는 소성 후에 다시 유리화한다. 이상의 공정에 의해, 데이터 전극(12)이 형성된다. 여기서, 데이터 전극 페이스트를 스크린 인쇄하는 방법 이외에도 스퍼터법, 증착법 등을 이용할 수 있다.
다음으로, 기초 유전체층(13)이 형성된다. 기초 유전체층(13)의 재료에는, 유전체 유리 프리트와 수지와 용제 등을 포함하는 기초 유전체 페이스트가 이용된다. 우선, 스크린 인쇄법 등에 의해, 기초 유전체 페이스트가 소정의 두께로 데이터 전극(12)이 형성된 배면 유리 기판(11) 위에 데이터 전극(12)을 덮도록 도포된다. 다음으로, 건조로에 의해, 기초 유전체 페이스트 중 용제가 제거된다. 마지막으로, 소성로에 의해, 기초 유전체 페이스트가 소정의 온도로 소성된다. 즉, 기초 유전체 페이스트 중 수지가 제거된다. 또한, 유전체 유리 프리트가 용융한다. 용융한 유리 프리트는, 소성 후에 다시 유리화한다. 이상의 공정에 의해, 기초 유전체층(13)이 형성된다. 여기서, 기초 유전체 페이스트를 스크린 인쇄하는 방법 이외에도, 다이 코트법, 스핀 코트법 등을 이용할 수 있다. 또한, 기초 유전체 페이스트를 이용하지 않고, CVD법 등에 의해, 기초 유전체층(13)이 되는 막을 형성할 수도 있다.
다음으로, 포토리소그래피법에 의해, 격벽(14)이 형성된다. 격벽(14)의 재료에는, 필러와, 필러를 결착시키기 위한 유리 프리트와, 감광성 수지와, 용제 등을 포함하는 격벽 페이스트가 이용된다. 우선, 다이 코트법 등에 의해, 격벽 페이스트가 소정의 두께로 기초 유전체층(13) 위에 도포된다. 다음으로, 건조로에 의해, 격벽 페이스트 중 용제가 제거된다. 다음으로, 소정의 패턴의 포토마스크를 통해서, 격벽 페이스트가 노광된다. 다음으로, 격벽 페이스트가 현상되고, 격벽 패턴이 형성된다. 마지막으로, 소성로에 의해, 격벽 패턴이 소정의 온도로 소성된다. 즉, 격벽 패턴 중 감광성 수지가 제거된다. 또한, 격벽 패턴 중 유리 프리트가 용융한다. 용융한 유리 프리트는, 소성 후에 다시 유리화한다. 이상의 공정에 의해, 격벽(14)이 형성된다. 여기서, 포토리소그래피법 이외에도, 샌드 블러스트법 등을 이용할 수 있다.
다음으로, 형광체층(15)이 형성된다. 형광체층(15)의 재료에는, 형광체와 바인더와 용제 등을 포함하는 형광체 페이스트가 이용된다. 우선, 디스펜스법 등에 의해, 형광체 페이스트가 소정의 두께로 인접하는 격벽(14) 사이의 기초 유전체층(13) 위 및 격벽(14)의 측면에 도포된다. 다음으로, 건조로에 의해, 형광체 페이스트 중 용제가 제거된다. 마지막으로, 소성로에 의해, 형광체 페이스트가 소정의 온도로 소성된다. 즉, 형광체 페이스트 중 수지가 제거된다. 이상의 공정에 의해, 형광체층(15)이 형성된다. 여기서, 디스펜스법 이외에도, 스크린 인쇄법, 잉크제트법 등을 이용할 수 있다.
이상의 배면판 제작 공정 S21에 의해, 배면 유리 기판(11) 위에 소정의 구성 부재를 갖는 배면판(10)이 완성된다.
다음으로, 프릿 도포 공정 S22에서는, 디스펜스법에 의해, 배면판(10)의 주위에 봉착재(도시 생략)가 형성된다. 봉착재(도시 생략)의 재료에는, 유리 프리트와 바인더와 용제 등을 포함하는 봉착 페이스트가 이용된다. 다음으로 건조로에 의해, 봉착 페이스트 중 용제가 제거된다.
그리고, 전면판(2)과, 배면판(10)이 조립된다. 얼라인먼트 공정 S31에서는, 표시 전극(6)과 데이터 전극(12)이 직교하도록, 전면판(2)과 배면판(10)이 대향 배치된다.
다음으로, 봉착 배기 공정 S32에서는, 전면판(2)과 배면판(10)의 주위가 유리 프리트로 봉착되고, 방전 공간(16) 내가 배기된다. 전면판(2)과 배면판(10)이 가열됨으로써 피막(17)이 증발하고, 응집 입자(92)가 기초막(91) 위에 분산 배치된다. 또한 증발한 피막(17)의 성분이 방전 공간(16)으로부터 배출된다.
마지막으로, 방전 가스 공급 공정 S33에서는, 방전 공간(16)에 Ne, Xe 등을 포함하는 방전 가스가 봉입된다.
이상의 공정에 의해 PDP(1)가 완성된다.
[3. 유전체층의 상세]
유전체층(8)에 대해서 상세하게 설명한다. 유전체층(8)은 제1 유전체층(81)과 제2 유전체층(82)으로 구성시키고 있다. 제1 유전체층(81)의 유전체 재료는, 이하의 성분을 포함한다. 삼산화 이비스무트(Bi2O3)는 20중량% ～ 40중량%이다. 산화 칼슘(CaO), 산화 스트론튬(SrO) 및 산화 바륨(BaO)으로 이루어지는 군 중에서 선택되는 적어도 1종은 0.5중량% ～ 12중량%이다. 삼산화 몰리브덴(MoO3), 삼산화 텅스텐(WO3), 이산화 세륨(CeO2) 및 이산화 망간(MnO2)으로 이루어지는 군 중에서 선택되는 적어도 1종은 0.1중량% ～ 7중량%이다.
또한, MoO3, WO3, CeO2 및 MnO2으로 이루어지는 군 대신에, 산화 구리(CuO), 삼산화 이크롬(Cr2O3), 삼산화 이코발트(Co2O3), 칠산화 이바나듐(V2O7) 및 삼산화 이안티몬(Sb2O3)으로 이루어지는 군 중에서 선택되는 적어도 1종이 0.1중량% ～ 7중량% 포함되어도 된다.
또한, 전술한 성분 이외의 성분으로서, ZnO가 0중량% ～ 40중량%、삼산화 이붕소(B2O3)가 0중량% ～ 35중량%、이산화규소(SiO2)가 0중량% ～ 15중량%、삼산화 이알루미늄(Al2O3)이 0중량% ～ 10중량% 등, 납 성분을 포함하지 않는 성분이 포함되어도 된다.
유전체 재료는, 습식 제트 밀이나 볼 밀로 평균 입경이 0.5㎛ ～ 2.5㎛가 되도록 분쇄되어 유전체 재료 분말이 제작된다. 다음으로 이 유전체 재료 분말 55중량% ～ 70중량%와, 바인더 성분 30중량% ～ 45중량%가 3개 롤로 잘 혼련해서 다이 코트용, 또는 인쇄용의 제1 유전체층용 페이스트가 완성된다.
바인더 성분은 에틸 셀룰로오스, 또는 아크릴 수지 1중량% ～ 20중량%를 포함하는 터피네올, 또는 부틸 카르비톨 아세테이트이다. 또한, 페이스트 중에는, 필요에 따라서 가소제로서 프탈산 디옥틸, 프탈산 디부틸, 인산 트리페닐, 인산 트리 부틸이 첨가되어도 된다. 또한, 분산제로서 글리세롤 모노올레이트, 소르비탄 세스퀴올리에이트, 호모게놀(Kao 코퍼레이션사제 품명), 알킬 알릴기의 인산에스테르 등이 첨가되어도 된다. 분산제가 첨가되면, 인쇄성이 향상된다.
제1 유전체층용 페이스트는, 표시 전극(6)을 덮어 전면 유리 기판(3)에 다이 코트법 혹은 스크린 인쇄법으로 인쇄된다. 인쇄된 제1 유전체층용 페이스트는, 건조 후, 유전체 재료의 연화점보다 조금 높은 온도인 575℃ ～ 590℃로 소성되어, 제1 유전체층(81)이 형성된다.
다음으로, 제2 유전체층(82)에 대해서 설명한다. 제2 유전체층(82)의 유전체 재료는, 이하의 성분을 포함한다. Bi2O3는 11중량% ～ 20중량%이다. CaO, SrO, BaO에서 선택되는 적어도 1종은 1.6중량% ～ 21중량%이다. MoO3, WO3, CeO2에서 선택되는 적어도 1종은 0.1중량% ～ 7중량%이다.
또한, MoO3, WO3, CeO2 대신에, CuO, Cr2O3, Co2O3, V2O7, Sb2O3, MnO2에서 선택되는 적어도 1종이 0.1중량% ～ 7중량% 포함되어도 된다.
또한, 상기한 성분 이외의 성분으로서, ZnO가 0중량% ～ 40중량%、B2O3이 0중량% ～ 35중량%、SiO2이 0중량% ～ 15중량%、Al2O3이 0중량% ～ 10중량% 등, 납 성분을 포함하지 않는 성분이 포함되어 있어도 된다.
유전체 재료는, 습식 제트 밀이나 볼 밀로 평균 입경이 0.5㎛ ～ 2.5㎛가 되도록 분쇄되어 유전체 재료 분말이 제작된다. 다음으로 이 유전체 재료 분말 55중량% ～ 70중량%와, 바인더 성분 30중량% ～ 45중량%가 3개 롤로 잘 혼련해서 다이 코트용, 또는 인쇄용의 제2 유전체층용 페이스트가 완성된다.
바인더 성분은 에틸 셀룰로오스, 또는 아크릴 수지 1중량% ～ 20중량%를 포함하는 터피네올, 또는 부틸 카르비톨 아세테이트이다. 또한, 페이스트 중에는, 필요에 따라서 가소제로서 프탈산 디옥틸, 프탈산 디부틸, 인산 트리페닐, 인산 트리 부틸이 첨가되어도 된다. 또한, 분산제로서 글리세롤 모노올레이트, 소르비탄 세스퀴올리에이트, 호모게놀(Kao 코퍼레이션사제 품명), 알킬 알릴기의 인산에스테르 등이 첨가되어도 된다. 분산제가 첨가되면, 인쇄성이 향상된다.
제2 유전체층용 페이스트는, 제1 유전체층(81) 위에 스크린 인쇄법 혹은 다이 코트법으로 인쇄된다. 인쇄된 제2 유전체층용 페이스트는, 건조 후, 유전체 재료의 연화점보다 조금 높은 온도인 550℃ ～ 590℃로 소성되어, 제2 유전체층(82)이 형성된다.
또한, 유전체층(8)의 막 두께는, 가시광 투과율을 확보하기 위해서, 제1 유전체층(81)과 제2 유전체층(82)을 합해 41㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다.
제1 유전체층(81)은, 버스 전극(4b, 5b)의 Ag과의 반응을 억제하기 위해서 Bi2O3의 함유량을 제2 유전체층(82)의 Bi2O3의 함유량보다도 많게 해서 20중량% ～ 40중량%로 하고 있다. 그러면, 제1 유전체층(81)의 가시광 투과율이 제2 유전체층(82)의 가시광 투과율보다도 낮아지므로, 제1 유전체층(81)의 막 두께는 제2 유전체층(82)의 막 두께보다도 얇게 되어 있다.
제2 유전체층(82)은, Bi2O3의 함유량이 11중량%보다 적으면 착색은 생기기 어려워지지만, 제2 유전체층(82) 중에 기포가 발생하기 쉬워진다. 그 때문에 Bi2O3의 함유량이 11중량%보다 적은 것은 바람직하지 못하다. 한편, Bi2O3의 함유율이 40중량%를 초과하면 착색이 생기기 쉬워지기 때문에, 가시광 투과율이 저하한다. 그 때문에 Bi2O3의 함유량이 40중량%를 초과하는 것은 바람직하지 못하다.
또한, 유전체층(8)의 막 두께가 작을수록 휘도의 향상과 방전 전압을 저감한다고 하는 효과는 현저해진다. 그 때문에, 절연 내압이 저하하지 않는 범위 내이면 될 수 있는 한 막 두께를 작게 설정하는 것이 바람직하다.
이상의 관점에서, 본 실시 형태에서는, 유전체층(8)의 막 두께를 41㎛ 이하로 설정하고, 제1 유전체층(81)을 5㎛ ～ 15㎛, 제2 유전체층(82)을 20㎛ ～ 36㎛로 하고 있다.
이상과 같이 해서 제조된 PDP(1)는, 표시 전극(6)에 Ag 재료를 이용해도, 전면 유리 기판(3)의 착색 현상(황변), 및 유전체층(8) 중의 기포의 발생 등이 억제되고, 절연 내압 성능이 우수한 유전체층(8)을 실현하는 것이 확인되고 있다.
다음으로, 본 실시 형태에 있어서의 PDP(1)에 있어서, 이들 유전체 재료에 의해 제1 유전체층(81)에 있어서 황변이나 기포의 발생이 억제되는 이유에 대해서 고찰한다. 즉, Bi2O3을 포함하는 유전체 유리에 MoO3, 또는 WO3을 첨가함으로써, Ag2MoO4, Ag2Mo2O7, Ag2Mo4O13, Ag2WO4, Ag2W2O7, Ag2W4O13과 같은 화합물이 580℃ 이하의 저온에서 생성하기 쉬운 것이 알려져 있다. 본 실시 형태에서는, 유전체층(8)의 소성 온도가 550℃ ～ 590℃이기 때문에, 소성 중에 유전체층(8) 중에 확산한 은 이온(Ag+)은 유전체층(8) 중의 MoO3, WO3, CeO2, MnO2과 반응하고, 안정된 화합물을 생성하여 안정화한다. 즉, Ag+이 환원되지 않고 안정화되기 때문에, 응집해서 콜로이드를 생성하는 일이 없다. 따라서, Ag+이 안정화됨으로써, Ag의 콜로이드화에 수반하는 산소의 발생도 적어지기 때문에, 유전체층(8) 중으로의 기포의 발생도 적어진다.
한편, 이들 효과를 유효하게 하기 위해서는, Bi2O3를 포함하는 유전체 유리 중에 MoO3, WO3, CeO2, MnO2의 함유량을 0.1중량% 이상으로 하는 것이 바람직하지만, 0.1중량% 이상 7중량% 이하가 더 바람직하다. 특히, 0.1중량% 미만에서는 황변을 억제하는 효과가 적고, 7중량%를 초과하면 유리에 착색이 일어나 바람직하지 못하다.
즉, 본 실시 형태에 있어서의 PDP(1)의 유전체층(8)은, Ag 재료로 이루어지는 버스 전극(4b, 5b)과 접하는 제1 유전체층(81)에서는 황변 현상과 기포 발생을 억제하고, 제1 유전체층(81) 위에 설치한 제2 유전체층(82)에 의해 높은 광 투과율을 실현하고 있다. 그 결과, 유전체층(8) 전체로서, 기포나 황변의 발생이 매우 적어 투과율이 높은 PDP를 실현하는 것이 가능해진다.
[4. 보호층의 상세]
보호층(9)은 기초층인 기초막(91)과 응집 입자(92)를 포함한다. 기초막(91)은 적어도 제1 금속 산화물과 제2 금속 산화물을 포함한다. 제1 금속 산화물 및 제2 금속 산화물은 MgO, CaO, SrO 및 BaO으로 이루어지는 군 중에서 선택되는 2종이다. 또한, 기초막(91)은 X선 회절 분석에 있어서 적어도 하나의 피크를 갖는다. 이 피크는, 제1 금속 산화물의 X선 회절 분석에 있어서의 제1 피크와, 제2 금속 산화물의 X선 회절 분석에 있어서의 제2 피크 사이에 있다. 제1 피크와 제2 피크는 기초막(91)의 피크가 나타내는 면방위와 동일한 면방위를 나타낸다.
[4-1. 기초막의 상세]
본 실시 형태에 있어서의 PDP(1)의 보호층(9)을 구성하는 기초막(91) 면에 있어서의 X선 회절 결과를 도 4에 도시한다. 또한, 도 4에는 MgO 단체, CaO 단체, SrO 단체, 및 BaO 단체의 X선 회절 분석의 결과도 나타낸다.
도 4에 있어서, 횡축은 브래그의 회절각(2θ)이며, 종축은 X선 회절파의 강도이다. 회절각의 단위는 1주를 360도로 하는 도로 나타내어지고, 강도는 임의단위(arbitrary unit)로 나타내어지고 있다. 특정 방위면인 결정 방위면은 괄호를 붙여서 나타내어지고 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, (111)의 면방위에 있어서, CaO 단체는 회절각 32.2도에 피크를 갖는다. MgO 단체는 회절각 36.9도에 피크를 갖는다. SrO 단체는 회절각 30.0도에 피크를 갖는다. BaO 단체의 피크는 회절각 27.9도에 피크를 갖고 있다.
본 실시 형태에 있어서의 PDP(1)에서는, 보호층(9)의 기초막(91)은, MgO, CaO, SrO 및 BaO으로 이루어지는 군 중에서 선택되는 적어도 2개 이상의 금속 산화물을 포함하고 있다.
기초막(91)을 구성하는 단체 성분이 2 성분인 경우에 대한 X선 회절 결과를 도 4에 도시한다. A점은 단체 성분으로서 MgO과 CaO의 단체를 이용해서 형성한 기초막(91)의 X선 회절 결과이다. B점은 단체 성분으로서 MgO과 SrO의 단체를 이용해서 형성한 기초막(91)의 X선 회절 결과이다. C점은 단체 성분으로서 MgO과 BaO의 단체를 이용해서 형성한 기초막(91)의 X선 회절 결과이다.
도 4에 도시한 바와 같이, A점은 (111)의 면방위에 있어서, 회절각 36.1도에 피크를 갖는다. 제1 금속 산화물이 되는 MgO 단체는, 회절각 36.9도에 피크를 갖는다. 제2 금속 산화물이 되는 CaO 단체는, 회절각 32.2도에 피크를 갖는다. 즉, A점의 피크는, MgO 단체의 피크와 CaO 단체의 피크 사이에 존재하고 있다. 마찬가지로, B점의 피크는, 회절각 35.7도이며, 제1 금속 산화물이 되는 MgO 단체의 피크와 제2 금속 산화물이 되는 SrO 단체의 피크 사이에 존재하고 있다. C점의 피크도, 회절각 35.4도이며, 제1 금속 산화물이 되는 MgO 단체의 피크와 제2 금속 산화물이 되는 BaO 단체의 피크 사이에 존재하고 있다.
또한, 기초막(91)을 구성하는 단체 성분이 3 성분 이상인 경우의 X선 회절 결과를 도 5에 도시한다. D점은 단체 성분으로서 MgO, CaO 및 SrO를 이용해서 형성한 기초막(91)의 X선 회절 결과이다. E점은 단체 성분으로서 MgO, CaO 및 BaO를 이용해서 형성한 기초막(91)의 X선 회절 결과이다. F점은 단체 성분으로서 CaO, SrO 및 BaO를 이용해서 형성한 기초막(91)의 X선 회절 결과이다.
도 5에 도시한 바와 같이, D점은 (111)의 면방위에 있어서, 회절각 33.4도에 피크를 갖는다. 제1 금속 산화물이 되는 MgO 단체는, 회절각 36.9도에 피크를 갖는다. 제2 금속 산화물이 되는 SrO 단체는, 회절각 30.0도에 피크를 갖는다. 즉, D점의 피크는 MgO 단체의 피크와 SrO 단체의 피크 사이에 존재하고 있다. 마찬가지로, E점의 피크는 회절각 32.8도이며, 제1 금속 산화물이 되는 MgO 단체의 피크와 제2 금속 산화물이 되는 BaO 단체의 피크 사이에 존재하고 있다. F점의 피크도 회절각 30.2도이며, 제1 금속 산화물이 되는 CaO 단체의 피크와 제2 금속 산화물이 되는 BaO 단체의 피크 사이에 존재하고 있다.
따라서, 본 실시 형태에 있어서의 PDP(1)의 기초막(91)은 적어도 제1 금속 산화물과 제2 금속 산화물을 포함한다. 또한, 기초막(91)은 X선 회절 분석에 있어서 적어도 하나의 피크를 갖는다. 이 피크는 제1 금속 산화물의 X선 회절 분석에 있어서의 제1 피크와, 제2 금속 산화물의 X선 회절 분석에 있어서의 제2 피크 사이에 있다. 제1 피크와 제2 피크는 기초막(91)의 피크가 나타내는 면방위와 동일한 면방위를 나타낸다. 제1 금속 산화물 및 제2 금속 산화물은 MgO, CaO, SrO 및 BaO으로 이루어지는 군 중에서 선택되는 2종이다.
또한, 상기한 설명에서는, 결정의 면방위면으로서 (111)을 대상으로 해서 설명했지만, 다른 면방위를 대상으로 한 경우도 금속 산화물의 피크의 위치가 상기와 마찬가지이다.
CaO, SrO 및 BaO의 진공 준위로부터의 깊이는, MgO과 비교해서 얕은 영역에 존재한다. 그 때문에, PDP(1)를 구동하는 경우에 있어서, CaO, SrO, BaO의 에너지 준위에 존재하는 전자가 Xe 이온의 기저 상태로 천이할 때에, 오제 효과에 의해 방출되는 전자수가, MgO의 에너지 준위로부터 천이하는 경우와 비교해서 많아진다고 생각된다.
또한, 전술한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 기초막(91)의 피크는, 제1 금속 산화물의 피크와 제2 금속 산화물의 피크 사이에 있다. 즉, 기초막(91)의 에너지 준위는, 단체의 금속 산화물의 사이에 존재하고, 오제 효과에 의해 방출되는 전자수가 MgO의 에너지 준위로부터 천이하는 경우와 비교해서 많아진다고 생각된다.
그 결과, 기초막(91)에서는, MgO 단체와 비교하여, 양호한 2차 전자 방출 특성을 발휘할 수 있고, 결과로서, 유지 전압을 저감할 수 있다. 그 때문에, 특히 휘도를 높이기 위해서 방전 가스로서의 Xe 분압을 높인 경우에, 방전 전압을 저감하여, 저전압이며 또한 고휘도의 PDP(1)를 실현하는 것이 가능해진다.
표 1에는, 본 실시 형태에 있어서의 PDP(1)에 있어서, 60㎪의 Xe 및 Ne의 혼합 가스(Xe, 15%)를 봉입하고, 기초막(91)의 구성을 바꾼 경우의 유지 전압의 결과를 나타낸다.
Figure pct00001
또한, 표 1의 유지 전압은 비교예의 값을 「100」으로 한 경우의 상대값으로 나타내고 있다. 샘플 A의 기초막(91)은 MgO과 CaO에 의해 구성되고 있다. 샘플 B의 기초막(91)은 MgO과 SrO에 의해 구성되고 있다. 샘플 C의 기초막(91)은 MgO과 BaO에 의해 구성되고 있다. 샘플 D의 기초막(91)은 MgO, CaO 및 SrO에 의해 구성되고 있다. 샘플 E의 기초막(91)은 MgO, CaO 및 BaO에 의해 구성되고 있다. 또한, 비교예는, 기초막(91)이 MgO 단체에 의해 구성되고 있다.
방전 가스의 Xe의 분압을 10%에서 15%로 높인 경우에는 휘도가 약 30% 상승하지만, 기초막(91)이 MgO 단체인 경우의 비교예에서는, 유지 전압이 약 10% 상승한다.
한편, 본 실시 형태에 있어서의 PDP에서는, 샘플 A, 샘플 B, 샘플 C, 샘플 D, 샘플 E 모두, 유지 전압을 비교예에 비교해서 약 10% ～20% 저감할 수 있다. 그 때문에, 통상 동작 범위 내의 유지 전압으로 할 수 있어, 고휘도로 저전압 구동의 PDP를 실현할 수 있다.
또한, CaO, SrO, BaO은, 단체에서는 반응성이 높기 때문에 불순물과 반응하기 쉽고, 그 때문에 전자 방출 성능이 저하해 버린다고 하는 과제를 갖고 있었다. 그러나, 본 실시 형태에 있어서는, 이들 금속 산화물의 구성으로 함으로써, 반응성을 저감하고, 불순물의 혼입이나 산소 결손이 적은 결정 구조로 형성되어 있다. 그 때문에, PDP의 구동 시에 전자가 과잉 방출되는 것이 억제되고, 저전압 구동과 2차 전자 방출 성능의 양립 효과에 더하여, 적절한 전자 유지 특성의 효과도 발휘된다. 이 전하 유지 특성은, 특히 초기화 기간에 비축한 벽전하를 유지해 놓고, 기입 기간에 있어서 기입 불량을 방지하여 확실한 기입 방전을 행하는 점에서 유효하다.
[4-2. 응집 입자의 상세]
다음으로, 본 실시 형태에 있어서의 기초막(91) 위에 설치한 응집 입자(92)에 대해서 상세하게 설명한다.
응집 입자(92)는 도 6에 도시한 바와 같이, MgO의 결정 입자(92a)가 복수개 응집한 것이다. 형상은 주사형 전자 현미경(SEM)에 의해 확인할 수 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 복수개의 응집 입자(92)가 기초막(91)의 전체면에 걸쳐서 분산 배치되어 있다.
응집 입자(92)는 평균 입경이 0.9㎛ ～ 2.5㎛의 범위인 입자이다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 평균 입경이란, 체적 누적 평균 직경(D50)의 것이다. 또한, 평균 입경의 측정에는, 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치 MT-3300(니키소 주식회사제)이 이용되었다.
응집 입자(92)는 고체로서 강한 결합력에 의해 결합하고 있는 것은 아니다. 응집 입자(92)는 정전기나 반데르발스 력 등에 의해 복수의 1차 입자가 집합한 것이다. 또한, 응집 입자(92)는 초음파 등의 외력에 의해, 그 일부 또는 전부가 1차 입자의 상태로 분해하는 정도의 힘으로 결합하고 있다. 응집 입자(92)의 입경으로서는, 약 1㎛ 정도의 것으로, 결정 입자(92a)로서는, 14면체나 12면체 등의 7면 이상의 면을 갖는 다면체 형상을 갖는다. 또한, 결정 입자(92a)는 이하에 기재하는 기상 합성법 또는 전구체 소성법 중 어느 하나로 제조할 수 있다.
기상 합성법에서는, 불활성 가스가 채워진 분위기 하에서 순도가 99.9% 이상의 마그네슘(Mg) 금속 재료가 가열된다. 또한, 분위기에 산소를 소량 도입해서 가열됨으로써, Mg이 직접 산화한다. 이에 의해 MgO의 결정 입자(92a)가 제작된다.
한편, 전구체 소성법에서는, 이하의 방법에 의해 결정 입자(92a)가 제작된다. 전구체 소성법에서는, MgO의 전구체를 700℃ 이상의 고온으로 균일하게 소성된다. 그리고, 소성된 MgO이 서냉되어 MgO의 결정 입자(92a)가 얻어진다. 전구체로서는, 예를 들면 마그네슘 알콕시드(Mg(OR)2), 마그네슘 아세틸아세톤(Mg(acac)2), 수산화 마그네슘(Mg(OH)2), 탄산 마그네슘(MgCO2), 염화 마그네슘(MgCl2), 황산 마그네슘(MgSO4), 질산 마그네슘(Mg(NO3)2), 옥살산 마그네슘(MgC2O4) 중 어느 1종 이상의 화합물을 선택할 수 있다.
또한, 선택한 화합물에 따라서는, 통상적으로, 수화물의 형태를 취하는 경우도 있지만 이러한 수화물을 이용해도 된다. 이들 화합물은, 소성 후에 얻어지는 MgO의 순도가 99.95% 이상, 바람직하게는 99.98% 이상이 되도록 조정된다. 이들 화합물 중에, 각종 알칼리 금속, B, Si, Fe, Al 등의 불순물 원소가 일정량 이상 섞여 있으면, 열처리 시에 불필요한 입자 간 유착이나 소결이 생겨서, 고결정성의 MgO의 결정 입자(92a)를 얻기 어렵기 때문이다. 이 때문에, 불순물 원소를 제거하는 것 등에 의해 미리 전구체를 조정하는 것이 필요해진다. 전구체 소성법의 소성 온도나 소성 분위기를 조정함으로써, 입경의 제어가 가능하다. 소성 온도는 700℃ 정도 내지 1500℃ 정도의 범위로 선택할 수 있다. 소성 온도가 1000℃ 이상에서는, 1차 입경을 0.3～2㎛ 정도로 제어 가능하다. 결정 입자(92a)는 전구체 소성법에 의한 생성 과정에 있어서, 복수개의 1차 입자끼리가 응집한 응집 입자(92)의 상태에서 얻어진다.
MgO의 응집 입자(92)는, 본 발명자의 실험에 의해, 주로 기입 방전에 있어서의 방전 지연을 억제하는 효과와, 방전 지연의 온도 의존성을 개선하는 효과가 확인되고 있다. 그러므로 본 실시 형태에서는, 응집 입자(92)가 기초막(91)에 비교하여 고도의 초기 전자 방출 특성이 우수한 성질을 이용하여, 방전 펄스 상승 시에 필요한 초기 전자 공급부로서 배설하고 있다.
방전 지연은, 방전 개시 시에 있어서, 트리거가 되는 초기 전자가 기초막(91) 표면으로부터 방전 공간(16) 중에 방출되는 양이 부족한 것이 주원인으로 생각된다. 따라서, 방전 공간(16)에 대한 초기 전자의 안정 공급에 기여하기 위해서, MgO의 응집 입자(92)를 기초막(91)의 표면에 분산 배치한다. 이에 의해, 방전 펄스의 상승 시에 방전 공간(16) 중에 전자가 풍부하게 존재하고, 방전 지연의 해소가 도모된다. 따라서, 이러한 초기 전자 방출 특성에 의해, PDP(1)가 고정밀한 경우 등에 있어서도 방전 응답성이 좋은 고속 구동이 가능해지고 있다. 또한 기초막(91)의 표면에 금속 산화물의 응집 입자(92)를 배설하는 구성으로는, 주로 기입 방전에 있어서의 방전 지연을 억제하는 효과에 더하여 방전 지연의 온도 의존성을 개선하는 효과도 얻어진다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 있어서의 PDP(1)에서는, 저전압 구동과 전하 유지의 양립 효과를 발휘하는 기초막(91)과, 방전 지연의 방지 효과를 발휘하는 MgO의 응집 입자(92)에 의해 구성함으로써, PDP(1) 전체로서, 고정밀한 PDP에서도 고속 구동을 저전압으로 구동할 수 있고, 또한 점등 불량을 억제한 고품위의 화상 표시 성능을 실현할 수 있다.
[4-3. 실험 1]
도 7은 본 실시 형태에 있어서의 PDP(1) 중, MgO과 CaO으로 구성한 기초막(91)을 이용한 경우의 방전 지연과 보호층(9) 중의 칼슘(Ca) 농도와의 관계를 도시하는 도면이다. 기초막(91)으로서 MgO과 CaO으로 구성하고, 기초막(91)은 X선 회절 분석에 있어서, MgO의 피크가 발생하는 회절각과 CaO의 피크가 발생하는 회절각 사이에 피크가 존재하도록 하고 있다.
또한, 도 7에는 보호층(9)으로서 기초막(91)만인 경우와, 기초막(91) 위에 응집 입자(92)를 배치한 경우에 대해서 나타내고, 방전 지연은 기초막(91) 중에 Ca이 함유되어 있지 않은 경우를 기준으로 하여 나타내고 있다.
도 7에서 명백해지는 바와 같이, 기초막(91)만인 경우와, 기초막(91) 위에 응집 입자(92)를 배치한 경우에 있어서, 기초막(91)만인 경우에는 Ca 농도의 증가와 함께 방전 지연이 커지는데 반해, 기초막(91) 위에 응집 입자(92)를 배치함으로써 방전 지연을 대폭 작게 할 수 있어, Ca 농도가 증가해도 방전 지연은 거의 증대 하지 않는 것을 알 수 있다.
[4-4. 실험 2]
다음으로, 본 실시 형태에 있어서의 보호층(9)을 갖는 PDP(1)의 효과를 확인하기 위해서 행한 실험 결과에 대해서 설명한다.
우선, 구성이 서로 다른 보호층(9)을 갖는 PDP(1)를 시작하였다. 시작품(1)은 MgO에 의한 보호층(9)만을 형성한 PDP(1)이다. 시작품(2)은 Al, Si 등의 불순물을 도프한 MgO에 의한 보호층(9)을 형성한 PDP(1)이다. 시작품(3)은 MgO에 의한 보호층(9) 위에 MgO으로 이루어지는 결정 입자(92a)의 1차 입자만을 산포하고, 부착시킨 PDP(1)이다.
한편, 시작품(4)은 본 실시 형태에 있어서의 PDP(1)이다. 시작품(4)은 MgO에 의한 기초막(91) 위에, 동등한 입경을 갖는 MgO의 결정 입자(92a)끼리를 응집시킨 응집 입자(92)를 전체면에 걸쳐서 분포하도록 부착시킨 PDP(1)이다. 보호층(9)으로서, 전술한 샘플 A를 이용하고 있다. 즉, 보호층(9)은 MgO과 CaO으로 구성한 기초막(91)과, 기초막(91) 위에 결정 입자(92a)를 응집시킨 응집 입자(92)를 전체면에 걸쳐서 거의 균일하게 분포하도록 부착시키고 있다. 또한, 기초막(91)은 기초막(91)면의 X선 회절 분석에 있어서, 기초막(91)을 구성하는 제1 금속 산화물의 피크와 제2 금속 산화물의 피크 사이에 피크를 갖는다. 즉, 제1 금속 산화물은 MgO이며, 제2 금속 산화물은 CaO이다. 그리고, MgO의 피크의 회절각은 36.9도이며, CaO의 피크의 회절각은 32.2도이며, 기초막(91)의 피크의 회절각은 36.1도에 존재하도록 하고 있다.
이들 4종류의 보호층의 구성을 갖는 PDP(1)에 대해서, 전자 방출 성능과 전하 유지 성능이 측정되었다.
또한, 전자 방출 성능은 클수록 전자 방출량이 많은 것을 나타내는 수치이다. 전자 방출 성능은 방전의 표면 상태 및 가스종과 그 상태에 따라서 정해지는 초기 전자 방출량으로서 표현된다. 초기 전자 방출량은 표면에 이온 혹은 전자 빔을 조사해서 표면으로부터 방출되는 전자 전류량을 측정하는 방법으로 측정할 수 있다. 그러나, 비파괴로 실시하는 것이 곤란하다. 따라서, 일본 특허 출원 공개 제2007-48733호 공보에 기재되어 있는 방법이 이용되었다. 즉, 방전 시의 지연 시간 중, 통계 지연 시간이라 불리는 방전이 발생하기 쉬운 기준이 되는 수치가 측정되었다. 통계 지연 시간의 역수를 적분함으로써, 초기 전자의 방출량과 선형 대응하는 수치가 된다. 방전 시의 지연 시간이란, 기입 방전 펄스의 상승으로부터 기입 방전이 지연되어 발생할 때까지의 시간이다. 방전 지연은 기입 방전이 발생할 때의 트리거가 되는 초기 전자가 보호층 표면으로부터 방전 공간 중에 방출되기 어려운 것이 주요한 요인으로서 생각되고 있다.
또한, 전하 유지 성능은 그 지표로서, PDP(1)로서 제작한 경우에 전하 방출 현상을 억제하기 위해서 필요로 하는 주사 전극에 인가하는 전압(이하 Vscn 점등 전압이라 칭함)의 전압값이 이용되었다. 즉, Vscn 점등 전압이 낮은 쪽이, 전하 유지 능력이 높은 것을 나타낸다. Vscn 점등 전압이 낮으면, PDP가 저전압으로 구동할 수 있다. 따라서, 전원이나 각 전기 부품으로서, 내압 및 용량이 작은 부품을 사용하는 것이 가능해진다. 현상의 제품에 있어서, 주사 전압을 순차적으로 패널에 인가하기 위한 MOSFET 등의 반도체 스위칭 소자에는, 내압 150V 정도의 소자가 사용되고 있다. Vscn 점등 전압으로서는, 온도에 의한 변동을 고려하여, 120V이하로 억제하는 것이 바람직하다.
도 8에서 명백해지는 바와 같이, 시작품(4)은 전하 유지 성능의 평가에 있어서, Vscn 점등 전압을 120V 이하로 할 수 있고, 또한 전자 방출 성능이 MgO만의 보호층인 경우의 시작품(1)에 비해서 매우 양호한 특성을 얻을 수 있었다.
일반적으로는 PDP의 보호층의 전자 방출 능력과 전하 유지 능력은 상반한다. 예를 들면, 보호층의 성막 조건의 변경, 혹은 보호층 중에 Al이나 Si, Ba 등의 불순물을 도핑해서 성막함으로써, 전자 방출 성능을 향상하는 것은 가능하다. 그러나, 부작용으로서 Vscn 점등 전압도 상승해 버린다.
본 실시 형태의 보호층(9)을 갖는 PDP에 있어서는, 전자 방출 능력으로서는, 8 이상의 특성으로, 전하 유지 능력으로서는 Vscn 점등 전압이 120V 이하인 것을 얻을 수 있다. 즉, 고정밀화에 의해 주사선 수가 증가하고, 또한 셀 사이즈가 작아지는 경향에 있는 PDP에 대응할 수 있는 전자 방출 능력과 전하 유지 능력의 양방을 구비한 보호층(9)을 얻을 수 있다.
[4-5. 실험 3]
다음으로, 본 실시 형태에 따른 PDP(1)의 보호층(9)에 이용한 응집 입자(92)의 입경에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 입경이란 평균 입경을 의미하고, 평균 입경이란 체적 누적 평균 직경(D50)을 의미한다.
도 9는 보호층(9)에 있어서, MgO의 응집 입자(92)의 평균 입경을 변화시켜서 전자 방출 성능을 조사한 실험 결과를 나타내는 것이다. 도 9에 있어서, 응집 입자(92)의 평균 입경은, 응집 입자(92)를 SEM 관찰함으로써 길이 측정되었다.
도 9에 도시한 바와 같이, 평균 입경이 0.3㎛ 정도로 작아지면, 전자 방출 성능이 낮아지고, 거의 0.9㎛ 이상이면, 높은 전자 방출 성능이 얻어진다.
방전 셀 내에서의 전자 방출수를 증가시키기 위해서는, 보호층(9) 위의 단위 면적당 결정 입자수는 많은 쪽이 바람직하다. 본 발명자들의 실험에 따르면, 보호층(9)과 밀접하게 접촉하는 격벽(14)의 꼭대기부에 상당하는 부분에 결정 입자(92a)가 존재하면, 격벽(14)의 꼭대기부를 파손시키는 경우가 있다. 이 경우, 파손한 격벽(14)의 재료가 형광체 위에 올라타는 등에 의해, 해당하는 셀이 정상적으로 점등 또는 소등하지 않게 되는 현상이 발생하는 것을 알 수 있었다. 격벽 파손의 현상은, 결정 입자(92a)가 격벽 꼭대기부에 대응하는 부분에 존재하지 않으면 발생하기 어렵기 때문에, 부착시키는 결정 입자수가 많아지면, 격벽(14)의 파손 발생 확률이 높아진다. 도 10은 응집 입자(92)의 평균 입경을 변화시켜서 격벽 파괴 확률을 조사한 실험 결과를 나타내는 것이다. 도 10에 도시한 바와 같이, 응집 입자(92)의 평균 입경이 2.5㎛ 정도로 커지면, 격벽 파손의 확률이 급격하게 높아지고, 2.5㎛보다 작아지면, 격벽 파손의 확률은 비교적 작게 억제할 수 있다.
이상과 같이 본 실시 형태의 보호층(9)을 갖는 PDP(1)에서는, 전자 방출 능력으로서는, 8 이상의 특성으로, 전하 유지 능력으로서는 Vscn 점등 전압이 120V 이하인 것을 얻을 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 결정 입자로서 MgO 입자를 이용해서 설명했지만, 이 외의 단결정 입자에서도, MgO과 마찬가지로 높은 전자 방출 성능을 갖는 Sr, Ca, Ba, Al 등의 금속 산화물에 의한 결정 입자를 이용해도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있기 때문에, 입자종으로서는 MgO에 한정되는 것은 아니다.
[5. 보호층 형성 공정 S13의 상세]
다음으로, 본 실시 형태의 PDP(1)에 있어서, 보호층 형성 공정 S13에 대해서, 도 11 및 도 12를 이용해서 설명한다.
도 11에 도시한 바와 같이, 보호층 형성 공정 S13은, 유전체층(8)을 형성하는 유전체층 형성 공정 S12를 행한 후에, 기초막 증착 공정 S131, 페이스트 도포 공정 S132 및 건조 공정 S133이 있다.
도 12에 도시한 바와 같이, 기초막 증착 공정 S131에서는, 진공 증착법에 의해, 기초막(91)이 유전체층(8) 위에 형성된다. 진공 증착법의 원재료는, MgO 단체, CaO 단체, SrO 단체 및 BaO 단체의 재료의 펠릿 또는 그들 재료를 혼합한 펠릿이다. 진공 증착법 외에도, 전자 빔 증착법, 스퍼터링법, 이온 플래팅법 등을 이용할 수 있다.
그리고, 그 후의 페이스트 도포 공정 S132 및 건조 공정 S133에 있어서, 미소성의 기초막(91)의 전체면에 걸쳐서, 기초막(91) 위에 유기 용제의 피막(17)이 형성된다. 또한, 페이스트 도포 공정 S132 전에 기초막(91)을 소성해도 된다.
페이스트 도포 공정 S132에서는, 우선 응집 입자(92)를 분산시킨 유기 용제인 응집 입자 페이스트가 제작된다. 그 후, 응집 입자 페이스트가 기초막(91) 위에 도포됨으로써, 평균 막 두께 8㎛ 이상 20㎛ 이하인 도포층인 응집 입자 페이스트막(93)이 형성된다. 또한, 응집 입자 페이스트를 기초막(91) 위에 도포하는 방법으로서, 스크린 인쇄법, 스프레이법, 스핀 코트법, 다이 코트법, 슬릿 코트법 등도 이용할 수 있다. 또한, 응집 입자 페이스트막(93)의 평균 막 두께는, 후술하는 건조 공정 S133의 조건에도 의하지만, 8㎛ 이상 12㎛ 이하이면 더 바람직하다. 응집 입자 페이스트막(93)의 평균 막 두께가 12㎛보다 두꺼우면, 건조 공정 S133에 있어서, 시간이 길어지기 때문이다. 응집 입자 페이스트막(93)의 평균 막 두께가 8㎛보다 얇으면, 응집 입자(92)가 기초막(91) 위에 균일하게 분산되기 어렵기 때문이다.
여기서, 응집 입자 페이스트의 제작에 사용하는 유기 용제로서는, 기초막(91)이나 응집 입자(92)와의 친화성이 높은 것이 적합하다. 예를 들면 메틸메톡시 부탄올, 테르피네올, 프로필렌 글리콜, 벤질 알코올 등의 유기 용제 단체 혹은 그들의 혼합 용제가 이용된다. 이들 유기 용제를 포함한 페이스트의 점도는 수m㎩·s ∼ 수십m㎩·s이다.
응집 입자 페이스트가 도포된 전면 유리 기판(3)은, 즉시 건조 공정 S133으로 옮겨진다. 건조 공정 S133에서는, 응집 입자 페이스트막(93)이 감압 건조된다. 그에 의해, 응집 입자 페이스트막(93)의 유기 용제가 제거된다. 유기 용제가 제거되는 과정에서, 기초막(91) 위에 복수개의 응집 입자(92)가 분산되어 부착된다. 또한, 응집 입자 페이스트막(93)의 유기 용제는 전부 제거되지 않고, 기초막(91) 위에 평균 막 두께 1㎚ 이상 50㎚ 이하인 유기 용제의 피막(17)이 형성된다. 건조 공정 S133의 상세 내용은, 더 후술된다.
이 방법에 따르면, 기초막(91)에 응집 입자(92)를 전체면에 걸쳐서 분산되어 부착되는 것이 가능하다. 또한, 기초막(91) 위에 유기 용제의 피막(17)을 형성할 수 있다.
여기서, 종래의 PDP의 제조 방법에 대해서 설명한다. 종래의 PDP의 제조 방법에 있어서의 보호층 형성 공정에서는, 건조 공정 후에, 소성 공정이 행해지고 있었다. 소성 공정에서는, 건조 공정 후의 전면 유리 기판(3)이 수백도의 온도로 소성되고 있었다. 소성 공정을 행함으로써, 보호층(9)에 잔존한 유기 용제를 전부 제거하고 있었다.
그러나, 기초막(91)은 대기에 노출되면, CO계의 불순물과 반응해서 용이하게 변질된다. 기초막(91)의 표면에 CO계의 불순물과 반응하면, 기초막(91)의 표면에 탄산염이 형성된다. 그리고, 기초막(91)의 표면이 변질하면, 기초막(91)의 2차 전자 방출 능력이 감소한다. 그 결과, PDP(1)의 유지 전압은 상승해버린다. 기초막(91)의 표면에 형성된 탄산염은, 화합물이기 때문에, 제조 공정에 있어서 용이하게 제거할 수 없다. 예를 들면, 탄산 칼슘이 형성된 경우, 가열 분해에 의해 기초막(91)의 표면부터 제거하기 위해서는, 825℃ 이상의 온도가 필요하기 때문에, 가열 이외의 공정이 필요해진다.
따라서, 본 실시 형태의 PDP(1)의 제조 방법은, 건조 공정 S133에 있어서, 기초막(91) 위에 유기 용제의 피막(17)을 형성한다. 그리고, 건조 공정 S133 후에 소성 공정을 행하지 않기 때문에, 피막(17)은 보호층 형성 공정 S13에 있어서 제거되지 않는다. 그 때문에, 본 실시 형태의 PDP(1)의 제조 방법은, 기초막(91)을 대기에 노출시켜도 기초막(91)이 대기 중의 CO계의 불순물과 반응하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 본 실시 형태의 PDP(1)의 제조 방법은, 봉착 배기 공정 S32에 있어서, 피막(17)을 증발시키고, 피막(17)의 성분을 방전 공간(16)으로부터 배출할 수 있다. 유기 용제의 피막(17)은 기초막(91)과는 반응하지 않고, 부착되어 있는 것뿐이기 때문에, 봉착 배기 공정 S32에 있어서, 가열함으로써 용이하게 제거할 수 있다.
그 때문에, 본 실시 형태의 기초막(91)은 2차 전자 방출 능력이 감소하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태의 제조 방법으로 제작되는 PDP(1)는 기초막(91)의 열화를 억제하고, 유지 전압을 저감할 수 있다.
[6. 건조 공정 S133의 상세]
다음으로, 건조 공정 S133에 대해서 상세하게 설명한다. 건조 공정 S133은 진공 챔버를 이용해서 행해진다. 진공 챔버는 게이트부를 구비하고 있다. 게이트부를 통해서 전면 유리 기판(3)이 출납된다. 진공 챔버는 드라이 펌프에 접속되어 있다. 드라이 펌프에 의해, 진공 챔버 내의 압력이 제어된다. 진공 챔버 내에는 테이블이 배치되어 있다. 테이블은 고정 기구를 구비하고 있다.
우선, 기초막(91) 위에 응집 입자 페이스트막(93)이 형성된 전면 유리 기판(3)이 게이트부로부터 진공 챔버 내로 반송된다. 전면 유리 기판(3)은 기초막(91)이 위가 되도록 테이블 위에 설치된다. 다음으로, 드라이 펌프에 의해, 진공 챔버 내의 압력이, 소정의 압력까지 감압된다. 본 실시 형태에서는, 진공 챔버 내의 압력이 9㎩까지 감압된다. 또한, 진공 챔버 내의 압력이 9㎩가 될 때까지의 시간은, 2분에서 3분이다.
건조 공정 S133에 의해, 응집 입자 페이스트막(93)은 진공 챔버 내에서, 건조된다. 건조 공정 S133에서는, 가열 건조의 경우에 현저한 응집 입자 페이스트막(93) 내의 대류가 발생하지 않는다. 그 때문에, 응집 입자(92)가 보다 균일하게 기초막(91) 위에 부착된다.
또한, 건조 공정 S133에 의해, 응집 입자 페이스트막(93)은 건조되지만, 유기 용제는 전부 제거되지 않는다. 이에 의해, 기초막(91) 위에는, 평균 막 두께 5㎚ 이상 20㎚ 이하인 유기 용제의 피막(17)이 형성된다. 본 실시 형태에서는, 피막(17)은 기초막(91)의 표면에만 형성된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 유기 용제의 피막(17)은 기초막(91)의 표면에만 형성되었지만, 응집 입자(92)의 표면에도 형성되어도 된다. 그러나, 기초막(91)의 표면에만 피막(17)을 형성함으로써, 후술하는 피막 제거 시에, 공정이 간략화된다. 그것은 기초막(91)의 표면으로부터만 피막(17)을 증발시키면 되고, 응집 입자(92)로부터 증발시키는 조건을 고려하지 않아도 되기 때문이다. 또한, 적어도 기초막(91)에 피막(17)을 형성함으로써, 본 실시 형태의 효과는 발휘된다.
또한, 진공 챔버 내의 압력이 50㎩ 이하까지 감압되는 것이 바람직하다. 응집 입자 페이스트막(93)의 건조에 시간이 걸려서, 응집 입자(92)가 균일하게 분산되기 어렵기 때문이다. 진공 챔버의 내의 압력이 20㎩ 이하까지 감압되면 더 바람직하다. 응집 입자(92)가 보다 균일하게 분산되어 부착되어지기 때문이다.
또한, 건조 공정 S133에 있어서, 예를 들면 진공 챔버의 내의 압력을 5분이내에 대기압으로부터 20㎩ 이하까지 감압하는 방법에 의해, 피막(17)을 기초막(91)의 표면에만 형성할 수 있다.
또한, 유기 용제의 피막(17)의 평균 막 두께는, 1㎚ 이상 50㎚ 이하가 바람직하다. 피막(17)의 평균 막 두께가 50㎚보다 두꺼우면, 피막(17)을 증발시켜서 기초막(91)으로부터 제거하는 공정에 시간이 걸리기 때문이다. 또한, 피막(17)의 평균 막 두께가 1㎚보다 얇으면, 기초막(91)이 피막(17)에 피복되지 않는 영역이 출현해 버리기 때문이다. 유기 용제의 피막(17)의 평균 막 두께는, 5㎚ 이상 20㎚ 이하이면 더 바람직하다. 기초막(91)의 전체면을 보다 확실하게 피막할 수 있고, 또한 피막(17)을 증발시켜서 기초막(91)으로부터 제거하는 공정의 시간이 더 단축되기 때문이다.
[6-1. 피막 제거 방법에 대해서]
제조한 PDP(1)에 있어서, 기초막(91) 위에 형성한 유기 용제의 피막(17)의 성분이 방전 공간(16) 내에 잔류하면, 방전 전압을 변동시켜, 보호층(9)의 내스퍼터 성능을 열화시키는 등의 문제점이 생긴다. 따라서, 피막(17)을 이 PDP(1)의 제조 공정 중에서, 방전 가스를 봉입하기 전에 제거할 필요가 있다. 본 실시 형태에서는, 봉착 배기 공정 S32에 있어서, 기초막(91)으로부터 피막(17)을 증발시켜서, 피막(17)의 성분을 방전 공간(16)으로부터 배출한다. 이하, 피막(17)의 제거 방법에 대해서 설명한다.
우선, 얼라인먼트 공정 S31에 있어서, 피막(17)이 형성된 전면판(2)과 배면판(10)이 대향 배치된다. 이때, 전면판(2)과 배면판(10)은, 기판주변부에 설치된 봉착재를 끼워서 대향 배치되고, 예를 들면 클립 등으로 가고정되어 봉착로 내에 설치된다. 배면판(10)에는 배기 구멍을 통과해서 방전 공간(16)과 도통할 수 있는, 예를 들면 유리 재료로 이루어지는 배기관이 배치되어 있다. 배기관은 패널 내 배기 장치 및 방전 가스 도입 장치에 접속되어 있다. 봉착재로서는, 예를 들면 연화점 온도가 380℃인 저융점 유리를 이용하고 있다.
다음으로, 봉착 배기 공정 S32에 있어서, 대향 배치된 전면판(2)과 배면판(10)을 가열함으로써 피막(17)을 증발시키고, 또한 응집 입자(92)를 기초막(91) 위에 분산 배치하고, 또한 증발한 피막(17)의 성분을 방전 공간(16)으로부터 배출한다.
우선, 봉착로의 내부를 1×10-2㎩ 정도까지 감압 배기한다. 이때, 배면판(10)과 전면판(2)은 아직 봉착이 이루어져 있지 않기 때문에, 방전 공간(16) 내와 봉착로 내는 동일 압력이 된다.
다음으로, 봉착재의 연화점 온도 380℃ 이하로 피막(17)을 증발시키기 위해서, 봉착로의 내부의 배기를 계속한 채, 전면판(2)과 배면판(10)이 예를 들면 350℃ 정도가 될 때까지 봉착로를 승온시키고, 그 온도로 10분간 유지한다. 이에 의해, 기초막(91) 위에 형성된 피막(17)의 성분이 증발해서 응집 입자(92)가 기초막(91) 위에 분산 배치된다. 또한, 증발한 피막(17)의 성분이 방전 공간(16) 밖으로 배출된다. 또한, 전면판(2) 및 배면판(10)의 가열과 봉착로의 내부의 배기는 동시에 행해지면, 전면판(2) 및 배면판(10)의 가열에 의해 증발한 피막(17)의 성분이 다시 기초막(91)에 부착되는 것을 억제할 수 있기 때문에 바람직하다.
그리고, 방전 공간(16) 내의 배기를 계속한 채, 전면판(2)과 배면판(10)이 봉착재의 연화점 온도 380℃를 초과하는 온도, 예를 들면 420℃ 정도가 될 때까지 봉착로를 승온하고, 그 온도로 10분간 정도 유지한다. 이 공정에 의해, 봉착재를 충분히 용융시킨다. 그리고, 봉착재의 연화점 온도 이하의 예를 들면 300℃까지 강온시킴으로써, 전면판(2)과 배면판(10)을 봉착한다.
또한, 방전 공간(16) 내를 1×10-4㎩ 정도가 될 때까지 배기를 계속한 후, 방전 가스 도입 장치에 의해 방전 공간(16)에 방전 가스를 도입한다. 방전 가스로서는, 예를 들면 Ne와 Xe의 혼합 가스를 압력 66.5㎪로 도입해서 배기관을 밀봉하고, 봉착 장치로부터 전면판(2)과 배면판(10)을 취출한다.
이상의 공정에 의해, 피막(17)이 증발된 전면판(2)과 배면판(10)이 봉착된 PDP(1)가 완성된다.
[6-2. 실험 4]
다음으로, 본 실시 형태에 있어서의 PDP(1)의 제조 방법의 효과를 확인하기 위해서 행한 실험 결과에 대해서 설명한다. 발명자들은, 기초막(91)의 조성 및 보호층 형성 공정 S13을 바꾸어서 제조한 PDP의 샘플을 3종 준비했다. 발명자들은, 그들 샘플에 대해서, 초기 유지 전압의 측정을 행하였다. 샘플 1의 PDP는 기초막 증착 공정 S131에 있어서 MgO 단체의 기초막(91)이 형성되었다. 그리고, 건조 공정 S133 후에 소성 공정이 행해졌다. 샘플 2의 PDP는 기초막 증착 공정 S131에 있어서 전술한 샘플 A의 기초막(91)이 형성되었다. 즉, 샘플 2의 기초막(91)은 MgO과 CaO에 의해 구성되고 있다. 그리고, 샘플 2의 PDP는 건조 공정 S133 후에 소성 공정이 행해졌다. 샘플(3)의 PDP는 기초막 증착 공정 S131에 있어서 전술한 샘플 A의 기초막(91)이 형성되었다. 또한, 샘플(3)의 PDP는 건조 공정 S133에 의해 기초막(91) 위에 유기 용제의 피막(17)이 형성되고 있다. 그리고 건조 공정 S133 후에 소성 공정이 행해지지 않았다. 샘플 1 및 샘플 2에 있어서의 소성 공정은, 대기 분위기에서 500℃의 온도로 행해졌다.
이들 샘플에 대해서, 초기 유지 전압을 측정하고, 샘플 1을 기준으로 한 상대 유지 전압을 측정했다. 샘플 1의 PDP의 유지 전압을 0(V)로 했을 때, 샘플 2의 PDP의 상대 유지 전압은, -20.21(V)였다. 이로부터, 샘플 2의 PDP는 샘플 1의 PDP와 비교해서, 유지 전압이 대폭 저감되고 있는 것을 알 수 있다. 이는, 샘플 2의 PDP의 기초막(91)은 MgO과 CaO에 의해 구성되어 있기 때문이다. 즉, 샘플 2의 PDP는 기초막(91)이 2종의 금속 산화물로 구성되어 있기 때문에, 유지 전압을 저감할 수 있다. 또한, 샘플(3)의 PDP의 상대 유지 전압은 샘플 1의 PDP의 유지 전압을 0(V)로 했을 때, -29.41(V)였다. 이로부터, 샘플(3)의 PDP는 샘플 1의 PDP뿐만 아니라, 샘플 2의 PDP와 비교해서, 유지 전압이 대폭 저감되고 있는 것을 알 수 있다. 이는, 건조 공정 S133에 의해 기초막(91) 위에 유기 용제의 피막(17)을 형성하고, 건조 공정 S133 후에 소성 공정을 행하지 않음으로써 피막(17)이 제거되지 않는 효과이다. 피막(17)이 기초막(91) 위에 형성됨으로써, 대기에 노출시켜도 CO계의 불순물이 기초막(91)의 표면에 부착되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 샘플(3)의 PDP(1)는 기초막(91)의 열화를 억제하고, 유지 전압을 저감할 수 있다. 또한, 샘플(3)의 PDP(1)는 봉착 배기 공정 S32에 있어서, 피막(17)이 제거되고, 방전 공간(16)에 잔존하지 않는 것도 확인할 수 있었다.
또한, 본 실시 형태의 PDP(1)의 제조 방법에서는, 피막(17)을 형성함으로써, 보호층(9) 형성 후의 전면 유리 기판(3)의 반송 분위기를 진공 혹은 질소나 질소와 산소의 혼합 가스, 또는 희가스 등의 가스 분위기로 할 필요가 없어, 생산 설비의 간략화를 도모하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태의 PDP(1)의 제조 방법은, 보호층 형성 공정 S13에 있어서, 소성 공정을 행하지 않고, 피막(17)을 형성할 수 있다. 그리고, 본 실시 형태의 제조 방법은, 형성한 피막(17)을 전면판(2)과 배면판(10)의 봉착 배기 공정 S32에 있어서 증발시킬 수 있다. 그 때문에, 피막(17)을 제거하는 공정을 새롭게 구비할 필요가 없어, 소성 공정을 생략할 수 있으므로, 생산 설비의 간략화를 도모하는 것이 가능해진다.
[7. 정리]
본 실시 형태는 PDP(1)의 제조 방법으로서, PDP(1)는 배면판(10)과, 배면판(10)과 봉착된 전면판(2)을 구비한다. 전면판(2)은 유전체층(8)과 유전체층(8)을 덮는 보호층(9)을 갖는다. 보호층(9)은 유전체층(8) 위에 형성된 기초층인 기초막(91)을 포함한다. 기초막(91)에는 산화 마그네슘의 결정 입자가 복수개 응집한 응집 입자(92)가 전체면에 걸쳐서 분산 배치된다. 기초막(91)은 적어도 제1 금속 산화물과 제2 금속 산화물을 포함한다. 또한, 기초막(91)은 X선 회절 분석에 있어서 적어도 하나의 피크를 갖는다. 기초막(91)의 피크는 제1 금속 산화물의 X선 회절 분석에 있어서의 제1 피크와, 제2 금속 산화물의 X선 회절 분석에 있어서의 제2 피크 사이에 있다. 제1 피크 및 제2 피크는 기초층의 피크가 나타내는 면방위와 동일한 면방위를 나타낸다. 제1 금속 산화물 및 제2 금속 산화물은 산화 마그네슘, 산화 칼슘, 산화 스트론튬 및 산화 바륨으로 이루어지는 군 중에서 선택되는 2종이다.
그리고, 본 실시 형태에 있어서의 PDP(1)의 제조 방법은, 이하의 프로세스를 포함한다. 유전체층(8) 위에 기초막(91)을 형성한다. 다음으로, 응집 입자(92)를 분산시킨 유기 용제를 기초막(91) 위에 도포함으로써 도포층인 응집 입자 페이스트막(93)을 형성한다. 다음으로, 응집 입자 페이스트막(93)을 감압 건조함으로써 적어도 기초막(91) 위에 유기 용제의 피막(17)을 형성한다. 계속해서, 피막(17)이 형성된 전면판(2)과 배면판(10)을 대향 배치한다. 다음으로, 대향 배치된 전면판(2)과 배면판(10)을 가열함으로써 피막(17)을 증발시키고, 또한 응집 입자(92)를 기초막(91) 위에 분산 배치하고, 또한 증발한 피막(17)의 성분을 방전 공간(16)으로부터 배출한다. 다음으로, 피막(17)이 증발된 전면판(2)과 배면판(10)을 봉착한다.
이상의 프로세스에 의해, 본 실시 형태의 PDP(1)의 제조 방법은, 건조 공정 S133에 있어서 기초막(91)의 표면에 유기 용제의 피막(17)을 형성할 수 있다. 그에 따라, 본 실시 형태의 PDP(1)는 기초막(91)의 열화를 억제하고, 유지 전압을 저감할 수 있다. 또한, PDP(1)는 기초막(91)의 전하 유지 성능의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 본 실시 형태의 PDP(1)의 제조 방법은 건조 공정 S133에서 형성한 유기 용제의 피막(17)을 봉착 배기 공정 S32에서 증발시킬 수 있다. 그 때문에, 본 실시 형태의 PDP(1)의 제조 방법은 건조 공정 S133 후에 소성 공정을 설치할 필요가 없어, 생산 설비의 간략화를 도모하는 것이 가능해진다.
이상과 같이 본 실시 형태에 개시된 기술은, 고정밀하고 고휘도인 표시 성능을 구비하고, 또한 저소비 전력의 PDP를 실현하는 데 있어서 유용하다.
1 : PDP
2 : 전면판
3 : 전면 유리 기판
4 : 주사 전극
4a, 5a : 투명 전극
4b, 5b : 버스 전극
5 : 유지 전극
6 : 표시 전극
7 : 블랙 스트라이프
8 : 유전체층
9 : 보호층
10 : 배면판
11 : 배면 유리 기판
12 : 데이터 전극
13 : 기초 유전체층
14 : 격벽
15 : 형광체층
16 : 방전 공간
17 : 피막
81 : 제1 유전체층
82 : 제2 유전체층
91 : 기초막
92 : 응집 입자
92a : 결정 입자
93 : 응집 입자 페이스트막

Claims (7)

  1. 배면판과, 상기 배면판과의 사이에 방전 공간을 설치해서 봉착된 전면판을 구비하고,
    상기 전면판은, 유전체층과 상기 유전체층을 덮는 보호층을 갖고,
    상기 보호층은, 상기 유전체층 위에 형성된 기초층을 포함하고,
    상기 기초층에는, 산화 마그네슘의 결정 입자가 복수개 응집한 응집 입자가 전체면에 걸쳐서 분산 배치되고,
    상기 기초층은, 적어도 제1 금속 산화물과 제2 금속 산화물을 포함하고,
    또한 상기 기초층은, X선 회절 분석에 있어서 적어도 하나의 피크를 갖고,
    상기 피크는, 제1 금속 산화물의 X선 회절 분석에 있어서의 제1 피크와, 제2 금속 산화물의 X선 회절 분석에 있어서의 제2 피크 사이에 있고,
    상기 제1 피크 및 상기 제2 피크는, 상기 피크가 나타내는 면방위와 동일한 면방위를 나타내고,
    상기 제1 금속 산화물 및 상기 제2 금속 산화물은, 산화 마그네슘, 산화 칼슘, 산화 스트론튬 및 산화 바륨으로 이루어지는 군 중에서 선택되는 2종인
    플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법으로서,
    상기 유전체층 위에 상기 기초층을 형성하고,
    다음으로, 상기 응집 입자를 분산시킨 유기 용제를 상기 기초층 위에 도포함으로써 도포층을 형성하고,
    다음으로, 상기 도포층을 감압 건조함으로써 적어도 상기 기초층 위에 상기 유기 용제의 피막을 형성하고,
    계속해서, 상기 피막이 형성된 전면판과 상기 배면판을 대향 배치하고,
    다음으로, 대향 배치된 전면판과 배면판을 가열함으로써 상기 피막을 증발시키고, 또한 상기 응집 입자를 상기 기초층 위에 분산 배치하고, 또한 증발한 피막의 성분을 상기 방전 공간으로부터 배출하고,
    다음으로, 상기 피막이 증발된 전면판과 상기 배면판을 봉착하는
    플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도포층을 50㎩ 이하의 압력까지 감압 건조함으로써 적어도 상기 기초층 위에 상기 유기 용제의 피막을 형성하는
    플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 도포층을 5분 이내에 대기압으로부터 50㎩ 이하의 압력까지 감압 건조함으로써 적어도 상기 기초층 위에 상기 유기 용제의 피막을 형성하는
    플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    대향 배치된 전면판과 배면판을 가열하고, 또한 상기 방전 공간을 배기함으로써, 상기 피막을 증발시키고, 또한 상기 응집 입자를 상기 기초층 위에 분산 배치하고, 또한 증발한 피막의 성분을 상기 방전 공간으로부터 배출하는
    플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기초층의 표면에만 상기 유기 용제의 피막을 형성하는
    플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    적어도 상기 기초층 위에 평균 막 두께가 1㎚ 이상 50㎚ 이하인 상기 유기 용제의 피막을 형성하는
    플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 응집 입자를 분산시킨 유기 용제를 상기 기초층 위에 도포함으로써 평균 막 두께가 8㎚ 이상 12㎚ 이하인 도포층을 형성하는
    플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
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