2024年10月23日发(作者：亢怀)

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(21)申请号 CN2.3

(22)申请日 2006.03.13

(71)申请人 富士通日立等离子显示器股份有限公司

地址 日本神奈川县

(72)发明人 须川幸次 岩濑信博 川北哲郎

(74)专利代理机构 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所

代理人 岳耀锋

(51)

(10)申请公布号 CN 1841630 A

(43)申请公布日 2006.10.04

权利要求说明书 说明书 幅图

(54)发明名称

等离子体显示屏

(57)摘要

提供一种等离子体显示屏，通过使

用碱土类金属氧化物中的具有使VUV难以

透过的性质的氧化物作为保护膜，阻止放

电时产生的VUV透过电介质层，防止来自

电介质层中的杂质气体的产生，由此防止

封入屏中的放电气体的污染。该等离子体

显示屏包括：隔着放电空间对置配置的一

对基板、覆盖在一对基板中的至少一个基

板上形成的多个电极而在基板上形成的电

介质层、覆盖该电介质层而在基板上形成

的保护膜、以及封入放电空间的包含氙的

放电气体构成；且电介质层由包含氧化硅

的材料形成；保护膜由具有使电极间放电

中产生的紫外线难以透过的性质的材料形

成。

法律状态

法律状态公告日

法律状态信息

法律状态

权 利 要 求 说 明 书

1.一种等离子体显示屏,包括:

隔着放电空间对置配置的一对基板、

覆盖在一对基板中的至少一个基板上形成的多个电极而在基板上形成的电介质

层、

覆盖该电介质层而在基板上形成的保护膜、以及

封入放电空间的包含氙的放电气体;且

电介质层由包含氧化硅的材料形成;

保护膜由具有使电极间放电时产生的紫外线难以透过的性质的材料形成。

2.根据权利要求1所述的等离子体显示屏,其特征在于:

保护膜由以下材料形成:以从由CaO、SrO、以及BaO构成的组中选择的一种或

者至少两种的混合物为主成分的金属氧化物、或者在该金属氧化物中混合了MgO

而得到的金属氧化物。

3.根据权利要求1所述的等离子体显示屏,其特征在于:

保护膜由以下材料形成:以从由(Ca、Sr)O系、(Ca、Ba)O系、(Sr、Ba)O系、

(Ca、Sr、Ba)O系构成的组中选择的一种或者至少两种的混合物为主成分的金属氧

化物、或者在该金属氧化物中混合了MgO而得到的金属氧化物。

4、根据权利要求2或者3所述的等离子体显示屏,其特征在于:

通过改变保护膜中使用的金属氧化物的组成比,选择在电极间放电时产生的紫外

线的截止波长。

5.根据权利要求1所述的等离子体显示屏,其特征在于:

放电气体的氙浓度为大于等于4%。

说 明 书

技术领域

本发明涉及等离子体显示屏(以下记为PDP),更具体来说,涉及防止封入屏内的放电

气体的污染的PDP。

背景技术

作为现有的PDP,公知的有AC型三电极面放电形式的PDP。该PDP在前面侧(显示

面侧)的基板的内表面上在水平方向上设置多个可以进行面放电的显示电极,在背面

侧的基板的内表面上在与显示电极相交叉的方向上设置多个发光单元选择用的地址

电极,将显示电极和地址电极的交叉部作为单元(cell)。

前面侧的基板的显示电极被电介质层覆盖,在其上形成有保护膜。背面侧的基板的

地址电极也被电介质层覆盖,在该电介质层上形成带状或者网格状的隔壁,在隔壁之

间形成荧光体层。

PDP通过在使这样制作的前面侧的基板和背面侧的基板对置而密封周边之后,在内

部封入放电气体来制作(参照专利文献1)。

于是,通过在显示电极之间产生面放电,利用此时产生的紫外线激励荧光体层中的荧

光体,由荧光体产生可见光来进行显示。

【专利文献1】日本专利申请特开2000-21304号公报

发明内容

在上述的PDP中,在着眼于前面侧的基板时,电介质层通过利用CVD法或蒸镀法等

形成SiO2膜来形成。另外,也可以通过涂敷低熔点玻璃浆料并进行烧焙来形成。保

护膜使用MgO。

然而,MgO膜具有使VUV(真空紫外线)透过的性质。另外,SiO2膜也有使VUV透过

的性质。因此,保护膜使用MgO膜,电介质层使用SiO2膜时,由显示放电产生的

VUV到达在MgO膜的下层的SiO2膜。因此,由于VUV的能量,从SiO2膜中产生

以作为未分解物质的氢和氨等为主成分的杂质气体。随着放电的反复进行该杂质气

体一直渐渐产生下去时,封入屏内的放电气体的杂质气体浓度增加,有时对PDP的放

电特性和寿命产生不良影响。

本发明正是考虑这种情形而完成的,通过使用碱土类金属氧化物中的具有使VUV难

以透过的性质的氧化物作保护膜,阻止放电时产生的VUV透过电介质层,防止来自

电介质层中的杂质气体的产生,由此防止封入屏中的放电气体的污染,谋求PDP的放

电特性的稳定化和长寿命化。

本发明是一种等离子体显示屏,包括:隔着放电空间对置配置的一对基板、覆盖在一

对基板中的至少一个基板上形成的多个电极而在基板上形成的电介质层、覆盖该电

介质层而在基板上形成的保护膜、以及封入放电空间的包含氙的放电气体;且电介

质层由包含氧化硅的材料形成,保护膜由具有使电极间放电中产生的紫外线难以透

过的性质的材料形成。

根据本发明,因为由保护膜阻止在电极间放电时产生的紫外线透过电介质层,所以可

以防止来自由包含氧化硅的材料形成的电介质层中的杂质气体的产生,由此防止封

入屏中的放电气体的污染。

附图说明

图1是示出本发明的PDP的结构的说明图。

图2是一个单元的放大图。

图3是图2的III-III线的剖面图。

图4是示出包含Xe的放电气体的发光光谱的曲线图。

图5是示出保护膜材料的VUV透射率的曲线图。

(符号说明)

11:前面侧的基板;12:透明电极;13:总线电极;17、24:电介质层;18:保护膜;21:背面侧

的基板;28R、28G、28B:荧光体层;29:隔壁;30:放电空间;A:地址电极;L:显示线;X、Y:

显示电极

具体实施方式

在本发明中,一对基板可以是隔着放电空间对置配置的基板。作为这些基板,包含:玻

璃、石英、陶瓷等的基板,以及在这些基板上形成了电极、绝缘膜、电介质层、保

护膜等的所希望的结构物的基板。

多个电极可以在一对基板中的至少一个基板上形成。该电极可以利用本领域公知的

各种材料和方法形成。作为电极中使用的材料,可以举出例如ITO、SnO2等的透明

的导电性材料,Ag、Au、Al、Cu、Cr等的金属导电性材料。作为电极的形成方法,

可以使用本领域公知的各种方法。例如,既可以利用印刷等的厚膜形成技术来形成,

也可以利用由物理淀积法或者化学淀积法构成的薄膜形成技术来形成。作为厚膜形

成技术可以举出丝网印刷法等。薄膜形成技术中,作为物理淀积法可以举出蒸镀法

和溅射法等。作为化学淀积方法可以举出热CVD法和光CVD法、或者等离子体

CVD法等。

电介质层可以覆盖多个电极而在基板上形成。该电介质层由例如SiO2之类的包含

氧化硅的材料形成。电介质层中使用SiO2时,形成方法可以使用本领域公知的、例

如蒸镀法或CVD法等。

放电气体可以是包含氙(Xe)的气体,并且封入放电空间。作为放电气体可以使用Xe

浓度为4~100%的Xe-Ne放电气体。对于放电气体的Xe浓度,浓度越高屏的发光效

率就越高,但是因为Xe浓度越高在放电中产生的紫外线的平均波长也越长,因此透

过保护膜到达电介质层的紫外线量变大。即使在作为低浓度的4%的Xe浓度下,也

产生极少的长波长的真空紫外线,得不到长期可靠性。

保护膜可以覆盖电介质层而在基板上形成。保护膜由具有使电极间放电时产生的紫

外线难以透过的性质的材料形成。

作为保护膜的材料,可以使用以由CaO、SrO、以及BaO构成的组中选择的一种或

至少两种的混合物为主成分的金属氧化物、或者在该金属氧化物中混合了MgO而

得到的金属氧化物。

或者,作为保护膜的材料,可以使用以由(Ca、Sr)O系(表示CaO+SrO的混合物。下

同)、(Ca、Ba)O系、(Sr、Ba)O系、(Ca、Sr、Ba)O系构成的组中选择的一种或者

至少两种混合物为主成分的金属氧化物、或者在该金属氧化物中混合了MgO而得

到的金属氧化物。

在上述结构的情况下,可以通过改变金属氧化物的组成比,来选择在电极间的放电中

产生的紫外线的截止(cutoff)波长。

保护膜的形成,可以通过蒸镀法或溅射法这样的、本领域公知的薄膜形成工艺来进

行。

下面,根据附图中示出的实施例详细说明本发明。此外,本发明并不限定于此,可以进

行各种变形。

图1(a)以及图1(b)是示出本发明的PDP的结构的说明图。图1(a)是整体图、图1(b)

是部分分解斜视图。该PDP是彩色显示用的AC驱动型三电极面放电形式的PDP。

本PDP10由前面侧的基板11和背面侧的基板21构成。作为前面侧的基板11和背

面侧的基板21,可以使用玻璃基板、石英基板、陶瓷基板等。

在前面侧的基板11的内侧表面上,隔着不发生放电的间隔(非放电间隙)配置有在水

平方向上成对的显示电极X,Y。显示电极X和显示电极Y之间为显示线L。各显

示电极X、Y由ITO、SnO2等宽度宽的透明电极12、以及包含例如Ag、Au、Al、

Cu、Cr以及它们的层叠体(例如Cr/Cu/Cr的层叠结构)等的金属制的宽度窄的总线

电极13构成。通过对Ag、Au采用丝网印刷之类的厚膜形成技术,对其它采用蒸镀

法、溅射法等的薄膜形成技术和蚀刻技术,可以以希望的条数、厚度、宽度以及间

隔形成显示电极X、Y。

另外,在本PDP中,隔着非放电间隙配置了成对的显示电极X、Y,但即使是以等间隔

配置显示电极X和显示电极Y,相邻的显示电极X和显示电极Y之间全部为显示线

L的所谓的ALiS结构的PDP也可以适用本发明。

在显示电极X、Y上,形成交流(AC)驱动用的电介质层17,以覆盖显示电极X、Y。

电介质层17通过以CVD法形成SiO2膜来形成。

在电介质层17上,形成保护膜18,用来保护电介质层17以免受到由显示时的放电产

生的离子的冲撞引起的损伤。该保护膜由碱土类金属氧化物之中的具有使VUV难

以透过的性质的CaO、SrO、BaO等的氧化物,或者混合了它们的复合氧化物形成。

关于这些将在后面叙述。

在背面侧的基板21的内侧表面上,在从平面上看与显示电极X、Y相交叉的方向上

形成多个地址电极A,覆盖该地址电极A而形成电介质层24。地址电极A是产生用

来在与Y电极的交叉部选择发光单元的地址放电的电极,以Cr/Cu/Cr的三层结构形

成。此外,该地址电极A也可以由例如Ag、Au、Al、Cu、Cr等来形成。地址电极

A也是与显示电极X、Y相同地,通过对Ag、Au采用丝网印刷之类的厚膜形成技术,

对其它采用蒸镀法、溅射法等的薄膜形成技术和蚀刻技术,可以以希望的条数、厚

度、宽度以及间隔来形成。电介质层24可以采用与电介质层17相同的材料、相同

的方法来形成。

在相邻的地址电极A和地址电极A之间的电介质层24上,形成多个带状的隔壁29。

隔壁29可以通过喷砂法、印刷法、光刻(photoetching)法等来形成。例如,在喷砂法

中,通过将由低熔点玻璃熔料、粘接剂树脂、溶剂等构成的玻璃浆料涂敷在电介质

层24上进行干燥之后,在该玻璃浆料层上设置了具有隔壁图形的开口的切削掩模的

状态下吹附切削粒子,切削在掩模的开口中露出的玻璃浆料层,再进行烧焙来形成。

另外,在光刻法中,通过代替利用切削粒子进行切削,而在粘接剂树脂中使用感光性树

脂,利用掩模进行曝光以及显影之后,进行烧焙来形成。

在隔壁29的侧面以及隔壁间的电介质层24上,形成红(R)、绿(G)、蓝(B)的荧光体

层28R、28G、28B。荧光体层28R、28G、28B是通过以丝网印刷、或者利用分配

器(dispenser)的方法等将包含荧光体粉末、粘接剂树脂、以及溶剂的荧光体浆料涂

敷在隔壁29间的凹沟状的放电空间内,对每个颜色重复该操作之后,进行烧焙来形成。

该荧光体层28R、28G、28B也可以使用包含荧光体粉末、感光性材料、以及粘接

剂树脂的薄板状的荧光体层材料(所谓的半成品薄板(greensheet)),以光刻技术来形成。

此时,将所希望的颜色的薄板粘附在基板上的显示区域的整个表面上,进行曝光、显

影,对每个颜色重复该操作,由此可以在对应的隔壁之间形成各色荧光体层。

通过对置地配置上述的前面侧的基板11和背面侧的基板21,使得显示电极X、Y和

地址电极A相交叉,并且密封周围,在用隔壁29围住的放电空间30中填充混合了Xe

和Ne的放电气体来制作PDP。在该PDP中,显示电极X、Y和地址电极A的交叉

部的放电空间30就是作为显示的最小单位的一个单元(单位发光区域)。一个像素

由R、G、B三个单元构成。

图2是一个单元的放大图,图3是图2的III-III线的剖面图。

如这些图所示,在本PDP中,在显示时,在显示电极X的透明电极12和显示电极Y的

透明电极12之间的放电空间30中,产生面放电D。放电空间中封入有Xe-Ne放电

气体。

在该显示放电时,从放电气体产生VUV,由该VUV激励荧光体层28R、28G、28B

中的荧光体,从荧光体产生R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)的可见光。

图4是示出包含Xe的放电气体的发光光谱的曲线图。

横轴表示通过发光产生的VUV的发光波长,纵轴表示发光强度。

该曲线图是将Xe浓度从4%改变至100(99.9)%时的发光光谱。也就是说,示出了使

Xe浓度在4%、15%、30%、60%、90%、100(99.9)%的六个阶段改变时的发光光

谱。Xe的稀释中使用的是Ne气。用()标记将Xe浓度100%记为99.9%是因为使用

了99.9%气缸。

在Xe的稀释中使用了Ne气,但除了Ne之外,使用He、Ar、Kr时其发光光谱的形

状与使用Ne气的情况相同。因此可知,发光光谱的形状与混合气体的种类无关,由

Xe的浓度来决定。

由该曲线图可知,来自包含Xe的放电气体的发光,其发光波长的峰值存在于147nm

左右和172nm左右的两个位置。

另外,可以知道,在来自Xe浓度小于等于30%的放电气体的发光中,在147nm左右存

在高的峰值,在172nm左右存在低的峰值,在来自Xe浓度大于等于60%的放电气体

的发光中,在147nm左右存在低的峰值,在172nm左右存在高的峰值。

于是,可知来自包含Xe的放电气体的发光,全部为约190nm以下的波长。

放电气体的Xe浓度可以在4~100(99.9)%的范围内,但存在Xe浓度越高,在放电中产

生的VUV的平均波长越长的倾向。另一方面,电介质层中使用SiO2膜时,SiO2膜使

波长为约150nm~4500nm的范围的光透过。另外,电介质层如果能使小于等于

190nm的波长透过,也可以是低熔点玻璃。

图5是示出保护膜材料的VUV透射率的曲线图。

该曲线图是在不同的(个别的)氟化镁(MgF2)基板上,将作为保护膜的形成材料的

MgO、CaO、SrO、BaO分别以0.2μm的厚度蒸镀,在该蒸镀了的基板上将由重氢

(氘)灯产生的VUV分光而照射,测定此时的VUV的透射率的曲线图。保护膜是用

蒸镀法形成的,但保护膜的形成可以利用蒸镀法或溅射法之类的、本领域公知的各

种薄膜形成工艺进行。

从该曲线图可知,MgO膜仅使波长为约170nm以上的光透过。也就是说,波长为约

170nm时透射率0%,波长为约210nm以上时透射率为约90%。同样地,CaO膜仅使

波长为约190nm以上的光透过。也就是说,波长为约190nm时透射率0%,波长为约

230nm以上时透射率为约85%。SrO膜仅使波长为约240nm以上的光透过。也就

是说,波长为约240nm时透射率0%,波长为约270nm以上时透射率为约80%。BaO

膜仅使波长为约290nm以上的光透过。也就是说,波长为约290nm时透射率0%,波

长为约330nm以上时透射率为约75%。

这样,MgO膜使波长为约170nm以上的光通过。另一方面,如图4所示,放电时产生

的VUV是波长在145nm~190nm范围的光。因此,MgO膜使放电时产生的VUV的

一部分透过。

与此相对地,CaO膜、SrO膜、BaO膜不使波长小于等于190nm的光通过。因此,不

使放电时产生的波长在145nm~190nm范围的VUV透过。

另外,以混合了这些CaO、SrO、BaO的复合氧化物形成的保护膜也不使放电时产生

的波长在145nm~190nm范围的VUV透过。也就是说,由(Ca、Sr)O系、(Sr、Ba)O

系、(Ca、Ba)O系、以及(Ca、Sr、Ba)O系复合氧化物形成的保护膜也不使波长小

于等于190nm的光透过。该复合氧化物的截止(不透过)波长使曲线图的箭头的范围

基本上根据组成比变动。

这样,因为复合氧化物的截止波长根据组成比而变动,所以也可以在CaO、SrO、

BaO的复合氧化物中包含MgO。如上所述,用MgO的单一氧化物形成保护膜时,会

使波长为约170nm以上的光通过,但通过在CaO、SrO、BaO的复合氧化物中添加

MgO,可以适当选择截止波长的范围。

也就是说,作为包含MgO的复合氧化物的(Mg、Ca)O系、(Mg、Sr)O系、(Mg、

Ba)O系、(Mg、Ca、Sr)O系、(Mg、Ca、Ba)O系、(Mg、Sr、Ba)O系、以及(Mg、

Ca、Sr、Ba)O系,通过改变MgO的组成比,可以调整波长小于等于190nm的光的透

过量。另外,随着组成比不同,也可以不使波长小于等于190nm的光透过。

具体来说,使用(Mg、Ca)O系的复合氧化物时,通过改变它们的组成比,可以选择波长

为约170nm~190nm范围中的截止波长。

同样地,使用(Ca、Sr)O系的复合氧化物时,通过改变它们的组成比,可以选择波长为

约190nm~240nm范围中的截止波长。

同样地,使用(Sr、Ba)O系的复合氧化物时,通过改变它们的组成比,可以选择波长为

约240nm~290nm范围中的截止波长。

另外,使用(Mg、Sr)O系、或者(Mg、Ca、Sr)O系的复合氧化物时,通过改变它们的

组成比,可以选择波长为约170nm~240nm范围中的截止波长。

另外,使用(Ca、Ba)O系、或者(Ca、Sr、Ba)O系的复合氧化物时,通过改变它们的

组成比,可以选择波长为约190nm~290nm范围中的截止波长。

另外,使用(Mg、Ba)O系、(Mg、Ca、Ba)O系、(Mg、Sr、Ba)O系、或者(Mg、Ca、

Sr、Ba)O系的复合氧化物时,通过改变它们的组成比,可以选择波长为约

170nm~290nm范围中的截止波长。

这样,作为PDP的保护膜的材料,使用具有使VUV难以透过的性质的CaO、SrO、

BaO之类的碱土类金属氧化物,或者它们的复合氧化物(例如,CaO和SrO的混合物、

SrO和BaO的混合物),或者使用对它们混合了MgO的复合氧化物(例如,MgO和SrO

的混合物、MgO和BaO的混合物),由此可以阻止放电时产生的VUV透过电介质层。

因此,即使用VUV容易透过的SiO2膜形成电介质层,VUV也不会到达电介质层,因

此可以减少从电介质层产生杂质气体。由此,可以防止屏中封入的放电气体的污染,

谋求PDP的放电特性的稳定化和长寿命化。

从这个阻止放电时产生的VUV透过电介质层的观点考虑,也可以在PDP的前面侧

的基板上设置紫外线遮蔽膜,但像本发明那样,保护膜使用碱土类金属复合氧化物时,

该碱土类金属复合氧化物具有保护膜和紫外线遮蔽膜的两个功能,因此结构变得简

单。

另外,碱土类金属复合氧化物具有降低驱动电压的效果,在保护膜使用CaO和SrO的

混合物时,与使用MgO时相比,可以降低约20~30%的驱动电压。

此外,因为电介质层可以使用容易使VUV透过的SiO2膜,所以与电介质层使用低熔

点玻璃时相比,更能降低电介质层的介电常数。因此,通过使电介质层的厚度变薄,使

电介质层的静电电容与使用低熔点玻璃时相同,可以在放电电流相同的情况下使驱

动电压降低。

此外,通常在增加放电气体的Xe浓度时导致放电电压上升,但通过保护膜使用碱土

类金属复合氧化物,电介质层使用SiO2膜,可以大幅降低放电电压,因此,可以相应地

增加Xe浓度,提高PDP的发光效率。

如上所述,即使为了降低介电常数,电介质层使用包含SiO2的膜,如果利用具有难以

透过VUV的性质的碱土类金属复合氧化物形成保护膜,则也可以防止来自电介质层

的杂质气体的产生,因此,可以制造具有高可靠性的、高效率的PDP。

2024年10月23日发(作者：亢怀)

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(21)申请号 CN2.3

(22)申请日 2006.03.13

(71)申请人 富士通日立等离子显示器股份有限公司

地址 日本神奈川县

(72)发明人 须川幸次 岩濑信博 川北哲郎

(74)专利代理机构 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所

代理人 岳耀锋

(51)

(10)申请公布号 CN 1841630 A

(43)申请公布日 2006.10.04

权利要求说明书 说明书 幅图

(54)发明名称

等离子体显示屏

(57)摘要

提供一种等离子体显示屏，通过使

用碱土类金属氧化物中的具有使VUV难以

透过的性质的氧化物作为保护膜，阻止放

电时产生的VUV透过电介质层，防止来自

电介质层中的杂质气体的产生，由此防止

封入屏中的放电气体的污染。该等离子体

显示屏包括：隔着放电空间对置配置的一

对基板、覆盖在一对基板中的至少一个基

板上形成的多个电极而在基板上形成的电

介质层、覆盖该电介质层而在基板上形成

的保护膜、以及封入放电空间的包含氙的

放电气体构成；且电介质层由包含氧化硅

的材料形成；保护膜由具有使电极间放电

中产生的紫外线难以透过的性质的材料形

成。

法律状态

法律状态公告日

法律状态信息

法律状态

权 利 要 求 说 明 书

1.一种等离子体显示屏,包括:

隔着放电空间对置配置的一对基板、

覆盖在一对基板中的至少一个基板上形成的多个电极而在基板上形成的电介质

层、

覆盖该电介质层而在基板上形成的保护膜、以及

封入放电空间的包含氙的放电气体;且

电介质层由包含氧化硅的材料形成;

保护膜由具有使电极间放电时产生的紫外线难以透过的性质的材料形成。

2.根据权利要求1所述的等离子体显示屏,其特征在于:

保护膜由以下材料形成:以从由CaO、SrO、以及BaO构成的组中选择的一种或

者至少两种的混合物为主成分的金属氧化物、或者在该金属氧化物中混合了MgO

而得到的金属氧化物。

3.根据权利要求1所述的等离子体显示屏,其特征在于:

保护膜由以下材料形成:以从由(Ca、Sr)O系、(Ca、Ba)O系、(Sr、Ba)O系、

(Ca、Sr、Ba)O系构成的组中选择的一种或者至少两种的混合物为主成分的金属氧

化物、或者在该金属氧化物中混合了MgO而得到的金属氧化物。

4、根据权利要求2或者3所述的等离子体显示屏,其特征在于:

通过改变保护膜中使用的金属氧化物的组成比,选择在电极间放电时产生的紫外

线的截止波长。

5.根据权利要求1所述的等离子体显示屏,其特征在于:

放电气体的氙浓度为大于等于4%。

说 明 书

技术领域

本发明涉及等离子体显示屏(以下记为PDP),更具体来说,涉及防止封入屏内的放电

气体的污染的PDP。

背景技术

作为现有的PDP,公知的有AC型三电极面放电形式的PDP。该PDP在前面侧(显示

面侧)的基板的内表面上在水平方向上设置多个可以进行面放电的显示电极,在背面

侧的基板的内表面上在与显示电极相交叉的方向上设置多个发光单元选择用的地址

电极,将显示电极和地址电极的交叉部作为单元(cell)。

前面侧的基板的显示电极被电介质层覆盖,在其上形成有保护膜。背面侧的基板的

地址电极也被电介质层覆盖,在该电介质层上形成带状或者网格状的隔壁,在隔壁之

间形成荧光体层。

PDP通过在使这样制作的前面侧的基板和背面侧的基板对置而密封周边之后,在内

部封入放电气体来制作(参照专利文献1)。

于是,通过在显示电极之间产生面放电,利用此时产生的紫外线激励荧光体层中的荧

光体,由荧光体产生可见光来进行显示。

【专利文献1】日本专利申请特开2000-21304号公报

发明内容

在上述的PDP中,在着眼于前面侧的基板时,电介质层通过利用CVD法或蒸镀法等

形成SiO2膜来形成。另外,也可以通过涂敷低熔点玻璃浆料并进行烧焙来形成。保

护膜使用MgO。

然而,MgO膜具有使VUV(真空紫外线)透过的性质。另外,SiO2膜也有使VUV透过

的性质。因此,保护膜使用MgO膜,电介质层使用SiO2膜时,由显示放电产生的

VUV到达在MgO膜的下层的SiO2膜。因此,由于VUV的能量,从SiO2膜中产生

以作为未分解物质的氢和氨等为主成分的杂质气体。随着放电的反复进行该杂质气

体一直渐渐产生下去时,封入屏内的放电气体的杂质气体浓度增加,有时对PDP的放

电特性和寿命产生不良影响。

本发明正是考虑这种情形而完成的,通过使用碱土类金属氧化物中的具有使VUV难

以透过的性质的氧化物作保护膜,阻止放电时产生的VUV透过电介质层,防止来自

电介质层中的杂质气体的产生,由此防止封入屏中的放电气体的污染,谋求PDP的放

电特性的稳定化和长寿命化。

本发明是一种等离子体显示屏,包括:隔着放电空间对置配置的一对基板、覆盖在一

对基板中的至少一个基板上形成的多个电极而在基板上形成的电介质层、覆盖该电

介质层而在基板上形成的保护膜、以及封入放电空间的包含氙的放电气体;且电介

质层由包含氧化硅的材料形成,保护膜由具有使电极间放电中产生的紫外线难以透

过的性质的材料形成。

根据本发明,因为由保护膜阻止在电极间放电时产生的紫外线透过电介质层,所以可

以防止来自由包含氧化硅的材料形成的电介质层中的杂质气体的产生,由此防止封

入屏中的放电气体的污染。

附图说明

图1是示出本发明的PDP的结构的说明图。

图2是一个单元的放大图。

图3是图2的III-III线的剖面图。

图4是示出包含Xe的放电气体的发光光谱的曲线图。

图5是示出保护膜材料的VUV透射率的曲线图。

(符号说明)

11:前面侧的基板;12:透明电极;13:总线电极;17、24:电介质层;18:保护膜;21:背面侧

的基板;28R、28G、28B:荧光体层;29:隔壁;30:放电空间;A:地址电极;L:显示线;X、Y:

显示电极

具体实施方式

在本发明中,一对基板可以是隔着放电空间对置配置的基板。作为这些基板,包含:玻

璃、石英、陶瓷等的基板,以及在这些基板上形成了电极、绝缘膜、电介质层、保

护膜等的所希望的结构物的基板。

多个电极可以在一对基板中的至少一个基板上形成。该电极可以利用本领域公知的

各种材料和方法形成。作为电极中使用的材料,可以举出例如ITO、SnO2等的透明

的导电性材料,Ag、Au、Al、Cu、Cr等的金属导电性材料。作为电极的形成方法,

可以使用本领域公知的各种方法。例如,既可以利用印刷等的厚膜形成技术来形成,

也可以利用由物理淀积法或者化学淀积法构成的薄膜形成技术来形成。作为厚膜形

成技术可以举出丝网印刷法等。薄膜形成技术中,作为物理淀积法可以举出蒸镀法

和溅射法等。作为化学淀积方法可以举出热CVD法和光CVD法、或者等离子体

CVD法等。

电介质层可以覆盖多个电极而在基板上形成。该电介质层由例如SiO2之类的包含

氧化硅的材料形成。电介质层中使用SiO2时,形成方法可以使用本领域公知的、例

如蒸镀法或CVD法等。

放电气体可以是包含氙(Xe)的气体,并且封入放电空间。作为放电气体可以使用Xe

浓度为4~100%的Xe-Ne放电气体。对于放电气体的Xe浓度,浓度越高屏的发光效

率就越高,但是因为Xe浓度越高在放电中产生的紫外线的平均波长也越长,因此透

过保护膜到达电介质层的紫外线量变大。即使在作为低浓度的4%的Xe浓度下,也

产生极少的长波长的真空紫外线,得不到长期可靠性。

保护膜可以覆盖电介质层而在基板上形成。保护膜由具有使电极间放电时产生的紫

外线难以透过的性质的材料形成。

作为保护膜的材料,可以使用以由CaO、SrO、以及BaO构成的组中选择的一种或

至少两种的混合物为主成分的金属氧化物、或者在该金属氧化物中混合了MgO而

得到的金属氧化物。

或者,作为保护膜的材料,可以使用以由(Ca、Sr)O系(表示CaO+SrO的混合物。下

同)、(Ca、Ba)O系、(Sr、Ba)O系、(Ca、Sr、Ba)O系构成的组中选择的一种或者

至少两种混合物为主成分的金属氧化物、或者在该金属氧化物中混合了MgO而得

到的金属氧化物。

在上述结构的情况下,可以通过改变金属氧化物的组成比,来选择在电极间的放电中

产生的紫外线的截止(cutoff)波长。

保护膜的形成,可以通过蒸镀法或溅射法这样的、本领域公知的薄膜形成工艺来进

行。

下面,根据附图中示出的实施例详细说明本发明。此外,本发明并不限定于此,可以进

行各种变形。

图1(a)以及图1(b)是示出本发明的PDP的结构的说明图。图1(a)是整体图、图1(b)

是部分分解斜视图。该PDP是彩色显示用的AC驱动型三电极面放电形式的PDP。

本PDP10由前面侧的基板11和背面侧的基板21构成。作为前面侧的基板11和背

面侧的基板21,可以使用玻璃基板、石英基板、陶瓷基板等。

在前面侧的基板11的内侧表面上,隔着不发生放电的间隔(非放电间隙)配置有在水

平方向上成对的显示电极X,Y。显示电极X和显示电极Y之间为显示线L。各显

示电极X、Y由ITO、SnO2等宽度宽的透明电极12、以及包含例如Ag、Au、Al、

Cu、Cr以及它们的层叠体(例如Cr/Cu/Cr的层叠结构)等的金属制的宽度窄的总线

电极13构成。通过对Ag、Au采用丝网印刷之类的厚膜形成技术,对其它采用蒸镀

法、溅射法等的薄膜形成技术和蚀刻技术,可以以希望的条数、厚度、宽度以及间

隔形成显示电极X、Y。

另外,在本PDP中,隔着非放电间隙配置了成对的显示电极X、Y,但即使是以等间隔

配置显示电极X和显示电极Y,相邻的显示电极X和显示电极Y之间全部为显示线

L的所谓的ALiS结构的PDP也可以适用本发明。

在显示电极X、Y上,形成交流(AC)驱动用的电介质层17,以覆盖显示电极X、Y。

电介质层17通过以CVD法形成SiO2膜来形成。

在电介质层17上,形成保护膜18,用来保护电介质层17以免受到由显示时的放电产

生的离子的冲撞引起的损伤。该保护膜由碱土类金属氧化物之中的具有使VUV难

以透过的性质的CaO、SrO、BaO等的氧化物,或者混合了它们的复合氧化物形成。

关于这些将在后面叙述。

在背面侧的基板21的内侧表面上,在从平面上看与显示电极X、Y相交叉的方向上

形成多个地址电极A,覆盖该地址电极A而形成电介质层24。地址电极A是产生用

来在与Y电极的交叉部选择发光单元的地址放电的电极,以Cr/Cu/Cr的三层结构形

成。此外,该地址电极A也可以由例如Ag、Au、Al、Cu、Cr等来形成。地址电极

A也是与显示电极X、Y相同地,通过对Ag、Au采用丝网印刷之类的厚膜形成技术,

对其它采用蒸镀法、溅射法等的薄膜形成技术和蚀刻技术,可以以希望的条数、厚

度、宽度以及间隔来形成。电介质层24可以采用与电介质层17相同的材料、相同

的方法来形成。

在相邻的地址电极A和地址电极A之间的电介质层24上,形成多个带状的隔壁29。

隔壁29可以通过喷砂法、印刷法、光刻(photoetching)法等来形成。例如,在喷砂法

中,通过将由低熔点玻璃熔料、粘接剂树脂、溶剂等构成的玻璃浆料涂敷在电介质

层24上进行干燥之后,在该玻璃浆料层上设置了具有隔壁图形的开口的切削掩模的

状态下吹附切削粒子,切削在掩模的开口中露出的玻璃浆料层,再进行烧焙来形成。

另外,在光刻法中,通过代替利用切削粒子进行切削,而在粘接剂树脂中使用感光性树

脂,利用掩模进行曝光以及显影之后,进行烧焙来形成。

在隔壁29的侧面以及隔壁间的电介质层24上,形成红(R)、绿(G)、蓝(B)的荧光体

层28R、28G、28B。荧光体层28R、28G、28B是通过以丝网印刷、或者利用分配

器(dispenser)的方法等将包含荧光体粉末、粘接剂树脂、以及溶剂的荧光体浆料涂

敷在隔壁29间的凹沟状的放电空间内,对每个颜色重复该操作之后,进行烧焙来形成。

该荧光体层28R、28G、28B也可以使用包含荧光体粉末、感光性材料、以及粘接

剂树脂的薄板状的荧光体层材料(所谓的半成品薄板(greensheet)),以光刻技术来形成。

此时,将所希望的颜色的薄板粘附在基板上的显示区域的整个表面上,进行曝光、显

影,对每个颜色重复该操作,由此可以在对应的隔壁之间形成各色荧光体层。

通过对置地配置上述的前面侧的基板11和背面侧的基板21,使得显示电极X、Y和

地址电极A相交叉,并且密封周围,在用隔壁29围住的放电空间30中填充混合了Xe

和Ne的放电气体来制作PDP。在该PDP中,显示电极X、Y和地址电极A的交叉

部的放电空间30就是作为显示的最小单位的一个单元(单位发光区域)。一个像素

由R、G、B三个单元构成。

图2是一个单元的放大图,图3是图2的III-III线的剖面图。

如这些图所示,在本PDP中,在显示时,在显示电极X的透明电极12和显示电极Y的

透明电极12之间的放电空间30中,产生面放电D。放电空间中封入有Xe-Ne放电

气体。

在该显示放电时,从放电气体产生VUV,由该VUV激励荧光体层28R、28G、28B

中的荧光体,从荧光体产生R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)的可见光。

图4是示出包含Xe的放电气体的发光光谱的曲线图。

横轴表示通过发光产生的VUV的发光波长,纵轴表示发光强度。

该曲线图是将Xe浓度从4%改变至100(99.9)%时的发光光谱。也就是说,示出了使

Xe浓度在4%、15%、30%、60%、90%、100(99.9)%的六个阶段改变时的发光光

谱。Xe的稀释中使用的是Ne气。用()标记将Xe浓度100%记为99.9%是因为使用

了99.9%气缸。

在Xe的稀释中使用了Ne气,但除了Ne之外,使用He、Ar、Kr时其发光光谱的形

状与使用Ne气的情况相同。因此可知,发光光谱的形状与混合气体的种类无关,由

Xe的浓度来决定。

由该曲线图可知,来自包含Xe的放电气体的发光,其发光波长的峰值存在于147nm

左右和172nm左右的两个位置。

另外,可以知道,在来自Xe浓度小于等于30%的放电气体的发光中,在147nm左右存

在高的峰值,在172nm左右存在低的峰值,在来自Xe浓度大于等于60%的放电气体

的发光中,在147nm左右存在低的峰值,在172nm左右存在高的峰值。

于是,可知来自包含Xe的放电气体的发光,全部为约190nm以下的波长。

放电气体的Xe浓度可以在4~100(99.9)%的范围内,但存在Xe浓度越高,在放电中产

生的VUV的平均波长越长的倾向。另一方面,电介质层中使用SiO2膜时,SiO2膜使

波长为约150nm~4500nm的范围的光透过。另外,电介质层如果能使小于等于

190nm的波长透过,也可以是低熔点玻璃。

图5是示出保护膜材料的VUV透射率的曲线图。

该曲线图是在不同的(个别的)氟化镁(MgF2)基板上,将作为保护膜的形成材料的

MgO、CaO、SrO、BaO分别以0.2μm的厚度蒸镀,在该蒸镀了的基板上将由重氢

(氘)灯产生的VUV分光而照射,测定此时的VUV的透射率的曲线图。保护膜是用

蒸镀法形成的,但保护膜的形成可以利用蒸镀法或溅射法之类的、本领域公知的各

种薄膜形成工艺进行。

从该曲线图可知,MgO膜仅使波长为约170nm以上的光透过。也就是说,波长为约

170nm时透射率0%,波长为约210nm以上时透射率为约90%。同样地,CaO膜仅使

波长为约190nm以上的光透过。也就是说,波长为约190nm时透射率0%,波长为约

230nm以上时透射率为约85%。SrO膜仅使波长为约240nm以上的光透过。也就

是说,波长为约240nm时透射率0%,波长为约270nm以上时透射率为约80%。BaO

膜仅使波长为约290nm以上的光透过。也就是说,波长为约290nm时透射率0%,波

长为约330nm以上时透射率为约75%。

这样,MgO膜使波长为约170nm以上的光通过。另一方面,如图4所示,放电时产生

的VUV是波长在145nm~190nm范围的光。因此,MgO膜使放电时产生的VUV的

一部分透过。

与此相对地,CaO膜、SrO膜、BaO膜不使波长小于等于190nm的光通过。因此,不

使放电时产生的波长在145nm~190nm范围的VUV透过。

另外,以混合了这些CaO、SrO、BaO的复合氧化物形成的保护膜也不使放电时产生

的波长在145nm~190nm范围的VUV透过。也就是说,由(Ca、Sr)O系、(Sr、Ba)O

系、(Ca、Ba)O系、以及(Ca、Sr、Ba)O系复合氧化物形成的保护膜也不使波长小

于等于190nm的光透过。该复合氧化物的截止(不透过)波长使曲线图的箭头的范围

基本上根据组成比变动。

这样,因为复合氧化物的截止波长根据组成比而变动,所以也可以在CaO、SrO、

BaO的复合氧化物中包含MgO。如上所述,用MgO的单一氧化物形成保护膜时,会

使波长为约170nm以上的光通过,但通过在CaO、SrO、BaO的复合氧化物中添加

MgO,可以适当选择截止波长的范围。

也就是说,作为包含MgO的复合氧化物的(Mg、Ca)O系、(Mg、Sr)O系、(Mg、

Ba)O系、(Mg、Ca、Sr)O系、(Mg、Ca、Ba)O系、(Mg、Sr、Ba)O系、以及(Mg、

Ca、Sr、Ba)O系,通过改变MgO的组成比,可以调整波长小于等于190nm的光的透

过量。另外,随着组成比不同,也可以不使波长小于等于190nm的光透过。

具体来说,使用(Mg、Ca)O系的复合氧化物时,通过改变它们的组成比,可以选择波长

为约170nm~190nm范围中的截止波长。

同样地,使用(Ca、Sr)O系的复合氧化物时,通过改变它们的组成比,可以选择波长为

约190nm~240nm范围中的截止波长。

同样地,使用(Sr、Ba)O系的复合氧化物时,通过改变它们的组成比,可以选择波长为

约240nm~290nm范围中的截止波长。

另外,使用(Mg、Sr)O系、或者(Mg、Ca、Sr)O系的复合氧化物时,通过改变它们的

组成比,可以选择波长为约170nm~240nm范围中的截止波长。

另外,使用(Ca、Ba)O系、或者(Ca、Sr、Ba)O系的复合氧化物时,通过改变它们的

组成比,可以选择波长为约190nm~290nm范围中的截止波长。

另外,使用(Mg、Ba)O系、(Mg、Ca、Ba)O系、(Mg、Sr、Ba)O系、或者(Mg、Ca、

Sr、Ba)O系的复合氧化物时,通过改变它们的组成比,可以选择波长为约

170nm~290nm范围中的截止波长。

这样,作为PDP的保护膜的材料,使用具有使VUV难以透过的性质的CaO、SrO、

BaO之类的碱土类金属氧化物,或者它们的复合氧化物(例如,CaO和SrO的混合物、

SrO和BaO的混合物),或者使用对它们混合了MgO的复合氧化物(例如,MgO和SrO

的混合物、MgO和BaO的混合物),由此可以阻止放电时产生的VUV透过电介质层。

因此,即使用VUV容易透过的SiO2膜形成电介质层,VUV也不会到达电介质层,因

此可以减少从电介质层产生杂质气体。由此,可以防止屏中封入的放电气体的污染,

谋求PDP的放电特性的稳定化和长寿命化。

从这个阻止放电时产生的VUV透过电介质层的观点考虑,也可以在PDP的前面侧

的基板上设置紫外线遮蔽膜,但像本发明那样,保护膜使用碱土类金属复合氧化物时,

该碱土类金属复合氧化物具有保护膜和紫外线遮蔽膜的两个功能,因此结构变得简

单。

另外,碱土类金属复合氧化物具有降低驱动电压的效果,在保护膜使用CaO和SrO的

混合物时,与使用MgO时相比,可以降低约20~30%的驱动电压。

此外,因为电介质层可以使用容易使VUV透过的SiO2膜,所以与电介质层使用低熔

点玻璃时相比,更能降低电介质层的介电常数。因此,通过使电介质层的厚度变薄,使

电介质层的静电电容与使用低熔点玻璃时相同,可以在放电电流相同的情况下使驱

动电压降低。

此外,通常在增加放电气体的Xe浓度时导致放电电压上升,但通过保护膜使用碱土

类金属复合氧化物,电介质层使用SiO2膜,可以大幅降低放电电压,因此,可以相应地

增加Xe浓度,提高PDP的发光效率。

如上所述,即使为了降低介电常数,电介质层使用包含SiO2的膜,如果利用具有难以

透过VUV的性质的碱土类金属复合氧化物形成保护膜,则也可以防止来自电介质层

的杂质气体的产生,因此,可以制造具有高可靠性的、高效率的PDP。