(57)【要約】プラズマディスプレイパネルは、前面板と、前面板と対向配置された背面板を備える。前面板は、表示電極と表示電極を覆う誘電体層と、誘電体層を覆う保護層とを有する。保護層は、下地層と下地層上に形成された金属酸化物とを含む。金属酸化物は、金属酸化物粗粒子が粉砕されたものである。金属酸化物と金属酸化物粗粒子とは、波長２００ｎｍから３００ｎｍの範囲にフォトルミネッセンスのピークがある。金属酸化物のピークは、金属酸化物粗粒子のピークの６０％以上、１００％未満の強度である。
2012060074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面板と、
前記前面板と対向配置された背面板と、を備え、
前記前面板は、表示電極と前記表示電極を覆う誘電体層と前記誘電体層を覆う保護層とを有し、
前記保護層は、下地層と前記下地層の上に形成された金属酸化物とを含み、
前記金属酸化物は、金属酸化物粗粒子が粉砕されたものであり、
前記金属酸化物と前記金属酸化物粗粒子とは、波長２００ｎｍから３００ｎｍの範囲にフォトルミネッセンスのピークがあり、前記金属酸化物のピークは、前記金属酸化物粗粒子のピークの６０％以上、１００％未満の強度である、
プラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネルであって、
前記金属酸化物のピークは、前記金属酸化物粗粒子のピークの８０％以上、１００％未満の強度である、
プラズマディスプレイパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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）の保護層の一つの機能は、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。アドレス放電のミスを低減するために、保護層に酸化マグネシウム結晶粒子を有する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１３４７３５号公報
【発明の概要】
【０００４】
ＰＤＰは、前面板と、前面板と対向配置された背面板を備える。前面板は、表示電極と表示電極を覆う誘電体層と、誘電体層を覆う保護層とを有する。保護層は、下地層と下地層上に形成された金属酸化物とを含む。金属酸化物は、金属酸化物粗粒子が粉砕されたものである。金属酸化物と金属酸化物粗粒子とは、波長２００ｎｍから３００ｎｍの範囲にフォトルミネッセンスのピークがある。金属酸化物のピークは、金属酸化物粗粒子のピークの６０％以上、１００％未満の強度である。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１は、実施の形態にかかるＰＤＰの構造を示す斜視図である。
【図２】図２は、実施の形態にかかる前面板の断面を示す概略図である。
【図３】図３は、実施の形態にかかる酸化マグネシウム粗粒子の粉砕前を示す概略図である。
【図４】図４は、実施の形態にかかる酸化マグネシウム粗粒子の粉砕後を示す概略図である。
【図５】図５は、実施の形態にかかる保護層の形成方法を示すフローチャートである。
【図６】図６は、フォトルミネッセンス波形を示す図である。
【図７】図７は、ＰＤＰに印加される駆動波形を示す図である。
【図８】図８は、ＰＤＰの評価結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
［１．ＰＤＰ１の構成］
本実施の形態のＰＤＰ１は、交流面放電型ＰＤＰである。図１に示されるように、ＰＤＰ１は、前面板２と背面板１０とが対向して配置された構成を有する。前面板２と背面板１０の外周部は、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、Ｎｅ（ネオン）およびＸｅ（キセノン）などの放電ガスが５５ｋＰａ〜８０ｋＰａの圧力で封入されている。
【０００７】
前面板２に含まれる前面ガラス基板３上には、一例として、走査電極４および維持電極５からなる一対の帯状の表示電極６が複数列配置されている。また、ブラックストライプ７が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が形成されている。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。
【０００８】
なお、走査電極４および維持電極５と前面ガラス基板３との間には、透明電極が形成されていてもよい。
【０００９】
背面板１０に含まれる背面ガラス基板１１上には、表示電極６と直交する方向に、複数の帯状のアドレス電極１２が互いに平行に配置されている。さらに、アドレス電極１２を覆うように下地誘電体層１３が形成されている。さらに、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の間には、紫外線によって赤色または青色または緑色に発光する蛍光体層１５が形成されている。
【００１０】
表示電極６とアドレス電極１２とが交差する位置に放電セルが形成されている。赤色に発光する放電セルと、青色に発光する放電セルと、緑色に発光する放電セルとによりカラー表示をする画素が形成されている。
【００１１】
［２．ＰＤＰ１の製造方法］
［２−１．前面板２の製造方法］
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。図２に示されるように、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）を含む白色電極４ｂ、５ｂを有する。また、走査電極４および維持電極５は、画像表示面のコントラストを向上するため黒色顔料を含む黒色電極４ａ、５ａを有する。白色電極４ｂは、黒色電極４ａに積層される。白色電極５ｂは、黒色電極５ａに積層される。
【００１２】
黒色電極４ａ、５ａの材料には、黒色度を確保するための黒色顔料と黒色顔料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黒色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、黒色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、黒色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、黒色ペーストが露光される。
【００１３】
白色電極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白色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、白色ペーストが、黒色ペーストが形成された前面ガラス基板３に塗布される。次に、乾燥炉によって、白色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、白色ペーストが露光される。
【００１４】
次に、黒色ペーストおよび白色ペーストが現像され、黒色電極パターンおよび白色電極パターンが形成される。最後に、焼成炉によって、黒色電極パターンおよび白色電極パターンが所定の温度で焼成される。つまり、黒色電極パターン中の感光性樹脂および白色電極パターン中の感光性樹脂が除去される。また、黒色電極パターン中のガラスフリットが溶融、再凝固される。また、白色電極パターン中のガラスフリットが溶融、再凝固される。以上の工程によって、黒色電極４ａ、５ａおよび白色電極４ｂ、５ｂが形成される。
【００１５】
ブラックストライプ７は、黒色電極４ａ、５ａと同様に形成される。なお、ブラックストライプ７は、黒色電極４ａ、５ａと同時に形成されてもよい。ここで、黒色電極ペーストおよび白色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。
【００１６】
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、再凝固する。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。
【００１７】
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。
【００１８】
以上の工程により、前面ガラス基板３上に所定の構成部材を有する前面板２が完成する。つまり、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および保護層９が形成されることによって、前面板２が完成する。
【００１９】
［２−２．背面板１０の製造方法］
フォトリソグラフィ法によって、背面ガラス基板１１上に、アドレス電極１２が形成される。アドレス電極の材料には、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アドレス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、アドレス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、アドレス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、アドレス電極ペーストが露光される。次に、アドレス電極ペーストが現像され、アドレス電極パターンが形成される。最後に、焼成炉によって、アドレス電極パターンが所定の温度で焼成される。つまり、アドレス電極パターン中の感光性樹脂が除去される。また、アドレス電極パターン中のガラスフリットが溶融、再凝固される。以上の工程によって、アドレス電極１２が形成される。ここで、アドレス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。
【００２０】
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、下地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アドレス電極１２が形成された背面ガラス基板１１上にアドレス電極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、下地誘電体ガラスフリットが溶融、再凝固する。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。
【００２１】
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、再凝固される。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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。つまり、背面ガラス基板１１上にアドレス電極１２、下地誘電体層１３、隔壁１４および蛍光体層１５が形成されることによって、背面板１０が完成する。
【００２４】
［２−３．前面板２と背面板１０との組立方法］
まず、ディスペンス法などによって、背面板１０の周囲に封着部（図示せず）が形成される。封着部（図示せず）の材料には、ガラスフリットとバインダと溶剤などを含む封着ペーストが用いられる。次に乾燥炉によって、封着ペースト中の溶剤が除去される。次に、表示電極６とアドレス電極１２とが直交するように、前面板２と背面板１０とが対向配置される。次に、前面板２と背面板１０の周囲がガラスフリットで封着される。最後に、放電空間１６にＮｅ、Ｘｅなどを含む放電ガスが封入されることによりＰＤＰ１が完成する。
【００２５】
［３．保護層９の詳細］
図２に示されるように、保護層９は、下地膜９１と金属酸化物結晶粒子９２ａを含む。下地膜９１は、一例として、アルミニウム（Ａｌ）を不純物として含有する酸化マグネシウム（ＭｇＯ）膜である。本実施の形態においては、金属酸化物結晶粒子９２ａが複数個凝集した凝集粒子９２が、下地膜９１の全面に亘って均一に分布するように複数個付着している。
【００２６】
なお、本実施の形態において、凝集粒子９２は、下地膜９１における表示領域に相当する領域の全面に亘って複数個付着していればよい。つまり、下地膜９１における表示領域に相当する領域の外にまで、凝集粒子９２が付着していることは、必要ではない。さらに、「均一」とは、それぞれの放電セルに少なくとも一つの凝集粒子９２が付着していることを意味する。さらに、複数の凝集粒子９２には、２個から４個の金属酸化物結晶粒子９２ａが凝集しているものが含まれる。
【００２７】
［３−１．凝集粒子９２の詳細］
アドレス放電の開始時には、トリガーとなる初期電子が、保護層９の表面から放電空間１６中に放出される。初期電子量が不足することが、放電遅れの主原因と考えられる。凝集粒子９２および金属酸化物結晶粒子９２ａには、主としてアドレス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とがある。すなわち、凝集粒子９２および金属酸化物結晶粒子９２ａは、高い初期電子放出能力を有する。そこで本実施の形態では、凝集粒子９２および金属酸化物結晶粒子９２ａが、放電パルスの立ち上がり時に必要な初期電子供給部として備えられている。凝集粒子９２および金属酸化物結晶粒子９２ａは、放電パルスの立ち上がり時に放電空間１６中に初期電子を豊富に存在させる。したがって、ＰＤＰ１がより高精細になり、アドレス放電のための割り当て時間が短くなっても、放電遅れが抑制され、高速駆動ができる。
【００２８】
凝集粒子９２は、複数の金属酸化物結晶粒子９２ａが固体として強い結合力によって結合しているのではない。凝集粒子９２は、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したものである。また、凝集粒子９２は、超音波などの外力により、その一部または全部が一次粒子の状態に分解する程度の力で結合している。金属酸化物結晶粒子９２ａ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。
【００２９】
［３−２．酸化マグネシウム結晶粒子９６の作製方法］
本実施の形態にかかる方法は、熱分解法に基づいたものである。具体的には、焼成炉などによって、水酸基や炭酸基を有する酸化マグネシウム前駆体（以下、前駆体と称する）が焼成される。熱によって、前駆体が有する水酸基や炭酸基などが除去される。その結果、図３に示されるように、金属酸化物粗粒子である酸化マグネシウム粗粒子９４が作製される。酸化マグネシウム粗粒子９４は、金属酸化物結晶である酸化マグネシウム結晶の一次粒子９８が多数凝集したものである。
【００３０】
次に、ボールミルなどによって、酸化マグネシウム粗粒子９４が粉砕される。図４に示されるように、粉砕されることによって、酸化マグネシウム粗粒子９４より平均粒径が小さい酸化マグネシウム結晶粒子９６が作製される。酸化マグネシウム結晶粒子９６は、酸化マグネシウム結晶の一次粒子９８および複数の酸化マグネシウム結晶の一次粒子９８が凝集した酸化マグネシウム凝集粒子９７を含む。酸化マグネシウム凝集粒子９７の粒径は、酸化マグネシウム粗粒子９４の粒径より小さい。
【００３１】
なお、前駆体は、液相法によって、生成される。よって、前駆体自体が一次粒子の凝集体である。また、前駆体は、特に限定されない。例えば、水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、シュウ酸マグネシウムなどを用いることができる。
【００３２】
また、前駆体が不純物を多く含むと、作製される酸化マグネシウム結晶粒子９６に意図しない不純物が混入する場合がある。不純物が混入すると、酸化マグネシウム結晶粒子９６の特性がばらつく場合がある。よって、前駆体の不純物は少ないほうが好ましい。具体的に前駆体が含む不純物量としては、熱分解法により酸化マグネシウム結晶粒子９６を生成した際に残留する不純物の合計量が、０．１重量％以下が好ましく、０．０１重量％以下がより好ましい。
【００３３】
焼成炉としては、大気炉などが用いられる。焼成温度は、７００°Ｃから１５００°Ｃの範囲である。１２００℃程度が最も好ましい。焼成時間は、焼成温度にもよるが、１時間から１０時間程度である。例えば、焼成温度が１２００°Ｃ程度の場合には５時間程度が適当である。焼成炉の昇温速度は、特に限定されない。一例として、５°Ｃから１０°Ｃ／ｍｉｎ程度が好ましい。焼成時の雰囲気は特に限定されない。一例として、大気、酸素、窒素、アルゴンなどが用いられる。なお、酸化性雰囲気を用いると、前駆体に含まれる不純物を酸化ガスとして除去することが可能となる。すなわち、焼成時の雰囲気は、大気や、酸素が好ましい。
【００３４】
上述の工程によって、酸化マグネシウム粗粒子９４が作製される。酸化マグネシウム粗粒子９４の平均粒径は１．０μｍから４．０μｍの範囲である。なお、本実施の形態において、平均粒径とは、体積累積平均径（Ｄ５０）のことである。また、平均粒径の測定には、レーザ回折式粒度分布測定装置ＭＴ−３３００（日機装株式会社製）が用いられた。
【００３５】
酸化マグネシウム粗粒子９４をそのまま保護層９に用いると、製造装置に不具合が発生する場合がある。例えば、スクリーン印刷法などで、酸化マグネシウム粗粒子９４を付着させる場合には、スクリーン版に破れなどが発生する場合がある。さらには、前面板２と背面板１０とを組み立てるときに、酸化マグネシウム粗粒子９４をそのまま保護層９に用いると、隔壁１４が破壊される場合がある。よって、酸化マグネシウム粗粒子９４は、より平均粒径が小さくなるように粉砕されることが好ましい。
【００３６】
本実施の形態において、粉砕とは、一次粒子が多数凝集した金属酸化物粗粒子を所定の平均粒径の金属酸化物になるようにほぐすことである。つまり、粉砕によって、粉砕前と比較してより少ない数の一次粒子が凝集した金属酸化物が作製される。あるいは、粉砕によって、金属酸化物の一次粒子が作製される。よって、本実施の形態において、粉砕によって作製される金属酸化物の平均粒径は、金属酸化物結晶の一次粒子の大きさから、金属酸化物結晶の一次粒子が複数凝集したときの大きさまで変動してもよい。なお、粉砕によって、金属酸化物結晶の一次粒子の粒径は、ほとんど変化しない。
【００３７】
しかし粉砕によって、金属酸化物の初期電子放出能力が低下するといった課題がある。
【００３８】
本実施の形態において、酸化マグネシウム粗粒子９４は、例えば、ボールミルによって粉砕される。粉砕する際の溶媒として、エタノールが用いられる。また、エタノールの他に、メタノール、ブタノール、プロパノールなどのアルコール類や、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコールなどのグリコール類などの有機溶剤が用いられ得る。溶媒の使用量は、粉砕原料１００質量部に対して２０質量部〜１０００質量部、好ましくは３０質量部〜３００質量部である。
【００３９】
さらに、溶媒に分散剤が添加されてもよい。分散材は、溶媒に合わせて用いられる。分散材には、例えば、アクリル系ポリマー、アミン径ポリマーなどのポリマー類、硝酸、塩酸、硫酸などの無機酸、シュウ酸、クエン酸、酢酸、リンゴ酸、乳酸などの有機酸、メタノール、エタノール、プロパノールなどのアルコール類、ポリカルボン酸アンモニウムなどの界面活性剤などが用いられ得る。分散剤を用いる場合、分散剤の添加量は溶媒１００質量部あたり０．１質量部〜２０質量部である。さらに、０．２質量部〜１０質量部であることが好ましい。
【００４０】
本実施の形態において、酸化マグネシウム粗粒子９４は、種々の条件で粉砕された。粉砕条件の一覧、およびそれぞれの粉砕条件におけるフォトルミネッセンスの相対ピーク強度が表１に示される。
【００４１】
【表１】
2012060074.tif 000003
【００４２】
粉砕には、ステンレス製のポッドを有するボールミルが用いられた。ポッドの直径は、２４ｃｍであった。ポッドの容量は、８Ｌであった。メディア（ボール）の直径は、１５ｍｍであった。メディアには、鉄心入りナイロンボールが用いられた。酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）や酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）をメディアに用いると、酸化マグネシウム粗粒子９４によって削られる。すなわち、期待しない不純物として、酸化マグネシウム結晶粒子９６に混入するので好ましくない。また、ポッドに対するメディアの充填率は、５体積％〜３０体積％であった。原料である酸化マグネシウム粗粒子の充填率は４０体積％〜７５体積％であった。ポッドは、３０Ｒ．Ｐ．Ｍの速度で２時間〜１０時間回転された。
【００４３】
次に、ポッドから粉砕後の原料が排出された。最終的に、酸化マグネシウム結晶粒子９６は、平均粒径が０．３μｍ〜２μｍの範囲にあった。つまり、酸化マグネシウム結晶粒子９６の平均粒径とは、酸化マグネシウム結晶の一次粒子９８および酸化マグネシウム凝集粒子９７を含んだ状態での値である。
【００４４】
［３−３．酸化マグネシウム結晶粒子９６の評価］
表１に示されるように、酸化マグネシウム粗粒子９４および酸化マグネシウム結晶粒子９６について、フォトルミネッセンスの発光強度が測定された。なお、比較例として、ジェットミルにより粉砕された酸化マグネシウム結晶粒子９６についてもフォトルミネッセンスの発光強度が測定された。フォトルミネッセンス測定は、以下の条件で行われた。光源には、発光波長１４６ｎｍのエキシマランプ（ウシオ電機株式会社製）が用いられた。エキシマランプは、サンプルから上方に１００ｍｍの位置に設置された。ターボ分子ポンプによって、真空チャンバー内の圧力は、１×１０−２Ｐａに保たれた。ディテクターには、ＣＣＤ一体型で波長範囲２００ｎｍから８００ｎｍの分光器（浜松ホトニクス株式会社製）が用いられた。入射光の波長が、１４６ｎｍであるため、フォトルミネッセンスは、サンプルのほぼ最表面から生じていると考えられる。
【００４５】
全てのサンプルは、波長２００ｎｍから３００ｎｍの範囲に発光ピークがあった。図６に、粉砕前（酸化マグネシウム粗粒子９４）、実施例（試料番号１）および比較例のフォトルミネッセンス波形が例示される。図には示されていないが、各サンプルには、波長２４０ｎｍ近傍に発光ピークがあった。
【００４６】
表１に示されるように各サンプルの発光ピーク強度は、酸化マグネシウム粗粒子９４の発光ピーク強度を１００％としたときの相対値（相対ピーク強度）である。最も相対ピーク強度が大きいサンプルは、試料番号１１であった。試料番号１１の相対ピーク強度は、９９．４％に達した。最も相対ピーク強度が小さいサンプルは、試料番号１０であった。試料番号１０の相対ピーク強度は、６０．６％であった。なお、相対ピーク強度が低下する原因は、粉砕時に発生する物理衝撃によって酸化マグネシウム結晶粒子９６の最表面がダメージを受けるためと考えられる。したがって、ダメージを最小限にとどめつつ、粉砕することが好ましい。つまり、粉砕時に、酸化マグネシウム結晶粒子９６に与えるエネルギーを抑制することにより、相対ピーク強度の低下を抑制することができる。なお、実際に製品を製造する際には、タクトタイムなどを考慮して粉砕条件を設定することが望ましい。
【００４７】
波長２００ｎｍから３００ｎｍの範囲に発光ピークがあることは、酸化マグネシウム粗粒子９４および酸化マグネシウム結晶粒子９６は、波長２００ｎｍから３００ｎｍの発光ピークに対応したエネルギー準位を有することを意味する。エネルギー準位は、初期化放電時に発生する電子を長時間（数ｍｓｅｃ以上）トラップできると考えられる。アドレス放電時にアドレス電圧が印加されると、保護層９に電界が形成される。トラップされた電子が、熱および電界によって、放電空間に取り出される。アドレス放電開始に必要な初期電子が迅速かつ十分に得られると、放電開始時間が早められる。
【００４８】
以上のように、波長２００ｎｍから３００ｎｍの発光ピーク強度が大きいと、放電遅れ時間が短縮されると考えられる。すなわち、酸化マグネシウム粗粒子９４の粉砕によって生じる波長２００ｎｍから３００ｎｍの発光ピーク強度の低下を抑制することが、放電遅れ時間の短縮につながる。
【００４９】
［３−４．保護層９の形成方法］
図５に示されるように、保護層９の形成は、誘電体層８形成後から開始される。まず、ステップ１では、下地膜９１が形成される。材料には、例えば、アルミニウム（Ａｌ）を含む酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の焼結体が用いられる。方法は、例えば、真空蒸着法が用いられる。具体的には、真空チャンバー内で原材料に電子ビームを照射することにより、原材料を蒸発させ誘電体層８上に付着させる。主として酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる下地膜９１が誘電体層８上に形成される。下地膜９１の膜厚は、一例として、５００ｎｍから１０００ｎｍ程度である。
【００５０】
ステップ２では、金属酸化物ペースト膜が形成される。材料には、凝集粒子９２が有機樹脂成分と希釈溶剤とともに混錬された金属酸化物ペーストが用いられる。金属酸化物ペースト膜を形成する方法は、例えば、スクリーン印刷法が用いられる。具体的には、金属酸化物ペーストが下地膜９１上の全面に亘って塗布されることにより、金属酸化物ペースト膜が形成される。金属酸化物ペースト膜の膜厚は、一例として、５μｍから２０μｍ程度である。なお、下地膜上に金属酸化物ペースト膜を形成する方法として、スクリーン印刷法以外に、スプレー法、スピンコート法、ダイコート法、スリットコート法なども用いることができる。
【００５１】
ステップ３では、金属酸化物ペースト膜が乾燥される。乾燥炉などにより、金属酸化物ペースト膜が所定の温度で加熱される。温度範囲は、一例として、１００℃から１５０℃程度である。加熱により、金属酸化物ペースト膜から、溶剤成分が除去される。
【００５２】
ステップ４では、乾燥後の金属酸化物ペースト膜が焼成される。焼成炉などにより、金属酸化物ペースト膜が所定の温度で加熱される。温度範囲は、一例として、４００℃から５００℃程度である。焼成時の雰囲気は特に限定されない。例えば、大気、酸素、窒素などが用いられる。加熱により、金属酸化物ペースト膜から、樹脂成分が除去される。
【００５３】
以上のステップによって、下地膜９１上に、凝集粒子９２が離散的に付着する。
【００５４】
［４．実施例］
ＰＤＰ１が作製され、ＰＤＰ１の性能が評価された。作製されたＰＤＰ１は、４２インチクラスのハイビジョンテレビに適合するものである。ＰＤＰ１は、前面板２と、前面板２と対向配置された背面板１０と、を備える。また、前面板２と背面板１０の周囲は、封着部で封着されている。前面板２は、表示電極６と誘電体層８と保護層９とを有する。背面板１０は、アドレス電極１２と、下地誘電体層１３と、隔壁１４と、蛍光体層１５とを有する。ＰＤＰ１には、キセノン（Ｘｅ）の含有量が１５体積％のネオン（Ｎｅ）−キセノン（Ｘｅ）系の混合ガスが、６０ｋＰａの内圧で封入された。また、表示電極６と表示電極６との電極間距離は、０．０６ｍｍであった。隔壁１４の高さは０．１５ｍｍ、隔壁１４と隔壁１４との間隔（セルピッチ）は０．１５ｍｍであった。
【００５５】
実施例の保護層９には、凝集粒子９２が設けられた。凝集粒子９２としては、表１に示された酸化マグネシウム凝集粒子９７が用いられた。例えば、試料番号１の凝集粒子９２である酸化マグネシウム凝集粒子９７の粒度分布は、０．４９μｍ（Ｄ１０）、１．１５μｍ（Ｄ５０）、２.４１μｍ（Ｄ９０）であった。一方、酸化マグネシウム粗粒子９４の粒度分布は、０．６２μｍ（Ｄ１０）、１．８６μｍ（Ｄ５０）、３．７１μｍ（Ｄ９０）であった。
【００５６】
比較例の保護層９には、凝集粒子９２が設けられた。凝集粒子９２としては、ジェットミルによって、酸化マグネシウム粗粒子９４が粉砕されることによって得られた酸化マグネシウム凝集粒子９７が用いられた。ジェットミルによって得られた凝集粒子９２である酸化マグネシウム凝集粒子９７の相対発光ピーク強度は、２０．３％〜５７．０％であった。相対発光ピーク強度が５７．０％のサンプルの粒度分布は、０．４１μｍ（Ｄ１０）、１．２０μｍ（Ｄ５０）、２．３５μｍ（Ｄ９０）であった。
【００５７】
実施例および比較例の凝集粒子９２は、平均粒径が１．１μｍであった。実施例および比較例の凝集粒子９２の被覆率は８．０％であった。被覆率とは、１個の放電セルの領域において、凝集粒子９２が付着している面積ａを１個の放電セルの面積ｂの比率で表したものである。つまり、被覆率（％）＝ａ／ｂ×１００の式により計算されたものである。測定方法としては、例えば、隔壁１４により区切られた１個の放電セルに相当する領域がカメラにより撮像される。次に、撮像された画像が、ｘ×ｙの１セルの大きさにトリミングされる。次に、トリミング後の画像が白黒データに２値化される。次に、２値化されたデータに基づき凝集粒子９２による黒エリアの面積ａを求める。最後に、被覆率が、ａ／ｂ×１００の式により計算される。
【００５８】
実施例と比較例におけるＰＤＰ１の製造方法の違いは、酸化マグネシウム粗粒子９４の粉砕方法のみである。
【００５９】
［４−１．性能評価］
書込み放電時の「放電遅れ」のために、ちらつきが発生する走査パルス幅（印加時間）を測定することによりＰＤＰ１の性能が評価された。図７に示されるように、ＰＤＰ１の駆動電圧が、走査電極４、維持電極５、アドレス電極１２に印加された。走査パルス幅だけがパラメータとなり、１．５μｓから０．１μｓ間隔で０．３μｓまで変化された。
【００６０】
走査パルス幅が十分長いと、走査電極４とアドレス電極１２との間で発生させる書込み放電が遅れても、走査電極４と維持電極５との間で維持放電を発生し得るだけの壁電荷を下地膜９１上に蓄積することができる。しかしながら、走査パルス幅を短縮すると、書込み放電中に走査パルスが立ち下がり、下地膜９１への壁電荷の蓄積が不十分となる。壁電荷の蓄積が不十分な放電セルにおいては、維持パルスを印加しても、安定した維持放電が発生するだけの壁電荷が蓄積されていないためにちらつきが発生する。
【００６１】
したがって、ＰＤＰ１の点灯性能評価として、正常点灯しているときの走査パルス幅から順次短縮していき、ちらつきが発生し始めたときの走査パルス幅を求めることにより、ＰＤＰ１の「放電遅れ」特性を評価することができる。なお、ちらつきの有無は、ＰＤＰ１の全放電セルが点灯した状態（白色表示）にて目視判断された。
【００６２】
なお、この性能評価実験でＰＤＰに印加される電圧条件は、以下のとおりである。
【００６３】
初期化電圧（固定）：３３０Ｖ
走査電圧（固定）：−１４０Ｖ、パルス幅（可変）０．３μｓ〜１．５μｓ
書込み電圧（固定）：７０Ｖ
維持電圧（固定）：２００Ｖ、維持周期０．５μｓ
図８には、相対発光ピーク強度とちらつきが発生し始めたときの走査パルス幅が示されている。図８からは、ちらつきが発生し始める走査パルス幅は、相対発光ピーク強度に依存することがわかる。相対発光ピーク強度が６０％以上、１００％未満の場合は、走査パルス幅が、０．６μｓでもちらつきが発生しなかったので、好ましい。これは、凝集粒子９２が、走査パルス印加時に十分な量の初期電子を放出するために「放電遅れ」時間が短縮されたためである。さらに、相対発光ピーク強度が８０％以上、１００％未満の場合は、走査パルス幅が、０．５μｓでもちらつきが発生しなかったので、より好ましい。
【００６４】
なお、粉砕によって酸化マグネシウム結晶粒子９６の表面がダメージを受けると考えられるので、単に酸化マグネシウム粗粒子９４を粉砕したのみでは、相対発光ピーク強度が１００％以上になることはない。
【００６５】
一方、比較例においては、０．７μｓ〜０．８μｓでちらつきが発生し始めた。１フィールドに配分されている時間は固定されているので、走査パルス印加時間を増加させると、必然的に維持パルス印加時間を減らすか、サブフィールド数を減らす対策を取ることになる。前者の対策ではＰＤＰ１の輝度が減少し、後者の対策では表現できる階調数が減少して、いずれにしてもＰＤＰ１の表示品質劣化を招くことになる。この結果より、本実施の形態におけるＰＤＰ１によれば、書込み放電時の「放電遅れ」を低減し、表示品質の向上が期待できる。
【００６６】
［５．まとめ］
本実施の形態のＰＤＰ１は、前面板２と、前面板２と対向配置された背面板１０を備える。前面板２は、表示電極６と表示電極６を覆う誘電体層８と、誘電体層８を覆う保護層９とを有する。保護層９は、下地層である下地膜９１と下地膜９１上に形成された金属酸化物である凝集粒子９２とを含む。凝集粒子９２は、金属酸化物粗粒子である酸化マグネシウム粗粒子９４が粉砕されたものである。凝集粒子９２と酸化マグネシウム粗粒子９４とは、波長２００ｎｍから３００ｎｍの範囲にフォトルミネッセンスのピークがある。凝集粒子９２のピークは、酸化マグネシウム粗粒子９４のピークの６０％以上、１００％未満の強度である。
【００６７】
このような構成によれば、金属酸化物において、初期電子放出能力と相関が高い波長２００ｎｍから３００ｎｍの範囲のフォトルミネッセンスのピーク強度の低下が抑制される。
【００６８】
なお、金属酸化物のピークは、金属酸化物粗粒子のピークの８０％以上、１００％未満の強度であるとより好ましい。このような構成によれば、金属酸化物において、初期電子放出能力と相関が高い波長２００ｎｍから３００ｎｍの範囲のフォトルミネッセンスのピーク強度の低下が、より抑制される。
【００６９】
なお、本実施の形態では、金属酸化物結晶粒子９２ａが、酸化マグネシウム結晶粒子である場合が例示された。しかし、本発明はこれには限られない。酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の他にも、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）などを用いることができる。要するに、高い初期電子放出能力を有する金属酸化物結晶粒子９２ａを用いると、同様の効果を得ることができる。したがって、金属酸化物結晶粒子９２ａは、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）に限定されない。また、複数の種類の金属酸化物結晶粒子を用いることもできる。
【００７０】
さらに、本実施の形態では、下地膜９１上に凝集粒子９２が形成された場合が例示された。しかし、本発明はこれには限られない。つまり、金属酸化物結晶粒子９２ａは凝集されないで、一次粒子の状態で下地膜９１上に設けられてもよい。具体的には、酸化マグネシウム結晶の一次粒子９８が、下地膜９１上に設けられてもよい。
【００７１】
なお、本実施の形態では、下地層が、酸化アルミニウムを含む酸化マグネシウム膜である場合が例示された。しかし、本発明はこれには限られない。酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の他にも、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）などの金属酸化物膜を用いることができる。また、複数の種類の金属酸化物が混合された膜を用いることもできる。
【００７２】
さらに、金属酸化物膜の他にも、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）などの金属酸化物微粒子の集合体を用いることができる。また、複数の種類の金属酸化物微粒子が混合された集合体を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
ここに開示された技術は、アドレス放電ミスを低減可能なＰＤＰを実現して、大画面の表示デバイスなどに有用である。
【符号の説明】
【００７４】
１    ＰＤＰ
２    前面板
３    前面ガラス基板
４    走査電極
４ａ，５ａ    黒色電極
４ｂ，５ｂ    白色電極
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    アドレス電極
１３    下地誘電体層
１４    隔壁
１５    蛍光体層
１６    放電空間
９１    下地膜
９２ａ    金属酸化物結晶粒子
９２    凝集粒子
９４    酸化マグネシウム粗粒子
９６    酸化マグネシウム結晶粒子
９７    酸化マグネシウム凝集粒子
９８    酸化マグネシウム結晶の一次粒子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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