(57)【要約】【課題】プラズマディスプレイパネルの駆動電圧を低減する。【解決手段】保護層９は、少なくとも第１の金属酸化物と第２の金属酸化物とを含む。さらに、保護層９は、Ｘ線回折分析において少なくとも一つのピークを有する。ピークは、第１の金属酸化物のＸ線回折分析における第１のピークと、第２の金属酸化物のＸ線回折分析における第２のピークと、の間にある。第１のピークおよび第２のピークは、ピークが示す面方位と同じ面方位を示す。第１の金属酸化物および第２の金属酸化物は、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯからなる群の中から選ばれる２種である。背面板１０は、下地誘電体層１３と下地誘電体層１３上に配置された複数の隔壁１４とを含む。隔壁１４は複数の空隙を有する。隔壁１４の空隙率は、０％を超え、かつ、１．０％未満である。空隙の一つあたりの平均断面積は、０．２３μｍ2以上０．２９μｍ2未満である。【選択図】図３
2013033602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面板と、前記前面板と対向配置される背面板とを備え、
前記前面板は、誘電体層と前記誘電体層を覆う保護層とを有し、
前記保護層は、少なくとも第１の金属酸化物と第２の金属酸化物とを含み、
さらに、前記保護層は、Ｘ線回折分析において少なくとも一つのピークを有し、
前記ピークは、前記第１の金属酸化物のＸ線回折分析における第１のピークと、前記第２の金属酸化物のＸ線回折分析における第２のピークと、の間にあり、
前記第１のピークおよび前記第２のピークは、前記ピークが示す面方位と同じ面方位を示し、
前記第１の金属酸化物および前記第２の金属酸化物は、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウムおよび酸化バリウムからなる群の中から選ばれる２種であり、
前記背面板は、下地誘電体層と前記下地誘電体層上に配置された複数の隔壁とを含み、
前記隔壁は複数の空隙を有し、
前記隔壁の空隙率は、０％を超え、かつ、１．０％未満であり、
前記空隙の一つあたりの平均断面積は、０．２３μｍ2以上０．２９μｍ2未満である、
プラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
前記下地誘電体層は複数の空隙を有し、
前記下地誘電体層の空隙率は、０％を超え、かつ、１．０％未満である、
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
前面板と背面板との間に形成された放電空間を有するプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
前記前面板は、誘電体層と前記誘電体層を覆う保護層とを有し、
前記保護層は、少なくとも第１の金属酸化物と第２の金属酸化物とを含み、
さらに、前記保護層は、Ｘ線回折分析において少なくとも一つのピークを有し、
前記ピークは、前記第１の金属酸化物のＸ線回折分析における第１のピークと、前記第２の金属酸化物のＸ線回折分析における第２のピークと、の間にあり、
前記第１のピークおよび前記第２のピークは、前記ピークが示す面方位と同じ面方位を示し、
前記第１の金属酸化物および前記第２の金属酸化物は、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウムおよび酸化バリウムからなる群の中から選ばれる２種であり、
前記背面板は、下地誘電体層と前記下地誘電体層上に配置された複数の隔壁とを含み、
前記隔壁は複数の空隙を有し、
前記隔壁の空隙率は、０％を超え、かつ、１．０％未満であり、
前記空隙の一つあたりの平均断面積は、０．２３μｍ２以上０．２９μｍ２未満であり、
還元性有機ガスを含むガスを前記放電空間に導入することにより、前記保護層を前記還元性有機ガスに曝し、
次に、前記還元性有機ガスを前記放電空間から排出し、
次に、放電ガスを前記放電空間に封入する、
プラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項４】
還元性有機ガスを含むガスを前記放電空間に導入する前に、前記放電空間を陽圧に保ちつつ、前記前面板と前記背面板との周囲を封着する、
請求項３に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項５】
還元性有機ガスを含むガスを前記放電空間に導入する前に、前記放電空間に不活性ガスを流すことにより、前記放電空間を陽圧に保ちつつ、前記前面板と前記背面板との周囲を封着する、
請求項４に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項６】
還元性有機ガスを含むガスを前記放電空間に導入する前に、前記放電空間に乾燥空気を流すことにより、前記放電空間を陽圧に保ちつつ、前記前面板と前記背面板との周囲を封着する、
請求項４に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項７】
前記還元性有機ガスは、酸素を含まない炭化水素系ガスである、
請求項３に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項８】
前記還元性有機ガスは、アセチレン、エチレン、メチルアセチレン、プロパジエン、プロピレン、シクロプロパン、プロパンおよびブタンの中から選ばれる少なくとも一種である、
請求項７に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項９】
前記下地誘電体層は複数の空隙を有し、
前記下地誘電体層の空隙率は、０％を超え、かつ、１．０％未満である、
請求項３に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示された技術は、表示装置などに用いられるプラズマディスプレイパネルおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置の一つであるプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと称する）の保護層の一つの機能は、放電を発生させるための電子を放出することである。
【０００３】
保護層に二次電子放出能力が高い材料を用いることにより、駆動電圧を下げることが可能である。このため、保護層に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）と、より二次電子放出能力が高い酸化カルシウム（ＣａＯ）などを用いることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−０８０３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＣａＯは、ＭｇＯに比べて化学的に不安定であり、空気中の水分や炭酸ガスと容易に反応して、水酸化物や炭酸化物を形成する。水酸化物や炭酸化物が形成されると、二次電子放出能力が低下する。つまり、ＰＤＰの駆動電圧を下げることができないといった課題がある。
【０００６】
ここに開示された技術は、上記課題を解決するためになされたものである。すなわち、保護層における二次電子放出能力の低下を抑制することにより、駆動電圧を下げることが可能なＰＤＰを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ここに開示されたＰＤＰは、前面板と、前面板と対向配置される背面板とを備える。前面板は、誘電体層と誘電体層を覆う保護層とを有する。保護層は、少なくとも第１の金属酸化物と第２の金属酸化物とを含む。さらに、保護層は、Ｘ線回折分析において少なくとも一つのピークを有する。ピークは、第１の金属酸化物のＸ線回折分析における第１のピークと、第２の金属酸化物のＸ線回折分析における第２のピークと、の間にある。第１のピークおよび第２のピークは、ピークが示す面方位と同じ面方位を示す。第１の金属酸化物および第２の金属酸化物は、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウムおよび酸化バリウムからなる群の中から選ばれる２種である。背面板は、下地誘電体層と下地誘電体層上に配置された複数の隔壁とを含む。隔壁は複数の空隙を有する。隔壁の空隙率は、０％を超え、かつ、１．０％未満である。空隙の一つあたりの平均断面積は、０．２３μｍ2以上０．２９μｍ2未満である。
【０００８】
ここに開示された製造方法は、前面板と背面板との間に形成された放電空間を有するＰＤＰの製造方法である。還元性有機ガスを含むガスを放電空間に導入することにより、保護層を還元性有機ガスに曝す。次に、還元性有機ガスを放電空間から排出する。次に、放電ガスを放電空間に封入する。前面板は、誘電体層と誘電体層を覆う保護層とを有する。保護層は、少なくとも第１の金属酸化物と第２の金属酸化物とを含む。さらに、保護層は、Ｘ線回折分析において少なくとも一つのピークを有する。ピークは、第１の金属酸化物のＸ線回折分析における第１のピークと、第２の金属酸化物のＸ線回折分析における第２のピークと、の間にある。第１のピークおよび第２のピークは、ピークが示す面方位と同じ面方位を示す。第１の金属酸化物および第２の金属酸化物は、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウムおよび酸化バリウムからなる群の中から選ばれる２種である。背面板は、下地誘電体層と下地誘電体層上に配置された複数の隔壁とを含む。隔壁は複数の空隙を有する。隔壁の空隙率は、０％を超え、かつ、１．０％未満である。空隙の一つあたりの平均断面積は、０．２３μｍ2以上０．２９μｍ2未満である。
【発明の効果】
【０００９】
ＰＤＰの駆動電圧を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ＰＤＰの分解斜視図である。
【図２】ＰＤＰを前面板側から見た正面図である。
【図３】図２における３−３断面の一部を示す図である。
【図４】実施の形態にかかる保護層表面のＸ線回折分析結果を示す図である。
【図５】実施の形態にかかる保護層表面のＸ線回折分析結果を示す図である。
【図６】実施の形態にかかるＰＤＰの製造フロー図である。
【図７】第１の温度プロファイル例を示す図である。
【図８】第２の温度プロファイル例を示す図である。
【図９】第３の温度プロファイル例を示す図である。
【図１０】下地誘電体層の空隙率評価の方法を示す図である。
【図１１】隔壁の空隙率評価の方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［１．ＰＤＰ１の構造］
本実施の形態にかかるＰＤＰ１は、交流面放電型ＰＤＰである。図１から図３に示すように、前面板２と背面板１０とが、対向して配置されている。
【００１２】
［１−１．前面板２］
図１および図３に示すように、前面板２は、前面ガラス基板３を含む。背面板１０は、背面ガラス基板１１を含む。複数の表示電極６が、前面ガラス基板３の表面に配置されている。それぞれの表示電極６は、前面ガラス基板３の長辺と平行に配置されている。それぞれの表示電極６は、一つの走査電極４と一つの維持電極５とを有する。走査電極４と維持電極５との間が放電ギャップである。走査電極４は、前面ガラス基板３上に配置された透明電極４ａと、透明電極４ａ上に積層されたバス電極４ｂとを含む。維持電極５は、前面ガラス基板３上に配置された透明電極５ａと、透明電極５ａ上に積層されたバス電極５ｂとを含む。前面板２は、表示電極６を被覆する誘電体層８を含む。前面板２は、誘電体層８を被覆する保護層９を含む。
【００１３】
［１−１−１．保護層９］
保護層９は、放電を発生させるための電荷を保持する機能、および、維持放電の際に二次電子を放出する機能が求められる。電荷保持性能が向上することにより、印加電圧が低減される。二次電子放出数が増加することにより、維持放電を発生させる駆動電圧が低減される。
【００１４】
本実施の形態にかかる保護層９は、少なくとも第１の金属酸化物と第２の金属酸化物とを含む。第１の金属酸化物および第２の金属酸化物は、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯからなる群の中から選ばれる２種である。さらに、保護層９は、Ｘ線回折分析において少なくとも一つのピークを有する。このピークは、第１金属酸化物のＸ線回折分析における第１のピークと、第２金属酸化物のＸ線回折分析における第２のピークとの間にある。第１のピークと第２のピークは、保護層９のピークが示す面方位と同じ面方位を示す。
【００１５】
図４に示すように、横軸はブラッグの回折角（２θ）である。縦軸はＸ線回折波の強度である。回折角の単位は１周を３６０度とする度で示される。回折光の強度は任意単位（ａｒｂｉｔｒａｒｙ  ｕｎｉｔ）で示されている。結晶面方位は括弧付けで示されている。
【００１６】
ＣａＯ単体における（１１１）面方位は、回折角３２．２度のピークで示される。ＭｇＯ単体における（１１１）面方位は、回折角３６．９度のピークで示される。ＳｒＯ単体における（１１１）面方位は、回折角３０．０度のピークで示される。ＢａＯ単体における（１１１）面方位は、回折角２７．９度のピークで示される。
【００１７】
本実施の形態にかかる保護層９は、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯからなる群の中から選ばれる２種以上の金属酸化物を含んでいる。
【００１８】
Ａ点は、ＭｇＯとＣａＯの２つから形成された保護層９の（１１１）面方位におけるピークである。Ｂ点は、ＭｇＯとＳｒＯの二つから形成された保護層９の（１１１）面方位におけるピークである。Ｃ点は、ＭｇＯとＢａＯの二つから形成された保護層９の（１１１）面方位におけるピークである。
【００１９】
Ａ点の回折角は３６．１度である。Ａ点は、第１の金属酸化物であるＭｇＯ体における（１１１）面方位のピークと、第２の金属酸化物であるＣａＯ単体における（１１１）面方位のピークとの間に存在する。
【００２０】
Ｂ点の回折角は３５．７度である。Ｂ点は、第１の金属酸化物であるＭｇＯ単体における（１１１）面方位のピークと、第２の金属酸化物であるＳｒＯ単体における（１１１）面方位のピークとの間に存在する。
【００２１】
Ｃ点の回折各は３５．４度である。Ｃ点は、第１の金属酸化物であるＭｇＯ単体における（１１１）面方位のピークと、第２の金属酸化物であるＢａＯ単体における（１１１）面方位のピークとの間に存在する。
【００２２】
図５に示すように、Ｄ点は、ＭｇＯ、ＣａＯおよびＳｒＯの３つから形成された保護層９の（１１１）面方位におけるピークである。Ｅ点は、ＭｇＯ、ＣａＯおよびＢａＯの３つから形成された保護層９の（１１１）面方位におけるピークである。Ｆ点は、ＢａＯ、ＣａＯおよびＳｒＯの３つから形成された保護層９の（１１１）面方位におけるピークである。
【００２３】
Ｄ点の回折角は３３．４度である。Ｄ点は、第１の金属酸化物であるＭｇＯ単体における（１１１）面方位のピークと、第２の金属酸化物であるＣａＯ単体における（１１１）面方位のピークとの間に存在する。
【００２４】
Ｅ点の回折角は３２．８度である。Ｅ点は、第１の金属酸化物であるＭｇＯ単体における（１１１）面方位のピークと、第２の金属酸化物であるＳｒＯ単体における（１１１）面方位のピークとの間に存在する。
【００２５】
Ｆ点の回折各は３０．２度である。Ｆ点は、第１の金属酸化物であるＭｇＯ単体における（１１１）面方位のピークと、第２の金属酸化物であるＢａＯ単体における（１１１）面方位のピークとの間に存在する。
【００２６】
なお、本実施の形態では、面方位（１１１）について例示された。しかし、他の面方位についても同様である。
【００２７】
ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの真空準位からの深さは、ＭｇＯと比較して浅い領域に存在する。そのため、ＰＤＰを駆動する場合において、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯのエネルギー準位に存在する電子がＸｅイオンの基底状態に遷移する際に、オージェ効果により放出される電子数が、ＭｇＯのエネルギー準位から遷移する場合と比較して多くなると考えられる。
【００２８】
また、上述のように、Ｘ線回折分析における保護層９のピークは、第１金属酸化物のピークと第２金属酸化物のピークとの間にある。すなわち、保護層９のエネルギー準位は、単体の金属酸化物の間に存在し、オージェ効果により放出される電子数がＭｇＯのエネルギー準位から遷移する場合と比較して多くなると考えられる。
【００２９】
その結果、本実施の形態にかかる保護層９では、ＭｇＯ単体と比較して、良好な二次電子放出特性を有する。結果として、駆動電圧の低減ができる。特に、輝度を高めるために放電ガス中のＸｅ分圧を高めた場合に、駆動電圧の低減ができる。
【００３０】
［１−２．背面板１０］
図１および図３に示すように、複数のアドレス電極１２が背面ガラス基板１１の表面に配置されている。それぞれのアドレス電極１２は、背面ガラス基板１１の短辺と平行に配置されている。言い換えると、それぞれのアドレス電極１２は、表示電極６と直交する方向に配置されている。アドレス電極１２は、導電性を確保するためのＡｇを含む。
【００３１】
［１−２−１．下地誘電体層１３］
背面板１０は、複数のアドレス電極１２を被覆する下地誘電体層１３を含む。下地誘電体層１３は、ガラス成分とフィラーとを含む。ガラス成分とフィラーとの和に対するガラス成分の比率は、２５重量％以上３５重量％以下である。
【００３２】
ガラス成分は、三酸化二ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）を２０重量％〜４０重量％含む。さらに、ガラス成分は、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）および酸化バリウム（ＢａＯ）の群から選ばれる少なくとも１種を０．５重量％〜１２重量％を含んでもよい。さらに、ガラス成分は、三酸化モリブデン（ＭｏＯ3）、三酸化タングステン（ＷＯ3）、二酸化セリウム（ＣｅＯ2）、二酸化マンガン（ＭｎＯ2）、酸化銅（ＣｕＯ）、三酸化二クロム（Ｃｒ2Ｏ3）、三酸化二コバルト（Ｃｏ2Ｏ3）、二酸化五バナジウム（Ｖ2Ｏ5）および三酸化二アンチモン（Ｓｂ2Ｏ3）の群から選ばれる少なくとも１種を０．１重量％〜７重量％含んでもよい。
【００３３】
また、上記以外の成分として、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、三酸化二硼素（Ｂ2Ｏ3）などの、鉛成分を含まない材料が含まれていてもよい。
【００３４】
フィラーは、三酸化二アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、二酸化珪素（ＳｉＯ2）、二酸化チタン（ＴｉＯ2）、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、ＭｇＯおよびコージライトの群から選ばれる少なくとも１種を含む。
【００３５】
下地誘電体層１３は、空隙を有する。下地誘電体層１３における空隙率は、０％を超え、かつ、１％未満である。
【００３６】
［１−２−２．隔壁１４］
下地誘電体層１３上には放電空間１６を区切る隔壁１４が配置されている。隔壁１４は、アドレス電極１２と平行に配置された縦隔壁２４と、表示電極６と平行に配置された横隔壁２６とを含む。縦隔壁２４は、アドレス電極１２とアドレス電極１２との間に配置されている。
【００３７】
隔壁１４は、ガラス成分とフィラーとを含む。ガラス成分とフィラーとの和に対するガラス成分の比率は、８１重量％以上８５重量％以下である。ガラス成分は、Ｂｉ2Ｏ3を２０重量％〜４０重量％含む。さらに、ガラス成分は、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの群から選ばれる少なくとも１種を０．５重量％〜１２重量％を含んでもよい。さらに、ガラス成分は、ＭｏＯ3、ＷＯ3、ＣｅＯ2、ＭｎＯ2、ＣｕＯ、Ｃｒ2Ｏ3、Ｃｏ2Ｏ3、Ｖ2Ｏ5およびＳｂ2Ｏ3の群から選ばれる少なくとも１種を０．１重量％〜７重量％含んでもよい。
【００３８】
また、上記以外の成分として、ＺｎＯ、Ｂ2Ｏ3などの、鉛成分を含まない材料が含まれていてもよい。
【００３９】
フィラーは、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、ＭｇＯおよびコージライトの群から選ばれる少なくとも１種を含む。
【００４０】
隔壁１４は、空隙を有する。隔壁１４における空隙率は、０％を超え、かつ、１％未満である。空隙の一つあたりの平均断面積は、０．２３μｍ2以上０．２９μｍ2未満である。
【００４１】
［１−２−３．蛍光体層１５］
背面板１０は、蛍光体層１５を含む。蛍光体層１５は、下地誘電体層１３の表面および隔壁１４の側面に配置されている。蛍光体層１５は、赤色光を発する赤色蛍光体層１５１、青色光を発する青色蛍光体層１５２および緑色光を発する緑色蛍光体層１５３を含む。赤色蛍光体層１５１、青色蛍光体層１５２および緑色蛍光体層１５３は、紫外線によって励起される発光中心を有する。
【００４２】
赤色蛍光体層１５１に用いられる赤色蛍光体は、一例として、６１０ｎｍ以上６３０ｎｍ未満の波長領域に主発光ピークを有するＥｕ3+付活赤色蛍光体である。赤色蛍光体は、具体的には、Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ3+（ＹＯＸ蛍光体）、（Ｙ，Ｇｄ）2Ｏ3：Ｅｕ3+（ＹＧＸ蛍光体）およびＹ（Ｐ，Ｖ）Ｏ4：Ｅｕ3+（ＹＰＶ蛍光体）などの蛍光体粒子である。
【００４３】
青色蛍光体層１５２に用いられる青色蛍光体層は、一例として、４２０ｎｍ以上５００ｎｍ未満の波長領域に主発光ピークを有するＥｕ2+付活青色蛍光体である。Ｅｕ2+を付活剤とする青色蛍光体は、Ｅｕ2+イオンの４ｆ6５ｄ1→４ｆ7電子エネルギー遷移に基づいて発光する。そのために、１ｍｓｅｃ未満の残光時間の青色発光が実現できる。青色蛍光体は、具体的には、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+（ＢＡＭ蛍光体）、ＣａＭｇＳｉ2Ｏ6：Ｅｕ2+（ＣＭＳ蛍光体）、Ｓｒ3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ2+（ＳＭＳ蛍光体）などの蛍光体粒子である。
【００４４】
緑色蛍光体層１５３に用いられる緑色蛍光体は、一例として、５００ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の波長領域に発光ピークを有し残光時間が２ｍｓｅｃを超え５ｍｓｅｃ未満のＭｎ2+付活短残光緑色蛍光体と、４９０ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の波長領域に発光ピークを有するＣｅ3+付活緑色蛍光体またはＥｕ2+付活緑色蛍光体を含む蛍光体である。緑色蛍光体は、具体的には、Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ2+（ＺＳＭ蛍光体）およびＹ3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ3+（ＹＡＧ蛍光体）などの蛍光体粒子である。
【００４５】
［１−３．封着部材２２］
図２に示すように、ＰＤＰ１は、封着部材２２を備える。封着部材２２は、前面板２の周縁と背面板１０の周縁とを封着する。つまりＰＤＰ１は、封着部材２２によって気密封着されている。ＰＤＰ１における表示領域の外側に封着部材２２が配置される。
【００４６】
封着部材２２は、一例として、Ｂｉ2Ｏ3、Ｂ2Ｏ3、Ｖ2Ｏ5などを主成分としたガラスフリットが用いられる。さらに、封着部材２２としては、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、コージライトなどの酸化物からなるフィラーを加えたものを用いることができる。ガラスフリットの軟化点は、４６０℃から４８０℃程度である。
【００４７】
さらに、放電空間１６には、キセノン（Ｘｅ）を含む放電ガスが５５ｋＰａ〜８０ｋＰａの圧力で封入される。
【００４８】
［２．ＰＤＰ１の製造方法］
図６に示すように、本実施の形態にかかるＰＤＰ１の製造方法は、前面板作製工程Ａ１、背面板作製工程Ｂ１、フリット塗布工程Ｂ２、封着工程Ｃ１、還元性ガス導入工程Ｃ２、排気工程Ｃ３および放電ガス供給工程Ｃ４を有する。
【００４９】
［２−１．前面板作製工程Ａ１］
［２−１−１．表示電極６の形成］
フォトリソグラフィ法によって、前面ガラス基板３上に、走査電極４および維持電極５が形成される。まず、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などからなる透明電極４ａ、５ａが形成される。
【００５０】
次に、バス電極４ｂ、５ｂが形成される。バス電極４ｂ、５ｂの材料には、銀（Ａｇ）と銀を結着させるためのガラスフリットと感光性樹脂と溶剤などを含む電極ペーストが用いられる。まず、スクリーン印刷法などによって、電極ペーストが、透明電極４ａ、５ａが形成された前面ガラス基板３に塗布される。次に、乾燥炉によって、電極ペーストが、例えば１００℃から２５０℃の温度範囲で乾燥される。乾燥によって、電極ペースト中の溶剤が除去される。次に、例えば、複数の矩形パターンが形成されたフォトマスクを介して、電極ペーストが露光される。
【００５１】
次に、電極ペーストが現像される。ポジ型の感光性樹脂が用いられた場合は、露光された部分が除去される。残存した電極ペーストが電極パターンである。最後に、焼成炉によって、例えば４００℃から５５０℃の温度範囲で、電極パターンが焼成される。焼成によって、電極パターン中の感光性樹脂が除去される。焼成によって、電極パターン中のガラスフリットが溶ける。溶けたガラスフリットは、焼成後に再びガラス化する。以上の工程によって、バス電極４ｂ、５ｂが形成される。
【００５２】
上述の方法の他、スパッタ法、蒸着法などにより、金属膜を形成し、その後パターニングする方法なども用いることができる。
【００５３】
［２−１−２．誘電体層８の形成］
誘電体層８の材料には、誘電体ガラスフリットと樹脂と溶剤などを含む誘電体ペーストが用いられる。まずダイコート法などによって、誘電体ペーストが所定の厚みで前面ガラス基板３上に塗布される。塗布された誘電体ペーストは、走査電極４および維持電極５を被覆する。次に、乾燥炉によって、誘電体ペーストが、例えば１００℃から２５０℃の温度範囲で乾燥される。乾燥によって、誘電体ペースト中の溶剤が除去される。最後に、焼成炉によって、例えば４００℃から５５０℃の温度範囲で、誘電体ペーストが焼成される。焼成によって、誘電体ペースト中の樹脂が除去される。焼成によって、誘電体ガラスフリットが溶ける。溶けた誘電体ガラスフリットは、焼成後に再びガラス化する。以上の工程によって、誘電体層８が形成される。
【００５４】
上述の方法の他、スクリーン印刷法、スピンコート法などを用いることができる。また、誘電体ペーストを用いずに、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などによって、誘電体層８となる膜を形成することもできる。
【００５５】
［２−１−３．保護層９の形成］
保護層９は、一例として、ＥＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｂｅａｍ）蒸着装置により形成される。保護層９がＭｇＯとＣａＯを含む場合、保護層９の材料は単結晶のＭｇＯからなるＭｇＯペレットと単結晶のＣａＯからなるＣａＯペレットである。つまり、保護層９の組成に合わせてペレットを選択すればよい。ＭｇＯペレットまたはＣａＯペレットには、さらに不純物としてアルミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）などが添加されていてもよい。
【００５６】
まず、ＥＢ蒸着装置の成膜室に配置されたＭｇＯペレットおよびＣａＯペレットに電子ビームが照射される。電子ビームのエネルギーを受けたＭｇＯペレットおよびＣａＯペレットの表面は蒸発していく。ＭｇＯペレットから蒸発したＭｇＯおよびＣａＯペレットから蒸発したＣａＯは、成膜室内を移動する前面ガラス基板３上に付着する。より詳細には、表示領域となる領域が開口したマスクを介して、ＭｇＯおよびＣａＯが誘電体層８上に付着する。前面ガラス基板３は、ヒータによって約３００℃に加熱されている。成膜室の圧力は、約１０-4Ｐａに減圧された後、酸素ガスが供給され、酸素分圧が約３Ｅ-2Ｐａになるように保たれる。保護層９の膜厚は、電子ビームの強度、成膜室の圧力、前面ガラス基板３の移動速度などによって、所定の範囲に収まるように調整される。
【００５７】
［２−２．背面板作製工程Ｂ１］
［２−２−１．アドレス電極１２の形成］
フォトリソグラフィ法によって、背面ガラス基板１１上に、アドレス電極１２が形成される。アドレス電極１２の材料には、導電体としての銀（Ａｇ）粒子と銀粒子同士を結着させるガラスフリットと感光性樹脂と溶剤などを含むアドレス電極ペーストが用いられる。まず、スクリーン印刷法などによって、アドレス電極ペーストが所定の厚みで背面ガラス基板１１上に塗布される。次に、乾燥炉によって、例えば１００℃から２５０℃の温度範囲でアドレス電極ペーストが乾燥される。乾燥によって、アドレス電極ペースト中の溶剤が除去される。例えば、複数の矩形パターンが形成されたフォトマスクを介して、アドレス電極ペーストが露光される。次に、アドレス電極ペーストが現像される。ポジ型の感光性樹脂が用いられた場合は、露光された部分が除去される。残存したアドレス電極ペーストがアドレス電極パターンである。最後に、焼成炉によって、例えば４００℃から５５０℃の温度範囲で、アドレス電極パターンが焼成される。焼成によって、アドレス電極パターン中の感光性樹脂が除去される。焼成によって、アドレス電極パターン中のガラスフリットが溶ける。溶けたガラスフリットは、焼成後に再びガラス化する。以上の工程によって、アドレス電極１２が形成される。
【００５８】
上述の方法の他、スパッタ法、蒸着法などにより、金属膜を形成し、その後パターニングする方法なども用いることができる。
【００５９】
［２−２−２．下地誘電体層１３の形成］
下地誘電体層１３の材料には、ガラスフリット、フィラー、樹脂および溶剤などを含む下地誘電体ペーストが用いられる。ガラスフリットとフィラーとの和に対するガラスフリットの比率は、２５重量％以上３５重量％以下である。まず、スクリーン印刷法などによって、下地誘電体ペーストが所定の厚みで背面ガラス基板１１上に塗布される。塗布された下地誘電体ペーストは、アドレス電極１２を被覆する。次に、乾燥炉によって、例えば１００℃から２５０℃の温度範囲で下地誘電体ペーストが乾燥される。乾燥によって、下地誘電体ペースト中の溶剤が除去される。最後に、焼成炉によって、例えば４００℃から５５０℃の温度範囲で、下地誘電体ペーストが焼成される。焼成によって、下地誘電体ペースト中の樹脂が除去される。また、焼成によって、ガラスフリットが溶ける。一方、焼成によっても、フィラーは溶けない。溶けたガラスフリットは、焼成後に再びガラス成分となる。つまり、下地誘電体層１３は、フィラーがガラス成分中に分散した構成である。なお、樹脂が存在していた領域は、樹脂が除去されると空隙になる。空隙は、空隙の周囲のガラス成分によって、埋められていく。その結果として、下地誘電体層１３における空隙率は、０％を超え、かつ、１％未満である。以上の工程によって、下地誘電体層１３が形成される。スクリーン印刷法の他にも、スピンコート法、ダイコート法などを用いることができる。
【００６０】
［２−２−３．隔壁１４の形成］
フォトリソグラフィ法によって、隔壁１４が形成される。隔壁１４の材料には、フィラーと、フィラーを結着させるためのガラスフリットと、感光性樹脂と、溶剤などを含む隔壁ペーストが用いられる。ガラスフリットとフィラーとの和に対するガラスフリットの比率は、８１重量％以上８５重量％以下である。まず、ダイコート法などによって、隔壁ペーストが所定の厚みで下地誘電体層１３上に塗布される。次に、乾燥炉によって、例えば１００℃から２５０℃の温度範囲で隔壁ペーストが乾燥される。乾燥によって、隔壁ペースト中の溶剤が除去される。次に、例えば井桁パターンのフォトマスクを介して、隔壁ペーストが露光される。次に、隔壁ペーストが現像される。ポジ型の感光性樹脂が用いられた場合は、露光された部分が除去される。残存した隔壁ペーストが隔壁パターンである。最後に、焼成炉によって、例えば５００℃から６００℃の温度範囲で隔壁パターンが焼成される。焼成によって、隔壁パターン中の感光性樹脂が除去される。焼成によって、隔壁パターン中のガラスフリットが溶ける。一方、焼成によっても、フィラーは溶けない。溶けたガラスフリットは、焼成後に再びガラス成分となる。つまり、隔壁１４は、フィラーがガラス成分中に分散した構成である。以上の工程によって、隔壁１４が形成される。なお、樹脂が存在していた領域は、樹脂が除去されると空隙になる。空隙は、空隙の周囲のガラス成分によって、埋められていく。その結果として、隔壁１４における空隙率は、０％を超え、かつ、１％未満である。
【００６１】
［２−２−４．蛍光体層１５の形成］
蛍光体層１５の材料には、蛍光体粒子とバインダと溶剤などとを含む蛍光体ペーストが用いられる。まず、ディスペンス法などによって、蛍光体ペーストが所定の厚みで隣接する隔壁１４間の下地誘電体層１３上および隔壁１４の側面に塗布される。次に、乾燥炉によって、蛍光体ペースト中の溶剤が除去される。最後に、焼成炉によって、蛍光体ペーストが所定の温度で焼成される。つまり、蛍光体ペースト中の樹脂が除去される。以上の工程によって、蛍光体層１５が形成される。ディスペンス法の他にも、スクリーン印刷法などを用いることができる。
【００６２】
以上の工程により、背面ガラス基板１１上に所定の構成部材を有する背面板１０が完成する。
【００６３】
［２−３．フリット塗布工程Ｂ２］
背面板作製工程Ｂ１により作製された背面板１０の画像表示領域外に封着部材であるガラスフリットが塗布される。その後、ガラスフリットは、３５０℃程度の温度で仮焼成される。仮焼成によって、溶剤成分などが除去される。
【００６４】
［２−４．封着工程Ｃ１から放電ガス供給工程Ｃ４まで］
前面板２とフリット塗布工程Ｂ１を経た背面板１０とが対向配置されて周辺部が封着部材により封着される。その後、放電空間１６に放電ガスが封入される。
【００６５】
本実施の形態にかかる封着工程Ｃ１、還元性ガス導入工程Ｃ２、排気工程Ｃ３、および放電ガス供給工程Ｃ４は、同一の装置において、図７から図９に例示された温度プロファイルのいずれか一つに基づいて処理を行う。
【００６６】
封着温度とは、前面板２と背面板１０とが封着部材であるフリットにより封着されるときの温度である。本実施の形態における封着温度は、例えば約４９０℃である。軟化点とは、封着部材であるフリットが軟化する温度である。本実施の形態における軟化点は、例えば約４３０℃である。排気温度とは、還元性有機ガスを含むガスが放電空間から排気されるときの温度である。本実施の形態における排気温度は、例えば約４００℃である。
【００６７】
［２−４−１．第１の温度プロファイル］
図７に示すように、まず、封着工程Ｃ１において、温度は、室温から封着温度まで上昇する。次に、温度は、ａ−ｂの期間、封着温度に維持される。その後、温度は、ｂ−ｃの期間に封着温度から排気温度に下降する。ｂ−ｃの期間において、放電空間内が排気される。つまり、放電空間内は減圧状態になる。
【００６８】
次に、還元性ガス導入工程Ｃ２において、温度は、ｃ−ｄの期間、排気温度に維持される。ｃ−ｄの期間に放電空間内に還元性有機ガスを含むガスが導入される。ｃ−ｄの期間に保護層９は、還元性有機ガスを含むガスに曝される。
【００６９】
その後、排気工程Ｃ３において、温度は所定の期間、排気温度に維持される。その後、温度は、室温程度まで下降する。ｄ−ｅの期間において、放電空間内が排気されることにより、還元性有機ガスを含むガスが排出される。
【００７０】
次に、放電ガス供給工程Ｃ４において、放電空間内に放電ガスが導入される。つまり、温度が室温程度に下がったｅ以降の期間に放電ガスが導入される。
【００７１】
［２−４−２．第２の温度プロファイル］
図８に示すように、まず、封着工程Ｃ１において、温度は、室温から封着温度まで上昇する。次に、温度は、ａ−ｂの期間、封着温度に維持される。その後、温度はｂ−ｃの期間に封着温度から排気温度に下降する。温度が排気温度に維持されているｃ−ｄ１の期間において、放電空間内が排気される。つまり、放電空間内は減圧状態になる。
【００７２】
次に、還元性ガス導入工程Ｃ２において、温度は、ｄ１−ｄ２の期間、排気温度に維持される。ｄ１−ｄ２の期間に放電空間内に還元性有機ガスを含むガスが導入される。ｄ１−ｄ２の期間に保護層９は、還元性有機ガスを含むガスに曝される。
【００７３】
その後、排気工程Ｃ３において、所定の期間、温度は排気温度に維持される。その後、温度は、室温程度まで下降する。ｄ２−ｅの期間において、放電空間内が排気されることにより、還元性有機ガスを含むガスが排出される。
【００７４】
次に、放電ガス供給工程Ｃ４において、放電空間内に放電ガスが導入される。つまり、温度が室温程度に下がったｅ以降の期間に放電ガスが導入される。
【００７５】
［２−４−３．第３の温度プロファイル］
図９に示すように、まず、封着工程Ｃ１において、温度は、室温から封着温度まで上昇する。次に、温度は、ａ−ｂ１−ｂ２の期間、封着温度に維持される。ａ−ｂ１の期間に放電空間内が排気される。つまり、放電空間内は減圧状態になる。その後、温度はｂ２−ｃの期間に封着温度から排気温度に下降する。
【００７６】
還元性ガス導入工程Ｃ２は、封着工程Ｃ１の期間内に行われる。温度は、ｂ１−ｂ２の期間、封着温度に維持される。その後、ｂ２−ｃの期間に温度は、排気温度まで下降する。ｂ１−ｃの期間に放電空間内に還元性有機ガスを含むガスが導入される。ｂ１−ｃの期間に保護層９は、還元性有機ガスを含むガスに曝される。
【００７７】
その後、排気工程Ｃ３において、温度は、所定の期間排気温度に維持される。その後、温度は、室温程度まで下降する。ｃ−ｅの期間において、放電空間内が排気されることにより、還元性有機ガスを含むガスが排出される。
【００７８】
次に、放電ガス供給工程Ｃ４において、放電空間内に放電ガスが導入される。つまり、温度が室温程度に下がったｅ以降の期間に放電ガスが導入される。
【００７９】
なお、いずれの温度プロファイルにおいてもほぼ同等の作用を有する。
【００８０】
［２−４−４．還元性有機ガスの詳細］
表１に示すように、還元性有機ガスとしては、分子量が５８以下の還元力の大きいＣＨ系有機ガスが望ましい。種々の還元性有機ガスの中から選ばれる少なくとも一つが希ガスや窒素ガスなどに混合されることにより、還元性有機ガスを含むガスが製造される。
【００８１】
【表１】
2013033602.tif 000003
【００８２】
表１において、Ｃの列は、有機ガスの一分子に含まれる炭素原子数を意味する。Ｈの列は、有機ガスの一分子に含まれる水素原子数を意味する。
【００８３】
表１に示すように、蒸気圧の列において、０℃での蒸気圧が１００ｋＰａ以上のガスには、「Ａ」が付されている。さらに、０℃での蒸気圧が１００ｋＰａより小さいガスには、「Ｃ」が付されている。沸点の列において、１気圧での沸点が０℃以下のガスには、「Ａ」が付されている。さらに、１気圧での沸点が０℃より大きいガスには、「Ｃ」が付されている。分解しやすさの列において、分解しやすいガスには、「Ａ」が付されている。分解しやすさが普通のガスには、「Ｂ」が付されている。還元力の列において、還元力が十分であるガスには、「Ａ」が付されている。
【００８４】
表１において、「Ａ」は良い特性であることを意味する。「Ｂ」は普通の特性であることを意味する。「Ｃ」は不十分な特性であることを意味する。
【００８５】
ＰＤＰの製造工程における有機ガスの取扱い易さの観点から考えると、ガスボンベに入れて供給できる還元性有機ガスが望ましい。また、ＰＤＰの製造工程における取扱い易さから考えると、０℃での蒸気圧が１００ｋＰａ以上の還元性有機ガス、または沸点が０℃以下の還元性有機ガス、または分子量が小さい還元性有機ガスが望ましい。
【００８６】
さらに、排気工程Ｃ３の後にも還元性有機ガスを含むガスの一部が放電空間内に残留する可能性がある。よって、還元性有機ガスは、分解しやすい特性を有することが望ましい。
【００８７】
還元性有機ガスは、製造工程上での取扱い易さや、分解しやすい特性などの点を考慮して、アセチレン、エチレン、メチルアセチレン、プロパジエン、プロピレンおよびシクロプロパンの中から選ばれる酸素を含まない炭化水素系ガスが望ましい。これらの還元性有機ガスの中から選ばれる少なくとも一種を希ガスや窒素ガスに混合して用いればよい。
【００８８】
なお、希ガスや窒素ガスと還元性有機ガスの混合比率は、使用する還元性有機ガスの燃焼割合に応じて下限が決定される。上限は、数体積％程度である。還元性有機ガスの混合比率が高すぎると、有機成分が重合して高分子となりやすい。この場合、高分子が放電空間に残留し、ＰＤＰの特性に影響を与えてしまう。よって、使用する還元性有機ガスの成分に応じて、混合比率を適宜調整することが好ましい。
【００８９】
なお、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、およびＢａＯなどは、水、二酸化炭素などの不純物ガスとの反応性が高い。特に水、二酸化炭素と反応することにより放電特性が劣化しやすく、放電セル毎の放電特性にばらつきが発生しやすい。
【００９０】
そこで、封着工程Ｃ１において、放電空間１６に開口する貫通孔を通して放電空間１６内が陽圧状態となるように不活性ガスを流し、その後、封着を行うことが好ましい。保護層９と不純物ガスとの反応が抑制できるからである。不活性ガスとしては、窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、キセノンなどが用いられ得る。
【００９１】
また、不活性ガスの代わりにドライ空気（乾燥ガス）を流してもよい。少なくとも水との反応が抑制できる上に、不活性ガスより製造コストが低減できるからである。
【００９２】
具体的には、図７から図９に示す封着工程Ｃ１において、温度が軟化点に達するｘまでの期間において、例えば窒素ガスを２Ｌ／ｍｉｎ程度の流量で流してもよい。放電空間１６は、窒素ガスによって陽圧に保たれる。温度が軟化点を超えると、窒素ガスの供給が止められる。放電空間１６は、窒素ガスによって陽圧に保たれたままである。温度は、ａ−ｂの期間、封着温度に維持される。放電空間１６は、窒素ガスによって満たされている。その後、温度は、ｂ−ｃの期間に封着温度から排気温度に下降する。ｂ−ｃの期間において、放電空間１６を満たしていた窒素ガスが排気される。つまり、放電空間内は減圧状態になる。以降の期間についての説明は、前述の説明と同様である。
【００９３】
［３．試作評価］
［３−１．試作評価１］
試作されたＰＤＰ１は、４２インチクラスのハイビジョンテレビに適合するものである。ＰＤＰ１は、前面板２と、前面板２と対向配置された背面板１０と、を備える。また、前面板２と背面板１０の周囲は、封着部材２２で封着されている。前面板２は、表示電極６と誘電体層８と保護層９とを有する。背面板１０は、アドレス電極１２と、下地誘電体層１３と、隔壁１４と、蛍光体層１５とを有する。ＰＤＰ１には、キセノン（Ｘｅ）の含有量が１５体積％のネオン（Ｎｅ）−キセノン（Ｘｅ）系の混合ガスが、６０ｋＰａの内圧で封入された。また、表示電極６と表示電極６との電極間距離は、６０μｍであった。下地誘電体層１３の膜厚は、１０μｍであった。縦隔壁２４の高さは１２０μｍ、縦隔壁２４と縦隔壁２４との間隔（セルピッチ）は１２０μｍであった。横隔壁２６の高さは１００μｍ、横隔壁２６と横隔壁２６との間隔は４５μｍであった。赤色蛍光体層１５１にはＹＰＶが用いられた。青色蛍光体層１５２にはＢＡＭが用いられた。緑色蛍光体層１５３にはＺＳＭとＹＡＧを１：１の割合で混合したものが用いられた。
【００９４】
サンプルＡの保護層９は、ＭｇＯとＣａＯによって構成されている。サンプルＢの保護層９は、ＭｇＯとＳｒＯによって構成されている。サンプルＣの保護層９は、ＭｇＯとＢａＯによって構成されている。サンプルＤの保護層９は、ＭｇＯ、ＣａＯおよびＳｒＯによって構成されている。サンプルＥの保護層９はＭｇＯ、ＣａＯおよびＢａＯによって構成されている。また、比較例の保護層９は、ＭｇＯ単体によって構成されている。
【００９５】
サンプルＡからＥについて、駆動電圧が測定された。駆動電圧は、ＰＤＰ１をサブフィールド駆動することにより評価された。サブフィールド駆動法は、１フィールドを複数のサブフィールドにより構成する。一つのサブフィールドは、初期化期間と、書込み期間と、維持期間とを有する。初期化期間は放電セルにおいて初期化放電を発生させる期間である。書込み期間は、初期化期間のあと、発光させる放電セルを選択する書込み放電を発生させる期間である。維持期間は、書込み期間において選択された放電セルに維持放電を発生させる期間である。本実施の形態において、駆動電圧とは、正常な維持放電を発生させるために必要な最も低い電圧を意味する。駆動電圧は低い方が好ましい。
【００９６】
比較例の駆動電圧を１００とした場合、サンプルＡの駆動電圧は９０、サンプルＢの駆動電圧は８７、サンプルＣの駆動電圧は８５、サンプルＤの駆動電圧は８１、サンプルＥの駆動電圧は８２であった。サンプルＡからＥは、通常の製造方法で製造されたＰＤＰである。つまり、サンプルＡからＥは、還元性有機ガス導入工程を有さない製造方法で製造されたＰＤＰである。
【００９７】
放電ガスのＸｅの分圧を１０％から１５％に高めた場合には輝度が約３０％上昇するが、比較例では、駆動電圧が約１０％上昇する。
【００９８】
一方、サンプルＡ、サンプルＢ、サンプルＣ、サンプルＤおよびサンプルＥの駆動電圧はいずれも、比較例より約１０％〜２０％低減できた。
【００９９】
次に、本実施の形態にかかる製造方法でサンプルＡからＥと同じ構成の保護層９を有するＰＤＰ１が作製された。封着工程Ｃ１から放電ガス供給工程Ｃ４には、第１の温度プロファイルが用いられた。
【０１００】
還元性有機ガスは、一例として、プロピレン、シクロプロパン、アセチレン、およびエチレンが用いられた。本実施の形態にかかるＰＤＰ１の駆動電圧は、サンプルＡからＥと比較してさらに５％程度低かった。
【０１０１】
さらに、還元性有機ガスを導入する前に、封着工程Ｃ１において、放電空間１６に開口する貫通孔を通して放電空間１６内が陽圧状態となるように不活性ガスとして窒素ガスを流し、その後、封着を行った場合は、サンプルＡからＥと比較してさらに５から７％程度低かった。
【０１０２】
［３−２．試作評価２］
試作されたＰＤＰ１は、４２インチクラスのハイビジョンテレビに適合するものである。ＰＤＰ１は、前面板２と、前面板２と対向配置された背面板１０と、を備える。また、前面板２と背面板１０の周囲は、封着部材２２で封着されている。前面板２は、表示電極６と誘電体層８と保護層９とを有する。保護層９は、ＭｇＯを８０ｍｏｌ％とＣａＯを２０ｍｏｌ％含む。背面板１０は、アドレス電極１２と、下地誘電体層１３と、隔壁１４と、蛍光体層１５とを有する。還元性有機ガスには、エチレンが用いられた。封着工程から放電ガス供給工程までは、第１の温度プロファイルが用いられた。ＰＤＰ１には、キセノン（Ｘｅ）の含有量が１５体積％のネオン（Ｎｅ）−キセノン（Ｘｅ）系の混合ガスが、６０ｋＰａの内圧で封入された。また、表示電極６と表示電極６との電極間距離は、６０μｍであった。下地誘電体層１３の膜厚は、１０μｍであった。縦隔壁２４の高さは１２０μｍ、縦隔壁２４と縦隔壁２４との間隔（セルピッチ）は１２０μｍであった。横隔壁２６の高さは１００μｍ、横隔壁２６と横隔壁２６との間隔は４５μｍであった。赤色蛍光体層１５１にはＹＰＶが用いられた。青色蛍光体層１５２にはＢＡＭが用いられた。緑色蛍光体層１５３にはＺＳＭとＹＡＧを１：１の割合で混合したものが用いられた。表２に試作されたＰＤＰ１の一覧が示される。つまり、試作されたＰＤＰは、下地誘電体層１３の構造と隔壁１４の構造の他は同一である。
【０１０３】
【表２】
2013033602.tif 000004
【０１０４】
駆動電圧は、試作評価１と同様に評価された。
【０１０５】
チッピングは、ＰＤＰ１の完成後に、ＰＤＰ１を割断し、隔壁１４を光学顕微鏡で観察することにより評価された。隔壁１４が当初の形状を保っていなければ、チッピングが発生したことを意味する。つまり、チッピングとは、隔壁１４が保護層９などに接触することによって、隔壁１４の一部が欠けることを意味する。チッピングは、チッピングの発生数が少なく、チッピングの大きさが小さい方が好ましい。
【０１０６】
表２において、「Ａ」は良い特性であることを意味する。「Ｂ」は十分な特性であることを意味する。「Ｃ」は不十分な特性であることを意味する。
【０１０７】
下地誘電体層１３における空隙率は、下地誘電体ペースト中のガラスフリットとフィラーとの和に対するガラスフリットの比率によって変化する。例えば、サンプル１からサンプル４におけるガラスフリットの比率は、４３重量％である。例えば、サンプル５およびサンプル６におけるガラスフリットの比率は、７０重量％である。
【０１０８】
隔壁１４における空隙率は、隔壁ペースト中のガラスフリットとフィラーとの和に対するガラスフリットの比率によって変化する。例えば、サンプル１におけるガラスフリットの比率は、７５重量％である。例えば、サンプル２からサンプル６におけるガラスフリットの比率は、８３重量％である。
【０１０９】
隔壁１４における空隙断面積は、隔壁１４の焼成温度、焼成時間によっても変化する。本実施の形態において、焼成温度とは、焼成における最高温度を意味する。焼成時間とは、焼成温度に保持されている時間を意味する。サンプル１からサンプル６は、５９４℃の焼成温度で焼成された。サンプル４およびサンプル５は、同じ焼成時間で焼成された。サンプル１およびサンプル２は、サンプル４およびサンプル５の焼成時間の半分の焼成時間で焼成された。サンプル３およびサンプル６は、サンプル４およびサンプル５の焼成時間の１．５倍の焼成時間で焼成された。つまり、焼成時間が長くなると、空隙断面積が小さくなる。
【０１１０】
［３−２．下地誘電体層１３の空隙率測定］
［３−２−１．撮像］
下地誘電体層１３の空隙率は、次のように測定される。まず、下地誘電体層１３の断面がでるように、下地誘電体層１３が形成された背面ガラス基板１１が割断される。次に、走査型電子顕微鏡（日立製作所社製Ｓ−３１００）によって、下地誘電体層１３の断面が撮影される。撮影条件は、加速電圧１０ｋｅＶである。画像は、例えば、水平５００画素、垂直５００画素のＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）に、１０ビットの階調で取り込まれる。図１０に示すように、撮影領域４０は、下地誘電体層１３の表層から約１０％および背面ガラス基板１１から約１０％が除かれる。表層近傍および背面ガラス基板１１の近傍は、膜質が変化するため、空隙率の測定値に影響を与えるからである。下地誘電体層１３の膜厚が、例えば、１０μｍであるならば、厚さ方向には８μｍ分の画像になる。つまり、垂直１０００画素が約８μｍに相当する。よって、ＣＣＤの１画素は、下地誘電体層１３の０．０１６μｍ角（０．０００２６μｍ2）に相当する。
【０１１１】
なお、撮像に適した断面を得るために、撮像前に以下の処理を施しても良い。まず、割断された背面ガラス基板１１がエポキシなどの樹脂に埋められる。次に、樹脂が硬化される。最後に、背面ガラス基板１１が撮像予定の断面が出るまで樹脂ごと研磨される。
【０１１２】
［３−２−２．画像処理］
撮影された画像は、１０ビットなので、１０２４階調で表わされる。まず、平均階調が５１２階調になるように、ゲイン調整がなされる。次に、ノイズ除去のため、平均化処理などがなされる。空隙は、画像において暗部として表わされる。撮影時に電子が放出されないからである。次に、二値化処理がなされる。一例として、しきい値が１２８階調に設定される。１２８階調未満の階調を有する画素が黒とし、１２８階調以上の階調を有する画素が白になる。垂直５画素以上×水平５画素以上の画素数（２５画素以上）を有する黒の領域が空隙とされる。本実施の形態において、撮影した画像全体の画素数における、空隙が占める領域の画素数が空隙率である。
【０１１３】
最後に、空隙の数と、空隙の一つあたりの断面積が計算される。空隙の数は、例えば、目視により求められる。断面積は、それぞれの空隙が占める画素数から計算される。
【０１１４】
測定誤差を低減するために、複数箇所の断面において、上述の測定を実施することが好ましい。表２における空隙率は、ＰＤＰ１の面内９箇所の測定値の平均値である。
【０１１５】
なお、評価対象の膜厚などに合わせて、走査型電子顕微鏡の撮影条件、画像取り込みのためのＣＣＤサイズおよび画像処理方法などは、適宜変更され得る。
【０１１６】
［３−３．隔壁１４の空隙率測定］
［３−３−１．撮像］
隔壁１４の空隙率は、次のように測定される。まず、隔壁１４の断面がでるように、下地誘電体層１３上に隔壁１４が形成された背面ガラス基板１１が割断される。次に、走査型電子顕微鏡によって、隔壁１４の断面が撮影される。撮影条件は、加速電圧１０ｋｅＶである。画像は、例えば、水平１０００画素、垂直１０００画素のＣＣＤに、１０ビットの階調で取り込まれる。図１１に示すように、撮影領域４２は、縦隔壁２４の表層から約５０％および下地誘電体層１３から約１０％が除かれる。さらに、縦隔壁２４の側面から幅方向に１０％〜２０％の領域が除かれる。表層近傍および下地誘電体層１３の近傍は、膜質が変化するため、空隙率の測定値に影響を与えるからである。縦隔壁２４の高さが１２０μｍであるならば、高さ方向には約５０μｍ分の画像になる。つまり、垂直１０００画素が約５０μｍに相当する。よって、ＣＣＤの１画素は、縦隔壁２４の０．０５μｍ角（０．００２５μｍ2）に相当する。
【０１１７】
なお、撮像に適した断面を得るために、撮像前に以下の処理を施しても良い。まず、割断された背面ガラス基板１１がエポキシなどの樹脂に埋められる。次に、樹脂が硬化される。最後に、背面ガラス基板１１が撮像予定の断面が出るまで樹脂ごと研磨される。
【０１１８】
［３−３−２．画像処理］
撮影された画像は、１０ビットなので、１０２４階調で表わされる。まず、平均階調が５１２階調になるように、ゲイン調整がなされる。次に、ノイズ除去のため、平均化処理などがなされる。空隙は、画像において暗部として表わされる。撮影時に電子が放出されないからである。次に、二値化処理がなされる。一例として、しきい値が１２８階調に設定される。１２８階調未満の階調を有する画素が黒とし、１２８階調以上の階調を有する画素が白になる。垂直４画素以上×水平４画素以上の画素数（１６画素以上）を有する黒の領域が空隙とされる。本実施の形態において、撮影した画像全体の画素数における、空隙が占める領域の画素数が空隙率である。
【０１１９】
最後に、空隙の数と、空隙の一つあたりの断面積が計算される。空隙の数は、例えば、目視により求められる。断面積は、それぞれの空隙が占める画素数から計算される。
【０１２０】
測定誤差を低減するために、複数箇所の断面において、上述の測定を実施することが好ましい。表２における空隙率は、ＰＤＰ１の面内９箇所の測定値の平均値である。表１における空隙断面積は、ＰＤＰ１の面内９箇所の空隙一つあたりの断面積の平均値である。
【０１２１】
［３−４．評価結果］
表２に示すように、サンプル１は、チッピングは「Ａ」である。空隙のために、隔壁１４の破損が内部まで進行することが抑制されたためと考えられる。つまり、空隙の位置で破損が止まったと考えられる。しかし、サンプル１の駆動電圧は「Ｃ」である。下地誘電体層１３および隔壁１４に存在する空隙から発生した水、二酸化炭素などの不純物ガスが保護層９に吸着することによって、保護層９を劣化させたためと考えられる。
【０１２２】
サンプル２の駆動電圧は、「Ｃ」である。隔壁１４の空隙率はサンプル１と比較して減少した。しかし空隙断面積が、サンプル３から６と比較して大きい。そのため、空隙から不純物ガスが発生しやすくなったと考えられる。チッピングは「Ｂ」である。
【０１２３】
サンプル３の駆動電圧は、「Ｂ」である。下地誘電体層１３の空隙率および隔壁１４の空隙率は、サンプル２と同等である。しかし、空隙断面積がサンプル２と比較して小さい。そのため、空隙からガスが発生しにくくなったと考えられる。一方、チッピングは「Ｃ」である。チッピングの大きさが、サンプル２と比較して大きくなったためである。
【０１２４】
サンプル４の駆動電圧は、「Ｂ」である。チッピングも「Ｂ」である。下地誘電体層１３の空隙率および隔壁１４の空隙率は、サンプル２およびサンプル３と同等である。しかし、空隙断面積は、サンプル２と比較して小さく、サンプル３と比較して大きい。そのため駆動電圧とチッピングの二つの特性が両立したと考えられる。
【０１２５】
サンプル５の駆動電圧は、「Ａ」である。隔壁１４の空隙率および空隙断面積はサンプル４と同等である。しかし、下地誘電体層１３の空隙率がサンプル３と比較して小さい。そのため、空隙に滞留していた不純物ガスの量が低減されたためと考えられる。チッピングは「Ｂ」である。
【０１２６】
サンプル６の駆動電圧は、「Ａ」である。しかし、チッピングが「Ｃ」である。空隙断面積がサンプル５と比較して小さいためと考えられる。
【０１２７】
駆動電圧とチッピングの二つの特性において「Ａ」または「Ｂ」が得られたサンプルは、サンプル４およびサンプル５であった。したがって、隔壁１４の空隙率は、０％を超え、かつ、１．０％未満であることが好ましい。さらに、空隙の一つあたりの平均断面積を意味する空隙断面積は、０．２３μｍ2以上０．２９μｍ2未満であることが好ましい。
【０１２８】
さらに、下地誘電体層１３の空隙率は、０％を超え、かつ、１．０％未満であることが好ましい。空隙から発生する不純物ガスをさらに低減できるからである。
【０１２９】
［４．まとめ］
本実施の形態にかかるＰＤＰ１は、前面板２と、前面板２と対向配置される背面板１０とを備える。前面板２は、誘電体層８と誘電体層８を覆う保護層９とを有する。保護層９は、少なくとも第１の金属酸化物と第２の金属酸化物とを含む。さらに、保護層９は、Ｘ線回折分析において少なくとも一つのピークを有する。ピークは、第１の金属酸化物のＸ線回折分析における第１のピークと、第２の金属酸化物のＸ線回折分析における第２のピークと、の間にある。第１のピークおよび第２のピークは、ピークが示す面方位と同じ面方位を示す。第１の金属酸化物および第２の金属酸化物は、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯからなる群の中から選ばれる２種である。背面板１０は、下地誘電体層１３と下地誘電体層１３上に配置された複数の隔壁１４とを含む。隔壁１４は複数の空隙を有する。隔壁１４の空隙率は、０％を超え、かつ、１．０％未満である。空隙の一つあたりの平均断面積は、０．２３μｍ2以上０．２９μｍ2未満である。
【０１３０】
本実施の形態にかかるＰＤＰ１は、隔壁１４に存在する空隙から発生するガスを低減できる。よって、保護層９の劣化を抑制できる。つまり、保護層９の二次電子放出能力の低下を抑制できる。さらに、空隙の一つあたりの平均断面積を規定することによって、隔壁１４のチッピングを抑制できる。したがって、本実施の形態にかかるＰＤＰ１は、駆動電圧の上昇を抑えつつ、隔壁１４のチッピングによる品質低下を抑制できる。
【０１３１】
本実施の形態にかかるＰＤＰ１の製造方法は、以下の工程を備える。還元性有機ガスを含むガスを放電空間１６に導入することにより、保護層９を還元性有機ガスに曝す。次に、還元性有機ガスを放電空間１６から排出する。次に、放電ガスを放電空間１６に封入する。
【０１３２】
還元性有機ガスに曝された保護層９には、酸素欠損が生じる。酸素欠損が生じることにより、保護層の二次電子放出能力が向上すると考えられる。したがって、本実施の形態にかかる製造方法で製造されたＰＤＰ１は、維持電圧を低減することができる。
【０１３３】
さらに、還元性有機ガスは、酸素を含まない炭化水素系ガスであることが好ましい。酸素を含まないことによって、還元能力が高まるからである。
【０１３４】
さらに、還元性有機ガスは、アセチレン、エチレン、メチルアセチレン、プロパジエン、プロピレン、シクロプロパン、プロパンおよびブタンの中から選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。上記の還元性有機ガスは、製造工程上での取扱いが容易だからである。さらに、上記の還元性有機ガスは、分解が容易だからである。
【０１３５】
なお、本実施の形態においては、放電空間を排気した後、還元性有機ガスを含むガスを放電空間に導入する製造方法が例示された。しかし、放電空間を排気することなく、放電空間に還元性有機ガスを含むガスを連続的に供給することによって、還元性有機ガスを含むガスを放電空間に導入することもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１３６】
ここに開示された技術は、プラズマディスプレイパネルの駆動電圧を低減できるので、大画面の表示デバイスなどに有用である。
【符号の説明】
【０１３７】
１    ＰＤＰ
２    前面板
３    前面ガラス基板
４    走査電極
４ａ、５ａ    透明電極
４ｂ、５ｂ    バス電極
５    維持電極
６    表示電極
８    誘電体層
９    保護層
１０    背面板
１１    背面ガラス基板
１２    アドレス電極
１３    下地誘電体層
１４    隔壁
１５    蛍光体層
１６    放電空間
２２    封着部材
２４    縦隔壁
２６    横隔壁
４０、４２    撮影領域
１５１    赤色蛍光体層
１５２    青色蛍光体層
１５３    緑色蛍光体層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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