JP2005158391A - プラズマディスプレイパネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プラズマディスプレイパネルの前面板に形成される保護膜を大気から遮蔽する第二の保護膜を形成し、保護膜にダメージを与えずに容易に除去する方法を提供する。
【解決手段】第一のガラス基板上に第一の電極、第一の誘電体層、保護膜を順次形成して第一の基板を製造する工程と、第二のガラス基板上に第二の電極、第二の誘電体層、複数の隔壁、蛍光体層を順次形成して第二の基板を製造する工程と、前記第一の基板と前記第二の基板を重ね合わせて封着し、前記封着した基板内部を排気して放電ガスを封入する組み立て工程を有するプラズマディスプレイパネルの製造方法において、第一の基板を製造する工程Ｓ１０には、保護膜上に炭素含有堆積層を形成する工程Ｓ１４１が含まれる。また組み立て工程Ｓ３０には炭素含有堆積層を除去する工程Ｓ３２１が含まれる。
【選択図】図１

Description

本発明は、平板型表示装置（フラットパネルディスプレイとも呼ぶ）として大型のテレビジョンや広告・情報等の公衆表示用への利用が拡大してきているプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰとも記す）の製造方法に関する。

近年、大型の平板型表示装置として希ガス放電による紫外線で蛍光体を励起発光させて画像・映像表示に利用するＰＤＰは、対角１ｍ以上になるような大型製品を目標に開発されてきた。ＰＤＰの開発は加速してきており、コンピューター等に代表される情報処理装置の表示機器として、あるいは大型のテレビジョン受信機や公衆表示用モニターとして、高性能化、低価格化、最適量産化等を目指して次々と新しい技術が開発されてきている。

ＰＤＰには交流駆動方式と直流駆動方式があるが、ここでは一般的な交流駆動方式のＰＤＰ（以下、交流駆動方式のＰＤＰをＡＣ型ＰＤＰと記す）の構造を図６に示した。ＡＣ型ＰＤＰにも各種の方式があり、図６は面放電型と呼ばれる方式の構造を一例として、その一部を立体的に描いた斜視図で示している。ＰＤＰは、ガラス製の前面板１、背面板２にそれぞれ行電極、列電極が直交配置され、画素（ピクセル）となる行・列両電極の交点及び両基板間にある隔壁により放電空間３を形成する構造となっている。

図７は、従来のＡＣ型ＰＤＰの製造工程の概略を示す流れ図である。図７において、従来のＡＣ型ＰＤＰの製造工程は前面板形成工程Ｓ１０、背面板形成工程Ｓ２０及びこれらの組み立て工程Ｓ３０に大別される。前面板形成工程Ｓ１０は、走査電極／維持電極形成工程Ｓ１１と、誘電体層形成工程Ｓ１２と、誘電体保護膜形成工程（以下、単に保護膜形成工程とも記す）Ｓ１３からなり、背面板形成工程Ｓ２０はデータ電極形成工程Ｓ２１と、下地誘電体層形成工程Ｓ２２と、隔壁形成工程Ｓ２３と、蛍光体層形成工程Ｓ２４とからなり、組み立て工程Ｓ３０は、封着工程Ｓ３１、排気工程Ｓ３２、放電ガス封入工程Ｓ３３、エージング工程Ｓ３４とＰＤＰパネル完成工程Ｓ３５の各工程とからなっており、これらの工程を経てＰＤＰパネルが完成する。

以下、図６に示した従来の面放電型ＡＣ型ＰＤＰの前面板及び背面板の構成について、図７に示した工程と対応させながら説明する。

前面板１は、前面ガラス基板１０上に放電の維持信号を入力するための維持電極１３及び順次表示用の走査信号を入力するための走査電極１４が、図７に示した走査電極／維持電極形成工程Ｓ１１を経て、それぞれ対をなして平行に複数形成されて行電極が構成されている。次いで、これら行電極上に放電による壁電荷を形成するための透明な誘電体層１１が誘電体層形成工程Ｓ１２を経て成膜される。更に、誘電体層１１上に放電によるイオン衝撃から誘電体層１１を保護するための誘電体保護膜１２（以下、単に保護膜１２とも記す）が保護膜形成工程Ｓ１３を経て形成されている。また、隣り合う維持電極１３と走査電極１４対間に、表示面のコントラストを高めるため、遮光層となるブラックマトリクス１５を必要に応じて形成することもあるがこの形成工程は図７には示していない。

次に、背面板２は、背面ガラス基板１６上に複数の表示データ信号を入力するための列電極となるデータ電極（アドレス電極とも呼ばれる）１９が、前面板１の行電極を構成する維持電極１３及び走査電極１４とそれぞれ交差する方向に、図７に示したデータ電極形成工程Ｓ２１を経て複数形成されている。データ電極１９の上にやはり放電による壁電荷を形成するための下地誘電体層１７が下地誘電体層形成工程Ｓ２２を経て成膜され、更にその上にアドレス電極１９と平行して隔壁１８が隔壁形成工程Ｓ２３により形成され、隔壁１８間には赤、青、緑に発光する蛍光体層２０が蛍光体層形成工程Ｓ２４を経て設けられている。

そして、前面板１と背面板２とをフリットガラス等のシール材を用いて対向させながら貼りあわせてパネル化（封着工程Ｓ３１）して、加熱しながら脱ガス処理（排気工程Ｓ３２）を行った後、放電ガスとしてネオン（Ｎｅ）、キセノン（Ｘｅ）等を主体とする希ガスを封入（放電ガス封入工程Ｓ３３）して、パネルの各電極に所定の電圧、波形の駆動パルスを印加して放電を行うエージングを実施（エージング工程Ｓ３４）し、放電空間３が形成されたＰＤＰパネルが完成する（ＰＤＰパネル完成工程Ｓ３５）。

完成したＰＤＰパネルには、走査電極１４と維持電極１３及びアドレス電極１９とに電気信号を供給するため、これらの電極の電極端子に駆動用のドライバＩＣが搭載された回路基板が接続され、制御信号回路や電源回路とともに筐体に組み込んで表示装置として完成する。維持電極１３及び走査電極１４、アドレス電極１９に所定の信号の電圧パルスを印加することにより封入された希ガスが励起され紫外線を放出し、その紫外線により隔壁１８間に設けられた蛍光体層２０が可視光を励起発光し、情報を表示することができる。

特に、前面板１の形成工程Ｓ１０において、前面ガラス基板１０上に維持電極１３、走査電極１４と誘電体層１１を形成し、その上に、放電によるイオン衝突から誘電体層１１を保護するとともに、二次電子放出による蛍光体の発光を促進する目的で、保護膜１２が所定の条件下で電子ビーム蒸着などによって形成されているが、この保護膜１２は、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が広く用いられている。このような電子ビーム蒸着で形成されたＭｇＯ膜は、結晶性が高く緻密な膜であり、耐スパッタ性に優れ、且つ二次電子放出係数が高いという優れた特徴を有している。しかし、ＭｇＯ膜は大気中の水分（Ｈ₂Ｏ）や二酸化炭素（ＣＯ₂）と反応して水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）₂）、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ₃）などの化合物を生成し、その化合物がＭｇＯ膜の表面に析出する。このようなＭｇＯ膜の表面に存在する化合物層の影響のため、ＰＤＰパネルの放電特性の劣化、悪化を招き、ＰＤＰパネルの表示領域内における特性がばらつき、均一な表示ができないということが生じていた。これのみならず、上述のエージング工程Ｓ３４は、このような化合物を除去し、清浄なＭｇＯ面をＭｇＯ膜の表面に露出させることにあるが、ＡＣ型ＰＤＰの動作中の耐スパッタ性を高めることを主眼とした従来の製造方法で形成されたＭｇＯ膜では、エージング工程に多量の時間を要していた。

そのため、保護膜１２の上部に更にＳｉＮ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＴｉＯ₂、ＭｇＦ₂などを成膜して第二の保護膜を形成し、保護膜１２を水分や炭酸ガスの吸着から守る方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。そして、第二の保護膜はエージング工程（Ｓ３４）において、エージング放電時のスパッタ性を利用して除去している。
特許第３０７３４５１号公報（第３−５頁、第１−３図）

しかしながら、上述したように前面板１の保護膜１２の上部に更にＳｉＮ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＴｉＯ₂、ＭｇＦ₂などの第二の保護膜を形成した場合、前面板１を大気に曝しても第二の保護膜により保護膜１２の表面にＭｇ（ＯＨ）₂やＭｇＣＯ₃などの化合物が析出することはないが、ＰＤＰパネルを組み立ててエージング工程Ｓ３４で放電を行って、スパッタリングにより形成した第二の保護膜を除去する必要がある。また、ＳｉＮ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＴｉＯ₂、ＭｇＦ₂などの材料で形成した第二の保護膜は、ＭｇＯなどの保護膜１２と同様に結晶性が高く、緻密で安定した膜であることが多く、スパッタリングによってなかなか除去できず、その下の保護膜１２が露出するまでにはより多大なエージング時間が必要とすることが多かった。更に、エージング工程Ｓ３４における放電によるスパッタリングで除去された第二の保護膜の成分はＰＤＰパネル内に残留し、ＰＤＰパネルの放電特性やＰＤＰパネルで構成される表示装置の寿命特性に大きな影響を与えるという課題もあった。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、ＰＤＰパネルの前面板に形成される保護膜を大気から保護する目的で形成する第二の保護膜を短時間で有効に除去するＰＤＰの製造方法を提供し、併せて、この方法でＰＤＰパネルを製造して表示領域内における特性のばらつきが少なく、均一な表示で品位の高い映像・画像が得られるＰＤＰ表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法は、第一のガラス基板上に第一の電極を形成し、第一のガラス基板上と第一の電極上に第一の誘電体層を形成し、第一の誘電体層上に保護膜を形成して第一の基板を製造する工程と、第二のガラス基板上に第二の電極を形成し、第二のガラス基板上と第二の電極上に第二の誘電体層を形成し、第二の誘電体層上に複数の隔壁を形成し、隔壁の間に蛍光体層を形成して第二の基板を製造する工程と、第一の基板と第二の基板を重ね合わせて封着し、封着した基板内部を排気して放電ガスを封入する組み立て工程を有するプラズマディスプレイパネルの製造方法において、第一の基板を製造する工程に、保護膜上に炭素含有堆積層を形成する工程を備える構成、及び組み立て工程に、炭素含有堆積層を真空中で除去する工程を有している。

また、本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法は、炭素含有堆積層がポリマである構成、また、ポリマが炭素と水素とを含む化合物である構成、ポリマが炭素と水素と弗素とを含む化合物である構成、炭素含有堆積層を除去する工程は、酸素を含むガスのプラズマにより行う構成、炭素含有堆積層を除去する工程は、オゾンを含むガス雰囲気中で第一の基板を加熱することにより行う構成を有している。

これらの構成により、保護膜面への大気中の水分や炭酸ガスの吸着を低減する目的で形成した炭素含有堆積層をＰＤＰパネル完成前に除去することができるので、特性のばらつきの小さい安定したプラズマディスプレイパネルを製造できる。また、保護膜の表面への大気中の水分や炭酸ガスの吸着を低減する目的で形成した炭素含有堆積層を、ＰＤＰパネル完成前に低ダメージで除去することができるので、エージング工程における放電処理で劣化する材料を使用している場合でも特性のばらつきの小さい安定したプラズマディスプレイパネルを製造できる。

本発明におけるＰＤＰの製造方法により、第一の基板の保護膜表面上に第二の保護膜が形成されているので、完成した第一の基板を大気に曝しても、保護膜にＰＤＰの特性を劣化させる化合物層が形成されず、化合物層の除去作業によって保護膜が損傷を受けることがないので、特性のばらつきの小さい安定したＰＤＰを製造できることになる。また、第二の保護膜を炭素含有堆積層で形成しているので、酸素ラジカルやオゾンを利用して第二の保護膜を除去できるので、従来のＳｉＮ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＴｉＯ₂、ＭｇＦ₂などからなる第二の保護膜に比べ除去が容易であり、保護膜表面を損傷することが少なくパネル面内での特性のばらつきが少なく、動作が安定した画質の優れたＰＤＰを製造することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法を概略的に示す製造工程の流れ図である。図２は、本発明の第１の実施の形態における製造方法で、炭素含有堆積層形成工程後の前面板の構造を示す拡大部分断面図である。図２は、図６に示すＡＣ型ＰＤＰのＡ−Ａ’線で前面板１を切断し、１組の維持電極１３と走査電極１４を含む部分のみを拡大して示したものに相当する。

ここで、図１が図７における従来のＰＤＰの製造方法を概略的に示す流れ図と異なるところは、前面板１の形成工程Ｓ１０において保護膜形成工程Ｓ１３の後に炭素含有堆積層形成工程Ｓ１４１及び組み立て工程Ｓ３０において炭素含有堆積層除去工程Ｓ３２１が追加されている点である。そのほかは、従来のＰＤＰの製造工程を概略的に示す図７の流れ図の工程とほとんど同じである。また、本発明の第１の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法で製造されるＰＤＰパネルの構造は、図６に示した前面板１の構成とほとんど同じである。異なるところは、図１の前面板形成工程Ｓ１０における炭素含有堆積層形成工程Ｓ１４１以降、放電ガス封入工程Ｓ３３までの間で保護膜１２の表面が大気に曝される間、前面板１の構造は図２に示すように、前面板１の保護膜１２の表面上に炭素含有堆積層２１が形成されているところがわずかに異なっている。なお、本発明の第１の実施の形態のＰＤＰの製造方法を示す図１、及び形成される前面板の構造を示す図２においては、それぞれ従来のＰＤＰの製造方法を示す図７、及び形成される前面板の構造を示す図６と同じ構成要素には同じ符号を付している。

続いて、本発明の第１の実施の形態における製造方法で製造されるＰＤＰの構成について、ＡＣ型ＰＤＰを例に挙げ、図６及び図２を参照しつつ、図１に示した工程と対応させて説明する。

前面板１は、前面ガラス基板１０上に放電の維持信号を入力するための維持電極１３及び順次表示用の走査信号を入力するための走査電極１４が、図１に示した走査電極／維持電極形成工程Ｓ１１を経て、それぞれ対をなして平行に複数形成されてストライプ状の表示電極となる行電極が構成されている。次いで、これらの行電極上に放電による壁電荷を形成するための透明な前面側の誘電体層１１が誘電体層形成工程Ｓ１２を経て成膜される。更に、前面側の誘電体層１１上に放電によるイオン衝突から誘電体層１１を保護するための誘電体保護膜（以下、単に保護膜とも記す）１２が保護膜形成工程Ｓ１３を経て形成されている。この後、従来のＡＣ型ＰＤＰと同様に第二の保護膜を形成するが、第二の保護膜が従来のＳｉＮ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＴｉＯ₂、ＭｇＦ₂などの材料とは異なり、本発明の第１の実施の形態では炭素含有堆積層で形成されている。炭素含有堆積層で形成された第二の保護膜については後述する。また、隣り合う維持電極１３と走査電極１４対間に、表示面のコントラストを高めるため、遮光層となるブラックマトリックス１５を必要に応じて形成することもあるが、この形成工程は図１には示していない。

次に、背面板２は、背面ガラス基板１６上に複数の表示データ信号を入力するための列電極となるデータ電極（アドレス電極とも呼ばれる）１９が、前面板１の行電極を構成する維持電極１３及び走査電極１４とそれぞれ交差する方向に、図１に示したデータ電極形成工程Ｓ２１を経てストライプ状に複数形成されている。ストライプ状のデータ電極１９の上にやはり放電による壁電荷を形成するための背面側の下地誘電体層１７が下地誘電体層形成工程Ｓ２２を経て成膜され、更にその上にストライプ状のアドレス電極１９と平行して隔壁１８が隔壁形成工程Ｓ２３により形成され、隔壁１８間には赤、青、緑に発光する蛍光体層２０が蛍光体層形成工程Ｓ２４を経て設けられている。

そして、前面板１と背面板２とをフリットガラス等のシール材を用いて対向させながら貼りあわせてパネル化（封着工程Ｓ３１）して、加熱しながら脱ガス処理（排気工程Ｓ３３）を行った後、放電ガスとしてＮｅ、Ｘｅ等を主体とする希ガスを封入（放電ガス封入工程Ｓ３３）して、パネルの各電極に所定の電圧、波形の駆動パルスを印加して放電を行うエージングを実施（エージング工程Ｓ３４）し、放電空間３が形成されたＰＤＰパネルが完成する（ＰＤＰパネル完成工程Ｓ３５）。第二の保護膜は炭素含有堆積層除去工程Ｓ３２１で除去するが、これについても後述する。

完成したＰＤＰパネルには、走査電極１４と維持電極１３及びアドレス電極１９とに電気信号を供給するため、これらの電極の電極端子に駆動用のドライバＩＣが搭載された回路基板が接続され、制御信号回路や電源回路とともに筐体に組み込んで表示装置として完成する。維持電極１３及び走査電極１４、アドレス電極１９に所定の信号の電圧パルスを印加することにより封入された希ガスが励起され紫外線を放出し、その紫外線により隔壁１８間に設けられた蛍光体層２０が可視光を励起発光し、情報を表示することができる。

次に、本発明の第１の実施の形態におけるＰＤＰパネルの特徴である炭素含有堆積層で形成された第二の保護膜及びその除去方法について、詳しく説明する。

前面ガラス基板１０上に維持電極１３、走査電極１４と誘電体層１１を形成し、その上に、放電によるイオン衝突から誘電体層１１を保護するとともに、二次電子放出による蛍光体の発光を促進する目的で、保護膜１２が所定の条件下で電子ビーム蒸着などによって形成されていることは上述した。

前面板形成工程Ｓ１０を経て形成した前面板１を大気に曝すと、ＭｇＯで形成された誘電体保護膜１２の表面が水分や炭酸ガスと吸着反応して変質することを防止するために、保護膜形成工程Ｓ１３で保護膜１２を成膜後、炭素含有堆積層形成工程Ｓ１４１で、保護膜１２上の表面に炭素含有堆積層２１を形成し、図２に示すような構成の前面板１を作製する。保護膜１２の表面への炭素含有堆積層２１の形成は、前面板１に誘電体保護膜１２を成膜した後、チャンバ内を１０^-3Ｐａまで真空排気し、炭化水素（Ｃ−Ｈ）系あるいはＣ−Ｆ−Ｈ系ガスを配管でチャンバ内にノズルを通して導入し、ガスをプラズマ化してＣ−Ｈ系あるいはＣ−Ｆ−Ｈ系ポリマからなる炭素含有堆積層２１を保護膜１２の表面上に堆積成膜して形成することにより実施した。堆積成膜時のチャンバ内圧力は１Ｐａ〜１０^-1Ｐａの範囲で設定した所定の圧力に保持し、前面板１の温度を５０℃にした時、８分間保護膜１２の表面をプラズマ化したガスに曝して膜厚８０ｎｍの炭素含有堆積層２１を成膜できた。本発明の第１の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法において、炭素含有堆積層２１を成膜するパラメータとなるチャンバ内圧力、前面板１の温度、噴霧時間等の上述の条件、数値は例として示したものであって、本発明はこの条件、数値に限定されるものではない。炭素含有堆積層２１の成膜厚さについて８０ｎｍの例を示したが、１０ｎｍよりも薄いと堆積層（膜）の均一性から長時間の大気の遮蔽効果に問題があり、１２０ｎｍよりも厚い膜は大気の遮蔽の目的には過剰であるので、前面板１の大気への暴露時間を考慮して、１０ｎｍ〜１２０ｎｍの厚さに成膜すればよい。また、上述の例では、保護膜１２を成膜した前面板１を保護膜１２を形成するチャンバ内に保持したまま、炭素含有堆積層２１を成膜する構成で説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、保護膜１２を成膜した前面板１を別のチャンバに真空搬送し、別のチャンバにおいて炭素含有堆積層２１を保護膜１２の表面上に形成成膜することも当然可能である。

前面板１の保護膜１２の表面上に形成した炭素含有堆積層２１は、ＰＤＰパネルが完成する前、つまりＰＤＰパネルに放電ガスを封入する放電ガス封入工程Ｓ３３の前までに除去しなければならない。除去しないと、ＰＤＰパネル内に不純物として残留し、特性劣化に大きく影響を及ぼす。そこで、前面板１と背面板２のそれぞれにガラスフリットを塗布し、各電極位置を合わせて目合わせして貼りあわせてから加熱封着し（封着工程Ｓ３１）、内部ガスを排気（排気工程Ｓ３２）した後に、図３に示すような真空容器３２内にＰＤＰパネル３１を真空搬送し、パネル載置台３７に載置する。次に、真空容器３２に取り付けたガス導入装置３３から真空容器３２内に酸素を含むガスを導入する。この時、ＰＤＰパネル３１内にも酸素を含むガスが導入される。続いて、排気装置３８に付属する圧力調整装置３４にて一定圧力に調圧しつつ真空容器３２内を排気する。その後、真空容器３２内に具備された電極３５に高周波電源３６から電力を供給して容器内及びパネル内に存在する酸素を含むガスを高周波放電によりプラズマ化させる。なお、酸素を含むガスは酸素ガス（Ｏ₂）１００％の純酸素ガスでもよいし、Ｃ、Ｆ、Ｏ等の元素で構成されるガスやアルゴン（Ａｒ）、Ｎｅ等の希ガスと酸素ガスとの混合ガスでもよい。また、図３において、電極３５はＰＤＰパネル３１からかなり離れた位置に配置して示しているが、電極３５をＰＤＰパネル３１の近傍に配置してもよい。更に、電極３５の大きさは、ＰＤＰパネル３１内部の酸素を含むガスをプラズマ化させるのが主目的であるので、ＰＤＰパネル３１の大きさに合わせて図３に示す大きさよりも小さくしてもよい。

ＰＤＰパネル３１内の酸素を含むガスは高周波放電によりプラズマ化されるのであるが、酸素を含むガスは電子と構成元素のイオンに分離する過程、即ち、酸素ガスが酸素イオンと電子に分離するプラズマ化の過程で、遊離基（ｆｒｅｅ ｒａｄｉｃａｌ）である酸素ラジカルが形成される。この酸素ラジカルとは酸素のイオン化の途中で形成される一種の中間形成体であるが、非常に活性が強く、自身でほかの物質と反応して酸化物を形成するだけでなく、ほかの物質の水素化やハロゲン化反応等を促進する触媒作用が大きいと言われている。従って、ＰＤＰパネル３１中の酸素を含むガスのプラズマ化により、誘電体保護膜１２上に形成された炭素を含む堆積物がプラズマ中の酸素ラジカルと反応して、ＣＯ₂、Ｈ₂Ｏ、炭化水素や弗化物等が形成され、気相中にガスの形で放出される。放出された炭素含有堆積層２１を構成する元素で形成されたガスはＰＤＰパネル３１内と真空容器３２内の圧力差により、ＰＤＰパネル３１外にＰＤＰパネル３１に付属する排気管を通して排気される。このように、酸素を含むガスをプラズマ化させる高周波放電を前面板１の保護膜１２上の炭素含有堆積層２１が無くなるまで続ける。炭素含有堆積層２１が無くなる時点で、酸素を含むガスの導入と高周波放電を停止し、真空容器３２及びＰＤＰパネル３１内の排気のみを行う。その結果、表面の炭素含有堆積層２１は全て除去されることになる。なお、真空容器３２内に酸素を含むガスがガス導入装置３３を通して導入され、真空容器３２内は圧力調整装置３４で圧力を所定の圧力に調整されつつ、排気装置３８で排気されるが、圧力を１０Ｐａ〜２００Ｐａに設定すると良好な除去性能が得られることが試作実験の結果から明らかになった。酸素を含むガスの真空容器３２内の圧力が１０Ｐａ以下では、酸素を含むガスのブラズマ種のスパッタ性が高く、誘電体保護膜１２や蛍光体層２０にダメージを与えてしまう。また、酸素を含むガスの真空容器３２内の圧力が２００Ｐａ以上では、プラズマが発生しにくい。従って、酸素を含むガスの真空容器３２内の圧力を１０Ｐａ〜２００Ｐａに設定することが好ましい。また、真空容器３２内に具備された電極３５に高周波電源３６から供給する電力は、単位面積当たりで５．５ｋＷ／ｍ²以上が望ましい。特に、（１１±３）ｋＷ／ｍ²前後の電力が、炭素含有堆積層２１の除去に長時間を要せず、保護膜１２への影響が少なくて好ましい。５．５ｋＷ／ｍ²より少ない電力では炭素含有堆積層２１の除去に多大な時間を要する。また、余りに大きい電力を印加すると炭素含有堆積層２１の下にある保護膜１２を損傷する恐れがある。

また、高周波電界を印加して酸素を含むガスを放電させる際のプラズマ化におけるプラズマ形成時間は、パネルの排気特性や供給される高周波電力に依存する。このため、上記の真空容器３２内の設定圧力や供給高周波電力は、事前に試作パネルあるいは試験片を準備して、炭素含有堆積層２１の除去性能を評価しておき、得られたテスト結果に基づいて、十分に除去できる時間等の条件に設定する必要がある。真空容器３２内の酸素を含むガスの圧力を４０Ｐａに設定し、供給高周波電力１０ｋＷ／ｍ²を印加し、５０ｎｍの炭素含有堆積層２１は約６分、１００ｎｍの炭素含有堆積層２１は約１０分で除去できた。このようにして、炭素含有堆積層２１を除去（炭素含有堆積層除去工程Ｓ３２１）した後、ＰＤＰパネル３１をガス封入設備に真空搬送し、放電ガスとしてＮｅ、Ｘｅ等を主体とする希ガスを封入（放電ガス封入工程Ｓ３３）して、パネルの各電極に所定の電圧、波形の駆動パルスを印加して放電を行うエージングを実施（エージング工程Ｓ３４）してＰＤＰパネルの完成となる。

なお、上記の本発明の第１の実施の形態におけるＰＤＰパネルの製造方法の説明では、パネルの封着、排気の各工程後に炭素含有堆積層を除去する工程を実施しているが、本発明はこの手順に限定されるものではない。なぜならば、前面板に成膜された保護膜が大気中に曝される間だけ保護膜を覆う炭素含有堆積層で保護膜を大気から遮蔽しておけば保護膜表面に化合物層が形成されるのを防止できるので、炭素含有堆積層を除去する工程を実施する手順は、ＰＤＰパネルの製造ラインに合わせて変更できる。例えば、図４に本発明の第１の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法を概略的に示す製造工程の別の流れ図で示すように、封着工程Ｓ３１と排気工程Ｓ３２の間に炭素含有堆積層除去工程Ｓ３２１を実施することも可能である。また、同様に炭素含有堆積層２１を除去するための処理装置についても、図３に示した装置の構成に限定されるものではない。炭素含有堆積層２１を除去するための処理装置は、ＰＤＰパネル３１内に酸素ラジカルを発生させて炭素含有堆積層２１と反応させ、反応生成物を気相中に放出させ、排気することができれば問題なく、排気装置３８に組み込んだ構成なども可能である。上記の説明ように排気工程Ｓ３２と放電ガス封入工程Ｓ３３の間（図１）、あるいは封着工程Ｓ３１と排気工程（Ｓ３２）の間（図４）に別途装置を構成して炭素含有堆積層除去工程Ｓ３２１を実施しなくても、炭素含有堆積層２１を除去するための処理装置を排気装置３８に組み込んだ構成の装置により炭素含有堆積層除去工程Ｓ３２１を実施することが可能である。また、酸素を含むガスをプラズマ化させるためのプラズマ発生源も、上記の例で示した高周波電力を電極に印加する構成のほかに、マイクロ波を用いる構成のプラズマ発生源や、アンテナを用いた誘導結合型のプラズマ発生源でも同様の効果が得られることは言うまでもない。

（第２の実施の形態）
以下、本発明の第２の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法について説明する。

本発明の第２の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法は、図１に製造工程を概略的に流れ図で示した本発明の第１の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法と基本的に同じである。また、上記の第１の実施の形態における製造方法の説明において示したのと同様に、図２に示すように前面ガラス基板１０に形成された維持電極１３及び走査電極１４からなる行電極上に誘電体層１１を形成後、保護膜１２を成膜し、更に保護膜１２の表面に第二の保護膜となる炭素含有堆積層２１を形成する構造とした前面板１の構成も同じである。従って、本発明の第２の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法についての説明は、第１の実施の形態と異なるところに重点を置き、重複を避けるため、第１の実施の形態と同じ内容については省略するか、あるいは簡単な説明に留める。

本発明の第２の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法が、第１の実施の形態におけるＰＤＰのそれと大きく異なるところは、第二の保護膜として堆積、成膜された炭素含有堆積層２１の除去方法にある。以下、この炭素含有堆積層２１の除去方法について、詳しく説明する。

保護膜１２が大気中の水分や酸素により化合物が形成されるのを防ぐために成膜、形成した炭素含有堆積層２１は、そのままではパネル内に不純物として残留し、特性劣化に大きく影響を及ぼすので、ＰＤＰパネルが完成する前、つまりＰＤＰパネルに放電ガスを封入する放電ガス封入工程Ｓ３３の前までに除去しなければならないことは、既に本発明の第１の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法の説明で述べた通りである。

そこで、炭素含有堆積層２１の除去を行わなければならないのであるが、その除去方法は本発明の第２の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法における除去方法と類似の方法で以下に示す手順のように行われる。また、炭素含有堆積層２１を除去するのに図５に示す装置を使用する。図５で、図３に示した本発明の第１の実施の形態のＰＤＰの製造方法における炭素含有堆積層２１の除去装置と同じ構成要素には同じ符号を付している。

前面板１と背面板２のそれぞれにガラスフリット塗布し、各電極位置を合わせて目合わせし、貼りあわせてから加熱封着し（封着工程Ｓ３１）、内部ガスを排気（排気工程Ｓ３２）した後に、図５に示すような真空容器３２内にＰＤＰパネル３１を真空搬送し、パネル載置台３７に載置する。次に、真空容器３２に取り付けたガス導入装置５３から真空容器３２内にオゾンを含むガスを導入する。この時、ＰＤＰパネル３１内にもオゾンを含むガスが導入される。続いて排気装置３８に付属する圧力調整装置３４にて一定圧力（１０Ｐａ〜２００Ｐａ）に調圧しつつ真空容器３２内を排気しながらＰＤＰパネル３１をパネル載置台３７に付属する加熱手段５１により加熱する。ここでは加熱手段５１として抵抗加熱ヒータを用いたが、パネル載置台３７に配置する抵抗加熱ヒータの代わりにレーザビーム照射や赤外線照射による加熱も利用できる。なお、オゾンを含むガスは、オゾン発生手段を備えるガス供給手段５２を接続したガス導入装置５３から真空容器３２内に導入されるが、オゾンガス１００％のオゾンガスでもよいし、乾燥空気や酸素ガスとの混合ガスでもよい。ここでは、オゾンガス２０％＋酸素ガス８０％の混合ガスを用いた。また、加熱温度は、２００℃よりも低い温度ではオゾンと炭素含有堆積層２１との反応が遅く除去に長時間を要し、６００℃よりも高温では、ＰＤＰパネルのガラス基板が変形してしまうので、２００℃〜６００℃の温度範囲が望ましい。ここでは、炭素含有堆積層２１の除去後のパネル冷却に要する時間との兼ね合いで４００℃を採用している。

周知のように、オゾンは活性が強く、保護膜１２上に形成された炭素を含む堆積物がオゾンと反応して、ＣＯ₂、Ｈ₂Ｏ、炭化水素や弗化物等が形成され、気相中にガスの形で放出される。放出された炭素含有堆積層２１を構成する元素で形成されたガスはＰＤＰパネル３１内と真空容器３２内の圧力差により、ＰＤＰパネル３１外にＰＤＰパネル３１に付属する排気管を通して排気される。このように、オゾンを含むガスの導入とＰＤＰパネル３１の加熱を前面板１の保護膜１２上の炭素含有堆積層２１が無くなるまで続ける。炭素含有堆積層２１が無くなる時点で、オゾンを含むガスの導入とＰＤＰパネル３１の加熱を停止し、真空容器３２及びＰＤＰパネル３１内の排気のみを行う。その結果、表面の炭素含有堆積層２１は全て除去されることになる。なお、真空容器３２内にオゾンを含むガスがガス導入装置５３を通して導入され、真空容器３２内は圧力調整装置３４で圧力を所定の圧力に調整されつつ、排気装置３８で排気されるが、圧力を１０Ｐａ〜２００Ｐａに設定すると良好な除去性能が得られることが試作実験の結果から明らかになった。オゾンを含むガスの真空容器３２内の圧力が１０Ｐａ以下では、オゾンを含むガスと炭素含有堆積層２１との反応が進みにくく、炭素含有堆積層２１の除去に長時間を要する。また、オゾンを含むガスの真空容器３２内の圧力が２００Ｐａ以上では、オゾンガスの安定供給が難しいだけでなく、真空容器３２を排気する排気性能が不十分となり、除去した炭素含有堆積層２１からの除去物の再付着が生じてしまう。従って、オゾンを含むガスの真空容器３２内の圧力を１０Ｐａ〜２００Ｐａに設定することが好ましい。

このようにして、炭素含有堆積層２１を除去（炭素含有堆積層除去工程Ｓ３２１）した後、ＰＤＰパネル３１をガス封入設備に真空搬送し、ＰＤＰパネル３１内に放電ガスとしてＮｅ、Ｘｅ等を主体とする希ガスを封入（放電ガス封入工程Ｓ３３）して、パネル各電極に所定の電圧、波形の駆動パルスを印加して放電を行うエージングを実施（エージング工程Ｓ３４）してＰＤＰパネルの完成となる。

なお、上記の本発明の第２の実施の形態におけるＰＤＰパネルの製造方法の説明では、パネルの封着、排気の各工程後に炭素含有堆積層を除去する工程を実施しているが、本発明はこの手順に限定されるものではない。なぜならば、前面板１に成膜された保護膜１２が大気中に曝される間だけ保護膜１２を覆う炭素含有堆積層２１で保護膜１２を大気から遮蔽しておけば保護膜１２表面に化合物層が形成されるのを防止できるので、炭素含有堆積層２１を除去する工程を実施する手順は、ＰＤＰパネル３１の製造ラインに合わせて変更できる。例えば、第１の実施の形態の場合と同様に、図４に本発明の第１の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法を概略的に示す製造工程の別の流れ図で示すように、封着工程Ｓ３１と排気工程Ｓ３２の間に炭素含有堆積層除去工程Ｓ３２１を実施することも可能である。また、炭素含有堆積層２１を除去するための処理装置についても、図５に示した装置の構成に限定されるものではない。炭素含有堆積層２１を除去するための処理装置は、ＰＤＰパネル３１内にオゾンガスを導入してＰＤＰパネル３１を加熱し、炭素含有堆積層２１と反応させ、反応生成物を気相中に放出させ、排気することができれば問題なく、排気装置３８に組み込んだ構成なども可能である。上記の説明ように排気工程Ｓ３２と放電ガス封入工程Ｓ３３の間（図１）、あるいは封着工程Ｓ３１と排気工程（Ｓ３２）の間（図４）に別途装置を構成して炭素含有堆積層除去工程Ｓ３２１を実施しなくても、炭素含有堆積層２１を除去するための処理装置を排気装置３８に組み込んだ構成の装置により炭素含有堆積層除去工程Ｓ３２１を実施することが可能である。

以上説明したように、本発明におけるＰＤＰの製造方法により、前面板のＭｇＯからなる保護膜表面上に第二の保護膜が形成されているので、完成した前面板を大気に曝しても、保護膜にＰＤＰの特性を劣化させる化合物層が形成されず、化合物層の除去作業によるＭｇＯからなる保護膜が損傷を受けることがないので、特性のばらつきの小さい安定したＰＤＰを製造できることになる。また、第二の保護膜を炭素含有堆積層で形成しているので、酸素ラジカルやオゾンを利用して第二の保護膜を除去できるので、従来のＳｉＮ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＴｉＯ₂、ＭｇＦ₂などからなる第二の保護膜に比べ除去が容易であり、ＭｇＯからなる保護膜表面を損傷することが少なくパネル面内での特性のばらつきが少なく、動作が安定した画質の優れたＰＤＰを製造することができる。

本発明のＰＤＰの製造方法は、ＭｇＯからなる保護膜上に第二の保護膜として炭素含有堆積層を形成し、この形成された炭素含有堆積層を効率的に、且つ、保護膜に大きな損傷を与えることなく除去することができ、ＰＤＰの特性改善やそのばらつきを低減できるので、動作が安定した画質の優れたＰＤＰ表示装置への利用に適している。

本発明の第１の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法を概略的に示す製造工程の流れ図 本発明の第１の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法で、炭素含有堆積層形成工程後の前面板の構造を示す拡大部分断面図 本発明の第１の実施の形態における製造方法で、ＰＤＰパネル前面板に形成した炭素含有堆積層を除去する装置の概略構成図 本発明の第１の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法を概略的に示す製造工程の別の流れ図 本発明の第２の実施の形態における製造方法で、ＰＤＰパネル前面板に形成した炭素含有堆積層を除去する装置の概略構成図 面放電型ＡＣ型ＰＤＰの一部を立体的に描いて構造を示した斜視図 従来のＡＣ型ＰＤＰの製造工程の概略を示す流れ図

符号の説明

１ 前面板
２ 背面板
３ 放電空間
１０ 前面ガラス基板
１１ 誘電体層
１２ （誘電体）保護膜
１３ 維持電極
１４ 走査電極
１６ 背面ガラス基板
１７ 下地誘電体層
１８ 隔壁
１９ データ電極（アドレス電極）
２０ 蛍光体層
２１ 炭素含有堆積層
３１ ＰＤＰパネル
３２ 真空容器
３３，５３ ガス導入装置
３４ 圧力調整装置
３５ 電極
３６ 高周波電源
３７ パネル載置台
３８ 排気装置
５１ 加熱手段
５２ ガス供給手段

Claims (7)

1. 第一のガラス基板上に第一の電極を形成し、前記第一のガラス基板上と前記第一の電極上に第一の誘電体層を形成し、前記第一の誘電体層上に保護膜を形成して第一の基板を製造する工程と、第二のガラス基板上に第二の電極を形成し、前記第二のガラス基板上と前記第二の電極上に第二の誘電体層を形成し、前記第二の誘電体層上に複数の隔壁を形成し、前記隔壁の間に蛍光体層を形成して第二の基板を製造する工程と、前記第一の基板と前記第二の基板を重ね合わせて封着し、封着した基板内部を排気して放電ガスを封入する組み立て工程を有するプラズマディスプレイパネルの製造方法において、
   前記第一の基板を製造する工程に、前記保護膜上に炭素含有堆積層を形成する工程を有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. 組み立て工程に、前記炭素含有堆積層を真空中で除去する工程を有することを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
3. 前記炭素含有堆積層がポリマであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
4. 前記ポリマが炭素と水素とを含む化合物であることを特徴とする請求項３に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
5. 前記ポリマが炭素と水素と弗素とを含む化合物であることを特徴とする請求項３に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
6. 前記炭素含有堆積層を除去する工程は、酸素を含むガスのプラズマにより行うことを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか１項に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
7. 前記炭素含有堆積層を除去する工程は、オゾンを含むガス雰囲気中で前記第一の基板を加熱することにより行うことを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか１項に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。

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