WO2011099266A1 - プラズマディスプレイパネルの製造方法 - Google Patents

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WO2011099266A1
WO2011099266A1 PCT/JP2011/000678 JP2011000678W WO2011099266A1 WO 2011099266 A1 WO2011099266 A1 WO 2011099266A1 JP 2011000678 W JP2011000678 W JP 2011000678W WO 2011099266 A1 WO2011099266 A1 WO 2011099266A1
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discharge
gas
voltage
electrode
temperature
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PCT/JP2011/000678
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秀司 河原崎
堀河　敬司
小塩　千春
加奈子 奥村
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パナソニック株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J11/00—Gas-filled discharge tubes with alternating current induction of the discharge, e.g. alternating current plasma display panels [AC-PDP]; Gas-filled discharge tubes without any main electrode inside the vessel; Gas-filled discharge tubes with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J11/20—Constructional details
    • H01J11/34—Vessels, containers or parts thereof, e.g. substrates
    • H01J11/40—Layers for protecting or enhancing the electron emission, e.g. MgO layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01J11/00—Gas-filled discharge tubes with alternating current induction of the discharge, e.g. alternating current plasma display panels [AC-PDP]; Gas-filled discharge tubes without any main electrode inside the vessel; Gas-filled discharge tubes with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J11/10—AC-PDPs with at least one main electrode being out of contact with the plasma
    • H01J11/12—AC-PDPs with at least one main electrode being out of contact with the plasma with main electrodes provided on both sides of the discharge space
    • H—ELECTRICITY
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    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2211/00—Plasma display panels with alternate current induction of the discharge, e.g. AC-PDPs
    • H01J2211/20—Constructional details
    • H01J2211/34—Vessels, containers or parts thereof, e.g. substrates
    • H01J2211/40—Layers for protecting or enhancing the electron emission, e.g. MgO layers

Definitions

  • the technology disclosed herein relates to a method for manufacturing a plasma display panel used for a display device or the like.
  • a plasma display panel (hereinafter referred to as PDP) is composed of a front plate and a back plate.
  • the front plate includes a glass substrate, a display electrode formed on one main surface of the glass substrate, a dielectric layer that covers the display electrode and functions as a capacitor, and magnesium oxide formed on the dielectric layer It is comprised with the protective layer which consists of (MgO).
  • the back plate includes a glass substrate, a data electrode formed on one main surface of the glass substrate, a base dielectric layer covering the data electrode, a partition formed on the base dielectric layer, and each partition It is comprised with the fluorescent substance layer which light-emits each in red, green, and blue formed in between.
  • Protective layer has two main functions. The first is to protect the dielectric layer from ion bombardment due to discharge. The second is to release initial electrons for generating an address discharge. By protecting the dielectric layer from ion bombardment, an increase in discharge voltage is suppressed. By increasing the number of initial electron emissions, address discharge errors that cause image flickering are reduced. In order to increase the initial electron emission number, a technique for adding impurities to MgO and a technique for forming MgO particles on the MgO film are known (see, for example, Patent Documents 1, 2, 3, 4, 5, etc.). ).
  • JP 2002-260535 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-339665 JP 2006-59779 A JP-A-8-236028 JP-A-10-334809
  • a method for manufacturing a PDP having a discharge space and a protective layer facing the discharge space The protective layer is exposed to the reducing organic gas by introducing a gas containing the reducing organic gas into the discharge space. Next, reducing organic gas is discharged from the discharge space. Next, the discharge gas is sealed in the discharge space.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a structure of a PDP according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an electrode array diagram of the PDP according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a block circuit diagram of the plasma display device according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a drive voltage waveform diagram of the plasma display apparatus according to the exemplary embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of a method for manufacturing a PDP according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing a first temperature profile example.
  • FIG. 7 is a diagram showing a second temperature profile example.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a third temperature profile example.
  • FIG. 9 is a schematic view showing a cross section of the PDP according to the embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram showing the electron emission performance and the Vscn lighting voltage.
  • the basic structure of the PDP is a general AC surface discharge type PDP.
  • the PDP 1 has a front plate 2 made of a front glass substrate 3 and a back plate 10 made of a back glass substrate 11 facing each other.
  • the front plate 2 and the back plate 10 are hermetically sealed with a sealing material whose outer peripheral portion is made of glass frit or the like.
  • the discharge space 16 inside the sealed PDP 1 is filled with discharge gas such as neon (Ne) and xenon (Xe) at a pressure of 53 kPa (400 Torr) to 80 kPa (600 Torr).
  • a pair of strip-shaped display electrodes 6 each consisting of a scanning electrode 4 and a sustain electrode 5 and a plurality of black stripes 7 are arranged in parallel to each other.
  • a dielectric layer 8 that functions as a capacitor is formed on the front glass substrate 3 so as to cover the display electrodes 6 and the black stripes 7.
  • a protective layer 9 made of magnesium oxide (MgO) or the like is formed on the surface of the dielectric layer 8. The protective layer 9 will be described later in detail.
  • Scan electrode 4 and sustain electrode 5 are each formed by laminating a bus electrode made of Ag on a transparent electrode made of a conductive metal oxide such as indium tin oxide (ITO), tin oxide (SnO 2 ), and zinc oxide (ZnO). Has been.
  • ITO indium tin oxide
  • SnO 2 tin oxide
  • ZnO zinc oxide
  • a plurality of data electrodes 12 made of a conductive material mainly composed of silver (Ag) are arranged in parallel to each other in a direction orthogonal to the display electrodes 6.
  • the data electrode 12 is covered with a base dielectric layer 13. Further, a partition wall 14 having a predetermined height is formed on the underlying dielectric layer 13 between the data electrodes 12 to divide the discharge space 16.
  • a phosphor layer 15 that emits red light by ultraviolet rays, a phosphor layer 15 that emits green light, and a phosphor layer 15 that emits blue light are sequentially applied and formed for each data electrode 12. Yes.
  • a discharge cell is formed at a position where the display electrode 6 and the data electrode 12 intersect. Discharge cells having red, green, and blue phosphor layers 15 arranged in the direction of the display electrode 6 serve as pixels for color display.
  • the discharge gas sealed in the discharge space 16 contains 10% by volume or more and 30% or less of Xe.
  • the PDP 1 has n scan electrodes SC1, SC2, SC3... SCn (4 in FIG. 1) arranged extending in the row direction.
  • the PDP 1 has n sustain electrodes SU1, SU2, SU3,... SUn (5 in FIG. 1) arranged to extend in the row direction.
  • the PDP 1 has m data electrodes D1... Dm (12 in FIG. 1) arranged to extend in the column direction.
  • a discharge cell is formed at a portion where a pair of scan electrode SC1 and sustain electrode SU1 intersects with one data electrode D1.
  • M ⁇ n discharge cells are formed in the discharge space.
  • the scan electrode and the sustain electrode are connected to a connection terminal provided at a peripheral end portion outside the image display area of the front plate.
  • the data electrode is connected to a connection terminal provided at a peripheral end portion outside the image display area of the back plate.
  • the plasma display device includes a PDP 1, an image signal processing circuit 21, a data electrode drive circuit 22, a scan electrode drive circuit 23, a sustain electrode drive circuit 24, a timing generation circuit 25, and a power supply circuit (not shown). It has.
  • the image signal processing circuit 21 converts the image signal sig into image data for each subfield.
  • the data electrode drive circuit 22 converts the image data for each subfield into signals corresponding to the data electrodes D1 to Dm, and drives the data electrodes D1 to Dm.
  • the timing generation circuit 25 generates various timing signals based on the horizontal synchronization signal H and the vertical synchronization signal V, and supplies them to each drive circuit block.
  • Scan electrode drive circuit 23 supplies a drive voltage waveform to scan electrodes SC1 to SCn based on the timing signal.
  • Sustain electrode drive circuit 24 supplies drive voltage waveforms to sustain electrodes SU1 to SUn based on the timing signal.
  • one field is composed of a plurality of subfields.
  • the subfield has an initialization period, an address period, and a sustain period.
  • the initialization period is a period in which the initialization discharge is generated in the discharge cell.
  • the address period is a period for generating an address discharge for selecting a discharge cell to emit light after the initialization period.
  • the sustain period is a period in which a sustain discharge is generated in the discharge cell selected in the address period.
  • sustain electrodes SU1 to SUn are maintained at positive voltage Ve1 (V), and a ramp voltage that gradually decreases from voltage Vi3 (V) to voltage Vi4 (V) is applied to scan electrodes SC1 to SCn. Then, the second weak setup discharge is generated in all the discharge cells.
  • the wall voltage between scan electrodes SC1 to SCn and sustain electrodes SU1 to SUn is weakened.
  • the wall voltage on the data electrodes D1 to Dm is adjusted to a value suitable for the write operation.
  • Address discharge occurs between data electrode Dk and scan electrode SC1, and between sustain electrode SU1 and scan electrode SC1.
  • a positive wall voltage is accumulated on scan electrode SC1 of the discharge cell in which the address discharge has occurred.
  • a negative wall voltage is accumulated on sustain electrode SU1 of the discharge cell in which the address discharge has occurred.
  • a negative wall voltage is accumulated on the data electrode Dk of the discharge cell in which the address discharge has occurred.
  • the voltage at the intersection between the data electrodes D1 to Dm to which the address pulse voltage Vd (V) is not applied and the scan electrode SC1 does not exceed the discharge start voltage. Accordingly, no address discharge occurs.
  • the above address operation is sequentially performed until the discharge cell in the nth row.
  • the address period ends when the address operation of the discharge cell in the n-th row ends.
  • sustain pulse voltages Vs (V) corresponding to the luminance weight alternately to scan electrodes SC1 to SCn and sustain electrodes SU1 to SUn are applied. Sustain discharge occurs continuously.
  • the sustain operation in the sustain period ends.
  • a selective initializing operation is performed in which an initializing discharge is selectively generated only in the discharge cells that have generated a sustain discharge in the previous subfield.
  • the all-cell initializing operation and the selective initializing operation are selectively used between the first subfield and the other subfields.
  • the all-cell initialization operation may be performed in an initialization period in a subfield other than the first subfield. Further, the all-cell initialization operation may be performed once every several fields.
  • the operation in the writing period and the sustain period is the same as the operation in the first subfield described above.
  • the operation in the sustain period is not necessarily the same as the operation in the first subfield described above.
  • the number of sustain discharge pulses Vs (V) changes in order to generate a sustain discharge that can provide luminance corresponding to the image signal sig.
  • the sustain period is driven to control the luminance for each subfield.
  • the manufacturing method of PDP 1 includes a front plate manufacturing step A1, a back plate manufacturing step B1, a frit coating step B2, a sealing step C1, a reducing gas introduction step C2, and an exhaust step. C3 and discharge gas supply step C4.
  • Front plate manufacturing process A1 In front plate manufacturing step A1, scan electrodes 4, sustain electrodes 5, and black stripes 7 are formed on front glass substrate 3 by photolithography. Scan electrode 4 and sustain electrode 5 have metal bus electrodes 4b and 5b containing silver (Ag) for ensuring conductivity. Scan electrode 4 and sustain electrode 5 have transparent electrodes 4a and 5a. The metal bus electrode 4b is laminated on the transparent electrode 4a. The metal bus electrode 5b is laminated on the transparent electrode 5a.
  • ITO indium tin oxide
  • lithography For the material of the transparent electrodes 4a and 5a, indium tin oxide (ITO) or the like is used to ensure transparency and electric conductivity.
  • ITO indium tin oxide
  • an ITO thin film is formed on the front glass substrate 3 by sputtering or the like.
  • transparent electrodes 4a and 5a having a predetermined pattern are formed by lithography.
  • an electrode paste containing silver (Ag), a glass frit for binding silver, a photosensitive resin, a solvent, and the like is used as the material of the metal bus electrodes 4b and 5b.
  • an electrode paste is applied to the front glass substrate 3 by a screen printing method or the like.
  • the solvent in the electrode paste is removed by a drying furnace.
  • the electrode paste is exposed through a photomask having a predetermined pattern.
  • metal bus electrodes 4b and 5b are formed by the above steps.
  • the black stripe 7 is formed of a material containing a black pigment.
  • the dielectric layer 8 is formed.
  • a dielectric paste containing a dielectric glass frit, a resin, a solvent, and the like is used as a material for the dielectric layer 8.
  • a dielectric paste is applied on the front glass substrate 3 by a die coating method or the like so as to cover the scan electrodes 4, the sustain electrodes 5 and the black stripes 7 with a predetermined thickness.
  • the solvent in the dielectric paste is removed by a drying furnace.
  • the dielectric paste is fired at a predetermined temperature in a firing furnace. That is, the resin in the dielectric paste is removed. Further, the dielectric glass frit is melted.
  • the molten dielectric glass frit is vitrified after firing.
  • the dielectric layer 8 is formed.
  • a screen printing method, a spin coating method, or the like can be used.
  • a film that becomes the dielectric layer 8 can be formed by CVD (Chemical Vapor Deposition) method or the like without using the dielectric paste.
  • the material of the dielectric layer 8 is at least one selected from bismuth oxide (Bi 2 O 3 ), calcium oxide (CaO), strontium oxide (SrO), barium oxide (BaO), molybdenum oxide (MoO 3 ), and oxidation. And at least one selected from tungsten (WO 3 ), cerium oxide (CeO 2 ), and manganese dioxide (MnO 2 ).
  • the binder component is ethyl cellulose, or terpineol containing 1% to 20% by weight of acrylic resin, or butyl carbitol acetate.
  • dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, triphenyl phosphate and tributyl phosphate are added to the paste as needed, and glycerol monooleate, sorbitan sesquioleate, homogenol (Kao Corporation) as a dispersant.
  • the printing property may be improved as a paste by adding a phosphate ester of an alkyl allyl group, etc.
  • a protective layer 9 is formed on the dielectric layer 8. Details of the protective layer 9 will be described later.
  • the scanning electrode 4, the sustaining electrode 5, the black stripe 7, the dielectric layer 8, and the protective layer 9 are formed on the front glass substrate 3, and the front plate 2 is completed.
  • the data electrode 12 is formed on the rear glass substrate 11 by photolithography.
  • a data electrode paste containing silver (Ag) for ensuring conductivity, a glass frit for binding silver, a photosensitive resin, a solvent, and the like is used as a material of the data electrode 12.
  • the data electrode paste is applied on the rear glass substrate 11 with a predetermined thickness by a screen printing method or the like.
  • the solvent in the data electrode paste is removed by a drying furnace.
  • the data electrode paste is exposed through a photomask having a predetermined pattern.
  • the data electrode paste is developed to form a data electrode pattern.
  • the data electrode pattern is fired at a predetermined temperature in a firing furnace.
  • the data electrode 12 is formed by the above process.
  • a sputtering method, a vapor deposition method, or the like can be used.
  • the base dielectric layer 13 is formed.
  • a base dielectric paste containing a dielectric glass frit, a resin, a solvent, and the like is used as a material for the base dielectric layer 13.
  • a base dielectric paste is applied by a screen printing method or the like so as to cover the data electrode 12 on the rear glass substrate 11 on which the data electrode 12 is formed with a predetermined thickness.
  • the solvent in the base dielectric paste is removed by a drying furnace.
  • the base dielectric paste is fired at a predetermined temperature in a firing furnace. That is, the resin in the base dielectric paste is removed. Further, the dielectric glass frit is melted. The molten dielectric glass frit is vitrified after firing.
  • the base dielectric layer 13 is formed.
  • a die coating method, a spin coating method, or the like can be used.
  • a film to be the base dielectric layer 13 can be formed by CVD (Chemical Vapor Deposition) method or the like without using the base dielectric paste.
  • the barrier ribs 14 are formed by photolithography.
  • a partition paste containing a filler, a glass frit for binding the filler, a photosensitive resin, a solvent, and the like is used as a material for the partition wall 14.
  • the barrier rib paste is applied on the underlying dielectric layer 13 with a predetermined thickness by a die coating method or the like.
  • the solvent in the partition wall paste is removed by a drying furnace.
  • the barrier rib paste is exposed through a photomask having a predetermined pattern.
  • the barrier rib paste is developed to form a barrier rib pattern.
  • the partition pattern is fired at a predetermined temperature in a firing furnace. That is, the photosensitive resin in the partition pattern is removed.
  • the partition wall 14 is formed by the above process.
  • a sandblast method or the like can be used.
  • the phosphor layer 15 is formed.
  • a phosphor paste containing phosphor particles, a binder, a solvent, and the like is used as the material of the phosphor layer 15.
  • a phosphor paste is applied on the base dielectric layer 13 between adjacent barrier ribs 14 and on the side surfaces of the barrier ribs 14 by a dispensing method or the like.
  • the solvent in the phosphor paste is removed by a drying furnace.
  • the phosphor paste is fired at a predetermined temperature in a firing furnace. That is, the resin in the phosphor paste is removed.
  • the phosphor layer 15 is formed by the above steps.
  • a screen printing method or the like can be used.
  • the back plate 10 having predetermined constituent members on the back glass substrate 11 is completed.
  • Frit application process B2 Next, the glass frit which is a sealing member is apply
  • the sealing member is preferably a frit mainly composed of bismuth oxide or vanadium oxide.
  • the frit mainly composed of bismuth oxide include a Bi 2 O 3 —B 2 O 3 —RO—MO system (where R is any one of Ba, Sr, Ca and Mg, and M is Any of Cu, Sb, and Fe)) and a filler made of an oxide such as Al 2 O 3 , SiO 2 , and cordierite can be used.
  • a frit containing vanadium oxide as a main component for example, a filler made of an oxide such as Al 2 O 3 , SiO 2 , cordierite or the like is added to a V 2 O 5 —BaO—TeO—WO glass material. Things can be used.
  • the sealing process C1, the reducing gas introduction process C2, the exhaust process C3, and the discharge gas supply process C4 perform the processing of the temperature profile shown in FIG. 6, FIG. 7, or FIG. 8 in the same apparatus. .
  • the sealing temperature in FIGS. 6 to 8 is a temperature at which the front plate 2 and the back plate 10 are sealed by a frit that is a sealing member.
  • the sealing temperature in the present embodiment is about 490 ° C., for example.
  • the exhaust temperature in FIGS. 6 to 8 is the temperature at which the gas containing the reducing organic gas is exhausted from the discharge space.
  • the exhaust temperature in the present embodiment is about 400 ° C., for example.
  • the temperature is maintained at the exhaust temperature for the period cd.
  • a gas containing a reducing organic gas is introduced into the discharge space during the period cd.
  • the protective layer 9 is exposed to a gas containing a reducing organic gas.
  • the temperature is maintained at the exhaust temperature for a predetermined period. Thereafter, the temperature drops to about room temperature. During the period d-e, the discharge space is exhausted, so that a gas containing a reducing organic gas is exhausted.
  • a discharge gas is introduced into the discharge space. That is, the discharge gas is introduced in a period after e when the temperature drops to about room temperature.
  • the temperature is maintained at the exhaust temperature for the period d1-d2.
  • a gas containing a reducing organic gas is introduced into the discharge space during the period d1-d2.
  • the protective layer 9 is exposed to a gas containing a reducing organic gas during the period d1-d2.
  • the temperature is maintained at the exhaust temperature for a predetermined period. Thereafter, the temperature drops to about room temperature. During the period d2-e, the discharge space is exhausted, so that a gas containing a reducing organic gas is exhausted.
  • a discharge gas is introduced into the discharge space. That is, the discharge gas is introduced in a period after e when the temperature drops to about room temperature.
  • the reducing gas introduction step C2 is performed within the period of the sealing step C1.
  • the temperature is maintained at the sealing temperature for the period b1-b2. Thereafter, during the period b2-c, the temperature falls to the exhaust temperature.
  • a gas containing a reducing organic gas is introduced into the discharge space.
  • the protective layer 9 is exposed to a gas containing a reducing organic gas.
  • the temperature is maintained at the exhaust temperature for a predetermined period. Thereafter, the temperature drops to about room temperature. During the period ce, the gas including the reducing organic gas is discharged by exhausting the discharge space.
  • a discharge gas is introduced into the discharge space. That is, the discharge gas is introduced in a period after e when the temperature drops to about room temperature.
  • the reducing organic gas is preferably a CH-based organic gas having a molecular weight of 58 or less and a large reducing power.
  • a gas containing the reducing organic gas is produced.
  • column C means the number of carbon atoms contained in one molecule of organic gas.
  • the column of H means the number of hydrogen atoms contained in one molecule of the organic gas.
  • “A” is attached to a gas having a vapor pressure of 100 kPa or more at 0 ° C. in the vapor pressure column. Furthermore, “C” is given to the gas whose vapor pressure at 0 ° C. is smaller than 100 kPa.
  • a gas having a boiling point of 0 ° C. or less at 1 atm is marked with “A”. Furthermore, “C” is attached to a gas having a boiling point of greater than 0 ° C. at 1 atmosphere.
  • “A” is given to the gas that is easily decomposed.
  • “B” is attached to a gas that is easily decomposed.
  • “A” is given to the gas having sufficient reducing power.
  • a reducing organic gas that can be supplied in a gas cylinder is desirable. Also, considering the ease of handling in the manufacturing process of PDP, a reducing organic gas having a vapor pressure at 0 ° C. of 100 kPa or higher, a reducing organic gas having a boiling point of 0 ° C. or lower, or a reducing organic gas having a low molecular weight is desirable.
  • part of the gas containing the reducing organic gas may remain in the discharge space even after the exhaust process C3. Therefore, it is desirable that the reducing organic gas has a characteristic that it is easily decomposed.
  • Reducing organic gas is a carbon that does not contain oxygen selected from acetylene, ethylene, methylacetylene, propadiene, propylene and cyclopropane, taking into consideration the ease of handling in the manufacturing process and the property of being easily decomposed. Hydrogen gas is desirable. At least one selected from these reducing organic gases may be mixed with a rare gas or nitrogen gas.
  • the sustain voltage could be reduced by about 10V.
  • the acetylene gas having a chemical formula of C 2 H 2 is used, the sustain voltage can be reduced by about 20V.
  • the lower limit of the mixing ratio of the rare gas or nitrogen gas and the reducing organic gas is determined according to the combustion ratio of the reducing organic gas used.
  • the upper limit is about several volume%. If the mixing ratio of the reducing organic gas is too high, the organic component is likely to be polymerized to become a polymer. In this case, the polymer remains in the discharge space and affects the characteristics of the PDP. Therefore, it is preferable to appropriately adjust the mixing ratio according to the component of the reducing organic gas to be used.
  • the protective layer 9 includes a base film 91 that is a base layer and aggregated particles 92 as an example.
  • the base film 91 may be formed of a metal oxide made of at least two oxides selected from MgO, calcium oxide (CaO), strontium oxide (SrO), and barium oxide (BaO). These metal oxides have a peak between the minimum diffraction angle and the maximum diffraction angle generated from a single oxide constituting the metal oxide having a specific orientation plane in the X-ray diffraction analysis of the surface of the base film 91. .
  • the agglomerated particles 92 are obtained by aggregating a plurality of MgO crystal particles 92a which are metal oxides.
  • the agglomerated particles 92 are preferably distributed uniformly over the entire surface of the base film 91. This is because the variation of the discharge voltage in the PDP 1 is reduced.
  • the MgO crystal particles 92a can be manufactured by either a gas phase synthesis method or a precursor firing method.
  • a gas phase synthesis method first, a metal magnesium material having a purity of 99.9% or more is heated in an atmosphere filled with an inert gas. Furthermore, metallic magnesium is directly oxidized by introducing a small amount of oxygen into the atmosphere. In this manner, MgO crystal particles 92a are produced.
  • the MgO precursor is uniformly fired at a high temperature of 700 ° C. or higher.
  • MgO crystal particles 92a are produced.
  • the precursor include magnesium alkoxide (Mg (OR) 2 ), magnesium acetylacetone (Mg (acac) 2 ), magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ), magnesium carbonate (MgCO 2 ), magnesium chloride (MgCl 2 ). ), Magnesium sulfate (MgSO 4 ), magnesium nitrate (Mg (NO 3 ) 2 ), or magnesium oxalate (MgC 2 O 4 ). Depending on the selected compound, it may usually take the form of a hydrate.
  • Hydrate can also be used as a precursor.
  • the compound as the precursor is adjusted so that the purity of magnesium oxide (MgO) obtained after firing is 99.95% or higher, desirably 99.98% or higher. If a certain amount of impurity elements such as various alkali metals, B, Si, Fe, and Al are mixed in the precursor compound, unnecessary interparticle adhesion and sintering occur during heat treatment. As a result, it becomes difficult to obtain highly crystalline MgO crystal particles. Therefore, it is preferable to prepare the precursor in advance, such as removing the impurity element from the compound.
  • a dispersion is prepared by dispersing the MgO crystal particles 92a obtained by any of the above methods in a solvent. Next, the dispersion is applied to the surface of the base film 91 by spraying, screen printing, electrostatic coating, or the like. Thereafter, the solvent is removed through a drying / firing process. Through the above steps, the MgO crystal particles 92 a are fixed on the surface of the base film 91.
  • the aggregated particles 92 are those in which crystal particles 92a having a predetermined primary particle size are aggregated or necked. In other words, it is not bonded as a solid with a large bonding force, but a plurality of primary particles form an aggregate body due to static electricity, van der Waals force, etc., and due to external stimuli such as ultrasound , Part or all of them are bonded to such a degree that they become primary particles.
  • the particle size of the agglomerated particles 92 is about 1 ⁇ m, and the crystal particles 92a preferably have a polyhedral shape having seven or more surfaces such as a tetrahedron and a dodecahedron.
  • the particle size of the primary particles of the crystal particles 92a can be controlled by the generation conditions of the crystal particles 92a.
  • the particle size can be controlled by controlling the firing temperature or firing atmosphere.
  • the firing temperature can be selected in the range of 700 ° C to 1500 ° C.
  • the particle size can be controlled to about 0.3 to 2 ⁇ m.
  • the aggregated particles 92 in which a plurality of MgO crystal particles are agglomerated mainly confirms the effect of suppressing the “discharge delay” in the write discharge and the effect of improving the temperature dependency of the “discharge delay”.
  • the agglomerated particles 92 are excellent in the initial electron emission characteristics as compared with the base film 91. Therefore, in the present embodiment, the agglomerated particles 92 are arranged as an initial electron supply unit required at the time of discharge pulse rising.
  • the “discharge delay” is considered to be mainly caused by a shortage of the amount of initial electrons that are triggered from the surface of the base film 91 being discharged into the discharge space 16 at the start of discharge. Therefore, in order to contribute to the stable supply of initial electrons to the discharge space 16, the agglomerated particles 92 are dispersedly arranged on the surface of the base film 91. As a result, abundant electrons are present in the discharge space 16 at the rise of the discharge pulse, and the discharge delay can be eliminated. Therefore, such initial electron emission characteristics enable high-speed driving with good discharge response even when the PDP 1 has a high definition.
  • the metal oxide aggregated particles 92 are disposed on the surface of the base film 91, in addition to the effect of mainly suppressing the “discharge delay” in the write discharge, the effect of improving the temperature dependency of the “discharge delay” is also achieved. can get.
  • Prototype 1 is a PDP in which only a protective layer made of MgO is formed.
  • Prototype 2 is a PDP in which a protective layer made of MgO doped with impurities such as Al and Si is formed.
  • Prototype 3 is a PDP in which primary particles of MgO crystal particles are dispersed and arranged on a base film made of MgO.
  • the prototype 4 is a PDP in which agglomerated particles 92 in which a plurality of MgO crystal particles 92 a are aggregated are uniformly distributed over the entire surface of a base film made of MgO.
  • the PDPs in the prototypes 1 to 4 were manufactured by the above-described manufacturing method.
  • the first temperature profile was used for introducing and exhausting the reducing organic gas. Therefore, the difference between the prototypes 1 to 4 is only the structure of the protective layer 9.
  • the sustain voltage of prototype 1 to prototype 4 was 10V to 20V lower than the sustain voltage of the conventional PDP.
  • FIG. 10 shows the electron emission performance and charge retention performance of the protective layer.
  • the electron emission performance is a numerical value indicating that the larger the electron emission performance, the larger the electron emission amount.
  • the electron emission performance is expressed as the initial electron emission amount determined by the surface state of the discharge, the gas type and the state.
  • the initial electron emission amount can be measured by a method of measuring the amount of electron current emitted from the surface by irradiating the surface with ions or an electron beam. However, it is difficult to implement non-destructively. Therefore, the method described in JP 2007-48733 A was used. That is, among the delay times during discharge, a numerical value called a statistical delay time, which is a measure of the likelihood of occurrence of discharge, was measured.
  • the delay time at the time of discharge is the time from the rise of the address discharge pulse until the address discharge is delayed. It is considered that the discharge delay is mainly caused by the fact that initial electrons that become a trigger when the address discharge is generated are not easily released from the surface of the protective layer into the discharge space.
  • the charge retention performance is a voltage (hereinafter referred to as a Vscn lighting voltage) applied to the scan electrode necessary for suppressing a phenomenon in which charges are released from the protective layer in the PDP.
  • a lower Vscn lighting voltage indicates a higher charge retention capability.
  • the PDP can be driven at a low voltage. Therefore, it is possible to use components having a low withstand voltage and a small capacity as the power source and each electrical component.
  • an element having a withstand voltage of about 150 V is used as a semiconductor switching element such as a MOSFET for sequentially applying a scanning voltage to a panel.
  • the Vscn lighting voltage is preferably suppressed to 120 V or less in consideration of variation due to temperature.
  • the electron emission capability and the charge retention capability of the protective layer are contradictory. It is possible to improve the electron emission performance by changing the film formation conditions of the protective layer, or by forming a film by doping the protective layer with impurities such as Al, Si, and Ba. However, as a side effect, the Vscn lighting voltage also increases.
  • the electron emission capability of the protective layer of prototype 3 and prototype 4 is more than eight times that of prototype 1.
  • the Vscn lighting voltage is 120 V or less. Therefore, the PDPs of the prototype 3 and the prototype 4 are more useful for a PDP in which the number of scanning lines is increased due to high definition and the cell size is small. That is, the PDPs of the prototype 3 and the prototype 4 can realize a good image display at a lower voltage by satisfying both the electron emission capability and the charge retention capability.
  • the method for manufacturing PDP 1 disclosed in the present embodiment includes the following steps.
  • the protective layer 9 is exposed to the reducing organic gas by introducing a gas containing the reducing organic gas into the discharge space.
  • reducing organic gas is discharged from the discharge space.
  • the discharge gas is sealed in the discharge space.
  • Oxygen deficiency occurs in the protective layer 9 exposed to the reducing organic gas. Oxygen deficiency is considered to improve the secondary electron emission ability of the protective layer. Therefore, PDP 1 manufactured by the manufacturing method according to the present embodiment can reduce the sustain voltage.
  • the reducing organic gas is preferably a hydrocarbon-based gas that does not contain oxygen. This is because the reduction ability is enhanced by not containing oxygen.
  • the reducing organic gas is preferably at least one selected from acetylene, ethylene, methylacetylene, propadiene, propylene, cyclopropane, propane and butane. This is because the reducing organic gas is easy to handle in the manufacturing process. Furthermore, it is because said reducing organic gas is easy to decompose
  • a manufacturing method in which a gas containing a reducing organic gas is introduced into the discharge space after exhausting the discharge space is exemplified.
  • the gas containing the reducing organic gas can be introduced into the discharge space by continuously supplying the gas containing the reducing organic gas to the discharge space without exhausting the discharge space.
  • the protective layer 9 may include a base film 91 that is a base layer formed on the dielectric layer 8, and a plurality of metal oxide crystal particles 92 a dispersed in the base film 91.
  • the protective layer 9 includes a base film 91 that is a base layer formed on the dielectric layer 8 and a plurality of particles dispersedly arranged on the base film 91, and the particles are crystals of a plurality of metal oxides. Aggregated particles 92 in which the particles 92a are aggregated may be used.
  • the protective layer 9 includes the metal oxide crystal particles 92 a or the aggregated particles 92 in which a plurality of metal oxide crystal particles 92 a are aggregated on the base film 91, the protective layer 9 has a high charge retention capability and a high electron emission capability. Therefore, as a whole PDP 1, high-speed driving can be realized with a low voltage even with a high-definition PDP. In addition, high-quality image display performance with reduced lighting failure can be realized.
  • an MgO film is taken as an example of the base layer.
  • the performance required for the underlayer is to have high spatter resistance for protecting the dielectric from ion bombardment. That is, high charge retention capability and electron emission performance may not be high.
  • a protective layer composed mainly of MgO is very often formed in order to achieve both the electron emission performance above a certain level and the sputter resistance.
  • the underlying film does not need to be MgO at all.
  • Other materials having excellent impact resistance such as Al 2 O 3 may be used for the base film.
  • MgO is exemplified as the metal oxide crystal particles.
  • the metal oxide crystal particles are not limited to MgO.
  • the technology disclosed in the present embodiment is useful for realizing a PDP having high image quality display performance and low power consumption.

Abstract

放電空間と、放電空間に面する保護層と、を有するプラズマディスプレイパネルの製造方法である。還元性有機ガスを含むガスを放電空間に導入することにより、保護層を還元性有機ガスに曝す。次に、還元性有機ガスを放電空間から排出する。次に、放電ガスを放電空間に封入する。

Description

プラズマディスプレイパネルの製造方法
　ここに開示された技術は、表示デバイスなどに用いられるプラズマディスプレイパネルの製造方法に関する。
　プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと称する）は、前面板と背面板とで構成される。前面板は、ガラス基板と、ガラス基板の一方の主面上に形成された表示電極と、表示電極を覆ってコンデンサとしての働きをする誘電体層と、誘電体層上に形成された酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層とで構成されている。一方、背面板は、ガラス基板と、ガラス基板の一方の主面上に形成されたデータ電極と、データ電極を覆う下地誘電体層と、下地誘電体層上に形成された隔壁と、各隔壁間に形成された赤色、緑色および青色それぞれに発光する蛍光体層とで構成されている。
　保護層には、主に２つの機能がある。１つめは、放電によるイオン衝撃から誘電体層を保護することである。２つめは、アドレス放電を発生させるための初期電子を放出することである。イオン衝撃から誘電体層が保護されることにより、放電電圧の上昇が抑制される。初期電子放出数が増加することにより、画像のちらつきの原因となるアドレス放電ミスが低減される。初期電子放出数を増加させるために、ＭｇＯに不純物を添加する技術や、ＭｇＯ粒子をＭｇＯ膜上に形成する技術が知られている（例えば、特許文献１、２、３、４、５など参照）。
特開２００２－２６０５３５号公報 特開平１１－３３９６６５号公報 特開２００６－５９７７９号公報 特開平８－２３６０２８号公報 特開平１０－３３４８０９号公報
　放電空間と、放電空間に面する保護層と、を有するＰＤＰの製造方法である。還元性有機ガスを含むガスを放電空間に導入することにより、保護層を還元性有機ガスに曝す。次に、還元性有機ガスを放電空間から排出する。次に、放電ガスを放電空間に封入する。
図１は実施の形態に係るＰＤＰの構造を示す斜視図である。 図２は実施の形態に係るＰＤＰの電極配列図である。 図３は実施の形態に係るプラズマディスプレイ装置のブロック回路図である。 図４は実施の形態に係るプラズマディスプレイ装置の駆動電圧波形図である。 図５は実施の形態に係るＰＤＰの製造方法の一例を示すフローチャートである。 図６は第１の温度プロファイル例を示す図である。 図７は第２の温度プロファイル例を示す図である。 図８は第３の温度プロファイル例を示す図である。 図９は実施の形態に係るＰＤＰの断面を示す概略図である。 図１０は電子放出性能とＶｓｃｎ点灯電圧を示す図である。
　［１．ＰＤＰ１の構造］
　ＰＤＰの基本構造は、一般的な交流面放電型ＰＤＰである。図１に示すように、ＰＤＰ１は前面ガラス基板３などよりなる前面板２と、背面ガラス基板１１などよりなる背面板１０とが対向して配置されている。前面板２と背面板１０とは、外周部がガラスフリットなどからなる封着材によって気密封着されている。封着されたＰＤＰ１内部の放電空間１６には、ネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）などの放電ガスが５３ｋＰａ（４００Ｔｏｒｒ）～８０ｋＰａ（６００Ｔｏｒｒ）の圧力で封入されている。
　前面ガラス基板３上には、走査電極４および維持電極５よりなる一対の帯状の表示電極６とブラックストライプ７が互いに平行にそれぞれ複数列配置されている。前面ガラス基板３上には表示電極６とブラックストライプ７とを覆うようにコンデンサとしての働きをする誘電体層８が形成される。さらに誘電体層８の表面に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などからなる保護層９が形成されている。なお、保護層９については、後に詳細に述べられる。
　走査電極４および維持電極５は、それぞれインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化錫（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などの導電性金属酸化物からなる透明電極上にＡｇからなるバス電極が積層されている。
　背面ガラス基板１１上には、表示電極６と直交する方向に、銀（Ａｇ）を主成分とする導電性材料からなる複数のデータ電極１２が、互いに平行に配置されている。データ電極１２は、下地誘電体層１３に被覆されている。さらに、データ電極１２間の下地誘電体層１３上には放電空間１６を区切る所定の高さの隔壁１４が形成されている。隔壁１４間の溝には、データ電極１２毎に、紫外線によって赤色に発光する蛍光体層１５、緑色に発光する蛍光体層１５および青色に発光する蛍光体層１５が順次塗布して形成されている。表示電極６とデータ電極１２とが交差する位置に放電セルが形成されている。表示電極６方向に並んだ赤色、緑色、青色の蛍光体層１５を有する放電セルがカラー表示のための画素になる。
　なお、本実施の形態において、放電空間１６に封入する放電ガスは、１０体積％以上３０％体積以下のＸｅを含む。
　図２に示すように、ＰＤＰ１は、行方向に延伸して配列されたｎ本の走査電極ＳＣ１、ＳＣ２、ＳＣ３・・・ＳＣｎ（図１における４）を有する。ＰＤＰ１は、行方向に延伸して配列されたｎ本の維持電極ＳＵ１、ＳＵ２、ＳＵ３・・・ＳＵｎ（図１における５）を有する。ＰＤＰ１は、列方向に延伸して配列されたｍ本のデータ電極Ｄ１・・・Ｄｍ（図１における１２）を有する。そして、１対の走査電極ＳＣ１および維持電極ＳＵ１と１つのデータ電極Ｄ１とが交差した部分に放電セルが形成されている。放電セルは放電空間内にｍ×ｎ個形成されている。走査電極および維持電極は、前面板の画像表示領域外の周辺端部に設けられた接続端子に接続されている。データ電極は、背面板の画像表示領域外の周辺端部に設けられた接続端子に接続されている。
　［２．プラズマディスプレイ装置の構造］
　図３に示すように、プラズマディスプレイ装置は、ＰＤＰ１、画像信号処理回路２１、データ電極駆動回路２２、走査電極駆動回路２３、維持電極駆動回路２４、タイミング発生回路２５および電源回路（図示せず）を備えている。
　画像信号処理回路２１は、画像信号ｓｉｇをサブフィールド毎の画像データに変換する。データ電極駆動回路２２は、サブフィールド毎の画像データを各データ電極Ｄ１～Ｄｍに対応する信号に変換し、各データ電極Ｄ１～Ｄｍを駆動する。タイミング発生回路２５は、水平同期信号Ｈおよび垂直同期信号Ｖに基づいて各種のタイミング信号を発生し、各駆動回路ブロックに供給している。走査電極駆動回路２３は、タイミング信号に基づいて走査電極ＳＣ１～ＳＣｎに駆動電圧波形を供給している。維持電極駆動回路２４は、タイミング信号に基づいて維持電極ＳＵ１～ＳＵｎに駆動電圧波形を供給している。
　［３．ＰＤＰ１の駆動］
　図４に示すように、プラズマディスプレイ装置は、１フィールドを複数のサブフィールドにより構成する。サブフィールドは、初期化期間と、書込み期間と、維持期間とを有する。初期化期間は放電セルにおいて初期化放電を発生させる期間である。書込み期間は、初期化期間のあと、発光させる放電セルを選択する書込み放電を発生させる期間である。維持期間は、書込み期間において選択された放電セルに維持放電を発生させる期間である。
　［３－１．初期化期間］
　第１サブフィールドの初期化期間では、データ電極Ｄ１～Ｄｍおよび維持電極ＳＵ１～ＳＵｎが０（Ｖ）に保持される。また、走査電極ＳＣ１～ＳＣｎに対して放電開始電圧以下となる電圧Ｖｉ１（Ｖ）から放電開始電圧を超える電圧Ｖｉ２（Ｖ）に向かって緩やかに上昇するランプ電圧が印加される。すると、全ての放電セルにおいて１回目の微弱な初期化放電が発生する。初期化放電によって、走査電極ＳＣ１～ＳＣｎ上に負の壁電圧が蓄えられる。維持電極ＳＵ１～ＳＵｎ上およびデータ電極Ｄ１～Ｄｍ上に正の壁電圧が蓄えられる。壁電圧とは保護層９や蛍光体層１５上などに蓄積した壁電荷により生じる電圧である。
　その後、維持電極ＳＵ１～ＳＵｎが正の電圧Ｖｅ１（Ｖ）に保たれ、走査電極ＳＣ１～ＳＣｎに電圧Ｖｉ３（Ｖ）から電圧Ｖｉ４（Ｖ）に向かって緩やかに下降するランプ電圧が印加される。すると、すべての放電セルにおいて２回目の微弱な初期化放電が発生する。走査電極ＳＣ１～ＳＣｎ上と維持電極ＳＵ１～ＳＵｎ上との間の壁電圧が弱められる。データ電極Ｄ１～Ｄｍ上の壁電圧が書込み動作に適した値に調整される。
　［３－２．書込み期間］
　続く書込み期間では、走査電極ＳＣ１～ＳＣｎは、一旦Ｖｃ（Ｖ）に保持される。維持電極ＳＵ１～ＳＵｎがＶｅ２（Ｖ）に保持される。次に、１行目の走査電極ＳＣ１に負の走査パルス電圧Ｖａ（Ｖ）が印加されるとともに、データ電極Ｄ１～Ｄｍのうち１行目に表示すべき放電セルのデータ電極Ｄｋ（ｋ＝１～ｍ）に正の書込みパルス電圧Ｖｄ（Ｖ）が印加される。このときデータ電極Ｄｋと走査電極ＳＣ１との交差部の電圧は、外部印加電圧（Ｖｄ－Ｖａ）（Ｖ）にデータ電極Ｄｋ上の壁電圧と走査電極ＳＣ１上の壁電圧とが加算されたものとなり、放電開始電圧を超える。そして、データ電極Ｄｋと走査電極ＳＣ１との間および維持電極ＳＵ１と走査電極ＳＣ１との間に書込み放電が発生する。書込み放電が発生した放電セルの走査電極ＳＣ１上には正の壁電圧が蓄積される。書込み放電が発生した放電セルの維持電極ＳＵ１上には負の壁電圧が蓄積される。書込み放電が発生した放電セルのデータ電極Ｄｋ上には負の壁電圧が蓄積される。
　一方、書込みパルス電圧Ｖｄ（Ｖ）が印加されなかったデータ電極Ｄ１～Ｄｍと走査電極ＳＣ１との交差部の電圧は放電開始電圧を超えない。よって、書込み放電は発生しない。以上の書込み動作がｎ行目の放電セルに至るまで順次行われる。書込み期間の終了は、ｎ行目の放電セルの書込み動作が終了したときである。
　［３－３．維持期間］
　続く維持期間では、走査電極ＳＣ１～ＳＣｎには第１の電圧として正の維持パルス電圧Ｖｓ（Ｖ）が印加される。維持電極ＳＵ１～ＳＵｎには第２の電圧として接地電位、すなわち０（Ｖ）が印加される。このとき書込み放電が発生した放電セルにおいては、走査電極ＳＣｉ上と維持電極ＳＵｉ上との間の電圧は維持パルス電圧Ｖｓ（Ｖ）に走査電極ＳＣｉ上の壁電圧と維持電極ＳＵｉ上の壁電圧とが加算されたものとなり、放電開始電圧を超える。そして、走査電極ＳＣｉと維持電極ＳＵｉとの間に維持放電が発生する。維持放電により発生した紫外線により蛍光体層が励起されて発光する。そして走査電極ＳＣｉ上に負の壁電圧が蓄積される。維持電極ＳＵｉ上に正の壁電圧が蓄積される。データ電極Ｄｋ上には正の壁電圧が蓄積される。
　書込み期間において書込み放電が発生しなかった放電セルでは、維持放電は発生しない。よって、初期化期間の終了時における壁電圧が保持される。続いて、走査電極ＳＣ１～ＳＣｎには第２の電圧である０（Ｖ）が印加される。維持電極ＳＵ１～ＳＵｎには第１の電圧である維持パルス電圧Ｖｓ（Ｖ）が印加される。すると、維持放電が発生した放電セルでは、維持電極ＳＵｉ上と走査電極ＳＣｉ上との間の電圧が放電開始電圧を超える。したがって、再び維持電極ＳＵｉと走査電極ＳＣｉとの間に維持放電が発生する。つまり、維持電極ＳＵｉ上に負の壁電圧が蓄積される。走査電極ＳＣｉ上に正の壁電圧が蓄積される。
　以降同様に、走査電極ＳＣ１～ＳＣｎと維持電極ＳＵ１～ＳＵｎとに交互に輝度重みに応じた数の維持パルス電圧Ｖｓ（Ｖ）が印加されることにより、書込み期間において書込み放電が発生した放電セルで維持放電が継続して発生する。所定の数の維持パルス電圧Ｖｓ（Ｖ）の印加が完了すると維持期間における維持動作が終了する。
　［３－４．第２サブフィールド以降］
　続く第２サブフィールド以降における初期化期間、書込み期間、維持期間の動作も、第１サブフィールドにおける動作とほぼ同様である。よって、詳細な説明は省略される。なお、第２サブフィールド以降のサブフィールドにおいては、維持電極ＳＵ１～ＳＵｎが正の電圧Ｖｅ１（Ｖ）に保たれる。走査電極ＳＣ１～ＳＣｎには、電圧Ｖｉ３（Ｖ）から電圧Ｖｉ４（Ｖ）に向かって緩やかに下降するランプ電圧が印加される。すると、前のサブフィールドにおいて維持放電が発生した放電セルにおいてのみ微弱な初期化放電を発生させることができる。すなわち、第１サブフィールドにおいては、全ての放電セルで初期化放電を発生させる全セル初期化動作が行われる。第２サブフィールド以降においては、前のサブフィールドにおいて維持放電を起こした放電セルのみで選択的に初期化放電を発生させる選択初期化動作が行われる。なお、全セル初期化動作と選択初期化動作について、本実施の形態では、第１サブフィールドとその他のサブフィールドとの間で使い分けわれる。しかし、全セル初期化動作が第１サブフィールド以外のサブフィールドにおける初期化期間で行われてもよい。さらに、全セル初期化動作が、数フィールドに１回の頻度で行われてもよい。
　また、書込み期間、維持期間における動作は、上述した第１サブフィールドにおける動作と同様である。しかし、維持期間における動作は、上述した第１サブフィールドにおける動作と必ずしも同様ではない。画像信号ｓｉｇに対応した輝度が得られるような維持放電を発生させるために、維持放電パルスＶｓ（Ｖ）の数が変化する。すなわち、維持期間は、サブフィールド毎の輝度を制御するように駆動される。
　［４．ＰＤＰ１の製造方法］
　図５に示すように、本実施の形態に係るＰＤＰ１の製造方法は、前面板作製工程Ａ１、背面板作製工程Ｂ１、フリット塗布工程Ｂ２、封着工程Ｃ１、還元性ガス導入工程Ｃ２、排気工程Ｃ３および放電ガス供給工程Ｃ４を有する。
　［４－１．前面板作製工程Ａ１］
　前面板作製工程Ａ１においては、フォトリソグラフィ法によって、前面ガラス基板３上に、走査電極４および維持電極５とブラックストライプ７とが形成される。走査電極４および維持電極５は、導電性を確保するための銀（Ａｇ）を含む金属バス電極４ｂ、５ｂを有する。また、走査電極４および維持電極５は、透明電極４ａ、５ａを有する。金属バス電極４ｂは、透明電極４ａに積層される。金属バス電極５ｂは、透明電極５ａに積層される。
　透明電極４ａ、５ａの材料には、透明度と電気伝導度を確保するためインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などが用いられる。まず、スパッタ法などによって、ＩＴＯ薄膜が前面ガラス基板３に形成される。次にリソグラフィ法によって所定のパターンの透明電極４ａ、５ａが形成される。
　金属バス電極４ｂ、５ｂの材料には、銀（Ａｇ）と銀を結着させるためのガラスフリットと感光性樹脂と溶剤などを含む電極ペーストが用いられる。まず、スクリーン印刷法などによって、電極ペーストが、前面ガラス基板３に塗布される。次に、乾燥炉によって、電極ペースト中の溶剤が除去される。次に、所定のパターンのフォトマスクを介して、電極ペーストが露光される。
　次に、電極ペーストが現像され、金属バス電極パターンが形成される。最後に、焼成炉によって、金属バス電極パターンが所定の温度で焼成される。つまり、金属バス電極パターン中の感光性樹脂が除去される。また、金属バス電極パターン中のガラスフリットが溶融する。溶融していたガラスフリットは、焼成後にガラス化する。以上の工程によって、金属バス電極４ｂ、５ｂが形成される。
　ブラックストライプ７は、黒色顔料を含む材料により、形成される。次に、誘電体層８が形成される。誘電体層８の材料には、誘電体ガラスフリットと樹脂と溶剤などを含む誘電体ペーストが用いられる。まずダイコート法などによって、誘電体ペーストが所定の厚みで走査電極４、維持電極５およびブラックストライプ７を覆うように前面ガラス基板３上に塗布される。次に、乾燥炉によって、誘電体ペースト中の溶剤が除去される。最後に、焼成炉によって、誘電体ペーストが所定の温度で焼成される。つまり、誘電体ペースト中の樹脂が除去される。また、誘電体ガラスフリットが溶融する。溶融していた誘電体ガラスフリットは、焼成後にガラス化する。以上の工程によって、誘電体層８が形成される。ここで、誘電体ペーストをダイコートする方法以外にも、スクリーン印刷法、スピンコート法などを用いることができる。また、誘電体ペーストを用いずに、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などによって、誘電体層８となる膜を形成することもできる。
　誘電体層８の材料は、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）から選ばれる少なくとも１種と、酸化モリブデン（ＭｏＯ3）、酸化タングステン（ＷＯ3）、酸化セリウム（ＣｅＯ2）、二酸化マンガン（ＭｎＯ2）から選ばれる少なくとも１種とを含む。バインダ成分は、エチルセルロース、またはアクリル樹脂１重量％～２０重量％を含むターピネオール、またはブチルカルビトールアセテートである。また、ペースト中には、必要に応じて可塑剤としてフタル酸ジオクチル、フタル酸ジブチル、リン酸トリフェニル、リン酸トリブチルを添加し、分散剤としてグリセロールモノオレート、ソルビタンセスキオレヘート、ホモゲノール（Ｋａｏコーポレーション社製品名）、アルキルアリル基のリン酸エステルなどを添加してペーストとして印刷特性を向上させてもよい。
　次に、誘電体層８上に保護層９が形成される。保護層９の詳細は、後述される。
　以上の工程により前面ガラス基板３上に走査電極４、維持電極５、ブラックストライプ７、誘電体層８、保護層９が形成され、前面板２が完成する。
　［４－２．背面板作製工程Ｂ１］
　まず、フォトリソグラフィ法によって、背面ガラス基板１１上に、データ電極１２が形成される。データ電極１２の材料には、導電性を確保するための銀（Ａｇ）と銀を結着させるためのガラスフリットと感光性樹脂と溶剤などを含むデータ電極ペーストが用いられる。まず、スクリーン印刷法などによって、データ電極ペーストが所定の厚みで背面ガラス基板１１上に塗布される。次に、乾燥炉によって、データ電極ペースト中の溶剤が除去される。次に、所定のパターンのフォトマスクを介して、データ電極ペーストが露光される。次に、データ電極ペーストが現像され、データ電極パターンが形成される。最後に、焼成炉によって、データ電極パターンが所定の温度で焼成される。つまり、データ電極パターン中の感光性樹脂が除去される。また、データ電極パターン中のガラスフリットが溶融する。溶融していたガラスフリットは、焼成後にガラス化する。以上の工程によって、データ電極１２が形成される。ここで、データ電極ペーストをスクリーン印刷する方法以外にも、スパッタ法、蒸着法などを用いることができる。
　次に、下地誘電体層１３が形成される。下地誘電体層１３の材料には、誘電体ガラスフリットと樹脂と溶剤などを含む下地誘電体ペーストが用いられる。まず、スクリーン印刷法などによって、下地誘電体ペーストが所定の厚みでデータ電極１２が形成された背面ガラス基板１１上にデータ電極１２を覆うように塗布される。次に、乾燥炉によって、下地誘電体ペースト中の溶剤が除去される。最後に、焼成炉によって、下地誘電体ペーストが所定の温度で焼成される。つまり、下地誘電体ペースト中の樹脂が除去される。また、誘電体ガラスフリットが溶融する。溶融していた誘電体ガラスフリットは、焼成後にガラス化する。以上の工程によって、下地誘電体層１３が形成される。ここで、下地誘電体ペーストをスクリーン印刷する方法以外にも、ダイコート法、スピンコート法などを用いることができる。また、下地誘電体ペーストを用いずに、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などによって、下地誘電体層１３となる膜を形成することもできる。
　次に、フォトリソグラフィ法によって、隔壁１４が形成される。隔壁１４の材料には、フィラーと、フィラーを結着させるためのガラスフリットと、感光性樹脂と、溶剤などを含む隔壁ペーストが用いられる。まず、ダイコート法などによって、隔壁ペーストが所定の厚みで下地誘電体層１３上に塗布される。次に、乾燥炉によって、隔壁ペースト中の溶剤が除去される。次に、所定のパターンのフォトマスクを介して、隔壁ペーストが露光される。次に、隔壁ペーストが現像され、隔壁パターンが形成される。最後に、焼成炉によって、隔壁パターンが所定の温度で焼成される。つまり、隔壁パターン中の感光性樹脂が除去される。また、隔壁パターン中のガラスフリットが溶融する。溶融していたガラスフリットは、焼成後にガラス化する。以上の工程によって、隔壁１４が形成される。ここで、フォトリソグラフィ法以外にも、サンドブラスト法などを用いることができる。
　次に、蛍光体層１５が形成される。蛍光体層１５の材料には、蛍光体粒子とバインダと溶剤などとを含む蛍光体ペーストが用いられる。まず、ディスペンス法などによって、蛍光体ペーストが所定の厚みで隣接する隔壁１４間の下地誘電体層１３上および隔壁１４の側面に塗布される。次に、乾燥炉によって、蛍光体ペースト中の溶剤が除去される。最後に、焼成炉によって、蛍光体ペーストが所定の温度で焼成される。つまり、蛍光体ペースト中の樹脂が除去される。以上の工程によって、蛍光体層１５が形成される。ここで、ディスペンス法以外にも、スクリーン印刷法などを用いることができる。
　以上の工程により、背面ガラス基板１１上に所定の構成部材を有する背面板１０が完成する。
　［４－３．フリット塗布工程Ｂ２］
　次に、背面板作製工程Ｂ１により作製した背面板１０の画像表示領域外に封着部材であるガラスフリットを塗布する。その後、ガラスフリットの樹脂成分等を除去するために３５０℃程度の温度で仮焼成するフリット塗布工程Ｂ２を行う。
　ここで、封着部材としては、酸化ビスマスや酸化バナジウムを主成分としたフリットが望ましい。この酸化ビスマスを主成分とするフリットとしては、例えば、Ｂｉ2Ｏ3－Ｂ2Ｏ3－ＲＯ－ＭＯ系（ここでＲは、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｍｇのいずれかであり、Ｍは、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｆｅのいずれかである。）のガラス材料に、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、コージライト等酸化物からなるフィラーを加えたものを用いることができる。また、酸化バナジウムを主成分とするフリットとしては、例えば、Ｖ2Ｏ5－ＢａＯ－ＴｅＯ－ＷＯ系のガラス材料に、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、コージライト等酸化物からなるフィラーを加えたものを用いることができる。
　［４－４．封着工程Ｃ１から放電ガス供給工程Ｃ４まで］
　次に、前面板２とフリット塗布工程Ｂ１を経た背面板１０とが対向配置されて周辺部が封着部材により封着される。その後、放電空間に放電ガスが封入される。
　本実施の形態に係る封着工程Ｃ１、還元性ガス導入工程Ｃ２、排気工程Ｃ３および放電ガス供給工程Ｃ４は、同一の装置において、図６または図７または図８に示す温度プロファイルの処理を行う。
　図６～図８における封着温度とは、前面板２と背面板１０とが封着部材であるフリットにより封着されるときの温度である。本実施の形態における封着温度は、例えば約４９０℃である。また、図６～図８における排気温度とは、還元性有機ガスを含むガスが放電空間から排気されるときの温度である。本実施の形態における排気温度は、例えば約４００℃である。
　［４－４－１．第１の温度プロファイル例］
　図６に示すように、まず、封着工程Ｃ１において、温度は、室温から封着温度まで上昇する。次に、温度は、ａ－ｂの期間、封着温度に維持される。その後、温度は、ｂ－ｃの期間に封着温度から排気温度に下降する。ｂ－ｃの期間において、放電空間内が排気される。つまり、放電空間内は減圧状態になる。
　次に、還元性ガス導入工程Ｃ２において、温度は、ｃ－ｄの期間、排気温度に維持される。ｃ－ｄの期間に放電空間内に還元性有機ガスを含むガスが導入される。ｃ－ｄの期間に保護層９は、還元性有機ガスを含むガスに曝される。
　その後、排気工程Ｃ３において、温度は所定の期間、排気温度に維持される。その後、温度は、室温程度まで下降する。ｄ－ｅの期間において、放電空間内が排気されることにより、還元性有機ガスを含むガスが排出される。
　次に、放電ガス供給工程Ｃ４において、放電空間内に放電ガスが導入される。つまり、温度が室温程度に下がったｅ以降の期間に放電ガスが導入される。
　［４－４－２．第２の温度プロファイル例］
　図７に示すように、まず、封着工程Ｃ１において、温度は、室温から封着温度まで上昇する。次に、温度は、ａ－ｂの期間、封着温度に維持される。その後、温度はｂ－ｃの期間に封着温度から排気温度に下降する。温度が排気温度に維持されているｃ－ｄ１の期間において、放電空間内が排気される。つまり、放電空間内は減圧状態になる。
　次に、還元性ガス導入工程Ｃ２において、温度は、ｄ１－ｄ２の期間、排気温度に維持される。ｄ１－ｄ２の期間に放電空間内に還元性有機ガスを含むガスが導入される。ｄ１－ｄ２の期間に保護層９は、還元性有機ガスを含むガスに曝される。
　その後、排気工程Ｃ３において、所定の期間、温度は排気温度に維持される。その後、温度は、室温程度まで下降する。ｄ２－ｅの期間において、放電空間内が排気されることにより、還元性有機ガスを含むガスが排出される。
　次に、放電ガス供給工程Ｃ４において、放電空間内に放電ガスが導入される。つまり、温度が室温程度に下がったｅ以降の期間に放電ガスが導入される。
　［４－４－３．第３の温度プロファイル例］
　図８に示すように、まず、封着工程Ｃ１において、温度は、室温から封着温度まで上昇する。次に、温度は、ａ－ｂ１－ｂ２の期間、封着温度に維持される。ａ－ｂ１の期間に放電空間内が排気される。つまり、放電空間内は減圧状態になる。その後、温度はｂ２－ｃの期間に封着温度から排気温度に下降する。
　本例において、還元性ガス導入工程Ｃ２は、封着工程Ｃ１の期間内に行われる。温度は、ｂ１－ｂ２の期間、封着温度に維持される。その後、ｂ２－ｃの期間に温度は、排気温度まで下降する。ｂ１－ｃの期間に放電空間内に還元性有機ガスを含むガスが導入される。ｂ１－ｃの期間に保護層９は、還元性有機ガスを含むガスに曝される。
　その後、排気工程Ｃ３において、温度は所定の期間、排気温度に維持される。その後、温度は、室温程度まで下降する。ｃ－ｅの期間において、放電空間内が排気されることにより、還元性有機ガスを含むガスが排出される。
　次に、放電ガス供給工程Ｃ４において、放電空間内に放電ガスが導入される。つまり、温度が室温程度に下がったｅ以降の期間に放電ガスが導入される。
　なお、いずれの温度プロファイルにおいてもほぼ同等の作用を有する。
　［４－４－４．還元性有機ガスの詳細］
　表１に示すように、還元性有機ガスとしては、分子量が５８以下の還元力の大きいＣＨ系有機ガスが望ましい。種々の還元性有機ガスの中から選ばれる少なくとも一つが希ガスや窒素ガスなどに混合されることにより、還元性有機ガスを含むガスが製造される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１において、Ｃの列は、有機ガスの一分子に含まれる炭素原子数を意味する。Ｈの列は、有機ガスの一分子に含まれる水素原子数を意味する。
　表１に示すように、蒸気圧の列において、０℃での蒸気圧が１００ｋＰａ以上のガスには、「Ａ」が付されている。さらに、０℃での蒸気圧が１００ｋＰａより小さいガスには、「Ｃ」が付されている。沸点の列において、１気圧での沸点が０℃以下のガスには、「Ａ」が付されている。さらに、１気圧での沸点が０℃より大きいガスには、「Ｃ」が付されている。分解しやすさの列において、分解しやすいガスには、「Ａ」が付されている。分解しやすさが普通のガスには、「Ｂ」が付されている。還元力の列において、還元力が十分であるガスには、「Ａ」が付されている。
　表１において、「Ａ」は良い特性であることを意味する。「Ｂ」は普通の特性であることを意味する。「Ｃ」は不十分な特性であることを意味する。
　ＰＤＰの製造工程における有機ガスの取扱い易さの観点から考えると、ガスボンベに入れて供給できる還元性有機ガスが望ましい。また、ＰＤＰの製造工程における取扱い易さから考えると、０℃での蒸気圧が１００ｋＰａ以上の還元性有機ガス、または沸点が０℃以下の還元性有機ガス、または分子量が小さい還元性有機ガスが望ましい。
　さらに、排気工程Ｃ３の後にも還元性有機ガスを含むガスの一部が放電空間内に残留する可能性がある。よって、還元性有機ガスは、分解しやすい特性を有することが望ましい。
　還元性有機ガスは、製造工程上での取扱い易さや、分解しやすい特性などの点を考慮して、アセチレン、エチレン、メチルアセチレン、プロパジエン、プロピレンおよびシクロプロパンの中から選ばれる酸素を含まない炭化水素系ガスが望ましい。これらの還元性有機ガスの中から選ばれる少なくとも一種を希ガスや窒素ガスに混合して用いればよい。
　本発明者らが実験した結果では、例えば化学式でＣ3Ｈ6であるプロピレンガス、シクロプロパンガスを使用した場合は、維持電圧を約１０Ｖ低下させることができた。また、化学式でＣ2Ｈ2であるアセチレンガスを使用した場合は、維持電圧を約２０Ｖ低下させることができることが分かった。
　なお、希ガスや窒素ガスと還元性有機ガスの混合比率は、使用する還元性有機ガスの燃焼割合に応じて下限が決定される。上限は、数体積％程度である。還元性有機ガスの混合比率が高すぎると、有機成分が重合して高分子となりやすい。この場合、高分子が放電空間に残留し、ＰＤＰの特性に影響を与えてしまう。よって、使用する還元性有機ガスの成分に応じて、混合比率を適宜調整することが好ましい。
　［５．保護層９の詳細］
　図９に示すように、保護層９は、一例として、下地層である下地膜９１と凝集粒子９２とを含む。下地膜９１は、ＭｇＯ、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、及び酸化バリウム（ＢａＯ）から選ばれる少なくとも２つ以上の酸化物からなる金属酸化物により形成してもよい。これらの金属酸化物は、下地膜９１面のＸ線回折分析において、特定方位面の金属酸化物を構成する酸化物の単体より発生する最小回折角と最大回折角との間にピークが存在する。
　凝集粒子９２は、金属酸化物であるＭｇＯの結晶粒子９２ａが複数凝集したものである。凝集粒子９２は、下地膜９１の全面に亘って、均一に分散配置させると好ましい。ＰＤＰ１内における、放電電圧のばらつきが減少するからである。
　なお、ＭｇＯの結晶粒子９２ａは、気相合成法または前駆体焼成法のいずれかによって、製造することができる。気相合成法では、まず、不活性ガスが満たされた雰囲気下で純度９９．９％以上の金属マグネシウム材料が加熱される。さらに、雰囲気に酸素を少量導入することによって、金属マグネシウムが直接酸化する。このように、ＭｇＯの結晶粒子９２ａが作製される。
　前駆体焼成法では、ＭｇＯの前駆体が７００℃以上の高温で均一に焼成される。次に、徐冷することにより、ＭｇＯの結晶粒子９２ａが作製される。前駆体としては、例えば、マグネシウムアルコキシド（Ｍｇ（ＯＲ)2）、マグネシウムアセチルアセトン（Ｍｇ（ａｃａｃ)2）、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）2）、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ2）、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ2）、硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ4）、硝酸マグネシウム（Ｍｇ(ＮＯ3)2）、シュウ酸マグネシウム（ＭｇＣ2Ｏ4）の内のいずれか１種以上の化合物を選ぶことができる。なお選択した化合物によっては、通常、水和物の形態をとることもある。前駆体として、水和物を用いることもできる。前駆体である化合物は、焼成後に得られる酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の純度が９９.９５％以上、望ましくは９９.９８％以上になるように調整される。前駆体である化合物中に、各種アルカリ金属、Ｂ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ａｌなどの不純物元素が一定量以上混じっていると、熱処理時に不要な粒子間癒着や焼結が生じる。その結果、高結晶性のＭｇＯの結晶粒子が得にくくなる。よって、化合物から不純物元素を除去するなど、予め前駆体を調整することが好ましい。
　上記いずれかの方法で得られたＭｇＯの結晶粒子９２ａを、溶媒に分散させることにより分散液が作製される。次に、分散液がスプレー法やスクリーン印刷法、静電塗布法などによって下地膜９１の表面に塗布される。その後、乾燥・焼成工程を経て溶媒が除去される。以上の工程によって、ＭｇＯの結晶粒子９２ａが下地膜９１の表面に定着する。
　［６．凝集粒子９２の詳細］
　凝集粒子９２とは、所定の一次粒径の結晶粒子９２ａが凝集またはネッキングした状態のものである。すなわち、固体として大きな結合力を持って結合しているのではなく、静電気やファンデルワールス力などによって複数の一次粒子が集合体の体をなしているもので、超音波などの外的刺激により、その一部または全部が一次粒子の状態になる程度で結合しているものである。凝集粒子９２の粒径としては、約１μｍ程度のもので、結晶粒子９２ａとしては、１４面体や１２面体などの７面以上の面を持つ多面体形状を有するのが望ましい。
　また、結晶粒子９２ａの一次粒子の粒径は、結晶粒子９２ａの生成条件によって制御できる。例えば、炭酸マグネシウムや水酸化マグネシウムなどの前駆体を焼成して生成する場合、焼成温度や焼成雰囲気を制御することで粒径を制御できる。一般的に、焼成温度は７００℃から１５００℃の範囲で選択できる。焼成温度を比較的高い１０００℃以上にすることで、粒径を０．３～２μｍ程度に制御できる。さらに、前駆体を加熱することにより、生成過程において、複数個の一次粒子同士が凝集またはネッキングして凝集粒子９２を得ることができる。
　本発明者らの実験により、ＭｇＯの結晶粒子が複数凝集した凝集粒子９２は、主として書込放電における「放電遅れ」を抑制する効果と、「放電遅れ」の温度依存性を改善する効果が確認されている。凝集粒子９２は下地膜９１に比べて初期電子放出特性に優れる。よって、本実施の形態においては、凝集粒子９２が放電パルス立ち上がり時に必要な初期電子供給部として配設されている。
　「放電遅れ」は、放電開始時において、トリガーとなる初期電子が下地膜９１表面から放電空間１６中に放出される量が不足することが主原因と考えられる。そこで、放電空間１６に対する初期電子の安定供給に寄与するため、凝集粒子９２を下地膜９１の表面に分散配置する。これによって、放電パルスの立ち上がり時に放電空間１６中に電子が豊富に存在し、放電遅れの解消が図られる。したがって、このような初期電子放出特性により、ＰＤＰ１が高精細の場合などにおいても放電応答性の良い高速駆動ができるようになっている。なお下地膜９１の表面に金属酸化物の凝集粒子９２を配設する構成では、主として書込放電における「放電遅れ」を抑制する効果に加え、「放電遅れ」の温度依存性を改善する効果も得られる。
　［７．実験結果］
　次に、本実施の形態に係る保護層９の特性を確認するために行った実験結果が説明される。試作品１は、ＭｇＯによる保護層のみを形成したＰＤＰである。試作品２は、Ａｌ，Ｓｉなどの不純物をドープしたＭｇＯによる保護層を形成したＰＤＰである。試作品３は、ＭｇＯによる下地膜上にＭｇＯの結晶粒子の一次粒子を分散配置させたＰＤＰである。試作品４は、ＭｇＯによる下地膜上に、ＭｇＯの結晶粒子９２ａが複数凝集した凝集粒子９２を全面に亘って均一に分散配置させたＰＤＰである。なお、試作品１～試作品４におけるＰＤＰは、上述の製造方法によって製造された。特に、還元性有機ガスの導入および排気については、第１の温度プロファイルが用いられた。したがって、試作品１～試作品４の違いは、保護層９の構造のみである。試作品１～試作品４の維持電圧は、従来のＰＤＰの維持電圧より１０Ｖ～２０Ｖ低かった。
　図１０には、保護層の電子放出性能および電荷保持性能が示される。電子放出性能は、大きいほど電子放出量が多いことを示す数値である。電子放出性能は、放電の表面状態及びガス種とその状態によって定まる初期電子放出量として表現される。初期電子放出量は、表面にイオンあるいは電子ビームを照射して表面から放出される電子電流量を測定する方法で測定できる。しかし、非破壊で実施することが困難である。そこで、特開２００７－４８７３３号公報に記載されている方法が用いられた。つまり、放電時の遅れ時間のうち、統計遅れ時間と呼ばれる放電の発生しやすさの目安となる数値が測定された。統計遅れ時間の逆数を積分することにより、初期電子の放出量と線形対応する数値になる。放電時の遅れ時間とは、書込み放電パルスの立ち上がりから書込み放電が遅れて発生するまでの時間である。放電遅れは、書込み放電が発生する際のトリガーとなる初期電子が保護層表面から放電空間中に放出されにくいことが主要な要因として考えられている。
　電荷保持性能は、ＰＤＰにおいて保護層から電荷が放出される現象を抑えるために必要とする走査電極に印加する電圧（以下Ｖｓｃｎ点灯電圧と称する）である。Ｖｓｃｎ点灯電圧の低い方が、電荷保持能力が高いことを示す。Ｖｓｃｎ点灯電圧が低いと、ＰＤＰを低電圧で駆動できる。よって、電源や各電気部品として、耐圧および容量の小さい部品を使用することが可能となる。現状の製品において、走査電圧を順次パネルに印加するためのＭＯＳＦＥＴなどの半導体スイッチング素子には、耐圧１５０Ｖ程度の素子が使用されている。Ｖｓｃｎ点灯電圧としては、温度による変動を考慮し、１２０Ｖ以下に抑えることが望ましい。
　一般的には保護層の電子放出能力と電荷保持能力は相反する。保護層の成膜条件の変更、あるいは、保護層中にＡｌやＳｉ、Ｂａなどの不純物をドーピングして成膜することにより、電子放出性能を向上することは可能である。しかし、副作用としてＶｓｃｎ点灯電圧も上昇してしまう。
　図１０から明らかなように、試作品３および試作品４の保護層の電子放出能力は、試作品１に比べて８倍以上の特性を有する。試作品３および試作品４の保護層の電荷保持能力は、Ｖｓｃｎ点灯電圧が１２０Ｖ以下である。したがって、試作品３および試作品４のＰＤＰは、高精細化により走査線数が増加し、かつセルサイズが小さいＰＤＰに対してさらに有用である。つまり、試作品３および試作品４のＰＤＰは、電子放出能力と電荷保持能力の両方を満足させることにより、より低電圧で良好な画像表示を実現することができる。
　［８．まとめ］
　本実施の形態に開示されたＰＤＰ１の製造方法は、以下の工程を備える。還元性有機ガスを含むガスを放電空間に導入することにより、保護層９を還元性有機ガスに曝す。次に、還元性有機ガスを放電空間から排出する。次に、放電ガスを放電空間に封入する。
　還元性有機ガスに曝された保護層９には、酸素欠損が生じる。酸素欠損が生じることにより、保護層の二次電子放出能力が向上すると考えられる。したがって、本実施の形態に係る製造方法で製造されたＰＤＰ１は、維持電圧を低減することができる。
　さらに、還元性有機ガスは、酸素を含まない炭化水素系ガスであることが好ましい。酸素を含まないことによって、還元能力が高まるからである。
　さらに、還元性有機ガスは、アセチレン、エチレン、メチルアセチレン、プロパジエン、プロピレン、シクロプロパン、プロパンおよびブタンの中から選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。上記の還元性有機ガスは、製造工程上での取扱いが容易だからである。さらに、上記の還元性有機ガスは、分解が容易だからである。
　なお、本実施の形態においては、放電空間を排気した後、還元性有機ガスを含むガスを放電空間に導入する製造方法が例示された。しかし、放電空間を排気することなく、放電空間に還元性有機ガスを含むガスを連続的に供給することによって、還元性有機ガスを含むガスを放電空間に導入することもできる。
　さらに、保護層９は、誘電体層８上に形成された下地層である下地膜９１と、下地膜９１に分散配置された複数の金属酸化物の結晶粒子９２ａを含んでもよい。
　さらに、保護層９は、誘電体層８上に形成された下地層である下地膜９１と、下地膜９１上に分散配置された複数の粒子を含み、粒子は、複数の金属酸化物の結晶粒子９２ａが凝集した凝集粒子９２であってもよい。
　保護層９が、下地膜９１上に、金属酸化物の結晶粒子９２ａあるいは金属酸化物の結晶粒子９２ａが複数凝集した凝集粒子９２を備える場合、高い電荷保持能力および高い電子放出能力を有する。したがって、ＰＤＰ１全体として、高精細なＰＤＰでも高速駆動を低電圧で実現できる。かつ、点灯不良を抑制した高品位な画像表示性能を実現できる。
　なお、以上の説明では、下地層として、ＭｇＯ膜を例に挙げた。しかし、下地層に要求される性能はあくまでイオン衝撃から誘電体を守るための高い耐スパッタ性能を有することである。すなわち、高い電荷保持能力や電子放出性能が高くなくてもよい。従来のＰＤＰでは、一定以上の電子放出性能と耐スパッタ性能という二つを両立させるため、ＭｇＯを主成分とした保護層を形成する場合が非常に多かった。しかし、電子放出性能が金属酸化物の結晶粒子によって支配的に制御される構成を取る場合、下地膜はＭｇＯである必要は全くない。下地膜に、Ａｌ２Ｏ３等の耐衝撃性に優れる他の材料を用いても全く構わない。
　また、本実施の形態では、金属酸化物の結晶粒子としてＭｇＯが例示された。しかし、この他の単結晶粒子でも、ＭｇＯ同様に高い電子放出性能を持つＳｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ａｌなどの金属酸化物による結晶粒子を用いても同様の効果を得ることができる。よって、金属酸化物の結晶粒子としてはＭｇＯに限定されるものではない。
　以上のように本実施の形態に開示された技術は、高画質の表示性能を備え、かつ低消費電力のＰＤＰを実現する上で有用である。
　１　　ＰＤＰ
　２　　前面板
　３　　前面ガラス基板
　４　　走査電極
　４ａ，５ａ　　透明電極
　４ｂ，５ｂ　　金属バス電極
　５　　維持電極
　６　　表示電極
　７　　ブラックストライプ
　８　　誘電体層
　９　　保護層
　１０　　背面板
　１１　　背面ガラス基板
　１２　　データ電極
　１３　　下地誘電体層
　１４　　隔壁
　１５　　蛍光体層
　１６　　放電空間
　２１　　画像信号処理回路
　２２　　データ電極駆動回路
　２３　　走査電極駆動回路
　２４　　維持電極駆動回路
　２５　　タイミング発生回路
　９１　　下地膜
　９２　　凝集粒子
　９２ａ　　結晶粒子

Claims (3)

  1. 放電空間と前記放電空間に面する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、
    還元性有機ガスを含むガスを前記放電空間に導入することにより、前記保護層を前記還元性有機ガスに曝し、
    次に、前記還元性有機ガスを前記放電空間から排出し、
    次に、放電ガスを前記放電空間に封入する、
    プラズマディスプレイパネルの製造方法。
  2. 前記還元性有機ガスは、酸素を含まない炭化水素系ガスである、
    請求項１に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
  3. 前記還元性有機ガスは、アセチレン、エチレン、メチルアセチレン、プロパジエン、プロピレン、シクロプロパン、プロパンおよびブタンの中から選ばれる少なくとも一種である、
    請求項２に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
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