以下、本発明の実施の形態について図面� ��参照しながら説明する。

 (実施の形態)
 図1は、本発明の実施の形態におけるPDPの製 造方法により製造されたPDP1の構造を示す斜� �図である。前面ガラス基板3などよりなる前� ��板2と、背面ガラス基板11などよりなる背面� ��10とが対向して配置され、その外周部をガ� �スフリットなどからなる封着材によって気� �封着されている。PDP1内部の放電空間16には� �ネオン(Ne)およびキセノン(Xe)などの放電ガス が53.3kPa~80.0kPaの圧力で封入されている。前面 板2の前面ガラス基板3上には、走査電極4およ び維持電極5よりなる一対の帯状の表示電極6� ��ブラックストライプ(遮光層)7が互いに平行� ��それぞれ複数列配置されている。前面ガラ� ��基板3上には表示電極6と遮光層7とを覆うよ� ��にコンデンサとしての働きをする誘電体層8 が形成され、さらにその表面に酸化マグネシ ウム(MgO)などからなる保護層9が形成されてい る。

 また、背面板10の背面ガラス基板11上には 、前面板2の走査電極4および維持電極5と直交 する方向に、複数の帯状のアドレス電極12が� ��いに平行に配置され、これを下地誘電体層1 3が被覆している。さらに、アドレス電極12間 の下地誘電体層13上には、放電空間16を区画� �る所定の高さの隔壁14が形成されている。隔 壁14間の溝には、蛍光体層15が形成されてい� �。蛍光体層15は、紫外線によって赤色、緑色 および青色にそれぞれ発光する。走査電極4� �よび維持電極5とアドレス電極12とが交差す� �位置には、放電セルが形成され、カラー表� �のための画素になる。

 図2は、本発明の実施の形態におけるPDP1の� �面板2の構成を示す断面図であり、図2は図1� �上下反転させて示している。図2に示すよう� ��、フロート法などにより製造された前面ガ� ��ス基板3に、走査電極4と維持電極5よりなる� ��示電極6とブラックストライプ(遮光層)7がパ ターン形成されている。走査電極4と維持電� �5はそれぞれインジウムスズ酸化物(ITO)や酸� �スズ(SnO ₂ )などからなる透明電極4a、5aと、透明電極4a� �5a上に形成された金属バス電極4b、5bとによ� �構成されている。金属バス電極4b、5bは、透� ��電極4a、5aの長手方向に導電性を付与する目 的として用いられ、銀(Ag)材料を主成分とす� �導電性材料によって形成されている。誘電� �層8は、前面ガラス基板3上に形成されたこれ らの透明電極4a、5aと金属バス電極4b、5bと遮� ��層7を覆って設けた、第1誘電体層81と、第1� �電体層81上に形成された第2誘電体層82の少な くとも2層構成としている。

 次に、本発明におけるPDP1の特徴である保 護層9の構成について説明する。図2に示すよ� ��に、保護層9は、誘電体層8上に下地膜91と金 属酸化物粒子である酸化マグネシウム(MgO)結� ��粒子を複数個凝集させた酸化マグネシウム( MgO)結晶凝集粒子92を積層して形成している。

 次に、本発明におけるPDPの特徴である保� ��層9の構成について説明する。図2に示すよ� �に、保護層9は、誘電体層8上に、酸化マグネ シウム(MgO)、もしくはアルミニウム(Al)を含有 する酸化マグネシウム(MgO)からなる下地膜91� �形成するとともに、その下地膜91上に、金属 酸化物である酸化マグネシウム(MgO)の結晶粒� ��が複数個凝集した凝集粒子92を離散的、か� �全面に亘ってほぼ均一に分布するように形� �している。なお、凝集粒子92は、下地膜91上� ��2%~12%の範囲の被覆率で付着させている。

 ここで、被覆率とは、1個の放電セルの領 域において、凝集粒子92が付着している面積a を1個の放電セルの面積bの比率で表したもの� ��、被覆率(%)=a/b×100の式により求めたもので� ��る。実際に測定する場合の方法としては、� ��えば、隔壁14により区切られた1個の放電セ� ��に相当する領域をカメラにより画像を撮影� ��、x×yの1セルの大きさにトリミングする。� �の後、トリミング後の撮影画像を白黒デー� �に2値化し、その後その2値化したデータに基 づき凝集粒子92による黒エリアの面積aを求め 、上述したように、a/b×100の式により演算す� ��ことにより求めたものである。

 次に、PDPの製造方法について説明する。� ��ず、図2に示すように、前面ガラス基板3上� �、走査電極4および維持電極5とブラックスト ライプ(遮光層)7とを形成する。これらの透明 電極4a、5aと金属バス電極4b、5bは、フォトリ� ��グラフィ法などを用いてパターニングして� ��成される。透明電極4a、5aは薄膜プロセスな どを用いて形成され、金属バス電極4b、5bは� �(Ag)材料を含むペーストを所望の温度で焼成� ��て固化している。また、ブラックストライ� ��(遮光層)7も同様に、黒色顔料を含むペース� ��をスクリーン印刷する方法や黒色顔料を前� ��ガラス基板3の全面に形成した後、フォトリ ソグラフィ法を用いてパターニングし、焼成 することにより形成される。

 そして、走査電極4、維持電極5からなる� �示電極6およびブラックストライプ(遮光層)7� ��覆うように前面ガラス基板3上に誘電体ペー ストをダイコート法などにより塗布して誘電 体ペースト層(誘電体材料層)(図示せず)を形� �する。その後、誘電体ペースト層を焼成固� �することにより、走査電極4、維持電極5およ びブラックストライプ(遮光層)7を覆う誘電体 層8が形成される。なお、誘電体ペーストは� �ラス粉末などの誘電体材料、バインダおよ� �溶剤を含む塗料である。

 さらに、誘電体層8上に酸化マグネシウム (MgO)からなる下地膜91を真空蒸着法により形� �する。

 以上のステップにより、前面ガラス基板3 上に、本発明におけるPDP1の凝集粒子92以外の 所定の構成物(表示電極6、遮光層7、誘電体層 8、下地膜91)が形成される。

 次に、本発明の実施の形態におけるPDP1の 保護層9を形成する製造工程について、図3を� ��いて説明する。図3に示すように、誘電体層 8を形成する誘電体層形成工程A1を行った後、 次の下地膜蒸着工程A2において、アルミニウ� ��(Al)を含む酸化マグネシウム(MgO)の焼結体を� ��材料とした真空蒸着法によって、主として� ��化マグネシウム(MgO)からなる下地膜91を誘電 体層8上に形成する。

 その後、下地膜蒸着工程A2において形成� �た未焼成の下地膜91上に、金属酸化物粒子と なる酸化マグネシウム(MgO)の結晶粒子が凝集� ��た凝集粒子92を、離散的に付着形成させる� �属酸化物ペースト膜形成工程A3に入る。金属 酸化物ペースト膜形成工程A3においては、酸� ��マグネシウム(MgO)の結晶粒子が凝集した凝� �粒子92が、有機樹脂成分、希釈溶剤とともに 混錬された金属酸化物ペーストを用いている 。この金属酸化物ペーストをスクリーン印刷 法などにより未焼成の下地膜91上に塗布し、� ��属酸化物ペースト膜を形成する。

 なお、本発明における金属酸化物ペース� ��の詳細については、後ほど述べる。また、� ��焼成の下地膜91上に金属酸化物ペースト膜� �形成する方法として、スクリーン印刷法以� �に、スプレー法、スピンコート法、ダイコ� �ト法、スリットコート法などを用いること� �できる。

 次に、金属酸化物ペースト膜を乾燥させ� ��乾燥工程A4を行う。その後、下地膜蒸着工� �A2において形成した未焼成の下地膜91と、乾� ��工程A4を実施した金属酸化物ペースト膜と� �、数百度の温度で加熱焼成する焼成工程A5に おいて同時に焼成する。この焼成工程A5にお� ��て、金属酸化物ペースト膜に残っている溶� ��や樹脂成分を除去することにより、下地膜9 1上に酸化マグネシウム(MgO)の結晶粒子が凝集 した凝集粒子92を付着させた保護層9を形成す ることができる。

 これらの金属酸化物ペースト膜形成工程A 3と、乾燥工程A4と、焼成工程A5とが金属酸化� ��粒子形成工程となる。

 なお、以上の説明では、下地膜91として、� �化マグネシウム(MgO)を主成分としたが、本発 明によれば、下地膜91としてはイオン衝撃か� ��誘電体層8を守るための高い耐スパッタ性能 を持たせ、電子放出性能がそれほど高くなく てもよい。すなわち、従来のPDPでは、一定以 上の電子放出性能と耐スパッタ性能という二 つを両立させるため、酸化マグネシウム(MgO)� ��主成分とした保護層9を形成する場合が非常 に多かった。本発明においては、金属酸化物 の結晶粒子によって電子放出を支配的に制御 する構成としている。そのため、下地膜91は� ��化マグネシウム(MgO)である必要は全くなく� �酸化アルミニウム(Al ₂ O ₃ )などの耐スパッタ性能に優れる他の材料を� �いても全く構わない。

 また、上述の説明では、金属酸化物の結� ��粒子として酸化マグネシウム(MgO)の結晶粒� �を用いて説明したが、この他の結晶粒子で� �、酸化マグネシウム(MgO)同様に高い電子放出 性能をもつ、ストロンチウム(Sr)、カルシウ� �(Ca)、バリウム(Ba)、アルミニウム(Al)などの� �属酸化物による結晶粒子を用いても同様の� �果を得ることができる。そのため、結晶粒� �としては、特に酸化マグネシウム(MgO)に限定 されるものではない。

 以上の工程により、前面ガラス基板3上に 、表示電極6、ブラックストライプ(遮光層)7� �誘電体層8、下地膜91、酸化マグネシウム(MgO) の凝集粒子92が形成される。

 一方、背面板10は次のようにして形成さ� �る。まず、背面ガラス基板11上に、銀(Ag)材� �を含むペーストをスクリーン印刷する方法� �、金属膜を全面に形成した後、フォトリソ� �ラフィ法を用いてパターニングする方法な� �によりアドレス電極12用の構成物となる材料 層を形成する。この材料層を所定の温度で焼 成することによりアドレス電極12を形成する� ��次に、アドレス電極12が形成された背面ガ� �ス基板11上に、ダイコート法などによりアド レス電極12を覆うように誘電体ペーストを塗� ��して誘電体ペースト層を形成する。その後� ��誘電体ペースト層を焼成することにより下� ��誘電体層13を形成する。なお、誘電体ペー� �トはガラス粉末などの誘電体材料とバイン� �および溶剤を含んだ塗料である。

 次に、下地誘電体層13上に隔壁14の材料を 含む隔壁形成用ペーストを塗布して所定の形 状にパターニングすることにより、隔壁材料 層を形成する。その後、この隔壁材料層を焼 成することにより隔壁14を形成する。ここで� ��下地誘電体層13上に塗布した隔壁用ペース� �をパターニングする方法としては、フォト� �ソグラフィ法やサンドブラスト法を用いる� �とができる。次に、隣接する隔壁14間の下地 誘電体層13上および隔壁14の側面に蛍光体材� �を含む蛍光体ペーストを塗布し、焼成する� �とにより蛍光体層15が形成される。以上の工 程により、背面ガラス基板11上に所定の構成� ��材を有する背面板10が完成する。

 このようにして所定の構成部材を備えた� ��面板2と背面板10とを表示電極6とアドレス電 極12とが直交するように対向配置して、その� ��囲をガラスフリットで封着し、放電空間16� �ネオン(Ne)、キセノン(Xe)などを含む放電ガス を封入することによりPDP1が完成する。

 次に、本発明におけるPDPの製造方法の、� ��属酸化物ペースト膜形成工程A3において、� �属酸化物の結晶粒子を付着させた層を下地� �91に形成するための金属酸化物ペーストにつ いて説明する。特に、ペーストの量産安定性 効果を確認するために行った実験結果につい て説明する。以降の説明中で述べる使用薬品 種、およびその量などの数値条件は、本発明 の範囲内の一例に過ぎず、本発明はこれに限 定されない。

 金属酸化物ペーストについて、表1、表2� �基づく組成成分からなる材料を三本ロール� �よく混練し調製した。

 なお、PDPの放電特性上、金属酸化物粒子� ��ある酸化マグネシウム(MgO)の凝集粒子92の被 覆率は、2%~12%の範囲が望ましい。被覆率は金 属酸化物ペーストの塗布膜厚で決定されるた め、スクリーン印刷で形成可能な膜厚範囲に 基づいて、金属酸化物ペースト中の金属酸化 物粒子は0.01体積%~1.5体積%の範囲とすること� �好ましい。

 表1の組成No.101~111は、エチルセルロース� �分子量グレードの違いによる粘度(cP)が4cPと1 0cPについて示し、表2の組成No.112~122は、エチ� ��セルロースの分子量グレードの違いによる� ��度(cP)が100cPと200cPについて示している。

 なお、表1、表2中の有機樹脂成分はエチ� �セルロースを用いているが、それ以外にも� �ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキ� �エチルセルロース、ヒドロキシプロピルメ� �ルセルロースフタレート、ヒドロキシプロ� �ルメチルセルロースアセテートなどのセル� �ース誘導体を用いることができる。

 また、前記のセルロース誘導体の他に、� ��クリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチ� ��、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル� ��メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、� ��タクリル酸ブチル、アクリル酸イソブチル� ��メタクリル酸イソブチル、フマル酸モノメ� ��ル、フマル酸モノエチル、フマル酸モノプ� ��ピル、マレイン酸モノメチル、マレイン酸� ��ノエチル、マレイン酸モノプロピル、ソル� ��ン酸、ヒドロキシメチルアクリレート、2-� �ドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシ メチルメタクリレート、2-ヒドロキシプロピ� ��メタクリレート、ヒドロキノンモノアクリ� ��ート、ヒドロキノンモノメタクリレート、� ��ドロキノンジアクリレート、ヒドロキノン� ��2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロ キシエチルメタクリレート、2-ヒドロキシプ� ��ピルメタクリレート、N-ブチルアクリレー� �、N-ブチルメタクリレート、イソブチルアク リレート、イソブチルメタクリレート、2-エ� ��ルヘキシルアクリレート、2-エチルヘキシ� �メタクリレート、ベンジルアクリレート、� �ンジルメタクリレート、フェノキシアクリ� �ート、フェノキシメタクリレート、イソボ� �ニルアクリレート、イソボルニルメタクリ� �ート、エチレングリコールジメタクリレー� �、トリエチレングリコールジアクリレート� �トリエチレングリコールジメタクリレート� �テトラエチレングリコールジアクリレート� �テトラエチレングリコールジメタクリレー� �、ブチレングリコールジメタクリレート、� �ロピレングリコールジアクリレート、プロ� �レングリコールジメタクリレート、トリメ� �ロールエタントリアクリレート、トリメチ� �ールエタントリメタクリレート、トリメチ� �ールプロパントリアクリレート、トリメチ� �ールプロパントリメタクリレート、テトラ� �チロールプロパンテトラアクリレート、テ� �ラメチロールプロパンテトラメタクリレー� �、1.6-ヘキサンジオールジアクリレート、1.6- ヘキサンジオールジメタクリレート、カルド エポキシジアクリレート、グリシジルメタク リレート、グリシジルメタクリレートエチレ ングリコールジアクリレート、これら例示化 合物の(メタ)アクリレートをフマレートに代� ��たフマル酸エステル、マレエートに代えた� ��レイン酸エステル、クロトネートに代えた� ��ロトン酸エステル、イタコネートに代えた� ��タコン酸エステル、ウレタンメタクリレー� ��、スチレン、アクリルアミド、メタクリル� ��ミド、アクリロニトリル、メタクリロニト� ��ルなどの重合体または共重合体などのアク� ��ル系樹脂を単独もしくはセルロース誘導体� ��組合せて使用してもよい。

 また、表1、表2に記載の希釈溶剤は、ジ� �チレングリコールモノブチルエーテル(ブチ� ��カルビトール)とターピネオールを用いてい るが、それ以外にも、エチレングリコールモ ノメチルエーテル、エチレングリコールモノ エチルエーテル、プロピレングリコールモノ メチルエーテル、プロピレングリコールモノ エチルエーテル、ジエチレングリコールモノ メチルエーテル、ジエチレングリコールモノ エチルエーテル、ジエチレングリコールジメ チルエーテル、ジエチレングリコールジエチ ルエーテル、プロピレングリコールモノメチ ルエーテルアセテート、プロピレングリコー ルモノエチルエーテルアセテート、2-メトキ� ��ブチルアセテート、3-メトキシブチルアセ� �ート、4-メトキシブチルアセテート、2-メチ� ��-3-メトキシブチルアセテート、3-メチル-3-� �トキシブチルアセテート、3-エチル-3-メトキ シブチルアセテート、2-エトキシブチルアセ� ��ート、4-エトキシブチルアセテート、4-プロ ポキシブチルアセテート、2-メトキシペンチ� ��アセテートなどを、単独でも、または2種以 上を組合せても使用できる。

 また、ペースト中には、必要に応じて可� ��剤としてフタル酸ジオクチル、フタル酸ジ� ��チル、リン酸トリフェニル、リン酸トリブ� ��ルを添加し、分散剤としてグリセロールモ� ��オレート、ソルビタンセスキオレヘート、� ��モゲノール(Kaoコーポレーション社製品名)� �アルキルアリル基のリン酸エステルなどを� �加してもよい。

 以上のように、組成No.101~122で調製した金 属酸化物ペーストについて、表示電極6、ブ� �ックストライプ(遮光層)7、誘電体層8、下地� ��91が形成された前面ガラス基板3上に、スク� ��ーン印刷法を用いて塗布した際の印刷性の� ��認を行った。ここでスクリーン版にはL380S� �ッシュを使用した。

 この結果を図4に示す。図4は本発明の実� �の形態におけるPDPの製造方法に用いた金属� �化物ペーストの特性を示す図である。図4に� ��いて、横軸は、金属酸化物ペーストに含ま� ��る有機樹脂成分であるエチルセルロース含� ��率(EC濃度)を示し、縦軸は、金属酸化物ペー ストの粘度ηを示す。ここで粘度ηは、レオ� �トレスRS600(Hakke社製)を用いて、せん断速度D= 1(1/s)時の粘度値を示している。

 印刷性の評価は、印刷時のノッキング発� ��有無を目視観察することによって行った。� ��ッキングが発生しているものについては黒� ��りでプロットし、ノッキングが発生してい� ��いものについては、白抜きでプロットして� ��している。ここでノッキングとは、スクリ� ��ン印刷時においてスキージがスクリーン版� ��で滑らかに動作せず、スクリーン版に引っ� ��かるようにスクリーン版上で小刻みに上下� ��することを言う。

 なお、図4には、エチルセルロースの分子 量グレードの違いによる粘度(cP)をパラメー� �として示している。図4からわかるように、� ��チルセルロースの分子量グレードによる粘� ��に依らず、金属酸化物ペースト中に含まれ� ��エチルセルロースの含有量が、8.0体積(vol)%� ��満ではノッキングが発生していることがわ� ��る。

 これはスクリーン印刷におけるスクリー� ��版とスキージとの摩擦抵抗が、金属酸化物� ��ーストの粘度よりも、金属酸化物ペースト� ��に含まれる有機樹脂成分量に依存している� ��とを表している。

 なお、誘電体ペーストなどでは、有機樹� ��成分が5体積(vol)%程度の物が上市され使用さ れているが、これは誘電体ペースト中に含ま れる金属酸化物に代表される無機成分量が1.5 体積%以上含まれていることから、スクリー� �版とスキージとの摩擦抵抗を緩和している� �めである。

 また、ノッキングが発生した前面ガラス� ��板3への被覆率を測定したところ、面内ばら つきが約10%以上となった。一方、ノッキング が発生していない被覆率は、面内ばらつきが 約6%以下で良好な結果を得た。ここで面内ば� ��つきとは、前述の方法で求めた面内54点の� �覆率について、標準偏差σと平均値Mを求め� �σをMで割った値である。すなわち、面内ば� �つき=σ/M×100(%)で表される。

 以上説明したように、金属酸化物ペース� ��中に含まれる金属酸化物粒子が1.5体積%以下 の金属酸化物ペーストにおいて、スクリーン 印刷時にノッキングを発生させず良好な印刷 性を得るためには、有機樹脂成分が8.0体積%� �上必要なことがわかった。

 一方、図3に示すように、保護層9を形成� �る製造工程において、金属酸化物ペースト� �形成工程A3および乾燥工程A4の後に、焼成工� ��A5により金属酸化物ペースト中に含まれる� �機樹脂成分を除去している。このとき、金� �酸化物ペースト中に含まれる有機樹脂成分� �が多くなれば、それだけ焼成残渣物が増え� �結果となる。その結果、完成後のPDPに残渣� �を持ち込むこととなり、放電特性へ悪影響� �及ぼしてしまうことがわかった。

 これらの結果によると、金属酸化物ペー� ��ト中に含まれる有機樹脂成分が20体積%以下� ��あれば、有機樹脂成分の残渣物によるPDPの� ��電特性への悪影響をなくすことができるこ� ��がわかった。

 以上説明したように、金属酸化物粒子と� ��機樹脂成分と希釈溶剤を含む金属酸化物ペ� ��ストとして、金属酸化物粒子を1.5体積%以下 含み、有機樹脂成分が8.0~20.0体積%含む金属酸 化物ペーストを用いると、印刷性が良好で、 且つ有機樹脂成分の焼成残渣物による放電特 性を悪化させないPDPの製造方法を提供するこ とが可能となる。

 次に、本発明の実施の形態におけるPDPの� ��造方法によって製造したPDP1の性能を比較し た実験結果について説明する。

 まず、構成の異なる保護層9を有するPDPを 試作した。試作品1は、酸化マグネシウム(MgO) 膜のみによる保護層9を形成したPDP、試作品2� ��、アルミニウム(Al)、シリコン(Si)などの不� �物をドープした酸化マグネシウム(MgO)による 保護層9を形成したPDP、試作品3は、本発明に� ��けるPDP1で、酸化マグネシウム(MgO)の下地膜9 1上に金属酸化物からなる結晶粒子の凝集粒� �92を付着させたPDP1である。なお、試作品3に� ��いて、金属酸化物としては、酸化マグネシ� ��ム(MgO)の結晶粒子を用い、そのカソードル� �ネッセンスを測定したところ、図5に示すよ� ��な特性を有していた。

 これらの3種類の保護層9の構成を有するPD Pについて、その電子放出性能と電荷保持性� �を調べた。

 なお、電子放出性能は、大きいほど電子� ��出量が多いことを示す数値で、放電の表面� ��態、およびガス種とその状態によって定ま� ��初期電子放出量をもって表現する。初期電� ��放出量については表面にイオン、あるいは� ��子ビームを照射して表面から放出される電� ��電流量を測定する方法で測定できるが、前� ��板2表面の評価を非破壊で実施することは困 難を伴う。そこで、特開2007-48733号公報に記� �されているように、放電時の遅れ時間のう� �、統計遅れ時間と呼ばれる放電の発生しや� �さの目安となる数値を測定した。その数値� �その逆数を積分すると、初期電子の放出量� �線形に対応する数値になるため、ここでは� �の数値を用いて評価している。この放電時� �遅れ時間とは、パルスの立ち上がりから放� �が遅れて行われる放電遅れの時間を意味す� �。放電遅れは、放電が開始される際にトリ� �ーとなる初期電子が保護層9表面から放電空� ��16中に放出されにくいことが主要な要因と� �て考えられている。

 また、電荷保持性能は、その指標として� ��PDP1として作成した場合に電荷放出現象を抑 えるために必要とする、走査電極4に印加す� �電圧(以下Vscn点灯電圧と呼称する)の電圧値� �用いた。すなわち、Vscn点灯電圧の低い方が� ��荷保持能力の高いことを示す。このことは� ��PDPのパネル設計上でも低電圧で駆動できる� ��め、電源や各電気部品として、耐圧および� ��量の小さい部品を使用することが可能とな� ��。現状の製品において、走査電圧を順次パ� ��ルに印加するためのMOSFETなどの半導体スイ� ��チング素子には、耐圧150V程度の素子が使用 されている。そのため、Vscn点灯電圧として� �、温度による変動を考慮して120V以下に抑え� ��のが望ましい。

 これらの電子放出性能と電荷保持性能に� ��いて調べた結果を図6に示している。図6に� �いて、横軸の電子放出性能は試作品1におけ� ��電子放出性能を基準として示している。図6 から明らかなように、酸化マグネシウム(MgO)� ��下地膜91上に、酸化マグネシウム(MgO)の結晶 粒子の凝集粒子92を全面に亘ってほぼ離散的� ��均一に分布するように形成した試作品3は、 電荷保持性能の評価において、Vscn点灯電圧� �120V以下にすることができる、さらに、電子� ��出性能も試作品1に比較して6倍以上の良好� �特性を得ることができている。

 一般的にはPDPの保護層9の電子放出能力と 電荷保持能力は相反する。例えば、保護層9� �成膜条件を変更し、また、試作品2のように� ��護層9中にアルミニウム(Al)やシリコン(Si)、� ��リウム(Ba)などの不純物をドーピングして成 膜することにより、電子放出性能を向上する ことは可能であるが、副作用としてVscn点灯� �圧も上昇してしまう。

 しかしながら、本発明によれば高精細化� ��より走査線数が増加し、かつセルサイズが� ��さくなる傾向にあるPDPに対して、電子放出� ��力と電荷保持能力の両方を満足させる保護� ��9を形成ことができる。

 次に、試作品3に用いた結晶粒子の粒径に ついて説明する。なお、以下の説明において 、粒径とは平均粒径を意味し、平均粒径とは 、体積累積平均径(D50)のことを意味している� ��

 図7は、図6で説明した本発明の試作品3に� ��いて、酸化マグネシウム(MgO)の結晶粒子の� �径を変化させて電子放出性能を調べた実験� �果を示すものである。なお、図7において、� ��化マグネシウム(MgO)の結晶粒子の粒径は、� �イクロトラックHRA粒度分布計にて、試薬1級� ��上のエタノール溶液中で粒度分布を測定し� ��ときの平均粒径を示し、さらに結晶粒子を� ��査型電子顕微鏡(SEM)観察することにより測� �している。

 図7に示すように、粒径が0.3μm程度に小さ くなると、電子放出性能が低くなり、ほぼ0.9 μm以上であれば、高い電子放出性能が得られ ることがわかる。

 ところで、放電セル内での電子放出数を� ��加させるためには、保護層9上の単位面積あ たりの結晶粒子数は多い方が望ましい。本発 明者らの実験によれば、前面板2の保護層9と� ��接に接触する背面板10の隔壁14の頂部に相当 する部分に結晶粒子が存在することで、隔壁 14の頂部を破損させ、その材料が蛍光体層15� �上に乗るなどによって、該当するセルが正� �に点灯消灯しなくなる現象が発生すること� �わかった。この隔壁破損の現象は、結晶粒� �が隔壁14の頂部に対応する部分に存在しなけ れば発生しにくいことから、付着させる結晶 粒子数が多くなれば、隔壁14の破損発生確率� ��高くなる。

 図8は、図6で説明した本発明における試� �品3において、単位面積当たりに粒径の異な� ��同じ数の結晶粒子を散布し、隔壁破損の関� ��を実験した結果を示す図である。この図8か ら明らかなように、結晶粒子径が2.5μm程度に 大きくなると、隔壁破損の確率が急激に高く なるが、2.5μmより小さい結晶粒子径であれば 、隔壁破損の確率は比較的小さく抑えること ができることがわかる。

 以上の結果に基づくと、本発明に掛かるP DP1における保護層9においては、結晶粒子が� �集した凝集粒子92として、粒径が0.9μm以上2.5 μm以下のものが望ましいと考えられるが、PDP として実際に量産する場合には、結晶粒子の 製造上でのばらつきや保護層9を形成する場� �の製造上でのばらつきを考慮する必要があ� �。

 図9は、本発明の実施の形態におけるPDP1� �用いた、凝集粒子92の粒度分布の一例を示す 図である。凝集粒子92は図9に示すような分布 を有する。図7に示す電子放出特性、および� �図8に示す隔壁破損特性から、平均粒径であ� ��体積累積平均径(D50)が、0.9μm~2μmの範囲にあ る凝集粒子92を使用することが望ましい。

 以上のように、本発明の実施の形態にお� ��る金属酸化物ペーストを用いて形成した保� ��層9を有するPDP1においては、電子放出能力� �して6以上の特性を有し、電荷保持能力とし� ��はVscn点灯電圧が120V以下のものを得ること� �できる。その結果、高精細化により走査線� �が増加し、かつセルサイズが小さくなる傾� �にあるPDP1の保護層9として、電子放出能力と 電荷保持能力の両方を満足させ、高精細で高 輝度の表示性能を備え、かつ低消費電力のPDP を実現することができる。

 ところで、本発明におけるPDP1においては 、上述したように、酸化マグネシウム(MgO)の� ��集粒子92は、2%~12%の範囲の被覆率で付着さ� �ている。これは、本発明者らが凝集粒子92の 被覆率を変化させたサンプルを試作し、それ らのサンプルの特性を調べた結果に基づいて いる。すなわち、凝集粒子92の被覆率が高く� ��るにしたがって、Vscn点灯電圧が大きくなっ て悪化し、逆に被覆率が小さくなるにしたが って、Vscn点灯電圧が小さくなる特性を示す� �とがわかった。すなわち、凝集粒子92を付着 させたことによる効果を十分に発揮させるた めには、凝集粒子92の被覆率は12%以下とすれ� ��良いことがわかった。

 一方、酸化マグネシウム(MgO)の凝集粒子92 は、特性のばらつきを小さくするためには各 放電セルに存在していることが必要である。 そのためには下地膜91上に付着させる必要が� ��る。したがって、被覆率が小さい場合、面� ��でのばらつきが大きくなる傾向を示し、凝� ��粒子92の放電セル間における付着状態のば� �つきが大きくなってしまうことがわかった� �本発明者らが実験した結果では、被覆率が4% 以上になるように酸化マグネシウム(MgO)結の� ��集粒子92を付着させると、面内ばらつきを� �4%以下に抑えることができることがわかった 。また、被覆率が2%以上になるように酸化マ� ��ネシウム(MgO)の結晶粒子の凝集粒子92を付着 させた場合も、面内ばらつきを約6%程度に抑� ��ることができ、実用上は問題ないことがわ� ��った。

 これらの結果より、本発明においては、� ��覆率が2%~12%の範囲になるように酸化マグネ� ��ウム(MgO)の結晶粒子の凝集粒子92を付着させ るのが望ましく、より好ましくは被覆率が4%~ 12%の範囲になるよう凝集粒子92を付着させる� ��が望ましい。