(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、この基板の上に形成された電極、誘電体層、およびＭｇＯ保護層を備えるプラズマディスプレイパネル用前面板ユニットにおいて、
前記ＭｇＯ保護層の上に酸化シリコン（ＳｉＯｘ）層が形成されており、
前記酸化シリコン（ＳｉＯｘ）層におけるＳｉＯｘのＸ値が、１．３〜１．９である
ことを特徴とするプラズマディスプレイパネル用前面板ユニット。
【請求項２】
前記酸化シリコン（ＳｉＯｘ）層の膜厚が、２００〜１０００Åである請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル用前面板ユニット。
【請求項３】
前記酸化シリコン（ＳｉＯｘ）層は、前記ＭｇＯ保護層の形成後に連続的に真空成膜されてなる請求項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用前面板ユニット。
【請求項４】
前記請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル用前面板ユニットと、蛍光体層を有するプラズマディスプレイパネル用背面板ユニットとを備え、これらの一対のユニットが密封されたセルを構成するように固着さ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。
【請求項５】
前記セル内には、プラズマ放電に起因して飛散した前記酸化シリコン（ＳｉＯｘ）層成分が存在してなる請求項４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイパネル用前面板ユニットおよびそれを用いたプラズマディスプレイパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガス放電パネルであるプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）は、２枚の対向するガラス基板にそれぞれ規則的に配列した一対の電極を設け、その間にＮｅ、Ｈｅ、Ｘｅ等を主体とする希ガスを封入した構造となっている。そして、これらの電極間に電圧を印加し、電極周辺の微小なセル内で放電を発生させることにより、各セルを発光させて表示を行うようにしている。情報を表示するためには、規則的に並んだセルを選択的に放電発光させる。このＰＤＰには、電極が放電空間に露出している直流型（ＤＣ型）と絶縁層で覆われている交流型（ＡＣ型）の２タイプがあり、双方とも表示機能や駆動方式の違いによって、さらにリフレッシュ駆動方式とメモリー駆動方式に分類される。
【０００３】
上述のごとくプラズマディスプレイパネルは、２枚のガラス基板を対向させた形態を採択しており、より詳細には、（１）透明基板と、この基板の上に形成された電極、誘電体層、およびＭｇＯ保護層を備えるプラズマディスプレイパネル用前面板ユニットと、（２）蛍光体層を有するプラズマディスプレイパネル用背面板ユニットとを備え、これら（１）および（２）のユニットは、密封されたセルを構成するように一定間隔で固着されている。
【０００４】
前面板ユニットに形成されるＭｇＯ保護層は、主として、放電によるイオン衝撃を防ぐため（耐スパッタ）、および２次電子放出比を高め放電電圧を低下させるために用いられており、このようなＭｇＯ保護層は、一般に、ＥＢ蒸着法等の真空プロセスにより成膜される。
【０００５】
しかしながら、ＭｇＯには潮解性があるために、例えばＭｇＯ保護層を成膜した後に大気中で前面板ユニットを保管すると、ＭｇＯ表面には下記式で示されるような反応、すなわち、ＭｇＯがＨ２ＯおよびＣＯ２とそれぞれ反応して、ＭｇＣＯ３・Ｍｇ（ＯＨ）２を生成させる。
【０００６】
４ＭｇＯ＋３ＣＯ２＋４Ｈ２Ｏ  →  ３ＭｇＣＯ３・Ｍｇ（ＯＨ）２・３Ｈ２Ｏ
【０００７】
このような反応により潮解したＭｇＯ表面は白濁し、この白濁部分は簡単に削り落とせるくらい脆くなってしまっている。そのため、このようなＭｇＯ表面の変化は、ＰＤＰパネルの寿命、放電電圧等の性能を低下させてしまい、信頼性、耐久性等の観点から問題がある。
【０００８】
このような問題に対処するために、従来より、（１）ＭｇＯを成膜させ前板ユニットを完成させた直後すぐに、このものを真空中で背面板ユニットと接合させて封着したり、あるいは（２）ＭｇＯを成膜させ完成した前板ユニットを真空中で保管する等の方法が採択されていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記（１）および（２）の対処方法では、パネルサイズが大型化してきた場合には、満足のいく対応をとることができない。
【００１０】
このような実状のもとに本発明は創案されたものであり、その目的は、ＭｇＯの潮解反応を防止でき、極めて保存性に優れることはもとより、パネルサイズの大型化にも比較的容易に対応でき、作業性に優れるプラズマディスプレイパネル用前面板ユニットを提供すること、およびこれを用いたプラズマディスプレイパネルを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、本発明は、基板と、この基板の上に形成された電極、誘電体層、およびＭｇＯ保護層を備えるプラズマディスプレイパネル用前面板ユニットにおいて、
前記ＭｇＯ保護層の上に酸化シリコン（ＳｉＯｘ）層が形成されており、
前記酸化シリコン（ＳｉＯｘ）層におけるＳｉＯｘのＸ値が、１．３〜１．９の範囲となるように構成される。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様として、前記酸化シリコン（ＳｉＯｘ）層の膜厚は、２００〜１０００Åとされる。
【００１５】
また、本発明の好ましい態様として、前記酸化シリコン（ＳｉＯｘ）層は、前記ＭｇＯ保護層の形成後に連続的に真空成膜される。
【００１６】
また、本発明のプラズマディスプレイパネルは、前記プラズマディスプレイパネル用前面板ユニットと、蛍光体層を有するプラズマディスプレイパネル用背面板ユニットとを備え、これら一対のユニットが密封されたセルを構成するように固着されて構成される。
【００１７】
また、前記プラズマディスプレイパネルのセル内には、プラズマ放電に起因して飛散した前記酸化シリコン（ＳｉＯｘ）層成分が存在してなるように構成される。
【００１８】
本発明のプラズマディスプレイパネル用前面板ユニットにおけるＭｇＯ保護層の上には、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）層が被着形成されているので、酸素・水蒸気バリア性に優れ、ＭｇＯ保護層の劣化が極めて少ない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のプラズマディスプレイパネル用前面板ユニット１００の説明をする前に、プラズマディスプレイパネル全体の構成を簡単に説明しておく。
【００２０】
図１は、ＡＣ型ＰＤＰの一構成例を示す斜視図である。この図において、プラズマディスプレイパネル用前面板ユニット１００（以下、単に「前面板ユニット１００」と称す）は、前面板１と、この上に形成された維持電極４、バス電極５、誘電体層６、およびＭｇＯ層７を有し、さらに本発明においてはこのＭｇＯ層７の上に形成された酸化シリコン（ＳｉＯｘ）層３０を備えている。この一方で、前面板ユニット１００と対をなすプラズマディスプレイパネル用背面板ユニット２００（以下、単に「背面板ユニット２００」と称す）は、背面板２と、この背面板１上に所定の間隙で立設された複数の隔壁３と、隔壁間に設けられたアドレス電極８と、このアドレス電極８を覆うように隔壁３間に被着された蛍光体層９を有している。
【００２１】
図１は、ＰＤＰの構成が理解しやすいように、前面板１（前面板ユニット１００）と背面板２（背面板ユニット２００）を離した状態で示してある。図１に示されるようにＡＣ型ＰＤＰは、例えばガラス板等の透明基板である前面板１と背面板２とが互いに平行に対峙され、背面板２に立設された隔壁３によって前面板１と背面板２とが密封されたセルを構成するように一定間隔で固着されている。
【００２２】
前面板１の背面板２側（図面において下側）には、前述したように例えば、透明電極である維持電極４と金属電極であるバス電極５とからなる複合電極が互いに平行に形成され、これを覆うように誘電体層６、ＭｇＯ層７、および酸化シリコン（ＳｉＯｘ）層３０が順次形成されている。このような積層状態は、図２の部分拡大断面図に詳細に示されている。
【００２３】
また、背面板２の前面側（図面において上側）には、複合電極と直交するとともに隔壁３の間に位置するようにアドレス電極８がストライプ状に互いに平行に形成され、また、アドレス電極８上のセル底面上に蛍光体層９が設けられている。
【００２４】
このようなＡＣ型ＰＤＰは面放電型であり、前面板１における複合電極間に交流電源から所定の電圧を印加して電場を形成することにより、前面板１と背面板２と隔壁３とで区画される表示要素としての各セル内で放電が行われる。
【００２５】
そして、この放電により生じる紫外線により蛍光体９を発光させることで、前面板１を透過する光を観察者が視認できるようになっている。
【００２６】
ＰＤＰ用の隔壁３は、隔壁形成用塗布組成物をスクリーン印刷により隔壁形状にパターン印刷する方法や、隔壁形成用塗布組成物をスクリーン印刷、ブレードコート、ダイコート等により塗布、乾燥しベタ膜を形成した後、ベタ膜上に耐サンドブラスト性を有するマスクをパターン状に形成し、サンドブラスト加工を行い、マスクを剥離した後焼成する方法等により形成される。
【００２７】
このような焼成後に形成される隔壁３は、隔壁３の溶融母体となるガラスフリットと、主として、隔壁の形態および強度を維持するための骨材とが含有されている。
【００２８】
本発明における第１の特徴は、図１および図２に示されるように前面板ユニット１００の構造にある。すなわち、本発明の前面板ユニット１００におけるＭｇＯ保護層７の上には酸化シリコン（ＳｉＯｘ）層３０が形成されている。
【００２９】
このような酸化シリコン（ＳｉＯｘ）層３０におけるＳｉＯｘのＸ値は、１．０〜２．０の範囲、好ましくは、１．３〜１．９の範囲に設定される。この値が１．０未満になると、透明性が悪くなったり、絶縁性が乏しくなったりしてプラズマディスプレイパネルとして好ましくない特性傾向が生じる。また、この値が大きくなると水蒸気および酸素バリア性が悪くなる傾向が生じ、ＭｇＯ表面の保護が十分でなくなるという不都合が生じる。なお、Ｘ値は、ＥＳＣＡによる測定で、膜表面から、深さ１０〜１００Åまでの平均値で定義される。
【００３０】
また、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）層３０の膜厚は、２００〜１０００Å、好ましくは、２００〜５００Åに設定するのがよい。この値が２００Å未満となると、十分なバリア機能が発揮できなくなるという不都合が生じ、また、この値が１０００Åを超えると、過剰の膜厚となり経済的にも好ましくないし、また、セル発光によりスパッタ（いわゆるエージング）された酸化シリコンの飛散成分がセル内に多く存在するようになり特性に悪影響を及ぼすおそれがある。
【００３１】
このような酸化シリコン（ＳｉＯｘ）層３０は、ＭｇＯ保護層７を真空成膜した後に、同じ真成膜槽内にて引き続き連続的に真空成膜されることが好ましい。ＭｇＯ保護層７表面の潮解反応および汚染を効率く防止するためである。真空成膜法としては、例えば、スパッタ、ＥＢ蒸着等が挙げられる。
【００３２】
このようにしてＭｇＯ保護層７表面を酸化シリコン（ＳｉＯｘ）層３０で覆うことによりＭｇＯ表面は大気に晒されることなく、次ぎの封着工程に移行することができる。
【００３３】
封着工程では、図１に示されるように上述してきた前面板ユニット１００と、前記蛍光体層９を有する背面板ユニット２００とが封着され、密封されたセルが構成される。この封着工程でプラズマディスプレイパネルの形態が完成する。
【００３４】
このようにして封着工程を経て形成されたプラズマディスプレイパネルは、このまま製品として使用可能であるが、一般には、封着後にエージング工程を設け、このエージング工程で、予め酸化シリコン（ＳｉＯｘ）層３０をスパッタ（セル内を発光させると必然的にスパッタされる）により除去することが望ましい。ＭｇＯを露出させて放電性能を高めるためである。このエージング工程は、セル中に封入されたＮｅやＸｅ等の封入ガスにより、例えば圧力３００ｍＴｏｒｒ、放電電圧２１０Ｖ、エージング時間１０時間で行なわれる。酸化シリコン層３０はＭｇＯに比べて比較的容易にスパッタ（エージング）により除去される。このエージング処理により、セル内にはプラズマ放電に起因して飛散した前記酸化シリコン（ＳｉＯｘ）層成分が存在していることが確認されている。
【００３５】
また、仮に、エージング工程を設けることなく、製品出荷としても、実際の使用時間の経過とともに、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）層３０は除去される傾向にあり、セル内には、プラズマ放電に起因して飛散した前記酸化シリコン（ＳｉＯｘ）層成分が存在する。
【００３６】
【実施例】
以下に具体的実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
［実験例Ｉ］
【００３７】
（実施例１）
【００３８】
コーニング１７３７ガラス基板の上にＭｇＯ保護層を厚さ５０００ÅにＥＢ蒸着法で成膜した。ＭｇＯ保護層の成膜条件としては、作動圧力（成膜真空度）５×１０−５Ｔｏｒｒ、加速電圧６．１ｋＶ、基板温度１００℃とした。
【００３９】
次いで、このように成膜したＭｇＯ保護層の上に、同一の成膜装置を用いて連続的に厚さ５００Åの酸化シリコン（ＳｉＯｘ）層を反応性スパッタ法で成膜し、実施例１のサンプルを作製した。ＳｉＯｘ層の成膜条件としては、作動圧力（成膜真空度）３．８×１０−４Ｔｏｒｒ、導入アルゴン（Ａｒ）ガス流量１７ｓｃｃＭ、導入酸素（Ｏ２）ガス流量５ｓｃｃＭ、放電圧力０．２ｋＷとした。
【００４０】
ＳｉＯｘのＸ値をＥＳＣＡ（ＶＧ  ＳＣＩＥＮＴＩＦＩＣ社製、ＥＳＣＡＬＡＢ  Ｍｋ  ＩＩ）で測定したところ、Ｘ＝１．９であった。この時の測定条件は、Ｘ線源：Ａｌｋα、Ｘ線出力：１５ｋＶ・２０ｍＡ、測定領域：１０ｍｍΦ、光電子脱出角度：９０度であった。
【００４１】
（実施例２〜４）
【００４２】
上記実施例１において、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）層を形成する際の導入酸素（Ｏ２）ガス流量を種々変えて酸化度の異なる酸化シリコン層を設けた。それ以外は上記実施例１と同様にして、Ｘ＝１．６（実施例２サンプル）、Ｘ＝１．３（実施例３サンプル）、Ｘ＝１．１（実施例４サンプル）のサンプルをそれぞれ作製した。
【００４３】
（実施例５および実施例６）
【００４４】
上記実施例１において、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）層の厚さを２００Å（実施例５サンプル）、８００Å（実施例６サンプル）にそれぞれ変えた。それ以外は上記実施例１と同様にして、実施例５および実施例６のサンプルを作製した。
【００４５】
（比較例１）
【００４６】
上記実施例１において、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）層を設けなかった。それ以外は、上記実施例１と同様にして比較例１のサンプルを作製した。
【００４７】
このように作製した各種サンプル（実施例１〜６、比較例１）について、下記の要領で加速試験を行い、（１）外観、および（２）ＳＥＭ表面観察を行った。
【００４８】
加速試験
８０℃、８０％ＲＨの恒温恒湿槽（スガ試験  屋内外温度差劣化試験機）内にサンプルを６０分間放置した。その後、サンプルを取り出し加速試験後でのサンプルの外観写真を撮り、予め撮っておいた試験前の状態の外観写真と比較した。さらに、試験前後におけるサンプルの表面状態をＳＥＭ（日立製作所製、Ｓ−４５００；測定条件：加速電圧５ｋＶ，エミッション電流１０μＡ）により比較観察した。
試験結果
（１）外観
比較例１のサンプルにおけるＭｇＯ層は、加速試験によりその全面が白濁してしまった。これに対して、ＭｇＯ層の上にＳｉＯｘ層を有する実施例１〜実施例６のサンプルはいずれもＭｇＯ層全面が透明な状態を維持できており、加速試験前後での変化は見られなかった。
（２）ＳＥＭ表面観察
比較例１のサンプルにおけるＭｇＯ層は、加速試験によりその表面がポーラスな（海綿状）構造となっていることが確認された。これに対して、ＭｇＯ層の上にＳｉＯｘ層を有する実施例１〜実施例６のサンプルはいずれも、加速試験前後での変化はほとんど見られなかった。
【発明の効果】
上記の結果より本発明の効果は明らかである。すなわち、本発明は、透明基板と、この基板の上に形成された電極、誘電体層、およびＭｇＯ保護層を備えるプラズマディスプレイパネル用前面板ユニットにおいて、前記ＭｇＯ保護層の上に酸化シリコン（ＳｉＯｘ）層が形成され構成されているので、ＭｇＯの潮解反応を防止でき、極めて保存性に優れるプラズマディスプレイパネル用前面板ユニットを提供することができ、取り扱い、作業性も良好である。このような効果はパネルサイズの大型化が図られたとしても極めて有効に作用するものである。また、ＳｉＯｘは、ＭｇＯに比べてスパッタ率（ａｔｏｍｓ／ｉｏｎ）が４倍以上（Ａｒイオン６００ｅＶ）高いので、従来行なわれていたエージング時間の短縮化が図られる傾向にある（なお、ＳｉＯｘを設けた場合、ＭｇＯ表面のエージングは汚染がないので不要）。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＡＣ型ＰＤＰの一構成例を示す斜視図である。
【図２】図１の前面板ユニットの構造を説明するための断面図である
【符号の説明】
１…前面板
２…背面板
３…隔壁
４…維持電極
５…バス電極
６…誘電体層
７…ＭｇＯ層
８…アドレス電極
３０…酸化シリコン（ＳｉＯｘ）層
１００…前面板ユニット
２００…背面板ユニット
【図１】
0003563994.tif 000002
【図２】
0003563994.tif 000003