(57)【要約】【課題】保護膜形成用物質、該保護膜、該保護膜を採用したプラズマディスプレーパネルを提供する。【解決手段】従来の人為的な反応ガス条件で生成した酸化マグネシウムを含む保護膜と異なって、大気中で自然酸化して形成した酸化マグネシウムを利用して形成した保護膜である。酸化マグネシウムは、欠陥が少なく、ＰＤＰなどに使われる保護膜として優秀な特性を示す。また、酸化マグネシウムは、多様な特性を有し、約２ｐｐｍ以下の不純物を含む。同時に、保護膜の利点は、保護膜を採用したＰＤＰの利点として作用しうる。【選択図】図１
2010059049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネシウムを大気中で加熱してマグネシウム蒸気を生成する段階と、前記マグネシウムを大気と反応させて自然酸化することによって、酸化マグネシウムパウダを生成する段階と、を含む方法で製造し、
陰極線発光スペクトルにおいて３００ないし３７０ｎｍ波長帯域で第１発光ピークを有し、６００ないし６４０ｎｍ波長帯域で第２発光ピークを有し、前記第１発光ピーク：前記第２発光ピークの強度比率が１：０．４０〜０．６０であることを特徴とする酸化マグネシウムパウダ。
【請求項２】
Ｎｉ、Ｆｅ、Ｂ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｎａのうち、少なくともいずれか１つの不純物を前記酸化マグネシウムパウダ重量対比２ｐｐｍ以下に含有することを特徴とする請求項１に記載の酸化マグネシウムパウダ。
【請求項３】
前記酸化マグネシウムパウダは、７００ないし８００ｎｍ波長帯域で第３発光ピークをさらに有し、前記第１発光ピーク：前記第３発光ピークの強度比率は、１：０．２５〜０．４５であることを特徴とする請求項１に記載の酸化マグネシウムパウダ。
【請求項４】
陰極線発光スペクトルにおいて３００ないし３７０ｎｍ波長帯域で第１発光ピークを有し、６００ないし６４０ｎｍ波長帯域で第２発光ピークを有し、前記第１発光ピーク：前記第２発光ピークの強度比率は、１：０．４０〜０．６０の酸化マグネシウムを含む保護膜。
【請求項５】
前記酸化マグネシウムは、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｂ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｎａのうち、少なくともいずれか１つの不純物を前記酸化マグネシウム重量対比約２ｐｐｍ以下に含有することを特徴とする請求項４に記載の保護膜。
【請求項６】
前記酸化マグネシウムは、７００ないし８００ｎｍ波長帯域で第３発光ピークをさらに有し、前記第１発光ピーク：前記第３発光ピークの強度比率は、１：０．２５〜０．４５であることを特徴とする請求項４に記載の保護膜。
【請求項７】
互いに対向する前面基板及び背面基板と、
前記前面基板と前記背面基板との間の放電空間を区画して複数の放電セルを形成する隔壁と、
前記放電セルに電圧を印加する放電電極と、
前記放電セル内の放電に露出されるように前記前面基板上に配される保護層と、
前記放電セル内の前記背面基板上に配される蛍光体層と、
前記放電セル内に注入した放電ガスと、を備え、
前記保護膜は、陰極線発光スペクトルにおいて３００ないし３７０ｎｍ波長帯域で第１発光ピークを有し、６００ないし６４０ｎｍ波長帯域で第２発光ピークを有し、前記第１発光ピーク：前記第２発光ピークの強度比率が、１：０．４０〜０．６０である酸化マグネシウムを含有することを特徴とするＰＤＰ。
【請求項８】
前記保護層は、第１保護領域と第２保護領域とを含み、前記第１保護領域は、多結晶酸化マグネシウムを含有し、前記第２保護領域は前記酸化マグネシウムを含有することを特徴とする請求項７に記載のＰＤＰ。
【請求項９】
前記第２保護領域は、前記第１保護領域上に不規則的に形成されたことを特徴とする請求項８に記載のＰＤＰ。
【請求項１０】
前記第２保護領域は、前記第１保護領域対比最大強度が０．５ないし１０倍であることを特徴とする請求項８に記載のＰＤＰ。
【請求項１１】
前記第１保護領域は、多結晶酸化マグネシウムを含有し、３８０ｎｍないし４００ｎｍ波長で最大強度を有する陰極線スペクトル発光ピークを示すことを特徴とする請求項７に記載のＰＤＰ。
【請求項１２】
前記酸化マグネシウムは、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｂ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｎａのうち、少なくともいずれか１つの不純物を前記酸化マグネシウム重量対比約２ｐｐｍ以下に含有することを特徴とする請求項７に記載のＰＤＰ。
【請求項１３】
前記酸化マグネシウムは、７００ないし８００ｎｍ波長帯域で第３発光ピークをさらに有し、前記第１発光ピーク：前記第３発光ピークの強度比率は、１：０．２５〜０．４５であることを特徴とする請求項７に記載のＰＤＰ。
【請求項１４】
前記第２保護領域は、前記第１保護領域の全面上に形成することを特徴とする請求項８に記載のＰＤＰ。
【請求項１５】
前記第２保護領域は、パターニングまたはインクジェット方法により形成することを特徴とする請求項８に記載のＰＤＰ。
【請求項１６】
前記放電ガスは、Ｘｅを含むことを特徴とする請求項７に記載のＰＤＰ。
【請求項１７】
前記放電ガスは、前記放電ガス１００体積％対比前記キセノンを少なくとも１０体積％含むことを特徴とする請求項１６に記載のＰＤＰ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＤＰの保護膜材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＰＤＰ（ＰＤＰ）保護膜は、酸化マグネシウム多結晶薄膜上に気相法で製造された酸化マグネシウムパウダをコーティングして、二重層に形成したりもした。この際、前記酸化マグネシウムパウダは、マグネシウムをチャンバ内で加熱し、酸素（Ｏ２）、水素（Ｈ２）、アルゴン（Ａｒ）などの雰囲気ガスを前記チャンバに注入して酸化させることによって得られる。しかし、このように得られた酸化マグネシウムパウダは、欠陥が多く、不純物を相対的に多く含有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、前記問題点及びその他の色々な問題点を解決するために、欠陥及び不純物含有量の少ないＰＤＰ保護膜材料を提供しようとするものである。また、前記材料の製造方法、前記材料で形成した保護膜を備えるＰＤＰを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一実施例として酸化マグネシウムパウダを製造する方法を提供する。マグネシウム（Ｍｇ）を大気中に加熱してマグネシウム蒸気を生成し、マグネシウムを大気と反応させて自然酸化させて酸化マグネシウムパウダが得られる。このようにして生成した前記酸化マグネシウムパウダは、陰極線発光スペクトルにおいて、３００ないし３７０ｎｍ波長帯域で第１発光ピークを有し、６００ないし６４０ｎｍ波長帯域で第２発光ピークを有し、前記第１発光ピーク：前記第２発光ピークの強度比率が、１：０．４０〜０．６０である。
【０００５】
また、前記酸化マグネシウムパウダは、２ｐｐｍ以下の不純物を含むことができる。不純物としては、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、ホウ素（Ｂ）、シリコン（Ｓｉ）、マンガン（Ｍｎ）、クロム（Ｃｒ）、カルシウム（Ｃａ）、銅（Ｃｕ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、及びナトリウム（Ｎａ）のうち、少なくともいずれか１つを含むことができる。
【０００６】
また、前記酸化マグネシウムパウダは、７００ないし８００ｎｍ波長帯域で第３発光ピークをさらに有し、前記第１発光ピーク：第３発光ピークの強度比率は、１：０．２５ないし１：０．４５である。
【０００７】
他の実施例として、保護膜を提供する。前記保護膜は、陰極線発光スペクトルにおいて３００ないし３７０ｎｍ波長帯域で第１発光ピークを有し、６００ないし６４０ｎｍ波長帯域で第２発光ピークを有し、前記第１発光ピーク：前記第２発光ピークの強度比率が、１：０．４０〜０．６０である酸化マグネシウムを含む。
【０００８】
前記酸化マグネシウムは、２ｐｐｍ以下の不純物を含むことができる。不純物としては、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、ホウ素（Ｂ）、シリコン（Ｓｉ）、マンガン（Ｍｎ）、クロム（Ｃｒ）、カルシウム（Ｃａ）、銅（Ｃｕ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、及びナトリウム（Ｎａ）のうち、少なくともいずれか１つを含むことができる。
【０００９】
前記保護膜は、７００ないし８００ｎｍ波長帯域で現れ、前記第１発光ピーク：第３発光ピークの強度比率が、１：０．２５ないし１：０．４５である第３発光ピークをさらに有することができる。
【００１０】
さらに他の実施例として、互いに対向する前面基板と背面基板、前記前面基板と前記背面基板との間の放電空間を区画して複数の放電セルを形成する隔壁、前記放電セルに電圧を印加する放電電極、前記放電セル内の放電に露出されるように、前記前面基板上に配される保護層、前記放電セル内の前記背面基板上に配される蛍光体層、前記放電セル内に注入した放電ガス、を含み、前記保護層は、陰極線発光スペクトルにおいて３００ないし３７０ｎｍ波長帯域で第１発光ピークを有し、６００ないし６４０ｎｍ波長帯域で第２発光ピークを有し、前記第１発光ピーク：前記第２発光ピークの強度比率が、１：０．４０〜０．６０である酸化マグネシウムを含有するＰＤＰを提供する。
【００１１】
前記保護層は、第１保護領域と第２保護領域とを備え、前記第１保護領域は多結晶酸化マグネシウムを含み、前記第２保護領域は前記酸化マグネシウムを含みうる。
【００１２】
前記第２保護領域は、前記第１保護領域上に不規則に形成されうる。
【００１３】
前記第２保護領域は、陰極線発光スペクトルの発光ピークの最大強度が前記第１領域に対して０．５ないし１０倍を有しうる。
【００１４】
前記第１保護領域は、陰極線発光スペクトルで３８０ないし４００ｎｍの波長帯域で発光ピークを有する多結晶酸化マグネシウムを含むことができる。
【００１５】
前記酸化マグネシウムは、２ｐｐｍ以下の不純物を含有することができる。前記不純物として、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、ホウ素（Ｂ）、シリコン（Ｓｉ）、マンガン（Ｍｎ）、クロム（Ｃｒ）、カルシウム（Ｃａ）、銅（Ｃｕ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、及びナトリウム（Ｎａ）のうち、少なくともいずれか１つを含むことができる。
【００１６】
また、前記第２保護領域は、７００ないし８００ｎｍ波長帯域で現れ、前記第１発光ピーク：第３発光ピークの強度比率が、１：０．２５ないし１：０．４５である第３発光ピークをさらに有することができる。
【００１７】
前記第２保護領域は、前記第１保護領域の全面に配されうる。
【００１８】
前記第２保護領域は、インクジェットプリンティングまたはパターニングされて形成されうる。
【００１９】
前記放電ガスは、キセノン（Ｘｅ）を含むことができる。前記キセノン（Ｘｅ）を１０体積％以上含むことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、欠陥及び不純物含量の少ない優秀な保護膜材料として酸化マグネシウムパウダを提供しうる。また、前記酸化マグネシウムパウダを利用して形成した保護膜及びそれを備えるＰＤＰを提供しうる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係るＰＤＰの分離斜視図である。
【図２】図１に示されたＰＤＰのＩ−Ｉ’に沿って切断した断面図である。
【図３Ａ】本発明に係る保護膜のＳＥＭ写真である。
【図３Ｂ】本発明に係る保護膜のＳＥＭ写真である。
【図４Ａ】本発明に係る保護膜材料の陰極線発光スペクトルを示すグラフである。
【図４Ｂ】本発明に係る保護膜材料の陰極線発光スペクトルを示すグラフである。
【図５Ａ】キセノン（Ｘｅ）１５体積％を含有する放電ガス下での放電開始電圧に関する放電特性を示すグラフである。
【図５Ｂ】キセノン（Ｘｅ）１５体積％を含有する放電ガス下での放電維持電圧に関する放電特性を示すグラフである。
【図６Ａ】キセノン（Ｘｅ）５０体積％含有する放電ガス下での放電開始電圧に関する放電特性を示すグラフである。
【図６Ｂ】キセノン（Ｘｅ）５０体積％含有する放電ガス下での放電維持電圧に関する放電特性を示すグラフである。
【図７】光電子放出特性を示すグラフである。
【図８】光電子放出特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明によるＰＤＰ保護膜材料は、陰極線発光スペクトルにおいて３００ないし３７０ｎｍ波長帯域で第１発光ピークを有し、６００ないし６４０ｎｍ波長帯域で第２発光ピークを有する酸化マグネシウムパウダを含む。前記第１発光ピーク：前記第２発光ピークの強度比率は、１：０．４０〜０．６０の関係を有しうる
【００２３】
前記酸化マグネシウムパウダは、７００ないし８００ｎｍ波長帯域で第３発光ピークをさらに有し、この際、第１発光ピーク：第３発光ピークの強度比率は、１：０．２５〜０．４５である。
【００２４】
また、本発明に係るＰＤＰ保護膜材料の製造方法によれば、人為的なガスの注入なしにマグネシウムを加熱して自然酸化させることによって、酸化マグネシウムを含む保護膜材料を形成しうる。
【００２５】
合わせて、本発明は前述した保護膜材料で形成した保護膜を備えるＰＤＰを含む。具体的に、前記酸化マグネシウムパウダを溶媒に分散させて溶液を製造し、前記溶液をスピンコーティング、スプレイ、印刷などの方法を通じて塗布して保護膜を製造しうる。したがって、前記保護膜は、前述した保護膜材料の陰極線発光特性が転移される。すなわち、前記保護膜も陰極線発光スペクトルにおいて３００ないし３７０ｎｍ波長帯域で第１発光ピークを有し、６００ないし６４０ｎｍ波長帯域で第２発光ピークを有する。前記第１発光ピーク：前記第２発光ピークの強度比率は、１：０．４０〜０．６０の関係を有することができる。また、７００ないし８００ｎｍ波長帯域で第３発光ピークをさらに示し、この際、強度比は、第１発光ピーク：第３発光ピークが１：０．２５〜０．４５でありうる。
【００２６】
まず、本発明に係る保護膜材料とその製造方法について具体的に説明する。
【００２７】
微粒子（ｇｒａｎｕｌｅ）またはチップ（ｃｈｉｐ）などの形態を有するマグネシウム（Ｍｇ）を大気中で加熱して蒸気を生成する。加熱方法としては、ガストーチ、抵抗加熱、高周波誘導加熱などの方法を使用しうる。前記加熱は、大気中で行うか、または大気以外に不活性ガスをさらに含むガス雰囲気下で行える。前記蒸気が大気と反応して自然酸化されることによって、酸化マグネシウムを析出して獲得しうる。前記マグネシウムは、一定温度以上になれば、内部に熱が貯蔵されて発火することによって蒸気を生成する。このように生成した蒸気は、大気と反応して熱力学的に安定した酸化マグネシウムパウダを形成する。
【００２８】
前記酸化マグネシウムパウダは、３００ないし３７０ｎｍ波長帯域で第１発光ピークを有し、６００ないし６４０ｎｍ波長帯域で第２発光ピークを有する酸化マグネシウムパウダを含む。前記第１発光ピーク：前記第２発光ピークの強度比は、１：０．４０〜０．６０の関係を有することができる。前記酸化マグネシウムパウダは７００ないし８００ｎｍ波長帯域で第３発光ピークをさらに有することができ、この際、第１発光ピーク：第３発光ピークの強度比率は、１：０．２５〜０．４５である。
【００２９】
また、前記酸化マグネシウムパウダは、従来３８０ないし４００ｎｍ波長帯域で発光ピークを有する酸化マグネシウム薄膜の最大強度に対して０．５ないし１０倍の最大強度を有する。３８０ないし４００ｎｍ波長帯域で発光ピークを有するということは、前記酸化マグネシウム薄膜が酸素原子欠乏地域（ｏｘｙｇｅｎ  ｖａｃａｎｃｙ）に電子が一個トラップされているＦ＋ｃｅｎｔｅｒと呼ばれる欠陥（ｄｅｆｅｃｔ）を有することを意味する。したがって、Ｆ＋ｃｅｎｔｅｒ欠陥を有する従来の酸化マグネシウム薄膜の最大強度に対して、本発明の酸化マグネシウムパウダの最大強度が０．５ないし１０倍程度でありうる。さらに具体的に、従来の酸化マグネシウム薄膜の３８０ないし４００ｎｍ波長帯域での最大強度に対して、本発明の酸化マグネシウムパウダの３００ないし３７０ｎｍ波長帯域での最大強度が０．５ないし１０倍でありうる。本発明による酸化マグネシウムパウダは、３８０ないし４００ｎｍ波長帯域で最大発光ピークを有さないので、前記欠陥を有さないといえる。この際、前記酸化マグネシウム薄膜は、単結晶酸化マグネシウムペレットあるいは多結晶の酸化マグネシウムの焼結体をソース（ｓｏｕｒｃｅ）として電子ビーム（ｅ−ｂｅａｍ）蒸着またはイオンプレーティング（Ｉｏｎ−ｐｌａｔｉｎｇ）などの蒸着方法で形成した酸化マグネシウム多結晶薄膜である。そして、本発明による酸化マグネシウムパウダは、人為的にガスを注入して酸化させた酸化マグネシウムパウダに対して、約１／１０００程度の最大強度を有する。本発明に係る酸化マグネシウムパウダは、自然酸化で得られるために、外部の制約条件がないので、熱力学的に安定しており、相対的に欠陥が少ない。
【００３０】
合わせて、本発明に係る酸化マグネシウムパウダの製造時、マグネシウムは常圧での融点及び沸点が各々９２２Ｋ、１３６４Ｋ程度と非常に低く、マグネシウムの蒸気生成時に不純物と見られるほとんどの他の金属は蒸気を形成できないので、高純度の酸化マグネシウムが得られる。高純度の前記酸化マグネシウムパウダは、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、ホウ素（Ｂ）、シリコン（Ｓｉ）、マンガン（Ｍｎ）、クロム（Ｃｒ）、カルシウム（Ｃａ）、銅（Ｃｕ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、ナトリウム（Ｎａ）のうち、少なくともいずれか１つの不純物を、全体酸化マグネシウムパウダ重量対比約２ｐｐｍ以下に含有しうる。
【００３１】
以下では、前述した保護膜材料により形成した保護膜を備えるＰＤＰを、添付した図１及び図２を参照して具体的に説明する。
【００３２】
図１及び２を共に参照すれば、前記ＰＤＰは、外部に光を放出する前面パネル１００、蛍光体が配されて光を発光する背面パネル２００を備える。
【００３３】
前面パネル１００に対して説明すれば、前面ガラス基板１１０上に複数の透明電極１２０がＸ方向に延びて配され、前記透明電極１２０上に前記透明電極１２０と平行してバス電極１３０が配される。そして、前記透明電極１２０とバス電極１３０とを覆うように、前面ガラス基板１１０上に前面誘電体層１４０と保護膜１５０を順次に積層する。前記前面誘電体層１４０は、放電に参与する荷電粒子の直接的な衝突から前記透明電極１２０とバス電極１３０とを保護することができる。そして、前記前面誘電体層１４０は、保護膜１５０により保護されうる。
【００３４】
前記保護膜１５０は、第１保護領域１５１と第２保護領域１５３とで形成されうる。前記第１保護領域１５１は、酸化マグネシウム焼結体をソースとして電子ビーム蒸着またはイオンプレーティングなどの蒸着方法で形成した酸化マグネシウム多結晶薄膜である。酸化マグネシウム焼結体は、酸化マグネシウムパウダを焼結して形成したものであり、この際、前記酸化マグネシウムパウダは、沈殿法、気相法などにより得られたものを使用しても、また本発明の気相法によるものを使用しても良い。
【００３５】
そして、前述した方法で形成した酸化マグネシウムパウダを溶媒に分散させて溶液を製造し、前記溶液をスピンコーティング、スプレイ、印刷などの方法を通じて前記第１保護領域１５１上に塗布して第２保護領域１５３を形成する。前記溶液には溶媒だけでなく、分散剤、界面活性剤、酸化防止剤などの無水成分の多様な添加剤がさらに含まれうる。
【００３６】
前記第２保護領域１５３は、前記酸化マグネシウムパウダを塗布したものであり、前記酸化マグネシウムパウダの特性がそのまま転移される。すなわち、前記第２保護領域１５３も３００ないし３７０ｎｍ波長帯域で第１発光ピークを有し、６００ないし６４０ｎｍ波長帯域で第２発光ピークを有することができる。また、７００ないし８００ｎｍ波長帯域で第３発光ピークをさらに有することができる。しかし、前記第１保護領域１５１は、３８０ないし４００ｎｍ波長帯域で発光ピークを有するものであって、Ｆ＋ｃｅｎｔｅｒ欠陥を有することが分かる。しかし、前記第２保護領域１５３は、主要発光ピークが３８０ないし４００ｎｍ波長帯域で現れるものではないので、前記Ｆ＋ｃｅｎｔｅｒ欠陥を有さないか、有しても相対的に少なく有することができる。合わせて、前記第２保護領域１５３は、前記第１保護領域１５１に対して、０．５ないし１０倍の発光強度を有する。前記第１保護領域１５１は、前記酸化マグネシウム薄膜に対応するものである。前記第１保護領域１５１は、前記酸化マグネシウム薄膜の特性が転移されるところ、前述した前記第１保護領域１５１の陰極線発光スペクトル、欠陥特性などは、前記酸化マグネシウム薄膜での分析特性に対応するものである。
【００３７】
前記第２保護領域１５３は、前記第１保護領域１５１の上面を１００％覆う場合も、透過率などの理由で少なくとも１％以上覆う場合もありうる。また、前記第１保護領域１５１上に前記第２保護領域１５３を不規則に形成することができるが、パターニングまたはインクジェット方法により所定のパターンを有するように、第２保護領域を形成することもできる。望ましくは、放電時に発生する光が外部に放出されずに遮蔽されるバス電極１３０、隔壁２４０などに対応する領域の第１保護領域１５１上に第２保護領域を形成しうる。
【００３８】
また、本実施例では、保護膜１５０を第１保護領域１５１と第２保護領域１５３の二重層で形成したが、これに限定されるものではなく、第２保護領域１５３のみで保護膜を形成しうる。但し、生産性を理由に前面誘電体層１４０を容易に覆う前記第１保護領域１５１を先に形成し、前記第１保護領域１５１上に第２保護領域１５３を形成することによって二重層で保護膜１５０を形成しうる。
【００３９】
次いで、背面パネル２００について説明する。前記背面パネル２００は、背面ガラス基板２１０上にＹ方向に延びる複数のアドレス電極２２０が配される。前記アドレス電極２２０を覆うように背面誘電体層２３０が配され、放電空間を区画する隔壁２４０を形成する。したがって、複数の放電セルが形成される。そして、前記放電セル内部には、蛍光体層２５０が配される。前記蛍光体層２５０は、隔壁２４０の側壁及び背面誘電体層２３０上に配される。具体的に、複数の放電セルそれぞれに相異なる蛍光体層２５０が配される。さらに具体的に、赤色蛍光体層、緑色蛍光体層、青色蛍光体層がそれぞれの放電セルに配されうる。そして、前記放電セルには、紫外線発生源として放電ガスが注入される。放電ガスとしては、放電励起を通じて適正な紫外線を放射しうるＸｅ、Ｋｒ、Ｈｅ、Ｎｅなどが既定の体積比で含まれた多元系ガスが使われる。特に本発明に係る第２保護領域１５３は、Ｘｅを５０体積％含有する放電ガス下でも、放電開始電圧及び放電維持電圧を顕著に低くすることができる。したがって、放電ガス１００体積％に対して、少なくとも１０体積％以上にＸｅを含有する高キセノンの放電ガスを使用しうる。高キセノンの放電ガスは、発光効率が高いという長所があるが、高い放電開始電圧が要求されて駆動消費電力の増加で定格電力を高めるための回路の再設計など諸般事情を考慮する時、現実的な適用や拡大適用において限界があった。しかし、本発明に係る保護膜によれば、放電開始電圧及び放電維持電圧を低めることができて、高キセノンの放電ガス利用の短所を補完しうる。
【００４０】
図２によれば、一放電セルＣｅは、隔壁２４０により隣接した放電セル（Ｃｅ）から独立的な発光領域を構成する。具体的に、前記一放電セル（Ｃｅ）は、対をなす維持電極対Ｘ、Ｙと、前記維持電極対Ｘ、Ｙと交差する方向に延びるアドレス電極２２０を備えている。前記維持電極対Ｘ、Ｙ各々はＸ電極ＸとＹ電極Ｙで構成されている。前記Ｘ電極Ｘは、Ｘ透明電極１２０ＸとＸバス電極１３０Ｘを備え、前記Ｙ電極Ｙは、Ｙ透明電極１２０ＹとＹバス電極１３０Ｙとを備える。前記維持電極対Ｘ、Ｙは、交互に電圧が印加されて相互表示放電を起こし、前記表示放電に先行して前記Ｙ電極Ｙとアドレス電極２２０間にアドレス放電を起こす。前記アドレス放電は表示しようとする放電セル（Ｃｅ）内にプライミング粒子を蓄積させることによって、表示放電を起こして外部に光を放出する前処理放電に該当するといえる。
【００４１】
以下では、本発明に係る保護膜材料の実施例、その比較例及びそれらを利用した評価例を詳細に説明する。
【００４２】
＜保護膜材料の実施例−酸化マグネシウムパウダＡ＞
ペレット状のマグネシウム１ｇをプロパン−酸素火炎で１５秒間燃焼させた。プロパン−酸素火炎を７００℃ないし９００℃で発火させれば、２３００℃ないし３３００℃でマグネシウム粒子が蒸気形態となり、これを上の部分で捕集して酸化マグネシウムパウダＡを得た。この際、不活性ガス及び人為的なガスを含まない大気環境でマグネシウムを加熱した。
【００４３】
＜保護膜材料の比較例１−酸化マグネシウムパウダＢ＞
沈殿法で酸化マグネシウムパウダ（Ｂ）を得た。海水に溶解されているマグネシウムイオンを苛性ソーダ、消石灰、焼成ドロマイトを利用して水酸化マグネシウムで沈殿させた。すなわち、下記化学式１の反応で水酸化マグネシウムを得て、前記水酸化マグネシウムを５００℃以上で熱処理して、下記化学式２の反応で酸化マグネシウムパウダＢを得た。
＜化１＞
ＭｇＣｌ２＋２ＮａＯＨ＝Ｍｇ（ＯＨ）２＋２ＮａＣｌ
＜化２＞
Ｍｇ（ＯＨ）２→ＭｇＯ＋Ｈ２Ｏ
【００４４】
＜保護膜材料の比較例２−酸化マグネシウムパウダＣ＞
チャンバ内でマグネシウム１ｇを抵抗加熱して溶融後にマグネシウム蒸気を得た。そして、前記マグネシウム蒸気に２ｌｉｔｅｒ／ｍｉｎの流量の酸素（Ｏ２）、５ｌｉｔｅｒ／ｍｉｎの流量のＡｒを流して酸化マグネシウムパウダＣを得た。
【００４５】
＜保護膜材料の比較例３−酸化マグネシウムパウダＤ＞
１０ｌｉｔｅｒ／ｍｉｎの流量のＯ２、１ｌｉｔｅｒ／ｍｉｎの流量のＡｒを注入したことを除いては、前記保護膜材料の比較例２と同じ方法で酸化マグネシウムパウダＤを得た。
【００４６】
＜対照例−酸化マグネシウム多結晶薄膜Ｅ＞
前記保護膜材料の比較例１から製造した酸化マグネシウムパウダを焼結してペレットを製造した。前記ペレット１００ｇをソースとして電子ビーム蒸着法で誘電体上に７０００Å厚さに形成して、酸化マグネシウム多結晶薄膜Ｅを製造した。
【００４７】
＜評価例１＞陰極線発光スペクトル
前記保護膜材料の実施例Ａ、比較例Ｂ、Ｃ、Ｄ及び対照例Ｅに対して陰極線発光特性を評価した。
【００４８】
酸化マグネシウムパウダＡないしＤ各々を油圧方法でペレットを製造した。表面中パウダの粒子比率が９０〜９５％内でペレットを製造した。各ペレットに対して５ｋｅＶで電子ビームを加速及び集束して測定した。そして、対照例Ｅである酸化マグネシウム多結晶薄膜に対しても、同じ方法で電子ビームを加速して測定した。この際、使われた電子ビームソースとしては、Ｋｉｍｂａｌｌ  ｐｈｙｓｉｃｓ社のＴａ  ｄｉｓｋソース、ＥＧＰＳ−３１０１Ｃを使用し、ペレットへの電子ビーム衝突時にｓｐｏｔ  ｓｉｚｅは約１ｍｍとした。また光測定はＡｃｔｏｎ社のｓｐｅｃｔｒａＰｒｏ  ２５００ｉを使用し、３種のｇｒａｔｉｎｇ３００、５００、７５０  ｇｒａｔｉｎｇ／ｍｍに対する測定強度（ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）の和で示した。
【００４９】
図４Ａを参照すれば、本発明に係る酸化マグネシウムパウダＡは、３００ないし５００ｎｍ波長帯で最大発光ピークが現れることが分かる。さらに具体的に、３００ないし３７０ｎｍ波長帯域で第１発光ピークを、６００ないし６４０ｎｍ波長帯域で第２発光ピークを、７００ないし８００ｎｍ波長帯域で第３発光ピークを示すことが分かる。第１発光ピーク、第２発光ピーク、及び第３発光ピークの比率は、約１：０．５２：０．３７の比率を示す。最大強度（ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）は第１発光ピークに対応するものであって、約３００ｃｏｕｎｔｓ／ｓｅｃ程度と現れた。
【００５０】
沈殿法で製造した酸化マグネシウムパウダＢは３００ｎｍないし４５０ｎｍ内で最大強度を有する発光ピークが現れ、その強度は約８００ｃｏｕｎｔｓ／ｓｅｃ程度と現れた。そして、二番目の大きな強度を有する発光ピークは６５０ｎｍないし７５０ｎｍ波長帯で現れた。
【００５１】
対照例による酸化マグネシウム多結晶薄膜Ｅは、３５０ｎｍないし４５０ｎｍで最大強度の発光ピークを示し、約２００ｃｏｕｎｔｓ／ｓｅｃ強度を示した。そして、６５０ｎｍないし７５０ｎｍ内で二番目に大きな強度を有する発光ピークを示す。
【００５２】
図４Ｂを参照すれば、他の気相法で製造した酸化マグネシウムパウダＣ、Ｄは、約２００ｎｍないし２５０ｎｍ、約４５０ないし５００ｎｍ、約６５０ｎｍないし７５０ｎｍ波長で発光ピークを有することが分かる。そして、酸化マグネシウムパウダＣは、約９００００ｃｏｕｎｔｓ／ｓｅｃの最大強度を、酸化マグネシウムパウダＤは約４００００ｃｏｕｎｔｓ／ｓｅｃの最大強度を示す。
【００５３】
したがって、本発明に係る酸化マグネシウムパウダＡは、従来の保護膜材料である酸化マグネシウムパウダＢ、Ｃ、Ｄと酸化マグネシウム多結晶薄膜Ｅと異なるスペクトルを示すので、他の欠陥を有する材料であるということが分かり、その強度面でも沈殿法及び他気相法で製造した酸化マグネシウムパウダＢ、Ｃ、Ｄに対して顕著に低いので、欠陥の少ないことが分かる。すなわち、酸化マグネシウムパウダＡの結晶性が優秀であるということを確認した。
【００５４】
＜評価例２＞
本評価例では、酸化マグネシウムパウダＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄそれぞれのパウダ５ｇに対してＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｐｌａｓｍａ）分析を行った。その結果は下記表１の通りである。ここで、ＮＤは不検出を意味する。
【００５５】
【表１】
2010059049.tif 000003
【００５６】
前記表１によれば、酸化マグネシウムパウダＡが比較例である酸化マグネシウムパウダＢ、Ｃ、Ｄに対して不純物の含量が相対的に少ないことが分かる。具体的に、酸化マグネシウムパウダＡはパウダ５ｇに対して最大１．０ｐｐｍの不純物を含有するが、酸化マグネシウムパウダＢは約１６８．６ｐｐｍ、酸化マグネシウムパウダＣは約７．５ｐｐｍ、酸化マグネシウムパウダＤは約１８．８ｐｐｍの不純物を含有することを確認した。
【００５７】
以下、前述した保護膜材料を利用して形成したＰＤＰ保護膜の実施例、その比較例及びそれらを利用した評価例を詳細に説明する。
【００５８】
＜ＰＤＰ保護膜の実施例−ＰＤＰ保護膜Ａ＞
基板（Ａｓａｈｉ社のＰＤ２００）上に直径８ｍｍの丸い電極状の対向放電を行うディスクタイプ（ｄｉｓｋ  ｔｙｐｅ）の銀（Ａｇ）電極を形成した後、前記電極を覆うように前記電極上に酸化鉛（ＰｂＯ）系の誘電体層を約３５μｍ形成した。前記誘電体層上に前記保護膜材料の比較例３の酸化マグネシウムパウダを焼結して形成した多結晶酸化マグネシウムペレットをソースとして利用して電子ビームの蒸着法で７００ｎｍ保護膜の第１層を形成した。
【００５９】
そして、前記酸化マグネシウムパウダＡ  ３００ｍｇを無水アルコール溶媒５ｍｌに混合して溶液を製造し、前記溶液を前記第１層上にスピンコーティング法で１μｍ厚さの保護膜の第２層を形成した。
【００６０】
＜ＰＤＰ保護膜の比較例１−ＰＤＰ保護膜Ｂ＞
前記酸化マグネシウムパウダＡの代わりに前記酸化マグネシウムパウダＢを利用したことを除いては、前記ＰＤＰ保護膜の実施例と同じ方法で製造した。
【００６１】
＜ＰＤＰ保護膜の比較例２−ＰＤＰ保護膜Ｃ＞
酸化マグネシウムパウダＡの代わりに酸化マグネシウムパウダＣ利用したことを除いては、前記ＰＤＰ保護膜の実施例と同じ方法で製造した。
【００６２】
＜ＰＤＰ保護膜の比較例３−ＰＤＰ保護膜Ｄ＞
酸化マグネシウムパウダＡの代わりに酸化マグネシウムパウダＤを利用したことを除いては、前記ＰＤＰ保護膜の実施例と同じ方法で製造した。
【００６３】
＜評価例３＞
本評価は、前記ＰＤＰ保護膜のＡの表面を撮影したＳＥＭ写真である。図３Ａは、５００倍で撮影した写真であり、図３Ｂは１００，０００倍で撮影した写真である。
【００６４】
図３Ｂによれば、前記ＰＤＰ保護膜Ａの第２層は、多数の単結晶酸化マグネシウムが集まっている状態であることを確認することができる。またその大きさは１００〜５００ｎｍを有するので、概して均一な大きさの結晶で形成されることが分かる。
【００６５】
＜評価例４＞
本評価は、前記ＰＤＰ保護膜ＡないしＤに対してキセノン（Ｘｅ）１５体積％ネオン８５体積％の放電ガス環境で、サイン波２ｋＨｚ駆動で放電開始電圧及び放電維持電圧を測定した。対照群として前記酸化マグネシウム多結晶薄膜Ｅに対して前記と同じ方法で放電を行って電圧を測定した。
【００６６】
放電開始電圧を示す図５Ａ及び放電維持電圧を示す図５Ｂを参照すれば、本発明によるＰＤＰ保護膜Ａが沈殿法で形成した酸化マグネシウムパウダで形成したＰＤＰ保護膜Ｂ、他気相法による酸化マグネシウムパウダで形成したＰＤＰ保護膜Ｃ、Ｄに対して、放電開始電圧及び放電維持電圧がいずれも顕著に低くなったことを確認することができる。具体的に、放電開始電圧及び放電維持電圧がいずれも対照群に対して、約３５％減少したことを確認した。
【００６７】
＜評価例５＞
本評価例では、キセノンの含量を高めて放電開始電圧及び放電維持電圧を確認した。キセノン（Ｘｅ）を５０体積％とネオン（Ｎｅ）５０体積％を含む放電ガス環境で前記評価例４と同じ方法で放電開始電圧及び放電維持電圧を測定した。
【００６８】
図６Ａと図６Ｂによれば、ＰＤＰ保護膜Ａは、ＰＤＰ保護膜Ｂ、Ｃ、Ｄに対して、放電開始電圧及び放電維持電圧が顕著に低く、対照群に対して約３５％減少した放電開始電圧及び放電維持電圧を有することを確認した。
【００６９】
さらに、キセノン（Ｘｅ）の含有量を５０体積％まで増加させても、キセノン（Ｘｅ）１５体積％を含有する対照群Ｅの放電開始電圧及び放電維持電圧よりも顕著に低くて、キセノン（Ｘｅ）含量を増やして放電効率を向上しつつも、安定した駆動が行える。
【００７０】
＜評価例６＞
本評価では、前記ＰＤＰ保護膜ＡないしＤ及び前記酸化マグネシウム多結晶薄膜Ｅの光放出特性を評価した。
【００７１】
具体的に、前記ＰＤＰ保護膜ＡないしＤの保護膜及び前記酸化マグネシウム多結晶薄膜Ｅを２×２．５ｃｍ大きさの試片として準備した後、表面活性化及び洗浄のためにＡｒ＋イオンで表面を１ｋｅＶ、２４０分間３００℃でスキャニングした後、２５４ｎｍに該当する紫外線光源（ＵＶ  ｓｏｕｒｃｅ）で励起させつつ、前記試片上の約１〜２ｃｍ位置にある電子検出器で放出される電子量を測定した。
【００７２】
図７によれば、本発明に係るＰＤＰ保護膜ＡがＰＤＰ保護膜ＢないしＤ及び前記酸化マグネシウム多結晶薄膜Ｅに対して顕著に高い光放出特性を示すことを確認した。
【００７３】
したがって、実際放電状況でγｅｆｆｅｃｔｉｖｅ値を高めて放電電圧を減少させうる。γｅｆｆｅｃｔｉｖｅは、下記数学式１のように示しうる。
（数式１）
γｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  ＝  γｉｏｎ  ＋  γｍｅｔａｓｔａｂｌｅ  ＋  γｐｈｏｔｏｎ  ＋  γｅｘｏ  ＋  ．．．（１）
【００７４】
前記数学式１から分かるように放電空間内での効率的な二次電子放出はイオンによるポテンシャル放出（ｐｏｔｅｎｔｉａｌ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ）だけではなく、励起種及び光子、エクゾ放出（ｅｘｏ−ｅｍｉｓｓｉｏｎ）などによる二次電子放出により決定されうる。
【００７５】
＜評価例７＞
本評価では、電圧印加を終了した後、略３００秒間放出する二次電子の量を確認した。すなわち、エクゾ放出（Ｅｘｏ−ｅｍｉｓｓｉｏｎ）特性を確認した。
【００７６】
前記ＰＤＰ保護膜Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及び酸化マグネシウム多結晶薄膜Ｅを２×２．５ｃｍの大きさで各試片を準備した後、１６０ｎｍに該当する真空紫外線光源（ＶＵＶ  ｓｏｕｒｃｅ）を使用して５分間励起させた後、真空紫外線光源（ＶＵＶ  ｓｏｕｒｃｅ）を除去し、５秒後、試片上の約１〜２ｃｍ高さに位置する電子検出器を利用して試片で放出される電子の量を測定した。
【００７７】
図８によれば、本発明に係る酸化マグネシウムパウダで形成したＰＤＰ保護膜Ａは、ＰＤＰ保護膜Ｂ、Ｃ、Ｄと比較して、放電電圧の印加終了後にも、顕著に高い光放出特性を示すことを確認した。さらに、酸化マグネシウム多結晶薄膜Ｅに比べて、エクゾ放出（ｅｘｏ−ｅｍｉｓｓｉｏｎ）特性が数百ないし数千倍ほど高いことを確認した。
【００７８】
また経時的な電子放出減少量も比較例及び対照例に比べて少ないことが分かった。本発明に係るＰＤＰ保護膜Ａは１次指数関数的減衰（ｆｉｒｓｔ  ｏｒｄｅｒ  ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ  ｄｅｃａｙ）をする傾向を示す。
【００７９】
本発明によるＰＤＰ保護膜Ａの場合、伝導帯（ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ  ｂａｎｄ）近くに位置し、材料に基本的に存在する電子トラップのみ存在し、励起以後にトラップに存在する電子がホールと再結合して現れうる結果を示す。しかし、他の気相法で製造したＰＤＰ保護膜Ｃ、Ｄは自体に存在する電子トラップのみならず、いろいろなメカニズムの再結合センターが存在して陰極線発光強度が大きく、電子放出の減衰傾向も異なると見られる。本発明に係るＰＤＰ保護膜Ａで放出する多量の電子は、以後の放電時、放電遅延時間を短縮させて光電子放出（ｐｈｏｔｏ−ｅｍｉｓｓｉｏｎ）の場合と同様に、γｅｆｆｅｃｔｉｖｅ値を増加させて放電電圧を大きく低めうる。
【００８０】
本発明による特殊気相法によって製造された保護膜材料を利用して形成した保護膜は、不純物含量がきわめて少なく、熱力学的に安定的に製造されて内部点欠陥の非常に少ない単結晶であって、光電子放出及びエクゾ電子放出（ｅｘｏ−ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ）量が非常に大きくて、放電時にγｅｆｆｅｃｔｉｖｅ値が大きくなる特徴がある。したがって、放電開始電圧及び放電維持電圧を大きく低めうる。したがって、現在ＰＤＰで最も難しい問題であるキセノン（Ｘｅ）含量を高めて放電効率をさらに高めうる。
【００８１】
本発明は、図面に示された実施例を参考にして説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、本技術分野の当業者ならば、これより多様な変形及び均等な他実施例が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によってのみ決まるべきである。
【符号の説明】
【００８２】
１００      前面パネル
１１０      前面ガラス基板
１２０      透明電極
１３０      バス電極
１４０      前面誘電体層
１５０      保護膜
１５１      第１保護領域
１５３      第２保護領域
２００      背面パネル
２１０      背面ガラス基板
２２０      アドレス電極
２３０      背面誘電体層
２４０      隔壁
２５０      蛍光体層
【図４Ａ】
2010059049.tif 000004
【図４Ｂ】
2010059049.tif 000005
【図５Ａ】
2010059049.tif 000006
【図５Ｂ】
2010059049.tif 000007
【図６Ａ】
2010059049.tif 000008
【図６Ｂ】
2010059049.tif 000009
【図１】
2010059049.tif 000010
【図２】
2010059049.tif 000011
【図３Ａ】
2010059049.tif 000012
【図３Ｂ】
2010059049.tif 000013
【図７】
2010059049.tif 000014
【図８】
2010059049.tif 000015