(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に配列された電極を被覆し放電空間に露出する絶縁体層を有したガス放電パネルであって、
前記絶縁体層のうちの少なくとも表層部分が、次の式
【化１】
0003992089.tif 000004
で表される、窒素化合物を含む酸化マグネシウムからなる
ことを特徴とするガス放電パネル。
【請求項２】
前記絶縁体層のうちの少なくとも表層部分が、次の式
【化２】
0003992089.tif 000005
で表される、窒素化合物を含む酸化マグネシウムからなる
請求項１記載のガス放電パネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＤＰ、ＰＡＬＣなどのガス放電パネルに関し、電極を放電空間に対して被覆する絶縁体層を有した構造に適用される。
【０００２】
ＡＣ型のＰＤＰでは、放電のための電極は、壁電荷によるメモリ機能を得られるように絶縁体層で被覆されている。一般に、絶縁体層は数十μｍ厚の誘電体層とそれより薄い耐スパッタ性の保護膜との積層構造をとる。保護膜は放電ガスに接することから、その材質及び膜質が放電特性に大きな影響を及ぼす。
【０００３】
【従来の技術】
ＡＣ型ＰＤＰにおいて、保護膜にはイオン衝撃に対する耐久性に優れることに加えて、二次電子放出係数γの大きいことが要求される。それは、二次電子の発生量が多いほど、放電開始電圧（Ｖｆ）が下がって駆動電圧マージンが拡がるからである。二次電子を放電に有効に利用するには、保護膜の内部で発生した二次電子が表面に移動する過程でのエネルギー消費の少ないのが望ましい。すなわち、保護膜材料の選定に際しては、▲１▼電子親和力が小さいこと、▲２▼禁止帯幅（エネルギーギャップ）が大きく、価電子帯の電子と作用する確率が小さいことも条件とする必要がある。
【０００４】
従来において、保護膜材料の選択肢として酸化ランタン（Ｌａ2 Ｏ3 ）、酸化セリウム（ＣｅＯ）、及び酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が挙げられ、これらの中でも特に禁止帯幅が８ｅＶと大きい酸化マグネシウム（以下、マグネシアという）が選ばれて使用されている。
【０００５】
また、マグネシア膜の形成に際して、意図的に酸素欠陥を生じさせて二次電子放出係数γをより大きくする試みがなされている。例えば、電子ビーム蒸着法で成膜する場合に、基板（成膜面）を加熱せずに室温とする。この手法で保護膜を設けたＰＤＰの方が、基板を加熱して保護膜を設けたＰＤＰよりも放電開始電圧の低いことが確認されている。エネルギーバンドモデルで考察すると、酸素欠陥によって禁止帯に局在準位が生じる。この準位からイオンの基底準位への電子の遷移が起こることから、酸素欠陥を過剰にならない範囲で増加させれば、二次電子放出係数γは増大する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、マグネシアの成膜において、酸素欠陥の存在率を均一化し且つ厚さ方向に膜質を均等化するのは困難である。また、特に成膜開始段階での結晶性は、酸素欠陥を生じさせないときと比べて大幅に低い。このため、酸素欠陥の存在率の大きいマグネシアからなる保護膜を設けたＰＤＰでは、使用に伴うイオン衝撃で削れて膜厚が減少すると放電開始電圧が上昇するという経時変化傾向があるとともに、急激に放電開始電圧が大きく変化してしまうことがあるという問題があった。
【０００７】
本発明は、放電開始電圧の低減を図るとともに、放電開始電圧が上昇する経時変化を無くして動作の安定を確保することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、マグネシア（ＭｇＯ）を構成する酸素の一部を窒素（Ｎ）で置換する。酸素欠陥を設けて禁止帯に局在準位を作るのではなく、原子価制御により局在準位を作って、二次電子を増大させる。
【０００９】
請求項１の発明の装置は、基板上に配列された電極を被覆し放電空間に露出する絶縁体層を有したガス放電パネルであって、前記絶縁体層のうちの少なくとも表層部分が、次の式
【００１０】
【化３】
0003992089.tif 000002
【００１１】
で表される、窒素化合物を含む酸化マグネシウムからなるものである。絶縁体層は、前記式の酸化マグネシウムからなる層と他の材質の層とからなる複層構造であってもよいし、前記式の酸化マグネシウムのみからなる単層構造であってもよい。
【００１２】
請求項２の発明のガス放電パネルにおいては、前記の式の変数ｘが０＜ｘ＜０．５の範囲内の値である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るＰＤＰ１の内部構造を示す分解斜視図である。
【００１４】
例示のＰＤＰ１は３電極面放電構造のＡＣ型カラーＰＤＰであり、一対の基板構体１０，２０からなる。画面ＥＳを構成する各セル（表示素子）において、一対の主電極Ｘ，Ｙと第３の電極であるアドレス電極Ａとが交差する。主電極Ｘ，Ｙは、前面側のガラス基板１１の内面に配列されており、それぞれが透明導電膜４１と金属膜４２とからなる。主電極Ｘ，Ｙを被覆するように誘電体層１７として厚さ５０μｍ程度のＰｂＯ系低融点ガラス層が設けられ、誘電体層１７の表面には窒素化合物を含む酸化マグネシウムからなる保護膜１８が被着されている。誘電体層１７と保護膜１８とを合わせた積層体１６が本発明における絶縁体層であり、保護膜１８が絶縁体層の表層部分に相当する。ただし、ＡＣ駆動に十分な厚さの酸化マグネシウム膜を設け、誘電体層１７を省略してもよい。
【００１５】
アドレス電極Ａは、背面側のガラス基板２１の内面上に配列されており、厚さ１０μｍ程度の誘電体層２４で覆われている。誘電体層２４の上に平面視直線帯状の隔壁２９が等間隔に配置され、これら隔壁２９によって放電ガス空間３０が行方向（画面の水平方向）にセル毎に区画されている。放電ガスは、ネオンに微量のキセノンを混合したペニングガスである。
【００１６】
カラー表示のためのＲ，Ｇ，Ｂの３色の蛍光体層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂは、アドレス電極Ａの上方及び隔壁２９の側面を含めて背面側の内面を覆うように設けられている。表示の１ピクセルは行方向（画面の水平方向）に並ぶ３個のサブピクセルで構成され、列方向（画面の垂直方向）に並ぶサブピクセルの発光色は同一である。各サブピクセル内の構造体がセルである。隔壁２９の配置パターンがストライプパターンであることから、放電ガス空間３０のうちの各列に対応した部分は全ての行に跨がって列方向に連続している。
【００１７】
ＰＤＰ１では、各セルの点灯（発光）／非点灯の選択（アドレッシング）に、アドレス電極Ａと主電極Ｙとが用いられる。すなわち、ｍ本（ｍは行数）の主電極Ｙに対して１本ずつ順にスキャンパルスを印加することによって画面走査が行われ、主電極Ｙと表示内容に応じて選択されたアドレス電極Ａとの間で生じるアドレス放電によって、行毎に所定の帯電状態が形成される。アドレッシングの後、主電極Ｘと主電極Ｙとに交互に所定波高値の点灯維持パルス（サステインパルス）を印加すると、アドレッシングの終了時点で適量の壁電荷が存在したセルにおいて、基板面に沿った面放電が生じる。面放電時に放電ガスの放つ紫外線によって蛍光体層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂが局部的に励起されて発光する。蛍光体層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂが放つ可視光のうち、ガラス基板１１を透過する光が表示に寄与する。
【００１８】
以上の構成のＰＤＰ１は、各ガラス基板１１，２１について別個に所定の構成要素を設けて前面側及び背面側の基板構体１０，２０を作製する工程、両基板構体１０，２０を重ね合わせて対向間隙の周縁を封止する工程（組み立て）、及び内部の清浄化と放電ガスの充填とを行う工程を経て製造される。以下、保護膜１８の形成方法の具体例を説明する。
【００１９】
【実施例】
ソーダライムガラス基板１１の上に主電極Ｘ，Ｙ及び誘電体層１７を順に形成した後、イオンプレーティングを併用する電子ビーム蒸着法によって保護膜１８を成膜した。条件は次のとおりである。
【００２０】
蒸着源  ：マグネシア単結晶粒、又はこれと窒化マグネシウムとの混合物
蒸着圧力：１×１０-4Ｔｏｒｒ
基板温度：１５０℃
蒸着速度：１ｎｍ／ｓ
膜の厚さ：０．８μｍ
導入ガス：酸素と窒素の混合ガス
導入ガスの混合比のみ又は導入ガスの混合比と蒸着源の混合比とを変え、他の条件を変えずに成膜を繰り返し、複数の基板構体１０を得た。これら前面側の基板構体１０を別途に作製した背面側の基板構体２０と組み合わせて、複数のＰＤＰを完成させた。
【００２１】
２２０Ｖ、３０ｋＨｚの電圧印加による１時間のエージングを行った後、１０ｋＨｚの電圧を印加して放電開始電圧（Ｖｆ）を測定した。
【００２２】
図２は本発明に係る保護膜における組成と放電開始電圧との関係を示す図である。なお、組成の変数ｘは各保護膜の組成分析により得られた数値である。ｘ＞０．７の膜は得られなかった。
【００２３】
変数ｘが０＜ｘ＜０．５の範囲内の値である場合、ｘ＝０（つまりＭｇＯ）の場合よりも放電開始電圧が最大で９％低い。ｘ＝７の場合の放電開始電圧はＭｇＯよりも高いが十分に実用可能な値である。
【００２４】
また、２２０Ｖ、３０ｋＨｚの電圧を印加して１００時間にわたって点灯させた後、再び１０ｋＨｚの電圧を印加して放電開始電圧（Ｖｆ）を測定した。この測定結果（使用後のＶｆ）を図２で示した１回目の測定結果（初期のＶｆ）と合わせて表１に示す。
【００２５】
【表１】
0003992089.tif 000003
【００２６】
表１から明らかなように、本発明の保護膜１８では経時変化として放電開始電圧が降下する。ｘ＝７の場合でも、ｘ＝０の場合の初期の値と同程度の放電開始電圧となっている。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１又は請求項２の発明によれば、放電開始電圧の低減を図るとともに、放電開始電圧の経時変化を無くして動作の安定を確保することができる。放電開始電圧の低減により、駆動回路の耐圧及び発熱対策の制約が緩和されるので、価格の低減が可能となる。また、発光効率が高まる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＰＤＰの内部構造を示す分解斜視図である。
【図２】本発明に係る保護膜における組成と放電開始電圧との関係を示す図である。
【符号の説明】
１  ＰＤＰ（ガス放電パネル）
１１  ガラス基板（基板）
１６  絶縁体層
１８  保護膜（表層部分）
３０  放電空間
Ｘ，Ｙ  主電極（電極）
【図１】
0003992089.tif 000006
【図２】
0003992089.tif 000007