プラズマディスプレイ装置およびその製造方法
【課題】ＰＤＰ装置の輝度特性の低下を抑制しつつ、ＰＤＰ装置の消費電力を低減できる技術を提供する。
【解決手段】対向配置される前面板および背面板の間に形成され、内部に放電ガスが充填された放電空間を有し、背面板は、放電空間に接して配置された蛍光膜を有するプラズマディスプレイ装置の蛍光膜を以下の構成とする。蛍光膜８は、紫外線に励起されることにより可視光を発光する蛍光体２３、および正電荷で蛍光体よりも大きい帯電特性を有する帯電材からなり、帯電材は蛍光体に混合される粉末状の成分である帯電材２１と、蛍光体２３の表面にコーティングされる成分である帯電材２２により構成する。また、そのような構成は帯電材の炭酸塩を蛍光体２３と混合してアニール処理する製造法によって形成される。
【解決手段】対向配置される前面板および背面板の間に形成され、内部に放電ガスが充填された放電空間を有し、背面板は、放電空間に接して配置された蛍光膜を有するプラズマディスプレイ装置の蛍光膜を以下の構成とする。蛍光膜８は、紫外線に励起されることにより可視光を発光する蛍光体２３、および正電荷で蛍光体よりも大きい帯電特性を有する帯電材からなり、帯電材は蛍光体に混合される粉末状の成分である帯電材２１と、蛍光体２３の表面にコーティングされる成分である帯電材２２により構成する。また、そのような構成は帯電材の炭酸塩を蛍光体２３と混合してアニール処理する製造法によって形成される。
【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装置およびその製造技術に関し、特に、蛍光体に真空紫外線を照射して励起し、発光を起こして画像を表示するプラズマディスプレイ装置およびその製造に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像情報システムにおいては，高精細化、大画面化、薄型化、および低消費電力化といった様々な要求に応じて各種ディスプレイ装置の研究開発が盛んに行われている。その中でも、大画面かつ高精細を実現するディスプレイとして、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ；Plasma Display Panel）の研究開発が進められている。ＰＤＰは対向して配置された前面側の基板と背面側の基板とを備え、前面および背面基板の間の空間にはＮｅおよびＸｅなどの放電ガスが充填されている。そして、電極に電圧をかけることによって放電ガスから真空紫外線（１４６ｎｍおよび１７２ｎｍ）が発せられ、背面基板に設置した蛍光体を真空紫外線が励起して、赤、緑、および青の発光を起こして画像を表示する表示パネルである。
【０００３】
ＰＤＰの放電電圧を低減する技術として、蛍光体に、その蛍光体よりも正電荷の帯電特性が大きい材料を混合する技術が検討されている。
【０００４】
例えば、「J. Electrochem. Soc. 150(8), H165-H171 (2003)」（非特許文献１）は、緑色の蛍光体であるＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎに、帯電特性がこれよりも正電荷で大きい（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｔｂ蛍光体を混合する手法を開示している。
【０００５】
また、特開２００２−３８１４６号公報（特許文献１）は、正に帯電する酸化物（ＭｇＯ）を付着又はコーティングした蛍光体を用いたプラズマディスプレイパネルを開示している。
【０００６】
また、特開２００８−１８１８４１号公報（特許文献２）は、２０００オングストローム以上の粒径の酸化マグネシウム結晶体を含む蛍光体層を有するＰＤＰを開示している。
【０００７】
また、特開２００６−２７８１５５号公報（特許文献３）は、炭酸マグネシウムを蛍光体と混合する手法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３８１４６号公報
【特許文献２】特開２００８−１８１８４１号公報
【特許文献３】特開２００６−２７８１５５号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】J. Electrochem. Soc. 150(8), H165-H171 (2003)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、本発明者らは、ＰＤＰの消費電力低減を目的とした放電電圧の低減について検討を行い、上記構成では、以下の新たな課題が生じることを見出した。
【００１１】
すなわち、帯電材料としてＭｇＯを用いる場合、放電電圧を低減するためには、帯電材料の混合量を多くする必要がある。また、帯電材料の平均粒径を大きくする必要がある。ところが、ＭｇＯで構成される帯電材料の平均粒径、あるいは混合量を増大させると、帯電材料が、蛍光体の励起源である真空紫外線を吸収してしまうこととなる。この結果、蛍光体を励起する真空紫外線の量が不足し、ＰＤＰの輝度特性（発光効率）が低下する原因となる。
【００１２】
また、カラー表示ＰＤＰに用いる赤、緑、および青用の各蛍光体は、それぞれ帯電特性を有しているが、緑色用の蛍光体は、他の色と比較して帯電量が低い。したがって、緑色の蛍光体を配置するセルについては、特に帯電特性を向上させる必要がある。
【００１３】
本発明の目的は、ＰＤＰ装置の輝度特性の低下を抑制しつつ、ＰＤＰ装置の消費電力を低減できる技術を提供することにある。
【００１４】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１６】
（１）本発明によるプラズマディスプレイ装置は、
対向配置される前面板および背面板の間に形成され、内部に放電ガスが充填された放電空間を有し、
前記背面板は、前記放電空間に接して配置された蛍光膜を有し、
前記蛍光膜は、紫外線に励起されることにより可視光を発光する蛍光体、および正電荷で前記蛍光体よりも大きい帯電特性を有する金属酸化物からなる帯電材から形成され、
前記帯電材は酸化マグネシウムから形成され、
前記蛍光体には、酸化マグネシウム粉末が混合されているものである。
【００１７】
（２）また、本発明によるプラズマディスプレイ装置は、
前記（１）記載のプラズマディスプレイ装置において、前記蛍光体の表面が酸化マグネシウムでコーティングされているものである。
【００１８】
（３）また、本発明によるプラズマディスプレイ装置の製造方法は、
対向配置される前面板および背面板の間に形成され、内部に放電ガスが充填された放電空間を有し、
前記背面板は、前記放電空間に接して配置された蛍光膜を有し、
前記蛍光膜は、紫外線に励起されることにより可視光を発光する蛍光体、および正電荷で前記蛍光体よりも大きい帯電特性を有する帯電材とからなるプラズマディスプレイ装置の製造方法であって、
前記帯電材を作成する工程は、
（ａ）マグネシウム塩を蛍光体と混合する工程と、
（ｂ）前記マグネシウム塩と前記蛍光体とを混合した粉体をアニール処理する工程と、
を含み、
前記帯電材と前記蛍光体とを用いて前記蛍光膜を形成する工程を含むものである。
【発明の効果】
【００１９】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００２０】
すなわち、ＰＤＰ装置の輝度特性の低下を抑制しつつ、消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施の形態であるＰＤＰの要部を模式的に示す分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施の形態であるＰＤＰを組み込んだＰＤＰモジュールの全体構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施の形態であるＰＤＰにおける階調駆動シーケンスの一例を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態であるＰＤＰモジュールの駆動波形の一例を示す説明図である。
【図５】帯電材の構成毎の帯電特性を評価した実験結果について示す説明図である。
【図６】図５に示す比較区および実験区のＭｇ量に対する帯電量の変化の評価結果を示す説明図である。
【図７】図５に示す実験区のアニール温度に対する帯電量の変化の評価結果を示す説明図である。
【図８】図５に示す実験区４の試料粉末のＳＥＭ写真である。
【図９】図５に示す実験区４のＭｇのオージェ電子分光分析結果である。
【図１０】図５に示す実験区４の蛍光体断面のＳＥＭ写真である。
【図１１】図５に示す実験区４のＭｇのオージェ電子分光分析結果である。
【図１２】図１に示す蛍光膜の詳細構造を示す要部拡大断面図である。
【図１３】図５に示す比較区１および実験区４のＶｔ閉曲線の評価結果を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本願発明を詳細に説明する前に、本願における用語の意味を説明すると次の通りである。
【００２３】
ＰＤＰとは、対向配置される一対の基板の間に形成された放電セル内で気体放電を発生させ、この際に発生する励起光で蛍光体を励起させて、所望の画像を形成する略平面板状の表示パネルである。ＰＤＰの内部構造や構成材料は、要求性能あるいは駆動方式に応じて種々の構成例があるが、原理的に明らかに適用できない構成を除き、これら全ての構成例を含む。
【００２４】
プラズマディスプレイモジュール（ＰＤＰモジュール）は、ＰＤＰと、ＰＤＰの表示面の反対側に配置されてＰＤＰを支持するシャーシと、シャーシの背面（ＰＤＰとの対向面の反対側に位置する面）側に配置され、ＰＤＰを駆動、制御する、あるいはＰＤＰに電源を供給するための各種電気回路が形成された回路基板とを備えたモジュールであって、各種電気回路とＰＤＰとが電気的に接続されたものである。なお、ＰＤＰモジュールの実施態様としては、上記した各種電気回路が形成された回路基板の一部または全部が取り付けられず、該回路基板の取り付け予定位置に取り付け用治具が形成された構造もある。本願では、このような実施態様もＰＤＰモジュールに含まれる。
【００２５】
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
【００２６】
また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。
【００２７】
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、実施例等において構成要素等について、「Ａからなる」、「Ａよりなる」と言うときは、特にその要素のみである旨明示した場合等を除き、それ以外の要素を排除するものでないことは言うまでもない。
【００２８】
同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００２９】
また、材料等について言及するときは、特にそうでない旨明記したとき、または、原理的または状況的にそうでないときを除き、特定した材料は主要な材料であって、副次的要素、添加物、付加要素等を排除するものではない。
【００３０】
また、本実施の形態を説明するための全図において同一機能を有するものは原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００３１】
また、本実施の形態で用いる図面においては、平面図であっても図面を見易くするために部分的にハッチングを付す場合がある。
【００３２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３３】
＜ＰＤＰの基本構造および製造方法＞
まず、本発明者らが検討したＰＤＰの一例として、ＡＣ面放電型ＰＤＰの基本構造などについて説明する。なお、本実施の形態においてＰＤＰを構成する一対の基板である「前面板」および「背面板」は、両者を組み立ててパネル化した際に、蛍光体による発光が通過して表示面となる側を前面板とし、表示面の反対側に位置する側を背面板として説明する。また、「前面板」および「背面板」は、それぞれガラス基板からなる前面基板および背面基板を基材とした基板構造体であり、その基板構造体は、前記基材に各部材（詳細は後述）を形成した構造となっている。
【００３４】
図１は、本発明者らが検討した、いわゆるボックス型のＡＣ面放電型ＰＤＰの要部を模式的に示す分解斜視図である。
【００３５】
まず、前面板１２およびその形成方法について説明する。前面板１２の基材となる前面基板１の内面側には、ストライプ状に延在する透明電極４ａ、５ａと、透明電極４ａ、５ａ上に接合されるバス電極４ｂ、５ｂとで構成される複数の表示電極対６が配設されている。表示電極対６はサステイン電極（Ｘ電極）４とスキャン電極（Ｙ電極）５の対からなり、サステイン電極４とスキャン電極５との間で、維持放電（表示放電）を行う。表示電極対６はＰＤＰ１５における行方向（図１に示すｙ方向）の表示ラインを構成する。したがって、図１では、２対の表示電極対６を示しているが、表示ライン数に応じた本数の表示電極対６が形成されている。
【００３６】
透明電極４ａ、５ａは透明導電体であり、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）からなる膜で形成され、その上に、銀の単層膜からなるバス電極４ｂ、５ｂが付設されている。このバス電極４ｂ、５ｂは、ＰＤＰ１５を駆動する際の電気抵抗を低減する観点から、銀など、透明電極４ａ、５ａよりも熱伝導率の高い金属材料で形成されている。
【００３７】
一方、透明電極４ａ、５ａは、表示電極対６の電極間距離を近づけて維持放電を形成しやすくする観点から、バス電極４ｂ、５ｂよりも広い幅で形成されている。このため、透明電極４ａ、５ａを可視光に対して透明な材料で構成することにより、放電セルＣＬ内で発生した光を効率的に前面基板１側に取り出す構造となっている。なお、表示電極対６の形状や材質としては、種々の変形例を適用することができる。例えば、透明電極４ａ、５ａとして酸化錫あるいは酸化亜鉛等、バス電極４ｂ、５ｂとして黒色銀と銀の積層膜、アルミニウムの単層膜、またはクロム／銅／クロムの積層膜で形成することができる。
【００３８】
前面基板１上に表示電極対６を形成するには、例えばスクリーン印刷のような厚膜形成技術、あるいは蒸着法やスパッタ法などの薄膜形成技術とエッチング技術とを用い、それにより、所定の本数、厚さ、幅および間隔で形成することができる。
【００３９】
また、複数の表示電極対６（サステイン電極４およびスキャン電極５）は、主にＳｉＯ２などの誘電体ガラス材料で構成される誘電体層２で被覆されている。表示電極対６を被覆するように誘電体層２を形成するには、低融点ガラス粉末を主成分とするフリットペーストを前面基板１上にスクリーン印刷法で塗布し、焼成を行う方法を例示することができる。他に、いわゆるグリーンシートと呼ばれるシート状の誘電体シートを貼り付けて焼成する方法で形成する方法も例示できる。あるいは、プラズマＣＶＤ法でＳｉＯ２膜を成膜することにより形成してもよい。
【００４０】
誘電体層２の内面側には、表示の際の放電（主に維持放電）により生じるイオンの衝突による衝撃から誘電体層２を保護する保護膜３が形成されている。このため、保護膜３は誘電体層２の表面を被覆するように形成されている。保護膜３には高いスパッタ耐性および２次電子放出係数が要求されるため、ＭｇＯなどのアルカリ土類金属酸化物を用いることを例示できる。また、２次電子放出係数や、放電のトリガとなる荷電粒子（プライミング電子）を供給する機能を向上させるため、例えば保護膜３の表面にＭｇＯの単結晶粒子を付着させる技術を用いることもできる。保護膜３は、例えば電子ビーム蒸着法などの成膜法により成膜することができる。なお、保護膜３を構成するＭｇＯなどのアルカリ土類金属酸化物は、雰囲気中の水分や炭酸ガスなどの不純物を吸着しやすい特性を有しているので、保護膜３を形成する工程は、減圧雰囲気中で行うことが好ましい。
【００４１】
次に、背面板１３およびその形成方法について説明する。背面板１３は、例えばガラス基板である背面基板１１を有している。背面基板１１の内面（前面板１２と対向する面）側には、表示電極対６と交差（直交）する方向に延在する複数のアドレス電極（Ａ電極）１０が配設されている。このアドレス電極１０と、前面板１２に形成されたスキャン電極５とは、放電セルＣＬの点灯／非点灯を選択するための放電であるアドレス放電を行うための電極対を構成する。つまり、スキャン電極５は、維持放電用の電極としての機能とアドレス放電用の電極（走査電極）としての機能とを併せ持っている。このようにアドレス電極１０と、表示電極対６を交差させることにより、放電セルＣＬ毎に点灯／非点灯を選択することができる。つまり、ＰＤＰ１５は、表示電極対６とアドレス電極１０の交差毎に放電セルＣＬを有していることになる。
【００４２】
アドレス電極１０は銀あるいはアルミニウムの単層膜、またはクロム／銅／クロムの積層膜で形成されている。背面基板１１上にアドレス電極１０を形成する工程は、前記したバス電極４ｂ、５ｂを形成する方法と同様である。
【００４３】
アドレス電極１０は、誘電体層９で被覆されている。誘電体層９は、前面基板１上の誘電体層２と同じ材料および方法を用いて形成することができる。誘電体層９上には、背面板１３の内面側を複数の放電セルＣＬに区画する複数の隔壁７が形成されている。この複数の隔壁７は、前面基板１と背面基板１１との間に配置され、各放電セルＣＬにおける放電距離を維持する機能を有している。また、隔壁７は、隣り合って配置されている放電セルＣＬ間におけるクロストークを防止もしくは抑制する機能を有している。本実施の形態では、隔壁７は、図１に示すｘ方向（アドレス電極１０の延在方向）に沿って延在する隔壁７ａと、ｙ方向（表示電極対６の延在方向）に沿って延在する隔壁７ｂとを有している。複数の隔壁７ａと複数の隔壁７ｂはそれぞれ交差し、背面板１３の内面側に形成される放電空間１４をマトリクス状（格子状）に区画している。このように各放電セルＣＬをマトリクス状に区画するように複数の隔壁７を形成した構造は、ボックスリブ構造と呼ばれ、ｘ方向に沿って隣り合う放電セルＣＬの間に隔壁７ｂが形成されることにより、その放電セルＣＬ間でのクロストークを効果的に防止あるいは抑制することができるので、ＰＤＰ１５の高精細化に好適な構造である。
【００４４】
なお、隔壁７の形成方法は、図１に示す構造に限定されず、例えば図１に示すｘ方向（アドレス電極１０の延在方向）に沿って延在する複数の隔壁７ａをストライプ状に形成し、隔壁７ｂは形成しない構造（ストライプリブ構造）とすることもできる。このストライプリブ構造の場合、背面板１３に形成される隔壁７の数が少ないので、放電空間１４内のガスを給排気する際の抵抗を低減することができる。
【００４５】
隔壁７は、サンドブラスト法、あるいはフォトエッチング法などにより形成することができる。例えば、サンドブラスト法では、低融点ガラスフリット、バインダ樹脂、および溶媒などからなるフリットペーストを誘電体層９上に塗布して乾燥させた後、そのフリットペーストの層上に隔壁パターンの開口を有するブラストマスクを設けた状態で切削粒子を吹き付けて、マスクの開口部に露出したフリットペーストの層を切削し、さらに焼成することにより形成する。また、フォトエッチング法では、切削粒子で切削することに代えて、バインダ樹脂に感光性の樹脂を使用し、マスクを用いた露光および現像の後、焼成することにより形成する。
【００４６】
アドレス電極１０上の誘電体層９の上面、および隔壁７の側面には、真空紫外線により励起されて可視光を発光する蛍光膜８が形成されている。本実施の形態のＰＤＰ１０は、カラー表示を行うＰＤＰなので、蛍光膜８は、真空紫外線により励起されて赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色の可視光を発生する蛍光膜８ｒ、８ｇ、８ｂがそれぞれ所定の放電セルＣＬに形成されている。カラー表示ＰＤＰにおいては、蛍光膜８ｒ、８ｇ、８ｂが形成された放電セルＣＬのセットにより画素（ピクセル）が構成される。蛍光膜８の詳細な構造および形成方法については、後述する。
【００４７】
ＰＤＰ１５は、上記の前面板１２の表示電極対６を形成した面と、背面板１３の隔壁７を形成した面とを、放電空間１４を介して対向配置して組み立てることにより得られる。つまり、ＰＤＰ１５は、放電ガスを封入して形成された放電空間１４を介して対向する一対の基板構造体である前面板１２と背面板１３とを有している。この組み立て工程には、前面板１２と背面板１３の位置合わせ工程と、各板（前面板１２および背面板１３）の外周に配置される非表示領域をシールフリットと呼ばれる低融点ガラス材料からなる封着剤を用いて封着する封着工程と、ＰＤＰ１５の内部空間（放電空間１４等）に残るガスを排気して、放電ガスを導入する工程とが含まれる。
【００４８】
放電空間１４に導入する放電ガスとしては、希ガスを含む混合ガス、例えばＨｅ−Ｘｅ、Ｎｅ−Ｘｅ、あるいはＨｅ−Ｎｅ−Ｘｅ等の混合ガスで構成することができる。本実施の形態では、放電ガスとしてネオン（Ｎｅ）−キセノン（Ｘｅ）をガス基体とした混合ガスを、Ｘｅの分圧比が数％〜数十％に調整して封入している。
【００４９】
ＰＤＰ１５では、蛍光膜８を発光させるための励起源として、主に１４７ｎｍおよび１７２ｎｍの波長を有する真空紫外線を用いている。１４７ｎｍおよび１７２ｎｍの真空紫外線は、放電によりイオン化されたＸｅイオンが基底状態に遷移する際に発生する。従って、放電ガス中のＸｅの分圧を高くすることにより、蛍光膜８を発生する励起源を多く発生させることができるので、ＰＤＰ１５の発光効率を向上させることができる。
【００５０】
＜ＰＤＰモジュールの構成例＞
次に、本実施の形態のＰＤＰ１５を組み込んだプラズマディスプレイモジュール（以下ＰＤＰ装置と記載する）の全体構成と階調駆動方法とについて、図１〜図４を用いて説明する。
【００５１】
図２は、図１に示すＰＤＰを組み込んだＰＤＰモジュールの一例の全体構成を概略的に示すブロック図である。また、図３は、図２に示すＰＤＰモジュールにおける階調駆動シーケンスの一例を示す説明図である。また、図４は、図２に示すＰＤＰモジュールの駆動波形の一例を示す説明図である。
【００５２】
図２に示すＰＤＰモジュール２０は、アドレス駆動回路ＡＤＲＶ、ＹスキャンドライバＹＳＣＤＲＶ、Ｙ駆動回路ＹＳＵＳＤＲＶ、およびＸ駆動回路ＸＳＵＳＤＲＶを有しており、これら各回路は、ＰＤＰ１５が有する電極（図１に示すサステイン電極４、スキャン電極５およびアドレス電極１０）間に電圧の印加を行う。ＰＤＰ１５が有する各電極は、これらの回路と電気的に接続されている。また、ＰＤＰモジュール２０は、各駆動回路（ドライバ）を制御するための制御回路ＣＮＴ、および各回路およびＰＤＰ１５に電源を供給する電源回路（図示は省略）等を有している。
【００５３】
ＰＤＰ１５では、サステイン放電（維持放電、表示放電）を行うサステイン電極（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，・・・Ｘｎ）４とスキャン電極（Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，・・・Ｙｎ）５とが交互に配置されて表示ラインが構成され、サステイン電極１４およびスキャン電極１５の対で構成される表示電極対とその表示電極対（表示ライン）と略直交するアドレス電極（Ａ１，Ａ２，Ａ３，・・・Ａｎ）１０との交差毎にマトリクス状のセルが構成されている。
【００５４】
ＹスキャンドライバＹＳＣＤＲＶは、アドレス過程ＴＡ（図４参照）において、スキャン電極５を制御して順次スキャン電極（表示ライン）５を選択し、アドレス駆動回路ＡＤＲＶに電気的に接続されたアドレス電極１０と各スキャン電極５との間で、各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦｎ（図３参照）に対するセルの点灯／非点灯を選択するアドレス放電を生じさせる。
【００５５】
また、Ｙ駆動回路ＹＳＵＳＤＲＶおよびＸ駆動回路ＸＳＵＳＤＲＶは、表示過程ＴＳ（図４参照）において、アドレス放電により選択されたセルに対して各サブフィールドの重みに応じた数の維持放電（サステイン放電）を生じさせる。
【００５６】
また、制御回路ＣＮＴは、例えばＴＶチューナやコンピュータ等の外部装置から入力される画像データなどの映像源となる信号を基に、それぞれの駆動回路（ドライバ）に適した制御信号を出力して所定の画像表示を行う役割を果たしている。
【００５７】
また、図３に示されるように、ＰＤＰ装置における階調駆動シーケンスは、１フィールド（フレーム）Ｆ１をそれぞれ所定の輝度の重みを有する複数のサブフィールド（サブフレーム）ＳＦ１〜ＳＦｎで構成し、各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦｎの組み合わせにより所望の階調表示を行うようになっている。
【００５８】
また、各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦｎは、それぞれ表示領域における全てのセルの壁電荷を均一にする初期化過程（リセット期間）ＴＲ、点灯セルを選択するアドレス過程（アドレス期間）ＴＡ、および選択されたセルを輝度（各サブフィールドの重み）に応じた回数だけ放電（点灯）させる表示過程（維持放電期間）ＴＳで構成されている。セルは、各サブフィールドの表示毎に輝度に応じて点灯され、例えば８つのサブフィールド（ＳＦ１〜ＳＦ８）を表示することで１フィールドの表示を行うようになっている。
【００５９】
次に、図４に駆動波形の一例を示す。図４では、図３に示す各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦｎにおける各電極（サステイン電極４、スキャン電極５およびアドレス電極１０）に印加する駆動波形例（ＰＸ，ＰＹ，ＰＡ）を示している。
【００６０】
まず、第１のステップとして、初期化過程ＴＲでは、例えばスキャン電極５（図１参照）とアドレス電極１０（図１参照）との間でリセット放電を発生させることにより、全てのセルに電荷（壁電荷）を形成して全セルの初期化（次のアドレス動作期間に備える状態にすること）を行う。
【００６１】
この初期化過程ＴＲでは、例えばそれぞれＰＤＰ１５の表示電極対６（図１参照）を構成するスキャン電極５に正の電位ＰＹ１を、アドレス電極１０に負の電位ＰＡ１を印加する。これにより、アドレス電極１０が負極となり、スキャン電極５が正極となって両電極間でリセット放電が発生し、全てのセルに壁電荷が形成される。続いてセル内に形成された壁電荷を必要量残して消去する補償電位ＰＹ２、ＰＡ２を印加する。これにより、全セルに形成された壁電荷の量が略一様になる。
【００６２】
次に、第２のステップとして、アドレス過程ＴＡでは、点灯させることを選択するセルに対し、アドレス電極１０（図１参照）とスキャン電極５との間でアドレス放電を発生させることにより、セルの点灯／非点灯を選択する。また、それに続く表示電極対６での放電（維持放電、表示放電）を発生させる。
【００６３】
このアドレス過程ＴＡでは、例えば行方向の表示するセルを決める放電を行うため、スキャン電極５に走査パルスＰＹ３が、サステイン電極４にＸ電圧ＰＸ１が印加される。この走査パルスＰＹ３は行毎にタイミングをずらして印加される。
【００６４】
一方、アドレス電極１０には、列方向の表示するセルを決める放電を行うため、アドレスパルスＰＡ３、ＰＡ４が印加される。このアドレスパルスＰＡ３、ＰＡ４は、行毎に印加される走査パルスＰＹ３に合わせて印加され、表示させたいセル（スキャン電極５とアドレス電極１０との交点に形成されている）に放電を発生させるタイミングで印加される。
【００６５】
次に、第３のステップとして、表示過程ＴＳでは、点灯させることを選択したセルのサステイン電極４とスキャン電極５との間で維持放電（表示放電、サステイン放電）をさせ、そのセルを所定期間発光させる。
【００６６】
この表示過程ＴＳでは、例えば異なる電気的極性を有する第１の維持パルスＰＸ２、ＰＹ４をそれぞれサステイン電極４とスキャン電極５とに印加する。これにより、表示電極対６間の放電状態が維持される。
【００６７】
続いて、サステイン電極４およびスキャン電極５に、互いに電気的極性の異なる維持パルスＰＸ３、ＰＸ４、ＰＸ５、ＰＹ５、ＰＹ６、ＰＹ７が繰り返し印加されることにより、表示電極対間の放電状態がさらに維持される。
【００６８】
図３に示すように、維持パルスＰＸ２、ＰＸ３、ＰＸ４、ＰＸ５および維持パルスＰＹ４、ＰＹ５、ＰＹ６、ＰＹ７は、その電気的極性が交互に入れ替わる。つまり、サステイン電極４とスキャン電極５とは、維持放電の際に、交互に負極あるいは正極となって繰り返し放電がなされる。
【００６９】
以上、本実施の形態のＰＤＰモジュール２０の全体構成と、階調駆動方法の例とについて説明したが、種々の変形例が存在することは言うまでもない。
【００７０】
＜蛍光膜の詳細構造、機能および形成方法＞
次に、図１に示した蛍光膜８の詳細構造、機能および形成方法について説明する。図２に示したＰＤＰモジュール２０では、前述の通り、リセット放電、アドレス放電および維持放電などの放電を行うが、これらの放電は、以下の原理により形成される。すなわち、図１に示す放電空間１４内に存在する荷電粒子（プライミング電子）が各電極間に印加される電位の差により加速され移動する。この際、放電空間１４内に封入された放電ガスと荷電粒子とが衝突し、放電ガスが電離する。この過程が次々と繰り返されることにより、いわゆる電子なだれと呼ばれる状態となって放電が形成される。従って、放電空間１４内に存在するプライミング電子の数が多い程、低い電位差で放電を形成しやすくなる。すなわち、放電電圧を低減することができるようになる。
【００７１】
また、放電を行う電極間に電位差が生じると、プライミング電子は、相対的に電位が低い負極側から正極の方向に向かって加速される。従って、放電を形成するための電極のうち、負極となる（負の電位が印加される）電極の付近にプライミング電子が多く存在すれば、放電電圧を低減する効果が大きくなる。例えば、図４では、初期化過程ＴＲにおいて、アドレス電極１０に負の電位を供給し、スキャン電極５に正の電位を供給する例について説明したが、この場合、アドレス電極の付近にプライミング電子をより多く供給することにより、特に、リセット放電の放電電圧を低減することができる。
【００７２】
このプライミング電子は、例えば図１に示すＰＤＰ１５を構成する保護膜３や蛍光膜８が結晶中に形成されたトラップ準位に保持していた電子が、熱などの励起源により励起されることによって、放電空間１４に供給される。従って、蛍光膜８からのプライミング電子の供給量の程度は、蛍光膜８を構成する結晶中のトラップ準位の密度の程度に相関する。また、トラップ準位の密度は、各部材の帯電特性とも相関があるので、蛍光膜８からのプライミング電子の供給量の程度は、蛍光膜８の帯電量を指標として評価することができる。詳しくは、正の帯電量を大きくする程、プライミング電子の供給量が大きくなり、放電電圧を低減することができる。なお、ＰＤＰの放電電圧と蛍光体の帯電量の関係では、蛍光体の帯電量が正電荷で大きい方が放電電圧が低い、という傾向があることは既に報告されている（例えば、第３１８回蛍光体同学会講演予稿、ｐ１５参照）。
【００７３】
そこで、本発明者らは、アドレス電極１０の近くに配置され、放電空間１４に接して形成される蛍光膜８の正の帯電量を向上させることにより、放電電圧を低減する技術について検討を行った。まず、蛍光膜８を紫外線に励起されることにより可視光を発光する蛍光体、および正電荷で蛍光体よりも大きい帯電特性を有する帯電材で構成することについて検討した。
【００７４】
蛍光体としては、赤色蛍光体として（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ、緑色蛍光体としてＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、青色蛍光体としてＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕなどを例示することができるが、これらの蛍光体の帯電量は、次の通りである。すなわち、赤色蛍光体の帯電量は２０μＣ／ｇ程度であり、青色蛍光体は２５μＣ／ｇ程度であるが、緑色蛍光体は１０μＣ／ｇ程度と極端に低い。従って、全てのセルにおいて、放電電圧を略一定にするという観点からは、特に緑色蛍光体が含まれる蛍光膜８ｇの帯電量を向上させることが重要である。
【００７５】
本発明者らは、まず、帯電材としてＭｇＯ（酸化マグネシウム）を用いてこれを緑色蛍光体と混合し、図１に示す緑色を発光する蛍光膜８ｇを形成し、検討した。この結果、ＭｇＯは、帯電量が緑色蛍光体よりも大きいため、放電電圧を低減することができることがわかった。しかし、帯電材として単にＭｇＯの結晶粒子を用いた場合、その帯電量は十分とはいえず、例えば赤色蛍光体で形成された赤色の蛍光膜８ｒと同程度の帯電量とするためには、緑色蛍光体に混合する帯電材の量を２０重量％より多く混合する必要があることがわかった。このように帯電材の混合量が増加すると、表示放電を行う際に蛍光体を励起するための真空紫外線が帯電材に吸収されやすくなるため、帯電材を混合したセルの輝度（発光効率）が低下してしまう。特に、特定のセルにのみ帯電材を混合する場合には、セル毎の輝度のばらつきが増大し、表示不良の原因となる。
【００７６】
そこで、本発明者は、帯電材の帯電量を増加させる手段について検討を行い、ＭｇＣＯ３を蛍光体と混合してアニール処理することによって、ＭｇＯを蛍光体と粉末混合することと、蛍光体にＭｇＯを表面コーティングすることとの２つを同時に行う構成を見出した。ＭｇＯを粉末混合することと、表面コーティングすることとの２つを同時に行うことによって、粉末混合のみ、あるいは表面コーティングのみの場合より多くのプライミング電子を放電空間１４に供給することが可能となる。
【００７７】
図５は、帯電材の構成毎の帯電特性を評価した実験結果について示す説明図である。図５に示す実験に用いた各試料はそれぞれ、以下のように調製した。まず、比較区１の試料としては、市販の蛍光体のみを用いた。また、比較区２、３、４の試料としては、所望の量のＭｇＯ粉末を市販の蛍光体とともに乳鉢にて３０分程度乾式混合したものを用いた。また、比較区５の試料としては、ｓｏｌ−ｇｅｌ法で金属酸化物コートした蛍光体とＭｇＯ粉末（Ｍｇ添加濃度５ｍｏｌ％）とを乳鉢にて３０分程度乾式混合したものを用いた。また、実験区１、２、３、４の試料としては、帯電材の原料であるＭｇＣＯ３粉末を蛍光体とともに乳鉢にて３０分程度乾式混合し、その後に、アルミナボートに原料を充填して管状炉にて６５０℃、Ｎ２雰囲気にて２時間、アニール焼成を行い、得られた焼成物を軽く解砕したものを試料とした。各実験区における混合量は、次の通りである。実験区１では、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ蛍光体を４．４４６ｇに対してＭｇＣＯ３を０．００８ｇ混合した。実験区２では、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ蛍光体を４．４４６ｇに対してＭｇＣＯ３を０．０１７ｇ混合した。実験区３では、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ蛍光体を４．４４６ｇに対してＭｇＣＯ３を０．０３４ｇ混合した。実験区４では、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ蛍光体を４．４４６ｇに対してＭｇＣＯ３を０．０８４ｇ混合した。また、アニール温度の検討として、上述の実験区３の分量で行うＭｇＣＯ３混合アニール蛍光体の製造において、アニール温度を３００℃、５００℃、８００℃、および１０００℃として実験区５、６、７、８の試料を得た。
【００７８】
また、帯電特性の評価は、フェライト粉末（Ｐ−０１、日本画像学会、９．７ｇ）および試料粉末（０．３ｇ）を容器に入れてボールミルにて１時間混合した後に、吸引式帯電特性評価装置によってフェライト粉末に対する試料粉末の帯電量の測定により行った。
【００７９】
図５において、比較区１（ＭｇＯを混合しないＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ蛍光体）の帯電量は９．０μＣ／ｇであるのに対して、実験区１の帯電量は、９．２μＣ／ｇ、実験区２の帯電量は１６．４μＣ／ｇ、実験区３の帯電量は２２．０μＣ／ｇ、実験区４の帯電量は２８．８μＣ／ｇであり、いずれの場合も比較区１に対して帯電量が正電荷の方向に増大していることがわかる。また、比較区２の帯電量は１５．１μＣ／ｇ、比較区３の帯電量は１７．９μＣ／ｇ、比較区４の帯電量は２０．２μＣ／ｇである。また、比較区５はｓｏｌ−ｇｅｌ金属酸化物コート蛍光体（帯電量２０μＣ／ｇ）とＭｇＯを混合したものであるが、その帯電量は２３．５μＣ／ｇであった。図６にＭｇ量に対する帯電量の変化の評価結果を示す。比較区２、３、４、５では、いずれの場合もＭｇ量が同じ実験区２、３、４よりも帯電量が小さくなっている。このことは、単にＭｇＯ粉末を混合するよりも、本発明者らが考案したＭｇＣＯ３混合アニール蛍光体の製造方法が優れていることを示している。
【００８０】
また、図７にＭｇＣＯ３混合アニール蛍光体のアニール温度に対する帯電量の変化を示す。図７に示すように、実験区５のアニール温度が３００℃の帯電量が１０．７μＣ／ｇであり、実験区６のアニール温度が５００℃の帯電量が２０．０μＣ／ｇであり、実験区３のアニール温度が６５０℃の帯電量が２２．０μＣ／ｇであり、実験区７のアニール温度が８００℃の帯電量が１１．７μＣ／ｇであり、実験区８のアニール温度が１０００℃の帯電量が９．３μＣ／ｇであった。アニール温度が３００℃の場合には、ＭｇＣＯ３が分解せずに残るために、帯電量の増加があまりみられない。また、アニール温度が８００℃以上では、蛍光体の内部にまでＭｇＯが浸透するために、帯電量の増加があまりみられない。すなわち、帯電量を増加させるためには、アニール温度を３００℃超８００℃未満とすればよい。ただし、アニール温度が５００℃では、ＭｇＣＯ３が分解せずに残る可能性がある。ＭｇＣＯ３が残るとＰＤＰ駆動時にＣＯ２を発生し、輝度寿命を低下させる原因となる。そのため、アニール温度は５５０℃以上が好ましい。また、図７に示す測定結果を考慮して、帯電量を増加させるためのアニール温度は５５０℃以上６５０℃以下の範囲が良好となる。
【００８１】
次に、ＭｇＯの粉末混合状態および表面コート状態を調べるために、図５に示した実験区４に相当するＭｇＣＯ３混合アニール蛍光体（Ｍｇ添加濃度５ｍｏｌ％）のオージェ電子分光分析を行った。図８にＭｇＣＯ３混合アニール蛍光体のＳＥＭ写真を示す。また、同じ位置におけるＭＧＣＯ３の分解後のＭｇのオージェ電子分光分析結果を図９に示す。図９の中央付近にＭｇの塊が２箇所検出された（図中に○で示した）。図８を見ると、粒径４μｍ程度の蛍光体粒子よりもやや大きい粒子がその位置にある（図中○で示した）。
【００８２】
従って、これらの粒子はＭｇＣＯ３が分解してＭｇＯとなった粒子である。このように、ＭｇＣＯ３混合アニール蛍光体では、ＭｇＯ粒子の平均粒径が蛍光体の平均粒径よりも大きく、平均粒径が３μｍ以上のＭｇＯ粒子が粉末混合された状態になっている。ここで、平均粒径とは、以下のように規定することができる。粒子（蛍光体粒子あるいは帯電材粒子）の平均粒径を調べる方法としては、粒度分布測定装置で測定する方法および電子顕微鏡で直接観察する方法などがある。電子顕微鏡で調べる場合を例にとると、平均粒径は以下のように算出することができる。粒子の粒径の変量（・・・、０．８〜１．２μｍ、１．３〜１．７μｍ、１．８〜２．２μｍ、・・・、６．８〜７．２μｍ、７．３〜７．７μｍ、７．８〜８．２μｍ、・・・など）の各区間を階級値（・・・、１．０μｍ、１．５μｍ、２．０μｍ、・・・、７．０μｍ、７．５μｍ、８．０μｍ、・・・）で表し、これをｘｉとする。そして、電子顕微鏡で観察された各変量の度数をｆｉで示すことにすれば、平均値Ｍは、Ｍ＝Σｘｉｆｉ／Σｆｉ＝Σｘｉｆｉ／Ｎのように表される。ただし、Σｆｉ＝Ｎである。
【００８３】
また、図９において、その他のＭｇ検出部分を見ると、Ｍｇの分布は一様に広がっているわけではなく、Ｍｇが付いている蛍光体とＭｇが付いていない蛍光体が見られる。これは、ｓｏｌ−ｇｅｌ法のように溶液に分散してＭｇＯを一様に蛍光体表面にコーティングする方法に比べて、ＭｇＣＯ３混合アニール蛍光体ではＭｇＯの蛍光体への分散度合いが低いことを示している。このようにＭｇＯの蛍光体への付着の分散度合いが低い方、すなわちＭｇＯの蛍光体への付着の濃淡差がある方が、ＭｇＯによって真空紫外線が遮られる部分が小さく、発光輝度が高くなり有利である。ＭｇＣＯ３添加濃度が２ｍｏｌ％で発光輝度の低下は３％程度である。また、ＭｇＣＯ３添加濃度を５ｍｏｌ％より大きくすると輝度の低下が１０％以上となるため、ＭｇＣＯ３添加濃度は１ｍｏｌ％以上、５ｍｏｌ％以下の範囲が適当である。
【００８４】
次に、図１０にＭｇＣＯ３混合アニール蛍光体（Ｍｇ添加濃度５ｍｏｌ％）をＦＩＢ（Focus Ion Beam）加工した蛍光体断面のＳＥＭ写真を、図１１に同じ位置のＭｇのオージェ電子分光分析結果を示す。図１１を見ると、Ｍｇは蛍光体の内部には浸透しておらず、蛍光体表面から０．１μｍ以下の深さでコートされているのがわかる。また、蛍光体表面の部分を見ると、一様にＭｇＯがコートされているわけではなく、ＭｇＯの蛍光体表面での分散度合いが低い。このように、蛍光体表面にＭｇＯがコートされている部分とコートされていない部分がある。
【００８５】
次に、赤緑青の３色のバランスについて見ると、蛍光体の帯電特性は発光色によって異なっており、緑色蛍光体が特に正電荷の方向に小さい。したがって、少なくとも緑色の蛍光膜８ｇは、蛍光体と帯電材で構成する必要があるが、赤色の蛍光膜８ｒ、青色の蛍光膜８ｂに帯電材を混合アニールしない場合には、蛍光膜８ｇの帯電特性が蛍光膜８ｒあるいは蛍光膜８ｂと同等になる範囲で帯電材の混合アニール割合を調整することが好ましい。これは、セル毎の放電電圧のばらつきを低減するためである。また、このばらつきを低減する観点から、蛍光膜８ｒ、８ｂ、８ｇの全てを蛍光体と帯電材との混合アニールとして形成する場合には、各蛍光膜８の帯電特性を揃えることが好ましい。例えば、各蛍光膜８における帯電材の混合割合が青色＜赤色＜緑色の順で大きくなることが好ましい。
【００８６】
また、ここではＭｇＣＯ３を帯電材の原料として用いたが、例えばその他の材料としてＭｇ（ＯＨ）２、ＭｇＣ２Ｏ２、またはＭｇ（Ｃ２Ｈ３Ｏ２）２・４Ｈ２Ｏなどのマグネシウム塩を用いてもよい。また、ＭｇＣｌ２、ＭｇＢｒ２、ＭｇＦ２、またはＭｇＩ２などのハロゲン化物を用いることもできる。また、Ｍｇ（ＮＯ３）２・６Ｈ２Ｏ、ＭｇＨＰＯ４・３Ｈ２Ｏ、またはＭｇＳＯ４などのマグネシウム塩を用いることも可能である。ただし、これらのマグネシウム塩を用いる場合には、アニール温度をそれぞれの材料について最適化する必要があるため、上述のＭｇＣＯ３の場合とは異なるアニール温度が最適な場合がある。また、ＭｇＣＯ３の場合にはマグネシウム塩が分解してＭｇＯとなるが、これらの材料の中には材料に含まれる組成の元素（例えばハロゲン元素）を含むマグネシウム化合物として蛍光体に粉末混合および表面コーティングがなされる場合がある。
【００８７】
また、ＰＤＰ１５の輝度の観点から、放電ガス中におけるＸｅの濃度を高めることが好ましい。ＰＤＰ１５は、前述の通り、蛍光体の励起源として１４６ｎｍおよび１７２ｎｍの真空紫外線を用いているが、放電ガス中のＸｅの濃度を向上させることにより、１７２ｎｍの真空紫外線の発生割合が上昇する。一方、帯電材による真空紫外線の吸収特性を考慮すると、１７２ｎｍの方が１４６ｎｍの真空紫外線よりも吸収され難い。従って、放電時に放電ガスから照射される紫外線の波長は、１７２ｎｍ成分の方が、１４６ｎｍ成分よりも多い方がＰＤＰの輝度特性上有利である。具体的には、放電ガス中のＸｅの濃度を８％以上とすることにより、１７２ｎｍ成分を１４６ｎｍ成分よりも多くすることができる。また、放電ガス中のＸｅの濃度を１２％以上とすれば、１７２ｎｍ成分が１４６ｎｍ成分よりも確実に多くなり、輝度を安定的に向上させることができる。このように、放電ガス中のＸｅの濃度を増加させると、放電電圧は上昇する傾向がある。しかし、本実施の形態によれば、帯電特性を向上させることができるので、放電電圧の上昇を抑制することができる。また、ＰＤＰ１５の輝度特性を向上させることにより、発光効率を向上させることができるので、消費電力を低減することができる。
【００８８】
次に、蛍光体膜の形成方法について説明する。図１２に示す蛍光膜８は例えば以下の方法により形成することができる。まず、上述のようにして形成したＭｇＣＯ３混合アニール蛍光体を準備する。また、その原料となる蛍光体は市販の蛍光体粉末を用いることができるので詳細な説明は省略する。次に、ＭｇＣＯ３混合アニール蛍光体は凝集した粒子群による異常放電を防ぐため、水洗、メッシュパス、および乾燥を行った。次に、ＭｇＣＯ３混合アニール蛍光体の粉末をそれぞれ所定量ずつ有機溶剤中に分散、混合し、ビヒクルとする。次に、このビヒクル中に有機バインダ樹脂を投入し、混合すると、蛍光体ペーストが得られる。
【００８９】
この蛍光体ペーストは、赤、緑、青の色毎に３種類準備する。なお、例えば緑色の蛍光膜８ｇ（図１参照）のみに帯電材を混合アニールする場合には、赤用および青用の蛍光体ペーストには、帯電材を混合アニールしなくても良い。また、全ての色の蛍光体膜８に帯電材を混合アニールする場合には、混合アニールする帯電材の量を緑＞赤＞青の順で多くすることにより得られる蛍光膜８の帯電特性を揃えることができる。
【００９０】
次に、各蛍光体ペーストを図１に示す隔壁７で区画された領域に塗布する。塗布方法は、スクリーン印刷法、あるいはディスペンス法などを用いることができる。次に、蛍光体ペーストが塗布された背面板１３を焼成し、蛍光体ペースト中に含まれる有機成分を取り除いて、蛍光膜８が形成される。
【００９１】
本発明者らは、上記のようにして比較区１および実験区４の蛍光体を用いてそれぞれ蛍光膜を形成し、それぞれの蛍光膜が用いられたＰＤＰパネルを作成した。そして、それぞれのＰＤＰパネルに電圧を印加することにより、形成した緑色蛍光膜のＶｔ閉曲線の測定を行った。図１３にＶｔ閉曲線の評価結果を示す。図１３のグラフ下部のＹ−Ａ対向電圧が実験区４の蛍光体では、比較区１の蛍光体に比べて３４Ｖ低下した。すなわち、図５で例示した本実施の形態の蛍光膜のうち、最も帯電量の大きかった実験区４の蛍光体を用いることにより、放電電圧の上昇を最も効果的に抑制することができ、ＰＤＰ装置の消費電力を低減できることが、図１３の評価結果からも確認できる。
【００９２】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【００９３】
また、本実施の形態では、ＰＤＰ装置の例としてＰＤＰおよびＰＤＰモジュールを例示して説明したが、図２に示すＰＤＰモジュール２０を外部筐体でカバーしてＰＤＰセットとしても良い。ＰＤＰモジュール２０、あるいはＰＤＰセットでは、放熱性確保のため、駆動回路が形成される部材（例えば回路基板）の周辺に放熱部材が取り付けられるが、本実施の形態によれば、消費電力の低減に伴い、駆動回路からの発熱量も低減するため、例えば、放熱板の板厚を薄くするなど放熱部材を簡素化することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明のプラズマディスプレイ装置およびその製造方法は、ＰＤＰ、ＰＤＰモジュール、あるいはＰＤＰセットなどのプラズマディスプレイ装置およびその製造に適用することができる。
【符号の説明】
【００９５】
１ 前面基板
２ 誘電体層
３ 保護膜
４ サステイン電極（Ｘ電極）
４ａ 透明電極
４ｂ バス電極
５ スキャン電極（Ｙ電極）
５ａ 透明電極
５ｂ バス電極
６ 表示電極対
７ 隔壁
８、８ｒ、８ｇ、８ｂ 蛍光膜
９ 誘電体層
１０ アドレス電極（Ａ電極）
１１ 背面基板
１２ 前面板
１３ 背面板
１４ 放電空間
１５ ＰＤＰ
２０ ＰＤＰモジュール
２１ 帯電材（粉末）
２２ 帯電材（コーティング）
２３ 蛍光体
ＣＬ 放電セル
ＣＮＴ 制御回路
ＰＡ１ 負の電位
ＰＡ３、ＰＡ４ アドレスパルス
ＰＸ１ Ｘ電圧
ＰＸ２ 第１の維持パルス
ＰＸ３、ＰＸ４、ＰＸ５ 維持パルス
ＰＹ１ 正の電位
ＰＡ２、ＰＹ２ 補償電位
ＰＹ３ 走査パルス
ＰＹ４ 第１の維持パルス
ＰＹ５、ＰＹ６、ＰＹ７ 維持パルス
ＴＲ 初期化過程
ＸＳＵＳＤＲＶ Ｘ駆動回路
ＹＳＣＤＲＶ Ｙスキャンドライバ
ＹＳＵＳＤＲＶ Ｙ駆動回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマディスプレイ装置およびその製造技術に関し、特に、蛍光体に真空紫外線を照射して励起し、発光を起こして画像を表示するプラズマディスプレイ装置およびその製造に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像情報システムにおいては，高精細化、大画面化、薄型化、および低消費電力化といった様々な要求に応じて各種ディスプレイ装置の研究開発が盛んに行われている。その中でも、大画面かつ高精細を実現するディスプレイとして、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ；Plasma Display Panel）の研究開発が進められている。ＰＤＰは対向して配置された前面側の基板と背面側の基板とを備え、前面および背面基板の間の空間にはＮｅおよびＸｅなどの放電ガスが充填されている。そして、電極に電圧をかけることによって放電ガスから真空紫外線（１４６ｎｍおよび１７２ｎｍ）が発せられ、背面基板に設置した蛍光体を真空紫外線が励起して、赤、緑、および青の発光を起こして画像を表示する表示パネルである。
【０００３】
ＰＤＰの放電電圧を低減する技術として、蛍光体に、その蛍光体よりも正電荷の帯電特性が大きい材料を混合する技術が検討されている。
【０００４】
例えば、「J. Electrochem. Soc. 150(8), H165-H171 (2003)」（非特許文献１）は、緑色の蛍光体であるＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎに、帯電特性がこれよりも正電荷で大きい（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｔｂ蛍光体を混合する手法を開示している。
【０００５】
また、特開２００２−３８１４６号公報（特許文献１）は、正に帯電する酸化物（ＭｇＯ）を付着又はコーティングした蛍光体を用いたプラズマディスプレイパネルを開示している。
【０００６】
また、特開２００８−１８１８４１号公報（特許文献２）は、２０００オングストローム以上の粒径の酸化マグネシウム結晶体を含む蛍光体層を有するＰＤＰを開示している。
【０００７】
また、特開２００６−２７８１５５号公報（特許文献３）は、炭酸マグネシウムを蛍光体と混合する手法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３８１４６号公報
【特許文献２】特開２００８−１８１８４１号公報
【特許文献３】特開２００６−２７８１５５号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】J. Electrochem. Soc. 150(8), H165-H171 (2003)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、本発明者らは、ＰＤＰの消費電力低減を目的とした放電電圧の低減について検討を行い、上記構成では、以下の新たな課題が生じることを見出した。
【００１１】
すなわち、帯電材料としてＭｇＯを用いる場合、放電電圧を低減するためには、帯電材料の混合量を多くする必要がある。また、帯電材料の平均粒径を大きくする必要がある。ところが、ＭｇＯで構成される帯電材料の平均粒径、あるいは混合量を増大させると、帯電材料が、蛍光体の励起源である真空紫外線を吸収してしまうこととなる。この結果、蛍光体を励起する真空紫外線の量が不足し、ＰＤＰの輝度特性（発光効率）が低下する原因となる。
【００１２】
また、カラー表示ＰＤＰに用いる赤、緑、および青用の各蛍光体は、それぞれ帯電特性を有しているが、緑色用の蛍光体は、他の色と比較して帯電量が低い。したがって、緑色の蛍光体を配置するセルについては、特に帯電特性を向上させる必要がある。
【００１３】
本発明の目的は、ＰＤＰ装置の輝度特性の低下を抑制しつつ、ＰＤＰ装置の消費電力を低減できる技術を提供することにある。
【００１４】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１６】
（１）本発明によるプラズマディスプレイ装置は、
対向配置される前面板および背面板の間に形成され、内部に放電ガスが充填された放電空間を有し、
前記背面板は、前記放電空間に接して配置された蛍光膜を有し、
前記蛍光膜は、紫外線に励起されることにより可視光を発光する蛍光体、および正電荷で前記蛍光体よりも大きい帯電特性を有する金属酸化物からなる帯電材から形成され、
前記帯電材は酸化マグネシウムから形成され、
前記蛍光体には、酸化マグネシウム粉末が混合されているものである。
【００１７】
（２）また、本発明によるプラズマディスプレイ装置は、
前記（１）記載のプラズマディスプレイ装置において、前記蛍光体の表面が酸化マグネシウムでコーティングされているものである。
【００１８】
（３）また、本発明によるプラズマディスプレイ装置の製造方法は、
対向配置される前面板および背面板の間に形成され、内部に放電ガスが充填された放電空間を有し、
前記背面板は、前記放電空間に接して配置された蛍光膜を有し、
前記蛍光膜は、紫外線に励起されることにより可視光を発光する蛍光体、および正電荷で前記蛍光体よりも大きい帯電特性を有する帯電材とからなるプラズマディスプレイ装置の製造方法であって、
前記帯電材を作成する工程は、
（ａ）マグネシウム塩を蛍光体と混合する工程と、
（ｂ）前記マグネシウム塩と前記蛍光体とを混合した粉体をアニール処理する工程と、
を含み、
前記帯電材と前記蛍光体とを用いて前記蛍光膜を形成する工程を含むものである。
【発明の効果】
【００１９】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００２０】
すなわち、ＰＤＰ装置の輝度特性の低下を抑制しつつ、消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施の形態であるＰＤＰの要部を模式的に示す分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施の形態であるＰＤＰを組み込んだＰＤＰモジュールの全体構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施の形態であるＰＤＰにおける階調駆動シーケンスの一例を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態であるＰＤＰモジュールの駆動波形の一例を示す説明図である。
【図５】帯電材の構成毎の帯電特性を評価した実験結果について示す説明図である。
【図６】図５に示す比較区および実験区のＭｇ量に対する帯電量の変化の評価結果を示す説明図である。
【図７】図５に示す実験区のアニール温度に対する帯電量の変化の評価結果を示す説明図である。
【図８】図５に示す実験区４の試料粉末のＳＥＭ写真である。
【図９】図５に示す実験区４のＭｇのオージェ電子分光分析結果である。
【図１０】図５に示す実験区４の蛍光体断面のＳＥＭ写真である。
【図１１】図５に示す実験区４のＭｇのオージェ電子分光分析結果である。
【図１２】図１に示す蛍光膜の詳細構造を示す要部拡大断面図である。
【図１３】図５に示す比較区１および実験区４のＶｔ閉曲線の評価結果を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本願発明を詳細に説明する前に、本願における用語の意味を説明すると次の通りである。
【００２３】
ＰＤＰとは、対向配置される一対の基板の間に形成された放電セル内で気体放電を発生させ、この際に発生する励起光で蛍光体を励起させて、所望の画像を形成する略平面板状の表示パネルである。ＰＤＰの内部構造や構成材料は、要求性能あるいは駆動方式に応じて種々の構成例があるが、原理的に明らかに適用できない構成を除き、これら全ての構成例を含む。
【００２４】
プラズマディスプレイモジュール（ＰＤＰモジュール）は、ＰＤＰと、ＰＤＰの表示面の反対側に配置されてＰＤＰを支持するシャーシと、シャーシの背面（ＰＤＰとの対向面の反対側に位置する面）側に配置され、ＰＤＰを駆動、制御する、あるいはＰＤＰに電源を供給するための各種電気回路が形成された回路基板とを備えたモジュールであって、各種電気回路とＰＤＰとが電気的に接続されたものである。なお、ＰＤＰモジュールの実施態様としては、上記した各種電気回路が形成された回路基板の一部または全部が取り付けられず、該回路基板の取り付け予定位置に取り付け用治具が形成された構造もある。本願では、このような実施態様もＰＤＰモジュールに含まれる。
【００２５】
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
【００２６】
また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。
【００２７】
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、実施例等において構成要素等について、「Ａからなる」、「Ａよりなる」と言うときは、特にその要素のみである旨明示した場合等を除き、それ以外の要素を排除するものでないことは言うまでもない。
【００２８】
同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００２９】
また、材料等について言及するときは、特にそうでない旨明記したとき、または、原理的または状況的にそうでないときを除き、特定した材料は主要な材料であって、副次的要素、添加物、付加要素等を排除するものではない。
【００３０】
また、本実施の形態を説明するための全図において同一機能を有するものは原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００３１】
また、本実施の形態で用いる図面においては、平面図であっても図面を見易くするために部分的にハッチングを付す場合がある。
【００３２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３３】
＜ＰＤＰの基本構造および製造方法＞
まず、本発明者らが検討したＰＤＰの一例として、ＡＣ面放電型ＰＤＰの基本構造などについて説明する。なお、本実施の形態においてＰＤＰを構成する一対の基板である「前面板」および「背面板」は、両者を組み立ててパネル化した際に、蛍光体による発光が通過して表示面となる側を前面板とし、表示面の反対側に位置する側を背面板として説明する。また、「前面板」および「背面板」は、それぞれガラス基板からなる前面基板および背面基板を基材とした基板構造体であり、その基板構造体は、前記基材に各部材（詳細は後述）を形成した構造となっている。
【００３４】
図１は、本発明者らが検討した、いわゆるボックス型のＡＣ面放電型ＰＤＰの要部を模式的に示す分解斜視図である。
【００３５】
まず、前面板１２およびその形成方法について説明する。前面板１２の基材となる前面基板１の内面側には、ストライプ状に延在する透明電極４ａ、５ａと、透明電極４ａ、５ａ上に接合されるバス電極４ｂ、５ｂとで構成される複数の表示電極対６が配設されている。表示電極対６はサステイン電極（Ｘ電極）４とスキャン電極（Ｙ電極）５の対からなり、サステイン電極４とスキャン電極５との間で、維持放電（表示放電）を行う。表示電極対６はＰＤＰ１５における行方向（図１に示すｙ方向）の表示ラインを構成する。したがって、図１では、２対の表示電極対６を示しているが、表示ライン数に応じた本数の表示電極対６が形成されている。
【００３６】
透明電極４ａ、５ａは透明導電体であり、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）からなる膜で形成され、その上に、銀の単層膜からなるバス電極４ｂ、５ｂが付設されている。このバス電極４ｂ、５ｂは、ＰＤＰ１５を駆動する際の電気抵抗を低減する観点から、銀など、透明電極４ａ、５ａよりも熱伝導率の高い金属材料で形成されている。
【００３７】
一方、透明電極４ａ、５ａは、表示電極対６の電極間距離を近づけて維持放電を形成しやすくする観点から、バス電極４ｂ、５ｂよりも広い幅で形成されている。このため、透明電極４ａ、５ａを可視光に対して透明な材料で構成することにより、放電セルＣＬ内で発生した光を効率的に前面基板１側に取り出す構造となっている。なお、表示電極対６の形状や材質としては、種々の変形例を適用することができる。例えば、透明電極４ａ、５ａとして酸化錫あるいは酸化亜鉛等、バス電極４ｂ、５ｂとして黒色銀と銀の積層膜、アルミニウムの単層膜、またはクロム／銅／クロムの積層膜で形成することができる。
【００３８】
前面基板１上に表示電極対６を形成するには、例えばスクリーン印刷のような厚膜形成技術、あるいは蒸着法やスパッタ法などの薄膜形成技術とエッチング技術とを用い、それにより、所定の本数、厚さ、幅および間隔で形成することができる。
【００３９】
また、複数の表示電極対６（サステイン電極４およびスキャン電極５）は、主にＳｉＯ２などの誘電体ガラス材料で構成される誘電体層２で被覆されている。表示電極対６を被覆するように誘電体層２を形成するには、低融点ガラス粉末を主成分とするフリットペーストを前面基板１上にスクリーン印刷法で塗布し、焼成を行う方法を例示することができる。他に、いわゆるグリーンシートと呼ばれるシート状の誘電体シートを貼り付けて焼成する方法で形成する方法も例示できる。あるいは、プラズマＣＶＤ法でＳｉＯ２膜を成膜することにより形成してもよい。
【００４０】
誘電体層２の内面側には、表示の際の放電（主に維持放電）により生じるイオンの衝突による衝撃から誘電体層２を保護する保護膜３が形成されている。このため、保護膜３は誘電体層２の表面を被覆するように形成されている。保護膜３には高いスパッタ耐性および２次電子放出係数が要求されるため、ＭｇＯなどのアルカリ土類金属酸化物を用いることを例示できる。また、２次電子放出係数や、放電のトリガとなる荷電粒子（プライミング電子）を供給する機能を向上させるため、例えば保護膜３の表面にＭｇＯの単結晶粒子を付着させる技術を用いることもできる。保護膜３は、例えば電子ビーム蒸着法などの成膜法により成膜することができる。なお、保護膜３を構成するＭｇＯなどのアルカリ土類金属酸化物は、雰囲気中の水分や炭酸ガスなどの不純物を吸着しやすい特性を有しているので、保護膜３を形成する工程は、減圧雰囲気中で行うことが好ましい。
【００４１】
次に、背面板１３およびその形成方法について説明する。背面板１３は、例えばガラス基板である背面基板１１を有している。背面基板１１の内面（前面板１２と対向する面）側には、表示電極対６と交差（直交）する方向に延在する複数のアドレス電極（Ａ電極）１０が配設されている。このアドレス電極１０と、前面板１２に形成されたスキャン電極５とは、放電セルＣＬの点灯／非点灯を選択するための放電であるアドレス放電を行うための電極対を構成する。つまり、スキャン電極５は、維持放電用の電極としての機能とアドレス放電用の電極（走査電極）としての機能とを併せ持っている。このようにアドレス電極１０と、表示電極対６を交差させることにより、放電セルＣＬ毎に点灯／非点灯を選択することができる。つまり、ＰＤＰ１５は、表示電極対６とアドレス電極１０の交差毎に放電セルＣＬを有していることになる。
【００４２】
アドレス電極１０は銀あるいはアルミニウムの単層膜、またはクロム／銅／クロムの積層膜で形成されている。背面基板１１上にアドレス電極１０を形成する工程は、前記したバス電極４ｂ、５ｂを形成する方法と同様である。
【００４３】
アドレス電極１０は、誘電体層９で被覆されている。誘電体層９は、前面基板１上の誘電体層２と同じ材料および方法を用いて形成することができる。誘電体層９上には、背面板１３の内面側を複数の放電セルＣＬに区画する複数の隔壁７が形成されている。この複数の隔壁７は、前面基板１と背面基板１１との間に配置され、各放電セルＣＬにおける放電距離を維持する機能を有している。また、隔壁７は、隣り合って配置されている放電セルＣＬ間におけるクロストークを防止もしくは抑制する機能を有している。本実施の形態では、隔壁７は、図１に示すｘ方向（アドレス電極１０の延在方向）に沿って延在する隔壁７ａと、ｙ方向（表示電極対６の延在方向）に沿って延在する隔壁７ｂとを有している。複数の隔壁７ａと複数の隔壁７ｂはそれぞれ交差し、背面板１３の内面側に形成される放電空間１４をマトリクス状（格子状）に区画している。このように各放電セルＣＬをマトリクス状に区画するように複数の隔壁７を形成した構造は、ボックスリブ構造と呼ばれ、ｘ方向に沿って隣り合う放電セルＣＬの間に隔壁７ｂが形成されることにより、その放電セルＣＬ間でのクロストークを効果的に防止あるいは抑制することができるので、ＰＤＰ１５の高精細化に好適な構造である。
【００４４】
なお、隔壁７の形成方法は、図１に示す構造に限定されず、例えば図１に示すｘ方向（アドレス電極１０の延在方向）に沿って延在する複数の隔壁７ａをストライプ状に形成し、隔壁７ｂは形成しない構造（ストライプリブ構造）とすることもできる。このストライプリブ構造の場合、背面板１３に形成される隔壁７の数が少ないので、放電空間１４内のガスを給排気する際の抵抗を低減することができる。
【００４５】
隔壁７は、サンドブラスト法、あるいはフォトエッチング法などにより形成することができる。例えば、サンドブラスト法では、低融点ガラスフリット、バインダ樹脂、および溶媒などからなるフリットペーストを誘電体層９上に塗布して乾燥させた後、そのフリットペーストの層上に隔壁パターンの開口を有するブラストマスクを設けた状態で切削粒子を吹き付けて、マスクの開口部に露出したフリットペーストの層を切削し、さらに焼成することにより形成する。また、フォトエッチング法では、切削粒子で切削することに代えて、バインダ樹脂に感光性の樹脂を使用し、マスクを用いた露光および現像の後、焼成することにより形成する。
【００４６】
アドレス電極１０上の誘電体層９の上面、および隔壁７の側面には、真空紫外線により励起されて可視光を発光する蛍光膜８が形成されている。本実施の形態のＰＤＰ１０は、カラー表示を行うＰＤＰなので、蛍光膜８は、真空紫外線により励起されて赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色の可視光を発生する蛍光膜８ｒ、８ｇ、８ｂがそれぞれ所定の放電セルＣＬに形成されている。カラー表示ＰＤＰにおいては、蛍光膜８ｒ、８ｇ、８ｂが形成された放電セルＣＬのセットにより画素（ピクセル）が構成される。蛍光膜８の詳細な構造および形成方法については、後述する。
【００４７】
ＰＤＰ１５は、上記の前面板１２の表示電極対６を形成した面と、背面板１３の隔壁７を形成した面とを、放電空間１４を介して対向配置して組み立てることにより得られる。つまり、ＰＤＰ１５は、放電ガスを封入して形成された放電空間１４を介して対向する一対の基板構造体である前面板１２と背面板１３とを有している。この組み立て工程には、前面板１２と背面板１３の位置合わせ工程と、各板（前面板１２および背面板１３）の外周に配置される非表示領域をシールフリットと呼ばれる低融点ガラス材料からなる封着剤を用いて封着する封着工程と、ＰＤＰ１５の内部空間（放電空間１４等）に残るガスを排気して、放電ガスを導入する工程とが含まれる。
【００４８】
放電空間１４に導入する放電ガスとしては、希ガスを含む混合ガス、例えばＨｅ−Ｘｅ、Ｎｅ−Ｘｅ、あるいはＨｅ−Ｎｅ−Ｘｅ等の混合ガスで構成することができる。本実施の形態では、放電ガスとしてネオン（Ｎｅ）−キセノン（Ｘｅ）をガス基体とした混合ガスを、Ｘｅの分圧比が数％〜数十％に調整して封入している。
【００４９】
ＰＤＰ１５では、蛍光膜８を発光させるための励起源として、主に１４７ｎｍおよび１７２ｎｍの波長を有する真空紫外線を用いている。１４７ｎｍおよび１７２ｎｍの真空紫外線は、放電によりイオン化されたＸｅイオンが基底状態に遷移する際に発生する。従って、放電ガス中のＸｅの分圧を高くすることにより、蛍光膜８を発生する励起源を多く発生させることができるので、ＰＤＰ１５の発光効率を向上させることができる。
【００５０】
＜ＰＤＰモジュールの構成例＞
次に、本実施の形態のＰＤＰ１５を組み込んだプラズマディスプレイモジュール（以下ＰＤＰ装置と記載する）の全体構成と階調駆動方法とについて、図１〜図４を用いて説明する。
【００５１】
図２は、図１に示すＰＤＰを組み込んだＰＤＰモジュールの一例の全体構成を概略的に示すブロック図である。また、図３は、図２に示すＰＤＰモジュールにおける階調駆動シーケンスの一例を示す説明図である。また、図４は、図２に示すＰＤＰモジュールの駆動波形の一例を示す説明図である。
【００５２】
図２に示すＰＤＰモジュール２０は、アドレス駆動回路ＡＤＲＶ、ＹスキャンドライバＹＳＣＤＲＶ、Ｙ駆動回路ＹＳＵＳＤＲＶ、およびＸ駆動回路ＸＳＵＳＤＲＶを有しており、これら各回路は、ＰＤＰ１５が有する電極（図１に示すサステイン電極４、スキャン電極５およびアドレス電極１０）間に電圧の印加を行う。ＰＤＰ１５が有する各電極は、これらの回路と電気的に接続されている。また、ＰＤＰモジュール２０は、各駆動回路（ドライバ）を制御するための制御回路ＣＮＴ、および各回路およびＰＤＰ１５に電源を供給する電源回路（図示は省略）等を有している。
【００５３】
ＰＤＰ１５では、サステイン放電（維持放電、表示放電）を行うサステイン電極（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，・・・Ｘｎ）４とスキャン電極（Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，・・・Ｙｎ）５とが交互に配置されて表示ラインが構成され、サステイン電極１４およびスキャン電極１５の対で構成される表示電極対とその表示電極対（表示ライン）と略直交するアドレス電極（Ａ１，Ａ２，Ａ３，・・・Ａｎ）１０との交差毎にマトリクス状のセルが構成されている。
【００５４】
ＹスキャンドライバＹＳＣＤＲＶは、アドレス過程ＴＡ（図４参照）において、スキャン電極５を制御して順次スキャン電極（表示ライン）５を選択し、アドレス駆動回路ＡＤＲＶに電気的に接続されたアドレス電極１０と各スキャン電極５との間で、各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦｎ（図３参照）に対するセルの点灯／非点灯を選択するアドレス放電を生じさせる。
【００５５】
また、Ｙ駆動回路ＹＳＵＳＤＲＶおよびＸ駆動回路ＸＳＵＳＤＲＶは、表示過程ＴＳ（図４参照）において、アドレス放電により選択されたセルに対して各サブフィールドの重みに応じた数の維持放電（サステイン放電）を生じさせる。
【００５６】
また、制御回路ＣＮＴは、例えばＴＶチューナやコンピュータ等の外部装置から入力される画像データなどの映像源となる信号を基に、それぞれの駆動回路（ドライバ）に適した制御信号を出力して所定の画像表示を行う役割を果たしている。
【００５７】
また、図３に示されるように、ＰＤＰ装置における階調駆動シーケンスは、１フィールド（フレーム）Ｆ１をそれぞれ所定の輝度の重みを有する複数のサブフィールド（サブフレーム）ＳＦ１〜ＳＦｎで構成し、各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦｎの組み合わせにより所望の階調表示を行うようになっている。
【００５８】
また、各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦｎは、それぞれ表示領域における全てのセルの壁電荷を均一にする初期化過程（リセット期間）ＴＲ、点灯セルを選択するアドレス過程（アドレス期間）ＴＡ、および選択されたセルを輝度（各サブフィールドの重み）に応じた回数だけ放電（点灯）させる表示過程（維持放電期間）ＴＳで構成されている。セルは、各サブフィールドの表示毎に輝度に応じて点灯され、例えば８つのサブフィールド（ＳＦ１〜ＳＦ８）を表示することで１フィールドの表示を行うようになっている。
【００５９】
次に、図４に駆動波形の一例を示す。図４では、図３に示す各サブフィールドＳＦ１〜ＳＦｎにおける各電極（サステイン電極４、スキャン電極５およびアドレス電極１０）に印加する駆動波形例（ＰＸ，ＰＹ，ＰＡ）を示している。
【００６０】
まず、第１のステップとして、初期化過程ＴＲでは、例えばスキャン電極５（図１参照）とアドレス電極１０（図１参照）との間でリセット放電を発生させることにより、全てのセルに電荷（壁電荷）を形成して全セルの初期化（次のアドレス動作期間に備える状態にすること）を行う。
【００６１】
この初期化過程ＴＲでは、例えばそれぞれＰＤＰ１５の表示電極対６（図１参照）を構成するスキャン電極５に正の電位ＰＹ１を、アドレス電極１０に負の電位ＰＡ１を印加する。これにより、アドレス電極１０が負極となり、スキャン電極５が正極となって両電極間でリセット放電が発生し、全てのセルに壁電荷が形成される。続いてセル内に形成された壁電荷を必要量残して消去する補償電位ＰＹ２、ＰＡ２を印加する。これにより、全セルに形成された壁電荷の量が略一様になる。
【００６２】
次に、第２のステップとして、アドレス過程ＴＡでは、点灯させることを選択するセルに対し、アドレス電極１０（図１参照）とスキャン電極５との間でアドレス放電を発生させることにより、セルの点灯／非点灯を選択する。また、それに続く表示電極対６での放電（維持放電、表示放電）を発生させる。
【００６３】
このアドレス過程ＴＡでは、例えば行方向の表示するセルを決める放電を行うため、スキャン電極５に走査パルスＰＹ３が、サステイン電極４にＸ電圧ＰＸ１が印加される。この走査パルスＰＹ３は行毎にタイミングをずらして印加される。
【００６４】
一方、アドレス電極１０には、列方向の表示するセルを決める放電を行うため、アドレスパルスＰＡ３、ＰＡ４が印加される。このアドレスパルスＰＡ３、ＰＡ４は、行毎に印加される走査パルスＰＹ３に合わせて印加され、表示させたいセル（スキャン電極５とアドレス電極１０との交点に形成されている）に放電を発生させるタイミングで印加される。
【００６５】
次に、第３のステップとして、表示過程ＴＳでは、点灯させることを選択したセルのサステイン電極４とスキャン電極５との間で維持放電（表示放電、サステイン放電）をさせ、そのセルを所定期間発光させる。
【００６６】
この表示過程ＴＳでは、例えば異なる電気的極性を有する第１の維持パルスＰＸ２、ＰＹ４をそれぞれサステイン電極４とスキャン電極５とに印加する。これにより、表示電極対６間の放電状態が維持される。
【００６７】
続いて、サステイン電極４およびスキャン電極５に、互いに電気的極性の異なる維持パルスＰＸ３、ＰＸ４、ＰＸ５、ＰＹ５、ＰＹ６、ＰＹ７が繰り返し印加されることにより、表示電極対間の放電状態がさらに維持される。
【００６８】
図３に示すように、維持パルスＰＸ２、ＰＸ３、ＰＸ４、ＰＸ５および維持パルスＰＹ４、ＰＹ５、ＰＹ６、ＰＹ７は、その電気的極性が交互に入れ替わる。つまり、サステイン電極４とスキャン電極５とは、維持放電の際に、交互に負極あるいは正極となって繰り返し放電がなされる。
【００６９】
以上、本実施の形態のＰＤＰモジュール２０の全体構成と、階調駆動方法の例とについて説明したが、種々の変形例が存在することは言うまでもない。
【００７０】
＜蛍光膜の詳細構造、機能および形成方法＞
次に、図１に示した蛍光膜８の詳細構造、機能および形成方法について説明する。図２に示したＰＤＰモジュール２０では、前述の通り、リセット放電、アドレス放電および維持放電などの放電を行うが、これらの放電は、以下の原理により形成される。すなわち、図１に示す放電空間１４内に存在する荷電粒子（プライミング電子）が各電極間に印加される電位の差により加速され移動する。この際、放電空間１４内に封入された放電ガスと荷電粒子とが衝突し、放電ガスが電離する。この過程が次々と繰り返されることにより、いわゆる電子なだれと呼ばれる状態となって放電が形成される。従って、放電空間１４内に存在するプライミング電子の数が多い程、低い電位差で放電を形成しやすくなる。すなわち、放電電圧を低減することができるようになる。
【００７１】
また、放電を行う電極間に電位差が生じると、プライミング電子は、相対的に電位が低い負極側から正極の方向に向かって加速される。従って、放電を形成するための電極のうち、負極となる（負の電位が印加される）電極の付近にプライミング電子が多く存在すれば、放電電圧を低減する効果が大きくなる。例えば、図４では、初期化過程ＴＲにおいて、アドレス電極１０に負の電位を供給し、スキャン電極５に正の電位を供給する例について説明したが、この場合、アドレス電極の付近にプライミング電子をより多く供給することにより、特に、リセット放電の放電電圧を低減することができる。
【００７２】
このプライミング電子は、例えば図１に示すＰＤＰ１５を構成する保護膜３や蛍光膜８が結晶中に形成されたトラップ準位に保持していた電子が、熱などの励起源により励起されることによって、放電空間１４に供給される。従って、蛍光膜８からのプライミング電子の供給量の程度は、蛍光膜８を構成する結晶中のトラップ準位の密度の程度に相関する。また、トラップ準位の密度は、各部材の帯電特性とも相関があるので、蛍光膜８からのプライミング電子の供給量の程度は、蛍光膜８の帯電量を指標として評価することができる。詳しくは、正の帯電量を大きくする程、プライミング電子の供給量が大きくなり、放電電圧を低減することができる。なお、ＰＤＰの放電電圧と蛍光体の帯電量の関係では、蛍光体の帯電量が正電荷で大きい方が放電電圧が低い、という傾向があることは既に報告されている（例えば、第３１８回蛍光体同学会講演予稿、ｐ１５参照）。
【００７３】
そこで、本発明者らは、アドレス電極１０の近くに配置され、放電空間１４に接して形成される蛍光膜８の正の帯電量を向上させることにより、放電電圧を低減する技術について検討を行った。まず、蛍光膜８を紫外線に励起されることにより可視光を発光する蛍光体、および正電荷で蛍光体よりも大きい帯電特性を有する帯電材で構成することについて検討した。
【００７４】
蛍光体としては、赤色蛍光体として（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ、緑色蛍光体としてＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、青色蛍光体としてＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕなどを例示することができるが、これらの蛍光体の帯電量は、次の通りである。すなわち、赤色蛍光体の帯電量は２０μＣ／ｇ程度であり、青色蛍光体は２５μＣ／ｇ程度であるが、緑色蛍光体は１０μＣ／ｇ程度と極端に低い。従って、全てのセルにおいて、放電電圧を略一定にするという観点からは、特に緑色蛍光体が含まれる蛍光膜８ｇの帯電量を向上させることが重要である。
【００７５】
本発明者らは、まず、帯電材としてＭｇＯ（酸化マグネシウム）を用いてこれを緑色蛍光体と混合し、図１に示す緑色を発光する蛍光膜８ｇを形成し、検討した。この結果、ＭｇＯは、帯電量が緑色蛍光体よりも大きいため、放電電圧を低減することができることがわかった。しかし、帯電材として単にＭｇＯの結晶粒子を用いた場合、その帯電量は十分とはいえず、例えば赤色蛍光体で形成された赤色の蛍光膜８ｒと同程度の帯電量とするためには、緑色蛍光体に混合する帯電材の量を２０重量％より多く混合する必要があることがわかった。このように帯電材の混合量が増加すると、表示放電を行う際に蛍光体を励起するための真空紫外線が帯電材に吸収されやすくなるため、帯電材を混合したセルの輝度（発光効率）が低下してしまう。特に、特定のセルにのみ帯電材を混合する場合には、セル毎の輝度のばらつきが増大し、表示不良の原因となる。
【００７６】
そこで、本発明者は、帯電材の帯電量を増加させる手段について検討を行い、ＭｇＣＯ３を蛍光体と混合してアニール処理することによって、ＭｇＯを蛍光体と粉末混合することと、蛍光体にＭｇＯを表面コーティングすることとの２つを同時に行う構成を見出した。ＭｇＯを粉末混合することと、表面コーティングすることとの２つを同時に行うことによって、粉末混合のみ、あるいは表面コーティングのみの場合より多くのプライミング電子を放電空間１４に供給することが可能となる。
【００７７】
図５は、帯電材の構成毎の帯電特性を評価した実験結果について示す説明図である。図５に示す実験に用いた各試料はそれぞれ、以下のように調製した。まず、比較区１の試料としては、市販の蛍光体のみを用いた。また、比較区２、３、４の試料としては、所望の量のＭｇＯ粉末を市販の蛍光体とともに乳鉢にて３０分程度乾式混合したものを用いた。また、比較区５の試料としては、ｓｏｌ−ｇｅｌ法で金属酸化物コートした蛍光体とＭｇＯ粉末（Ｍｇ添加濃度５ｍｏｌ％）とを乳鉢にて３０分程度乾式混合したものを用いた。また、実験区１、２、３、４の試料としては、帯電材の原料であるＭｇＣＯ３粉末を蛍光体とともに乳鉢にて３０分程度乾式混合し、その後に、アルミナボートに原料を充填して管状炉にて６５０℃、Ｎ２雰囲気にて２時間、アニール焼成を行い、得られた焼成物を軽く解砕したものを試料とした。各実験区における混合量は、次の通りである。実験区１では、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ蛍光体を４．４４６ｇに対してＭｇＣＯ３を０．００８ｇ混合した。実験区２では、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ蛍光体を４．４４６ｇに対してＭｇＣＯ３を０．０１７ｇ混合した。実験区３では、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ蛍光体を４．４４６ｇに対してＭｇＣＯ３を０．０３４ｇ混合した。実験区４では、Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ蛍光体を４．４４６ｇに対してＭｇＣＯ３を０．０８４ｇ混合した。また、アニール温度の検討として、上述の実験区３の分量で行うＭｇＣＯ３混合アニール蛍光体の製造において、アニール温度を３００℃、５００℃、８００℃、および１０００℃として実験区５、６、７、８の試料を得た。
【００７８】
また、帯電特性の評価は、フェライト粉末（Ｐ−０１、日本画像学会、９．７ｇ）および試料粉末（０．３ｇ）を容器に入れてボールミルにて１時間混合した後に、吸引式帯電特性評価装置によってフェライト粉末に対する試料粉末の帯電量の測定により行った。
【００７９】
図５において、比較区１（ＭｇＯを混合しないＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ蛍光体）の帯電量は９．０μＣ／ｇであるのに対して、実験区１の帯電量は、９．２μＣ／ｇ、実験区２の帯電量は１６．４μＣ／ｇ、実験区３の帯電量は２２．０μＣ／ｇ、実験区４の帯電量は２８．８μＣ／ｇであり、いずれの場合も比較区１に対して帯電量が正電荷の方向に増大していることがわかる。また、比較区２の帯電量は１５．１μＣ／ｇ、比較区３の帯電量は１７．９μＣ／ｇ、比較区４の帯電量は２０．２μＣ／ｇである。また、比較区５はｓｏｌ−ｇｅｌ金属酸化物コート蛍光体（帯電量２０μＣ／ｇ）とＭｇＯを混合したものであるが、その帯電量は２３．５μＣ／ｇであった。図６にＭｇ量に対する帯電量の変化の評価結果を示す。比較区２、３、４、５では、いずれの場合もＭｇ量が同じ実験区２、３、４よりも帯電量が小さくなっている。このことは、単にＭｇＯ粉末を混合するよりも、本発明者らが考案したＭｇＣＯ３混合アニール蛍光体の製造方法が優れていることを示している。
【００８０】
また、図７にＭｇＣＯ３混合アニール蛍光体のアニール温度に対する帯電量の変化を示す。図７に示すように、実験区５のアニール温度が３００℃の帯電量が１０．７μＣ／ｇであり、実験区６のアニール温度が５００℃の帯電量が２０．０μＣ／ｇであり、実験区３のアニール温度が６５０℃の帯電量が２２．０μＣ／ｇであり、実験区７のアニール温度が８００℃の帯電量が１１．７μＣ／ｇであり、実験区８のアニール温度が１０００℃の帯電量が９．３μＣ／ｇであった。アニール温度が３００℃の場合には、ＭｇＣＯ３が分解せずに残るために、帯電量の増加があまりみられない。また、アニール温度が８００℃以上では、蛍光体の内部にまでＭｇＯが浸透するために、帯電量の増加があまりみられない。すなわち、帯電量を増加させるためには、アニール温度を３００℃超８００℃未満とすればよい。ただし、アニール温度が５００℃では、ＭｇＣＯ３が分解せずに残る可能性がある。ＭｇＣＯ３が残るとＰＤＰ駆動時にＣＯ２を発生し、輝度寿命を低下させる原因となる。そのため、アニール温度は５５０℃以上が好ましい。また、図７に示す測定結果を考慮して、帯電量を増加させるためのアニール温度は５５０℃以上６５０℃以下の範囲が良好となる。
【００８１】
次に、ＭｇＯの粉末混合状態および表面コート状態を調べるために、図５に示した実験区４に相当するＭｇＣＯ３混合アニール蛍光体（Ｍｇ添加濃度５ｍｏｌ％）のオージェ電子分光分析を行った。図８にＭｇＣＯ３混合アニール蛍光体のＳＥＭ写真を示す。また、同じ位置におけるＭＧＣＯ３の分解後のＭｇのオージェ電子分光分析結果を図９に示す。図９の中央付近にＭｇの塊が２箇所検出された（図中に○で示した）。図８を見ると、粒径４μｍ程度の蛍光体粒子よりもやや大きい粒子がその位置にある（図中○で示した）。
【００８２】
従って、これらの粒子はＭｇＣＯ３が分解してＭｇＯとなった粒子である。このように、ＭｇＣＯ３混合アニール蛍光体では、ＭｇＯ粒子の平均粒径が蛍光体の平均粒径よりも大きく、平均粒径が３μｍ以上のＭｇＯ粒子が粉末混合された状態になっている。ここで、平均粒径とは、以下のように規定することができる。粒子（蛍光体粒子あるいは帯電材粒子）の平均粒径を調べる方法としては、粒度分布測定装置で測定する方法および電子顕微鏡で直接観察する方法などがある。電子顕微鏡で調べる場合を例にとると、平均粒径は以下のように算出することができる。粒子の粒径の変量（・・・、０．８〜１．２μｍ、１．３〜１．７μｍ、１．８〜２．２μｍ、・・・、６．８〜７．２μｍ、７．３〜７．７μｍ、７．８〜８．２μｍ、・・・など）の各区間を階級値（・・・、１．０μｍ、１．５μｍ、２．０μｍ、・・・、７．０μｍ、７．５μｍ、８．０μｍ、・・・）で表し、これをｘｉとする。そして、電子顕微鏡で観察された各変量の度数をｆｉで示すことにすれば、平均値Ｍは、Ｍ＝Σｘｉｆｉ／Σｆｉ＝Σｘｉｆｉ／Ｎのように表される。ただし、Σｆｉ＝Ｎである。
【００８３】
また、図９において、その他のＭｇ検出部分を見ると、Ｍｇの分布は一様に広がっているわけではなく、Ｍｇが付いている蛍光体とＭｇが付いていない蛍光体が見られる。これは、ｓｏｌ−ｇｅｌ法のように溶液に分散してＭｇＯを一様に蛍光体表面にコーティングする方法に比べて、ＭｇＣＯ３混合アニール蛍光体ではＭｇＯの蛍光体への分散度合いが低いことを示している。このようにＭｇＯの蛍光体への付着の分散度合いが低い方、すなわちＭｇＯの蛍光体への付着の濃淡差がある方が、ＭｇＯによって真空紫外線が遮られる部分が小さく、発光輝度が高くなり有利である。ＭｇＣＯ３添加濃度が２ｍｏｌ％で発光輝度の低下は３％程度である。また、ＭｇＣＯ３添加濃度を５ｍｏｌ％より大きくすると輝度の低下が１０％以上となるため、ＭｇＣＯ３添加濃度は１ｍｏｌ％以上、５ｍｏｌ％以下の範囲が適当である。
【００８４】
次に、図１０にＭｇＣＯ３混合アニール蛍光体（Ｍｇ添加濃度５ｍｏｌ％）をＦＩＢ（Focus Ion Beam）加工した蛍光体断面のＳＥＭ写真を、図１１に同じ位置のＭｇのオージェ電子分光分析結果を示す。図１１を見ると、Ｍｇは蛍光体の内部には浸透しておらず、蛍光体表面から０．１μｍ以下の深さでコートされているのがわかる。また、蛍光体表面の部分を見ると、一様にＭｇＯがコートされているわけではなく、ＭｇＯの蛍光体表面での分散度合いが低い。このように、蛍光体表面にＭｇＯがコートされている部分とコートされていない部分がある。
【００８５】
次に、赤緑青の３色のバランスについて見ると、蛍光体の帯電特性は発光色によって異なっており、緑色蛍光体が特に正電荷の方向に小さい。したがって、少なくとも緑色の蛍光膜８ｇは、蛍光体と帯電材で構成する必要があるが、赤色の蛍光膜８ｒ、青色の蛍光膜８ｂに帯電材を混合アニールしない場合には、蛍光膜８ｇの帯電特性が蛍光膜８ｒあるいは蛍光膜８ｂと同等になる範囲で帯電材の混合アニール割合を調整することが好ましい。これは、セル毎の放電電圧のばらつきを低減するためである。また、このばらつきを低減する観点から、蛍光膜８ｒ、８ｂ、８ｇの全てを蛍光体と帯電材との混合アニールとして形成する場合には、各蛍光膜８の帯電特性を揃えることが好ましい。例えば、各蛍光膜８における帯電材の混合割合が青色＜赤色＜緑色の順で大きくなることが好ましい。
【００８６】
また、ここではＭｇＣＯ３を帯電材の原料として用いたが、例えばその他の材料としてＭｇ（ＯＨ）２、ＭｇＣ２Ｏ２、またはＭｇ（Ｃ２Ｈ３Ｏ２）２・４Ｈ２Ｏなどのマグネシウム塩を用いてもよい。また、ＭｇＣｌ２、ＭｇＢｒ２、ＭｇＦ２、またはＭｇＩ２などのハロゲン化物を用いることもできる。また、Ｍｇ（ＮＯ３）２・６Ｈ２Ｏ、ＭｇＨＰＯ４・３Ｈ２Ｏ、またはＭｇＳＯ４などのマグネシウム塩を用いることも可能である。ただし、これらのマグネシウム塩を用いる場合には、アニール温度をそれぞれの材料について最適化する必要があるため、上述のＭｇＣＯ３の場合とは異なるアニール温度が最適な場合がある。また、ＭｇＣＯ３の場合にはマグネシウム塩が分解してＭｇＯとなるが、これらの材料の中には材料に含まれる組成の元素（例えばハロゲン元素）を含むマグネシウム化合物として蛍光体に粉末混合および表面コーティングがなされる場合がある。
【００８７】
また、ＰＤＰ１５の輝度の観点から、放電ガス中におけるＸｅの濃度を高めることが好ましい。ＰＤＰ１５は、前述の通り、蛍光体の励起源として１４６ｎｍおよび１７２ｎｍの真空紫外線を用いているが、放電ガス中のＸｅの濃度を向上させることにより、１７２ｎｍの真空紫外線の発生割合が上昇する。一方、帯電材による真空紫外線の吸収特性を考慮すると、１７２ｎｍの方が１４６ｎｍの真空紫外線よりも吸収され難い。従って、放電時に放電ガスから照射される紫外線の波長は、１７２ｎｍ成分の方が、１４６ｎｍ成分よりも多い方がＰＤＰの輝度特性上有利である。具体的には、放電ガス中のＸｅの濃度を８％以上とすることにより、１７２ｎｍ成分を１４６ｎｍ成分よりも多くすることができる。また、放電ガス中のＸｅの濃度を１２％以上とすれば、１７２ｎｍ成分が１４６ｎｍ成分よりも確実に多くなり、輝度を安定的に向上させることができる。このように、放電ガス中のＸｅの濃度を増加させると、放電電圧は上昇する傾向がある。しかし、本実施の形態によれば、帯電特性を向上させることができるので、放電電圧の上昇を抑制することができる。また、ＰＤＰ１５の輝度特性を向上させることにより、発光効率を向上させることができるので、消費電力を低減することができる。
【００８８】
次に、蛍光体膜の形成方法について説明する。図１２に示す蛍光膜８は例えば以下の方法により形成することができる。まず、上述のようにして形成したＭｇＣＯ３混合アニール蛍光体を準備する。また、その原料となる蛍光体は市販の蛍光体粉末を用いることができるので詳細な説明は省略する。次に、ＭｇＣＯ３混合アニール蛍光体は凝集した粒子群による異常放電を防ぐため、水洗、メッシュパス、および乾燥を行った。次に、ＭｇＣＯ３混合アニール蛍光体の粉末をそれぞれ所定量ずつ有機溶剤中に分散、混合し、ビヒクルとする。次に、このビヒクル中に有機バインダ樹脂を投入し、混合すると、蛍光体ペーストが得られる。
【００８９】
この蛍光体ペーストは、赤、緑、青の色毎に３種類準備する。なお、例えば緑色の蛍光膜８ｇ（図１参照）のみに帯電材を混合アニールする場合には、赤用および青用の蛍光体ペーストには、帯電材を混合アニールしなくても良い。また、全ての色の蛍光体膜８に帯電材を混合アニールする場合には、混合アニールする帯電材の量を緑＞赤＞青の順で多くすることにより得られる蛍光膜８の帯電特性を揃えることができる。
【００９０】
次に、各蛍光体ペーストを図１に示す隔壁７で区画された領域に塗布する。塗布方法は、スクリーン印刷法、あるいはディスペンス法などを用いることができる。次に、蛍光体ペーストが塗布された背面板１３を焼成し、蛍光体ペースト中に含まれる有機成分を取り除いて、蛍光膜８が形成される。
【００９１】
本発明者らは、上記のようにして比較区１および実験区４の蛍光体を用いてそれぞれ蛍光膜を形成し、それぞれの蛍光膜が用いられたＰＤＰパネルを作成した。そして、それぞれのＰＤＰパネルに電圧を印加することにより、形成した緑色蛍光膜のＶｔ閉曲線の測定を行った。図１３にＶｔ閉曲線の評価結果を示す。図１３のグラフ下部のＹ−Ａ対向電圧が実験区４の蛍光体では、比較区１の蛍光体に比べて３４Ｖ低下した。すなわち、図５で例示した本実施の形態の蛍光膜のうち、最も帯電量の大きかった実験区４の蛍光体を用いることにより、放電電圧の上昇を最も効果的に抑制することができ、ＰＤＰ装置の消費電力を低減できることが、図１３の評価結果からも確認できる。
【００９２】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【００９３】
また、本実施の形態では、ＰＤＰ装置の例としてＰＤＰおよびＰＤＰモジュールを例示して説明したが、図２に示すＰＤＰモジュール２０を外部筐体でカバーしてＰＤＰセットとしても良い。ＰＤＰモジュール２０、あるいはＰＤＰセットでは、放熱性確保のため、駆動回路が形成される部材（例えば回路基板）の周辺に放熱部材が取り付けられるが、本実施の形態によれば、消費電力の低減に伴い、駆動回路からの発熱量も低減するため、例えば、放熱板の板厚を薄くするなど放熱部材を簡素化することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明のプラズマディスプレイ装置およびその製造方法は、ＰＤＰ、ＰＤＰモジュール、あるいはＰＤＰセットなどのプラズマディスプレイ装置およびその製造に適用することができる。
【符号の説明】
【００９５】
１ 前面基板
２ 誘電体層
３ 保護膜
４ サステイン電極（Ｘ電極）
４ａ 透明電極
４ｂ バス電極
５ スキャン電極（Ｙ電極）
５ａ 透明電極
５ｂ バス電極
６ 表示電極対
７ 隔壁
８、８ｒ、８ｇ、８ｂ 蛍光膜
９ 誘電体層
１０ アドレス電極（Ａ電極）
１１ 背面基板
１２ 前面板
１３ 背面板
１４ 放電空間
１５ ＰＤＰ
２０ ＰＤＰモジュール
２１ 帯電材（粉末）
２２ 帯電材（コーティング）
２３ 蛍光体
ＣＬ 放電セル
ＣＮＴ 制御回路
ＰＡ１ 負の電位
ＰＡ３、ＰＡ４ アドレスパルス
ＰＸ１ Ｘ電圧
ＰＸ２ 第１の維持パルス
ＰＸ３、ＰＸ４、ＰＸ５ 維持パルス
ＰＹ１ 正の電位
ＰＡ２、ＰＹ２ 補償電位
ＰＹ３ 走査パルス
ＰＹ４ 第１の維持パルス
ＰＹ５、ＰＹ６、ＰＹ７ 維持パルス
ＴＲ 初期化過程
ＸＳＵＳＤＲＶ Ｘ駆動回路
ＹＳＣＤＲＶ Ｙスキャンドライバ
ＹＳＵＳＤＲＶ Ｙ駆動回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置される前面板および背面板の間に形成され、内部に放電ガスが充填された放電空間を有し、
前記背面板は、前記放電空間に接して配置された蛍光膜を有し、
前記蛍光膜は、紫外線に励起されることにより可視光を発光する蛍光体、および正電荷で前記蛍光体よりも大きい帯電特性を有する金属酸化物からなる帯電材から形成され、
前記帯電材は酸化マグネシウムから形成され、
前記蛍光体には、酸化マグネシウム粉末が混合されていることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項２】
請求項１記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記蛍光膜における前記帯電材のマグネシウム濃度は、１ｍｏｌ％以上、５ｍｏｌ％以下であることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項３】
請求項１記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記蛍光膜中には、前記帯電材の粒子と、前記蛍光体の粒子とが分散して配置されていることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項４】
請求項１記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記帯電材の酸化マグネシウム粉末の平均粒径は、前記蛍光体の平均粒径よりも大きいことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項５】
請求項１記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記帯電材の酸化マグネシウム粉末の平均粒径が３μｍ以上であることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項６】
請求項１記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記蛍光体の表面は、酸化マグネシウムでコーティングされていることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項７】
請求項６記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記酸化マグネシウムは、前記蛍光体の前記表面を前記蛍光体の前記表面から０．１μｍ以下の深さでコーティングしていることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項８】
請求項６記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記蛍光体は、前記表面において前記酸化マグネシウムがコーティングされている部分とコーティングされていない部分とを有することを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項９】
請求項６記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記蛍光体は、前記酸化マグネシウムがコーティングされた第１の蛍光体と前記酸化マグネシウムがコーティングされていない第２の蛍光体との混合物であることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項１０】
請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記前面板には、複数の表示電極対が形成され、
前記背面板には、前記複数の表示電極対と交差して配置される複数のアドレス電極が形成され、
前記蛍光膜は、前記複数のアドレス電極よりも前記放電空間側に配置されていることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項１１】
請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記蛍光膜は、赤色蛍光体が含まれる赤色発光蛍光膜、緑色蛍光体が含まれる緑色発光蛍光膜、および青色蛍光体が含まれる青色発光蛍光膜、からなり、
前記帯電材は、前記緑色発光蛍光膜にのみ混合されていることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項１２】
請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記蛍光膜は、赤色蛍光体が含まれる赤色発光蛍光膜、緑色蛍光体が含まれる緑色発光蛍光膜、および青色蛍光体が含まれる青色発光蛍光膜、からなり、
前記帯電材は、前記赤色発光蛍光膜、前記緑色発光蛍光膜、および前記青色発光蛍光膜のそれぞれに混合され、
前記赤色発光蛍光膜、前記緑色発光蛍光膜、および前記青色発光蛍光膜のそれぞれにおけるマグネシウムの濃度は、異なっていることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項１３】
請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記放電ガスには、キセノン（Ｘｅ）が含まれ、
放電時に前記放電ガスから照射される紫外線の波長は、１７２ｎｍ成分の方が、１４６ｎｍ成分よりも多いことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項１４】
請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記放電ガスには、キセノン（Ｘｅ）が含まれ、
前記放電ガスに含まれるキセノンの濃度は、８ｍｏｌ％以上であることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項１５】
対向配置される前面板および背面板の間に形成され、内部に放電ガスが充填された放電空間を有し、
前記背面板は、前記放電空間に接して配置された蛍光膜を有し、
前記蛍光膜は、紫外線に励起されることにより可視光を発光する蛍光体、および正電荷で前記蛍光体よりも大きい帯電特性を有する帯電材とからなるプラズマディスプレイ装置の製造方法であって、
前記帯電材を作成する工程は、
（ａ）マグネシウム塩を蛍光体と混合する工程と、
（ｂ）前記マグネシウム塩と前記蛍光体とを混合した粉体をアニール処理する工程と、
を含み、
前記帯電材と前記蛍光体とを用いて前記蛍光膜を形成する工程を含むことを特徴とするプラズマディスプレイ装置の製造方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載のプラズマディスプレイ装置の製造方法において、
前記帯電材の作成に用いる前記マグネシウム塩が炭酸マグネシウムであることを特徴とするプラズマディスプレイ装置の製造方法。
【請求項１７】
請求項１５に記載のプラズマディスプレイ装置の製造方法において、
前記（ｂ）工程におけるアニール温度は、３００℃より高く、８００℃未満であることを特徴とするプラズマディスプレイ装置の製造方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載のプラズマディスプレイ装置の製造方法において、
前記（ｂ）工程におけるアニール温度は、５５０℃以上６５０℃以下であることを特徴とするプラズマディスプレイ装置の製造方法。
【請求項１】
対向配置される前面板および背面板の間に形成され、内部に放電ガスが充填された放電空間を有し、
前記背面板は、前記放電空間に接して配置された蛍光膜を有し、
前記蛍光膜は、紫外線に励起されることにより可視光を発光する蛍光体、および正電荷で前記蛍光体よりも大きい帯電特性を有する金属酸化物からなる帯電材から形成され、
前記帯電材は酸化マグネシウムから形成され、
前記蛍光体には、酸化マグネシウム粉末が混合されていることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項２】
請求項１記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記蛍光膜における前記帯電材のマグネシウム濃度は、１ｍｏｌ％以上、５ｍｏｌ％以下であることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項３】
請求項１記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記蛍光膜中には、前記帯電材の粒子と、前記蛍光体の粒子とが分散して配置されていることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項４】
請求項１記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記帯電材の酸化マグネシウム粉末の平均粒径は、前記蛍光体の平均粒径よりも大きいことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項５】
請求項１記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記帯電材の酸化マグネシウム粉末の平均粒径が３μｍ以上であることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項６】
請求項１記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記蛍光体の表面は、酸化マグネシウムでコーティングされていることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項７】
請求項６記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記酸化マグネシウムは、前記蛍光体の前記表面を前記蛍光体の前記表面から０．１μｍ以下の深さでコーティングしていることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項８】
請求項６記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記蛍光体は、前記表面において前記酸化マグネシウムがコーティングされている部分とコーティングされていない部分とを有することを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項９】
請求項６記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記蛍光体は、前記酸化マグネシウムがコーティングされた第１の蛍光体と前記酸化マグネシウムがコーティングされていない第２の蛍光体との混合物であることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項１０】
請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記前面板には、複数の表示電極対が形成され、
前記背面板には、前記複数の表示電極対と交差して配置される複数のアドレス電極が形成され、
前記蛍光膜は、前記複数のアドレス電極よりも前記放電空間側に配置されていることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項１１】
請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記蛍光膜は、赤色蛍光体が含まれる赤色発光蛍光膜、緑色蛍光体が含まれる緑色発光蛍光膜、および青色蛍光体が含まれる青色発光蛍光膜、からなり、
前記帯電材は、前記緑色発光蛍光膜にのみ混合されていることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項１２】
請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記蛍光膜は、赤色蛍光体が含まれる赤色発光蛍光膜、緑色蛍光体が含まれる緑色発光蛍光膜、および青色蛍光体が含まれる青色発光蛍光膜、からなり、
前記帯電材は、前記赤色発光蛍光膜、前記緑色発光蛍光膜、および前記青色発光蛍光膜のそれぞれに混合され、
前記赤色発光蛍光膜、前記緑色発光蛍光膜、および前記青色発光蛍光膜のそれぞれにおけるマグネシウムの濃度は、異なっていることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項１３】
請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記放電ガスには、キセノン（Ｘｅ）が含まれ、
放電時に前記放電ガスから照射される紫外線の波長は、１７２ｎｍ成分の方が、１４６ｎｍ成分よりも多いことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項１４】
請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置において、
前記放電ガスには、キセノン（Ｘｅ）が含まれ、
前記放電ガスに含まれるキセノンの濃度は、８ｍｏｌ％以上であることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項１５】
対向配置される前面板および背面板の間に形成され、内部に放電ガスが充填された放電空間を有し、
前記背面板は、前記放電空間に接して配置された蛍光膜を有し、
前記蛍光膜は、紫外線に励起されることにより可視光を発光する蛍光体、および正電荷で前記蛍光体よりも大きい帯電特性を有する帯電材とからなるプラズマディスプレイ装置の製造方法であって、
前記帯電材を作成する工程は、
（ａ）マグネシウム塩を蛍光体と混合する工程と、
（ｂ）前記マグネシウム塩と前記蛍光体とを混合した粉体をアニール処理する工程と、
を含み、
前記帯電材と前記蛍光体とを用いて前記蛍光膜を形成する工程を含むことを特徴とするプラズマディスプレイ装置の製造方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載のプラズマディスプレイ装置の製造方法において、
前記帯電材の作成に用いる前記マグネシウム塩が炭酸マグネシウムであることを特徴とするプラズマディスプレイ装置の製造方法。
【請求項１７】
請求項１５に記載のプラズマディスプレイ装置の製造方法において、
前記（ｂ）工程におけるアニール温度は、３００℃より高く、８００℃未満であることを特徴とするプラズマディスプレイ装置の製造方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載のプラズマディスプレイ装置の製造方法において、
前記（ｂ）工程におけるアニール温度は、５５０℃以上６５０℃以下であることを特徴とするプラズマディスプレイ装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図１２】
【図１３】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図１２】
【図１３】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−２８８７２（Ｐ２０１１−２８８７２Ａ）
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７０７９２（Ｐ２００９−１７０７９２）
【出願日】平成２１年７月２２日（２００９．７．２２）
【出願人】（５０９１８９４４４）日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 (998)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２２日（２００９．７．２２）
【出願人】（５０９１８９４４４）日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 (998)
【Ｆターム（参考）】
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