DE69633311T2

DE69633311T2 - Für Anzeigen von hoher Qualität geeignete Plasmaanzeigetafel und zugehöriges Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE69633311T2
Application number: DE1996633311
Authority: DE
Inventors: Masaki Mino-shi AOKI; Hideo Higashiosaka-shi Torii; Eiji Hirakata-shi Fujii; Mitsuhiro Sakai-shi Ohtani; Takashi Suita-shi Inami; Hiroyuki Katano-shi Kawamura; Hiroyoshi Kyoto-shi Tanaka; Ryuichi Toyonaka-shi Murai; Yasuhisa Katano-shi Ishikura; Yutaka Kadoma-shi Nishimura; Katsuyoshi Katano-shi Yamashita
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-12-15
Filing date: 1996-12-13
Publication date: 2005-01-13
Anticipated expiration: 2016-12-14
Also published as: DE69630004T2; EP1221711B1; KR970051640A; EP1164620B1; USRE40647E1; US5770921A; JP2007173251A; JP4505474B2; EP1221711A3; US5993543A; DE69630004D1; EP1221708A2; DE69633311D1; JP2002093327A; USRE41503E1; EP1221711A2; EP1164620A2; DE69633148D1; EP1221709A3; JPH10125237A

Description

(1) Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Plasma-Displaypanel, welches als eine Anzeigevorrichtung verwendet wird und das Verfahren zur Herstellung der Anzeigevorrichtung, insbesondere ein Plasma-Displaypanel, welches als eine Anzeigevorrichtung mit hoher Qualität geeignet ist.
(2) Beschreibung des Standes der Technik
In der letzten Zeit wurden, da die Forderungen nach großen Fernsehern mit hoher Qualität wie High-Vision-Fernseher zugenommen hat, Anzeigevorrichtungen entwickelt, die für solche Fernseher geeignet sind, wie Kathodenstrahlrohr (CRT), Flüssigkristalldisplay (LCD) und Plasma-Displaypanel (PDP).
CRT's wurden sehr verbreitet als TV-Anzeigevorrichtungen verwendet und sind hervorragend in der Auflösung und Bildqualität. Die Tiefe und das Gewicht erhöht sich jedoch, wenn die Bildschirmgröße erhöht wird. Daher sind CRT's nicht für große Bildschirmgrö-ßen geeignet, die 40 in. (102 cm) überschreiten. LCD's verbrauchen eine geringe Menge an Elektrizität und werden mit einer niedrigen Spannung betrieben. Die Herstellung eines großen LCD-Bildschirmes ist jedoch technisch schwierig und die Blickwinkel von LCD's sind beschränkt.
Auf der anderen Seite ist es möglich, ein PDP mit einer großen Bildschirmgröße mit geringer Tiefe herzustellen, und 40 in. (102 cm) PDP-Erzeugnisse wurden bereits entwickelt.
PDP's werden in zwei Arten unterteilt: Gleichstrom (DC) und Wechselstrom (AC). Zur Zeit sind die PDP's hauptsächlich vom Wechselstromtyp, da sie für große Bildschirme geeignet sind.
1 zeigt einen Querschnitt eines herkömmlichen Wechelstrom-PDP's. In der Zeichnung ist die vordere Abdeckplatte 1, auf welcher sich die Display-Elektroden 2 befinden, mit einer dielektrischen Glasschicht 3 abgedeckt, welche aus Bleiglas besteht, das heißt PbO-B₂O₃-SiO₂-Glas.
Auf der hinteren Platte 5 befinden sich die Adresselektrode 6, die Trennwände 7 und die Leuchtstoffschicht 8 bestehend aus rotem, grünem oder blauem ultraviolett angeregten Leuchtstoff. Das Entladungsgas wird in den Entladungsraum 9 eingefüllt, welcher zwischen der dielektrischen Glasschicht 3, der hinteren Platte 5 und den Trennwänden 7 abgedichtet ist.
Das Entladungsgas ist im allgemeinen Helium (He), Xenon (Xe), oder eine Mischung aus Neon (Ne) und Xe. Die Menge an Xe wird im allgemeinen auf einen Bereich von 0,1 bis 5 Vol.-% eingestellt, wodurch verhindert wird, dass die Antriebsspannung des Schaltkreises zu hoch wird.
Des weiteren wird der Fülldruck des Entladungsgases im allgemeinen auf einen Bereich von 100 Torr (13 kPa) bis 500 Torr (66,5 kPa) eingestellt, so dass die Entladungsspannung stabil ist (z.B. M. Nobrio, T. Yoshioka, Y. Sano, K. Nunomura, SID94' Digest, S. 727-730, 1994).
PDP's weisen die folgenden Probleme bezüglich der Helligkeit und der Lebensdauer auf.
Zur Zeit weisen PDP's für Fernseher mit Bildschirmgrößen zwischen 40 – 42 In. (102 – 107 cm) eine Helligkeit von ungefähr 150 – 250 cd/m² für den Standard des National Television System Committee (NTSC) (Anzahl an Pixeln 640 × 480, Zellenabstand 0,43 mm × 1,29 mm, Quadrat einer Zelle 0,55 mm²) (Function & Material, Febr. 1996, Band 16 Nr. 2, Seite 7) auf.
Im Gegensatz dazu beträgt bei 42-in. (107 cm) High-Vision Fernsehern die Anzahl an Pixeln 1.920 × 1.125, der Zellabstand 0,15 mm × 0,48 mm und ein Quadrat einer Zelle 0,072 mm². Dieses Quadrat einer Zelle ist 1/7 – 1/8 dessen des NTSC-Standards. Daher wird erwartet, dass wenn PDP's für High-Vision Fernseher mit 42 in. (107 cm) mit dem herkömmlichen Zellaufbau hergestellt werden, die Helligkeit des Bildschirmes auf 30 – 40 cd/m² verringert wird.
Demzufolge sollte bei einem PDP, welches für einen High-Vision Fernseher mit 42 in. (107 cm) verwendet wird, die gleiche Helligkeit wie die eines herkömmlichen NTSC CRT's (500 cd/m²) die Helligkeit jeder Zelle ungefähr 12 – 15 mal erhöht werden.
Unter diesen Umständen wird gewünscht, dass Verfahren zur Erhöhung der Helligkeit der PDP-Zellen entwickelt werden.
Das Licht-Emissionsprinzip in einem PDP ist im wesentlichen das gleiche wie von Leuchtstoffen: eine Entladung führt dazu, dass das Entladungsgas ultraviolettes Licht emittiert; das ultraviolette Licht regt die Leuchtstoffe an; und die angeregten Leuchtstoffe emittieren rotes, grünes und blaues Licht. Da die Entladungsenergie jedoch nicht effektiv in ultraviolettes Licht umgewandelt wird und die Umwandlungsvefiältnisse in dem Leuchtstoff gering sind, ist es für PDP's schwierig, eine so hohe Helligkeit bereitzustellen, wie die der Leuchtstoffe.
In Applied Physics, Band 51, Nr. 3, 1982 S. 344 – 347 wird folgendes offenbart: Bei einem PDP mit He-Xe- oder Ne-Xe-Gas wird nur ungefähr 2 % der elektrischen Energie für das ultraviolette Licht verwendet, und ungefähr 0,2 % der elektrischen Energie wird für sichtbare Strahlen verwendet (Optical Techniques Contact, Band 34, Nr. 1, 1996, Seite 25 und FLAT PANEL DISPLAY 96, Teile 5 – 3, NHK Techniques Study, 31 – 1, 1979, Seite 18).
Demzufolge wird es zur Erhöhung der Licht-Emissionswirksamkeit als wichtig erachtet, die Helligkeit von PDP-Zellen zu erhöhen.
Bezüglich der Lebensdauer von PDP's sind die Folgenden im wesentlichen berücksichtigt, um die Lebensdauer des PDP's zu bestimmen: (1) Die Leuchtstoffschicht verschlechtert sich, da das Plasma auf einen geringen Entladungsraum abgegrenzt ist, um ultraviolettes Licht zu erzeugen; und (2) die dielektrische Glasschicht verschlechtert sich aufgrund des Sputtems durch die Gasentladungen. Als ein Ergebnis wurden Verfahren zur Verlängerung der Lebensdauer des Leuchtstoffes entwickelt und Verfahren zur Verhinderung der Verschlechterung der dielektrischen Glasschicht werden untersucht.
Wie in 1 dargestellt, wird bei herkömmlichen PDP's die Schutzschicht 4, welche aus Magnesiumoxid (MgO) besteht, auf der Oberfläche der dielektrischen Glasschicht 3 durch ein Vakuum-Dampfabscheideverfahren gebildet, um zu verhindern, dass sich die dielektrische Glasschicht verschlechtert.
Es ist wünschenswert, dass die Schutzschicht 4 eine hohe Sputterbeständigkeit aufweist und eine große Menge an sekundären Elektronen emittiert. Es ist jedoch für die durch das Vakuum-Dampfabscheideverfahren gebildete Magnesiumoxidschicht schwierig, eine Schutzschicht mit ausreichender Sputterbeständigkeit zu bilden. Es tritt auch ein Problem auf, dass die Entladungen die Menge der emittierten sekundären Elektronen verringern.
JP 06-342631 A offenbart ein Plasma-Displaypanel, welches so aufgebaut ist, dass die Antriebsspannung beschränkt und die Emissionswirksamkeit verbessert wird, indem ein aus drei Elementen gemischtes Gas bereitgestellt wird, gebildet durch Zugeben eines spezifischen Verhältnisses an Xenon zu einem aus Helium und Neon mit einem spezifischen Verhältnis gemischten Gas, als ein Entladungsgas, welches in einem Entladungsgasraum abgedichtet wird, in welchem eine Phosphorschicht bereitgestellt ist. Die Phosphorschicht ist auf der Innenoberfläche des Gasentladungsraumes bereitgestellt und emittiert Licht durch ultraviolettes Licht, welches durch die Entladung eines Entladungsgases erzeugt wird. Ein aus drei Elementen gemischtes Gas gebildet aus 1,5 – 10 Vol.-% Xenon, Helium und Neon wird als das Entladungsgas bereitgestellt.
Berkenblit M et al „Fabrication Process for Gas Discharge Panels", IBM Technical Disclosure Bulletin, November 1975, Band 18, Nr. 6, offenbart die Verwendung einer Magnesiumoxid-Schutzschicht mit einer (100) Kristallflächenorientierung auf einer dielektrischen Glasschicht in einem Plasma-Displaypanel und die Herstellung von Schichten durch Elektronenstrahlverdampfung.
JP 05-234519 A offenbart die Verwendung einer Magnesiumoxidschicht mit einer [111] Flächenorientierung, gebildet durch ein Vakuum-Abscheidevertahren als eine Schutzschicht zur Abdeckung einer dielektrischen Schicht gegen einen Entladungsraum in einem Plasma-Displaypanel vom Wechselstromtyp.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher ein erster bevorzugter Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein PDP mit verbesserter Lebensdauer bereitzustellen, welcher durch das Verbessern der Schutzschicht, welche die dielektrische Glasschicht schützt, erzielt wird. Es ist ein zweiter bevorzugter Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein PDP mit verbesserter Helligkeit bereitzustellen, erzielt durch das Verbessern der Wirksamkeit der Umwandlung der Entladungsenergie in sichtbare Strahlen.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Plasma-Displaypanel und ein Verfahren zur Herstellung eines Plasma-Displaypanels bereit, wie in den beigefügten Ansprüchen definiert.
Um den ersten bevorzugten Gegenstand zu erzielen, weist die vorliegende Erfindung auf der Oberfläche der dielektrischen Glasschicht eine Schutzschicht auf, bestehend aus einem Erdalkalioxid mit (110)-Flächenorientierung.
Um den zweiten Gegenstand zu erzielen, setzt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Menge an Xe in dem Entladungsgas auf den Bereich von 10 Vol.-% bis weniger als 100 Vol.-% fest und setzt den Fülldruck des Entladungsgases auf den Bereich von 500 Torr (66,5 kPA) bis 760 Torr (101 kPa) fest, was mehr ist als herkömmliche Fülldrucke. Bei solch einem Aufbau erhöht sich die Helligkeit des Panels. Der angenommene Grund hierfür ist wie folgt: Die Zunahme der Menge an Xe in dem Entladungsgas erhöht die Menge an emittiertem ultravioletten Licht; das Verhältnis der Anregungswellenlänge (173 nm Wellenlänge) durch molekulares Xe in dem emittierten ultravioletten Licht erhöht sich; und dies erhöht die Wirksamkeit einer Umwandlung des Leuchtstoffes in sichtbare Strahlen.
Die herkömmliche Schutzschicht aus Magnesiumoxid gebildet durch das Vakuum-Dampfabscheideverfahren (Elektronenstrahl-Verdampfungsverfahren) weist eine (111)-Kristallflächenorientierung auf. Im Vergleich mit diesem, ist die Schutzschicht eines Erdalkalioxids mit (110)-Flächenorientierung dicht, weist eine hohe Sputterbeständigkeit auf und emittiert eine große Menge sekundärer Elektronen.
Demzufolge verhindert die vorliegende Erfindung die Verschlechterung der dielektnschen Glasschicht und hält die Entladungsspannung niedrig.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und andere Gegenstände, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung deutlich, wenn diese zusammen mit den begleitenden Zeichnungen genommen werden, die eine spezifische Ausführungsform der Erfindung darstellen. In den Zeichnungen zeigt:
1 einen Querschnitt eines herkömmlichen Wechselstrom-PDP's;
2 einen Querschnitt eines Wechselstrom-PDP's, beschrieben in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 eine CVD-Vorrichtung, welche verwendet wird, um die Schutzschicht 14 auszubilden;
4 eine Kurve, welche die Beziehung zwischen der Wellenlänge und der Menge des ultravioletten Lichts für jeden Einfülldruck darstellt, wobei das ultraviolette Licht aus dem Xe in dem He-Xe-Gas emittiert wird, welches als ein Entladungsgas in einem PDP verwendet wird;
5(a)–(c) die Beziehung zwischen der Anregungswellenlänge und der relativen Strahlungswirksamkeit für jede Farbe des Leuchtstoffes;
6 eine Kurve, welche die Beziehung zwischen dem Ladedruck P des Entladungsgases und der Entladungsstatusspannung Vf zwischen zwei Werten der Entfernung d darstellt, wobei d eine Entfernung zwischen den dielektrischen Elektroden in einem PDP angibt; und
7 eine Ionen/Elektronenstrahl-Anregungsvorrichtung, welche verwendet wird, um eine Schutzschicht in einem PDP der Ausführungsform 1 auszubilden.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN UND BEISPIELARTIGER ANORDNUNGEN
{Anordnung 1}
<Struktur und Herstellungsvertahren>
2 ist ein Querschnitt eines Entladungs-PDP's der vorliegenden Anordnung. Obwohl 2 nur eine Zelle darstellt, umfasst ein PDP eine Anzahl von Zellen, die jeweils rotes, grünes oder blaues Licht emittieren.
Das vorliegende PDP umfasst: Eine vordere Platte, welches aus einem vorderen Glassubstrat 11 besteht, mit Display-Elektroden 12 und einer dielektrische Glasschicht 13 darauf; und eine hintere Platte, welche aus einem hinteren Glassubstrat 15 besteht, mit Adresselektroden 16, Trennwänden 17 und der Leuchtstoffschicht 18, wobei die vordere Platte und die hintere Platte miteinander verbunden werden. Der Entladungsraum 19, welcher zwischen der vorderen Platte und der hinteren Platte eingeschlossen ist, wird mit einem Entladungsgas angefüllt. Das vorliegende PDP wird wie folgt hergestellt.
Herstellung der vorderen Platte
Die vordere Platte wird hergestellt, indem Display-Elektroden 12 auf dem vorderen Glassubstrat 11 gebildet werden, diese mit der dielektrischen Glasschicht 13 bedeckt werden und anschließend die Schutzschicht 14 auf der Oberfläche der dielektrischen Glasschicht 13 gebildet wird.
In der vorliegenden Anordnung sind die Entladungselektroden 12 Silberelektroden, welche gebildet werden, indem eine Paste für die Silberelektroden auf das vordere Glassubstrat 11 durch Siebdrucken übertragen wird, und diese anschließend gebrannt werden. Die dielektrische Glasschicht 13, welche aus Bleiglas besteht, ist zusammengesetzt aus 75 Gew.-% Bleioxid (PbO), 15 Gew.-% Boroxid (B₂O₃) und 10 Gew.-% Siliziumoxid (SiO₂). Die dielektrische Glasschicht 13 wird auch durch Siebdrucken und Brennen gebildet.
Die Schutzschicht 14 besteht aus einem Erdalkalioxid mit (100)-Flächenorientierung (und ist daher kein Teil der Erfindung) und ist dicht. Die vorliegende Anordnung verwendet ein CVD-Verfahren (thermisches CVD-Verfahren oder Plasma unterstütztes CVD-Verfahren), um solch eine dichte Schutzschicht zu bilden, welche aus Magnesiumoxid mit einer (100)-Flächenorientierung besteht. Die Bildung der Schutzschicht mit dem CVD-Verfahren wird später beschrieben.
Herstellung der hinteren Platte
Die hintere Platte wird hergestellt durch Übertragen der Paste für die Silberelektroden auf das hintere Glassubstrat 15 durch Siebdrucken und Brennen des hinteren Glassubstrats 15, um Adresselektroden 16 zu bilden und indem Trennwände 17 aus Glas an dem hinteren Glassubstrat 15 mit einem bestimmten Abstand befestigt werden. Die Leuchtstoftschicht 18 wird gebildet, indem eine eines roten Leuchtstoffes, eines grünen Leuchtstoffes, eines blauen Leuchtstoffes in jeden Raum eingeführt wird, der von Trennwänden 17 umgeben wird. Jeder Leuchtstoff, der im allgemeinen für PDP's verwendet wird, kann für jede Farbe eingesetzt werden. Die vorliegende Anordnung verwendet die folgenden Leuchtstoffe:
Herstellen eines PDP's durch Verbinden der Platten
Ein PDP wird hergestellt, indem die obige vordere Platte und hintere Platte mit Dichtglas verbunden wird, gleichzeitig die Luft aus dem Entladungsraum 19 ausgeschlossen wird, der von Trennwänden 17 unterteilt wird, auf ein hohes Vakuum (8×10^–7 Torr (1×10^–7 kPa)), anschließend Einfüllen eines Entladungsgases mit einer bestimmten Zusammensetzung in den Entladungsraum 19 mit einem bestimmten Einfülldruck.
In der vorliegenden Anordnung liegt der Zellenabstand unter 0,2 mm und die Entfernung zwischen den Elektroden „d" liegt unter 0,1 mm, wodurch die Zellengröße des PDP's einem 40 inch (102 cm) High-Vision Fernseher entspricht.
Das Entladungsgas besteht aus He-Xe-Gas oder Ne-Xe-Gas, welche beide herkömmlich verwendet wurden. Die Menge des Xe wird jedoch auf 10 Vol.-% oder mehr festgelegt und der Einfülldruck auf den Bereich von 500 Torr (66,5 kPa) bis 700 Torr (93 kPa).
Bilden der Schutzschicht mit dem CVD-Verfahren
3 zeigt eine CVD-Vorrichtung, welche zur Bildung der Schutzschicht 14 verwendet wird.
Bei der CVD-Vorrichtung ist entweder das thermische CVD-Verfahren oder das Plasma unterstützte CVD-Verfahren einsetzbar. Die CVD-Vorrichtung 25 umfasst den Heizer 26 zur Erwärmung des Glassubstrats 27 (entsprechend dem vorderen Glassubstrat 11 mit Displayelektroden 12 und der dielektrischen Glasschicht 13, wie in 2 dargestellt). Der Druck im Inneren der CVD-Vorrichtung 25 kann durch die Belüftungsvorrichtung 29 reduziert werden. Die CVD-Vorrichtung 25 umfasst den Hochfrequenzverstärker 28, um ein Plasma in der CVD-Vorrichtung 25 zu bilden.
Ar-Gaszylinder 21a und 21b führen Argon (Ar)-Gas, welches als ein Träger verwendet wird, der CVD-Vorrichtung 25 über die Mischer 22 oder 23 zu. Der Druckmischer 22 lagert ein Metall-Chelat eines Erdalkalioxids, welches als Quelle verwendet wird und erwärmt dieses. Das Metall-Chelat wird auf die CVD-Vorrichtung 25 übertragen, wenn diese durch das durch den Ar-Gaszylinder 21a daraufgeblasene Argongas verdampft wird.
Der Druckmischer 23 lagert eine Cyclopentadienyl-Verbindung des Erdalkalioxids, welches als die Quelle verwendet wird und erwärmt diese. Die Cyclopentadienyl-Verbindung wird auf die CVD-Vorrichtung 25 übertragen, wenn diese durch das durch den Ar-Gaszylinder 21b daraufgeblasene Argongas verdampft wird.
Sauerstoffzylinder 24 führt Sauerstoff (O₂), welches als ein Reaktionsgas verwendet wird, der CVD-Vorrichtung 25 zu.

(1) Bei den thermischen CVD's, welche mit der vorliegenden CVD-Vorrichtung durchgeführt werden, wird das Glassubstrat 27 auf die Heizeinrichtung 26 gelegt, mit der dielektrischen Glasschicht auf dem Glassubstrat 27, welche auf eine bestimmte Temperatur erwärmt werden soll (350 bis 400°C, siehe Tabelle 1 „Erwärmungstemperatur für das Glassubstrat). Gleichzeitig wird der Druck in dem Reaktionsbehälter durch die Belüftungsvonichtung 29 reduziert (um einige 10 Torr, wobei 10 Torr 1,3 kPa entsprechen). Der Druckmischer 22 oder 23 wird verwendet, um das Metallchelat oder die Cyclopentadienyl-Verbindung des Erdalkalioxids, welches als die Quelle verwendet wird, auf eine bestimmte Temperatur zu erwärmen (siehe Tabelle 1 „Temperatur des Druckmischers"). Gleichzeitig wird Ar-Gas zu dem Druckmischer 22 oder 23 über die Ar-Gaszylinder 21a oder 21b geschickt und Sauerstoff wird durch den Zylinder 24 gesandt. Das Metallchelat oder die Cyclopentadienyl-Verbindung reagiert in der CVD-Vorrichtung 25 mit Sauerstoff, um eine Schutzschicht zu bilden, bestehend aus einem Erdalkalioxid auf der Oberfläche des Glassubstrats 27.
(2) Bei den Plasma-unterstützten CVD's, welche mit der vorliegenden CVD-Vorrichtung durchgeführt werden, ist das Verfahren fast das gleiche wie bei den oben beschriebenen thermischen CVD's. Das Glassubstrat 27 wird jedoch durch die Heizeinrichtung 26 erwärmt, wobei die Temperatur in dem Bereich von 25 bis 300°C liegt (siehe Tabelle 1, „Erwärmungstemperatur für das Glassubstrat)". Gleichzeitig wird der Druck in dem Reaktionsbehälter auf ungefähr 10 Torr (1,3 kPa) durch die Belüftungsvorrichtung 29 reduziert. Unter diesen Umständen wird eine Schutzschicht bestehend aus einem Erdalkalioxid gebildet, indem eine Hochfrequenzkraft 28 angetrieben wird, um ein elektrisches Hochfrequenzfeld von 13,56 MHZ anzulegen, welches ein Plasma in der CVD-Vorrichtung 25 erzeugt.

Herkömmlich wurde das thermische CVD-Verfahren oder Plasma unterstützte CVD-Verfahren nicht zur Bildung einer Schutzschicht verwendet. Einer der Gründe, warum diese Verfahren nicht verwendet wurden, ist, dass keine geeignete Quelle für diese Verfahren gefunden wurde. Die vorliegenden Erfinder haben es ermöglicht, eine Schutzschicht mit dem thermischen CVD-Verfahren oder Plasma-unterstützten CVD-Verfahren zu bilden, unter Verwendung der unten beschriebenen Quellen.
Die Quelle (Metallchelat oder Cyclopentadienylverbindung), wird durch die Druckmischer 22 und 23 bereitgestellt:

Dipivaloylmethan-Erdalkaliverbindung M(C₁₁H₁₉O₂)₂,
Acetylaceton-Erdalkaliverbindung M(C₅H₇)₂,
Trifluoroacetylaceton-Erdalkaliverbindung M(C₅H₄F₃O₂)₂ und
Cyclopentadien-Erdalkaliverbindung M(C₅H₅)₂, wobei „M" ein Erdalkali-Element darstellt.

In der vorliegenden Anordnung ist das Erdalkali Magnesium. Daher sind die Quellen wie folgt: Magnesiumdipivaloylmethan Mg(C₁₁H₁₉O₂)₂ Magnesiumacetylaceton Mg (C₅H₄F₃O₂)₂ Magnesiumtrifluoroacetylaceton Mg(C₅H₄F₃)₂ und Cyclopentadienyl-Magnesium Mg(C₅H₅)₂.
Die mit dem thermischen CVD-Verfahren oder Plasma-unterstützten CVD-Verfahren gebildete Schutzschicht ermöglicht es, dass die Kristalle der Erdalkalioxide langsam wachsen, um eine dichte Schutzschicht zu bilden, bestehend aus einem Erdalkalioxid mit einer (100)-Flächenorientierung.
Wirkung der Schutzschicht aus Magnesiumoxid mit einer (100)-Flächenorientierung.
Die herkömmliche Schutzschicht aus Magnesiumoxid gebildet durch das Vakuum-Dampfabscheidevertahren (Elektronenstrahl-Verdampfungsverfahren) weist eine (111)-Kristallflächenorientierung auf, gemäß der Röntgenstrahlanalyse (siehe Nr. 15 in Tabelle 2 und Nr. 67 und 69 in Tabelle 4). Im Vergleich damit weist die Schutzschicht aus einem Magnesiumoxid mit (100)-Flächenorientierung die folgenden Eigenschaften und Wirkungen auf:

(1) Das Magnesiumoxid mit (100)-Flächenorientierung verlängert die PDP-Lebensdauer, da sie die dielektrische Glasschicht aufgrund der Sputterbeständigkeit schützt, die auf der Dichte beruht.
(2) Das Magnesiumoxid mit (100)-Flächenorientierung verringert die Antriebsspannung des PDP's und verbessert die Panelhelligkeit, da es einen hohen Emissionskoeffzienten (y-Wert) des sekundären Elektrons aufweist;
(3) Das Magnesiumoxid mit (111)-Flächenorientierung neigt dazu, mit dem Wassergehalt in der Luft zu reagieren, um Hydroxide zu bilden, da es Flächen mit der höchsten Oberflächenenergie unter einer Vielzahl von Flächen mit Orientierung bildet (siehe Surface Techniques, Band 21, Nr. 4, 1990, Seite 50 und offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 5-342991). Demzufolge weist ein Magnesiumoxid mit einer (111)-Flächenorientierung ein Problem auf, dass die gebildeten Hydroxide sich während einer Entladung zersetzen und die Menge der Emission des sekundären Elektrons reduzieren. Im Gegensatz dazu ist die Schutzschicht aus einem Magnesium oxid (100)-Flächenorientierung zu einem großen Maße gegenüber diesem Problem immun.
(4) Das Magnesiumoxid mit (111)-Flächenorientierung weist eine Wärmebeständigkeit bis zu 350°C auf. Auf der anderen Seite, da die Schutzschicht aus einem Magnesiumoxid mit einer (100)-Flächenorientierung eine höhere Wärmebeständigkeit aufweist, kann die Wärmebehandlung bei einer Temperatur von ungefähr 450°C durchgeführt werden, wenn die vordere Abdeckplatte und die hintere Platte miteinander verbunden werden.
(5) Mit der Schutzschicht aus einem Magnesiumoxid mit (100)-Flächenorientierung ist das Altern nach dem Verbinden der Platten relativ kurz.

Diese Eigenschaften und Wirkungen sind besonders deutlich bei der Schutzschicht aus einem Magnesiumoxid mit (100)-Flächenorientierung, welches gemäß des thermischen CVD-Verfahrens oder Plasma-unterstützten CVD-Verfahrens gebildet wurde.
Die Beziehung zwischen der Xe-Menge, dem Einfülldruck und der Helligkeit Die Panelhelligkeit verbessert sich, wenn die Menge des Xe's in dem Entladungsgas auf 10 Vol.-% oder mehr eingestellt wird und indem der Einfülldruck für das Entladungsgas auf den Bereich von 500 Torr (66,5 kPa) bis 760 Torr (101 kPa) eingestellt wird. Man nimmt an, dass das Folgende die Gründe sind.

(1) Erhöhung der Menge des ultravioletten Lichts Das Einstellen der Menge des Xe's in dem Entladungsgas auf 10 Vol.-% oder mehr und das Einstellen des Einfülldruckes für das Entladungsgas auf den Bereich von 500 bis 760 Torr (66,5 bis 101 kPa) erhöht die Menge an Xe in dem Entladungsraum, und erhöht die Menge des emittierten ultravioletten Lichts.
(2) Verbesserung der Umwandlungseffizienz des Leuchtstoffes mit einem Verschieben des ultravioletten Lichts zu längeren Wellenlängen

Herkömmlicherweise emittiert Xe ultraviolettes Licht hauptsächlich bei 147 nm (Resonanzlinie von Xe), da die Menge an Xe in dem Entladungsgas auf 5 Vol.-% oder weniger eingestellt wurde und der Einfülldruck des Entladungsgases auf weniger als 500 Torr (66,5 kPa). Da jedoch die Menge an Xe in dem Entladungsgas auf 10 Vol.-% oder mehr eingestellt wird und da der Einfülldruck für das Entladungsgas auf dem Bereich von 500 bis 760 Torr (66,5 bis 100 kPa) eingestellt wird, erhöht sich die Wellenlänge der Emission des ultravioletten Lichts bei 173 nm von angeregtem molekularen Xe, was eine lange Wellenlänge ist, und verbessert die Umwandlungswirksamkeit des Leuchtstoffes (siehe eine Druckschrift herausgegeben von Plasma Study Group in Electrical Engineers of Japan, 9. Mai 1995).
Die obigen Gründe werden durch die folgende Beschreibung deutlich.
4 ist eine Kurve, welche die Änderung der Beziehung zwischen der Wellenlänge und der Menge an ultraviolettem Licht für jeden Einfülldruck darstellt, wobei das ultraviolette Licht aus dem Xe in dem He-Xe-Gas, welches als ein Entladungsgas in einem PDP verwendet wird, emittiert wird. Diese Kurve ist in O Plus E, No. 195, 1996, Seite 99 eingeführt worden.
Aus 4 wird deutlich, dass wenn der Einfülldruck gering ist, Xe ultraviolettes Licht hauptsächlich bei 147 nm emittiert (Resonanzlinie von Xe) und dass wenn der Einfülldruck erhöht wird, das Verhältnis der ultravioletten Lichtemission bei 173 nm erhöht wird.
5(a)–(c) zeigen das Verhältnis zwischen der Anregungswellenlänge und der relativen Strahlungswirksamkeit für jede Farbe des Leuchtstoffes. Diese Kurve ist in O Plus E, Nr. 195, 1996 Seite 99 enthalten. Aus dieser Zeichnung wird deutlich, dass die relative Strahlungswirksamkeit bei einer 173 nm Wellenlänge höher ist als bei 147 nm für jede Farbe des Leuchtstoffes.
Die Beziehung zwischen dem Einfülldruck des Entladungsgases, der Distanz „d" zwischen den Entladungselektroden und der Panel-Antriebsspannung.
Die Menge an Xe in dem Entladungsgas und der Ladungsdruck für das Entladungsgas werden auf höhere Level in der vorliegenden Anordnung eingestellt. Im allgemeinen wird jedoch angenommen, dass dies einen Nachteil mit sich bringt, dass die PDP Antriebsspannung die Menge an Xe in dem Entladungsgas erhöht oder sich der Einfülldruck erhöht (siehe offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 6-342631, Spalte 2, Seiten 8 – 16 und 1996 Electrical Engineers of Japan National Conference Symposium, S3-1, Plasma Display Discharge, März 1996).
Dieser Nachteil tritt jedoch nicht immer auf. Wie oben beschrieben, kann die Antriebsspannung niedrig sein auch wenn der Einfülldruck auf ein hohes Maß eingestellt wird, wenn die Entfernung „d" zwischen den Entladungselektroden auf einen vergleichsweise geringen Wert eingestellt wird.
Wie in Electronic Display Devices, Ohm Corp. 1984, Seite 113 – 114 beschrieben, kann die Entladungsstartspannung Vf als eine Funktion von P multipliziert mit d dargestellt werden, was als Taschengesetz bezeichnet wird.
6 zeigt die Beziehung zwischen dem Einfülldruck P des Entladungsgases und der Entladungsstartspannung Vf für zwei Werte zu der Entfernung d : d = 0,1 mm und d = 0,05 mm.
Wie in dieser Kurve dargestellt, wird die Entladungsstartspannung Vf entsprechend dem Einfülldruck P des Entladungsgases durch eine Kurve dargestellt, umfassend ein Minimum.
Der Einfülldruck P, der dem Minimum entspricht, erhöht sich wenn sich d verringert. Die Krümmung der Kurve „a" (d = 0,2 mm) durchläuft durch das Minimum bei 300 Torr (40 kPa) die Krümmung der Kurve „b" (d = 0,05 mm) bei 600 Torr (80 kPa).
Aus der obigen Beschreibung wird deutlich, dass ein geeigneter Wert entsprechend der Entfernung d zwischen den Entladungselektroden als Einfülldruck eingestellt werden sollte, um die PDP-Antriebsspannung niedrig zu halten.
Es ist auch möglich zu sagen, dass wenn die Distanz d zwischen den Entladungselektroden auf 0,1 mm oder weniger eingestellt wird (wünschenswerter Weise auf ungefähr 0,05 mm), die PDP Antriebsspannung niedrig gehalten wird, auch wenn der Einfülldruck für das Entladungsgas auf den Bereich von 500 bis 760 Torr (66,5 bis 101 kPa) eingestellt wird.
Aus der obigen Beschreibung wird deutlich, dass das PDP der vorliegenden Anordnung eine hohe Panelhelligkeit zeigt, da die Menge an Xe in dem Entladungsgas auf 10 Vol.- % oder mehr eingestellt wird und der Einfülldruck des Entladungsgases auf den Bereich von 500 bis 760 Torr (66,5 bis 101 kPa) eingestellt wird. Ferner wird die Antriebsspannung des PDP's der vorliegenden Anordnung niedrig gehalten, da die Entfernung d zwischen den Entladungselektroden auf 0,1 mm oder weniger eingestellt wird. Des weiteren weist das PDP der vorliegenden Anordnung eine lange Lebensdauer auf, da es eine Schutzschicht aus einem dichten Magnesiumoxyd mit (100)-Flächenorientierung enthält, welches eine gute Schutzwirkung aufweist.
<Beispiele 1 – 9>
Tabelle 1 zeigt PDP Beispiele 1 – 9, welche gemäß der vorliegenden Anordnung (1 Torr = 0,133 kPa) durchgeführt wurden. Die Zellgröße des PDP's wurde wie folgt eingestellt: Die Höhe der Trennwände 7 beträgt 0,15 mm, die Entfernung zwischen den Trennwänden 7 (Zellenabstand) 0,15 mm und die Entfernung zwischen den Entladungselektroden 12 0,05 mm).
Die dielektrische Glasschicht 13, welche aus Bleiglas besteht, wurde gebildet indem eine Mischung aus 75 Gew.-% Bleioxid (PbO), 15 Gew.-% Boroxid (B₂O₃), 10 Gew.-% Siliziumoxid (SiO₂) und einem organischen Bindemittel (hergestellt durch das Auflösen von 10 % Ethylcellulose in α-Terpinol) auf das vordere Glassubstrat 11 mit den Display-Elektroden 12 durch Siebdrucken übertragen wurde und diese für 10 Minuten bei 520°C gebrannt wurden. Die Dicke der dielektrischen Glasschicht 13 wurde auf 20 μm eingestellt.
Das Verhältnis von He zu Xe in dem Entladungsgas und der Einfülldruack wurden wie in Tabelle 1 dargestellt eingestellt, mit der Ausnahme, dass das Verhältnis von He in dem Entladungsgas auf weniger als 10 Vol.-% für die Beispiele 7 und 9 eingestellt wurde und dass der Einfülldruck für das Entladungsgas auf weniger als 500 Torr (66,5 kPa) bei den Beispielen 7 und 8 eingestellt wurde.
Bezugnehmend auf das Herstellungsvertahren der Schutzschicht wurde das thermische CVD-Verfahren bei den Beispielen 1, 3, 5 und 7 – 9 eingesetzt und das Plasma unterstützte CVD-Verfahren bei den Beispielen 2, 4 und 6. Des weiteren wurde Magnesium-Dipivaloylmethan Mg (C₁₁H₁₉O₂)₂ als Quelle für die Beispiele 1, 2 7, 8 und 9 verwendet, Magnesiumacetylaceton Mg (C₅H₇O₂)₂ und Cyclopentadienyl-Magnesium Mg (C₅H₅)₂ für die Beispiele 5 und 6.
Die Temperatur der Druckmischer 22 und 23 und die Erwärmungstemperatur des Glassubstrates 27 wurden wie in Tabelle 1 dargestellt eingestellt.
Bei dem thermischen CVD-Verfahren wurde Ar-Gas für eine Minute mit einer Durchflussgeschwindigkeit von 1 l/min. bereitgestellt, Sauerstoff für eine Minute mit einer Durchflussgeschwindigkeit von 2 l/min. Des weiteren wurde die Schichtbildungsgeschwindigkeit auf 1,0 μm je Minute eingestellt, die Dicke der Magnesiumoxid-Schutzschicht auf 1,0 μm.
Bei dem Plasma unterstützten CVD-Verfahren wurde Ar-Gas für eine Minute mit einer Durchflussgeschwindigkeit von 1 l/min. bereitgestellt, Sauerstoff für eine Minute mit der Durchflussgeschwindigkeit von 2 l/min. Eine Hochfrequenzwelle wurde für eine Minute mit 300 W angelegt. Anschließend wurde die Schichtbildungsgeschwindigkeit auf 0,9 μm/min. eingestellt, die Dicke der Magnesiumoxid-Schutzschicht auf 0,9 μm.
Durch die Röntgenstrahlanalyse der Schutzschichten der Beispiele 1 – 9, die wie oben beschrieben gebildet wurden, wurde für jedes Beispiel bestätigt, dass die Kristalle der Magnesiumoxide eine (100)-Flächenorientierung aufwiesen.
{Anordnung 2}
Die gesamte Struktur und das Herstellungsvertahren des PDP's der vorliegenden Anordnung ist das gleiche wie die der Anordnung 1, mit der Ausnahme, dass eine dichte Schutzschicht bestehend aus einem Magnesiumoxid mit (100)-Flächenorientierung mit einem Druckverfahren gebildet wurde, welches nachfolgend beschrieben ist.
<Bilden der Schutzschicht mit einem Druckverfahren>
Eine dichte Schutzschicht bestehend aus Magnesiumoxid mit (100)-Flächenorientierung wird gebildet, indem Magnesiumsalzpaste mit einer plattenförmigen Kristallstruktur auf die dielektrische Glasschicht übertragen wird und anschließend gebrannt wird.
Die Magnesiumsalze mit einer platenförmigen Kristallstruktur zur Verwendung sind Magnesiumcarbonat (MgCO₃), Magnesiumhydroxid (Mg(OH)₂), Magnesiumoxalat (MgC₂O₄) etc. Die Herstellungsverfahren dieser Magnesiumsalze werden unten in den Beispielen 10 – 14 beschrieben.
Die dichte Schutzschicht bestehend aus Magnesiumoxid mit (100)-Flächenorientierung gebildet durch das Druckverfahren weist die gleiche Wirkung auf wie die, die durch das in Bezug auf Anordnung 1 beschriebene Verfahren gebildet wurden.
<Beispiele 10-15>
Tabelle 2 zeigt die PDP-Beispiele 10 – 15, deren Zellengröße und Entfernung d zwischen den Entladungselektroden 12 auf die gleiche Weise wie bei den PDP-Beispielen 1 – 9 festgelegt wurden.
Beispiele 10 – 14 wurden gemäß der vorliegenden Anordnung durchgeführt.
Beispiel 15 umfasst eine Schutzschicht gebildet gemäß eines herkömmlichen Vakuum-Dampfabscheidevertahrens.
Das Magnesiumoxalat (MgC₂O₄) mit einer plattenförmigen Kristallstruktur, verwendet für Beispiel 10, wurde hergestellt indem Ammoniumoxalat (NHaHC₂O₄) in Magnesiumchlorid (MgCl₂) wässriger Lösung aufgelöst wurde, um die wässrige Magnesiumoxalatlösung herzustellen, und anschließend Erwärmen derselben bei 150°C.
Das Magnesiumcarbonat mit einer plattenförmigen Kristallstruktur, verwendet in Beispiel 11, wurde hergestellt indem Ammoniumcarbonat (NH₄)₂CO₃) in Magnesiumchlorid (MgCl₂) wässriger Lösung aufgelöst wurde, um Magnesiumcarbonat (MgCO₃) zu erzielen und anschließend Erwärmen desselben in Kohlensäuregas auf 900°C.
Das Magnesiumhydroxid mit einer plattenförmigen Kristallstruktur, welches in den Beispielen 12 – 14 verwendet wurde, wurde hergestellt indem Natriumhydroxid (NaOH) in Magnesiumchlorid (MgCl₂) wässriger Lösung aufgelöst wurde, um Magnesiumhydroxid (Mg(OH)₂) zu erzeugen, anschließend unter Drucksetzen und Erwärmen desselben in Natriumhydroxid bei 5 Atmosphären Druck und 900°C.
Jedes der Magnesiumsalze mit einer plattenförmigen Kristallstruktur, welche wie oben beschrieben hergestellt wurden, wurden mit einem organischen Bindemittel gemischt (hergestellt durch das Auflösen von 10 % Ethylcellulose in 90 Gew.-% Terpineol) unter Verwendung einer Drei-Walzenmühle, um eine Paste herzustellen, anschließend wurde die Paste auf die dielektrische Glasschicht durch Siebdruck mit einer Dicke von 3,5 µm übertragen.
Nach dem Brennen jeder dieser für 20 Minuten bei 500°C wurde eine Schutzschicht bestehend aus Magnesiumoxid mit einer Dicke von ungefähr 1,7 µm gebildet.
Durch die Röntgenstrahlanalyse der Schutzschichten der Beispiele 10 – 14, welche wie oben beschrieben gebildet wurden, wurde für jedes Beispiel bestätigt, dass die Kristalle der Magnesiumoxide eine (100)-Flächenorientierung aufwiesen.
Für Beispiel 15 wurde eine Schutzschicht durch das Vakuum-Dampfabscheidevertahren gebildet, d.h. durch Erwärmen von Magnesiumoxid mit einem Elektronenstrahl. Durch die Röntgenstrahlanalyse der Schutzschicht wurde bestätigt, dass die Kristalle der Magnesiumoxide eine (111)-Flächenorientierung aufwiesen.
{Ausführungsform 1}
Die gesamte Struktur des Herstellungsvertahrens des PDP'S der vorliegenden Erfindung war das gleiche wie das der Anordnung 1 mit der Ausnahme, dass ein Gas umfassend Ar oder Kr, insbesondere Ar-Xe, Kr-Xe, Ar-Ne-Xe, Ar-He-Xe, Kr-Ne-Xe oder Kr-He-Xe Gas als das Entladungsgas verwendet wurde.
Indem Ar oder Kr mit dem Entladungsgas vermischt wurde, kann die Panelhelligkeit weiter verbessert werden. Der Grund wird hierin gesehen, dass das Verhältnis der Emission des ultravioletten Lichts bei 173 nm sich weiter erhöht.
Es ist wünschenswert, dass die Menge an Xe auf den Bereich von 10 bis 70 Vol-% eingestellt wird, da die Antriebsspannung dazu neigt, sich zu erhöhen, wenn die Menge 70 Vol-% übersteigt.
Des weiteren ist es für Drei-Element-Entladungsgase wie Ar-Ne-Xe, Ar-He-Xe, Kr-Ne-Xe und Kr-He-Xe-Gase wünschenswert, dass die Menge an Kr, Ar, He oder Ne in dem Bereich von 10 bis 50 Vol-% liegt.
Bei der vorliegenden Erfindung wird beim Bilden einer Schutzschicht ein Verfahren zum Verdampfen eines Magnesiumoxid mit (110)-Flächenorientierung auf die dielektrische Glasschicht durch Bestrahlung mit Ionen- oder Elektronenstrahl verwendet, anstelle des thermischen CVD- oder Plasma unterstützten CVD-Verfahrens zur Bildung von Magnesiumoxyd mit (100)-Flächenorientierung, wie in Anordnung 1 beschrieben.
1. Das Verfahren wird im Folgenden beschrieben
<Verfahren zum Verdampfen von Erdalkalioxid auf die dielektrische Glasschicht unter Verwendung von Ionen- oder Elektronenstrahlbestrahlung, um die Schutzschicht zu bilden>
7 zeigt eine Ionen/Elektronenstrahl-Bestrahlungsvorrichtung welche verwendet wird, um eine Schutzschicht in dem PDP der vorliegenden Erfindung zu bilden.
Die Ionen/Elektronenstrahl-Bestrahlungsvorrichtung umfasst eine Vakuumkammer 45, an welchem ein Glassubstrat 41 mit einer dielektrischen Glasschicht befestigt wird. Die Vakuumkammer 45 umfasst auch eine Elektronenkanone 42, um ein Erdalkalioxid (in der vorliegenden Ausführungsform Magnesiumoxid) zu verdampfen.
Die Elektronenkanone 43 strahlt einen Ionenstrahl um das Erdalkalioxid, welches von der Elektronenkanone 42 verdampft wurde, aufzudampfen. Die Elektronenkanone 44 strahlt einen Elektronenstrahl, um das von der Elektronenkanone 42 verdampfte Erdalkalioxid aufzudampfen.
Die folgende Beschreibung zeigt, wie das Erdalkalioxyd auf die dielektrische Glasschicht durch die Bestrahlung mit dem Ionen- oder Elektronenstrahl aufgedampft wird, um unter Verwendung der Ionen/Elektronenstrahl-Bestrahlungsvorrichtung, die oben beschrieben ist, zu verdampfen.
Zunächst wird das Glassubstrat 41 mit einer dielektrischen Glasschicht in die Kammer 45 eingeführt, anschließend werden die Kristalle eines Erdalkalioxids in die Elektronenkanone 42 eingelegt.
Zweitens wird die Kammer 45 evakuiert und das Substrat 41 erwärmt (150°C). Die Elektronenkanone 42 wird verwendet, um das Erdalkalioxid zu verdampfen. Gleichzeitig wird die Ionenkanone 43 oder Elektronenkanone 44 verwendet, um Argon-Ion oder Elektronenstrahl auf das Substrat 41 zu strahlen. Es formt eine Schutzschicht aus einem Erdalkalioxid.
Die Kristalle des Erdalkalioxids wachsen langsam und eine dichte Schutzschicht bestehend aus einem Erdalkalioxid mit (110)-Flächenorientierung wird geformt, wenn wie oben beschrieben, das Erdalkalioxid auf die dielektrische Glasschicht durch Bestrahlung mit dem Ionen- oder Elektronenstrahl aufgedampft wird. Die geformte Schutzschicht zeigt fast die gleiche Wirkung wie die dichte Schutzschicht eines Erdalkalioxids mit (100)-Flächenorientierung, gebildet in Anordnung 1.
<Beispiele 16 – 34>
Tabelle 3 zeigt PDP-Beispiele 16 – 34. Bezugnehmend auf die Spalte „ART UND VERHÄLTNIS DES ENTLADUNGS-GAS" in der Tabelle für die Zusammensetzungen des Entladungsgas und die Spalte „GASEINFÜLLDRUCK" für die Einfülldrucke.
Die Schutzschicht der Beispiele 16 und 27 wurde gebildet, wie in Anordnung 1 beschrieben, unter Verwendung von Magnesium-Dipivaloylmethan Mg(C₁₁ H₁₉O₂)₂ als Quelle mit dem thermischen CVD-Verfahren, und die Beispiele 17, 23, 24, 28, 32 und 33 mit dem Plasma-unterstützten CVD-Verfahren.
Für die Beispiele 18, 21, 22, 25, 26 und 34 wurde der Ionenstrahl (Strom mit 10 mA) bestrahlt, und für die Beispiele 19, 20, 30 und 31 der Elektronenstrahl (10 mA), um ein Magnesiumoxid auf die dielektrische Glasschicht aufzudampfen, um eine Schutzschicht mit einer Schichtdicke von 5.000 A (0,5 µm) zu bilden.
Durch die Röntgenstrahlanalyse der Schutzschichten, welche durch das Aufdämpfen von Magnesiumoxid auf die dielektrische Glasschicht unter Bestrahlung mit einem Ionen- oder Elektronenstrahl gebildet wurde, wurde bestätigt, dass die Kristalle der Magnesiumoxide (110)-Flächenorientierungen aufwiesen.
{Anordnung 3}
Das gesamte Gefüge und das Herstellungsvertahren des PDP's der vorliegenden Anordnung ist die gleiche, wie die der Anordnung 1, mit der Ausnahme dass der Zellab stand auf einen größeren Wert eingestellt wurde und dass die Menge an Xe in einem He-Xe-Gas, welches als Entladungsgas verwendet wurde, auf weniger als 10 Vol-% eingestellt wurde. Es sollte festgehalten werden, dass die Entfernung zwischen den Elektroden „d" auf einen gleichen oder größeren Wert eingestellt wird.
Bei der vorliegenden Anordnung werden andere Erdalkalioxide mit einer (100)-Flächenorientierung als Magnesiumoxid (MgO) als Schutzschichten geformt, wie Berylliumoxid (BeO), Kalziumoxid (CaO), Strontiumoxid (SrO) und Bariumoxid (BaO).
Diese Schutzschichten werden gebildet, indem geeignete Quellen für die jeweiligen Erdalkalien bei den thermischen oder Plasma unterstützenden CVD-Verfahren verwendet werden, welches im Zusammenhang mit der Anordnung 1 beschrieben ist.
Die Entladungselektroden, die auf dem vorderen Glassubstrat gebildet sind, umfassen ein Zinnoxid-Antimonoxid oder Indiumoxid-Zinnoxid.
Die Schutzschicht aus Berylliumoxid, Kalziumoxid, Strontiumoxid oder Baryumoxid mit (100)-Flächenorientierung weist fast die gleiche Wirkung auf wie das Magnesiumoxid mit (100)-Flächenorientierung, welche in der Anordnung 1 ausgebildet wurde.
<Beispiele 35 – 66>
Tabelle 4 zeigt PDP-Beispiele 35 – 66, welche gemäß der vorliegenden Anordnung durchgeführt wurden. Die Höhe der Trennwände wurde auf 0,2 mm eingestellt, die Entfernung zwischen den Trennwänden (Zellabstand) 0,3 mm und die Entfernung d zwischen den Entladungselektroden auf 0,05 mm. Das Entladungsgas war eine He-Xe Gasmischung umfassend 5 Vol-% Xe und der Entladungsdruck wurde auf 500 Torr (66,5 kPa) eingestellt.
Die Entladungselektroden, welche durch Sputter- und fotolithografische Verfahren hergestellt wurden, bestanden aus Indiumoxid (In₂O₃) einschließlich 10 Gew.-% Zinnoxid (SnO₂).
Die Schutzschichten wurden mit dem thermischen oder Plasma unterstützten CVD-Verfahren aus Metallchelat oder Cyclopentadienyl-Verbindungen von Erdalkalioxiden hergestellt, welche in Tabelle 4 in der Spalte „CVD-QUELLE" angeführt sind. Die gebil deten Schichten bestanden aus Magnesiumoxid, Berylliumoxyd, Calciumoxid, Strontiumoxid oder Barylliumoxid, wie in der Spalte „ERDALKALIOXID" dargestellt.
Durch die Röntgenbeugungsanalyse der Schutzschichten wurde bestätigt, dass jede Probe eine (100)-Flächenorientierung aufwies.
<Bezugnahme>
Beispiele 67 – 69, welche in Tabelle 4 dargestellt sind, wurden auf die gleiche Weise wie Beispiele 35 – 66 hergestellt. Die Schutzschichten der Beispiele 67 – 69 wurden jedoch mit unterschiedlichen Verfahren gebildet: Für Beispiel 67 wurde das Vakuum-Dampfabscheidevertahren zum Aufdampfen von Magnesiumoxid auf die dielektrische Glasschicht durch Erwärmen von Magnesiumoxid mit dem Elektronenstrahl verwendet; für Beispiel 68 wurde das Sputtern auf Magnesiumoxid als Target durchgeführt und für Beispiel 69 Siebdrucken mit Magnesiumoxidpaste.
Durch die Röntgenanalyse der Schutzschichten wurde bestätigt, dass die Magnesiumoxid-Schutzschichten der Beispiele 67 und 69 eine (111)-Flächenorientierung aufwiesen. Es wurde auch bestätigt, dass die Magnesiumoxid-Schutzschicht des Beispiels 68 eine (100)-Flächenorientierung aufwies. Die Schutzschicht des Beispiels 68 wird jedoch nicht als dicht betrachtet, da es mit Sputtern gebildet wurde.
<Experiment 1: Messen der Wellenlänge des ultravioletten Lichts und der Panel-Helligkeit (anfänglicher Wert)>
Experimentelles Verfahren
Für die Beispiele 1 – 15 wurde die Wellenlänge des ultravioletten Lichts und die Panelhelligkeit (anfänglicher Wert) gemessen, wenn diese bei 150 V Entladungshaltungsspannung und 30 kHz betrieben wurde.
Resultate und Analyse
Wie in den Tabellen 1 – 3 dargestellt, wurden die Resonanzlinien von Xe mit einer Wellenlänge von 147 nm hauptsächlich bei den Beispielen 7 – 9 beobachtet, die eine geringere Panelhelligkeit (ungefähr 200 cd/m²) zeigten, wohingegen angeregtes molekulares Xe mit einer Wellenlänge von 173 nm hauptsächlich bei den Beispielen 1 – 6 und 10 – 34 beobachtet wurde, welche eine höhere Panelhelligkeit (ungefähr 400 cd/m² oder mehr) zeigten. Von diesen zeigten die Beispiele 16 – 34 die höchste Panelhelligkeit (ungefähr 500 cd/m² oder mehr).
Aus den obigen Ergebnissen wird deutlich, dass die Panelhelligkeit verbessert wird, indem die Menge an Xe in dem Entladungsgas auf 10 Vol.-% oder mehr eingestellt wird, der Einfülldruck auf 500 Torr (66,5 kPa) oder mehr und dass die Panelhelligkeit des weiteren verbessert wird, indem Kr oder Ar mit dem Entladungsgas gemischt wird.
Die Panelhelligkeit des Beispiels 15 ist etwas niedriger als die der Beispiele 1 – 6 und 10 – 14. Der Grund hiertür wird darin gesehen, dass die Schutzschicht des Beispiels 15 aus Magnesiumoxid mit (111)-Flächenorientierung besteht, und weniger sekundäre Elektronen emittiert als mit der (100)-Flächenorientierung.
<Experiment 2: Messen der Änderungsrate der Panelhelligkeit und der Entladungshaltungsspannung>
Experimentelles Verfahren
Für die Beispiele 1 – 15 und 35 – 69 wurden die Änderungsraten (Änderungsraten der anfänglichen Werte nach 7.000 Stunden Betrieb) der Panelhelligkeit und der Entladungshaltungsspannung gemessen, nachdem sie für 7.000 Stunden betrieben wurden mit 150 V Entladungshaltungsspannung und 30 kHz Frequenz.
Für die Beispiele 16 – 34 wurden die Änderungsraten der Panelhelligkeit und der Entladungshaltungsspannung gemessen, nachdem sie für 5.000 Stunden bei 170 V Entladungshaltungsspannung und 30 kHz Frequenz betrieben wurden.
Resultate und Analyse
Wie in den Tabellen 1 und 2 dargestellt, sind die Helligkeitsänderungsraten der Beispiele 1 – 6 und 10 – 14 geringer als die der Beispiele 7 – 9. Wie auch in Tabelle 3 dargestellt, waren die Änderungsraten der Panelhelligkeit und der Entladungshaltungsspannung der Beispiele 16 – 34 insgesamt klein.
Aus den obigen Resultaten wird deutlich, dass die Panelhelligkeitsänderungsraten reduziert werden, indem die Menge an Xe in dem Entladungsgas auf 10 Vol.-% oder mehr eingestellt wird, der Einfülldruck auf 500 Torr (66,5 kPa) oder mehr.
Die Änderungsraten der Panelhelligkeit und die Entladungshaltespannung der Beispiele 1 – 14 sind geriger als die des Beispiels 15. Der Grund hierfür wird darin angenommen, dass die Schutzschicht aus Magnesiumoxid mit (111)-Flächenorientierung eine höhere Sputterbeständigkeit und eine höhere Wirksamkeit hinsichtlich des Schutzes der dielektrischen Glasschicht aufweist als der mit (100)-Flächenorientierung.
Wie in Tabelle 4 dargestellt, sind die Änderungsraten der Panelhelligkeit und die Entladungshaltespannung der Beispiele 35 – 36 klein und die der Beispiele 67 – 69 groß.
Die obigen Ergebnisse zeigen, dass im allgemeinen die Schutzschicht aus Erdalkali-Oxyd mit (100)-Flächen- oder (110)-Flächenorientierung, gebildet durch das thermische CVD-Verfahren, nach Klassen unterstützte CVD-Verfahren oder durch das Vakuum-Abscheidevertahren mit Ionen- oder Elektronenstrahlbestrahlung eine höhere Sputterbeständigkeit und höhere Wirksamkeit hinsichtlich des Schutzes der dielektrischen Klarschicht aufweist, als die (111)-Flächenorientierung. Es sollte festgehalten werden, dass die Ergebnisse des Beispiels 67 zeigen, dass die Schutzschicht aus Erdalkalioxyd mit (100)-Flächenorientierung besteht, gebildet mit dem Sputterverfahren, hohe Änderungsraten der Panelhelligkeit aufweist und der Entladungshaltungsspannung und eine geringe Wirksamkeit hinsichtlich des Schutzes der dielektrischen Glasschicht.
Der Grund für die obigen Ergebnisse wird darin angenommen, dass für das Erdalkalioxyd der Schutzschicht, welches durch das thermische CVD, Plasma unterstützte CVD oder durch ein Verfahren des Verdampfen des Oxyds auf eine Schicht durch das Strahlen eines Ionen- oder Elektronenstrahls gebildet wurde, die Kristalle langsam wachsen, um eine dichte Schutzschicht mit (100)-Flächen- oder (110)-Flächenorientierung zu bilden; bei der Schutzschicht, welche durch das Sputterverfahren gebildet wird, wachsen die Kristalle nicht langsam und die Schutzschicht wird nicht dicht, obwohl sie eine (100)-Flächenorientierung aufweist.
<Weiteres>
Die Werte in Tabelle 1 – 4 in „Druckmischer-Temperatur", „Erwärmungstemperatur für das Glassubstrat", „Panelbrenntemperatur", „Dicke der gedruckten Schicht", „Fließgeschwindigkeit des AR-Gases" und „O₂-Gasflussgeschwindigkeit" wurden als optimal für die jeweiligen Erdalkaliquellen angenommen.

– Die Ergebnisse der Änderungsraten der Panelhelligkeit und der dielektrischen Haltungsspannung, die in Tabelle 4 dargestellt sind, wurden aus PDP's mit 5 Vol.-% Xe in dem Entladungsgas erhalten. Die gleichen Resultate können jedoch auch von solchen mit 10 Vol.-% oder mehr Xe erhalten werden.
– In der obigen Ausführungsform und den beispielhaften Anordnungen umfasst die hintere Platte der PDP's ein hinteres Glassubstrat 15, mit welchem Trennwände 17 verbunden sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Konstruktion beschränkt und kann auf allgemeine Wechselstrom-PDP's angewandt werden, wie solche, die Trennwände aufweisen, die mit der vorderen Platte verbunden sind.

Obwohl die vorliegende Erfindung vollständig anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben wurde, sollte festgehalten werden, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, welche Fachleuten bekannt sind. Der Umfang der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche beschränkt.

Claims

Plasma-Anzeigetafel bzw. Plasma-Display-Panel umfassend: Eine vordere Abdeckplatte, welche ein vorderes Glassubstrat (11), erste Elektroden (12) und eine dielektrische Glasschicht (13) umfasst, wobei die ersten Elektroden und die dielektrische Glasschicht auf dem vorderen Glassubstrat ausgebildet sind; und eine hintere Platte, welche ein hinteres Glassubstrat (15), eine zweite Elektrode (16) und eine Leuchtstoffschicht (18) umfasst, wobei die zweite Elektrode und die Leuchtstoffschicht auf dem hinteren Glassubstrat ausgebildet sind, wobei die dielektrische Glasschicht und die Leuchtstoffschicht einander gegenüberiegen, wobei eine Vielzahl von Entladungsräumen (19) zwischen einer Vielzahl von Trennungswänden (17) ausgebildet sind, welche zwischen der vorderen Abdeckplatte und der hinteren Platte angeordnet sind, wobei ein Gasmedium in jedes der Vielzahl von Entladungsräumen eingefüllt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Glasschicht von einer Schutzschicht aus einem Erdalkalioxid mit einer (110)-Orientierung bedeckt ist.
Plasma-Display-Panel nach Anspruch 1, wobei der Fülldruck des Gasmediums in einem Bereich von 500 Torr (66,5 kPa) bis 760 Torr (101 kPa) liegt und das Gasmedium Xenon in einem Bereich von 10 Vol.-% bis 100 Vol.-% einschließt.
Plasma-Display-Panel nach Anspruch 2, wobei das Gasmedium aus Argon-Xenon, Krypton-Xenon, Helium-Xenon oder Neon-Xenon zusammengesetzt ist.
Plasma-Display-Panel nach Anspruch 2, wobei das Gasmedium Argon oder Krypton einschließt, welches mit dem Xenon in ausreichendem Volumen gemischt ist, um die Emission des ultravioletten Lichts bei einer Wellenlänge von 173 nm zu erhöhen.
Plasma-Display-Panel nach Anspruch 2, wobei das Gasmedium aus Argon-Neon-Xenon, Argon-Helium-Xenon, Krypton-Neon-Xenon oder Krypton-Helium-Xenon zusammengesetzt ist, und die Menge an Argon, Krypton, Helium und Neon, welche mit dem Xenon gemischt sind, in einem Bereich von 10 Vol.-% bis 50 Vol.-% liegt.
Plasma-Display-Panel nach Anspruch 2, wobei die Entfernung zwischen den ersten Elektroden in der gleichen Ebene nicht mehr als 0,1 mm beträgt.
Plasma-Display-Panel nach Anspruch 1, wobei die Schutzschicht Magnesiumoxid ist.
Verfahren zur Herstellung eines Plasma-Display-Panels, wobei das Verfahren umfasst: Einen ersten Schritt des Formens einer vorderen Abdeckplatte durch das Ausbilden erster Elektroden (12) und einer dielektrischen Glasschicht (13) auf einem vorderen Glassubstrat (11), anschließend das Bilden einer Schutzschicht aus einem Erdalkalioxid mit (110)-Orientierung auf der dielektrischen Glasschicht; und einen zweiten Schritt des Ausbildens einer hinteren Platte, indem eine zweite Elektrode (16) und eine Leuchtstoffschicht (18) auf einem hinteren Glassubstrat ausgebildet werden, anschließend die vordere Abdeckplatte, auf welcher die Schutzschicht ausgebildet wurde, mit der hinteren Platte verbunden wird, und ein Gasmedium in eine Vielzahl von Entladungsräumen (19) eingefüllt wird, welche zwischen der vorderen Abdeckplatte und der hinteren Abdeckplatte ausgebildet sind, wobei sich die vordere Abdeckplatte und die hintere Abdeckplatte einander gegenüberliegen.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Gasmedium Xenon in einem Bereich von 10 Vol.-% bis 100 % umfasst, und in die Entladungsräume mit einem Fülldruck in einem Bereich von 500 Torr (66,5 kPa) bis 760 Torr (101 kPa) eingefüllt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei ein zusätzliches Entladungsgas mit Xenon vermischt wird, um Argon-Xenon, Krypton-Xenon, Helium-Xenon oder Neon-Xenon zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei Argon oder Krypton mit dem Xenon in einem ausreichenden Maße gemischt wird, um die Emission des ultravioletten Lichts bei einer Wellenlänge von 173 nm zu erhöhen.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei zwei zusätzliche Entladungsgase innerhalb des Bereichs von 10 Vol.-% bis 50 Vol.-% mit dem Xenon gemischt werden, um Argon-Neon-Xenon, Argon-Helium-Xenon, Krypton-Neon-Xenon oder Krypton-Helium-Xenon zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Schutzschicht Magnesiumoxid ist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die ersten Elektroden Silberelektroden sind, welche gebildet werden, indem eine Paste für die Silberelektroden auf das vordere Glassubstrat übertragen wird, die Paste anschließend gebrannt wird, um gehärtet zu werden und die ersten Elektroden aufeinandertolgend zwischen dem vorderen Glassubstrat und der dielektrischen Glasschicht eingelegt werden.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Abscheiden der Schutzschicht durch das Verdampfen des Erdalkalioxids mit einem Ionen- oder Elektronenstrahl in einem Vakuum durchgeführt wird.