(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマディスプレイパネルの電極上に形成されるＭｇＯ保護膜であって、
Ｃ−Ｈ結合を含むダイヤモンド、Ｂ−ドーピングされたダイヤモンド、Ｎ−ドーピングされたダイヤモンド、ダイヤモンド−類似カーボン、表面にＣｓ酸化物層が形成されたＧａＡｓ、表面にＣｓ酸化物層が形成されたＧａＮ、表面にＣｓ酸化物層が形成されたＡｌＮ、及び表面にＣｓ層が形成されたＧａＰからなる群から選択された少なくとも一つを含む電子放出促進物質を有し、
前記電子放出促進物質は、前記ＭｇＯ保護膜の表面に局部的に存在することを特徴とするＭｇＯ保護膜。
【請求項２】
前記電子放出促進物質は、前記ＭｇＯ保護膜の表面に層状の形態として存在することを特徴とする請求項１に記載のＭｇＯ保護膜。
【請求項３】
前記電子放出促進物質は、前記ＭｇＯ保護膜の表面に局部的に付着されたことを特徴とする請求項１に記載のＭｇＯ保護膜。
【請求項４】
前記電子放出促進物質の電子親和度は、−１ｅＶないし１ｅＶであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のＭｇＯ保護膜。
【請求項５】
前記電子放出促進物質の仕事関数は、０ｅＶないし３．５ｅＶであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のＭｇＯ保護膜。
【請求項６】
前記電子放出促進物質のβファクタは、１°ないし１７９°であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のＭｇＯ保護膜。
【請求項７】
前記電子放出促進物質は、フォトカソード形成用の材料であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のＭｇＯ保護膜。
【請求項８】
前記電子放出促進物質は、電子をトラッピングできる物質または欠陥を有した物質であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のＭｇＯ保護膜。
【請求項９】
前記電子放出促進物質は、Ｃ−Ｈ結合を含むダイヤモンド、Ｂ−ドーピングされたダイヤモンド、Ｎ−ドーピングされたダイヤモンド、ダイヤモンド−類似カーボン及び表面にＣｓ層が形成されたＧａＰからなる群から選択された少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のＭｇＯ保護膜。
【請求項１０】
前記電子放出促進物質の平均粒径は、５０ｎｍないし２μｍであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のＭｇＯ保護膜。
【請求項１１】
基板上にＭｇＯ保護膜を形成する工程と、
前記ＭｇＯ保護膜の表面に局部的に電子放出促進物質を含む電子放出促進層を形成する工程と、を含み、
前記電子放出促進層は、Ｃ−Ｈ結合を含むダイヤモンド、Ｂ−ドーピングされたダイヤモンド、Ｎ−ドーピングされたダイヤモンド、ダイヤモンド−類似カーボン、表面にＣｓ酸化物層が形成されたＧａＡｓ、表面にＣｓ酸化物層が形成されたＧａＮ、表面にＣｓ酸化物層が形成されたＡｌＮ、及び表面にＣｓ層が形成されたＧａＰからなる群から選択された少なくとも一つを含むことを特徴とするＭｇＯ保護膜の製造方法。
【請求項１２】
基板上にＭｇＯ保護膜を形成する工程と、
電子放出促進物質及び溶媒を含む混合物を準備する工程と、
前記混合物を前記ＭｇＯ保護膜の上部に提供し熱処理することによって、ＭｇＯ保護膜の表面に局部的に前記電子放出促進物質を局部的に付着させる工程と、
を含み、
前記電子放出促進層は、Ｃ−Ｈ結合を含むダイヤモンド、Ｂ−ドーピングされたダイヤモンド、Ｎ−ドーピングされたダイヤモンド、ダイヤモンド−類似カーボン、表面にＣｓ酸化物層が形成されたＧａＡｓ、表面にＣｓ酸化物層が形成されたＧａＮ、表面にＣｓ酸化物層が形成されたＡｌＮ、ＣｓＩ、及び表面にＣｓ層が形成されたＧａＰからなる群から選択された少なくとも一つを含むことを特徴とするＭｇＯ保護膜の製造方法。
【請求項１３】
前記溶媒は、エタノール、イソプロパノールからなる群から選択された少なくとも一つであることを特徴とする請求項１２に記載のＭｇＯ保護膜の製造方法。
【請求項１４】
前記熱処理温度は、８０℃ないし３５０℃であることを特徴とする請求項１２または１３に記載のＭｇＯ保護膜の製造方法。
【請求項１５】
請求項１ないし１０のうちいずれか一項に記載のＭｇＯ保護膜を備え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１６】
第１基板と、
前記第１基板に対向し平行に配置された第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に配置されて発光セルを区画する隔壁と、
一方向に配置された前記発光セル上を延び、前記第２基板上で第２誘電体層により埋め込まれたアドレス電極と、
前記アドレス電極が延びた方向と交差する方向に延び、前記第１基板上で第１誘電体層により埋め込まれた維持電極対と、
前記第１誘電体層の上に備えられた電子放出促進物質を有するＭｇＯ保護膜と、
前記隔壁の内側面に塗布された蛍光体層と、
前記発光セル内にある放電ガスと、
を備えることを特徴とする請求項１５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、保護膜、その製造方法及びそれを備えたプラズマディスプレイパネル（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ：ＰＤＰ）に関し、特に、電子放出促進物質を有するＭｇＯ保護膜、その製造方法及びそれを備えたＰＤＰに関する。電子放出促進物質を有するＭｇＯ保護膜は、プラズマイオンにより損傷されず、かつ、優れた電子放出性能を有するため、これを備えたＰＤＰの信頼性を向上させることができる。
【背景技術】
【０００２】
ＰＤＰは、画面を大型化しやすく、自発光型として表示品質が良好であり、応答速度が速いという特徴を有している。また、薄型化が可能であるため、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）などとともに壁掛け用ディスプレイとして注目されている。
【０００３】
図１は、数十万個のＰＤＰピクセルのうちの一つを示す図面である。図１を参照してＰＤＰの構造を説明する。第１基板１４の下面に第１電極１５ａ及び金属である第２電極１５ｂからなる維持電極１５が形成されている。維持電極１５は、第１誘電体層１６で被覆されている。誘電体層１６が放電空間に直接的に露出されると、放電特性が低下し、寿命が短縮されるため、保護膜１７で覆われている。
【０００４】
一方、第２基板１０の上面には、アドレス電極１１が形成され、それを覆うように第２誘電体層１２が形成されている。第１基板１４と第２基板１０とは、隔壁１９を介して所定の間隔をおいて対向している。これにより形成された空間には、蛍光体層１３が備えられており、紫外線を発生させるＮｅ＋Ｘｅの混合ガスまたはＨｅ＋Ｎｅ＋Ｘｅの混合ガスなどが一定な圧力（例えば、４５０Ｔｏｒｒ）で満たされている。Ｘｅは、真空紫外線（Ｖａｃｕｕｍ  Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ：ＶＵＶ）（Ｘｅイオン：１４７ｎｍの原子線、Ｘｅ２：１７３ｎｍの分子線）を発生させる役割を行い、Ｎｅは、放電開始電圧を低めて安定化させる役割を行い、Ｈｅは、Ｘｅの運動性を向上させてＸｅの分子線（１７３ｎｍ）の放出を向上させる役割を行う。
【０００５】
かかるＰＤＰの保護膜の役割は、三つに大別される。
【０００６】
第１に、電極と誘電体層とを保護する役割を行う。電極あるいは誘電体層／電極のみ形成されていても、放電は起こる。しかし、電極のみがある場合、放電電流を制御し難く、誘電体層／電極のみがある場合、スパッタリングエッチングにより誘電体層の損傷が発生しうるため、誘電体層は、プラズマイオンに強い保護膜でコーティングされる必要がある。
【０００７】
第２に、放電開始電圧を低下させる役割を行う。放電開始電圧と直接関係する物理量は、プラズマイオンに対する保護膜をなす物質の二次電子放出係数である。保護膜から放出される二次電子の量が多いほど、放電開始電圧は低くなるので、保護膜をなす物質の二次電子放出係数は高いほど望ましい。
【０００８】
第３に、放電遅延時間を短縮する役割を行う。放電遅延時間は、印加電圧に対して所定の時間後に放電が起こる現象を表現する物理量であり、形成遅延時間Ｔｆと統計遅延時間Ｔｓとの和で表示される。形成遅延時間は、印加電圧と放電電流との時間差であり、統計遅延時間は、形成遅延時間の統計的散布である。放電遅延時間が短縮するほど、高速アドレシングが可能になってシングルスキャンが可能になり、スキャンドライブコストを低減でき、サブフィールド数を増加させ、高輝度及び高画質を具現できる。
【０００９】
従来のＰＤＰ保護膜は、例えば特許文献１に開示されたように、通常、単結晶ＭｇＯまたは多結晶ＭｇＯを基板に蒸着させて形成される。しかし、従来のＰＤＰ保護膜では、電圧駆動及び消費電力を十分減少させることができず、ＨＤ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）級のシングルスキャンに要求される放電遅延時間が得られないため、その改善が必要である。
【特許文献１】韓国公開特許第２００５−００７３５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、プラズマイオンによる損傷を受けず、かつ電子放出効果が優秀な保護膜、その製造方法及びそれを備えたＰＤＰを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、本発明に係るＭｇＯ保護膜は、プラズマディスプレイパネルの電極上に形成されるＭｇＯ保護膜であって、電子放出促進物質を有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係るＭｇＯ保護膜の製造方法は、基板上にＭｇＯ保護膜を形成する工程と、前記ＭｇＯ保護膜の表面に電子放出促進物質を含む電子放出促進層を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係るＭｇＯ保護膜の製造方法は、基板上にＭｇＯ保護膜を形成する工程と、電子放出促進物質及び溶媒を含む混合物を準備する工程と、前記混合物を前記ＭｇＯ保護膜の上部に提供し熱処理することによって、ＭｇＯ保護膜の表面に前記電子放出促進物質を局部的に付着させる工程と、を含むことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係るプラズマディスプレイパネルは、上記ＭｇＯ保護膜を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る保護膜によれば、優秀な二次電子放出特性を有するため、これを備えたＰＤＰは、低い放電電圧及び低い消費電力を有することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【００１７】
本発明に係る保護膜は、電子放出促進物質を有するＭｇＯ保護膜である。望ましくは、電子放出促進物質は、ＭｇＯ保護膜の表面に存在しうる。さらに望ましくは、電子放出促進物質は、ＭｇＯ保護膜の表面に局部的に存在しうる。これは、電子放出促進物質がＭｇＯ保護膜の表面全体を覆うように存在する場合、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）の動作時にＭｇＯ保護膜が自身の機能を発揮しにくくなるためである。
【００１８】
より具体的には、電子放出促進物質は、図２に示したように、ＭｇＯ保護膜の上に電子放出促進物質を含む電子放出促進層の形態で存在しうる。図２には、基板３０、ＭｇＯ保護膜３３及び電子放出促進層３６が示されている。基板３０は、ＭｇＯ保護膜３３が形成される領域を支持する支持体であって、例えばＰＤＰの誘電体層でありうるが、これに限定されるものではない。電子放出促進層３６は、例えばストライプパターンまたはドットパターンを有することによって、図２に示したように、ＭｇＯ保護膜３３の表面の一部を露出させる。
【００１９】
一方、電子放出促進物質は、図３に示したように、ＭｇＯ保護膜の表面に局部的に付着された形態で存在しうる。図３には、基板３０、ＭｇＯ保護膜３３及び電子放出促進物質３７が示されている。電子放出促進物質３７は、ＭｇＯ保護膜３３の上部に図３に示したように局部的に付着されて、ＭｇＯ保護膜３３の表面の一部を露出させる。
【００２０】
本発明に係る電子放出促進物質を有するＭｇＯ保護膜において、ＭｇＯ保護膜は、単結晶のＭｇＯペレットまたは多結晶のＭｇＯペレットを利用して製造された従来と同様のＭｇＯ保護膜でありうる。一方、ＭｇＯ保護膜は、ＭｇＯ以外の物質、例えば希土類元素、アルカリ土類金属などがドーピングされたものであってもよい。従って、本明細書中の請求の範囲において「ＭｇＯ保護膜」または「マグネシウム酸化物膜」という用語はＭｇＯのみにより形成された層に限定されず、前述したように変形されたＭｇＯ膜も含む。
【００２１】
一方、本発明に係る電子放出促進物質を有するＭｇＯ保護膜において、電子放出促進物質は、−１ｅＶないし１ｅＶの電子親和度（ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ａｆｆｉｎｉｔｙ）、望ましくは、−１ｅＶないし０．８ｅＶ、さらに望ましくは、−０．２５ｅＶないし０．２５ｅＶの電子親和度を有する（ここで、電子放出促進物質の電子促進度として１ｅＶは除き）。
【００２２】
特定の理論に限定されるものではないが、前述した範囲の電子親和度を有する電子放出促進物質を含有したＭｇＯ保護膜は、ＰＤＰに使われる放電ガスにより効果的に電子を放出できる。これは、次のようなオージェ中和理論で説明される。
【００２３】
図４は、ガスイオンと固体との衝突により、固体から二次電子が放出されるメカニズムであるオージェ中和理論を概略的に説明したものである。これによれば、ガスイオンが固体と衝突すれば、固体から電子がガスイオンに移動して中性ガスを生成しつつ、固体の他の電子が真空に抜けて正孔が形成される。前記関係は、下記数式（１）のように表すことができる。
【００２４】
【数１】
0004927046.tif 000002
【００２５】
数式（１）中で、Ｅｋは、ガスイオンと衝突した固体から電子が放出される時のエネルギーであり、ＥＩは、ガスのイオン化エネルギーであり、Ｅｇは、固体のバンドギャップエネルギーであり、χは、固体の電子親和度を表す。
【００２６】
このようなオージェ中和理論及び数式（１）は、ＰＤＰのうち保護膜及び放電ガスに適用できる。ＰＤＰピクセルに電圧が印加されれば、宇宙線または紫外線により生成されたシード電子が放電ガスと衝突して放電ガスイオンが生成され、放電ガスイオンは、保護膜と衝突して保護膜から二次電子が放出される。
【００２７】
下記表１は、放電ガスとして利用される不活性気体の共鳴発光波長及び電離電圧、すなわち放電ガスのイオン化エネルギーを示したものである。保護膜がＭｇＯからなる場合、数式１で、固体のバンドギャップエネルギーＥｇは、ＭｇＯのバンドギャップエネルギーである７．７ｅＶであり、電子親和度χは、ＭｇＯの電子親和度である１．０である。
【００２８】
一方、ＰＤＰのうち蛍光体の光変換効率を向上させるためには、最も長い波長の真空紫外線を生成できるＸｅ気体が適している。しかし、Ｘｅの場合、電離電圧、すなわちイオン化エネルギーであるＥＩが１２．１３ｅＶであるところ、それを前記数式（１）に代入する場合、ＭｇＯからなる保護膜から電子が放出されるエネルギーであるＥｋ＜０となるので、放電電圧が非常に高くなる。したがって、放電電圧を低めるためには、電離電圧ＥＩの高いガスを使用しなければならない。前記数式（１）によれば、ＭｇＯ保護膜に対して、Ｈｅの場合、Ｅｋは８．１９ｅＶであり、Ｎｅの場合、Ｅｋは５．１７ｅＶとなるので、放電開始電圧を低めるためには、ＨｅまたはＮｅを使用することが望ましい。しかし、Ｈｅガスは、ＰＤＰ放電に使われた場合、Ｈｅの運動量が大きいため、保護膜の深刻なプラズマエッチングが発生する。
【００２９】
【表１】
0004927046.tif 000003
【００３０】
本発明に係る電子放出促進物質含有のＭｇＯ保護膜は、前述したような範囲の、低い電子親和度を有する電子放出促進物質を含むので、前記数式（１）によって保護膜から電子が真空に放出される時のエネルギーＥｋが増加する。これにより、放電電圧を減少させるので、低電圧駆動及び低消費電力のＰＤＰが得られる。
【００３１】
一方、本発明に係る電子放出促進物質を有するＭｇＯ保護膜の電子放出促進物質は、０ｅＶないし３．５ｅＶ、望ましくは、２．０ｅＶないし３．０ｅＶの仕事関数を有する。このような仕事関数の範囲を有する電子放出促進物質を有するＭｇＯ保護膜も、二次電子放出が増大されるが、これは、前述したオージェ中和理論で説明される。
【００３２】
本発明に係る電子放出促進物質を有するＭｇＯ保護膜の電子放出促進物質は、１°ないし１７９°のβファクタ、望ましくは、３０°ないし９０°のβファクタを有する。βファクタは、任意の物質の形態の曲がりの程度あるいは鋭さの程度を表す記号であり、任意の物質の形態を円錐角で近似的に表現するとき、βファクタ＝１８０°−θ（θ＝円錐の頂点を形成する内角）を意味する。したがって、βファクタが大きいほど、物質の形態は細くて長い針状となりうる。このようなβファクタを有する電子放出促進物質の末端では、電界放出メカニズムによって電子放出が容易になされるので、このようなβファクタの範囲を有する電子放出促進物質を含有したＭｇＯ保護膜は、二次電子放出が増大して、放電電圧を低下させるので、低電圧駆動及び低消費電力のＰＤＰが得られる。
【００３３】
一方、本発明に係る電子放出促進物質を有するＭｇＯ保護膜において、電子放出促進物質は、フォトカソード形成用の材料でありうる。フォトカソード形成用の材料は、光エネルギーを電子エネルギーに転換させる材料であって、ＰＤＰ駆動時に放電ガスにより発生した真空紫外線、蛍光体から発生した紫外線及び可視光線により光電子放出メカニズムによって光電子を放出できる。したがって、かかるフォトカソード形成用の材料を電子放出促進物質として有するＭｇＯ保護膜は、二次電子放出が増大するが、これにより、低電圧駆動及び低消費電力のＰＤＰが得られる。
【００３４】
また、本発明に係る電子放出促進物質を有するＭｇＯ保護膜において、電子放出促進物質は、電子をトラッピングできる物質または欠陥を含む物質でありうる。電子をトラッピングできる物質または欠陥を含む物質の場合、ＰＤＰ駆動時に残った剰余電子がその物質の電子トラッピング可能な区域または欠陥に満たされるが、かかる過程が反復されつつ蓄積された電子は、正孔と反応しつつ発生するエネルギーによりその物質の他の電子が放出される。これをエキソ電子放出メカニズムといい、特定の電子トラッピング区域や欠陥状態に電子が持続的に蓄積される場合、一定な放電時間が経た後、蓄積された電子の中和過程を通じてさらに電子が放出される原理で要約される。したがって、このように電子をトラッピングできる物質または欠陥を含む物質を電子放出促進物質として有するＭｇＯ保護膜は、二次電子放出が増大するが、これにより、低電圧駆動及び低消費電力のＰＤＰが得られる。
【００３５】
このように、本発明に係る電子放出促進物質を有するＭｇＯ保護膜において、電子放出促進物質は、低い電子親和度で、小さい仕事関数で、高いβファクタで、フォトカソード形成用の材料で、電子をトラッピングできる物質または欠陥を含む物質でありうる。かかる電子放出促進物質の条件のうち一つ以上を満足させる物質としては、例えば、Ｃ−Ｈ結合を含むダイヤモンド、Ｂ−ドーピングされたダイヤモンド、Ｎ−ドーピングされたダイヤモンド、ダイヤモンド−類似カーボン（Ｄｉａｍｏｎｄ−Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ：ＤＬＣ）、ＢＮ、ＡｌＮ、ＣＮＴ、ＺｎＯナノワイヤ、ＬｉＦ、ＧａＡｓ：Ｃｓ−Ｏ、ＧａＮ：Ｃｓ−Ｏ、ＡｌＮ：Ｃｓ−Ｏ、ＣｓＩ、ＧａＰ（Ｃｓ）、Ｃｓ２Ｏ、Ｍｇ欠陥および/または酸素欠陥などを含むＭｇＯなどが含まれる。さらに具体的に、低い電子親和度を有する物質および低い仕事関数を有する物質にはＣ-Ｈ結合-含有ダイアモンド、Ｂ-ドーピングされたダイアモンド、Ｎ-ドーピングされたダイアモンド、ダイアモンド-類似カーボン(Ｄｉａｍｏｎｄ-Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ：ＤＬＣ)、ＢＮ、ＡｌＮなどが属し、高いβファクタを有する物質にはＣａｒｂｏｎ-ｎａｎｏ-ｔｕｂｅ(ＣＮＴ)、ＺｎＯナノワイヤ(ｎａｎｏｗｉｒｅ)、ＣｓＩ、ＧａＰ(Ｃｓ)、Ｃｓ２Ｏなどが属し、フォトカソード形成用材料にはＬｉＦ、ＧａＡｓ:Ｃｓ-Ｏ、ＧａＮ:Ｃｓ-Ｏ、ＡｌＮ:Ｃｓ-Ｏなどが含まれ、欠陥を含有した物質にはＭｇ欠陥、酸素欠陥などのあるＭｇＯなどが属する。また、これらうち、二つ以上を組み合わせて使用することも可能である。
【００３６】
そのうち、例えば、Ｃ−Ｈ結合を含むダイヤモンドは、バンドギャップエネルギーが約５．５ｅＶであり、電子親和度が約−１．０ｅＶであるので、放電ガスとしてＸｅを使用する場合、数式（１）に前記数値を代入すれば、Ｅｋは、３ｅＶほどと非常に高い数値となる。すなわち、本発明によってＣ−Ｈ結合含有のダイヤモンドを有するＭｇＯ保護膜を使用する場合、二次電子放出効果が顕著に向上する。また、ＣｓＩ、ＧａＰ（Ｃｓ）及びＣｓ２Ｏは、フォトカソード形成用の材料であって、これを有するＭｇＯ保護膜は、光電子放出メカニズムによって二次電子放出を増大させるので、電子放出効果が向上する。
【００３７】
本発明に係る電子放出促進物質を有するＭｇＯ保護膜においては、電子放出促進物質の平均粒径は、５０ｎｍないし２μｍ、望ましくは、１００ｎｍないし１μｍでありうる。電子放出促進物質の平均粒径がこのような範囲を満足する場合、例えば、電子放出促進物質同士が凝集して行程散布を起こすことを防止できる。
【００３８】
このような電子放出促進物質は、ＭｇＯ保護膜の表面積の１０％ないし７５％、望ましくは、２５％ないし５０％を覆うように存在する（電子放出促進物質が電子放出促進層の形態で存在する場合、及びＭｇＯ保護膜の表面に局部的に付着された場合にいずれも該当する）。電子放出促進物質がこのような範囲内でＭｇＯ保護膜の表面積を覆う場合、ＭｇＯ保護膜の表面に壁電荷が少なくたまって維持放電が不可能になることを防止できる。
【００３９】
本発明に係る電子放出促進物質含有のＭｇＯ保護膜は、次のような多様な方法で製造される。
【００４０】
まず、基板上にＭｇＯ保護膜を形成する。ＭｇＯ保護膜が形成される基板は、ＰＤＰの構造によって異なるが、通常のＰＤＰの誘電体層でありうる。このとき、通常の薄膜形成技術、例えば電子ビーム蒸着、プラズマ蒸着、スパッタリング、化学気相蒸着法を利用できる。ＭｇＯ保護膜の形成には、単結晶のＭｇＯペレットまたは多結晶のＭｇＯペレットを使用でき、ＭｇＯペレットには、希土類元素、アルカリ土類金属のような多様な不純物がさらに添加されてもよい。
【００４１】
次いで、ＭｇＯ保護膜の表面に電子放出促進物質を含む電子放出促進層を形成する。電子放出促進層は、例えば、通常のフォトリソグラフィ法を利用して形成されるが、まず、ＭｇＯ保護膜の上部にフォトレジスト膜を形成した後、その上部に通常の薄膜形成技術（例えば、電子ビーム蒸着、プラズマ蒸着、スパッタリング、化学気相蒸着法など）または通常の厚膜形成技術（例えば、スクリーンプリンティング、ゾルゲルコーティング、スピンコーティング、ディッピング、スプレー法など）を利用して電子放出促進物質を導入した後、フォトレジスト膜を除去することによって、所定のパターン（例えば、ストライプパターン、ドットパターンなど）を有する電子放出促進層を形成できる。
【００４２】
これとは別に、ＭｇＯ保護膜を形成した後、電子放出促進物質及び溶媒を含む混合物を準備した後、それをＭｇＯ保護膜の表面に提供し熱処理することによって、ＭｇＯ保護膜の表面に電子放出促進物質を局部的に付着させることができる。このとき、前記混合物は、例えば、スプレー法などを利用してＭｇＯ保護膜の表面に提供される。
【００４３】
電子放出促進物質及び溶媒を含む混合物において、溶媒は、エタノール、イソプロパノールなどでありうる。一方、前記熱処理温度は、溶媒の沸点、揮発性及び使われた電子放出促進物質によって異なるが、約８０℃ないし３５０℃の範囲内で選択される。熱処理温度が前述した範囲を満足する場合、溶媒が効果的に揮発され、ＭｇＯ保護膜の損傷が防止される。
【００４４】
本発明に係る電子放出促進物質を有するＭｇＯ保護膜は、ガス放電ディスプレイデバイス、特にＰＤＰに使われる。図５には、本発明に係る保護膜の一実施形態が備えられたＰＤＰの具体的な構造が示されている。
【００４５】
図５に示すように、第１パネル２１０は、第１基板２１１、第１基板の背面２１１ａに形成されたＹ電極２１２とＸ電極２１３とを備えた維持電極対２１４、維持電極対を覆う第１誘電体層２１５、及び第１誘電体層を覆う電子放出促進物質を有するＭｇＯ保護膜２１６を備える。本発明に係るＰＤＰは、優秀な放電特性を有するので、Ｘｅ含量の増加及びシングルスキャンに適している。保護膜２１６に関する詳細な説明は前述したところを参照する。Ｙ電極２１２及びＸ電極２１３それぞれは、ＩＴＯなどで形成された透明電極２１２ｂ，２１３ｂ及び導電性の良い金属で形成されたバス電極２１２ａ，２１３ａを備える。
【００４６】
第２パネル２２０は、第２基板２２１、第２基板の前面２２１ａに維持電極対と交差するように形成されたアドレス電極２２２、アドレス電極を覆う第２誘電体層２２３、前記第２誘電体層上に形成されて放電セル２２６を区画する隔壁２２４、及び前記放電セル内に配置された蛍光体層２２５を備える。放電セルの内部にある放電ガスは、ＮｅにＸｅ，Ｎ２及びＫｒ２のうち選択された一つ以上を追加して形成した混合ガスであるか、またはＮｅにＸｅ，Ｈｅ，Ｎ２，Ｋｒのうち選択された二つ以上を追加して形成した混合ガスでありうる。
【００４７】
本発明に係る保護膜は、輝度向上のためのＸｅ含量の増加によるＮｅ＋Ｘｅ二元混合ガスに使われ、放電電圧の上昇を補完するためにＨｅガスを追加したＮｅ＋Ｘｅ＋Ｈｅ三元混合ガスでも、耐スパッタリング性に優れて寿命の短縮を防止できる。本発明は、高Ｘｅ含量による放電電圧の上昇分を低下させ、シングルスキャンに要求される放電遅延時間を満足させる保護膜を提供する。
【００４８】
以下、実施例を利用して本発明をさらに詳細に説明する。
［実施例１］
厚さ３ｍｍのＰＤＰ用ガラス板上にφ８ｍｍのＡｇ電極、連結パッド及び３０μｍ厚のＰｂＯ−ｒｉｃｈ  ＳｉＯ２誘電体層が順次に形成された放電セル基板を準備した。放電セル基板の上部の誘電体層を覆うように、電子ビーム蒸着法を利用して０．７μｍ厚のＭｇＯ保護膜を形成した。蒸着時、基板温度は、２５０℃、蒸着圧力は、ガス流量制御器を通じて酸素及びアルゴンガスを入れて６×１０−４ｔｏｒｒに調節した。
【００４９】
次いで、Ｃ−Ｈ結合を含むダイヤモンド粒子１ｇをエタノール１５ｍｌに添加し、それを攪拌した後、それから得た混合物をＭｇＯ保護膜の表面にスプレーした。次いで、それを１５０℃の温度で熱処理して、Ｃ−Ｈ結合を含むダイヤモンド粒子をＭｇＯ保護膜の表面に部分的に付着させた。
【００５０】
放電セル基板を二枚準備して、厚さ１２０μｍの石英間隔ふるいを介して対向させた後、高真空チャンバーに入れて十分な排気及びＡｒガスのパージングにより内部の水分成分を除去した後、チャンバーの内部に放電ガスとしてネオン９０％及びキセノン１０％の混合ガスを注入して放電評価用セルを準備した。これをサンプル１とする。
［比較例１］
Ｃ−Ｈ結合を含むダイヤモンド粒子をＭｇＯ保護膜の表面に部分的に付着させなかったという点を除いては、実施例１と同じ方法で放電評価用セルを準備した。これをサンプルＡとする。
［実施例２］
厚さ２ｍｍのガラス材基板上に写真エッチング法を利用して銅からなるバス電極を形成した。バス電極をＰｂＯガラスで被覆して、２０μｍ厚の第１誘電体層を形成した。次いで、実施例１と同じ方法で第１誘電体層の上部にＭｇＯ保護膜を成膜した後、実施例１と同じ方法でＭｇＯ保護膜の上部にＣ−Ｈ結合を含むダイヤモンド粒子を部分的に付着させて、第１基板を製作した。
【００５１】
前記第１基板とあらかじめ準備しておいた第２基板とを１３０μｍをおいて対向させてセルを形成し、このセルの内部に放電ガスとしてネオン９０％及びキセノン１０％の混合ガスを注入して、４２インチのＳＤ級Ｖ４  ＰＤＰを製作した。これをサンプル２とする。
［比較例２］
Ｃ−Ｈ結合を含むダイヤモンド粒子をＭｇＯ保護膜の表面に部分的に付着させなかったという点を除いては、実施例２と同じ方法でＰＤＰを製作した。これをサンプルＢとする。
［評価例１］：サンプル１及びＡの放電開始電圧の評価
サンプル１及びＡに対して放電開始電圧を測定して、その結果を図６に示した。
【００５２】
放電開始電圧の測定のために、オシロスコープ、増幅器、関数発生器、高真空チャンバー、温度変換器、Ｉ−Ｖパワーソース及びＬＣＲ計測器を使用した。まず、サンプルＡに増幅器と関数発生器とを連結した後、放電開始電圧は、２ｋＨｚのサイン波を印加して測定し、それをサンプル１に対して反復した。
【００５３】
その結果を図６に示した。図６から、本発明によるサンプル１が従来のサンプルＡに比べて放電開始電圧が低いということが判る。
［評価例２］：サンプル１及びＡの二次電子放出係数の評価
サンプル１及びＡの二次電子放出係数γを測定して、図７に示した。
【００５４】
二次電子放出係数は、ｒｆ−プラズマ装置を利用して測定した。具体的には、サンプルＡの保護膜をｒｆ−プラズマに露出させた後、負電圧（−１００Ｖ）を保護膜に印加して保護膜の表面帯電及び二次電子放出による電流を測定し、その数値を数学的に処理して二次電子放出係数γを得た。かかる工程をサンプル１に対しても反復した。
【００５５】
図７から、本発明によるサンプル１の二次電子放出係数特性は、従来のサンプルＡに比べて優秀であるということを確認できる。
［評価例３］：サンプル２及びＢの放電遅延時間の評価
サンプル２及びＢに対して温度による放電遅延時間（ｎｓ単位である）を評価して、その結果を図８に示した。図８から、本発明によるＰＤＰであるサンプル２が従来のサンプルＢに比べて放電遅延時間が短いということが判る。
【００５６】
これにより、本発明に係る保護膜を備えたパネル２は、放電遅延時間が短いので、Ｘｅ含量の増加及びシングルスキャンに適した放電特性を有するということが判る。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、ＰＤＰ関連の技術分野に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】ＰＤＰのピクセルの一具現例を概略的に示した垂直断面図であって、第１基板が９０°回転した状態を示す図面である。
【図２】本発明に係る電子放出促進物質含有のＭｇＯ保護膜の一実施形態を示す図面である。
【図３】本発明に係る電子放出促進物質含有のＭｇＯ保護膜の一実施形態を示す図面である。
【図４】ガスイオンによる固体からの電子放出を説明するオージェ中和理論を説明する概略図である。
【図５】本発明に係る電子放出促進物質を有するＭｇＯ保護膜を採用したＰＤＰの一実施形態を示す図面である。
【図６】本発明に係る電子放出促進物質を有するＭｇＯ保護膜を採用した放電評価用セル、及び従来のＭｇＯ保護膜を採用した放電評価用セルの放電開始電圧を示す図面である。
【図７】本発明に係る電子放出促進物質を有するＭｇＯ保護膜を採用した放電評価用セル、及び従来のＭｇＯ保護膜を採用した放電評価用セルの二次電子放出係数を示す図面である。
【図８】本発明に係る電子放出促進物質を有するＭｇＯ保護膜を採用したＰＤＰ、及び従来のＭｇＯ保護膜を採用したＰＤＰの放電遅延時間を示す図面である。
【符号の説明】
【００５９】
３０    基板、
３３    ＭｇＯ保護膜、
３６    電子放出促進層、
３７    電子放出促進物質、
２１０    第１パネル、
２１１    第１基板、
２１４    維持電極、
２１５    第１誘電体層、
２１６    電子放出促進物質含有のＭｇＯ保護膜、
２２０    第２パネル、
２２１    背面基板、
２２２    アドレス電極、
２２３    第２誘電体層、
２２４    隔壁、
２２５    蛍光体層、
２２６    放電セル。
【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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