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JP4110857B2 - Method for manufacturing plasma display panel and raw material for producing protective layer thereof - Google Patents
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JP4110857B2 - Method for manufacturing plasma display panel and raw material for producing protective layer thereof - Google Patents

Method for manufacturing plasma display panel and raw material for producing protective layer thereof Download PDF

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JP4110857B2 JP2002189333A JP2002189333A JP4110857B2 JP 4110857 B2 JP4110857 B2 JP 4110857B2 JP 2002189333 A JP2002189333 A JP 2002189333A JP 2002189333 A JP2002189333 A JP 2002189333A JP 4110857 B2 JP4110857 B2 JP 4110857B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示デバイス等に用いるプラズマディスプレイパネル(以下、PDPと示す)に関し、特にそのPDPの保護層の形成材料に関する。
【0002】
【従来の技術】
保護層を有する交流面放電型PDPでは、主放電のための電極を誘電体層で被覆し、メモリー駆動を行うことにより、駆動電圧を低下させている。ところが、放電で生じるイオン衝撃によって誘電体層が変質し、駆動電圧が上昇してくる。そのため、誘電体層を保護する保護層を形成する必要がある。一般的にこの保護層には酸化マグネシウム(以下、MgOと示す)をはじめとする、耐スパッタ性が高い物質が用いられている。
【0003】
ところで、セル構造の高精細化に伴って走査線数が増加するため、テレビ映像を表示する場合には、1フィールド=1/60[s]内で全てのシーケンスを終了させる必要がある。これに応えるには、書き込み期間に印加するアドレスパルスのパルス幅を狭くして高速駆動を行う必要がある。しかしパルスの立ち上がりから、かなり遅れて放電が行われるという「放電遅れ」が存在するために、印加されたパルス幅内で放電が終了する確率が低くなり、本来点灯すべきセルに書き込み等ができずに点灯不良が生じる場合があった。
【0004】
放電遅れは、放電が開始される際にトリガーとなる初期電子が、保護層から放電空間中に放出されにくいことが、主要な要因として考えられる。このように保護層は、放電空間に面していることから保護層の物性如何で駆動電圧が変化し、放電遅れに関係する。また、保護層の物性以外での放電遅れへの対策としては、アドレス時・放電維持時の駆動パルス電圧を増加させるか、あるいは電極間距離を短縮する方法がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、駆動パルス電圧の増加は、駆動回路のスイッチング素子の耐圧とスルーレートとが相反する関係にあるため、高耐圧素子ではパルスの立ち上がりが鈍り、放電遅れ時間の抑制には限界がある。また、電極間距離を短縮することは、同時に隔壁の高さを低下させることになるが、このように隔壁の高さを低下させれば、放電空間そのものが縮小する。その結果、プラズマを取り囲む単位体積あたりの放電空間を囲う壁の面積が増加するため、プラズマが壁面に衝突した際に消滅してしまうという、いわゆる壁面損失によって発光効率が低下するという課題があった。
【0006】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、放電遅れを抑え、電圧印加に対する放電の発生の応答性を改善して、良好な画像を表示することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明のPDPの製造方法は、主電極対を構成する電極が絶縁層で放電ガスに対して覆われ、絶縁層を覆うアルカリ土類金属酸化物からなる保護層を配し、保護層を蒸着法によって作製し、保護層を作製する原材料に含まれるゲルマニウム(以下、Geと示す)が300〜8000重量ppmの濃度範囲であることを特徴とする。このGe濃度範囲とした保護層は、価電子帯と伝導帯との間に不純物準位を形成し、電子放出能力が向上する。Geの濃度範囲を300〜8000重量ppmとすることにより、放電遅れ時間が小さくなり、ちらつきが視認されず、良好な画像となる。
【0008】
また本発明のPDPの製造方法は、保護層がMgOであることを特徴とする。保護層をMgOとすることにより、電子放出能力はさらに向上する。
【0009】
また本発明のPDPの製造方法は、保護層を作製する原材料にGeが300〜8000重量ppm含まれ、かつ珪素(以下、Siと示す)が500〜15000重量ppmの濃度範囲で含まれることを特徴とする。GeとSiの濃度範囲を上述の範囲とすると、Geは電子放出能力を向上させるとともに、SiがMgO表面にMgSiO、MgSiO等の膜を作りCO、HOの吸着を防ぎ、保護層から放電空間への不純物ガス発生を防止する。その結果、放電遅れの小さな、ちらつきのない画像となり、また不純物ガスの発生がないため、PDPの変質が防がれ、PDPの長寿命化につながる。
【0011】
また本発明のPDPの保護層用材料は、主電極対を構成する電極が絶縁層で放電ガスに対して覆われ、絶縁層を覆う保護層を配してなるPDPの保護層を蒸着法によって作製する原材料であって、Geが300〜8000重量ppmの濃度範囲で含まれるMgOであることを特徴とする。
【0012】
また本発明のPDPの保護層を作製する原材料は、上述のMgOにさらにSiを500〜15000重量ppmの濃度範囲で含まれることを特徴とする。このようにGe、さらにはSiの濃度範囲を規定した材料を、保護層を作製する原材料に使用することによって、容易にかつ確実に上述の元素の濃度規定をした保護層を作成することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【0014】
図1は、交流面放電型PDPの部分斜視図である。この交流面放電型PDPは、各電極にパルス状の電圧を印加することで放電を放電空間30内で生じさせ、放電に伴って背面パネルPA2側で発生した各色の可視光を、前面パネルPA1の主表面から透過させる交流面放電型PDPである。
【0015】
前面パネルPA1は、走査電極12aと維持電極12bとがストライプ状に複数対配設(図では便宜上1対を記載してある)された前面ガラス基板11上に、表面11aを覆うように誘電体ガラス層13が形成されている。さらに、この誘電体ガラス層13を覆うように保護層14が形成されている。
【0016】
背面パネルPA2の構造は、次に示すものである。アドレス電極17は、背面ガラス基板16上にあり、走査電極12aと維持電極12bと直交するようにストライプ状に配されている。また電極保護層18は、アドレス電極17を覆うように形成され、アドレス電極17を保護し、可視光を前面パネル側PA1に反射する作用を担う。この電極保護層18上にアドレス電極17と同じ方向に向けて伸び、アドレス電極17を挟むように隔壁19が立設され、隔壁19間に蛍光体層20が配されている。
【0017】
図2は、本発明のPDPに駆動回路を接続して構成した画像表示装置を示すブロック図である。PDPはアドレス電極17を介してアドレス電極駆動部220、走査電極12aを介して走査電極駆動部230、維持電極12bを介して維持電極駆動部240と接続されている。
【0018】
図3は、上記PDPに駆動回路を接続して構成した画像表示装置の駆動方法を説明する図である。一般に交流面放電型PDPでは、1フレームの映像を複数のサブフィールド(以下、S.F.と示す)に分割することによって階調表現をする方式が用いられている。そして、この方式ではセル中の気体の放電を制御するために1S.F.をさらに4つの期間に分割する。図4は、1S.F.中の駆動波形を示すタイムチャートである。
【0019】
この図3において、セットアップ期間25では放電を生じやすくするために、PDP内の全セルに均一に壁電荷を蓄積させる。アドレス期間26では、点灯させるセルの書き込み放電を行う。サステイン期間27では、アドレス期間26で書き込まれたセルを点灯させ、その点灯を維持させる。イレース期間28では、壁電荷を消去させることによってセルの点灯を停止させる。
【0020】
セットアップ期間25では、走査電極12aにアドレス電極17および維持電極12bよりも高い電圧を印加し、セル内の気体を放電させる。それによって発生した電荷はアドレス電極17、走査電極12aおよび維持電極12b間の電位差を打ち消すようにセルの壁面に蓄積される。その結果、走査電極12a付近の保護層表面には、負の電荷が壁電荷として蓄積され、またアドレス電極17付近の蛍光体層表面および維持電極12b付近の保護層表面には、正の電荷が壁電荷として蓄積される。この壁電荷により走査電極12a−アドレス電極17間、走査電極12a−維持電極12b間には所定の値の壁電位が生じる。
【0021】
アドレス期間26では、セルを点灯させる場合、走査電極12aにアドレス電極17および維持電極12bに比べ低い電圧を印加させる。即ち、走査電極12a−アドレス電極17間に、壁電位と同方向に電圧を印加させるとともに、走査電極12a−維持電極12b間にも壁電位と同方向に電圧を印加させることにより、書き込み放電を生じさせる。その結果、蛍光体層表面、保護層表面には負の電荷が蓄積され、走査電極12a付近の保護層表面には正の電荷が壁電荷として蓄積される。これにより維持電極12b−走査電極12a間には、所定の値の壁電位が生じる。また、このとき走査電極12a−アドレス電極17間に電圧を印加してから、書き込み放電が生じるまでが、放電遅れとなる。さらに、各走査電極のアドレス時間内に書き込み放電が起こらなかった場合、書き込みミスとなり、維持放電が生じず、表示のちらつきとなって画像に現れてくる。また、さらなる高精細化が進んだ場合、各走査電極に割り当てられるアドレス時間は短くなり、書き込みミスが生じる確率が高くなる。
【0022】
サステイン期間27では、走査電極12aに維持電極12bに比べ高い電圧を印加させる。即ち、維持電極12b−走査電極12a間に、壁電位と同方向に電圧を印加させることにより、維持放電を生じさせる。その結果、セル点灯を開始させることができる。そして、維持電極12b−走査電極12a交互に極性が入れ替わるようにパルスを印加することで、断続的にパルス発光させることができる。
【0023】
イレース期間28では、幅の狭い消去パルスを維持電極12bに印加することで不完全な放電が発生し、壁電荷が消滅するため、消去が行われる。
【0024】
次に上記のPDPの構成における保護層は、本発明のポイントであり、その製造方法ならびに作用効果を説明する。
【0025】
まずMgOにGeのみ成分制御された保護層の製造方法を示す。Geの成分制御されたMgO蒸着源を用い、酸素雰囲気中でピアス式電子ビームガンを加熱源として加熱し、所望の膜を形成する。ここで、成膜時の電子ビーム電流量、酸素分圧量、基板温度等は、成膜後の保護層の組成には大きな影響を及ぼさないため任意設定でよく、設定の一例を下記に示す。
【0026】
到達真空度:5.0×10-4Pa以下
蒸着時基板温度:200℃以上
蒸着時圧力:3.0〜8.0×10-2Pa
なお、上記の保護層の製造方法では蒸着方法についてのみ記述したが、この方法に限らず、スパッタ法、イオンプレーティング法等も考えられ、この場合もターゲット材料、および原材料の成分制御を行い、その材料を成膜することによって同様の効果は得られる。
【0027】
さらにGeを高純度MgOに混合して使用する手法、あるいはMgO、Ge化合物の二元系での蒸着源、スパッタ用ターゲット等として使用する手法が有効である。
【0028】
ここで保護層の原材料として、Geの濃度範囲が40〜21000重量ppmの成分制御されたMgO蒸着源を用い、保護層を作製した。そして、それぞれのGe濃度の保護層に対するパネルの放電遅れ時間を計測した。この結果を図4に示す。放電遅れ時間はアドレス期間に走査電極−アドレス電極間に電圧を印加してから放電が起こるまでの時間を示している。それぞれのGe濃度を有する保護層を使用したパネルにて、書き込み放電を観察し、その書き込み放電発光の100回分を平均化し、書き込み放電発光のピークを示した時間を放電が起きた時間とした。また、実際に映像表示で確認したところ、放電遅れ時間2700ns以下においてちらつきが視認されず、表示品位が良好であると判断した。
【0029】
この結果、画像表示品位がよい、即ち放電遅れ時間が2700ns以下になるのは、MgOに含まれるGeの濃度が300〜8000重量ppmの範囲である。即ち、保護層用材料としてMgOにGeが300〜8000重量ppmの濃度範囲で含まれるものが、放電遅れを小さくすることに効果がある。
【0030】
また、MgOからなる保護層がH2O、CO2を吸着すると、その表面がMg(OH)2、MgCO3等に変質する。その後、保護層を有した前面パネルと背面パネルによってパネルが作成される。この状態でパネルを点灯させると、放電によるイオン衝撃等のエネルギーによって解離しH2O、CO2、あるいはそのイオンが不純物ガスとしてパネル内に放出される。これらの不純物ガスは、蛍光体の劣化、保護層の放電による耐磨耗性の低下を促進し、パネルが低寿命となる。そこで、MgO表面が変質されるのを防ぐ目的で、MgOにGeを添加したものにさらにSiを添加した。これは保護層表面にSi酸化膜を形成し、保護層表面がMg(OH)2、MgCO3等に変質するのを防止することが目的である。これらのことから、次に、MgOにGeとSiの成分制御された保護層の製造方法を示す。MgOにGeが300重量ppmに、Siが様々の重量濃度に成分制御されたMgO蒸着源を用い、上述同様の蒸着条件で保護層を作成する。またGe濃度のみ300重量ppmから1000、5000、8000重量ppmに変え、Siを種々の重量濃度に成分制御されたMgO蒸着源を用い、同様にして保護層を作成する。この結果、Siは500〜15000重量ppmの範囲とするのが、H2O、CO2吸着ならびに放電遅れの低下防止の観点から最良であった。即ち、Si濃度が500重量ppmより少ないと、保護層表面に十分なSi酸化膜が形成されず、また15000重量ppmより多いと、電子放出量が低下し、放電遅れが大きくなってしまう。
【0031】
このようにして作成した保護層からの電子放出特性についての測定結果を、図5に示す。従来の保護層であるMgOからの電子放出特性を1とし、本発明のMgOにGeとSiを添加したものとの相対値である。図5の測定方法は、放電面に各MgO膜を配した試料を面内放電させ、対向に配した電極に流れる電荷量を測定したものである。この結果より、従来技術と比較して、本発明のSiとGeの濃度範囲を規定したものは電子放出量が従来技術より増加していることが確認できる。
【0032】
また図6、図7は、それぞれMgO膜へのH2OとCO2吸着量を示したものである。従来の保護層であるMgOへのH2OとCO2吸着量をそれぞれ1とし、本発明のMgOにGeのみ300〜8000重量ppm添加したものと、MgOにGeを300〜8000重量ppm、Siを500〜15000重量ppm添加したものとの相対値である。測定方法は以下に示す通りである。従来と本発明それぞれの保護層(試料)を形成後、一定時間(製造時に要する時間)放置し、それら試料を昇温脱離による四重極質量分析装置にて、各試料へのH2OとCO2吸着量を測定する。図6、図7の測定結果によると、従来のMgOのみの保護層と比較して、本発明のMgOにGeのみ添加したものは従来と変わらないが、MgOにGeとSiを添加したものはH2O、CO2とも吸着量は減少している。これはMgO表面にSiの酸化膜が形成され、MgOとH2O、CO2による変質層形成が防止されるからである。
【0033】
これらのことからPDPの保護層用材料として、MgOにGeを300〜8000重量ppm、Siを500〜15000重量ppm添加したものは、Geにより電子放出能力が向上されるとともに、SiがMgO表面にMg2SiO4、MgSiO3等の膜を作ることでH2O、CO2の吸着を防ぐ。その結果、放電遅れの小さな、ちらつきのない画像となり、また放電空間にH2O、CO2等の不純物ガス発生がなく、PDPの変質が防がれ、PDPの長寿命化につながる。
【0034】
【発明の効果】
本発明のPDPの製造方法は、主電極対を構成する電極が絶縁層で放電ガスに対して覆われ、絶縁層を覆うアルカリ土類金属酸化物からなる保護層を配したものであって、保護層を蒸着法によって作製する原材料に含まれるGe濃度を300〜8000重量ppmの濃度範囲としている。
【0035】
このようなGe濃度範囲とすることにより、価電子帯と伝導帯との間に不純物準位を形成し、電子放出能力が向上する。その結果、放電遅れを抑え、電圧印加に対する放電の発生の応答性を改善でき、良好な画像が表示できるという大きな効果を有する。
【0036】
また本発明は、保護層の原材料がMgOを含み、かつGeを300〜8000重量ppmおよびSiを500〜15000重量ppm含むものとしている。
【0037】
これにより、放電遅れを抑えつつ、保護層表面にSi酸化膜が形成されることにより、保護層の変質層形成が防止され、パネルの長寿命化につながるという大きな効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る交流面放電型PDPの部分斜視図
【図2】同実施の形態のPDPに駆動回路を接続して構成した画像表示装置を示すブロック図
【図3】同実施の形態のPDPの駆動波形を示すタイムチャート
【図4】同実施の形態の保護層中のGe濃度に対する放電遅れ時間の変化を示す図
【図5】同実施の形態と従来の保護層からの電子放出量の比較を示す図
【図6】同実施の形態と従来の保護層のH2O吸着量の比較を示す図
【図7】同実施の形態と従来の保護層のCO2吸着量の比較を示す図
【符号の説明】
11 前面ガラス基板
11a 表面
12a 走査電極
12b 維持電極
13 誘電体ガラス層
14 保護層
16 背面ガラス基板
17 アドレス電極
18 電極保護層
19 隔壁
20 蛍光体層
30 放電空間
220 アドレス電極駆動部
230 走査電極駆動部
240 維持電極駆動部
PA1 前面パネル
PA2 背面パネル
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a plasma display panel (hereinafter referred to as PDP) used for an image display device and the like, and more particularly to a material for forming a protective layer of the PDP.
[0002]
[Prior art]
In an AC surface discharge type PDP having a protective layer, a driving voltage is lowered by covering an electrode for main discharge with a dielectric layer and performing memory driving. However, the dielectric layer is altered by ion bombardment caused by discharge, and the drive voltage rises. Therefore, it is necessary to form a protective layer that protects the dielectric layer. In general, a material having high sputtering resistance such as magnesium oxide (hereinafter referred to as MgO) is used for the protective layer.
[0003]
Incidentally, since the number of scanning lines increases as the cell structure becomes higher in definition, it is necessary to end all sequences within 1 field = 1/60 [s] when displaying a television image. In order to respond to this, it is necessary to perform high-speed driving by narrowing the pulse width of the address pulse applied during the writing period. However, since there is a “discharge delay” in which the discharge is performed with a considerable delay from the rise of the pulse, the probability that the discharge ends within the applied pulse width is low, and writing or the like can be performed on the cell that should originally be lit. In some cases, lighting failure occurred.
[0004]
The main reason for the discharge delay is that the initial electrons that are triggered when the discharge is started are not easily released from the protective layer into the discharge space. Thus, since the protective layer faces the discharge space, the drive voltage changes depending on the physical properties of the protective layer, and is related to the discharge delay. As measures against discharge delay other than the physical properties of the protective layer, there are methods of increasing the drive pulse voltage at the time of addressing and maintaining the discharge, or shortening the distance between the electrodes.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the increase in the drive pulse voltage has a relationship in which the breakdown voltage of the switching element of the drive circuit and the slew rate are contradictory to each other. Therefore, in the high breakdown voltage element, the rise of the pulse is dull and there is a limit to the suppression of the discharge delay time. Further, shortening the distance between the electrodes simultaneously reduces the height of the barrier ribs. However, if the height of the barrier ribs is reduced in this way, the discharge space itself is reduced. As a result, since the area of the wall surrounding the discharge space per unit volume surrounding the plasma increases, there is a problem that the light emission efficiency decreases due to so-called wall loss that the plasma disappears when it collides with the wall surface. .
[0006]
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to suppress discharge delay, improve the responsiveness of occurrence of discharge to voltage application, and display a good image.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In the method for manufacturing a PDP of the present invention, the electrodes constituting the main electrode pair are covered with a discharge gas by an insulating layer, a protective layer made of an alkaline earth metal oxide covering the insulating layer is disposed, and the protective layer is deposited. The germanium (hereinafter referred to as Ge) contained in the raw material for producing the protective layer produced by the method is in a concentration range of 300 to 8000 ppm by weight. The protective layer having this Ge concentration range forms an impurity level between the valence band and the conduction band, and the electron emission capability is improved. By setting the Ge concentration range to 300 to 8000 ppm by weight, the discharge delay time is reduced, flicker is not visually recognized, and a good image is obtained.
[0008]
The method for producing a PDP of the present invention is characterized in that the protective layer is MgO. By making the protective layer MgO, the electron emission capability is further improved.
[0009]
In the method for producing the PDP of the present invention, the raw material for producing the protective layer contains Ge in an amount of 300 to 8000 ppm by weight , and silicon (hereinafter referred to as Si) in a concentration range of 500 to 15,000 ppm by weight. Features. If the concentration range of Ge and Si is the above range, Ge improves the electron emission capability, and Si forms a film such as Mg 2 SiO 4 and MgSiO 3 on the surface of MgO to prevent adsorption of CO 2 and H 2 O. Impurity gas generation from the protective layer to the discharge space is prevented. As a result, an image with a small discharge delay and no flicker is generated, and no impurity gas is generated, so that the PDP is prevented from being deteriorated and the life of the PDP is extended.
[0011]
Moreover, the material for the protective layer of the PDP according to the present invention is such that the electrode constituting the main electrode pair is covered with a discharge gas by an insulating layer, and the protective layer of the PDP formed by arranging the protective layer covering the insulating layer is formed by vapor deposition. A raw material to be produced, wherein Ge is MgO contained in a concentration range of 300 to 8000 ppm by weight.
[0012]
The raw material for producing the protective layer of the PDP of the present invention is characterized in that Si is further contained in the above MgO in a concentration range of 500 to 15000 ppm by weight. In this way, by using a material in which the concentration range of Ge and further Si is defined as a raw material for producing the protective layer , a protective layer in which the concentration of the above-mentioned element is regulated can be easily and reliably produced. .
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 1 is a partial perspective view of an AC surface discharge type PDP. This AC surface discharge type PDP generates a discharge in the discharge space 30 by applying a pulsed voltage to each electrode, and the visible light of each color generated on the back panel PA2 side with the discharge is converted into the front panel PA1. This is an AC surface discharge type PDP that is transmitted from the main surface.
[0015]
The front panel PA1 has a dielectric so as to cover the surface 11a on a front glass substrate 11 in which a plurality of pairs of scan electrodes 12a and sustain electrodes 12b are arranged in a stripe pattern (for convenience, one pair is shown in the figure). A glass layer 13 is formed. Further, a protective layer 14 is formed so as to cover the dielectric glass layer 13.
[0016]
The structure of the back panel PA2 is as follows. The address electrodes 17 are on the rear glass substrate 16 and are arranged in stripes so as to be orthogonal to the scan electrodes 12a and the sustain electrodes 12b. The electrode protection layer 18 is formed so as to cover the address electrodes 17 and protects the address electrodes 17 and has a function of reflecting visible light to the front panel side PA1. A partition wall 19 is erected on the electrode protection layer 18 in the same direction as the address electrode 17 so as to sandwich the address electrode 17, and a phosphor layer 20 is disposed between the partition walls 19.
[0017]
FIG. 2 is a block diagram showing an image display apparatus configured by connecting a drive circuit to the PDP of the present invention. The PDP is connected to the address electrode driver 220 via the address electrode 17, the scan electrode driver 230 via the scan electrode 12a, and the sustain electrode driver 240 via the sustain electrode 12b.
[0018]
FIG. 3 is a diagram for explaining a driving method of an image display apparatus configured by connecting a driving circuit to the PDP. In general, in the AC surface discharge type PDP, a method of expressing gradation by dividing one frame of video into a plurality of subfields (hereinafter referred to as SF) is used. In this method, in order to control the discharge of gas in the cell, 1S. F. Is further divided into four periods. FIG. F. It is a time chart which shows the inside drive waveform.
[0019]
In FIG. 3, wall charges are uniformly accumulated in all cells in the PDP in order to facilitate discharge in the setup period 25. In the address period 26, the write discharge of the cells to be lit is performed. In the sustain period 27, the cells written in the address period 26 are turned on and kept on. In the erase period 28, lighting of the cell is stopped by erasing the wall charges.
[0020]
In the setup period 25, a voltage higher than that of the address electrode 17 and the sustain electrode 12b is applied to the scan electrode 12a to discharge the gas in the cell. The charges generated thereby are accumulated on the cell wall so as to cancel the potential difference among the address electrodes 17, the scan electrodes 12a and the sustain electrodes 12b. As a result, negative charges are accumulated as wall charges on the surface of the protective layer near the scan electrode 12a, and positive charges are accumulated on the surface of the phosphor layer near the address electrode 17 and the surface of the protective layer near the sustain electrode 12b. Accumulated as wall charges. Due to this wall charge, a wall potential having a predetermined value is generated between scan electrode 12a and address electrode 17, and between scan electrode 12a and sustain electrode 12b.
[0021]
In the address period 26, when the cell is turned on, a voltage lower than that of the address electrode 17 and the sustain electrode 12b is applied to the scan electrode 12a. That is, a voltage is applied between the scan electrode 12a and the address electrode 17 in the same direction as the wall potential, and a voltage is also applied between the scan electrode 12a and the sustain electrode 12b in the same direction as the wall potential, thereby causing a write discharge. Cause it to occur. As a result, negative charges are accumulated on the phosphor layer surface and the protective layer surface, and positive charges are accumulated as wall charges on the protective layer surface near the scanning electrode 12a. As a result, a predetermined wall potential is generated between sustain electrode 12b and scan electrode 12a. At this time, there is a discharge delay from the time when a voltage is applied between the scan electrode 12a and the address electrode 17 until the write discharge is generated. Further, if the address discharge does not occur within the address time of each scan electrode, an address error occurs, no sustain discharge occurs, and the image flickers and appears in the image. In addition, when the resolution is further increased, the address time assigned to each scan electrode is shortened, and the probability of writing errors is increased.
[0022]
In the sustain period 27, a higher voltage is applied to the scan electrode 12a than the sustain electrode 12b. That is, a sustain discharge is generated by applying a voltage in the same direction as the wall potential between the sustain electrode 12b and the scan electrode 12a. As a result, cell lighting can be started. Then, by applying a pulse so that the polarity is alternately switched between the sustain electrode 12b and the scan electrode 12a, pulse light emission can be intermittently performed.
[0023]
In the erase period 28, an incomplete discharge is generated by applying a narrow erase pulse to the sustain electrode 12b, and the wall charges disappear, so that erase is performed.
[0024]
Next, the protective layer in the structure of the above PDP is the point of the present invention, and its manufacturing method and operational effects will be described.
[0025]
First, a method for manufacturing a protective layer in which only Ge is controlled in MgO will be described. Using a GeO-controlled MgO vapor deposition source, a piercing electron beam gun is heated as a heating source in an oxygen atmosphere to form a desired film. Here, the amount of electron beam current, the amount of oxygen partial pressure, the substrate temperature, etc. at the time of film formation do not have a great influence on the composition of the protective layer after film formation, and may be arbitrarily set. An example of the setting is shown below. .
[0026]
Ultimate vacuum: 5.0 × 10 −4 Pa or less Deposition substrate temperature: 200 ° C. or more Deposition pressure: 3.0 to 8.0 × 10 −2 Pa
In addition, although only the vapor deposition method was described in the manufacturing method of the above protective layer, not limited to this method, a sputtering method, an ion plating method, and the like are also conceivable. In this case also, the target material and the raw material components are controlled, The same effect can be obtained by depositing the material.
[0027]
Further, a method of using Ge mixed with high-purity MgO or a method of using it as a vapor deposition source, a sputtering target, etc. in a binary system of MgO and Ge compounds is effective.
[0028]
Here, as a raw material of the protective layer, a MgO vapor deposition source in which a Ge concentration range of 40 to 21,000 ppm by weight was controlled was prepared. And the discharge delay time of the panel with respect to the protective layer of each Ge density | concentration was measured. The result is shown in FIG. The discharge delay time indicates the time from when a voltage is applied between the scan electrode to the address electrode in the address period until the discharge occurs. In the panel using the protective layers having the respective Ge concentrations, the write discharge was observed, the write discharge luminescence was averaged 100 times, and the time when the write discharge luminescence peaked was defined as the time when the discharge occurred. Further, when actually confirmed by video display, flicker was not visually recognized when the discharge delay time was 2700 ns or less, and it was determined that the display quality was good.
[0029]
As a result, the image display quality is good, that is, the discharge delay time is 2700 ns or less when the concentration of Ge contained in MgO is in the range of 300 to 8000 ppm by weight. That is, as the protective layer material, MgO containing Ge in a concentration range of 300 to 8000 ppm by weight is effective in reducing the discharge delay.
[0030]
Further, when the protective layer made of MgO adsorbs H 2 O and CO 2 , the surface thereof is transformed into Mg (OH) 2 , MgCO 3 and the like. Thereafter, a panel is formed by the front panel and the back panel having a protective layer. When the panel is turned on in this state, it is dissociated by energy such as ion bombardment caused by discharge, and H 2 O, CO 2 , or ions thereof are released into the panel as an impurity gas. These impurity gases promote deterioration of the phosphor and a decrease in wear resistance due to discharge of the protective layer, and the panel has a short lifetime. Therefore, in order to prevent the MgO surface from being altered, Si was further added to the MgO added with Ge. The purpose of this is to form a Si oxide film on the surface of the protective layer and prevent the surface of the protective layer from being transformed into Mg (OH) 2 , MgCO 3 or the like. Based on these facts, a method for manufacturing a protective layer in which Mg and Ge components are controlled will now be described. A protective layer is formed under the same deposition conditions as described above using an MgO deposition source in which Ge is 300 ppm by weight in MgO and Si is controlled in various weight concentrations. In addition, a protective layer is similarly formed using a MgO vapor deposition source in which only the Ge concentration is changed from 300 ppm by weight to 1000, 5000, and 8000 ppm by weight, and Si is controlled to various weight concentrations. As a result, it was best to set Si in the range of 500 to 15000 ppm by weight from the viewpoint of H 2 O, CO 2 adsorption and prevention of reduction in discharge delay. That is, if the Si concentration is less than 500 ppm by weight, a sufficient Si oxide film is not formed on the surface of the protective layer, and if it exceeds 15000 ppm by weight, the amount of electron emission decreases and the discharge delay increases.
[0031]
FIG. 5 shows the measurement results of the electron emission characteristics from the protective layer thus prepared. The electron emission characteristic from MgO, which is a conventional protective layer, is 1, and is a relative value with the addition of Ge and Si to the MgO of the present invention. The measurement method of FIG. 5 measures the amount of electric charge flowing through the electrodes arranged in the opposite direction by causing in-plane discharge of a sample in which each MgO film is arranged on the discharge surface. From this result, it can be confirmed that the electron emission amount of the present invention in which the concentration range of Si and Ge is specified is higher than that of the prior art.
[0032]
FIGS. 6 and 7 show the amounts of H 2 O and CO 2 adsorbed on the MgO film, respectively. The amount of H 2 O and CO 2 adsorbed on MgO, which is a conventional protective layer, is set to 1, and only 300 to 8000 ppm by weight of Ge is added to MgO of the present invention, and 300 to 8000 ppm by weight of Ge and Mg to MgO. Is a relative value to that added with 500 to 15000 ppm by weight. The measuring method is as follows. After forming the protective layers (samples) of the conventional and the present invention, they are allowed to stand for a certain period of time (the time required for production), and these samples are subjected to H 2 O to each sample by a quadrupole mass spectrometer using temperature programmed desorption. And the amount of CO 2 adsorption is measured. According to the measurement results of FIGS. 6 and 7, compared with the conventional MgO-only protective layer, the one in which only Ge is added to the MgO of the present invention is not different from the conventional one, but the one in which Ge and Si are added to MgO The amount of adsorption of H 2 O and CO 2 is decreasing. This is because a Si oxide film is formed on the MgO surface, and formation of a deteriorated layer by MgO, H 2 O, and CO 2 is prevented.
[0033]
From these facts, as the material for the protective layer of the PDP, the addition of Ge to 300 to 8000 ppm by weight and Si to 500 to 15,000 ppm by weight improves the electron emission capability by Ge, and Si is added to the MgO surface. By making a film such as Mg 2 SiO 4 or MgSiO 3 , adsorption of H 2 O and CO 2 is prevented. As a result, an image with a small discharge delay and no flicker is generated, and no impurity gas such as H 2 O and CO 2 is generated in the discharge space, so that the PDP is prevented from being deteriorated and the life of the PDP is extended.
[0034]
【The invention's effect】
In the method for producing a PDP of the present invention, an electrode constituting a main electrode pair is covered with a discharge gas by an insulating layer, and a protective layer made of an alkaline earth metal oxide covering the insulating layer is disposed, The Ge concentration contained in the raw material for producing the protective layer by vapor deposition is set to a concentration range of 300 to 8000 ppm by weight.
[0035]
By adopting such a Ge concentration range, an impurity level is formed between the valence band and the conduction band, and the electron emission capability is improved. As a result, it is possible to suppress the discharge delay, improve the responsiveness of the occurrence of discharge with respect to voltage application, and have a great effect of displaying a good image.
[0036]
In the present invention, the raw material of the protective layer contains MgO, and contains 300 to 8000 ppm by weight of Ge and 500 to 15000 ppm by weight of Si.
[0037]
Accordingly, the Si oxide film is formed on the surface of the protective layer while suppressing the discharge delay, so that the formation of the altered layer of the protective layer is prevented, which has a great effect of extending the life of the panel.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial perspective view of an AC surface discharge type PDP according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing an image display device configured by connecting a drive circuit to the PDP according to the embodiment. FIG. 4 is a time chart showing a driving waveform of the PDP according to the embodiment. FIG. 4 is a diagram showing a change in discharge delay time with respect to Ge concentration in the protective layer according to the embodiment. FIG. FIG. 6 is a diagram showing a comparison of the amount of electron emission from the layer. FIG. 6 is a diagram showing a comparison of the H 2 O adsorption amount between the embodiment and the conventional protective layer. FIG. It shows a comparison of the 2 adsorption amount [description of symbols]
11 Front glass substrate 11a Surface 12a Scan electrode 12b Sustain electrode 13 Dielectric glass layer 14 Protective layer 16 Back glass substrate 17 Address electrode 18 Electrode protective layer 19 Partition 20 Phosphor layer 30 Discharge space 220 Address electrode drive unit 230 Scan electrode drive unit 240 Sustain electrode drive part PA1 Front panel PA2 Rear panel

Claims (5)

主電極対を構成する電極が絶縁層で放電ガスに対して覆われ、前記絶縁層を覆うアルカリ土類金属酸化物からなる保護層を配したプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
前記保護層を蒸着法によって作製し、
かつ前記保護層を作製する原材料に含まれるゲルマニウム[Ge]が下記の濃度範囲であることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
ゲルマニウム:300〜8000重量ppm
A method of manufacturing a plasma display panel in which an electrode constituting a main electrode pair is covered with a discharge gas by an insulating layer, and a protective layer made of an alkaline earth metal oxide covering the insulating layer is disposed,
Producing the protective layer by vapor deposition;
And the manufacturing method of the plasma display panel characterized by germanium [Ge] contained in the raw material which produces the said protective layer is the following density | concentration range.
Germanium: 300-8000 ppm by weight
前記保護層が酸化マグネシウム[MgO]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の製造方法。  The method for manufacturing a plasma display panel according to claim 1, wherein the protective layer is magnesium oxide [MgO]. 前記原材料は、珪素[Si]が下記の濃度範囲で含まれ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。
珪素:500〜15000重量ppm
3. The method of manufacturing a plasma display panel according to claim 1 , wherein the raw material contains silicon [Si] in the following concentration range.
Silicon: 500-15000 ppm by weight
主電極対を構成する電極が絶縁層で放電ガスに対して覆われ、前記絶縁層を覆う保護層を配してなるプラズマディスプレイパネルの保護層を蒸着法によって作製する原材料であって、
前記原材料は、ゲルマニウム[Ge]が下記の濃度範囲で含まれる酸化マグネシウムであることを特徴とする原材料
ゲルマニウム:300〜8000重量ppm
An electrode constituting the main electrode pair is covered with a discharge gas by an insulating layer, and a raw material for producing a protective layer of a plasma display panel by depositing a protective layer covering the insulating layer by vapor deposition ,
The raw materials, raw materials, characterized in that germanium [Ge] is magnesium oxide in a concentration range of below.
Germanium: 300-8000 ppm by weight
前記原材料は、珪素[Si]が下記の濃度範囲で含まれることを特徴とする請求項4記載の原材料
珪素:500〜15000重量ppm
The raw material according to claim 4 , wherein the raw material contains silicon [Si] in the following concentration range.
Silicon: 500-15000 ppm by weight
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