(57)【要約】  本発明は、第一の目的として、蛍光体層を改質することにより初期化輝点の発生を抑制するとともに、各色の放電セル間における放電特性のバラツキを解消し、優れた画像表示性能の発揮が期待できるプラズマディスプレイパネルとその製造方法を提供する。第二の目的として、上記課題解決に加え、フロントパネル側でも放電空間で発生した紫外線発光を利用して、可視光発光の発生を促進し、輝度の向上が期待できるプラズマディスプレイパネルとその製造方法を提供する。  具体的には、蛍光体層１４を蛍光体成分と、当該蛍光体層に主として２次電子放出特性を付与するために層の内部及び放電空間に臨む表面１４０に露出するようにＭｇＯ微粒子群１６を配設して構成する。ＭｇＯ微粒子群１６は、（１００）面及び（１１１）面からなる特定２種配向面、又は（１００）面、（１１０）面、（１１１）面からなる特定３種配向面で囲まれた結晶構造を有する各ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄから構成する。
2009011081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
片面に蛍光体層が形成された第一基板が、前記片面において、放電空間を介して第二基板と対向に配置され、第一基板及び第二基板の周囲が封着されたプラズマディスプレイパネルであって、
蛍光体層は、蛍光体成分と、（１００）面及び（１１１）面とで囲まれた結晶構造を有する酸化マグネシウム微粒子を含む酸化マグネシウム微粒子群とを含んでなり、
酸化マグネシウム微粒子群は蛍光体層における、当該層内部または放電空間に臨む表面、或いは背面基板側の当該層底部、の少なくとも何れかの領域に配設されている
プラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
第二基板の片面には、放電空間に臨む表面領域に、前記酸化マグネシウム微粒子と同一の結晶構造を有する酸化マグネシウム微粒子を含む酸化マグネシウム微粒子群が配設されている
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
第二基板の前記片面には、複数の電極と、当該複数の電極を覆うように誘電体層とが配設され、
前記酸化マグネシウム微粒子群は、前記誘電体層表面に対して直接、または保護層を介して配設されている
請求項２に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
酸化マグネシウム微粒子は、６面体構造を有し、更に少なくとも１つの切頂面を有する
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
酸化マグネシウム微粒子は、主要面に（１００）面、切頂面に（１１１）面を有する
請求項４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項６】
酸化マグネシウム微粒子は、８面体構造を有し、更に少なくとも１つの切頂面を有する
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項７】
酸化マグネシウム微粒子は、主要面に（１１１）面、切頂面に（１００）面を有する
請求項６に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項８】
酸化マグネシウム微粒子は、（１００）面に相当する６面及び（１１１）面に相当する８面を持つ１４面体である
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項９】
酸化マグネシウム微粒子は、主要面に（１００）面、切頂面に（１１１）面を持つ
請求項８に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１０】
酸化マグネシウム微粒子は、主要面に（１１１）面、切頂面に（１００）面を持つ
請求項８に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１１】
酸化マグネシウム微粒子は、酸化マグネシウム前駆体の焼成生成物である
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１２】
酸化マグネシウム微粒子は、粒径が３００ｎｍ以上である
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１３】
酸化マグネシウム微粒子は、ＢＥＴ値が２．０ｍ2以下である
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１４】
片面に蛍光体層が形成された第一基板が、前記方面において、放電空間を介して第二基板と対向に配置され、第一基板及び第二基板の周囲が封着されたプラズマディスプレイパネルであって、
蛍光体層は、蛍光体成分と、（１００）面、（１１０）面、（１１１）面とで囲まれた結晶構造を有する酸化マグネシウム微粒子を含む酸化マグネシウム微粒子群とを含んでなり、
酸化マグネシウム微粒子群は蛍光体層における、当該層内部または放電空間に臨む表面、或いは背面基板側の当該層底部、の少なくとも何れかの領域に配設されている
プラズマディスプレイパネル。
【請求項１５】
第二基板の片面には、放電空間に臨む表面領域に、前記酸化マグネシウム微粒子と同一の結晶構造を有する酸化マグネシウム微粒子を含む酸化マグネシウム微粒子群が配設されている
請求項１４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１６】
第二基板の前記片面には、複数の電極と、当該複数の電極を覆うように誘電体層とが配設され、
前記酸化マグネシウム微粒子群は、前記誘電体層表面に対して直接、または保護層を介して配設されている
請求項１５に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１７】
酸化マグネシウム微粒子は、６面体構造を有し、更に少なくとも１つの切頂面と、少なくとも１つの斜方面とを有する
請求項１４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１８】
酸化マグネシウム微粒子は、主要面に（１００）面、切頂面に（１１１）面、斜方面に（１１０）面を持つ
請求項１７に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１９】
酸化マグネシウム微粒子は、８面体構造を有し、更に少なくとも１つの切頂面と、少なくとも１つの斜方面とを有する
請求項１４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２０】
酸化マグネシウム微粒子は、主要面に（１１１）面、切頂面に（１００）面、斜方面に（１１０）面を持つ
請求項１９に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２１】
酸化マグネシウム微粒子は、（１００）面に相当する６面及び（１１０）面に相当する１２面、並びに（１１１）面に相当する８面を持つ２６面体である
請求項１４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２２】
酸化マグネシウム微粒子は、主要面に（１１１）面、斜方面に（１１０）面、切頂面に（１００）面を持つ
請求項２１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２３】
酸化マグネシウム微粒子は、主要面に（１００）面、斜方面に（１１０）面、切頂面に（１１１）面を持つ
請求項２１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２４】
酸化マグネシウム微粒子は、酸化マグネシウム前駆体の焼成生成物である
請求項１４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２５】
酸化マグネシウム微粒子は、粒径が３００ｎｍ以上である
請求項１４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２６】
酸化マグネシウム微粒子は、ＢＥＴ値が２．０ｍ2以下である
請求項１４に記載の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】
本発明は、各種ディスプレイに用いられるプラズマディスプレイパネルとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイビジョンやＨＤ−ＴＶをはじめとする高精細、高品位で大画面のテレビに期待が高まっている中で、プラズマディスプレイパネル（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ、以下、「ＰＤＰ」という。）表示装置は、大型で薄型軽量を実現できるカラー表示デバイスとして注目されている。【０００３】
図１６は、一般的なＡＣ型ＰＤＰの放電単位である、放電セルの構造を示す模式的な組図である。図１６に示すＰＤＰ１ｘは、フロントパネル２及びバックパネル９を互いに貼り合わせて構成される。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が複数対にわたり併設され、当該表示電極対６を覆うように、誘電体層７および保護層８が順次積層されている。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。【０００４】
誘電体層７は、ガラス軟化点が５５０℃〜６００℃程度の範囲の低融点ガラスから形成され、ＡＣ型ＰＤＰ特有の電流制限機能を有する。【０００５】
表面層８は、駆動時に放電空間１５で発生するプラズマ放電のイオン衝突から上記誘電体層７及び表示電極対６を保護すると共に、放電空間１５に２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２次電子放出特性、耐スパッタ性、光学透明性に優れる酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の材料で構成され、真空蒸着法や印刷法で厚み０．５μｍ〜１μｍ程度で成膜される。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、２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。【０００６】
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。バックパネルガラス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におい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）１３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各色のいずれかの色の蛍光体材料を含む蛍光体インクが塗布され、焼成されることで、蛍光体層１４（蛍光体層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂ）が形成されている。【０００７】
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、その両パネルの周囲で封着される。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ＰＤＰ１ｘが構成される。【０００８】
このＰＤＰ１ｘの駆動方法としては、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。【０００９】
ここで、従来のＰＤＰにおいては以下の課題が存在する。【００１０】
第一の問題として、初期化輝点の発生の問題がある。【００１１】
従来、ＰＤＰでは各サブフィールドの初期化期間において、全表示セルを初期化してコントラスト比を向上させるために、弱放電（初期化放電）と呼ばれる弱い小さな放電を安定的に行う必要がある。このためＰＤＰでは通常、電圧−時間推移がゆるやかに傾斜して上下するランプ波形を、フロントパネル側の走査電極とバックパネル側のデータ電極との間に印加し、小さな放電電流を定常的に流すことにより、弱放電が安定化するように調節される。【００１２】
しかし、初期化期間の上りランプ波形印加時における放電は、バックパネル側のデータ電極あるいは２次電子放出係数が小さい蛍光体側がカソードとなる放電であるので、放電開始電圧が高くなりやすい。このため、時として弱放電の発生が不安定となり、強放電が発生しうる。強放電は、映像に無関係な誤発光（初期化輝点）となり、画面上で点状や線状の不要な輝点として発生し、画像表示性能を著しく低下させる原因となる。【００１３】
また、ＰＤＰでは輝度向上を図る目的で、放電ガス組成中のＸｅ濃度を高める対策がなされる場合がある。しかし、このようにＸｅ濃度が高くなると、初期化輝点が生じやすくなる問題もある。【００１４】
第二の問題として、ＰＤＰにおける各色の放電セルが、互いの２次電子放出特性においてバラツキを生じる問題がある。【００１５】
すなわち従来のＰＤＰにおいては、組成が異なるＲ、Ｇ、Ｂのいずれかの色の蛍光体材料を各色蛍光体層毎に用いているため、色の異なる放電セル同士で、各蛍光体材料の２次電子放出特性による放電特性のバラツキが存在する。このようなバラツキは、パネル全体での画像表示特性に悪影響を及ぼしうるので、これを改善すべき問題がある。【００１６】
第三の問題として、ＰＤＰの駆動時に、放電ガスから発生する真空紫外光の一部がＭｇＯ層に吸収されてしまい、輝度向上が図りにくい問題がある。【００１７】
すなわち、ＭｇＯからなる保護層を持つＰＤＰでは、駆動時にＮｅ−Ｘｅ系等の放電ガスから発生する１４７ｎｍや１７３ｎｍの真空紫外光が、放電空間内において球面波として発光する。このような球面波のうち、バックパネル側に配設された蛍光体層に達する真空紫外光は、当該蛍光体層中の蛍光体成分により可視光発光に供されるが、蛍光体層以外に照射される真空紫外光を可視光発光の発生に寄与させることができれば、効率の良い可視光発光の発生を促進して輝度の向上が期待できる。しかし、フロントパネル側で放電空間に広く面する前記保護層では、主として蛍光体層とは無関係に真空紫外光が吸収されてしまう。この結果、フロントパネル側に照射される真空紫外光は、実質的に蛍光体層において、可視光発光に寄与することができない問題がある。【００１８】
初期化輝点の対策には、蛍光体層に、蛍光体層を構成する蛍光体材料よりも２次電子放出係数γが高い粒子状の粉体を付着させ、初期化輝点の発生を改善する試みがなされている（特許文献１）。その他、誘電体層上や真空蒸着方法やスパッタ法で成膜したＭｇＯ膜上に、気相酸化法で作製したＭｇＯ微粒子を塗布して、ＭｇＯ微粒子から放射される紫外線で蛍光体層を可視光発光させ、輝度を向上させる試みがある（特許文献２）。
【特許文献１】ＷＯ０６／０３８６５４号公報
【特許文献２】特開２００６−５９７８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、上記いずれの従来技術によっても、実際に初期化輝点の発生を有効に抑制できるとは言い難く、この問題を効果的に達成するのは困難である。【００２０】
また、初期化輝点の発生を抑制するとともに、輝度向上を図り、且つ、各色放電セル間における放電特性のバラツキをも解消することは、優れた画像表示性能を持つＰＤＰを得る上で重要であるが、非常に実現が困難であるとされている。【００２１】
このように現状のＰＤＰでは、未だいくつかの解決すべき余地が存在する。【００２２】
本発明は、以上の課題に鑑みなされたものであって、第一の目的として、蛍光体層を改質して初期化輝点の発生を抑制するとともに、各色の放電セル間における放電特性バラツキを解消し、優れた画像表示性能の発揮が期待できるプラズマディスプレイパネルとその製造方法を提供する。【００２３】
また、第二の目的として、上記課題解決に加え、フロントパネル側でも放電空間で発生した紫外線発光を利用して、可視光発光の発生を促進し、輝度の向上が期待できるプラズマディスプレイパネルとその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記課題を解決するために、本発明は、片面に蛍光体層が形成された第一基板が、前記片面において、放電空間を介して第二基板と対向に配置され、第一基板及び第二基板の周囲が封着されたプラズマディスプレイパネルであって、蛍光体層は、蛍光体成分と、（１００）面及び（１１１）面とで囲まれた結晶構造を有する酸化マグネシウム微粒子を含む酸化マグネシウム微粒子群とを含んでなり、酸化マグネシウム微粒子群が蛍光体層における、当該層内部または放電空間に臨む表面、或いは背面基板側の当該層底部、の少なくとも何れかの領域に配設された構成とした。【００２５】
ここで、第二基板の片面には、放電空間に臨む表面領域に、前記酸化マグネシウム微粒子と同一の結晶構造を有する酸化マグネシウム微粒子を含む酸化マグネシウム微粒子群を配設することもできる。【００２６】
また、第二基板の前記片面には、複数の電極と、当該複数の電極を覆うように誘電体層とが配設され、前記酸化マグネシウム微粒子群は、前記誘電体層表面に対して直接、または保護層を介して配設された構成とすることもできる。【００２７】
なお、本発明の酸化マグネシウム微粒子は、６面体構造を有し、更に少なくとも１つの切頂面を有する構成とすることができる。この場合、酸化マグネシウム微粒子は、主要面に（１００）面、切頂面に（１１１）面を有する構成とすることができる。【００２８】
また、酸化マグネシウム微粒子は、８面体構造を有し、更に少なくとも１つの切頂面を有する構成とすることができる。この場合、酸化マグネシウム微粒子は、主要面に（１１１）面、切頂面に（１００）面を有する構成とすることができる。【００２９】
また、本発明の酸化マグネシウム微粒子は、（１００）面に相当する６面及び（１１１）面に相当する８面を持つ１４面体とすることもできる。この場合、酸化マグネシウム微粒子は、主要面に（１００）面、切頂面に（１１１）面を持つ構成とすることができる。或いは、この場合の酸化マグネシウム微粒子は、主要面に（１１１）面、切頂面に（１００）面を持つ構成とすることも可能である。【００３０】
さらに本発明は、片面に蛍光体層が形成された第一基板が、前記方面において、放電空間を介して第二基板と対向に配置され、第一基板及び第二基板の周囲が封着されたプラズマディスプレイパネルであって、蛍光体層は、蛍光体成分と、（１００）面、（１１０）面、（１１１）面とで囲まれた結晶構造を有する酸化マグネシウム微粒子を含む酸化マグネシウム微粒子群とを含んでなり、酸化マグネシウム微粒子群が蛍光体層における、当該層内部または放電空間に臨む表面、或いは背面基板側の当該層底部、の少なくとも何れかの領域に配設された構成とした。【００３１】
ここで、第二基板の片面には、放電空間に臨む表面領域に、前記酸化マグネシウム微粒子と同一の結晶構造を有する酸化マグネシウム微粒子を含む酸化マグネシウム微粒子群を配設することもできる。【００３２】
また、第二基板の前記片面には、複数の電極と、当該複数の電極を覆うように誘電体層とが配設され、前記酸化マグネシウム微粒子群は、前記誘電体層表面に対して直接、または保護層を介して配設された構成とすることもできる。【００３３】
ここで、本発明の酸化マグネシウム微粒子は、６面体構造を有し、更に少なくとも１つの切頂面と、少なくとも１つの斜方面とを有する構成とすることもできる。この場合、酸化マグネシウム微粒子は、主要面に（１００）面、切頂面に（１１１）面、斜方面に（１１０）面を持つ構成とすることもできる。【００３４】
或いは、本発明の酸化マグネシウム微粒子は、８面体構造を有し、更に少なくとも１つの切頂面と、少なくとも１つの斜方面とを有する構成とすることもできる。この場合、酸化マグネシウム微粒子は、主要面に（１１１）面、切頂面に（１００）面、斜方面に（１１０）面を持つ構成とすることもできる。【００３５】
また、本発明の酸化マグネシウム微粒子は、（１００）面に相当する６面及び（１１０）面に相当する１２面、並びに（１１１）面に相当する８面を持つ２６面体の構成とすることもできる。この場合、酸化マグネシウム微粒子は、主要面に（１１１）面、斜方面に（１１０）面、切頂面に（１００）面を持つ構成とすることができる。或いは、この場合の酸化マグネシウム微粒子は、主要面に（１００）面、斜方面に（１１０）面、切頂面に（１１１）面を持つ構成とすることもできる。【００３６】
なお、本発明におけるＭｇＯ微粒子は、ＭｇＯ前駆体の焼成生成物として構成することが望ましい。また当該ＭｇＯ微粒子は、一次粒子の粒径が３００ｎｍ以上が好適である。さらにＢＥＴ値については２．０ｍ2以下が理想的である。
【発明の効果】
【００３７】
以上の構成を持つ本発明のＰＤＰでは、駆動時において、放電空間で発生した紫外線が蛍光体層に到達すると、蛍光体粒子の間隙に充填された特定配向面を有するＭｇＯ微粒子が当該紫外線を受け、優れた２次電子放出特性を発揮する。これにより、初期化期間では、蛍光体層から放電空間に向けて豊富な２次電子が放出され、弱放電がスムーズに発生する。これにより理想的な弱放電がなされ、不要な強放電（初期化輝点）の発生を抑制することができる。【００３８】
また、本発明のＭｇＯ微粒子は放電に伴って紫外線発光するので、蛍光体は放電空間で生じた紫外線照射に加え、蛍光体層中のＭｇＯ微粒子による紫外線照射によっても励起され、効率よく可視光発光を生じることができる。ここで蛍光体層中では、蛍光体粒子の周囲を囲繞するＭｇＯ微粒子によって、蛍光体粒子をその周囲から効率よく励起でき、且つ乱反射を防いで適切に可視光を反射できるので、高輝度の可視光発光が期待できる。【００３９】
さらに、本発明におけるＭｇＯ微粒子は蛍光体に比して十分に高い２次電子放出特性を有するため、これを蛍光体層に配設することで、各色蛍光体層の各蛍光体成分に起因する放電特性のバラツキを相対的に小さくできる。その結果、ＰＤＰ全体の各色放電セル間で放電特性を揃えることができ、安定した画像表示性能が発揮される。【００４０】
また、本発明ではさらに、フロントパネル（第二基板）側にＭｇＯ微粒子群を配設することにより、蛍光体層中の蛍光体は、放電空間で発生する球面波の紫外線照射により直接励起されるのに加え、当該球面波の紫外線照射により励起されたバックパネル側及びフロントパネル側のＭｇＯ微粒子からも紫外線発光を受けるので、いっそう効率よく励起される。その結果、蛍光体層では豊富な可視光発光が発生し、且つ、高い輝度で良好な画像表示性能が発揮されることとなる。【００４１】
なお、本発明の前記ＭｇＯ微粒子群の説明において、前記ＭｇＯ微粒子群に特定の配向面を持つＭｇＯ微粒子を「含む」とは、ＭｇＯ微粒子群には前記ＭｇＯ微粒子以外の結晶構造を有するＭｇＯ微粒子も含まれることを意味するものである。ここで本発明のＭｇＯ微粒子がＭｇＯ微粒子群に含まれる比率が高いほど、本発明の高い効果が得られると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【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】ＭｇＯ微粒子の形状を示す図である。
【図５】ＭｇＯ微粒子のバリエーションの形状を示す図である。
【図６】ＭｇＯ微粒子の形状を示す写真である。
【図７】ＭｇＯ微粒子の発光波長と発光強度の関係を示すグラフである。
【図８】ＭｇＯ微粒子のＣＬ測定波形を示すグラフである。
【図９】ＭｇＯ微粒子のＢＥＴ値と頻度との関係を示すグラフである。
【図１０】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１１】本発明の実施の形態３に係るＰＤＰの構成を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態４に係るＰＤＰの構成を示す断面図である。
【図１３】蛍光体層全体におけるＭｇＯ重量濃度と、輝度との関係を示すグラフである。
【図１４】実施例及び比較例のＰＤＰの初期化輝点の発生の有無を示すグラフである。
【図１５】実施例及び比較例のＰＤＰの輝度を示すグラフである。
【図１６】従来の一般的なＰＤＰの構成を示す組図である。
【符号の説明】
【００４３】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｘ    ＰＤＰ
２    フロントパネル
３    フロントパネルガラス
４    サステイン電極
５    スキャン電極
６    表示電極対
７、１２    誘電体層
８    表面層
９    バックパネル
１０    バックパネルガラス
１１    データ（アドレス）電極
１３    隔壁
１４    蛍光体層
１５    放電空間
１６、１６Ｘ、１６Ｙ  ＭｇＯ微粒子群
１６ａ    特定２種配向面で囲まれた結晶構造を有するＭｇＯ微粒子
１６ｂ    特定２種配向面で囲まれた結晶構造を有するＭｇＯ微粒子
１６ｃ    特定３種配向面で囲まれた結晶構造を有するＭｇＯ微粒子
１６ｄ    特定３種配向面で囲まれた結晶構造を有するＭｇＯ微粒子
１６ａ１、１６ａ２    特定２種配向面で囲まれた結晶構造を有するＭｇＯ微粒子のバリエーション
１６ｂ１、１６ｂ２    特定２種配向面で囲まれた結晶構造を有するＭｇＯ微粒子のバリエーション
１６ｃ１  特定３種配向面で囲まれた結晶構造を有するＭｇＯ微粒子のバリエーション
１６ｄ１  特定３種配向面で囲まれた結晶構造を有するＭｇＯ微粒子のバリエーション
１７    保護層
１４０  蛍光体層の表面
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下に、本発明の各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く、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。【００４５】
＜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（前述の図１６）と同様である。【００４６】
なお、図１では説明のため、蛍光体層１４の内部に配設されるＭｇＯ微粒子群１６の粒径を、実際よりも大きく、模式的に表している。【００４７】
ＰＤＰ１は、ここでは４２インチクラスのＮＴＳＣ仕様例のＡＣ型としているが、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  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）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１０２４×７２０（画素数）、１０２４×７６８（画素数）、１３６６×７６８（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、１９２０×１０８０（画素数）を備えるフルＨＤパネルを含めることができる。【００４８】
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第一基板（バックパネル９）および第二基板（フロントパネル２）に大別される。【００４９】
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（７５μｍ）をおい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（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化錫（ＳｎＯ2）等の透明導電性材料からなる帯状の透明電極５１、４１（厚さ０．１μｍ、幅１５０μｍ）に対して、Ａｇ厚膜（厚み２μｍ〜１０μｍ）、Ａｌ薄膜（厚み０．１μｍ〜１μｍ）またはＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒ積層薄膜（厚み０．１μｍ〜１μｍ）等からなるバスライン５２、４２（厚さ７μｍ、幅９５μｍ）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。【００５０】
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。【００５１】
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、酸化鉛（ＰｂＯ）または酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）または酸化燐（ＰＯ4）を主成分とする低融点ガラス（厚み３５μｍ）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。【００５２】
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。【００５３】
誘電体層７の放電空間１５側の面には表面層８が配設される。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薄膜であって、耐スパッタ性及び２次電子放出係数γに優れるＭｇＯ材料からなり、誘電体層７上に真空蒸着法、イオンプレーティング法等公知の薄膜形成法で厚さ約１μｍの範囲で成膜される。なお、表面層８の材料はＭｇＯに限らず、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ及びＳｒＯの群より選ばれた少なくとも一つの金属酸化物を含むように構成することもできる。【００５４】
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２μｍ〜１０μｍ）、Ａｌ薄膜（厚み０．１μｍ〜１μｍ）またはＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒ積層薄膜（厚み０．１μｍ〜１μｍ）等のいずれかからなるデータ電極１１が、幅１００μｍで、ｘ方向を長手方向としてｙ方向に一定間隔毎（３６０μｍ）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の全面にわたって、厚さ３０μｍの誘電体層１２が配設されている。【００５５】
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１１０μｍ、幅４０μｍ）が配設され、放電セルが区画されることで誤放電や光学的クロストークの発生を防ぐ役割をしている。【００５６】
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）のいずれかの色に対応する蛍光体層１４が形成されている。各種蛍光体の組成は、青色蛍光体（Ｂ）には、既知のＢＡＭ：Ｅｕ、赤色蛍光体（Ｒ）には（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：ＥｕやＹ2Ｏ3：Ｅｕ等、緑色蛍光体（Ｇ）にはＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ、ＹＢＯ3：Ｔｂおよび（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｔｂ等が利用できる。【００５７】
蛍光体層１４は上記蛍光体成分と、当該蛍光体層に主として２次電子放出特性を付与するために層の内部及び放電空間１５に臨む表面１４０に露出するようにＭｇＯ微粒子群１６が含まれている。ここで本実施の形態の特徴として、ＭｇＯ微粒子群１６は、（１００）面及び（１１１）面からなる特定２種配向面、又は（１００）面、（１１０）面、（１１１）面からなる特定３種配向面で囲まれた結晶構造を有する各ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄが含まれてなる（図４（ａ）〜（ｄ））。このＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄについては詳細を後述する。【００５８】
なお、誘電体層１２は必須ではなく、データ電極１１を直接蛍光体層１４で内包するようにしてもよい。【００５９】
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からなる放電ガスが所定圧力で封入される。【００６０】
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が、画像表示にかかる放電セル（「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６７５μｍ、ｙ方向が３００μｍ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（６７５μｍ×９００μｍ）が構成される。【００６１】
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ｘｙ方向端部付近において、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が電気的に接続される。ここで、維持電極４は一括して維持電極ドライバ１１２に接続され、各走査電極５と各データ電極１１は、それぞれ独立して走査電極ドライバ１１１或いはデータ電極ドライバ１１３に接続される。【００６２】
（ＰＤＰの駆動例）
上記構成のＰＤＰ１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１４７ｎｍ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。【００６３】
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。【００６４】
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べ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。【００６５】
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、アドレス期間、維持期間、消去期間がそれぞれ割り当てられる。【００６６】
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に比べて高い電圧（初期化パルス）を印加し放電セル内の気体を放電させる。それによっ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微粒子群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微粒子群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。【００６７】
アドレス期間（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加させ、アドレス放電（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微粒子群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微粒子群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―走査電極５間には所定の値の壁電位が生じる。【００６８】
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を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。【００６９】
この維持放電により、放電空間１５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。【００７０】
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、これによって壁電荷を消去させる。【００７１】
（ＭｇＯ微粒子の構成）
図４は、ＭｇＯ微粒子群１６に含まれる各ＭｇＯ微粒子の形状を示す模式図である。ＭｇＯ微粒子群１６は、ＭｇＯ前駆体を焼成して得られる、主として４種の形状の粒子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを含んでなる。【００７２】
粒子１６ａ、１６ｂは、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、それぞれ（１００）面及び（１１１）面の２面からなる特定２種配向面で囲まれたＮａＣｌ結晶構造を有する。【００７３】
粒子１６ｃ、１６ｄは、図４（ｃ）、（ｄ）に示すように、それぞれ（１００）面、（１１０）面、（１１１）面の３面からなる特定３種配向面で囲まれたＮａＣｌ結晶構造を有する。【００７４】
ここで、図６（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ実際に作製されたＭｇＯ微粒子１６ａ、１６ｂ、１６ｃの形状と、従来例として、気相酸化法で作製したＭｇＯ微粒子の形状を順次に示す電子顕微鏡写真である。当図に示されるように、先の図４に示した各粒子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの各形状は、一例にすぎず、実際には図示された形状に比べて若干歪んだ形状を持つ粒子が含まれる。                                                      【００７５】
図４（ａ）に示すＭｇＯ微粒子１６ａは、６面体を基本構造とし、その各頂点が切除されたことにより切頂面８２ａが形成された１４面体である。６面存在する８角形状の主要面８１ａが（１００）面に相当し、８面存在する３角形状の切頂面８２ａが（１１１）面に相当する。
次に、図４（ｂ）に示すＭｇＯ微粒子１６ｂは、８面体を基本構造とし、その各頂点が切除されたことにより切頂面８１ｂが形成された１４面体である。８面存在する６角形状の主要面８２ｂが（１１１）面に相当し、６面存在する４角形状の切頂面８１ｂが（１００）面に相当する。
ここで主要面とは、上記６面体または８面体の中で同一ミラー指数を持つ面の面積の総和が最も大きいミラー指数を持つ面をいう。また切頂面とは、多面体の頂点が切除されたことにより形成された面をいう。
ここで、図４では一例として、ＭｇＯ微粒子１６ａでは当該粒子全体の面積に対して（１００）面が占める割合を５０％以上９８％以下としている。一方、ＭｇＯ微粒子１６ｂでは前記割合を３０％以上５０％以下としている。【００７６】
また、図４（ｃ）に示すＭｇＯ微粒子１６ｃは、１６ｂにおいて隣接する（１１１）面の境界が切除されることにより、斜方面８３ｃが形成された２６面体である。これによりＭｇＯ微粒子１６ｃでは、６面存在する８角形状の（１００）面からなる切頂面８１ｃと、８面存在する６角形状の（１１１）面からなる主要面８２ｃと、１２面存在する４角形状の（１１０）面からなる斜方面８３ｃとを有する２６面体となっている。
また、図４（ｄ）に示すＭｇＯ微粒子１６ｄは、１６ａにおいて隣接する（１００）面の境界が切除されることにより、斜方面８３ｄが形成された２６面体である。これにより、ＭｇＯ微粒子１６ｄでは、６面存在する８角形状の（１００）面からなる主要面８１ｄ、８面存在する６角形状の（１１１）面からなる切頂面８２ｄと、１２面存在する４角形状の（１１０）面からなる斜方面８３ｄとを有する２６面体となっている。なお、焼成条件によっては、（１００）面もしくは（１１０）面が占める面積が肥大する場合があり、このとき、（１００）面もしくは（１１０）面が主要面となる。
ここで「斜方面」とは、２６面体において、２つの頂点を結ぶ線である辺が切除されたことにより形成された面をいう。
図５は、上記ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄのバリエーションの形状を示す図である。【００７７】
ＭｇＯ微粒子１６ａは、６面体構造を有し、更に少なくとも１つの切頂面が形成されていればよい。例えば、図５（ａ）に示すＭｇＯ微粒子１６ａ１のように、切頂面が１つだけ存在する構造や、図５（ｂ）に示すＭｇＯ微粒子１６ａ２のように、切頂面が２つだけ存在する構造も取り得る。このとき、切頂面が（１１１）面に相当し、主要面が（１００）面に相当する。なお、６面体構造を有し、更に少なくとも１つの切頂面が形成されているとは、７面以上を有する多面体であって、少なくとも１面が切頂面である構造を有していると言い換えることができる。
ＭｇＯ微粒子１６ｂは、８面体構造を有し、更に少なくとも１つの切頂面が形成されていればよい。例えば、図５（ｃ）に示すＭｇＯ微粒子１６ｂ１のように、切頂面が１つだけ存在する構造や、図５（ｄ）に示すＭｇＯ微粒子１６ｂ２のように、切頂面が２つだけ存在する構造も取り得る。このとき、切頂面が（１００）面に相当し、主要面が（１１１）面に相当する。なお、８面体構造を有し、更に少なくとも１つの切頂面が形成されているとは、９面以上を有する多面体であって、少なくとも１面が切頂面である構造を有していると言い換えることができる。
ＭｇＯ微粒子１６ｃは、８面体構造を有し、更に少なくとも１つの切頂面、かつ、少なくとも１つの斜方面が形成されていればよい。例えば、図５（ｅ）に示すＭｇＯ微粒子１６ｃ１のように、６つの切頂面に対し、斜方面が１つだけ存在する構造も取り得る。このとき、主要面が（１１１）面に相当し、切頂面が（１００）面に相当し、斜方面が（１１０）面に相当する。なお、８面体構造を有し、更に少なくとも１つの切頂面、かつ、少なくとも１つの斜方面が形成されているとは、１０面以上を有する多面体であって、少なくとも１面が切頂面であり、かつ、少なくとも１面が斜方面である構造を有していると言い換えることができる。
ＭｇＯ微粒子１６ｄは、６面体構造を有し、更に少なくとも１つの切頂面、かつ、少なくとも１つの斜方面が形成されていればよい。例えば、図５（ｆ）に示すＭｇＯ微粒子１６ｄ１のように、８つの切頂面に対し、斜方面が１つだけ存在する構造も取り得る。このとき、主要面が（１００）面に相当し、切頂面が（１１１）面に相当し、斜方面が（１１０）面に相当する。なお、６面体構造を有し、更に少なくとも１つの切頂面、かつ、少なくとも１つの斜方面が形成されているとは、８面以上を有する多面体であって、少なくとも１面が切頂面であり、かつ、少なくとも１面が斜方面である構造を有していると言い換えることができる。【００７８】
さらに、本発明におけるＭｇＯ結晶粒子は、従来の前駆体焼成法で作製されるＭｇＯ微粒子のように、特定の辺が他の辺よりも長い偏平な板状体ではなく、図４、５の各々に示すように、基本的に辺の長さが所定の範囲内に整った６面体もしくは８面体結晶の形状を有する。
ＰＤＰ１では、蛍光体層１４にＭｇＯ微粒子群１６を配設するに際して、（１００）面と（１１１）面からなる特定２種配向面で囲まれたＮａＣｌ結晶構造を有するＭｇＯ微粒子１６ａ、１６ｂと、さらに（１００）面、（１１０）面、（１１１）面からなる特定３種配向面で囲まれたＮａＣｌ結晶構造を有するＭｇＯ微粒子１６ｃ、１６ｄを用いている。ＰＤＰ１では、このように特定２種配向面及び特定３種配向面を有するＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄを含むＭｇＯ微粒子群１６を蛍光体層１４の層内部に分散させて配置することで、各配向面の特性を発揮させるとともに、各特性を互いに補完させた効果を期待できるようになっている。【００７９】
具体的には、（１００）面は、上記３つの配向面の中で最も原子が密に詰まった面（最稠密面）に相当し、表面自由エネルギーが最も低い。このため、低温時及び常温以上の高温時の広い温度域で不純物ガス（水、炭化水素、炭酸ガス等）を吸着しにくく、不要な化学反応を生じにくい。よって（１００）面の特性によれば、特に不純物ガスの吸着の影響が大きいとされる低温度域でも良好な化学安定性が期待できる（例えば、表面技術Ｖｏｌ．４１．Ｎｏ．４  １９９０  ５０頁）。従って、（１００）面を持つＭｇＯをＰＤＰに適用すれば、低温時及び常温以上の高温時の広い温度域にわたり放電空間１５内部の不純物ガス（特に炭化水素ガス）が吸着するのを防止でき、２次電子放出特性を維持できる（Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．１０３．Ｎｏ．８  ３２４０−３２５２  １９９５）。【００８０】
ここで（１００）面は、低温時及び常温以上の高温時の広い温度域において電子放出の絶対量が小さい。よってＭｇＯ微粒子の配向面を（１００）面のみに依存すると、２次電子放出特性が優れず、初期化輝点が発生しうる。【００８１】
しかしながら、この問題はＭｇＯ微粒子において、さらに（１１１）面及び（１１０）面を併用することで抑制できる。（１１１）面は、低温から高温までの広い温度域で良好な電子放出特性を発揮し、特に常温以上で良好な電子放出特性を発揮する結晶面である。このため、特に、常温以上の温度範囲で初期化輝点の発生を抑制する効果が得られる。また（１１０）面は、低温から高温までの広い温度域で優れた電子放出特性を発揮できるので、豊富な電子を利用して、初期化輝点の発生がより効果的に防止される。【００８２】
このように、各配向面が互いの特性を補完することによって、ＰＤＰ１における初期化輝点の発生が良好に防止される。
以上のようにＰＤＰ１では、（１００）面及び（１１１）面に囲まれてなるＭｇＯ微粒子１６ａ、１６ｂ、もしくは、（１００）面、（１１１）面、及び（１１０）面に囲まれてなるＭｇＯ微粒子１６ｃ、１６ｄ、または当該ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄを混合して利用することで、高い２次電子放出効果が奏され、特に蛍光体層１４からの豊富な電子放出によって、初期化輝点の発生防止が期待できる。【００８３】
ＰＤＰ１で発揮される主な各効果を具体的にまとめると以下の通りである。【００８４】
第一に、駆動時において、放電空間１５で発生した波長１４７ｎｍまたは１７３ｎｍの紫外線が蛍光体層１４に到達すると、蛍光体粒子の間隙に充填されたＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄが当該紫外線を受け、２次電子放出特性を発揮する。ここでＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄでは、特定２種及び特定３種配向面を利用することで、上記の通り従来に比べて格段に優れた２次電子放出特性を有しており、低温から高温までの広範囲な温度域にわたり、豊富な２次電子が放電空間１５に向けて放出される。【００８５】
従って、この特性を利用すれば、初期化期間にスキャン電極４とデータ電極１１との間にランプ波形（図３）の電圧を印加すると、蛍光体層１４から放電空間１５に向けて放出される豊富な２次電子によって、理想的な弱放電がスムーズに発生する。【００８６】
このため、肉眼で確認できる好ましくない強放電（初期化輝点）の発生が抑制され、スムーズに弱放電を進行させることができるので、初期化輝点による画像表示性能の低下の問題を有効に防止できる。従って、ＰＤＰの構成上、たとえランプ波形の電圧印加時においてデータ電極側がカソードとなるランプ波形を印加しても、放電開始電圧Ｖｆを上げることなく従来と同等値で弱放電を発生させることができる。また、このような効果はＰＤＰの環境温度が低温から比較的高温の場合まで、いずれの温度域にあっても、良好に発揮される。【００８７】
このように本発明は、初期化輝点の防止に対して高い効果を奏しつつ、良好な実現性をも有するものである。【００８８】
なお、ＭｇＯ微粒子のサイズが小さい場合や、微粒子全体の表面積に占める割合が小さい場合は、各面に対応した上記の放電特性を充分に発揮しない場合がある。後述するように、気相酸化法で作製されたＭｇＯ微粒子は、粒径に比較的バラつきがあるため、３００ｎｍ未満の粒径を有する微粒子は（１００）面で構成されるにもかかわらず、ＰＤＰにおいて初期化輝点を発生したり、放電遅れを生ずる原因となりうる。しかしながら、前駆体焼成法で作製されたＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄは、粒径が均一で、ほぼ全ての微粒子が一次粒子として３００ｎｍ以上の粒径を有する。これによりＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄは、ほぼ全ての微粒子が各配向面に対応した放電特性を発揮できるので、気相酸化法で作製されたＭｇＯ微粒子の問題を回避して、特に優れた初期化輝点の抑制効果が均一に得られようになっている。【００８９】
第二に、蛍光体層１４中にＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄが混在されることにより、蛍光体粒子の可視光発光効率の向上が図られる。すなわち、放電空間１５で発生した波長１４７ｎｍあるいは１７３ｎｍの真空紫外光が蛍光体層中のＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄに到達すると、当該ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄは励起され、上述した２次電子を放出するとともに、自らも２００ｎｍ〜３００ｎｍ程度の波長範囲の紫外線を発生する（後述の図8を参照）。【００９０】
蛍光体成分は、放電空間１５からの真空紫外光と、ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄからの紫外線をともに受けるため、可視光変換過程が活発に行われる。特に蛍光体層１４中では、蛍光体粒子の周囲を囲繞するようにＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄが存在することによって、蛍光体粒子をその周囲から効率よく励起させる効果が望める。その結果、優れた可視光発光効率により、高輝度の発光が発揮される。また２００ｎｍ〜３００ｎｍ程度の波長範囲の紫外線は、波長１４７ｎｍあるいは１７３ｎｍの真空紫外光に比べてＭｇＯにおけるエネルギー変換効率が良く、活発な２次電子放出を促す。このようなＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄによる蛍光体粒子の紫外線励起作用は、特有のＣＬ特性を有する本発明のＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄにおいて、特に有効に得られるものである。【００９１】
第三に、ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄが蛍光体成分に比して十分に高い２次電子放出特性を有するため、各色蛍光体層１４中の各蛍光体成分に起因する放電特性のバラツキが相対的に目立たなくなる。その結果、ＰＤＰ全体の放電セルで放電特性を揃えることが可能となり、安定した画像表示性能が発揮される。【００９２】
以上のように本発明によれば、ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄを蛍光体層１４に配設することによって、初期化輝点の発光抑制、蛍光体の可視光発光量の向上、及び各色蛍光体層間の発光強度のバラツキを防止する効果をともに実現することができ、従来の構成に比べて飛躍的に優れた画像表示性能が期待されるものである。
（ＭｇＯ微粒子のカソードルミネッセンス特性について）
従来の気相酸化法で作製したＭｇＯ微粒子（比較例）と、本発明の特定２種配向面もしくは特定３種配向面で囲まれたＭｇＯ微粒子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ（実施例）について行った、カソードルミネッセンス（ＣＬ）測定の結果を図７（ａ）、（ｂ）に示す。【００９３】
図７（ａ）に示されるように、実施例及び比較例のＭｇＯ微粒子はＣＬスペクトルにおいて、いずれも２００ｎｍ〜５００ｎｍ付近の広い波長領域において、ピークが存在する発光スペクトルを有する。【００９４】
このうち実施例では図７（ｂ）に示すように、ＣＬスペクトルでは、２００〜３００ｎｍ付近において極大なピークの存在が確認できる。この２００〜３００ｎｍ付近の波長の光は、ＰＤＰの放電時にも発生する。この極大なピークは、気相酸化法で作製した比較例のＭｇＯ微粒子については確認されない。【００９５】
実施例が、このような極大なピークを持つ２００〜３００ｎｍ付近の波長領域において、放電時に発生する光のエネルギーは約５ｅＶである。図７中の実施例のＭｇＯ微粒子はこのエネルギーによって、エネルギーレベルにおいて真空準位から５ｅＶ以内に存在するＭｇＯの電子を励起し、２次電子として放電空間に放出することができる。【００９６】
一方、実施例のように、前駆体焼成法で作製されたＭｇＯ微粒子は、気相酸化法で作製された比較例のようなＭｇＯ微粒子に比べて電子放出性能が高いことが、本願発明者らの別の考察で明らかになっている。従って、ＣＬスペクトルの２００ｎｍ〜３００ｎｍの波長領域において、極大なピークの有無を確認することは、ＭｇＯ微粒子の電子放出特性に関する有効な評価指針となる。従って、このことを根拠として、前駆体焼成法で作製された本発明のＭｇＯ微粒子は、気相酸化法で作製されたＭｇＯ微粒子よりも高い電子放出能を有すると評価できる。【００９７】
本発明では、２次電子放出特性に優れるＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄを蛍光体層１４に配設することにより、駆動時には蛍光体層から放電空間１５に向けて良好に２次電子放出を行うことが可能である。その結果、初期化期間における弱放電をスムーズに生じさせ、初期化輝点の発生を改善することができる。【００９８】
さらに、ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄが蛍光体成分に比して十分に高い２次電子放出特性を有するため、各色蛍光体層１４中の各蛍光体成分に起因する放電特性のバラツキが相対的に目立たなくなる。その結果、ＰＤＰ全体の放電セルで放電特性を揃えることが可能となり、ＰＤＰ１における安定性の高い画像表示性能の発揮が期待できる。【００９９】
以上より、ＣＬ測定で深紫外光（ＤＵＶ）が検出される、特定２種配向面もしくは特定３種配向面で囲まれたＭｇＯ微粒子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを配設したＰＤＰでは、これによって放電時に２００〜３００ｎｍ付近の波長の光が発生すると考えられる。【０１００】
ここで、本実施の形態１におけるＭｇＯ微粒子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄが、各結晶構造において取り得る各結晶面の面積割合について説明する。【０１０１】
発明者らの検討によれば、ＰＤＰにおいて上記の効果を有効に得るためには以下の面積割合が望ましい。【０１０２】
ＭｇＯ微粒子１６ａの表面における（１００）面が、ＭｇＯ微粒子１６ａの全表面において占める面積の割合は、５０％以上９８％以下の範囲が好適である。【０１０３】
ＭｇＯ微粒子１６ｂの表面における（１００）面が、ＭｇＯ微粒子１６ｂの全表面において占める面積の割合は、３０％以上５０％以下の範囲が好適である。
ＭｇＯ微粒子１６ｃの表面における（１１１）面が、ＭｇＯ微粒子１６ｃの全表面において占める面積の割合は、１０％以上８０％以下の範囲が好適である。【０１０４】
同様に、ＭｇＯ微粒子１６ｃの表面における（１００）面が、ＭｇＯ微粒子１６ｃの全表面において占める面積の割合は、５％以上５０％以下の範囲が好適である。【０１０５】
さらに、ＭｇＯ微粒子１６ｃの表面における（１１０）面が、ＭｇＯ微粒子１６ｃの全表面において占める面積の割合は、５％以上５０％以下の範囲が好適である。【０１０６】
ＭｇＯ微粒子１６ｄの表面における（１１１）面が、ＭｇＯ微粒子１６ｄの全表面において占める面積の割合は、１０％以上４０％以下の範囲が好適である。【０１０７】
同様に、ＭｇＯ微粒子１６ｄの表面における（１００）面が、ＭｇＯ微粒子１６ｄの全表面において占める面積の割合は、４０％以上８０％以下の範囲が好適である。【０１０８】
さらに、ＭｇＯ微粒子１６ｄの表面における（１１０）面が、ＭｇＯ微粒子１６ｄの全表面において占める面積の割合は、１０％以上４０％以下の範囲が好適である。【０１０９】
（ＭｇＯ微粒子による紫外光発光の確認）
本発明の前駆体焼成法で作製されたＭｇＯ微粒子を波長１７３ｎｍの真空紫外光により励起した際に発生する紫外線発光について、実際に測定を行って確認した。図８に、当該実験により測定された発光スペクトルを示す。【０１１０】
当図に示されるように、当該ＭｇＯ微粒子においては、２００ｎｍ〜３００ｎｍの波長領域において極大ピークの発光強度を有する紫外線の波形が確認できる。なお、当該ＭｇＯ微粒子においては、波長１４７ｎｍの真空紫外光により励起した場合でも、同様の紫外線発光が得られることが分かっている。【０１１１】
このような性質を有するＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄを蛍光体層に配設することにより、ＰＤＰパネル中のＸｅガスから発生した波長１４７ｎｍや１７３ｎｍの真空紫外光により、ＭｇＯ微粒子群１６が励起され、波長２００〜３００ｎｍの紫外光を発光する。これにより、蛍光体層を構成する蛍光体材料が励起され、輝度を向上させることができる。【０１１２】
なお、このような紫外線発光は、従来の気相酸化法で作製されたＭｇＯ微粒子ではほとんど確認されないか、相当に低い発光量に止まっている。このため、従来のＭｇＯ微粒子を蛍光体層に混在させても蛍光体の可視光発光について有効な作用は期待できない。
（比表面積について）
本発明のＭｇＯ微粒子について、ＭｇＯ前駆体を７００℃以上２０００℃未満の温度範囲で焼成して作製し、ＢＥＴ値の頻度を測定した。図９にその測定結果を示す。【０１１３】
比表面積（ＢＥＴ値）の測定はＢＥＴ法に基づき、ＭｇＯ微粒子の表面に吸着占有面積の分かったガス分子（Ｎ2）を吸着させ、その吸着量から求めて行った。【０１１４】
当図に示されるように、本発明のＭｇＯ微粒子のＢＥＴ値は、ＭｇＯ前駆体の種類や焼成プロファイル、焼成雰囲気等の各条件により若干変化するが、概ね１．０  ｍ2／ｇ以下、２．０ｍ2／ｇの範囲に収まり、大部分が１．０  ｍ2／ｇ以上１．６  ｍ2／ｇ以下の範囲内に集中する。【０１１５】
一方、気相酸化法で作製されたＭｇＯ微粒子は、ＢＥＴ値が７．０  ｍ2／ｇ程度である。【０１１６】
このように、前駆体焼成法で作製されたＭｇＯ微粒子は、気相酸化法で作製されたＭｇＯ微粒子よりも比表面積が小さい性質を有することが確認できる。この特徴により本発明のＭｇＯ微粒子では、放電空間１５中の不要ガスと接触する面積が従来よりも低減されるので、ガス吸着量が抑制され、経時的に優れた耐吸着性が発揮されるものと考えられる。【０１１７】
＜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１０は、本実施の形態２に係るＰＤＰ１ａを示す断面図である。【０１１８】
ＰＤＰ１ａは、フロントパネル２における表面層８の上にＭｇＯ微粒子群１６Ｘが配置され、表面層８とＭｇＯ微粒子群１６Ｘとの積層構造により保護層１７が形成された特徴を有する。ＭｇＯ微粒子群１６Ｘは、１６と同様にＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄを含んで構成されている。【０１１９】
このような構成を持つＰＤＰ１ａによれば、ＰＤＰ１と同様の効果が望めるほか、ＭｇＯ微粒子群１６Ｘの配設によって、さらに高い初期化輝点の抑制効果と、ＰＤＰ全体での輝度の向上が期待できる。【０１２０】
すなわち従来のＰＤＰでは、放電空間で放電ガスにより球面波として発生する波長１４７ｎｍや１７３ｎｍの真空紫外光は、フロントパネル側のＭｇＯからなる保護層においては実質的に何ら可視光発光に寄与されず、当該保護層に吸収されてしまう。そのため、球面波の真空紫外線のうち、蛍光体層に到達する一部の紫外線のみが蛍光体の可視光発光に供され、フロントパネル側に照射される残余の紫外線は可視光発光にほぼ寄与されずに無駄になっている。【０１２１】
これに対しＰＤＰ１ａでは、バックパネル９側に配された蛍光体層１４中のＭｇＯ微粒子群１６に加え、さらにフロントパネル２側に配された表面層８上のＭｇＯ微粒子群１６Ｘが、球面波として発生する波長１４７ｎｍや１７３ｎｍの紫外線発光により無駄なく照射される。このため、蛍光体層１４中の蛍光体粒子１６ａ〜１６ｄは、球面波の波長１４７ｎｍや１７３ｎｍの紫外線発光により直接励起されるのに加え、当該球面波の紫外線により励起されたバックパネル９側及びフロントパネル２側のＭｇＯ微粒子から、比較的長波長である波長２００〜３００ｎｍの紫外線発光を受けることができるので、効率よく励起される。その結果、蛍光体層１４中の蛍光体粒子はその全表面を利用して、豊富に可視光発光を生じる。【０１２２】
さらに、フロントパネル３及びバックパネル９の両方に配されたＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄは、ともに球面波として発生する紫外線発光を受けることで、放電空間１５内に大量の２次電子を放出する。これにより放電空間１５では、当該２次電子を利用して良好な規模の放電が形成される。【０１２３】
またＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄから発光される２００〜３００ｎｍの紫外光は、放電ガス中のＸｅガスから発生した１４７ｎｍや１７３ｎｍの真空紫外光から発生される紫外光よりも寿命が長い性質がある。このため、ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄから発生した紫外線が継続的に照射されることで、蛍光体層１４中の電子は比較的浅い準位に存在し続け、蛍光体の電子放出特性が向上するといった効果が得られる。【０１２４】
なお、ＰＤＰ１ａのさらなる特徴として、ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄを用いることで、放電遅れ及び放電遅れの温度依存性、並びに放電遅れの空間電荷依存性の問題についても改善を期待できる。【０１２５】
一般に、ＰＤＰの放電遅れの問題は、ＭｇＯを含む表面層において、ＭｇＯ微粒子の結晶中に２次電子放出特性が低い配向面のみが存在する場合に発生しうる。このような好ましくない配向面としては、（１００）面が該当すると考えられる。【０１２６】
しかしながらＰＤＰ１ａでは、表面層８上のＭｇＯ微粒子群１６Ｘに、特定２種配向面で囲まれたＮａＣｌ結晶構造のＭｇＯ微粒子１６ａ、１６ｂ、もしくは特定３種配向面で囲まれたＮａＣｌ結晶構造のＭｇＯ微粒子１６ｃ、１６ｄ、またはこれらのＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄを混合して用いるので、放電遅れに関する問題に対しても良好な効果を奏する。【０１２７】
すなわち、ＰＤＰ１ａの駆動時には、まず（１００）面及び（１１１）面の各特性がともに発揮されることによって、低温時（ＰＤＰの駆動初期や環境温度が低い地域での使用時）及び常温以上の高温時（駆動開始から一定時間経過後、又は環境温度が高い地域での使用時）の広い温度域にわたり、不純物ガスの吸着が防止され、安定した電子放出特性が維持されるともに、放電空間には豊富な電子が放出される。これにより、「放電遅れ」と「放電遅れの温度依存性」の各問題が効果的に抑制される。【０１２８】
さらに、（１１０）面を備えるＭｇＯ微粒子１６ｃ、１６ｄ固有の特性により、ＰＤＰ駆動初期において放電開始時に発生する空間電荷のアシストを受けなくても充分な電子放出特性が得られる。このため、維持放電期間において表示電極対６に印加するパルス数（維持パルス数）の大小に関わらず、安定した電子放出が実現される。これは、言い換えると、放電遅れの空間電荷依存性を低減できる効果である。【０１２９】
このようにＰＤＰ１ａでは、特定２種配向面を持つＭｇＯ微粒子を利用することによって、各配向面の特性を活かしつつ、相互に配向面の特性を補完させて、「放電遅れ」と「放電遅れの温度依存性」の抑制を行なうことができる。
さらに、特定３種配向面を持つＭｇＯ微粒子を利用することによって、各配向面の特性を活かしつつ、相互に配向面の特性を補完させて、「放電遅れ」と「放電遅れの温度依存性」に加えて「放電遅れの空間電荷依存性」の抑制も行え、一層良好な画像表示性能の発揮が期待できるものである。【０１３０】
＜その他の実施の形態＞
以下、その他の実施の形態３、４について、実施の形態１、２との差異を中心に説明する。【０１３１】
図１１は、実施の形態３のＰＤＰ１ｂの構成を示す断面図である。ＰＤＰ１ｂは、ＰＤＰ１ａとほぼ同様の構成であるが、表面層８を用いず、ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄからなるＭｇＯ微粒子群１６Ｘを誘電体層７の表面に直接配設した点が異なる。【０１３２】
このような構成を持つＰＤＰ１ｂでも、駆動時にはＭｇＯ微粒子群１６Ｘにおいて、２次電子放出特性の確保による初期化輝点の発生抑制と、可視光発光の高輝度化、並びに各放電セル毎の放電特性のバラツキの抑制等の各効果について、ＰＤＰ１ａとほぼ同様に奏される。さらに「放電遅れ」と「放電遅れの温度依存性」に加えて、「放電遅れの空間電荷依存性」の各抑制効果も期待できる。【０１３３】
また、ＰＤＰ１ｂでは、表面層８が無い分、フロントパネル２の可視光透過率が高められ、高い発光輝度を期待することができる。さらに、表面層８を形成するための薄膜形成工程が不要であり、ＰＤＰの構成と製造工程の簡略化とともに図る効果も期待できる。【０１３４】
図１２は、実施の形態４のＰＤＰ１ｃの構成を示す断面図である。ＰＤＰ１ｃは蛍光体層１４のバックパネル９側の底面において、ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄによりＭｇＯ微粒子群１６Ｙが形成された特徴を持つ。【０１３５】
このような構成のＰＤＰ１ｃによっても、ＰＤＰ１と同様の効果が期待できる。また、蛍光体層１４ではＭｇＯ微粒子群１６Ｙの下地層が配設された構成となるため、蛍光体層１４中の蛍光体粒子表面からバックパネル側に可視光発光がなされても、ＭｇＯ微粒子群１６Ｙによって当該可視光がフロントパネル２側に反射され、有効に画像表示に供されることとなる。その結果、より高い輝度で優れた画像表示性能が発揮されるのを期待できる。【０１３６】
なおＰＤＰ１ｃでは、図１２の構成に加え、さらに蛍光体層１４の層中にもＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄを分散させてもよい。【０１３７】
また、ＰＤＰ１、１ａ〜１ｃの各構成は、矛盾しない範囲で互いに組み合わせても良い。【０１３８】
＜ＰＤＰの製造方法＞
次に、各実施の形態におけるＰＤＰ１、２の製造方法例について説明する。ＰＤＰ１、１ａ〜１ｃの違いは、主に表面層８及び蛍光体層１４周辺の構成にあり、その他の部分の製造工程は共通している。
（ＭｇＯ微粒子の製造方法）
ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄを得るためには、一例として、高純度のマグネシウム化合物（ＭｇＯ前駆体）を高温の酸素含有雰囲気（７００℃以上）で均一に熱処理して焼成する。【０１３９】
ＭｇＯ前駆体に利用できるマグネシウム化合物には、水酸化マグネシウムをはじめ、マグネシウムアルコキシド、マグネシウムアセチルアセトン、硝酸マグネシウム、塩化マグネシウム、炭酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、シュウ酸マグネシウム、酢酸マグネシウム等が挙げられる。本発明では、これらの内のいずれか１種以上（２種以上を混合して用いてもよい）を選ぶことができる。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が、このような水和物を用いてもよい。【０１４０】
さらに、ＭｇＯ前駆体として用いるマグネシウム化合物の純度は９９．９５％以上が好ましく、９９．９８％以上が一層好ましい。これはマグネシウム化合物に、アルカリ金属、ホウ素、珪素、鉄、アルミニウム等の不純物元素が多く存在すると、熱処理時（特に焼成温度が高い場合）に、粒子間の融着や焼結が起こり、結晶性の高いＭｇＯ微粒子が成長しにくいのに対して、高純度マグネシウム化合物を用いれば、その問題を防ぐことができるからである。【０１４１】
このような高純度のＭｇＯ前駆体を酸素含有雰囲気で焼成すると、作製されるＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄの純度も９９．９５％以上、あるいは９９．９８％以上の高純度となる。【０１４２】
次に焼成温度の設定を行なう場合、７００℃以上が好ましく１０００℃以上が一層好ましい。これは、焼成温度が７００℃を下回る温度では、結晶面が十分発達せず欠陥が多くなり、微粒子への不純物ガスの吸着が多くなるためである。ただし、焼成温度が２０００℃より高温に達すると、酸素抜けが生じてしまい、結果としてＭｇＯの欠陥が多くなるため吸着が生じる。このため、１８００℃以下が好ましい。
ここで、７００℃以上２０００℃以下の焼成温度条件で焼成を行なった場合、特定２種及び３種配向面で囲まれたＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄがともに生成される。本発明者による別の実験により、およそ１５００℃以上の温度で焼成を行うと、（１１０）面が縮小していく傾向がみられることが分かった。したがって、特定３種配向面で囲まれたＭｇＯ微粒子１６ｃ、１６ｄの生成頻度を上げるためには、７００℃以上１５００℃未満の焼成温度が好ましい。一方、特定２種配向面で囲まれたＭｇＯ微粒子１６ａ、１６ｂの生成頻度を上げるためには、１５００℃以上２０００℃以下の焼成温度が好ましい。【０１４３】
なお、各ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄは、選別工程を経ることによって互いに分離することも可能である。【０１４４】
ここで、ＭｇＯ前駆体としての水酸化マグネシウムを液相方法で作製する工程、及び、その水酸化マグネシウムを用いてＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄを含む粉体を作製する工程について具体的に説明する。【０１４５】
（１）出発原料として、純度９９．９５％以上のマグネシウムのアルコキシド（Ｍｇ（ＯＲ）2）やマグネシウムのアセチルアセトンを準備する。これらを溶かした水溶液に少量の酸を加えて加水分解することによって、ＭｇＯ前駆体である水酸化マグネシウムのゲルを作製する。そして、当該ゲルを空気中で７００℃以上２０００℃以下で焼成して脱水することにより、ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄを含む粉体が作製される。【０１４６】
（２）純度９９．９５％以上の硝酸マグネシウム（Ｍｇ（ＮＯ3）2）を出発原料とし、これを溶かした水溶液を用意する。そして、この水溶液にアルカリ溶液を添加して、水酸化マグネシウムの沈殿物を作製する。次に、水酸化マグネシウムの沈殿物を水溶液から分離し、空気中で７００℃以上２０００℃以下で焼成して脱水することにより、ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄを含む粉体が作製される。【０１４７】
（３）純度９９．９５％以上の塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ2）を出発原料とし、これを溶かした水溶液を用意する。そして、この水溶液に水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）2）を加えることによって、ＭｇＯ前駆体である水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）2）を沈殿させる。この沈殿物を水溶液から分離し、空気中で７００℃以上２０００℃以下で焼成して脱水することにより、ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄを含む粉体が作製される。【０１４８】
上記した各液相方法（１）〜（３）では、純度９９．９５％以上の（Ｍｇ（ＯＲ）2）、（Ｍｇ（ＮＯ3）2）あるいは、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ2）水溶液に、酸やアルカリを濃度コントロールしながら添加して加水分解することによって、非常に細かい水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）2）の沈殿物を作ることができる。この沈殿物を空気中で７００℃以上で焼成することによって、Ｍｇ（ＯＨ）2からＨ2Ｏ（水）が脱離し、ＭｇＯの粉体が形成される。この方法で生成されるＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄを含む粉体は、結晶学的に欠陥が少ないため、炭化水素系ガスの吸着が起こりにくい構成になっている。【０１４９】
ここで、一般に気相酸化法で作製されるＭｇＯ微粒子は、粒径に比較的バラツキがある。
このため従来の製造工程では、均一な放電特性を得るために、一定の粒径範囲の粒子を選別する分級工程が必要である（例えば特開２００６−１４７４１７号公報に記載）。【０１５０】
これに対し本発明では、ＭｇＯ前駆体を焼成してＭｇＯ微粒子を得るが、当該ＭｇＯ微粒子は、従来よりも粒径が均一で且つ一定の粒径範囲に収まっている。具体的には、本発明で作製されるＭｇＯ微粒子のサイズは３００ｎｍ〜２μｍの範囲に収まっている。このため、気相酸化法で作製された結晶よりも比表面積が小さい粒子が得られる。このことは、本発明のＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄが耐吸着性に優れている一つの要因であり、電子放出性能を向上させていると考えられる。また、これにより本発明では、不要な微粒子を振り分ける分級工程を省略することも可能であり、工程の簡略化により製造効率及びコストの面で非常に有利な面がある。【０１５１】
なお、ＭｇＯ前駆体であるＭｇ（ＯＨ）2は、六方晶系の化合物であり、ＭｇＯが取り得る立方晶系の８面体構造とは異なっている。従って、Ｍｇ（ＯＨ）2が熱分解してＭｇＯの結晶を生成する結晶成長過程は複雑であるが、六方晶系のＭｇ（ＯＨ）2の形態を残しながらＭｇＯが形成されるため、結晶面として（１００）面及び（１１１）面、さらに、これらに加えて（１１０）面が形成されるものと考えられる。【０１５２】
これに対して、気相合成法でＭｇＯを形成する場合は、ある特定面だけが成長しやすい。例えば、不活性ガスが満たされた槽中で、Ｍｇ（マグネシウム金属）を高温に加熱しながら酸素ガスを少量流し、Ｍｇを直接酸化させてＭｇＯの粉体を形成する方法では、結晶の成長過程で、Ｍｇが酸素を取り込みながら（１００）面のみが表面に現れ、その他の配向面は成長しにくい。【０１５３】
その他のＭｇＯ微粒子の製造方法として、水酸化マグネシウムを焼成する方法と同様、ＭｇＯ前駆体として、マグネシウムのアルコキシド、硝酸マグネシウム、塩化マグネシウム、炭酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、シュウ酸マグネシウム、酢酸マグネシウム等のＮａＣｌ型（立方晶系）でないマグネシウム化合物を用いて、直接７００℃以上の高温で、熱平衡的に熱分解する工程を実施しても良い。これらの工程によれば、Ｍｇ元素に配位している（ＯＲ）2基、Ｃｌ2基、（ＮＯ3）2基、ＣＯ3基、Ｃ2Ｏ4基等が脱離する際に、（１００）面だけでなく（１１０）面や（１１１）面も表面に現れる機構が働くことにより、特定２種配向面又は特定３種配向面で囲まれたＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄを含む粉体が得られる。【０１５４】
（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３の面上に、表示電極対６を作製する。ここでは印刷法によって表示電極対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。【０１５５】
まず、ＩＴＯ、ＳｎＯ2、ＺｎＯ等の透明電極材料を最終厚み約１００ｎｍで、ストライプ等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。【０１５６】
一方、Ａｇ粉末と有機ビヒクルに感光性樹脂（光分解性樹脂）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４１、５１の上に重ねて塗布し、形成するバスラインのパターンに合わせた開口部を有するマスクで覆う。そして、当該マスク上から露光し、現像工程を経て、５９０〜６００℃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μｍ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１００μｍの線幅が限界とされていたスクリーン印刷法に比べ、３０μｍ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。【０１５７】
次に、表示電極対６の上から、軟化点が５５０℃〜６００℃の鉛系あるいは非鉛系の低融点ガラスやＳｉＯ2材料粉末とブチルカルビトールアセテート等からなる有機バインダーを混合したペーストを塗布する。そして５５０℃〜６５０℃程度で焼成し、最終厚みが膜厚数μｍ〜数十μｍの誘電体層７を形成する。【０１５８】
ここで、ＰＤＰ１、１ａ、１ｃを作製する場合は、次に誘電体層の表面に所定の厚みの表面層を成膜する。成膜方法は蒸着法を用い、酸素雰囲気中において、ピアス式電子ビームガンを加熱源として、上記蒸着源を加熱して行う。成膜時の電子ビーム電流量、酸素分圧量、基板温度等は成膜後の表面層の組成に大きな影響を及ぼさないため、任意設定で構わない。なお表面層の成膜方法は、上記ＥＢ法に限定するものではなく、その他の方法、例えばスパッタ法、イオンプレーティング法等、各種薄膜法を利用してもよい。【０１５９】
さらに、ＰＤＰ１ａ〜１ｃを作製する場合には、誘電体層７または表面層８の表面にＭｇＯ微粒子群１６Ｘを形成する。ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄを含む溶剤をスクリーン印刷法やスプレー法等により塗布し、その後に溶媒を除去し、十分乾燥させるとＭｇＯ微粒子群１６Ｘが形成できる。【０１６０】
以上でフロントパネル２が作製される。
（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μｍ（例えば約５μｍ）のデータ電極１１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、各種金属の炭化物や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。【０１６１】
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℃以下に設定する。【０１６２】
続いて、データ電極１１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ＳｉＯ2材料からなるガラスペーストを厚さ約２０〜３０μｍで塗布して焼成し、誘電体層１２を形成する。
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。この隔壁１３は、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。【０１６３】
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の表面に赤色（Ｒ）蛍光体、緑色（Ｇ）蛍光体、青色（Ｂ）蛍光体のいずれかの蛍光体層１４を作製する。【０１６４】
なお、ＰＤＰ１ｃを作製する場合は、ＭｇＯ微粒子を溶媒に分散させてなる分散液を誘電体層１２の表面に塗布し、これを乾燥させてＭｇＯ微粒子群１６Ｙを配設しておく。【０１６５】
ＲＧＢ各色蛍光体には次の組成のものが利用できる。【０１６６】
赤色蛍光体；Ｙ2Ｏ3；Ｅｕ3+
緑色蛍光体；Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ
青色蛍光体；ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+
蛍光体層の形成方法としては、静電塗布法、スプレー法、スクリーン印刷法等、いずれかの公知の方法が採用できる。【０１６７】
このうち静電塗布法を用いる場合は、エチルセルロース、α−ターピネオールをそれぞれ溶媒、溶剤として用い、これに平均粒径２．０μｍの蛍光体粉体と粉体とを添加し、サンドミルで混合する。これにより１５×１０−3Ｐａ・ｓ程度の粘度の蛍光体インクを作製する。この蛍光体インクはサーバー内に投入し、ポンプにて径６０μｍのノズルから噴射させ、隣接する隔壁間に塗布する。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。塗布終了後は蛍光体インクを５００℃で１０分間焼成し、溶媒・溶剤を除去する。これによりＭｇＯ微粒子群１６Ｘが層中に分散された蛍光体層１４が形成される。【０１６８】
また、蛍光体層の表面１４０にＭｇＯ微粒子を配設する場合には、ＭｇＯ微粒子を溶媒に分散させてなる分散液を作製し、これを静電塗布法、スプレー法、スクリーン印刷法等で散布させた後、乾燥させて定着させることにより形成できる。【０１６９】
（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（１．０×１０−4Ｐａ）程度に排気し、大気や不純物ガスを取り除く。そして当該内部に所定の圧力（ここでは６６．５ｋＰａ〜１０１ｋＰａ）でＮｅ−Ｘｅ系やＨｅ−Ｎｅ−Ｘｅ系、Ｎｅ−Ｘｅ−Ａｒ系等のＸｅ混合ガスを放電ガスとして封入する。混合ガス中のＸｅ濃度は１５％〜１００％とする。【０１７０】
以上の工程を経ることにより、ＰＤＰ１、１ａ〜１ｃが完成する。【０１７１】
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をソーダライムガラスからなるものとしたが、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い。
＜性能評価実験＞
次に、本発明の実施例を比較例とともに作製して、本発明の性能評価試験を行った。その結果について以下に示す。なお、当然ながら実施例の構成及び性能評価試験の方法は、本発明を何ら限定するものではない。
［実験１］
気相酸化法及び前駆体焼成法で作製されたＭｇＯ微粒子を量を変えて蛍光体成分と組み合わせ、蛍光体層として配設したＰＤＰを駆動することにより、ＭｇＯ微粒子の重量濃度と輝度変化の関係について調べた。蛍光体には一般的な蛍光特性を有する青色蛍光体のＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕを用いた。ＭｇＯ微粒子としては、水酸化マグネシウムを前駆体として、各々１２００℃及び１０００℃で焼成することにより作製した実施例のＭｇＯ微粒子１、２を用意し、気相酸化法により作製した比較例のＭｇＯ微粒子３を用意した。用意したＭｇＯ微粒子１〜３の各ＢＥＴ値は、同順に１．０ｍ2／ｇ、２．０ｍ2／ｇ、７．１ｍ2／ｇであった。【０１７２】
当該実験の結果を図１３に示す。当図に示されるように、ＭｇＯ微粒子３では混合量が増すにつれて輝度が急激に減少し、蛍光体層全体における重量濃度が１０ｗｔ％に達すると、輝度が８割程度まで低下することが確認できる。これは、蛍光体から発光される可視光が、ＭｇＯ微粒子により遮蔽または乱反射され、結果として良好にフロントパネル側から取り出すことができなくなり、輝度が減少するためと考えられる。【０１７３】
また、気相酸化法で作製されたＭｇＯ微粒子３は、粒径のバラツキが比較的大きく、微視的には粒径が大きい結晶粒子の周囲に、粒径の小さい微細粒子が多数存在しているため、ＢＥＴ値が大きい。このようなＭｇＯ微粒子を用いると、不要な可視光の散乱が生じ、画像表示性能に悪影響が生じるおそれがある。【０１７４】
これに対して、ＭｇＯ微粒子１及び２では、ＢＥＴ値がそれぞれ１．０ｍ2／ｇ、２．０ｍ2／ｇに低く調整され、蛍光体層全体における重量濃度が１０ｗｔ％程度に達しても、輝度劣化はＭｇＯ微粒子３に比べてそれほど見られなかった。これは、ＭｇＯ微粒子１及び２では、蛍光体から球面状に発光される可視光が、蛍光体層の空隙に存在するＢＥＴ値の小さいＭｇＯ微粒子によって良好に反射され、その際に乱反射も防止されるので、ＭｇＯ微粒子３に比べて輝度低下の要因が補填されたものと考えられる。この可視光の反射の効果は、ＢＥＴ値が小さいほど大きく、また、蛍光体からの可視光の乱反射もＢＥＴ値が小さいほど抑えられることが分かっている。【０１７５】
また、ＢＥＴ値が１．０ｍ2／ｇであるＭｇＯ微粒子１の場合では、ＭｇＯ微粒子の重量濃度とともに輝度が上昇し、グラフでは５ｗｔ％程度の時に輝度が最大になる。従って、実際の輝度の最大値は、５ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲内に収まっていると考えられる。このようにＭｇＯ微粒子１及び２ではＭｇＯ微粒子の重量濃度が増しても輝度が低下しにくいが、これは当該微粒子が放電空間から受ける波長１４７ｎｍ或いは１７３ｎｍの紫外線により励起され、微粒子自身も波長２００〜３００ｎｍ紫外線を発光するため、これに取り囲まれた蛍光体粒子が良好に可視光発光し、一層の輝度向上にかかる効果が得られたのが要因と考えられる。【０１７６】
なお、気相酸化法で作製されたＭｇＯ微粒子（ＭｇＯ微粒子３）は、前駆体焼成法で作製されたＭｇＯ微粒子（ＭｇＯ微粒子１、２）に比べて２次電子放出が小さい。その結果、初期化輝点の発生を効果的に防止し、所望の効果を得る為には、前駆体焼成法で作製されたＭｇＯ微粒子よりも多量に蛍光体層に配設しなければならない。しかし、気相酸化法で作製されたＭｇＯ微粒子では、上記グラフに示されたように、ＭｇＯ微粒子の重量濃度が増えると輝度が減小する問題が生じる。従って、初期化輝点の発生を防止するとともに、輝度の向上を両立して図るためには、本発明のように前駆体焼成法で作製されたＭｇＯ微粒子を用いることが望ましい。
［実験２］
次に、実施例及び比較例のサンプル１〜８のＰＤＰを用意し、初期化輝点の発生率と輝度を調べた。サンプル２〜４（実施例１〜３）は実施の形態１のＰＤＰ１に準じて作製し、サンプル６〜８（実施例４〜６）は実施の形態２のＰＤＰ１ａの構成に準じて作製した。【０１７７】
初期化輝点の発生率は、画像処理でＲＧＢに分解し、単位面積当たりの発光面積を算出することで測定した。まず、各サンプルのＰＤＰに初期化輝点を発生させ、画像としてＰＣに取り込み、ＲＧＢに分解する。そして、ＲＧＢに分解された画像において発光強度の閾値を決め、その閾値を越えるかどうかで発光の有無を決定し、単位面積あたりに発光している部分の面積で、初期化輝点の発生率を算出した。【０１７８】
輝度の測定は、各サンプルのＰＤＰを放電維持電圧１８０Ｖ、周波数２００ｋＨｚで駆動し、輝度計を用いて測定した。【０１７９】
各サンプルは以下のように調整した。【０１８０】
サンプル１（比較例１）：最も基本的なＰＤＰの従来構成として、バックパネル側の蛍光体にも、フロントパネル側の誘電体層にもＭｇＯ微粒子を配設しない構造とした。【０１８１】
サンプル２（実施例１）：バックパネル側の蛍光体層には、０．５ｗｔ％の割合で水酸化マグネシウムを前駆体として、各々１２００℃焼成することにより作製されたＭｇＯ微粒子を配設し、フロントパネル側の誘電体層にはＭｇＯ微粒子を配設しない構造とした。【０１８２】
サンプル３（実施例２）：バックパネル側の蛍光体層には、２ｗｔ％の割合で水酸化マグネシウムを前駆体として、各々１２００℃焼成することにより作製されたＭｇＯ微粒子を配設し、フロントパネル側の誘電体層にはＭｇＯ微粒子を配設しない構造とした。【０１８３】
サンプル４（実施例３）；バックパネル側の蛍光体層には、１０ｗｔ％の割合で水酸化マグネシウムを前駆体として、各々１２００℃焼成することにより作製されたＭｇＯ微粒子を配設し、フロントパネル側の誘電体層にはＭｇＯ微粒子を配設しない構造とした。【０１８４】
サンプル５（比較例２）：バックパネル側の蛍光体層にはＭｇＯ微粒子を配設せず、フロントパネル側の誘電体層には、前駆体焼成によって作製された酸化マグネシウム微粒子を配設した構成とした。【０１８５】
サンプル６（実施例４）：バックパネル側の蛍光体層には、０．５ｗｔ％の割合で水酸化マグネシウムを前駆体として、各々１２００℃焼成することにより作製されたＭｇＯ微粒子を配設し、フロントパネル側の誘電体層には、前駆体焼成によって作製された酸化マグネシウム微粒子を配設する構造とした。【０１８６】
サンプル７（実施例５）：バックパネル側の蛍光体層には、２ｗｔ％の割合で水酸化マグネしウムを前駆体として、各々１２００℃焼成することにより作製されたＭｇＯ微粒子を配設し、フロントパネル側の誘電体層には、前駆体焼成によって作製された酸化マグネシウム微粒子を配設する構造とした。
サンプル８（実施例６）：バックパネル側の蛍光体層には、１０ｗｔ％の割合で水酸化マグネしウムを前駆体として、各々１２００℃焼成することにより作製されたＭｇＯ微粒子を配設し、フロントパネル側の誘電体層には、前駆体焼成によって作製された酸化マグネシウム微粒子を配設する構造とした。【０１８７】
上記の条件で行った各サンプルＰＤＰついて、初期化輝点の発生頻度に関する測定結果を図１４、輝度に関する測定結果を図１５にそれぞれ示す。この図１４及び図１５は、いずれもサンプル１の測定値に対する比較値としてグラフ化したものである。【０１８８】
図１４に示す結果から、実施の形態１に相当する構成のサンプル２、３、４（実施例１、２、３）では、サンプル１（比較例１）に比べて初期化輝点の発生頻度が減少しており、ＰＤＰとして特に優れた性能を有することが確認できた。これは、蛍光体成分と前駆体焼成法で作製したＭｇＯ微粒子とを組み合わせることで、蛍光体層全体における２次電子放出係数γを従来よりも飛躍的に増大できたためと考えられる。さらに、蛍光体層中のＭｇＯ微粒子の重量濃度が増加するに従い、初期化輝点の発生頻度が顕著に減少することが分かった。【０１８９】
一方、図１５に示す結果から、実施の形態１の構成に相当するサンプル２、３、４（実施例１、２、３）では、サンプル１（比較例１）に比べて輝度が高くなっており、ＰＤＰとして特に優れた画像表示性能が発揮されているのが確認できる。なお当該実験結果では、蛍光体層におけるＭｇＯ微粒子の重量濃度が２ｗｔ％の場合に最も高い輝度が得られる結果となった。【０１９０】
さらに、実施の形態２に相当する構成のサンプル６、７、８（実施例４、５、６）においても、サンプル５（比較例２）に比べて初期化輝点の発生頻度が減少しており、良好な特性を有することが確認できた（図１４）。またサンプル６、７、８（実施例４、５、６）は、サンプル２、３、４（実施例１、２、３）と比較すると、初期化輝点の改善と輝度の向上ついて、一層の良好な性能を有することが確認できた（図１４、図１５）。【０１９１】
このように各実施例では、比較例とは異なり、前駆体焼成法により形成されたＭｇＯ微粒子が蛍光体成分と混在している。このため、蛍光体は放電ガス中で生じる紫外線の他に、前記ＭｇＯ微粒子によっても紫外線励起されるので、可視光発光を効率的に生ずることができ、高い輝度での発光が可能となっている。また、各実施例では、蛍光体により一旦生じた可視光発光が、前記ＭｇＯ微粒子により良好にフロントパネル側に反射され、画像表示に供されるようになっていることも、優れた輝度が得られる要因と思われる。【０１９２】
なお、蛍光体層中のＭｇＯ微粒子の重量濃度が増大すると、当該ＭｇＯ微粒子によって蛍光体粒子で発生した可視光の遮光効果が大きくなる。従ってＭｇＯ微粒子を蛍光体層に添加する場合は、単にその重量濃度を多く設定して輝度向上の効果を図ろうとするのではなく、可視光の遮光効果も想定した上で最大輝度が得られるように、これら２つの効果の兼ね合いにより調整すべきである。【０１９３】
以上の各実験結果から、本願発明の優位性が確認された。
＜その他の事項＞
上記各実施の形態におけるＰＤＰでは、ＭｇＯ微粒子として１６ａ〜１６ｄを用いる例を示したが、本発明はこれら４種のＭｇＯ微粒子の全てを同時に用いる必要はない。このため、前述したＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄ、１６ａ１、１６ａ２、１６ｂ１、１６ｂ２、１６ｃ１、１６ｄ１の内の１種以上を用いればよい。
【産業上の利用可能性】
【０１９４】
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ピュータ用の表示装置等に利用することが可能である。【０１９５】
また本発明では、Ｘｅ分圧の高い構成や微細セル構成の場合でも初期化輝点の発生が抑制されるので、画質が温度環境に影響されにくい高画質なディスプレイとして利用することができる。
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年12月24日(2009.12.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種ディスプレイに用いられるプラズマディスプレイパネルとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイビジョンやＨＤ−ＴＶをはじめとする高精細、高品位で大画面のテレビに期待が高まっている中で、プラズマディスプレイパネル（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ、以下、「ＰＤＰ」という。）表示装置は、大型で薄型軽量を実現できるカラー表示デバイスとして注目されている。
図１６は、一般的なＡＣ型ＰＤＰの放電単位である、放電セルの構造を示す模式的な組図である。図１６に示すＰＤＰ１ｘは、フロントパネル２及びバックパネル９を互いに貼り合わせて構成される。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が複数対にわたり併設され、当該表示電極対６を覆うように、誘電体層７および保護層８が順次積層されている。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、ガラス軟化点が５５０℃〜６００℃程度の範囲の低融点ガラスから形成され、ＡＣ型ＰＤＰ特有の電流制限機能を有する。
表面層８は、駆動時に放電空間１５で発生するプラズマ放電のイオン衝突から上記誘電体層７及び表示電極対６を保護すると共に、放電空間１５に２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２次電子放出特性、耐スパッタ性、光学透明性に優れる酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の材料で構成され、真空蒸着法や印刷法で厚み０．５μｍ〜１μｍ程度で成膜される。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、２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。バックパネルガラス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におい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）１３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各色のいずれかの色の蛍光体材料を含む蛍光体インクが塗布され、焼成されることで、蛍光体層１４（蛍光体層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂ）が形成されている。
【０００５】
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、その両パネルの周囲で封着される。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ＰＤＰ１ｘが構成される。
このＰＤＰ１ｘの駆動方法としては、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。
【０００６】
ここで、従来のＰＤＰにおいては以下の課題が存在する。
第一の問題として、初期化輝点の発生の問題がある。
従来、ＰＤＰでは各サブフィールドの初期化期間において、全表示セルを初期化してコントラスト比を向上させるために、弱放電（初期化放電）と呼ばれる弱い小さな放電を安定的に行う必要がある。このためＰＤＰでは通常、電圧−時間推移がゆるやかに傾斜して上下するランプ波形を、フロントパネル側の走査電極とバックパネル側のデータ電極との間に印加し、小さな放電電流を定常的に流すことにより、弱放電が安定化するように調節される。
【０００７】
しかし、初期化期間の上りランプ波形印加時における放電は、バックパネル側のデータ電極あるいは２次電子放出係数が小さい蛍光体側がカソードとなる放電であるので、放電開始電圧が高くなりやすい。このため、時として弱放電の発生が不安定となり、強放電が発生しうる。強放電は、映像に無関係な誤発光（初期化輝点）となり、画面上で点状や線状の不要な輝点として発生し、画像表示性能を著しく低下させる原因となる。
【０００８】
また、ＰＤＰでは輝度向上を図る目的で、放電ガス組成中のＸｅ濃度を高める対策がなされる場合がある。しかし、このようにＸｅ濃度が高くなると、初期化輝点が生じやすくなる問題もある。
第二の問題として、ＰＤＰにおける各色の放電セルが、互いの２次電子放出特性においてバラツキを生じる問題がある。
【０００９】
すなわち従来のＰＤＰにおいては、組成が異なるＲ、Ｇ、Ｂのいずれかの色の蛍光体材料を各色蛍光体層毎に用いているため、色の異なる放電セル同士で、各蛍光体材料の２次電子放出特性による放電特性のバラツキが存在する。このようなバラツキは、パネル全体での画像表示特性に悪影響を及ぼしうるので、これを改善すべき問題がある。
第三の問題として、ＰＤＰの駆動時に、放電ガスから発生する真空紫外光の一部がＭｇＯ層に吸収されてしまい、輝度向上が図りにくい問題がある。
【００１０】
すなわち、ＭｇＯからなる保護層を持つＰＤＰでは、駆動時にＮｅ−Ｘｅ系等の放電ガスから発生する１４７ｎｍや１７３ｎｍの真空紫外光が、放電空間内において球面波として発光する。このような球面波のうち、バックパネル側に配設された蛍光体層に達する真空紫外光は、当該蛍光体層中の蛍光体成分により可視光発光に供されるが、蛍光体層以外に照射される真空紫外光を可視光発光の発生に寄与させることができれば、効率の良い可視光発光の発生を促進して輝度の向上が期待できる。しかし、フロントパネル側で放電空間に広く面する前記保護層では、主として蛍光体層とは無関係に真空紫外光が吸収されてしまう。この結果、フロントパネル側に照射される真空紫外光は、実質的に蛍光体層において、可視光発光に寄与することができない問題がある。
【００１１】
初期化輝点の対策には、蛍光体層に、蛍光体層を構成する蛍光体材料よりも２次電子放出係数γが高い粒子状の粉体を付着させ、初期化輝点の発生を改善する試みがなされている（特許文献１）。その他、誘電体層上や真空蒸着方法やスパッタ法で成膜したＭｇＯ膜上に、気相酸化法で作製したＭｇＯ微粒子を塗布して、ＭｇＯ微粒子から放射される紫外線で蛍光体層を可視光発光させ、輝度を向上させる試みがある（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】ＷＯ０６／０３８６５４号公報
【特許文献２】特開２００６−５９７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記いずれの従来技術によっても、実際に初期化輝点の発生を有効に抑制できるとは言い難く、この問題を効果的に達成するのは困難である。
また、初期化輝点の発生を抑制するとともに、輝度向上を図り、且つ、各色放電セル間における放電特性のバラツキをも解消することは、優れた画像表示性能を持つＰＤＰを得る上で重要であるが、非常に実現が困難であるとされている。
【００１４】
このように現状のＰＤＰでは、未だいくつかの解決すべき余地が存在する。
本発明は、以上の課題に鑑みなされたものであって、第一の目的として、蛍光体層を改質して初期化輝点の発生を抑制するとともに、各色の放電セル間における放電特性バラツキを解消し、優れた画像表示性能の発揮が期待できるプラズマディスプレイパネルとその製造方法を提供する。
【００１５】
また、第二の目的として、上記課題解決に加え、フロントパネル側でも放電空間で発生した紫外線発光を利用して、可視光発光の発生を促進し、輝度の向上が期待できるプラズマディスプレイパネルとその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明は、片面に蛍光体層が形成された第一基板が、前記片面において、放電空間を介して第二基板と対向に配置され、第一基板及び第二基板の周囲が封着されたプラズマディスプレイパネルであって、蛍光体層は、蛍光体成分と、（１００）面及び（１１１）面とで囲まれた結晶構造を有する酸化マグネシウム微粒子を含む酸化マグネシウム微粒子群とを含んでなり、酸化マグネシウム微粒子群が蛍光体層における、当該層内部または放電空間に臨む表面、或いは背面基板側の当該層底部、の少なくとも何れかの領域に配設された構成とした。
【００１７】
ここで、第二基板の片面には、放電空間に臨む表面領域に、前記酸化マグネシウム微粒子と同一の結晶構造を有する酸化マグネシウム微粒子を含む酸化マグネシウム微粒子群を配設することもできる。
また、第二基板の前記片面には、複数の電極と、当該複数の電極を覆うように誘電体層とが配設され、前記酸化マグネシウム微粒子群は、前記誘電体層表面に対して直接、または保護層を介して配設された構成とすることもできる。
【００１８】
なお、本発明の酸化マグネシウム微粒子は、６面体構造を有し、更に少なくとも１つの切頂面を有する構成とすることができる。この場合、酸化マグネシウム微粒子は、主要面に（１００）面、切頂面に（１１１）面を有する構成とすることができる。
また、酸化マグネシウム微粒子は、８面体構造を有し、更に少なくとも１つの切頂面を有する構成とすることができる。この場合、酸化マグネシウム微粒子は、主要面に（１１１）面、切頂面に（１００）面を有する構成とすることができる。
【００１９】
また、本発明の酸化マグネシウム微粒子は、（１００）面に相当する６面及び（１１１）面に相当する８面を持つ１４面体とすることもできる。この場合、酸化マグネシウム微粒子は、主要面に（１００）面、切頂面に（１１１）面を持つ構成とすることができる。或いは、この場合の酸化マグネシウム微粒子は、主要面に（１１１）面、切頂面に（１００）面を持つ構成とすることも可能である。
【００２０】
さらに本発明は、片面に蛍光体層が形成された第一基板が、前記方面において、放電空間を介して第二基板と対向に配置され、第一基板及び第二基板の周囲が封着されたプラズマディスプレイパネルであって、蛍光体層は、蛍光体成分と、（１００）面、（１１０）面、（１１１）面とで囲まれた結晶構造を有する酸化マグネシウム微粒子を含む酸化マグネシウム微粒子群とを含んでなり、酸化マグネシウム微粒子群が蛍光体層における、当該層内部または放電空間に臨む表面、或いは背面基板側の当該層底部、の少なくとも何れかの領域に配設された構成とした。
【００２１】
ここで、第二基板の片面には、放電空間に臨む表面領域に、前記酸化マグネシウム微粒子と同一の結晶構造を有する酸化マグネシウム微粒子を含む酸化マグネシウム微粒子群を配設することもできる。
また、第二基板の前記片面には、複数の電極と、当該複数の電極を覆うように誘電体層とが配設され、前記酸化マグネシウム微粒子群は、前記誘電体層表面に対して直接、または保護層を介して配設された構成とすることもできる。
【００２２】
ここで、本発明の酸化マグネシウム微粒子は、６面体構造を有し、更に少なくとも１つの切頂面と、少なくとも１つの斜方面とを有する構成とすることもできる。この場合、酸化マグネシウム微粒子は、主要面に（１００）面、切頂面に（１１１）面、斜方面に（１１０）面を持つ構成とすることもできる。
或いは、本発明の酸化マグネシウム微粒子は、８面体構造を有し、更に少なくとも１つの切頂面と、少なくとも１つの斜方面とを有する構成とすることもできる。この場合、酸化マグネシウム微粒子は、主要面に（１１１）面、切頂面に（１００）面、斜方面に（１１０）面を持つ構成とすることもできる。
【００２３】
また、本発明の酸化マグネシウム微粒子は、（１００）面に相当する６面及び（１１０）面に相当する１２面、並びに（１１１）面に相当する８面を持つ２６面体の構成とすることもできる。この場合、酸化マグネシウム微粒子は、主要面に（１１１）面、斜方面に（１１０）面、切頂面に（１００）面を持つ構成とすることができる。或いは、この場合の酸化マグネシウム微粒子は、主要面に（１００）面、斜方面に（１１０）面、切頂面に（１１１）面を持つ構成とすることもできる。
【００２４】
なお、本発明におけるＭｇＯ微粒子は、ＭｇＯ前駆体の焼成生成物として構成することが望ましい。また当該ＭｇＯ微粒子は、一次粒子の粒径が３００ｎｍ以上が好適である。さらにＢＥＴ値については２．０ｍ2以下が理想的である。
【発明の効果】
【００２５】
以上の構成を持つ本発明のＰＤＰでは、駆動時において、放電空間で発生した紫外線が蛍光体層に到達すると、蛍光体粒子の間隙に充填された特定配向面を有するＭｇＯ微粒子が当該紫外線を受け、優れた２次電子放出特性を発揮する。これにより、初期化期間では、蛍光体層から放電空間に向けて豊富な２次電子が放出され、弱放電がスムーズに発生する。これにより理想的な弱放電がなされ、不要な強放電（初期化輝点）の発生を抑制することができる。
【００２６】
また、本発明のＭｇＯ微粒子は放電に伴って紫外線発光するので、蛍光体は放電空間で生じた紫外線照射に加え、蛍光体層中のＭｇＯ微粒子による紫外線照射によっても励起され、効率よく可視光発光を生じることができる。ここで蛍光体層中では、蛍光体粒子の周囲を囲繞するＭｇＯ微粒子によって、蛍光体粒子をその周囲から効率よく励起でき、且つ乱反射を防いで適切に可視光を反射できるので、高輝度の可視光発光が期待できる。
【００２７】
さらに、本発明におけるＭｇＯ微粒子は蛍光体に比して十分に高い２次電子放出特性を有するため、これを蛍光体層に配設することで、各色蛍光体層の各蛍光体成分に起因する放電特性のバラツキを相対的に小さくできる。その結果、ＰＤＰ全体の各色放電セル間で放電特性を揃えることができ、安定した画像表示性能が発揮される。
また、本発明ではさらに、フロントパネル（第二基板）側にＭｇＯ微粒子群を配設することにより、蛍光体層中の蛍光体は、放電空間で発生する球面波の紫外線照射により直接励起されるのに加え、当該球面波の紫外線照射により励起されたバックパネル側及びフロントパネル側のＭｇＯ微粒子からも紫外線発光を受けるので、いっそう効率よく励起される。その結果、蛍光体層では豊富な可視光発光が発生し、且つ、高い輝度で良好な画像表示性能が発揮されることとなる。
【００２８】
なお、本発明の前記ＭｇＯ微粒子群の説明において、前記ＭｇＯ微粒子群に特定の配向面を持つＭｇＯ微粒子を「含む」とは、ＭｇＯ微粒子群には前記ＭｇＯ微粒子以外の結晶構造を有するＭｇＯ微粒子も含まれることを意味するものである。ここで本発明のＭｇＯ微粒子がＭｇＯ微粒子群に含まれる比率が高いほど、本発明の高い効果が得られると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【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】ＭｇＯ微粒子の形状を示す図である。
【図５】ＭｇＯ微粒子のバリエーションの形状を示す図である。
【図６】ＭｇＯ微粒子の形状を示す写真である。
【図７】ＭｇＯ微粒子の発光波長と発光強度の関係を示すグラフである。
【図８】ＭｇＯ微粒子のＣＬ測定波形を示すグラフである。
【図９】ＭｇＯ微粒子のＢＥＴ値と頻度との関係を示すグラフである。
【図１０】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１１】本発明の実施の形態３に係るＰＤＰの構成を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態４に係るＰＤＰの構成を示す断面図である。
【図１３】蛍光体層全体におけるＭｇＯ重量濃度と、輝度との関係を示すグラフである。
【図１４】実施例及び比較例のＰＤＰの初期化輝点の発生の有無を示すグラフである。
【図１５】実施例及び比較例のＰＤＰの輝度を示すグラフである。
【図１６】従来の一般的なＰＤＰの構成を示す組図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下に、本発明の各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く、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（前述の図１６）と同様である。
【００３１】
なお、図１では説明のため、蛍光体層１４の内部に配設されるＭｇＯ微粒子群１６の粒径を、実際よりも大きく、模式的に表している。
ＰＤＰ１は、ここでは４２インチクラスのＮＴＳＣ仕様例のＡＣ型としているが、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  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）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１０２４×７２０（画素数）、１０２４×７６８（画素数）、１３６６×７６８（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、１９２０×１０８０（画素数）を備えるフルＨＤパネルを含めることができる。
【００３２】
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第一基板（バックパネル９）および第二基板（フロントパネル２）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（７５μｍ）をおい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（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化錫（ＳｎＯ2）等の透明導電性材料からなる帯状の透明電極５１、４１（厚さ０．１μｍ、幅１５０μｍ）に対して、Ａｇ厚膜（厚み２μｍ〜１０μｍ）、Ａｌ薄膜（厚み０．１μｍ〜１μｍ）またはＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒ積層薄膜（厚み０．１μｍ〜１μｍ）等からなるバスライン５２、４２（厚さ７μｍ、幅９５μｍ）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。
【００３３】
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、酸化鉛（ＰｂＯ）または酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）または酸化燐（ＰＯ4）を主成分とする低融点ガラス（厚み３５μｍ）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。
【００３４】
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１５側の面には表面層８が配設される。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薄膜であって、耐スパッタ性及び２次電子放出係数γに優れるＭｇＯ材料からなり、誘電体層７上に真空蒸着法、イオンプレーティング法等公知の薄膜形成法で厚さ約１μｍの範囲で成膜される。なお、表面層８の材料はＭｇＯに限らず、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ及びＳｒＯの群より選ばれた少なくとも一つの金属酸化物を含むように構成することもできる。
【００３５】
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２μｍ〜１０μｍ）、Ａｌ薄膜（厚み０．１μｍ〜１μｍ）またはＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒ積層薄膜（厚み０．１μｍ〜１μｍ）等のいずれかからなるデータ電極１１が、幅１００μｍで、ｘ方向を長手方向としてｙ方向に一定間隔毎（３６０μｍ）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の全面にわたって、厚さ３０μｍの誘電体層１２が配設されている。
【００３６】
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１１０μｍ、幅４０μｍ）が配設され、放電セルが区画されることで誤放電や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）のいずれかの色に対応する蛍光体層１４が形成されている。各種蛍光体の組成は、青色蛍光体（Ｂ）には、既知のＢＡＭ：Ｅｕ、赤色蛍光体（Ｒ）には（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：ＥｕやＹ2Ｏ3：Ｅｕ等、緑色蛍光体（Ｇ）にはＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ、ＹＢＯ3：Ｔｂおよび（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ3：Ｔｂ等が利用できる。
【００３７】
蛍光体層１４は上記蛍光体成分と、当該蛍光体層に主として２次電子放出特性を付与するために層の内部及び放電空間１５に臨む表面１４０に露出するようにＭｇＯ微粒子群１６が含まれている。ここで本実施の形態の特徴として、ＭｇＯ微粒子群１６は、（１００）面及び（１１１）面からなる特定２種配向面、又は（１００）面、（１１０）面、（１１１）面からなる特定３種配向面で囲まれた結晶構造を有する各ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄが含まれてなる（図４（ａ）〜（ｄ））。このＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄについては詳細を後述する。
【００３８】
なお、誘電体層１２は必須ではなく、データ電極１１を直接蛍光体層１４で内包するようにしてもよい。
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からなる放電ガスが所定圧力で封入される。
【００３９】
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が、画像表示にかかる放電セル（「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６７５μｍ、ｙ方向が３００μｍ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（６７５μｍ×９００μｍ）が構成される。
【００４０】
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ｘｙ方向端部付近において、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が電気的に接続される。ここで、維持電極４は一括して維持電極ドライバ１１２に接続され、各走査電極５と各データ電極１１は、それぞれ独立して走査電極ドライバ１１１或いはデータ電極ドライバ１１３に接続される。
【００４１】
（ＰＤＰの駆動例）
上記構成のＰＤＰ１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１４７ｎｍ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。
【００４２】
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。
【００４３】
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べ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、アドレス期間、維持期間、消去期間がそれぞれ割り当てられる。
【００４４】
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に比べて高い電圧（初期化パルス）を印加し放電セル内の気体を放電させる。それによっ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微粒子群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微粒子群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。
【００４５】
アドレス期間（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加させ、アドレス放電（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微粒子群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微粒子群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―走査電極５間には所定の値の壁電位が生じる。
【００４６】
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を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。
【００４７】
この維持放電により、放電空間１５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。
【００４８】
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、これによって壁電荷を消去させる。
（ＭｇＯ微粒子の構成）
図４は、ＭｇＯ微粒子群１６に含まれる各ＭｇＯ微粒子の形状を示す模式図である。ＭｇＯ微粒子群１６は、ＭｇＯ前駆体を焼成して得られる、主として４種の形状の粒子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを含んでなる。
【００４９】
粒子１６ａ、１６ｂは、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、それぞれ（１００）面及び（１１１）面の２面からなる特定２種配向面で囲まれたＮａＣｌ結晶構造を有する。
粒子１６ｃ、１６ｄは、図４（ｃ）、（ｄ）に示すように、それぞれ（１００）面、（１１０）面、（１１１）面の３面からなる特定３種配向面で囲まれたＮａＣｌ結晶構造を有する。
【００５０】
ここで、図６（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ実際に作製されたＭｇＯ微粒子１６ａ、１６ｂ、１６ｃの形状と、従来例として、気相酸化法で作製したＭｇＯ微粒子の形状を順次に示す電子顕微鏡写真である。当図に示されるように、先の図４に示した各粒子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの各形状は、一例にすぎず、実際には図示された形状に比べて若干歪んだ形状を持つ粒子が含まれる。                                                      
【００５１】
図４（ａ）に示すＭｇＯ微粒子１６ａは、６面体を基本構造とし、その各頂点が切除されたことにより切頂面８２ａが形成された１４面体である。６面存在する８角形状の主要面８１ａが（１００）面に相当し、８面存在する３角形状の切頂面８２ａが（１１１）面に相当する。
次に、図４（ｂ）に示すＭｇＯ微粒子１６ｂは、８面体を基本構造とし、その各頂点が切除されたことにより切頂面８１ｂが形成された１４面体である。８面存在する６角形状の主要面８２ｂが（１１１）面に相当し、６面存在する４角形状の切頂面８１ｂが（１００）面に相当する。
ここで主要面とは、上記６面体または８面体の中で同一ミラー指数を持つ面の面積の総和が最も大きいミラー指数を持つ面をいう。また切頂面とは、多面体の頂点が切除されたことにより形成された面をいう。
ここで、図４では一例として、ＭｇＯ微粒子１６ａでは当該粒子全体の面積に対して（１００）面が占める割合を５０％以上９８％以下としている。一方、ＭｇＯ微粒子１６ｂでは前記割合を３０％以上５０％以下としている。
【００５２】
また、図４（ｃ）に示すＭｇＯ微粒子１６ｃは、１６ｂにおいて隣接する（１１１）面の境界が切除されることにより、斜方面８３ｃが形成された２６面体である。これによりＭｇＯ微粒子１６ｃでは、６面存在する８角形状の（１００）面からなる切頂面８１ｃと、８面存在する６角形状の（１１１）面からなる主要面８２ｃと、１２面存在する４角形状の（１１０）面からなる斜方面８３ｃとを有する２６面体となっている。
また、図４（ｄ）に示すＭｇＯ微粒子１６ｄは、１６ａにおいて隣接する（１００）面の境界が切除されることにより、斜方面８３ｄが形成された２６面体である。これにより、ＭｇＯ微粒子１６ｄでは、６面存在する８角形状の（１００）面からなる主要面８１ｄ、８面存在する６角形状の（１１１）面からなる切頂面８２ｄと、１２面存在する４角形状の（１１０）面からなる斜方面８３ｄとを有する２６面体となっている。なお、焼成条件によっては、（１００）面もしくは（１１０）面が占める面積が肥大する場合があり、このとき、（１００）面もしくは（１１０）面が主要面となる。
ここで「斜方面」とは、２６面体において、２つの頂点を結ぶ線である辺が切除されたことにより形成された面をいう。
図５は、上記ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄのバリエーションの形状を示す図である。
【００５３】
ＭｇＯ微粒子１６ａは、６面体構造を有し、更に少なくとも１つの切頂面が形成されていればよい。例えば、図５（ａ）に示すＭｇＯ微粒子１６ａ１のように、切頂面が１つだけ存在する構造や、図５（ｂ）に示すＭｇＯ微粒子１６ａ２のように、切頂面が２つだけ存在する構造も取り得る。このとき、切頂面が（１１１）面に相当し、主要面が（１００）面に相当する。なお、６面体構造を有し、更に少なくとも１つの切頂面が形成されているとは、７面以上を有する多面体であって、少なくとも１面が切頂面である構造を有していると言い換えることができる。
ＭｇＯ微粒子１６ｂは、８面体構造を有し、更に少なくとも１つの切頂面が形成されていればよい。例えば、図５（ｃ）に示すＭｇＯ微粒子１６ｂ１のように、切頂面が１つだけ存在する構造や、図５（ｄ）に示すＭｇＯ微粒子１６ｂ２のように、切頂面が２つだけ存在する構造も取り得る。このとき、切頂面が（１００）面に相当し、主要面が（１１１）面に相当する。なお、８面体構造を有し、更に少なくとも１つの切頂面が形成されているとは、９面以上を有する多面体であって、少なくとも１面が切頂面である構造を有していると言い換えることができる。
ＭｇＯ微粒子１６ｃは、８面体構造を有し、更に少なくとも１つの切頂面、かつ、少なくとも１つの斜方面が形成されていればよい。例えば、図５（ｅ）に示すＭｇＯ微粒子１６ｃ１のように、６つの切頂面に対し、斜方面が１つだけ存在する構造も取り得る。このとき、主要面が（１１１）面に相当し、切頂面が（１００）面に相当し、斜方面が（１１０）面に相当する。なお、８面体構造を有し、更に少なくとも１つの切頂面、かつ、少なくとも１つの斜方面が形成されているとは、１０面以上を有する多面体であって、少なくとも１面が切頂面であり、かつ、少なくとも１面が斜方面である構造を有していると言い換えることができる。
ＭｇＯ微粒子１６ｄは、６面体構造を有し、更に少なくとも１つの切頂面、かつ、少なくとも１つの斜方面が形成されていればよい。例えば、図５（ｆ）に示すＭｇＯ微粒子１６ｄ１のように、８つの切頂面に対し、斜方面が１つだけ存在する構造も取り得る。このとき、主要面が（１００）面に相当し、切頂面が（１１１）面に相当し、斜方面が（１１０）面に相当する。なお、６面体構造を有し、更に少なくとも１つの切頂面、かつ、少なくとも１つの斜方面が形成されているとは、８面以上を有する多面体であって、少なくとも１面が切頂面であり、かつ、少なくとも１面が斜方面である構造を有していると言い換えることができる。
【００５４】
さらに、本発明におけるＭｇＯ結晶粒子は、従来の前駆体焼成法で作製されるＭｇＯ微粒子のように、特定の辺が他の辺よりも長い偏平な板状体ではなく、図４、５の各々に示すように、基本的に辺の長さが所定の範囲内に整った６面体もしくは８面体結晶の形状を有する。
ＰＤＰ１では、蛍光体層１４にＭｇＯ微粒子群１６を配設するに際して、（１００）面と（１１１）面からなる特定２種配向面で囲まれたＮａＣｌ結晶構造を有するＭｇＯ微粒子１６ａ、１６ｂと、さらに（１００）面、（１１０）面、（１１１）面からなる特定３種配向面で囲まれたＮａＣｌ結晶構造を有するＭｇＯ微粒子１６ｃ、１６ｄを用いている。ＰＤＰ１では、このように特定２種配向面及び特定３種配向面を有するＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄを含むＭｇＯ微粒子群１６を蛍光体層１４の層内部に分散させて配置することで、各配向面の特性を発揮させるとともに、各特性を互いに補完させた効果を期待できるようになっている。
【００５５】
具体的には、（１００）面は、上記３つの配向面の中で最も原子が密に詰まった面（最稠密面）に相当し、表面自由エネルギーが最も低い。このため、低温時及び常温以上の高温時の広い温度域で不純物ガス（水、炭化水素、炭酸ガス等）を吸着しにくく、不要な化学反応を生じにくい。よって（１００）面の特性によれば、特に不純物ガスの吸着の影響が大きいとされる低温度域でも良好な化学安定性が期待できる（例えば、表面技術Ｖｏｌ．４１．Ｎｏ．４  １９９０  ５０頁）。従って、（１００）面を持つＭｇＯをＰＤＰに適用すれば、低温時及び常温以上の高温時の広い温度域にわたり放電空間１５内部の不純物ガス（特に炭化水素ガス）が吸着するのを防止でき、２次電子放出特性を維持できる（Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．１０３．Ｎｏ．８  ３２４０−３２５２  １９９５）。
【００５６】
ここで（１００）面は、低温時及び常温以上の高温時の広い温度域において電子放出の絶対量が小さい。よってＭｇＯ微粒子の配向面を（１００）面のみに依存すると、２次電子放出特性が優れず、初期化輝点が発生しうる。
しかしながら、この問題はＭｇＯ微粒子において、さらに（１１１）面及び（１１０）面を併用することで抑制できる。（１１１）面は、低温から高温までの広い温度域で良好な電子放出特性を発揮し、特に常温以上で良好な電子放出特性を発揮する結晶面である。このため、特に、常温以上の温度範囲で初期化輝点の発生を抑制する効果が得られる。また（１１０）面は、低温から高温までの広い温度域で優れた電子放出特性を発揮できるので、豊富な電子を利用して、初期化輝点の発生がより効果的に防止される。
【００５７】
このように、各配向面が互いの特性を補完することによって、ＰＤＰ１における初期化輝点の発生が良好に防止される。
以上のようにＰＤＰ１では、（１００）面及び（１１１）面に囲まれてなるＭｇＯ微粒子１６ａ、１６ｂ、もしくは、（１００）面、（１１１）面、及び（１１０）面に囲まれてなるＭｇＯ微粒子１６ｃ、１６ｄ、または当該ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄを混合して利用することで、高い２次電子放出効果が奏され、特に蛍光体層１４からの豊富な電子放出によって、初期化輝点の発生防止が期待できる。
【００５８】
ＰＤＰ１で発揮される主な各効果を具体的にまとめると以下の通りである。
第一に、駆動時において、放電空間１５で発生した波長１４７ｎｍまたは１７３ｎｍの紫外線が蛍光体層１４に到達すると、蛍光体粒子の間隙に充填されたＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄが当該紫外線を受け、２次電子放出特性を発揮する。ここでＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄでは、特定２種及び特定３種配向面を利用することで、上記の通り従来に比べて格段に優れた２次電子放出特性を有しており、低温から高温までの広範囲な温度域にわたり、豊富な２次電子が放電空間１５に向けて放出される。
【００５９】
従って、この特性を利用すれば、初期化期間にスキャン電極４とデータ電極１１との間にランプ波形（図３）の電圧を印加すると、蛍光体層１４から放電空間１５に向けて放出される豊富な２次電子によって、理想的な弱放電がスムーズに発生する。
このため、肉眼で確認できる好ましくない強放電（初期化輝点）の発生が抑制され、スムーズに弱放電を進行させることができるので、初期化輝点による画像表示性能の低下の問題を有効に防止できる。従って、ＰＤＰの構成上、たとえランプ波形の電圧印加時においてデータ電極側がカソードとなるランプ波形を印加しても、放電開始電圧Ｖｆを上げることなく従来と同等値で弱放電を発生させることができる。また、このような効果はＰＤＰの環境温度が低温から比較的高温の場合まで、いずれの温度域にあっても、良好に発揮される。
【００６０】
このように本発明は、初期化輝点の防止に対して高い効果を奏しつつ、良好な実現性をも有するものである。
なお、ＭｇＯ微粒子のサイズが小さい場合や、微粒子全体の表面積に占める割合が小さい場合は、各面に対応した上記の放電特性を充分に発揮しない場合がある。後述するように、気相酸化法で作製されたＭｇＯ微粒子は、粒径に比較的バラつきがあるため、３００ｎｍ未満の粒径を有する微粒子は（１００）面で構成されるにもかかわらず、ＰＤＰにおいて初期化輝点を発生したり、放電遅れを生ずる原因となりうる。しかしながら、前駆体焼成法で作製されたＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄは、粒径が均一で、ほぼ全ての微粒子が一次粒子として３００ｎｍ以上の粒径を有する。これによりＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄは、ほぼ全ての微粒子が各配向面に対応した放電特性を発揮できるので、気相酸化法で作製されたＭｇＯ微粒子の問題を回避して、特に優れた初期化輝点の抑制効果が均一に得られようになっている。
【００６１】
第二に、蛍光体層１４中にＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄが混在されることにより、蛍光体粒子の可視光発光効率の向上が図られる。すなわち、放電空間１５で発生した波長１４７ｎｍあるいは１７３ｎｍの真空紫外光が蛍光体層中のＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄに到達すると、当該ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄは励起され、上述した２次電子を放出するとともに、自らも２００ｎｍ〜３００ｎｍ程度の波長範囲の紫外線を発生する（後述の図8を参照）。
【００６２】
蛍光体成分は、放電空間１５からの真空紫外光と、ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄからの紫外線をともに受けるため、可視光変換過程が活発に行われる。特に蛍光体層１４中では、蛍光体粒子の周囲を囲繞するようにＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄが存在することによって、蛍光体粒子をその周囲から効率よく励起させる効果が望める。その結果、優れた可視光発光効率により、高輝度の発光が発揮される。また２００ｎｍ〜３００ｎｍ程度の波長範囲の紫外線は、波長１４７ｎｍあるいは１７３ｎｍの真空紫外光に比べてＭｇＯにおけるエネルギー変換効率が良く、活発な２次電子放出を促す。このようなＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄによる蛍光体粒子の紫外線励起作用は、特有のＣＬ特性を有する本発明のＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄにおいて、特に有効に得られるものである。
【００６３】
第三に、ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄが蛍光体成分に比して十分に高い２次電子放出特性を有するため、各色蛍光体層１４中の各蛍光体成分に起因する放電特性のバラツキが相対的に目立たなくなる。その結果、ＰＤＰ全体の放電セルで放電特性を揃えることが可能となり、安定した画像表示性能が発揮される。
以上のように本発明によれば、ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄを蛍光体層１４に配設することによって、初期化輝点の発光抑制、蛍光体の可視光発光量の向上、及び各色蛍光体層間の発光強度のバラツキを防止する効果をともに実現することができ、従来の構成に比べて飛躍的に優れた画像表示性能が期待されるものである。
（ＭｇＯ微粒子のカソードルミネッセンス特性について）
従来の気相酸化法で作製したＭｇＯ微粒子（比較例）と、本発明の特定２種配向面もしくは特定３種配向面で囲まれたＭｇＯ微粒子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ（実施例）について行った、カソードルミネッセンス（ＣＬ）測定の結果を図７（ａ）、（ｂ）に示す。
【００６４】
図７（ａ）に示されるように、実施例及び比較例のＭｇＯ微粒子はＣＬスペクトルにおいて、いずれも２００ｎｍ〜５００ｎｍ付近の広い波長領域において、ピークが存在する発光スペクトルを有する。
このうち実施例では図７（ｂ）に示すように、ＣＬスペクトルでは、２００〜３００ｎｍ付近において極大なピークの存在が確認できる。この２００〜３００ｎｍ付近の波長の光は、ＰＤＰの放電時にも発生する。この極大なピークは、気相酸化法で作製した比較例のＭｇＯ微粒子については確認されない。
【００６５】
実施例が、このような極大なピークを持つ２００〜３００ｎｍ付近の波長領域において、放電時に発生する光のエネルギーは約５ｅＶである。図７中の実施例のＭｇＯ微粒子はこのエネルギーによって、エネルギーレベルにおいて真空準位から５ｅＶ以内に存在するＭｇＯの電子を励起し、２次電子として放電空間に放出することができる。
一方、実施例のように、前駆体焼成法で作製されたＭｇＯ微粒子は、気相酸化法で作製された比較例のようなＭｇＯ微粒子に比べて電子放出性能が高いことが、本願発明者らの別の考察で明らかになっている。従って、ＣＬスペクトルの２００ｎｍ〜３００ｎｍの波長領域において、極大なピークの有無を確認することは、ＭｇＯ微粒子の電子放出特性に関する有効な評価指針となる。従って、このことを根拠として、前駆体焼成法で作製された本発明のＭｇＯ微粒子は、気相酸化法で作製されたＭｇＯ微粒子よりも高い電子放出能を有すると評価できる。
【００６６】
本発明では、２次電子放出特性に優れるＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄを蛍光体層１４に配設することにより、駆動時には蛍光体層から放電空間１５に向けて良好に２次電子放出を行うことが可能である。その結果、初期化期間における弱放電をスムーズに生じさせ、初期化輝点の発生を改善することができる。
さらに、ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄが蛍光体成分に比して十分に高い２次電子放出特性を有するため、各色蛍光体層１４中の各蛍光体成分に起因する放電特性のバラツキが相対的に目立たなくなる。その結果、ＰＤＰ全体の放電セルで放電特性を揃えることが可能となり、ＰＤＰ１における安定性の高い画像表示性能の発揮が期待できる。
【００６７】
以上より、ＣＬ測定で深紫外光（ＤＵＶ）が検出される、特定２種配向面もしくは特定３種配向面で囲まれたＭｇＯ微粒子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを配設したＰＤＰでは、これによって放電時に２００〜３００ｎｍ付近の波長の光が発生すると考えられる。
ここで、本実施の形態１におけるＭｇＯ微粒子１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄが、各結晶構造において取り得る各結晶面の面積割合について説明する。
【００６８】
発明者らの検討によれば、ＰＤＰにおいて上記の効果を有効に得るためには以下の面積割合が望ましい。
ＭｇＯ微粒子１６ａの表面における（１００）面が、ＭｇＯ微粒子１６ａの全表面において占める面積の割合は、５０％以上９８％以下の範囲が好適である。
ＭｇＯ微粒子１６ｂの表面における（１００）面が、ＭｇＯ微粒子１６ｂの全表面において占める面積の割合は、３０％以上５０％以下の範囲が好適である。
ＭｇＯ微粒子１６ｃの表面における（１１１）面が、ＭｇＯ微粒子１６ｃの全表面において占める面積の割合は、１０％以上８０％以下の範囲が好適である。
【００６９】
同様に、ＭｇＯ微粒子１６ｃの表面における（１００）面が、ＭｇＯ微粒子１６ｃの全表面において占める面積の割合は、５％以上５０％以下の範囲が好適である。
さらに、ＭｇＯ微粒子１６ｃの表面における（１１０）面が、ＭｇＯ微粒子１６ｃの全表面において占める面積の割合は、５％以上５０％以下の範囲が好適である。
ＭｇＯ微粒子１６ｄの表面における（１１１）面が、ＭｇＯ微粒子１６ｄの全表面において占める面積の割合は、１０％以上４０％以下の範囲が好適である。
【００７０】
同様に、ＭｇＯ微粒子１６ｄの表面における（１００）面が、ＭｇＯ微粒子１６ｄの全表面において占める面積の割合は、４０％以上８０％以下の範囲が好適である。
さらに、ＭｇＯ微粒子１６ｄの表面における（１１０）面が、ＭｇＯ微粒子１６ｄの全表面において占める面積の割合は、１０％以上４０％以下の範囲が好適である。
（ＭｇＯ微粒子による紫外光発光の確認）
本発明の前駆体焼成法で作製されたＭｇＯ微粒子を波長１７３ｎｍの真空紫外光により励起した際に発生する紫外線発光について、実際に測定を行って確認した。図８に、当該実験により測定された発光スペクトルを示す。
【００７１】
当図に示されるように、当該ＭｇＯ微粒子においては、２００ｎｍ〜３００ｎｍの波長領域において極大ピークの発光強度を有する紫外線の波形が確認できる。なお、当該ＭｇＯ微粒子においては、波長１４７ｎｍの真空紫外光により励起した場合でも、同様の紫外線発光が得られることが分かっている。
このような性質を有するＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄを蛍光体層に配設することにより、ＰＤＰパネル中のＸｅガスから発生した波長１４７ｎｍや１７３ｎｍの真空紫外光により、ＭｇＯ微粒子群１６が励起され、波長２００〜３００ｎｍの紫外光を発光する。これにより、蛍光体層を構成する蛍光体材料が励起され、輝度を向上させることができる。
【００７２】
なお、このような紫外線発光は、従来の気相酸化法で作製されたＭｇＯ微粒子ではほとんど確認されないか、相当に低い発光量に止まっている。このため、従来のＭｇＯ微粒子を蛍光体層に混在させても蛍光体の可視光発光について有効な作用は期待できない。
（比表面積について）
本発明のＭｇＯ微粒子について、ＭｇＯ前駆体を７００℃以上２０００℃未満の温度範囲で焼成して作製し、ＢＥＴ値の頻度を測定した。図９にその測定結果を示す。
【００７３】
比表面積（ＢＥＴ値）の測定はＢＥＴ法に基づき、ＭｇＯ微粒子の表面に吸着占有面積の分かったガス分子（Ｎ2）を吸着させ、その吸着量から求めて行った。
当図に示されるように、本発明のＭｇＯ微粒子のＢＥＴ値は、ＭｇＯ前駆体の種類や焼成プロファイル、焼成雰囲気等の各条件により若干変化するが、概ね１．０  ｍ2／ｇ以下、２．０ｍ2／ｇの範囲に収まり、大部分が１．０  ｍ2／ｇ以上１．６  ｍ2／ｇ以下の範囲内に集中する。
【００７４】
一方、気相酸化法で作製されたＭｇＯ微粒子は、ＢＥＴ値が７．０  ｍ2／ｇ程度である。
このように、前駆体焼成法で作製されたＭｇＯ微粒子は、気相酸化法で作製されたＭｇＯ微粒子よりも比表面積が小さい性質を有することが確認できる。この特徴により本発明のＭｇＯ微粒子では、放電空間１５中の不要ガスと接触する面積が従来よりも低減されるので、ガス吸着量が抑制され、経時的に優れた耐吸着性が発揮されるものと考えられる。
【００７５】
＜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１０は、本実施の形態２に係るＰＤＰ１ａを示す断面図である。
ＰＤＰ１ａは、フロントパネル２における表面層８の上にＭｇＯ微粒子群１６Ｘが配置され、表面層８とＭｇＯ微粒子群１６Ｘとの積層構造により保護層１７が形成された特徴を有する。ＭｇＯ微粒子群１６Ｘは、１６と同様にＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄを含んで構成されている。
【００７６】
このような構成を持つＰＤＰ１ａによれば、ＰＤＰ１と同様の効果が望めるほか、ＭｇＯ微粒子群１６Ｘの配設によって、さらに高い初期化輝点の抑制効果と、ＰＤＰ全体での輝度の向上が期待できる。
すなわち従来のＰＤＰでは、放電空間で放電ガスにより球面波として発生する波長１４７ｎｍや１７３ｎｍの真空紫外光は、フロントパネル側のＭｇＯからなる保護層においては実質的に何ら可視光発光に寄与されず、当該保護層に吸収されてしまう。そのため、球面波の真空紫外線のうち、蛍光体層に到達する一部の紫外線のみが蛍光体の可視光発光に供され、フロントパネル側に照射される残余の紫外線は可視光発光にほぼ寄与されずに無駄になっている。
【００７７】
これに対しＰＤＰ１ａでは、バックパネル９側に配された蛍光体層１４中のＭｇＯ微粒子群１６に加え、さらにフロントパネル２側に配された表面層８上のＭｇＯ微粒子群１６Ｘが、球面波として発生する波長１４７ｎｍや１７３ｎｍの紫外線発光により無駄なく照射される。このため、蛍光体層１４中の蛍光体粒子１６ａ〜１６ｄは、球面波の波長１４７ｎｍや１７３ｎｍの紫外線発光により直接励起されるのに加え、当該球面波の紫外線により励起されたバックパネル９側及びフロントパネル２側のＭｇＯ微粒子から、比較的長波長である波長２００〜３００ｎｍの紫外線発光を受けることができるので、効率よく励起される。その結果、蛍光体層１４中の蛍光体粒子はその全表面を利用して、豊富に可視光発光を生じる。
【００７８】
さらに、フロントパネル３及びバックパネル９の両方に配されたＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄは、ともに球面波として発生する紫外線発光を受けることで、放電空間１５内に大量の２次電子を放出する。これにより放電空間１５では、当該２次電子を利用して良好な規模の放電が形成される。
またＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄから発光される２００〜３００ｎｍの紫外光は、放電ガス中のＸｅガスから発生した１４７ｎｍや１７３ｎｍの真空紫外光から発生される紫外光よりも寿命が長い性質がある。このため、ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄから発生した紫外線が継続的に照射されることで、蛍光体層１４中の電子は比較的浅い準位に存在し続け、蛍光体の電子放出特性が向上するといった効果が得られる。
【００７９】
なお、ＰＤＰ１ａのさらなる特徴として、ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄを用いることで、放電遅れ及び放電遅れの温度依存性、並びに放電遅れの空間電荷依存性の問題についても改善を期待できる。
一般に、ＰＤＰの放電遅れの問題は、ＭｇＯを含む表面層において、ＭｇＯ微粒子の結晶中に２次電子放出特性が低い配向面のみが存在する場合に発生しうる。このような好ましくない配向面としては、（１００）面が該当すると考えられる。
【００８０】
しかしながらＰＤＰ１ａでは、表面層８上のＭｇＯ微粒子群１６Ｘに、特定２種配向面で囲まれたＮａＣｌ結晶構造のＭｇＯ微粒子１６ａ、１６ｂ、もしくは特定３種配向面で囲まれたＮａＣｌ結晶構造のＭｇＯ微粒子１６ｃ、１６ｄ、またはこれらのＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄを混合して用いるので、放電遅れに関する問題に対しても良好な効果を奏する。
【００８１】
すなわち、ＰＤＰ１ａの駆動時には、まず（１００）面及び（１１１）面の各特性がともに発揮されることによって、低温時（ＰＤＰの駆動初期や環境温度が低い地域での使用時）及び常温以上の高温時（駆動開始から一定時間経過後、又は環境温度が高い地域での使用時）の広い温度域にわたり、不純物ガスの吸着が防止され、安定した電子放出特性が維持されるともに、放電空間には豊富な電子が放出される。これにより、「放電遅れ」と「放電遅れの温度依存性」の各問題が効果的に抑制される。
【００８２】
さらに、（１１０）面を備えるＭｇＯ微粒子１６ｃ、１６ｄ固有の特性により、ＰＤＰ駆動初期において放電開始時に発生する空間電荷のアシストを受けなくても充分な電子放出特性が得られる。このため、維持放電期間において表示電極対６に印加するパルス数（維持パルス数）の大小に関わらず、安定した電子放出が実現される。これは、言い換えると、放電遅れの空間電荷依存性を低減できる効果である。
【００８３】
このようにＰＤＰ１ａでは、特定２種配向面を持つＭｇＯ微粒子を利用することによって、各配向面の特性を活かしつつ、相互に配向面の特性を補完させて、「放電遅れ」と「放電遅れの温度依存性」の抑制を行なうことができる。
さらに、特定３種配向面を持つＭｇＯ微粒子を利用することによって、各配向面の特性を活かしつつ、相互に配向面の特性を補完させて、「放電遅れ」と「放電遅れの温度依存性」に加えて「放電遅れの空間電荷依存性」の抑制も行え、一層良好な画像表示性能の発揮が期待できるものである。
【００８４】
＜その他の実施の形態＞
以下、その他の実施の形態３、４について、実施の形態１、２との差異を中心に説明する。
図１１は、実施の形態３のＰＤＰ１ｂの構成を示す断面図である。ＰＤＰ１ｂは、ＰＤＰ１ａとほぼ同様の構成であるが、表面層８を用いず、ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄからなるＭｇＯ微粒子群１６Ｘを誘電体層７の表面に直接配設した点が異なる。
【００８５】
このような構成を持つＰＤＰ１ｂでも、駆動時にはＭｇＯ微粒子群１６Ｘにおいて、２次電子放出特性の確保による初期化輝点の発生抑制と、可視光発光の高輝度化、並びに各放電セル毎の放電特性のバラツキの抑制等の各効果について、ＰＤＰ１ａとほぼ同様に奏される。さらに「放電遅れ」と「放電遅れの温度依存性」に加えて、「放電遅れの空間電荷依存性」の各抑制効果も期待できる。
【００８６】
また、ＰＤＰ１ｂでは、表面層８が無い分、フロントパネル２の可視光透過率が高められ、高い発光輝度を期待することができる。さらに、表面層８を形成するための薄膜形成工程が不要であり、ＰＤＰの構成と製造工程の簡略化とともに図る効果も期待できる。
図１２は、実施の形態４のＰＤＰ１ｃの構成を示す断面図である。ＰＤＰ１ｃは蛍光体層１４のバックパネル９側の底面において、ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄによりＭｇＯ微粒子群１６Ｙが形成された特徴を持つ。
【００８７】
このような構成のＰＤＰ１ｃによっても、ＰＤＰ１と同様の効果が期待できる。また、蛍光体層１４ではＭｇＯ微粒子群１６Ｙの下地層が配設された構成となるため、蛍光体層１４中の蛍光体粒子表面からバックパネル側に可視光発光がなされても、ＭｇＯ微粒子群１６Ｙによって当該可視光がフロントパネル２側に反射され、有効に画像表示に供されることとなる。その結果、より高い輝度で優れた画像表示性能が発揮されるのを期待できる。
【００８８】
なおＰＤＰ１ｃでは、図１２の構成に加え、さらに蛍光体層１４の層中にもＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄを分散させてもよい。
また、ＰＤＰ１、１ａ〜１ｃの各構成は、矛盾しない範囲で互いに組み合わせても良い。
＜ＰＤＰの製造方法＞
次に、各実施の形態におけるＰＤＰ１、２の製造方法例について説明する。ＰＤＰ１、１ａ〜１ｃの違いは、主に表面層８及び蛍光体層１４周辺の構成にあり、その他の部分の製造工程は共通している。
（ＭｇＯ微粒子の製造方法）
ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄを得るためには、一例として、高純度のマグネシウム化合物（ＭｇＯ前駆体）を高温の酸素含有雰囲気（７００℃以上）で均一に熱処理して焼成する。
【００８９】
ＭｇＯ前駆体に利用できるマグネシウム化合物には、水酸化マグネシウムをはじめ、マグネシウムアルコキシド、マグネシウムアセチルアセトン、硝酸マグネシウム、塩化マグネシウム、炭酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、シュウ酸マグネシウム、酢酸マグネシウム等が挙げられる。本発明では、これらの内のいずれか１種以上（２種以上を混合して用いてもよい）を選ぶことができる。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が、このような水和物を用いてもよい。
【００９０】
さらに、ＭｇＯ前駆体として用いるマグネシウム化合物の純度は９９．９５％以上が好ましく、９９．９８％以上が一層好ましい。これはマグネシウム化合物に、アルカリ金属、ホウ素、珪素、鉄、アルミニウム等の不純物元素が多く存在すると、熱処理時（特に焼成温度が高い場合）に、粒子間の融着や焼結が起こり、結晶性の高いＭｇＯ微粒子が成長しにくいのに対して、高純度マグネシウム化合物を用いれば、その問題を防ぐことができるからである。
【００９１】
このような高純度のＭｇＯ前駆体を酸素含有雰囲気で焼成すると、作製されるＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄの純度も９９．９５％以上、あるいは９９．９８％以上の高純度となる。
次に焼成温度の設定を行なう場合、７００℃以上が好ましく１０００℃以上が一層好ましい。これは、焼成温度が７００℃を下回る温度では、結晶面が十分発達せず欠陥が多くなり、微粒子への不純物ガスの吸着が多くなるためである。ただし、焼成温度が２０００℃より高温に達すると、酸素抜けが生じてしまい、結果としてＭｇＯの欠陥が多くなるため吸着が生じる。このため、１８００℃以下が好ましい。
ここで、７００℃以上２０００℃以下の焼成温度条件で焼成を行なった場合、特定２種及び３種配向面で囲まれたＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄがともに生成される。本発明者による別の実験により、およそ１５００℃以上の温度で焼成を行うと、（１１０）面が縮小していく傾向がみられることが分かった。したがって、特定３種配向面で囲まれたＭｇＯ微粒子１６ｃ、１６ｄの生成頻度を上げるためには、７００℃以上１５００℃未満の焼成温度が好ましい。一方、特定２種配向面で囲まれたＭｇＯ微粒子１６ａ、１６ｂの生成頻度を上げるためには、１５００℃以上２０００℃以下の焼成温度が好ましい。
【００９２】
なお、各ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄは、選別工程を経ることによって互いに分離することも可能である。
ここで、ＭｇＯ前駆体としての水酸化マグネシウムを液相方法で作製する工程、及び、その水酸化マグネシウムを用いてＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄを含む粉体を作製する工程について具体的に説明する。
【００９３】
（１）出発原料として、純度９９．９５％以上のマグネシウムのアルコキシド（Ｍｇ（ＯＲ）2）やマグネシウムのアセチルアセトンを準備する。これらを溶かした水溶液に少量の酸を加えて加水分解することによって、ＭｇＯ前駆体である水酸化マグネシウムのゲルを作製する。そして、当該ゲルを空気中で７００℃以上２０００℃以下で焼成して脱水することにより、ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄを含む粉体が作製される。
【００９４】
（２）純度９９．９５％以上の硝酸マグネシウム（Ｍｇ（ＮＯ3）2）を出発原料とし、これを溶かした水溶液を用意する。そして、この水溶液にアルカリ溶液を添加して、水酸化マグネシウムの沈殿物を作製する。次に、水酸化マグネシウムの沈殿物を水溶液から分離し、空気中で７００℃以上２０００℃以下で焼成して脱水することにより、ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄを含む粉体が作製される。
【００９５】
（３）純度９９．９５％以上の塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ2）を出発原料とし、これを溶かした水溶液を用意する。そして、この水溶液に水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）2）を加えることによって、ＭｇＯ前駆体である水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）2）を沈殿させる。この沈殿物を水溶液から分離し、空気中で７００℃以上２０００℃以下で焼成して脱水することにより、ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄを含む粉体が作製される。
【００９６】
上記した各液相方法（１）〜（３）では、純度９９．９５％以上の（Ｍｇ（ＯＲ）2）、（Ｍｇ（ＮＯ3）2）あるいは、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ2）水溶液に、酸やアルカリを濃度コントロールしながら添加して加水分解することによって、非常に細かい水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）2）の沈殿物を作ることができる。この沈殿物を空気中で７００℃以上で焼成することによって、Ｍｇ（ＯＨ）2からＨ2Ｏ（水）が脱離し、ＭｇＯの粉体が形成される。この方法で生成されるＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄを含む粉体は、結晶学的に欠陥が少ないため、炭化水素系ガスの吸着が起こりにくい構成になっている。
【００９７】
ここで、一般に気相酸化法で作製されるＭｇＯ微粒子は、粒径に比較的バラツキがある。
このため従来の製造工程では、均一な放電特性を得るために、一定の粒径範囲の粒子を選別する分級工程が必要である（例えば特開２００６−１４７４１７号公報に記載）。
これに対し本発明では、ＭｇＯ前駆体を焼成してＭｇＯ微粒子を得るが、当該ＭｇＯ微粒子は、従来よりも粒径が均一で且つ一定の粒径範囲に収まっている。具体的には、本発明で作製されるＭｇＯ微粒子のサイズは３００ｎｍ〜２μｍの範囲に収まっている。このため、気相酸化法で作製された結晶よりも比表面積が小さい粒子が得られる。このことは、本発明のＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄが耐吸着性に優れている一つの要因であり、電子放出性能を向上させていると考えられる。また、これにより本発明では、不要な微粒子を振り分ける分級工程を省略することも可能であり、工程の簡略化により製造効率及びコストの面で非常に有利な面がある。
【００９８】
なお、ＭｇＯ前駆体であるＭｇ（ＯＨ）2は、六方晶系の化合物であり、ＭｇＯが取り得る立方晶系の８面体構造とは異なっている。従って、Ｍｇ（ＯＨ）2が熱分解してＭｇＯの結晶を生成する結晶成長過程は複雑であるが、六方晶系のＭｇ（ＯＨ）2の形態を残しながらＭｇＯが形成されるため、結晶面として（１００）面及び（１１１）面、さらに、これらに加えて（１１０）面が形成されるものと考えられる。
【００９９】
これに対して、気相合成法でＭｇＯを形成する場合は、ある特定面だけが成長しやすい。例えば、不活性ガスが満たされた槽中で、Ｍｇ（マグネシウム金属）を高温に加熱しながら酸素ガスを少量流し、Ｍｇを直接酸化させてＭｇＯの粉体を形成する方法では、結晶の成長過程で、Ｍｇが酸素を取り込みながら（１００）面のみが表面に現れ、その他の配向面は成長しにくい。
【０１００】
その他のＭｇＯ微粒子の製造方法として、水酸化マグネシウムを焼成する方法と同様、ＭｇＯ前駆体として、マグネシウムのアルコキシド、硝酸マグネシウム、塩化マグネシウム、炭酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、シュウ酸マグネシウム、酢酸マグネシウム等のＮａＣｌ型（立方晶系）でないマグネシウム化合物を用いて、直接７００℃以上の高温で、熱平衡的に熱分解する工程を実施しても良い。これらの工程によれば、Ｍｇ元素に配位している（ＯＲ）2基、Ｃｌ2基、（ＮＯ3）2基、ＣＯ3基、Ｃ2Ｏ4基等が脱離する際に、（１００）面だけでなく（１１０）面や（１１１）面も表面に現れる機構が働くことにより、特定２種配向面又は特定３種配向面で囲まれたＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄを含む粉体が得られる。
【０１０１】
（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３の面上に、表示電極対６を作製する。ここでは印刷法によって表示電極対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。
まず、ＩＴＯ、ＳｎＯ2、ＺｎＯ等の透明電極材料を最終厚み約１００ｎｍで、ストライプ等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。
【０１０２】
一方、Ａｇ粉末と有機ビヒクルに感光性樹脂（光分解性樹脂）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４１、５１の上に重ねて塗布し、形成するバスラインのパターンに合わせた開口部を有するマスクで覆う。そして、当該マスク上から露光し、現像工程を経て、５９０〜６００℃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μｍ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１００μｍの線幅が限界とされていたスクリーン印刷法に比べ、３０μｍ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。
【０１０３】
次に、表示電極対６の上から、軟化点が５５０℃〜６００℃の鉛系あるいは非鉛系の低融点ガラスやＳｉＯ2材料粉末とブチルカルビトールアセテート等からなる有機バインダーを混合したペーストを塗布する。そして５５０℃〜６５０℃程度で焼成し、最終厚みが膜厚数μｍ〜数十μｍの誘電体層７を形成する。
ここで、ＰＤＰ１、１ａ、１ｃを作製する場合は、次に誘電体層の表面に所定の厚みの表面層を成膜する。成膜方法は蒸着法を用い、酸素雰囲気中において、ピアス式電子ビームガンを加熱源として、上記蒸着源を加熱して行う。成膜時の電子ビーム電流量、酸素分圧量、基板温度等は成膜後の表面層の組成に大きな影響を及ぼさないため、任意設定で構わない。なお表面層の成膜方法は、上記ＥＢ法に限定するものではなく、その他の方法、例えばスパッタ法、イオンプレーティング法等、各種薄膜法を利用してもよい。
【０１０４】
さらに、ＰＤＰ１ａ〜１ｃを作製する場合には、誘電体層７または表面層８の表面にＭｇＯ微粒子群１６Ｘを形成する。ＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄを含む溶剤をスクリーン印刷法やスプレー法等により塗布し、その後に溶媒を除去し、十分乾燥させるとＭｇＯ微粒子群１６Ｘが形成できる。
以上でフロントパネル２が作製される。
（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μｍ（例えば約５μｍ）のデータ電極１１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、各種金属の炭化物や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。
【０１０５】
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。
続いて、データ電極１１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ＳｉＯ2材料からなるガラスペーストを厚さ約２０〜３０μｍで塗布して焼成し、誘電体層１２を形成する。
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。この隔壁１３は、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。
【０１０６】
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の表面に赤色（Ｒ）蛍光体、緑色（Ｇ）蛍光体、青色（Ｂ）蛍光体のいずれかの蛍光体層１４を作製する。
なお、ＰＤＰ１ｃを作製する場合は、ＭｇＯ微粒子を溶媒に分散させてなる分散液を誘電体層１２の表面に塗布し、これを乾燥させてＭｇＯ微粒子群１６Ｙを配設しておく。
【０１０７】
ＲＧＢ各色蛍光体には次の組成のものが利用できる。
赤色蛍光体；Ｙ2Ｏ3；Ｅｕ3+
緑色蛍光体；Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ
青色蛍光体；ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+
蛍光体層の形成方法としては、静電塗布法、スプレー法、スクリーン印刷法等、いずれかの公知の方法が採用できる。
【０１０８】
このうち静電塗布法を用いる場合は、エチルセルロース、α−ターピネオールをそれぞれ溶媒、溶剤として用い、これに平均粒径２．０μｍの蛍光体粉体と粉体とを添加し、サンドミルで混合する。これにより１５×１０−3Ｐａ・ｓ程度の粘度の蛍光体インクを作製する。この蛍光体インクはサーバー内に投入し、ポンプにて径６０μｍのノズルから噴射させ、隣接する隔壁間に塗布する。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。塗布終了後は蛍光体インクを５００℃で１０分間焼成し、溶媒・溶剤を除去する。これによりＭｇＯ微粒子群１６Ｘが層中に分散された蛍光体層１４が形成される。
【０１０９】
また、蛍光体層の表面１４０にＭｇＯ微粒子を配設する場合には、ＭｇＯ微粒子を溶媒に分散させてなる分散液を作製し、これを静電塗布法、スプレー法、スクリーン印刷法等で散布させた後、乾燥させて定着させることにより形成できる。
（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（１．０×１０−4Ｐａ）程度に排気し、大気や不純物ガスを取り除く。そして当該内部に所定の圧力（ここでは６６．５ｋＰａ〜１０１ｋＰａ）でＮｅ−Ｘｅ系やＨｅ−Ｎｅ−Ｘｅ系、Ｎｅ−Ｘｅ−Ａｒ系等のＸｅ混合ガスを放電ガスとして封入する。混合ガス中のＸｅ濃度は１５％〜１００％とする。
【０１１０】
以上の工程を経ることにより、ＰＤＰ１、１ａ〜１ｃが完成する。
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をソーダライムガラスからなるものとしたが、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い。
＜性能評価実験＞
次に、本発明の実施例を比較例とともに作製して、本発明の性能評価試験を行った。その結果について以下に示す。なお、当然ながら実施例の構成及び性能評価試験の方法は、本発明を何ら限定するものではない。
［実験１］
気相酸化法及び前駆体焼成法で作製されたＭｇＯ微粒子を量を変えて蛍光体成分と組み合わせ、蛍光体層として配設したＰＤＰを駆動することにより、ＭｇＯ微粒子の重量濃度と輝度変化の関係について調べた。蛍光体には一般的な蛍光特性を有する青色蛍光体のＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕを用いた。ＭｇＯ微粒子としては、水酸化マグネシウムを前駆体として、各々１２００℃及び１０００℃で焼成することにより作製した実施例のＭｇＯ微粒子１、２を用意し、気相酸化法により作製した比較例のＭｇＯ微粒子３を用意した。用意したＭｇＯ微粒子１〜３の各ＢＥＴ値は、同順に１．０ｍ2／ｇ、２．０ｍ2／ｇ、７．１ｍ2／ｇであった。
【０１１１】
当該実験の結果を図１３に示す。当図に示されるように、ＭｇＯ微粒子３では混合量が増すにつれて輝度が急激に減少し、蛍光体層全体における重量濃度が１０ｗｔ％に達すると、輝度が８割程度まで低下することが確認できる。これは、蛍光体から発光される可視光が、ＭｇＯ微粒子により遮蔽または乱反射され、結果として良好にフロントパネル側から取り出すことができなくなり、輝度が減少するためと考えられる。
【０１１２】
また、気相酸化法で作製されたＭｇＯ微粒子３は、粒径のバラツキが比較的大きく、微視的には粒径が大きい結晶粒子の周囲に、粒径の小さい微細粒子が多数存在しているため、ＢＥＴ値が大きい。このようなＭｇＯ微粒子を用いると、不要な可視光の散乱が生じ、画像表示性能に悪影響が生じるおそれがある。
これに対して、ＭｇＯ微粒子１及び２では、ＢＥＴ値がそれぞれ１．０ｍ2／ｇ、２．０ｍ2／ｇに低く調整され、蛍光体層全体における重量濃度が１０ｗｔ％程度に達しても、輝度劣化はＭｇＯ微粒子３に比べてそれほど見られなかった。これは、ＭｇＯ微粒子１及び２では、蛍光体から球面状に発光される可視光が、蛍光体層の空隙に存在するＢＥＴ値の小さいＭｇＯ微粒子によって良好に反射され、その際に乱反射も防止されるので、ＭｇＯ微粒子３に比べて輝度低下の要因が補填されたものと考えられる。この可視光の反射の効果は、ＢＥＴ値が小さいほど大きく、また、蛍光体からの可視光の乱反射もＢＥＴ値が小さいほど抑えられることが分かっている。
【０１１３】
また、ＢＥＴ値が１．０ｍ2／ｇであるＭｇＯ微粒子１の場合では、ＭｇＯ微粒子の重量濃度とともに輝度が上昇し、グラフでは５ｗｔ％程度の時に輝度が最大になる。従って、実際の輝度の最大値は、５ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲内に収まっていると考えられる。このようにＭｇＯ微粒子１及び２ではＭｇＯ微粒子の重量濃度が増しても輝度が低下しにくいが、これは当該微粒子が放電空間から受ける波長１４７ｎｍ或いは１７３ｎｍの紫外線により励起され、微粒子自身も波長２００〜３００ｎｍ紫外線を発光するため、これに取り囲まれた蛍光体粒子が良好に可視光発光し、一層の輝度向上にかかる効果が得られたのが要因と考えられる。
【０１１４】
なお、気相酸化法で作製されたＭｇＯ微粒子（ＭｇＯ微粒子３）は、前駆体焼成法で作製されたＭｇＯ微粒子（ＭｇＯ微粒子１、２）に比べて２次電子放出が小さい。その結果、初期化輝点の発生を効果的に防止し、所望の効果を得る為には、前駆体焼成法で作製されたＭｇＯ微粒子よりも多量に蛍光体層に配設しなければならない。しかし、気相酸化法で作製されたＭｇＯ微粒子では、上記グラフに示されたように、ＭｇＯ微粒子の重量濃度が増えると輝度が減小する問題が生じる。従って、初期化輝点の発生を防止するとともに、輝度の向上を両立して図るためには、本発明のように前駆体焼成法で作製されたＭｇＯ微粒子を用いることが望ましい。
［実験２］
次に、実施例及び比較例のサンプル１〜８のＰＤＰを用意し、初期化輝点の発生率と輝度を調べた。サンプル２〜４（実施例１〜３）は実施の形態１のＰＤＰ１に準じて作製し、サンプル６〜８（実施例４〜６）は実施の形態２のＰＤＰ１ａの構成に準じて作製した。
【０１１５】
初期化輝点の発生率は、画像処理でＲＧＢに分解し、単位面積当たりの発光面積を算出することで測定した。まず、各サンプルのＰＤＰに初期化輝点を発生させ、画像としてＰＣに取り込み、ＲＧＢに分解する。そして、ＲＧＢに分解された画像において発光強度の閾値を決め、その閾値を越えるかどうかで発光の有無を決定し、単位面積あたりに発光している部分の面積で、初期化輝点の発生率を算出した。
【０１１６】
輝度の測定は、各サンプルのＰＤＰを放電維持電圧１８０Ｖ、周波数２００ｋＨｚで駆動し、輝度計を用いて測定した。
各サンプルは以下のように調整した。
サンプル１（比較例１）：最も基本的なＰＤＰの従来構成として、バックパネル側の蛍光体にも、フロントパネル側の誘電体層にもＭｇＯ微粒子を配設しない構造とした。
【０１１７】
サンプル２（実施例１）：バックパネル側の蛍光体層には、０．５ｗｔ％の割合で水酸化マグネシウムを前駆体として、各々１２００℃焼成することにより作製されたＭｇＯ微粒子を配設し、フロントパネル側の誘電体層にはＭｇＯ微粒子を配設しない構造とした。
サンプル３（実施例２）：バックパネル側の蛍光体層には、２ｗｔ％の割合で水酸化マグネシウムを前駆体として、各々１２００℃焼成することにより作製されたＭｇＯ微粒子を配設し、フロントパネル側の誘電体層にはＭｇＯ微粒子を配設しない構造とした。
【０１１８】
サンプル４（実施例３）；バックパネル側の蛍光体層には、１０ｗｔ％の割合で水酸化マグネシウムを前駆体として、各々１２００℃焼成することにより作製されたＭｇＯ微粒子を配設し、フロントパネル側の誘電体層にはＭｇＯ微粒子を配設しない構造とした。
サンプル５（比較例２）：バックパネル側の蛍光体層にはＭｇＯ微粒子を配設せず、フロントパネル側の誘電体層には、前駆体焼成によって作製された酸化マグネシウム微粒子を配設した構成とした。
【０１１９】
サンプル６（実施例４）：バックパネル側の蛍光体層には、０．５ｗｔ％の割合で水酸化マグネシウムを前駆体として、各々１２００℃焼成することにより作製されたＭｇＯ微粒子を配設し、フロントパネル側の誘電体層には、前駆体焼成によって作製された酸化マグネシウム微粒子を配設する構造とした。
サンプル７（実施例５）：バックパネル側の蛍光体層には、２ｗｔ％の割合で水酸化マグネしウムを前駆体として、各々１２００℃焼成することにより作製されたＭｇＯ微粒子を配設し、フロントパネル側の誘電体層には、前駆体焼成によって作製された酸化マグネシウム微粒子を配設する構造とした。
サンプル８（実施例６）：バックパネル側の蛍光体層には、１０ｗｔ％の割合で水酸化マグネしウムを前駆体として、各々１２００℃焼成することにより作製されたＭｇＯ微粒子を配設し、フロントパネル側の誘電体層には、前駆体焼成によって作製された酸化マグネシウム微粒子を配設する構造とした。
【０１２０】
上記の条件で行った各サンプルＰＤＰついて、初期化輝点の発生頻度に関する測定結果を図１４、輝度に関する測定結果を図１５にそれぞれ示す。この図１４及び図１５は、いずれもサンプル１の測定値に対する比較値としてグラフ化したものである。
図１４に示す結果から、実施の形態１に相当する構成のサンプル２、３、４（実施例１、２、３）では、サンプル１（比較例１）に比べて初期化輝点の発生頻度が減少しており、ＰＤＰとして特に優れた性能を有することが確認できた。これは、蛍光体成分と前駆体焼成法で作製したＭｇＯ微粒子とを組み合わせることで、蛍光体層全体における２次電子放出係数γを従来よりも飛躍的に増大できたためと考えられる。さらに、蛍光体層中のＭｇＯ微粒子の重量濃度が増加するに従い、初期化輝点の発生頻度が顕著に減少することが分かった。
【０１２１】
一方、図１５に示す結果から、実施の形態１の構成に相当するサンプル２、３、４（実施例１、２、３）では、サンプル１（比較例１）に比べて輝度が高くなっており、ＰＤＰとして特に優れた画像表示性能が発揮されているのが確認できる。なお当該実験結果では、蛍光体層におけるＭｇＯ微粒子の重量濃度が２ｗｔ％の場合に最も高い輝度が得られる結果となった。
【０１２２】
さらに、実施の形態２に相当する構成のサンプル６、７、８（実施例４、５、６）においても、サンプル５（比較例２）に比べて初期化輝点の発生頻度が減少しており、良好な特性を有することが確認できた（図１４）。またサンプル６、７、８（実施例４、５、６）は、サンプル２、３、４（実施例１、２、３）と比較すると、初期化輝点の改善と輝度の向上ついて、一層の良好な性能を有することが確認できた（図１４、図１５）。
【０１２３】
このように各実施例では、比較例とは異なり、前駆体焼成法により形成されたＭｇＯ微粒子が蛍光体成分と混在している。このため、蛍光体は放電ガス中で生じる紫外線の他に、前記ＭｇＯ微粒子によっても紫外線励起されるので、可視光発光を効率的に生ずることができ、高い輝度での発光が可能となっている。また、各実施例では、蛍光体により一旦生じた可視光発光が、前記ＭｇＯ微粒子により良好にフロントパネル側に反射され、画像表示に供されるようになっていることも、優れた輝度が得られる要因と思われる。
【０１２４】
なお、蛍光体層中のＭｇＯ微粒子の重量濃度が増大すると、当該ＭｇＯ微粒子によって蛍光体粒子で発生した可視光の遮光効果が大きくなる。従ってＭｇＯ微粒子を蛍光体層に添加する場合は、単にその重量濃度を多く設定して輝度向上の効果を図ろうとするのではなく、可視光の遮光効果も想定した上で最大輝度が得られるように、これら２つの効果の兼ね合いにより調整すべきである。
【０１２５】
以上の各実験結果から、本願発明の優位性が確認された。
＜その他の事項＞
上記各実施の形態におけるＰＤＰでは、ＭｇＯ微粒子として１６ａ〜１６ｄを用いる例を示したが、本発明はこれら４種のＭｇＯ微粒子の全てを同時に用いる必要はない。このため、前述したＭｇＯ微粒子１６ａ〜１６ｄ、１６ａ１、１６ａ２、１６ｂ１、１６ｂ２、１６ｃ１、１６ｄ１の内の１種以上を用いればよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
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ピュータ用の表示装置等に利用することが可能である。
また本発明では、Ｘｅ分圧の高い構成や微細セル構成の場合でも初期化輝点の発生が抑制されるので、画質が温度環境に影響されにくい高画質なディスプレイとして利用することができる。
【符号の説明】
【０１２７】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｘ    ＰＤＰ
２    フロントパネル
３    フロントパネルガラス
４    サステイン電極
５    スキャン電極
６    表示電極対
７、１２    誘電体層
８    表面層
９    バックパネル
１０    バックパネルガラス
１１    データ（アドレス）電極
１３    隔壁
１４    蛍光体層
１５    放電空間
１６、１６Ｘ、１６Ｙ  ＭｇＯ微粒子群
１６ａ    特定２種配向面で囲まれた結晶構造を有するＭｇＯ微粒子
１６ｂ    特定２種配向面で囲まれた結晶構造を有するＭｇＯ微粒子
１６ｃ    特定３種配向面で囲まれた結晶構造を有するＭｇＯ微粒子
１６ｄ    特定３種配向面で囲まれた結晶構造を有するＭｇＯ微粒子
１６ａ１、１６ａ２    特定２種配向面で囲まれた結晶構造を有するＭｇＯ微粒子のバリエーション
１６ｂ１、１６ｂ２    特定２種配向面で囲まれた結晶構造を有するＭｇＯ微粒子のバリエーション
１６ｃ１  特定３種配向面で囲まれた結晶構造を有するＭｇＯ微粒子のバリエーション
１６ｄ１  特定３種配向面で囲まれた結晶構造を有するＭｇＯ微粒子のバリエーション
１７    保護層
１４０  蛍光体層の表面
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
片面に蛍光体層が形成された第一基板が、前記片面において、放電空間を介して第二基板と対向に配置され、第一基板及び第二基板の周囲が封着されたプラズマディスプレイパネルであって、
蛍光体層は、蛍光体成分と、（１００）面及び（１１１）面とで囲まれた結晶構造を有する酸化マグネシウム微粒子を含む酸化マグネシウム微粒子群とを含んでなり、
酸化マグネシウム微粒子群は蛍光体層における、当該層内部または放電空間に臨む表面、或いは背面基板側の当該層底部、の少なくとも何れかの領域に配設されている
プラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
第二基板の片面には、放電空間に臨む表面領域に、前記酸化マグネシウム微粒子と同一の結晶構造を有する酸化マグネシウム微粒子を含む酸化マグネシウム微粒子群が配設されている
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
第二基板の前記片面には、複数の電極と、当該複数の電極を覆うように誘電体層とが配設され、
前記酸化マグネシウム微粒子群は、前記誘電体層表面に対して直接、または保護層を介して配設されている
請求項２に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
酸化マグネシウム微粒子は、６面体構造を有し、更に少なくとも１つの切頂面を有する
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
酸化マグネシウム微粒子は、主要面に（１００）面、切頂面に（１１１）面を有する
請求項４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項６】
酸化マグネシウム微粒子は、８面体構造を有し、更に少なくとも１つの切頂面を有する
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項７】
酸化マグネシウム微粒子は、主要面に（１１１）面、切頂面に（１００）面を有する
請求項６に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項８】
酸化マグネシウム微粒子は、（１００）面に相当する６面及び（１１１）面に相当する８面を持つ１４面体である
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項９】
酸化マグネシウム微粒子は、主要面に（１００）面、切頂面に（１１１）面を持つ
請求項８に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１０】
酸化マグネシウム微粒子は、主要面に（１１１）面、切頂面に（１００）面を持つ
請求項８に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１１】
酸化マグネシウム微粒子は、酸化マグネシウム前駆体の焼成生成物である
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１２】
酸化マグネシウム微粒子は、粒径が３００ｎｍ以上である
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１３】
酸化マグネシウム微粒子は、ＢＥＴ値が２．０ｍ2以下である
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１４】
片面に蛍光体層が形成された第一基板が、前記方面において、放電空間を介して第二基板と対向に配置され、第一基板及び第二基板の周囲が封着されたプラズマディスプレイパネルであって、
蛍光体層は、蛍光体成分と、（１００）面、（１１０）面、（１１１）面とで囲まれた結晶構造を有する酸化マグネシウム微粒子を含む酸化マグネシウム微粒子群とを含んでなり、
酸化マグネシウム微粒子群は蛍光体層における、当該層内部または放電空間に臨む表面、或いは背面基板側の当該層底部、の少なくとも何れかの領域に配設されている
プラズマディスプレイパネル。
【請求項１５】
第二基板の片面には、放電空間に臨む表面領域に、前記酸化マグネシウム微粒子と同一の結晶構造を有する酸化マグネシウム微粒子を含む酸化マグネシウム微粒子群が配設されている
請求項１４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１６】
第二基板の前記片面には、複数の電極と、当該複数の電極を覆うように誘電体層とが配設され、
前記酸化マグネシウム微粒子群は、前記誘電体層表面に対して直接、または保護層を介して配設されている
請求項１５に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１７】
酸化マグネシウム微粒子は、６面体構造を有し、更に少なくとも１つの切頂面と、少なくとも１つの斜方面とを有する
請求項１４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１８】
酸化マグネシウム微粒子は、主要面に（１００）面、切頂面に（１１１）面、斜方面に（１１０）面を持つ
請求項１７に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１９】
酸化マグネシウム微粒子は、８面体構造を有し、更に少なくとも１つの切頂面と、少なくとも１つの斜方面とを有する
請求項１４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２０】
酸化マグネシウム微粒子は、主要面に（１１１）面、切頂面に（１００）面、斜方面に（１１０）面を持つ
請求項１９に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２１】
酸化マグネシウム微粒子は、（１００）面に相当する６面及び（１１０）面に相当する１２面、並びに（１１１）面に相当する８面を持つ２６面体である
請求項１４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２２】
酸化マグネシウム微粒子は、主要面に（１１１）面、斜方面に（１１０）面、切頂面に（１００）面を持つ
請求項２１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２３】
酸化マグネシウム微粒子は、主要面に（１００）面、斜方面に（１１０）面、切頂面に（１１１）面を持つ
請求項２１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２４】
酸化マグネシウム微粒子は、酸化マグネシウム前駆体の焼成生成物である
請求項１４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２５】
酸化マグネシウム微粒子は、粒径が３００ｎｍ以上である
請求項１４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２６】
酸化マグネシウム微粒子は、ＢＥＴ値が２．０ｍ2以下である
請求項１４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2009011081.tif 000019
【図２】
2009011081.tif 000020
【図３】
2009011081.tif 000021
【図４】
2009011081.tif 000022
【図５】
2009011081.tif 000023
【図７】
2009011081.tif 000024
【図８】
2009011081.tif 000025
【図９】
2009011081.tif 000026
【図１０】
2009011081.tif 000027
【図１１】
2009011081.tif 000028
【図１２】
2009011081.tif 000029
【図１３】
2009011081.tif 000030
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図６】
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【国際調査報告】
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