(57)【要約】【課題】エージング時間の短縮を達成しながら、放電空間における不純物濃度を抑え、放電特性が良好なPDP及びその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明のPDPは、誘電体保護膜８において、選択的に表示電極６直上部に凹部１６を形成する構造とする。これにより、前面板２と背面板９の張り合わせ後に、隔壁１３等から放電空間１５に流出する不純物ガスを、誘電体保護膜８における凹部１６以外の部分１７、すなわちスパッタされていない部分１７が吸収するので、放電空間１５における不純物濃度を低下させることができる。また、通常エージングによって生じる形状や表面組成等の変化を結果的に予め起こしていることになり、PDPのエージング時間及びランニングコストの大幅な削減を実現する。【選択図】図２
2008004282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面上に電極と誘電体層と誘電体保護膜とが順に積層されてなる第１基板と、第２基板とが、前記第１基板の前記主面と第２基板が放電空間を介して対峙した状態で対向配置され、前記第１基板及び前記第２基板の周囲が封着されているプラズマディスプレイパネルであって、
前記誘電体保護膜の前記放電空間側における前記電極直上部に凹部が設けられているプラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
前記凹部の深さは、前記誘電体保護膜の厚さよりも小さい請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
主面上に電極と誘電体層と誘電体保護膜とを順に積層する第１基板形成工程と、
前記誘電体保護膜の前記誘電体層と反対側における前記電極直上部をエッチングする誘電体保護膜処理工程と、
前記誘電体保護膜処理工程の後に、前記第１基板と前記第２基板とを放電空間を介して対向させて張り合わせる張り合わせ工程とを有するプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項４】
前記誘電体保護膜処理工程は、前記エッチングと同時に又は前記エッチングの後に、前記エッチング時に生じる飛散物を取り除くステップを有する請求項３に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項５】
前記誘電体保護膜処理工程は、前記エッチングと同時に又は前記エッチングの後に、前記誘電体保護膜に付着した不純物を除去するステップを有する請求項３または請求項４に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項６】
前記エッチング工程は、イオンスパッタリング法、プラズマ法またはサンドブラスト法で行う請求項３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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマディスプレイパネル（以下、PDPと略する）とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下、従来のPDPについて、図５を用いて説明する。
【０００３】
PDP２１は前面板２２と背面板２３とからなる。
【０００４】
前面板２２は、前面基板２４上に設けられた走査電極２５と維持電極２６とが形成され、これらが誘電体層２７に覆われ、さらに誘電体層２７が酸化マグネシウム（MgO）からなる誘電体保護膜２８で覆われている。
【０００５】
特に、誘電体保護膜２８は、上記の誘電体層２７及び電極２５、２６がプラズマに直接さらされてイオン衝突によるダメージを受けないようにする機能のほかに、所定の電極間に電圧を印加した際に二次電子を放出してガス放電の火種電子を供給する機能や、壁電荷を蓄積することによって駆動電圧低下させる機能を有しており、PDP２１の放電特性を大きく左右する。
【０００６】
背面板２３は、背面ガラス基板２９上にアドレス電極３０が形成され、それらが誘電体層３１で覆われ、さらに誘電体層３１上にアドレス電極３０を挟むように、隔壁３２が形成されている。また、隔壁３２の壁面及び誘電体層３１上には蛍光体３３が塗布されている。
【０００７】
前記の前面板２２と背面板２３とが張り合わせられ、隔壁３２で仕切られたセルには放電ガス（通常はXeガス）として、例えばNeとXeからなる混合希ガス等が封入されている。電極に印加される電圧を適切に制御することでセル放電空間３４内に放電が生じ、希ガスイオンのプラズマが形成され、励起された放電ガスから放出される紫外光により蛍光体３３が励起され、蛍光体３３から発光された可視光が前面板２２を透過することとなる。
【０００８】
従来のPDPの作成法では、前面板２２及び背面板２３の作成後、それらの張り合わせ、封着、排気、ガスの封入、封止が行われてパネルとなる。
【０００９】
このように作製されたパネルでは放電特性が不安定であるため、少なくとも走査電極２５と維持電極２６の間に交流の矩形波成分を含む電圧を印加するエージング処理が行われる。
【００１０】
パネルのエージング処理後にパネルを割断し、誘電体保護膜２８表面を観察するとスパッタ痕が形成されることが知られている（特許文献1参照）。このスパッタ痕は、誘電体保護膜がプラズマ中のイオンの衝突を受けることにより表面組成や形状が変化することによって形成される。
【００１１】
このことから、誘電体保護膜２８や蛍光体３３等の表面に吸着している不純ガスがエージングによって除去されることや、誘電体保護膜２８の形状が変化すること等が、放電電圧等の放電特性の初期変動を誘起していると考えられている。
【００１２】
しかし、このようなエージング処理では、パネルの放電特性が安定化するまで放電し続ける必要があるため、エージング時間の長時間化を招き、これがPDP製造時における、電力や場所、人件費といった様々なランニングコスト増加に繋がる。このような問題は、PDPの大画面化や大量生産化が進むにつれて深刻になることは明白である。
【００１３】
このエージングの長時間化を解決するため、前面板と背面板とを張り合わせる前に、前面板の全面にイオン衝撃等の処理を行い、誘電体保護膜の表面の全面に、予め、酸素欠損部（スパッタ痕）を設けることが知られている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−２７３４４２号公報
【特許文献２】特開２００２−１１７７５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
一般的に、誘電体保護膜として使用されている酸化マグネシウム（MgO）は、吸着性が高く、水蒸気や炭酸ガス等の不純物ガスを吸収して水酸化マグネシウムや、炭酸マグネシウムに変化し易いという性質を持つことが知られている。
【００１５】
この誘電体保護膜にスパッタを行った場合、スパッタされた部分は、酸化マグネシウム（MgO）の再デポジション等により空間が埋められ、スパッタの影響を受けていない部分に比べてガスに接する表面積が減少するため、スパッタの影響を受けていない部分に比べて不純物ガスの吸着確率が減少すると考えられる。
【００１６】
このため、上記の特許文献２に記載されている方法のように、ただ単に、誘電体保護膜表面全面をスパッタするだけでは、エージング時間の短縮というメリットはあるものの、前面板と背面板の封着後において、背面板の隔壁等に付着していた不純物ガスが、誘電体保護膜２６で十分に吸収されずに、放電空間に流出する。そのため、放電特性が悪化するというデメリットを有することとなってしまう。
【００１７】
本発明は、このような従来の課題を解決したものであり、エージング時間の短縮を達成しながら、放電空間における不純物濃度を抑え、放電特性が良好なPDP及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するために、本発明のPDPは、主面上に電極と誘電体層と誘電体保護膜とが順に積層されてなる第１基板と、第２基板とが、前記第１基板の前記主面と第２基板が放電空間を介して対峙した状態で対向配置され、前記第１基板及び前記第２基板の周囲が封着されているプラズマディスプレイパネルであって、前記誘電体保護膜の前記放電空間側における前記電極直上部に凹部が設けられている構成となっている。
【００１９】
また、本発明の製造方法は、主面上に電極と誘電体層と誘電体保護膜とを順に積層する第１基板形成工程と、前記誘電体保護膜の前記誘電体層と反対側における前記電極直上部をエッチングする誘電体保護膜処理工程と、前記誘電体保護膜処理工程の後に、前記第１基板と前記第２基板とを放電空間を介して対向させて張り合わせる張り合わせ工程とを有している。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、放電空間における不純物濃度の低下とエージング時間の短縮を両立したPDP及びPDPの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。本発明の以下に示す実施の形態及び各図面は例示を目的とし、本発明はこれらに限定されるものではない。尚、各図面においては、説明の便宜のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示すこととする。
【００２２】
（実施の形態）
１．（PDP全体の構成）
図１は、本発明の第１の実施例に係るPDPを示す概略図である。PDP１の各部の説明に先立ち、このPDP１の概要を示す。
【００２３】
ここで、前面板２は、ガラス基板３と、ガラス基板３上に設けられ、維持電極４と走査電極５とからなる表示電極対６と、ガラス基板３と表示電極対６とを被覆している誘電体層７と、誘電体層７上に設けられた誘電体保護膜８とから構成されている。
【００２４】
背面板９は、ガラス基板１０と、ガラス基板１０上に設けられた複数のアドレス電極１１と、ガラス基板１０とアドレス電極１１とを覆う誘電体層１２と、隣接するアドレス電極１１間の領域にアドレス電極１１と平行に延びる絶縁性の隔壁１３と、誘電体層１２上から隔壁１３の側壁面上に沿って設けられた蛍光体層１４とから構成されている。
【００２５】
このような構成を有する前面板２と背面板９は、表示電極対６とアドレス電極１１の長手方向が直交するように対向させながら、両パネルの外周縁部をガラスフリットで封着されている。この両プレート間は、放電空間１５として、He、Xe、Neなどの希ガス成分からなる放電ガスが所定の圧力で封入されている。
【００２６】
ここで、誘電体保護膜８は、放電空間１５側の前記表示電極対６直上部のみ選択的に凹部１６が設けられた構成となっている。
【００２７】
この構成により、前面板２と背面板９の張り合わせ後に、隔壁１３等から放電空間１５に流出する不純物ガスを、誘電体保護膜８における凹部１６以外の部分、すなわちスパッタされていない部分が吸収するので、放電空間１５における不純物濃度を低下させることができる。
【００２８】
また、誘電体保護膜８における表示電極対６の直上部のみに凹部１６を設ける工程を、前面板２と背面板９の張り合わせ（パネル化）前に行なう。このため、従来エージング中になされていた誘電体保護膜８の形状変化をあらかじめエージング前に起こしていることとなり、パネルの初期変動が大幅に低下し、エージング時間を大幅に短縮させることができる。
【００２９】
２．（前面板２に係る誘電体保護膜８の構成）
ここでは、本発明の主な特徴である誘電体保護膜８の構成について、図２を用いてより具体的に説明する。
【００３０】
本実施形態に係る誘電体保護膜８において、凹部１６が形成されているのは、表示電極対１６直上部のみである。これは、従来のエージング工程においては、誘電体保護膜８における表示電極対６直上部が、エージング中に放電にさらされてスパッタの影響を受けているので、少なくとも当該部分さえ予めスパッタリングして凹部１６を設けておくことで、エージング時間を大幅に短縮できるからである。また、本実施形態に係る誘電体保護膜８では、前面板２と背面板９の張り合わせ前に、電極対６直上部を予めエッチングすることにより、全くエッチングを施さない場合の誘電体保護膜と比べて、ガスを吸着し易い非スパッタ部分の面積を減少させることができる。これにより、前面板２と背面板９の張り合わせの際に、誘電体保護膜８に吸着された状態で放電空間１５内に持ち込まれる不純物ガスを減少させることができる。
【００３１】
そして、誘電体保護膜８において、凹部１６以外の部分１７（非エッチング部分）の形状をそのまま残している。これは、非エッチング部分１７は、エッチングされた部分（凹部）１６に比べて表面積が大きく、不純物ガスの吸収する確率が上昇するためである。
【００３２】
したがって、エッチングを施した部分（放電にさらされる部分）１６に比べてガス吸着が起こりやすい非スパッタ部１７が一種のゲッターのような役割を担うことになり、封着後に背面パネル９各部から放電空間１５に流出する不純物ガスを十分に吸収できる。その結果、放電空間１５を清浄に保持でき、放電特性の更なる向上、安定が期待される。
【００３３】
また、凹部１６の深さは、誘電体保護膜８の厚さよりも浅くなっている。すなわち、凹部１６は誘電体保護膜８を貫通しない方が好ましい。表示電極対６がプラズマに直接さらされてイオン衝突によるダメージを受け、パネル寿命が著しく低下するのを防止するためである。
【００３４】
３．（PDP１の動作）
以上のように構成した本実施の形態に係るPDP１の動作原理を説明する。
【００３５】
このPDPを駆動する際には、パネル駆動部によって、表示電極対６とアドレス電極１１にパルスを印加して書き込み放電を行なった後、各対の表示電極対６にパルスを印加する。これによりアドレス放電がなされた当該表示電極対６の間隙で放電が開始される。そして、放電空間１５に維持放電がなされ、画面表示が行なわれる。
【００３６】
４．（製造方法）
[前面パネル]
まず、上述したＰＤＰ１の前面板２に係る各部の製造方法について述べる。
【００３７】
前面板２のガラス基板３上に、表示電極対６が平行に配列されて延設され配置される。まず、ガラス基板３上に、ＩＴＯ、ＳｎＯ２、ＺｎＯなどからなる比較的抵抗が高い膜厚約１０００Åの透明電極膜が、例えばストライプ形状にパターン化され、透明電極の対が幅広に平行に形成され配置される。次に、電気抵抗を下げるために、透明電極の上に、Ａｇ（銀）、Ａｌ（アルミニウム）系電極材料などにより、膜厚例えば数μｍのバス電極がほぼ平行にそれぞれ細幅に形成され、表示電極対６が紙面垂直方向に延設され形成される。
【００３８】
そして、表示電極対６およびガラス基板３表面の少なくとも一部を覆うように、誘電体層７が、鉛系あるいは非鉛系の低融点ガラスやＳｉＯ２材料などにより膜厚数μｍ〜数十μｍで形成される。誘電体層７の上には、放電開始電圧をより低下させるように２次電子放出係数γが大きく、かつ誘電体層７を放電時のイオン衝撃から保護するように耐スパッタ性が高く、また光学的に透明で電気絶縁性が高い、例えばＭｇＯ（酸化マグネシウム）などの金属酸化物材料により、誘電体保護膜８が膜厚数千Åで形成される。
【００３９】
（誘電体保護層８の形成）
上記のようにして作製したＰＤＰ１の前面板２を下記背面板９に張り合わせる前に、電極対６直上部に凹部１６を設けた誘電体保護膜８を形成する。
【００４０】
以下、図３を用いて誘電体保護膜８における、放電空間１５側の電極対直上部６に凹部１６を設ける工程について説明する。
【００４１】
まず、前面基板２に透明電極１８を形成する（a）。次に、透明電極１８上にバス電極１９を形成する（ｂ）。このように形成した表示電極対６を覆うようにして誘電体層７を設け、更に、誘電体層７の上に誘電体保護膜層８を形成して前面板２を形成する（ｃ）。
【００４２】
次に、上記の方法で形成した前面板２において、誘電体保護膜８における表示電極対６（走査電極４及び維持電極５）直上部以外にマスク２０を施してイオンスパッタリングを行い、表示電極対６の直上部のみエッチングを行った（ｄ）。
【００４３】
なお、前面板２と背面板９とを張り合わせる前において、エッチングによって生じる飛散物を除去する工程をさらに有することが望ましい。これにより、エッチングにより生じる飛散物が蛍光体層１４に堆積することを低減できるため、紫外線の吸収や透過率の低下等を防止し、発光効率の低減や輝度の劣化を抑えることができる。
【００４４】
なお、エッチングによる飛散物を除去する工程は、振り落とし、エアー等での吹き飛ばし等の手段で実現されるが、これらの手段に限定されるものではない。
【００４５】
[背面板９]
次に、上述したPDP１の背面板９に係る各部の製造方法について述べる。
【００４６】
背面９のガラス基板１０表面には、各放電セルにおいて、前面基板２に延設した表示電極対６にほぼ直交するように交差させたアドレス電極１１が配列される。なお、アドレス電極１１の電極材料としては、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ（ニッケル）、Ｐｔ（白金）、Ｃｒ（クロム）、Ｃｕ（銅）、Ｐｄ（パラジウム）などの金属や、各種金属の炭化物や窒化物等の導電性セラミックスなどの材料やこれらの組み合わせ、あるいはそれらを積層して形成される積層電極も必要に応じて使用できる。
【００４７】
そして、アドレス電極１１およびガラス基板１０を覆う誘電体層１２が、鉛系あるいは非鉛系の低融点ガラスやＳｉＯ２材料などにより形成される。
【００４８】
次に、誘電体層１２面上に、隔壁１３が例えば井桁形状のパターンで形成配置される。隔壁１３は、誘電体層１２の上に低融点ガラス材料ペーストが塗布され焼成された後、隣接放電セル（図示省略）との境界周囲を仕切るように、すなわち、放電セルの複数個の配列を行および列を仕切る井桁形状のパターンで、サンドブラスト法やフォトリソグラフィ法などの方法を使用してリブ形状に形成される。
【００４９】
そして、隔壁１３が井桁形状パターンで形成された背面板９に対して、蛍光体色毎に蛍光体材料ペーストにより印刷塗布され、焼成される工程を通して、蛍光体層１４が形成される。赤、緑、青発光の各蛍光体層１４として、（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ、Ｚｎ２ＳｉＯ４：ＭｎおよびＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕなどの３色の蛍光体が使用される。
【００５０】
[ＰＤＰ１]
前述のようにして作製した前面板２と背面板９とを封着用ガラスを用いてはり合わせる。そして、隔壁１３で仕切られた放電空間１５内を、背面ガラス基板１０に同じく封着用ガラスを用いて取り付けた排気管から高真空に排気した後、所定の組成の放電ガスを所定の圧力で封入することによって行なう。
【００５１】
なお、前面板２と背面板９を張り合わせる前に、前面板２を単独で、又は前面板２と背面板９とを一定の距離を離した状態で、例えば、封着用ガラスの軟化点以上の温度まで加熱することにより、前面板２の誘電体保護層８の非スパッタ部分１７に吸着されている水分等の不純物を除去することが好ましい。これにより、当該不純物が、誘電体保護膜８に吸着された状態で放電空間１５内に持ち込まれることを防止することができる。
【００５２】
また、本実施形態に係る誘電体保護膜８は、表示電極対６直上部に凹部１６が存在し、凹部１６を介して、ガスの移動が可能となるため、このガスの排気効率が向上し、吸着物の除去効率を向上させることができる。そのため、放電空間中１５における不純物濃度をさらに低下させることができる。
【００５３】
（実施例１）
本発明のエージング時間短縮という効果を検証するために、前記実施の形態に基づいた誘電体保護膜８を形成したPDP１を作成し、凹部１６を設けない誘電体保護膜８を備えた従来のPDPと比較した。
【００５４】
図４に本実施の形態に係るPDPと比較例のエージングに伴う放電電圧の時間変化を示す。グラフの縦軸及び横軸はそれぞれ、放電電圧及びエージング時間を示しており、両軸共に凹部の無いパネルのエージング終了時の値で規格化している。
【００５５】
図３に示すように、前面板２の誘電体保護膜８の表示電極対６直上部に凹部１６を有するパネルのエージング時間が、通常のパネルに比べて１/５〜１/１０程度に短縮されていることがわかる。また、定常状態に至った後の放電電圧に関しては、ほとんど差異が無いこともわかる。このことから、前面板２と背面板９の張り合わせ前に、前面板２の誘電体保護膜８の表示電極対６直上部に凹部１６を形成することにより、エージング時間が大幅に短縮したと言える。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明のプラズマ表示装置及び製造方法は、交通機関及び公共施設、家庭などにおけるテレビジョン装置及びコンピューターのディスプレイに用いられる表示装置、その製造方法等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態に係るＰＤＰを模式的に示す断面図
【図２】本発明の実施の形態に係る誘電体保護膜を模式的に示す断面図
【図３】本発明の実施の形態に係る前面板の誘電体保護膜の製造工程図
【図４】本発明の実施の形態に係るＰＤPのエージング時間の調査結果を示す特性図
【図５】従来のＰＤＰを模式的に示す断面図
【符号の説明】
【００５８】
１    プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）
２    前面板
３    ガラス基板
４    維持電
５    走査電極
６    表示電極対
７    誘電体層（前面板）
８    誘電体保護膜（ＭｇＯ）
９    背面板
１０    ガラス基板
１１    アドレス電極
１２    誘電体層(背面板)
１３    隔壁
１４    蛍光体層
１５    放電空間
１６    凹部
１７    非スパッタ部
１８    透明電極
１９    バス電極
２０    マスク
【図１】
2008004282.tif 000003
【図２】
2008004282.tif 000004
【図３】
2008004282.tif 000005
【図４】
2008004282.tif 000006
【図５】
2008004282.tif 000007