(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の平行に配されたプレートの間に、電極、誘電体層、保護層、隔壁及び蛍光体層が配設されガス媒体が封入された放電空間が形成され、電源による放電に伴って紫外線を発し前記蛍光体層で可視光に変換することによって発光するプラズマディスプレイパネルであって、
前記ガス媒体は、複数の希ガスの混合体であって、キセノンが１０体積％〜７０体積％で、前記保護層は、表面がピラミッド状の凹凸構造であり、（１００）面あるいは（１１０）面配向の酸化マグネシウムであることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
前記ガス媒体は、ネオン−キセノン（Ｎｅ−Ｘｅ）系，アルゴン−キセノン（Ａｒ−Ｘｅ）系，クリプトン−キセノン（Ｋｒ−Ｘｅ）系，アルゴン−ネオン−キセノン（Ａｒ−Ｎｅ−Ｘｅ）系，クリプトン−ネオン−キセノン（Ｋｒ−Ｎｅ−Ｘｅ）系から選択されたものであることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
一対の平行に配されたプレートの間に、少なくとも電極，誘電体ガラス層，保護層、隔壁及び蛍光体層が配設されガス媒体が封入された放電空間が複数形成され、電源による放電に伴って紫外線を発し前記蛍光体層で可視光に変換することによって発光するプラズマディスプレイパネルを用いて画像表示を行う表示装置であって、
前記ガス媒体は、複数の希ガスの混合体であって、キセノンが１０体積％〜７０体積％で、前記保護層は、表面がピラミッド状の凹凸構造であり、（１００）面あるいは（１１０）面配向の酸化マグネシウムであることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示デバイスなどに用いるプラズマディスプレイパネル及びその製造方法に関するものであって、特に、高品位，高精細用のプラズマディスプレイパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ハイビジョンをはじめとする高品位で大画面のテレビに対する期待が高まっている中で、ＣＲＴ，液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤと記載する），プラズマディスプレイパネル（Plasma Display Panel，以下ＰＤＰと記載する）といった各ディスプレイの分野において、これに適したディスプレイの開発が進められている。
【０００３】
従来からテレビのディスプレイとして広く用いられているＣＲＴは、解像度・画質の点で優れているが、画面の大きさに伴って奥行き及び重量が大きくなる点で４０インチ以上の大画面には不向きである。また、ＬＣＤは、消費電力が少なく、駆動電圧も低いという優れた性能を有しているが、大画面を作製するのに技術上の困難性があり、視野角にも限界がある。
【０００４】
これに対して、ＰＤＰは、小さい奥行きでも大画面を実現することが可能であって、既に４０インチクラスの製品も開発されている。
【０００５】
ＰＤＰは、大別して直流型（ＤＣ型）と交流型（ＡＣ型）とに分けられるが、現在では大型化に適したＡＣ型が主流となっている。
【０００６】
図７は、従来の一般的な交流面放電型ＰＤＰの概略断面図である。
図７において、フロントカバープレート７１上に表示電極２が配設され、その上を鉛ガラス［ＰｂＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2ガラス］からなる誘電体ガラス層７３で覆われている。
【０００７】
また、バックプレート７５上には、アドレス電極７６と隔壁７７と、赤または緑または青の紫外線励起蛍光体からなる蛍光体層７８とが配設され、誘電体ガラス層７３，バックプレート７５，隔壁７７に囲まれた放電空間７９内には放電ガスが封入されており、電極間に電界を印加し、グロー放電を発生させ、このグロー放電中に存在するＸｅガスから発生する紫外線によって蛍光体を励起発光させる。
【０００８】
封入する放電ガスとしては、一般的にヘリウム［Ｈｅ］とキセノン［Ｘｅ］の混合ガス系やネオン［Ｎｅ］とキセノン［Ｘｅ］との混合ガス系が用いられており、通常Ｘｅの量は、回路の駆動電圧があまり高くならないように、０．１〜５体積％程度の範囲に設定されている。
【０００９】
また、放電ガスの封入圧力は、放電電圧を安定化させることを考慮して、通常、１００〜５００Ｔｏｒｒ程度の範囲に設定されている（例えば、文献１「エスアイディ’９４  ダイジェスト  １９９４」（Ｍ．Ｎｏｂｒｉｏ，Ｔ．Ｙｏｓｈｉｏｋａ，Ｙ．Ｓａｎｏ，Ｋ．Ｎｕｎｏｍｕｒａ，ＳＩＤ９４’  Ｄｉｇｅｓｔ７２７〜７３０  １９９４参照））。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このようなＰＤＰにおいて、以下に述べるように、パネルの効率、輝度に対する課題がある。
【００１１】
４０〜４２インチクラスのテレビ用ＰＤＰにおいて、ＮＴＳＣ方式の画素レベル（画素数６４０×４８０個，セルピッチ０．４３ｍｍ×１．２９ｍｍ，１セルの面積０．５５ｍｍ2）の場合、現在１．２ｌｍ／ｗおよび４００ｃｄ／ｍ2程度のパネル効率と画面輝度が得られている（例えば、文献２「フラットパネルディスプレイ１９９７パート５ー１」（ＦＬＡＴ−ＰＡＮＥＬ  ＤＩＳＰＬＡＹ１９９７  Ｐａｒｔ５−１  Ｐ１９８））。
【００１２】
これに対して、近年期待されているフルスペックの４２インチクラスのハイビジョンテレビでは、画素数が１９２０×１１２５で、セルピッチは０．１５ｍｍ×０．４８ｍｍとなる。この場合、１セルの面積は０.０７２ｍｍ2であって、ＮＴＳＣ方式の場合と比べて１／７〜１／８となるため、４２インチのハイビジョンテレビ用のＰＤＰを、従来通りのセル構成で作成した場合、パネルの効率は、０．１５〜０．１７ｌｍ／ｗで輝度が５０〜６０ｃｄ／ｍ2 程度に低下することが予想される。
【００１３】
従って、４２インチのハイビジョンテレビ用のＰＤＰにおいて、現行のＮＴＳＣ方式のＣＲＴ並の明るさ(５００ｃｄ／ｍ2）を得ようとすれば効率を少なくとも１０倍以上（５ｌｍ／ｗ以上）に向上させることが必要となる（例えば、文献２「フラットパネルディスプレイ１９９７パート５ー１」（ＦＬＡＴ−ＰＡＮＥＬ  ＤＩＳＰＬＡＹ１９９７  Ｐａｒｔ５−１  Ｐ２００））。
【００１４】
このような背景のもとで、ＰＤＰの効率を向上させる技術が望まれている。
ＰＤＰの発光原理は基本的に蛍光灯と同様であって、グロー放電に伴って放電ガスから紫外線が放出され、この紫外線によって赤，緑，青の蛍光体が励起発光されるが、放電エネルギの紫外線への変換する効率や、蛍光体における可視光への変換効率が従来のＰＤＰに用いられているグロー放電では低いので、蛍光灯のように高い輝度を得ることは難しい。
【００１５】
この点に関して、応用物理Ｖｏｌ．５１，Ｎｏ．３  １９８２年  ページ３４４〜３４７には、Ｈｅ−Ｘｅ，Ｎｅ−Ｘｅ系のガス組成のＰＤＰにおいて、電気エネルギーの約２％しか紫外線放射に利用されておらず、最終的に可視光に利用されるのは０．２％程度ということが記載されている（光学技術コンタクトＶｏｌ．３４，Ｎｏ．１  １９９６年  ページ２５，ＦＬＡＴ  ＰＡＮＥＬ  ＤＩＳＰＬＡＹ  ９６’  Ｐａｒｔ５−３，ＮＨＫ  技術研究第３１巻第１号  昭和５４年  ページ１８参照）。
【００１６】
従って、ＰＤＰのセルの輝度を向上させるためには、従来のグロー放電に変る新しい放電方式によって発光効率を向上させることが重要と考えられる。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的を達成するために、本発明は、放電ガス中のＸｅの含有量を従来よりも大きい５体積％以上の範囲に設定する。又、混合ガスとして、Ｎｅ−Ｘｅ系以外に、Ａｒ，Ｋｒ等の自己拡散係数のちいさい放電ガスを含む混合ガスを従来よりも高い５００Ｔｏｒｒ〜２０００Ｔｏｒｒの範囲に設定した。
【００１８】
又、より高い効率を得るためにＭｇＯの表面にピラミッド状の微細な凹凸を付ける構成とした。この構成によって、パネルの効率が向上できるのは、放電空間中に従来のＰＤＰで用いられてきたグロー放電（第１形グロー放電）ではなく、第１形グロー放電から第２形グロー放電への移行する過程で発生する線条グロー放電及び第２形グロー放電を利用することにより、高い紫外線の発光が得られ、したがって蛍光体の可視光への変換効率が向上するものと考えられる。
【００１９】
この理由は、線条グロー放電及び第２形グロー放電が、従来のグロー放電（第１形グロー放電）より放電の陽光柱にエネルギーが集中的に供給されるため、紫外線の発光量が増大するためである（例えば、放電ハンドブック、電気学会、（株）オーム社、平成１年６月１日、第２部、第５章Ｐ１３８にこのことが示されている）。
【００２０】
特に表面をピラミッド状の微細な凹凸構造（テクスチャー構造）を設けることによって、ピラミッドの先端に強電界がかかりやすくなり、したがってここから２次電子が放出されやすい状態となるため、放電が均一なグロー放電（第１形グロー）から、線条グローあるいは、第２形グローがより発生しやすくなる。又、ガス圧を従来より上げることおよび拡散係数のちいさいガスであるＮｅ，Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅを用いることによっても放電の広がりを押え線条グローあるいは、第２形グローが発生しやすくなる。
【００２１】
一般にこの線条グロー放電を利用しているＸｅ放電ランプの効率が５ｌｍ／ｗ〜２０ｌｍ／ｗの高効率になっていることから、この放電形態を利用している本発明のＰＤＰにおいても高効率が計れる（例えば、電子情報通信学会  技術報告  ＥＩＤ９５−１２６  １９９６年２月）。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２３】
〔実施の形態１〕
（ＰＤＰの全体的な構成及び製法）
図１は、本発明の形態に係る対向交流放電型ＰＤＰの概略断面図である。図１ではセルが１つだけ示されているが、赤，緑，青の各色を発光するセルが多数配列されてＰＤＰが構成されている。
【００２４】
このＰＤＰは、前面ガラス基板１１上に放電電極（Ｘ電極）１２と誘電体ガラス層１３が配された前面パネルと、背面ガラス基板１５上に放電電極（Ｙ電極）１６，隔壁１７，蛍光体層１８が配された背面パネルとを張り合わせ、前面パネルと背面パネルの間に形成される放電空間１９内に放電ガスが封入された構成となっており、以下に示すように作製される。
【００２５】
前面パネルの作製：
前面パネルは、前面ガラス基板１１上に放電電極（Ｘ電極）１２を形成し、その上を鉛系の誘電体ガラス層１３で覆い、更に誘電体ガラス層１３の表面上にピラミッド状の微細な凹凸構造の保護層１４を形成することによって作製する。
【００２６】
本実施の形態では、放電電極（Ｘ電極）１２は銀電極であって、銀電極用のペーストをスクリーン印刷した後に焼成する方法で形成する。また、鉛系の誘電体ガラス層１３の組成は、酸化鉛［ＰｂＯ］７０重量％，酸化硼素［Ｂ2Ｏ3］１５重量％，酸化硅素［ＳｉＯ2］１５重量％であって、スクリーン印刷法と焼成によって形成する。
【００２７】
保護層１４は、アルカリ土類の酸化物からなり、結晶が（１００）面あるいは（１１０）面に配向され、その表面がピラミッド状の微細な凹凸を有する膜構造となっている。本実施の形態では、ＣＶＤ法（熱ＣＶＤ法，プラズマＣＶＤ法）を用いて、このような（１００）面あるいは（１１０）面配向の酸化マグネシウムからなる緻密な保護層を形成し、次にこの面をプラズマエッチングでピラミッド状の凹凸を付ける。具体的なＣＶＤ法による保護層およびプラズマエッチングでピラミッド状の凹凸をつける方法については後述する。
【００２８】
背面パネルの作製：
背面ガラス基板１５上に、銀電極用のペーストをスクリーン印刷し、その後焼成する方法によって放電電極（Ｙ電極）１６を形成し、次に前面パネルと同様にして、誘電体ガラス層１３およびＭｇＯ保護層１４を形成する。次にガラス製の隔壁１７を所定のピッチで固着する。そして、隔壁１７に挟まれた各空間内に、赤色蛍光体，緑色蛍光体，青色蛍光体の中の１つを配設することよって蛍光体層１８を形成する。各色の蛍光体としては、一般的にＰＤＰに用いられている蛍光体を用いることができるが、ここでは次の蛍光体を用いる。
【００２９】
赤色蛍光体：  （ＹxＧｄ1-x）ＢＯ3：Ｅｕ3+
緑色蛍光体：  ＢａＡｌ12Ｏ19：Ｍｎ
青色蛍光体：  ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+
パネル張り合わせによるＰＤＰの作製：
次に、このように作製した前面パネルと背面パネルとを封着用ガラスを用いて張り合せると共に、隔壁１７で仕切られた放電空間１９内を高真空（８×１０-7Ｔｏｒｒ）に排気した後、所定の組成の放電ガスを所定の圧力で封入することによってＰＤＰを作製する。
【００３０】
なお、本実施の形態では、ＰＤＰのセルサイズは、４０インチクラスのハイビジョンテレビに適合するよう、セルピッチを０．２ｍｍ以下、放電電極１２の電極間距離ｄを０．１ｍｍ以下に設定する。
【００３１】
封入する放電ガスの組成は、従来から用いられているＮｅ−Ｘｅ系であるが、Ｘｅの含有量を５体積％以上に設定し、封入圧力は５００〜２０００Ｔｏｒｒの範囲に設定する。
【００３２】
（ＣＶＤ法による保護層の形成について）
図２は、保護層１４を形成する際に用いるＣＶＤ装置の概略図である。
【００３３】
このＣＶＤ装置は、熱ＣＶＤ及びプラズマＣＶＤのいずれも行うことができるものであって、ＣＶＤ装置本体２５の中には、ガラス基板２７（図１における放電電極１２及び誘電体ガラス層１３を形成した前面ガラス基板１１）を加熱するヒータ部２６が設けられ、ＣＶＤ装置本体２５内は排気装置２９で減圧にすることができるようになっている。また、ＣＶＤ装置本体２５の中にプラズマを発生させるための高周波電源２８が設置されている。
【００３４】
Ａｒガスボンベ２１ａ，２１ｂは、キャリヤであるアルゴン［Ａｒ］ガスを、気化器（バブラー）２２，２３を経由してＣＶＤ装置本体２５に供給するものである。
【００３５】
気化器２２は、アルカリ土類の酸化物の原料（ソース）となる金属キレートを加熱して貯え、Ａｒガスボンベ２１ａからＡｒガスを吹き込むことによって、この金属キレートを蒸発させてＣＶＤ装置本体２５に送り込むことができるようになっている。
【００３６】
気化器２３は、アルカリ土類の酸化物の原料（ソース）となるシクロペンタジエニル化合物を加熱して貯え、Ａｒガスボンベ２１ｂからＡｒガスを吹き込むことによって、このシクロペンタジエニル化合物を蒸発させてＣＶＤ装置本体２５に送り込むことができるようになっている。
【００３７】
酸素ボンベ２４は、反応ガスである酸素［Ｏ2］をＣＶＤ装置本体２５に供給するものである。
【００３８】
（１）このＣＶＤ装置を用いて熱ＣＶＤを行う場合、ヒーク部２６の上に、誘電体ガラス層を上にしてガラス基板２７を置き、所定の温度（３５０〜４００℃、表１の「ガラス基板の加熱温度」参照）に加熱すると共に、反応容器内を排気装置２９で減圧にする（数十Ｔｏｒｒ程度）。
【００３９】
そして、気化器２２はたは気化器２３で、ソースとなるアルカリ土類の金属キレートまたはシクロペンタジエニル化合物を、所定の温度（表１の「気化器の温度」参照）に加熱しながら、Ａｒガスボンベ２１ａまたは２１ｂからＡｒガスを送り込む。また、これと同時に、酸素ボンベ２４から酸素を流す。
【００４０】
これによって、ＣＶＤ装置本体２５内に送り込まれる金属キレートもしくはシクロペンタジエニル化合物が、酸素と反応し、ガラス基板２７の誘電体ガラス層の表面上に、アルカリ土類の酸化物からなる保護層が形成される。
【００４１】
（２）上記構成のＣＶＤ装置を用いて、プラズマＣＶＤを行う場合も、熱ＣＶＤの場合とほぼ同様に行うが、ヒータ部２６によるガラス基板２７の加熱温度は２５０〜３００℃程度（表１の「ガラス基板の加熱温度」参照）に設定し、排気装置２９を用いて反応容器内を１０Ｔｏｒｒ程度に減圧し、高周波電源２８を駆動して１３．５６ＭＨｚの高周波電界を印加することにより、ＣＶＤ装置本体２５内にプラズマを発生させながら、アルカリ土類の酸化物からなる保護層を形成する。
【００４２】
ところで、従来、保護層の形成に熱ＣＶＤ法やプラズマＣＶＤ法が用いられなかった理由の一つとして適当なソースが見つからなかった点が考えられるが、本発明者等は、以下に示すようなソースを用いることによって熱ＣＶＤ法あるいはプラズマＣＶＤ法を用いて保護層を形成することを可能とした。
【００４３】
気化器２２および２３から供給するソース（金属キレートおよびシクロペンタジエニル化合物）の具体例としては、
アルカリ土類のジピバロイルメタン化合物［Ｍ（Ｃ11Ｈ19Ｏ2）2］、
アルカリ土類のアセチルアセトン化合物［Ｍ（Ｃ5Ｈ7Ｏ2）2］、
アルカリ土類のトリフルオロアセチルアセトン化合物［Ｍ（Ｃ5Ｈ5Ｆ3Ｏ2）2］、
アルカリ土類のシクロペンタジエン化合物［Ｍ（Ｃ5Ｈ5）2］を挙げることができる（上記化学式で、Ｍはアルカリ土類の元素を表す）。
【００４４】
なお、本実施の形態では、アルカリ土類はマグネシウムであって、Magnesium Dipivaloyl Methane［Ｍｇ（Ｃ11Ｈ19Ｏ2）2］、Magnesium Acetylacetone［Ｍｇ（Ｃ5Ｈ7Ｏ2）2］、Cyclopentadienyl Magnesium［Ｍｇ（Ｃ5Ｈ5）2］、Magnesium Trifluoroacetylacetone［Ｍｇ（Ｃ5Ｈ5Ｆ3Ｏ2）2］をソースとして用いる。
【００４５】
そして、このように熱ＣＶＤ法域はプラズマＣＶＤ法によって保護層を形成すれば、アルカリ土類の酸化物の結晶が緩やかに成長するようコントロールされ、（１００）あるいは（１１０）面配向の緻密なアルカリ土類の酸化物からなる保護層を形成することができる。
【００４６】
ここで（１００）面あるいは、（１１０）面のコントロールは、反応ガスである酸素の流量をコントロールすることによって変えることが出来る。
【００４７】
（プラズマエッチング法によるＭｇＯ表面のピラミッド状の凹凸構造形成について）
図６は、ＭｇＯをプラズマエッチングによってピラミッド状の微細な凹凸構造にする際に用いるプラズマエッチング装置の概略図である。
【００４８】
プラズマエッチング装置本体６２の中には、保護層（ＭｇＯ）が成膜された基板６３（図１におけるＭｇＯ保護層を付けた前面ガラス基板）があり、プラズマエッチング装置本体６２内には、排気装置６６で減圧にすることが出来るようになっている。又、プラズマエッチング装置本体６２の中にプラズマを発生させるための高周波電源６４が設置されている。
【００４９】
Ａｒガスボンベ６１は、プラズマを発生させるためのガスである。また、保護層をＡｒイオンでエッチングするために必要なバイアス電源６５が設置されている。
【００５０】
（１）このプラズマエッチング装置を用いて、保護層（ＭｇＯ）をエッチングし、ピラミッド状の微細な凹凸を形成する場合、まず、反応容器内を排気装置６６で減圧にする（０．００１〜０．１Ｔｏｒｒ）そしてＡｒガスボンベからＡｒガスを送り込む。
【００５１】
排気装置６６を用いて反応容器内を０．００５Ｔｏｒｒ程度に減圧し、高周波電源３４を駆動して１３．５６ＭＨｚの高周波電界を印加し、アルゴンプラズマを発生させる。次に発生したアルゴンプラズマ中のＡｒイオンをバイアス電源３５を用いて、−２００Ｖ基板６３に印加し、１０分間Ａｒイオンを照射して、ＭｇＯ表面をスパッタしてＭｇＯ表面上にピラミッド状の凹凸を付ける。
【００５２】
［保護層を（１００）あるいは（１１０）面配向のＭｇＯでしかもその表面がピラミッド状の微細な凹凸構造としたことによる効果］
従来の真空蒸着法（ＥＢ法）によって形成した酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の保護層は、Ｘ線解析によると、結晶が（１１１）面配向となっているが、これと比べて、（１００）あるいは（１１０）面配向でその表面がピラミッド状の微細な凹凸構造になっているＭｇＯから成る保護層は、以下のような特徴及び効果がある。（１００）あるいは（１１０）面に配向したＭｇＯの層は二次電子の放出係数（γ値）が大きいため、ＰＤＰの駆動電圧の低下及びパネル輝度の向上に寄与する。
【００５３】
特にプラズマエッチング法を用いて、ＭｇＯ表面をピラミッド状構造にした面は、ピラミッドの頂点に電界が集中し、そのためこの頂部からより多くの電子が電界放出されることにより線条グローおよび第２形グロー放電が発生しやすくなる。このようにプラズマ密度の高い線条グロー放電や、第２形グロー放電が形成されるため、この放電空間に、多量の紫外線（主に波長１７２ｎｍ）が発生し、従って、従来のグロー放電と比べて高い蛍光体の発光効率と輝度が得られる。
【００５４】
（放電ガス中のＸｅ量及び封入圧力と効率輝度との関係について）
放電ガスのＸｅ含有量を５体積％以上、封入圧力を５００〜２０００Ｔｏｒｒに設定することによってパネル効率および輝度が向上する理由としては、次の２点が考えられる。
【００５５】
（１）紫外線発光量が増大する：
放電ガスのＸｅの含有量を従来より大きく設定し、封入圧力も従来より大きく設定したことによって、放電空間内に閉じ込められるＸｅの量が従来より大きくなり、又、高ガス圧によって放電形態が第一形グローから、線条グローや第二形グローに移行し、その結果、紫外線発光量が大きくなる。
【００５６】
（２）紫外線の波長が長波長にシフトし、蛍光体の変換効率が向上する：
従来は、放電ガス中のＸｅの含有率は５重量％以下、封入圧力も５００Ｔｏｒｒ未満であったため、Ｘｅからの紫外線発光は１４７ｎｍ（Ｘｅ原子の共鳴線）が主であったが、Ｘｅの含有量を１０体積％以上に設定し、封入圧力も５００Ｔｏｒｒ以上に設定することによって、長波長である１７３ｎｍ（Ｘｅ分子の分子線による励起波長）の割合が増大し、これによって蛍光体の変換効率が向上する（電気学会研究会試料，プラズマ研究会  １９９５年５月９日参照）。
【００５７】
これは、以下の説明からも裏づけられることである。
図３は、Ｈｅ−Ｘｅ系の放電ガスを用いたＰＤＰにおいて、封入ガス圧を変化させたときに、Ｘｅが発光する紫外線の波長と発光量との関係がどのように変化するかを示すグラフであって、「オー  プラス  イー第１９５巻１９９６年第９８頁」（Ｏ  Ｐｌｕｓ  Ｅ  Ｎｏ．１９５  １９９６年のＰ．９８）に記載されているものである。
【００５８】
図３から、封入圧力が低い場合には、Ｘｅから発光される紫外線は１４７ｎｍ（Ｘｅ原子の共鳴線）が主であるが、封入圧力を高めるにつれて長波長の１７３ｎｍ（Ｘｅ原子の分子線）の割合が増大することがわかる。
【００５９】
また、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）は、各色蛍光体について励起波長と相対放射効率との関係を示すグラフであって、「オー  プラス  イー第１９５巻１９９６年第９９頁」（Ｏ  Ｐｌｕｓ  Ｅ  Ｎｏ．１９５  １９９６年のＰ．９９）に記載されているものである。この図４から、いずれの蛍光体についても、波長１４７ｎｍと比べて波長１７３ｎｍの方が相対放射効率が大きいことがわかる。
【００６０】
（放電ガスの封入圧力，放電電極間の距離ｄと、パネルの駆動電圧との関係についての考察）
本実施の形態では、放電ガスにおけるＸｅの含有量及びガスの封入圧力を従来より高く設定しているが、一般的には、Ｘｅの含有量やガスの封入圧力を高くすると放電開始電圧Ｖｆが大きくなり、ＰＤＰの駆動電圧が大きくなる点で不都合と考えられている（「特開平６−３４２６３１号公報のコラム２の第８行〜第１６行」、「平成８年  電気学会全国大会シンポジウム  Ｓ３−１  プラズマディスプレイ放電，平成８年３月」参照）。
【００６１】
しかしながら、このような関係は、ある条件の下では当てはまっても、常にあてはまるものではなく、以下に説明するように、本実施形態のように放電電極間の距離ｄが比較的小さく設定する場合には、封入圧力を高く設定しても駆動電圧を低く抑えることができる。
【００６２】
「電子ディスプレイデバイス，オーム社、昭和５９年、Ｐ１１３〜１１４」に記載されているように、ＰＤＰにおいて、放電開始電圧Ｖｆは、Ｐとｄとの積［Ｐ×ｄ］の関数として表すことができ、パッシェンの法則と呼ばれている。
【００６３】
図５は、この関数をグラフに表したもので、ＰＤＰの放電電極間の距離ｄが大きい場合（ｄ＝０．１ｍｍ）と小さい場合（ｄ＝０．０５ｍｍ）における、放電ガスの封入圧力Ｐに対する放電開始電圧Ｖｆの関係を示している。
【００６４】
このグラフに示されるように、放電ガスの封入圧力Ｐに対する放電開始電圧Ｖｆは、極小値を有する曲線である。
【００６５】
そして、この極小値を示す封入圧力Ｐは、ｄが小さいほど大きくなっており、ｄ＝０．１ｍｍのグラフａでは約３００Ｔｏｒｒのときに極小値を示しているのに対して、ｄ＝０．０５ｍｍのグラフｂでは約６００Ｔｏｒｒのときに極小値を示している。
【００６６】
これより、ＰＤＰの駆動電圧の低く抑えるためには、放電電極間の距離ｄに対応する適当な封入圧力に設定することが好ましく、この適当な圧力は、距離ｄが小さいほど大きくなることがわかる。
【００６７】
又、ＭｇＯが（１００）あるいは（１１０）面配向でしかもＭｇＯの表面にピラミッド状の凹凸を設けることによって、γ値が高くなり、さらに放電電圧の低減が計れる。
【００６８】
そして、放電電極間の距離ｄを０．１ｍｍ以下（特に０．０８〜０．０５ｍｍ程度）に設定する場合には、放電ガスの封入圧力を５００〜２０００Ｔｏｒｒ程度に設定しても、ＰＤＰの駆動電圧を低く抑えることができると言うこともできる。
【００６９】
以上のように、本実施の形態のＰＤＰは、放電ガスのＸｅ含有量が５体積％以上、封入圧力が５００〜２０００Ｔｏｒｒに設定されているため、高いパネル輝度を得ることができると共に、放電電極間の距離ｄが０．１ｍｍ以下に設定されているため、ＰＤＰの駆動電圧を低く抑えることができる。更に、保護層が（１００）あるいは（１１０）配向の緻密な酸化マグネシウムからなるため保護効果に優れ、パネル寿命が優れたものとなる。
【００７０】
〔実施の形態２〕
本実施の形態のＰＤＰは、全体的な構成及び製法については実施の形態１のＰＤＰと同様であるが、放電ガスにＡｒやＫｒが混合されたガス、即ちＡｒ−Ｘｅ系，Ｋｒ−Ｘｅ系，Ａｒ−Ｎｅ−Ｘｅ系，Ｋｒ−Ｎｅ−Ｘｅ系のガスを用いている点が異なっている。
【００７１】
このように、放電ガスに、ＡｒやＫｒを混合することによって、線状グローや第二形グローが発生しやすくなり更にパネル輝度を向上させることができるが、これはＸｅの発光による紫外線中の１７３ｎｍの割合が更に増大するためと考えられる。
【００７２】
ここで、Ｘｅの含有量としては、７０体積％を越えると駆動電圧が高くなる傾向を示すので、１０〜７０体積％の範囲が好ましい。
【００７３】
また、Ａｒ−Ｎｅ−Ｘｅ系，Ｋｒ−Ｎｅ−Ｘｅ系といった３元系の場合、ＫｒやＡｒの含有量は１０〜５０体積％の範囲とし、Ｎｅの含有量も１０〜５０重量％の範囲とすることが好ましいと考えられる。
【００７４】
また、本実施の形態における保護層の形成方法は、実施の形態１と同様に熱ＣＶＤ法或はプラズマＣＶＤ法によって（１００）あるいは（１１０）面配向の酸化マグネシウムの保護層を形成したのち、この表面をプラズマエッチングすることによりピラミッド状の凹凸を付ける方法を用いる。
【００７５】
放電ガスにおけるＮｅとＸｅの比率及び封入圧力は、表１の各該当欄に示す条件に設定した。
【００７６】
保護層の形成方法については、Ｎｏ．１，３，５，７，８，９，１０，１１，１２，１６では保護層を熱ＣＶＤ法で形成し、Ｎｏ．２，４，６，１３，１７〜２６では保護層をプラズマＣＶＤ法で形成した。
【００７７】
又、Ｎｏ．１，２，７，８，９，１０，１１，１２，１６〜２６ではMagnesium Dipivaloyl Methane［Ｍｇ（Ｃ11Ｈ19Ｏ2）2］を、Ｎｏ．３，４ではMagnesium Acetylacetone［Ｍｇ（Ｃ5Ｈ7Ｏ2）2］を、Ｎｏ．５，６ではCyclopentadienyl Magnesium［Ｍｇ（Ｃ5Ｈ5）2］をソースとして用いた。
【００７８】
また、気化器２２，２３の温度、ガラス基板２７の加熱温度は、表１の各欄に示す条件に設定して作製した。
【００７９】
なお、熱ＣＶＤ法で（１００）面配向させる場合は、Ａｒガスの流量は１ｌ／分、酸素の流量は２ｌ／分で、共に１分間流し、膜形成速度は１．０μｍ／分に調整し、酸化マグネシウムの保護層の厚さは１．０μｍに設定した。又、（１１０）面配向させる場合は、酸素の流量を０．５ｌ／分とした。
【００８０】
プラズマＣＶＤ法で（１００）面配向させる場合は、Ａｒガスの流量は１ｌ／分、酸素の流量は２ｌ／分として共に１分間流し、高周波の印加も３００Ｗで１分間行い、膜形成速度は０．９μｍ／分に調整し、形成する酸化マグネシウムの保護層の厚さは０．９μｍに設定した。又（１１０）面配向させる場合は、酸素の流量を０．５ｌ／分とした。
【００８１】
このように形成したＮｏ．１〜１３の保護層をＸ線解析した結果、酸化マグネシウムの結晶が（１００）あるいは（１１０）面に配向していることが確認された。又、ＭｇＯ上に形成するピラミッド状の凹凸は実施の形態（１）に示した方法と同様にして行なった。
【００８２】
【実施例】
［実施例１〜１３］
【００８３】
【表１】
0003988515.tif 000002
【００８４】
（表１）に示したＮｏ．１〜１３のＰＤＰは、上記実施の形態１および２に基づいて作製したものであって、ＰＤＰのセルサイズは、４２インチのハイビジョンテレビ用のディスプレイに合わせて、隔壁１７の高さは０．０８ｍｍ、隔壁１７の間隔（セルピッチ）は０．１５ｍｍに設定し、放電電極１２の電極間距離ｄは０．０５〜０．０８ｍｍに設定した。
【００８５】
鉛系の誘電体ガラス層１３は、７０重量％の酸化鉛［ＰｂＯ］と１５重量％の酸化硼素［Ｂ2Ｏ3］と１５重量％の酸化硅素［ＳｉＯ2］と有機バインダー［α−ターピネオールに１０％のエチルセルローズを溶解したもの］とを混合してなる組成物を、スクリーン印刷法で塗布した後、５２０℃で１０分間焼成することによって形成し、その膜厚は２０μｍに設定した。
【００８６】
［実施例１６〜２６］
【００８７】
【表２】
0003988515.tif 000003
【００８８】
（表２）に示すＮｏ．１６〜２６のＰＤＰは、実施の形態１あるいは２に基づいて作製したものであって、放電ガスは「放電ガスの種類と比率」の欄に記載されている組成のものを用い、「封入ガス圧力」の欄に記載されている封入圧力に設置した。
【００８９】
保護膜の形成については、Ｎｏ．１６では熱ＣＶＤ法、Ｎｏ．１７〜２６ではプラズマＣＶＤ法によって、マグネシウムジピバロイルメタン［Ｍｇ（Ｃ11Ｈ19Ｏ2）2］をソースとして用い、実施の形態１と同様の方法で形成した。
【００９０】
又、ＭｇＯ膜のピラミッド状エッチングは実施の形態１と同様の方法で形成した。
【００９１】
（比較例）
表１に示すＮｏ１４，１５のＰＤＰもＮｏ１〜１３のＰＤＰと同様に作製したものであるが、保護層の形成方法および、保護層のエッチング方法および全ガス圧が異っており、Ｎｏ１４ではプラズマＣＶＤ法でＸｅの量が２体積％でパネルの全圧力が３００Ｔｏｒｒ、Ｎｏ１５は真空蒸着法によるＭｇＯ膜でＸｅの量が１０体積％でパネルの全圧力が３００Ｔｏｒｒである。
【００９２】
これらの保護層についてＸ線解析を行なった結果、Ｎｏ．１５では保護層の酸化マグネシウムが（１１１）面に配向していることが確認された。また、Ｎｏ．１４では保護層の酸化マグネシウムが（１００）面に配向していることが確認されたが、又、試料Ｎｏ．１４，１５はＭｇＯ膜のエッチングは行なっていない。
【００９３】
Ｎｏ１４，１５は全ガス圧が３００Ｔｏｒｒと低く、ＭｇＯ膜のエッチングも行なっておらずそのため放電形態が第１形グローとなっているため、効率，輝度共に低くなっている。
【００９４】
（実験の部）
（実験１）パネルの輝度および効率の測定
実験方法：
Ｎｏ．１〜２６のＰＤＰについては、放電維持電圧１８０Ｖ、周波数３０ＫＨｚで駆動させた時のパネルの輝度，効率を測定した。
【００９５】
なお効率の測定は、駆動回路からパネルに印加される放電維持電圧Ｖｍ、その時流れる放電電流Ｉを測定し、次に輝度Ｌを輝度計で測定し、（その時の輝度の測定面積をＳとする）式（数１）より、効率ηを求める。
【００９６】
【数１】
0003988515.tif 000004
【００９７】
結果と考察：
（表１），（表２）に示されるように、Ｎｏ１〜９，１６〜２６のパネルは、（１００）面あるいは、（１１０）面配向のＭｇＯ膜で、ガス圧が５００Ｔｏｒｒ以上、Ｘｅの量が５体積％以上でしかもＭｇＯ膜がエッチングによってピラミッド状の凹凸を有しているために線条グローや第２形グローの発達が良く特に高効率・高輝度となっていることがわかる。又、Ｎｏ１０〜１３のパネルは、ＭｇＯ膜のエッチングは行なっていないが、Ｘｅの量が５％以上でガス圧が７００Ｔｏｒｒ以上と高いため、線条グローや第２形グローが発生しており比較例１４，１５より高い効率と輝度になっていることがわかる。
【００９８】
なお、Ｎｏ１４の比較例のパネルは、効率，輝度が低いのはＮｏ１４パネルはＣＶＤ法のＭｇＯで（１００）面配向しているが、ＭｇＯ膜のプラズマエッチングを行なっていないためとＸｅの量が２％と低いため、第１形グロー放電がおこり、輝度と効率が向上しないものと思われる。
【００９９】
又、Ｎｏ１５のパネルはＭｇＯの膜が真空蒸着法によって作成された膜で、（１１１）面配向であるためＸｅの量を１０％にしてもＭｇＯ膜のブラズマエッチングのありなしにかかわらず、二次電子の放出量が少ないため、第１形グロー放電がおこり、輝度と効率が向上しないものと思われる。
【０１００】
又、上記実施の形態のＰＤＰでは、隔壁１７を背面ガラス基板１５上に固着して背面パネルを構成する対向電極型のＰＤＰの例を示したが、本発明は、これに限定されることなく、例えば隔壁が前面パネル側に取り付けられたもの等にも適用でき、一般的なＡＣ型のＰＤＰに対して適用することができる。
【０１０１】
尚、上記各プラズマディスプレイパネルに必要な駆動手段を備え、画像を表示する表示装置として構成してもよいことは言うまでもない。
【０１０２】
【発明の効果】
以上のように本発明のＰＤＰは、放電ガス中のＸｅの含有量を従来より大きい５体積％以上、７０体積積％未満の範囲に設定すると共に放電ガスの圧力を従来よりも高い５００Ｔｏｒｒ〜２０００Ｔｏｒｒの範囲に設定すること、およびＣＶＤ法で作成したＭｇＯ保護層の表面をプラズマエッチングすることによって、ピラミッド状の凹凸を設けているために、従来の第１形グロー放電ではなく、線条グロー放電あるいは第２形グロー放電が発生しているため、従来のＰＤＰと比べて高いパネルの効率と輝度を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る交流面放電型ＰＤＰの概略断面図
【図２】保護層１４を形成する際に用いるＣＶＤ装置の概略図
【図３】Ｈｅ−Ｘｅ系の放電ガスを用いたＰＤＰにおいて、封入ガス圧を変化させたときの、Ｘｅが発光する紫外線の波長と発光量との関係を示す特性図
【図４】（ａ）〜（ｃ）各色蛍光体について励起波長と相対放射効率との関係を示す特性図
【図５】ＰＤＰの放電電極間の距離ｄが大きい場合と小さい場合における、放電ガスの封入圧力Ｐに対する放電開始電圧Ｖｆの関係を示す特性図
【図６】実施の形態１２のＰＤＰにおいて、保護層をエッチングする際に用いるプラズマエッチング装置の概略図
【図７】従来の一般的な交流面放電型ＰＤＰの概略断面図
【符号の説明】
１１  前面ガラス基板
１２  放電電極（Ｘ電極）
１３  誘電体ガラス層
１４  保護層
１５  背面ガラス基板
１６  放電電極（γ電極）
１７  隔壁
１８  蛍光体層
１９  放電空間
２１  アルゴンガスボンベ
２２  アルカリ土類の金属キレートの気化器（バブラー）
２３  アルカリ土類のシンクロンペンタジェニル化合物の気化器
２４  酸素ガスボンベ
２５  ＣＶＤ装置
２６  基板加熱ヒータ
２７  誘電体ガラス層が形成されたガラス基板
２８  プラズマを発生させるための高周波電源
２９  排気装置
６１  アルゴンガスボンベ
６２  プラズマエッチング装置本体
６３  ＭｇＯが成膜された基板
６４  高周波電源
６５  バイアス電源
６６  排気装置
【図１】
0003988515.tif 000005
【図２】
0003988515.tif 000006
【図３】
0003988515.tif 000007
【図４】
0003988515.tif 000008
【図５】
0003988515.tif 000009
【図６】
0003988515.tif 000010
【図７】
0003988515.tif 000011