(57)【要約】【課題】放電遅れ時間の小さいプラズマディスプレイパネル用の保護膜を実現し、高精細プラズマディスプレイパネルとして長寿命で高品質の画像表示が可能なプラズマディスプレイパネルを提供する。【解決手段】蒸着室２０１において前面ガラス基板１１上に酸化マグネシウムの保護膜を形成する保護膜形成装置であって、酸素を蒸着室２０１へ導入する酸素吐出口２２２と、前面ガラス基板１１搬送方向の下流から水蒸気を蒸着室２０１へ導入する水蒸気吐出口２１０と、蒸着室２０１内の水素イオン強度と酸素イオン強度とを測定する質量分析器２２４と、質量分析器２２４により測定されたイオン強度によって水蒸気の導入流量を制御するマスフローコントローラ２１５と酸素の導入流量を制御するマスフローコントローラ２２１とを備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜室において基板を搬送しながら酸化マグネシウムの保護膜を形成する保護膜形成方法であって、酸素を前記成膜室へ導入するとともに、前記基板搬送方向の下流から水蒸気を前記成膜室へ導入し、前記成膜室の水素イオン強度と酸素イオン強度を測定し、前記水素イオン強度と前記酸素イオン強度の比率によって前記水蒸気の導入流量と前記酸素の導入流量とを制御することを特徴とする保護膜形成方法。
【請求項２】
前記水蒸気の導入は、前記基板の保護膜を形成する面に沿って前記成膜室内に導入することを特徴とする請求項１に記載の保護膜形成方法。
【請求項３】
前記基板の保護膜を形成する面から５ｃｍ以内の前記成膜室内に前記水蒸気を導入することを特徴とする請求項１に記載の保護膜形成方法。
【請求項４】
前記成膜室に成膜源を配置するとともに、前記成膜源を配置した近傍において前記水素イオン強度と前記酸素イオン強度とを測定することを特徴とする請求項１に記載の保護膜形成方法。
【請求項５】
前記酸素イオン強度に対する前記水素イオン強度の比率が５０％以上となるように前記酸素の導入流量と前記水蒸気の導入流量とを制御することを特徴とする請求項１に記載の保護膜形成方法。
【請求項６】
成膜室において基板上に酸化マグネシウムの保護膜を形成する保護膜形成装置であって、前記基板を搬送しながら前記保護膜を形成する搬送手段と、酸素を前記成膜室に導入する酸素導入手段と、前記基板を搬送する方向の下流から水蒸気を前記成膜室に導入する水蒸気導入手段と、前記成膜室内の水素イオン強度と酸素イオン強度とを測定するイオン強度測定手段と、前記イオン強度測定手段により測定されたイオン強度によって前記水蒸気の導入流量と前記酸素の導入流量とを制御する水蒸気導入流量制御手段および酸素導入流量制御手段とを備えたことを特徴とする保護膜形成装置。
【請求項７】
前記水蒸気導入手段は、前記成膜室に開口する水蒸気吐出口を備え、前記基板の搬送方向の下流側から上流側に向けて水蒸気を吐出することを特徴とする請求項６に記載の保護膜形成装置。
【請求項８】
前記水蒸気導入手段は、前記成膜室に開口する水蒸気吐出口を備え、前記水蒸気吐出口を前記基板の前記保護膜が形成される面から５ｃｍ以内の位置に設けたことを特徴とする請求項６に記載の保護膜形成装置。
【請求項９】
前記成膜室に前記保護膜の成膜源を備え、前記水素イオン強度と酸素イオン強度とを測定するイオン強度測定手段を前記成膜源の近傍に備えたことを特徴とする請求項６に記載の保護膜形成装置。
【請求項１０】
前記水蒸気導入手段の構成要素であって、水蒸気を発生する水蒸気発生装置と水蒸気の導入流量を制御する水蒸気導入流量制御手段を、前記成膜室外であって前記基板の搬送方向の下流側に配置したことを特徴とする請求項６に記載の保護膜形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガラス基板上に保護膜を形成するための保護膜形成方法と保護膜形成装置に関し、特にプラズマディスプレイパネルの前面ガラス基板に形成された誘電体層を保護する酸化マグネシウム（ＭｇＯ）保護膜の形成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと呼ぶ）は、液晶パネルに比べて高速表示が可能、大型化が容易であることなどから大画面表示デバイスとして注目され、高精細化、高輝度化などの表示品質の向上と高い信頼性を目指した開発が盛んである。
【０００３】
一般的にＡＣ駆動面放電型ＰＤＰは３電極構造を採用しており、前面板と背面板の２枚のガラス基板が所定の間隔で対向配置された構造となっている。前面板は、ガラス基板上に形成されたストライプ状の走査電極および維持電極よりなる表示電極と、この表示電極を被覆して電荷を蓄積するコンデンサとしての働きをする誘電体層と、この誘電体層上に形成された厚さ１μｍ程度の保護膜とで構成されている。一方、背面板は、ガラス基板上に複数形成されたアドレス電極と、このアドレス電極を覆う下地誘電体層と、その上に形成された隔壁と、各隔壁によって形成された表示セル内に塗布された赤色、緑色および青色にそれぞれ発光する蛍光体層とで構成されている。
【０００４】
前面板と背面板とはその電極形成面側を対向させて気密封着され、隔壁によって形成された放電空間にはネオンおよびキセノンなどの放電ガスが４００Ｔｏｒｒ〜６００Ｔｏｒｒの圧力で封入されている。表示電極に映像信号電圧を選択的に印加することによって放電ガスを放電させ、それによって発生した紫外線が各色蛍光体層を励起して赤色、緑色、青色の各色を発光させることにより、カラー画像を表示している。
【０００５】
保護膜は、イオン衝撃に対して耐スパッタ性の高い材料を用いて形成されて、放電によるスパッタリングから誘電体層を保護するとともに、保護膜の表面から２次電子を放出して放電ガスを放電させるための駆動電圧を低下させる役割を有している。このような特性から、保護膜は単結晶の酸化マグネシウム（ＭｇＯ）材料を用い真空成膜技術によって形成されている。
【０００６】
しかしながら、保護膜はイオン衝撃を受けてＰＤＰの点灯時間の増加とともにその膜厚が薄くなり、さらに保護膜の表面からの２次電子の放出特性が変化する。そのため、表示電極に電圧を印加してから放電が発生するまでの時間的な遅れ（放電遅れ）が発生し、これが表示画面のちらつきの原因となって表示品質を著しく劣化させる。
【０００７】
ＭｇＯの保護膜は製造方法によってその結晶組成が異なり、その結果として放電遅れやＰＤＰの表示品質、寿命などが変化する。図６は従来の保護膜形成装置の概略を示す図である。図６を用いて従来のＭｇＯの保護膜形成方法について説明する。高歪み点ガラスなどの基板５００が予備加熱室５０１で予熱され、成膜室５０２に矢印Ｆのように搬送される。３００℃程度に予備加熱された基板５００が成膜室５０２に入ると下部から飛翔するＭｇＯの蒸着粒子の蒸気５０３に晒され、基板５００の表面にＭｇＯ薄膜が成膜される。蒸着源５０４内の蒸発材料であるＭｇＯ粒塊にピアス式電子ガン５０５から電子ビームを照射してＭｇＯを溶融させて蒸発させ、蒸気５０３を発生させている。基板５００と蒸着源５０４の間には邪魔板５０６が設けられ、蒸気５０３が基板５００の必要な箇所にのみ成膜されるようにしている。
【０００８】
蒸発材料として用いたＭｇＯ粒塊に電子ビームを照射すると、ＭｇＯが分解しＯ原子が逃散するため成膜されたＭｇＯは酸素欠乏状態の膜となる。そのため成膜時の組成比をできるだけ化学量論比に近づけるために酸素ボンベ５０７などより酸素を導入するが、酸素の導入方法や量によってＭｇＯの特性が大きく変化する。
【０００９】
近年、ＰＤＰの高精細化に対応して高速放電が要求されるようになり、ＭｇＯの組成に起因する放電遅れを如何に低減するかが大きな課題になってきている。このような課題に対して、蒸着粒子の入射角によって放電遅れを改善する例が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、蒸発材料のＭｇＯにＧｅやＳｉを添加することによって放電遅れを改善する例が開示されている（例えば、特許文献２参照）。さらに、励起または電離状態の水素を含む雰囲気中で熱処理を行いながらＭｇＯ薄膜を成膜することで、十分な耐スパッタ性を確保しつつ、放電遅れを短縮させる例が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００３−２９７２３７号公報
【特許文献２】特開２００４−０３１２６４号公報
【特許文献３】特開２００２−３３０５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
近年、ディスプレイ装置は高精細化、高画質化が要求され、そのためにＰＤＰの放電においても高速のアドレス放電が必要不可欠となってきている。このような高速のアドレス放電に対して放電遅れが発生すると、表示画質として黒抜けや不点灯が発生する。また、放電遅れを回避するためにアドレス時間を長くすると、維持放電時間が短くなるため輝度低下や階調低下が避けられないといった課題が発生する。特に、ハイビジョンの画像表示を実現するためには、放電遅れを最小限に留めることが重要な課題となっている。
【００１１】
本発明はこのような課題を解決し、放電遅れの小さいＭｇＯの保護膜を実現する形成方法とその形成装置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】
【００１２】
上述した目的を達成するために、本発明の保護膜形成方法は、成膜室において基板を搬送しながら酸化マグネシウムの保護膜を形成する保護膜形成方法であって、酸素を成膜室へ導入するとともに、基板搬送方向の下流から水蒸気を成膜室へ導入し、成膜室の水素イオン強度と酸素イオン強度を測定し、水素イオン強度と酸素イオン強度の比率によって水蒸気の導入流量と酸素の導入流量とを制御することを特徴とする。
【００１３】
このような保護膜形成方法によれば、放電遅れの小さい保護膜を製造することが可能となり、ハイビジョンの画像表示でも表示品質に優れたＰＤＰを実現することができる。
【００１４】
また、水蒸気の導入は、基板の保護膜を形成する面に沿って成膜室内に導入することが望ましく、さらに、基板の保護膜を形成する面から５ｃｍ以内の成膜室内に水蒸気を導入することが望ましい。これによって、基板に均一に大面積で放電遅れ時間を３００ｎｓ以下と小さくすることができて、高精細表示で高画質のＰＤＰを実現することができる。
【００１５】
さらに、成膜室に成膜源を配置し、この成膜源の配置した近傍にて水素イオン強度と酸素イオン強度を測定し、酸素イオン強度に対する水素イオン強度の比率が５０％以上となるように酸素の導入流量と水蒸気の導入流量とを制御することが望ましく、より放電遅れの小さい保護膜を実現することが可能となる。
【００１６】
また、本発明の保護膜形成装置は、成膜室において基板上に酸化マグネシウムの保護膜を形成する保護膜形成装置であって、基板を搬送しながら保護膜を形成する搬送手段と、酸素を成膜室に導入する酸素導入手段と、基板を搬送する方向の下流から水蒸気を成膜室に導入する水蒸気導入手段と、成膜室内の水素イオン強度と酸素イオン強度とを測定するイオン強度測定手段と、イオン強度測定手段により測定されたイオン強度によって水蒸気の導入流量と酸素の導入流量とを制御する水蒸気導入流量制御手段および酸素導入流量制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
このような保護膜形成装置によれば、放電遅れの小さい保護膜を製造することが可能となり、ハイビジョンの画像表示でも表示品質に優れたＰＤＰを実現することができる。
【００１８】
さらに、水蒸気導入手段は成膜室に開口する水蒸気吐出口を備え、基板の搬送方向の下流側から上流側に向けて水蒸気を吐出し、さらに水蒸気吐出口を基板の保護膜が形成される面から５ｃｍ以内の成膜室に開口して設けることが望ましく、より放電遅れの小さい保護膜を形成することができる。
【００１９】
さらに、成膜室に保護膜の成膜源を備え、水素イオン強度と酸素イオン強度とを測定するイオン強度測定手段を成膜源近傍に備えることが望ましく、これによって放電遅れの小さい保護膜を形成し、表示品質に優れた大面積表示装置を実現することができる。
【００２０】
さらに、水蒸気導入手段の構成要素であって、水蒸気を発生する水蒸気発生装置と水蒸気の導入流量を制御する水蒸気導入流量制御手段を、成膜室外であって基板の搬送方向の下流側に配置することが望ましい。このような構成によれば、水蒸気吐出口と水蒸気導入手段との接続経路を短くして安定した水蒸気導入を実現することができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明の保護膜形成方法および保護膜形成装置によれば、放電遅れの小さい保護膜を製造することが可能となり、ハイビジョンの画像表示でも表示品質に優れたＰＤＰを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
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。
【００２３】
（実施の形態）
まず、本発明の保護膜形成方法および保護膜形成装置で製造された保護膜が適用されるＰＤＰの構成について説明する。図１はＰＤＰの概略構成を示す斜視図である。図１に示すように、ＰＤＰ１は、互いに対向して配置された前面板１０と背面板２０とを備えている。前面板１０は、前面ガラス基板１１上に走査電極１２ａおよび維持電極１２ｂがストライプ状に複数対形成されて表示電極１２を構成している。また、表示電極１２の間にはブラックストライプ１３が形成されている。さらに、走査電極１２ａ、維持電極１２ｂおよびブラックストライプ１３の上には誘電体層１４が形成され、さらに誘電体層１４を覆ってＭｇＯを材料とする保護膜１５が形成されている。
【００２４】
一方、背面板２０は、背面ガラス基板２１上にストライプ状のアドレス電極２２が、走査電極１２ａおよび維持電極１２ｂと直交するように配設されている。また、下地誘電体層２３がアドレス電極２２を覆うように形成されて、アドレス電極２２を保護するとともに、可視光を前面板１０に反射する機能を有している。さらに、下地誘電体層２３上にはアドレス電極２２と同じ方向にアドレス電極２２を挟むように隔壁２４が形成され、隔壁２４間に蛍光体層２５が形成されている。
【００２５】
前面板１０と背面板２０とを対向配置し、周囲を封着部材（図示せず）で封着することによって放電空間３０を形成している。放電空間３０には、隣接する隔壁２４間に形成され、隣り合う一対の表示電極１２と１本のアドレス電極２２とが交叉する領域の画像表示を行うセルが形成される。放電空間３０には、例えばネオン（Ｎｅ）やキセノン（Ｘｅ）の混合ガスなどの放電ガスが、５３２００Ｐａ（４００Ｔｏｒｒ）〜７９８００Ｐａ（６００Ｔｏｒｒ）の圧力で封入されている。
【００２６】
このような構成のＰＤＰ１において、走査電極１２ａと維持電極１２ｂの間にパルス状の電圧を印加することにより放電空間３０において放電ガスを放電させて紫外線を発生させ、紫外線を蛍光体層２５に照射する。これにより、各色の蛍光体層２５から可視光を放射し、前面板１０の表面から透過させてカラーの画像表示を行う。
【００２７】
保護膜１５は、イオン衝撃に対して耐スパッタ性の高い材料を用いて形成され、放電によるスパッタリングから誘電体層１４を保護するとともに、保護膜１５の表面から２次電子を放出して放電ガスを放電させるための駆動電圧を低下させる役割を有している。
【００２８】
図２は本発明の実施の形態である保護膜形成装置の構成を示す図である。保護膜形成装置は基板搬送系と蒸着系とにより構成されている。基板搬送系としては、ＰＤＰ１の前面板１０の誘電体層１４までが形成されたガラス基板となる前面ガラス基板１１が矢印Ａの方向に搬送されながら、予備加熱室２００、成膜室となる蒸着室２０１、徐冷室２０２を通過するように構成されている。また、予備加熱室２００、蒸着室２０１、徐冷室２０２の内部は真空に保たれており、ゲートバルブ２０３、２０４の開閉によってそれぞれの室に前面ガラス基板１１が搬送可能な構成としている。
【００２９】
蒸着室２０１に搬送されてきた前面ガラス基板１１には、蒸着系である蒸着室２０１の下部に設置された成膜源となる蒸着源２０５から蒸発したＭｇＯ蒸気２０６によって、誘電体層１４上にＭｇＯ薄膜の保護膜１５が形成される。このＭｇＯ蒸気２０６は、蒸着源２０５に配置されたＭｇＯ結晶の粒塊にピアス式電子ガン２０７によって電子ビーム２０８を照射して、加熱、気化させることによって得られる。蒸着源２０５と前面ガラス基板１１との間には邪魔板２０９が設置され、前面ガラス基板１１の所定の領域にＭｇＯ薄膜が形成されるようにＭｇＯ蒸気２０６を制限している。また、邪魔板２０９によって蒸着源２０５から前面ガラス基板１１に対して入射する蒸気の角度も制御している。
【００３０】
本発明の実施の形態では、邪魔板２０９と搬送されている前面ガラス基板１１との間に、蒸着室２０１内に水蒸気を導入する水蒸気導入手段である水蒸気吐出口２１０が設けられている。図３は水蒸気吐出口２１０と前面ガラス基板１１との配置状況を示す図であり、図３（ａ）は斜視図、図３（ｂ）は側面図である。
【００３１】
図３に示すように、水蒸気吐出口２１０は水蒸気発生装置に連結されて水蒸気が送出される吐出管２１１に設けられた多数の孔２１２であり、これらの孔２１２が前面ガラス基板１１とほぼ並行に配列されている。図３に示すように、前面ガラス基板１１は搬送方向Ｂの方向に搬送されるとともに、孔２１２から吹き出される水蒸気２３０は前面ガラス基板１１の搬送方向Ｂの下流側から搬送方向に対向し、前面ガラス基板１１の保護膜を形成する面に沿って矢印Ｃの方向に蒸着室２０１内に導入されている。また、図３（ｂ）に示すように、水蒸気吐出口２１０は前面ガラス基板１１の保護膜を形成する面からＤの距離だけ離間させて蒸着室２０１内に開口するようにしている。図３に示すように、孔２１２を複数設け、水蒸気２３０を孔２１２から前面ガラス基板１１の面に沿うように吹き出させることによって、前面ガラス基板１１に均一に大面積に水蒸気２３０を作用させることができる。
【００３２】
図２に示すように、水蒸気２３０は水蒸気導入手段の構成要素の一つである純水２１３を封入した水蒸気発生装置となる容器２１４によって発生し、その導入流量は水蒸気導入流量制御手段であるマスフローコントローラ２１５によって制御される。容器２１４は恒温槽２１６の内部から循環するブライン２１７によって温度制御がなされる。また、このブライン２１７の温度は温度センサー２１８の温度情報を制御装置２１９に送って所定値となるように制御される。純水２１３の温度を一定にすることによって、水蒸気圧は一定に保たれるので、マスフローコントローラ２１５の制御を安定して行うことができる。
【００３３】
また、酸素導入手段の構成要素の一つである酸素ボンベ２２０から酸素が供給されるとともに、酸素導入流量制御手段であるマスフローコントローラ２２１によってその導入流量が制御され、酸素導入手段の構成要素の一つである酸素吐出口２２２から蒸着室２０１内に酸素が導入される。
【００３４】
また、水蒸気導入手段の構成要素であって、水蒸気発生装置となる容器２１４と水蒸気の導入流量を制御する水蒸気導入流量制御手段となるマスフローコントローラ２１５とは、蒸着室２０１の外部であって前面ガラス基板１１の搬送方向の下流側に配置するようにしている。本発明の実施の形態ではブライン２１７の温度によって水蒸気発生を制御し、発生した水蒸気を水蒸気吐出口２１０まで水蒸気配管２４０によって供給している。したがって、容器２１４から水蒸気吐出口２１０までの水蒸気配管２４０を温度制御する必要がある。本発明の実施の形態では、水蒸気吐出口２１０は図２に示すように、前面ガラス基板１１の搬送方向の下流側から上流側に向けて水蒸気を吐出するようにしている。したがって、容器２１４とマスフローコントローラ２１５とを蒸着室２０１の外部であって前面ガラス基板１１の搬送方向の下流側に配置することによって、水蒸気を供給するための水蒸気配管２４０の長さをできるだけ短くして水蒸気配管２４０の断熱や加熱を容易にし、水蒸気の供給を安定化させることができる。
【００３５】
蒸着室２０１への酸素導入流量と水蒸気導入流量の制御は、ターボポンプ２２３によって差動排気されたイオン強度測定手段である質量分析器２２４から送られる酸素イオン強度と水素イオン強度の比率を基にして行われる。つまり、質量分析器２２４から送られてくる信号は計測ボード２２５によってＡ／Ｄ変換されてコンピュータ２２６に送られ、コンピュータ２２６はその情報を基にマスフローコントローラ２１５、２２１に制御信号を送りそれぞれの導入流量を制御するようにしている。
【００３６】
ここで、成膜室である蒸着室２０１内のイオン強度を測定する手段である質量分析器２２４は、成膜源である蒸着源２０５の近傍に設置されることが望ましい。
【００３７】
これは、蒸着源２０５から蒸発したＭｇＯ蒸気２０６に対してどの程度の水素イオン強度および酸素イオン強度が影響を及ぼしているかをモニターすることによって、保護膜の膜質の影響を把握しやすくなるからである。
【００３８】
現状のＶＧＡタイプのＰＤＰでは、アドレス放電に費やす時間は２μｓ〜３μｓ程度である。そのため、現状の放電遅れ時間τｓが５００ｎｓ〜６００ｎｓ程度の保護膜でも放電形成遅れτｆと合わせるとトータル的な放電遅れは１．５μｓ〜２μｓとなり、アドレス時間の範囲となる。一方、ＶＧＡの２倍以上の走査線数を持つハイビジョンのＰＤＰの場合には、放電遅れτｓは３００ｎｓ程度以下とする必要がある。
【００３９】
図４は、本発明の実施の形態における保護膜形成方法および保護膜形成装置により作製した保護膜での放電遅れ時間τｓの測定結果を示す図である。図４は保護膜を作製する際の酸素（Ｏ２）イオン強度に対する水素（Ｈ２）イオン強度の比率を横軸とし、その保護膜を用いたＰＤＰでの放電遅れ時間τｓを縦軸としている。また、水蒸気吐出口２１０の配置位置をパラメータとして示している。
【００４０】
図４に示すように、放電遅れ時間τｓは蒸着室２０１内の酸素イオン強度に対する水素イオン強度の比率によって大きく変化することが判る。特に、水蒸気吐出口２１０を前面ガラス基板１１の搬送方向の下流側に設けるとともに前面ガラス基板１１との距離を３ｃｍとすると、水素イオン強度／酸素イオン強度が５０％以上で、放電遅れ時間τｓを３００ｎｍ以下とすることができる。一方、前面ガラス基板１１と水蒸気吐出口２１０との距離が３ｃｍであっても、水蒸気を前面ガラス基板１１の搬送方向の上流側から導入する場合には、水素イオン強度／酸素イオン強度の比率に対する放電遅れ時間τｓの減少は小さい。また、前面ガラス基板１１と水蒸気吐出口２１０との距離が大きい場合には、水素イオン強度／酸素イオン強度の比率と放電遅れ時間τｓとはほとんど関連性のないことが判る。
【００４１】
また、図５は水蒸気２３０を前面ガラス基板１１の搬送方向の下流側から導入した場合の、基板と水蒸気吐出口２１０との距離と放電遅れ時間τｓとの関係を示す図であり、水素イオン強度／酸素イオン強度の比率が７５％の場合について測定した結果である。図５より明らかなように、水素イオン強度／酸素イオン強度の比率が７５％の場合には放電遅れ時間τｓを３００ｎｍ以下とするためには、前面ガラス基板１１と水蒸気吐出口２１０との距離Ｄを５ｃｍ以下とすればよい。
【００４２】
以上の結果より、基板と水蒸気吐出口との距離Ｄを５ｃｍ以下とし、水素イオン強度／酸素イオン強度の比率が７５％以上となるように水蒸気導入流量と酸素導入流量とを制御することによって、放電遅れ時間τｓを３００ｎｍ以下として、ハイビジョンの画像表示でも表示品質の優れた画像表示が可能なＰＤＰ用の保護膜を実現できる。
【００４３】
また、基板と水蒸気吐出口との距離Ｄを３ｃｍとした場合には、水素イオン強度／酸素イオン強度の比率を５０％以上とするように水蒸気導入流量と酸素導入流量を制御することによって、放電遅れ時間τｓを３００ｎｍ以下とすることができる。
【００４４】
このように、水蒸気吐出口の基板に対する位置や、搬送方向に対する位置によって、効果に差異が生じる原因については以下のことが考えられる。
【００４５】
まず、基板近傍であり、かつ基板搬送方向の下流側は、保護膜材料である酸化マグネシウムが成膜された直後に相当する。ここでは、保護層である酸化マグネシウムは非常に活性な状態になっており、酸素原子もしくはマグネシウム原子が不安定な状態であり多数の欠陥部が存在している。さらに、保護層の断面が柱状構造を呈しているため、この多数の欠陥部は保護層の最表面だけでなく、その柱状同士の界面にも存在する。
【００４６】
そして、この位置に水蒸気吐出口が設置された場合、ここに水素イオン強度／酸素イオン強度の比率を５０％以上である水素イオン強度が比較的大きい水蒸気が吹き付けられることになる。これによって、上記欠陥部には酸素だけでなく水素あるいは水蒸気が入り込んで、保護層が安定することになる。これが、放電遅れ時間τｓを小さくする保護層の構造であると考えられる。
【００４７】
一方で、基板と水蒸気吐出口との距離が大きい場合や、水蒸気吐出口が搬送方向の上流側にある場合は、上述したような現象は生じずに、放電遅れ時間τｓを小さくする保護層の構造が形成されていないと考えられる。
【００４８】
なお、本実施の形態では、搬送方向に対して垂直に水蒸気導入配管を配し、当該配管に多数の水蒸気吐出口を設けたが、これに限らず、配管数、水蒸気吐出口数はもちろんのこと、成膜直後の保護層に水蒸気を供給する構造であれば、本発明の効果は得られる。
【００４９】
さらに、本実施の形態では、水蒸気導入手段を基板搬送方向の下流側のみに配置したが、これに限らず、例えば基板搬送方向の上流側あるいは基板搬送方向と平行にも別途水蒸気導入手段を設けることで、本発明の効果は相乗的に得られる。
【００５０】
また、本実施の形態では酸化マグネシウムの成膜手段として電子ビームを用いた蒸着方法について記述したが、これに限らず、ＲＦもしくはＤＣを用いたスパッタ法またはプラズマガンを用いた蒸着方法においても同様に、本実施の形態を用いることによって本発明の効果は得られる。
【００５１】
以上のように、本発明の実施の形態における保護膜形成方法と保護膜形成装置によって、大幅に放電時間の遅れを低減する保護膜を実現できるため、ハイビジョンなどの高精細画面表示でも欠陥のない高画質の画像を得ることができる。また、放電遅れ時間の短縮化とともに、保護膜の２次電子放出率の向上やスパッタ率の低下も実現できるため、ＰＤＰの寿命の向上や放電開始電圧低下による消費電力向上も可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上のように本発明の保護膜形成方法および保護膜形成装置によれば、ＰＤＰ用保護膜として高品質、長寿命の保護膜を実現でき、大画面表示装置の製造方法および製造装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】ＰＤＰの概略構成を示す斜視図
【図２】本発明の実施の形態における保護膜形成装置の構成を示す図
【図３】同保護膜形成装置の水蒸気吐出口と前面ガラス基板との配置状況を示す図
【図４】本発明の実施の形態における保護膜形成方法および保護膜形成装置により作製した保護膜の放電遅れ時間の測定結果を示す図
【図５】本発明の実施の形態における保護膜形成方法および保護膜形成装置により作製した保護膜の基板と水蒸気吐出口との距離と放電遅れ時間との関係を示す図
【図６】従来の保護膜形成装置の概略を示す図
【符号の説明】
【００５４】
１    ＰＤＰ
１０    前面板
１１    前面ガラス基板
１２    表示電極
１２ａ    走査電極
１２ｂ    維持電極
１３    ブラックストライプ
１４    誘電体層
１５    保護膜
２０    背面板
２１    背面ガラス基板
２２    アドレス電極
２３    下地誘電体層
２４    隔壁
２５    蛍光体層
３０    放電空間
２００    予備加熱室
２０１    蒸着室
２０２    徐冷室
２０３，２０４    ゲートバルブ
２０５    蒸着源
２０６    ＭｇＯ蒸気
２０７    ピアス式電子ガン
２０８    電子ビーム
２０９    邪魔板
２１０    水蒸気吐出口
２１１    吐出管
２１２    孔
２１３    純水
２１４    容器
２１５，２２１    マスフローコントローラ
２１６    恒温槽
２１７    ブライン
２１８    温度センサー
２１９    制御装置
２２０    酸素ボンベ
２２２    酸素吐出口
２２３    ターボポンプ
２２４    質量分析器
２２５    計測ボード
２２６    コンピュータ
２３０    水蒸気
２４０    水蒸気配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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