JPH11135023A - プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法 - Google Patents
プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法Info
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- JPH11135023A JPH11135023A JP9300149A JP30014997A JPH11135023A JP H11135023 A JPH11135023 A JP H11135023A JP 9300149 A JP9300149 A JP 9300149A JP 30014997 A JP30014997 A JP 30014997A JP H11135023 A JPH11135023 A JP H11135023A
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- plasma display
- thin film
- plasma
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プラズマディスプレイは、ガス放電により誘
電体ガラス層からなる鉛ガラスで作製された部分がスパ
ッタされ、スパッタされたガラス成分が表示セルを汚染
し、ディスプレイの輝度を低下させることにより、寿命
が低下するという課題を有する。 【解決手段】 プラズマディスプレイパネル内の誘電体
上に、プラズマＣＶＤ法で作製した（１１０）面に優先
配向しかつ柱状構造性と微細な表面の凹凸を有するＭｇ
Ｏ薄膜を保護層として形成することにより、パネルの信
頼性を大幅に向上させ、輝度劣化が少なく放電維持電圧
の変化の少ないパネル構成にする。
電体ガラス層からなる鉛ガラスで作製された部分がスパ
ッタされ、スパッタされたガラス成分が表示セルを汚染
し、ディスプレイの輝度を低下させることにより、寿命
が低下するという課題を有する。 【解決手段】 プラズマディスプレイパネル内の誘電体
上に、プラズマＣＶＤ法で作製した（１１０）面に優先
配向しかつ柱状構造性と微細な表面の凹凸を有するＭｇ
Ｏ薄膜を保護層として形成することにより、パネルの信
頼性を大幅に向上させ、輝度劣化が少なく放電維持電圧
の変化の少ないパネル構成にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表示デバイスなど
に用いるプラズマディスプレイパネルに関し、特にプラ
ズマディスプレイパネル内に形成する誘電体保護層とそ
の製造方法に関するものである。
に用いるプラズマディスプレイパネルに関し、特にプラ
ズマディスプレイパネル内に形成する誘電体保護層とそ
の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は交流型のプラズマディスプレイパ
ネルの概略図である。図３において、３１はフロントカ
バープレート（前面ガラス基板）であり、この基板上に
透明基板３２があり、この上を誘電体ガラス層３３と
（１１１）配向誘電体保護層３４が覆っている。従来こ
の誘電体層には鉛ガラス（ＰｂＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2ガ
ラス）が、保護層には酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が主
に用いられていた。なお、３５は背面ガラス基板、３６
はアドレス電極、３７は隔壁、３８は蛍光体である。
ネルの概略図である。図３において、３１はフロントカ
バープレート（前面ガラス基板）であり、この基板上に
透明基板３２があり、この上を誘電体ガラス層３３と
（１１１）配向誘電体保護層３４が覆っている。従来こ
の誘電体層には鉛ガラス（ＰｂＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2ガ
ラス）が、保護層には酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が主
に用いられていた。なお、３５は背面ガラス基板、３６
はアドレス電極、３７は隔壁、３８は蛍光体である。
【０００３】誘電体ガラス層は、鉛系ガラスペーストを
スクリーン印刷後焼成して形成される。また、酸化マグ
ネシウムの誘電体保護層は、酸化マグネシウム単結晶を
原料に用いた電子ビーム加熱による真空蒸着法（例え
ば、特許平５−３４２９９１号広報）、スパッタリング
法（例えば、電子情報通信学会、信学技報ＥＩＤ９４−
１２０、１９９５−０１）、スクリーン印刷法（例え
ば、電子情報通信学会、信学技報ＥＩＤ９３−１１２、
１９９４−０１）等が用いられてきた。
スクリーン印刷後焼成して形成される。また、酸化マグ
ネシウムの誘電体保護層は、酸化マグネシウム単結晶を
原料に用いた電子ビーム加熱による真空蒸着法（例え
ば、特許平５−３４２９９１号広報）、スパッタリング
法（例えば、電子情報通信学会、信学技報ＥＩＤ９４−
１２０、１９９５−０１）、スクリーン印刷法（例え
ば、電子情報通信学会、信学技報ＥＩＤ９３−１１２、
１９９４−０１）等が用いられてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】プラズマディスプレイ
は、対向電極とそれを取り囲む隔壁内において生じる放
電プラズマ中の紫外線により隔壁内に塗布された蛍光体
を発光させる発光型の平面ディスプレイとして利用され
る。
は、対向電極とそれを取り囲む隔壁内において生じる放
電プラズマ中の紫外線により隔壁内に塗布された蛍光体
を発光させる発光型の平面ディスプレイとして利用され
る。
【０００５】一般に、プラズマディスプレイの寿命は、
ガス放電により誘電体ガラス層からなる鉛ガラスで作製
された部分がスパッタされることによって決まってい
た。すなわち、スパッタされたガラス成分が表示セルを
汚染し、ディスプレイの輝度を低下させることによって
寿命が決まっていた。
ガス放電により誘電体ガラス層からなる鉛ガラスで作製
された部分がスパッタされることによって決まってい
た。すなわち、スパッタされたガラス成分が表示セルを
汚染し、ディスプレイの輝度を低下させることによって
寿命が決まっていた。
【０００６】従って、前面パネルの誘電体ガラス層であ
る鉛ガラス（ＰｂＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2ガラス）部分に
対して、耐スパッタ性の高い保護層が必要とされてい
た。一方、この保護膜には、耐スパッタ性以外にパネル
の消費電力や駆動回路の低価格化のために低い電圧で放
電が可能となるように、高い２次電子放出係数を持つ物
質が必要とされてきた。従来この条件を満たす保護層の
材料として用いられてきたのはＭｇＯであった。
る鉛ガラス（ＰｂＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2ガラス）部分に
対して、耐スパッタ性の高い保護層が必要とされてい
た。一方、この保護膜には、耐スパッタ性以外にパネル
の消費電力や駆動回路の低価格化のために低い電圧で放
電が可能となるように、高い２次電子放出係数を持つ物
質が必要とされてきた。従来この条件を満たす保護層の
材料として用いられてきたのはＭｇＯであった。
【０００７】一般にＭｇＯを作製する方法には、従来か
ら真空蒸着法、スパッタ法、スクリーン印刷法がそれぞ
れ用いられていた。しかし従来の電子ビーム加熱による
真空蒸着法で得られるＭｇＯの結晶面は主に（１１１）
面であった。この（１１１）面の耐スパッタ性は、Ｍｇ
Ｏの他の面に比べてあまり良好でないという問題点かあ
った。また、ＭｇＯの（１１１）面は岩塩結晶構造（Ｎ
ａＣｌ構造）を持つ、ＭｇＯの配向面の中で最も表面エ
ネルギーの高い面であるため（例えば表面技術：vol.4
1,No.4,1990 ページ５０）大気中の水分と反応して、ア
ルカリ土類の水酸化物を形成しやすくなり、放電中に水
酸化物が分解して放電電圧が上昇すると言った問題点が
あった。
ら真空蒸着法、スパッタ法、スクリーン印刷法がそれぞ
れ用いられていた。しかし従来の電子ビーム加熱による
真空蒸着法で得られるＭｇＯの結晶面は主に（１１１）
面であった。この（１１１）面の耐スパッタ性は、Ｍｇ
Ｏの他の面に比べてあまり良好でないという問題点かあ
った。また、ＭｇＯの（１１１）面は岩塩結晶構造（Ｎ
ａＣｌ構造）を持つ、ＭｇＯの配向面の中で最も表面エ
ネルギーの高い面であるため（例えば表面技術：vol.4
1,No.4,1990 ページ５０）大気中の水分と反応して、ア
ルカリ土類の水酸化物を形成しやすくなり、放電中に水
酸化物が分解して放電電圧が上昇すると言った問題点が
あった。
【０００８】また、スクリーン印刷法は安価に保護層を
形成できる方法であるが、ＭｇＯの作製にいおて、真空
蒸着法と同様に、その結晶の配向面が主に（１１１）面
となり、耐スパッタ性や信頼性のある保護層を得にくい
という問題点があった。また、スクリーン印刷法は、Ｍ
ｇＯの粒子を用いているために、蒸着法やスパッタ法と
は異なり、保護層が不均一で光の散乱により膜が不透明
になるという問題点も存在する。
形成できる方法であるが、ＭｇＯの作製にいおて、真空
蒸着法と同様に、その結晶の配向面が主に（１１１）面
となり、耐スパッタ性や信頼性のある保護層を得にくい
という問題点があった。また、スクリーン印刷法は、Ｍ
ｇＯの粒子を用いているために、蒸着法やスパッタ法と
は異なり、保護層が不均一で光の散乱により膜が不透明
になるという問題点も存在する。
【０００９】一方、スパッタ法は、アルカリ土類の酸化
物の中でも最もエネルギーの低い面（安定な面で、耐ス
パッタ性が良好な面）である（１００）面に配向するこ
とが可能であるが、スパッタ速度（成膜速度）が遅いた
めに大面積に高速でしかも均一に成膜するのは困難であ
るという問題点を有していた。
物の中でも最もエネルギーの低い面（安定な面で、耐ス
パッタ性が良好な面）である（１００）面に配向するこ
とが可能であるが、スパッタ速度（成膜速度）が遅いた
めに大面積に高速でしかも均一に成膜するのは困難であ
るという問題点を有していた。
【００１０】また、上記従来の製造方法による（１１
１）配向および（１００）配向のＭｇＯ保護層のいずれ
を用いて構成したプラズマディスプレイパネルにおいて
も、放電電圧が高い、長時間駆動後の輝度の変化が大き
く放電電圧が変動する、などといった欠点があった。
１）配向および（１００）配向のＭｇＯ保護層のいずれ
を用いて構成したプラズマディスプレイパネルにおいて
も、放電電圧が高い、長時間駆動後の輝度の変化が大き
く放電電圧が変動する、などといった欠点があった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明のプラズマディスプレイパネルでは、プラズ
マディスプレイパネルにおける放電ガスに接するＭｇＯ
からなる保護層を形成した。この保護層は、（１００）
面と同等の耐スパッタ性を有しかつより高い２次電子放
出係数を有する（１１０）面に配向させ、かつ柱状成長
させることにより表面に１０ｎｍ〜５０ｎｍの微細な凹
凸をもたせ、実質的に保護層の表面積を大きくした構成
とした。このような構成により、放電電圧を低くし、且
つ信頼性を大幅に改良し長時間使用しても劣化輝度や放
電電圧の変化を少なくするものである。
め、本発明のプラズマディスプレイパネルでは、プラズ
マディスプレイパネルにおける放電ガスに接するＭｇＯ
からなる保護層を形成した。この保護層は、（１００）
面と同等の耐スパッタ性を有しかつより高い２次電子放
出係数を有する（１１０）面に配向させ、かつ柱状成長
させることにより表面に１０ｎｍ〜５０ｎｍの微細な凹
凸をもたせ、実質的に保護層の表面積を大きくした構成
とした。このような構成により、放電電圧を低くし、且
つ信頼性を大幅に改良し長時間使用しても劣化輝度や放
電電圧の変化を少なくするものである。
【００１２】また、上記構成のＭｇＯ保護層の製造方法
に、真空蒸着法、スクリーン印刷法、あるいはスパッタ
法ではなくプラズマＣＶＤ法を用いることによって、高
い成膜速度で比較的容易に製造することを可能とした。
に、真空蒸着法、スクリーン印刷法、あるいはスパッタ
法ではなくプラズマＣＶＤ法を用いることによって、高
い成膜速度で比較的容易に製造することを可能とした。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に本発明におけるプラズマディ
スプレイパネルの作製と構成について図面を用いて説明
する。
スプレイパネルの作製と構成について図面を用いて説明
する。
【００１４】図１は、本発明の一実施形態を説明するた
めに用いた交流面放電型プラズマディスプレイパネルの
概略断面図である。前面ガラス基板１上に酸化スズ−酸
化アンチモンあるいは、酸化インジウム−酸化スズから
なる透明電極２をスパッタ法およびフォトリソグラフィ
ーにより形成し、この上に７５重量％の酸化鉛（Ｐｂ
Ｏ）、１５重量％の酸化硼素（Ｂ2Ｏ3）、１０重量％の
酸化珪素（ＳｉＯ2）からなる鉛系の誘電体ガラス層３
をスクリーン印刷後焼成して約２０μｍの膜厚にした。
次にこの誘電体ガラス層上に酸化マグネシウム（Ｍｇ
Ｏ）薄膜をプラズマＣＶＤ法にで成膜する方法を図２を
用いて述べる。なお、誘電体ガラス層３上の保護膜に使
用されるＭｇＯ薄膜からなる保護層を、プラズマＣＶＤ
法を用いることによって（１１０）面に配向させた（１
１０）配向誘電体保護層４とする。
めに用いた交流面放電型プラズマディスプレイパネルの
概略断面図である。前面ガラス基板１上に酸化スズ−酸
化アンチモンあるいは、酸化インジウム−酸化スズから
なる透明電極２をスパッタ法およびフォトリソグラフィ
ーにより形成し、この上に７５重量％の酸化鉛（Ｐｂ
Ｏ）、１５重量％の酸化硼素（Ｂ2Ｏ3）、１０重量％の
酸化珪素（ＳｉＯ2）からなる鉛系の誘電体ガラス層３
をスクリーン印刷後焼成して約２０μｍの膜厚にした。
次にこの誘電体ガラス層上に酸化マグネシウム（Ｍｇ
Ｏ）薄膜をプラズマＣＶＤ法にで成膜する方法を図２を
用いて述べる。なお、誘電体ガラス層３上の保護膜に使
用されるＭｇＯ薄膜からなる保護層を、プラズマＣＶＤ
法を用いることによって（１１０）面に配向させた（１
１０）配向誘電体保護層４とする。
【００１５】図２は、プラズマディスプレイパネルの保
護層を形成する際に用いるプラズマＣＶＤ装置である。
図２に示すように、反応チャンバー１０内には、基板加
熱ヒーター１１が内蔵された電極１２が設けられてい
る。その下面にガラス基板１５を保持することができる
ようになっている。また、反応チャンバー１０内には、
電極１２に対向して電極１３が設けられている。また、
反応チャンバー１０の側壁には、反応チャンバー１０を
低圧状態にするために排気手段１６が設けられている。
なお図１中、１４は電極１３に電力を供給するための高
周波電源（１３．５６ＭＨｚ）である。１７は気化器、
１８は原料ガス供給バルブ、１９はキャリアガス供給バ
ルブ、２０は酸素供給バルブ、２１窒素ボンベ、２２は
酸素ボンベである。
護層を形成する際に用いるプラズマＣＶＤ装置である。
図２に示すように、反応チャンバー１０内には、基板加
熱ヒーター１１が内蔵された電極１２が設けられてい
る。その下面にガラス基板１５を保持することができる
ようになっている。また、反応チャンバー１０内には、
電極１２に対向して電極１３が設けられている。また、
反応チャンバー１０の側壁には、反応チャンバー１０を
低圧状態にするために排気手段１６が設けられている。
なお図１中、１４は電極１３に電力を供給するための高
周波電源（１３．５６ＭＨｚ）である。１７は気化器、
１８は原料ガス供給バルブ、１９はキャリアガス供給バ
ルブ、２０は酸素供給バルブ、２１窒素ボンベ、２２は
酸素ボンベである。
【００１６】まず、スパッタ法とフォトリソグラフィー
法によって作製された、１０重量％の酸化スズ（ＳｎＯ
2）を含む酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）よりなる透明電
極上に有機バインダー（１０％のエチルセルロースを含
むα−ターピオール）を含む７５重量％のＰｂＯ、１５
重量％のＢ2Ｏ3、１０重量％のＳｉＯ2からなる鉛系の
誘電体ガラス層をスクリーン印刷法で形成後５２０℃で
１０分間焼成して得られたガラス基板１５をプラズマＣ
ＶＤ装置の３５０℃に加熱された電極１２に固定する。
気化器１７にはマグネシウムアセチルアセトナート（Mg
(acac)2、acac=C5H7O2）を入れ、２２０℃に加熱してお
く。次に、原料ガス供給バルブ１８およびキャリアガス
供給バルブ１９を開け、窒素ボンベ２１からキャリアガ
スとしての５０ＳＣＣＭの窒素ガスをMg(acac)2蒸気の
原料ガスとともに反応チャンバー内に導入する。次に酸
素供給バルブを開け、酸素ボンベ２２から反応ガスとし
ての酸素（流量２５０ＳＣＣＭ）も同様に反応チャンバ
ー１０ないに導入する。次に高周波電源１４より１３．
５６ＭＨｚの高周波電界を４００Ｗ印加し、電極１２お
よび電極１３間にプラズマを発生させ、５分間で０．６
μｍ厚のＭｇＯ薄膜の保護層を形成した。成膜時の真空
度は０．０８Ｔｏｒｒであった。また、堆積速度は０．
１２μｍ／分であった。
法によって作製された、１０重量％の酸化スズ（ＳｎＯ
2）を含む酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）よりなる透明電
極上に有機バインダー（１０％のエチルセルロースを含
むα−ターピオール）を含む７５重量％のＰｂＯ、１５
重量％のＢ2Ｏ3、１０重量％のＳｉＯ2からなる鉛系の
誘電体ガラス層をスクリーン印刷法で形成後５２０℃で
１０分間焼成して得られたガラス基板１５をプラズマＣ
ＶＤ装置の３５０℃に加熱された電極１２に固定する。
気化器１７にはマグネシウムアセチルアセトナート（Mg
(acac)2、acac=C5H7O2）を入れ、２２０℃に加熱してお
く。次に、原料ガス供給バルブ１８およびキャリアガス
供給バルブ１９を開け、窒素ボンベ２１からキャリアガ
スとしての５０ＳＣＣＭの窒素ガスをMg(acac)2蒸気の
原料ガスとともに反応チャンバー内に導入する。次に酸
素供給バルブを開け、酸素ボンベ２２から反応ガスとし
ての酸素（流量２５０ＳＣＣＭ）も同様に反応チャンバ
ー１０ないに導入する。次に高周波電源１４より１３．
５６ＭＨｚの高周波電界を４００Ｗ印加し、電極１２お
よび電極１３間にプラズマを発生させ、５分間で０．６
μｍ厚のＭｇＯ薄膜の保護層を形成した。成膜時の真空
度は０．０８Ｔｏｒｒであった。また、堆積速度は０．
１２μｍ／分であった。
【００１７】次に、図１を用いて保護層付き前面パネル
と背パネルを張り合わせて、プラズマディスプレイパネ
ルを作製する方法を述べる。
と背パネルを張り合わせて、プラズマディスプレイパネ
ルを作製する方法を述べる。
【００１８】図１においてスクリーン印刷後焼成するこ
とによって得られた銀電極６と高さ０．２ｍｍのガラス
製の隔壁７（隔壁の幅０．２ｍｍ）およびその隔壁内に
蛍光体層８［蛍光体は、赤色；（Ｙx Ｇｄ1-x）ＢＯ3：
Ｅｕ3+、緑色；ＢａＡｌ12Ｏ 19：Ｍｎ、青色；ＢａＭｇ
Ａｌ14Ｏ23：Ｅｕ2+がそれぞれ隔壁で分離されている
が、図１には一色のみを図示している］が設けられた背
ガラス基板５を封着用ガラスを用いて前記前面パネルを
張り合わせて、放電ガス封入の前に、放電空間部９を８
×１０-7Ｔｏｒｒの真空度に排気し、放電空間部内に２
％キセノン（Ｘｅ）ガスを含むヘリウム（Ｈｅ）ガスを
放電ガスとして３００Ｔｏｒｒ封入し、交流面放電型プ
ラズマディスプレイパネルとした。
とによって得られた銀電極６と高さ０．２ｍｍのガラス
製の隔壁７（隔壁の幅０．２ｍｍ）およびその隔壁内に
蛍光体層８［蛍光体は、赤色；（Ｙx Ｇｄ1-x）ＢＯ3：
Ｅｕ3+、緑色；ＢａＡｌ12Ｏ 19：Ｍｎ、青色；ＢａＭｇ
Ａｌ14Ｏ23：Ｅｕ2+がそれぞれ隔壁で分離されている
が、図１には一色のみを図示している］が設けられた背
ガラス基板５を封着用ガラスを用いて前記前面パネルを
張り合わせて、放電ガス封入の前に、放電空間部９を８
×１０-7Ｔｏｒｒの真空度に排気し、放電空間部内に２
％キセノン（Ｘｅ）ガスを含むヘリウム（Ｈｅ）ガスを
放電ガスとして３００Ｔｏｒｒ封入し、交流面放電型プ
ラズマディスプレイパネルとした。
【００１９】このパネルの最小点火電圧（Ｖｆ）と最小
維持電圧（Ｖｓｍ）を測定した結果、Ｖｆは１４５Ｖ、
Ｖｓｍは１２７Ｖであった。さらに上記パネルを７００
０時間放電させた後の輝度変化率は−８．５％で放電維
持電圧の変化率は２．３％であった。次に、同様の成膜
条件でＭｇＯ薄膜を作製し材料解析を行った。Ｘ線回折
により解析した結果、この薄膜は（１１０）に優先配向
していた。また走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により膜構
造を観察した結果、ＭｇＯ薄膜は柱状構造をしていた。
柱状粒子径は４０〜６０ｎｍであった。そして膜表面は
１５ｎｍの微細な凹凸を有していた。この微細な凹凸は
柱状粒子のそれぞれの先端の形状が槍のようにとがって
いることに対応していた。以上の結果を表１の２行目に
試料１として示す。
維持電圧（Ｖｓｍ）を測定した結果、Ｖｆは１４５Ｖ、
Ｖｓｍは１２７Ｖであった。さらに上記パネルを７００
０時間放電させた後の輝度変化率は−８．５％で放電維
持電圧の変化率は２．３％であった。次に、同様の成膜
条件でＭｇＯ薄膜を作製し材料解析を行った。Ｘ線回折
により解析した結果、この薄膜は（１１０）に優先配向
していた。また走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により膜構
造を観察した結果、ＭｇＯ薄膜は柱状構造をしていた。
柱状粒子径は４０〜６０ｎｍであった。そして膜表面は
１５ｎｍの微細な凹凸を有していた。この微細な凹凸は
柱状粒子のそれぞれの先端の形状が槍のようにとがって
いることに対応していた。以上の結果を表１の２行目に
試料１として示す。
【００２０】次に比較のために、上記実施例において一
部の製造条件を変更して、ガラス基板１５上にＭｇＯ薄
膜を作製した。すなわち、出発原料のマグネシウムアセ
チルアセトナートの気化温度を２１５℃、キャリアガス
流量（アルゴン）を１００ＳＣＣＭ、酸素流量５００Ｓ
ＣＣＭ、ｒｆパワー３５０Ｗ、基板温度１５０℃、真空
度０．２Ｔｏｒｒ、成膜時間６分とした。膜厚は０．５
４μｍで、堆積速度は０．０９μｍ／分であった。
部の製造条件を変更して、ガラス基板１５上にＭｇＯ薄
膜を作製した。すなわち、出発原料のマグネシウムアセ
チルアセトナートの気化温度を２１５℃、キャリアガス
流量（アルゴン）を１００ＳＣＣＭ、酸素流量５００Ｓ
ＣＣＭ、ｒｆパワー３５０Ｗ、基板温度１５０℃、真空
度０．２Ｔｏｒｒ、成膜時間６分とした。膜厚は０．５
４μｍで、堆積速度は０．０９μｍ／分であった。
【００２１】このパネルの最小点火電圧（Ｖｆ）と最小
維持電圧（Ｖｓｍ）を測定した結果、Ｖｆは１５７Ｖ、
Ｖｓｍは１３６Ｖであった。さらに上記パネルを７００
０時間放電させた後の輝度変化率は−１０．０％で放電
維持電圧の変化率は３．９％であった。材料解析の結
果、この薄膜はＮａＣｌ型結晶構造を有し（１１０）に
優先配向していた。また走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）に
より膜構造を観察した結果、この薄膜は微細な粒子（１
５ｎｍ）の密に詰まった海綿状構造をしていた。そして
膜表面は平滑で凹凸は６ｎｍ程度であった。
維持電圧（Ｖｓｍ）を測定した結果、Ｖｆは１５７Ｖ、
Ｖｓｍは１３６Ｖであった。さらに上記パネルを７００
０時間放電させた後の輝度変化率は−１０．０％で放電
維持電圧の変化率は３．９％であった。材料解析の結
果、この薄膜はＮａＣｌ型結晶構造を有し（１１０）に
優先配向していた。また走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）に
より膜構造を観察した結果、この薄膜は微細な粒子（１
５ｎｍ）の密に詰まった海綿状構造をしていた。そして
膜表面は平滑で凹凸は６ｎｍ程度であった。
【００２２】また、比較のために、上記実施例において
一部の製造条件を変更して、ガラス基板１５上にＭｇＯ
薄膜を作製した。すなわち、出発原料のマグネシウムア
セチルアセトナートの気化温度を２２０℃、キャリアガ
ス流量（窒素）を１００ＳＣＣＭ、酸素流量１２００Ｓ
ＣＣＭ、ｒｆパワー４５０Ｗ、基板温度４４０℃、真空
度０．５Ｔｏｒｒ、成膜時間４分とした。膜厚は０．６
μｍで、堆積速度は０．１５μｍ／分であった。
一部の製造条件を変更して、ガラス基板１５上にＭｇＯ
薄膜を作製した。すなわち、出発原料のマグネシウムア
セチルアセトナートの気化温度を２２０℃、キャリアガ
ス流量（窒素）を１００ＳＣＣＭ、酸素流量１２００Ｓ
ＣＣＭ、ｒｆパワー４５０Ｗ、基板温度４４０℃、真空
度０．５Ｔｏｒｒ、成膜時間４分とした。膜厚は０．６
μｍで、堆積速度は０．１５μｍ／分であった。
【００２３】このパネルの最小点火電圧（Ｖｆ）と最小
維持電圧（Ｖｓｍ）を測定した結果、Ｖｆは１５６Ｖ、
Ｖｓｍは１３７Ｖであった。さらに上記パネルを７００
０時間放電させた後の輝度変化率は−１０．５％で放電
維持電圧の変化率は４．０％であった。材料解析の結
果、この薄膜はＮａＣｌ型結晶構造を有し（１００）に
優先配向していた。また走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）に
より膜構造を観察した結果、この薄膜は柱状構造（粒径
３０〜５０ｎｍ）をしていた。そして膜表面の凹凸は２
０ｎｍ程度であった。
維持電圧（Ｖｓｍ）を測定した結果、Ｖｆは１５６Ｖ、
Ｖｓｍは１３７Ｖであった。さらに上記パネルを７００
０時間放電させた後の輝度変化率は−１０．５％で放電
維持電圧の変化率は４．０％であった。材料解析の結
果、この薄膜はＮａＣｌ型結晶構造を有し（１００）に
優先配向していた。また走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）に
より膜構造を観察した結果、この薄膜は柱状構造（粒径
３０〜５０ｎｍ）をしていた。そして膜表面の凹凸は２
０ｎｍ程度であった。
【００２４】さらに比較のために、従来の方法であるｒ
ｆマグネトロンスパッタ法によりガラス基板１５上にＭ
ｇＯ薄膜を作製した。スパッタ条件は、アルゴンガス圧
２．６ｍＴｏｒｒ、酸素ガス圧０．２ｍＴｏｒｒ、基板
温度３５０℃、成膜時間１５分とした。膜厚は０．４５
μｍで、堆積速度は０．０３μｍ／分であった。材料解
析の結果、この薄膜はＮａＣｌ型結晶構造を有し（１１
１）に優先配向していた。また走査型電子顕微鏡（ＳＥ
Ｍ）により膜構造を観察した結果、この薄膜は柱状構造
と海綿状構造が混在していた。粒径は２０〜８０ｎｍ
で、膜表面の凹凸は３０ｎｍであった。
ｆマグネトロンスパッタ法によりガラス基板１５上にＭ
ｇＯ薄膜を作製した。スパッタ条件は、アルゴンガス圧
２．６ｍＴｏｒｒ、酸素ガス圧０．２ｍＴｏｒｒ、基板
温度３５０℃、成膜時間１５分とした。膜厚は０．４５
μｍで、堆積速度は０．０３μｍ／分であった。材料解
析の結果、この薄膜はＮａＣｌ型結晶構造を有し（１１
１）に優先配向していた。また走査型電子顕微鏡（ＳＥ
Ｍ）により膜構造を観察した結果、この薄膜は柱状構造
と海綿状構造が混在していた。粒径は２０〜８０ｎｍ
で、膜表面の凹凸は３０ｎｍであった。
【００２５】このパネルの最小点火電圧（Ｖｆ）と最小
維持電圧（Ｖｓｍ）を測定した結果、Ｖｆは１６６Ｖ、
Ｖｓｍは１５９Ｖであった。さらに上記パネルを７００
０時間放電させた後の輝度変化率は−２４．０％で放電
維持電圧の変化率は１６．５％であった。以上の結果を
表１の４行目に試料３として示す。
維持電圧（Ｖｓｍ）を測定した結果、Ｖｆは１６６Ｖ、
Ｖｓｍは１５９Ｖであった。さらに上記パネルを７００
０時間放電させた後の輝度変化率は−２４．０％で放電
維持電圧の変化率は１６．５％であった。以上の結果を
表１の４行目に試料３として示す。
【００２６】表１の試料１と試料２〜４を比較すると明
らかなように、本発明のＭｇＯ薄膜を用いた場合には、
点火電圧と放電維持電圧のいずれも低くすることがで
き、さらに輝度変化率も小さくすることができる。これ
は、本発明のＭｇＯ薄膜が（１１０）面に優先配向して
いることと柱状構造を有しかつ表面に微細な凹凸を有す
ることの相乗効果であると考えられる。また、その製造
方法にプラズマＣＶＤ法を用いることにより、上記構成
のＭｇＯ薄膜を比較的容易に作製することができるもの
である。
らかなように、本発明のＭｇＯ薄膜を用いた場合には、
点火電圧と放電維持電圧のいずれも低くすることがで
き、さらに輝度変化率も小さくすることができる。これ
は、本発明のＭｇＯ薄膜が（１１０）面に優先配向して
いることと柱状構造を有しかつ表面に微細な凹凸を有す
ることの相乗効果であると考えられる。また、その製造
方法にプラズマＣＶＤ法を用いることにより、上記構成
のＭｇＯ薄膜を比較的容易に作製することができるもの
である。
【００２７】なお、上記実施例においては、マグネシウ
ムを含む化合物としてβ−ジケトン金属錯体のマグネシ
ウムアセチルアセトナートを用いたが、その他の組成の
β−ジケトン金属錯体またはシクロペンタジエニル化合
物を用いた場合においても同様に、結晶性が良好で（１
１０）に優先配向し、かつ微細な凹凸を有するＭｇＯ薄
膜が得られた。このＭｇＯ薄膜を誘電体保護膜に用いた
結果、プラズマディスプレイパネルの放電電圧を低く、
信頼性を大幅に改良し長時間使用しても劣化輝度や放電
電圧の変化を少なくすることが可能であった。
ムを含む化合物としてβ−ジケトン金属錯体のマグネシ
ウムアセチルアセトナートを用いたが、その他の組成の
β−ジケトン金属錯体またはシクロペンタジエニル化合
物を用いた場合においても同様に、結晶性が良好で（１
１０）に優先配向し、かつ微細な凹凸を有するＭｇＯ薄
膜が得られた。このＭｇＯ薄膜を誘電体保護膜に用いた
結果、プラズマディスプレイパネルの放電電圧を低く、
信頼性を大幅に改良し長時間使用しても劣化輝度や放電
電圧の変化を少なくすることが可能であった。
【００２８】また、上記実施例においては、ｒｆ放電に
よる高周波プラズマを用いたが、マグネトロン放電によ
るマイクロ波プラズマまたはＥＣＲ（電子サイクロトロ
ン放電）プラズマを用いた場合においても同様に、結晶
性が良好で（１１０）に優先配向し、かつ微細な凹凸を
有するＭｇＯ薄膜が得られた。そして、このＭｇＯ薄膜
を誘電体保護膜に用いた結果、プラズマディスプレイパ
ネルの放電電圧を低く、信頼性を大幅に改良し長時間使
用しても劣化輝度や放電電圧の変化を少なくすることが
可能であった。
よる高周波プラズマを用いたが、マグネトロン放電によ
るマイクロ波プラズマまたはＥＣＲ（電子サイクロトロ
ン放電）プラズマを用いた場合においても同様に、結晶
性が良好で（１１０）に優先配向し、かつ微細な凹凸を
有するＭｇＯ薄膜が得られた。そして、このＭｇＯ薄膜
を誘電体保護膜に用いた結果、プラズマディスプレイパ
ネルの放電電圧を低く、信頼性を大幅に改良し長時間使
用しても劣化輝度や放電電圧の変化を少なくすることが
可能であった。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、プラズマＣＶＤ法によ
り作製したＮａＣｌ型結晶構造の（１１０）面に配向
し、かつ柱状構造性と表面に微細な凹凸を有するＭｇＯ
薄膜の誘電体保護層を有するプラズマディスプレイパネ
ルは、長時間使用してもディスプレイの輝度低下が少な
く、また放電維持電圧の変化も少ないという顕著な効果
を得ることができる。
り作製したＮａＣｌ型結晶構造の（１１０）面に配向
し、かつ柱状構造性と表面に微細な凹凸を有するＭｇＯ
薄膜の誘電体保護層を有するプラズマディスプレイパネ
ルは、長時間使用してもディスプレイの輝度低下が少な
く、また放電維持電圧の変化も少ないという顕著な効果
を得ることができる。
【図１】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプ
レイパネルの断面図
レイパネルの断面図
【図２】本発明の一実施の形態によるプラズマＣＶＤ装
置のの概略断面図
置のの概略断面図
【図３】従来の交流型のプラズマディスプレイパネルの
概略断面図
概略断面図
１ 前面ガラス基板（フロントカバープレート） ２ 透明電極 ３ 誘電体ガラス層 ４ （１１０）配向面誘電体保護層 ５ 背面ガラス基板（バックプレート） ６ アドレス電極 ７ 隔壁 ８ 蛍光体 ９ 放電空間 １０ 反応チャンバー １１ 基板加熱ヒーター １２ 電極 １３ 電極 １４ 高周波電源 １５ ガラス基板 １６ 排気系 １７ 気化器 １８ 原料ガス供給バルブ １９ キャリアガス供給バルブ ２０ 酸素量級バルブ ２１ 窒素ボンベ ２２ 酸素ボンベ ３１ 前面ガラス基板（フロントカバープレート） ３２ 透明電極 ３３ 誘電体ガラス層 ３４ （１１１）配向面誘電体保護層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 博由 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 透明電極と誘電体層を設けたフロントカ
バープレートと、電極と蛍光体層を設けたバックプレー
トの少なくとも一方に隔壁を設け、前記フロントカバー
プレート内の前記透明電極面と前記バックプレート内の
前記電極面を所定の間隔を保ち対向封着し、前記フロン
トカバープレートと前記バックプレートにより形成した
空間に放電可能なガス媒体を封入したプラズマディスプ
レイパネルにおいて、ＮａＣｌ型結晶構造の（１１０）
面に優先配向した酸化マグネシウム薄膜を前記誘電体層
上に形成し、前記酸化マグネシウム薄膜は、前記誘電体
層表面に対して垂直方向に柱状構造を有し、かつ表面を
凹凸構造とすることを特徴とするプラズマディスプレイ
パネル。 - 【請求項２】 酸化マグネシウム薄膜表面の凹凸構造の
溝の深さが１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることを特徴
とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。 - 【請求項３】 前記酸化マグネシウム薄膜は、マグネシ
ウムを含む化合物の蒸気と反応ガスを減圧プラズマ中で
分解し反応させることにより、ＮａＣｌ型結晶構造の
（１１０）に優先配向させて形成することを特徴とする
請求項１または２記載のプラズマディスプレイパネルの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9300149A JPH11135023A (ja) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9300149A JPH11135023A (ja) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11135023A true JPH11135023A (ja) | 1999-05-21 |
Family
ID=17881344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9300149A Ceased JPH11135023A (ja) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11135023A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002150953A (ja) * | 2000-08-29 | 2002-05-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法ならびにプラズマディスプレイパネル表示装置 |
| JP2006318826A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Pioneer Electronic Corp | プラズマディスプレイパネル |
| WO2007139051A1 (ja) * | 2006-05-30 | 2007-12-06 | Ulvac, Inc. | パネルの製造方法 |
| US7816868B2 (en) | 2007-12-28 | 2010-10-19 | Hitachi, Ltd. | Plasma display panel with magnesium oxide film having an oxygen deficiency |
| US20200411450A1 (en) * | 2015-01-14 | 2020-12-31 | Corning Incorporated | Glass substrate and display device comprising the same |
-
1997
- 1997-10-31 JP JP9300149A patent/JPH11135023A/ja not_active Ceased
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002150953A (ja) * | 2000-08-29 | 2002-05-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法ならびにプラズマディスプレイパネル表示装置 |
| JP2006318826A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Pioneer Electronic Corp | プラズマディスプレイパネル |
| WO2007139051A1 (ja) * | 2006-05-30 | 2007-12-06 | Ulvac, Inc. | パネルの製造方法 |
| JP4791540B2 (ja) * | 2006-05-30 | 2011-10-12 | 株式会社アルバック | パネルの製造方法 |
| US7816868B2 (en) | 2007-12-28 | 2010-10-19 | Hitachi, Ltd. | Plasma display panel with magnesium oxide film having an oxygen deficiency |
| US20200411450A1 (en) * | 2015-01-14 | 2020-12-31 | Corning Incorporated | Glass substrate and display device comprising the same |
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