JP2008293772A - プラズマディスプレイパネル及びその製造方法、並びにプラズマディスプレイパネル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板と、基板上に形成された複数の電極と、それぞれの電極及び基板を覆うように形成された誘電体層と、誘電体層を覆うように形成された誘電体保護層と、誘電体保護層上に分散された粉体部材と、を備え、粉体部材は、少なくとも誘電体保護層と接触していない露出表面に、厚さ10nm〜300nmのアニール層が形成されている。
【選択図】図3
Description
前面板は、前面ガラス基板と、前面ガラス基板の一方の面上にストライプ状に形成された複数の表示電極と、これらの表示電極を覆う誘電体ガラス層と、誘電体ガラス層を覆う誘電体保護層とで構成されている。
まず、水酸化マグネシウム(MgOH)を熱処理して、平均粒径0.2μm〜3.0μm程度の1次粒子を生成する。
次に、未反応の水酸化マグネシウム(MgOH)の反応促進、及び残留物の除去などのため、生成した1次粒子をさらに焼成(熱処理)する。
この焼成により、最終的に平均粒径4.0μm〜6.0μm程度に粒径を調整する。
粉体部材の平均粒径を大きくしたい場合には、例えば、前記焼成後の粉体部材をさらに熱処理することで実現できる。これにより、粉体部材の平均粒径を、数十μm〜数百μm程度の大きさにすることが可能である。
また、平均粒径を小さくしたい場合には、例えば、アルティマイザーを用いて前記焼成後の粉体部材を解砕することで実現できる。これにより、粉体部材の平均粒径を、1次粒子と同等なレベル、すなわち0.2μm〜3.0μm程度の大きさにすることが可能である。
したがって、本発明の目的は、前記従来の問題点を解決することにあって、PDP用背面板の隔壁の欠けの発生率を抑え、誘電体層の初期電子放出の安定性を大きくするとともに壁電荷を保持するのに必要な電圧を小さくすることができる、PDP用前面板、及びその製造方法、並びにそのPDP用前面板を備えたPDPを提供することにある。
本発明の第1態様によれば、基板と、
前記基板上に形成された複数の電極と、
前記それぞれの電極及び前記基板を覆うように形成された誘電体層と、
前記誘電体層を覆うように形成された誘電体保護層と、
前記誘電体保護層上に分散された粉体部材と、
を備え、
前記粉体部材は、少なくとも前記誘電体保護層と接触していない露出表面に、厚さ10nm〜300nmのアニール層が形成されている、プラズマディスプレイパネル用前面板を提供する。
前記アニール層から放出されるカソードルミネッセンス発光は、前記アニール層の内側で隣接する内層から放出されるカソードルミネッセンス発光よりも発光強度が強い、第1態様に記載のプラズマディスプレイパネル用前面板を提供する。
前記誘電体保護層に接しない前記粉体部材の頂部から放出されるカソードルミネッセンス発光は、前記誘電体保護層に接する前記粉体部材の底部から放出されるカソードルミネッセンス発光よりも発光強度が強い、第1態様に記載のプラズマディスプレイパネル用前面板を提供する。
前記それぞれの電極及び前記基板を覆うように誘電体層を形成し、
前記誘電体層を覆うように誘電体保護層を形成し、
前記誘電体保護層上に粉体部材を分散したのち、当該粉体部材の露出表面にエネルギー波を照射して10nm〜300nmのアニール層を形成する、
プラズマディスプレイパネル用前面板の製造方法を提供する。
なお、前記に代えて、粉体部材の表面全体にエネルギー波を照射してアニール層を形成したのち、当該粉体部材を誘電体保護層上に分散するようにしても、前記と同様の効果を得ることができる。
以下、本発明の最良の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図1〜図3を用いて、本発明の第1実施形態にかかるPDPの構成について説明する。図1は、本発明の第1実施形態にかかるPDP1の基本構成を模式的に示す斜視図である。なお、図1においては、図面を見やすくするために、PDP1が備える前面板10と背面板20とを、互いに離して図示している。図2は、前面板10の一部拡大断面図である。なお、図2においては、前面板10の配置を、図1とは上下逆に示している。図3は、図2の一部拡大断面図である。
ステップS1では、水酸化マグネシウム(MgOH)を熱処理して、平均粒径0.2μm〜3.0μm程度の1次粒子を生成する。
ステップS2では、未反応の水酸化マグネシウム(MgOH)の反応促進、及び残留物の除去などのため、精製した1次粒子をさらに焼成(熱処理)する。この焼成により、平均粒径4.0μm〜6.0μm程度に粒径を調整する。
ステップS3では、焼成後の粉体部材15を解砕して、平均粒径2.0μm程度に粒径を調整する。
これにより、粉体部材15の製造が完了する。
ステップS4では、前面ガラス基板11上に複数の表示電極12をストライプ状に形成する。
ステップS5では、それぞれの表示電極12と前面ガラス基板11とを覆うように誘電体ガラス層13を形成する。
ステップS6では、真空蒸着法を用いて、誘電体ガラス層13を覆うように誘電体保護層14を形成する。このとき、誘電体保護層14の厚さは、例えば0.5μm〜1.5μm程度とする。
このとき、使用する有機物と粉体部材15との混合ペーストとしては、例えば、粉体部材15の濃度が、重量比で概ね0.1%〜20.0%であるものとする。
これにより、前面板10の製造が完了する。
次に、基板用ヒーター32を加熱して、前面ガラス基板11の温度を概ね300〜500℃程度まで上昇させるとともに、前面板1の上方に配置されたキセノンランプ31により、ms(ミリ秒)オーダーのパルス光33を粉体部材15に向けて照射する。このとき、照射するパルス光33のパルス幅は、例えば0.8ms〜3.0msに設定し、そのパワー密度は、例えば10〜40mJ/cm2に設定する。
これにより、粉体部材15の露出表面にアニール層15a(図3参照)を形成することができる。
ステップS9では、背面ガラス基板21上に複数のアドレス電極22をストライプ状に形成する。
ステップS10では、それぞれのアドレス電極22を覆うように誘電体ガラス層23を形成する。
ステップS11では、誘電体ガラス層23上に複数の隔壁24をストライプ状に形成する。これらの隔壁24は、アドレス電極22に平行で、且つ、背面板20の厚み方向から見たとき、互いに隣り合う隔壁24,24間にアドレス電極22が位置するように配置する。
これにより、背面板20の製造が完了する。
なお、前面板10と背面板20の製造順序は問わない。すなわち、前面板10と背面板20とは、同時並行して製造されても、どちらかが先に製造されてもよい。
ステップS13では、前面板10と背面板20とを、粉体部材15と隔壁24とが対向するように対向配置し、その外周部を封着部材(図示せず)により封着するとともに、封着により形成された密閉空間の空気を排気して減圧する。
ステップS14では、減圧した密閉空間にネオン(Ne)及びキセノン(Xe)などの放電ガスを封入し、放電空間を形成する。
ステップS15では、放電空間に所定の電圧を印加して点灯するか否かを観察する点灯試験を行う。
これにより、PDP1の製造が完了する。
図8〜図10を用いて、本発明の第2実施形態にかかるPDP用前面板について、説明する。図8は、本発明の第2実施形態にかかるPDPの製造方法を示すフローチャートである。図9は、本発明の第2実施形態にかかるPDPの粉体部材の表面全体にアニール層を形成する様子を模式的に示す図である。図10は、本発明の第2実施形態にかかるPDPの粉体部材の構成を示す一部拡大断面図である。
次に、密閉容器41内に設置された基板ヒーター32を駆動して粉体部材15Aを概ね300〜500℃に加熱しながら、磁力式撹拌器43を駆動して撹拌子44を回転させるとともに、ファン45を回転させて粉体部材15Aを密閉容器41内で風力循環させる(図9参照)。
この間、基板ヒーター43の上方に設置されたキセノンランプ31により、ms(ミリ秒)オーダーのパルス光33を粉体部材15Aに向けて1回〜10回程度照射する。このとき、照射するパルス光33のパルス幅は、例えば0.8ms〜3.0msに設定し、パワー密度は例えば10〜40mJ/cm2に設定する。
これにより、図10に示すように、粉体部材15Aのほぼ全表面にアニール層15cを形成することができる。
また、粉体部材15Aに電子線を照射したとき、粉体部材15Aのアニール層15cから放出されるCL発光の発光強度は、第1実施形態と同様に、内層15bから放出されるCL発光の発光強度よりも強い。
粉体部材15を1次粒子レベルまで解砕(ステップS3)すると、粉体部材15の表面には、原子空孔及び転位などの格子欠陥が多量に導入される。この格子欠陥は、様々な種類の欠陥として導入されるため、結果として粉体部材15の表面に様々な大きさの(あるいはブロードの)エネルギー準位を形成する。この様々なエネルギー準位に電子がトラップされる。この後、当該電子に電圧が印加されると、当該電子は放電空間に放出されて放電開始を担う初期電子群となる。
このため、粉体部材15の表面にアニール層15aを形成(すなわち粉体誘電体15の少なくとも露出表面をアニール)して、格子欠陥の回復及び再結晶を促し、これにより前記エネルギー準位の範囲を小さくすることで、初期電子放出の安定性を大きく(良く)できると考えられる。
粉体部材15による誘電体保護層14の被覆率が同等であれば、粉体部材15の平均粒径が大きいほど、粉体部材15の総表面積が大きくなる。粉体部材15の総表面積が大きくなると、粉体部材15に帯電する(トラップされる)電子の量が多くなるため、壁電荷を保持するのに必要な電圧が大きくなる。
このため、粉体部材15の平均粒径を小さくして、粉体部材15の総表面積を小さくすることで、粉体部材15にトラップされる電子の量を少なくでき、壁電荷を保持するのに必要な電圧を小さくできると考えられる。
10 前面板
11 前面ガラス基板
12 表示電極
13 誘電体ガラス層
14 誘電体保護層
15 粉体部材
20 背面板
21 背面ガラス基板
22 アドレス電極
23 誘電体ガラス層
24 隔壁
25 蛍光体層
31 キセノンランプ
32 基板ヒーター
33 パルス光
41 密閉容器
42 金属ガイド
43 磁力式撹拌機
44 撹拌子
45 ファン
Claims (14)
- 基板と、
前記基板上に形成された複数の電極と、
前記それぞれの電極及び前記基板を覆うように形成された誘電体層と、
前記誘電体層を覆うように形成された誘電体保護層と、
前記誘電体保護層上に分散された粉体部材と、
を備え、
前記粉体部材は、少なくとも前記誘電体保護層と接触していない露出表面に、厚さ10nm〜300nmのアニール層が形成されている、プラズマディスプレイパネル用前面板。 - 前記粉体部材は、少なくとも前記誘電体保護層と接触していない露出表面に、厚さ10nm〜100nmのアニール層が形成されている、請求項1に記載のプラズマディスプレイパネル用前面板。
- 前記粉体部材は、表面全体に上記アニール層が形成されている、請求項1又は2に記載のプラズマディスプレイパネル用前面板。
- 前記粉体部材は、電子線を照射されることにより波長域200nm〜300nm内にピークを有するカソードルミネッセンス発光を放出し、
前記アニール層から放出されるカソードルミネッセンス発光は、前記アニール層の内側で隣接する内層から放出されるカソードルミネッセンス発光よりも発光強度が強い、請求項1に記載のプラズマディスプレイパネル用前面板。 - 前記粉体部材は、電子線を照射されることにより波長域200nm〜300nm内にピークを有するカソードルミネッセンス発光を放出し、
前記誘電体保護層に接しない前記粉体部材の頂部から放出されるカソードルミネッセンス発光は、前記誘電体保護層に接する前記粉体部材の底部から放出されるカソードルミネッセンス発光よりも発光強度が強い、請求項1に記載のプラズマディスプレイパネル用前面板。 - 前記粉体部材の平均粒径が3.0μm以下である、請求項1記載のプラズマディスプレイパネル用前面板。
- 前記粉体部材の平均粒径が0.2μm以上である、請求項1記載のプラズマディスプレイパネル用前面板。
- 前記粉体部材の母材の結晶構造が単結晶である、請求項1記載のプラズマディスプレイパネル用前面板。
- 前記誘電体層は、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、及び酸化バリウムのうちの少なくとも1種を含む、請求項1記載のプラズマディスプレイパネル用前面板。
- 前記粉体部材は、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、及び酸化バリウムのうちの少なくとも1種を含む、請求項1記載のプラズマディスプレイパネル用前面板。
- 請求項1〜10のいずれか1つに記載のプラズマディスプレイパネル用前面板を有するプラズマディスプレイパネル。
- 基板上に複数の電極を形成し、
前記それぞれの電極及び前記基板を覆うように誘電体層を形成し、
前記誘電体層を覆うように誘電体保護層を形成し、
前記誘電体保護層上に粉体部材を分散したのち、当該粉体部材の露出表面にエネルギー波を照射して10nm〜300nmのアニール層を形成する、
プラズマディスプレイパネル用前面板の製造方法。 - 前記誘電体保護層上に粉体部材を分散したのち、当該粉体部材の露出表面にアニール層を形成することに代えて、前記粉体部材の表面全体にエネルギー波を照射して10nm〜300nmのアニール層を形成したのち、当該粉体部材を前記誘電体保護層上に分散する、請求項12記載のプラズマディスプレイパネル用前面板の製造方法。
- 前記粉体部材の表面のアニールは、フラッシュランプアニール、レーザーアニール、ラピッドサーマルアニールのいずれか1つにより行われる、請求項12記載のプラズマディスプレイパネル用前面板の製造方法。
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