(57)【要約】【課題】表面層を改良して２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、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できるＰＤＰを提供する。【解決手段】誘電体層７の放電空間側の面に、膜厚約１μｍの表面層（保護膜）８として、ＭｇＯを主成分とし、これに濃度５ｍｏｌ％以上２０ｍｏｌ％以下のＣｅを添加してなる結晶性膜を成膜する。これにより保護膜８中の禁制帯において、一定の深さにＣｅに起因する電子準位を形成し、２次電子放出特性及び電荷保持特性の向上を図る。【選択図】図７
2009301841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の表示電極が配設された第一基板が、放電ガスが満たされている放電空間を介して、第二基板と対向した状態で封着されたプラズマディスプレイパネルであって、
第一基板の放電空間に臨む面には、酸化マグネシウム及び５ｍｏｌ％以上２０ｍｏｌ％以下の濃度のセリウムを含む表面層が配設されている
プラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
表面層中のセリウム濃度が１０ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％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】
表面層の放電空間側には、さらに酸化マグネシウム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】
前記酸化マグネシウム微粒子は、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】
前記酸化マグネシウム微粒子は、酸化マグネシウム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。
【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ＡＣ型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１０は、一般的なＡＣ型ＰＤＰの放電単位である放電セル構造の模式的な組図である。当図１０に示すＰＤＰ１ｘはフロントパネル２及びバックパネル９を貼り合わせてなる。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、上記誘電体層７及び表示電極対６をプラズマ放電のイオン衝突より保護すると共に、２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２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２次電子放出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配置され、その各周囲で封着される。この際に内部封止された放電空間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。以上でＰＤＰ１ｘが構成される。
ＰＤＰで画像表示するためには、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）が用いられる。
【０００７】
ところで、近年の電化製品には低電力駆動化が望まれており、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においては、放電セルが微細化されて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なければならない。ＰＤＰの動作電圧は、上記保護膜の２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が高くなることが知られている。動作電圧の上昇は、低電力駆動の障害となる。
【０００８】
そこで特許文献１には、ＭｇＯに酸化セリウム（ＣｅＯ２）を０．１ｍｏｌ％〜２０ｍｏｌ％の範囲で添加させたアモルファス構造の保護膜を構成する技術が開示されている。これによれば、添加剤であるＣｅＯ２によりアモルファス状のＭｇＯで保護膜を構成し、保護膜表面が不純物ガスと反応して変質（炭酸化）するのを防止して、動作電圧の上昇を抑制することが図られている。
【０００９】
また、特許文献２においても、ＭｇＯにＣｅＯ２を０．１ｍｏｌ％〜２０ｍｏｌ％の範囲で添加させたアモルファス構造の保護膜を構成する技術が開示されている。この構成により、放電開始電圧ないし放電維持電圧の低減を図ることが記載されている。
さらに特許文献３には、ＭｇＯに対してＣｅＯ２を重量比０．０１１〜０．５の範囲で添加した保護膜が開示され、これにより動作電圧の低減を図ることが記載されている。
【特許文献１】特開２０００−１６４１４３号公報
【特許文献２】特開平１１−３３９６６５号公報
【特許文献３】特開２００３−１７３７３８号公報
【発明の開示】
【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、Ｃｅを添加すると保護膜が着色するため、膜中のＣｅ濃度を高めることにより、フロントパネルの可視光透過率が悪化するという別の問題が生じうる。このため、動作電圧を低減する問題と、輝度低下を防止する問題とはトレードオフの関係にあり、双方の問題をともに解決する必要がある。
【００１１】
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。
【００１２】
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）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。
【００１３】
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、表面層を改良して２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可能なプラズマディスプレイパネルを提供する。
【００１４】
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できるＰＤＰを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明は、複数の表示電極が配設された第一基板が、放電ガスが満たされている放電空間を介して、第二基板と対向した状態で封着されたプラズマディスプレイパネルであって、第一基板の放電空間に臨む面には、酸化マグネシウム及び５ｍｏｌ％以上２０ｍｏｌ％以下の濃度のセリウムを含む表面層が配設されているものとした。
【００１６】
ここで、表面層中のセリウム濃度はさらに１０ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％以下とするのが好適である。
また、表面層の放電空間側には、さらに酸化マグネシウム微粒子を配設することもできる。
この酸化マグネシウム微粒子は、気相酸化法で作製することができる。或いは、酸化マグネシウム前駆体を焼成して作製することもできる。
【発明の効果】
【００１７】
以上の構成を持つ本発明のＰＤＰでは、ＭｇＯを主体とする表面層において、可視光透過率を過度に低下させない程度の所定濃度に調整されたＣｅが含まれ、これにより禁制帯中にＣｅに起因する電子準位が形成される。従って、このＰＤＰの駆動時には、前記Ｃｅ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させることができる。この増大したエネルギーを利用することにより、表面層の２次電子放出特性が大幅に向上する。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することのできるＰＤＰが実現される。
【００１８】
また、Ｃｅ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）に形成されている。従って、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２次電子の放出が期待できるようになっている。
なお、このような表面層において、その表面に、さらに気相酸化法や前駆体焼成法等で作製された酸化マグネシウム微粒子からなる微粒子群を配設すれば、いっそう２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るので、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の駆動を行えるようになっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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１０）と同様である。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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２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。
【００２４】
保護膜８は本発明の主たる特徴部分であって、主成分であるＭｇＯに対し、Ｃｅが５ｍｏｌ％以上２０ｍｏｌ％以下の濃度範囲で添加され、全体としてはＭｇＯ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となっている。Ｃｅは、後述するように当該保護膜８の禁制帯中に電子準位を形成するために添加される。Ｃｅ濃度としては、１０ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％以下であれば一層好適である。このようなＣｅ元素の添加によって、保護膜８では良好な２次電子放出特性及び電荷保持特性が発揮され、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が可能となっている。
【００２５】
なお、Ｃｅ濃度が５ｍｏｌ％未満の低濃度であると、保護膜８の２次電子放出特性及び電荷保持特性が不十分となり好ましくない。また、Ｃｅ濃度が２０ｍｏｌ％より高濃度であると、保護膜８の結晶性低下が進むほか、不要な着色が増して可視光透過率に影響を及ぼす。従って、良好な低電力駆動と可視光透過率を両立させるためのＣｅ濃度として、上記した５ｍｏｌ％以上２０ｍｏｌ％以下の濃度範囲は重要である。
【００２６】
保護膜８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ＭｇＯ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ＭｇＯと同様のNaCl構造を保持していることが確認できる。Ｃｅ原子は、Ｍｇ原子と原子半径が相当に異なるため、保護膜８中のＣｅ濃度が高い（Ｃｅ添加量が多すぎる）と、ＭｇＯベースのＮａＣｌ構造が崩れてしまうが、本発明ではＣｅ濃度を適切に調節することにより、保護膜８の結晶構造（ＮａＣｌ構造）が保持されている。これを言い換えると、本発明の保護膜８は、アモルファス構造のみでは構成されていないと言うことができる。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
隔壁１３の間は放電空間１５であり、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。
【００３０】
走査電極５、維持電極４及びデータ電極１１の各々には、図２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。
【００３１】
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。
【００３２】
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３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３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。
【００３３】
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３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。
【００３４】
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（書込放電））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。
【００３５】
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。
【００３６】
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各色ごと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。
【００３７】
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。
【００３８】
ＰＤＰの放電電圧は、表面層から電子放出される程度（電子放出特性）で決まる。表面層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、表面層から２次電子が放出される過程が支配的である。
図４は、本実施の形態１のＰＤＰにおける表面層（保護膜８）と、従来のＰＤＰにおける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、表面層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。
【００３９】
放電ガスにイオン化エネルギーの比較的高いネオンを用いる場合、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込む。このときのエネルギー（２１．６ｅＶ）をオージェ効果によって、表面層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２次電子として放出されるには充分な量である。
【００４０】
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、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ってしまう。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してしまう。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。
【００４１】
ここで本発明では、放電電圧の上昇を抑える一つの解決策として、図４に示すように、酸化マグネシウム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電子準位を配設した。この電子準位は、前述したように５〜２０ｍｏｌ％の濃度のＣｅを保護膜８中に導入することで形成される。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、２次電子放出をする確率が上昇し、結果として、豊富な２次電子を放電空間１５で利用することができる。このため、ＰＤＰ１では動作電圧が低減されるとともに良好な規模の放電が形成されるので、優れた画像表示性能を有するＰＤＰを低電力で駆動することができる。
【００４２】
また、このようなＣｅに起因する電子準位は、保護膜８において、真空準位から或程度の深さ（例えば酸化マグネシウムの価電子帯より４ｅＶ程度浅い位置）に形成されている。従って、駆動時に保護膜８から短時間に過度に電荷が消失することによる「電荷抜け」の発生が抑制される。本発明の保護膜では、このように安定した電荷保持特性を発揮でき、ＰＤＰにおいても良好な２次電子放出特性の発揮が長期にわたり期待できる。
【００４３】
次に、図５に酸化マグネシウム１００％からなる表面層（保護膜８）と、酸化マグネシウム中に１０ｍｏｌ％のＣｅが含まれている本発明の表面層とをそれぞれＸＰＳで測定した価電子帯近傍の２次電子スペクトルを示す。酸化マグネシウムの価電子帯は酸素の２ｐ軌道（Ｏ２ｐ）であるが、Ｏ２ｐは図５のスペクトルでは３〜９ｅＶの範囲にわたるブロードなピークに該当する。そして、このピークはどちらのサンプルにも検出されていることが確認できる。
【００４４】
しかし、１０ｍｏｌ％のＣｅを含む本発明の表面層（保護膜８）においては、さらに１ｅＶ近傍においてピークを持っていることが分かる。このピークはＣｅの４ｆ軌道（Ｃｅ４ｆ）に相当し、表面層の禁制帯中に新たな電子準位が存在することを示すものである。Ｃｅは４価の原子であるが、この４ｆ軌道の存在により、酸化マグネシウム中に含まれるとその価数が３価になっていることが予想される。そして、この４ｆ軌道が表面層のエネルギーバンドにおける禁制帯中に電子準位を形成すると考えられる。
【００４５】
なお、上記考察を言い換えると、２次電子スペクトルにおいて４ｆ軌道に起因するピークを確認することで、当該ピークに対応する禁制帯中の電子準位の存在を間接的に確認できる。本発明では、このような比較的浅い電子準位を利用することで、上記した各効果が発揮されるようになっている。
＜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６は、実施の形態２に係るＰＤＰ１ａの構成を示す断面図である。
【００４６】
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に特徴を有する。ＭｇＯ微粒子１６の分散密度としては、Ｚ方向から放電セル２０中の表面層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することができるが、これに限定されない。例えば、部分的に設けても良く、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。ＰＤＰ１ａでは保護膜８と、当該ＭｇＯ微粒子１６の組み合わせで表面層が構成されている。
【００４７】
なお、図６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を得ることができることが実験により分かっている。
このような構成を有するＰＤＰ１ａによれば、表面層において、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。
【００４８】
すなわち、駆動時にはＰＤＰ１と同様に、Ｃｅを５ｍｏｌ％以上２０ｍｏｌ％以下の濃度で添加した保護膜８によって、２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２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したＰＤＰが実現できる。この効果は特に、高精細セルを備え、幅の短いパルスにより高速駆動されるＰＤＰにおいて、優れた画像表示性能を得る上で有効となる。
【００４９】
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。
【００５０】
「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。
【００５１】
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とを組み合わせて表面層を構成することによって、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。
【００５２】
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２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、２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。
【００５３】
＜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、保護膜８と８ａの構成のみであり、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。
【００５４】
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、データ電極を形成したバックパネルガラス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、誘電体層を形成する。
【００５５】
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１０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。
【００５６】
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。
【００５７】
以上でバックパネル９が完成される。
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。
（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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
（表面層の形成）
実施の形態１又は２のＰＤＰ１又はＰＤＰ１ａの表面層を、それぞれ以下のいずれかのステップで形成する。
【００６０】
まず、保護膜８を電子ビーム蒸着法で形成する場合について説明する。
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、まず酸化マグネシウムの出発原料である炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ３）の粉末と希土類金属元素の酸化物である酸化セリウム（ＣｅＯ２）粉末とを所定の割合（後に明らかにする）で混合し、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）が得られる。
【００６１】
この焼結体ないしはペレットを電子ビーム蒸着装置の蒸着ルツボに入れ，これを蒸着源として誘電体層７の表面に対し、酸化マグネシウムに５ｍｏｌ％以上２０ｍｏｌ％以下の濃度のＣｅを含む保護膜８を成膜する。Ｃｅ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、炭酸マグネシウムと酸化セリウムの混合比率を調節することにより行う。これにより、ＰＤＰ１の表面層が完成する。
【００６２】
なお、保護膜の成膜方法は、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、ＰＤＰ１ａを製造する場合には、ＭｇＯ微粒子１６を作製する。ＭｇＯ微粒子は、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。
【００６３】
［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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
以上の工程でＰＤＰ１ａの表面層が形成される。
【００６６】
（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。
【００６７】
以上の各工程を経ることにより、ＰＤＰ１又は１ａが完成する。
（性能確認実験）
続いて、本発明の性能を確認するべく、表面層のみの構成が異なる以下のサンプル１〜１７のＰＤＰを用意した。
このうちサンプル５〜１１（実施例１〜７）は、実施の形態１のＰＤＰ１の構成に相当する。サンプル１６、１７（実施例８、９）は、実施の形態２のＰＤＰ１ａの構成に相当する。
【００６８】
サンプル１（比較例１）は最も基本的なＰＤＰの従来構成として、ＥＢ蒸着にて成膜した酸化マグネシウムからなる表面層（Ｃｅは含まない）を有するものとした。
サンプル２（比較例２）〜サンプル４（比較例４）は、Ｃｅ／（Ｍｇ＋Ｃｅ）で表される原子数の割合がそれぞれ同順に０．０１％、０．１％、１％である表面層を有するものとした。
【００６９】
サンプル５（実施例１）〜サンプル１１（実施例７）は、Ｃｅ／（Ｍｇ＋Ｃｅ）で表される原子数の割合が、それぞれ同順に５％、７％、９％、１０％、１３％、１５％、２０％である表面層を有するものとした。
サンプル１２（比較例５）〜サンプル１４（比較例７）は、Ｃｅ／（Ｍｇ＋Ｃｅ）で表される原子数の割合が、それぞれ同順に３０％、５０％、１００％である表面層を有するものとした。
【００７０】
サンプル１５（比較例８）はＥＢ蒸着にて成膜した酸化マグネシウムのみからなる保護膜と、その上に前駆体焼成法で作製されたＭｇＯ微粒子が分散配置された表面層を有するものとした。
サンプル１６（実施例８）はＣｅ／（Ｍｇ＋Ｃｅ）で表される原子数の割合が１０％である保護膜と、その上に気相法で作製されたＭｇＯ微粒子が分散配置された表面層を有するものとした。
【００７１】
サンプル１７（実施例９）はＣｅ／（Ｍｇ＋Ｃｅ）で表される原子数の割合が１０％である保護膜と、その上に前駆体焼成法で作製されたＭｇＯ微粒子が分散配置された表面層を有するものとした。
各サンプル１〜１７の表面層の構成と、これらを用いて得られた実験データを表１にまとめて示す。
【００７２】
【表１】
2009301841.tif 000003
［実験１］
（放電維持電圧の測定）
上記した各サンプルの作動電圧の特性を調べるために、放電ガスとしてＸｅ分圧が１５％のＸｅ−Ｎｅ混合ガスを用いた場合における放電維持電圧の測定を行った。
【００７３】
図７は上記条件で測定を行った膜中Ｃｅ濃度に対する放電維持電圧の挙動をプロットしたものである。
図７及び表１に示すように、Ｃｅ濃度が１％ｍｏｌ程度以下の低濃度の場合、放電維持電圧は１７０Ｖ程度である（サンプル１〜４、比較例１〜４）。Ｃｅ濃度を５ｍｏｌ％以上に設定すると、放電維持電圧が１６０Ｖ以下まで下がり、低電力駆動化が促進されることが分かる（サンプル５〜１１、実施例１〜７）。これは、Ｃｅを添加することで、保護膜のエネルギーバンドにおける禁制帯にＣｅ４ｆに起因する電子準位ができ、その結果、２次電子放出特性が向上したためと考えられる。表１に示す結果では、Ｃｅ濃度が１０ｍｏｌ％の場合（サンプル８の実施例４）において、放電維持電圧は１３８Ｖとなり、実施例の中で最も低い放電維持電圧を示している。
【００７４】
しかしながら、Ｃｅ濃度が３０ｍｏｌ％以上のサンプル１２〜１４（比較例５〜７）については、別の実験において逆に電圧上昇が確認された。これにより、保護膜に含めるＣｅの濃度が多すぎてもあまり効果はなく、適度な濃度範囲が存在することが分かる。
（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微粒子を配設した表面層を持つサンプル１５〜１７（比較例８、実施例８、９）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、各サンプル１〜１７のＰＤＰにおける任意の１セルに対し、図３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。
【００７５】
その結果、ＭｇＯ微粒子を配設させたサンプル１５〜１７（比較例８、実施例８、９）においては、いずれもサンプル１等に比べて放電遅れがさらに効果的に減少していることが分かった。このうち、Ｃｅを含まないＭｇＯ保護膜のみを備えるＰＤＰ（サンプル１）の放電遅れ時間を１とすると，Ｃｅ濃度を１０ｍｏｌ％とした表面層に対し、気相法で作製したＭｇＯ微粒子を配設したサンプル１６（実施例８）では、放電遅れ時間が０．２１であった。また、同様の表面層に対し、前駆体焼成法で作製したＭｇＯ微粒子を配設したサンプル１７（実施例９）では、放電遅れ時間が０．０９であった。
【００７６】
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。
以上のサンプル１６、１７（実施例８、９）の実験データが示すように、所定のＣｅ濃度を有する保護膜の表面にＭｇＯ微粒子を分散して表面層を構成すれば、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、表面層中に含まれる炭酸化物が多いと、表面層本来の２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、表面層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表面層中のに炭酸化物料を可能な限り抑えておくことが好ましい。現在所定のエージング時間を１としたとき、炭酸化物が表面に１５％以上存在するとその時間が１以上になることから、本発明の表面層においても、表面の炭酸化物の割合を１５％以下に抑えることが望ましい。
【００７７】
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。
【００７８】
ＸＰＳ測定装置には、ＵＬＢＡＣ−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。
【００７９】
上記の条件を基にＸＰＳ測定をし、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８に示す。図８に示す曲線の位置から、上記した表面層中の炭酸化物の量を１５％以下に抑えるためには、Ｃｅ濃度を概ね１５ｍｏｌ％以下とするのが望ましいと言える。  
この結果より、表面層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、表面層中に含まれるＣｅ濃度の上限を１５ｍｏｌ％以下にすることが好ましいことが分かる。
【００８０】
［実験３］
（透過率の測定）
次に、Ｃｅを添加することによる各サンプルの保護膜の透過率の変化を調べた。各保護膜は、測定の前処理として上記した実験２と同様に大気暴露時間を５分に設定した。
透過率測定装置には、株式会社島津製作所製の「ＵＶ２４００」を使用した。光源はハロゲンランプと重水素ランプを用い、スリット幅は２ｎｍとした。測定サンプルは石英基板上に成膜したものを用い、基板の石英ガラスの透過率を１００％として規格化した。
【００８１】
上記の条件を基に測定した各サンプルにおいて色度に影響を及ぼす３８０ｎｍ付近の波長の透過率の値を表１及び図９に示す。
表１及び図９に示す結果から、Ｃｅ／（Ｍｇ＋Ｃｅ）比が５％以下の範囲では、保護膜の透過率は少なくとも９３％以上であり、いずれのサンプルも測定誤差を考慮すると１００％に近い値を保っている。しかしＣｅ／（Ｍｇ＋Ｃｅ）比が５％から２０％まで増加すると、Ｃｅ濃度の上昇により透過率も顕著に減少する。さらに、Ｃｅ／（Ｍｇ＋Ｃｅ）比が２０％以上に達すると、透過率は５０％程度まで落ち込み、その後もほぼ一定値で推移する。
【００８２】
なお、３８０ｎｍ付近の光は青色の色度に影響を及ぼすため、この波長近辺の波長をもつ光の透過率を落とすことは画像表示性能上、好ましくない。色度を損なわずに良好な画像表示を行うためには、透過率が５０％程度必要であり、好ましくは６０％以上あることが好ましい。
従って、この色度変化の問題と、実験３の透過率測定の結果を考慮すると、本発明の保護膜のＣｅ濃度としては、Ｃｅ／（Ｍｇ＋Ｃｅ）比が２０％以下であることが好ましく、さらにＣｅ／（Ｍｇ＋Ｃｅ）比が１５％以下であると、一層好適であると言える。
【００８３】
以上の結果より、本発明のＰＤＰにおける保護膜中のＣｅ濃度としては、５ｍｏｌ％以上２０ｍｏｌ％以下、より好ましくは１０ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％以下とするものが、低電力駆動を実現する上での望ましい。
また、上記の保護膜の表面に所定のＭｇＯ微粒子を分散させて表面層を構成すれば、低電力駆動の実現に加えて、放電遅れ及び放電遅れの温度依存性の問題を抑制した、高画質なＰＤＰの駆動が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の実施の形態１に係るＰＤＰの構成を示す模式的な断面図である。
【図２】各電極とドライバとの関係を示す模式図である。
【図３】ＰＤＰの駆動波形例を示す図である。
【図４】本実施の形態１のＰＤＰの表面層及び従来のＰＤＰの保護膜の各電子準位と、オージェ過程における２次電子放出の様子を示す模式図である。
【図５】ＸＰＳ測定における価電子帯近傍のスペクトルを示すグラフである。
【図６】本発明の実施の形態２に係るＰＤＰの構成を示す模式的な断面図である。
【図７】放電維持電圧のＣｅ濃度依存性を示すグラフである。
【図８】ＸＰＳ測定により求めた表面に占める炭酸化物の割合のＣｅ濃度依存性を示すグラフである。
【図９】波長が３８０ｎｍの光における透過率のＣｅ濃度依存性を示すグラフである。
【図１０】従来の一般的なＰＤＰの放電セル構造を示す組図である。
【符号の説明】
【００８６】
１、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、８ａ  表面層（高γ膜）
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】
2009301841.tif 000004
【図２】
2009301841.tif 000005
【図３】
2009301841.tif 000006
【図４】
2009301841.tif 000007
【図５】
2009301841.tif 000008
【図６】
2009301841.tif 000009
【図７】
2009301841.tif 000010
【図８】
2009301841.tif 000011
【図９】
2009301841.tif 000012
【図１０】
2009301841.tif 000013