專利名稱：等離子顯示屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及等離子顯示屏，特別地，涉及AC面放電型的等離子顯示屏。
背景技術(shù)：
自發(fā)光型的代表性的圖像顯示裝置是CRT，然而，等離子顯示屏(PDP)由于其較易制造大型而且薄形的面板的特長(zhǎng)，因而得到快速的普及。PDP有DC(直流)型和AC(交流)型，在可靠性、圖像質(zhì)量等各方面，AC型更為優(yōu)異，特別是三電極面放電型PDP正在普及。
三電極面放電型PDP的結(jié)構(gòu)為，前面基板和背面基板隔開間隔相互平行配置，在前面基板的一個(gè)面上，多個(gè)顯示電極對(duì)(掃描電極和維持電極)形成帶狀，進(jìn)一步，覆蓋這些電極群層疊了電介質(zhì)膜以及保護(hù)膜，另一方面，在背面基板的另一個(gè)面上，多個(gè)數(shù)據(jù)電極形成為帶狀，進(jìn)一步，覆蓋著數(shù)據(jù)電極層疊了電介質(zhì)膜，在相鄰的數(shù)據(jù)電極間的電介質(zhì)膜上形成間隔壁，進(jìn)一步，在電介質(zhì)膜的表面上以及間隔壁的側(cè)壁上涂布熒光體膜。這樣，在顯示電極對(duì)和數(shù)據(jù)電極立體交差的位置上形成放電單元，隨著對(duì)各電極施加電壓，通過各放電單元產(chǎn)生放電發(fā)光以顯示圖像。
這里，為了減少電阻，多數(shù)情況是，上述顯示電極對(duì)采用各電極具有在透明電極上層疊金屬總線電極的結(jié)構(gòu)，另外，上述保護(hù)膜起到保護(hù)顯示電極、電介質(zhì)膜不受因放電而產(chǎn)生的高能量的離子的影響，并且起到使放電單元內(nèi)二次電子高效發(fā)射出來以降低放電電壓的作用。另外，保護(hù)膜也必須具備在其表面保持壁電荷的功能。
該保護(hù)膜的材料一般采用耐濺射特性優(yōu)良并且二次電子發(fā)射系數(shù)大的MgO，并通過薄膜工藝形成。
在具有上述特長(zhǎng)的PDP中，仍然有兩個(gè)課題今后需要解決，那就是降低功耗以及抑制放電偏差，為了解決該問題，正在從面板結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)方法、材料等各方面進(jìn)行研究。
例如，在專利文獻(xiàn)1中記載有，在等離子顯示屏上，為了提高二次電子發(fā)射系數(shù)，在前面基板一側(cè)的電介質(zhì)膜上，依次層疊碳納米管(以后記作CNT)層和MgO層以形成二層結(jié)構(gòu)。這樣一來，通過在CNT層上形成MgO層，以使MgO附著在CNT表面的凹凸部，與單獨(dú)的MgO保護(hù)膜相比，其表面積增大，二次電子發(fā)射系數(shù)顯著增加。
可以認(rèn)為，以這種方式增大保護(hù)膜的二次電子發(fā)射系數(shù)，對(duì)于降低放電開始電壓、改善發(fā)光效率是有效的。
專利文獻(xiàn)1特開2001-222944號(hào)公報(bào)(日本專利公開公報(bào))發(fā)明內(nèi)容發(fā)明要解決的問題然而，以上述方式將保護(hù)膜作成二層結(jié)構(gòu)的PDP中，為了在MgO層表面上形成足夠的凹凸以增大二次電子發(fā)射系數(shù)，需要在CNT層上形成較薄的MgO層，然而，這種情況下，因MgO層涂布不均勻，各個(gè)放電單元的二次電子發(fā)射性能會(huì)產(chǎn)生偏差，驅(qū)動(dòng)時(shí)容易產(chǎn)生放電偏差。其結(jié)果是，所顯示的圖像質(zhì)量下降，這一點(diǎn)是不理想的。
本發(fā)明的目的在于，在PDP中在確保保護(hù)膜表面的壁電荷保持性能的同時(shí)抑制驅(qū)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的放電偏差，同時(shí)降低放電開始電壓以減少功耗。
用于解決問題的方式因此，在本發(fā)明的PDP中，將在一側(cè)主面配置電極并且覆蓋著該電極依次形成電介質(zhì)膜以及保護(hù)膜的前面基板和背面基板隔開間隔對(duì)置配置，并且配置由導(dǎo)電物質(zhì)或半導(dǎo)體物質(zhì)構(gòu)成的針狀結(jié)晶體，使其在厚度方向上貫通電介質(zhì)膜以及保護(hù)膜中的至少一方。
這里，最好是，針狀結(jié)晶體與前面基板的主表面大致垂直地豎立，并且在針狀結(jié)晶體的相互之間層疊填滿保護(hù)膜以及電介質(zhì)膜的材料。另外，最好是，電介質(zhì)膜的材料和針狀結(jié)晶體形成相位分離結(jié)構(gòu)物。
特別地，其結(jié)構(gòu)最好是，以與前面基板的主面大致垂直的豎立狀態(tài)配置針狀結(jié)晶體，使其在厚度方向上貫通電介質(zhì)膜，并且在針狀結(jié)晶體的相互之間層疊填滿電介質(zhì)膜的材料以及保護(hù)膜的材料。
針狀結(jié)晶體最好使用石墨結(jié)晶體。作為石墨結(jié)晶體，適用CNT、石墨納米纖維(GNF)、類金剛石碳(DLC)。
針狀結(jié)晶體也可以采用四足形的粒子。
發(fā)明的效果借助于本發(fā)明的PDP，利用在厚度方向上貫通電介質(zhì)膜或保護(hù)膜而配置的針狀結(jié)晶體的動(dòng)作，在高能量的粒子或電子沖擊保護(hù)膜時(shí)產(chǎn)生的二次電子發(fā)射量會(huì)增大。因此，在對(duì)降低PDP的放電開始電壓以及抑制放電偏差作出貢獻(xiàn)的同時(shí)，由于PDP的發(fā)光效率增大，能夠大幅度減少功耗。
這里，如果針狀結(jié)晶體與前面基板的主表面大致垂直地豎立并且在針狀結(jié)晶體的相互之間層疊填滿保護(hù)膜以及電介質(zhì)膜的材料，另外，如果電介質(zhì)膜的材料和針狀結(jié)晶體形成相位分離結(jié)構(gòu)物，就能夠高效地發(fā)射電子，因此，放電開始電壓的降低效果顯著。
特別地，在結(jié)構(gòu)為以與前面基板的主面大致豎立的狀態(tài)配置針狀結(jié)晶體以使其在厚度方向上貫通電介質(zhì)膜并且在針狀結(jié)晶體的相互之間填滿并層疊電介質(zhì)膜的材料以及保護(hù)膜的材料的情況下，隨著向電極施加電壓，電子從電極經(jīng)由針狀結(jié)晶體供至放電空間。這樣一來，在向電極施加電壓時(shí)，利用電子經(jīng)由針狀結(jié)晶體供至放電空間的作用，也能夠降低放電開始電壓以及放電偏差。
這里，在針狀結(jié)晶體的前端露出到放電空間的情況下，電子直接供至放電空間，然而，在針狀結(jié)晶體的前端不露出到放電空間并且掩埋在保護(hù)膜中的情況下，由于在保護(hù)膜內(nèi)構(gòu)成保護(hù)膜的結(jié)晶相互之間通常形成有間隙，電子也從針狀結(jié)晶體的前端通過該間隙供至放電空間。因此，在針狀結(jié)晶體的前端掩埋在保護(hù)膜中的情況下，耐久性更好。
另一方面，在本發(fā)明的PDP中，在電介質(zhì)膜中，由于在貫通針狀結(jié)晶體的位置以外的區(qū)域中確保了電極和保護(hù)膜之間的絕緣性，因此，在該區(qū)域中確保了保護(hù)膜表面的壁電荷保持性能。
另外，由于不需要讓保護(hù)膜表面帶有凹凸來擴(kuò)大表面積，因此，不需要將保護(hù)膜做薄。因此，能夠消除保護(hù)膜的形成不均，也能夠抑制二次電子發(fā)射性能偏差的產(chǎn)生。
由此，根據(jù)本發(fā)明，在抑制放電偏差的同時(shí)，能夠確保壁電荷保持性能并且降低放電開始電壓。
針狀結(jié)晶體最好使用石墨結(jié)晶體。
這種情況下，如果使得在電介質(zhì)膜和石墨結(jié)晶體之間、或者電極和石墨結(jié)晶體之間夾有從Fe、Co以及Ni中選擇出來的1種或多種金屬構(gòu)成的金屬層，則通過在基板上的電介質(zhì)膜上或者電極表面上形成金屬層、在該金屬層上堆積石墨結(jié)晶體這種方法，能夠容易地生成與基板面呈豎立狀態(tài)的針狀石墨結(jié)晶體。具體地，可以通過采用以乙烯作為原料氣體的等離子CVD法，在較低的溫度下生成與基板大致垂直的石墨結(jié)晶體。
另外，通過改變金屬層的形成形態(tài)，能夠調(diào)整石墨結(jié)晶體的束尺寸及其面密度。
石墨結(jié)晶體使用CNT、石墨納米纖維(GNF)、類金剛石碳(DLC)。
針狀結(jié)晶體如果采用四足形的粒子，則利用在電介質(zhì)膜或電極表面上涂布該粒子的方法，能夠容易地配置與基板面呈垂直的狀態(tài)的針狀結(jié)晶體。
四足形的粒子最好使用ZnO。
在配置于前面基板的電極中包含顯示電極對(duì)的情況下，如果在顯示電極對(duì)的一方或雙方上配置針狀結(jié)晶體，則上述放電開始電壓降低的效果顯著。
在配置于前面基板的電極中包含顯示電極對(duì)和形成在該顯示電極間的電子發(fā)射電極的情況下，即使在電子發(fā)射電極上配置針狀結(jié)晶體，也能夠獲得放電開始電壓降低的效果。
這種情況下，最好是，在維持放電時(shí)，在顯示電極上施加維持電壓的同時(shí)將電子發(fā)射電極保持在接地電位或浮動(dòng)電位。
在本發(fā)明中，最好是，用從MgO、CaO、SrO以及BaO中選擇出來的金屬氧化物或者這些金屬氧化物的化合物來形成保護(hù)膜。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的PDP的結(jié)構(gòu)的主要部分的透視圖。
圖2是表示實(shí)施方式1的前面面板10的結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是表示實(shí)施方式3的PDP中維持放電時(shí)的放電圖案的圖。
圖4是表示實(shí)施方式1的前面面板10的結(jié)構(gòu)的圖。
圖5是表示實(shí)施方式1的前面面板10的結(jié)構(gòu)的圖。
圖6是表示實(shí)施方式2的前面面板10的結(jié)構(gòu)的圖。
圖7是表示實(shí)施方式3的前面面板10的結(jié)構(gòu)的圖。
圖8是表示實(shí)施方式3的前面面板10的結(jié)構(gòu)的圖。
圖9是表示實(shí)施方式3的PDP在維持放電時(shí)的放電圖案的圖。
圖10是表示實(shí)施方式3的變形例中前面面板10的結(jié)構(gòu)的圖。
圖11是表示實(shí)施方式4的前面面板10的主要部分的透視圖。
圖12是表示實(shí)施方式5的前面面板10的結(jié)構(gòu)的圖。
符號(hào)的說明10前面面板11前面基板12顯示電極對(duì)13電介質(zhì)膜14保護(hù)膜15針狀結(jié)晶體16觸媒層20背面面板21背面基板22數(shù)據(jù)電極23電介質(zhì)膜24間隔壁25熒光體膜30放電空間40針狀結(jié)晶粒子100PDP121掃描電極121顯示電極122維持電極123電子發(fā)射電極141保護(hù)膜下層142保護(hù)膜上層實(shí)施發(fā)明的最佳方式參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。
〔實(shí)施方式1〕圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中PDP的結(jié)構(gòu)的主要部分的透視圖。
該P(yáng)DP100中，前面面板10和背面面板20貼合在一起。
前面面板10的結(jié)構(gòu)為，在由玻璃板形成的前面基板11的一個(gè)面上，多個(gè)顯示電極對(duì)12(掃描電極121和維持電極122)形成為帶狀，進(jìn)一步地，覆蓋著這些電極組層疊第一電介質(zhì)膜13以及保護(hù)膜14。
另一方面，背面面板20的結(jié)構(gòu)為，在由玻璃板形成的背面基板21的一個(gè)面上，多個(gè)數(shù)據(jù)電極22形成為帶狀，進(jìn)一步地，覆蓋著數(shù)據(jù)電極22層疊第二電介質(zhì)膜23，在該第二電介質(zhì)膜23上，在數(shù)據(jù)電極22之間形成間隔壁24，進(jìn)一步，在電介質(zhì)膜23的表面上以及間隔壁24的側(cè)壁上涂布熒光體膜25。
上述前面基板11和背面基板21隔著間隔壁24相互隔開間隔地平行配置，在顯示電極對(duì)12和數(shù)據(jù)電極22立體交差的位置上形成放電單元。
該P(yáng)DP中，在驅(qū)動(dòng)時(shí)，在要點(diǎn)亮的放電單元，對(duì)掃描電極121和數(shù)據(jù)電極22施加電壓以產(chǎn)生寫入放電并儲(chǔ)存壁電荷，此后，對(duì)掃描電極121和維持電極122交替施加維持脈沖。由此，有選擇地在進(jìn)行寫入放電的放電單元產(chǎn)生維持放電進(jìn)行發(fā)光，顯示出圖像。
掃描電極121以及維持電極122分別是在金屬氧化物形成的寬幅度的透明電極121a、122a上層疊窄幅度的金屬總線電極121b、122b而構(gòu)成的。
電介質(zhì)膜13的材料采用介質(zhì)玻璃、SiO2。
保護(hù)膜14的材料采用MgO、CaO、SrO、BaO等金屬氧化物、或者從這些氧化物中選出的2種以上的化合物(例如，MgO和CaO的化合物)。
(前面面板10的結(jié)構(gòu))圖2、4(a)、5是表示本實(shí)施方式的前面面板10的結(jié)構(gòu)的剖面圖案圖。
圖2、圖4(a)、圖5所示的前面面板10雖然在細(xì)微部分存在不同點(diǎn)，但它們都是在第一電介質(zhì)膜13的表面上以豎立的狀態(tài)配置針狀結(jié)晶體15，并且各針狀結(jié)晶體15在厚度方向上貫通保護(hù)膜14。該針狀結(jié)晶體15由導(dǎo)電物質(zhì)或半導(dǎo)體物質(zhì)形成。
另外，從顯示電極121、122的表面上觀察時(shí)，針狀結(jié)晶體15配置成分散在第一電介質(zhì)膜13的表面上。
換言之，針狀結(jié)晶體15散布在第一電介質(zhì)膜13上，其間隙用保護(hù)膜14的材料進(jìn)行填充，針狀結(jié)晶體15和保護(hù)膜14形成相位分離結(jié)構(gòu)。
另外，在圖2、4(a)、5所示的示例中，雖然是覆蓋著第一電介質(zhì)膜13的表面整體設(shè)置了針狀結(jié)晶體15，然而，也可以僅在相當(dāng)于放電單元的中央部位的位置配置針狀結(jié)晶體15。
針狀結(jié)晶體15最好采用針狀的石墨粒子。作為針狀石墨粒子的具體示例，可以列舉CNT、GNF、DLC。在CNT中有導(dǎo)電性的和半導(dǎo)體性的，可以使用任何一種。
如圖2、圖3所示，在針狀結(jié)晶體15和第一電介質(zhì)膜13之間隔著觸媒層16，而該觸媒層16是在制造時(shí)為了生成針狀石墨粒子而設(shè)置的作為核的物質(zhì)，采用Ni、Fe、Co等金屬。
作為針狀結(jié)晶體15在第一電介質(zhì)膜13上的分散形態(tài)，在圖2的示例中是均勻地分散在第一電介質(zhì)膜13上，然而，在圖4、5的示例中，在第一電介質(zhì)膜13上，存在針狀結(jié)晶體15的區(qū)域和不存在針狀結(jié)晶體15的區(qū)域是交錯(cuò)混雜的。具體地，在圖4(b)中，在不存在針狀結(jié)晶體15的區(qū)域之中，散布有存在針狀結(jié)晶體15的區(qū)域，在圖4(c)中，存在針狀結(jié)晶體15的區(qū)域和不存在針狀結(jié)晶體15的區(qū)域形成為帶狀。
另外，在圖2、4(a)所示的前面面板10，針狀結(jié)晶體15的前端部從保護(hù)膜14的表面突出到放電空間30，然而，只要針狀結(jié)晶體15的前端部靠近保護(hù)膜14的表面附近，它也可以不突出到放電空間30。
(前面面板10的制造方法)首先，說明制造上述圖2、4的前面面板10的方法。
在前面基板11上形成掃描電極121和維持電極122之后，形成第一電介質(zhì)膜13?？梢酝ㄟ^例如用濺射法或EB蒸鍍法將SiO2堆積在前面基板11上來形成該第一電介質(zhì)膜13?；蛘撸部梢酝ㄟ^堆積低熔點(diǎn)的玻璃材料來形成該第一電介質(zhì)膜13。
在第一電介質(zhì)膜13上利用濺射法或電子束蒸鍍法形成觸媒層16的材料(Ni、Fe、Co等金屬)。
在形成該觸媒層16時(shí)，在圖2所示的前面面板10的整個(gè)面上形成觸媒層16。這種情況下，觸媒層16的膜厚形成為10nm以下、或者25nm厚度，由此，實(shí)際上成為島狀的不連續(xù)的膜狀態(tài)。另一方面，在圖4所示的前面面板10的情況下，構(gòu)圖形成觸媒層16。
作為構(gòu)圖的方法，既可以采用僅將要形成觸媒層16的區(qū)域開口后的掩模來構(gòu)圖的方法，也可以采用下述方法，即，在整個(gè)面上層狀地形成觸媒層16的材料之后，構(gòu)圖去除要形成觸媒層16的區(qū)域以外的部分。
接著，在真空工藝中在觸媒層16上生成針狀的石墨粒子。此時(shí)，僅在觸媒層16上有選擇性地使石墨粒子成長(zhǎng)，在觸媒層16上垂直地形成由石墨形成的針狀結(jié)晶體15。
例如，在采用乙烯作為原料氣體的等離子CVD中，在約400℃的基板溫度下生成石墨粒子后，只在觸媒層16上有選擇地生成直徑φ為200nm的束狀CNT，束的直徑約為1～5μm。
這里，如果適當(dāng)設(shè)定基板的溫度、析出速度、基材的狀態(tài)等析出條件，就能夠調(diào)整在觸媒層16上形成CNT的密度并且形成適度的分散。
因此，即使如圖2所示在整個(gè)面上形成觸媒層16的情況下，由于如上所述實(shí)際上形成為島狀，也能夠使CNT適度地分散在該觸媒層16上。
另一方面，如圖4所示那樣構(gòu)圖形成觸媒層16的情況下，通過控制各觸媒層16的尺寸以及分布，能夠控制在第一電介質(zhì)膜13上成長(zhǎng)的CNT束的尺寸。
例如，如圖4(b)所示，使得觸媒層16分散并且各觸媒層16的尺寸φ為3μm的情況下，在各觸媒層16上呈束狀生成了30～60條φ200nm的CNT。
接著，在形成針狀結(jié)晶體15的前面基板11上形成保護(hù)膜14?？梢酝ㄟ^濺射法或EB蒸鍍法堆積MgO來形成該保護(hù)膜14。
在該工序，在第一電介質(zhì)膜13上，以浸透在針狀結(jié)晶體15相互之間的間隙中的形式堆積保護(hù)膜14的材料。
因此，豎立的針狀結(jié)晶體15和保護(hù)膜14的材料形成相位分離結(jié)構(gòu)。
接著，說明制造上述圖5的前面面板10的方法。
在前面基板11上形成掃描電極121和維持電極122之后，形成第一電介質(zhì)膜13，在它的整個(gè)面上形成觸媒層16，在其上堆積MgO之后在整個(gè)面上形成保護(hù)膜下層141。
然后，在該保護(hù)膜下層141上，利用掩模蝕刻形成盲孔以形成露出到觸媒層16的深度。盲孔的直徑φ是例如5μm。
其次，在真空工藝中，在觸媒層16上生成針狀石墨粒子。此時(shí)，在保護(hù)膜下層141的表面上幾乎不產(chǎn)生石墨粒子，僅在位于盲孔的底面上的觸媒層16上選擇性地生成石墨粒子，石墨粒子的針狀結(jié)晶相對(duì)于前面基板11垂直生長(zhǎng)。
其次，在保護(hù)膜下層141的表面上，利用濺射法或EB蒸鍍法堆積MgO以形成保護(hù)膜上層142。在該工序中，保護(hù)膜上層142的材料進(jìn)入到盲孔內(nèi)與石墨粒子的空隙中，其結(jié)果是，豎立的針狀結(jié)晶體15和保護(hù)膜上層142的材料形成相位分離結(jié)構(gòu)。
(使用本實(shí)施方式的前面面板10所得的效果)借助于上述結(jié)構(gòu)的前面面板10，與以往的保護(hù)膜相同，保護(hù)膜14在發(fā)揮保護(hù)第一電介質(zhì)膜13、顯示電極121、122不受到放電產(chǎn)生的高能量離子的影響的作用的同時(shí)，發(fā)揮使得二次電子在放電空間30內(nèi)高效發(fā)射以降低放電電壓并且使得放電偏差減小的作用。
另外，由于針狀結(jié)晶體15與前面基板11的表面大致垂直地豎立著，因此，可以高效地進(jìn)行離子和能量交換并且吸收一次電子以良好地發(fā)射二次電子。這一點(diǎn)參照?qǐng)D3加以說明。
圖3是表示在具備上述前面面板10的PDP中維持放電時(shí)的放電圖案(放電電流的圖案)的圖。
如該圖所示，在維持放電時(shí)，在掃描電極121上的針狀結(jié)晶體15和維持電極122上的針狀結(jié)晶體15之間，放電圖案35呈圓弧狀。因此，由于放電產(chǎn)生的一次電子或離子以近似垂直于保護(hù)膜14表面的角度入射，故二次電子從保護(hù)膜14的表面高效地發(fā)射出來。由此，能夠獲得較高的二次電子發(fā)射系數(shù)。
另外，當(dāng)針狀結(jié)晶體15的前端露出在放電空間30的情況下，一次電子或離子有效地沖擊該露出的部分，進(jìn)一步，二次電子在針狀結(jié)晶體15相互的間隙內(nèi)發(fā)生沖擊，連鎖式發(fā)射出大量二次電子。
特別地，在針狀結(jié)晶體15是CNT或DLC那樣的石墨粒子的情況下，能夠獲得高的電子發(fā)射系數(shù)。
如上所述，借助于本實(shí)施方式的前面面板10，利用針狀結(jié)晶體15的作用，能夠獲得因提高二次電子發(fā)射效果引起的放電開始電壓降低的效果，由此，不需要在保護(hù)膜14本身的表面上形成凹凸。即，即使將保護(hù)膜14形成得較厚，也可以獲得相應(yīng)效果。
由此，通過確保保護(hù)膜14的厚度并且消除形成保護(hù)膜14時(shí)的不均勻，還能夠抑制二次電子發(fā)射性能的偏差，使顯示質(zhì)量均勻化。
這樣一來，借助于本實(shí)施方式的前面面板10的PDP，能夠抑制放電偏差，同時(shí)能夠確保壁電荷保持性能并且降低放電開始電壓。
另外，各針狀結(jié)晶體15由其周圍的保護(hù)膜14機(jī)械式支撐著，因此，對(duì)于機(jī)械變化以及溫度變化是穩(wěn)定的。
另外，當(dāng)針狀結(jié)晶體15的前端部從保護(hù)膜14表面突出的情況下，電子發(fā)射性能高，然而，當(dāng)針狀結(jié)晶體15不從保護(hù)膜14表面突出的情況下，保護(hù)膜14的耐久性能優(yōu)異，并且機(jī)械穩(wěn)定性以及對(duì)溫度變化的穩(wěn)定性的方面也很好。
另外，在本實(shí)施方式中，由于如上所述以CNT為代表的針狀結(jié)晶體在厚度方向上延伸，因此，能夠充分獲得二次電子的發(fā)射效率，然而，反之，當(dāng)CNT與電介質(zhì)膜的表面平行配置的情況、或者CNT無序配置的情況下，放電產(chǎn)生的一次電子透過薄的CNT層，不能充分獲得二次電子的發(fā)射效率，放電開始電壓會(huì)產(chǎn)生偏差。另外，這種情況下，由于CNT膜一般為多孔的并且無加固材料，因此，CNT膜在機(jī)械以及溫度變化上不穩(wěn)定。
(針狀結(jié)晶體15的形成密度)考察形成針狀結(jié)晶體15的區(qū)域占第一電介質(zhì)膜13的表面整體面積的面積比例(針狀結(jié)晶體15的形成密度)。
即使針狀結(jié)晶體15的形成密度很小，放電開始電壓也變低，而形成密度越大，放電開始電壓的下降也越大，因此，在充分獲得本發(fā)明的效果的前提下，針狀結(jié)晶體15的形成密度最好是在30％以上。
另一方面，當(dāng)針狀結(jié)晶體15的形成密度過大時(shí)，保護(hù)膜14表面上的壁電荷保持性能下降，因此，針狀結(jié)晶體15的形成密度最好是在90％以下。
另外，針狀結(jié)晶體15的形成密度在60％以上的范圍內(nèi)，放電開始電壓不會(huì)產(chǎn)生較大的差，因此，針狀結(jié)晶體15的形成密度最好是在60％以下。
〔實(shí)施方式2〕PDP的整體結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1相同。
圖6是表示實(shí)施方式2的前面面板10的主要部分的透視圖。
該前面面板10結(jié)構(gòu)是，在由玻璃板形成的前面基板11的一個(gè)面上，多個(gè)顯示電極對(duì)12形成為帶狀，進(jìn)一步，覆蓋這些電極組層疊第一電介質(zhì)膜13以及保護(hù)膜14。而且，在第一電介質(zhì)膜13的表面上，設(shè)置四足形的針狀結(jié)晶體粒子40，各針狀結(jié)晶粒子40由導(dǎo)電物質(zhì)或半導(dǎo)體物質(zhì)形成，貫通保護(hù)膜14。
配置在第一電介質(zhì)膜13的表面上的各針狀結(jié)晶粒子40為四足形，因此具有4根刺，其中的3根刺與第一電介質(zhì)膜13的表面相接，1根刺與該第一電介質(zhì)膜13的表面垂直地豎立。因此，在第一電介質(zhì)膜13的表面上針狀結(jié)晶為豎立狀態(tài)。
另外，從第一電介質(zhì)膜13的表面上觀察時(shí)，針狀結(jié)晶粒子40分散設(shè)置在第一電介質(zhì)膜13的表面上。
換言之，針狀結(jié)晶粒子40分散在第一電介質(zhì)膜13上，并且其間隙用保護(hù)膜14的材料填充，針狀結(jié)晶粒子40和保護(hù)膜14形成相位分離結(jié)構(gòu)。
可以采用四足形的ZnO粒子作為針狀結(jié)晶粒子40的具體示例。
四足形的ZnO粒子是通過將作為原料的有機(jī)金屬化合物進(jìn)行熱化學(xué)反應(yīng)制作而成的，它具有半導(dǎo)體的性質(zhì)。市售商品已知有松下電氣產(chǎn)業(yè)的氧化鋅針狀結(jié)晶、商品名“パナテトラ(Panatetra)”，它的尺寸是例如針的長(zhǎng)度為約15μm、針的厚度為約500nm。
另外，針狀結(jié)晶粒子40的針的頂點(diǎn)可以從保護(hù)膜14的表面突出出來，也可以不從保護(hù)膜14的表面突出出來。
借助于本實(shí)施方式的前面面板10，能夠獲得與上述實(shí)施方式1相同的效果。
即，由于針狀結(jié)晶粒子40的刺與前面基板11的表面大致垂直地豎立，因此，保護(hù)膜14的二次電子發(fā)射系數(shù)提高。另外，各針狀結(jié)晶粒子40由其周圍的保護(hù)膜14機(jī)械性支撐著，因此，對(duì)于機(jī)械性變化以及溫度變化是穩(wěn)定的。
說明本實(shí)施方式的前面面板10的制造方法。
在前面基板11上形成掃描電極121和維持電極122之后，形成第一電介質(zhì)膜13。
準(zhǔn)備好將四足形的針狀結(jié)晶粒子40分散到乙醇溶劑中的涂料，其比例最好是30％以上、90％以下，60％以下更好。
另外，如上所述在分散配置針狀結(jié)晶粒子40之后依次形成保護(hù)膜14，這在便于制造方面是理想的，然而，在本實(shí)施方式中也可以采用下述的方法，即，首先形成在針狀結(jié)晶粒子40的預(yù)定形成位置上形成有凹部的保護(hù)膜下層，此后，在該凹部?jī)?nèi)配置針狀結(jié)晶粒子40，形成保護(hù)膜上層。
〔實(shí)施方式3〕PDP的整體結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1相同。
圖7、圖8是表示本實(shí)施方式的前面面板10的結(jié)構(gòu)的圖。
圖7(a)、圖8(a)是前面面板10的剖面模式圖，圖7(b)、(c)是該前面面板10的平面模式圖。另外，圖8(b)是圖8(a)的部分放大圖。
如圖7(a)、圖8(a)所示，在顯示電極121、122的表面上以豎立狀態(tài)配置針狀結(jié)晶體15，各針狀結(jié)晶體15貫通第一電介質(zhì)膜13。用導(dǎo)電物質(zhì)或半導(dǎo)體物質(zhì)形成該針狀結(jié)晶體15。在圖7所示的前面面板10，針狀結(jié)晶體15的前端部從保護(hù)膜14的表面露出到放電空間中，與此相對(duì)，在圖8中，針狀結(jié)晶體15的前端部位于保護(hù)膜14之中且不露出到放電空間中，這一點(diǎn)是不同，而其它方面相同。
另外，從顯示電極121、122的表面上觀察時(shí)，如圖7(b)或圖7(c)所示，針狀結(jié)晶體15設(shè)置為分散在顯示電極121、122的表面上。
換言之，針狀結(jié)晶體15分散在顯示電極121、122上，并且在其間隙用電介質(zhì)膜13的材料以及保護(hù)膜14的材料填充，針狀結(jié)晶體15、和電介質(zhì)膜13及保護(hù)膜14形成相位分離結(jié)構(gòu)。
另外，在圖7(b)中，針狀結(jié)晶體15散布存在，在圖7(c)中，針狀結(jié)晶體15形成帶狀，然而，兩種情況都是針狀結(jié)晶體15分散在顯示電極121、122上。
另外，在圖7(b)、(c)所示的示例中覆蓋著顯示電極121、122的整個(gè)表面設(shè)置針狀結(jié)晶體15，然而，也可以僅在相當(dāng)于放電單元的中央部分的位置配置針狀結(jié)晶體15。
針狀結(jié)晶體15最好采用針狀的石墨粒子。作為針狀石墨粒子的具體示例，可以列舉CNT、GNF、DLC。在CNT中存在導(dǎo)電性的和半導(dǎo)體性的，它們都可以使用。
如圖7、圖8所示，在針狀結(jié)晶體15和顯示電極121、122之間夾著觸媒層16。觸媒層16與實(shí)施方式1中說明的相同，是在制造時(shí)為了生成針狀石墨粒子而設(shè)置的作為核的物質(zhì)，采用Ni、Fe、Co等金屬。
(利用本實(shí)施方式的前面面板10的效果)借助于上述結(jié)構(gòu)的前面面板10，保護(hù)膜14與以往的保護(hù)膜相同，發(fā)揮保護(hù)電介質(zhì)膜13、顯示電極121、122使其不受放電產(chǎn)生的離子的影響的作用并且同時(shí)發(fā)揮使二次電子在放電空間30內(nèi)高效發(fā)射以降低放電電壓的作用。
進(jìn)一步，在顯示電極121、122的表面上，由于設(shè)置由導(dǎo)電物質(zhì)或半導(dǎo)體物質(zhì)構(gòu)成的針狀結(jié)晶體15以使電介質(zhì)膜13貫通針狀結(jié)晶體15的厚度方向，因此，PDP驅(qū)動(dòng)時(shí)，隨著向顯示電極121、122之間施加電壓，電子從電極121、122經(jīng)由針狀結(jié)晶體15供至放電空間30。
這里，如圖7(a)所示，在針狀結(jié)晶體15的前端從保護(hù)膜14表面露出到放電空間30的情況下，電子從針狀結(jié)晶體15直接供至放電空間30，然而，如圖8(b)所示，即使針狀結(jié)晶體15的前端不露出放電空間30而掩埋在保護(hù)膜14內(nèi)的情況下，一般對(duì)于由MgO構(gòu)成的保護(hù)膜14，由于構(gòu)成該保護(hù)膜14的MgO的結(jié)晶體14a為柱狀并且在該MgO結(jié)晶體14a相互之間形成間隙14b，從針狀結(jié)晶體15的前端起通過該間隙14b向放電空間30供給電子。另外，也存在將電子注入到MgO的結(jié)晶體的傳導(dǎo)帶而產(chǎn)生上述效果的情況。
因此，在圖7、圖8的情況下，向顯示電極121、122之間施加電壓時(shí)，由于都是通過針狀結(jié)晶體15向放電空間30供給電子，因此，放電開始電壓下降。
另一方面，在電介質(zhì)膜13，在針狀結(jié)晶體15貫通的位置以外的區(qū)域中，由于確保了電極121、122和保護(hù)膜14之間的絕緣性，因此，在該區(qū)域上確保了保護(hù)膜14表面的壁電荷保持性能。
另外，由于針狀結(jié)晶體15與前面基板11的表面大致垂直地豎立，因此，能夠高效地進(jìn)行離子和能量的交換以及吸收一次電子以良好地發(fā)射二次電子。
圖9是維持放電時(shí)的放電圖案(放電電流的圖案)的圖，與上述圖3相同，在維持放電時(shí)，在掃描電極121上的針狀結(jié)晶體15和維持電極122上的針狀結(jié)晶體15之間，放電圖案35呈圓弧狀。因此，由于放電產(chǎn)生的一次電子或離子以近似垂直于保護(hù)膜14表面的角度入射，故從保護(hù)膜14的表面高效地發(fā)射出二次電子。由此，能夠獲得較高的二次電子發(fā)射系數(shù)。
另外，在針狀結(jié)晶體15的前端露出到放電空間30的情況下，一次電子或離子有效地沖擊該露出的部分，進(jìn)一步，該二次電子在針狀結(jié)晶體15相互的間隙內(nèi)發(fā)生沖擊，連鎖式發(fā)射出大量的二次電子。
特別地，在針狀結(jié)晶體15是CNT或DLC那樣的石墨粒子的情況下，能夠獲得較高的電場(chǎng)發(fā)射系數(shù)。
借助于本實(shí)施方式的前面面板10，利用針狀結(jié)晶體15的作用，能夠獲得提高二次電子發(fā)射的效果以及降低放電開始電壓的效果，因此，不需要在保護(hù)膜14本身的表面上形成凹凸。即，即使不將保護(hù)膜14形成得較厚，也能夠獲得較好效果。
由此，通過確保保護(hù)膜14的厚度并消除形成保護(hù)膜14時(shí)的不均勻，能夠抑制二次電子發(fā)射性能的偏差，并使顯示品質(zhì)均勻化。
這樣一來，借助于本實(shí)施方式的前面面板10的PDP，能夠抑制放電偏差，同時(shí)確保壁電荷保持性能并降低放電開始電壓。
另外，各針狀結(jié)晶體15是由其周圍的電介質(zhì)膜13以及保護(hù)膜14機(jī)械式支撐著，因此，對(duì)于機(jī)械變化以及溫度變化是穩(wěn)定的。
如果比較圖7的方式和圖8的方式，圖7的方式電子發(fā)射性能較高，而圖8的方式由于針狀結(jié)晶體15未露出到放電空間30中，因此，保護(hù)膜14的耐久性良好且機(jī)械穩(wěn)定性以及對(duì)溫度變化的穩(wěn)定性方面也是良好的。
(顯示電極121、122的表面上的針狀結(jié)晶體15的形成密度)
考察相對(duì)于顯示電極121、122的表面整體面積形成針狀結(jié)晶體15的面積的比例(針狀結(jié)晶體15的形成密度)。
針狀結(jié)晶體15的形成密度即使很小，放電開始電壓也變低，然而，形成密度越大，放電開始電壓的下降也越大，因此，在充分獲得本發(fā)明的效果的前提下，針狀結(jié)晶體15的形成密度最好為30％以上。
另一方面，由于針狀結(jié)晶體15的形成密度過大時(shí)，保護(hù)膜14表面的壁電荷保持性能變低，因此，針狀結(jié)晶體15的形成密度最好是在90％以下。
另外，由于針狀結(jié)晶體15的形成密度在60％以上的范圍內(nèi)，放電開始電壓差別不大，因此，針狀結(jié)晶體15的形成密度最好是在60％以下。
(本實(shí)施方式的前面面板10的制造方法)在前面基板11上形成掃描電極121和維持電極122之后，在掃描電極121以及維持電極122上，利用濺射法或電子束蒸鍍法如上述圖7(b)或圖7(c)那樣將觸媒層16的材料(Ni、Fe、Co等金屬)構(gòu)圖，由此形成觸媒層16。
接著，在真空工藝中，在觸媒層16上生成針狀石墨粒子。此時(shí)，僅在觸媒層16之上有選擇地生成石墨粒子，形成由石墨構(gòu)成的針狀結(jié)晶體15。
這里，如果適當(dāng)設(shè)定基板的溫度、析出速度、基材的狀態(tài)等析出條件，通過調(diào)整電極121、122的表面上形成觸媒層16的分布密度，也能夠調(diào)整針狀結(jié)晶體15的形成密度。
接著，在形成有針狀結(jié)晶體15的前面基板11上，形成電介質(zhì)膜13，在其上形成保護(hù)膜14。
可以通過例如用濺射法或EB蒸鍍法堆積SiO2來形成電介質(zhì)膜13?；蛘撸部梢酝ㄟ^堆積低熔點(diǎn)玻璃材料來形成。
可以通過用濺射法或EB蒸鍍法堆積MgO來形成保護(hù)膜14。
在該工序中，電介質(zhì)膜13的材料以及保護(hù)膜14的材料是在顯示電極121、122上以浸透在針狀結(jié)晶體15相互的間隙中的方式進(jìn)行堆積的。
因此，豎立的針狀結(jié)晶體15和電介質(zhì)膜13的材料以及保護(hù)膜14的材料形成相位分離結(jié)構(gòu)。
如上所述，從易于制造的角度出發(fā)，最好在分散配置針狀結(jié)晶體15之后，依次形成電介質(zhì)膜13以及保護(hù)膜14，然而，與制造上述圖5的前面面板10的方法相同地，也可以考慮下述方法，即，首先，在整個(gè)面上形成電介質(zhì)膜13，在該電介質(zhì)膜13的顯示電極121、122上的部分形成盲孔，此后，在該盲孔內(nèi)配置針狀結(jié)晶體15，形成保護(hù)膜14。
(放電氣體的Xe濃度高的情況)PDP中，一般放電氣體中的Xe濃度高則發(fā)光效率上升，但放電開始電壓變高。對(duì)此，當(dāng)在顯示電極上形成針狀結(jié)晶體和電介質(zhì)膜以及保護(hù)膜的相位分離結(jié)構(gòu)體時(shí)，即使Xe濃度高，也能夠抑制其放電開始電壓。
因此，如上所述具備相位分離結(jié)構(gòu)體的PDP中，通過將Xe濃度設(shè)定得較高，能夠?qū)⒎烹婇_始電壓抑制得較低并且獲得高的發(fā)光效率。其結(jié)果是，能夠大幅減少PDP的功耗。
例如，在電極上未配置針狀結(jié)晶體的以往結(jié)構(gòu)的PDP中，當(dāng)采用5％Xe+95％Ne作為放電氣體的情況下，放電開始電壓的測(cè)量值是180V，然而，當(dāng)采用10％Xe+90％Ne作為放電氣體的情況下，放電開始電壓的測(cè)量值是220V。
與此相對(duì)，在采用針狀結(jié)晶體形成相位分離結(jié)構(gòu)體的面板中，即使采用10％Xe+90％Ne作為放電氣體，放電開始電壓的測(cè)量值也抑制為較低的180V。
(變形例)在上述的PDP100中，雖然是在顯示電極121、122兩者的電極表面上配置針狀結(jié)晶體15，然而，也可以僅在顯示電極121、122內(nèi)的一個(gè)電極上配置針狀結(jié)晶體15，由此，面板的結(jié)構(gòu)變得更加簡(jiǎn)單。
例如，在圖10所示的前面面板10中，使針狀結(jié)晶體15豎立在維持電極122的表面上，與第一電介質(zhì)膜13及保護(hù)膜14形成相位分離結(jié)構(gòu)體，在掃描電極121的表面上不存在針狀結(jié)晶體15。
這樣一來，如果僅在一個(gè)顯示電極上設(shè)置針狀結(jié)晶體15形成相位分離結(jié)構(gòu)，與在兩個(gè)顯示電極上設(shè)置針狀結(jié)晶體15的情況相比，雖然在維持放電時(shí)的放電圖案中會(huì)出現(xiàn)偏差，然而，對(duì)于放電開始電壓，能夠獲得大致相同的結(jié)果。
〔實(shí)施方式4〕PDP的整體結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1相同。
圖11是實(shí)施方式4的前面面板10的主要部分的透視圖。
該前面面板10的結(jié)構(gòu)為，在由玻璃板形成的前面基板11的一個(gè)面上，多個(gè)顯示電極對(duì)12形成為帶狀，進(jìn)一步，覆蓋這些電極群層疊第一電介質(zhì)膜13以及保護(hù)膜14。而且，在顯示電極121、122的表面上配置四足形的針狀結(jié)晶體粒子40，各針狀結(jié)晶粒子40貫通電介質(zhì)膜13，由導(dǎo)電物質(zhì)或半導(dǎo)體物質(zhì)形成各針狀結(jié)晶粒子40。
配置在顯示電極121、122表面上的各針狀結(jié)晶粒子40為四足形，具有4根刺，其中3根刺與顯示電極121、122的表面相接，1根刺與該電極表面垂直地豎立。因此，在顯示電極121、122的表面上針狀結(jié)晶呈豎立的狀態(tài)。
另外，從顯示電極121、122的表面上觀察時(shí)，針狀結(jié)晶粒子40分散配置在顯示電極121、122的表面上。
換言之，針狀結(jié)晶粒子40分散在顯示電極121、122上并且在其間隙用電介質(zhì)膜13的材料以及保護(hù)膜14的材料填充，針狀結(jié)晶粒子40和電介質(zhì)膜13以及保護(hù)膜14形成相位分離結(jié)構(gòu)。
可以采用實(shí)施方式2中描述的四足形的ZnO粒子作為針狀結(jié)晶粒子40的具體示例。
另外，針狀結(jié)晶粒子40的刺的頂點(diǎn)既可以從保護(hù)膜14的表面露出，也可以掩埋在保護(hù)膜14的表面下。
借助于本實(shí)施方式的前面面板10，能夠獲得與上述實(shí)施方式3相同的效果。
即，在顯示電極121、122之間施加電壓時(shí)，由于通過針狀結(jié)晶粒子40將電子供至放電空間30，因此，放電開始電壓下降，另一方面，在電介質(zhì)膜13，在針狀結(jié)晶粒子40貫通的位置以外的區(qū)域中確保了保護(hù)膜14表面的壁電荷保持性能。另外，由于針狀結(jié)晶粒子40的刺與前面基板11的表面大致垂直豎立，因此，二次電子發(fā)射系數(shù)提高。另外，各針狀結(jié)晶粒子40由其周圍的電介質(zhì)膜13以及保護(hù)膜14機(jī)械式支撐著，因此，對(duì)于機(jī)械變化以及溫度變化是穩(wěn)定的。
說明本實(shí)施方式的前面面板10的制造方法。
在前面基板11上形成掃描電極121和維持電極122。
準(zhǔn)備好將四足形的針狀結(jié)晶粒子40分散在乙醇溶劑中的涂料，將其涂布在掃描電極121和維持電極122上，使其干燥后去除溶劑。利用該工序，將針狀結(jié)晶粒子40分散配置在掃描電極121和維持電極122上，并且利用范德瓦耳斯力或靜電力附著在掃描電極121和維持電極122上。
這里，可以通過調(diào)整上述涂料中針狀結(jié)晶粒子40的含量等來調(diào)整針狀結(jié)晶粒子40分布在掃描電極121和維持電極122上的密度。
在涂布針狀結(jié)晶粒子40的面板表面上，依次形成第一電介質(zhì)膜13以及保護(hù)膜14以覆蓋掃描電極121和維持電極122。
可以通過對(duì)SiO2實(shí)施濺射法或EB蒸鍍法、或者通過堆積低熔點(diǎn)玻璃材料來形成電介質(zhì)膜13，可以通過用濺射法或EB蒸鍍法來堆積MgO來形成保護(hù)膜14。利用該工序，在顯示電極121、122上，以浸透在針狀結(jié)晶粒子40的刺的相互之間、以及針狀結(jié)晶粒子40相互之間的方式依次堆積、層疊電介質(zhì)膜13的材料以及保護(hù)膜14的材料。因此，豎立的針狀結(jié)晶粒子40的刺和電介質(zhì)膜13的材料及保護(hù)膜14的材料之間形成相位分離結(jié)構(gòu)。
另外，由于電介質(zhì)膜13以及保護(hù)膜14的厚度到達(dá)針狀結(jié)晶粒子40的刺頂點(diǎn)的高度為止，在刺的頂點(diǎn)上幾乎不堆積電介質(zhì)膜13的材料以及保護(hù)膜14的材料，因此，從保護(hù)膜14的表面露出針狀結(jié)晶粒子40的刺，而當(dāng)電介質(zhì)膜13以及保護(hù)膜14的厚度變大時(shí)，針狀結(jié)晶粒子40將被埋入其中。
這里，可以通過調(diào)整上述涂料中的針狀結(jié)晶粒子40的含量等來調(diào)整針狀結(jié)晶粒子40在第一電介質(zhì)膜13上分布的密度。
在涂布針狀結(jié)晶粒子40的面板的表面上，用濺射法或EB蒸鍍法堆積MgO，由此形成保護(hù)膜14。利用該工序，在第一電介質(zhì)膜13上將保護(hù)膜14的材料作成浸透在針狀結(jié)晶粒子40的刺的相互之間以及針狀結(jié)晶粒子40的相互之間的形態(tài)。因此，豎立的針狀結(jié)晶粒子40的刺和保護(hù)膜14的材料之間形成相位分離結(jié)構(gòu)。
另外，由于電介質(zhì)膜13的厚度到達(dá)針狀結(jié)晶粒子40的刺頂點(diǎn)的高度為止，在刺的頂點(diǎn)上幾乎不堆積電介質(zhì)膜14的材料，因此，針狀結(jié)晶粒子40的刺從保護(hù)膜14的表面起突出，而當(dāng)保護(hù)膜14的厚度變大時(shí)，針狀結(jié)晶粒子40將被埋入其中。
顯示電極121、122的表面上的針狀結(jié)晶粒子40的配置密度與上述實(shí)施方式3中已說明的相同，最好是30％以上、90％以下，更好是60％以下。
在本實(shí)施方式中，從制造上的方便性出發(fā)，最好是，也如上所述那樣在分散配置針狀結(jié)晶粒子40之后依次形成電介質(zhì)膜13以及保護(hù)膜14，然而，也可以考慮下述方法，即，首先，形成在針狀結(jié)晶力粒子40的形成預(yù)定位置上形成有凹部的電介質(zhì)膜13，此后，在該凹部?jī)?nèi)配置針狀結(jié)晶粒子40，以形成保護(hù)膜14。
〔實(shí)施方式5〕PDP的整體結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1相同。
圖12(a)、(b)是表示實(shí)施方式5的前面面板10的結(jié)構(gòu)的主要部分的剖視圖以及主要部分的平面圖。
該前面面板10與上述實(shí)施方式3相同構(gòu)成為，在前面基板11的一個(gè)面上多個(gè)顯示電極對(duì)(掃描電極121和維持電極122)形成為帶狀并且進(jìn)一步堆積第一電介質(zhì)膜13以及保護(hù)膜14以覆蓋這些電極組。
然而，在上述實(shí)施方式3中，在掃描電極121和維持電極122上配置針狀結(jié)晶體15，與此相對(duì)，本實(shí)施方式中不同點(diǎn)在于，在掃描電極121和維持電極122的中間設(shè)置電子發(fā)射電極123，在該電子發(fā)射電極123上配置針狀結(jié)晶體15。
即，如圖12(a)、(b)所示，在電子發(fā)射電極123的表面上以豎立的狀態(tài)配置由導(dǎo)電物質(zhì)或半導(dǎo)體物質(zhì)形成的針狀結(jié)晶體15，各針狀結(jié)晶體15貫通電介質(zhì)膜13，針狀結(jié)晶體15和電介質(zhì)膜13以及保護(hù)膜14之間形成相位分離結(jié)構(gòu)。
關(guān)于使針狀結(jié)晶體15豎立在電子發(fā)射電極123的表面上的方法，與實(shí)施方式3已說明的相同，能夠通過形成觸媒層16以分散在電子發(fā)射電極123的表面上并且使石墨粒子在觸媒層16上成長(zhǎng)來實(shí)施。
另外，在圖12(b)所示的示例中，在電子發(fā)射電極123的表面上，僅在相當(dāng)于放電單元中央部(用圖中虛線包圍的區(qū)域A)配置針狀結(jié)晶體15，然而，也可以配置在電子發(fā)射電極123的整個(gè)表面上。
另外，在圖12(b)所示的示例中，在透明電極121a、122a，形成面向放電單元的中央部分的突起部121c、122c，用與透明電極121a、122a相同的透明電極構(gòu)成電子發(fā)射電極123。
在PDP驅(qū)動(dòng)時(shí)，在維持期間中對(duì)顯示電極121、122交替施加維持脈沖，而電子發(fā)射電極123保持接地電位或浮動(dòng)電位。
由此，在掃描電極121和電子發(fā)射電極123之間、以及維持電極122和電子發(fā)射電極123之間，交替地形成電場(chǎng)。而且，利用該電場(chǎng)，從電子發(fā)射電極123上的針狀結(jié)晶體15向放電空間30發(fā)射電子。其結(jié)果是，由于放電空間中的電子密度變高，故掃描電極121以及維持電極122間的放電開始電壓變低。
另外，利用電子發(fā)射電極123上的針狀結(jié)晶體15也可以提高保護(hù)膜14的表面上的二次電子放射性能。
再者，如果在透明電極121a、122a形成突起部121c、122c時(shí)，在掃描電極121以及維持電極122施加脈沖電壓時(shí)，電子發(fā)射電極123上的電場(chǎng)變大。
關(guān)于電子發(fā)射電極123的表面上的針狀結(jié)晶體15的形成密度，與實(shí)施方式3中已說明的相同，最好是30％以上、90％以下，60％以下則更加理想。
與上述實(shí)施方式3中已說明的相同，即使在具備本實(shí)施方式的前面面板10的PDP中，也可以通過將Xe的濃度設(shè)定得較高來將放電開始電壓抑制得較低并且獲得高的發(fā)光效率。其結(jié)果是，能夠大幅減少PDP的功耗。
例如，對(duì)于在電極上未配置針狀結(jié)晶體的以往結(jié)構(gòu)的PDP，作為放電氣體采用10％Xe+90％Ne的情況下，放電開始電壓的測(cè)量值較高，為220V；然而，對(duì)于如本實(shí)施方式那樣在電子發(fā)射電極123上配置針狀結(jié)晶體以形成相位分離結(jié)構(gòu)體的PDP，即使采用10％Xe+90％Ne作為放電氣體，也能夠?qū)⒎烹婇_始電壓的測(cè)量值抑制得較低，為160V。
(對(duì)FED的電子發(fā)射源的可適用性)在上述實(shí)施方式1～5中，在PDP的前面面板具有在電極上由針狀結(jié)晶粒子和埋入其間隙的金屬氧化物構(gòu)成的相位分離結(jié)構(gòu)物，而能夠?qū)⒕哂型瑯咏Y(jié)構(gòu)的相位分離結(jié)構(gòu)體作為FED的電子發(fā)射源使用。
即，即使在FED的電子發(fā)射源中，如果使針狀結(jié)晶粒子豎立在基板并且在其間隙填入電子發(fā)射系數(shù)大的金屬氧化物，就能夠機(jī)械式加固針狀結(jié)晶粒子。因此，能夠獲得可抑制波動(dòng)并且高效的電子發(fā)射源。
工業(yè)上的應(yīng)用性借助于本發(fā)明，由于在PDP中能夠抑制驅(qū)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生放電偏差并且同時(shí)降低放電開始電壓，因此，在大而薄的顯示屏中，對(duì)于改善顯示質(zhì)量以及降低耗電是有效的。
權(quán)利要求
1.一種等離子顯示屏，將在一側(cè)主面上配置了電極并且覆蓋該電極依次形成電介質(zhì)膜以及保護(hù)膜的前面基板、和背面基板隔開間隔對(duì)置配置，通過向上述電極施加電壓在兩基板間產(chǎn)生放電，由此進(jìn)行發(fā)光顯示，其特征在于，配置由導(dǎo)電物質(zhì)或半導(dǎo)體物質(zhì)構(gòu)成的針狀結(jié)晶體，使其在厚度方向上貫通上述電介質(zhì)膜以及上述保護(hù)膜的至少一方。
2.如權(quán)利要求1所述的等離子顯示屏，其特征在于，上述針狀結(jié)晶體配置為與上述前面基板的主面呈大致垂直豎立的狀態(tài)，在厚度方向貫通上述保護(hù)膜，在該針狀結(jié)晶體之間層疊填滿上述保護(hù)膜的材料。
3.如權(quán)利要求2所述的等離子顯示屏，其特征在于，由上述保護(hù)膜的材料和上述針狀結(jié)晶體形成相位分離結(jié)構(gòu)物。
4.如權(quán)利要求2所述等離子顯示屏，其特征在于，上述針狀結(jié)晶體是石墨結(jié)晶體。
5.如權(quán)利要求4所述的等離子顯示屏，其特征在于，在上述電介質(zhì)層和上述石墨結(jié)晶體之間夾有由從Fe、Co以及Ni中選出的1種或多種金屬構(gòu)成的金屬層。
6.如權(quán)利要求4所述的等離子顯示屏，其特征在于，上述石墨結(jié)晶體是從碳納米管、石墨納米纖維以及類金剛石碳中選出的一種。
7.如權(quán)利要求2所述的等離子顯示屏，其特征在于，上述針狀結(jié)晶體是四足形的粒子。
8.如權(quán)利要求7所述的等離子顯示屏，其特征在于，上述粒子由ZnO構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求2所述的等離子顯示屏，其特征在于，上述針狀結(jié)晶體的前端部從上述保護(hù)膜的表面露出。
10.如權(quán)利要求2所述的等離子顯示屏，其特征在于，上述針狀結(jié)晶體的前端部掩埋在上述保護(hù)膜中。
11.如權(quán)利要求1所述的等離子顯示屏，其特征在于，以與上述前面基板的主面大致垂直的豎立狀態(tài)配置上述針狀結(jié)晶體，使其在厚度方向上貫通上述電介質(zhì)膜，在該針狀結(jié)晶體相互之間，層疊填滿上述電介質(zhì)膜的材料以及上述保護(hù)膜的材料。
12.如權(quán)利要求11所述的等離子顯示屏，其特征在于，由上述電介質(zhì)膜的材料和上述針狀結(jié)晶體形成相位分離結(jié)構(gòu)物。
13.如權(quán)利要求11所述的等離子顯示屏，其特征在于，上述針狀結(jié)晶體是石墨結(jié)晶體。
14.如權(quán)利要求13所述的等離子顯示屏，其特征在于，在上述電極和上述石墨結(jié)晶體之間夾有由從Fe、Co以及Ni中選擇出來的1種或多種金屬構(gòu)成的金屬層。
15.如權(quán)利要求13所述的等離子顯示屏，其特征在于，上述石墨結(jié)晶體是從碳納米管、石墨納米纖維以及類金剛石碳中選擇出來的一種。
16.如權(quán)利要求11所述的等離子顯示屏，其特征在于，上述針狀結(jié)晶體是四足形的粒子。
17.如權(quán)利要求16所述的等離子顯示屏，其特征在于，上述粒子由ZnO構(gòu)成。
18.如權(quán)利要求11所述的等離子顯示屏，其特征在于，上述針狀結(jié)晶體的前端部從上述保護(hù)膜的表面露出。
19.如權(quán)利要求11所述的等離子顯示屏，其特征在于，上述針狀結(jié)晶體的前端部掩埋在上述保護(hù)膜中。
20.如權(quán)利要求11所述的等離子顯示屏，其特征在于，在上述電極中包含顯示電極對(duì)，在該顯示電極對(duì)的一方或者雙方上配置上述針狀結(jié)晶體。
21.如權(quán)利要求11所述的等離子顯示屏，其特征在于，在上述電極中包含顯示電極對(duì)、和形成在該顯示電極間的電子發(fā)射電極，在該電子發(fā)射電極上配置上述針狀結(jié)晶體。
22.如權(quán)利要求21所述的等離子顯示屏，其特征在于，使得在上述兩基板間放電的維持放電時(shí)，在上述顯示電極施加維持電壓的同時(shí)將上述電子發(fā)射電極保持在接地電位或浮動(dòng)電位。
23.如權(quán)利要求1～22的任意一項(xiàng)所述的等離子顯示屏，其特征在于，上述保護(hù)膜是由從MgO、CaO、SrO以及BaO中選擇出來的金屬氧化物、或者這些金屬氧化物的化合物構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于，在PDP中在確保保護(hù)膜表面的壁電荷保持性能的同時(shí)抑制驅(qū)動(dòng)時(shí)的放電偏差，并且降低放電開始電壓以實(shí)現(xiàn)功耗的減少。因此，本發(fā)明的PDP的前面面板形成為，在形成于玻璃基板的一個(gè)面上的帶狀顯示電極的表面上，分散地形成觸媒層，在該觸媒層上林立著由石墨構(gòu)成的針狀結(jié)晶體。而且，形成電介質(zhì)膜和保護(hù)膜，將該針狀結(jié)晶體相互之間填滿。針狀結(jié)晶體和電介質(zhì)膜的材料及保護(hù)膜的材料之間形成相位分離結(jié)構(gòu)物。
文檔編號(hào)H01J11/02GK1902724SQ200480040188
公開日2007年1月24日 申請(qǐng)日期2004年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月10日
發(fā)明者山本伸一, 西谷干彥, 森田幸弘 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社