JP4541868B2 - プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、プラズマディスプレイパネルの構成およびプラズマディスプレイパネルの製造方法に関する。

面放電方式交流型プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという）は、放電ガスが封入されている放電空間を挟んで互いに対向される二枚のガラス基板のうち、一方のガラス基板に行方向に延びる行電極対が列方向に並設され、他方のガラス基板に列方向に延びる列電極が行方向に並設されて、放電空間の行電極対と列電極がそれぞれ交差する部分に、マトリックス状に単位発光領域（放電セル）が形成されている。

そして、このＰＤＰには、行電極や列電極を被覆するために形成された誘電体層上の単位発光領域内に面する位置に、誘電体層の保護機能と単位発光領域内への２次電子放出機能とを有する酸化マグネシウム（ＭｇＯ）膜が形成されている。

このようなＰＤＰの製造工程における酸化マグネシウム膜の形成方法としては、酸化マグネシウム粉末を混入したペーストを誘電体層上に塗布することによって形成するスクリーン印刷法が、簡便な手法であることから、その採用が検討されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１のように、水酸化マグネシウムを熱処理して精製した多結晶片葉形の酸化マグネシウムを混入したペーストを用いて、スクリーン印刷法によってＰＤＰの酸化マグネシウム膜を形成する場合には、ＰＤＰの放電特性は、蒸着法によって酸化マグネシウム膜を形成する場合よりも劣るかまたはほぼ同じ程度に過ぎない。

また、酸化マグネシウム膜の形成方法としては、上記のスクリーン印刷法の他に、ＣＤＶ（化学蒸着）法による方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）が、十分な放電特性の改善効果を得ることが出来ていない。

このため、放電特性をより一層向上させることが出来る酸化マグネシウム膜（保護膜）をＰＤＰに形成出来るようにすることが要望されている。

特開平６−３２５６９６号公報 特開２０００−１２３７４５号公報

この発明は、上記のような従来の酸化マグネシウム膜が形成されるＰＤＰにおける問題点を解決することをその解決課題の一つとしている。

第１の発明（請求項１に記載の発明）によるプラズマディスプレイパネルは、上記課題を解決するために、放電空間を介して対向する一対の基板と、この一対の基板のうちの少なくとも一方の基板の放電空間に面する位置に形成された保護層とを有するプラズマディスプレイパネルにおいて、前記保護層が、化学蒸着によって形成される酸化マグネシウム膜と、酸化マグネシウム結晶体の粉末を含み、前記酸化マグネシウム結晶体が、気相酸化法により生成され、電子線によって励起されて波長域２００〜３００ｎｍ内にピークを有するカソード・ルミネッセンス発光を行う酸化マグネシウム単結晶体を含み、前記酸化マグネシウム単結晶体が、前記一対の基板の間の少なくとも単位発光領域に面する部分に設けられていることを特徴としている。

第２の発明（請求項６に記載の発明）によるプラズマディスプレイパネルの製造方法は、上記課題を解決するために、放電空間を介して対向する一対の基板と、この一対の基板のうちの少なくとも一方の基板の放電空間に面する位置に形成された保護層とを有するプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記保護層の形成工程が、マグネシウム化合物の吹き付けによって化学蒸着による酸化マグネシウム膜を基板上に形成する工程と、酸化マグネシウム結晶体の粉末を付着させる工程を有し、前記酸化マグネシウム結晶体が、気相酸化法により生成され、電子線によって励起されて波長域２００〜３００ｎｍ内にピークを有するカソード・ルミネッセンス発光を行う酸化マグネシウム単結晶体を含み、前記酸化マグネシウム単結晶体が、前記一対の基板の間の少なくとも単位発光領域に面する部分に設けられていることを特徴としている。

この発明は、放電空間を介して対向する前面ガラス基板と背面ガラス基板のうちの少なくとも一方の基板の放電空間に面する位置に、この前面ガラス基板と背面ガラス基板の間に設けられた放電電極を被覆している誘電体層を保護する保護層が、ＣＶＤ（化学蒸着）材料のマグネシウム化合物が加熱された前面ガラス基板または背面ガラス基板の誘電体層上に吹き付けられて化学蒸着により酸化マグネシウム膜が形成される工程と、誘電体層上に気相酸化マグネシウム結晶体の粉末が付着される工程とによって形成されるＰＤＰを、その最良の実施形態としている。

この実施形態におけるＰＤＰは、放電空間に面する位置に形成されて誘電体層を保護する保護層が、化学蒸着によって形成される酸化マグネシウム膜に加えて、誘電体層上に付着された気相酸化マグネシウム結晶体の粉末を含んでいることにより、放電空間内において発生される放電遅れの減少などの放電特性の改善が図られる。

図１ないし３は、この発明によるＰＤＰの実施形態の一実施例を示しており、図１はこの実施例におけるＰＤＰを模式的に示す正面図、図２は図１のＶ−Ｖ線における断面図、図３は図１のＷ−Ｗ線における断面図である。

この図１ないし３に示されるＰＤＰは、表示面である前面ガラス基板１の背面に、複数の行電極対（Ｘ，Ｙ）が、前面ガラス基板１の行方向（図１の左右方向）に延びるように平行に配列されている。

行電極Ｘは、Ｔ字形状に形成されたＩＴＯ等の透明導電膜からなる透明電極Ｘａと、前面ガラス基板１の行方向に延びて透明電極Ｘａの狭小の基端部に接続された金属膜からなるバス電極Ｘｂとによって構成されている。

行電極Ｙも同様に、Ｔ字形状に形成されたＩＴＯ等の透明導電膜からなる透明電極Ｙａと、前面ガラス基板１の行方向に延びて透明電極Ｙａの狭小の基端部に接続された金属膜からなるバス電極Ｙｂとによって構成されている。

この行電極ＸとＹは、前面ガラス基板１の列方向（図１の上下方向）に交互に配列されており、バス電極ＸｂとＹｂに沿って並列されたそれぞれの透明電極ＸａとＹａが、互いに対となる相手の行電極側に延びて、透明電極ＸａとＹａの幅広部の頂辺が、それぞれ所要の幅の放電ギャップｇを介して互いに対向されている。

前面ガラス基板１の背面には、列方向において隣接する行電極対（Ｘ，Ｙ）の互いに背中合わせになったバス電極ＸｂとＹｂの間に、このバス電極Ｘｂ，Ｙｂに沿って行方向に延びる黒色または暗色の光吸収層（遮光層）２が形成されている。

さらに、前面ガラス基板１の背面には、行電極対（Ｘ，Ｙ）を被覆するように誘電体層３が形成されており、この誘電体層３の背面には、互いに隣接する行電極対（Ｘ，Ｙ）の背中合わせに隣り合うバス電極ＸｂおよびＹｂに対向する位置およびこの隣り合うバス電極ＸｂとＹｂの間の領域部分に対向する位置に、誘電体層３の背面側に突出する嵩上げ誘電体層３Ａが、バス電極Ｘｂ，Ｙｂと平行に延びるように形成されている。

そして、この誘電体層３と嵩上げ誘電体層３Ａの背面側には、後で詳述するような、ＣＶＤ（化学蒸着）法によって形成された薄膜の酸化マグネシウム層（以下、ＣＶＤ酸化マグネシウム層という）４が形成されていて、誘電体層３と嵩上げ誘電体層３Ａの背面の全面を被覆している。

このＣＶＤ酸化マグネシウム層４の背面側には、後で詳述するような、電子線によって励起されることにより２００〜３００ｎｍの波長域内（特に、２３０〜２５０ｎｍ内，２３５ｎｍ付近）にピークを有するカソード・ルミネッセンス発光（ＣＬ発光）を行う酸化マグネシウム結晶体を含む酸化マグネシウム層（以下、結晶酸化マグネシウム層という）５が形成されている。

この結晶酸化マグネシウム層５は、ＣＶＤ酸化マグネシウム層４の背面の全面または一部、例えば、後述する放電セルに面する部分に形成されている（図示の例では、結晶酸化マグネシウム層５がＣＶＤ酸化マグネシウム層４の背面の全面に形成されている例が示されている）。

一方、前面ガラス基板１と平行に配置された背面ガラス基板６の表示側の面上には、列電極Ｄが、各行電極対（Ｘ，Ｙ）の互いに対となった透明電極ＸａおよびＹａに対向する位置において行電極対（Ｘ，Ｙ）と直交する方向（列方向）に延びるように、互いに所定の間隔を開けて平行に配列されている。

背面ガラス基板６の表示側の面上には、さらに、列電極Ｄを被覆する白色の列電極保護層(誘電体層）７が形成され、この列電極保護層７上に、隔壁８が形成されている。

この隔壁８は、各行電極対（Ｘ，Ｙ）のバス電極ＸｂとＹｂに対向する位置においてそれぞれ行方向に延びる一対の横壁８Ａと、隣接する列電極Ｄの間の中間位置において一対の横壁８Ａ間を列方向に延びる縦壁８Ｂとによって略梯子形状に形成されており、各隔壁８が、隣接する他の隔壁８の互いに背中合わせに対向する横壁８Ａの間において行方向に延びる隙間ＳＬを挟んで、列方向に並設されている。

そして、この梯子状の隔壁８によって、前面ガラス基板１と背面ガラス基板６の間の放電空間Ｓが、各行電極対（Ｘ，Ｙ）において互いに対になっている透明電極ＸａとＹａに対向する部分に形成される放電セルＣ毎に、それぞれ方形に区画されている。

放電空間Ｓに面する隔壁８の横壁８Ａおよび縦壁８Ｂの側面と列電極保護層７の表面には、これらの五つの面を全て覆うように蛍光体層９が形成されており、この蛍光体層９の色は、各放電セルＣ毎に赤，緑，青の三原色が行方向に順に並ぶように配列されている。

嵩上げ誘電体層３Ａは、この嵩上げ誘電体層３Ａを被覆している結晶酸化マグネシウム層５（または、結晶酸化マグネシウム層５がＣＶＤ酸化マグネシウム層４の背面の放電セルＣに対向する部分にのみ形成されている場合には、ＣＶＤ酸化マグネシウム層４）が隔壁８の横壁８Ａの表示側の面に当接される（図２参照）ことによって、放電セルＣと隙間ＳＬの間をそれぞれ閉じているが、縦壁８Ｂの表示側の面には当接されておらず（図３参照）、その間に隙間ｒが形成されて、行方向において隣接する放電セルＣ間がこの隙間ｒを介して互いに連通されている。

放電空間Ｓ内には、キセノンガスを含む放電ガスが封入されている。

上記ＣＶＤ酸化マグネシウム層４は、Ｍｇ(ＤＰＭ)_２：ビス(ジピバロイルメタナト)マグネシウム：Ｍｇ(Ｃ_１１Ｈ_１９Ｏ_２)_２，Ｍｇ(ａｃａｃ)_２：（マグネシウムアセチルアセトナート)，Ｍｇ(ＩＢＰＭ)_２：ビス(イソブチリルピバロイルメタナト)マグネシウム：Ｍｇ(Ｃ_１０Ｈ_１７Ｏ_２)_２，Ｍｇ(ＤＩＰＭ)_２：ビス(ジイソブチリルメタナト)マグネシウム：Ｍｇ(Ｃ_９Ｈ_１５Ｏ_２)_２等のＣＶＤ材料の粉末が、気化器によって約２００〜３００℃の高温で加熱されることによって蒸発され、この気化したＣＶＤ材料が、熱ＣＶＤの場合には４００〜６００℃の高温によって、また、プラズマＣＶＤの場合には３００℃以上の高温によって加熱された前面ガラス基板１の誘電体層３上に吹き付けられることによって形成される。

なお、上記のＣＶＤ酸化マグネシウム層４の形成において、ＣＶＤ材料の粉末を、溶媒に溶かした状態で気化させるようにしても良い。

結晶酸化マグネシウム層５は、前述したような酸化マグネシウム結晶体が、スプレ法や静電塗布法などの方法によって誘電体層３および嵩上げ誘電体層３Ａを被覆しているＣＶＤ酸化マグネシウム層４の背面側の表面に付着されることによって形成される。

例えば、スプレ法においては、平均粒径が約１〜５ミクロンの酸化マグネシウム結晶体の粉末が、溶媒とともに前面ガラス基板１に形成されているＣＶＤ酸化マグネシウム層４上に吹き付けられることによっても、結晶酸化マグネシウム層５が形成される。

なお、このとき、酸化マグネシウム結晶体が水酸化物である場合には、加熱されている前面ガラス基板１の熱によって、ＭｇＯとＨ_２に分解される。

この結晶酸化マグネシウム層５の形成材料となる電子線によって励起されることにより２００〜３００ｎｍの波長域内（特に、２３０〜２５０ｎｍ内、２３５ｎｍ付近）にピークを有するＣＬ発光を行う酸化マグネシウム結晶体とは、例えば、マグネシウムを加熱して発生するマグネシウム蒸気を気相酸化して得られるマグネシウムの単結晶体（以下、このマグネシウムの単結晶体を気相酸化マグネシウム単結晶体という）を含み、この気相酸化マグネシウム単結晶体には、例えば、図４のＳＥＭ写真像に示されるような、立方体の単結晶構造を有する酸化マグネシウム単結晶体と、図５のＳＥＭ写真像に示されるような、立方体の結晶体が互いに嵌り込んだ構造（すなわち、立方体の多重結晶構造）を有する酸化マグネシウム単結晶体が含まれる。

この実施例においては、ＢＥＴ法によって測定した平均粒径が０．５μｍ以上（好ましくは、２μｍ以上）の気相酸化マグネシウム単結晶体が用いられる。

なお、結晶酸化マグネシウム層５を形成する気相酸化マグネシウム単結晶体の粒子径（Ｄ_ＢＥＴ）は、窒素吸着法によってＢＥＴ比表面積（ｓ）が測定され、この値から次式によって算出される。

Ｄ_ＢＥＴ＝Ａ／ｓ×ρ
Ａ：形状計数（Ａ＝６）
ρ：マグネシウムの真密度
また、気相酸化マグネシウム単結晶体の合成については、『材料』昭和６２年１１月号，第３６巻第４１０号の第１１５７〜１１６１頁の『気相法によるマグネシウム粉末の合成とその性質』等に記載されている。

気相酸化マグネシウム単結晶体は、他の方法によって得られる酸化マグネシウムと比較すると、高純度であるとともに微粒子が得られ、さらに、粒子の凝集が少ないなどの特徴を備えている。

そして、この気相酸化マグネシウム単結晶体は、放電遅れの減少などの放電特性の改善に寄与する。

すなわち、ＰＤＰにおいて、画像形成のためのリセット放電およびアドレス放電，維持放電が放電セルＣ内において行われるが、アドレス放電の前に行われるリセット放電が発生される際に、放電セルＣ内に面する位置に形成された結晶酸化マグネシウム層５によって、リセット放電によるプライミング効果が長く持続し、これによってアドレス放電が高速化される。

これは、以下のような理由によるものと考えられる。

すなわち、放電によって発生する電子線の照射によって、結晶酸化マグネシウム層５に含まれる粒径の大きな気相酸化マグネシウム単結晶体から、３００〜４００ｎｍにピークを有するＣＬ発光に加えて、２００〜３００ｎｍの波長域内（特に、２３０〜２５０ｎｍ内，２３５ｎｍ付近）にピークを有するＣＬ発光が励起される。

この２３５ｎｍにピークを有するＣＬ発光は、通常の蒸着法によって形成される酸化マグネシウム層からは励起されず、３００〜４００ｎｍにピークを有するＣＬ発光のみが励起される。

そして、図６から分かるように、２００〜３００ｎｍの波長域内（特に、２３０〜２５０ｎｍ内，２３５ｎｍ付近）にピークを有するＣＬ発光は、気相酸化マグネシウム単結晶体の粒径が大きくなるほど、そのピーク強度が大きくなる。

この２００〜３００ｎｍの波長域内にピークを有するＣＬ発光を行う気相酸化マグネシウム単結晶体は、そのピーク波長に対応したエネルギ準位を有し、そのエネルギ準位によって電子を長時間（数ｍｓｅｃ以上）トラップすることができるので、この電子が電界によって取り出されて放電開始に必要な初期電子が得られることで、放電遅れの減少や放電確率の向上などの放電特性の改善が図られるものと推測される。

この気相酸化マグネシウム単結晶体による放電特性の改善効果が、２００〜３００ｎｍの波長域内（特に、２３０〜２５０ｎｍ内，２３５ｎｍ付近）にピークを有するＣＬ発光の強度が大きくなるほど大きくなる理由は、ＣＬ発光強度と気相酸化マグネシウム単結晶体の粒径との間に相関関係があり、大きな粒径の気相酸化マグネシウム単結晶体を形成しようとする場合には、マグネシウム蒸気を発生させる際の加熱温度を高くする必要があり、このため、マグネシウムと酸素が反応する火炎の長さが長くなって、この火炎と周囲との温度差が大きくなることにより、粒径の大きい気相酸化マグネシウム単結晶体ほど上述したようなＣＬ発光のピーク波長に対応したエネルギ準位が多数形成されて、電子のトラップ時間が長くなるためであると推測される。

また、立方体の多重結晶構造の気相酸化マグネシウム単結晶体については、結晶面欠陥を多く含んでいて、その面欠陥エネルギ準位の存在が放電確率の改善に寄与しているとも推測される。

図７は、ＣＬ発光強度と放電遅れとの相関関係を示すグラフである。

この図７から、結晶酸化マグネシウム層５から励起される２３５ｎｍのＣＬ発光によって、ＰＤＰでの放電遅れが短縮されることが分かり、さらに、この２３５ｎｍのＣＬ発光強度が強いほどこの放電遅れが短縮されることが分かる。

図８は、保護層がＣＶＤ酸化マグネシウム層と結晶酸化マグネシウム層の二層構造である場合（グラフａ）と、結晶酸化マグネシウム層のみの場合（グラフｂ）と、ＣＶＤ酸化マグネシウム層のみの場合（グラフｃ）のＰＤＰにおける放電遅れ特性の比較を示したものである。

この図８において、ＣＶＤ酸化マグネシウム層のみの場合（グラフｃ）の放電遅れが一番大きく、結晶酸化マグネシウム層のみの場合（グラフｂ）の放電遅れが一番小さく、ＣＶＤ酸化マグネシウム層と結晶酸化マグネシウム層の二層構造の場合（グラフａ）には、放電遅れが、結晶酸化マグネシウム層のみの場合よりも僅かに大きくなっているに過ぎない。

これによって、結晶酸化マグネシウム層のみの場合には誘電体層の保護機能が不足するが、ＣＶＤ酸化マグネシウム層と結晶酸化マグネシウム層の二層構造にすることによって、誘電体層の保護機能を保持しつつ、ＣＶＤ酸化マグネシウム層のみの場合と比較して、放電遅れ特性が大幅に改善されることが分かる。

図９は、保護層がＣＶＤ酸化マグネシウム層と結晶酸化マグネシウム層の二層構造である場合（グラフａ）と、結晶酸化マグネシウム層のみの場合（グラフｂ）と、ＣＶＤ酸化マグネシウム層のみの場合（グラフｃ）のＰＤＰにおける駆動時間の経過に伴う放電強度の低下の度合いを、比較して示したものである。

この図９において、ＣＶＤ酸化マグネシウム層のみの場合（グラフｃ）の駆動時間の経過に伴う放電強度の低下の度合いが一番大きく、結晶酸化マグネシウム層のみの場合（グラフｂ）の放電強度の低下の度合いが一番小さく、ＣＶＤ酸化マグネシウム層と結晶酸化マグネシウム層の二層構造の場合（グラフａ）には、結晶酸化マグネシウム層のみの場合よりも僅かに放電強度の低下の度合いが大きくなっているに過ぎない。

これによって、結晶酸化マグネシウム層のみの場合には誘電体層の保護機能が不足するが、ＣＶＤ酸化マグネシウム層と結晶酸化マグネシウム層の二層構造にすることによって、誘電体層の保護機能を保持しつつ、ＣＶＤ酸化マグネシウム層のみの場合と比較して、駆動時間が経過しても良好な放電強度を維持できることが分かる。

図１０は、保護層がＣＶＤ酸化マグネシウム層と結晶酸化マグネシウム層の二層構造である場合と、ＣＶＤ酸化マグネシウム層のみの場合のＰＤＰにおける放電開始電圧（Ｖｆ）の最低値および放電維持電圧（Ｖｓｍ）の最低値を、比較して示したものである。

なお、この図１０には、保護層がＣＶＤ酸化マグネシウム層と結晶酸化マグネシウム層の二層構造の場合と、ＣＶＤ酸化マグネシウム層のみの場合のＰＤＰにおける放電遅れ特性の比較も示されている。

この図１０において、ＣＶＤ酸化マグネシウム層のみの場合と比較して、ＣＶＤ酸化マグネシウム層と結晶酸化マグネシウム層の二層構造の場合には、放電開始電圧（Ｖｆ）の最低値および放電維持電圧（Ｖｓｍ）がともに大幅に低下しており、さらに、放電遅れも大幅に小さくなっていることが分かる。

ＰＤＰの図１ないし３の例においては、ＣＶＤ酸化マグネシウム層４上の全面に結晶酸化マグネシウム層５が形成されている例が示されているが、結晶酸化マグネシウム層は、前述したように、必ずしもＣＶＤ酸化マグネシウム層の全面を覆うように形成する必要はなく、例えば行電極Ｘ，Ｙの透明電極Ｘａ，Ｙａに対向する部分や逆に透明電極Ｘａ，Ｙａに対向する部分以外の部分などように、部分的にパターン化して形成するようにしても良い。

この結晶酸化マグネシウム層を部分的に形成する場合には、結晶酸化マグネシウム層のＣＶＤ酸化マグネシウム層に対する面積比は、例えば、０．１〜８５パーセントに設定される。

また、図１ないし３の例においては、ＣＶＤ酸化マグネシウム層４が形成された後に、このＣＶＤ酸化マグネシウム層４上に結晶酸化マグネシウム層５が形成されている場合が示されているが、反対に、結晶酸化マグネシウム層５が形成された後、この結晶酸化マグネシウム層５上にＣＶＤ酸化マグネシウム層４が形成されるようにしても良い。

図１１は、誘電体層３の背面にＣＶＤ酸化マグネシウム層４が形成され、このＣＶＤ酸化マグネシウム層４の背面に、酸化マグネシウム結晶体がスプレ法や静電塗布法などの方法によって付着されて結晶酸化マグネシウム層５が形成されている状態を示している。

また、図１２は、誘電体層３の背面に酸化マグネシウム結晶体がスプレ法や静電塗布法などの方法によって付着されて結晶酸化マグネシウム層５が形成された後、ＣＶＤ酸化マグネシウム層４が形成されている状態を示している。

なお、上記においては、結晶酸化マグネシウム層５が、スプレ法や静電塗布法などの方法によって付着されることによって形成される例について説明が行われているが、結晶酸化マグネシウム層５は、酸化マグネシウム結晶体の粉末を含有するペーストを、スクリーン印刷法またはオフセット印刷法，ディスペンサ法，インクジェット法，ロールコート法などの方法によって塗布することによって形成するようにしても良く、または、酸化マグネシウム結晶体を含有するペーストを支持フィルム上に塗布した後に乾燥させることによってフィルム状にし、これを薄膜酸化マグネシウム層上にラミネートするようにしても良い。

次に、ＰＤＰの製造工程について説明を行う。

図１３は、ＰＤＰの製造装置の第１の例を示している。
この図１３において、ＰＤＰの製造装置１０は、昇温用加熱炉１０ＡとＣＶＤゾーン１０Ｂ，降温用加熱炉１０Ｃ，スプレ・ゾーン１０Ｄが、図面の左側から順に配置されている。

この製造装置１０において、誘電体層の形成までの工程が終了した前面ガラス基板は、図面の左側から昇温用加熱炉１０Ａ内に搬入され、この昇温用加熱炉１０Ａ内において次工程のＣＶＤ（化学蒸着）に必要な所定の温度まで昇温された後、ＣＶＤゾーン１０Ｂ内に搬入される。

このＣＶＤゾーン１０Ｂ内において、所定の温度まで昇温された前面ガラス基板に向かって、気化されたＭｇ(ａｃａｃ)_２：（マグネシウムアセチルアセトナート) 等のＣＶＤ材料が吹き付けられて、前面ガラス基板に形成されている誘電体層上にＣＶＤ酸化マグネシウム層が形成される。

このＣＶＤ酸化マグネシウム層の形成が行われた前面ガラス基板は、次に降温用加熱炉１０Ｃ内に搬入され、この降温用加熱炉１０Ｃ内において所定の温度まで降温される。

そして、この降温後、前面ガラス基板はスプレ・ゾーン１０Ｄ内に搬入されて、このスプレ・ゾーン１０Ｄ内において、スプレ法による結晶酸化マグネシウム層の形成が行われる。

図１４は、ＰＤＰの製造装置の第２の例を示している。
この図１４において、ＰＤＰの製造装置２０は、昇温用加熱炉２０ＡとＣＶＤゾーン２０Ｂ，スプレ・ゾーン２０Ｃ，降温用加熱炉２０Ｄが、図面の左側から順に配置されている。

この製造装置２０において、誘電体層の形成までの工程が終了した前面ガラス基板は、図面の左側から昇温用加熱炉２０Ａ内に搬入され、この昇温用加熱炉２０Ａ内において次工程のＣＶＤ（化学蒸着）に必要な所定の温度まで昇温された後、ＣＶＤゾーン２０Ｂ内に搬入される。

このＣＶＤゾーン２０Ｂ内において、所定の温度まで昇温された前面ガラス基板に向かって、気化されたＭｇ(ａｃａｃ)_２：（マグネシウムアセチルアセトナート) 等のＣＶＤ材料が吹き付けられて、前面ガラス基板に形成されている誘電体層上にＣＶＤ酸化マグネシウム層が形成される。

このＣＶＤ酸化マグネシウム層の形成が行われた前面ガラス基板は、次にスプレ・ゾーン２０Ｃ内に搬入されて、このスプレ・ゾーン１０Ｄにおいて、スプレ法による結晶酸化マグネシウム層の形成が行われる。

そして、この後、ＣＶＤ酸化マグネシウム層および結晶酸化マグネシウム層が形成された前面ガラス基板は、降温用加熱炉２０Ｄ内に搬入されて、この降温用加熱炉２０Ｄ内において所定の温度まで降温される。

図１５は、ＰＤＰの製造装置の第３の例を示している。

前述した各例の製造装置が、ＣＶＤ酸化マグネシウム層と結晶酸化マグネシウム層を積層して形成するのに対し、この例における製造装置は、ＣＶＤ材料と気相酸化マグネシウム結晶体の粉末の前面ガラス基板への吹き付けが同時に行われて、ＣＶＤ法によって形成されるＣＶＤ酸化マグネシウム膜内に気相酸化マグネシウム結晶体の粉末が捕捉された保護層の形成を行う。

この図１５において、製造装置３０は、ＣＶＤ材料と気相酸化マグネシウム結晶体の粉末が分散された溶媒Ｓｏ１が充填される材料タンク３０Ａが、キャリアガス供給パイプ３０Ｂに接続され、このキャリアガス供給パイプ３０Ｂが、図示しないコンベアによって搬送される前面ガラス基板１の上方に位置するように配置された噴射口３０Ｃに接続された構成になっている。

この製造装置３０は、材料タンク３０Ａ内に充填されたＣＶＤ材料と気相酸化マグネシウム結晶体の粉末が分散されている溶媒Ｓｏ１をキャリアガス供給パイプ３０Ｂ内に供給して、このキャリアガス供給パイプ３０Ｂ内を流れるキャリアガスによって噴射口３０Ｃに給送し、この噴射口３０Ｃから、高温（例えば、３００〜６００℃）に加熱されてコンベアによって搬送されてくる前面ガラス基板１上に吹き付ける。

これによって、前面ガラス基板１に吹き付けられた溶媒Ｓｏ１中のＣＶＤ材料が、高温に加熱されている前面ガラス基板１の熱によって分解して、前面ガラス基板１上（さらに詳しくは、前面ガラス基板１に形成された誘電体層上）に、図１６に示されるように、内部に気相酸化マグネシウム結晶体の粉末ｍが捕捉されたＣＶＤ酸化マグネシウム層１４が形成される。

この製造装置３０によれば、ＣＶＤ酸化マグネシウム層の形成と気相酸化マグネシウム結晶体の粉末の前面ガラス基板への付着が同時に行われて、従来は二工程で行われていたＣＶＤ材料と気相酸化マグネシウム結晶体粉末の吹き付けが一工程で行われるので、工程数が削減されるとともに、気相酸化マグネシウム結晶体の粉末を緻密なＣＶＤ酸化マグネシウム膜内に捕捉しておくことが可能になる。

図１７は、ＰＤＰの製造装置の第４の例を示している。

この例における製造装置も、第３の例の製造装置と同様に、ＣＶＤ材料と気相酸化マグネシウム結晶体の粉末の前面ガラス基板への吹き付けが同時に行われて、ＣＶＤ酸化マグネシウムの膜内に気相酸化マグネシウム結晶体の粉末が捕捉された保護層の形成を行う。

この図１７において、製造装置４０は、気相酸化マグネシウム結晶体の粉末が分散された溶媒Ｓｏ２が充填される材料タンク４０Ａが、キャリアガス供給パイプ４０Ｂに接続され、このキャリアガス供給パイプ４０Ｂが、図示しないコンベアによって搬送される前面ガラス基板１の上方に位置するように配置された噴射口４０Ｃに接続されており、さらに、この噴射口４０Ｃに近接する位置に噴射口４０Ｄが並設され、この噴射口４０Ｄにキャリアガス供給パイプ４０Ｅが接続され、そして、このキャリアガス供給パイプ４０Ｅの途中に、ＣＶＤ材料の気化器４０Ｆが接続された構成になっている。

この製造装置４０は、材料タンク４０Ａ内に充填された気相酸化マグネシウム結晶体の粉末が分散されている溶媒Ｓｏ２をキャリアガス供給パイプ４０Ｂ内に供給して、このキャリアガス供給パイプ４０Ｂ内を流れるキャリアガスによって噴射口４０Ｃに給送し、この噴射口４０Ｃから、高温（例えば、３００〜６００℃）に加熱されてコンベアによって搬送されてくる前面ガラス基板１上に吹き付ける。

さらに、製造装置４０は、気化器４０ＦにおいてＣＶＤ材料を気化させ、その蒸気を、キャリアガス供給パイプ４０Ｅ内を流れるキャリアガスによって噴射口４０Ｄに給送して、噴射口３０Ｃからの溶媒Ｓｏ２の吹き付けと同時に、この噴射口４０Ｄから前面ガラス基板１上に吹き付ける。

これによって、前面ガラス基板１に吹き付けられた溶媒Ｓｏ２中のＣＶＤ材料が、高温に加熱されている前面ガラス基板１の熱によって分解して、前面ガラス基板１上（さらに詳しくは、前面ガラス基板１に形成された誘電体層上）に、第３の例の場合と同様に、内部に気相酸化マグネシウム結晶体の粉末が分散されたＣＶＤ酸化マグネシウム層が形成される（図１６参照）。

この製造装置４０によれば、ＣＶＤ酸化マグネシウム層の形成と気相酸化マグネシウム結晶体の粉末の前面ガラス基板への付着が同時に行われるので、気相酸化マグネシウム結晶体の粉末を緻密なＣＶＤ酸化マグネシウム膜内に捕捉しておくことが可能になる。

上記においては、この発明を、前面ガラス基板に行電極対を形成して誘電体層によって被覆し背面ガラス基板側に蛍光体層と列電極を形成した反射型交流ＰＤＰに適用した例について説明を行ったが、この発明は、前面ガラス基板側に行電極対と列電極を形成して誘電体層によって被覆し、背面ガラス基板側に蛍光体層を形成した反射型交流ＰＤＰや、前面ガラス基板側に蛍光体層を形成し背面ガラス基板側に行電極対および列電極を形成して誘電体層によって被覆した透過型交流ＰＤＰ，放電空間の行電極対と列電極の交差部分に放電セルが形成される三電極型交流ＰＤＰ，放電空間の行電極と列電極の交差部分に放電セルが形成される二電極型交流ＰＤＰなどの種々の形式のＰＤＰに適用することが出来る。

この発明の実施形態における一実施例を示す正面図である。 図１のＶ−Ｖ線における断面図である。 図１のＷ−Ｗ線における断面図である。 立方体の単結晶構造を有する酸化マグネシウム単結晶体のＳＥＭ写真像を示す図である。 立方体の多重結晶構造を有する酸化マグネシウム単結晶体のＳＥＭ写真像を示す図である。 同実施例において酸化マグネシウム単結晶体の粒径と２３５ｎｍのＣＬ発光の強度との関係を示すグラフである。 酸化マグネシウム単結晶体からの２３５ｎｍのＣＬ発光のピーク強度と放電遅れとの関係を示すグラフである。 保護層の種類による放電遅れ時間の比較を示すグラフである。 保護層の種類による放電強度の比較を示すグラフである。 保護層の種類による放電開始電圧および放電維持電圧の比較を示すグラフである。 同実施例において薄膜マグネシウム層上に結晶マグネシウム層が形成されている状態を示す断面図である。 同実施例において結晶マグネシウム層上に薄膜マグネシウム層が形成されている状態を示す断面図である。 この発明によるＰＤＰの製造装置の第１の例を示す概略構成図である。 この発明によるＰＤＰの製造装置の第２の例を示す概略構成図である。 この発明によるＰＤＰの製造装置の第３の例を示す概略構成図である。 図１５の製造装置によって形成される保護層の一例を示す断面図である。 この発明によるＰＤＰの製造装置の第４の例を示す概略構成図である。

符号の説明

１ …前面ガラス基板（基板）
３ …誘電体層
４，１４ …ＣＶＤ酸化マグネシウム層（酸化マグネシウム膜）
５ …結晶酸化マグネシウム層
６ …背面ガラス基板（基板）
７ …列電極保護層（誘電体層）
１０，２０，３０，４０ …製造装置
１０Ｂ，２０Ｂ …ＣＶＤゾーン
１０Ｄ，２０Ｃ …スプレ・ゾーン
３０Ａ，４０Ａ …材料タンク
３０Ｃ，４０Ｄ …噴射口
４０Ｆ …気化器
Ｓｏ１，Ｓｏ２ …溶媒
ｍ …気相酸化マグネシウム結晶体の粉末
Ｓ …放電空間
Ｘ，Ｙ …行電極
Ｄ …列電極

Claims (7)

1. 放電空間を介して対向する一対の基板と、この一対の基板のうちの少なくとも一方の基板の放電空間に面する位置に形成された保護層とを有するプラズマディスプレイパネルにおいて、
   前記保護層が、化学蒸着によって形成される酸化マグネシウム膜と、酸化マグネシウム結晶体の粉末を含み、
   前記酸化マグネシウム結晶体が、気相酸化法により生成され、電子線によって励起されて波長域２００〜３００ｎｍ内にピークを有するカソード・ルミネッセンス発光を行う酸化マグネシウム単結晶体を含み、
   前記酸化マグネシウム単結晶体が、前記一対の基板の間の少なくとも単位発光領域に面する部分に設けられている
   ことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. 前記酸化マグネシウム単結晶体が、立方体の単結晶構造を有する酸化マグネシウム単結晶体である請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
3. 前記酸化マグネシウム単結晶体が、立方体の多重結晶構造を有する酸化マグネシウム単結晶体である請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
4. 前記酸化マグネシウム結晶体の粉末が、粒径が０．５μｍ以上の酸化マグネシウム単結晶体の粉末を含んでいる請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
5. 前記保護層が、化学蒸着によって形成される酸化マグネシウム膜によって構成される酸化マグネシウム層と、酸化マグネシウム結晶体の粉末を含む結晶酸化マグネシウム層の二層構造になっている請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
6. 放電空間を介して対向する一対の基板と、この一対の基板のうちの少なくとも一方の基板の放電空間に面する位置に形成された保護層とを有するプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
   前記保護層の形成工程が、マグネシウム化合物の吹き付けによって化学蒸着による酸化マグネシウム膜を基板上に形成する工程と、酸化マグネシウム結晶体の粉末を付着させる工程を有し、
   前記酸化マグネシウム結晶体が、気相酸化法により生成され、電子線によって励起されて波長域２００〜３００ｎｍ内にピークを有するカソード・ルミネッセンス発光を行う酸化マグネシウム単結晶体を含み、
   前記酸化マグネシウム単結晶体が、前記一対の基板の間の少なくとも単位発光領域に面する部分に設けられている
   ことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
7. 前記酸化マグネシウム結晶体の粉末が、粒径が０．５μｍ以上の酸化マグネシウム単結晶体の粉末を含んでいる請求項６に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。