(57)【要約】【課題】表面層（保護膜）を改良して二次電子放出特性と電荷保持特性を向上させ、良好な画像表示性能の発揮と低電力駆動を安定して実現可能なプラズマディスプレイパネルを提供する。また上記各効果に加え、エージングの短時間化を実現するプラズマディスプレイパネルを提供する。【解決手段】  誘電体層７の放電空間側に膜厚約１μｍの保護膜８を設ける。前記保護膜８の前記放電空間１５に臨む領域には、ＣｅＯ２及び１１．８ｍｏｌ％以上４９．４ｍｏｌ％以下の濃度のＳｒが含まれる第一領域８ａを形成する。前記第一領域８ａ以外の第二領域８ｂには、ＣｅＯ２及び第一領域８ａよりも高濃度のＳｒが含まれる構成とする。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の表面に複数の表示電極対と、その上方に表面層が配設された第一基板が、前記表面側において放電空間を挟んで第二基板と対向配置され、前記第一基板および前記第二基板が封着されて前記放電空間に放電ガスが満たされたプラズマディスプレイパネルであって、
前記表面層の前記放電空間に臨む第一領域には、ＣｅＯ２及び１１．８ｍｏｌ％以上４９．４ｍｏｌ％以下の濃度のＳｒが含まれ、
前記表面層における前記第一領域以外の第二領域には、ＣｅＯ２及び第一領域よりも高濃度のＳｒが含まれているプラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
前記第一領域のＳｒ濃度が２５．７ｍｏｌ％以上４２．９ｍｏｌ％以下である
請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
前記表面層の前記放電空間側には、さらにＭｇＯ微粒子が配設されている
請求項１又は２に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
前記ＭｇＯ微粒子は、気相酸化法によって作製されたものである
請求項３に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
前記ＭｇＯ微粒子は、ＭｇＯ前駆体を焼成して作製されたものである
請求項３に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項６】
前記第二基板には、前記第一基板との対向面に前記放電空間を区画する隔壁が形成され、
前記表面層における前記第二領域は、前記隔壁と対向する領域の少なくとも一部に合わせて設けられている
請求項１〜５のいずれか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、気体放電による放射を利用したプラズマディスプレイパネルに関し、特に表面層（保護膜）の特性の改良技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと称する）は、気体放電からの放射を利用した平面表示装置である。高速の表示や大型化が容易であり、映像表示装置や広報表示装置などの分野で広く実用化されている。ＰＤＰには直流型（ＤＣ型）と交流型（ＡＣ型）があるが、面放電型かつＡＣ型のＰＤＰが寿命特性や大型化の面で特に高い技術的ポテンシャルを持ち、商品化されている。
【０００３】
図１２は、一般的な面放電型かつＡＣ型のＰＤＰ１ｘの構成を示す組図である。当図１２に示すＰＤＰ１ｘは、フロントパネル２及びバックパネル９を、放電空間１５を介して封着してなる。第一基板であるフロントパネル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が複数対にわたり配設され、当該表示電極対６を覆うように、誘電体層７および保護膜８が順次積層されてなる。走査電極５、維持電極４は、それぞれ帯状の透明電極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。
保護膜８は、誘電体層７及び表示電極対６をプラズマ放電時のイオン衝突より保護すると共に、二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、当該保護膜８は二次電子放出特性、耐スパッタ性、可視光透過率に優れる酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を用いて、真空蒸着法や印刷法で成膜される。なお、保護膜８と同様の構成は、専ら二次電子放出特性（高γ特性）の確保を目的とした表面層として設けられることもある。
【０００５】
他方、第二基板であるバックパネル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、ストライプ状の複数のパターン部１２３１、１２３２をそれぞれ井桁状に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各色の蛍光体インクが塗布及び焼成されてなる蛍光体層１４（蛍光体層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂ）が形成されている。
【０００６】
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対向配置され、各パネル２、９の周囲において封着される。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。
ＰＤＰの画像表示は、通常、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）に基づいて行われる。
【０００７】
ところで近年の電化製品には低電力駆動化が望まれ、ＰＤＰについても同様の要求がある。高精細な画像表示を行うＰＤＰでは、放電セルの微細化に伴い放電セル数も増大するので、書込放電の確実性を上げるために動作電圧を高める必要がある。ＰＤＰの動作電圧（放電電圧）は、上記した保護膜の二次電子放出係数（γ）に依存する。γは、材料と放電ガスにより決まる値で、材料の仕事関数が小さいほどγが高くなる。動作電圧の上昇は、低電力駆動の障害となるので望ましくない。
【０００８】
そこで、例えば特許文献１には、ＳｒＯを主成分とし、ＣｅＯ２が混合された保護膜が開示されており、ＳｒＯを低電圧で安定に放電させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭５２−１１６０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記したいずれの従来技術においても、実際にＰＤＰの低電力駆動化を十分に達成しているとは言い難い。
また、ＣｅＯ２を含む保護膜は、表面安定性が悪いため、エージング時間がＭｇＯよりも長時間になったり、放電電圧が上昇してしまうことも課題である。
さらにＰＤＰでは、「放電遅れ」の問題が存在する。ＰＤＰ等のディスプレイ分野では、映像ソースの高精細化が進展しており、高精細画像を表示するために走査電極（走査線）数が増加傾向にある。例えばフルスペックハイビジョンＴＶでは、ＮＴＳＣ方式のＴＶと比べて走査線の数が２倍以上になる。高精細なＰＤＰで映像表示するためには、１フィールドのシーケンスを１／６０［ｓ］以内で高速駆動する必要がある。このためにはサブフィールド中の書込期間において、データ電極へ印加するパルスの幅を狭くする方法がある。
【００１１】
しかしＰＤＰの駆動時には、電圧パルスの立ち上がりから実際に放電セル内で放電発生するまでに「放電遅れ」と呼ばれるタイムラグの問題がある。高速駆動のためにパルスの幅が短くなれば、「放電遅れ」の影響が大きくなり、各パルスの幅内で放電終了できる確率が低くなる。その結果、画面に不灯セル（点灯不良の放電セル）が生じ、画像表示性能が損なわれる。特に、特許文献１のようにアモルファス構造の保護膜を備えるＰＤＰでは、放電遅れを抑制する初期電子が放出しにくい状態にあるため、画質劣化が比較的大きな問題となりうる。
【００１２】
このように現在のＰＤＰでは、両立し難い幾つかの課題が存在するので、解決すべき余地が残されている。
本発明は以上の各課題に鑑みてなされたものであって、第一の目的として、表面層（保護膜）を改良して二次電子放出特性と電荷保持特性を向上させることにより、良好な画像表示性能の発揮と低電力駆動を安定して実現することが可能なＰＤＰを提供する。
【００１３】
第二の目的として、上記各効果に加え、さらに駆動時の放電遅れの発生を防止して、高速駆動される高精細なＰＤＰでも高品位な画像表示性能の発揮を期待することのできるＰＤＰを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明は、一方の表面に複数の表示電極対と、その上方に表面層が配設された第一基板が、前記表面側において放電空間を挟んで第二基板と対向配置され、前記第一基板および前記第二基板が封着されて前記放電空間に放電ガスが満たされたプラズマディスプレイパネルであって、
前記表面層の前記放電空間に臨む第一領域には、ＣｅＯ２及び１１．８ｍｏｌ％以上４９．４ｍｏｌ％以下の濃度のＳｒが含まれ、前記表面層における前記第一領域以外の第二領域には、ＣｅＯ２及び第一領域よりも高濃度のＳｒが含まれている構成とした。
【００１５】
ここで、前記第一領域のＳｒ濃度は、さらに２５．７ｍｏｌ％以上４２．９ｍｏｌ％以下とするのが好適である。
また、前記表面層の前記放電空間側には、さらにＭｇＯ微粒子を配設することもできる。
ここで前記ＭｇＯ微粒子は、気相酸化法で作製することができる。或いは、前記ＭｇＯ微粒子は、ＭｇＯ前駆体を焼成して作製することもできる。
【００１６】
また、前記第二基板には、前記第一基板との対向面に前記放電空間を区画する隔壁が形成され、前記表面層における前記第二領域は、前記隔壁と対向する領域の少なくとも一部に合わせて設けられている構成とすることもできる。
【発明の効果】
【００１７】
以上の構成を持つ本発明のＰＤＰでは、表面層のうち放電空間に望む第一領域に、ＣｅＯ２と、エージング時間を長時間化させない程度の所定濃度に調整されたＳｒを含む。これにより表面層の禁制帯中に、Ｓｒに起因する電子準位が形成される。
従ってＰＤＰの駆動時には、前記Ｓｒに起因する電子準位にトラップされた電子を利用して、いわゆるオージェ中性化の過程で取得する励起に使用可能なエネルギーを増大できる。この増大したエネルギーを利用することにより、表面層における二次電子放出特性を大幅に向上させることができる。
【００１８】
さらに、本発明のＰＤＰでは、表面層において、前記第一領域以外の領域として、ＣｅＯ２と、前記第一領域より高濃度のＳｒを含む第二領域を設けている。
この高濃度のＳｒを含ませることで、第二領域は第一領域よりもＨ２ＯやＣＯ２などの不純ガスの吸着性が高くなる。このため、ＰＤＰの製造工程、または完成後のＰＤＰの放電空間において、これらの成分を含む不純ガスが発生した場合（たとえば表面層の第一領域から不純ガスが発生した場合）、表面層の第二領域において不純ガスを効率よく吸着除去できる。これにより、放電空間に臨む表面層の第一領域は常に清浄な状態が保たれる。従って、比較的低い放電開始電圧で応答性良く放電開始を行うことができ、放電遅れを防止して、優れた画像表示性能を低電力駆動で発揮できるＰＤＰが実現される。
【００１９】
また、表面層において、Ｓｒに起因する電子準位は、真空準位から或程度の深さ（すなわち、エネルギー的に浅すぎない深さ）に形成される。従ってＰＤＰでは、駆動時に保護膜から過度に電荷が消失することによる「電荷抜け」の発生が抑制されており、適切な電荷保持特性を発揮でき、経時的に良好な二次電子の放出が期待できる。
なお、このような表面層において、その放電空間側の表面に、さらに気相酸化法や前駆体焼成法等で作製されたＭｇＯ微粒子からなる微粒子群を配設すれば、いっそう二次電子放出特性を向上させて放電遅れを抑制できるほか、放電開始時の初期電子放出特性が改善される。これにより、放電空間が小さい高精細セルで高速駆動されるＰＤＰでも応答性よく放電を発生でき、放電空間内の豊富な電子を利用することで優れた画像表示性能が発揮され、放電遅れの問題と、放電遅れの温度依存性の問題とを改善できる。また、幅広い駆動温度の環境において、安定したＰＤＰの駆動を行える。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態１に係るＰＤＰ１の構成を示す断面図である。
【図２】ＰＤＰ１の保護膜８の構成を示す模式的な正面図である。
【図３】ＰＤＰ１の各電極とドライバとの配置関係を示す模式図である。
【図４】ＰＤＰ１の駆動波形を例示する図である。
【図５】ＣｅＯ２保護膜の電子準位とオージェ過程における二次電子放出の様子を示す模式図である。
【図６】ＰＤＰ１の保護膜及び従来のＰＤＰの保護膜の各電子準位と、オージェ過程における二次次電子放出の様子を示す模式図である。
【図７】実施の形態２に係るＰＤＰ１ａの構成を示す断面図である。
【図８】ＣｅＯ２保護膜中の深さ方向へのＳｒ濃度分布を示すＸＰＳ測定結果のグラフである。
【図９】Ｘｅ１５％放電ガスを用いたＰＤＰにおける、放電電圧に対するＣｅＯ２保護膜のＳｒ濃度依存性を示すグラフである。
【図１０】Ｘｅ１５％放電ガスを用いたＰＤＰにおける、エージング時間に対するＣｅＯ２保護膜のＳｒ濃度依存性を示すグラフである。
【図１１】ＣｅＯ２保護膜中の炭酸化物量とＳｒ濃度との関係を示すグラフである。
【図１２】一般的な面放電型ＡＣ型のＰＤＰ１ｘの構成を示す組図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明の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は保護膜８周辺の構成を除き、全体的には従来構成（図１２）と同様である。
【００２２】
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。
【００２３】
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１基板（フロントパネル２）および第二基板（バックパネル９）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。
【００２４】
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。
【００２５】
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の表面には、膜厚約１μｍの保護膜（表面層）８が形成される。この保護膜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、耐スパッタ性及び二次電子放出係数γに優れる材料からなる。当該材料には、さらに良好な光学透明性、電気絶縁性が要求される。
【００２６】
保護膜８は本発明の主たる特徴部分であり、放電空間１５に臨む第一領域８ａと、第一領域８ａ以外の第二領域８ｂとで構成されている。
第一領域８ａは、主成分であるＣｅＯ２に対し、Ｓｒが１１．８ｍｏｌ％以上４９．４ｍｏｌ％以下の濃度範囲で添加され、全体としてはＣｅＯ２の微結晶構造又は結晶構造の少なくともいずれかを保持した結晶性膜である。Ｃｅは、後述するように保護膜８の禁制帯中に電子準位を形成するために添加される。Ｓｒ濃度としては、さらに２５．７ｍｏｌ％以上４２．９ｍｏｌ％以下であれば一層好適である。このようなＳｒ元素の添加によって、第一領域８ａでは良好な二次電子放出特性及び電荷保持特性が発揮され、ＰＤＰ１の動作電圧（主として放電開始電圧と放電維持電圧）の低減による安定した低電力駆動を可能にしている。
【００２７】
なお、Ｓｒ濃度が１１．８ｍｏｌ％よりも相当に低濃度であると、第一領域８ａの二次電子放出特性及び電荷保持特性が不十分となるうえ、エージングに長時間有してしまい好ましくない。またＳｒ濃度が４９．４ｍｏｌ％よりも相当に高濃度であると、保護膜８の結晶構造がＣｅＯ２のもつホタル石構造からアモルファス構造もしくはＳｒＯのもつＮａＣｌ構造になり、ＣｅＯ２のもつ表面安定性が悪化し、充分な二次電子放出特性が発揮できず、さらに表面汚染物を除去するためのエージング時間も長時間となる。従って、ＰＤＰ１の良好な低電力駆動とエージング時間の低減を両立させるためのＳｒ濃度として、上記した１１．８ｍｏｌ％以上４９．４ｍｏｌ％以下の濃度範囲は重要である。
【００２８】
第一領域８ａの構造については、線源をＣｕＫα線とする薄膜Ｘ線解析測定において、純粋なＣｅＯ２と同等の位置にピークが確認できることから、少なくともＣｅＯ２と同様のホタル石構造を保持しているを確認できる。Ｓｒのイオン半径は、Ｃｅのイオン半径とは相当に異なるため、第一領域８ａ中のＳｒ濃度が高い（Ｓｒ添加量が多すぎる）と、ＣｅＯ２ベースのホタル石構造が崩れてしまうが、本発明ではＳｒ濃度を適切に調節することにより、第一領域８ａの結晶構造（ホタル石構造）が保持されている。
【００２９】
次に第二領域８ｂは、第一領域８ａと同様に、主成分であるＣｅＯ２に対してＳｒが添加されてなる、ＣｅとＳｒの複合酸化物で構成されているが、少なくともその表面のＳｒ濃度が第一領域８ａのＳｒ濃度よりも高濃度に調整されている。具体的に第二領域８ｂのＳｒ濃度としては、４２．９ｍｏｌ％より多く７０ｍｏｌ％以下の範囲が好適である。このような高濃度のＳｒ元素の添加によって、第二領域８ｂでは放電空間１５中の不純ガスの吸着特性を発揮でき、特に、ＰＤＰ１の駆動中における放電に直接関与する第一領域８ａの領域の清浄性を保つ働きをする。これにより、結果としてＰＤＰ１の動作電圧を低減し、低電力駆動を可能にしている。
【００３０】
なお、第二領域８ｂのＳｒ濃度が第一領域８ａのＳｒ濃度よりも低いと、不純ガスの吸着性能は第一領域８ａのほうが高くなってしまい、放電に主に関わる第一領域８ａの清浄性が保たれなくなるため好ましくない。第一領域８ａおよび第二領域８ｂの不純ガスに対する吸着性能差をより大きくし、第二領域８ｂで効果的に不純ガス吸着機能を働かせるため、少なくとも第二領域８ｂのＳｒ濃度は４２．９ｍｏｌ％よりも高くする。一方、Ｓｒ濃度が７０ｍｏｌ％以上になると吸着性が高すぎ、ＰＤＰ１の製造工程前、もしくは工程中に吸着した不純物成分が放電空間１５内に過剰に持ち込まれ、結果的に放電空間１５内の清浄性を保持できずに放電電圧が低下しにくくなる。従って、ＰＤＰ１の良好な低電圧駆動を実現するためには、第二領域８ｂのＳｒ濃度を、第一領域８ａのＳｒ濃度よりも高く、より好ましくは４２．９ｍｏｌ％より多く７０ｍｏｌ％以下であることが重要である。
【００３１】
次に、保護膜８における第一領域８ａと第二領域８ｂの配設位置を説明する。図２は保護膜８の模式的な正面図である。
図１、図２に示すように、第一領域８ａは、各放電セルに対応する位置において放電空間１５に臨む位置に設ける。このため、図２に示すように、第一領域８ａはＸＹ方向にマトリクス状に複数にわたり形成される。一方、第二領域８ｂは、各第一領域８ａを取り囲むように格子状に設けられている。
【００３２】
なお、第二領域８ｂを設ける位置は、放電セルの発光領域以外の領域であり、後述する背面基板１３の隔壁１３の頂部と対向する領域の少なくとも一部以上とする。ＰＤＰ１の隔壁１３は図１２に示す形状と同じであるため、パターン部１２３１、１２３２を備えている。ここでは一例として、第二領域８ｂはパターン部１２３１、１２３２と対向する位置に合わせて格子状に設けている。この場合、本発明では、第二領域８ｂはパターン部１２３１、１２３２のいずれかのみに設けてもよい。
【００３３】
次に、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。
【００３４】
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、図１２と同様のパターン部１２３１、１２３２を持つ井桁状の隔壁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）の各々に対応する蛍光体層１４が形成されている。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。
【００３５】
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間の放電空間１５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。
なお、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。
【００３６】
走査電極５、維持電極４及びデータ電極１１の各々には、図３に示すようにパネル外部において、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が接続される。
（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、主として励起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１７２ｎｍ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。
【００３７】
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。
【００３８】
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４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４が示すように、各サブフィールドには、初期化期間、書込期間、放電維持期間、消去期間がそれぞれ割り当てられる。
【００３９】
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４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付近の保護膜８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付近の保護膜８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。
【００４０】
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、書込放電（アドレス放電）を生じさせる。これにより蛍光体層１４表面、維持電極４付近の保護膜８表面には負の電荷が蓄積され、走査電極５付近の保護膜８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。
【００４１】
放電維持期間は、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。
【００４２】
この維持放電により、放電空間における励起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、保護膜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。
【００４３】
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。
（放電電圧の減少について）
以上の構成を持つ本実施の形態１のＰＤＰ１が従来に比べて低電圧で駆動できる理由について述べる。
【００４４】
ＰＤＰの放電電圧は、保護膜から電子放出される程度（電子放出特性）で決まる。保護膜の電子放出としては、放電ガスであるネオンやキセノンが駆動時に励起され、そのオージェ効果によるエネルギーを受けて、保護膜から二次電子が放出される過程が支配的である。
図５は、ＣｅＯ２保護膜の電子準位を示す模式図である。当図に示すように、保護膜の電子放出に大きく関与するのが価電子帯近傍の電子である。
【００４５】
放電ガスにイオン化エネルギーの比較的高いネオン（Ｎｅ）を用いる場合、駆動時にネオンが励起されると、その基底状態に電子が落ち込む（図中右端の電子）。このときのエネルギー（２１．６ｅＶ）をオージェ効果によって、保護膜である酸化マグネシウムの価電子帯の電子が受け取る。この過程においてやりとりされるエネルギー量（２１．６ｅＶ）は、価電子帯の電子が二次電子として放出されるには充分な量である。
【００４６】
しかし、放電ガスにイオン化エネルギーの比較的低いキセノンを用いる場合、駆動時にキセノンの電子が励起され、その基底状態に電子が落込む場合において、上記したＮｅと同様のプロセスで価電子帯の電子がオージェ効果で受け取るエネルギー量（１２．１ｅＶ）は、電子放出をするには充分とは言えない。このため、放電する確率が非常に低くなる。その結果として、放電ガス中のキセノン濃度が上昇すると動作電圧が顕著に増加する。これは、放電ガスにキセノンを多く使用する場合に大きな問題となる。
【００４７】
一般にＣｅＯ２を用いた保護膜では、図５に示すように、ＣｅＯ２の禁制帯中にオージェ効果の作用を良好に受けることのできるＣｅ４ｆと考えられる電子準位が形成される。これにより、オージェ中性化の過程で取得する励起に使用されるエネルギーが増えるので、二次電子放出をする確率が上昇し、結果として、豊富な二次電子を放電空間１５で利用することができる。このため、ＣｅＯ２を保護膜とするＰＤＰでは動作電圧が低減される。しかし、このＣｅ４ｆと考えられる電子準位存在する電子の数は価電子帯の電子の数と比較すると非常に少なく、また、安定な電子準位ではないため、放電電圧の低減が不十分であると同時に長時間の安定放電が確保し難い。
【００４８】
そこで実施の形態１の保護膜８ではＣｅＯ２にＳｒを添加する。保護膜８の第一領域８aについては、Ｓｒ濃度（ＳｒとＣｅの合計モル数に対するＳｒモル数の割合）が１１．８ｍｏｌ％以上４９．４ｍｏｌ％以下となるように制御することで、更なる低電圧放電を実現している。実施の形態１の保護膜８では、第一領域８a、第二領域８ｂのいずれにおいても、ＣｅＯ２に所定量のＳｒをそれぞれ添加する。これにより図６に示すように、Ｃｅ４ｆの禁制帯中に不純物準位を作るだけでなく、価電子帯を図６中の（ｂ）から（ａ）に押し上げている。これにより保護膜８では、オージェ中性化の過程で取得する励起に必要なエネルギーを増大でき、二次電子の放出確率が上昇するので、効率的に放電電圧を低減させることができる。この場合、オージェ中性化に関与する電子が不純物準位に存在するものではなく、多量の電子を有する価電子帯からのオージェ中和であるため、安定した二次電子放出特性が得られる。なお、発明者らの実験により、二次電子放出特性を高めるＳｒの添加量として、特に２５．７ｍｏｌ％以上４２．９ｍｏｌ％以下に制御することが好ましいことが分かっている。
【００４９】
＜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７は、実施の形態２に係るＰＤＰ１ａの構成を示す断面図である。
ＰＤＰ１ａは、基本構造はＰＤＰ１と同様であるが、放電空間１５に臨む保護膜８の表面に、初期電子放出特性が高いＭｇＯ微粒子１６を分散して配設した点が異なる。ＭｇＯ微粒子１６の分散密度は、Ｚ方向から放電セル中の保護膜８を平面視したときに、保護膜８が直に見えないように設定できるが、これに限定されない。また、ＭｇＯ微粒子１６の配設位置も限定されず、例えば第一領域８ａ及び第二領域８ｂの両方のほか、第一領域８ａのみに設けても良いし、第一領域８ａ中で部分的に設けても良い。具体的には表示電極対６に対応する位置にのみ設けることもできる。
【００５０】
なお図７では説明のため、保護膜８上に配設されているＭｇＯ微粒子１６を実際よりも大きく、模式的に表している。ＭｇＯ微粒子１６は、気相法或いは前駆体焼成法のいずれで作製してもよい。しかしながら、後述する前駆体焼成法で作製すれば、特に性能の良いＭｇＯ微粒子１６が得られることが実験で分かっている。
このような構成を有するＰＤＰ１ａによれば、互いに機能分離された保護膜８及びＭｇＯ微粒子１６が有する特性が相乗的に発揮される。
【００５１】
すなわち、駆動時にはＰＤＰ１と同様に、Ｓｒを１１．８ｍｏｌ％以上４９．４ｍｏｌ％以下の濃度で添加した第一領域８ａによって、二次電子放出特性が向上されて動作電圧の低減が図られ、低電力駆動が実現される。また、電荷保持特性の向上によって、駆動中、前記した二次電子放出特性が経時的に安定して持続される。
一方、ＰＤＰ１ａでは、さらにＭｇＯ微粒子１６の配設によって初期電子放出特性が向上されている。これにより放電応答性が飛躍的に改善され、放電遅れ及び放電遅れの温度依存性に係る問題を低減できる。この効果は特に、ＰＤＰ１aを高精細型とし、幅の短いパルスで高速駆動する構成とする場合に、優れた画像表示性能を獲得する上で有効となる。
【００５２】
さらにＭｇＯ微粒子１６を配設することで、放電空間１５から保護膜８の表面に不純物が直接付着するのを防止でき、さらなるＰＤＰのライフ特性の向上が期待できる。
また、第二領域８ｂの配設によっても、放電空間１５中のＨ２ＯやＣＯ２等の不純ガスが吸着除去され、第一領域８aを清浄に保つことができる。このためＰＤＰ１と同様に、優れた放電特性を長期にわたり期待できるようになっている。
（ＭｇＯ微粒子１６について）
ＰＤＰ１ａに設けたＭｇＯ微粒子１６は、本願発明者の行った実験により、主として書込放電における「放電遅れ」を抑制する効果と、「放電遅れ」の温度依存性を改善する効果があることが確認されている。従って本実施の形態２では、ＭｇＯ微粒子１６が保護膜８に比べて高度な初期電子放出特性に優れる性質を利用して、保護膜８の表面に駆動時の初期電子放出部として配設したものである。
【００５３】
「放電遅れ」は、放電開始時において、トリガーとなる初期電子が保護膜８表面から放電空間１５中に放出される量が不足することが主原因と考えられる。そこで、放電空間１５に対する初期電子放出性に有効に寄与するため、保護膜８よりも初期電子放出量の極めて大きいＭｇＯ微粒子１６を保護膜８の表面に分散配置した。これによって、アドレス期間で必要な初期電子が、ＭｇＯ微粒子１６から大量に放出されるようになり、放電遅れの解消が図られる。このような初期電子放出特性を得ることで、ＰＤＰ１ａは高精細の場合等においても放電応答性の良い高速駆動ができるようになっている。
【００５４】
さらに、保護膜８の表面にこのようなＭｇＯ微粒子１６を配設する構成として、主として書込放電における「放電遅れ」を抑制する効果に加え、「放電遅れ」の温度依存性を改善する効果も得られることも分かっている。
以上のようにＰＤＰ１ａでは、低電力駆動化と二次電子放出特性、電荷保持特性等の各効果を奏する保護膜８と、放電遅れ及びその温度依存性の抑制効果を奏するＭｇＯ微粒子１６とを用いることによって、ＰＤＰ１全体として、高精細な放電セルを有する場合でも高速駆動を低電圧で駆動でき、且つ、不灯セルの発生を抑制した高品位な画像表示性能が期待できる。
【００５５】
さらに、ＭｇＯ微粒子１６は、保護膜８の表面に積層して設けられることにより、当該保護膜８に対する一定の保護効果も有する。すなわち、保護膜８は高い二次電子放出係数を有し、ＰＤＰの低電力駆動を可能にする反面、水や二酸化炭素、炭化水素などの不純物の吸着性が比較的高い性質がある。不純物の吸着が起きると、二次電子放出特性等、放電の初期特性が損なわれる。そこで、このような保護膜８をＭｇＯ微粒子１６で被覆すれば、その被覆領域において、放電空間１５から保護膜８の表面に不純物が付着するのを防止できる。これによりＰＤＰ１ａのライフ特性についても向上が期待できる。
【００５６】
＜ＰＤＰの製造方法＞
次に、上記各実施の形態におけるＰＤＰ１及び１ａの製造方法について例示する。ＰＤＰ１と１ａとの違いは、ＭｇＯ微粒子１６の有無のみであり、その他の製造工程については共通する。
（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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。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（図１２を参照）で形成する。
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、ＡＣ型ＰＤＰで通常使用される赤色（Ｒ）蛍光体、緑色（Ｇ）蛍光体、青色（Ｂ）蛍光体のいずれかを含む蛍光インクを塗布する。これを乾燥・焼成し、それぞれ蛍光体層１４とする。
【００５９】
適用可能なＲＧＢ各色蛍光の化学組成例は以下の通りである。
赤色蛍光体；（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ
緑色蛍光体；Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ
青色蛍光体；ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ
各蛍光体材料の形態は、平均粒径２．０μｍの粉末が好適である。これをサーバー内に５０質量％の割合で入れ、エチルセルローズ１．０質量％、溶剤（α-ターピネオール）４９質量％を投入し、サンドミルで撹拌混合して、１５×１０-３Ｐａ・ｓの蛍光体インクを作製する。そして、これをポンプにて径６０μｍのノズルから隔壁１３間に噴射させて塗布する。このとき、パネルを隔壁２０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。その後は５００℃で１０分間焼成し、蛍光体層１４を形成する。
【００６０】
以上でバックパネル９が完成される。
（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。
【００６１】
まず、ＩＴＯ、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の透明電極材料を最終厚み約１００ｎｍで、ストライプ等の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。
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、形成する表示電極のパターン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、表示電極対６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。
【００６２】
次に、形成した表示電極対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。
（保護膜８の形成）
次に誘電体層７の表面に対し、実施の形態１又は２のＰＤＰ１又はＰＤＰ１ａの保護膜８を、それぞれ以下のいずれかのステップで形成する。
【００６３】
まず、保護膜８の第一領域８ａ、第二領域８ｂに共通する第一の形成方法として、電子ビーム蒸着法で形成する場合を説明する。
（第一の形成方法）
蒸着源用ペレットを準備する。当該ベレットの作製方法としては、まずＣｅＯ２粉末とアルカリ土類金属元素の炭酸化物である炭酸Ｓｒ粉末とを混合し、この混合粉末を金型に入れて加圧成型する。その後、これをアルミナルツボに入れ、大気中で１４００℃程度の温度で以て約３０分間の焼成することで焼結体（ペレット）を得る。Ｓｒ濃度の調整は、アルミナルツボに入れる混合粉末を得る段階で、ＣｅＯ２と炭酸Ｓｒの混合比率を調節することにより行う。上記混合比率を調整することで、第一領域用または第二領域用の焼結体（ペレット）を得る。
【００６４】
この焼結体（ペレット）を電子ビーム蒸着装置の蒸着ルツボに入れ、これを蒸着源とする。次に成膜対象の誘電体層７の表面の所定領域に対し、ＣｅＯ２に所定濃度のＳｒ（第一領域の場合は最終的に１１．８ｍｏｌ％以上４９．４ｍｏｌ％以下、第二領域の場合は最終的に４９．４ｍｏｌ％より多く７０．０ｍｏｌ％以下）を含む膜を順次成膜する。これにより、ＰＤＰ１の保護膜８が完成する。
【００６５】
なお、保護膜８の成膜方法は、上記した電子ビーム蒸着法だけでなく、スパッタリング法、イオンプレーティング法などの公知の方法も同様に適用できる。
次に保護膜８の第一領域８ａと第二領域８ｂを形成する別の方法を説明する。
（第二の形成方法）
まず誘電体層７の表面に、上記電子ビーム蒸着法等に基づき、Ｓｒ濃度が１１．８ｍｏｌ％以上４９．４ｍｏｌ％以下の割合となるように、ＣｅＯ２とＳｒＯを含む膜を一様に形成する。その後、当該膜を酸素雰囲気下で３００℃以上の加熱を行う。これにより膜表面にＳｒが偏析し、膜全体のＳｒ濃度より、表面のＳｒ濃度のほうが高くなる。
【００６６】
ここで図８に、Ｓｒ濃度が３６％である膜について、大気中で４５０℃の熱処理を施したサンプルの表面から深さ方向に対するＳｒ濃度を、ＸＰＳにより測定した結果を示す。図のように、表面から約１０ｎｍ程度の深さから表面にかけて、Ｓｒ濃度が上昇していることが分かる。
次に、上記作製された、Ｓｒの濃度勾配を持った膜のうち、第一領域８ａに相当する領域の表面を１０ｎｍ以上エッチングする。これによりエッチング領域には、元の濃度である低Ｓｒ濃度の層が露出する。これらの工程を経ることで、第一領域８ａと第二領域８ｂのＳｒ濃度の異なる領域を作製することが可能となる。
【００６７】
具体的には、誘電体７の表面に対し、Ｓｒ濃度が１１．８ｍｏｌ％以上４９．４ｍｏｌ％となるＣｅＳｒＯ膜を一様に成膜する。その後、酸素雰囲気下で３００℃以上の熱処理を３分以上行う。次に、放電空間１５に臨む領域（放電領域に該当する領域）をエッチングするために、作製中のフロントパネル２側のみをＡｒで満たされた空間内に配置する。その後、走査電極５と維持電極４にそれぞれ交流のバイアスをかけて放電させ、前記形成した膜表面を、部分的に１０ｎｍ以上エッチングさせる。
【００６８】
この放電エッチングを経ることで、放電空間１５に臨む領域（放電領域に該当する領域）のみが１１．８ｍｏｌ％以上４９．４ｍｏｌ％のＳｒ濃度となり、その他の領域は放電領域よりもＳｒ濃度が高い状態となる。これにより、第一領域８ａ及び第二領域８ｂを備える、保護膜８が得られる。
尚、前記膜をエッチングさせる方法は、上記方法だけに限定されず、放電領域よりもその他の領域のＳｒ濃度を高くできる方法であれば、例えばマスクを用いた全面スパッタや、湿式エッチングなどの製造方法であっても良い。
【００６９】
次に、ＰＤＰ１ａを製造する場合には、ＭｇＯ微粒子１６を作製し、これを保護膜８上に配設する。ＭｇＯ微粒子１６は、以下に示す気相合成法または前駆体焼成法のいずれかで製造することができる。
［気相合成法］
マグネシウム金属材料（純度９９．９％）を、不活性ガスが満たされた雰囲気下で加熱する。この加熱状態を維持しつつ、雰囲気に酸素を少量導入し、マグネシウムを直接酸化させることによりＭｇＯ微粒子１６を作製する。
【００７０】
［前駆体焼成法］
次に例示するＭｇＯ前駆体を高温（例えば７００℃以上）で均一に焼成し、これを徐冷してＭｇＯ微粒子を得る。ＭｇＯ前駆体としては、例えばマグネシウムアルコキシド（Ｍｇ（ＯＲ）２）、マグネシウムアセチルアセトン（Ｍｇ（ａｃａｃ）２）、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）、炭酸マグネシウム、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ２）、硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ４）、硝酸マグネシウム（Ｍｇ（ＮＯ３）２）、シュウ酸マグネシウム（ＭｇＣ２Ｏ４）、の内のいずれか一種以上（２種以上を混合して用いてもよい）を選ぶことができる。なお選択した化合物によっては、通常、水和物の形態を取ることもあるが、このような水和物を用いてもよい。
【００７１】
ＭｇＯ前駆体となるマグネシウム化合物は、焼成後に得られるＭｇＯの純度が９９．９５％以上、最適値として９９．９８％以上になるように調整する。これはマグネシウム化合物に、各種アルカリ金属、Ｂ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ａｌ等の不純物元素が一定量以上混じっていると、熱処理時に不要な粒子間癒着や焼結を生じ、高結晶性のＭｇＯ微粒子を得にくいためである。このため、不純物元素を除去する等により予め前駆体を調整する。
【００７２】
上記何れかの方法で得られたＭｇＯ微粒子１６を、溶媒に分散させる。そして当該分散液をスプレー法やスクリーン印刷法、静電塗布法に基づき、保護膜８の表面に分散散布させる。その後は乾燥・焼成工程を経て溶媒除去を図り、微粒子を保護膜８の表面に定着させる。
（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、これに所定の圧力（ここでは６６．５ｋＰａ〜１０１ｋＰａ）でＮｅ-Ｘｅ系やＨｅ-Ｎｅ-Ｘｅ系、Ｎｅ-Ｘｅ-Ａｒ系等の放電ガスを封入する。
【００７３】
以上の各工程を経ることにより、ＰＤＰ１又は１ａ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。
（性能確認実験）
続いて、本発明のＰＤＰの性能を確認するべく、保護膜の構成が異なる以下のサンプル１〜２０のＰＤＰを用意した。製造方法は、基本的に上記ＰＤＰ１、１ａの製造方法に基づいた。
［サンプルについて］
ＣｅＯ２を主体とする表面層（保護膜）中のＳｒ量を表す方法として、Ｓｒ／（Ｓｒ＋Ｃｅ）＊１００で表される原子数の割合（以下「ＸＳｒ」と表記）を用いた。また以後、第一領域の前記原子数の割合をＸＳｒ、第二領域の原子数の割合をＸＳｒ’と表記する。なお、このＸＳｒ、ＸＳｒ’の単位は、数値はそのままで（％）または（ｍｏｌ％）のいずれでも表記することができるが、便宜上、以下は（ｍｏｌ％）で表す。
【００７４】
表１中、サンプル１、２及び１４〜２０（比較例１〜９）は、基本構造はＰＤＰ１と同じであるが、本発明に対する比較例である。サンプル１、２（比較例１、２）は、ＸＳｒがそれぞれ本発明規定値以下の、１．６、８．４％である。サンプル１４については、ＸＳｒは規定値内の４０．２％だが、ＸＳｒ’がＸＳｒよりも小さい３０．３％である。サンプル１５〜２０に関しては、同順にＸＳｒが本発明規定値以上の、５４．９、６３．９、９０．１、９８．７、９９．７、１００％である。
【００７５】
一方、サンプル３〜１２（実施例１〜１０）は、実施の形態１のＰＤＰ１に相当し、サンプル１３（実施例１１）は実施の形態２のＰＤＰ１ａに相当する。
サンプル３〜１２（実施例１〜１０）は、ＸＳｒがそれぞれ同順に、１１．８、１５．７、２２．７、２５．７、２９．０、３４．２、４０．０、４２．１、４２．９、４９．４％で、ＸＳｒ’がそれぞれ、３２．０、３６．９、４３．９、４８．９、５３．２、５９．４、６６．２、６９．５、６３．１、７２．６％のＰＤＰ１である。サンプル１３（実施例１１）は、ＸＳｒが３５．１％、ＸＳｒ’が６０．１％であり、且つ、保護膜８の表面に対し、前駆体焼成法にて作製したＭｇＯ微粒子１６を配設したＰＤＰ１ａである。
【００７６】
各サンプル１〜２０の保護膜の構成と、これらを用いて得られた実験データを、以下の表１に示す。
【００７７】
【表１】
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［実験１］  放電特性評価
（放電電圧）
上記用意した表１の各サンプル１〜２０について、Ｘｅ分圧が１５％のＸｅ-Ｎｅ混合ガスを放電ガスとして用い、放電維持電圧の測定を行った。
【００７８】
図９は上記条件で測定を行った膜中のＸＳｒに対する放電電圧（放電維持電圧）の挙動をプロットしたものである。表１に放電電圧（放電維持電圧）の測定結果を示す。
図９及び表１に示すように、ＸＳｒを１１．８ｍｏｌ％以上４９．４ｍｏｌ％以下に設定すると、もともと１７５Ｖ程度であった放電維持電圧がさらに１６０Ｖ以下まで下がるため、低電力駆動化が促進されることが分かった。さらにＸＳｒが２５．７ｍｏｌ％以上４２．９ｍｏｌ％以下の範囲では、放電電圧が１５０Ｖ程度にまで減少するので、一層の低電力駆動が可能であると考えられる。
【００７９】
このような結果が得られた理由として、保護膜にＳｒを添加することで、保護膜の価電子帯の位置が押し上げられ、その結果、保護膜の二次電子放出特性が向上したためと考えられる。
一方、ＸＳｒが４９．４ｍｏｌ％を超えると、逆に放電電圧が上昇することが確認できる。これは保護膜がＳｒＯを主体する構成になってしまい、前述したように製造工程で不要なＳｒ（ＯＨ）２等が形成され、保護膜が汚染されて二次電子放出特性が損なわれるためであると考えられる。
【００８０】
これらの結果を総合すると、保護膜に含有させるＳｒ量が多すぎても望ましくなく、適度な濃度範囲があることが分かる。
また、ＸＳｒが１１．８％以上４９．４％以下であっても、表１のサンプル１２のように、ＸＳｒ’がＸＳｒより大きい値をとると、放電電圧は１７５Ｖと充分な電圧低減が見られない。これは第二領域のＳｒ濃度が第一領域のＳｒ濃度よりも低いため、不純ガス成分を第一領域が優先的に吸着してしまい、第一領域の炭酸化が進行し、二次電子放出係数が低下したためである。したがって、良好な性能を得るためには、ＸＳｒ＜ＸＳｒ’の関係が成立していることが重要である。
（エージング挙動）
次に、図１０及び表１に各サンプル１〜２０の各ＰＤＰのエージング時間のＸＳｒ依存性を示す。ここで言う「エージング時間」とは、放電電圧が飽和する時間であって、電圧が落ち込むボトム電圧よりも５％高い電圧に達するまでの時間を指す。
【００８１】
図１０から、ＸＳｒが実施例１〜１０に相当する範囲（１１．８ｍｏｌ％以上４９．４ｍｏｌ％以下）では、ＣｅＯ２単体からなる保護膜を用いた場合に２４０分程度かかっていたエージング時間が１２０分以下で終了することが分かる。
さらに、このうちＸＳｒが２５．７ｍｏｌ％以上４２．９ｍｏｌ％以下の範囲（実施例４〜９）には、エージング時間は２０分程度まで低減することができ、好適である。
【００８２】
これは、ＣｅＯ２では、禁制帯での電子準位からの電子放出が安定に生じるまでの時間が長くかかるのに対して、ＳｒをＸＳｒが１１．８ｍｏｌ％以上４９．４ｍｏｌ％以下、特に２５．７ｍｏｌ％以上４２．９ｍｏｌ％以下の範囲で添加することにより、保護膜の二次電子放出が禁制帯中の電子準位中の電子で支配されるのではなく、安定な価電子帯の電子で支配されるため、エージングの時間も早くなったものと考えられる。
【００８３】
図１０及び表１に示される結果より、エージング時間の観点においても添加するＳｒの濃度は、ＸＳｒが２５．７ｍｏｌｍｏｌ％以上４２．９ｍｏｌｍｏｌ％以下であることが好ましいと言える。
（放電遅れの測定）
次に、上記と同様の放電ガスを用い、且つ、保護膜上にＭｇＯ微粒子を配設したサンプル１３（実施例１１）について、書き込み放電における放電遅れの程度を評価した。その評価方法としては、すべての各サンプル１〜２０をそれぞれ用いたＰＤＰにおける任意の１セルに対し、図４に示す駆動波形例の初期化パルスに相当するパルスを印加し、その後、データパルス及び走査パルスを印加したときに生じる統計遅れを測定した。
【００８４】
その結果、ＭｇＯ微粒子を配設させたサンプル１３（実施例１１）においては、これ以外のサンプル１〜１２、１４〜２０に比べて放電遅れが効果的に減少していることが分かった。
このようにＰＤＰにおける放電遅れ防止の効果は、ＭｇＯ微粒子を配設することでさらに高まるが、その効果は気相法で作製したＭｇＯ微粒子よりも前駆体焼成法で作製したＭｇＯ微粒子を使用した方が大きい。したがって、前駆体焼成法は本発明に好適なＭｇＯ微粒子の作製方法であると言える。
【００８５】
以上のサンプル１３（実施例１１）の実験データが示すように、所定のＳｒ濃度を有する保護膜の表面にＭｇＯ微粒子を分散すれば、低電力駆動を実現し、且つ、放電遅れも小さいＰＤＰが得られることが分かった。
［実験２］表面安定性の評価
一般に、保護膜中に含まれる炭酸化物が多いと、保護膜本来の二次電子放出特性が得られず、結果として動作電圧が上がってしまう。これを回避するためには出荷前のＰＤＰを一定時間放電させ、保護膜の汚染物を除去するエージング工程が必要となる。エージング工程はＰＤＰの生産性を考慮すると、短時間で終了することが望まれるため、予めエージング工程前に保護膜中の炭酸化物量を可能な限り抑えておくことが好ましい。
【００８６】
そこで実験２として、ＭｇＯからなる保護膜に不純物の炭酸化物を含有させた場合の各サンプルについて、保護膜表面の安定性を調べた。その方法として、保護膜表面に含まれる炭酸化量をＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）に基づいて測定した。各サンプルの保護膜は、成膜後一定期間、大気中に曝露処理し、測定用のプレートに配置させ、ＸＰＳ測定チャンバーに投入した。大気中に曝している間は常に膜表面の炭酸化反応が進行していると予想されるので、サンプル間の処理条件を揃えるため、上記セッティングに要する大気曝露時間を５分に設定した。
【００８７】
ＸＰＳ測定装置には、ＵＬＶＡＣ-ＰＨＩ社製の「ＱＵＡＮＴＥＲＡ」を使用した。Ｘ線源はＡｌ−Ｋαを用い、モノクロメーターを使用した。中和銃およびイオン銃により絶縁体である実験用試料の中和を行った。測定はＭｇ２ｐ、Ｃｅ３ｄ、Ｃ１ｓ、Ｏ１ｓに対応するエネルギー領域を３０サイクル積算して測定し、得られたスペクトルのピーク面積と感度係数から膜表面における各元素の組成比を求めた。Ｃ１ｓスペクトルピークを２９０ｅＶ付近で検出されるスペクトルピークと２８５ｅＶ付近で検出されるＣ、ＣＨのスペクトルピークに波形分離してそれぞれの割合を求め、Ｃの組成比とその中におけるＣＯの割合の積から膜表面におけるＣＯ量を求めた。このＸＰＳにより求められた膜中のＣＯ量によって、膜表面の安定性、すなわち炭酸化の程度を比較した。
【００８８】
上記の条件を基にＸＰＳ測定し、表面に占める炭酸化物の割合をプロットしたグラフを図１１に示す。
図１１に示す曲線の位置から、少なくとも保護膜に占める炭酸化物の割合を５０ｍｏｌ％以下にするためには、ＸＳｒを概ね５０ｍｏｌ％以下に抑えるのが望ましいと言える。
この結果より、保護膜への不純物混入をできるだけ抑えてエージング工程を短時間に行うためには、保護膜中のＸＳｒの上限を５０ｍｏｌ％以下にすることが好ましいことが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明のＰＤＰは、例えば高精細な動画を低電圧駆動により画像表示するガス放電パネルに適用することができる。その他、交通機関及び公共施設における情報表示装置、或いは家庭や職場等におけるテレビジョン装置又はコンピューターディスプレイ等への利用が可能である。
【符号の説明】
【００９０】
１、１Ａ、１ｘ    ＰＤＰ
２    フロントパネル
３    フロントパネルガラス
４    維持電極
５    走査電極
６    表示電極対
７、１２    誘電体層
８    保護膜（表面層）
８ａ    第一領域
８ｂ    第二領域
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、１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂ    蛍光体層
１５    放電空間
１６    ＭｇＯ微粒子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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