(57)【要約】本発明は、第一の目的として、比較的低コストでありながら壁電荷保持力を維持しつつ、放電遅れを画像表示に最適な領域に制御し、さらに放電開始電圧を低下させることで、良好な表示性能を発揮することが可能なガス放電表示パネルを提供するものである。  また第二の目的として、２次電子放出係数γを従来よりもさらに向上させ、放電開始電圧を低減して駆動マージンを広くし、表示品質や信頼性を高めるＰＤＰと、封着排気工程時における排気時間を短縮して製造コストを低減し、かつ駆動回路コストを低減するガス放電表示パネルの製造方法を提供するものである。  このため本発明では、保護層を、ＭｇＯを主成分とし、さらに２０質量ｐｐｍ以上５０００質量ｐｐｍ以下の添加量範囲のＳｉと、３００質量ｐｐｍ以上１００００質量ｐｐｍ以下の添加量範囲でＨを含ませることで構成する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に誘電体層および保護層が順次積層されたパネルを備えるガス放電表示パネルであって、
前記保護層は、ＭｇＯに対し、
３００質量ｐｐｍ以上１００００質量ｐｐｍ以下のＨが分散されてなる構成である
ことを特徴とするガス放電表示パネル。
【請求項２】
さらに前記保護層は、ＭｇＯに対し、３００質量ｐｐｍ以上１５００質量ｐｐｍ未満のＨが分散されてなる構成である
ことを特徴とする請求項１に記載のガス放電表示パネル。
【請求項３】
表面に誘電体層および保護層が順次積層されたパネルを備えるガス放電表示パネルであって、
前記保護層は、ＭｇＯに対し、
２０質量ｐｐｍ以上５０００質量ｐｐｍ以下のＳｉと、
３００質量ｐｐｍ以上１００００質量ｐｐｍ以下のＨとが分散されてなる構成である
ことを特徴とする請求項１に記載のガス放電表示パネル。
【請求項４】
表面に誘電体層および保護層が順次積層されたパネルを備えるガス放電表示パネルであって、
前記保護層は、ＭｇＯに対し、
１０質量ｐｐｍ以上５００質量ｐｐｍ未満のＧｅと、
３００質量ｐｐｍ以上１００００質量ｐｐｍ以下のＨとが分散されてなる構成である
ことを特徴とする請求項１に記載のガス放電表示パネル。
【請求項５】
表面に誘電体層および保護層が順次積層されたパネルを備えるガス放電表示パネルであって、
前記保護層は、カソードルミネッセンス測定において、
７２０ｎｍ以上７７０ｎｍ未満の波長領域に生じる発光ピーク強度を第一強度、３００ｎｍ以上４５０ｎｍ未満の波長領域に生じる発光ピーク強度を第二強度とするとき、
前記発光ピーク面積による前記第一強度の前記第二強度に対する相対面積強度が０．６以上１．５以下である
ことを特徴とするガス放電表示パネル。
【請求項６】
前記保護層は、ＭｇＯに対し、Ｈが分散されてなる構成である
ことを特徴とする請求項５に記載のガス放電表示パネル。
【請求項７】
前記保護層は、ＭｇＯに対し、２０質量ｐｐｍ以上５０００質量ｐｐｍ以下のＳｉと、これに加えてＨが分散されてなる構成である
ことを特徴とする請求項５に記載のガス放電表示パネル。
【請求項８】
表面に誘電体層および保護層が順次積層されたパネルを備えるガス放電表示パネルであって、
前記保護層は、カソードルミネッセンス測定において、
４５０ｎｍ以上６００ｎｍ未満の波長領域に生じる発光ピーク強度を第二強度、３００ｎｍ以上４５０ｎｍ未満の波長領域に生じる発光ピーク強度を第三強度とするとき、
前記発光ピーク面積による前記第二強度の前記第三強度に対する相対面積強度が０．９以上である
ことを特徴とするガス放電表示パネル。
【請求項９】
前記保護層は、ＭｇＯに対し、Ｈが分散されてなる構成である
ことを特徴とする請求項８に記載のガス放電表示パネル。
【請求項１０】
前記保護層は、ＭｇＯに対し、１０質量ｐｐｍ以上３００質量ｐｐｍ以下のＧｅと、これに加えてＨが分散されてなる構成である
ことを特徴とする請求項８に記載のガス放電表示パネル。
【請求項１１】
前記保護層は、ＭｇＯに対し、１０質量ｐｐｍ以上３００質量ｐｐｍ未満のＧｅが分散されてなる構成である
ことを特徴とする請求項７に記載のガス放電表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明はプラズマディスプレイパネル等のガス放電表示パネルに関し、保護層の改良技術に関する。
従来技術【０００２】  ガス放電表示パネルは、プラズマディスプレイパネル（以下ＰＤＰという）に代表されるように、ガス放電で発生した紫外線によって蛍光体を励起発光させ、画像表示する表示装置である。その放電の形成手法からＰＤＰは、交流（ＡＣ）型と直流（ＤＣ）型に分類することが出来るが、ＡＣ型は輝度、発光効率、寿命の点でＤＣ型より優れているため、このタイプが最も一般的である。【０００３】  ＡＣ型ＰＤＰは、例えば特許文献１に開示されているように、複数の電極（表示電極またはアドレス電極）とこれを覆うように誘電体層を配した２枚の薄いパネルガラスの表面を、複数の隔壁を介して対向させ、当該複数の隔壁の間に蛍光体層を配し、マトリクス状に放電セルを形成した状態で、両パネルガラスの間に放電ガスを封入した構成を持つ。表示電極を覆う誘電体層の表面には保護層（膜）が形成される。【０００４】  ＰＤＰでは、駆動時にはいわゆるフィールド内時分割階調表示方式に基づき、複数のサブフィールド（初期化期間、アドレス期間、維持期間等を含む）において、前記複数の電極に適宜給電し、放電ガス中で放電を得ることにより発生する紫外線で蛍光発光させる。
ここで前面側のパネルガラスの保護層の材料には、放電時のイオン衝撃から誘電体層を保護しながら、低い放電開始電圧で放電を発生させる機能が要求される。この目的でＰＤＰの保護層としては特許文献２に開示されているように、優れたスパッタ耐性を持ち、二次電子放出係数の大きな酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を主成分とする材料が広く用いられている。【０００５】  ところで従来の保護層に関しては、以下の問題が存在する。
第一の問題として、従来の保護層では“放電遅れ”と呼ばれる問題がある。これはアドレス期間において、アドレス放電のためのパルスが電極に印加されてから実際に放電が発生するまでの時間のずれに相当する現象であって、放電遅れが大きいとアドレスパルス印加終了時点でもアドレス放電が生じない確率が高くなり、書き込み不良が発生し易くなる。これは、高速駆動になるほど発生し易い。この放電遅れの問題は、良好なＰＤＰの画像表示性能を得る上で解決すべき課題である。【０００６】  そこで、放電遅れに関する対策として、例えば特許文献３及び７に開示されているように、ＭｇＯに所定量のＳｉを添加することによって当該遅れの短縮を図る技術が講じられている。また特許文献４において、保護層に所定量のＨを添加することで当該遅れの短縮を図る技術が開示されている。さらに特許文献５においてＧｅを添加することによって当該遅れの短縮を図る技術が開示されている。【０００７】  次に第二の問題として、保護層の特性変化の問題がある。
すなわち、保護層の表面は放電空間に露出しているが、上記ＭｇＯ膜等の金属酸化物膜は、水（Ｈ２Ｏ）や二酸化炭素（ＣＯ２）等のガスを吸着し、水酸化化合物や炭酸化合物を容易に形成するという性質がある。ＰＤＰ製造工程における大気中でのプロセスにおいては、大気中の油性不純物やＣＯ２、Ｈ２Ｏ等の吸着により、ＭｇＯからなる保護層は汚染されやすい傾向にある。上記吸着ガスなどがＭｇＯ表面に吸着されると保護層の特性変化が起こり、２次電子放出効率が低下する。その結果、放電開始電圧を上昇させてしまい、ＰＤＰの駆動マージンを狭めてしまうという問題がある。【０００８】  さらに、保護層への上記に述べたガス等の吸着程度により、放電セルの放電開始電圧にバラツキが発生することにより、表示させたいセルを正確に表示させることができない黒ノイズと呼ばれる表示欠陥となるという問題もある。
そこで従来では、例えば特許文献６に示されるように、保護層を２層構造とすることによって、性能の改善と安定性を高めようとする提案がなされている。具体的には比較的放電特性の優れた（１１１）配向させた第１の保護膜の上に、ガスが吸着しにくく、吸湿性を小さくした膜質の第２の保護膜を設け、これにより水分子やＣＯ２等の不純物ガスの吸着を防ぐ２層構造が開示されている。
【特許文献１】特開平９−９２１３３号公報等
【特許文献２】特開平９−２９５８９４号公報
【特許文献３】特開平１０−３３４８０９号公報
【特許文献４】特開２００２−３３０５３号公報
【特許文献５】特開２００４−３１２６４号公報
【特許文献６】特開２００３−２２７５５号公報
【特許文献７】特開２００４−１３４４０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】  しかしながら、前記第一の問題である放電遅れに関する対策は、未だ十分になされているとは言い難い現状にある。
具体的には、特許文献３の技術では、ＭｇＯにＳｉを添加することで、ある程度不点灯領域の発生を抑制することができるが、一方で各セルにおける放電遅れ時間のバラツキが顕著になるという新たな問題が生じることが分かっている。【００１０】  また、特許文献４の技術では、ＭｇＯにＨを添加することで放電遅れを抑制することは可能であるが、本願発明者らが検討した結果、壁電荷の保持力が低下し、画像を表示するのに最適な放電を発生させることが困難であることが明らかになっている。
さらに特許文献５の技術においては、測定実験によって放電遅れを抑制する効果が不十分であることや放電開始電圧が上昇してしまうことが分かり、優れた表示性能を得る上では十分な効果を得られるとは言いにくいことが分かっている。【００１１】  このような保護層の問題をカバーするためには、ＰＤＰの動作電圧を高めるとともに、駆動回路・集積回路には高耐圧トランジスタやドライバＩＣなどを用いる方法が考えられるが、消費電力を増加させることになるほか、ＰＤＰのコストを引き上げる要因になるので望ましくない。
さらに前記第二の問題としても、以下の課題が残されている。【００１２】  上記従来技術２では、ＰＤＰ製造の工程において材料が大気に曝されると、保護層にＣＯ２や水等の不要成分が吸着し、保護層の特性が変化する場合がある。これにより保護層の２次電子放出効率が低くなり、放電開始電圧が上昇してしまい、ＰＤＰの駆動マージンを狭めてしまうという問題が生じる。
さらに特許文献６の技術においても、その２層構造の保護層に係る２次電子放出効率や放電開始電圧については開示されていないが、２次電子放出係数γは、最高でも従来の１層構成のＭｇＯからなる保護層で得られる約０．２程度と同じレベルの値と推定される。したがって、放電開始電圧も従来と同じく高い値を有しているものと推定される。【００１３】  さらに、このような保護層の特性が変化すれば、ＰＤＰ駆動時の放電開始電圧のバラツキが生じ、黒ノイズと呼ばれる表示欠陥が発生する表示品質・信頼性に影響を及ぼす問題もある。
この対策としては放電ガス封入前に、付着したＣＯ２や水等のガスを除去するために、真空排気プロセスを行うことが考えられるが、ＰＤＰはフロントパネル及びバックパネルの対向配置による薄い間隙構造を持つため、内部の排気コンダクタンスが非常に小さい。このため当該プロセスに比較的長時間の処理が必要となり、プロセスコストにかかる別の問題も生じ得る。【００１４】  以上のように、ガス放電パネルについては未だ解決すべき課題が残されている。
本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであって、第一の目的として、比較的低コストでありながら壁電荷保持力を維持しつつ、放電遅れを画像表示に最適な領域に制御し、さらに放電開始電圧を低下させることで、良好な表示性能を発揮することが可能なガス放電表示パネルを提供する。【００１５】  また本発明は第二の目的として、２次電子放出係数γを従来よりもさらに向上させ、放電開始電圧を低減して駆動マージンを広くし、表示品質や信頼性を高めるＰＤＰと、封着排気工程時における排気時間を短縮して製造コストを低減し、かつ駆動回路コストを低減するガス放電表示パネルの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】  上記課題を解決するために、本発明は、表面に誘電体層および保護層が順次積層されたパネルを備えるガス放電表示パネルであって、前記保護層は、ＭｇＯに対し、３００質量ｐｐｍ以上１００００質量ｐｐｍ以下のＨが分散されてなる構成とした。
ここで前記保護層は、ＭｇＯに対し、さらに３００質量ｐｐｍ以上１５００質量ｐｐｍ未満のＨが分散されてなる構成とすることもできる。【００１７】  ここで前記ガス放電表示パネルは、表面に誘電体層および保護層が順次積層されたパネルを備え、前記保護層は、ＭｇＯに対し、２０質量ｐｐｍ以上５０００質量ｐｐｍ以下のＳｉと、３００質量ｐｐｍ以上１００００質量ｐｐｍ以下のＨとが分散されてなる構成とすることもできる。
或いは表面に誘電体層および保護層が順次積層されたパネルを備えるガス放電表示パネルであって、前記保護層は、ＭｇＯに対し、１０質量ｐｐｍ以上５００質量ｐｐｍ未満のＧｅと、３００質量ｐｐｍ以上１００００質量ｐｐｍ以下のＨとが分散されてなる構成とすることもできる。【００１８】  また本発明は、表面に誘電体層および保護層が順次積層されたパネルを備えるガス放電表示パネルであって、前記保護層は、カソードルミネッセンス測定において、７２０ｎｍ以上７７０ｎｍ未満の波長領域に生じる発光ピーク強度を第一強度、３００ｎｍ以上４５０ｎｍ未満の波長領域に生じる発光ピーク強度を第三強度とするとき、前記発光ピーク面積による前記第一強度の前記第二強度に対する相対面積強度が０．６以上１．５以下であるとすることもできる。【００１９】  ここで前記保護層は、ＭｇＯに対し、Ｈが分散されてなる構成とすることもできる。
また前記保護層は、ＭｇＯに対し、２０質量ｐｐｍ以上５０００質量ｐｐｍ以下のＳｉと、これに加えてＨが分散されてなる構成とすることもできる。
また本発明は表面に誘電体層および保護層が順次積層されたパネルを備えるガス放電表示パネルであって、
前記保護層は、カソードルミネッセンス測定において、４５０ｎｍ以上６００ｎｍ未満の波長領域に生じる発光ピーク強度を第二強度、３００ｎｍ以上４５０ｎｍ未満の波長領域に生じる発光ピーク強度を第三強度とするとき、前記発光ピーク面積による前記第二強度の前記第三強度に対する相対面積強度が０．９以上であるものとすることができる。【００２０】  ここで前記保護層は、ＭｇＯに対し、Ｈが分散されてなる構成とすることもできる。
さらに前記保護層は、ＭｇＯに対し、１０質量ｐｐｍ以上３００質量ｐｐｍ以下のＧｅと、これに加えてＨが分散されてなる構成とすることもできる。
前記保護層は、ＭｇＯに対し、１０質量ｐｐｍ以上３００質量ｐｐｍ未満のＧｅが分散されてなる構成とすることもできる。
【発明の効果】
【００２１】  本願発明者らは、従来のアドレス期間における放電遅れの問題を解決する方法について鋭意検討を重ねた結果、上記のようにＭｇＯを主成分とする保護層に対し、上記所定の成分比の範囲でＳｉまたはＧｅ、或いはこれに加えてＨを添加する構成とすることによって、これらの問題が解決できることを見出した。
すなわち、上記構成の保護層によれば、ＭｇＯに適量添加されたＳｉ、Ｇｅ、およびＨによって、駆動時の壁電荷の保持力を低下させることなく、放電遅れを最適な領域に制御することができ、アドレス期間の書き込み不良の発生を飛躍的に効率よく防止することが可能になるといったことや放電開始電圧を低下させることができるといった効果が発揮される。【００２２】  また本発明は、ＭｇＯにＳｉ、Ｇｅ、或いはこれに加えてＨを適量添加することで実現できるので、比較的低コストで実現できるという利点もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】  以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
＜実施の形態１＞
１−１．ＰＤＰの構成
図１は、本発明の実施の形態１に係るＡＣ型ＰＤＰ１の主要構成を示す部分的な断面斜視図である。図中、ｚ方向がＰＤＰ１の厚み方向、ｘｙ平面がＰＤＰ１のパネル面に平行な平面に相当する。ＰＤＰ１は、ここでは一例として４２インチクラスのＮＴＳＣ仕様に合わせた仕様にしているが、本発明はもちろんＸＧＡやＳＸＧＡ等、この他の仕様・サイズに適用してもよい。【００２４】  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フロントパネル１０およびバックパネル１６に大別される。
フロントパネル１０の基板となるフロントパネルガラス１１には、その一方の主面に複数対の表示電極１２、１３（スキャン電極１２、サステイン電極１３）が形成されている。各表示電極１２、１３は、ＩＴＯまたはＳｎＯ２等の透明導電性材料からなる帯状の透明電極１２０、１３０（厚さ０．１μｍ、幅１５０μｍ）に対して、Ａｇ厚膜（厚み２μｍ〜１０μｍ）、アルミニウム（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１２１、１３１（厚さ７μｍ、幅９５μｍ）が積層されてなる。このバスライン１２１、１３１によって透明電極１２０、１３０のシート抵抗が下げられる。【００２５】  表示電極１２、１３を配設したフロントパネルガラス１１には、当該ガラス１１の主面全体にわたって、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２０μｍ〜５０μｍ）の誘電体層１４が、スクリーン印刷法等によって形成されている。誘電体層１４は、ＡＣ型ＰＤＰ特有の電流制限機能を有しており、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１４の表面には、厚さ約１．０μｍの保護層１５がコートされている。【００２６】  ここで、本実施の形態１の特徴は保護層１５の構成にあるが、これについては詳細を後述する。
バックパネル１６の基板となるバックパネルガラス１７には、その一方の主面にＡｇ厚膜（厚み２μｍ〜１０μｍ）、アルミニウム（Ａｌ）薄膜（厚み０．１μｍ〜１μｍ）またはＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒ積層薄膜（厚み０．１μｍ〜１μｍ）等からなる幅６０μｍの複数のアドレス電極１８が、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、このアドレス電極１８を内包するようにバックパネルガラス１７の全面にわたって厚さ３０μｍの誘電体膜１９がコートされている。【００２７】  誘電体膜１９の上には、さらに隣接するアドレス電極１８の間隙に合わせて隔壁２０（高さ約１５０μｍ、幅４０μｍ）が配設され、隣接する隔壁２０によってセルＳＵが区画され、ｘ方向での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。そして隣接する２つの隔壁２０の側面とその間の誘電体膜１９の面上には、カラー表示のための赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のそれぞれに対応する蛍光体層２１〜２３が形成されている。【００２８】  なお、誘電体膜１９を用いずにアドレス電極１８を直接蛍光体層２１〜２３で内包するようにしてもよい。
フロントパネル１０とバックパネル１６は、アドレス電極１８と表示電極１２、１３の互いの長手方向が直交するように対向させながら配置され、両パネル１０、１６の外周縁部をガラスフリットで封着されている。この両パネル１０、１６間にはＨｅ、Ｘｅ、Ｎｅ等の不活性ガス成分からなる放電ガス（封入ガス）が所定の圧力（通常５３．２ｋＰａ〜７９．８ｋＰａ程度）で封入されている。【００２９】  隣接する隔壁２０間は放電空間２４であり、隣り合う一対の表示電極１２、１３と１本のアドレス電極１８が放電空間２４を挟んで交叉する領域が、画像表示にかかるセル（「サブピクセル」とも言う）ＳＵに対応する。セルピッチはｘ方向が１０８０μｍ、ｙ方向が３６０μｍである。隣り合うＲＧＢ３つのセルＳＵで１画素（１０８０μｍ×１０８０μｍ）が構成される。
１−２．ＰＤＰの駆動方法
上記構成のＰＤＰ１は、不図示の駆動部によって、一対の表示電極１２、１３の間隙には数十ｋＨｚ〜数百ｋＨｚのＡＣ電圧が印加されることにより、セルＳＵ内で放電を発生させ、励起されたＸｅ原子からの紫外線によって蛍光体層２１〜２３を励起し可視光発光するように駆動される。【００３０】  その駆動方法例としては、いわゆるフィールド内時分割階調表示方式がある。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に分け、各サブフィールドをさらに複数の期間に分ける。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（リセット）した後、アドレス期間で点灯すべき放電セルのみに壁電荷を蓄積させるアドレス放電を行い、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（サステイン電圧）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ものである。【００３１】  この駆動時において、前記駆動部では、各セルでの発光をＯＮ／ＯＦＦの２値制御によって階調表現するために、外部からの入力画像である時系列の各フィールドＦを、例えば６個のサブフィールドに分割する。各サブフィールドにおける輝度の相対比率が例えば１：２：４：８：１６：３２となるように重み付けをして、各サブフィールドのサステイン（維持放電）の発光回数を設定する。【００３２】  ここで図２は、本ＰＤＰ１の駆動波形プロセスの一例である。当図２ではフィールド中の第ｍ番目のサブフィールドの駆動波形を示している。当図２が示すように、各サブフィールドには、初期化期間、アドレス期間、放電維持期間、消去期間がそれぞれ割り当てられる。
初期化期間とは、それ以前の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。当図２に示す波形例では、すべての表示電極１２、１３に放電開始電圧Ｖｆを超える正極性の下りランプ波形のリセットパルスを印加する。これとともに、バックパネル１６側の帯電とイオン衝撃を防ぐために、すべてのアドレス電極１８に正極性パルスを印加する。印加パルスの立ち上がりと立ち下がりの差動電圧によって、すべてのセルで弱い面放電である初期化放電が生じ、すべてのセルにおいて壁電荷が蓄積され、画面全体が一様な帯電状態となる。【００３３】  アドレス期間は、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、スキャン電極１２を接地電位に対して正電位にバイアスし、すべてのサステイン電極１３を負電位にバイアスする。この状態で、パネル上部最先におけるライン（一対の表示電極に対応する横一列のセル）から１ラインずつ順に各ラインを選択し、該当するスキャン電極１２に負極性のスキャンパルスを印加する。また、点灯すべきセルに対応したアドレス電極１８に対して、正極性のアドレスパルスを印加する。これにより前記初期化期間での弱い面放電を受け継ぎ、点灯すべきセルのみでアドレス放電が行われ、壁電荷が蓄積される。【００３４】  放電維持期間は、階調に応じた輝度を確保するために、アドレス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。ここでは不要の放電を防止するため、全てのアドレス電極１８を正極性の電位にバイアスし、全てのサステイン電極１３に正極性のサステインパルスを印加する。その後、スキャン電極１２とサステイン電極１３とに対して交互にサステインパルスを印加し、所定期間放電を繰り返す。【００３５】  消去期間では、スキャン電極１２に漸減パルスを印加し、これによって壁電荷を消去させる。
なお初期化期問およびアドレス期間の長さは、輝度の重みに関わらず一定であるが、放電維持期間の長さは輝度の重みが大きいほど長い。つまり、各サブフィールドの表示期間の長さは互いに異なる。【００３６】  ＰＤＰ１ではサブフィールドで行われる各放電によって、Ｘｅに起因する１４７ｎｍに鋭いピークを有する共鳴線と、１７３ｎｍを中心とする分子線からなる真空紫外線が発生する。この真空紫外線が各蛍光体層２１〜２３に照射され、可視光が発生する。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。【００３７】  ここにおいて、本実施の形態１の特徴は、ＰＤＰ１における保護層１５の構成にある。本実施の形態１における保護層１５は、ＭｇＯを主成分とするとともに、不純物（添加剤）として、２０質量ｐｐｍ以上５０００質量ｐｐｍ以下の添加量範囲のＳｉと、３００質量ｐｐｍ以上１００００質量ｐｐｍ以下の添加量範囲でＨを含むことにより構成されている。この不純物を所定量含む保護層１５の構成によってＰＤＰ１では、保護層から放出される放電に寄与する電子の数が増加することとなり、放電遅れの発生を抑制する効果が奏される。また、これに加えて、仮に発生した放電遅れについて、各放電遅れ時間のバラツキを抑制する効果も得られるようになっており、優れた画像表示性能の実現が可能である。【００３８】  以下、この特徴部分について詳細に説明する。
＜実施の形態１の特徴および効果について＞
一般にＰＤＰでは、駆動時のアドレス期間において、放電遅れに基づく書き込み不良の問題により、適切な画像表示を得られにくい場合があるが、本発明のＰＤＰでは、上記のように保護層を構成するＭｇＯに対してＨ、またはこれに加えてＳｉまたはＧｅを適量添加することによって、この問題を効果的に解決するものである。【００３９】  すなわち本発明では、上記構成により保護層からの放電に寄与する電子の放出を促進させることで放電遅れの発生を抑制させる一方、壁電荷の保持力を維持することによって、書き込み不良の発生を抑制し、正常なアドレス放電とこれに続く維持放電を正常に行い、良好な画像表示性能が得られるようになっている。
また本発明では、駆動時に仮に放電遅れが発生した場合においても、各セルにおける放電遅れ時間のバラツキ（放電バラツキ）が従来よりも抑えられ、当該放電バラツキの度合いが平均化されるという効果が得られる。このように放電バラツキが緩和されることで、本発明では例えばアドレス期間におけるパルス印加のタイミングをパネル全体で所定時間遅らせる等の対策を採ることによって、放電遅れによる書き込み不良の発生を飛躍的に効率よく防止することが可能になるという効果が発揮される。【００４０】  したがって本発明のＰＤＰ１では、確実なアドレッシングが実現可能であるため、その分だけアドレス期間における印加パルス幅を多少小さくしても、良好な確率でアドレッシングを行うことができる。これにより、従来のようにデュアルスキャン方式を採用しなくても、ドライバＩＣの数を半減できるいわゆるシングルスキャン方式等の駆動方式で良好な駆動を行うことが可能である。この理由により、本発明は駆動部の構成を簡単化し、低コストで生産化が可能であるといった利点も発揮されることとなる。【００４１】  本発明は、このように放電バラツキを抑制可能にし、さらに放電遅れの抑制と壁電荷保持力の維持を両立した点において、例えば特許文献３、４および５等の従来技術にはなかった有用な効果を奏するものである。すなわち、本願発明者らは、従来では明確に講じられていなかった放電バラツキや放電遅れの抑制と壁電荷保持力の維持との両立に対する課題認識のもとに鋭意検討を重ね、これを効果的に解決すべく上記構成を見出したものである。【００４２】  次に、実施例と性能比較実験を行い、その結果得られたデータについて説明する。
＜実施例と効果の確認実験＞
図３は、保護層の組成と放電遅れ時間のバラツキ（放電バラツキ）の相対大きさを示すグラフである。当図では、従来のＭｇＯのみからなる保護層（比較例１）の放電バラツキを１００％とし、これ対する以下の構成の保護層に関するデータを示している。
Ｓｉ添加保護層（比較例２）；ＭｇＯに１００質量ｐｐｍでＳｉを添加したもの
Ｓｉ＋Ｈ添加保護層（実施例１）；ＭｇＯに１００質量ｐｐｍでＳｉを添加し、且つＨを１０００質量ｐｐｍで添加したもの
Ｈ添加保護層（実施例２）；ＭｇＯにＨを１０００質量ｐｐｍで添加したもの
当図３のデータからは、まずＭｇＯに対してＳｉのみを比較的少ない量で添加してなる保護層（比較例２）は、放電バラツキの値が１１４％と大きくなり、かえって性能が劣化するので望ましくないと思われる。この比較例２は前述した特許文献７に相当する構成であり、このデータから当該特許文献３の技術では、実際には良好な画像表示性能が得られにくいことが分かる。【００４３】  一方、ＭｇＯに所定量のＳｉおよびＨを添加した実施例１（実施の形態１）では、比較例１に比べて放電バラツキが３１％程度までに抑えられ、複数セルにおける放電遅れ時間が平均化される効果があることが確認できる。
さらに、実施の形態１とは別に、ＭｇＯに対してＨのみを厳密に規定した量で添加して保護層を構成しても（実施例２）、比較例１に比べて放電バラツキを相対値で５４％程度にまで低減できる効果が得られ、本発明の効果が十分得られることも確認できる。【００４４】  次に示す図４は、ＭｇＯのみからなる従来の保護層（比較例ａ、前記比較例１と同じ）と、これに所定量のＳｉを添加した比較例ｂ、ｃ、およびＭｇＯにＨ或いはこれに加えてＳｉを所定量添加してなる実施例ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈの放電バラツキの強度を示す。
当図４に示される実施例および比較例の中では、Ｓｉを１００質量ｐｐｍで含み、且つＨを１０００質量ｐｐｍで含むＭｇＯからなる保護層（実施例ｆ）が、最も放電バラツキの抑制効果を得られる構成であって、当該実施例ｆを基本構造として、Ｓｉの含有量を増加させるに従い、放電バラツキが大きくなる傾向が確認できる（実施例ｇ、ｈ）。したがって、本発明において比較例ａよりも高い性能を得るためには、ＭｇＯに対して含まれるＨ或いはこれに加えてＳｉの含有量を適切に規定しなければならない。この具体的な規定範囲については後述する。【００４５】  以上の実験結果から明らかなように、本発明の構成によれば、従来に比べて放電バラツキの程度を従来より緩和し、その程度を均一化する効果が望める。これにより、例えアドレス期間において放電遅れが発生したとしても、アドレスパルスの印加タイミングを当該放電遅れ時間に合わせて遅延させる、もしくはパルス幅を設定することによって、確実にアドレッシングを行うことが可能となり良好な画像表示性能を得ることができるものである。【００４６】  次に図５は、保護層の組成と放電遅れ（相対値）および壁電荷保持力指数を示すグラフである。当図では、画像品質が実用上問題ないレベルであるときの放電遅れおよび壁電荷保持力指数を１とし、放電遅れは１以下、壁電荷保持力指数は１以上を画像品質許容範囲とした。つまり放電遅れ＜１、且つ壁電荷保持力指数＞１を満たすものが良品であると言うことができる。そこで図５において、以下の構成の保護層に関するデータを示す。
従来のＭｇＯ（比較例１）；不純物添加を行っていないＭｇＯ
Ｈ添加ＭｇＯ（比較例２）；ＭｇＯに２０００質量ｐｐｍでＨを添加したもの
Ｈ＋Ｇｅ添加ＭｇＯ（実施例１）；ＭｇＯに５０質量ｐｐｍでＧｅを添加し、且つＨを２０００質量ｐｐｍで添加したもの
Ｇｅ添加ＭｇＯ（１）（実施例２）；ＭｇＯにＧｅを５０質量ｐｐｍで添加したもの
Ｇｅ添加ＭｇＯ（２）（比較例３）；ＭｇＯにＧｅを１０００質量ｐｐｍで添加したもの
図５のデータからは、まずＭｇＯに対してＨのみを添加してなる保護層（比較例２）は、放電遅れが抑制されているが、壁電荷保持力に関しては低下していることがわかる。したがって、この構成の保護層ではかえって性能が劣化するので望ましくないと考えられる。この比較例２は前述した特許文献４に相当する構成であり、このデータから当該特許文献４の技術では、実際には良好な画像表示性能が得られにくいことが分かる。
一方、ＭｇＯに所定量のＨおよびＧｅを添加した実施例１（実施の形態１）では、放電遅れが画像表示に対して最適な範囲内に収まっており、さらに壁電荷保持力についても実用上問題がないことがわかる。【００４７】  また、実施の形態１とは別に、ＭｇＯに対してＧｅのみを厳密に規定した量で添加して保護層を構成しても（実施例２）、本発明の効果が十分得られることも確認できる。
ところが、ＭｇＯに１０００質量ｐｐｍのＧｅのみを添加してなる保護層（比較例３）の場合では、図５から分かるように放電遅れが良好な画像を得るための許容範囲を超えている。これはアドレスパルスが印加されている間にアドレス放電が発生する確率が低下していることを意味しており、その結果書き込み不良が発生し易くなる。【００４８】  以上の実験結果から明らかなように、本発明の構成によれば、壁電荷保持力を維持したまま放電遅れを画像表示に最適な範囲内に制御することが可能となる。その結果、アドレス期間における書き込み不良の発生を防いで良好な画像表示性能を得ることができる。なお、本発明において必要なＨとＧｅの添加量については後述することにする。
次に、放電バラツキが異なる保護層１５について、駆動時のカソードルミネッセンスを測定し、保護層に特有の発光スペクトルと放電バラツキの関係を検討した。カソードルミネッセンス（ＣＬ）法とは、試料に電子線を照射したときにそのエネルギー緩和過程としての発光スペクトルを検出し、これにより試料（保護層）中の欠陥の存在とその構造等の情報を得る分析法である。【００４９】  図６は４種類の試料についてのカソードルミネッセンス測定に係る当該実験結果のデータを示すものであって、横軸に発光波長をとり、縦軸に発光強度をとって両者の関係を示すグラフである。試料の区別は上から順に以下の通りである。
試料Ａ；（ＭｇＯ＋Ｓｉ＋Ｈ）、実施例
試料Ｂ；（ＭｇＯ＋４００質量ｐｐｍのＨ）
試料Ｃ；（ＭｇＯのみ）
試料Ｄ；（ＭｇＯ＋１０００質量ｐｐｍのＳｉ）
なお、測定条件は以下の通りである。【００５０】  電子線加速電圧；５ｋＶ
フィラメント電流密度；２．４×１０８（Ａ／ｃｍ２）
当該図６では試料Ａ〜Ｄの順に、放電バラツキの相対値が３１、７４、１００、１８４となっており、各保護層のスペクトル波形が示されている。各スペクトルには、ほぼ３つのピーク（それぞれ発光波長約４１０ｎｍ、約５１０ｎｍ、および約７４０ｎｍ程度）が観察される。各ピークの波長の値は保護層のバンドギャップ内に存在する欠陥準位のエネルギーと相関関係にある。この関係により、発光波長約７４０ｎｍのピークが大きいほど保護層から放出される放電に寄与する電子の数が多く、且つ、放電バラツキを抑える効果が望めることが分かる。【００５１】  なお、各波形が示す発光強度は各曲線内においてその相対値に意味を有するものであって、その絶対値に特別な意味は存在しない。
実施例（試料Ａ、Ｂ）の保護層では、前記発光波長のすべてにおいて、明確なピークが現れている。特に発光波長約７４０ｎｍのピークが他の試料（Ｃ、Ｄ）に比べて大きいことが分かる。このことから、保護層のＭｇＯに例えＳｉが含まれていても、それが適量でなければ保護層として良好な効果は得られにくいことが推測される。同様のことはＨを含む保護層についても考えられる。【００５２】  次に図７にカソードルミネッセンス測定に係る保護層の放電バラツキと、発光波長約４１０ｎｍのピーク強度に対する発光波長約７４０ｎｍのピークの相対面積強度との関係を示す。横軸の放電バラツキの小さい値から順に、試料Ａ〜Ｄのデータを示す。
この図７における試料Ａ、Ｂの相対面積強度からわかるように、従来構成（試料Ｃ、Ｄ）より放電バラツキを小さくするには、前記相対面積強度の値が０．６以上１．５以下であることが好ましい。相対面積強度が１．５以上になると、保護層のキャリア濃度が増加しすぎて絶縁抵抗が低下し、壁電荷の保持力が低下してしまうということが予想され、好ましくない。【００５３】  なお波長には多少のバラツキがあるため、実際には７２０ｎｍ以上７７０ｎｍ以下の波長領域に生じる発光ピーク強度を第一強度、３００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長領域に生じる発光ピーク強度を第二強度とするとき、前記発光ピーク面積による前記第一強度の前記第二強度に対する相対面積強度が０．６以上１．５以下とするのが望ましい。
次に図８にカソードルミネッセンス測定に係る保護層の放電開始電圧と、発光波長約４１０ｎｍのピーク強度に対する発光波長約５１０ｎｍのピークの相対面積強度との関係を示す。具体的な試料の区別は横軸の放電開始電圧の小さい値から順に以下の通りである。
試料Ｅ；（ＭｇＯ＋５０質量ｐｐｍのＧｅ＋１２００質量ｐｐｍのＨ）
試料Ｆ；（ＭｇＯ＋５０質量ｐｐｍのＧｅ）
試料Ｇ；（ＭｇＯ＋１２００質量ｐｐｍのＨ）
試料Ｈ；（ＭｇＯのみ、従来構成）
なお、測定条件は以下の通りである。【００５４】  電子線加速電圧；５ｋＶ
フィラメント電流密度；６．３×１０５（Ａ／ｃｍ２）
ここで図６、７で示した測定条件と電流密度が異なるのは、図８では別の装置で測定を行っており、電子線のスポット径が大きく異なることによるものである。
この図８からわかるように前記相対面積強度の値が０．９以上であれば、従来構成（試料Ｄ）より放電開始電圧が低くなる。なお波長には多少のバラツキがあるため、実際には４５０ｎｍ以上６００ｎｍ未満の波長領域に生じる発光ピーク強度を第二強度とするとき、前記第二強度の前記第三強度（３００ｎｍ以上４５０ｎｍ未満の波長領域に生じる発光ピーク強度）に対する相対面積強度が０．９以上とするのが望ましい。【００５５】  さらに本発明では、保護層は、前記相対面積強度が０．９以上であれば、ＧｅとＨの組み合わせ、若しくはＧｅのみを添加物とする構成によっても、上記と同様の効果が奏されることが分かっている。
具体的には、１０質量ｐｐｍ以上３００質量ｐｐｍ以下のＧｅに対してＨをＭｇＯに分散させてなる保護層、若しくは、１０質量ｐｐｍ以上３００質量ｐｐｍ未満のＧｅのみをＭｇＯに分散させてなる保護層のいずれかとすることができる。このようなＭｇＯに適量のＧｅを添加する構成の実施例としては、図５の実施例２に具体的なデータが示されている。【００５６】  次に、本発明において必要なＨとＳｉの添加量について具体的に説明する。
＜ＭｇＯに対するＨとＳｉの添加量について＞
次に、本願発明者らが本発明の効果を有効に得られる保護層の成分について検討した結果を示す。【００５７】  ここで、保護層１５中のＳｉの含有量は二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ；Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｉｏｎ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）によって調べることができる。
一方、上記保護層１５中のＨの含有量については、Ｈ前方散乱法（ＨＦＳ；Ｈｙｄｒｏｇｅｎ  Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｓｃａｔｔｉｎｇ）によって調べることができる。【００５８】  上記のように、ＨとＳｉの添加量を変えて、放電バラツキを調査したところ、ＭｇＯに対し、ＳｉとＨをともに含む構成の保護層においては、その当該Ｓｉの添加量範囲は、２０質量ｐｐｍ以上１００００質量ｐｐｍ以下が望ましいことが分かった。
さらに、Ｓｉ含有量が５０質量ｐｐｍ以上１０００質量ｐｐｍ以下の範囲であれば、特に放電バラツキを抑える効果が得られやすいことがわかった。すなわち、図４の実施例ｆ、ｇ、ｈでは、それぞれＳｉ添加量が１００質量ｐｐｍ、５００質量ｐｐｍ、１０００質量ｐｐｍであるが、放電バラツキが少ないことが分かる。これにより、Ｓｉの添加量については、５０質量ｐｐｍ以上１０００質量ｐｐｍ以下の範囲であれば、放電バラツキが小さいと思われる。【００５９】  なおＳｉ含有量が２０質量ｐｐｍより少ない場合では、放電遅れ抑制効果が非常に小さくなってしまうことが分かった。反対に、Ｓｉ含有量が５０００質量ｐｐｍより大きくなると、放電バラツキが極端に大きくなるとともに、Ｘ線回折測定などの結果から保護層の結晶性にも悪影響を及ぼすことが明らかになった。
一方、ＨＦＳに基づき調査したところ、上記保護層の構成において珪素とともに添加すべき水素の添加量範囲としては、３００質量ｐｐｍ以上１００００質量ｐｐｍ以下の範囲が望ましいことが分かった。【００６０】  なおＳｉ含有量が２０質量ｐｐｍより少ない場合では、放電遅れ抑制効果が非常に小さくなってしまうことが分かった。反対に、Ｓｉ含有量が５０００質量ｐｐｍより大きくなると、放電バラツキが極端に大きくなるとともに、Ｘ線回折測定等の結果から保護層の結晶性にも悪影響を及ぼすことが明らかになった。
さらに、Ｈ含有量が１０００質量ｐｐｍ以上２０００質量ｐｐｍ以下の範囲であれば、特に放電遅れの発生を抑制する効果が得られ易く、好適であることが分かった。【００６１】  また、この場合において、Ｈ含有量が３００質量ｐｐｍより小さくなると、Ｈの添加効果が非常に小さくなるので望ましくない。反対に、Ｈの添加量が１００００質量ｐｐｍより大きくなると、保護層のキャリア濃度が増加しすぎて絶縁抵抗が低下し、壁電荷の保持力が低下してしまうので、これも望ましくない。
さらに本発明の保護層は、図４の実施例ｄ、ｅのように、ＭｇＯに適量のＨを添加する構成によっても上記ＳｉとＨを所定量含む保護層と同様の効果を得ることができる。【００６２】  以上のデータから、ＭｇＯにＳｉとともに添加するＨ原子の量としては、３００質量ｐｐｍ以上１００００質量ｐｐｍ以下の範囲にあることが好ましいことが分かった。
次に、本発明において必要な保護層へのＨとＧｅの添加量について具体的に説明する。
＜ＭｇＯに対するＨとＧｅの添加量について＞
次に、本願発明者らが本発明の効果を有効に得られる保護層の成分について検討した結果を示す。【００６３】  ここで、保護層１５中のＧｅの含有量は二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ；Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｉｏｎ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）によって調べることができる。
一方、上記保護層１５中のＨの含有量については、Ｈ前方散乱法（ＨＦＳ；Ｈｙｄｒｏｇｅｎ  Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｓｃａｔｔｉｎｇ）によって調べることができる。【００６４】  まずＳＩＭＳに基づき調査したところ、ＭｇＯに対し、ＧｅとＨをともに含む構成の保護層においては、その当該Ｇｅの添加量範囲は、１０質量ｐｐｍ以上５００質量ｐｐｍ未満が望ましいことが分かった。
さらに、Ｇｅ含有量が２０質量ｐｐｍ以上１００質量ｐｐｍ以下の範囲であれば、特に画像表示品質が優れていることがわかった。【００６５】  なおＧｅ含有量が１０質量ｐｐｍより少ない場合では、壁電荷保持力を維持する効果が非常に小さくなってしまうことが分かった。反対に、Ｇｅ含有量が５００質量ｐｐｍより大きくなると、放電遅れが極端に大きくなるとともに、Ｘ線回折測定等の結果から保護層の結晶性にも悪影響を及ぼすことが明らかになった。
一方、ＨＦＳに基づき調査したところ、上記保護層の構成においてＧｅとともに添加すべきＨの添加量範囲としては、３００質量ｐｐｍ以上１００００質量ｐｐｍ以下の範囲が望ましいことが分かった。【００６６】  さらに、Ｈ含有量が１０００質量ｐｐｍ以上２０００質量ｐｐｍ以下の範囲であれば、特に放電遅れの発生を抑制する効果が得られ易く、好適であることが分かった。
また、この場合において、Ｈ含有量が３００質量ｐｐｍより小さくなると、Ｈの添加効果が非常に小さくなるので望ましくない。反対に、Ｈの添加量が１００００質量ｐｐｍより大きくなると、保護層のキャリア濃度が増加しすぎて絶縁抵抗が低下し、壁電荷の保持力が低下してしまうので、これも望ましくない。【００６７】  尚、ここまでの実施例として、ＭｇＯにＨと、これに加えてＳｉ若しくはＧｅを添加してなる保護層について言及したが、本発明ではこの他、ＭｇＯにＨのみを加え、且つ当該Ｈ原子の添加量を３００質量ｐｐｍ以上１００００質量ｐｐｍ以下の範囲に設定する構成を取ることもできる。
さらに、ＭｇＯにＨのみを添加する保護層の構成においては、Ｈ原子の添加量は３００質量ｐｐｍ以上１５００質量ｐｐｍ未満の範囲に設定するのが望ましいことが別の実験データにより分かっている。
＜ＰＤＰの製造方法＞
ここでは実施の形態１のＰＤＰ１の製造方法について、本願発明の保護層の形成方法も含めて一例を説明する。【００６８】  （フロントパネルの作製）
厚さ約２．６ｍｍのソーダライムガラスからなるフロントパネルガラスの面上に、表示電極を作製する。ここでは印刷法によって表示電極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。
まず、ＩＴＯ（透明電極）材料を所定のパターンでフロントパネルガラス上に塗布する。これを乾燥させる。一方、金属（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作製する。これを前記透明電極材料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上にバスラインが形成される。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を細線化することが可能である。なお、このバスラインの金属材料としては、この他にＰｔ、Ａｕ、Ａｇ、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。【００６９】  また、前記電極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。
次に、形成した表示電極の上から、軟化点が５５０℃〜６００℃の酸化鉛系あるいは酸化ビスマス系の誘電体ガラス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、誘電体層を形成する。【００７０】  次に、誘電体層の表面に、所定の厚みの保護層をＥＢ（電子ビーム）蒸着法を用いて成膜する。このように本発明における適量のＳｉまたはＧｅを含有する保護層１５は電子ビーム蒸着法によって得ることができる。
成膜に用いる蒸着源としては、例えばペレット状のＭｇＯに対し、ペレット状または粉末状のＳｉ化合物またはＧｅ化合物を混合したものを用いるか、粉末状のＭｇＯと粉末状のＳｉ化合物またはＧｅ化合物とを混合したもの、あるいはその混合物の焼結体を用いる。上記Ｓｉ化合物およびＧｅ化合物の濃度はそれぞれ２０〜１００００質量ｐｐｍおよび５〜７００質量ｐｐｍとする。そして、酸素雰囲気中において、ピアス式電子ビームガンを加熱源として、上記蒸着源を加熱し所望の膜を形成する。ここで、成膜時の電子ビーム電流量、酸素分圧量、基板温度等は成膜後の保護層の組成には大きな影響を及ぼさないため、任意設定で構わない。【００７１】  いったんＭｇＯの膜を成膜したのち、当該膜についてＨを含む雰囲気下でプラズマ処理を行う。例えば、Ｈ原子のドープ処理チャンバ内で基板をヒーターにより１００〜３００℃に加熱し、真空度が１×１０−４〜７×１０−４Ｐａになるまでチャンバ内を排気する。その後、真空度が６×１０−１Ｐａになるように調圧しながらＡｒガスを導入する。次いでＨ２ガスを１×１０−５〜３×１０−５ｍ３／ｍｉｎの流量で導入しながら、高周波電源により、１３．５６ＭＨｚの高周波を印加してＨ原子のドープ処理チャンバ内に放電を発生させる。【００７２】  そして、この放電によりＨ原子を励起させてプラズマを発生させ、基板に成膜されている保護層１５を励起したＨに１０分間程度曝すことにより、保護層１５のＨ原子のドープ処理を行う。
なお、上述した成膜方法としては電子ビーム蒸着法に限らず、スパッタ法、イオンプレーティング法などでもよい。【００７３】  以上でフロントパネルが作製される。
（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、厚さ約５μｍのアドレス電極を形成する。ここで、作製するＰＤＰ１を例えば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つのアドレス電極の間隔を０．４ｍｍ程度以下に設定する。【００７４】  続いて、アドレス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ガラスペーストを厚さ約２０〜３０μｍで塗布して焼成し、誘電体膜を形成する。
次に、誘電体膜と同じ鉛系ガラス材料を用いて、誘電体膜の上に、隣り合うアドレス電極の間毎に高さ約６０〜１００μｍの隔壁を形成する。この隔壁は、例えば上記ガラス材料を含むペーストを繰り返しスクリーン印刷し、その後焼成して形成できる。なお、本発明では隔壁を構成する鉛系ガラス材料にＳｉ成分が含まれていると、保護層のインピーダンス上昇を抑制する効果が高まるので望ましい。このＳｉ成分はガラスの化学組成に含まれていても、ガラス材料に添加してもよい。また蒸気圧の高い不純物（Ｎ、Ｈ、Ｃｌ、Ｆ等）の添加物は、ＭｇＯの成膜時に気相中にガス状に適量添加してもよい。【００７５】  隔壁が形成できたら、隔壁の壁面と、隔壁間で露出している誘電体膜の表面に、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し、これを乾燥・焼成してそれぞれ蛍光体層とする。
ＲＧＢ各色蛍光の化学組成は、例えば以下の通りである。
赤色蛍光体；Ｙ２Ｏ３；Ｅｕ３＋
緑色蛍光体；Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ
青色蛍光体；ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋
各蛍光体材料は、平均粒径２．０μｍのものが使用できる。これをサーバー内に５０質量％の割合で入れるとともに、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２０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２１〜２３を形成する。【００７６】  以上でバックパネルが完成される。
なおフロントパネルガラスおよびバックパネルガラス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、これ以外の材料でもよい。
（ＰＤＰの完成）
作製したフロントパネルとバックパネルを、封着用ガラスを用いて貼り合わせる。その後、放電空間の内部を高真空（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。【００７７】  以上でＰＤＰ１が完成する。
続いて、ＰＤＰの製造方法に関し、上記と別の保護層の成膜方法例について実施形態を説明する。
＜別の成膜例１＞
本成膜例１では、まずＭｇＯを主成分とし、これに所定のＳｉまたはＧｅを含有する膜を上記実施の形態１で述べた方法を用いる。【００７８】  続いて、当該膜にＨ原子のドープ処理を施す手法として、Ｈイオンの発生手段を用い、これによりＨイオンを膜表面に照射する。
このときの設定条件としては、例えばＨ原子のドープ処理チャンバ内で基板をヒーターにより１００〜３００℃に加熱するとともに、真空度が１×１０−４〜７×１０−４Ｐａになるまでチャンバ内を排気する。【００７９】  その後、Ｈボンベに連結されたイオン銃からＨイオンを基板に成膜されている保護層１５に照射することにより、保護層１５のＨ原子のドープ処理を行う。Ｈの流量は１×１０−５〜３×１０−５ｍ３／ｍｉｎの範囲に設定する。
＜別の成膜例２＞
本成膜例２では、まずＭｇＯからなる膜を上記実施の形態１で述べた方法で形成する。そしてチャンバー内に載置し、Ｈを含む雰囲気下でプラズマ処理を行うとともに、Ｓｉ化合物またはＧｅ化合物を混合した蒸着源を電子ビームガンによって加熱する。これにより、ＨおよびＳｉまたはＧｅを含む保護層が形成できる。
＜別の成膜例３＞
本成膜例３では、ＭｇＯからなる膜を上記実施の形態１で述べた方法で形成する。そしてチャンバー内に載置するとともに、Ｈボンベに連結されたイオン銃からＨイオンを基板に照射しながら、Ｓｉ化合物またはＧｅ化合物を混合した蒸着源を電子ビームガンによって加熱する。この方法によっても、ＨおよびＳｉを含む保護層が形成できる。
＜その他の事項＞
本発明のガス放電表示パネルにおける保護層の成膜方法としては、上記各実施の形態に限定するものではなく、その他の方法、例えばスパッタ法、イオンプレーティング法等を利用してもよい。
＜実施の形態２＞
図９は、実施の形態２におけるＰＤＰのフロントパネル周辺の構成を示す断面概念図である。当該ＰＤＰは、基本的な構成は前記実施の形態１と同様であるが、保護層１５の構成が異なる。本実施の形態２では、保護層１５として、第１の保護膜１５１はその膜中に、真性の第２の保護膜１５２より不純物（Ｈ，Ｃｌ，Ｆ等のＭｇＯにダングリングボンド；ｄａｎｇｌｉｎｇ  ｂｏｎｄを形成して活性化させる能力を持つもの）を多く含んで成膜形成されており、その上に第２の保護膜１５２が積層形成された構成を有することを特徴とする。ここで第１の保護膜１５１の膜厚は約６００ｎｍ、第２の保護膜１５２の膜厚は約３０ｎｍとすることができる。【００８０】  こうして、従来よりも活性化された第１の保護膜１５１は、若干、製造プロセス中において混入した炭素等の不要な成分を含むガスが吸着し易くはなるが、２次電子放出係数γを従来の値よりもさらに向上させる保護層となり、結果的に性能の向上を期待できる。すなわち第１の保護膜１５１は、Ｈ等の不純物を多くドープしたＭｇＯ膜として活性化されて形成されるので、従来のＭｇＯからなる保護層よりも２次電子放出効率がさらに向上し、放電開始電圧をさらに下げることができる。【００８１】  上記により、保護層１５として、第１の保護膜１５１と、その表面全体に積層された第２の保護膜１５２とを備え、かつ第１の保護膜１５１は第２の保護膜１５２より不純物を多く含んでいるように構成することにより、大気中のプロセスにおける保護層１５への不要な成分を含むガスの吸着を低減し、かつ、放電開始電圧を大幅に低減して駆動マージンを広くし、黒ノイズの発生が無く表示品質や信頼性を高めたＰＤＰとすることができる。【００８２】  実際に本実施の形態２の実施例を用いた実験結果によれば、当該ＰＤＰは、保護層１５の有する２次電子放出効率が、従来の１層構成の保護層や、２層構成である上記特許文献１の保護層よりもさらに向上して、２次電子放出係数γは約０．３の値を有しており、放電開始電圧が従来値の１８０Ｖに対して約１２０Ｖと大幅に下げることができ、駆動マージンが拡大することが確認できた。【００８３】  また、上記保護層を有するＰＤＰは、放電セルの放電開始電圧のバラツキも低減して黒ノイズの表示不良が激減することも明らかにされた。
本実施の形態２に係る別の確認実験について以下に説明する。図１２は、前記保護層のＭｇＯ膜に制御して不純物を導入した構成（保護層１とする。）の大気放置での水分の吸着量を調査したＸＰＳデータの結果である。当図１２では、比較のために不純物を導入していない純度の高いＭｇＯ膜（保護層２とする。）を用い、これらの保護層を大気放置し、或いはた５００℃で２時間、大気中で熱処理を行った。【００８４】  この図１２から明らかなように、不純物を導入した保護層１の水分吸着量は、不純物を導入していない保護層２に比べて多いことがわかる。
このことから、本発明での効果を充分ＰＤＰの性能に反映させるためには、ここで示したガス吸着の課題を以下に示す実施例によって、より上記に述べた発明を有効にかつ安定して実現できるものと考えられる。
（製造方法について）
本実施の形態２における保護層１５の製造工程例を説明する。【００８５】  大まかには、スパッタリング法（本実施の形態１における方法）や電子ビーム蒸着法あるいはＣＶＤ法を用い、誘電体層１４の表面全体にＭｇＯからなる第１の保護膜１５１を成膜形成した後、第１の保護膜１５１の表面全体を覆うように、高純度なＭｇＯの金属酸化物により第２の保護膜１５２が積層形成することにより構成される。
（ａ）
まず、フロントパネルガラス１１表面に表示電極１２、１３を配設し、これを覆うように誘電体層１４を形成する。
（ｂ）
その後、スパッタリング装置を用い、プラズマ状態のＡｒイオンを、ＭｇＯターゲットにスパッタリングすることで、第１の保護膜１５１を膜厚約６００ｎｍで誘電体層１４の表面上に成膜形成する。【００８６】  この製造プロセス（ｂ）において、上記Ａｒガス中にＨ２ガスを導入しながら成膜形成することにより、第１の保護膜１５１には不純物としてのＨがドープされる。これにより第１の保護膜１５１となるＭｇＯ膜はいわゆるダングリングボンドを形成して活性化され、２次電子放出係数γがこれ以外の保護層領域（或いは従来構成の保護層）よりも向上する。【００８７】  ここで「ダングリングボンド」とは、膜表面付近あるいは内部のある種の格子欠陥（ここでは酸素欠損）を囲む原子群がもつ不飽和結合或いは未結合手をいい、ここには電子や製造プロセス中の炭素等の不純物ガス原子が捕獲吸着されやすい。なお、第１の保護膜１５１中のＨ不純物の含有量は、１×１０１８〜２３／ｃｍ３の範囲が望ましく、不純物ドープ量が少な過ぎると２次電子放出係数γが従来レベルの値となり、多過ぎると膜抵抗が低くなり過ぎて書き込みデータの壁電荷を保持することが困難となるため注意が必要である。
（ｃ）
次に、スパッタリング装置中で、Ａｒガスにより高純度ＭｇＯターゲットをスパッタリングし、真性のＭｇＯ膜による第２の保護膜１５２を膜厚約３０ｎｍで成膜形成する。この方法によれば、形成された第２の保護膜１５２は、プロセス中における不要な成分を含むガス吸着を低減する膜とすることができ、上記の如く形成された第１の保護膜１５１に吸着した不純物ガスによる炭素等の吸着不純物をも覆ってカバーすることにより、パネル間隙中に放出される不純物ガスの放出量を大幅に減少させることが可能である。【００８８】  具体的には製造プロセス中において、排気工程時における不要な成分を含むガスの放出量は、従来の方法と比較して約１／５程度に低減され、大気中のプロセスによる保護層への不要な成分を含むガスの吸着は大幅に低減し、パネル封着時の排気時間を約１／２にまで短縮させることができた。
また、上記により、第１の保護膜の表面全体に、第２の保護膜を成膜形成することにより、ＰＤＰ製造の封着排気工程時における排気時間を短縮して製造コストを低減し、かつ駆動電圧を下げて駆動回路コストを低減したＰＤＰの製造方法とすることも期待できる。
なお、上記において、第１の保護膜に混入される不純物はＨとして説明したが、同様にダングリングボンドを形成できるＣｌ、Ｆなどや、それらの組み合わせの不純物であっても構わない。これらのガスをＡｒガス中に混入しながら成膜することができる。【００８９】  また、上記において、第１の保護膜の膜厚を約６００ｎｍ、第２の保護膜の膜厚を約３０ｎｍとして説明したが、第１の保護膜および第２の保護膜の膜厚を、１０ｎｍ〜１μｍの範囲内でそれぞれ調整しても構わない。望ましくは、ＰＤＰ封止完成後、放電の初期段階において、第２の保護膜は放電によりスパッタ除去されるように、第１の保護膜に比して、第２の保護膜は１０ｎｍ〜１００ｎｍの薄い膜であることが好ましい。１０ｎｍ程度の薄い膜の場合、当該膜は所定領域に一面に形成することができるが、この膜厚範囲を外れると、島状の成膜状態となることがある。
＜実施の形態３及び４＞
図１０は、実施の形態３における放電セルの模式的なフロントパネル周辺構成を示す断面図（図１０（ａ））および平面概念図（図１０（ｂ））である。【００９０】  当図に示されるように、実施の形態３では、ともにＢａＯをベース材料としてなる保護層１５の第２の保護膜１５３が、第１の保護膜１５１の表面において、ストライプ状に形成されている点に特徴を有する。当該ストライプ状の第２の保護膜１５３は、表示電極１２、１３の幅Ｗに対する面積率が３０％程度になるように設定されている。
一方、図１１は、実施の形態４における放電セルの模式的なフロントパネル周辺構成を示す断面図（図１１（ａ））および平面概念図（図１１（ｂ））である。本実施の形態４の特徴は、誘電体層１４の表面においてＢａＯからなる第１の保護膜１５１が形成されており、且つ、当該第１の保護膜１５１がフェンス状に放電空間に対して露出するように、第２の保護膜１５４が順次積層されている点である。当該フェンス状の第２の保護膜１５４は、表示電極１２、１３の幅Ｗに対する面積率が８０％程度になるように設定されている。【００９１】  第１の保護膜の膜厚は１０ｎｍ〜１μｍの範囲内で設定でき、例えば約６００ｎｍに設定することができる。一方、第２の保護膜の膜厚は、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の厚みの薄い膜とすることができる。
ここで第１の保護膜１５１には、不純物としてＳｉが１×１０１８〜２３／ｃｍ３の濃度範囲でドープされている。このドープ材料は、Ｓｉの他、Ｈ，Ｃｌ，Ｆ、Ｇｅ、Ｃｒのうち１種以上を用いることも可能である。【００９２】  なお、第１の保護膜および第２の保護膜は、それぞれＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＭｇＮＯおよびＺｎＯのうちの少なくとも１種を含んだ金属酸化物材料をベース材料として作製できる。
このような構成の実施の形態３及び４によれば、駆動時において高い純度を持つ第２の保護膜１５３、１５４が伝導帯付近まで電子が励起されて活性化され、高い２次電子放出効率が発揮される。そして、前記Ｓｉ等がドープされた第１の保護膜１５１により、当該保護層中の不要なガス成分の混入が低減されており、当該ガス成分が放電空間中に放出する量の低減が実現できる。これにより保護層１５全体として、高い機能が発揮されることとなる。【００９３】  ここで、実施の形態３の構成を持つ実施例を用いた実験結果においても、上記実施の形態１及び２とほぼ同様の効果が奏されるほか、本実施の形態３の保護層１５は２次電子放出係数γが従来よりもさらに向上して約０．３２の値を有していることがわかった。これにより、放電開始電圧が従来値の１８０Ｖに対して約１１５Ｖと大幅に下げることができ、駆動マージンが拡大したのが確認された。【００９４】  また、実施の形態４の実施例を用いた測定実験においても、実施の形態３の実施例とほぼ同様の優れた効果が確認された。
（製造方法について）
（ａ）
誘電体層１４を形成した後、大気に曝すことなく、スパッタリング装置中でＢａＯ膜を成膜する。このように大気を遮断してＢａＯ膜を成膜することで、当該膜にＣＯ２、Ｈ２Ｏ等の不要なガスが混入するのを防止することができる。【００９５】  ここではメタルマスク（図示省略）を介してスパッタリング装置中で、Ａｒガス中で高純度ＭｇＯターゲットをスパッタリングし、真性のＢａＯ膜を成膜形成する。
そして、プラズマ状態のＡｒイオンを、Ｓｉを混入したＢａＯターゲットにスパッタリングする。これにより、第１の保護膜１５１を誘電体層１４の表面上に約６００ｎｍの膜厚で成膜形成する。【００９６】  ここで、Ｓｉ不純物の含有量は、１×１０１８〜２３／ｃｍ３の範囲が望ましい。当該不純物のドープ量が少な過ぎると２次電子放出効率が従来と同程度となり、多過ぎると膜抵抗が低くなり過ぎて書き込みデータである壁電荷を保持することが困難となる。この調節によって、従来よりも活性化されたＢａＯ膜による第１の保護膜１５１は、製造プロセス中の炭素等の不要な不純物ガスを吸着し易くはなるが、ＭｇＯよりも２次電子放出効率をさらに向上させる保護層となる。
（ｂ）
続いて、前記第１の保護膜１５１表面において、所定のパターンで第２の保護膜１５３、１５４を形成する。これは例えば、所定のパターニングが施されたメタルマスク（図示省略）を介し、スパッタリング装置中で、Ａｒガス中で高純度のＭｇＯターゲットをスパッタリングして行う。【００９７】  そして、真性のＭｇＯ膜の第２の保護膜１５３、１５４を膜厚約５０ｎｍで成膜形成する。ここで第２の保護膜１５３、１５４は、表示電極１２（幅Ｗ）下に占めるその面積の割合として、所定の面積率となるように成膜する。
なお、第２の保護膜１５４については、１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下の範囲の膜厚で島状に不規則に形成することもできる。【００９８】  また、上記により、保護層として、第１の保護膜と、表示電極下の第１の保護膜の少なくとも一部表面が露出するように、第２の保護膜を積層し成膜形成することにより、ＰＤＰ製造の封着排気工程時における排気時間を短縮して製造コストを低減し、かつ駆動電圧を下げて駆動回路コストを低減したＰＤＰの製造方法とすることができる。
また、上記において、保護層は、スパッタリング法で形成したが、その他に電子ビーム蒸着法、ＣＶＤ法、あるいはこれらを組み合わせて成膜しても構わない。少なくとも、第１の保護膜はスパッタリング法で成膜する方が好ましく、保護層の２次電子放出効率や耐スパッタ性をさらに向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９９】  本発明のガス放電表示パネルは、大型のテレビジョンや高精細テレビジョンあるいは大型表示装置など、映像機器産業、宣伝機器産業、産業機器やその他の産業分野に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】［図１］実施の形態１におけるＰＤＰの構成を模式的に示す断面斜視図である。
［図２］ＰＤＰの駆動プロセス例を示す図である。
［図３］保護層の組成と放電バラツキとの関係を示すグラフ図である。
［図４］保護層の組成と放電バラツキとの詳細な関係を示すグラフ図である。
［図５］保護層の組成と放電遅れおよび壁電荷保持力指数との関係を示すグラフ図である。
［図６］カソードルミネッセンスによる発光波長と発光強度との関係を示すグラフ図である。
［図７］放電バラツキとカソードルミネッセンスによる発光強度との関係を示すグラフ図である。
［図８］放電開始電圧とカソードルミネッセンスによる発光強度との関係を示すグラフ図である。
［図９］実施の形態２におけるＰＤＰの保護層周辺の断面概念図である。
［図１０］（ａ）は実施の形態２における放電セルの前面板の構成を示す断面概念図であり、（ｂ）は（ａ）の平面概念図である。
［図１１］（ａ）は実施の形態２における別の実施例の前面板の構成を示す断面概念図であり、（ｂ）は（ａ）の平面概念図である。
［図１２］保護層の大気放置における吸着量の違いを示した図である。
【符号の説明】
【０１０１】  １    ＰＤＰ
１０  フロントパネル
１１  フロントパネルガラス
１２  走査（スキャン）電極
１３  維持（サステイン）電極
１４，１９  誘電体層
１５  保護層
１６  バックパネル
１７  バックパネルガラス
１８  アドレス電極
２０  隔壁
２３  蛍光体層
３１，３２  放電セル
３３  表示電極
３４、３５、３６、３７  保護層
１２１、１３１  バス電極
１５１、１５２  第１の保護膜
１５３、１５４  第２の保護膜
【図１】
2005098890.tif 000002
【図２】
2005098890.tif 000003
【図３】
2005098890.tif 000004
【図４】
2005098890.tif 000005
【図５】
2005098890.tif 000006
【図６】
2005098890.tif 000007
【図７】
2005098890.tif 000008
【図８】
2005098890.tif 000009
【図９】
2005098890.tif 000010
【図１０】
2005098890.tif 000011
【図１１】
2005098890.tif 000012
【図１２】
2005098890.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成17年11月1日(2005.11.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に誘電体層および保護層が順次積層されたパネルを備えるガス放電表示パネルであって、
前記保護層は、ＭｇＯに対し、
３００質量ｐｐｍ以上１００００質量ｐｐｍ以下のＨが分散されてなる構成である
ことを特徴とするガス放電表示パネル。
【請求項２】
さらに前記保護層は、ＭｇＯに対し、３００質量ｐｐｍ以上１５００質量ｐｐｍ未満のＨが分散されてなる構成である
ことを特徴とする請求項１に記載のガス放電表示パネル。
【請求項３】
表面に誘電体層および保護層が順次積層されたパネルを備えるガス放電表示パネルであって、
前記保護層は、ＭｇＯに対し、
２０質量ｐｐｍ以上５０００質量ｐｐｍ以下のＳｉと、
３００質量ｐｐｍ以上１００００質量ｐｐｍ以下のＨとが分散されてなる構成である
ことを特徴とする請求項１に記載のガス放電表示パネル。
【請求項４】
表面に誘電体層および保護層が順次積層されたパネルを備えるガス放電表示パネルであって、
前記保護層は、ＭｇＯに対し、
１０質量ｐｐｍ以上５００質量ｐｐｍ未満のＧｅと、
３００質量ｐｐｍ以上１００００質量ｐｐｍ以下のＨとが分散されてなる構成である
ことを特徴とする請求項１に記載のガス放電表示パネル。
【請求項５】
表面に誘電体層および保護層が順次積層されたパネルを備えるガス放電表示パネルであって、
前記保護層は、カソードルミネッセンス測定において、
７２０ｎｍ以上７７０ｎｍ未満の波長領域に生じる発光ピーク強度を第一強度、３００ｎｍ以上４５０ｎｍ未満の波長領域に生じる発光ピーク強度を第二強度とするとき、
前記発光ピーク面積による前記第一強度の前記第二強度に対する相対面積強度が０．６以上１．５以下である
ことを特徴とするガス放電表示パネル。
【請求項６】
前記保護層は、ＭｇＯに対し、Ｈが分散されてなる構成である
ことを特徴とする請求項５に記載のガス放電表示パネル。
【請求項７】
前記保護層は、ＭｇＯに対し、２０質量ｐｐｍ以上５０００質量ｐｐｍ以下のＳｉと、これに加えてＨが分散されてなる構成である
ことを特徴とする請求項５に記載のガス放電表示パネル。
【請求項８】
表面に誘電体層および保護層が順次積層されたパネルを備えるガス放電表示パネルであって、
前記保護層は、カソードルミネッセンス測定において、
４５０ｎｍ以上６００ｎｍ未満の波長領域に生じる発光ピーク強度を第二強度、３００ｎｍ以上４５０ｎｍ未満の波長領域に生じる発光ピーク強度を第三強度とするとき、
前記発光ピーク面積による前記第二強度の前記第三強度に対する相対面積強度が０．９以上である
ことを特徴とするガス放電表示パネル。
【請求項９】
前記保護層は、ＭｇＯに対し、Ｈが分散されてなる構成である
ことを特徴とする請求項８に記載のガス放電表示パネル。
【請求項１０】
前記保護層は、ＭｇＯに対し、１０質量ｐｐｍ以上３００質量ｐｐｍ以下のＧｅと、これに加えてＨが分散されてなる構成である
ことを特徴とする請求項８に記載のガス放電表示パネル。
【請求項１１】
前記保護層は、ＭｇＯに対し、１０質量ｐｐｍ以上３００質量ｐｐｍ未満のＧｅが分散されてなる構成である
ことを特徴とする請求項７に記載のガス放電表示パネル。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプラズマディスプレイパネル等のガス放電表示パネルに関し、保護層の改良技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス放電表示パネルは、プラズマディスプレイパネル（以下ＰＤＰという）に代表されるように、ガス放電で発生した紫外線によって蛍光体を励起発光させ、画像表示する表示装置である。その放電の形成手法からＰＤＰは、交流（ＡＣ）型と直流（ＤＣ）型に分類することが出来るが、ＡＣ型は輝度、発光効率、寿命の点でＤＣ型より優れているため、このタイプが最も一般的である。
【０００３】
ＡＣ型ＰＤＰは、例えば特許文献１に開示されているように、複数の電極（表示電極またはアドレス電極）とこれを覆うように誘電体層を配した２枚の薄いパネルガラスの表面を、複数の隔壁を介して対向させ、当該複数の隔壁の間に蛍光体層を配し、マトリクス状に放電セルを形成した状態で、両パネルガラスの間に放電ガスを封入した構成を持つ。表示電極を覆う誘電体層の表面には保護層（膜）が形成される。
【０００４】
ＰＤＰでは、駆動時にはいわゆるフィールド内時分割階調表示方式に基づき、複数のサブフィールド（初期化期間、アドレス期間、維持期間等を含む）において、前記複数の電極に適宜給電し、放電ガス中で放電を得ることにより発生する紫外線で蛍光発光させる。
ここで前面側のパネルガラスの保護層の材料には、放電時のイオン衝撃から誘電体層を保護しながら、低い放電開始電圧で放電を発生させる機能が要求される。この目的でＰＤＰの保護層としては特許文献２に開示されているように、優れたスパッタ耐性を持ち、二次電子放出係数の大きな酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を主成分とする材料が広く用いられている。
【０００５】
ところで従来の保護層に関しては、以下の問題が存在する。
第一の問題として、従来の保護層では“放電遅れ”と呼ばれる問題がある。これはアドレス期間において、アドレス放電のためのパルスが電極に印加されてから実際に放電が発生するまでの時間のずれに相当する現象であって、放電遅れが大きいとアドレスパルス印加終了時点でもアドレス放電が生じない確率が高くなり、書き込み不良が発生し易くなる。これは、高速駆動になるほど発生し易い。この放電遅れの問題は、良好なＰＤＰの画像表示性能を得る上で解決すべき課題である。
【０００６】
そこで、放電遅れに関する対策として、例えば特許文献３及び７に開示されているように、ＭｇＯに所定量のＳｉを添加することによって当該遅れの短縮を図る技術が講じられている。また特許文献４において、保護層に所定量のＨを添加することで当該遅れの短縮を図る技術が開示されている。さらに特許文献５においてＧｅを添加することによって当該遅れの短縮を図る技術が開示されている。
【０００７】
次に第二の問題として、保護層の特性変化の問題がある。
すなわち、保護層の表面は放電空間に露出しているが、上記ＭｇＯ膜等の金属酸化物膜は、水（Ｈ2Ｏ）や二酸化炭素（ＣＯ2）等のガスを吸着し、水酸化化合物や炭酸化合物を容易に形成するという性質がある。ＰＤＰ製造工程における大気中でのプロセスにおいては、大気中の油性不純物やＣＯ2、Ｈ2Ｏ等の吸着により、ＭｇＯからなる保護層は汚染されやすい傾向にある。上記吸着ガスなどがＭｇＯ表面に吸着されると保護層の特性変化が起こり、２次電子放出効率が低下する。その結果、放電開始電圧を上昇させてしまい、ＰＤＰの駆動マージンを狭めてしまうという問題がある。
【０００８】
さらに、保護層への上記に述べたガス等の吸着程度により、放電セルの放電開始電圧にバラツキが発生することにより、表示させたいセルを正確に表示させることができない黒ノイズと呼ばれる表示欠陥となるという問題もある。
そこで従来では、例えば特許文献６に示されるように、保護層を２層構造とすることによって、性能の改善と安定性を高めようとする提案がなされている。具体的には比較的放電特性の優れた（１１１）配向させた第１の保護膜の上に、ガスが吸着しにくく、吸湿性を小さくした膜質の第２の保護膜を設け、これにより水分子やＣＯ2等の不純物ガスの吸着を防ぐ２層構造が開示されている。
【特許文献１】特開平９−９２１３３号公報等
【特許文献２】特開平９−２９５８９４号公報
【特許文献３】特開平１０−３３４８０９号公報
【特許文献４】特開２００２−３３０５３号公報
【特許文献５】特開２００４−３１２６４号公報
【特許文献６】特開２００３−２２７５５号公報
【特許文献７】特開２００４−１３４４０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記第一の問題である放電遅れに関する対策は、未だ十分になされているとは言い難い現状にある。
具体的には、特許文献３の技術では、ＭｇＯにＳｉを添加することで、ある程度不点灯領域の発生を抑制することができるが、一方で各セルにおける放電遅れ時間のバラツキが顕著になるという新たな問題が生じることが分かっている。
【００１０】
また、特許文献４の技術では、ＭｇＯにＨを添加することで放電遅れを抑制することは可能であるが、本願発明者らが検討した結果、壁電荷の保持力が低下し、画像を表示するのに最適な放電を発生させることが困難であることが明らかになっている。
さらに特許文献５の技術においては、測定実験によって放電遅れを抑制する効果が不十分であることや放電開始電圧が上昇してしまうことが分かり、優れた表示性能を得る上では十分な効果を得られるとは言いにくいことが分かっている。
【００１１】
このような保護層の問題をカバーするためには、ＰＤＰの動作電圧を高めるとともに、駆動回路・集積回路には高耐圧トランジスタやドライバＩＣなどを用いる方法が考えられるが、消費電力を増加させることになるほか、ＰＤＰのコストを引き上げる要因になるので望ましくない。
さらに前記第二の問題としても、以下の課題が残されている。
【００１２】
上記従来技術２では、ＰＤＰ製造の工程において材料が大気に曝されると、保護層にＣＯ2や水等の不要成分が吸着し、保護層の特性が変化する場合がある。これにより保護層の２次電子放出効率が低くなり、放電開始電圧が上昇してしまい、ＰＤＰの駆動マージンを狭めてしまうという問題が生じる。
さらに特許文献６の技術においても、その２層構造の保護層に係る２次電子放出効率や放電開始電圧については開示されていないが、２次電子放出係数γは、最高でも従来の１層構成のＭｇＯからなる保護層で得られる約０．２程度と同じレベルの値と推定される。したがって、放電開始電圧も従来と同じく高い値を有しているものと推定される。
【００１３】
さらに、このような保護層の特性が変化すれば、ＰＤＰ駆動時の放電開始電圧のバラツキが生じ、黒ノイズと呼ばれる表示欠陥が発生する表示品質・信頼性に影響を及ぼす問題もある。
この対策としては放電ガス封入前に、付着したＣＯ2や水等のガスを除去するために、真空排気プロセスを行うことが考えられるが、ＰＤＰはフロントパネル及びバックパネルの対向配置による薄い間隙構造を持つため、内部の排気コンダクタンスが非常に小さい。このため当該プロセスに比較的長時間の処理が必要となり、プロセスコストにかかる別の問題も生じ得る。
【００１４】
以上のように、ガス放電パネルについては未だ解決すべき課題が残されている。
本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであって、第一の目的として、比較的低コストでありながら壁電荷保持力を維持しつつ、放電遅れを画像表示に最適な領域に制御し、さらに放電開始電圧を低下させることで、良好な表示性能を発揮することが可能なガス放電表示パネルを提供する。
【００１５】
また本発明は第二の目的として、２次電子放出係数γを従来よりもさらに向上させ、放電開始電圧を低減して駆動マージンを広くし、表示品質や信頼性を高めるＰＤＰと、封着排気工程時における排気時間を短縮して製造コストを低減し、かつ駆動回路コストを低減するガス放電表示パネルの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明は、表面に誘電体層および保護層が順次積層されたパネルを備えるガス放電表示パネルであって、前記保護層は、ＭｇＯに対し、３００質量ｐｐｍ以上１００００質量ｐｐｍ以下のＨが分散されてなる構成とした。
ここで前記保護層は、ＭｇＯに対し、さらに３００質量ｐｐｍ以上１５００質量ｐｐｍ未満のＨが分散されてなる構成とすることもできる。
【００１７】
ここで前記ガス放電表示パネルは、表面に誘電体層および保護層が順次積層されたパネルを備え、前記保護層は、ＭｇＯに対し、２０質量ｐｐｍ以上５０００質量ｐｐｍ以下のＳｉと、３００質量ｐｐｍ以上１００００質量ｐｐｍ以下のＨとが分散されてなる構成とすることもできる。
或いは表面に誘電体層および保護層が順次積層されたパネルを備えるガス放電表示パネルであって、前記保護層は、ＭｇＯに対し、１０質量ｐｐｍ以上５００質量ｐｐｍ未満のＧｅと、３００質量ｐｐｍ以上１００００質量ｐｐｍ以下のＨとが分散されてなる構成とすることもできる。
【００１８】
また本発明は、表面に誘電体層および保護層が順次積層されたパネルを備えるガス放電表示パネルであって、前記保護層は、カソードルミネッセンス測定において、７２０ｎｍ以上７７０ｎｍ未満の波長領域に生じる発光ピーク強度を第一強度、３００ｎｍ以上４５０ｎｍ未満の波長領域に生じる発光ピーク強度を第三強度とするとき、前記発光ピーク面積による前記第一強度の前記第二強度に対する相対面積強度が０．６以上１．５以下であるとすることもできる。
【００１９】
ここで前記保護層は、ＭｇＯに対し、Ｈが分散されてなる構成とすることもできる。
また前記保護層は、ＭｇＯに対し、２０質量ｐｐｍ以上５０００質量ｐｐｍ以下のＳｉと、これに加えてＨが分散されてなる構成とすることもできる。
また本発明は表面に誘電体層および保護層が順次積層されたパネルを備えるガス放電表示パネルであって、
前記保護層は、カソードルミネッセンス測定において、４５０ｎｍ以上６００ｎｍ未満の波長領域に生じる発光ピーク強度を第二強度、３００ｎｍ以上４５０ｎｍ未満の波長領域に生じる発光ピーク強度を第三強度とするとき、前記発光ピーク面積による前記第二強度の前記第三強度に対する相対面積強度が０．９以上であるものとすることができる。
【００２０】
ここで前記保護層は、ＭｇＯに対し、Ｈが分散されてなる構成とすることもできる。
さらに前記保護層は、ＭｇＯに対し、１０質量ｐｐｍ以上３００質量ｐｐｍ以下のＧｅと、これに加えてＨが分散されてなる構成とすることもできる。
前記保護層は、ＭｇＯに対し、１０質量ｐｐｍ以上３００質量ｐｐｍ未満のＧｅが分散されてなる構成とすることもできる。
【発明の効果】
【００２１】
本願発明者らは、従来のアドレス期間における放電遅れの問題を解決する方法について鋭意検討を重ねた結果、上記のようにＭｇＯを主成分とする保護層に対し、上記所定の成分比の範囲でＳｉまたはＧｅ、或いはこれに加えてＨを添加する構成とすることによって、これらの問題が解決できることを見出した。
すなわち、上記構成の保護層によれば、ＭｇＯに適量添加されたＳｉ、Ｇｅ、およびＨによって、駆動時の壁電荷の保持力を低下させることなく、放電遅れを最適な領域に制御することができ、アドレス期間の書き込み不良の発生を飛躍的に効率よく防止することが可能になるといったことや放電開始電圧を低下させることができるといった効果が発揮される。
【００２２】
また本発明は、ＭｇＯにＳｉ、Ｇｅ、或いはこれに加えてＨを適量添加することで実現できるので、比較的低コストで実現できるという利点もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
＜実施の形態１＞
１−１.ＰＤＰの構成
図１は、本発明の実施の形態１に係るＡＣ型ＰＤＰ１の主要構成を示す部分的な断面斜視図である。図中、ｚ方向がＰＤＰ１の厚み方向、ｘｙ平面がＰＤＰ１のパネル面に平行な平面に相当する。ＰＤＰ１は、ここでは一例として４２インチクラスのＮＴＳＣ仕様に合わせた仕様にしているが、本発明はもちろんＸＧＡやＳＸＧＡ等、この他の仕様・サイズに適用してもよい。
【００２４】
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フロントパネル１０およびバックパネル１６に大別される。
フロントパネル１０の基板となるフロントパネルガラス１１には、その一方の主面に複数対の表示電極１２、１３（スキャン電極１２、サステイン電極１３）が形成されている。各表示電極１２、１３は、ＩＴＯまたはＳｎＯ2等の透明導電性材料からなる帯状の透明電極１２０、１３０（厚さ０.１μm、幅１５０μm）に対して、Ａｇ厚膜（厚み２μm〜１０μm）、アルミニウム（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１２１、１３１（厚さ７μm、幅９５μm）が積層されてなる。このバスライン１２１、１３１によって透明電極１２０、１３０のシート抵抗が下げられる。
【００２５】
表示電極１２、１３を配設したフロントパネルガラス１１には、当該ガラス１１の主面全体にわたって、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２０μm〜５０μm）の誘電体層１４が、スクリーン印刷法等によって形成されている。誘電体層１４は、ＡＣ型ＰＤＰ特有の電流制限機能を有しており、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１４の表面には、厚さ約１.０μmの保護層１５がコートされている。
【００２６】
ここで、本実施の形態１の特徴は保護層１５の構成にあるが、これについては詳細を後述する。
バックパネル１６の基板となるバックパネルガラス１７には、その一方の主面にＡｇ厚膜（厚み２μm〜１０μm）、アルミニウム（Ａｌ）薄膜（厚み０.１μm〜１μm）またはＣｒ/Ｃｕ/Ｃｒ積層薄膜（厚み０.１μm〜１μm）等からなる幅６０μmの複数のアドレス電極１８が、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、このアドレス電極１８を内包するようにバックパネルガラス１７の全面にわたって厚さ３０μmの誘電体膜１９がコートされている。
【００２７】
誘電体膜１９の上には、さらに隣接するアドレス電極１８の間隙に合わせて隔壁２０（高さ約１５０μm、幅４０μm）が配設され、隣接する隔壁２０によってセルＳＵが区画され、ｘ方向での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。そして隣接する２つの隔壁２０の側面とその間の誘電体膜１９の面上には、カラー表示のための赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のそれぞれに対応する蛍光体層２１〜２３が形成されている。
【００２８】
なお、誘電体膜１９を用いずにアドレス電極１８を直接蛍光体層２１ 〜２３で内包するようにしてもよい。
フロントパネル１０とバックパネル１６は、アドレス電極１８と表示電極１２、１３の互いの長手方向が直交するように対向させながら配置され、両パネル１０、１６の外周縁部をガラスフリットで封着されている。この両パネル１０、１６間にはＨｅ、Ｘｅ、Ｎｅ等の不活性ガス成分からなる放電ガス（封入ガス）が所定の圧力（通常５３.２ｋＰａ〜７９.８ｋＰａ程度）で封入されている。
【００２９】
隣接する隔壁２０間は放電空間２４であり、隣り合う一対の表示電極１２、１３と１本のアドレス電極１８が放電空間２４を挟んで交叉する領域が、画像表示にかかるセル（「サブピクセル」とも言う）ＳＵに対応する。セルピッチはｘ方向が１０８０μm、ｙ方向が３６０μmである。隣り合うＲＧＢ３つのセルＳＵで１画素（１０８０μm×１０８０μm）が構成される。
１−２.ＰＤＰの駆動方法
上記構成のＰＤＰ１は、不図示の駆動部によって、一対の表示電極１２、１３の間隙には数十ｋHｚ〜数百ｋHｚのＡＣ電圧が印加されることにより、セルＳＵ内で放電を発生させ、励起されたＸｅ原子からの紫外線によって蛍光体層２１〜２３を励起し可視光発光するように駆動される。
【００３０】
その駆動方法例としては、いわゆるフィールド内時分割階調表示方式がある。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に分け、各サブフィールドをさらに複数の期間に分ける。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（リセット）した後、アドレス期間で点灯すべき放電セルのみに壁電荷を蓄積させるアドレス放電を行い、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（サステイン電圧）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ものである。
【００３１】
この駆動時において、前記駆動部では、各セルでの発光をＯＮ/ＯＦＦの２値制御によって階調表現するために、外部からの入力画像である時系列の各フィールドＦを、例えば６個のサブフィールドに分割する。各サブフィールドにおける輝度の相対比率が例えば１：２：４：８：１６：３２となるように重み付けをして、各サブフィールドのサステイン（維持放電）の発光回数を設定する。
【００３２】
ここで図２は、本ＰＤＰ１の駆動波形プロセスの一例である。当図２ではフィールド中の第ｍ番目のサブフィールドの駆動波形を示している。当図２が示すように、各サブフィールドには、初期化期間、アドレス期間、放電維持期間、消去期間がそれぞれ割り当てられる。
初期化期間とは、それ以前の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。当図２に示す波形例では、すべての表示電極１２、１３に放電開始電圧Ｖｆを超える正極性の下りランプ波形のリセットパルスを印加する。これとともに、バックパネル１６側の帯電とイオン衝撃を防ぐために、すべてのアドレス電極１８に正極性パルスを印加する。印加パルスの立ち上がりと立ち下がりの差動電圧によって、すべてのセルで弱い面放電である初期化放電が生じ、すべてのセルにおいて壁電荷が蓄積され、画面全体が一様な帯電状態となる。
【００３３】
アドレス期間は、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、スキャン電極１２を接地電位に対して正電位にバイアスし、すべてのサステイン電極１３を負電位にバイアスする。この状態で、パネル上部最先におけるライン（一対の表示電極に対応する横一列のセル）から１ラインずつ順に各ラインを選択し、該当するスキャン電極１２に負極性のスキャンパルスを印加する。また、点灯すべきセルに対応したアドレス電極１８に対して、正極性のアドレスパルスを印加する。これにより前記初期化期間での弱い面放電を受け継ぎ、点灯すべきセルのみでアドレス放電が行われ、壁電荷が蓄積される。
【００３４】
放電維持期間は、階調に応じた輝度を確保するために、アドレス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。ここでは不要の放電を防止するため、全てのアドレス電極１８を正極性の電位にバイアスし、全てのサステイン電極１３に正極性のサステインパルスを印加する。その後、スキャン電極１２とサステイン電極１３とに対して交互にサステインパルスを印加し、所定期間放電を繰り返す。
【００３５】
消去期間では、スキャン電極１２に漸減パルスを印加し、これによって壁電荷を消去させる。
なお初期化期間およびアドレス期間の長さは、輝度の重みに関わらず一定であるが、放電維持期間の長さは輝度の重みが大きいほど長い。つまり、各サブフィールドの表示期間の長さは互いに異なる。
【００３６】
ＰＤＰ１ではサブフィールドで行われる各放電によって、Ｘｅに起因する１４７ｎｍに鋭いピークを有する共鳴線と、１７３ｎｍを中心とする分子線からなる真空紫外線が発生する。この真空紫外線が各蛍光体層２１〜２３に照射され、可視光が発生する。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。
【００３７】
ここにおいて、本実施の形態１の特徴は、ＰＤＰ１における保護層１５の構成にある。本実施の形態１における保護層１５は、ＭｇＯを主成分とするとともに、不純物（添加剤）として、２０質量ｐｐｍ以上５０００質量ｐｐｍ以下の添加量範囲のＳｉと、３００質量ｐｐｍ以上１００００質量ｐｐｍ以下の添加量範囲でＨを含むことにより構成されている。この不純物を所定量含む保護層１５の構成によってＰＤＰ１では、保護層から放出される放電に寄与する電子の数が増加することとなり、放電遅れの発生を抑制する効果が奏される。また、これに加えて、仮に発生した放電遅れについて、各放電遅れ時間のバラツキを抑制する効果も得られるようになっており、優れた画像表示性能の実現が可能である。
【００３８】
以下、この特徴部分について詳細に説明する。
＜実施の形態１の特徴および効果について＞
一般にＰＤＰでは、駆動時のアドレス期間において、放電遅れに基づく書き込み不良の問題により、適切な画像表示を得られにくい場合があるが、本発明のＰＤＰでは、上記のように保護層を構成するＭｇＯに対してＨ、またはこれに加えてＳｉまたはＧｅを適量添加することによって、この問題を効果的に解決するものである。
【００３９】
すなわち本発明では、上記構成により保護層からの放電に寄与する電子の放出を促進させることで放電遅れの発生を抑制させる一方、壁電荷の保持力を維持することによって、書き込み不良の発生を抑制し、正常なアドレス放電とこれに続く維持放電を正常に行い、良好な画像表示性能が得られるようになっている。
また本発明では、駆動時に仮に放電遅れが発生した場合においても、各セルにおける放電遅れ時間のバラツキ（放電バラツキ）が従来よりも抑えられ、当該放電バラツキの度合いが平均化されるという効果が得られる。このように放電バラツキが緩和されることで、本発明では例えばアドレス期間におけるパルス印加のタイミングをパネル全体で所定時間遅らせる等の対策を採ることによって、放電遅れによる書き込み不良の発生を飛躍的に効率よく防止することが可能になるという効果が発揮される。
【００４０】
したがって本発明のＰＤＰ１では、確実なアドレッシングが実現可能であるため、その分だけアドレス期間における印加パルス幅を多少小さくしても、良好な確率でアドレッシングを行うことができる。これにより、従来のようにデュアルスキャン方式を採用しなくても、ドライバＩＣの数を半減できるいわゆるシングルスキャン方式等の駆動方式で良好な駆動を行うことが可能である。この理由により、本発明は駆動部の構成を簡単化し、低コストで生産化が可能であるといった利点も発揮されることとなる。
【００４１】
本発明は、このように放電バラツキを抑制可能にし、さらに放電遅れの抑制と壁電荷保持力の維持を両立した点において、例えば特許文献３、４および５等の従来技術にはなかった有用な効果を奏するものである。すなわち、本願発明者らは、従来では明確に講じられていなかった放電バラツキや放電遅れの抑制と壁電荷保持力の維持との両立に対する課題認識のもとに鋭意検討を重ね、これを効果的に解決すべく上記構成を見出したものである。
【００４２】
次に、実施例と性能比較実験を行い、その結果得られたデータについて説明する。
＜実施例と効果の確認実験＞
図３は、保護層の組成と放電遅れ時間のバラツキ（放電バラツキ）の相対大きさを示すグラフである。当図では、従来のＭｇＯのみからなる保護層（比較例１）の放電バラツキを１００％とし、これ対する以下の構成の保護層に関するデータを示している。
Ｓｉ添加保護層（比較例２）；ＭｇＯに１００質量ｐｐｍでＳｉを添加したもの
Ｓｉ+Ｈ添加保護層（実施例１）；ＭｇＯに１００質量ｐｐｍでＳｉを添加し、且つＨを１０００質量ｐｐｍで添加したもの
Ｈ添加保護層（実施例２）；ＭｇＯにＨを１０００質量ｐｐｍで添加したもの
当図３のデータからは、まずＭｇＯに対してＳｉのみを比較的少ない量で添加してなる保護層（比較例２）は、放電バラツキの値が１１４％と大きくなり、かえって性能が劣化するので望ましくないと思われる。この比較例２は前述した特許文献７に相当する構成であり、このデータから当該特許文献３の技術では、実際には良好な画像表示性能が得られにくいことが分かる。
【００４３】
一方、ＭｇＯに所定量のＳｉおよびＨを添加した実施例１（実施の形態１）では、比較例１に比べて放電バラツキが３１％程度までに抑えられ、複数セルにおける放電遅れ時間が平均化される効果があることが確認できる。
さらに、実施の形態１とは別に、ＭｇＯに対してＨのみを厳密に規定した量で添加して保護層を構成しても（実施例２）、比較例１に比べて放電バラツキを相対値で５４％程度にまで低減できる効果が得られ、本発明の効果が十分得られることも確認できる。
【００４４】
次に示す図４は、ＭｇＯのみからなる従来の保護層（比較例ａ、前記比較例１と同じ）と、これに所定量のＳｉを添加した比較例ｂ、ｃ、およびＭｇＯにＨ或いはこれに加えてＳｉを所定量添加してなる実施例ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈの放電バラツキの強度を示す。
当図４に示される実施例および比較例の中では、Ｓｉを１００質量ｐｐｍで含み、且つＨを１０００質量ｐｐｍで含むＭｇＯからなる保護層（実施例ｆ）が、最も放電バラツキの抑制効果を得られる構成であって、当該実施例ｆを基本構造として、Ｓｉの含有量を増加させるに従い、放電バラツキが大きくなる傾向が確認できる（実施例ｇ、ｈ）。したがって、本発明において比較例ａよりも高い性能を得るためには、ＭｇＯに対して含まれるＨ或いはこれに加えてＳｉの含有量を適切に規定しなければならない。この具体的な規定範囲については後述する。
【００４５】
以上の実験結果から明らかなように、本発明の構成によれば、従来に比べて放電バラツキの程度を従来より緩和し、その程度を均一化する効果が望める。これにより、例えアドレス期間において放電遅れが発生したとしても、アドレスパルスの印加タイミングを当該放電遅れ時間に合わせて遅延させる、もしくはパルス幅を設定することによって、確実にアドレッシングを行うことが可能となり良好な画像表示性能を得ることができるものである。
【００４６】
次に図５は、保護層の組成と放電遅れ（相対値）および壁電荷保持力指数を示すグラフである。当図では、画像品質が実用上問題ないレベルであるときの放電遅れおよび壁電荷保持力指数を１とし、放電遅れは１以下、壁電荷保持力指数は１以上を画像品質許容範囲とした。つまり放電遅れ＜１、且つ壁電荷保持力指数＞１を満たすものが良品であると言うことができる。そこで図５において、以下の構成の保護層に関するデータを示す。
従来のＭｇＯ（比較例１）；不純物添加を行っていないＭｇＯ
Ｈ添加ＭｇＯ（比較例２）；ＭｇＯに２０００質量ｐｐｍでＨを添加したもの
Ｈ+Ｇｅ添加ＭｇＯ（実施例１）；ＭｇＯに５０質量ｐｐｍでＧｅを添加し、且つＨを２０００質量ｐｐｍで添加したもの
Ｇｅ添加ＭｇＯ（１）（実施例２）；ＭｇＯにＧｅを５０質量ｐｐｍで添加したもの
Ｇｅ添加ＭｇＯ（２）（比較例３）；ＭｇＯにＧｅを１０００質量ｐｐｍで添加したもの
図５のデータからは、まずＭｇＯに対してＨのみを添加してなる保護層（比較例２）は、放電遅れが抑制されているが、壁電荷保持力に関しては低下していることがわかる。したがって、この構成の保護層ではかえって性能が劣化するので望ましくないと考えられる。この比較例２は前述した特許文献４に相当する構成であり、このデータから当該特許文献４の技術では、実際には良好な画像表示性能が得られにくいことが分かる。
一方、ＭｇＯに所定量のＨおよびＧｅを添加した実施例１（実施の形態１）では、放電遅れが画像表示に対して最適な範囲内に収まっており、さらに壁電荷保持力についても実用上問題がないことがわかる。
【００４７】
また、実施の形態１とは別に、ＭｇＯに対してＧｅのみを厳密に規定した量で添加して保護層を構成しても（実施例２）、本発明の効果が十分得られることも確認できる。
ところが、ＭｇＯに１０００質量ｐｐｍのＧｅのみを添加してなる保護層（比較例３）の場合では、図５から分かるように放電遅れが良好な画像を得るための許容範囲を超えている。これはアドレスパルスが印加されている間にアドレス放電が発生する確率が低下していることを意味しており、その結果書き込み不良が発生し易くなる。
【００４８】
以上の実験結果から明らかなように、本発明の構成によれば、壁電荷保持力を維持したまま放電遅れを画像表示に最適な範囲内に制御することが可能となる。その結果、アドレス期間における書き込み不良の発生を防いで良好な画像表示性能を得ることができる。なお、本発明において必要なＨとＧｅの添加量については後述することにする。
次に、放電バラツキが異なる保護層１５について、駆動時のカソードルミネッセンスを測定し、保護層に特有の発光スペクトルと放電バラツキの関係を検討した。カソードルミネッセンス（ＣＬ）法とは、試料に電子線を照射したときにそのエネルギー緩和過程としての発光スペクトルを検出し、これにより試料（保護層）中の欠陥の存在とその構造等の情報を得る分析法である。
【００４９】
図６は４種類の試料についてのカソードルミネッセンス測定に係る当該実験結果のデータを示すものであって、横軸に発光波長をとり、縦軸に発光強度をとって両者の関係を示すグラフである。試料の区別は上から順に以下の通りである。
試料Ａ；（ＭｇＯ+Ｓｉ+Ｈ）、実施例
試料Ｂ；（ＭｇＯ+４００質量ｐｐｍのＨ）
試料Ｃ；（ＭｇＯのみ）
試料Ｄ；（ＭｇＯ+１０００質量ｐｐｍのＳｉ）
なお、測定条件は以下の通りである。
【００５０】
電子線加速電圧；５ｋＶ
フィラメント電流密度；２．４×１０8（Ａ／ｃｍ2）
当該図６では試料Ａ〜Ｄの順に、放電バラツキの相対値が３１、７４、１００、１８４となっており、各保護層のスペクトル波形が示されている。各スペクトルには、ほぼ３つのピーク（それぞれ発光波長約４１０ｎｍ、約５１０ｎｍ、および約７４０ｎｍ程度）が観察される。各ピークの波長の値は保護層のバンドギャップ内に存在する欠陥準位のエネルギーと相関関係にある。この関係により、発光波長約７４０ｎｍのピークが大きいほど保護層から放出される放電に寄与する電子の数が多く、且つ、放電バラツキを抑える効果が望めることが分かる。
【００５１】
なお、各波形が示す発光強度は各曲線内においてその相対値に意味を有するものであって、その絶対値に特別な意味は存在しない。
実施例（試料Ａ、Ｂ）の保護層では、前記発光波長のすべてにおいて、明確なピークが現れている。特に発光波長約７４０ｎｍのピークが他の試料（Ｃ、Ｄ）に比べて大きいことが分かる。このことから、保護層のＭｇＯに例えＳｉが含まれていても、それが適量でなければ保護層として良好な効果は得られにくいことが推測される。同様のことはＨを含む保護層についても考えられる。
【００５２】
次に図７にカソードルミネッセンス測定に係る保護層の放電バラツキと、発光波長約４１０ｎｍのピーク強度に対する発光波長約７４０ｎｍのピークの相対面積強度との関係を示す。横軸の放電バラツキの小さい値から順に、試料Ａ〜Ｄのデータを示す。
この図７における試料Ａ、Ｂの相対面積強度からわかるように、従来構成（試料Ｃ、Ｄ）より放電バラツキを小さくするには、前記相対面積強度の値が０.６以上１．５以下であることが好ましい。相対面積強度が１．５以上になると、保護層のキャリア濃度が増加しすぎて絶縁抵抗が低下し、壁電荷の保持力が低下してしまうということが予想され、好ましくない。
【００５３】
なお波長には多少のバラツキがあるため、実際には７２０ｎｍ以上７７０ｎｍ以下の波長領域に生じる発光ピーク強度を第一強度、３００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長領域に生じる発光ピーク強度を第二強度とするとき、前記発光ピーク面積による前記第一強度の前記第二強度に対する相対面積強度が０．６以上１．５以下とするのが望ましい。
次に図８にカソードルミネッセンス測定に係る保護層の放電開始電圧と、発光波長約４１０ｎｍのピーク強度に対する発光波長約５１０ｎｍのピークの相対面積強度との関係を示す。具体的な試料の区別は横軸の放電開始電圧の小さい値から順に以下の通りである。
試料Ｅ；（ＭｇＯ+５０質量ｐｐｍのＧｅ+１２００質量ｐｐｍのＨ）
試料Ｆ；（ＭｇＯ+５０質量ｐｐｍのＧｅ）
試料Ｇ；（ＭｇＯ+１２００質量ｐｐｍのＨ）
試料Ｈ；（ＭｇＯのみ、従来構成）
なお、測定条件は以下の通りである。
【００５４】
電子線加速電圧；５ｋＶ
フィラメント電流密度；６．３×１０5（Ａ／ｃｍ2）
ここで図６、７で示した測定条件と電流密度が異なるのは、図８では別の装置で測定を行っており、電子線のスポット径が大きく異なることによるものである。
この図８からわかるように前記相対面積強度の値が０．９以上であれば、従来構成（試料Ｄ）より放電開始電圧が低くなる。なお波長には多少のバラツキがあるため、実際には４５０ｎｍ以上６００ｎｍ未満の波長領域に生じる発光ピーク強度を第二強度とするとき、前記第二強度の前記第三強度（３００ｎｍ以上４５０ｎｍ未満の波長領域に生じる発光ピーク強度）に対する相対面積強度が０.９以上とするのが望ましい。
【００５５】
さらに本発明では、保護層は、前記相対面積強度が０．９以上であれば、ＧｅとＨの組み合わせ、若しくはＧｅのみを添加物とする構成によっても、上記と同様の効果が奏されることが分かっている。
具体的には、１０質量ｐｐｍ以上３００質量ｐｐｍ以下のＧｅに対してＨをＭｇＯに分散させてなる保護層、若しくは、１０質量ｐｐｍ以上３００質量ｐｐｍ未満のＧｅのみをＭｇＯに分散させてなる保護層のいずれかとすることができる。このようなＭｇＯに適量のＧｅを添加する構成の実施例としては、図５の実施例２に具体的なデータが示されている。
【００５６】
次に、本発明において必要なＨとＳｉの添加量について具体的に説明する。
＜ＭｇＯに対するＨとＳｉの添加量について＞
次に、本願発明者らが本発明の効果を有効に得られる保護層の成分について検討した結果を示す。
【００５７】
ここで、保護層１５中のＳｉの含有量は二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ；Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｉｏｎ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）によって調べることができる。
一方、上記保護層１５中のＨの含有量については、Ｈ前方散乱法（ＨＦＳ；Ｈｙｄｒｏｇｅｎ  Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｓｃａｔｔｉｎｇ）によって調べることができる。
【００５８】
上記のように、ＨとＳｉの添加量を変えて、放電バラツキを調査したところ、ＭｇＯに対し、ＳｉとＨをともに含む構成の保護層においては、その当該Ｓｉの添加量範囲は、２０質量ｐｐｍ以上１００００質量ｐｐｍ以下が望ましいことが分かった。
さらに、Ｓｉ含有量が５０質量ｐｐｍ以上１０００質量ｐｐｍ以下の範囲であれば、特に放電バラツキを抑える効果が得られやすいことがわかった。すなわち、図４の実施例ｆ、ｇ、ｈでは、それぞれＳｉ添加量が１００質量ｐｐｍ、５００質量ｐｐｍ、１０００質量ｐｐｍであるが、放電バラツキが少ないことが分かる。これにより、Ｓｉの添加量については、５０質量ｐｐｍ以上１０００質量ｐｐｍ以下の範囲であれば、放電バラツキが小さいと思われる。
【００５９】
なおＳｉ含有量が２０質量ｐｐｍより少ない場合では、放電遅れ抑制効果が非常に小さくなってしまうことが分かった。反対に、Ｓｉ含有量が５０００質量ｐｐｍより大きくなると、放電バラツキが極端に大きくなるとともに、Ｘ線回折測定などの結果から保護層の結晶性にも悪影響を及ぼすことが明らかになった。
一方、ＨＦＳに基づき調査したところ、上記保護層の構成において珪素とともに添加すべき水素の添加量範囲としては、３００質量ｐｐｍ以上１００００質量ｐｐｍ以下の範囲が望ましいことが分かった。
【００６０】
なおＳｉ含有量が２０質量ｐｐｍより少ない場合では、放電遅れ抑制効果が非常に小さくなってしまうことが分かった。反対に、Ｓｉ含有量が５０００質量ｐｐｍより大きくなると、放電バラツキが極端に大きくなるとともに、Ｘ線回折測定等の結果から保護層の結晶性にも悪影響を及ぼすことが明らかになった。
さらに、Ｈ含有量が１０００質量ｐｐｍ以上２０００質量ｐｐｍ以下の範囲であれば、特に放電遅れの発生を抑制する効果が得られ易く、好適であることが分かった。
【００６１】
また、この場合において、Ｈ含有量が３００質量ｐｐｍより小さくなると、Ｈの添加効果が非常に小さくなるので望ましくない。反対に、Ｈの添加量が１００００質量ｐｐｍより大きくなると、保護層のキャリア濃度が増加しすぎて絶縁抵抗が低下し、壁電荷の保持力が低下してしまうので、これも望ましくない。
さらに本発明の保護層は、図４の実施例ｄ、ｅのように、ＭｇＯに適量のＨを添加する構成によっても上記ＳｉとＨを所定量含む保護層と同様の効果を得ることができる。
【００６２】
以上のデータから、ＭｇＯにＳｉとともに添加するＨ原子の量としては、３００質量ｐｐｍ以上１００００質量ｐｐｍ以下の範囲にあることが好ましいことが分かった。
次に、本発明において必要な保護層へのＨとＧｅの添加量について具体的に説明する。
＜ＭｇＯに対するＨとＧｅの添加量について＞
次に、本願発明者らが本発明の効果を有効に得られる保護層の成分について検討した結果を示す。
【００６３】
ここで、保護層１５中のＧｅの含有量は二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ；Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｉｏｎ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）によって調べることができる。
一方、上記保護層１５中のＨの含有量については、Ｈ前方散乱法（ＨＦＳ；Ｈｙｄｒｏｇｅｎ  Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｓｃａｔｔｉｎｇ）によって調べることができる。
【００６４】
まずＳＩＭＳに基づき調査したところ、ＭｇＯに対し、ＧｅとＨをともに含む構成の保護層においては、その当該Ｇｅの添加量範囲は、１０質量ｐｐｍ以上５００質量ｐｐｍ未満が望ましいことが分かった。
さらに、Ｇｅ含有量が２０質量ｐｐｍ以上１００質量ｐｐｍ以下の範囲であれば、特に画像表示品質が優れていることがわかった。
【００６５】
なおＧｅ含有量が１０質量ｐｐｍより少ない場合では、壁電荷保持力を維持する効果が非常に小さくなってしまうことが分かった。反対に、Ｇｅ含有量が５００質量ｐｐｍより大きくなると、放電遅れが極端に大きくなるとともに、Ｘ線回折測定等の結果から保護層の結晶性にも悪影響を及ぼすことが明らかになった。
一方、ＨＦＳに基づき調査したところ、上記保護層の構成においてＧｅとともに添加すべきＨの添加量範囲としては、３００質量ｐｐｍ以上１００００質量ｐｐｍ以下の範囲が望ましいことが分かった。
【００６６】
さらに、Ｈ含有量が１０００質量ｐｐｍ以上２０００質量ｐｐｍ以下の範囲であれば、特に放電遅れの発生を抑制する効果が得られ易く、好適であることが分かった。
また、この場合において、Ｈ含有量が３００質量ｐｐｍより小さくなると、Ｈの添加効果が非常に小さくなるので望ましくない。反対に、Ｈの添加量が１００００質量ｐｐｍより大きくなると、保護層のキャリア濃度が増加しすぎて絶縁抵抗が低下し、壁電荷の保持力が低下してしまうので、これも望ましくない。
【００６７】
尚、ここまでの実施例として、ＭｇＯにＨと、これに加えてＳｉ若しくはＧｅを添加してなる保護層について言及したが、本発明ではこの他、ＭｇＯにＨのみを加え、且つ当該Ｈ原子の添加量を３００質量ｐｐｍ以上１００００質量ｐｐｍ以下の範囲に設定する構成を取ることもできる。
さらに、ＭｇＯにＨのみを添加する保護層の構成においては、Ｈ原子の添加量は３００質量ｐｐｍ以上１５００質量ｐｐｍ未満の範囲に設定するのが望ましいことが別の実験データにより分かっている。
＜ＰＤＰの製造方法＞
ここでは実施の形態１のＰＤＰ１の製造方法について、本願発明の保護層の形成方法も含めて一例を説明する。
【００６８】
（フロントパネルの作製）
厚さ約２.６ｍｍのソーダライムガラスからなるフロントパネルガラスの面上に、表示電極を作製する。ここでは印刷法によって表示電極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。
まず、ＩＴＯ（透明電極）材料を所定のパターンでフロントパネルガラス上に塗布する。これを乾燥させる。一方、金属（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作製する。これを前記透明電極材料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上にバスラインが形成される。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を細線化することが可能である。なお、このバスラインの金属材料としては、この他にＰｔ、Ａｕ、Ａｇ、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。
【００６９】
また、前記電極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。
次に、形成した表示電極の上から、軟化点が５５０℃〜６００℃の酸化鉛系あるいは酸化ビスマス系の誘電体ガラス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、誘電体層を形成する。
【００７０】
次に、誘電体層の表面に、所定の厚みの保護層をＥＢ（電子ビーム）蒸着法を用いて成膜する。このように本発明における適量のＳｉまたはＧｅを含有する保護層１５は電子ビーム蒸着法によって得ることができる。
成膜に用いる蒸着源としては、例えばペレット状のＭｇＯに対し、ペレット状または粉末状のＳｉ化合物またはＧｅ化合物を混合したものを用いるか、粉末状のＭｇＯと粉末状のＳｉ化合物またはＧｅ化合物とを混合したもの、あるいはその混合物の焼結体を用いる。上記Ｓｉ化合物およびＧｅ化合物の濃度はそれぞれ２０〜１００００質量ｐｐｍおよび５〜７００質量ｐｐｍとする。そして、酸素雰囲気中において、ピアス式電子ビームガンを加熱源として、上記蒸着源を加熱し所望の膜を形成する。ここで、成膜時の電子ビーム電流量、酸素分圧量、基板温度等は成膜後の保護層の組成には大きな影響を及ぼさないため、任意設定で構わない。
【００７１】
いったんＭｇＯの膜を成膜したのち、当該膜についてＨを含む雰囲気下でプラズマ処理を行う。例えば、Ｈ原子のドープ処理チャンバ内で基板をヒーターにより１００〜３００℃に加熱し、真空度が１×１０−4〜７×１０−4Ｐａになるまでチャンバ内を排気する。その後、真空度が６×１０−1Ｐａになるように調圧しながらＡｒガスを導入する。次いでＨ2ガスを１×１０−5〜３×１０−5ｍ3/ｍｉｎの流量で導入しながら、高周波電源により、１３.５６ＭＨｚの高周波を印加してＨ原子のドープ処理チャンバ内に放電を発生させる。
【００７２】
そして、この放電によりＨ原子を励起させてプラズマを発生させ、基板に成膜されている保護層１５を励起したＨに１０分間程度曝すことにより、保護層１５のＨ原子のドープ処理を行う。
なお、上述した成膜方法としては電子ビーム蒸着法に限らず、スパッタ法、イオンプレーティング法などでもよい。
【００７３】
以上でフロントパネルが作製される。
（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、厚さ約５μmのアドレス電極を形成する。ここで、作製するＰＤＰ１を例えば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つのアドレス電極の間隔を０.４mm程度以下に設定する。
【００７４】
続いて、アドレス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ガラスペーストを厚さ約２０〜３０μmで塗布して焼成し、誘電体膜を形成する。
次に、誘電体膜と同じ鉛系ガラス材料を用いて、誘電体膜の上に、隣り合うアドレス電極の間毎に高さ約６０〜１００μmの隔壁を形成する。この隔壁は、例えば上記ガラス材料を含むペーストを繰り返しスクリーン印刷し、その後焼成して形成できる。なお、本発明では隔壁を構成する鉛系ガラス材料にＳｉ成分が含まれていると、保護層のインピーダンス上昇を抑制する効果が高まるので望ましい。このＳｉ成分はガラスの化学組成に含まれていても、ガラス材料に添加してもよい。また蒸気圧の高い不純物（Ｎ、Ｈ、Ｃｌ、Ｆ等）の添加物は、ＭｇＯの成膜時に気相中にガス状に適量添加してもよい。
【００７５】
隔壁が形成できたら、隔壁の壁面と、隔壁間で露出している誘電体膜の表面に、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し、これを乾燥・焼成してそれぞれ蛍光体層とする。
RGB各色蛍光の化学組成は、例えば以下の通りである。
赤色蛍光体；Ｙ2Ｏ3;Ｅｕ3+
緑色蛍光体；Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ
青色蛍光体；ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+
各蛍光体材料は、平均粒径２.０μｍのものが使用できる。これをサーバー内に５０質量%の割合で入れるとともに、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２０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２１〜２３を形成する。
【００７６】
以上でバックパネルが完成される。
なおフロントパネルガラスおよびバックパネルガラス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、これ以外の材料でもよい。
（ＰＤＰの完成）
作製したフロントパネルとバックパネルを、封着用ガラスを用いて貼り合わせる。その後、放電空間の内部を高真空（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。
【００７７】
以上でＰＤＰ１が完成する。
続いて、ＰＤＰの製造方法に関し、上記と別の保護層の成膜方法例について実施形態を説明する。
＜別の成膜例１＞
本成膜例１では、まずＭｇＯを主成分とし、これに所定のＳｉまたはＧｅを含有する膜を上記実施の形態１で述べた方法を用いる。
【００７８】
続いて、当該膜にＨ原子のドープ処理を施す手法として、Ｈイオンの発生手段を用い、これによりＨイオンを膜表面に照射する。
このときの設定条件としては、例えばＨ原子のドープ処理チャンバ内で基板をヒーターにより１００〜３００℃に加熱するとともに、真空度が１×１０−4〜７×１０−4Ｐａになるまでチャンバ内を排気する。
【００７９】
その後、Ｈボンベに連結されたイオン銃からＨイオンを基板に成膜されている保護層１５に照射することにより、保護層１５のＨ原子のドープ処理を行う。Ｈの流量は１×１０−5〜３×１０−5ｍ3/ｍｉｎの範囲に設定する。
＜別の成膜例２＞
本成膜例２では、まずＭｇＯからなる膜を上記実施の形態１で述べた方法で形成する。そしてチャンバー内に載置し、Ｈを含む雰囲気下でプラズマ処理を行うとともに、Ｓｉ化合物またはＧｅ化合物を混合した蒸着源を電子ビームガンによって加熱する。これにより、ＨおよびＳｉまたはＧｅを含む保護層が形成できる。
＜別の成膜例３＞
本成膜例３では、ＭｇＯからなる膜を上記実施の形態１で述べた方法で形成する。そしてチャンバー内に載置するとともに、Ｈボンベに連結されたイオン銃からＨイオンを基板に照射しながら、Ｓｉ化合物またはＧｅ化合物を混合した蒸着源を電子ビームガンによって加熱する。この方法によっても、ＨおよびＳｉを含む保護層が形成できる。
＜その他の事項＞
本発明のガス放電表示パネルにおける保護層の成膜方法としては、上記各実施の形態に限定するものではなく、その他の方法、例えばスパッタ法、イオンプレーティング法等を利用してもよい。
＜実施の形態２＞
図９は、実施の形態２におけるＰＤＰのフロントパネル周辺の構成を示す断面概念図である。当該ＰＤＰは、基本的な構成は前記実施の形態１と同様であるが、保護層１５の構成が異なる。本実施の形態２では、保護層１５として、第１の保護膜１５１はその膜中に、真性の第２の保護膜１５２より不純物（Ｈ，Ｃｌ，Ｆ等のＭｇＯにダングリングボンド；ｄａｎｇｌｉｎｇ  ｂｏｎｄを形成して活性化させる能力を持つもの）を多く含んで成膜形成されており、その上に第２の保護膜１５２が積層形成された構成を有することを特徴とする。ここで第１の保護膜１５１の膜厚は約６００ｎｍ、第２の保護膜１５２の膜厚は約３０ｎｍとすることができる。
【００８０】
こうして、従来よりも活性化された第１の保護膜１５１は、若干、製造プロセス中において混入した炭素等の不要な成分を含むガスが吸着し易くはなるが、２次電子放出係数γを従来の値よりもさらに向上させる保護層となり、結果的に性能の向上を期待できる。すなわち第１の保護膜１５１は、Ｈ等の不純物を多くドープしたＭｇＯ膜として活性化されて形成されるので、従来のＭｇＯからなる保護層よりも２次電子放出効率がさらに向上し、放電開始電圧をさらに下げることができる。
【００８１】
上記により、保護層１５として、第１の保護膜１５１と、その表面全体に積層された第２の保護膜１５２とを備え、かつ第１の保護膜１５１は第２の保護膜１５２より不純物を多く含んでいるように構成することにより、大気中のプロセスにおける保護層１５への不要な成分を含むガスの吸着を低減し、かつ、放電開始電圧を大幅に低減して駆動マージンを広くし、黒ノイズの発生が無く表示品質や信頼性を高めたＰＤＰとすることができる。
【００８２】
実際に本実施の形態２の実施例を用いた実験結果によれば、当該ＰＤＰは、保護層１５の有する２次電子放出効率が、従来の１層構成の保護層や、２層構成である上記特許文献１の保護層よりもさらに向上して、２次電子放出係数γは約０．３の値を有しており、放電開始電圧が従来値の１８０Ｖに対して約１２０Ｖと大幅に下げることができ、駆動マージンが拡大することが確認できた。
【００８３】
また、上記保護層を有するＰＤＰは、放電セルの放電開始電圧のバラツキも低減して黒ノイズの表示不良が激減することも明らかにされた。
本実施の形態２に係る別の確認実験について以下に説明する。図１２は、前記保護層のＭｇＯ膜に制御して不純物を導入した構成(保護層１とする。)の大気放置での水分の吸着量を調査したＸＰＳデータの結果である。当図１２では、比較のために不純物を導入していない純度の高いＭｇＯ膜（保護層２とする。）を用い、これらの保護層を大気放置し、或いはた５００℃で２時間、大気中で熱処理を行った。
【００８４】
この図１２から明らかなように、不純物を導入した保護層１の水分吸着量は、不純物を導入していない保護層２に比べて多いことがわかる。
このことから、本発明での効果を充分ＰＤＰの性能に反映させるためには、ここで示したガス吸着の課題を以下に示す実施例によって、より上記に述べた発明を有効にかつ安定して実現できるものと考えられる。
（製造方法について）
本実施の形態２における保護層１５の製造工程例を説明する。
【００８５】
大まかには、スパッタリング法（本実施の形態１における方法）や電子ビーム蒸着法あるいはＣＶＤ法を用い、誘電体層１４の表面全体にＭｇＯからなる第１の保護膜１５１を成膜形成した後、第１の保護膜１５１の表面全体を覆うように、高純度なＭｇＯの金属酸化物により第２の保護膜１５２が積層形成することにより構成される。
（ａ）
まず、フロントパネルガラス１１表面に表示電極１２、１３を配設し、これを覆うように誘電体層１４を形成する。
（ｂ）
その後、スパッタリング装置を用い、プラズマ状態のＡｒイオンを、ＭｇＯターゲットにスパッタリングすることで、第１の保護膜１５１を膜厚約６００ｎｍで誘電体層１４の表面上に成膜形成する。
【００８６】
この製造プロセス（ｂ）において、上記Ａｒガス中にＨ2ガスを導入しながら成膜形成することにより、第１の保護膜１５１には不純物としてのＨがドープされる。これにより第１の保護膜１５１となるＭｇＯ膜はいわゆるダングリングボンドを形成して活性化され、２次電子放出係数γがこれ以外の保護層領域（或いは従来構成の保護層）よりも向上する。
【００８７】
ここで「ダングリングボンド」とは、膜表面付近あるいは内部のある種の格子欠陥（ここでは酸素欠損）を囲む原子群がもつ不飽和結合或いは未結合手をいい、ここには電子や製造プロセス中の炭素等の不純物ガス原子が捕獲吸着されやすい。なお、第１の保護膜１５１中のＨ不純物の含有量は、１×１０18〜23／ｃｍ3の範囲が望ましく、不純物ドープ量が少な過ぎると２次電子放出係数γが従来レベルの値となり、多過ぎると膜抵抗が低くなり過ぎて書き込みデータの壁電荷を保持することが困難となるため注意が必要である。
（ｃ）
次に、スパッタリング装置中で、Ａｒガスにより高純度ＭｇＯターゲットをスパッタリングし、真性のＭｇＯ膜による第２の保護膜１５２を膜厚約３０ｎｍで成膜形成する。この方法によれば、形成された第２の保護膜１５２は、プロセス中における不要な成分を含むガス吸着を低減する膜とすることができ、上記の如く形成された第１の保護膜１５１に吸着した不純物ガスによる炭素等の吸着不純物をも覆ってカバーすることにより、パネル間隙中に放出される不純物ガスの放出量を大幅に減少させることが可能である。
【００８８】
具体的には製造プロセス中において、排気工程時における不要な成分を含むガスの放出量は、従来の方法と比較して約１／５程度に低減され、大気中のプロセスによる保護層への不要な成分を含むガスの吸着は大幅に低減し、パネル封着時の排気時間を約１／２にまで短縮させることができた。
また、上記により、第１の保護膜の表面全体に、第２の保護膜を成膜形成することにより、ＰＤＰ製造の封着排気工程時における排気時間を短縮して製造コストを低減し、かつ駆動電圧を下げて駆動回路コストを低減したＰＤＰの製造方法とすることも期待できる。
なお、上記において、第１の保護膜に混入される不純物はＨとして説明したが、同様にダングリングボンドを形成できるＣｌ、Ｆなどや、それらの組み合わせの不純物であっても構わない。これらのガスをＡｒガス中に混入しながら成膜することができる。
【００８９】
また、上記において、第１の保護膜の膜厚を約６００ｎｍ、第２の保護膜の膜厚を約３０ｎｍとして説明したが、第１の保護膜および第２の保護膜の膜厚を、１０ｎｍ〜１μｍの範囲内でそれぞれ調整しても構わない。望ましくは、ＰＤＰ封止完成後、放電の初期段階において、第２の保護膜は放電によりスパッタ除去されるように、第１の保護膜に比して、第２の保護膜は１０ｎｍ〜１００ｎｍの薄い膜であることが好ましい。１０ｎｍ程度の薄い膜の場合、当該膜は所定領域に一面に形成することができるが、この膜厚範囲を外れると、島状の成膜状態となることがある。
＜実施の形態３及び４＞
図１０は、実施の形態３における放電セルの模式的なフロントパネル周辺構成を示す断面図（図１０（ａ））および平面概念図（図１０（ｂ））である。
【００９０】
当図に示されるように、実施の形態３では、ともにＢａＯをベース材料としてなる保護層１５の第２の保護膜１５３が、第１の保護膜１５１の表面において、ストライプ状に形成されている点に特徴を有する。当該ストライプ状の第２の保護膜１５３は、表示電極１２、１３の幅Ｗに対する面積率が３０％程度になるように設定されている。
一方、図１１は、実施の形態４における放電セルの模式的なフロントパネル周辺構成を示す断面図（図１１（ａ））および平面概念図（図１１（ｂ））である。本実施の形態４の特徴は、誘電体層１４の表面においてＢａＯからなる第１の保護膜１５１が形成されており、且つ、当該第１の保護膜１５１がフェンス状に放電空間に対して露出するように、第２の保護膜１５４が順次積層されている点である。当該フェンス状の第２の保護膜１５４は、表示電極１２、１３の幅Ｗに対する面積率が８０％程度になるように設定されている。
【００９１】
第１の保護膜の膜厚は１０ｎｍ〜１μｍの範囲内で設定でき、例えば約６００ｎｍに設定することができる。一方、第２の保護膜の膜厚は、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の厚みの薄い膜とすることができる。
ここで第１の保護膜１５１には、不純物としてＳｉが１×１０18〜23／ｃｍ3の濃度範囲でドープされている。このドープ材料は、Ｓｉの他、Ｈ，Ｃｌ，Ｆ、Ｇe、Ｃｒのうち１種以上を用いることも可能である。
【００９２】
なお、第１の保護膜および第２の保護膜は、それぞれＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＭｇＮＯおよびＺｎＯのうちの少なくとも１種を含んだ金属酸化物材料をベース材料として作製できる。
このような構成の実施の形態３及び４によれば、駆動時において高い純度を持つ第２の保護膜１５３、１５４が伝導帯付近まで電子が励起されて活性化され、高い２次電子放出効率が発揮される。そして、前記Ｓｉ等がドープされた第１の保護膜１５１により、当該保護層中の不要なガス成分の混入が低減されており、当該ガス成分が放電空間中に放出する量の低減が実現できる。これにより保護層１５全体として、高い機能が発揮されることとなる。
【００９３】
ここで、実施の形態３の構成を持つ実施例を用いた実験結果においても、上記実施の形態１及び２とほぼ同様の効果が奏されるほか、本実施の形態３の保護層１５は２次電子放出係数γが従来よりもさらに向上して約０．３２の値を有していることがわかった。これにより、放電開始電圧が従来値の１８０Ｖに対して約１１５Ｖと大幅に下げることができ、駆動マージンが拡大したのが確認された。
【００９４】
また、実施の形態４の実施例を用いた測定実験においても、実施の形態３の実施例とほぼ同様の優れた効果が確認された。
（製造方法について）
（ａ）
誘電体層１４を形成した後、大気に曝すことなく、スパッタリング装置中でＢａＯ膜を成膜する。このように大気を遮断してＢａＯ膜を成膜することで、当該膜にＣＯ2、Ｈ2Ｏ等の不要なガスが混入するのを防止することができる。
【００９５】
ここではメタルマスク（図示省略）を介してスパッタリング装置中で、Ａｒガス中で高純度ＭｇＯターゲットをスパッタリングし、真性のＢａＯ膜を成膜形成する。
そして、プラズマ状態のＡｒイオンを、Ｓｉを混入したＢａＯターゲットにスパッタリングする。これにより、第１の保護膜１５１を誘電体層１４の表面上に約６００ｎｍの膜厚で成膜形成する。
【００９６】
ここで、Ｓｉ不純物の含有量は、１×１０18〜23／ｃｍ3の範囲が望ましい。当該不純物のドープ量が少な過ぎると２次電子放出効率が従来と同程度となり、多過ぎると膜抵抗が低くなり過ぎて書き込みデータである壁電荷を保持することが困難となる。この調節によって、従来よりも活性化されたＢａＯ膜による第１の保護膜１５１は、製造プロセス中の炭素等の不要な不純物ガスを吸着し易くはなるが、ＭｇＯよりも２次電子放出効率をさらに向上させる保護層となる。
（ｂ）
続いて、前記第１の保護膜１５１表面において、所定のパターンで第２の保護膜１５３、１５４を形成する。これは例えば、所定のパターニングが施されたメタルマスク（図示省略）を介し、スパッタリング装置中で、Ａｒガス中で高純度のＭｇＯターゲットをスパッタリングして行う。
【００９７】
そして、真性のＭｇＯ膜の第２の保護膜１５３、１５４を膜厚約５０ｎｍで成膜形成する。ここで第２の保護膜１５３、１５４は、表示電極１２（幅Ｗ）下に占めるその面積の割合として、所定の面積率となるように成膜する。
なお、第２の保護膜１５４については、１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下の範囲の膜厚で島状に不規則に形成することもできる。
【００９８】
また、上記により、保護層として、第１の保護膜と、表示電極下の第１の保護膜の少なくとも一部表面が露出するように、第２の保護膜を積層し成膜形成することにより、ＰＤＰ製造の封着排気工程時における排気時間を短縮して製造コストを低減し、かつ駆動電圧を下げて駆動回路コストを低減したＰＤＰの製造方法とすることができる。
また、上記において、保護層は、スパッタリング法で形成したが、その他に電子ビーム蒸着法、ＣＶＤ法、あるいはこれらを組み合わせて成膜しても構わない。少なくとも、第１の保護膜はスパッタリング法で成膜する方が好ましく、保護層の２次電子放出効率や耐スパッタ性をさらに向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明のガス放電表示パネルは、大型のテレビジョンや高精細テレビジョンあるいは大型表示装置など、映像機器産業、宣伝機器産業、産業機器やその他の産業分野に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】実施の形態１におけるＰＤＰの構成を模式的に示す断面斜視図である。
【図２】ＰＤＰの駆動プロセス例を示す図である。
【図３】保護層の組成と放電バラツキとの関係を示すグラフ図である。
【図４】保護層の組成と放電バラツキとの詳細な関係を示すグラフ図である。
【図５】保護層の組成と放電遅れおよび壁電荷保持力指数との関係を示すグラフ図である。
【図６】カソードルミネッセンスによる発光波長と発光強度との関係を示すグラフ図である。
【図７】放電バラツキとカソードルミネッセンスによる発光強度との関係を示すグラフ図である。
【図８】放電開始電圧とカソードルミネッセンスによる発光強度との関係を示すグラフ図である。
【図９】実施の形態２におけるＰＤＰの保護層周辺の断面概念図である。
【図１０】（ａ）は実施の形態２における放電セルの前面板の構成を示す断面概念図であり、（ｂ）は（ａ）の平面概念図である。
【図１１】（ａ）は実施の形態２における別の実施例の前面板の構成を示す断面概念図であり、（ｂ）は（ａ）の平面概念図である。
【図１２】保護層の大気放置における吸着量の違いを示した図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１    ＰＤＰ
１０    フロントパネル
１１  フロントパネルガラス
１２    走査（スキャン）電極
１３    維持（サステイン）電極
１４，１９    誘電体層
１５    保護層
１６  バックパネル
１７  バックパネルガラス
１８    アドレス電極
２０    隔壁
２３    蛍光体層
３１，３２    放電セル
３３  表示電極
３４、３５、３６、３７  保護層
１２１、１３１    バス電極
１５１、１５２    第１の保護膜
１５３、１５４    第２の保護膜
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2005098890.tif 000014
【図２】
2005098890.tif 000015
【図３】
2005098890.tif 000016
【図４】
2005098890.tif 000017
【図５】
2005098890.tif 000018
【図６】
2005098890.tif 000019
【図７】
2005098890.tif 000020
【図８】
2005098890.tif 000021
【図９】
2005098890.tif 000022
【図１０】
2005098890.tif 000023
【図１１】
2005098890.tif 000024
【図１２】
2005098890.tif 000025
【手続補正書】
【提出日】平成19年12月5日(2007.12.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に誘電体層および保護層が順次積層されたパネルを備えるガス放電表示パネルであって、
前記保護層は、ＭｇＯに対し、
１０質量ｐｐｍ以上３００質量ｐｐｍ以下のＧｅと、これに加えてＨが分散されてなる構成である
ガス放電表示パネル。
【請求項２】
前記保護層におけるＧｅの含有量は、２０質量ｐｐｍ以上１００質量ｐｐｍ以下である
請求項１に記載のガス放電パネル。
【請求項３】
前記保護層におけるＨの含有量は、３００質量ｐｐｍ以上１００００質量ｐｐｍ以下である
請求項１に記載のガス放電パネル。
【請求項４】
前記保護層におけるＨの含有量は、１０００質量ｐｐｍ以上２０００質量ｐｐｍ以下である
請求項１に記載のガス放電パネル。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明は、  表面に誘電体層および保護層が順次積層されたパネルを備えるガス放電表示パネルであって、前記保護層は、ＭｇＯに対し、１０質量ｐｐｍ以上３００質量ｐｐｍ以下のＧｅと、これに加えてＨが分散されてなる構成とした。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
ここで前記ガス放電パネルは、前記保護層におけるＧｅの含有量が、２０質量ｐｐｍ以上１００質量ｐｐｍ以下である構成とすることもできる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
或いは前記保護層におけるＨの含有量が、３００質量ｐｐｍ以上１００００質量ｐｐｍ以下である構成とすることもできる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
或いは前記保護層におけるＨの含有量が、１０００質量ｐｐｍ以上２０００質量ｐｐｍ以下である構成とすることもできる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2005098890.tif 000026
2005098890.tif 000027
2005098890.tif 000028
2005098890.tif 000029
2005098890.tif 000030
2005098890.tif 000031