适用于显示器的等离子显示板及其制造方法.pdf

具体实施方式

下面对本发明实施形式进行说明。

[第1实施形式]

图2为本实施形式的交流面放电型等离子显示板的主要部分的透视图，图
3为沿图2中的X-X线的剖面图，图4为沿图2中的Y-Y线的剖面图。

另外，虽然在这些附图中，为了便于说明仅仅示出3个单元，但是实际上
等离子显示板按照下述构成，该方式为：设置有多个可发出红(R)、绿(G)、
蓝(B)中的每一种颜色的光的单元。

如上述每个附图所示，该等离子显示板按照下述方式构成，该方式为：在
前面玻璃基板(前面板)11的上面以对置方式粘接有前面板10，在后面玻璃
基板(后面板)21的表面上粘接有后面板20，在该前面板10中设置有由银构
成的放电电极(显示电极)12、金属氧化物层13a及电介质玻璃层13，在上述
后面板20中设置有寻址电极22、金属氧化物层23a、电介质玻璃层23、隔壁
24、红、绿、蓝中的每一种颜色的荧光体层25，在位于前面板10与后面板20
之间形成的放电空间30内密封有放电气体，该等离子显示板按照下述方式制
作。

前面板10的制作：

前面板10按照下述方式形成，该方式为：在前面玻璃基板11的表面上呈
带状形成放电电极(显示电极)12，在其上通过CVD法形成金属氧化物层13a。
在其上采用其介电常数ε大于10的玻璃材料形成电介质玻璃层13，另外在电
介质玻璃层13的表面上形成保护层14。

下面参照图5对通过光敏抗蚀剂法形成放电电极12的步骤进行说明。

首先，在前面玻璃基板11的表面上涂敷厚度为5μm的光敏抗蚀剂(图中
的步骤II)。

仅仅对上述光敏抗蚀剂中要形成放电电极的部位进行曝光(图中的步骤
III)。之后，对其进行显影处理，将光敏抗蚀剂中经曝光的部分去除(图中
的步骤IV)。

通过丝网印刷法，将银电极用浆料埋入上述玻璃基板11上的除去抗蚀剂
的部分(图中的步骤V)。

经干燥后，采用剥离液等方式仅仅将抗蚀剂剥离掉。之后，通过对所涂敷
的Ag焙烧，形成银电极(放电电极)12(图中的步骤VI)。

(金属氧化物层、电介质玻璃层、保护层的形成)。

下面参照图6对借助CVD法形成金属氧化物层的方法进行说明。

图6为形成金属氧化物层13a，23a与保护层14时用的CVD装置的示意
图。

该CVD装置可进行热CVD与等离子体CVD中的任何一种，在CVD装置主体
45中设置有加热部46，该加热部46对玻璃基板47(形成有图2放电电极12，
电介质层13的前面玻璃基板11)进行加热，通过排气装置49可降低CVD装
置主体45内部的压力。另外在CVD装置主体45中设置有用于产生等离子的高
频电源48。

氩气高压储存瓶41a、]41b通过气化器(起泡器)42、43，将作为载体
的氩(Ar)气供给CVD装置主体45。

在气化器42中作为用于形成金属氧化物层的原料的金属螯合物或烷氧化
物化合物以加热的方式储存，通过氩气高压储存瓶41a将氩气吹入，可使上述
金属原料产生蒸发，从而将其送入CVD装置主体45中。

作为储存于气化器42中的化合物的具体例子可采用乙酰丙酮锌(Zinc
Acetylacetone)[Zn (C₅H₇O₂)₂]、乙酰丙酮锆(Ziron Acetylacetone)
[Zr(C₅H₇O₂)₄]、乙酰丙酮镁(Magnesium Acetylacetone)[Mg (C₅H₇O₂)₂]、乙酰丙
酮钛(Titanium Acetylacetone)[Ti (C₅H₇O₂)₄]、四乙氧基硅烷(TEOS)
[Si(O·C₂H₅)₄]、二新戊酰基甲烷铝(Aluminum Dipivaloyl Metane)
[Al(C₁₁H₁₉O₂)₃]、乙酰丙酮铝(Aluminum Acetylacetone)[Al (C₅H₇O₂)₃]、乙酰丙
酮铬(Chromium Acetylacetone)[Cr (C₅H₇O₂)₃]。即，从锌、锆、镁、钛、硅、
铝、铬构成的组中选择出的元素的化合物作为CVD的原料使用。

另一方面，在气化器43中储存有作为用于形成保护层的原料的镁化合物。
作为该材料的具体例子，即可采用乙酰丙酮镁(Magnesium Acetylacetone)
[Mg (C₅H₇O₂)₂]、环戊二烯基镁(Cyclotentadienyl Magnesium)[Mg (C₅H₅O₂)₂]。

氧气高压储存瓶44将作为反应气体的氧气[O₂]供给CVD装置主体45。

在采用上述CVD装置、通过热CVD法形成金属氧化物层13a的场合，以形
成有电极的面作为顶面将玻璃基板47放置在加热部46上，将其加热到规定温
度(250℃)，并且通过排气装置49降低反应容器内部的压力(数十个Torr)。

另外。在气化器42中将构成原料的金属螯合物(或烷氧化物化合物)加
热到规定气化温度，同时从氩气高压储存瓶送入氩气。另外，与此同时从氧气
高压储存瓶44供给氧气。

由此送入CVD装置主体45内部的螯合物(或烷氧化物化合物)与氧气发
生反应，从而在设置有玻璃基板47的电极的表面上形成金属氧化物层13a。

另一方面，在采用CVD装置、通过等离子CVD法形成金属氧化物层13a的
场合，虽然可采用与上述热CVD场合相同的操作，但是也可通过驱动高频电源
48施加高频电场(13.56MHz)，在CVD装置主体45内部产生等离子体，同时
形成金属氧化物层13a。

按照上述方式，可形成由下述金属氧化物构成的金属氧化物层13a，该金
属氧化物为氧化锌(ZnO，ZrO₂)、氧化钛(Ti O₂)、氧化铝(Al₂ O₃)、氧化
硅(Si O₂)、氧化镁(MgO)、氧化铬(Cr₂O₃)，但是由于当采用热CVD法
或等离子CVD法时，金属氧化物会在玻璃基板与电极表面上缓慢地形成，这样
即使在电极的表面为凹凸状的情况下，仍可沿表面的凹凸部形成致密的金属氧
化物层13a。于是，由于上述金属氧化物层13a还与作为放电电极12的材料的
Ag具有良好的粘接性以及润湿性，从而不会在膜中产生气泡等缺陷。

另外，由于上述金属氧化物具有在其表面上形成氢氧根的性质，这样在金
属氧化物层13a的表面会形成氢氧根。因此，在其上形成的电介质玻璃层13
具有良好的润湿性。

另外，最好上述金属氧化物层13a的厚度在0.1～10μm的范围，其中以
0.1～2μm的较薄范围为最佳。此外上述金属氧化物层13a最好按照膜为非结
晶结构(非晶形)的方式形成。

之后，在上述金属氧化物层13a上形成由其介电常数ε大于10的玻璃材
料构成的电介质玻璃层13。

上述玻璃材料可采用氧化铅系玻璃或氧化铋系玻璃等材料。

作为氧化铅系玻璃的成分，例如可采用氧化铅(PbO)、氧化硼(B₂O₃)、
氧化硅(Si O₂)、氧化铝(Al₂O₃)的混合物，作为氧化铋系玻璃的成分，例
如可采用氧化铋(Bi₂O₃)、氧化锌(ZnO)、氧化硼(B₂O₃)、氧化硅(Si O₂)、
氧化钙(CaO)的混合物。

另外，如果在上述玻璃成分中添加TiO₂，则可进一步提高介电常数ε。

在这里，如果所添加的TiO₂的量按重量计超过5％，则可显著提高介电常数
ε，另外可以很容易使介电常数ε超过13(参照下面的表1)，但是由于当TiO₂
的含量按重量计超过10％时，电解质玻璃层的透光率会降低，因此最好TiO₂的
含量按重量计在5～10％的范围内。

上述电介质玻璃层13可通过下述方式形成，将上述的玻璃材料粉末与有
机粘接剂混合，形成电介质玻璃浆料，通过丝网印刷法在金属氧化物层13a的
表面上涂敷上述浆料，对其进行焙烧(燃烧温度比如为540℃)。

按照上述方式，由于放电电极12由金属氧化物层13a覆盖，在其表面上
形成有氢氧根，这样玻璃具有良好的润湿性，从而即使在其上很薄地涂敷电介
质玻璃层的情况下，几乎不会在膜中产生气泡等缺陷，可形成平直的电介质玻
璃层。

在本实施形式中，电介质玻璃层13的厚度小于已有技术中的厚度，该层13
的厚度小于15μm。之所以是这样做是因为：由于按照下面所描述的方式，电
介质玻璃层13的厚度越小，则提高板的亮度和降低放电电压的效果越好，这
样当绝缘强度在未降低的范围内时，尽可能使上述层13的厚度较薄。

当显示电极12的面积设定为S，电介质玻璃层13的厚度设定为d，电介
质玻璃层13的介电常数设定为ε，电介质玻璃层13上的电荷设定为Q时，则
显示电极12与寻址电极22之间的静电电容C按下述公式1表示：

【公式1】

C＝εS/d

另外当显示电极12与寻址电极22之间所施加的电压设定为V、显示电极
12上的电介质玻璃层13上所积累的电荷设定为Q时，则V与Q之间满足下述
公式2：

【公式2】

V＝d Q/εS

(但是由于放电空间在放电过程中，处于等离子状态，从而形成导电体)

在上述公式1中，如果厚度d减小，则静电电容C增加，在上述公式2中，
如果厚度d减小，则放电电压V降低。

也就是说，通过减小电介质玻璃层的厚度，可提高电容量，并降低放电电
压。

之后采用CVD法(热CVD法或等离子CVD法)，在电介质玻璃层13上形
成由氧化镁构成的保护层14。

即，采用上述CVD装置通过与上述金属氧化物层的形成方法相同的方法，
使用气化器43中的原料形成由氧化镁(MgO)构成的保护层。

由此，形成沿(100)面定向(还包括(200)面定向或(300)面定向)，
或(110)面定向的氧化镁构成的保护层。

后面板20的制作：

首先，按照与形成上述放电电极12相同的光敏抗蚀剂法，在后面玻璃基
板21的表面上形成寻址电极22。

之后，与前面板10中的场合相同，在其上，通过CVD法形成金属氧化物
层23a，接着，在其上通过丝网印刷法涂敷与电介质玻璃层13相同的玻璃，对
其进行焙烧，从而形成电介质玻璃层23。

然后，在电介质玻璃层23上按照规定的间距设置玻璃形成的隔壁24。

之后，在由隔壁24所分隔形成的每个空间内分别设置红色(R)荧光体、
绿色(G)荧光体、蓝色(B)荧光体中的一种，从而形成荧光体层25，虽然每
种颜色R、G、B的荧光体一般可采用等离子显示板中所采用的荧光体，但是在
这里其采用下述的荧光体。  

红色荧光体：(YxGd_1-x)BO₃：Eu3+

绿色荧光体：Zn₂SiO₄：Mn

蓝色荧光体：BaMgAl₁₀O₁₇：Eu2+

        或：BaMgAl₁₄O₂₃：Eu2+

通过粘接前面板10和后面板20制作等离子显示板：

采用密封用玻璃，对按照上述方式制作的前面板10和后面板20粘接，对
由隔壁24分隔开的放电空间30内部抽真空，使其保持较高的真空度(8×10^-7
Torr)，之后以规定的压力在上述空间内部按照密封方式充入规定成分的放电
气体，从而形成等离子显示板。

此外，在本实施形式中，等离子显示板中的单元尺寸按照下述方式设定，
该方式为：其适合用于40英寸的高清晰度电视机，隔壁24的间距小于0.2mm，
放电电极12的电极之间的间距小于0.1mm。

还有，虽然以密封方式充入的放电气体的成分为过去所采用的He…Xe系，
但是为了提高单元的发光亮度，Xe的含量按体积计在5％以上，密封充入压力
在500～760Torr的范围内。

由于按照上述方式制成的等离子显示板中的电介质玻璃层13的厚度较小，
故放电电压降低，在动作时作用于板的每个组成部位上的负荷减小。

再有，每个电极(显示电极12与寻址电极22)与电介质玻璃层13，23是
通过金属氧化物层13a，23a以致密方式连接成的结构，这样很少会在电介质
玻璃层13，23中产生气泡。

于是，由于即使在电介质玻璃层13的厚度较薄的情况下，绝缘强度仍较
高，从而即使在反复使用的情况下，仍可长期维持较高的板的亮度或较低的放
电电压的良好的初期性能，可使等离子显示板具有良好的可靠性。

另外，虽然在本实施形式中，给出的是在前面板10和后面板20两侧形成
金属氧化物层、并在其上形成电介质玻璃层的例子，但是也可在前面板10或
后面板20一侧采用上述方式。此外，在于后面板20一侧未形成电介质玻璃层
的等离子显示板中，可仅仅在前面板10一侧采用上述方式。

还有，由于本来在银电极上很难较薄地形成电介质玻璃层，而采用CVD法
形成金属氧化物层的效果较好，本实施形式是针对银电极的场合对放电电极12
和寻址电极22进行描述的，但是在Cr-Cu-Cr电极等的场合，可按照同样方
式实施。

此外，虽然在本实施形式中，在玻璃基板11，21的一个整个侧面上涂敷
金属氧化物层13a，23a，但是也可仅仅在电极12，22表面附近涂敷上述金属
氧化物层，并且可产生相同的效果。

(第2实施形式)

本实施形式的等离子显示板虽然与第1实施形式的相同，但是未设置有电
介质玻璃层13，23，并且金属氧化物层13a，23a同时用作电介质层。

即，在该等离子显示板中，虽然金属氧化物层13a，23a具有电介质层的
性能，但是如果金属氧化物层13a，23a过薄，则难于发挥电介质层的作用，
从而金属氧化物层13a，23a的厚度设定在3～50μm的范围内。最好，上述厚
度设定在3～6μm的范围内。

上述金属氧化物除了可采用第1实施形式中所列举的氧化锆、氧化锌、氧
化钛、氧化铝、氧化硅、氧化镁、氧化铬以外，还可采用氧化铋、氧化铯、氧
化锑等。

此外，放电电极与寻址电极可首选上述的银电极或Cr-Cu-Cr电极，一
般可采用等离子显示板中所采用的金属电极。

按照本实施形式，如果通过CVD法形成由金属氧化物构成的电介质层，则
即使对于具有凹凸部的电极表面，仍可形成致密并且均匀的层。

于是，如果采用上述方法，即使在电介质层的厚度设定在3～6μm的范围
内，从而小于已有的厚度(20～30μm)的情况下，仍可形成其中的膜无缺陷
的电介质层，这样很难产生绝缘破坏。

另外，在按照已有的方式，通过涂敷电介质玻璃材料之后对其焙烧，从而
形成电介质层的场合，采用的是其燃烧温度不过高的，包括氧化锌的玻璃，但
是如果按照本实施形式，采用的是金属氧化物层13a，23a 同时用作电介质层
的结构，从而可形成不含有氧化铅的电介质层。

还有，由于金属氧化物层13a，23a是通过所谓的CVD的真空法形成的，
这样可在无需焙烧的步骤的情况下形成电介质层。于是，即使在所采用的玻离
基板较薄的情况下，在对电介质层进行焙烧时，仍减少由于热变形作用而造成
的玻璃基板翘曲或开裂的现象。

再有，按照上述方式，在通过CVD法形成同时用作电介质层的金属氧化物
层后，也可通过CVD法再在该金属氧化物层的表面上形成氧化镁保护层。在此
场合，如果采用在第1实施形式中所描述的CVD装置，连续地形成同时用作电
介质层的金属氧化物层和保护层，则由于在不与外部大气相接触的状态下形成
两层边界面，这样可形成高质量的保护层。

[实施例1]

表1(A)

表1(B)

根据第1实施形式和第2实施形式，形成表1所示的等离子显示板。

No.1～8，No.12和No.14～20是根据第1实施形式的实施例，放电电极和
寻址电极为银电极。No.9～11和No.21，22为根据第2实施形式的实施例，放
电电极和寻址电极为Cr-Cu-Cr电极。

如表1所示，No.1～8和No.12中的等离子显示板是采用由
PbO-B₂O₃-SiO₂-TiO₂-Al₂O₃系的玻璃形成电介质玻璃层13，23的。其介电常数ε随着
玻璃成分的不同，而在10～20的范围内变化。此外，电介质玻璃层13，23的
厚度设定在5～14μm的范围内。

放电气体为其Xe的含量按体积计为5％的He-Xe系混合气体，其是在
600Torr的密封压力下以密封方式充入的。

No.14～20中的等离子显示板中的电介质玻璃层13和电介质玻璃层23为
Bi₂O₃-ZnO-B₂O₃-SiO₂-CaO-TiO₂系玻璃，其介电常数ε设定在12～24的范
围内。此外，放电气体采用其中的Xe含量按体积计为7％的He-Xe系混合气体，
其是在600Torr的密封压力下以密封方式充入的。

No.1～24中的全部等离子显示板共同采用下述的条件。

对于荧光体层，蓝色荧光体采用BaMgAl₁₀O₁₇：Eu2+，绿色荧光体采用Zn₂SiO₄：
Mn，红色荧光体采用(YxCd_1-x)BO₃：Eu3+粒子(平均粒径为2.0μm)。

单元尺寸与42英寸的高清晰度电视机用的显示器相对应，隔壁24的高度
为0.15mm，隔壁24的间距(单元间距)为0.15mm，放电电极12中的电极间
距离为0.05mm。

MgO保护层14通过等离子CVD法形成，其原料采用乙酰丙酮镁(Magnesium
Acetylacetone)[Mg (C₅H₇O₂)₂]。

等离子CVD法的条件是：气化器的温度为125℃，玻璃基板47的加热温度
为250℃。氩气的流量为1L/分，氧气的流量为2L/分，上述气体在玻璃基板47
上流动的时间为1分钟，压力降低到10Torr，以300W的功率施加13.56MHz的
高频电场20秒。

此外，MgO保护层14的膜形成速度为0.1μm/分，所形成的厚度为1.0μm。

对按照上述方式形成的MgO保护层，通过X射线解析分析其晶粒定向，全
部的试样中的晶粒均沿(100)面定向。

[比较例1]

表1中的No.13，24的等离子显示板为比较例，其除了在电极上未涂敷金
属氧化物层以外，其它方面均按照与No12，23的等离子显示板相同的方式设
定。

[实验]

实验1：

按照放电维持电压为150V、频率为30KHz的方式对按照上述方式形成的
No.1～24的等离子显示板进行放电，测定板的亮度(初始值)。

上述实验结果同时记录在上述表1中。

实验2：

每种制作20个No.1～24的等离子显示板，将其供给加速寿命实验使用。

在该加速寿命实验中，在比一般的使用条件更加恶劣的条件(放电维持电
压200V，频率50KHz)下，连续放电4个小时。此后，对板内的电介质玻璃层
等情况(板的绝缘强度缺陷)进行分析，对在20个中产生不良的板的数量进
行测定。其结果也同时记录于表1中。

考察：

与已有的等离子显示板的板亮度为400cd/m²(参照：日经电子设备，1997
年Vol.5-5，106页)的情况相对，当观察表1中的No.1～24的等离子显示
板的亮度测定结果时，则该结果表示全部具有良好的板亮度。

可认为上述情况是由于与已有技术相比较，电介质玻璃层较薄，并且放电
气体的压力较高等原因造成的。

此外，No.13的等离子显示板的亮度比其它编号的等离子显示板低，可认
为这是由于下述原因造成的，该原因为：相对于No.13的等离子显示板的电介
质层厚度为20μm的情况，其它的编号的等离子显示板的相应厚度小于15μm。

此外，No.1～12和No14～23的等离子显示板与No.13，24相比较，尽管
其电介质玻璃层的厚度较小，但是如果观察其加速寿命实验的结果，则其具有
良好的绝缘强度。

上述结果表明，如果通过CVD法以金属氧化物涂敷电极，则电介质玻璃层
的厚度设定在小于已有技术的值(小于15μm)，可提高亮度，并且可提高绝
缘强度。

(第3实施形式)

图7A和图7B分别为本实施形式的等离子显示板的前面板的剖面图。

在图7A中，标号51表示前面玻璃基板，标号52表示显示电极，该显示
电极52由透明电极53和金属电极54构成。金属电极54的宽度小于透明电极
53，该金属电极54叠置于透明电极53上。此外，标号55表示下侧的电介质
层，标号56表示上侧的电介质层，标号57表示保护层，在显示电极52上涂
敷电介质层55，56。

此外，虽然图7A中省略了后面侧，但是在本实施形式的等离子显示板是
按照下述方式构成的，其采用下述的公知的后面板，即在后面玻璃基板上设置
有寻址电极、隔壁、荧光体层，粘接前面板和后面板，在位于这两块板之间的
放电空间内以密封方式充入放电气体(95％的氖与5％的氙)。

图7A中的前面板按照下述方式形成，该方式为：采用氧化锡或ITO(Indium
Tin Oxide)等氧化金属材料，在玻璃基板51的表面上形成透明电极53，在其
上印刷Ag材料，或按顺序叠置Cr-Cu-Cr，对其进行蒸镀，从而形成金属电
极54，在其上按照下面描述的方式，按顺序涂敷电介质层55、电介质层56、
保护层57。

通过涂敷玻璃料(铅玻璃)并对其焙烧，从而形成下侧的电介质层55。

上侧的电介质层56为氧化锆、二氧化钛、氧化锌、氧化铋、氧化铯、氧
化锑等金属氧化物构成的层，其采用蒸镀、溅射、CVD法等真空法形成。

在这里，考虑到安全性、材料的成本、与基层的反应性方面，下侧的电介
质层55按照下述方式形成，该方式为：采用在第1实施形式中所描述的CVD
法，以钛螯合物作为原料，从而形成氧化钛构成的层。

此外，对于保护层57，也按照相同方式采用CVD法，形成氧化镁构成的层。

在这里，电介质层56和保护层57是采用CVD法连续形成的。即，将形成
有显示电极52的前面玻璃基板51放置于CVD装置中，首先在显示电极52上
形成电介质层56，接着形成保护层57。

由于采用上述的连续的CVD方法，不仅可控制混入大气中的灰尘，而且还
可控制电介质层56的表面上吸附油脂成分或氮等，从而电介质层56与保护层
57之间的界面可很好实现连接，从而可获得难于产生剥离或开裂等现象的优质
膜。

此外，在上述的等离子显示板中，如图7B所示，也可不设置下侧的电介
质层55，而是在金属电极54上直接通过真空法(CVD)形成其厚度为数个μm
的电介质层56，在此场合，板的结构与上述的第2实施形式的相同。

由于通过按照上述方式，以真空法形成电介质层，与在大气中形成电介质
层的场合相比较，可使用的材料的选择范围增加，这样可选择折射率、透光率
良好的材料。

比如，将氧化镁的保护层57的厚度设定为500nm，采用下述材料形成其厚
度大于5μm的电介质层56，该材料是选自氧化铝、氧化硅、氧化镁，从而可
使前面板的透光率大于90％。

(第4实施形式)

图8A和图8B分别为本实施形式的等离子显示板的前面板的剖面图，与图
7A、7B相同，该附图也省略了后面板一侧。在该图中，标号61表示玻璃基板，
标号62表示显示电极，标号65表示由玻璃料构成的电介质层，标号66表示
由MgO构成的保护层。

在图8A的前面板中，显示电极62为在金属电极63的表面上形成有氧化
膜64的结构，在该显示电极62上涂敷电介质层65。

具有图8A中的结构的前面板可按照下述方式形成，该方式为：以其表面
可形成氧化膜的金属作为电极材料，在玻璃基板61的表面形成金属电极63，
对其进行氧化处理，在金属电极63的表面上形成氧化膜64，另外通过印刷并
焙烧玻璃料而形成电介质层65。

在这里，如果金属电极63的材料采用铝或钽，以金属电极63作为阳极，
通过可进行电解的阳极氧化法对其进行氧化处理，则可形成致密的氧化膜64。

此外，由于钽的电阻率较高，这样在具有较大面积的显示器中形成钽的金
属电极的场合，上述金属电极可形成在钽之间嵌入有铜等具有高导电性金属的
三层结构。该钽一铜一钽的三层结构的电极可按照下述方式形成，该方式为：
通过溅射法按顺序形成钽层、铜层、钽层，之后通过刻蚀法将除了作为电极而
保留的部分的其它部分去除。

图8B中的前面板按照下述方式构成，该方式为：显示电极62由透明电极
62a和金属电极63构成，在该金属电极63的表面上形成氧化膜64，在上述显
示电极62上涂敷电介质层65。在这里金属电极63是按照下述方式形成的，该
方式为：按照将透明电极64的一侧覆盖住的方式将金属电极63叠置于透明电
极64上。

具有图8B中的结构的前面板可按照下述方式形成，该方式为：采用氧化
锡或ITO(Indium Tin Oxide)等氧化金属材料，在玻璃基板61的表面上形成
透明电极62a；以铝或钽作为电极材料，在其上形成金属电极63，按照与上述
相同的方式对其进行氧化处理，在金属电极63的表面形成氧化膜64，此外还
可形成电介质层65。

如果采用上述的图8A和图8B中的前面板，由于致密的氧化膜64将金属
电极63的表面覆盖住，这样电介质层65的润湿性较好，很少产生因气泡等原
因导致膜不良的现象。因此即使在电介质层65以较薄的方式形成的情况下，
仍可防止绝缘破坏的情况。即不仅可实现高的抵抗电压，而且还可减少因抵抗
电压不良而造成的成品率降低。

另外，虽然在本实施形式中，是针对在电介质层上形成有保护层的等离子
显示板进行描述的，但是作为同时用作电介质层和保护层的层，也可通过真空
法形成氧化镁层，此场合的膜的厚度可在3～5μm的范围内。

(第5实施形式)

(等离子显示板整体的结构和制作方法)

图9A为本实施形式的交流面放电型等离子显示板的剖面示意图。虽然在
图9A中仅仅表示了一个单元，但是等离子显示板是按照将多个可发出红、绿、
蓝每种颜色的单元进行排列构成的。

此外，虽然在第1实施形式中在背面板一侧还设置有电介质层，但是在本
实施形式中在背面板一侧未设置电介质层。

上述等离子显示板是按照下述方式构成的，即在由具有低碱含量(碱含量
按重量计6.5％以下)的硼硅酸玻璃构成的前面玻璃基板71上，粘接形成有放
电电极(显示电极)72与电介质层73的前面板，同样在有由碱含量少的硼硅
酸玻璃构成的后面玻璃基板75上粘接形成有寻址电极76、隔壁77、荧光体层
78的后面板，在上述两块板之间所形成的放电空间79的内部以密封方式充入
放电气体。

具有低碱含量的硼硅酸玻璃在用于液晶方面已大量使用，例如在用于液晶
时其具有高的变形点(520～670℃)，并且具有低热膨胀系数(45～51×10^-7/
℃)，其尺寸为550mm×650mm，其厚度为1.1～0.7mm[比如，新陶瓷学(1995)
No.3，电子陶瓷学26[126]P1～10，1995年]。

如果按照上述方式，将具有低碱含量的硼硅酸玻璃用于玻璃基板中，则即
使在与已有技术相比较、板的厚度减薄到2mm以下的情况下，仍可减小在等离
子显示板制造过程中的玻璃基板热变形造成的翘曲。

下面对等离子显示板的制作方法进行描述。

前面板的制作：

前面板按照下述方式制作，该方式为：在前面玻璃基板71上形成放电电
极72，通过CVD法或等离子喷镀法在其上涂敷电介质层73，此外在该电介质
层73的表面上形成保护层74。

放电电极72为银电极，其是通过丝网印刷银电极用的浆料后并对其进行
焙烧的方法形成的。

在通过CVD法形成电介质层73的场合，采用在第1实施形式中所描述的
热CVD法以及等离子CVD法，形成Al₂O₃或SiO₂构成的层。

在采用等离子喷镀法形成电介质层73的场合，形成铅系或磷酸系玻璃层，
这一点将在下面详细描述。

对于保护层74，与第1实施形式相同采用CVD法形成沿(110)面或(100)
面定向的致密的晶粒结构的氧化镁层。

如果按照上述方式采用CVD法或等离子喷镀法，则可使玻璃基板保持比较
低的温度(小于350℃)，同时形成电介质层73。即，由于未按照已有的印刷
并焙烧玻璃材料的场合的方式，使玻璃基板处于500℃以上的高温的条件下，
这样可防止玻璃基板因热变形造成的翘曲等损伤。

后面板的制作：

在后面玻璃基板75上丝网印刷银电极用的浆料之后，对其进行焙烧，从
而形成寻址电极76。

接着，形成隔壁77。在本实施形式中，按照下面将要描述的方式，通过等
离子喷镀法形成隔壁77。

然后，在由隔壁77分隔形成的每个空间内设置每种颜色的荧光体，从而
形成荧光体层78。

通过粘接板制作等离子显示板：

与第1实施形式相同，粘接前面板和后面板，并且对放电空间79内部抽
真空，使其具有较高的真空度，之后以规定的压力按密封方式充入放电气体，
从而制成等离子显示板。

在本实施形式中，放电气体采用采用Ne-Xe系的气体。

(有关通过等离子喷镀法的电介质层和隔壁的形成方法)

图10为在本实施形式的等离子显示板中形成电介质层和隔壁时用的等离
子喷镀装置的示意图；

在图10所示的等离子喷镀装置中，标号81表示阴极，标号82表示阳极，
标号83表示电源，标号84表示直流电弧，标号85表示动作气体，标号86表
示电弧等离子流，标号87表示喷嘴，标号88表示被喷镀的电介质材料或隔壁
材料，标号89表示电介质材料供给口。

此外，图10表示的是下述的情况，即为了形成隔壁，在其表面上形成有
电极等的玻璃基板90上放置干膜91的状态下进行等离子喷镀，但是在形成电
介质层时，则是在不采用干膜91的情况下，在其表面上形成有电极的玻璃基
板的整个表面上进行等离子喷镀。

在采用上述等离子喷镀装置形成电介质层时，首先将其表面上形成有放电
电极的玻璃基板放置于等离子喷镀装置中，降低该装置内部的压力(0.2Torr)。

接着，采用电源83在阴极81与阳极82之间施加电场，同时产生直流电
弧84。与此同时，在它们之间流过动作气体(氩气)85，形成电弧等离子流。

然后，由粉末供给口89提供电介质材料88，使喷镀喷嘴87沿玻璃基板走
过，同时进行喷镀，从而形成电介质层。

电介质材料88采用铅系玻璃或磷酸系玻璃粉末(其热膨胀系数为45～50^-7/
℃，软化点为700～720℃)。

下面对采用上述等离子喷镀装置形成隔壁的方法进行说明。

如图10所示，在其表面形成有电极的玻璃基板90的表面上叠置下述干膜
(感光性干膜)91(或具有相同开口的掩模)，该干膜91在待形成隔壁的部
分具有开口92，将上述基板放置于等离子喷镀装置中，按照上述相同的方式，
形成电弧等离子流。

接着，由粉末供给口89提供隔壁材料88，使喷镀喷嘴87沿玻璃基板上的
开口92走过，同时进行喷镀，从而形成隔壁，之后将干膜91(或掩模)剥离
掉。

上述隔壁材料88采用氧化铝(Al₂O₃)或富铝红柱石(3Al₂O₃·2SiO₂)的
粉末。

另外，虽然在本实施形式中给出的是通过等离子喷镀法以与寻址电极76
相平行的方式形成隔壁77的例子，但是同样还可采用等离子喷镀法以与寻址
电极相垂直的方式形成隔壁。

此外，虽然在本实施形式中，未在后面板一侧形成电介质层，但是与第2
实施形式相同，也可在后面板一侧形成电介质层。在此场合，由于在形成后面
板时，可以非焙烧的方式形成电介质层和隔壁，从而即使在采用较薄的后面玻
璃基板的情况下，也很难产生翘曲。

还有，在制作后面板时，也可在采用等离子喷镀法形成隔壁77后，通过CVD
法或等离子喷镀法形成电介质层80，从而如图9B所示，形成电介质层80覆盖
隔壁77的表面这样的板结构。

由于当通过等离子喷镀法形成隔壁时，与已有的制作方法形成的隔壁相比
较，很容易形成具有多孔性的隔壁，这样由隔壁形成的放电空间会产生气体(排
气)，可认为上述情况也是造成等离子显示板性能变差的原因，但是如果按照
图9B所示的方式，采用以电介质层覆盖隔壁的表面的板结构，则可防止上述
排气。

(本实施形式的制作方法与已有制作方法的效果比较)

按照已有方式，在通过印刷并焙烧铅系玻璃(其热膨胀系数为80～83×10^-7/
℃)(燃烧温度为500～600℃)的方法形成电介质层的场合，由于膨胀系数
差造成的热变形的作用，很容易在电介质层中产生裂缝。此外，当隔壁也通过
已有的涂敷玻璃材料并对其焙烧的方法形成时，由于热变形的作用，在电介质
层中很容易产生裂缝。

另外，即使在电介质层或隔壁材料采用热膨胀系数低的玻璃的情况下，由
于其热膨胀系数低(50×10^-7/℃以下)的玻璃软化点高(700℃以上)，必须
设定高的燃烧温度，其结果是，很容易在焙烧时使玻璃基板产生翘曲，或在电
介质层、隔壁中产生裂缝等情况。

与上述情况相对，如果按照本实施形式，通过CVD法或喷镀法形成电介质
层，通过喷镀法形成隔壁，则在形成电介质层和隔壁时，无需按照已有印刷法
的方式进行焙烧。因此，在等离子显示板的制造过程中，玻璃基板或电介质层
或隔壁可避免经受500℃以上的高温，这样可大大减小玻璃基板或电介质层或
隔壁产生的热变形。于是，即使在所采用的玻璃基板的厚度较小的情况下，仍
可防止玻璃基板产生翘曲，或在电介质层、隔壁中产生裂缝。

此外，如果玻璃基板采用具有低碱含量的硼硅酸玻璃，则与已有的碱石灰
玻璃相比较，由于热膨胀系数较低，从而可获得更好的效果。

再有，由于燃烧炉也不使用大量的能量，从而还可节省能量。

此外，由于无需进行焙烧，这样电介质层或隔壁的材料不必含有铅，从而
还可获得形成不含有铅的电介质层或隔壁。

[实施例2]

表2

表3

表2、表3所示的No.25～32的等离子显示板是根据上述第5实施形式形
成的，表2表示每个等离子显示板的玻璃基板的特性，表3表示电介质层、保
护层、隔壁的形成条件和实验结果。

作为玻璃基板，如表2所示，No.25、26采用无碱玻璃的OA-2[日本电气
硝子(株)的商品名称]，No.27、28采用其碱成分按重量计6.5％的BLC[日本
电气硝子(株)的商品名称]，No.29、30采用无碱玻璃的NA45[NHテクノグラ
ス(株)的商品名称]，No.31、32采用无碱玻璃的NA35[NHテクノグラス(株)
的商品名称]。

每个玻璃基板的厚度设定在0.1～1.5mm的范围内，如表2所示。

电介质层的形成：

电介质层的厚度全部设定为20μm。

在No.25，27，28，30中，通过等离子喷镀法形成电介质层。

No.25按照下述方式形成，该方式为：动作气体为氩气(Ar)，作为电介
质材料，其以下述的玻璃粉末作为原料，该玻璃粉末由其软化点为720℃、热
膨胀系数为45×10^-7/℃的PbO(30)-B₂O₃(20)-SiO₂(45)-Al₂O₃(5)构
成，以5KW的电力形成等离子流，喷镀10分钟。

No.27按照下述方式形成，该方式为：采用下述的玻璃粉末作为原料、在
相同的条件下形成，该玻璃粉末由其软化点为700℃、热膨胀系数为50×10^-7/
℃的P₂O₅(45)-ZnO(34)-Al₂O₃(1S)-CaO(3)构成。同样No.28、30
也在与No.25、No.27相同的条件下形成，但是在这里玻璃的材料成分是不同
的。

在No.26中，通过热CVD法形成电介质层。采用二新戊酰基甲烷铝(Aluminum
Dipivaloyl Methane)[Al (C₁₁H₁₉O₂)₃]作为原料，气化器的温度为125℃，玻
璃基板的加热温度为250℃。

此外，氩气的流量为1L/分，氧气的流量为2L/分，上述气体的流动时间
为20分钟，膜形成速度调整到1.0μm/分，形成由Al₂O₃构成的电介质层。

在No.28、31、32中，通过等离子CVD法形成电介质层。采用乙酰丙酮铝
(Aluminum Acetylacetone)[Al (C₅H₇O₂)₃]或TEOS作为原料，玻璃基板的
加热温度设定为250℃，使反应容器内部的压力降低到10Torr，同时施加
13.56MHz的高频电场，从而形成Al₂O₃，SiO₂，或3 Al₂O₃·2 SiO₂的电介质层。

保护层的形成方法：

保护层的厚度全部设定为1μm。

在No.25、26中，通过热CVD法，采用环戊二烯基镁(Cyclopentadienyl
Magnesium)[Mg (C₅H₅)₂]作为原料，气化器23的温度为100℃，玻璃基板27
的加热温度为250℃，氩气的流量为1L/分，氧气的流量为2L/分，上述气体的
流动时间为1分钟，从而形成保护层。

在No.27～32中，通过等离子CVD法，采用Mg (C₅H₅)₂作为原料，通过等
离子CVD法，将玻璃基板的加热温度设定在250℃，使压力降低到10Torr，施
加13.56Mhz的高频电场，从而形成保护层。

隔壁的形成方法：

隔壁按照下述方式制作，该方式为：通过等离子喷镀法，用干膜将基板掩
盖，动作气体采用氩气(Ar)，通过5KW的电力形成等离子流，喷镀隔壁材料
10分钟。与42英寸的高清晰度电视机用的显示器相对应，隔壁的高度为
0.12mm，隔壁的间距(单元间距)设定为0.15mm。

在No.25，26中，隔壁材料采用平均粒径为5μm的氧化铝(Al₂O₃)。

在No.27～32中，隔壁材料采用平均粒径为5μm的富铝红柱石
(3Al₂O₃·2SiO₂)。

下面列出其它的条件，这些条件为No.25～32共同采用。

玻璃基板的尺寸为对形成42英寸的面板所必需的97cm×57cm。

对于荧光体层，蓝色荧光体采用BaMgAl₂O₂：Eu2+，绿色荧光体采用Zn₂SiO₂：
Mn，红色荧光体采用(YxGd_1-x)BO₃：Eu3+粒子(平均粒径为2.0μm)。

将每个荧光体与包含10％的乙基纤维素的α-萜品醇混合，通过3个压辊
形成丝网印刷用浆料，通过丝网印刷法在隔壁内部进行印刷，在500℃的条件
下进行焙烧，从而形成荧光体层。

放电气体采用包含5％的Xe气的氖(Ne)气，在600Torr的密封压力下，
以密封方式充入上述气体。

对按照上述方式制成的等离子显示板，测定在放电维持电压为200V、频率
为30KHz的条件下进行放电时的紫外线的波长，其中以173nm为中心的Xe分
子线产生的激发波长为主。

[比较例2]

No.33的等离子显示板除了下述方面以外，其它方面与按照No.25相同的
方式形成，该下述方面指：玻璃基板为碱石灰玻璃，其厚度为2.7mm。

No.34的等离子显示板除了下述方面以外，其它方面与按照No.26相同的
方式形成，该下述方面指：玻璃基板也为碱石灰玻璃，其厚度为1.5mm。

No.35的等离子显示板除了下述方面以外，其它方面与按照No.27相同的
方式形成，该下述方面指：玻璃基板为等离子显示板用高变形点玻璃(PD-
200)，其厚度为2.7mm。

No.36的等离子显示板除了下述方面以外，其它方面与按照No.31相同的
方式形成，该下述方面指：玻璃基板为等离子显示板用高变形点玻璃(PD-
200)，其厚度为1.5mm。

[实验]

对所制成的No.25～36的等离子显示板，按照下述方式观察形成板时的开
裂或产生裂缝的情况。

为了进行老化处理，在放电维持电压为200V、频率为30KHz的条件下对板
进行放电，测定板的亮度，之后对上述板驱动5000小时后的板的亮度变化率
(相对初始值在驱动5000小时后亮度的变化率)和板的缺陷进行分析。

上述观察和判断结果如表3所示。

从表2、表3所示的结果显然可知，与No.33～36的等离子显示板相比较，
No.25～32的等离子显示板中的玻璃厚度薄，板的重量轻，并且在板的电介质
层中没有裂缝，或者板未产生开裂。特别是，在No.25，26和No.29～32中，
采用其变形点为610℃以上的无碱玻璃基板，可获得良好的结果。

可认为上述情况是由于下述原因造成的，该原因指：由于在No.25～32的
等离子显示板中，采用其热膨胀系数小的低碱成分的玻璃基板，从而即使在基
板薄的情况下，在进行焙烧时仍很难于产生翘曲，此外为了形成电介质层或隔
壁，采用与基板的热膨胀系数相适合的电介质材料或隔壁材料，由于采用CVD
法或喷镀法，可减少在等离子显示板制作时产生的热变形。

(其它事项)

此外，虽然在上述第1～5实施形式中，在玻璃基板的一侧整体表面上涂
敷电介质层，但是也可仅在电极表面附近涂敷上述电介质层。

还有，虽然在上述第1～5实施形式中，给出的是通过将隔壁固定于玻璃
基板上的方式构成后面板的例子，但是本发明不必限于该例子，例如本发明也
可采用将隔壁设置于前面板一侧的结构等，从而可用于一般的AC型等离子显
示板。

再有，虽然上述第1～5实施形式是针对交流面放电型等离子显示板进行
描述的，但是本发明不必限于该情况，本发明也可用于对置电极型等离子显示
板。

虽然参照附图通过实施形式对本发明进行了全面的描述，但是应注意到，
对该领域普通技术人员来说容易得出各种变换和改进。于是，如果上述变换和
改进不离开本发明的请求保护范围，则它们应当落入上述范围内。