(57)【要約】【課題】２次電子放出係数を所望の値に制御できる凹凸表面を有する物体及びその形成方法と、良好な特性が安定して得られるディスプレイ装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】（ａ）において、表面板１上に、電極２、誘電体層３、フッ素を含んだ誘電体保護層４が形成されている。次に、（ｂ）において、レジストマスクを形成する。次いで、（ｃ）に示すように、ドライエッチングにより、マスクされた部分以外の誘電体保護層４をエッチングする。次に、マスク５を除去することで、（ｄ）に示すような微小な凹凸状の表面を得ることができ、誘電体保護層４の２次電子放出係数を所望の値に制御でき、かつ、良好な特性が安定して得られた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
微小な凹凸が設けられ、かつ、マグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする表面であって、凹凸の算術平均粗さをＲａ、凹凸の平均間隔をＳｍとしたとき、０．１μｍ＜Ｒａ＜０．４μｍ、０．３＜Ｒａ／Ｓｍ＜１０なる関係を満たすことを特徴とする凹凸表面を有する物体。
【請求項２】
微小な凹凸が設けられ、かつ、マグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする層とマグネシウム、酸素を主成分とする層の２層からなる表面であって、凹凸の算術平均粗さをＲａ、凹凸の平均間隔をＳｍとしたとき、０．１μｍ＜Ｒａ＜０．４μｍ、０．３＜Ｒａ／Ｓｍ＜１０なる関係を満たすことを特徴とする凹凸表面を有する物体。
【請求項３】
凹凸表面を有する物体の形成方法であって、フッ素を含む気相中でマグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする薄膜を堆積するステップと、パターンの大きさが平均で０．１μｍ以上１．３μｍ以下のマスクをパターニングするステップと、マスクされた部分以外をエッチングするステップと、マスクを除去するステップとを含むことを特徴とする凹凸表面を有する物体の形成方法。
【請求項４】
凹凸表面を有する物体の形成方法であって、フッ素を含む気相中でマグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする薄膜を堆積するステップと、大きさが平均で０．０１μｍ以上１．３μｍ以下の粒子を分散塗布するステップと、粒子で覆われた部分以外をエッチングするステップと、粒子を除去するステップとを含むことを特徴とする凹凸表面を有する物体の形成方法。
【請求項５】
フッ素を含む気相中でマグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする薄膜を堆積するステップにおいて、Ｆ２ガスを含む雰囲気中で酸化マグネシウムを真空蒸着することを特徴とする請求項３または４記載の凹凸表面を有する物体の形成方法。
【請求項６】
フッ素を含む気相中でマグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする薄膜を堆積するステップにおいて、Ｆ２ガスを含む雰囲気中で酸化マグネシウムをスパッタリングすることを特徴とする請求項３または４記載の凹凸表面を有する物体の形成方法。
【請求項７】
フッ素を含む気相中でマグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする薄膜を堆積するステップにおいて、Ｆを含むガスのプラズマ中で酸化マグネシウムをスパッタリングすることを特徴とする請求項３または４記載の凹凸表面を有する物体の形成方法。
【請求項８】
エッチングするステップにおいて、エッチング深さが０．１μｍ以上０．４μｍ以下であることを特徴とする請求項３または４記載の凹凸表面を有する物体の形成方法。
【請求項９】
凹凸表面を有する物体の形成方法であって、マグネシウム、酸素を主成分とする薄膜を堆積するステップと、パターンの大きさが平均で０．１μｍ以上１．３μｍ以下のマスクをパターニングするステップと、マスクされた部分以外をエッチングするステップと、マスクを除去するステップと、フッ化するステップとを含むことを特徴とする凹凸表面を有する物体の形成方法。
【請求項１０】
凹凸表面を有する物体の形成方法であって、マグネシウム、酸素を主成分とする薄膜を堆積するステップと、大きさが平均で０．０１μｍ以上１．３μｍ以下の粒子を分散塗布するステップと、粒子で覆われた部分以外をエッチングするステップと、粒子を除去するステップと、フッ化するステップとを含むことを特徴とする凹凸表面を有する物体の形成方法。
【請求項１１】
マグネシウム、酸素を主成分とする薄膜を堆積するステップにおいて、酸化マグネシウムを真空蒸着することを特徴とする請求項９または１０記載の凹凸表面を有する物体の形成方法。
【請求項１２】
マグネシウム、酸素を主成分とする薄膜を堆積するステップにおいて、酸化マグネシウムをスパッタリングすることを特徴とする請求項９または１０記載の凹凸表面を有する物体の形成方法。
【請求項１３】
エッチングするステップにおいて、エッチング深さが０．１μｍ以上０．４μｍ以下であることを特徴とする請求項９または１０記載の凹凸表面を有する物体の形成方法。
【請求項１４】
フッ化するステップにおいて、Ｆ２ガスを含む雰囲気中で表面を１００℃以上４００℃以下の温度に保つことを特徴とする請求項９または１０記載の凹凸表面を有する物体の形成方法。
【請求項１５】
フッ化するステップにおいて、Ｆを含むガスのプラズマ中に曝すことを特徴とする請求項９または１０記載の凹凸表面を有する物体の形成方法。
【請求項１６】
２つの平行に配置された基板の間に、電極、誘電体層、誘電体保護層、隔壁及び蛍光体層が形成されたプラズマディスプレイ装置であって、誘電体保護層が、微小な凹凸が設けられ、かつ、マグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする表面を有し、凹凸の算術平均粗さをＲａ、凹凸の平均間隔をＳｍとしたとき、０．１μｍ＜Ｒａ＜０．４μｍ、０．３＜Ｒａ／Ｓｍ＜１０なる関係を満たすことを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項１７】
２つの平行に配置された基板の間に、電極、誘電体層、誘電体保護層、隔壁及び蛍光体層が形成されたプラズマディスプレイ装置であって、誘電体保護層が、微小な凹凸が設けられ、かつ、マグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする層とマグネシウム、酸素を主成分とする層の２層からなる表面を有し、凹凸の算術平均粗さをＲａ、凹凸の平均間隔をＳｍとしたとき、０．１μｍ＜Ｒａ＜０．４μｍ、０．３＜Ｒａ／Ｓｍ＜１０なる関係を満たすことを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項１８】
２つの平行に配置された基板の間に、電極、誘電体層、誘電体保護層、隔壁及び蛍光体層が形成されたプラズマディスプレイ装置の製造方法であって、誘電体保護層を形成する工程が、フッ素を含む気相中でマグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする薄膜を堆積するステップと、パターンの大きさが平均で０．１μｍ以上１．３μｍ以下のマスクをパターニングするステップと、マスクされた部分以外をエッチングするステップと、マスクを除去するステップとを含むことを特徴とするディスプレイ装置の製造方法。
【請求項１９】
２つの平行に配置された基板の間に、電極、誘電体層、誘電体保護層、隔壁及び蛍光体層が形成されたプラズマディスプレイ装置の製造方法であって、誘電体保護層を形成する工程が、フッ素を含む気相中でマグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする薄膜を堆積するステップと、大きさが平均で０．０１μｍ以上１．３μｍ以下の粒子を分散塗布するステップと、粒子で覆われた部分以外をエッチングするステップと、粒子を除去するステップとを含むことを特徴とするディスプレイ装置の製造方法。
【請求項２０】
フッ素を含む気相中でマグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする薄膜を堆積するステップにおいて、Ｆ２ガスを含む雰囲気中で酸化マグネシウムを真空蒸着することを特徴とする請求項１８または１９記載のディスプレイ装置の製造方法。
【請求項２１】
フッ素を含む気相中でマグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする薄膜を堆積するステップにおいて、Ｆ２ガスを含む雰囲気中で酸化マグネシウムをスパッタリングすることを特徴とする請求項１８または１９記載のディスプレイ装置の製造方法。
【請求項２２】
フッ素を含む気相中でマグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする薄膜を堆積するステップにおいて、Ｆを含むガスのプラズマ中で酸化マグネシウムをスパッタリングすることを特徴とする請求項１８または１９記載のディスプレイ装置の製造方法。
【請求項２３】
エッチングするステップにおいて、エッチング深さが０．１μｍ以上０．４μｍ以下であることを特徴とする請求項１８または１９記載のディスプレイ装置の製造方法。
【請求項２４】
２つの平行に配置された基板の間に、電極、誘電体層、誘電体保護層、隔壁及び蛍光体層が形成されたプラズマディスプレイ装置の製造方法であって、誘電体保護層を形成する工程が、マグネシウム、酸素を主成分とする薄膜を堆積するステップと、パターンの大きさが平均で０．１μｍ以上１．３μｍ以下のマスクをパターニングするステップと、マスクされた部分以外をエッチングするステップと、マスクを除去するステップと、フッ化するステップとを含むことを特徴とするディスプレイ装置の製造方法。
【請求項２５】
２つの平行に配置された基板の間に、電極、誘電体層、誘電体保護層、隔壁及び蛍光体層が形成されたプラズマディスプレイ装置の製造方法であって、誘電体保護層を形成する工程が、マグネシウム、酸素を主成分とする薄膜を堆積するステップと、大きさが平均で０．０１μｍ以上１．３μｍ以下の粒子を分散塗布するステップと、粒子で覆われた部分以外をエッチングするステップと、粒子を除去するステップと、フッ化するステップとを含むことを特徴とするディスプレイ装置の製造方法。
【請求項２６】
マグネシウム、酸素を主成分とする薄膜を堆積するステップにおいて、酸化マグネシウムを真空蒸着することを特徴とする請求項２４または２５記載のディスプレイ装置の製造方法。
【請求項２７】
マグネシウム、酸素を主成分とする薄膜を堆積するステップにおいて、酸化マグネシウムをスパッタリングすることを特徴とする請求項２４または２５記載のディスプレイ装置の製造方法。
【請求項２８】
エッチングするステップにおいて、エッチング深さが０．１μｍ以上０．４μｍ以下であることを特徴とする請求項２４または２５記載のディスプレイ装置の製造方法。
【請求項２９】
フッ化するステップにおいて、Ｆ２ガスを含む雰囲気中で表面を１００℃以上４００℃以下の温度に保つことを特徴とする請求項２４または２５記載のディスプレイ装置の製造方法。
【請求項３０】
フッ化するステップにおいて、Ｆを含むガスのプラズマ中に曝すことを特徴とする請求項２４または２５記載のディスプレイ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面及びその形成方法と、テレビやコンピュータ等の画像表示に用いられるプラズマディスプレイ装置（以下「ＰＤＰ」と称す）及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＡＣ型ＰＤＰの場合、その製造工程は、前面基板の形成工程、背面基板の形成工程及びこれらの組立工程に大別され、特に前面基板の形成工程は、電極の形成工程と、誘電体層の形成工程と、誘電体保護層の形成工程からなる。
【０００３】
この前面基板の構造の一例を図７に示す。ガラス基板１上に電極２、誘電体層３を形成し、その上に、放電によるイオン衝突から誘電体層３を保護するとともに、２次電子放出による蛍光体の発光を促進する目的で、誘電体保護層４が形成されている。この誘電体保護層は、一般的には耐スパッタ性能に優れかつ２次電子放出係数の高い酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が広く用いられている。
【０００４】
しかし、ＭｇＯ膜は、形成後に大気に曝され、大気中の水分（Ｈ２Ｏ）や二酸化炭素（ＣＯ２）と反応して水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウムなどの化合物を生成し、その化合物がＭｇＯ膜の表面に析出する。その表面に存在する化合物層１６の影響のため、初期放電特性のばらつきや劣化を招いたり、エージング工程に多量の時間を要したりするなどの問題が生じている。
【０００５】
特許文献１では、誘電体保護層の第２保護層として、フッ化物材料を主成分とするガス吸収防止膜を形成する方法が提案されている。
【０００６】
また、特許文献２では、誘電体保護層であるＭｇＯ表面をプラズマエッチングすることで、ＭｇＯの２次電子放出係数を向上させ、ＰＤＰの発光効率を改善する方法が提案されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−３４８６２６号公報
【特許文献２】
特開平１０−３３４８１１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例のＰＤＰでは、誘電体保護層の２次電子放出係数が所望の値に制御しきれないという問題点があった。
【０００９】
特許文献１に示されたＰＤＰでは、フッ化物材料を主成分とするガス吸収防止膜の存在により、水分や二酸化炭素の吸着が抑制され、誘電体保護層の特性は安定化するものの、フッ化物そのものの２次電子放出係数がＭｇＯ本来の２次電子放出係数よりも小さいため、放電開始電圧が高くなってしまうという問題点があった。
【００１０】
また、特許文献２に示されたＰＤＰでは、ピラミッド状の微細な凹凸から２次電子が放出されやすくなるものの、誘電体保護層の表面積が極めて大きいために、水分や二酸化炭素などの吸着の影響が大きく、誘電体保護層の特性が安定しないという問題点があった。また、単にＭｇＯ表面をスパッタリングしているだけであり、２次電子放出係数を高められるほど十分に大きな凹凸形状が得られるとは考えられない。
【００１１】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、２次電子放出係数を所望の値に制御できる表面及びその形成方法と、良好な特性が安定して得られるディスプレイ装置及びその製造方法を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本願の第１発明の凹凸表面を有する物体は、微小な凹凸が設けられ、かつ、マグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする凹凸表面を有する物体であって、凹凸の算術平均粗さをＲａ、凹凸の平均間隔をＳｍとしたとき、０．１μｍ＜Ｒａ＜０．４μｍ、０．３＜Ｒａ／Ｓｍ＜１０なる関係を満たすことを特徴とする。
【００１３】
本願の第２発明の凹凸表面を有する物体は、微小な凹凸が設けられ、かつ、マグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする層とマグネシウム、酸素を主成分とする層の２層からなる凹凸表面を有する物体であって、凹凸の算術平均粗さをＲａ、凹凸の平均間隔をＳｍとしたとき、０．１μｍ＜Ｒａ＜０．４μｍ、０．３＜Ｒａ／Ｓｍ＜１０なる関係を満たすことを特徴とする。
【００１４】
本願の第３発明の凹凸表面を有する物体の形成方法は、フッ素を含む気相中でマグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする薄膜を堆積するステップと、パターンの大きさが平均で０．１μｍ以上１．３μｍ以下のマスクをパターニングするステップと、マスクされた部分以外をエッチングするステップと、マスクを除去するステップとを含むことを特徴とする。
【００１５】
本願の第４発明の凹凸表面を有する物体の形成方法は、フッ素を含む気相中でマグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする薄膜を堆積するステップと、大きさが平均で０．０１μｍ以上１．３μｍ以下の粒子を分散塗布するステップと、粒子で覆われた部分以外をエッチングするステップと、粒子を除去するステップとを含むことを特徴とする。
【００１６】
本願の第３または第４発明の凹凸表面を有する物体の形成方法において、好適には、フッ素を含む気相中でマグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする薄膜を堆積するステップにおいて、Ｆ２ガスを含む雰囲気中で酸化マグネシウムを真空蒸着することが望ましい。或いは、フッ素を含む気相中でマグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする薄膜を堆積するステップにおいて、Ｆ２ガスを含む雰囲気中で酸化マグネシウムをスパッタリングしてもよい。或いは、フッ素を含む気相中でマグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする薄膜を堆積するステップにおいて、Ｆを含むガスのプラズマ中で酸化マグネシウムをスパッタリングしてもよい。
【００１７】
また、好適には、エッチングするステップにおいて、エッチング深さが０．１μｍ以上０．４μｍ以下であることが望ましい。
【００１８】
本願の第５発明の凹凸表面を有する物体の形成方法は、マグネシウム、酸素を主成分とする薄膜を堆積するステップと、パターンの大きさが平均で０．１μｍ以上１．３μｍ以下のマスクをパターニングするステップと、マスクされた部分以外をエッチングするステップと、マスクを除去するステップと、フッ化するステップとを含むことを特徴とする。
【００１９】
本願の第６発明の凹凸表面を有する物体の形成方法は、マグネシウム、酸素を主成分とする薄膜を堆積するステップと、大きさが平均で０．０１μｍ以上１．３μｍ以下の粒子を分散塗布するステップと、粒子で覆われた部分以外をエッチングするステップと、粒子を除去するステップと、フッ化するステップとを含むことを特徴とする。
【００２０】
本願の第５または第６発明の凹凸表面を有する物体の形成方法において、好適には、マグネシウム、酸素を主成分とする薄膜を堆積するステップにおいて、酸化マグネシウムを真空蒸着することが望ましい。或いは、マグネシウム、酸素を主成分とする薄膜を堆積するステップにおいて、酸化マグネシウムをスパッタリングしてもよい。
【００２１】
また、好適には、エッチングするステップにおいて、エッチング深さが０．１μｍ以上０．４μｍ以下であることが望ましい。
【００２２】
また、好適には、フッ化するステップにおいて、Ｆ２ガスを含む雰囲気中で凹凸表面を１００℃以上４００℃以下の温度に保つことが望ましい。或いは、フッ化するステップにおいて、Ｆを含むガスのプラズマ中に曝してもよい。
【００２３】
本願の第７発明のディスプレイ装置は、２つの平行に配置された基板の間に、電極、誘電体層、誘電体保護層、隔壁及び蛍光体層が形成されたプラズマディスプレイ装置であって、誘電体保護層が、微小な凹凸が設けられ、かつ、マグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする凹凸表面を有し、凹凸の算術平均粗さをＲａ、凹凸の平均間隔をＳｍとしたとき、０．１μｍ＜Ｒａ＜０．４μｍ、０．３＜Ｒａ／Ｓｍ＜１０なる関係を満たすことを特徴とする。
【００２４】
本願の第８発明のディスプレイ装置は、２つの平行に配置された基板の間に、電極、誘電体層、誘電体保護層、隔壁及び蛍光体層が形成されたプラズマディスプレイ装置であって、誘電体保護層が、微小な凹凸が設けられ、かつ、マグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする層とマグネシウム、酸素を主成分とする層の２層からなる凹凸表面を有し、凹凸の算術平均粗さをＲａ、凹凸の平均間隔をＳｍとしたとき、０．１μｍ＜Ｒａ＜０．４μｍ、０．３＜Ｒａ／Ｓｍ＜１０なる関係を満たすことを特徴とする。
【００２５】
本願の第９発明のディスプレイ装置の製造方法は、２つの平行に配置された基板の間に、電極、誘電体層、誘電体保護層、隔壁及び蛍光体層が形成されたプラズマディスプレイ装置の製造方法であって、誘電体保護層を形成する工程が、フッ素を含む気相中でマグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする薄膜を堆積するステップと、パターンの大きさが平均で０．１μｍ以上１．３μｍ以下のマスクをパターニングするステップと、マスクされた部分以外をエッチングするステップと、マスクを除去するステップとを含むことを特徴とする。
【００２６】
本願の第１０発明のディスプレイ装置の製造方法は、２つの平行に配置された基板の間に、電極、誘電体層、誘電体保護層、隔壁及び蛍光体層が形成されたプラズマディスプレイ装置の製造方法であって、誘電体保護層を形成する工程が、フッ素を含む気相中でマグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする薄膜を堆積するステップと、大きさが平均で０．０１μｍ以上１．３μｍ以下の粒子を分散塗布するステップと、粒子で覆われた部分以外をエッチングするステップと、粒子を除去するステップとを含むことを特徴とする。
【００２７】
本願の第９または第１０発明のディスプレイ装置の製造方法において、好適には、フッ素を含む気相中でマグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする薄膜を堆積するステップにおいて、Ｆ２ガスを含む雰囲気中で酸化マグネシウムを真空蒸着することが望ましい。或いは、フッ素を含む気相中でマグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする薄膜を堆積するステップにおいて、Ｆ２ガスを含む雰囲気中で酸化マグネシウムをスパッタリングしてもよい。或いは、フッ素を含む気相中でマグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする薄膜を堆積するステップにおいて、Ｆを含むガスのプラズマ中で酸化マグネシウムをスパッタリングしてもよい。
【００２８】
また、好適には、エッチングするステップにおいて、エッチング深さが０．１μｍ以上０．４μｍ以下であることが望ましい。
【００２９】
本願の第１１発明のディスプレイ装置の製造方法は、２つの平行に配置された基板の間に、電極、誘電体層、誘電体保護層、隔壁及び蛍光体層が形成されたプラズマディスプレイ装置の製造方法であって、誘電体保護層を形成する工程が、マグネシウム、酸素を主成分とする薄膜を堆積するステップと、パターンの大きさが平均で０．１μｍ以上１．３μｍ以下のマスクをパターニングするステップと、マスクされた部分以外をエッチングするステップと、マスクを除去するステップと、フッ化するステップとを含むことを特徴とする。
【００３０】
本願の第１２発明のディスプレイ装置の製造方法は、２つの平行に配置された基板の間に、電極、誘電体層、誘電体保護層、隔壁及び蛍光体層が形成されたプラズマディスプレイ装置の製造方法であって、誘電体保護層を形成する工程が、マグネシウム、酸素を主成分とする薄膜を堆積するステップと、大きさが平均で０．０１μｍ以上１．３μｍ以下の粒子を分散塗布するステップと、粒子で覆われた部分以外をエッチングするステップと、粒子を除去するステップと、フッ化するステップとを含むことを特徴とする。
【００３１】
本願の第１１または第１２発明のディスプレイ装置の製造方法において、好適には、マグネシウム、酸素を主成分とする薄膜を堆積するステップにおいて、酸化マグネシウムを真空蒸着することが望ましい。或いは、マグネシウム、酸素を主成分とする薄膜を堆積するステップにおいて、酸化マグネシウムをスパッタリングしてもよい。
【００３２】
また、好適には、エッチングするステップにおいて、エッチング深さが０．１μｍ以上０．４μｍ以下であることが望ましい。
【００３３】
また、好適には、フッ化するステップにおいて、Ｆ２ガスを含む雰囲気中で凹凸表面を１００℃以上４００℃以下の温度に保つことが望ましい。或いは、フッ化するステップにおいて、Ｆを含むガスのプラズマ中に曝してもよい。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態について、図１乃至図２を参照して説明する。
【００３５】
図１は、本発明の第１実施形態における、プラズマディスプレイ装置の製造方法を示す。
【００３６】
図１（ａ）において、プラズマディスプレイ装置の構成要素である２つの平行に配置された基板のうち、表面板と呼ばれる、ディスプレイを鑑賞する人に近い側のガラス基板１上に、電極２、誘電体層３、誘電体保護層４が形成されている。隔壁及び蛍光体層は、図示されていない裏面板（ディスプレイを鑑賞する人に遠い側のガラス基板）上に形成される。誘電体保護層４を形成する工程は、図２に示す真空蒸着装置を用いて行われる（後述）。
【００３７】
次に、図１（ｂ）において、パターンの面方向の大きさが０．４μｍのレジストマスクを形成する。レジストマスクはスピンコータやディスペンサなどを用いて全面に塗布され、その後、フォトリソ技術を用いて、露光・現像・ベーキングを行うことで、図１（ｂ）のような状態を得ることができる。次いで、図１（ｃ）に示すように、ドライエッチングにより、マスクされた部分以外の誘電体保護層４を０．４μｍの深さだけエッチングする。次に、マスク５を除去することで、図１（ｄ）に示すような微小な凹凸状の表面を得ることができる。
【００３８】
図２は、誘電体保護層４を形成するための真空蒸着装置の断面図である。図２において、真空容器６内に、基板１が載置される。ガス供給装置７から所定のガスを導入することができ、また、ポンプ８によって真空容器６内を排気することができる。蒸着源９には酸化マグネシウムのペレットが入れられており、電子銃１０から蒸着源９に電子線を照射することにより、酸化マグネシウム粒子が飛び出す。このとき、ガス供給装置からＦ２ガスを供給しつつ、ポンプ８によって真空容器６内を排気した状態で蒸着を行うと、基板１上に堆積する薄膜内にフッ素が取り込まれ、基板１上にマグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする薄膜が堆積する。
【００３９】
このようにして得られた表面板において、ディスプレイ装置として駆動される際にプラズマに接することになる誘電体保護層４は、微細な凹凸形状を有するため２次電子が放出されやすくなり、かつ、水分や二酸化炭素の吸着が抑制され、誘電体保護層としての特性が安定であった。すなわち、誘電体保護層４の２次電子放出係数を所望の値に制御でき、かつ、良好な特性が安定して得られるディスプレイ装置及びその製造方法を提供することができた。
【００４０】
次に、本発明の第２実施形態について、図３乃至図４を参照して説明する。
【００４１】
図３は、本発明の第２実施形態における、プラズマディスプレイ装置の製造方法を示す。
【００４２】
図３（ａ）において、プラズマディスプレイ装置の構成要素である２つの平行に配置された基板のうち、表面板と呼ばれる、ディスプレイを鑑賞する人に近い側のガラス基板１上に、電極２、誘電体層３、誘電体保護層４が形成されている。隔壁及び蛍光体層は、図示されていない裏面板（ディスプレイを鑑賞する人に遠い側のガラス基板）上に形成される。誘電体保護層４を形成する工程は、図４に示すスパッタリング装置を用いて行われる（後述）。次に、図３（ｂ）において、平均の大きさが０．４μｍの微粒子１１を分散塗布する。微粒子１１は、静電気を用いて分散塗布してもよいし、ペーストに混合させて塗布した後、ペーストを熱またはプラズマで除去してもよい。微粒子１１の材質としては、ガラス、セラミックなどの誘電体を用いてもよいし、ニッケル、アルミなどの金属を用いてもよい。次いで、図３（ｃ）に示すように、ドライエッチングにより、粒子１１で覆われた部分以外の誘電体保護層４を０．４μｍの深さだけエッチングする。次に、粒子１１を除去することで、図３（ｄ）に示すような微小な凹凸状の表面を得ることができる。
【００４３】
図４は、誘電体保護層４を形成するためのスパッタリング装置の断面図である。
【００４４】
図４において、真空容器６内に、基板１が載置される。ガス供給装置７から所定のガスを導入することができ、また、ポンプ８によって真空容器６内を排気することができる。ターゲット１２は酸化マグネシウム製であり、電源１３から高周波電力をターゲットに供給することにより、真空容器６内にプラズマが発生する。このとき、ガス供給装置からＡｒガスとＦ２ガスの混合ガスを供給しつつ、ポンプ８によって真空容器６内を排気した状態でスパッタリングを行うと、基板１上に堆積する薄膜内にフッ素が取り込まれ、基板１上にマグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする薄膜が堆積する。
【００４５】
なお、ターゲット１２の裏には磁石１４が配置され、スパッタリング速度を高められるように構成されている。
【００４６】
このようにして得られた表面板において、ディスプレイ装置として駆動される際にプラズマに接することになる誘電体保護層４は、微細な凹凸形状を有するため２次電子が放出されやすくなり、かつ、水分や二酸化炭素の吸着が抑制され、誘電体保護層としての特性が安定であった。すなわち、誘電体保護層４の２次電子放出係数を所望の値に制御でき、かつ、良好な特性が安定して得られるディスプレイ装置及びその製造方法を提供することができた。
【００４７】
次に、本発明の第３実施形態について、図５を参照して説明する。
【００４８】
図５は、本発明の第３実施形態における、プラズマディスプレイ装置の製造方法を示す。
【００４９】
図５（ａ）において、プラズマディスプレイ装置の構成要素である２つの平行に配置された基板のうち、表面板と呼ばれる、ディスプレイを鑑賞する人に近い側のガラス基板１上に、電極２、誘電体層３、誘電体保護層４が形成されている。隔壁及び蛍光体層は、図示されていない裏面板（ディスプレイを鑑賞する人に遠い側のガラス基板）上に形成される。誘電体保護層４を形成する工程は、図２に示す真空蒸着装置を用いて行われ、ガスを供給せずに蒸着することで、酸素とマグネシウムを主成分とする薄膜が形成される。
【００５０】
次に、図５（ｂ）において、パターンの面方向の大きさが０．４μｍのレジストマスクを形成する。レジストマスクはスピンコータやディスペンサなどを用いて全面に塗布され、その後、フォトリソ技術を用いて、露光・現像・ベーキングを行うことで、図５（ｂ）のような状態を得ることができる。次いで、図５（ｃ）に示すように、ドライエッチングにより、マスクされた部分以外の誘電体保護層４を０．４μｍの深さだけエッチングする。次に、マスク５を除去することで、図５（ｄ）に示すような微小な凹凸状の表面を得ることができる。次に、Ｆ２ガスを含む雰囲気中で表面を１５０℃に２０分間保つことにより表面がフッ化され、図５（ｅ）に示すように、微小な凹凸が設けられ、かつ、マグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする層１５とマグネシウム、酸素を主成分とする層４の２層からなる表面を得ることができる。
【００５１】
このようにして得られた表面板において、ディスプレイ装置として駆動される際にプラズマに接することになる誘電体保護層４は、微小な凹凸が設けられ、かつ、マグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする層１５とマグネシウム、酸素を主成分とする層４の２層からなるため、２次電子が放出されやすくなり、かつ、水分や二酸化炭素の吸着が抑制され、誘電体保護層としての特性が安定であった。すなわち、誘電体保護層４の２次電子放出係数を所望の値に制御でき、かつ、良好な特性が安定して得られるディスプレイ装置及びその製造方法を提供することができた。
【００５２】
なお、本実施形態で得られた誘電体保護層４は、本発明の第１、第２実施形態における誘電体保護層よりも優れた点がある。それは、誘電体保護層としての特性の、累積駆動時間依存性が小さいことである。マグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする薄膜は、同じ表面形状であればマグネシウム、酸素を主成分とする薄膜よりも２次電子放出係数が小さい。本実施形態では、表面形状を微小な凹凸とすることで、２次電子放出係数を高めている。累積駆動時間が長くなるにつれ、プラズマへの曝露によって誘電体保護層４は徐々にスパッタリングされていき、微小な凹凸が次第に消失していく。一方で、徐々にフッ素含有率の低い部分が最表面に現れてくるため、微小な凹凸の消失による２次電子放出係数の低下を補う効果が発現し、結果として、安定した２次電子放出係数が得られることになる。
【００５３】
次に、本発明の第４実施形態について、図６を参照して説明する。
【００５４】
図６は、本発明の第４実施形態における、プラズマディスプレイ装置の製造方法を示す。
【００５５】
図６（ａ）において、プラズマディスプレイ装置の構成要素である２つの平行に配置された基板のうち、表面板と呼ばれる、ディスプレイを鑑賞する人に近い側のガラス基板１上に、電極２、誘電体層３、誘電体保護層４が形成されている。隔壁及び蛍光体層は、図示されていない裏面板（ディスプレイを鑑賞する人に遠い側のガラス基板）上に形成される。誘電体保護層４を形成する工程は、図４に示すスパッタリング装置を用いて行われ、ガスを供給せずに蒸着することで、酸素とマグネシウムを主成分とする薄膜が形成される。次に、図６（ｂ）において、平均の大きさが０．４μｍの微粒子１１を分散塗布する。微粒子１１は、静電気を用いて分散塗布してもよいし、ペーストに混合させて塗布した後、ペーストを熱またはプラズマで除去してもよい。微粒子１１の材質としては、ガラス、セラミックなどの誘電体を用いてもよいし、ニッケル、アルミなどの金属を用いてもよい。
【００５６】
次いで、図６（ｃ）に示すように、ドライエッチングにより、粒子１１で覆われた部分以外の誘電体保護層４を０．４μｍの深さだけエッチングする。次に、粒子１１を除去することで、図６（ｄ）に示すような微小な凹凸状の表面を得ることができる。次に、Ｆ２ガスを含む雰囲気中で表面を１５０℃に２０分間保つことにより表面がフッ化され、図６（ｅ）に示すように、微小な凹凸が設けられ、かつ、マグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする層１５とマグネシウム、酸素を主成分とする層４の２層からなる表面を得ることができる。
【００５７】
このようにして得られた表面板において、ディスプレイ装置として駆動される際にプラズマに接することになる誘電体保護層４は、微小な凹凸が設けられ、かつ、マグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする層１５とマグネシウム、酸素を主成分とする層４の２層からなるため、２次電子が放出されやすくなり、かつ、水分や二酸化炭素の吸着が抑制され、誘電体保護層としての特性が安定であった。すなわち、誘電体保護層４の２次電子放出係数を所望の値に制御でき、かつ、良好な特性が安定して得られるディスプレイ装置及びその製造方法を提供することができた。
【００５８】
なお、本実施形態で得られた誘電体保護層４は、本発明の第１、第２実施形態における誘電体保護層よりも優れた点がある。それは、誘電体保護層としての特性の、累積駆動時間依存性が小さいことである。マグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする薄膜は、同じ表面形状であればマグネシウム、酸素を主成分とする薄膜よりも２次電子放出係数が小さい。本実施形態では、表面形状を微小な凹凸とすることで、２次電子放出係数を高めている。累積駆動時間が長くなるにつれ、プラズマへの曝露によって誘電体保護層４は徐々にスパッタリングされていき、微小な凹凸が次第に消失していく。一方で、徐々にフッ素含有率の低い部分が最表面に現れてくるため、微小な凹凸の消失による２次電子放出係数の低下を補う効果が発現し、結果として、安定した２次電子放出係数が得られることになる。
【００５９】
以上述べた本発明の実施形態において、プラズマディスプレイ装置の表面板を例示したが、２次電子放出係数の安定性と可視光線に対する透明性が必要とされる他の表面にも、本発明は適用可能である。
【００６０】
また、以上述べた本発明の実施形態において、微小な凹凸の算術平均粗さＲａは、エッチング深さと同一で０．４μｍ、凹凸の平均間隔Ｓｍは、レジストマスクまたは微粒子の大きさの２倍で０．８μｍであったが、凹凸の寸法はこれに限定されるものではない。凹凸の算術平均粗さをＲａ、凹凸の平均間隔をＳｍとしたとき、０．１μｍ＜Ｒａ＜０．４μｍ、０．３＜Ｒａ／Ｓｍ＜１０なる関係を満たす場合に、本発明は有効である。Ｒａが０．１μｍより小さいと、十分な２次電子放出が得られず、Ｒａが０．４μｍより大きいと、保護層に必要とされる可視光線に対する透明性が失われるとともに、凹凸を形成する時間が大きくなるという問題が生ずる。また、Ｒａ／Ｓｍが０．３より小さいと、十分な２次電子放出が得られず、Ｒａ／Ｓｍが１０より大きいものを得るには、酸化マグネシウムのエッチング速度のマスクまたは微粒子のエッチング速度に対する比を極めて大きくする必要があり、現実的ではない。
【００６１】
また、レジストマスクのパターンの大きさが０．４μｍである場合を例示したが、平均で０．１μｍ以上１．３μｍ以下のマスクをパターニングして用いることが可能である。０．１μｍより小さいパターンニングは極めて高いコストがかかり、現実的ではない。また、１．３μｍより大きいパターンニングでは、十分な２次電子放出が得られない。
【００６２】
また、微粒子の大きさが平均で０．４μｍである場合を例示したが、粒子の大きさとして平均で０．０１μｍ以上１．３μｍであるものを用いることが可能である。０．０１μｍより小さい粒子は価格が高く、現実的ではない。また、１．３μｍより大きい粒子を用いては、十分な２次電子放出が得られない。
【００６３】
また、Ｆ２ガスを含む雰囲気中で酸化マグネシウムを真空蒸着する場合、Ｆ２ガスを含む雰囲気中で酸化マグネシウムをスパッタリングする場合を例示したが、フッ素を含む気相中でマグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする薄膜を堆積する方法を用いることが可能で、その他の方法として、例えばＣｘＦｙ（ｘ、ｙは自然数）やＳＦ６などのＦを含むガスのプラズマ中で酸化マグネシウムをスパッタリングする方法を用いてもよい。
【００６４】
また、エッチング深さが０．４μｍである場合を例示したが、エッチング深さが０．１μｍ以上０．４μｍ以下である場合に本発明は格別の効果を奏する。エッチング深さが０．１μｍよりも小さいと、十分な２次電子放出が得られず、また、エッチング深さが０．４μｍよりも大きいと、保護層に必要とされる可視光線に対する透明性が失われるとともに、凹凸を形成する時間が大きくなるという問題が生ずる。
【００６５】
また、ドライエッチングを行う場合を例示したが、ウエットエッチングを用いてもよい。
【００６６】
また、フッ化するステップにおいて、Ｆ２ガスを含む雰囲気中で表面を１５０℃にて２０分保持する場合を例示したが、１００℃以上４００℃以下の温度に保つことで同様の効果を得ることが可能である。フッ化時の温度が１００℃より低いと、十分な吸着抑制効果が得られず、また、フッ化時の温度が４００℃より高いと、酸化マグネシウム薄膜の剥がれが生じる場合があり、好ましくない。
【００６７】
また、フッ化するステップにおいて、Ｆを含むガスのプラズマ中に曝すことも可能である。この場合、例えばＣｘＦｙ（ｘ、ｙは自然数）やＳＦ６などのＦを含むガスを用いることができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本願の第１発明の凹凸表面を有する物体によれば、微小な凹凸が設けられ、かつ、マグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする凹凸表面を有する物体であって、凹凸の算術平均粗さをＲａ、凹凸の平均間隔をＳｍとしたとき、０．１μｍ＜Ｒａ＜０．４μｍ、０．３＜Ｒａ／Ｓｍ＜１０なる関係を満たすため、２次電子放出係数を所望の値に制御できる凹凸表面を有する物体を提供することができる。
【００６９】
また、本願の第２発明の凹凸表面を有する物体によれば、微小な凹凸が設けられ、かつ、マグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする層とマグネシウム、酸素を主成分とする層の２層からなる凹凸表面を有する物体であって、凹凸の算術平均粗さをＲａ、凹凸の平均間隔をＳｍとしたとき、０．１μｍ＜Ｒａ＜０．４μｍ、０．３＜Ｒａ／Ｓｍ＜１０なる関係を満たすため、２次電子放出係数を所望の値に制御できる凹凸表面を有する物体を提供することができる。
【００７０】
また、本願の第３発明の凹凸表面を有する物体の形成方法によれば、フッ素を含む気相中でマグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする薄膜を堆積するステップと、パターンの大きさが平均で０．１μｍ以上１．３μｍ以下のマスクをパターニングするステップと、マスクされた部分以外をエッチングするステップと、マスクを除去するステップとを含むため、２次電子放出係数を所望の値に制御できる凹凸表面を有する物体を提供することができる。
【００７１】
また、本願の第４発明の凹凸表面を有する物体の形成方法によれば、フッ素を含む気相中でマグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする薄膜を堆積するステップと、大きさが平均で０．０１μｍ以上１．３μｍ以下の粒子を分散塗布するステップと、粒子で覆われた部分以外をエッチングするステップと、粒子を除去するステップとを含むため、２次電子放出係数を所望の値に制御できる凹凸表面を有する物体を提供することができる。
【００７２】
また、本願の第５発明の凹凸表面を有する物体の形成方法によれば、マグネシウム、酸素を主成分とする薄膜を堆積するステップと、パターンの大きさが平均で０．１μｍ以上１．３μｍ以下のマスクをパターニングするステップと、マスクされた部分以外をエッチングするステップと、マスクを除去するステップと、フッ化するステップとを含むため、２次電子放出係数を所望の値に制御できる凹凸表面を有する物体を提供することができる。
【００７３】
また、本願の第６発明の凹凸表面を有する物体の形成方法によれば、マグネシウム、酸素を主成分とする薄膜を堆積するステップと、大きさが平均で０．０１μｍ以上１．３μｍ以下の粒子を分散塗布するステップと、粒子で覆われた部分以外をエッチングするステップと、粒子を除去するステップと、フッ化するステップとを含むため、２次電子放出係数を所望の値に制御できる凹凸表面を有する物体を提供することができる。
【００７４】
また、本願の第７発明のディスプレイ装置によれば、２つの平行に配置された基板の間に、電極、誘電体層、誘電体保護層、隔壁及び蛍光体層が形成されたプラズマディスプレイ装置であって、誘電体保護層が、微小な凹凸が設けられ、かつ、マグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする凹凸表面を有し、凹凸の算術平均粗さをＲａ、凹凸の平均間隔をＳｍとしたとき、０．１μｍ＜Ｒａ＜０．４μｍ、０．３＜Ｒａ／Ｓｍ＜１０なる関係を満たすため、良好な特性が安定して得られるディスプレイ装置を提供することができる。
【００７５】
また、本願の第８発明のディスプレイ装置によれば、２つの平行に配置された基板の間に、電極、誘電体層、誘電体保護層、隔壁及び蛍光体層が形成されたプラズマディスプレイ装置であって、誘電体保護層が、微小な凹凸が設けられ、かつ、マグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする層とマグネシウム、酸素を主成分とする層の２層からなる凹凸表面を有し、凹凸の算術平均粗さをＲａ、凹凸の平均間隔をＳｍとしたとき、０．１μｍ＜Ｒａ＜０．４μｍ、０．３＜Ｒａ／Ｓｍ＜１０なる関係を満たすため、良好な特性が安定して得られるディスプレイ装置を提供することができる。
【００７６】
また、本願の第９発明のディスプレイ装置の製造方法によれば、２つの平行に配置された基板の間に、電極、誘電体層、誘電体保護層、隔壁及び蛍光体層が形成されたプラズマディスプレイ装置の製造方法であって、誘電体保護層を形成する工程が、フッ素を含む気相中でマグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする薄膜を堆積するステップと、パターンの大きさが平均で０．１μｍ以上１．３μｍ以下のマスクをパターニングするステップと、マスクされた部分以外をエッチングするステップと、マスクを除去するステップとを含むため、良好な特性が安定して得られるディスプレイ装置を提供することができる。
【００７７】
また、本願の第１０発明のディスプレイ装置の製造方法によれば、２つの平行に配置された基板の間に、電極、誘電体層、誘電体保護層、隔壁及び蛍光体層が形成されたプラズマディスプレイ装置の製造方法であって、誘電体保護層を形成する工程が、フッ素を含む気相中でマグネシウム、酸素、フッ素を主成分とする薄膜を堆積するステップと、大きさが平均で０．０１μｍ以上１．３μｍ以下の粒子を分散塗布するステップと、粒子で覆われた部分以外をエッチングするステップと、粒子を除去するステップとを含むため、良好な特性が安定して得られるディスプレイ装置を提供することができる。
【００７８】
また、本願の第１１発明のディスプレイ装置の製造方法によれば、２つの平行に配置された基板の間に、電極、誘電体層、誘電体保護層、隔壁及び蛍光体層が形成されたプラズマディスプレイ装置の製造方法であって、誘電体保護層を形成する工程が、マグネシウム、酸素を主成分とする薄膜を堆積するステップと、パターンの大きさが平均で０．１μｍ以上１．３μｍ以下のマスクをパターニングするステップと、マスクされた部分以外をエッチングするステップと、マスクを除去するステップと、フッ化するステップとを含むため、良好な特性が安定して得られるディスプレイ装置を提供することができる。
【００７９】
また、本願の第１２発明のディスプレイ装置の製造方法によれば、２つの平行に配置された基板の間に、電極、誘電体層、誘電体保護層、隔壁及び蛍光体層が形成されたプラズマディスプレイ装置の製造方法であって、誘電体保護層を形成する工程が、マグネシウム、酸素を主成分とする薄膜を堆積するステップと、大きさが平均で０．０１μｍ以上１．３μｍ以下の粒子を分散塗布するステップと、粒子で覆われた部分以外をエッチングするステップと、粒子を除去するステップと、フッ化するステップとを含むため、良好な特性が安定して得られるディスプレイ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態におけるプラズマディスプレイ装置の製造方法を示す断面図
【図２】本発明の第１実施形態で用いた真空蒸着装置の断面図
【図３】本発明の第２実施形態におけるプラズマディスプレイ装置の製造方法を示す断面図
【図４】本発明の第２実施形態で用いたスパッタリング装置の断面図
【図５】本発明の第３実施形態におけるプラズマディスプレイ装置の製造方法を示す断面図
【図６】本発明の第４実施形態におけるプラズマディスプレイ装置の製造方法を示す断面図
【図７】従来例におけるプラズマディスプレイ装置の断面図
【符号の説明】
１  基板
２  電極
３  誘電体層
４  誘電体保護層
５  マスク
【図１】
2004362799.tif 000003
【図２】
2004362799.tif 000004
【図３】
2004362799.tif 000005
【図４】
2004362799.tif 000006
【図５】
2004362799.tif 000007
【図６】
2004362799.tif 000008
【図７】
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