JP2006012844A - ガス放電ディスプレイデバイスの保護膜およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】放電特性に優れた誘電体保護膜およびその製造方法を提供する。
【解決手段】マグネシウム酸化物およびマグネシウム塩の中から選択された少なくとも一つと，リチウム塩，リチウム酸化物，ゲルマニウム酸化物，ゲルマニウム元素の中から選択された少なくとも一つとを含む，保護膜を提供する。上記マグネシウム塩は，ＭｇＣＯ_３またはＭｇ（ＯＨ）_２であり，上記リチウム塩は，Ｌｉ_２ＣＯ_３，ＬｉＣｌ，ＬｉＮＯ_３およびＬｉ_２ＳＯ_４の中から選択される。
【選択図】 図１

Description

本発明は，ガス放電ディスプレイの保護膜に係り，さらに詳しくは，放電特性に優れた誘電体保護膜およびその製造方法に関するものである。

プラズマディスプレイパネル（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｎｅｌ：ＰＤＰ）は，自発光型であって表示品質がよく，画面の大型化が容易で，応答速度が速いという特徴を持っており，薄型化が可能なことから，ＬＣＤなどと共に壁掛けディスプレイとして注目されている。

図１は数十万個のＰＤＰピクセルのいずれか一つを示す。図１を参照すると，プラズマディスプレイパネルの構造は，前面ガラス基板１４上に，第１電極と第２電極を対とする放電維持電極帯１５が設けられており，この放電維持電極帯が，ガラスからなる誘電体層１６で被覆されている。ところが，プラズマディスプレイパネルは，上記誘電体層が放電空間に直接露出する場合には放電特性が低下し且つ寿命が短縮するから，薄膜工程によって保護膜１７を形成して上記誘電体層を保護するようにしている。

保護膜は，プラズマ放電の際にガスイオンの衝撃から上部誘電体の厚膜を保護するとともに，二次電池を放出する役割をする。したがって，保護膜は，絶縁性，耐スパッタリング性，低い放電電圧，速い放電応答特性および可視光透過率などの条件を満足しなければならない。

一方，前面ガラス基板の内側には，ガラス上にパターン化されたＩＴＯ電極があり，その上にバス電極が設けられており，誘電体層がプリント法でプリントされている。この前面ガラス基板と背面ガラス基板は数十μｍの間隙をおいて対向しており，またこの間隙には，紫外線を発生させるＮｅ＋Ｘｅの混合ガスまたはＨｅ＋Ｎｅ＋Ｘｅの混合ガスが一定の圧力（例えば，４５０Ｔｏｒｒ）で充填される。

Ｘｅガスは，真空紫外線（Ｘｅイオンの共鳴放射光（１４７ｎｍ），Ｘｅ_２の共鳴放射光（１７３ｎｍ））を作り出す役割をし，ＮｅガスまたはＮｅ＋Ｈｅの混合ガスは，放電開始電圧を低める役割をする。

また，特許文献１では，保護膜への微量のドーピングによって放電気体Ｘｅの二次電池放出係数を増加させることを開示している（特許文献１）。

韓国公開特許第２００１−４８５６３号明細書

しかしながら，Ｘｅガスのみを使用すると，高密度真空紫外線の放射が可能であって可視光の変換を蛍光体の量子効率まで引き上げられるが，放電開始電圧が非常に高くてディスプレイ装置に適用するのが困難であった。

したがって，高輝度放電のためにＸｅガス含量の増加に伴って高くなる放電開始電圧を低めるために，ＨｅガスをＮｅ＋Ｘｅの混合ガスに添加しようとする。このＨｅの添加は，Ｘｅイオンの運動量が大きいから，放電開始電圧を低めるのに有利であるが，保護膜および蛍光体のスパッタリングエッチング問題が深刻化するという問題点があった。

本発明は，上記問題点に鑑みてなされたものであり，本発明の目的は，放電電圧を低下させ高輝度のためにＸｅガスの含量を増加させることによる電圧上昇分を減少させ，放電遅延時間を短くすることにより，シングルスキャンが可能な優れた保護膜を提供することである。

また，本発明の他の目的は，保護膜を形成するための保護膜形成用組成物，上記保護膜の製造方法，および上記保護膜を採用したプラズマディスプレイパネルを提供することである。

上記課題を解決するため，本発明の第１の観点によれば，本発明のある観点によれば，マグネシウム酸化物およびマグネシウム塩の中から選択された少なくとも一つと，リチウム塩，リチウム酸化物，ゲルマニウム酸化物，ゲルマニウム元素の中から選択された少なくとも一つとを含むことを特徴とする，保護膜が提供される。

ここで，上記マグネシウム塩は，ＭｇＣＯ_３またはＭｇ（ＯＨ）_２であってもよい。

上記リチウム塩は，Ｌｉ_２ＣＯ_３，ＬｉＣｌ，ＬｉＮＯ_３およびＬｉ_２ＳＯ_４よりなる群から選択できる。

上記ゲルマニウム元素は，ゲルマニウム超微粒子であってもよい。

上記リチウム塩および上記リチウム酸化物の含量は，生成されたマグネシウム酸化物の含量を基準としてそれぞれ０．０２〜２モル％であることが好ましい。

上記ゲルマニウム酸化物の含量は，生成されたマグネシウム酸化物の含量を基準として０．０２〜２モル％であることが好ましい。

また，本発明の他の観点によれば，マグネシウム酸化物およびマグネシウム塩から選択された少なくとも一つと，リチウム塩，リチウム酸化物，ゲルマニウム酸化物，ゲルマニウム元素の中から選択された少なくとも一つとを含む，保護膜形成用組成物が提供される。

ここで，上記リチウム塩および上記リチウム酸化物の含量は，生成されたマグネシウム酸化物の含量を基準としてそれぞれ０．０２〜２モル％であることが好ましい。

上記ゲルマニウム酸化物の含量は，生成されたマグネシウム酸化物の含量を基準として０．０２〜２モル％であることが好ましい。

また，本発明の別の観点によれば，マグネシウム酸化物およびマグネシウム塩の中から選択された少なくとも一つと，リチウム塩，リチウム酸化物，ゲルマニウム酸化物，ゲルマニウム元素の中から選択された少なくとも一つとを融剤（ｆｌｕｘ）を加えて均一に混合する段階と，上記混合物を熱処理する段階と，上記熱処理された材料を用いて蒸着膜を製造する段階とを含む，保護膜の製造方法が提供される。

ここで，上記混合する段階の融剤は，ＭｇＦ_２またはＬｉＦである。

上記熱処理する段階は，上記混合物をか焼（ｃａｌｃｉｎａｔｉｏｎ）する段階と，上記か焼された混合物をペレットに作った後，焼結（ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ）する段階とを含む。

上記か焼する段階は，温度４００℃〜８００℃の範囲で行われ，上記焼結する段階は，温度８００℃〜１６００℃の範囲で行われることが好ましい。

上記蒸着膜を製造する段階は，ＣＶＤ，Ｅビーム（Ｅ−ｂｅａｍ），イオンプレーティング（Ｉｏｎ−ｐｌａｔｉｎｇ），スパッタリング（Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）のいずれか一つの工程によって製造できる。

また，上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，透明な前面基板と，上記前面基板に対し平行に配置された背面基板と，前面基板と背面基板との間に配置され，発光セルを区画する隔壁と，一方向に配置された発光セルにわたって延び，後方誘電体層によって埋め込まれたアドレス電極と，上記発光セル内に配置された蛍光体層と，上記アドレス電極が延びた方向と交差する方向に延び，前方誘電体層によって埋め込まれた維持電極対と，上記前方誘電体層の下部に形成され，マグネシウム酸化物，およびリチウム塩，リチウム酸化物，ゲルマニウム酸化物の中から選択された少なくとも一つを含む保護膜と，上記発光セル内にある放電ガスとを備えた，プラズマディスプレイパネルが提供される。

以上説明したように，本発明によれば，保護膜は，ＰＤＰ用保護膜として単結晶ＭｇＯのみを使用した場合に比べて，Ｘｅ含量の増加およびシングルスキャンへの対応に適する。ガス放電ディスプレイデバイス，特にＰＤＰの保護膜として使用した場合，Ｎｅ＋ＸｅまたはＨｅ＋Ｎｅ＋Ｘｅの混合ガスの放電によって形成されたプラズマイオンから電極と誘電体を保護することができる。また，放電電圧をさらに低めることができ，放電遅延時間をさらに短くすることができる。なお，上記保護膜は，高輝度のためにＸｅ含量を増加させることによる放電電圧の上昇を抑制することができ，Ｈｅガスを追加することによるＰＤＰ寿命短縮を防止することができる。

以下，本発明の好適な実施の形態について，添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお，以下の説明及び添付図面において，略同一の機能及び構成を有する構成要素については，同一符号を付することにより，重複説明を省略する。

プラズマディスプレイパネル保護膜の役割は，以下，３通りに分けられる。

まず，一つは，電極と誘電体を保護する役割である。電極あるいは誘電体／電極のみがあっても，放電は形成される。しかし，電極のみがある場合，放電電流制御が難しく，誘電体／電極のみがあれば，スパッタリングエッチングが問題となるので，誘電体層はプラズマイオンに強い保護膜でコートされなければならない。

もう一つは，放電開始電圧を低める役割である。放電開始電圧に直接関連する物理量は，プラズマイオンに対する物質の二次電池放出係数であり，放電開始電圧と反比例するから，保護膜から放出される二次電池の量が多いほど，放電開始電圧は低くなる。誘電体の場合，二次電子放出係数は非常に低いため，保護膜の二次電子放出係数は高くなければならない。

さいごの三つ目は，放電遅延時間を短くする役割がある。放電遅延時間は，印加電圧に対してある時間の後ろに放電が起こる現象を記述する物理量であり，形成遅延時間Ｔｆと統計遅延時間Ｔｓとの和で表わされる。形成遅延時間は，印加電圧と放電電流間の時間差であり，統計遅延時間は，形成遅延時間の統計的な散布である。放電遅延時間が短いほど，高速のアドレッシングが可能になってシングルスキャンが可能なのでスキャンドライブ費用を節減することができ，サブフィールド数を増加させて輝度および画質を高めることができる。

図１のバス電極とアドレス電極との間に電圧を印加すると，宇宙船または紫外線によって生成されたシード電子（Ｓｅｅｄ
Ｅｌｅｃｔｒｏｎｓ）がガスと衝突してガスイオンが生成される。この生成されたガスイオンは保護膜と衝突して多量の二次電子を放出する。これにより，放電セルに十分な量の電子が生成されて放電が起こる。

オージェ中和理論によれば，ガスイオンが固体（Ｓｏｌｉｄ）と衝突すると，固体から電子がガスイオンに移動して中性ガスを作り，固体から電子が真空に放射され，固体には正孔（Ｈｏｌｅ）が形成される。物質の二次電子係数は，下記数式１で表わされる。

ここで，Ｅ_ｋは固体から電子が正孔に放射されるときのエネルギー，Ｅ_Iはガスのイオン化エネルギー，Ｅ_ｇは固体のバンドギャップエネルギー，ｘは電子親和度をそれぞれ示す。表１は不活性気体の共鳴発光波長と電離電圧を示している。蛍光体の光変換効率を高めるためには，長い波長の真空紫外線を発するＸｅ気体が望ましい。

ところが，電離電圧が低くて上記固体のバンドギャップエネルギーＥ_ｇが７．７ｅＶであり，電子親和度ｘが０．５であるとき，Ｅ_ｋ＜０なので，放電電圧が非常に高い。したがって，放電電圧を低めるためには，電離電圧の高いガスを使用しなければならない。上記数式１によれば，Ｈｅの場合にはＥ_ｋが８．１９ｅＶであり，Ｎｅの場合にはＥ_ｋが５．１７ｅＶであって，ＨｅのＥ_ｋがさらに大きいため，さらに低い電圧で放電が可能である。しかし，Ｈｅガスは，ＰＤＰ放電に使用された場合，Ｈｅの運動量が大きいため，保護膜のプラズマエッチングが激しく発生する。

したがって，現在，ＰＤＰにはＮｅ＋Ｘｅの混合ガスが使用され，Ｘｅ含量は５％から増加する趨勢にある。輝度を高めるために，Ｘｅ含量を増加させることはできるが，放電電圧も共に上昇するという問題点がある。

ＰＤＰの保護膜は，通常，単結晶ＭｇＯを使用してきた。単結晶ＭｇＯは，高純度焼結体ＭｇＯを原料としてアーク炉（Ａｒｃ Ｆｕｒｎａｃｅ）で直径２〜３インチの大きさに成長し，直径３〜５ｍｍのペレットに加工されて蒸着に使用されている。単結晶ＭｇＯを蒸着ソースとして用いても，蒸着された膜は多結晶状態である。

下記表２は通常の単結晶ＭｇＯソース内に存在する不純物の種類と量を示している。単結晶ＭｇＯの製造工法では，不純物のタイプと含量の調節が容易でなく，一般に一定量の不純物を含有している。

材料の合成に基本的に入る単結晶ＭｇＯの不純物の例としては，Ａｌ，Ｃａ，Ｆｅ，Ｓｉ，Ｋ，Ｎａ，Ｚｒ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｎ，ＢおよびＮｉなどがあり，Ａｌ，Ｃａ，Ｆｅ，Ｓｉが大部分を占めている。薄膜に蒸着した後様々な特性を改善するために，数百ｐｐｍ水準などで制御するが，本実施形態において，これらの含量は，生成されたＭｇＯの含量を基準として０．００５モル％以下であることが好ましい。

図２は放電遅延時間の温度依存性を示している。

Ｔｆは形成遅延時間，Ｔｓは統計遅延時間をそれぞれ示す。形成遅延時間は印加電圧と放電電流間の時間差であり，統計遅延時間は形成遅延時間の統計的な散布である。

放電遅延時間が短いほど高速アドレッシングが可能になって，シングルスキャンでスキャンドライブ費用を節減することができ，サブフィールド数を増加させて輝度および画質を高めることができる。また，放電遅延時間をさらに短くすると，ＨＤ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｎｓｉｔｙ）級パネルのシングルスキャン（Ｓｉｎｇｌｅ Ｓｃａｎ）を現実化することができ，サステイン（Ｓｕｓｔａｉｎ）数の増加に伴う輝度の増加とＴＶフィールド（ＴＶ−ｆｉｅｌｄ）を構成するサブフィールド（Ｓｕｂ−ｆｉｅｌｄ）の増加により擬似輪郭の低減などの効果をもたらすことができる。

図２に示すように，単結晶ＭｇＯは，シングルスキャンスペックに要求される放電遅延時間を満足していない。これに対し，多結晶ＭｇＯは，放電が高温では非常に速く，低温では非常に遅く起こる。このような温度依存特性が，ＭｇＯ内に存在する不純物の影響であるといえる。最近は，ＰＤＰの保護膜に単結晶ＭｇＯよりは多結晶ＭｇＯを適用しようとする研究が増加している。多結晶ＭｇＯの場合，製作工程および不純物の調節が単結晶ＭｇＯより容易で，また蒸着速度が速いため，工程の短縮効果も持つことができる。

本実施形態は，マグネシウム酸化物およびマグネシウム塩の少なくとも一つを主成分としてＬｉおよび／またはＧｅを含有する物質を含む保護膜およびこれを製造するための方法に関するものであって，従来の保護膜に比べて放電開始電圧と放電遅延時間の放電特性に優れる。

図３はＭｇＯバンドギャップの間に変化を与えるガスイオンによる固体からの電子放出を説明している。プラズマディスプレイパネルの保護膜に使用されているＭｇＯは，ダイアモンドのように大きなバンドギャップ材料（Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ−ｇａｐ Ｍａｔｅｒｉａｌ）であり，電子親和度（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ａｆｆｉｎｉｔｙ）は，非常に小さいかあるいは陰の符号を持つ。

保護膜は，価電子帯（Ｖａｌｅｎｃｅ Ｂａｎｄ，Ｅ_ｖ）と伝導帯（Ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｂａｎｄ，Ｅ_ｃ）との間に不純物のドーピングによるドナーレベル（Ｄｏｎｏｒ Ｌｅｖｅｌ，Ｅ_ｄ），アクセプタレベル（Ａｃｃｅｐｔｏｒ Ｌｅｖｅｌ，Ｅ_ａ）および深いレベル（Ｄｅｅｐ Ｌｅｖｅｌ，Ｅ_ｔ）を同時に形成し，バンドギャップ収縮（Ｂａｎｄ Ｇａｐ Ｓｈｒｉｎｋａｇｅ）効果を作ることができる。これは，上記数式１によって効果的なバンドギャップエネルギー（Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ Ｅ_ｇ）が７．７ｅＶよりさらに小さい可能性があるので，Ｘｅに対するＥ_ｋ値が０より大きいものを得ることができる。

上記ＭｇＯはマグネシウム酸化物またはマグネシウム塩の中から選択された少なくとも一つから得ることができ，上記マグネシウム酸化物はＭｇＯであり，マグネシウム塩はＭｇＣＯ_３またはＭｇ（ＯＨ）_２を含むことができる。

ＭｇＯバンドギャップの間に様々な不純物準位，すなわちドナー準位，アクセプタ準位，および深い準位などを形成してバンドギャップ収縮効果を作るためには，それぞれ異なる２タイプの不純物のドーピングが要求される。

一つは，アクセプタレベルを形成する不純物であり，不純物のイオンサイズがＭｇ^＋２と類似またはより小さい不純物の中でもＬｉ^＋１イオンが例示でき。もう一つは，ドナーレベルを形成する不純物であり，不純物のイオンサイズがＭｇ^＋２と類似またはより小さい不純物の中でもＧｅ^＋４イオンが例示できる。

Ｌｉイオンの場合，Ｍｇ^＋２サイトに置換して入ってアクセプタ準位を形成することにより価電子準位に正孔を形成し，あるいは酸素欠陥を誘導してドナー準位を形成し，あるいは格子の間に存在して電子を受け入れるアクセプタ準位を形成する。

本実施形態において，リチウムイオンを提供するものとしてはリチウム塩があり，好ましくはＬｉ_２ＣＯ_３，ＬｉＣｌ，ＬｉＮＯ_３およびＬｉ_２ＳＯ_４の中から選択できる。上記リチウム塩の含量は，生成されたＭｇＯの含量を基準として０．０２〜２モル％である。上記リチウム塩の含量が０．０２モル％未満であれば，含量が微々であるため好ましくなく，上記リチウム塩の含量が２モル％超過であれば，伝導性の増加により絶縁性が低下するため好ましくない。

Ｇｅイオンは，２通りの場合を挙げることができる。その一つは，価電子が＋４の場合である。この場合には，ＭｇＯでドナー準位を形成する。もう一つは，価電子が＋２の場合である。この場合には，価電子の差がないので不純物の準位が形成されない。ところが，Ｇｅ^＋４とＧｅ^＋２間の電子ホッピング（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｈｏｐｐｉｎｇ）が可能であって電子移動度（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ）を高める役割をし，保護膜のバルク（Ｂｕｌｋ）から表面への電子の速い放出に有利である。

本実施形態において，ゲルマニウムイオンを提供するものとしてはゲルマニウム酸化物またはゲルマニウム元素があり，好ましくは，ゲルマニウム酸化物はＧｅＯ_２であり，ゲルマニウム元素はＧｅ超微粒子である。

ドーピングされる上記ゲルマニウム成分の含量は，生成されたＭｇＯの含量を基準として０．０２〜２モル％である。上記ゲルマニウム成分の含量が０．０２モル％未満であれば，含量が微々であるため好ましくなく，上記ゲルマニウム成分の含量が２モル％超過であれば，伝導性が増加して絶縁性が低下するため好ましくない。

したがって，本実施形態に係る保護膜は，マグネシウム酸化物またはマグネシウム塩の中から選択された少なくとも一つにリチウム（Ｌｉ）および／またはゲルマニウム（Ｇｅ）を含み，Ｎｅ＋ＸｅまたはＨｅ＋Ｎｅ＋Ｘｅのような混合ガスの放電によって形成されたプラズマイオンから電極と誘電体を保護することができる。多量の電子を速く放出し，温度依存性も改善することができるため，Ｘｅ含量の増加およびシングルスキャンに対応することができる。

本実施形態は，マグネシウム酸化物およびマグネシウム塩の中から選択された少なくとも一つと，リチウム塩，リチウム酸化物，ゲルマニウム酸化物，ゲルマニウム元素の中から選択された少なくとも一つを含む，プラズマディスプレイパネルの保護膜形成用組成物を提供する。

上記リチウム塩および上記リチウム酸化物の含量は，生成されたＭｇＯの含量を基準としてそれぞれ０．０２〜２モル％である。上記含量が０．０２モル％未満の場合には，含量が微々であるため好ましくなく，上記含量が２モル％超過の場合には，伝導性が増加して絶縁性が低下するため好ましくない。

上記ゲルマニウム酸化物の含量は，生成されたＭｇＯの含量を基準として０．０２〜２モル％がより好ましい。理由として，上記含量が０．０２モル％未満の場合には，含量が微々であるため好ましくなく，上記含量が２モル％超過の場合には，伝導性が増加して絶縁性が低下するため好ましくないからである。

また，本実施形態は，マグネシウム酸化物またはマグネシウム塩の中から選択された少なくとも一つと，リチウム塩，リチウム酸化物，ゲルマニウム酸化物，またはゲルマニウム元素の中から選択された少なくとも一つとに融剤を加えて均一に混合物を形成する段階と，上記混合物を熱処理する段階と，上記熱処理した混合物を用いて蒸着膜を製造する段階とを含む，保護膜の製造方法が提供される。

上記混合する段階の融剤は，ＭｇＦ_２またはＬｉＦを使用することができる。

上記熱処理する段階は，上記混合物をか焼（ｃａｌｃｉｎａｔｉｏｎ）する段階と，上記か焼された混合物をペレット状に作った後，焼結（ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ）する段階とを含む。

上記か焼する段階は，マグネシウム酸化物とドーピング物質間の凝集が起こるようにし，４００℃〜８００℃の温度で１０時間以下とすることが好ましい。理由としては，上記焼結段階が４００℃未満の場合には，反応が起こらず，上記焼結段階が８００℃を超過する場合には，過反応が起こって好ましくないからである。

上記焼結する段階は，ペレットを構成している凝集物質を結晶が生成されるようにし，８００℃〜１６００℃の温度で３時間以下とすることが好ましい。理由としては，上記焼結温度を８００℃未満にする場合には，結晶化が起こらないおそれがあり，上記焼結温度を１６００℃超過にする場合には，ドーピング材料の激しい損失が生ずるおそれがあるためである。

このような方法でペレットを製造すると，最終生成物である多結晶マグネシウム酸化物の組成と熱処理条件を最適化することができるため，多結晶マグネシウム酸化物の保護膜特性を極大化することができる。

上記熱処理した材料を用いて蒸着膜を製造する段階は，ＣＶＤ，Ｅビーム，イオン−プレーティング，スパッタリングのいずれか一つの工程によって保護膜で製造できる。

また，本実施形態は，透明な前面基板と，上記前面基板に対し平行に配置された背面基板と，前面基板と背面基板との間に配置され，発光セルを区画する隔壁と，一方向に配置された発光セルにわたって延び，後方誘電体層によって埋め込まれたアドレス電極と，上記発光セル内に配置された蛍光体層と，上記アドレス電極が延びた方向と交差する方向に延び，前方誘電体層によって埋め込まれた維持電極対と，上記前方誘電体層の下部に形成され，マグネシウム酸化物およびマグネシウム塩の中から選択された少なくとも一つ，およびリチウム塩，リチウム酸化物，ゲルマニウム酸化物，ゲルマニウム元素の中から選択された少なくとも一つを含む保護膜と，上記発光セル内にある放電ガスとを備えた，プラズマディスプレイパネルが提供される。

図４にはプラズマディスプレイパネル２００の具体的な構造が示されている。上記前方パネル２１０は，前面基板２１１と，上記前面基板の背面２１１ａに形成され，Ｙ電極２１２およびＸ電極２１３からなる維持電極対２１４と，上記維持電極対を覆う前方誘電体層２１５と，上記前方誘電体層を覆い，マグネシウム酸化物およびマグネシウム塩の中から選択された少なくとも一つ，およびリチウム塩，リチウム酸化物，ゲルマニウム酸化物，またはゲルマニウム元素の中から選択された少なくとも一つを含む保護膜２１６とを備える。

上記Ｙ電極２１２とＸ電極２１３それぞれは，ＩＴＯなどで形成された透明電極２１２ｂ，２１３ｂと，導電性の良い金属で形成されたバス電極２１２ａ，２１３ａを備える。

上記後方パネル２２０は，背面基板２２１と，背面基板の前面２２１ａに上記維持電極対と交差するように形成されたアドレス電極２２２と，上記アドレス電極を覆う後方誘電体層２２３と，上記後方誘電体層上に形成され，発光セル２２６を区画する隔壁２２４と，上記発光セル内に配置された蛍光体層２２５とを備える。

上記発光セルの内部にある放電ガスは，ＮｅにＸｅ，Ｎ_２およびＫｒ_２の中から選択されたいずれか一つを追加して形成した混合ガスであり，あるいはＮｅにＸｅ，Ｈｅ，Ｎ_２およびＫｒの中から選択された２つ以上を追加して形成した混合ガスである。

本実施形態の保護膜は，輝度増大のためのＸｅ含量の増加によるＮｅ＋Ｘｅの二元混合ガスに使用でき，放電電圧の上昇を補完するためにＨｅガスを追加したＮｅ＋Ｘｅ＋Ｈｅの三元混合ガスでも耐スパッタリング性に優れて寿命の短縮を防止することができる。

本実施形態は，高いＸｅ含量による放電電圧上昇分を低め，シングルスキャンに要求される放電遅延時間を満足させる保護膜を提供する。

（実施例１）
ＭｇＯ１００モル％にＬｉ_２ＣＯ_３２モル％およびＧｅＯ_２２モル％を添加してミキサに仕込み，５時間以上均一に混合した。坩堝に入れて５００℃の電気炉で１０時間熱処理して試料を合成した後，焼結体を形成した。ペレット状に圧縮成形した後，１３００℃の温度で焼結して蒸着材を製造した。

一方，厚さ２ｍｍの背面基板１０上にフォトエッチング法によって銅からなるアドレス電極１１を形成した後，ＰｂＯガラスでアドレス電極１１を被覆して厚さ２０μｍの背面誘電体層１２を形成した。その後，誘電体層１２上にＢａＡｌ_１２Ｏ_１９：Ｍｎ緑色発光蛍光体１３で被覆した。

厚さ２ｍｍの前面基板１４上にフォトエッチング法によって銅からなるバス電極を形成した後，ＰｂＯガラスでバス電極を被覆して厚さ２０μｍの前面誘電体層１６を形成した。その後，上記蒸着材を電子ビーム蒸着（ｅ−ｂｅａｍ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）法によって基板に蒸着した。蒸着の際，基板の温度は２５０℃であり，蒸着圧力はガス流量制御機を用いて酸素およびアルゴンガスを仕込んで１．５×１０^−４ｔｏｒｒに調節して保護膜を製造した。

上記前面基板１４と上記背面基板１０を３０μｍの間隔をおいて対向させてセルを作り，このセルの内部にネオン９５％およびキセノン５％の混合ガスを注入してプラズマディスプレイパネルを形成した。

（比較例１）
上記ＭｇＯに本実施形態の添加物をドーピングせずに単独で保護膜を形成した以外は，上記実施例１と同様に行った。

（比較例２）
放電空間にガスとしてネオン９０％およびキセノン１０％の混合ガスを使用した以外は，上記実施例１と同様に行った。

（比較例３）
放電空間にガスとしてネオン８０％，キセノン１０％およびヘリウム１０％の混合ガスを使用した以外は，上記実施例１と同様に行った。

本実施形態に係る保護膜は，ＰＤＰ用保護膜として単結晶ＭｇＯのみを使用した場合に比べてＸｅ含量の増加およびシングルスキャンへの対応に適した。ガス放電ディスプレイデバイス，特にＰＤＰの保護膜として使用した場合，Ｎｅ＋ＸｅまたはＨｅ＋Ｎｅ＋Ｘｅの混合ガスの放電によって形成されたプラズマイオンから電極と誘電体を保護することができる。また，放電電圧をさらに低めることができ，放電遅延時間をさらに短くすることができる。

上記保護膜は，高輝度のためにＸｅ含量を増加させることによる放電電圧の上昇を抑制することができ，Ｈｅガスを追加することによるＰＤＰ寿命の短縮を防止することができる。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例を想定し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は，ガス放電ディスプレイの保護膜に適用可能である。

プラズマディスプレイパネルのピクセルを示す断面図である。 放電遅延時間の温度依存性を示すグラフである。 ガスイオンによる固体からの電子放出を説明するオージェ中和理論を示す図である。 本実施形態の保護膜を採用したプラズマディスプレイパネルを示す分離斜視図である。

符号の説明

１０ 背面基板
１１ アドレス電極
１２ 前面誘電体層
１３ 緑色発光蛍光体
１４ 前面基板
１５ 放電維持電極帯
１６ 背面誘電体層
１７ 保護膜

Claims (16)

1. マグネシウム酸化物またはマグネシウム塩のうち選択された少なくとも一つと；
   リチウム塩，リチウム酸化物，ゲルマニウム酸化物，またはゲルマニウム元素のうちから選択された少なくとも一つとを含むことを特徴とする，保護膜。
2. 前記マグネシウム塩は，ＭｇＣＯ_３またはＭｇ（ＯＨ）_２であることを特徴とする，請求項１に記載の保護膜。
3. 前記リチウム塩は，Ｌｉ_２ＣＯ_３，ＬｉＣｌ，ＬｉＮＯ_３，およびＬｉ_２ＳＯ_４よりなる群から選択されることを特徴とする，請求項１に記載の保護膜。
4. 前記ゲルマニウム元素は，ゲルマニウム超微粒子であることを特徴とする，請求項１に記載の保護膜。
5. 前記リチウム塩および前記リチウム酸化物の含量は，生成されたマグネシウム酸化物の含量を基準としてそれぞれ０．０２〜２モル％であることを特徴とする，請求項１に記載の保護膜。
6. 前記ゲルマニウム酸化物の含量は，生成されたマグネシウム酸化物の含量を基準として０．０２〜２モル％であることを特徴とする，請求項１に記載の保護膜。
7. マグネシウム酸化物またはマグネシウム塩のうちから選択された少なくとも一つと；
   リチウム塩，リチウム酸化物，ゲルマニウム酸化物，またはゲルマニウム元素のうちから選択された少なくとも一つとを含むことを特徴とする，保護膜形成用組成物。
8. 前記リチウム酸化物の量は，生成されたマグネシウム酸化物の含量を基準として０．０２〜２モル％であることを特徴とする，請求項７に記載の保護膜形成用組成物。
9. 前記ゲルマニウム酸化物の量は，生成されたマグネシウム酸化物の含量を基準として０．０２〜２モル％であることを特徴とする，請求項７に記載の保護膜形成用組成物。
10. マグネシウム酸化物またはマグネシウム塩のうちから選択された少なくとも一つと，リチウム塩，リチウム酸化物，ゲルマニウム酸化物，またはゲルマニウム元素のうちから選択された少なくとも一つとに，融剤を加えて均一に混合する段階と；
    前記混合物を熱処理する段階と；
    前記熱処理された材料を用いて蒸着膜を製造する段階とを含むことを特徴とする，保護膜の製造方法。
11. 前記混合する段階の融剤は，ＭｇＦ_２またはＬｉＦであることを特徴とする，請求項１０に記載の保護膜の製造方法。
12. 前記熱処理する段階は，
    前記混合物をか焼する段階と；
    前記か焼された混合物をペレットに作った後，焼結する段階とを含むことを特徴とする，請求項１０に記載の保護膜の製造方法。
13. 前記か焼する段階は，４００℃〜８００℃の温度で行われることを特徴とする，請求項１２に記載の保護膜の製造方法。
14. 前記焼結する段階は，８００℃〜１６００℃の温度で行われることを特徴とする，請求項１２に記載の保護膜の製造方法。
15. 前記蒸着膜を製造する段階は，ＣＶＤ，Ｅビーム，イオンプレーティング，スパッタリングのいずれか一つの工程によって製造されることを特徴とする，請求項１０に記載の保護膜の製造方法。
16. 透明な前面基板と；
    前記前面基板に対し平行に配置された背面基板と；，
    前記前面基板と前記背面基板との間に配置され，発光セルを区画する隔壁と；
    一方向に配置された発光セルにわたって延び，後方誘電体層によって埋め込まれたアドレス電極と；
    前記発光セル内に配置された蛍光体層と；
    前記アドレス電極が延びた方向と交差する方向に延び，前方誘電体層によって埋め込まれた維持電極対と；
    前記前方誘電体層の下部に形成され，マグネシウム酸化物，リチウム酸化物およびゲルマニウム酸化物を含む請求項１〜６のいずれか１項に記載の保護膜と；
    前記発光セル内にある放電ガスとを備えたことを特徴とする，プラズマディスプレイパネル。

Images