WO2007126061A1

WO2007126061A1 - プラズマディスプレイパネルとその製造方法

Info

Publication number: WO2007126061A1
Application number: PCT/JP2007/059190
Authority: WO
Inventors: Yusuke Fukui; Takuji Tsujita; Jun Hashimoto; Hikaru Nishitani; Masaharu Terauchi; Mikihiko Nishitani
Original assignee: Panasonic Corporation
Priority date: 2006-04-28
Filing date: 2007-04-27
Publication date: 2007-11-08
Also published as: CN101479827A; CN101479827B; US20090167176A1; JPWO2007126061A1; KR20090006155A; US8018154B2; JP4129288B2

Description

明細書

プラズマディスプレイパネルとその製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、プラズマディスプレイパネルとその製造方法に関し、特に低電圧駆動と電荷抜け防止の両立を図った技術に関する。

背景技術

[0002] プラズマディスプレイパネル (以下、 PDPと称する）は、気体放電からの放射を利用した平面表示装置である。高速の表示や大型化が容易であり、映像表示装置や広報表示装置などの分野で広く実用化されている。 PDPには直流型 (DC型）と交流型 (AC型）があるが、面放電型 AC型 PDPが寿命特性や大型化の面で特に高い技術的ポテンシャルを持ち、商品化されている。図 8は、一般的な AC型 PDPにおける放電単位である放電セル構造の模式的組図である。当図 8に示す PDPlx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、フロントパネルガラス 3の片面に、走査電極 5及び維持電極 4を一対とする表示電極対 6が複数対にわたり配設され、当該表示電極対 6を覆うように、誘電体層 7および表面層 8が順次積層されてなる。走査電極 5、維持電極 4は、それぞれ透明電極 51、 41及びバスライン 52、 42を積層して構成される。

[0003] 誘電体層 7は、ガラス軟ィ匕点が 550°C〜600°C程度の範囲の低融点ガラス力形成され、 AC型 PDP特有の電流制限機能を有する。

表面層 8は、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、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。通常、当該表面層 8は二次電子放出特性、耐スパッタ性、光学透明性に優れる酸ィ匕マグネシウム (MgO)を用いて、真空蒸着法や印刷法で成膜される。なお表面層 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た保護層として設けられることもある。

[0004] 他方、バックパネル 9は、バックパネルガラス 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。ノックパネルガラス 10には、データ電極 11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におヽ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） 1 3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各色の蛍光体ィ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とが放電空間 15 をおいて互いに直交するように配置され、その各周囲で封着される。この際に内部封止された放電空間 15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 PDPlxが構成される。

PDPで画像表示するためには、 1フィールドの映像を複数のサブフィールド（S.F.) に分割する階調表現方式 (例えばフィールド内時分割表示方式)が用いられる。ところで、近年の電化製品には低電力駆動が望まれており、 PDPについても同様の要求がある。高精細な PDPにおいては、放電セルが微細化されて放電セル数も増大するので、書込放電の確実性を上げるために動作電圧が高くなる問題が生じる。 PDP の動作電圧は、上記表面層の二次電子放出係数 ( γ )に依存する。 yは、材料と放電ガスにより決まる値で、材料の仕事関数が小さいほど γが高くなることが知られている。そこで特許文献 4には、酸ィ匕カルシウム (CaO)、酸化ストロンチウム（SrO)、酸ィ匕バリウム (BaO)等を保護層の主成分として用いることが記載されて、る。これによれば、 MgO以上に良好な二次電子放出特性を有する高 γ膜を形成でき、比較的低電圧で PDPを駆動できるとされて!/、る。

特許文献 1：特開平 8 - 236028号公報

特許文献 2：特開平 10— 334809号公報

特許文献 3：特開 2006 - 54158号公報

特許文献 4：特開 2002— 231129号公報

特許文献 5： WO2005Z043578

発明の開示発明が解決しょうとする課題

[0006] しかしながら保護層に酸化カルシウム（CaO)、酸化ストロンチウム（SrO)、酸化バリゥム (BaO)等を用いれば、 PDPを比較的低電圧で駆動できる反面、保護層において「電荷抜け」の問題が生じうる。「電荷抜け」とは、 PDP駆動時に保護層から過度の電子放出がなされる現象である。 CaO、 SrO、 BaOは一般に MgOに比べて不純物吸着性が高ぐ当該不純物が吸着されると、保護層のバンド構造において酸素欠損とともに真空準位近傍で不要なエネルギー準位を形成する。これらの浅!ヽエネルギ一準位が電荷抜けの問題を誘発する。 PDP駆動時に電荷抜けが生じると、サブフィ一ルド中の維持期間において、維持放電に必要な電荷が保持できず、放電不良の原因となる。なお、電荷抜けの問題を解決するためには、放電に必要な電荷を保持するために外部から新たに電荷を供給することも考えられるが、これにより駆動電圧が高くなるので CaO、 SrO、 BaOを用いる大きなメリットが失われる。

[0007] また、 PDPでは「放電遅れ」の問題も存在する。すなわち PDP等のディスプレイ分野では、映像ソースの高精細化が進展しており、高精細画像を正しく表示するために走査電極（走査線)数が増加傾向にある。例えばフル HDTVでは、 NTSC方式の T Vと比べて走査線の数が 2倍以上になる。 1フィールドを lZ60[s]以内で駆動する必要があるので，高精細映像を PDPで映像表示するためには、サブフィールド中の書込期間において、データ電極へ印加するパルスの幅を狭くする必要がある。しかし P DPの駆動時には、電圧ノルスの立ち上がりから放電セル内で放電発生するまでに「放電遅れ」と呼ばれるタイムラグの問題がある。高速駆動のためにパルスの幅が短くなれば、「放電遅れ」の影響が大きくなり、各パルスの幅内で放電終了できる確率が低くなる。その結果、不灯セル (点灯不良）が生じ、画像表示性能が損なわれる。なお MgOを主成分とする保護層については、 MgO結晶中に Fe、 Cr又は Si、 A1を添加することで改質を行い、書込放電や維持放電のためのトリガー電子を放出し易くして高速駆動を図る技術がなされている（特許文献 1、 2)が、同様の対策は CaO、 SrO 、 BaOについては有効と言い難い。

[0008] このように現状の PDPでは、両立し難!、幾つかの課題が存在し、これにつ!/、て解決すべき余地が残されてヽる。課題を解決するための手段

[0009] 本願は以上の各課題に鑑みてなされたものであって、以下の各々を目的とする。

第一の目的として、保護層の構成を改良することにより、 PDPを低電圧で駆動するとともに保護層におヽて電荷保持特性を発揮し、良好な画像表示性能の発揮を期待できるプラズマディスプレイパネルを提供する。

第二の目的として、上記 PDPの低電圧駆動化と電荷保持特性の発揮についての効果に加え、放電遅れの発生を防止して、高精細な PDPにおいても良好に高速駆動を行うことで高品位な画像表示が期待できるプラズマディスプレイパネルを提供する。

[0010] 上記目的を達成するために、本発明に係る PDPは、表示電極が配設された第一基板が、放電ガスが満たされている放電空間を介して、第二基板と対向した状態で封着されたプラズマディスプレイパネルであって、第一基板の放電空間に臨む面には、 CaO、 SrO、 BaOの内の少なくとも 1種以上を主成分とする表面層が配設され、表面層は、酸素分圧が 0.025Pa以上の酸素雰囲気下で形成された構成とした。

[0011] ここで、表面層は、 CaO、 SrO、 BaOの内の少なくとも 1種以上の固溶体で構成することがでさる。

また本発明は、表示電極が配設された第一基板が、放電ガスが満たされている放電空間を介して、第二基板と対向した状態で封着されたプラズマディスプレイパネルであって、第一基板の放電空間に臨む面には表面層が配設され、表面層は、 CaO、 SrO、 BaOの内の少なくとも 1種以上を主成分としてなり、且つ、真空準位からの深さ力 S2eV以上における電子準位帯のみが存在する構成とした。

[0012] ここで、表面層は、酸素分圧が 0.025Pa以上の酸素雰囲気下で形成することが可能である。

また本発明は、表示電極が配設された第一基板が、放電ガスが満たされている放電空間を介して、第二基板と対向した状態で封着されたプラズマディスプレイパネルであって、第一基板の放電空間に臨む面には表面層が配設され、表面層は、 CaO、 SrO、 BaOの内の少なくとも 1種以上を主成分としてなり、且つ、真空準位からの深さ力 S2eV未満における電子準位帯の存在が排除された構成とした。 [0013] また本発明は、表示電極が配設された第一基板が、放電ガスが満たされている放電空間を介して、第二基板と対向した状態で封着されたプラズマディスプレイパネルであって、第一基板の放電空間に臨む面には、 CaO、 SrO、 BaOの内の少なくとも 1 種以上を主成分とする表面層が配設され、表面層は、その表面に光エネルギーを照射した場合において、光エネルギーの強度を昇順に変化させたときに 2eV以上のェネルギ一で光電子放出を開始する構成とした。

[0014] さらに本発明は、表示電極が配設された第一基板が、放電ガスが満たされている放電空間を介して、第二基板と対向した状態で封着されたプラズマディスプレイパネルであって、第一基板の放電空間に臨む面には、 CaO、 SrO、 BaOの内の少なくとも 1 種以上を主成分とする表面層が配設され、表面層の放電空間側の表面には MgO微粒子が配設されており、表面層は、酸素分圧が 0. 025Pa以上の酸素雰囲気下で形成された構成とした。

[0015] ここで、 MgO微粒子は、気相酸化法で作製することができる。或いは、 MgO前駆体を 700°C以上の温度で焼成して得ることができる。

また本発明は、表示電極が配設された第一基板が、放電ガスが満たされている放電空間を介して、第二基板と対向した状態で封着されたプラズマディスプレイパネルであって、第一基板の放電空間に臨む面には、 CaO、 SrO、 BaOの内の少なくとも 1 種以上を主成分とする表面層が配設され、表面層の放電空間側の表面には MgO微粒子が配設されており、表面層には、真空準位からの深さが 2eV以上における電子準位帯のみが存在する構成とした。

[0016] さらに本発明は、表示電極が配設された第一基板が、放電ガスが満たされている放電空間を介して、第二基板と対向した状態で封着されたプラズマディスプレイパネルであって、第一基板の放電空間に臨む面には、 CaO、 SrO、 BaOの内の少なくとも 1 種以上を主成分とする表面層が配設され、表面層の放電空間側の表面には MgO微粒子が配設されており、表面層は、真空準位力の深さが 2eV未満における電子準位帯の存在が排除された構成とした。

[0017] また、本発明は、表示電極が配設された第一基板が、放電ガスが満たされている放電空間を介して、第二基板と対向した状態で封着されたプラズマディスプレイパネルであって、第一基板の放電空間に臨む面には、 CaO、 SrO、 BaOの内の少なくとも 1 種以上を主成分とする表面層が配設され、表面層の放電空間側の表面には MgO微粒子が配設されており、表面層は、その表面に対して光エネルギーを照射した場合にお、て、光エネルギーの強度を昇順に変化させたときに 2eV以上のエネルギーで光電子放出を開始する構成とした。

[0018] さらに本発明は、表示電極が配設された第一基板に、 CaO、 SrO、 BaOの内の少なくとも 1種以上を主成分とする表面層を、酸素分圧が 0. 025Pa以上の酸素雰囲気下において形成する表面層形成工程と、第一基板と第二基板とを、放電空間を介して、当該放電空間に表面層が臨む状態で封着する封着工程とを経るプラズマデイスプレイパネルの製造方法とした。

[0019] ここで、表面層形成工程では、蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法の内の 1種以上の方法で表面層を形成することができる。或いは、表面層形成工程では、 CaO、 SrO、 BaOの内の少なくとも 1種以上の固溶体で前記表面層を形成することちでさる。

また本発明は、表示電極が配設された第一基板に、 CaO、 SrO、 BaOの内の少なくとも 1種以上を主成分とする表面層を、酸素分圧が 0. 025Pa以上の酸素雰囲気下において形成する表面層形成工程と、 MgO微粒子を、表面層に配設する MgO微粒子配設工程と、第一基板と第二基板とを放電空間を介して、放電空間に表面層が臨む状態で封着する封着工程とを経るプラズマディスプレイパネルの製造方法とした

[0020] ここで、 MgO微粒子配設工程では、気相酸ィ匕法で作製した MgO微粒子を用いることもできる。或いは、 MgO前駆体を 700°C以上の温度で焼成して作成した MgO微粒子を用いることも可能である。

発明の効果

[0021] 上記の表面層の構成により、 PDPを低電圧で駆動するとともに保護層において電荷保持特性を改善することができる。

さらに、上記表面層に MgO微粒子を配設する構成により、上記効果に加え、放電遅れの発生を抑制して高速駆動を実現することができる。ここで、本発明における表面層と MgO微粒子の組み合わせは、一般的には PDP において、誘電体層の保護目的で設けられる保護層に相当する構成である。

図面の簡単な説明

[図 1]本発明の実施の形態 1に係る PDPの構成を示す断面図である。

[図 2]各電極とドライバとの関係を示す模式図である。

[図 3]PDPの駆動波形例を示す図である。

[図 4]本実施の形態 1の PDPの表面層及び従来の PDPの保護層の各エネルギー準位を説明するための図である。

[図 5]力ソードルミネッセンス測定におけるアルカリ土類金属酸ィ匕物からなる保護層の特性を示す図である。

[図 6]本発明の実施の形態 2に係る PDPの構成を示す断面図である。

[図 7]成膜時の酸素分圧と電荷抜け電圧との関係を示すグラフである。

[図 8]従来の一般的な PDPの構成を示す組図である。

符号の説明

1、 lx PDP

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、 8a 表面層（高 γ膜）

9 ノ、ソクノネノレ

10 バックパネルガラス

11 データ（アドレス）電極

13 隔壁

14、 14R、 14G、 14B 蛍光体層

15 放電空間 16 MgO微粒子

発明を実施するための最良の形態

[0024] 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ぐ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 xz平面に沿った模式的な断面図である。当該 PDP1は保護層周辺の構成を除き、全体的には従来構成（図 8)と同様である。

[0025] PDP1は、ここでは 42インチクラスの NTSC仕様例の AC型としている力本発明は当然ながら XGAや SXGA等、この他の仕様例に適用してもよい。 HD (High Defin ition)以上の解像度を有する高精細な PDPとしては、例えば、次の規格を例示できる。パネルサイズが 37、 42、 50インチの各サイズの場合、同順に 1024 X 720 (画素数）、 1024 X 768 (画素数）、 1366 X 768 (画素数）に設定できる。そのほか、当該 HDパネルよりもさらに高解像度のパネルを含めることができる。 HD以上の解像度を有するパネルとしては、 1920 X 1080 (画素数）を備えるフル HDパネルを含めることがでさる。

[0026] 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フロントパネル 2およびバックパネル 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（75 μ m)をお!/ヽ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 (I TO)、酸ィ匕亜鉛 (ZnO)、酸ィ匕錫 (SnO )等の透明導電性材料カゝらなる帯状の透明

2

電極 51、 41 (厚さ 0.1 μ m、幅 150 μ m)に対して、 Ag厚膜 (厚み 2 μ m〜10 μ m)、 Al薄膜 (厚み 0.1 m〜： L m)または Cr/Cu/Cr積層薄膜 (厚み 0.1 m〜l m) 等からなるバスライン 52、 42 (厚さ 7 μ m、幅 95 μ m)が積層されてなる。このバスライン 52、 42によって透明電極 51、 41のシート抵抗が下げられる。 [0027] ここで、「厚膜」とは、導電性材料を含むペースト等を塗布した後に焼成して形成する各種厚膜法により形成される膜をいう。また、「薄膜」とは、スパッタリング法、イオンプレーティング法、電子線蒸着法等を含む、真空プロセスを用いた各種薄膜法により形成される膜をいう。

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、酸ィ匕鉛 (PbO)または酸化ビスマス (Bi O )または酸化燐 (PO )を主成分とする低融点ガ

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ラス (厚み 35 m)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。

[0028] 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 1 μ mの表面層 8と、当該表面層 8の表面に MgO微粒子 16が分散して配設されて!/、る。この表面層 8及び MgO微粒子 16 の組み合わせにより、誘電体層 7に対する保護層が構成されてヽる。

[0029] 表面層 8は、放電時のイオン衝撃から誘電体層 7を保護し、放電開始電圧を低減させる目的で配されるものであって、耐スパッタ性及び二次電子放出係数 γに優れる材料カゝらなる。当該材料には、さらに良好な光学透明性、電気絶縁性を備えている。一方、 MgO微粒子 16は、高い初期電子放出特性を発揮させるために配設されたものである。

これにより保護層では、互いに機能分離された表面層 8及び MgO微粒子 16が有する特性が相乗的に発揮される。また、表面層 8の表面における MgO微粒子 16の被覆領域において、放電空間 15から不純物が付着するのを防止でき、 PDP1のライフ特性の向上を図ることができる。表面層 8、 MgO微粒子 16の詳細については、後述する。尚、図 1では説明のため、表面層 8の表面に配設されている MgO微粒子 16 を実際よりも大きぐ模式的に表している。

[0030] 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 2 m〜： LO /z m)、 A1薄膜 (厚み 0.1 m〜： L m)または Cr/Cu/Cr積層薄膜 (厚み 0.1 m〜l m)等のいずれ力からなるデータ電極 11が、幅 100 μ mで、 x 方向を長手方向として y方向に一定間隔毎（360 μ m)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の全面にわたつて、厚さ 30 /z mの誘電体層 12が配設されている。

[0031] 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 110 /z m、幅 m)が配設され、放電セルが区画されることで誤放電ゃ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、る。なお、誘電体層 12は必須ではなぐデータ電極 11を直接蛍光体層 14で内包するようにしてちょい。

[0032] 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直交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 He、 Xe、 Ne等を含む不活性ガス成分力もなる放電ガスが所定圧力で封入される。

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力画像表示に力かる放電セル（「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 675 μ m、 y方向が 300 μ m 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（675 m X 900 m)が構成される。

走査電極 5、維持電極 4及びデータ電極 11の各々には、図 2に示すようにパネル外部において、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が接続される。

(PDPの駆動例）

上記構成の PDP 1は、駆動時には各ドライバ 111〜 113を含む公知の駆動回路（不図示）によって、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 147η m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（図 1 の点線及び矢印）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。

[0033] 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'入力していくアドレス (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。

[0034] 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ベ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例である。図 3が示すように、各サブフィールドには、初期化期間、書込期間、放電維持期間、消去期間がそれぞれ割り当てられる。

[0035] 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に比べて高ヽ電圧 (初期化パルス）を印加し放電セル内の気体を放電させる。それによつ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付近の表面層 8及び MgO微粒子 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付近の表面層 8及び MgO微粒子 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。

[0036] 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カロさせ、書込放電 (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付近の表面層 8及び MgO微粒子 16の表面には、負の電荷が蓄積され、走査電極 5付近の表面層 8及び MgO微粒子 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 4一走査電極 5間には所定の値の壁電位が生じる。

[0037] 放電維持期間は、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。

[0038] 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各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、表面層 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。

[0039] 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、これによつて壁電荷を消去させる。

[表面層 8について]

表面層 8は、 CaO、 SrO、 BaOの内の少なくとも 1種以上を主成分とし、圧力 0.02 5Pa以上の酸素分圧雰囲気下において、スパッタリング法、イオンプレーティング法、蒸着法等のいずれかの方法で成膜されたものであり、放電開始電圧を低減するとともに、電荷抜けを改善する効果を発揮するものである。

[0040] (放電開始電圧の低減について）

表面層 8は、 CaO、 SrO、 BaOの内の少なくとも 1種以上を主成分とする。 CaO、 Sr 0、 BaOに固有の電子準位として存在するエネルギー準位は、 MgOと比較して、真空準位からの深さが浅い領域に存在する。従って、 PDP1を駆動する場合において、 CaO、 SrO、 BaOに固有の電子準位として存在するエネルギー準位に存在する電子が Xeイオンの基底状態に遷移する際に、別の電子のオージュ効果を受けて獲得するエネルギー量は、 MgOの場合と比較して大きい。そして、このエネルギー量は、電子が真空準位を超えて放出されるには十分な量である。この結果、表面層 8では、その材料が MgOの場合と比較して、良好な二次電子放出特性が発揮される。

[0041] 具体的には、 CaO、 SrO、 BaOに固有の電子準位として存在するエネルギー準位は、真空準位からの深さが 6.05eV以下の領域に存在し、 MgOに固有の電子準位として存在するエネルギー準位は、真空準位からの深さが 6.05eV超の領域に存在する。

以下、表面層 8及び放電空間に封入するガス間におけるエネルギーのやり取りに伴う電子の状態遷移経路の説明を用いて、上記の領域に固有の電子準位が存在する根拠について詳述する。

[0042] 放電空間内で生じた放電ガスに起因するイオンが表面層 8の表面に相互作用が可能なところまで接近すると、表面層 8を構成する材料に固有の電子準位に存在する電子が、放電ガスイオンの基底状態に遷移することによって、別の電子がォージェ効果で、放電ガスイオンの基底状態の準位の深さから表面層 8を構成する材料に固有の電子準位の深さを引、た分のエネルギーを得て、真空準位までのエネルギーギヤップを飛び越えて 2次電子を放出する（詳細は特許文献 5を参照)。

[0043] 図 4に示すように、 Xeイオンは、バンド構造において、真空準位から 12. leVの深さに基底状態のエネルギー準位を有する。従って、表面層 8を構成する材料に固有の電子準位力上記 12.1eVの半分である 6.05 eVより浅い領域に存在する場合（図 4 中の（a) )、イオンィ匕状態の準位の深さ（12.1eV)力も表面層 8を構成する材料に固有の電子準位の深さを引いた分のエネルギー（6.05eV超）を得ることによって、真空準位までのエネルギーギャップを飛び越えて電子を放出することができる。逆に、表面層 8を構成する材料に固有の電子準位力上記 12.1eVの半分である 6.05eVより深!ヽ準位に存在する場合 (図 4中の (b) )、基底状態の準位の深さ（12. leV)力も表面層 8を構成する材料に固有の電子準位の深さを引いた分のエネルギー（6.05eV 未満）を得たとしても、真空準位までのエネルギーギャップを飛び越えることができず、電子を放出することができない。

[0044] 一方、発明者の別の実験により、放電ガスに Xeを用いた場合の放電開始電圧は、 MgOを主成分とする保護層は、 CaO、 BaO、 SrOを主成分とする本実施の形態 1〖こおける表面層 8と比べて、高くなることが確認された。この傾向は、放電ガス中の Xe分圧に比例して、より顕著に見られた。

以上より、 CaO、 SrO、 BaOに固有の電子準位として存在するエネルギー準位は、 6.05eV以内の領域に存在し、 MgOに固有の電子準位として存在するエネルギー準位は、真空準位からの深さが 6.05eV超の領域に存在するものと考察できる。

[0045] なお、一般的に、各材料固有のバンドギャップと電子親和力の和は、 MgOは約 8.8 eV、 CaOは約 8.0eV、 SrOは約 6.9eV、 BaOは約 5.2eVとされている。これは、表面層 8におけるバルタ部分の観測値である。一方、本発明においては、 MgOのバンドギャップと電子親和力の和は 6.05eVよりも大きぐ CaO、 BaO、 SrOのバンドギヤップと電子親和力の和は 6.05eV以下と考察され、上記の値よりも 2eVの低下が見られた。これは、本実施の形態 1におけるバンドギャップと電子親和力の和は、表面層 8のうち、実際に放電に影響する表面部分の観測値であるからである。表面層 8におけるバルタのバンドギャップよりも表面近傍のバンドギャップが小さくなるのは、表面部分では、内部の状態と異なり、表面側にさらされている原子は結合が切れている状態にあるためと考えられる。

[0046] なお、 "表面部分"とは、表面層 8の最表面からおよそ数十原子層程度までの深さを指す。

(電荷抜けの改善について）

表面層 8は、 CaO、 SrO、 BaOのいずれ力 1種以上を 0.025Pa以上の酸素分圧雰囲気下で成膜することにより、不純物の混入や酸素欠損の少ない結晶構造で形成されている。このため真空準位近傍における不要なエネルギー準位が排除され、真空準位からの深さが 2eV以上の電子準位帯のみが存在する構成となっている。すなわち、本実施の形態 1における表面層 8では、真空準位力の深さが 2eV未満の電子準位帯の存在が排除されている。これにより、真空準位に近接する不要なエネルギ一準位から、 PDPの駆動時に電子が過剰放出されるのが抑制され、前記低電圧駆動と二次電子放出特性の両立効果に加えて、適度な電子保持特性の効果も発揮される。この電荷保持特性は、特に初期化期間に貯めた壁電荷を保持しておき、書込期間において書込不良を防止して確実な書込放電を行う上で有効である。

[0047] 具体的には、真空準位近傍における不要なエネルギー準位とは、エネルギーバンドにおいて真空準位からの深さが 2eV未満に存在するエネルギー準位である。以下、アルカリ土類金属酸ィ匕物カゝらなる保護層における力ソードルミネッセンス測定を行なった結果を用いて、上記の根拠を詳述する。

図 5にアルカリ土類金属酸ィ匕物力もなる保護層（サンプル A、サンプル B)の力ソードルミネッセンス測定を行った結果を示す。照射電子線のエネルギーは 3kVで測定波長領域は 200〜900nmである。横軸は検出された波長をエネルギーに変換した値である。サンプル A、サンプル Bともに、 3eV付近に強い発光スペクトルが存在する。また、サンプル Aにおいては、 l〜2eV付近には発光スペクトルがほとんど見られず、サンプル Bにおいては、 l〜2eV付近に強い発光スペクトルが見られた。

[0048] 一方、発明者の別の実験により、サンプル Aの保護層を用いた PDPにおいては、通常設定駆動電圧において電荷抜けによる不灯セルが存在せず、電荷抜けが起こりにくい性質を有することが確認された。また、サンプル Bの保護層を用いた PDPにおいては、通常設定駆動電圧において電荷抜けによる不灯セルが存在し、電荷抜けが起こり易い性質を有することが確認された。以上より、 PDPの駆動時に過剰放出される電子は、エネルギーバンドにおいて真空準位からの深さが 2eV未満に存在するエネルギー準位を占有する電子であることが考察できる。

[0049] (確認方法）

本実施の形態 1における表面層 8は、エネルギーバンドにおいて真空準位力の深さが 2eV未満に存在するエネルギー準位が排除されていることは、 CaO、 BaO、 Sr Oを主成分とする表面層 8に光照射した際に、表面層 8から放出される電子の量を測定した結果によって確認される。照射される光が有するエネルギー分だけ、電子準位帯に存在する電子がエネルギーを獲得し、真空準位までのエネルギーギャップを越えるだけのエネルギーを獲得したときに始めて電子放出（光電子放出）が開始される力もである。つまり、 2eV未満に存在するエネルギー準位が排除されている表面層 8 においては、表面層 8に照射する光のエネルギーを昇順に変化させたとき、 2eV以上のエネルギーで電子の放出を開始すると思われる。

[0050] 一方、 O.OlPa程度の酸素雰囲気下で CaO、 SrO、 BaOを用いて成膜された保護層（例えば特許文献 4)は、 2eV未満のエネルギーの準位に酸素欠損に起因する準位が多数形成されているので、 2eV未満のエネルギーによっても、電子放出を開始すると考察することができる。すなわち、 CaO、 SrO、 BaOに固有の電子準位として存在するエネルギー準位力表面層 8の表面部分において 6.05eV以内の領域に存在し、かつ、表面層 8において 2eV未満のエネルギーの準位に酸素欠損等に起因する不要なエネルギー準位が存在しない構成とすることによって，放電開始電圧の低減と電荷抜けの改善を両立することができる。ここで、光とは、 X線、紫外線、赤外線等の広範囲な光を指すものとする。

[0051] なお、本実施の形態 1における表面層 8は、真空準位からの深さが 2eV以上の電子準位帯のみが存在する、もしくは、真空準位力ゝらの深さが 2eV未満の電子準位帯が存在する構成を除くものとしたが、本発明の効果が奏する程度の量であれば、 2eV 未満に多少の電子準位帯が存在して、ても構わな、。

さらに本実施の形態 1においては、表面層 8に CaO、 SrO、 BaOのうちの 1種類以上を主成分とする構成としたが、このうち CaOは、比較的不純物の吸着性が低ぐ高純度の結晶構造を得る上で好適である。また、表面層 8を CaO、 SrO、 BaOの固溶体として構成すると、当該層において不純物の吸着を抑制する効果もあり、複数の理由で単体材料から当該層を構成するより好適であることが分力つている。

[0052] なお上記のように、 O.OlPa程度の酸素雰囲気下で CaO、 SrO、 BaOを用いて成膜された層 (例えば特許文献 4に記載の保護層）は、酸素欠損の多い結晶構造で形成されているので、真空準位に近接する不要なエネルギー準位から、 PDPの駆動時に電子が過剰放出されてしまう。この場合、壁電荷の保持を補うために駆動電圧を上げる対策が存在するが、本発明ではこのような対策は不要であり、低電圧駆動によつて消費電力の低減が図れる。さらに高い駆動電圧に対応した駆動回路の耐圧対策も不要となり、製造コストの低減の面でも大きなメリットが奏される。

[0053] また従来では、保護層に不純物をドープしたり、酸素欠損部分を設けて、真空準位カゝら 4eV以内の深さにエネルギー準位を設ける技術が存在する（詳細は特許文献 5 を参照）力このような構成は PDPのライフ特性において本願発明に及ばないものである。すなわち保護層における不純物や酸素欠損等、本来の保護層の主成分に固有でないエネルギー準位は、 PDPの経時的な使用により、保護層の結晶構造が変化することで次第に失われる。これに対し PDP1では、表面層 8の主成分における固有のエネルギー準位を設けており、長期にわたり、安定した二次電子放出特性が発揮される高度なメリットがある。

[0054] [MgO微粒子 16について]

MgO微粒子 16は、本願発明者の実験により、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ヽる。そこで本実施の形態 1では MgO微粒子 16が表面層 8に比べて高度な初期電子放出特性に優れる性質を利用して、駆動時の初期電子放出部として配設したものである。

[0055] 「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表面層 8表面から放電空間 15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 15に対する電子放出性に有効に寄与するため、 MgO微粒子 16を表面層 8の表面に分散配置し、広く表面積を確保したものである。これによつて、駆動初期に MgO 微粒子 16中の電子が豊富に放出され、放電遅れの解消が図られる。従って、このような初期電子放出特性により、 PDP1が高精細の場合等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つている。なお表面層 8の表面に MgO微粒子 16群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。

[0056] 以上のように PDP1では、表面層 8において低電圧駆動と電荷保持の両立効果を奏する表面層 8と、放電遅れの防止効果を奏する MgO微粒子 16を組み合わせることによって、 PDP1全体として、高精細な PDPでも高速駆動を低電圧で駆動でき、且つ、不灯セルの発生を抑制した高品位な画像表示性能が期待できる。

さらに、 MgO微粒子 16は、表面層 8の表面に積層して設けられることにより、当該表面層 8に対する一定の保護効果も有する。すなわち、表面層 8は高い二次電子放出係数を有し、 PDPの低電圧駆動を可能にする反面、水や二酸化炭素、炭化水素などの不純物の吸着性が比較的高い性質がある。不純物の吸着が起きると、二次電子放出特性等、放電の初期特性が損なわれる。そこで、このような表面層 8を MgO 微粒子 16で被覆すれば、その被覆領域において、放電空間 15から表面層 8の表面に不純物が付着するのを防止できる。これにより PDP1のライフ特性の向上を図ることがでさる。

[0057] <実施の形態 2 >

本発明の実施の形態 2について、実施の形態 1との差異を中心に説明する。図 6は、実施の形態 2に係る PDPの構成を示す断面図である。

実施の形態 1では、表面層 8に MgO微粒子 16を分散配置して保護層を構成した。し力し、パネル規格がフル HD (縦 900ライン以上）のシングルスキャン駆動ではなく、ダブルスキャン駆動である場合や、一般的な HD (縦 800ライン以下)や VGA規格等の場合には、 PDPにおいて高速駆動を行うことはそれほど要求されない。この場合、 MgO微粒子 16を配設して PDPを高速駆動する場合の放電遅れの防止する必要性は低いと言える。

[0058] 実施の形態 2に係る PDPlaは、このような場合に適用可能な構成である。具体的には図 6に示すように、保護層を表面層 8aのみで構成する。すなわち、表面層 8aは BaO、 CaO、 SrOの少なくともいずれか 1種以上を酸素雰囲気下で成膜してなる。

[0059] 以上の表面層 8aを持つ実施の形態 2の PDPlaによれば、駆動時には酸素雰囲気下で処理して成膜された BaO、 CaO、 SrOの少なくともいずれカゝ 1種以上を主成分とする表面層 8aによって、良好な二次電子放出特性が発揮される。その結果、 PDP1 aでは実施の形態 1と同様に低電圧駆動が可能となる。さらに表面層 8aは、 0.025Pa 以上の酸素分圧雰囲気下で成膜されることで高純度に形成され、 2eV未満の不要なエネルギー準位の発生が抑制されている。その結果、当該不要なエネルギー準位からの過度な電子放出が防止され、電荷抜けの問題が抑制されるこれにより実施の形態 2では、低電圧駆動のもとに、不灯セルの発生を防いで優れた画像表示性能が発揮できるようになつている。

[0060] < PDPの製造方法 > 次に、上記各実施の形態における PDPl及び laの製造方法例について説明する。 PDP1と laとの違いは、実質的には MgO微粒子 16の配設の有無のみであり、その他の製造工程につ、ては共通する。

(バックパネルの作製）

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 μ m (例えば約 5 μ m)のデータ電極を形成する。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、各種金属の炭化物ゃ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。

[0061] ここで、作製予定の PDP1を 40インチクラスの NTSC規格もしくは VGA規格とするためには、隣り合う 2つのデータ電極 11の間隔を 0.4mm程度以下に設定する。続、て、データ電極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 SiO材料力もなるガラスペーストを厚さ約 20〜30 m

2

で塗布して焼成し、誘電体層を形成する。

[0062] 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。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。

[0063] 適用可能な RGB各色蛍光の化学組成例は以下の通りである。

赤色蛍光体；（Y、 Gd) BO： Eu

3

緑色蛍光体； Zn SiO： Mn

2 4

青色蛍光体； BaMgAl O ： Eu

10 17

各蛍光体材料は、平均粒径 2.0 mのものが好適である。これをサーバー内に 50 質量％の割合で入れ、ェチルセルローズ 1.0質量⁰ /₀、溶剤（ α—タービネオール） 49 質量％を投入し、サンドミルで撹拌混合して、 15 X 10^_3Pa' sの蛍光体インクを作製する。そして、これをポンプにて径 60 /z m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。その後は 500°Cで 10分間焼成し、蛍光体層 14を形成する。

[0064] 以上でバックパネル 9が完成される。

なお上記方法例で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をソーダラィムガラス力なるものとした力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!/、。

(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の面上に、表示電極 6を作製する。ここでは印刷法によって表示電極 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。

[0065] まず、 ITO、 SnO、 ZnO等の透明電極材料を最終厚み約 lOOnmで、ストライプ等

2

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榭脂 (光分解性榭脂)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材料の上に重ねて塗布し、形成する表示電極 6のパターンを有するマスクで覆う。そして、当該マスク上力露光し、現像工程を経て、 590〜600°C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； z m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 100 mの線幅が限界とされていたスクリーン印刷法に比べ、 30 m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。

[0066] 次に、表示電極 6の上から、軟化点が 550°C〜600°Cの鉛系あるいは非鉛系の低融点ガラスや SiO材料粉末とプチルカルビトールアセテート等カゝらなる有機バインダ一を混合したペーストを塗布する。そして 550°C〜650°C程度で焼成し、最終厚みが膜厚数 μ m〜数十 μ mの誘電体層 7を形成する。

(表面層 8または 8aの成膜）

実施の形態 1における表面層 8及び実施の形態 2における表面層 8aは、以下の形成工程で形成できる。

[0067] 誘電体層 7の表面に対し、少なくとも CaO、 SrO、 BaOから選択される 1種類を成膜材料に用い、酸素雰囲気下で成膜する。そのほか、上記の酸ィ匕物同士を固溶させた固溶体としても成膜できる。

成膜方法は、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などの公知の方法が適用できる。成膜時における雰囲気では、酸素が 0.025Pa以上の圧力になるように設定する。なお当該圧力の実際上の上限は、成膜レートによって決定される。一例として、スパッタリング法では lPa、蒸着法の一例である EB蒸着法では 0 . lPaが実際上取り得る圧力の上限と考えられる。

[0068] また、成膜時の雰囲気は、表面層 8 (表面層 8a)の成膜中に、水分付着や不純物の吸着を防止するため、外部と遮断された密閉状態とし、且つ、ドライガスを利用した乾燥雰囲気とする。ドライガスとしては、露点 20°C以下、望ましくは 40°C以下とする (詳細は特許文献 4を参照)。

このような成膜時の雰囲気の調整により、不純物や酸素欠陥に起因する不要な電子準位の形成が抑制され、真空準位からの深さ 2eV以上の電子準位帯のみが存在する表面層 8となっている。

[0069] 次に、実施の形態 1における PDP1を作製する場合には、 MgO微粒子 16を用意する必要がある。 MgO微粒子 16は、粉体材料として用意すベぐ以下に示す気相合成法または前駆体焼成法のいずれかで製造することができる。

[気相合成法]

マグネシウム金属材料 (純度 99.9%)を、不活性ガスが満たされた雰囲気下で加熱する。この加熱状態を維持しつつ、雰囲気に酸素を少量導入し、マグネシウムを直接酸ィ匕させて、 MgO微粒子 16を作製する。

[0070] [前駆体焼成法] 当該方法では、以下に例示する MgO前駆体を高温 (例えば 700°C以上)で均一に焼成し、これを徐冷して MgO微粒子を得る。 MgO前駆体としては、例えばマグネシゥムアルコキシド（Mg(OR) )、マグネシウムァセチルアセトン（Mg(acac) )、水酸ィ匕

2 2 マグネシウム（Mg (OH) )、炭酸マグネシウム、塩化マグネシウム（MgCl )、硫酸マ

2 2 グネシゥム（MgSO )、硝酸マグネシウム（Mg(NO ) )、シユウ酸マグネシウム（Mg C

4 3 2

O )、の内のいずれか一種以上（2種以上を混合して用いてもよい）を選ぶことがで

2 4

きる。なお選択したィ匕合物によっては、通常、水和物の形態を取ることもあるが、このような水和物を用いてもょ、。

[0071] MgO前駆体となるマグネシウム化合物は、焼成後に得られる MgOの純度が 99.95 %以上、最適値として 99.98%以上になるように調整する。これはマグネシウム化合物に、各種アルカリ金属、 B、 Si、 Fe、 A1等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を生じ、高結晶性の MgO微粒子を得にくいためである。このため、不純物元素を除去する等により予め前駆体を調整する。

[0072] 上記何れかの方法で得られた MgO微粒子 16を、溶媒に分散させる。そして当該分散液をスプレー法やスクリーン印刷法、静電塗布法に基づき、表面層 8の表面に分散散布させる (MgO微粒子配設工程)。その後は乾燥'焼成工程を経て溶媒除去を図り、 MgO微粒子 16を表面層 8の表面に定着させる。

(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、封着用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 X 10^_4Pa)程度に排気し、これに所定の圧力（ここでは 66.5kPa〜： LOlkPa)で Ne— Xe系や He— Ne— Xe系、 Ne— Xe— A r系等の放電ガスを封入する。

[0073] 以上の工程を経ることにより、 PDP1又は laが完成する。

<性能評価実験 >

[実験 1]

BaOからなる保護層（実施の形態 2の表面層 8aに対応）をスパッタリング法で成膜し、その成膜時の成膜雰囲気中の酸素分圧と電荷抜け電圧の関係を調べた。図 7にその結果 (成膜時の酸素分圧と電荷抜け電圧との関係)を示す。電荷抜け電圧の値は、成膜雰囲気に酸素が無添加の場合の値を 1とし、その相対値をプロットしている。

[0074] 実験結果は図 7に示すように、成膜雰囲気中の酸素分圧が上昇するに従い、電荷抜け電圧値が減少することが確認できた。これは成膜雰囲気に添加された酸素により、保護層の禁制帯内において、酸素欠損に起因する浅い電子準位の形成が抑えられた結果、保護層からの過度の電子放出が押さえられ、一定の電荷保持特性が確保されたためであると考えられる。

[0075] 一方、電荷抜け電圧の相対値が 0.5より大きくなると、駆動の際に必要な設定電圧下では不灯セルが生じ始める。

以上の実験の結果から、成膜雰囲気における好適な酸素分圧は 0.025Pa以上であることが分力つた。なお、本願発明者らの別の実験により、成膜方法を EB蒸着法、イオンプレーティング法として作製した膜においても、図 7とほぼ同様の結果が得られた。また保護層の材料に CaO又は SrOを用いた場合でも、図 7とほぼ同様の結果が得られることが分力つた。

[0076] ここで従来の成膜法として、 O.OlPa程度の酸素雰囲気下で CaO、 SrO、 BaOを用いて保護層の成膜を行う技術が存在する (例えば特許文献 4)。しかしながら、このような酸素分圧値では、本発明の表面層は得られないことが図 7の内容力分かる。すなわち、成膜雰囲気における酸素分圧が O.OlPa程度では、電荷の抜け電圧は 1.0 に近い値となり、成膜雰囲気に酸素を添加しない場合とほとんど変わらない電圧値となる。

[0077] 従って、 PDPにおいて電荷抜けの問題を効果的に防止するためには、前述の如く、酸素分圧を少なくとも 0.025Pa以上とすべきである。

さらには、酸素分圧を 0.2Pa以上とすることで、より顕著な改善効果を得ることが可能である。

[実験 2]

次に、以下のサンプル 1〜： L 1の PDPを用意した。ここで、サンプル 7及び 8 (実施例 1及び 2)は実施の形態 2の構成に相当し、サンプル 10及び 11 (実施例 4及び 5)は実施の形態 1の構成に相当する。

[0078] サンプル 1 (比較例 1)：最も基本的な PDPの従来構成として、 MgO力なる表面層とした。

サンプル 2 (比較例 2)： A1がドープされた MgO力もなる表面層とした。

サンプル 3 (比較例 3)： MgO力なる表面層の上に、 MgO前駆体を焼成して得た

MgO微粒子を印刷法にて分散させた構成とした。

[0079] サンプル 4 (比較例 4)： A1がドープされた MgOからなる表面層の上に、 MgO前駆体を焼成して得た MgO微粒子を印刷法にて分散させた積層体とした。

サンプル 5 (比較例 5)：酸素分圧 OPa (酸素無し)下で成膜された BaOカゝらなる表面層とした。

サンプル 6 (比較例 6)：酸素分圧 OPa (酸素無し)下で成膜された BaOカゝらなる表面層の上に、気相法で作製した MgO微粒子をスプレー法にて分散させた構成とした。

[0080] サンプル 7 (実施例 1)：酸素分圧 0.2Pa下で成膜された BaO力もなる表面層としたサンプル 8 (実施例 2)：酸素分圧 0.05Pa下で成膜された SrOカゝらなる表面層としたサンプル 9 (実施例 3)：酸素分圧 0.05Pa下で成膜された CaOカゝらなる表面層とした。

[0081] サンプル 10 (実施例 4)：酸素分圧 0.2Pa下で成膜された BaO力もなる表面層の上に、気相法で作製した MgO微粒子をスプレー法にて分散させた構成とした。

サンプル 11 (実施例 5)：酸素分圧 0.05Pa下で成膜された CaO力もなる表面層の上に、 MgO前駆体を焼成して作製した MgO微粒子をスプレー法にて分散させた構成とした。

[0082] (放電開始電圧の測定）

上記用意した各サンプル 1〜 11の PDPに対し、放電ガスとして Xe分圧が 15 %の X e— Ne混合ガス又は Xeガスを中 100%用いた場合における放電開始電圧の値を測し 7こ。

(放電遅れ時間及び電荷抜けの測定）

放電ガスとして、 Xe分圧が 15%の Ne— Xe混合ガスを用いた場合において、書込放電における放電遅れ、および、電荷抜けを評価した。評価方法としては、各サンプル 1〜 11の PDPにおける任意の 1放電セルに、図 3に示す駆動波形例の初期化パルスに相当するパルスを印加し、その後に、データパルス及び走査パルスを印加したときに生じる放電の統計遅れを測定した。

[0083] また、初期化パルスに相当するパルスを印加した後に壁電荷を保持するために必要な印加電圧を測定し、それを電荷抜けの電圧として測定した。

V、ずれの測定にぉ、てもパネル温度は 25°Cとした。

表 1に上記の条件で行った各実験の結果を示す。

[0084] [表 1]

※外挿値

* 1 ' 2 5 *Cでのサンプル 1の放鴛遅れを 1 としたときの値。（）内は放電遅れによる不灯セルがない場合〇、ある場合 X

* 2 サンプル 1の電荷抜け電圧を 0Vとしたときの値。（）内はパネルの設定電圧において電荷抜けによる不灯セルがない場合〇、ある場合 X

(実験結果）

表 1の結果から、実施の形態 1の構成に相当するサンプル 10及び 11 (実施例 4及び 5)は、サンプル 1〜6 (比較例 1〜6)に比べ、放電開始電圧の低減効果、放電遅れ時間の低減効果、電荷抜け電圧低減効果の各特性を!ヽずれもバランス良く発揮しており、 PDPの保護層として特に優れた性能を有することが分力つた。サンプル 10及び 11 (実施例 4及び 5)は、放電ガスが XelOO%の場合の放電開始電圧が 350V以下と低ぐ電荷抜け電圧の低減に関しても良好であることに加えて、優れた放電遅れの抑制効果が備わっている。

[0085] このような各効果の高度なバランスが取れている理由は、表面層として所定の酸ィ匕雰囲気で成膜された高 γ膜が、低電圧駆動と電荷保持の役割を担い、 MgO微粒子群が書込放電時に必要な初期電子を放出する役割 (初期電子放出特性の確保)を担うなど、機能分離された各膜の特性が相乗的に発揮されたことが考えられる。なお、酸素分圧が 0.025Pa以上の酸素雰囲気下で成膜された SrO力もなる保護層の上に、気相合成法もしくは、前駆体焼成法によって作製された MgO微粒子をスプレー法にて分散させた構成とした場合でも、サンプル 10及び 11 (実施例 4及び 5) と同様の特性を得ることができる。

[0086] 一方、実施の形態 2で述べたように、放電遅れ時間に関する特性がそれほど求められない場合には、サンプル 7〜9 (実施例 1〜3)についても、放電開始電圧の低減効果と電荷抜け電圧の低減が高度に両立して発揮されており、比較例に対する明確な優位性を持っていると言える。これらサンプル 7〜9 (実施例 1〜3)では、放電開始電圧が Xel00%の放電ガスを用いた場合でも 350V以下と低ぐ良好な電荷抜け電圧の低減効果を有している。従って、この 2点においてサンプル 10、 11と遜色のない優れた特性を有する。

[0087] なお、本願発明者らの行った別の実験では、サンプル 5、 7〜9 (比較例 5、実施例 1 〜3)のような高 γ膜では、放電開始電圧が放電時間、放置時間と共に上昇していくのに対し、サンプル 6、 10、 11 (比較例 6、実施例 4、 5)の PDPでは、放電開始電圧の上昇が抑えられる結果も同時に得られた。なお、サンプル 1〜4 (比較例 1〜4)では、放電開始電圧が Xel00%の放電ガスを用いた場合には 400V以上であるため、低電圧駆動できないことが分力つた。またサンプル 5及び 6 (比較例 5及び 6)では、 XelOO%の放電ガスを用いた場合の放電開始電圧は 240V以下で良好である力電荷保持の効果は得られないため、十分な電荷抜け電圧の低減効果が得られない。従って、これらについても低電圧駆動は不向きであることが分力つた。

[0088] 以上の各実験の結果から、本願発明の優位性が確認された。

産業上の利用可能性

[0089] 本発明の PDPは、特に高精細画像表示を低電圧で駆動できるがガス放電パネル技術として、交通機関及び公共施設、家庭などにおけるテレビジョン装置及びコンビユーター用の表示装置等に利用することが可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 表示電極が配設された第一基板が、放電ガスが満たされて！/、る放電空間を介して

、第二基板と対向した状態で封着されたプラズマディスプレイパネルであって、第一基板の放電空間に臨む面には、酸ィ匕カルシウム、酸化バリウム、酸化ストロンチウムの内の少なくとも 1種以上を主成分とする表面層が配設され、

表面層は、酸素分圧が 0. 025Pa以上の酸素雰囲気下で形成されたものであるプラズマディスプレイパネノレ。

[2] 表示電極が配設された第一基板が、放電ガスが満たされて!/ヽる放電空間を介して

、第二基板と対向した状態で封着されたプラズマディスプレイパネルであって、第一基板の放電空間に臨む面には表面層が配設され、

表面層は、酸ィ匕カルシウム、酸化バリウム、酸化ストロンチウムの内の少なくとも 1種以上を主成分としてなり、且つ、真空準位力の深さが 2eV以上における電子準位帯のみが存在する

プラズマディスプレイパネノレ。

[3] 表示電極が配設された第一基板が、放電ガスが満たされて!/ヽる放電空間を介して、第二基板と対向した状態で封着されたプラズマディスプレイパネルであって、第一基板の放電空間に臨む面には表面層が配設され、

表面層は、酸ィ匕カルシウム、酸化バリウム、酸化ストロンチウムの内の少なくとも 1種以上を主成分としてなり、且つ、真空準位力の深さが 2eV未満における電子準位帯の存在が排除されたものである

プラズマディスプレイパネノレ。

[4] 表示電極が配設された第一基板が、放電ガスが満たされて！/、る放電空間を介して、第二基板と対向した状態で封着されたプラズマディスプレイパネルであって、第一基板の放電空間に臨む面には、酸ィ匕カルシウム、酸化バリウム、酸化ストロンチウムの内の少なくとも 1種以上を主成分とする表面層が配設され、

表面層は、その表面に光エネルギーを照射した場合において、光エネルギーの強度を昇順に変化させたときに 2eV以上のエネルギーで光電子放出を開始するプラズマディスプレイパネノレ。

[5] 表示電極が配設された第一基板が、放電ガスが満たされて!/ヽる放電空間を介して、第二基板と対向した状態で封着されたプラズマディスプレイパネルであって、第一基板の放電空間に臨む面には、酸ィ匕カルシウム、酸化バリウム、酸化ストロンチウムの内の少なくとも 1種以上を主成分とする表面層が配設され、

表面層の放電空間側の表面には酸ィ匕マグネシウム微粒子が配設されており、表面層は、酸素分圧が 0. 025Pa以上の酸素雰囲気下で形成されたものであるプラズマディスプレイパネノレ。

[6] 表示電極が配設された第一基板が、放電ガスが満たされて！/、る放電空間を介して、第二基板と対向した状態で封着されたプラズマディスプレイパネルであって、第一基板の放電空間に臨む面には、酸ィ匕カルシウム、酸化バリウム、酸化ストロンチウムの内の少なくとも 1種以上を主成分とする表面層が配設され、

表面層の放電空間側の表面には酸ィ匕マグネシウム微粒子が配設されており、表面層には、真空準位力の深さが 2eV以上における電子準位帯のみが存在するプラズマディスプレイパネノレ。

[7] 表示電極が配設された第一基板が、放電ガスが満たされて！/、る放電空間を介して、第二基板と対向した状態で封着されたプラズマディスプレイパネルであって、第一基板の放電空間に臨む面には、酸ィ匕カルシウム、酸化バリウム、酸化ストロンチウムの内の少なくとも 1種以上を主成分とする表面層が配設され、

表面層の放電空間側の表面には酸ィ匕マグネシウム微粒子が配設されており、表面層は、真空準位力の深さが 2eV未満における電子準位帯の存在が排除されたものである

プラズマディスプレイパネノレ。

[8] 表示電極が配設された第一基板が、放電ガスが満たされて!/ヽる放電空間を介して、第二基板と対向した状態で封着されたプラズマディスプレイパネルであって、第一基板の放電空間に臨む面には、酸ィ匕カルシウム、酸化バリウム、酸化ストロンチウムの内の少なくとも 1種以上を主成分とする表面層が配設され、

表面層の放電空間側の表面には酸ィ匕マグネシウム微粒子が配設されており、表面層は、その表面に対して光エネルギーを照射した場合において、光エネルギ一の強度を昇順に変化させたときに 2eV以上のエネルギーで光電子放出を開始する

プラズマディスプレイパネノレ。

[9] 酸ィ匕マグネシウム微粒子は、気相酸化法で作製されたものである

請求項 5に記載のプラズマディスプレイパネル。

[10] 酸ィ匕マグネシウム微粒子は、酸ィ匕マグネシウム前躯体を 700度以上の温度で焼成されてなる

請求項 5に記載のプラズマディスプレイパネル。

[11] 表面層は、酸ィ匕カルシウム、酸化バリウム、酸化ストロンチウムの内の少なくとも 1種以上の固溶体である

請求項 1または請求項 5に記載のプラズマディスプレイパネル。

[12] 表面層は、酸素分圧が 0. 025Pa以上の酸素雰囲気下で形成されたものである請求項 2または請求項 4に記載のプラズマディスプレイパネル。

[13] 表示電極が配設された第一基板に、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化ストロンチゥムの内の少なくとも 1種以上を主成分とする表面層を、酸素分圧が 0. 025Pa以上の酸素雰囲気下において形成する表面層形成工程と、

第一基板と第二基板とを、放電空間を介して、当該放電空間に表面層が臨む状態で封着する封着工程とを経る

プラズマディスプレイパネルの製造方法。

[14] 表示電極が配設された第一基板に、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化ストロンチゥムの内の少なくとも 1種以上を主成分とする表面層を、酸素分圧が 0. 025Pa以上の酸素雰囲気下において形成する表面層形成工程と、

酸ィ匕マグネシウム微粒子を、表面層に配設する酸ィ匕マグネシウム微粒子配設工程と、

第一基板と第二基板とを放電空間を介して、放電空間に表面層が臨む状態で封着する封着工程とを経る

プラズマディスプレイパネルの製造方法。

[15] 酸ィ匕マグネシウム微粒子配設工程では、気相酸ィ匕法で作製した酸ィ匕マグネシウム微粒子を用いる

請求項 14に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。

[16] 酸ィ匕マグネシウム微粒子配設工程では、酸ィ匕マグネシウム前躯体を 700度以上の温度で焼成して作成した酸ィ匕マグネシウム微粒子を用 V、る

[17] 表面層形成工程では、蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法の内の 1 種以上の方法で表面層を形成する

請求項 13または請求項 14に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。

[18] 表面層形成工程では、酸ィ匕カルシウム、酸化バリウム、酸化ストロンチウムの内の少なくとも 1種以上の固溶体で前記表面層を形成する