JP2009301865A

JP2009301865A - プラズマディスプレイパネル

Info

Publication number: JP2009301865A
Application number: JP2008155022A
Authority: JP
Inventors: Takuji Tsujita; 卓司辻田; Masahiro Sakai; 全弘坂井; Hirokazu Kimiya; 宏和木宮; Shinji Goto; 真志後藤; Masaharu Terauchi; 正治寺内; Yusuke Fukui; 裕介福井; Hiroshi Asano; 洋浅野
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2008-06-13
Filing date: 2008-06-13
Publication date: 2009-12-24

Abstract

【課題】保護層における放電特性を改善することにより放電遅れの発生を抑制し、高精細セル構造でも優れた画像表示性能を発揮することが可能なＰＤＰとその製造方法を提供する。
【解決手段】電極６と誘電体層７とが形成された第１基板２が、放電空間１５を介して第２基板９と対向に配置され、当該第１及び第２両基板の周囲が封着されたプラズマディスプレイパネル１であって、前記第１基板２と第２基板９の間の単位発光領域に対向する部分に、波長１６５ｎｍ以下の真空紫外線で励起された電子がバレンスバンドから５．４ｅＶ以上の準位に４ｍｓ以上留まることのできるＭｇＯ結晶粒子１６ａを含むＭｇＯ結晶粒子群１６が配設されていることを特徴とするものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネルに関するものである。

プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと称する）はフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の中でも高速表示が可能であり、かつ大型化が容易であることから、映像等の表示装置としての分野等で広く実用化されている。

図１０は、一般的なＡＣ型面放電ＰＤＰの構造を模式的に示す断面斜視図である。

ＰＤＰ３１は、フロントパネル２及びバックパネル９を貼り合わせてなる。フロントパネル２は、パネルガラス３の片面に複数の表示電極対６（一対の走査電極５と維持電極４）が配置され、表示電極対６を覆うように誘電体層７および保護層８が順次積層されてなる。走査電極５（維持電極４）は透明電極５１（４１）及びバスライン５２（４２）で構成される。誘電体層７はガラス軟化点が５５０℃〜６００℃程度の範囲の低融点ガラスから形成され、ＡＣ型ＰＤＰ特有の電流制限機能を有する。保護層８は酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等からなり、上記誘電体層７及び表示電極対６をプラズマ放電のイオン衝突より保護すると共に、２次電子を効率よく放出し、放電開始電圧を低下させる役目をなす。通常、当該保護層８は真空蒸着法（例えば、特許文献１、２参照）や印刷法（例えば、特許文献３参照）で形成される。なお保護層８と同様の構成は、誘電体層７及び表示電極対６を保護する他に、二次電子放出特性の確保を目的として設けられることもある。

他方、バックパネル９は、パネルガラス１０上に画像データを書き込むための複数のデータ（アドレス）電極１１が前記フロントパネル２の表示電極対６と直交方向で交差するように併設される。当該データ電極１１およびパネルガラス１０表面の少なくとも一部にはこれを覆うように低融点ガラスからなる誘電体層１２が配設される。誘電体層１２において隣接する放電セル（図示省略）との境界上には、低融点ガラスからなる所定の高さの隔壁（リブ）１３が放電空間１５を区画するように井桁状等のパターン部１２３１、１２３２を組み合わせて形成される。誘電体層１２表面と隔壁１３の側面には、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の蛍光体インクが塗布及び焼成されてなる蛍光体層１４（蛍光体層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂ）が形成されている。

フロントパネル２とバックパネル９は、表示電極対６とデータ電極１１とが一定間隔をおいて互いに交差するように配置され、その各周囲において内部封止される。当該封止空間には放電ガスとしてＸｅ−Ｎｅ系あるいはＸｅ−Ｈｅ系等の希ガスが約数十ｋＰａの圧力で封入される。以上でＰＤＰ３１が構成される。

ここで、ＰＤＰの放電特性は保護層８の特性に大きく依存する。ＰＤＰの放電特性の向上を目的とした保護層８の研究は広く行われているが、問題とされる課題の一つとして放電遅れがある。「放電遅れ」とは駆動パルスの幅を狭くして高速駆動を行う際に、パルスの立ち上がりから遅れて放電が行われる現象を指す。放電遅れが顕著になると、印加されたパルス幅内で放電が終了する確率が低くなり、本来点灯すべきセルに書き込み等ができずに点灯不良を生じる。

放電遅れの対策例としては、保護層８のＭｇＯに、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｖ等の元素を添加したり、Ｓｉ、Ａｌを添加することによって、当該ドーパントにより保護層８の放電特性を改善する試みが講じられている（例えば、特許文献１、２、４、５）。一方、誘電体層７の上に直接、或いは薄膜法で作製した保護層８上に対し、気相酸化法で作製したＭｇＯの単結晶粒子を利用した粒子群をＭｇＯ結晶粒子層として配設することにより保護層８表面における放電特性を改善する試みも行われている（例えば、特許文献６参照）。この方法によれば、低温時における放電遅れについては一定の改善が図られるとされている。

しかしながら現在では、上記各従来技術においても、放電遅れに関する問題を効果的に解決するには至っていない。特許文献６には、気相酸化法で作製したＭｇＯ結晶粒子群（粉体）の粒径が大きいほど電子線励起発光（カソードルミネッセンス、以下「ＣＬ」と称する。）のスペクトルにおいて２００ｎｍ以上３００ｎｍ未満の波長領域（以下、当該波長領域を「短波長領域」という。）の波形高さが大きくなることが開示されている。

一方、本願発明者らの検討によって、３００ｎｍ以上５５０ｎｍ未満の波長領域（以下、当該波長領域を「中波長領域」という。）に存在する発光ピークの大きさが、ＰＤＰの放電遅れや放電遅れの発生にかかる温度依存性と相関があることを示す結果が得られ、短波長領域のスペクトルの波形高さ／短波長領域のスペクトルの波形高さが小さいと放電遅れの改善効果が小さいことが示されている（例えば、特許文献７参照）。

また、気相酸化法で作製したＭｇＯ粒子群は、そのままでは粒径のバラツキが大きく、比較的大きい結晶粒子の周囲に微細粒子が多数存在している。このような微細粒子が混在すると、放電遅れの抑制効果が得られにくく、さらに可視光を散乱させるおそれもあり、画像表示性能に必要な可視光のパネル透過率を大幅に減少させるおそれも生じる。よって別途、分級工程が必要となり（例えば、特許文献８参照）、工程数が増加するほか、無駄なＭｇＯ材料が発生するためコスト面で不利となる。

以上のように、ＰＤＰにおいて実用的に「放電遅れの低減」と「放電遅れの温度依存性（特に低温領域の放電遅れ）の改善」を両立させるには至っていない。また、この問題は、フルスペックハイビジョンＴＶ等の高精細なセル構造において、高速駆動を行う場合に特に顕在化するおそれがあり、早急な対策が望まれている。
特開平８−２３６０２８号公報特開平１０−３３４８０９号公報特開２００６−０５９７７９号公報特開２００４−１３４４０７号公報特開２００４−２７３４５２号公報特開２００６−０５４１５８号公報特願２００８−５１０９３１号公報特開２００６−１４７４１７号公報

本発明は以上の課題に鑑みなされたものであって、保護層における放電特性を改善することにより、高精細セル構造においても優れた画像表示性能を発揮することが可能なＰＤＰとその製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のＰＤＰは、電極と誘電体層とが形成された第１基板が、放電空間を介して第２基板と対向に配置され、当該第１及び第２両基板の周囲が封着されたプラズマディスプレイパネルであって、前記第１基板と第２基板の間の単位発光領域に対向する部分に、波長１６５ｎｍ以下の真空紫外線で励起された電子がバレンスバンドから５．４ｅＶ以上の準位に４ｍｓ以上留まることのできるＭｇＯ結晶粒子を含むＭｇＯ結晶粒子群が配設されていることを特徴とするものである。

本発明によれば、高精細セル構造においても優れた画像表示性能を発揮することが可能なＰＤＰとその製造方法を提供することが可能となる。

以下に、本発明の実施の形態及び実施例を説明するが、当然ながら本発明はこれらの形式に限定されるものでなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲で適宜変更して実施することができる。

＜実施の形態１＞
（ＰＤＰの構成例）
図１は、本発明の実施の形態１に係るＰＤＰ１の構造を模式的に示す断面図である。

ＰＤＰ１としては、以下では４２インチクラスの１０２４×７６８（画素数）仕様を例として説明するが、本発明は当然ながら、他の仕様にも適用可能であり、例えば、１９２０×１０８０（画素数）を備えるフルＨＤパネルにも、また、７６８０×４３２０（画素数）のスーパーハイビジョンにも、適用可能である。

図１に示すように、ＰＤＰ１の構成は互いに主面を対向させて配設された第１基板（フロントパネル）２、および第２基板（バックパネル）９に大別される。

フロントパネル２の基板となるフロントパネルガラス３には、その一方の主面に所定の放電ギャップ（７５μｍ）をおいて配設された一対の表示電極対６（走査電極５、維持電極４）が複数対にわたり形成されている。各表示電極対６は、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化錫（ＳｎＯ₂）等の透明導電性材料からなる帯状の透明電極５１、４１（例えば、厚さ０．１μｍ、幅１５０μｍ）に対して、Ａｇ厚膜（例えば、厚み２μｍ〜１０μｍ）、Ａｌ薄膜（例えば、厚み０．１μｍ〜１μｍ）またはＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒ積層薄膜（例えば、厚み０．１μｍ〜１μｍ）等からなるバスライン５２、４２（例えば、厚さ７μｍ、幅９５μｍ）が積層されてなる。

そして、表示電極対６を配設したフロントパネルガラス３には、その主面全体にわたり、酸化鉛（ＰｂＯ）または酸化ビスマス（Ｂｉ₂Ｏ₃）または酸化燐（ＰＯ₄）を主成分とする低融点ガラス（厚み約３０μｍ）の誘電体層７が、スクリーン印刷法等によって形成されている。

誘電体層７は、ＡＣ型ＰＤＰ特有の電流制限機能を有し、ＤＣ型ＰＤＰに比べて長寿命化を実現する要素になっている。誘電体層７の放電空間側の面には、膜厚約１μｍの膜層８と、当該膜層８の表面に、ＭｇＯ結晶粒子１６ａを含むＭｇＯ結晶粒子群１６が配設されている。この膜層８およびＭｇＯ結晶粒子群１６の組み合わせにより、誘電体層７に対する保護層１７が構成されている。

膜層８は、誘電体層７および表示電極対６をプラズマ放電のイオン衝突より保護すると共に、二次電子を効率よく放出し、放電開始電圧を低下させる役目をなす薄膜であって、耐スパッタ性および二次電子放出係数γに優れる、例えばＭｇＯ材料からなる。当該材料は、さらに良好な光学透明性、電気絶縁性を有する。一方、ＭｇＯ結晶粒子群１６は、前記前駆体を焼成することにより形成される。なお、図１では説明のため、膜層８の表面に配設されるＭｇＯ結晶粒子群１６を実際よりも大きく、模式的に表している。

バックパネル９の基板となるバックパネルガラス１０には、その一方の主面に、Ａｇ厚膜（厚み２μｍ〜１０μｍ）、Ａｌ薄膜（厚み０．１μｍ〜１μｍ）またはＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒ積層薄膜（厚み０．１μｍ〜１μｍ）等のいずれかからなるデータ電極１１が、幅１００μｍで、ｘ方向を長手方向としてｙ方向に一定間隔毎（３６０μｍ）でストライプ状に並設される。そして、各々のデータ電極１１を内包するように、バックパネルガラス９の全面にわたって、厚さ３０μｍの誘電体層１２が配設されている。

誘電体層１２の上には、さらに隣接するデータ電極１１の間隙に合わせて井桁状の隔壁１３（高さ約１１０μｍ、幅４０μｍ）が配設され、放電セルが区画されることで誤放電や光学的クロストークの発生を防ぐ役割をしている。隣接する２つの隔壁１３の側面とその間の誘電体層１２の面上には、カラー表示のための赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各々に対応する蛍光体層１４が形成されている。各種組成として、青色蛍光体（Ｂ）には、既知のＢＡＭ：Ｅｕ、赤色蛍光体（Ｒ）には（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ₃：ＥｕやＹ₂Ｏ₃：Ｅｕ等、緑色蛍光体（Ｇ）にはＺｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ、ＹＢＯ₃：Ｔｂおよび（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ₃：Ｔｂ等が利用できる。なお、誘電体層１２は必須ではなく、データ電極１１を直接蛍光体層１４で内包するようにしてもよい。

そして、フロントパネル２とバックパネル９は、データ電極１１と表示電極対６の互いの長手方向が交差するように対向配置され、両パネル２、９の外周縁部がガラスフリットで封着されている。この両パネル２、９間にはＸｅを含む不活性ガス成分からなる放電ガスが所定の圧力で封入される。

隔壁１３の間は放電空間１５であり、隣り合う一対の表示電極対６と１本のデータ電極１１が放電空間１５を挟んで交叉する領域が、画像表示にかかる放電セル（「サブピクセル」とも言う）に対応する。放電セルピッチはｘ方向が６７５μｍ、ｙ方向が３００μｍである。隣り合うＲＧＢの各色に対応する３つの放電セルで１画素（６７５μｍ×９００μｍ）が構成される。

走査電極５、維持電極４およびデータ電極１１の各々は、図２に配線の概略を平面図で示すように、パネルｘｙ方向端部付近において、駆動回路として走査電極ドライバ１１１、維持電極ドライバ１１２、データ電極ドライバ１１３が電気的に接続される。ここで、維持電極４は一括して維持電極ドライバ１１２に接続され、各走査電極５と各データ電極１１は、それぞれ独立して走査電極ドライバ１１１或いはデータ電極ドライバ１１３に接続される。

（ＰＤＰの駆動例）
ＰＤＰ１は、各ドライバ１１１〜１１３を含む公知の駆動回路（不図示）によって、駆動時には各表示電極対６の間隙に数十ｋＨｚ〜数百ｋＨｚのＡＣ電圧が印加される。これにより任意の放電セル内で放電が発生し、励起Ｘｅ原子による波長１４７ｎｍ主体の共鳴線と励起Ｘｅ分子による波長１７３ｎｍ主体の分子線を含む紫外線が蛍光体層１４に照射される。蛍光体層１４は励起されて可視光発光する。そして当該可視光はフロントパネル２を透過して前面に発光される。

この駆動方法の一例としては、フィールド内時分割階調表示方式が採られる。当該方式は、表示するフィールドを複数のサブフィールド（Ｓ．Ｆ．）に分け、各サブフィールドをさらに複数の期間に分ける。１サブフィールドは更に、（１）全放電セルを初期化状態にする初期化期間、（２）各放電セルをアドレスし、各放電セルへ入力データに対応した表示状態を選択・入力していく書込期間、（３）表示状態にある放電セルを表示発光させる維持期間、（４）維持放電により形成された壁電荷を消去する消去期間、という４つの期間に分割されてなる。

各サブフィールドでは、初期化期間で画面全体の壁電荷を初期化パルスでリセットした後、書込期間で点灯すべき放電セルのみに壁電荷を蓄積させる書込放電を行い、その後の放電維持期間ですべての放電セルに対して一斉に交流電圧（維持電圧）を印加することによって一定時間放電維持することで発光表示する。

ここで図３は、フィールド中の第ｍ番目のサブフィールドにおける駆動波形の例を示す図である。図３が示すように、各サブフィールドには、初期化期間、アドレス期間、維持期間、消去期間がそれぞれ割り当てられる。

初期化期間とは、それ以前の放電セルの点灯による影響（蓄積された壁電荷による影響）を防ぐため、画面全体の壁電荷の消去（初期化放電）を行う期間である。図３に示す駆動波形の例では、走査電極５にデータ電極１１および維持電極４に比べて高い電圧（初期化パルス）を印加し放電セル内の気体を放電させる。それによって発生した電荷はデータ電極１１、走査電極５および維持電極４間の電位差を打ち消すように放電セルの壁面に蓄積されるので、走査電極５付近の膜層８およびＭｇＯ結晶粒子群１６の表面には、負の電荷が壁電荷として蓄積される。またデータ電極１１付近の蛍光体層１４表面および維持電極４付近の膜層８およびＭｇＯ結晶粒子群１６の表面には、正の電荷が壁電荷として蓄積される。この壁電荷により、走査電極５―データ電極１１間、走査電極５―維持電極４間に所定の値の壁電位が生じる。

アドレス期間（書込期間）は、サブフィールドに分割された画像信号に基づいて選択された放電セルのアドレッシング（点灯／不点灯の設定）を行う期間である。当該期間では、放電セルを点灯させる場合には走査電極５にデータ電極１１および維持電極４に比べ低い電圧（走査パルス）を印加させる。すなわち、走査電極５―データ電極１１には前記壁電位と同方向に電圧を印加させると共に走査電極５―維持電極４間に壁電位と同方向にデータパルスを印加させ、アドレス放電（書込放電）を生じさせる。これにより蛍光体層１４表面、維持電極４付近の膜層８およびＭｇＯ結晶粒子群１６の表面には、負の電荷が蓄積され、走査電極５付近の膜層８およびＭｇＯ結晶粒子群１６の表面には、正の電荷が壁電荷として蓄積される。以上で維持電極４―走査電極５間には所定の値の壁電位が生じる。

維持期間は、階調に応じた輝度を確保するために、書込放電により設定された点灯状態を拡大して放電を維持する期間である。ここでは上記壁電荷が存在する放電セルで、一対の走査電極５および維持電極４の各々に維持放電のための電圧パルス（例えば約２００Ｖの矩形波電圧）を互いに異なる位相で印加する。これにより表示状態が書き込まれた放電セルに対し電圧極性の変化毎にパルス放電を発生せしめる。

この維持放電により、放電空間における励起Ｘｅ原子からは１４７ｎｍの共鳴線が放射され、励起Ｘｅ分子からは１７３ｎｍ主体の分子線が放射される。この共鳴線・分子線が蛍光体層１４表面に照射され、可視光発光による表示発光がなされる。そして、ＲＧＢ色ごとのサブフィールド単位の組み合わせにより、多色・多階調表示がなされる。なお、膜層８に壁電荷が書き込まれていない非放電セルでは、維持放電が発生せず表示状態は黒表示となる。消去期間では、走査電極５に漸減型の消去パルスを印加し、これによって壁電荷を消去させる。

（保護層１７について）
本発明の実施の形態１によるＰＤＰの特徴は、ＰＤＰ１における保護層１７の構成にある。すなわち、保護層１７は、誘電体層７上に設けられた例えばＭｇＯの膜層８と、当該ＭｇＯ膜層８上に配設された、例えば、ＭｇＯの結晶粒子群１６で構成される。ＭｇＯ膜層８は、厚さ約１μｍのＭｇＯ薄膜であって、誘電体層７上に真空蒸着法、イオンプレーティング法等、公知の薄膜形成法で成膜されてなる。当該ＭｇＯ膜層８は、ＰＤＰの駆動時には十分な量の壁電荷を安定に蓄積する役目をなす。

一方、ＭｇＯ結晶粒子群１６は、ＭｇＯ前駆体を焼成して得たものであって、平均粒径が３００ｎｍ〜４μｍの比較的均一な粒径分布を持つＭｇＯ結晶粒子１６ａを平面的に凝結させることにより構成されている。ここで、当該ＭｇＯ結晶粒子１６ａの平均粒径は、ＳＥＭ画像に現れた粒子の粒径から調査・計測したものである。

なお、当該膜層８の材料はＭｇＯに限らず、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯおよびＳｒＯの群より選ばれた少なくとも一つの金属酸化物を含むように構成できる。

また、ＭｇＯ結晶粒子群１６は、保護層１７において、少なくとも放電空間に臨む部分に設けられていればよい。さらに、ＭｇＯ結晶粒子１６ａが分布する領域の面積が、保護層１７の当該放電空間を臨む部分（ここではＭｇＯ膜層８）の面積に対して１％以上３０％以下の範囲と設定するのが望ましい。すなわち、ＭｇＯ結晶粒子群１６は、ＭｇＯ膜層８の全面に被覆されている必要はなく、ＭｇＯ膜層８の上に島（ｉｓｌａｎｄ）の形態に形成するのが好適である。

この点を具体的に説明する。ＭｇＯ膜層８は、上記のように、主として壁電荷の蓄積・保持機能を有し、ＰＤＰ駆動時において表示電極４、５間で維持放電を発生させるための電圧維持機能を発揮するものである。これに対しＭｇＯ結晶粒子群１６は、駆動時において、放電空間１５内への電子放出機能に特化した構成である。

ここで仮にＭｇＯ膜層８の全面にＭｇＯ結晶粒子群１６を密に配設すると、放電空間１５へ電子放出は活発にできるが、維持放電を発生させるために必要な電子まで過剰に放出されてしまい、維持放電が正常に行えないおそれがある。

このような問題を効果的に回避し、ＭｇＯ膜層８の電圧維持機能とＭｇＯ結晶粒子群１６による電子放出機能とを両立させるためには、ある程度、ＭｇＯ膜層８の表面が放電空間１５に臨んでいるような構成が好適である。従って、ＭｇＯ結晶粒子１６ａは、ＭｇＯ膜層８の表面において、なるべく分散させて配設することで、上述した被覆率のＭｇＯ結晶粒子群１６とする。さらに具体的には、例えば複数の粒子の集まりからなる二次粒子として配設してもよいし、公知のインクジェット法を用いたパターニングにより配設しても良い。また、所定のパターンでＭｇＯ膜層８上にＭｇＯ結晶粒子群１６を配設することも可能である。なお、ここで言う「島」とは、ＭｇＯ膜層８が放電空間に露出するような、ＭｇＯ結晶粒子群１６の配設状態全てを含む概念をいうものである。

また、「ＭｇＯ結晶粒子１６ａが分布する領域」とは、保護層８の平面方向に対し垂直な方向から保護層８を視したときに、ＭｇＯ結晶粒子１６ａに隠れてＭｇＯ膜層８又は誘電体層７を直接見ることができない領域のことをいう。これを言い換えると、前記結晶粒子群１６の層が放電空間１５に臨む面積は、フロントパネル２が放電空間１５に臨む全面積よりも小さいと言うことができる。

なお、本発明の一実施の形態によるＰＤＰにおけるＭｇＯ結晶粒子１６ａは、従来の前駆体焼成法で作製されるＭｇＯ結晶粒子のように、特定の辺が他の辺よりも長い偏平な板状体ではなく、基本的に辺の長さが所定の範囲内に整った六面体もしくは八面体結晶の形状を有する。さらには、六面体構造を採る場合、正六面体であれば好ましい。しかし、製造条件による誤差を考慮すると、最も長い辺の長さと最も短い辺の長さの比が、１対１〜２対１であってもよい。一方、八面体構造を採る場合、正八面体であれば好ましい。しかし、製造条件による誤差を考慮すると、最も長い辺の長さと最も短い辺の長さの比が、１対１〜２対１であってもよい。また、六面体もしくは八面体結晶の形状における稜線及び頂点は、明確に存在する必要はない。

ここで、例えばＭｇＯからなる膜層８は、スパッタリング法、イオンプレーティング法、電子線蒸着法等によって成膜すれば良く、また、例えばＭｇＯの結晶粒子群１６は、ＭｇＯ前駆体焼成による作製方法とすれば、後述する従来の気相酸化法で作製されたＭｇＯ結晶粒子群（例えば特開２００６ー１４７４１７号公報）に比べて粒径のバラツキを抑制できるため、各ＭｇＯ結晶粒子１６ａにわたり、均一な放電特性を発揮できるという有利な効果を有する。

ここで、図４にＭｇＯ結晶粒子に照射する真空紫外光の波長と、ＭｇＯ結晶粒子からの発光強度の関係を示す。ＭｇＯ結晶粒子に照射する波長が短いほど、高エネルギーの真空紫外光を照射したことになる。図４からは、２つのピークが存在すること、それぞれのピーク閾値が〜１６５ｎｍ及び〜２３０ｎｍにあることが判る。これは、それぞれ、〜７．５ｅＶ及び〜５．４ｅＶ以上のエネルギーを持つ真空紫外光を照射することで、それぞれの発光が起こることを意味する。〜７．５ｅＶ及び〜５．４ｅＶ以上のエネルギーを持つ真空紫外光照射による発光は、ＣＬ発光の短波長領域及び中波長領域の発光と思われ、これらの発光が強く見られるＭｇＯ結晶粒子は結晶性が高く、一度励起された電子が、比較的エネルギーの高い準位でいる確率が高くなると考えられ、電子放出特性が高いと考えられる。

すなわち、本発明の一実施の形態による、ＭｇＯ結晶粒子群１６を持つＰＤＰ１によれば、エキソ電子放出能が増大されたＭｇＯ結晶粒子１６ａが、放電空間１５に臨むように膜層８に分散配置されることとなるので、ＰＤＰの駆動時に各ＭｇＯ結晶粒子１６の表面から放電空間１５内に向けて豊富にエキソ電子が放出される。その結果、ＰＤＰ１では放電遅れを抑制することができる。

ここでＰＤＰ１では、ＭｇＯ結晶粒子群１６の配設に際し、膜層８に対してそれほど多くのＭｇＯ結晶粒子１６ａを被着させることなく、平面的に分散させて配設されており、当該ＭｇＯ結晶粒子群１６による膜層８の被覆率が低く抑えられている。このため、フロントパネル２ではディスプレイとして適度な可視透過率が確保される一方、放電遅れの発生に対しても十分な抑制効果が図られ、結果として優れた画像表示性能が発揮されるようになっている。

放電遅れの改善のためには、特許文献１または２に示されているように、結晶格子中に酸素欠陥やドーパントを導入して、エネルギーバンド中の局在準位を増大させる手法が知られている。しかし、この方法ではＭｇＯ膜の構成が経時的に不安定であり、使用時間が増すに従い構造劣化を生じ、放電特性が変化してしまう恐れがある。

本発明の実施の形態１によるＰＤＰにおけるＭｇＯ結晶粒子１６は、経時的に安定な結晶構造が維持され、且つ、１６５ｎｍ以下の励起光で励起した電子がバレンスバンドより５．４ｅＶ以上の準位に留まる時間が４ｍｓ以上と長いため、良好且つ安定的にエキソ電子を放出させる作用が期待できる。同時に、二次電子放出係数の増大も期待できる。

以上のことから、本発明の実施の形態１によるＰＤＰ１では、保護層１７の構成において、放電空間１５に面する部分にＭｇＯ結晶粒子群１６を配設することにより、ＰＤＰの「放電遅れ」の課題と「放電遅れの温度依存性」の課題との両方を、効果的に抑制することができる。

また、ＭｇＯ結晶粒子群１６を用いた場合に得られるその他の効果として、パルス依存性の改善が挙げられる。すなわち、フィールド内示分割表示方式では、各電極６、１１に対してサブフィールド毎に繰り返し無数のパルスを高速で印加するが、この場合、１のサブフィールドにおいて印加したパルスの放電履歴が、次のサブフィールドにおける放電に影響を及ぼす性質がある。

また本発明の実施の形態１のＰＤＰでは、保護層１７の放電遅れ・放電遅れの温度依存性に関する放電特性が向上され、放電現象に対する高速応答性に優れている。これにより、駆動時には各セルにおいて、パルス印加後の壁電荷状態が安定され、パルス依存性の改善も期待できる。よって、本実施の形態１のＰＤＰ１によれば、放電履歴の影響も抑制し、一層良好な画像表示性能が実現される。この効果は、フルスペックＨＤ等の微細なセル構造を持つＰＤＰにおいて、短パルスが高速で印加される場合に特に発揮されるものである。

さらにＭｇＯ結晶粒子群１６の特性は、それが呈するＣＬの測定から得られるスペクトルからも規定できる。ＣＬスペクトルにおいて、短波長領域（２００ｎｍ以上３００ｎｍ未満）のスペクトル最大値をａ、３００ｎｍ以上５５０ｎｍ未満の波長領域のスペクトル最大値をｂとするときの比率ａ／ｂと放電遅れとの関係を図５に示す。

図５より、ａ／ｂが２以上で放電遅れが、ばらつきを含みながらほぼ一定になっていることが分かる。そして、このばらつきの原因の一つが、１６５ｎｍ以下の励起光で励起した電子がバレンスバンドより５．４ｅＶ以上の準位に留まる時間の長さによると考えられる。すなわち上記準位に励起される電子の数が多く、且つ、その準位に留まる時間が長いＭｇＯ粉体ほど電子放出特性が良く、ＰＤＰの放電遅れを改善できると考えられる。

さらに、上記比率ａ／ｂにおいて、２以上から上記の効果が顕著に現れ始め、５ではその効果が飽和傾向にあり、１２までになると、放電遅れのばらつきがかなり小さくなる。このことから、前記比率は２以上であることが好ましいが、５以上、または１２以上とすることもできる。

なおＣＬ法とは、試料に電子線を照射してエネルギー緩和過程としての発光スペクトルを検出する方法である。ＣＬ法によれば、保護層の構成に係る情報（例えばＭｇＯ中の酸素欠陥の存在等）を分析できる。

（ＣＬ測定結果より考察される保護層特性について）
本発明の実施の形態１によるＰＤＰが有するＭｇＯ結晶粒子群１６の特性は、ＣＬの測定結果により、上記第一の定義とすることが可能である。以下、このような定義がなされる原理について説明する。

一般にＭｇＯについてのＣＬ測定では、短波長領域に加えて中波長領域に発光ピークが観測される（たとえば特許文献３）。ここで、従来の気相酸化法は、例えば特許文献３に示されるように、Ｍｇ（マグネシウム金属）を不活性ガスが満たされた槽中で、高温に加熱しながら酸素ガスを少量流し、Ｍｇを直接酸化させてＭｇＯ結晶粒子群（粉体）を作製する合成方法である。従って十分に酸素がＭｇＯ中に取り込まれにくいため、酸素欠陥が生じやすいＭｇＯ結晶粒子群（粉体）になる。

上記した中波長領域で測定される発光ピークは、一般に酸素欠陥に起因すると言われており（非特許文献１）、気相酸化法で作製したＭｇＯ結晶粒子では、この放電遅れや放電遅れの温度依存性が悪化する原因と考えられるピークが顕著に現れる。この中波長領域で測定される波形隆起部に寄与するような準位がバンドギャップ間に多数存在すると、電子の遷移確率が増え、電子のエネルギーの緩和が起こりやすく、励起された電子がそのエネルギー準位にトラップされる時間が短くなると考えられる。このため、コンダクションバンド近傍の準位に電子が存在する確率が減少し、結果的に深い準位からの電子の放出を起こさなければならなくなると考えられる。

一方で、短波長領域で測定される発光ピークの存在は、５ｅＶ程度の電子のエネルギーの緩和過程が存在することを立証するものであり、オージェ過程での電子放出が存在すると考えられる。

ここでオージェ遷移とは、励起された電子のエネルギーが緩和する際に発生する余剰エネルギーを他の電子が受け取り、その電子が励起されるという電子の励起過程の一種である。このオージェ遷移によって励起され放出する電子も、他の過程で放出された電子と同様にＰＤＰの放電に寄与すると考えられ、このことも短波長領域で測定される発光ピークを有するＭｇＯ結晶粒子群１６の層を、前記前面板の放電空間側の全面あるいは一部に形成したＰＤＰの放電特性が優れている要因の一つであると考えられる。

したがって、短波長領域で測定される発光ピークが大きく、中波長領域で測定される波形隆起部が小さいようなＭｇＯ結晶粒子群１６を用いるとＰＤＰの放電遅れや放電遅れの温度依存性が改善されると考えられる。逆に、中波長領域で大きな発光ピークが存在することは、コンダクションバンド近傍の準位に存在する電子が小さなエネルギー緩和で遷移することを促すため、上記の５ｅＶ程度という大きな余剰エネルギーを創出する電子の遷移が起こりにくくなり、上記で述べたオージェ遷移等による電子放出もほとんど見られなくなることが予想される。

以上のように、ＭｇＯのＣＬ測定において中波長領域に発光ピークが観測される場合には、当該試料を保護層に用いた場合、放電遅れや放電遅れの温度依存性が優れないことが予想される。一方、本実施の形態１においては、ＭｇＯ前駆体を焼成して得たＭｇＯ結晶粒子群１６についてＣＬ測定を行った場合、スペクトルの短波長領域において相当程度の値を持ち、ピーク状の波形をなす隆起状波形部が確認される。このような特性の隆起状波形部は、従来の気相酸化法等により作製されたＭｇＯ結晶粒子には見られない。よって当該隆起状波形部の有無は本願特有のものと言え、ＰＤＰの放電遅れ及び放電遅れの温度依存性について抑制効果を呈するか否かを確認する場合の指標となりうる。

なお、前記スペクトル積分値及び前記スペクトル最大値の比率の上限は、ＣＬ測定装置の測定限界（測定されるスペクトルのサチュレーションによる限界）を考慮すると、いずれも１０００倍程度である。

＜実施の形態２＞
以下、本発明の実施の形態２によるＰＤＰ２１について、実施の形態１によるＰＤＰ１との差異を中心に説明する。

図６は、本発明の実施の形態２に係るＰＤＰ２１の構成を概略的に示す断面図である。ＰＤＰ２１の特徴は、膜層８を用いず、誘電体層７の上に直接、例えばＭｇＯによる結晶粒子群１６を配設し、これを保護層とした点にある。ＭｇＯ結晶粒子群１６をなすＭｇＯ結晶粒子１６ａは、実施の形態１の場合と同じである。

このような構成を持つＰＤＰ２１によっても、ＰＤＰ１と同様の効果が奏される。すなわち、誘電体層７表面に配設されたＭｇＯ結晶粒子群１６によって、ＰＤＰ２１の駆動時には、エキソ電子放出能が増大されたＭｇＯ結晶粒子１６ａが、放電空間１５に臨むように分散配置されているので、ＰＤＰ２１の駆動時に各ＭｇＯ結晶粒子１６ａの表面から放電空間１５内に向けて豊富にエキソ電子が放出される。その結果、ＰＤＰ２１では放電遅れを抑制することができる。また、放電開始電圧の低減も期待できる。ＭｇＯ結晶粒子群１６による誘電体層７の被覆率が低く抑えられているため、適度な可視透過率の確保と放電遅れの発生抑制が両立され、優れた画像表示性能が発揮される。

さらにＰＤＰ２１では、実施の形態１のＰＤＰ１における膜層８がない構造であることから、当該膜層８（図１）を成膜するための工程（スパッタリング法、イオンプレーティング法、電子線蒸着法等を含む薄膜プロセス）が全く不要である。従って、その分、工程を省略できるので、製造コストを低減できるという有効且つ大きなメリットがある。

なお、以上述べた実施の形態１および２におけるＰＤＰ１、２１においては、ＭｇＯ結晶粒子１６ａは、膜層８もしくは、誘電体層７の表面上に加えて、蛍光体層１４や隔壁１３の表面、すなわち、前記第１基板２と第２基板９の間の単位発光領域に対向する部分に配設されてもよい。

＜ＰＤＰの製造方法＞
次に、本発明の実施の形態１および２におけるＰＤＰ１、２１の製造方法について、その一例を説明する。

（バックパネル９の作製）
厚さ約２．６ｍｍのソーダライムガラスからなるバックパネルガラス１０の表面上に、スクリーン印刷法によりＡｇを主成分とする導電体材料を一定間隔でストライプ状に塗布し、厚さ数μｍ（例えば約５μｍ）のデータ電極１１を形成する。データ電極１１の電極材料としては、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｐｄ等の金属や、各種金属の炭化物や窒化物等の導電性セラミックスなどの材料やこれらの組み合わせ、あるいはそれらを積層して形成される積層電極も必要に応じて使用できる。続いて、データ電極１１を形成したバックパネルガラス１０の面全体にわたって鉛系あるいは非鉛系の低融点ガラスやＳｉＯ₂材料からなるガラスペーストを厚さ約２０〜３０μｍで塗布して焼成し、誘電体層１２を形成する。

次に、誘電体層１２面上に所定のパターンで隔壁１３を形成する。この隔壁１３は、低融点ガラス材料ペーストを塗布し、サンドブラスト法やフォトリソグラフィ法を用い、隣接放電セル（図示省略）との境界周囲を仕切るように、放電セルの複数個の配列を行および列を仕切る井桁形状のパターンで形成する。

隔壁１３が形成できたら、隔壁１３の壁面と、隔壁１３間で露出している誘電体層１２の表面に、ＡＣ型ＰＤＰで通常使用される赤色（Ｒ）蛍光体、緑色（Ｇ）蛍光体、青色（Ｂ）蛍光体のいずれかを含む蛍光インクを塗布する。これを乾燥・焼成し、それぞれ蛍光体層１４とする。

適用可能なＲＧＢ各色蛍光の化学組成例としては、赤色蛍光体；（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ₃：Ｅｕ、Ｙ₂Ｏ₃：Ｅｕ、緑色蛍光体；Ｚｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ、ＹＢＯ₃：Ｔｂおよび（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ₃：Ｔｂ、青色蛍光体；ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ、であり、また、各蛍光体材料の平均粒径は２．０μｍ程度のものが好適である。

上記蛍光体インクは、例えば体積平均粒径２μｍの青色蛍光体３０質量％と、質量平均分子量約２０万のエチルセルロース４．５質量％と、ブチルカルビトールアセテート６５．５質量％とを混合して作製する。また、隔壁３０に対するインクの付着力を高めるため、粘度を最終的に２０００〜６０００ｃｐｓ（２〜６Ｐａｓ）程度に調整する。そして例えばメニスカス法やラインジェット法などの公知の塗布方法により、蛍光体インクをポンプを用い、径６０μｍのノズルから隔壁１３間に噴射させて塗布する。このとき、パネルを隔壁１３の長手方向に移動させ、ストライプ状に蛍光体インクを塗布する。塗布したインクは５００℃で１０分間焼成することにより、蛍光体層１４を形成する。

以上でバックパネル９が完成される。

（フロントパネル２の作製）
厚さ約２．６ｍｍのソーダライムガラスからなるフロントパネルガラス３の面上に、表示電極対６を作製する。ここでは印刷法によって表示電極対６を形成する例を示すが、これ以外にもダイコート法、ブレードコート法等で形成することができる。

まず、ＩＴＯ、ＳｎＯ₂、ＺｎＯ等の透明電極材料を最終厚み約１００ｎｍで、ストライプ等所定のパターンでフロントパネルガラス上に塗布し、乾燥させる。これにより透明電極４１、５１が作製される。

一方、Ａｇ粉末と有機ビヒクルに感光性樹脂（光分解性樹脂）を混合してなる感光性ペーストを調整し、これを前記透明電極４１、５１の上に重ねて塗布し、形成するバスラインのパターンに合わせた開口部を有するマスクで覆う。そして、当該マスク上から露光し、現像工程を経て、５９０〜６００℃程度の焼成温度で焼成する。これにより透明電極４１、５１上に最終厚みが数μｍのバスライン４２、５２が形成される。このフォトマスク法によれば、従来は１００μｍの線幅が限界とされていたスクリーン印刷法に比べ、３０μｍ程度の線幅までバスライン４２、５２を細線化することが可能である。バスライン４２、５２の金属材料としては、Ａｇの他にＰｔ、Ａｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｒ、また酸化錫、酸化インジウム等を用いることができる。バスライン４２、５２は上記方法以外にも、蒸着法、スパッタリング法などで電極材料を成膜したのち、エッチング処理して形成することも可能である。

次に、表示電極対６の上から、軟化点が５５０℃〜６００℃の鉛系あるいは非鉛系の低融点ガラスやＳｉＯ₂材料粉末とブチルカルビトールアセテート等からなる有機バインダーを混合したペーストを塗布する。そして５５０℃〜６５０℃程度で焼成し、最終厚みが膜厚数μｍ〜数十μｍの誘電体層７を形成する。

（ＭｇＯ結晶粒子１６の製造方法）
ＭｇＯ結晶粒子群１６に用いられるＭｇＯ結晶粒子１６ａは、酸化マグネシウムの前駆体を、焼成することによって得る。ＭｇＯ前駆体としては、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）₂）、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ₃）、マグネシウムのアルコキシド、硝酸マグネシウム、酢酸マグネシウムの内の１種以上を用いることができる。なお、焼結助剤として、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ₂）、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ₂）、フッ化アルミニウム（ＡｌＦ₃）、フッ化カルシウム（ＣａＦ₂）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）等のハロゲン化合物の内の１種以上を用いることもできる。

原料の混合方法は、溶媒を用いた湿式混合、或いは乾燥粉体を用いた乾式混合のいずれで行ってもよい。湿式混合を行う場合は、溶媒として、水以外に、エチルアルコール、メチルアルコール、ｉｓｏ―プロピルアルコール、ｎ―プロピルアルコール、ｎ―ブトキシアルコール、ｓｅｃ―ブトキシアルコール、ｔｅｒｔ―ブトキシアルコール等のアルコールや、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸メチル、２―メトキシ酢酸エチル等の酢酸エステルや、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトンを用いることができ、特に限定されるものではない。

乾式混合を行う場合は、工業的に通常用いられるボールミル、媒体撹拌ミル、遊星型ボールミル、振動ミル、ジェットミル、Ｖ型混合機等を用いることができる。なお、原料中の粗大な粒子は、放電特性に悪影響を及ぼすので、粒度を揃えるために分級を実施しておくことが好ましい。

ＭｇＯ前駆体は、６００℃〜１８００℃、好ましくは９００℃〜１５００℃で１５分〜１０時間焼成することによりＭｇＯ結晶粒子１６ａが得られる。焼成温度と焼成時間は、用いる前駆体の粒子径や分級条件、焼結助剤の添加量、混合粉体量など、様々な条件により適宜調整する必要がある。また、所望の放電特性を得るために、焼成時の雰囲気を酸化、あるいは還元雰囲気制御することもできる。焼成粉体量によっては、焼結助剤との混合の均質性を高めるため、本焼成前に仮焼工程を経ることが好ましい。

仮焼工程は大気中で７００〜１０００℃で１５分〜５時間焼成して行うが、本焼成工程と同様に焼成温度と焼成時間は、上述した様な条件の違いによって適宜調製する必要がある。仮焼工程により得られる粉体は解砕、混合した後、本焼成工程で処理する。この際の仮焼粉の混合方法も湿式混合および乾式混合のいずれでもよいが、湿式混合の場合は、例えば水のように、ＭｇＯの溶解を伴う溶媒は使用できないため留意する。各焼成工程で利用する焼成炉は、工業的に通常用いられる炉、例えばプッシャー炉等の連続式、またはバッチ式の電気炉や、ガス炉等を用いることができる。

さらに、本焼成工程で得られたＭｇＯ結晶粒子１６ａは、ボールミルやジェットミルなどを用いて再度解砕し、必要に応じて分級することにより、ＭｇＯ結晶粒子１６ａの粒度分布や流動性を調整することができる。

ここで、一般に気相酸化法で作製されるＭｇＯ結晶粒子は、粒径に比較的バラツキがあるため、良好かつ均一な放電特性を得るためには一定の粒径範囲の粒子を選別する分級工程が必要である。これに対し本発明では、気相酸化法ではなく、上記のようにＭｇＯ前駆体の焼成方法を採っている。この前駆体焼成法によれば、前駆体の種類を候補（材料種、粒子径、粒度分布等の各条件の違いを含む候補）の中から選定し、且つ、その焼成条件（焼成温度、焼成雰囲気、焼成時間等の焼成に必要な各条件）を適宜制御することにより、適切にＭｇＯ結晶粒子１６ａの粒度分布を制御できる。従って、当該方法で得られるＭｇＯ結晶粒子１６ａは、気相酸化法で作製される粒子よりも粒径を均一にして、且つ、一定の粒径範囲（１００ｎｍ〜８μｍ、特に３００ｎｍ〜４μｍの範囲）に収めるように制御することができる。

この理由から、本発明においては、前駆体焼成法を用いることで基本的に分級工程を行う必要はなくなり、そのままＭｇＯ結晶粒子１６ａを利用することが可能となる。このため分級工程を省略して工程の簡略化が図れ、製造効率およびコストの面で非常に有利である。さらに本発明は、気相酸化法のように専用の装置を必要とせず、従来の一般的なセラミック粉体の製造工程でも実施できるメリットがあるため、製造コストの効果的な抑制が期待できるものである。

さらには、前駆体焼成方法では、気相酸化法で作製された結晶粒子よりも比表面積（ＢＥＴ）が小さい粒子が得られる。ここで比表面積が小さいことは、ＭｇＯ結晶粒子１６ａが不要なガス吸着を生じにくい耐吸着性に優れることを意味するので、良好な電子放出性能と均一な放電特性の発揮が可能なＭｇＯ結晶粒子１６ａが得られることとなる。

（１６５ｎｍ以下の真空紫外線により励起された電子が励起準位に残留する時間の評価）
作製されたＭｇＯ結晶粒子１６ａの粉体を約１ｃｍ角、深さ２ｍｍのサンプルホルダーに圧粉し、真空中に静置した。真空度は、１×１０^-3Ｐａ以下とした。ピーク波長約１５９ｎｍの重水素ランプ（浜松ホトニクスＬ１８３５）による紫外線をマクファーソン製６１５型真空紫外集光光学系で集光した。減衰評価のため、ＵＮＩＢＬＩＴＺ製真空対応高速動作シャッタ６０９Ｍ２型を使用して集光光を周期的に遮断した。作動排気されたマクファーソン製の真空紫外分光器（２３４／３０２型）で、集光光のピーク波長を幅１０ｎｍで選択し、照射光学系を介して、試料に照射した。試料からの発光を、石英窓を通じて真空外に取り出し、波長２００ｎｍ以上の紫外線および可視光を透過する光ファイバーで、浜松ホトニクス製ＵＶ−可視光増倍管（波長感度１８５−８５０ｎｍ）に導き、電流信号に変換した。ＵＶ−可視光増倍管に掛ける電圧は、８００Ｖ程度であるが、シャッタ開のときの電流信号が適切となるように適宜調整する。

得られた電流信号をスタンフォードリサーチシステム製の高速前置増幅器ＳＲ４４５Ａ型で電圧に変換し、同じくスタンフォードリサーチシステム製のマルチチャンネルスケーラＳＲ４３０型で、高速動作シャッタ６０９Ｍ２型と同期させて、シャッタ閉からの信号の減衰を測定した。測定は、１つの試料に対して１００回積算し、結果を平均した。サンプリング時間間隔は、１６３．８４μｓとした。得られた減衰曲線とバックグラウンドとの差を規格化し、強度が５０％まで減衰する時間を１６５ｎｍ以下の真空紫外線で励起された電子がバレンスバンドから５．４ｅＶ以上の準位に留まる時間として定義した。

（ＣＬの評価）
図７は、本発明の一実施の形態によるＰＤＰにおける保護層１７のＣＬ測定の結果を示すものである。保護層１７は基板上に単体で作製してＣＬ測定した。グラフの縦軸及び横軸はそれぞれ、発光強度（実施例の短波長領域におけるピーク値で規格化した相対強度）及び波長（ｎｍ）を示している。

図７に示したスペクトルは、入射エネルギー３ｋｅＶ、ビーム電流３．９ｍＡの電子線を入射角４５°で試料に照射し、得られた光がファイバーを介して発光スペクトル解析用高感度型の分光光度測定システム（大塚電子（株）ＩＭＵＣ７０００）に入射し、分光されることで得られた。なお、本測定システムでは、分光器の各波長に対する感度を補正するためのキャリブレーションを行っている。

（保護層形成工程）
次に、バックパネル上に保護層１７を形成する。ここで、実施の形態１の保護層１７を形成する場合には、誘電体層７上に、ＭｇＯ材料を用いて真空蒸着法やイオンプレーティング法等の公知の薄膜形成法により、最終厚み約１μｍになるように膜層８を形成する。

なお、当該膜層８の材料は耐スパッタ性および二次電子放出係数γに優れる各種材料、例えばアルカリ土類金属酸化物であるＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＭｇＯの内の少なくとも１種類以上から構成することができる。

次に、形成した膜層８の表面上に、上記作製したＭｇＯ結晶粒子１６ａを、スプレー法や静電塗布法、スリットコート法、ドクターブレード法、ダイコート法で平面的に凝結させるように塗布する。当該塗布用法は限定するものではなく、前記いずれかの方法またはこれ以外の方法でもよい。製造コストを考慮すると、厚膜形成技術として工業的に広く用いられているスクリーン印刷法を用いるのが一般的である。当該印刷法は、使用するインクの固形分比率やスクリーンメッシュの仕様により、容易に塗着量を制御できる点でも優れている。

なお、ＭｇＯ結晶粒子１６ａの塗着量は、ＭｇＯ結晶粒子群１６の成膜前後でフロントパネルの直線透過光の変化量（可視光）を測定した値より定義される「被覆率」に基づいて設定することができる。

この被覆率は、具体的に以下の式で表すことができる。

被覆率（％）＝（ＭｇＯ結晶粒子群１６の成膜前のフロントパネル直線透過光量）／（ＭｇＯ結晶粒子群１６の成膜後のフロントパネル直線透過光量）×１００
ＭｇＯ結晶粒子１６ａを膜層８に塗布した後は、溶媒を乾燥・除去して各粒子を定着させる。これによりＭｇＯ結晶粒子群１６が配設され、実施の形態１の保護層１７が完成する。

なお、以上においては、ＭｇＯ膜層８の表面においてＭｇＯ結晶粒子１６は、その一部を埋設するように配設された構成であってもかまわない。

一方、実施の形態２の保護層１７を形成する場合には、誘電体層７の表面に対して直接、ＭｇＯ結晶粒子１６ａをスクリーン印刷法やスプレー法で定着させる。これによりＭｇＯ結晶粒子群１６が配設され、実施の形態２の保護層１７が形成される。

以上の手順で保護層１７を形成すると、フロントパネル２が完成する。

（ＰＤＰの完成）
作製したフロントパネル２とバックパネル９を、データ電極１１と表示電極対６とが交差するように配置し、フロントパネル２とバックパネル９の外周縁部を封着領域として、封着部材（フリットガラス）を用いて貼り合わせる。その後、放電空間１５の内部を高真空（１．０×１０^-4Ｐａ程度）に排気し、大気や不純物ガスを取り除く。そして当該内部に所定の圧力（通常６．７×１０⁴〜１．０×１０⁵Ｐａ程度）でＮｅ−Ｘｅ系やＨｅ−Ｎｅ−Ｘｅ系、Ｎｅ−Ｘｅ−Ａｒ系等のＸｅ混合ガスを放電ガスとして封入する。

以上の工程を経ることにより、ＰＤＰ１又は２１が完成する。

なお、以上の説明においては、フロントパネルガラス３およびバックパネルガラス１０をソーダライムガラスからなるものとしたが、これは材料の一例として挙げたものであって、これ以外の材料で構成してもよい。

（放電遅れの評価）
完成したＰＤＰに対して放電遅れ時間を評価した。具体的方法として、各ＰＤＰにおける任意の１画素に対して、データパルスおよび走査パルスを繰り返し印加するごとに、パルスを印加してから放電が発生するまでの時間（放電遅れ時間）を１００回測定し、測定した放電遅れ時間の最大値と最小値の平均を算出した。遅れ時間は、放電に伴う蛍光体の発光を光センサーモジュールにより受光し、印加したパルス波形と受光信号波形をデジタルオシロスコープで観察した。

＜実施例＞
（測定評価試験）
表１に本発明の実施例および比較例における、１６５ｎｍ以下の真空紫外線で励起された電子がバレンスバンドから５．４ｅＶ以上の準位に留まる時間および放電遅れ時間（相対値）を示す。

ＭｇＯ前駆体として純度９９．９９％の水酸化マグネシウムを用いた。これらを所望の組成に秤量し、遊星型ボールミルおよびジルコニアビーズを用い、純水中で湿式混合した。この混合物を乾燥した後、乳鉢で解砕し、高純度のアルミナるつぼ中で焼成した。

焼成後の各ＭｇＯ結晶粒子１６ａは、ボールミルを用いて乾式粉砕し、ナイロン製メッシュを通過させて粗大粒子を取り除くことで分級した。次に、予めフロントパネルガラスに形成された膜層８の上に、スクリーン印刷法を用いてＭｇＯ結晶粒子群１６を成膜した。その際、前記被覆率が４．５％になるようにＭｇＯ結晶粒子１６ａと溶剤、樹脂の混合比を調整し、三本ロールミルを用いて、スクリーン印刷用インクとした。成膜後は、１００℃で１時間乾燥した後、５００℃で３時間焼成して有機成分を焼去した。

こうして得たフロントパネルを用いて、＜ＰＤＰの製造方法＞で説明したものと同様の交流面放電型ＰＤＰを作製した。

図８に、実施例３、１０および比較例１、２の、１６５ｎｍ以下の真空紫外線で励起された電子がバレンスバンドから５．４ｅＶ以上の準位に留まる時間を示す。ＭｇＯ粉体ごとに減衰特性が異なることが分かる。

得られた減衰曲線から、強度が５０％となる時間を、１６５ｎｍ以下の真空紫外線で励起された電子がバレンスバンドから５．４ｅＶ以上の準位に留まる時間として、表１ならびに図９にまとめて示す。なお、図９（ｂ）は図９（ａ）のグラフの拡大図である。

以上の結果から、本発明の実施例１〜１２では、放電遅れ時間の相対値が１５％以下にまで低減されていることがわかる。なお、放電遅れについては、ＭｇＯ結晶粒子１６ａを設置しない場合を１としている。このとき、強度が５０％となる時間を１６５ｎｍ以下の真空紫外線で励起された電子がバレンスバンドから５．４ｅＶ以上の準位に留まる時間は、４ｍｓ以上となっている。

一方、比較例１および２では放電遅れ時間の相対値が２５％以上と悪く、強度が５０％となる時間を１６５ｎｍ以下の真空紫外線で励起された電子がバレンスバンドから５．４ｅＶ以上の準位に留まる時間が、１ｍｓ以下と短くなっている。以上により、放電遅れと強度が５０％となる時間を１６５ｎｍ以下の真空紫外線で励起された電子がバレンスバンドから５．４ｅＶ以上の準位に留まる時間の間に相関が見出された。以上の各考察から、従来のＰＤＰに対し、本発明の優位性が確認された。

以上、本発明によれば、波長１６５ｎｍ以下の真空紫外線で励起された電子がバレンスバンドから５．４ｅＶ以上の準位に４ｍｓ以上留まることのできるＭｇＯ結晶粒子群１６は、高いエキソ電子放出能を有するので、放電遅れを適切に抑制することができる。また、二次電子放出係数の向上による放電開始電圧の低下も期待できる。

また本発明では、膜層或いは誘電体層に対するＭｇＯ結晶粒子群１６の被覆率は、気相法で作成されたＭｇＯ結晶粒子を用いる場合と比較して、高くする必要がないため、フロントパネルの適度な可視透過率が確保され、放電遅れの抑制効果と相まって、優れた画像表示性能が発揮される。

また本発明では、ＭｇＯ前駆体の焼成により従来に比して均一な粒径でＭｇＯ結晶粒子１６ａを得ているので、放電遅れの防止・抑制に貢献しない微粒子を除くための分級工程が不要であって、そのまま生成されたＭｇＯ結晶粒子１６ａを利用できる。このため、分級工程を省略して工程の簡略化が図れ、製造効率およびコストの面で大きなメリットを有するほか、従来の一般的なセラミック粉体の製造工程でも実施でき、製造コストの効果的な抑制が期待できる。

なお、１６５ｎｍ以下の真空紫外線で励起された電子がバレンスバンドから５．４ｅＶ以上の準位に長時間留まることができることは、励起準位が安定であることを意味し、その励起準位が、エキソ電子放出に寄与する励起準位と同一である、あるいは、その形成過程において、相関を有することを仮定すれば、電子の残留時間とエキソ電子放出能の関係がある程度は理解できる。これは、二次電子放出係数の向上に関しても同様である。

以上のように本発明は、大画面、高精細のＰＤＰを提供する上で有用な発明である。

本発明の実施の形態１に係るＰＤＰの構造を模式的に示す断面図各電極とドライバとの関係を概略的に示す平面図駆動波形の例を示す図励起光の波長とＭｇＯ結晶粒子からの発光の関係を示す図ＣＬ測定における、２００ｎｍ以上３００ｎｍ未満の波長領域のスペクトル最大値（ａ）と３００ｎｍ以上５５０ｎｍ未満の波長領域のスペクトル最大値（ｂ）の比率ａ／ｂと放電遅れとの関係を示す図本発明の実施の形態２に係るＰＤＰの構成を模式的に示す断面図ＣＬ測定の結果の一例を示す図ＭｇＯ結晶粒子群において、１６５ｎｍ以下の真空紫外線で励起された電子がバレンスバンドから５．４ｅＶ以上の準位に留まる時間を測定した結果の一例を示す図ＭｇＯ結晶粒子群において、１６５ｎｍ以下の真空紫外線で励起された電子がバレンスバンドから５．４ｅＶ以上の準位に留まる時間と放電遅れ時間の相対値の関係を示す図従来の一般的なＰＤＰの構造を模式的に示す断面斜視図

符号の説明

１、２１、３１ＰＤＰ
２フロントパネル
３フロントパネルガラス
４維持電極
５走査電極
６表示電極対
７、１２誘電体層
８膜層
９バックパネル
１０バックパネルガラス
１１データ（アドレス）電極
１３隔壁
１４蛍光体層
１５放電空間
１６ＭｇＯ結晶粒子群
１６ａＭｇＯ結晶粒子
１７保護層

Claims

電極と誘電体層とが形成された第１基板が、放電空間を介して第２基板と対向に配置され、当該第１及び第２両基板の周囲が封着されたプラズマディスプレイパネルであって、
前記第１基板と第２基板の間の単位発光領域に対向する部分に、波長１６５ｎｍ以下の真空紫外線で励起された電子がバレンスバンドから５．４ｅＶ以上の準位に４ｍｓ以上留まることのできるＭｇＯ結晶粒子を含むＭｇＯ結晶粒子群が配設されていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
前記ＭｇＯ結晶粒子群は、前記誘電体層表面に、放電空間に臨むように配設されていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
前記誘電体層の放電空間側には、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ及びＳｒＯの群より選ばれた少なくとも一つの金属酸化物を含む膜層が設けられ、前記ＭｇＯ結晶粒子群は、前記膜層の放電空間側に配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載のプラズマディスプレイパネル。
前記ＭｇＯ結晶粒子群は、カソードルミネッセンスにおける２００ｎｍ以上３００ｎｍ未満の波長領域のスペクトル最大値をａ、３００ｎｍ以上５５０ｎｍ未満の波長領域のスペクトル最大値をｂとするとき、比率ａ／ｂが２以上であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
前記ＭｇＯ結晶粒子群は、カソードルミネッセンスにおける２００ｎｍ以上３００ｎｍ未満の波長領域のスペクトル最大値をａ、３００ｎｍ以上５５０ｎｍ未満の波長領域のスペクトル最大値をｂとするとき、比率ａ／ｂが５以上であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
前記ＭｇＯ結晶粒子群は、カソードルミネッセンスにおける２００ｎｍ以上３００ｎｍ未満の波長領域のスペクトル最大値をａ、３００ｎｍ以上５５０ｎｍ未満の波長領域のスペクトル最大値をｂとするとき、比率ａ／ｂが１２以上であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
前記ＭｇＯ結晶粒子群が、マグネシウムアルコキシド、マグネシウムアセチルアセトン、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、シュウ酸マグネシウムの内のいずれか一種以上を単独又は混合したものを前駆体とし、この前駆体を焼成することで得られるものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。