(57)【要約】  本発明は、特に高精細、または超高精細なセル構造を有するＰＤＰにおいて放電電圧の上昇を抑制しつつ、従来と同等以上の良好な発光効率を発揮することにより、優れた画像表示性能を実現しうるＰＤＰを提供するものである。  このため、ＰＤＰ（１）の表示電極（４、５）を、帯状の透明電極（４１、５１）とバス電極（４２、５２）の組み合わせで構成する。透明電極（４１、５１）同士の電極ギャップｄを５μｍ以上６０μｍ以下の範囲に設定し、放電セル面積中における透明電極（４１、５１）の占める割合を０．６以上０．９２以下の範囲に設定する。放電ガスの全圧Ｐと電極ギャップｄの積Ｐｄは１３．３３Ｐａ・ｃｍ以上１３３．３Ｐａ・ｃｍ以下の範囲とし、放電ガスをＸｅ１００％で構成し、放電ガスの全圧Ｐを２．０ｋＰａ以上５３．３ｋＰａ以下の範囲に設定する。これにより、放電開始長が電極ギャップｄよりも長くなるように調整する。
2009141983.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示電極対が複数対にわたり配設された第一基板が、放電空間を挟んで第二基板と対向して配置され、第一基板と第二基板の間に放電ガスが封入され、表示電極の延伸方向に沿って複数の放電セルが配設されたプラズマディスプレイパネルであって、
表示電極は帯状であり、
放電セル面積中の表示電極の占有面積が０．６以上０．９２以下であって、
表示電極対中における電極間隙が５μｍ以上６０μｍ以下に設定されている
プラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
一の表示電極対と、これに隣接する表示電極対との間において、隣り合う電極同士の電位が同電位に設定されている
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
前記放電ガスの全圧と電極ギャップの積が１３．３３Ｐａ・ｃｍ以上、１３３．３Ｐａ・ｃｍ以下であり、
放電ガスの全圧が２．０ｋＰａ以上５３．３ｋＰａ以下である
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
放電ガスのＸｅ分圧が８０％以上である
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
放電ガスが１００％のＸｅである
請求項４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項６】
さらに、第一基板には前記表示電極を被覆するように、膜厚が２０μｍ以下に設定された誘電体層が配設されている
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項７】
誘電体層の比誘電率が２以上５以下である
請求項６に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項８】
誘電体層はＳｉＯ2を含んでなり、真空プロセスにより形成されたものである
請求項６に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項９】
放電セルはストライプ状の複数の隔壁によって区画されており、
互いに対向して隣接する隔壁のピッチが、５０μｍ以上１２０μｍ以下である
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１０】
第一基板表面に、表示電極対を複数対にわたり形成する電極形成ステップと、
第一基板表面に、前記表示電極対を覆うように誘電体層と保護層とを順次形成した後、
表面にデータ電極及び隔壁、並びに蛍光体層を形成した第二基板とを対向配置させ、表示電極対とデータ電極とが立体交差する領域に放電セルを形成するプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
前記電極形成ステップでは、表示電極対の電極ギャップを５μｍ以上６０μｍ以下に設定するとともに、ディスプレイ面を見下ろしたときの放電セル面積に占める表示電極面積の割合が０．６以上０．９２以下となるように表示電極を形成する
プラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１１】
電極形成ステップでは、第一基板表面に形成した透明電極膜をパターニングする工程を有し、
当該工程では、表示電極対の少なくとも電極ギャップに相当する領域の透明電極膜をレーザー加工で除去し、
前記領域以外の領域におけるパターニングをウエットエッチングにより行う
請求項１０に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１２】
表示電極対が複数対にわたり配設された第一基板が、放電空間を挟んで第二基板と対向して配置され、第一基板と第二基板の間に放電ガスが封入され、表示電極の延伸方向に沿って複数の放電セルが配設されたプラズマディスプレイパネルであって、
表示電極対における放電開始点が、当該一対をなす各表示電極の少なくともいずれかの上に重なっている
プラズマディスプレイパネル。
【請求項１３】
駆動時における放電開始長が、表示電極対の最小の電極ギャップよりも広い
請求項１２に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１４】
前記放電ガスの全圧と電極ギャップの積が１３．３３Ｐａ・ｃｍ以上、１３３．３Ｐａ・ｃｍ以下である
請求項１２に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１５】
放電ガスの全圧が２．０ｋＰａ以上５３．３ｋＰａ以下、電極ギャップが５μｍ以上６０μｍ以下である
請求項１４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１６】
前記放電ガスのＸｅ分圧が８０％以上である
請求項１２に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１７】
前記放電ガスが１００％のＸｅである
請求項１６に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１８】
表示電極の各々は、放電セル内において前記延伸方向に延伸された基部と、基部の側面から前記電極ギャップに突出するように接続して配設された突出部とを有し、
表示電極対における各表示電極は、放電セル内で互いの突出部を対向させて配設されている
請求項１２に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１９】
表示電極対において、一方の表示電極の突出部の他方の表示電極に対向する先端部分における、前記延伸方向に沿った幅が、当該突出部が基部と接続する部分における、前記延伸方向に沿った幅よりも広い
請求項１８に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２０】
表示電極対において、互いの対向する突出部同士のギャップが５μｍ以上３０μｍ以下である
請求項１８に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２１】
表示電極対において、互いの対向する基部同士のギャップが１００μｍ以上３００μｍ以下である
請求項１８に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２２】
放電セル内において、前記突出部の電極面積は、前記基部の電極面積の１／１０以下である
請求項１８に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２３】
さらに、第一基板には前記表示電極を被覆するように、膜厚が２０μｍ以下に設定された誘電体層が配設されている
請求項１２に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２４】
前記誘電体層の比誘電率が２以上５以下である
請求項２３に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２５】
前記誘電体層はＳｉＯ2を含んでなり、真空プロセスにより形成されたものである
請求項２３に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２６】
各々の放電セルはストライプ状の複数の隔壁によって区画されており、
互いに対向して隣接する隔壁のピッチが、５０μｍ以上１２０μｍ以下である
請求項１２に記載のプラズマディスプレイパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はテレビジョン等に使用されるプラズマディスプレイパネルに関し、特に表示電極の改良技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、家庭用テレビ受像機の大画面化に伴い、旧来のＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）装置に変わる薄型の表示装置が急速に普及している。薄型大画面を実現する表示装置として、液晶ディスプレイとならんで現在の主流となっているのが、各画素に相当する微小なセル内部に放電プラズマを生じさせ、そこから発生する紫外線を蛍光体で可視光に変換することで発光表示を行うプラズマディスプレイパネル（以下ＰＤＰと称する）である。【０００３】
ＰＤＰの代表的な構成は面放電ＡＣ型と呼ばれる。このＰＤＰは、一般的には表面に表示電極対（走査電極と維持電極）が複数対にわたり配設され、これを覆うように誘電体層、保護層が順次積層されたフロントパネルに対し、表面に複数のアドレス（データ）電極が配設され、これを覆う誘電体層と複数の隔壁（リブ）、並びに隣接隔壁間にＲＧＢ各色の蛍光体層とが配設したバッグパネルを、一定間隔をおいて対向配置させ、両パネルの周囲を封止して構成される。フロントパネルおよびバッグパネルにはガラス基板が用いられる。両パネル間の内部空間はプラズマ放電のための放電空間であり、当該空間にキセノン（以下、「Ｘｅ」と表記する）等の所定の希ガス成分を含む放電ガスが充填される。そして表示電極対と一本のアドレス電極の交差相当領域に対応して、パネル全体に複数の放電セルが配設される。【０００４】
ＰＤＰの駆動時には、表示電極対に電圧印加し、放電空間内の放電ガス中でプラズマ放電を発生させる。この放電により生じた電荷は壁電荷として放電セル内に蓄積し、各電極の電位を相殺する。放電は電圧印加時にパルス状に発生し、放電セル内に蓄積された壁電荷による電界は、印加電圧の電位が反転した際に印加電圧と同極性に重畳され、放電維持に必要な印加電圧が低減される。このような壁電荷を制御することで、放電セルのＯＮ／ＯＦＦ選択が可能となる。【０００５】
従来の一般的なＰＤＰについては、封入ガス圧をＰ、表示電極対の電極ギャップをｄとするとき、そのＰｄ積と放電電圧との間に相関関係（パッシェンの法則）が成立することが知られている（「電子ディスプレイデバイス」、オーム社、昭和５９年、Ｐ．１１３〜１１４）。ＰＤＰの設計をする際には、この法則を表した関数曲線（最小値を持つ放物線状の曲線である、いわゆるパッシェン曲線）を用い、表示電極の電極ギャップと放電ガスの全圧について、放電効率及び放電電圧に最適な設定が行われている。パッシェン曲線の最小値（パッシェンミニマム）を示すＰｄ積値よりも大きい値では、発光効率が増加し、逆にパッシェンミニマム近傍を示すＰｄでは放電開始電圧の低減が優先される。従って、実際にはいずれかの特性を優先するトレードオフを考慮した設定が行われ、一般に放電開始電圧の上昇を許容しながら、効率を向上させるように設定されたＰＤＰが商品化されている。【０００６】
そこで、例えば特許文献１には、表示電極対の間に補助電極を配設し、放電開始時には走査電極と補助電極の小さいギャップにおいて、低電圧で放電開始し、その後、表示電極対の電極ギャップで維持放電させる構成が開示されている。これにより特許文献１のＰＤＰでは、低電圧駆動と高効率の両立効果をねらっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２１４２００号公報
【特許文献２】特開平１１−１４９８７３号公報
【非特許文献１】『画素ピッチ０．３ｍｍ超高精細ＡＣ型ＰＤＰの開発』  石井啓二（ＮＨＫ技術研究所）他ＥＩＤ２００６−６２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、一定の効果は得られるものの、駆動電圧の低減と高効率のいずれの効果も十分に発揮されているとは言い難い。さらに、実際上は電極構成が複雑化し、製造コストの増加や歩留まりの問題を誘発するなどの他の問題も生じうる。【０００９】
また、非特許文献１に記載の技術に基づいて、単に電極ギャップを大きくした場合には、発光効率の向上とともに放電開始電圧が上昇してしまい、ＰＤＰ（特に回路部）の消費電力が増大、回路部品のコストが増加するという新たな問題を生じる。【００１０】
また、近年では地上波でのデジタルハイビジョン放送など、高品位なテレビジョン放送の普及に伴い、ＰＤＰを含めた表示装置の高精細化、超高精細化の要請がある。ここで言う超高精細パネルは、セルサイズの短辺長が１００μｍ以下になる。このようなディスプレイの高精細化、超高精細化は必然的に放電セル数の増大と放電セルサイズの小寸法化を伴うが、ＰＤＰの放電セルを単に小型化するだけでは、放電電圧の上昇と輝度、発光効率の低下を生ずるおそれがある。例えば、パネル規格をＨＤからフルＨＤに高精細化した場合、放電電圧は２０〜４０Ｖにわたって上昇する。【００１１】
そのため、上記した従来技術では電圧低減効果が不十分であり、ＰＤＰの商品競争力を高めるためにはさらなる電圧低減が望まれる。【００１２】
以上のように現在のＰＤＰでは、未だ解決すべき余地が存在する。【００１３】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、特に高精細、または超高精細なセル構造を有するＰＤＰにおいて放電電圧の上昇を抑制しつつ、低い放電ガスの全圧においても従来と同等以上の良好な発光効率を発揮することにより、優れた画像表示性能を実現しうるＰＤＰを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明は、表示電極対が複数対にわたり配設された第一基板が、放電空間を挟んで第二基板と対向して配置され、第一基板と第二基板の間に放電ガスが封入され、表示電極の延伸方向に沿って複数の放電セルが配設されたプラズマディスプレイパネルであって、表示電極は帯状であり、放電セル面積中の表示電極の占有面積が０．６以上０．９２以下であって、表示電極対中における電極間隙が５μｍ以上６０μｍ以下に設定されている構成とした。【００１５】
ここで、一の表示電極対と、これに隣接する表示電極対との間において、隣り合う電極同士の電位が同電位に設定されている構成とすることもできる。【００１６】
また、前記放電ガスの全圧と電極ギャップの積が１３．３３Ｐａ・ｃｍ以上、１３３．３Ｐａ・ｃｍ以下であり、放電ガスの全圧が２．０ｋＰａ以上５３．３ｋＰａ以下である構成とすることもできる。
放電ガスは、Ｘｅ分圧が８０％以上のものとすることもできる。或いは放電ガスを１００％Ｘｅで構成することもできる。【００１７】
さらに、第一基板には前記表示電極を被覆するように、膜厚が２０μｍ以下に設定された誘電体層が配設された構成としてもよい。誘電体層の比誘電率は、２以上５以下が好適である。【００１８】
誘電体層はＳｉＯ2を含むように、真空プロセスで形成することもできる。【００１９】
放電セルはストライプ状の複数の隔壁によって区画するようにし、互いに対向して隣接する隔壁のピッチを、５０μｍ以上１２０μｍ以下に設定することもできる。【００２０】
また本発明は、第一基板表面に、表示電極対を複数対にわたり形成する電極形成ステップと、第一基板表面に、前記表示電極対を覆うように誘電体層と保護層とを順次形成した後、表面にデータ電極及び隔壁、並びに蛍光体層を形成した第二基板とを対向配置させ、表示電極対とデータ電極とが立体交差する領域に放電セルを形成するプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記電極形成ステップでは、表示電極対の電極ギャップを５μｍ以上６０μｍ以下に設定するとともに、ディスプレイ面を見下ろしたときの放電セル面積に占める表示電極面積の割合が０．６以上０．９２以下となるように表示電極を形成するものとした。【００２１】
ここで、電極形成ステップでは、第一基板表面に形成した透明電極膜をパターニングする工程を有し、当該工程では、表示電極対の少なくとも電極ギャップに相当する領域の透明電極膜をレーザー加工で除去し、前記領域以外の領域におけるパターニングをウエットエッチングにより行うこともできる。【００２２】
また、本発明は、表示電極対が複数対にわたり配設された第一基板が、放電空間を挟んで第二基板と対向して配置され、第一基板と第二基板の間に放電ガスが封入され、表示電極の延伸方向に沿って複数の放電セルが配設されたプラズマディスプレイパネルであって、表示電極対における放電開始点が、当該一対をなす各表示電極の少なくともいずれかの上に重なっている構成とした。【００２３】
ここで、駆動時における放電開始長が、表示電極対の最小の電極ギャップよりも広い構成とすることもできる。【００２４】
前記放電ガスの全圧と電極ギャップの積は、１３．３３Ｐａ・ｃｍ以上、１３３．３Ｐａ・ｃｍ以下が望ましい。また、放電ガスの全圧が２．０ｋＰａ以上５３．３ｋＰａ以下、電極ギャップが５μｍ以上６０μｍ以下であることが好適である。【００２５】
放電ガスは、Ｘｅ分圧が８０％以上であることが望ましく、さらには１００％Ｘｅで構成することが好適である。【００２６】
また表示電極の各々は、放電セル内において前記延伸方向に延伸された基部と、基部の側面から前記電極ギャップに突出するように接続して配設された突出部とを有し、表示電極対における各表示電極は、放電セル内で互いの突出部を対向させて配設することもできる。この場合、表示電極対において、一方の表示電極の突出部の他方の表示電極に対向する先端部分における、前記延伸方向に沿った幅が、当該突出部が基部と接続する部分における、前記延伸方向に沿った幅よりも広い構成が望ましい。また、表示電極対において、互いの対向する突出部同士のギャップを５μｍ以上３０μｍ以下とするのが好適である。表示電極対において、互いの対向する基部同士のギャップは１００μｍ以上３００μｍ以下に設定することが望ましい。【００２７】
放電セル内における前記突出部の電極面積としては、前記基部の電極面積の１／１０以下とすることが望ましい。【００２８】
また、さらに、第一基板には前記表示電極を被覆するように、膜厚が２０μｍ以下に設定された誘電体層を配設することもできる。この場合、前記誘電体層の比誘電率を２以上５以下に設定することができる。この誘電体層は、ＳｉＯ2を含むように、真空プロセスで形成することができる。【００２９】
また、各々の放電セルをストライプ状の複数の隔壁で区画するとともに、互いに対向して隣接する隔壁のピッチを５０μｍ以上１２０μｍ以下に設定することもできる。
【発明の効果】
【００３０】
上記課題に鑑みて本願発明者らが鋭意検討した結果、ＰＤＰにおいて所定の微細な放電セルを形成し、比較的低い全圧の放電ガスを用いた場合、放電セル内の表示電極対によって発生する放電は、電極間の最小ギャップではなく、放電開始電圧が最小となる放電開始長として自然に発生することが見出された。【００３１】
本発明は、このような知見に基づいて電極ギャップ並びに放電ガスの全圧、並びに放電セル面積中の表示電極の占有面積を設定するものであり、これにより放電開始電圧を低減し、特に高精細セルまたは超高精細セルを有するＰＤＰの消費電力を低減できる。【００３２】
また、放電中の電子エネルギー（電界強度／放電ガス圧の比に比例する）の低減によりＸｅの励起効率が向上され、紫外線発生効率が向上されるので、結果的に発光効率の向上も期待できる。本発明では、この２つの効果によって、ＰＤＰの消費電力を低減することができる。【００３３】
従来のＰＤＰにおいて、単に電極ギャップを若干小さくするだけの設計では、放電パスの縮小に伴い、放電中の電極降下部の占める割合が増加し、発光効率が低下する問題がある。この問題は、放電開始電圧の低減効果よりも深刻になる。【００３４】
これに対し本発明では、電極ギャップを十分に小さく設定するとともに、表示電極上を放電開始点とする放電を発生させることで、放電開始時に放電パスが短くなるような放電ではなく、放電パスが自然に決まるため、放電がフロントパネルから離れ、フロントパネルへの荷電粒子拡散による放電損失が低減され、発光効率の低下を効果的に防止できる。【００３５】
さらに、上記した帯状の表示電極を有する本発明のＰＤＰでは、放電セル面積中の表示電極の占有面積を十分に広く設定しているため、いったん放電開始した後に形成されるメイン放電の放電パスはほぼ放電セルの長辺ピッチ全体にわたり、非常に長くなる。その結果、メイン放電の規模を放電セル全体程度まで拡大させることができるので、従来構造と同等もしくはそれ以上の発光効率が期待できる。【００３６】
このように本発明では、従来に比べて遜色ない発光効率を維持することで消費電力の低減でき、放電電圧も低減できるため、両効果の両立が期待できるようになっている。【００３７】
ここで、本発明のＰＤＰを得るためには、一般的な放電セルサイズのＰＤＰを用いて算出したパッシェン曲線（以下、「仮想的なパッシェン曲線」と称する。）の最小値を示すＰｄ積よりも小さいＰｄ値になるように、高精細セルまたは超高精細セルを有するＰＤＰにおいて、適切に放電ガス圧と電極ギャップｄを減少させた場合が挙げられる。この場合は、放電開始長が一対の表示電極の最小ギャップと一致しなくなり、且つ、その放電開始長が放電開始電圧が最少となる長さ（すなわち、パッシェン曲線の最小値を示すＰｄ積値に対応する長さ）に設定される。このとき、一対の表示電極対における放電開始点は、当該一対をなす各表示電極の少なくともいずれかの上に重なるので、放電開始長が表示電極対の最小の電極ギャップよりも広くなる。このときの放電開始長は、放電開始電圧が最小となる長さとして、自動的に定まったものである。【００３８】
このような効果が得られる理由として、次のことが考えられる。【００３９】
従来の一般的なセルサイズを持つＰＤＰでは、放電特性においてパッシェン曲線のパラメータであるＰ（放電ガス圧）とｄ（放電ギャップ）が支配的となる。これに対し、高精細セルまたは超高精細セルを持つＰＤＰでは、その性質上、放電セル中の壁電荷が少量しか存在しない。このためパッシェン曲線の上記パラメータよりも壁電荷量が放電特性において支配的になると考えられる。このような高精細セルまたは超高精細セルを持つＰＤＰでは、表示電極の電極ギャップｄを小さくするとともに、当該電極の幅をできるだけ広くして壁電荷を確保することが重要となる。【００４０】
本発明では、このような工夫により、主として微細セル等を有するＰＤＰにおいて、壁電荷を豊富に確保することで高効率と低電圧駆動の両立を実現したものである。【００４１】
尚、本発明で「放電開始長」とは、ディスプレイ面に垂直な方向から放電セルを見下ろした場合における、一方の表示電極上の放電開始点と、他方の表示電極での放電開始点との間の距離を指す。【００４２】
このような仮想的なパッシェン曲線の最小値を示すＰｄ積よりも小さいＰｄ積の範囲では、放電ガス圧、放電ガス種、放電セルサイズの調整を或程度自由に行うことが可能であり、いずれの設定値でも放電開始電圧が最小となる放電開始長が決められる。このため、駆動時におけるＰＤＰの放電開始電圧を効率よく低減でき、優れた消費電力の低減効果が発揮される。【００４３】
さらに本発明は、放電の起点と終点が電極ギャップの位置に依存しないため、ＰＤＰの放電時には放電パスがフロントパネル側から離れる形態になり、荷電粒子の損失が軽減される。従って、放電空間では豊富な荷電粒子が存在するようになるので、これを利用して従来と遜色ない程度、またはそれ以上の発光効率が発揮される。このように良好な発光効率が維持されることについては、本願発明者らの行った実験で確認されている。【００４４】
また、本発明のＰＤＰでは、従来に比べて長寿命化も期待できる。ＰＤＰの寿命は、主として放電により保護層がスパッタされて摩耗することで決まるが、従来のＰＤＰでは放電は表示電極対の電極間隙側の側部で開始されるため、この部分に対応する保護層が比較的激しくスパッタされる。一方、本発明では、放電開始点は放電開始電圧が最小となる位置に選択されるほか、放電経路がフロントパネルから遠ざかるように膨出して形成される。このため本発明では、局所的なスパッタによる保護層の損傷が低減でき、結果的にＰＤＰの寿命向上が期待できるものである。【００４５】
なお、さらなる本発明の効果として、商品化時の設定電圧を低減でき、また同時に表示品質の向上も期待できる。従来のＰＤＰでは、放電は表示電極対の対向間隙で開始されるため、電極ギャップにおいて加工精度がバラツキを生じると、各放電セル間での放電電圧が異なる問題がある。これに対し本発明では、上記の通り放電開始点が電極ギャップとは無関係に設定されるため、たとえ電極ギャップにバラツキがあっても、放電開始電圧が安定している。この効果は、特に高い加工精度が求められる高精細セルまたは超高精細セルを有するＰＤＰにおいて有効に発揮されるものである。【００４６】
なお、本発明で言及する「高精細セル」、「超高精細セル」とは、セルサイズの短辺長が同順に約１６０μｍ以下、約１００μｍ以下程度のセルを指す。本発明は、特にこのような微細なセル構造を有するＰＤＰにおいて有効である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態１に係るＡＣ型のＰＤＰの構成を示す模式図である。
【図２】各電極とドライバとの関係を示す模式図である。
【図３】ＰＤＰの駆動波形例を示す図である。
【図４】実施の形態１の表示電極の構成を示す上面図である。
【図５】従来の表示電極の構成を示す上面図である。
【図６】実施例の電圧低減効果を示すグラフである。
【図７】従来及び実施の形態１の各ＰＤＰにおける、放電発生初期の様子を示す模式的な断面図である。
【図８】実施の形態２の表示電極の構成を示す上面図である。
【図９】実施の形態３の表示電極の構成を示す上面図である。
【図１０】実施の形態４の表示電極の構成を示す上面図である。
【図１１】実施の形態５の表示電極の構成を示す上面図である。
【図１２】実施の形態６の表示電極の構成を示す上面図である。
【図１３】従来の表示電極の構成を示す上面図である。
【図１４】各種放電ガスを用いたＰＤＰの測定結果で得られたパッシェン曲線を示すグラフである。
【図１５】放電開始電圧、発光効率及び電極ギャップとの関係を示すグラフである。
【図１６】実施例の電圧低減効果を示すグラフである。
【図１７】実施例と比較例の放電初期の表示電極付近の様子を示す写真である。
【図１８】パッシェン曲線の一例を示すグラフである。
【図１９】一般的なセルサイズと高精細セルサイズの比較を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下に、本発明の各実施の形態を説明する。しかしながら本発明はこれらの実施形式に限定されるものではなく、その技術的範囲を逸脱しない範囲で適宜変更して実施することができる。
【００４９】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係るＰＤＰ１の構成を示す部分的な模式図である。当該ＰＤＰ１は、放電ガス及び表示電極の構成に主たる特徴を有する。
【００５０】
ＰＤＰ１は、ここでは高精細セル構造を有するＨＤ（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）パネル規格で作製されている。この規格を例示すれば、パネルサイズが３７、４２、５０インチの各サイズの場合、同順に１０２４×７２０（画素数）、１０２４×７６８（画素数）、１３６６×７６８（画素数）に設定できる。そのほか、当該ＨＤパネルよりもさらに高精細、超高精細な高解像度パネルを含めることができる。ＨＤ以上の解像度を有するパネルとしては、１９２０×１０８０（画素数）を備えるフルＨＤパネルを含めることができる。一方、通常のＮＴＳＣ仕様のＡＣ型に適用したり、ＸＧＡやＳＸＧＡ等の仕様に適用することもできる。
【００５１】
図１に示すように、ＰＤＰ１の構成は互いに主面を対向させて配設された第一基板（フロントパネル２）および第二基板（バックパネル９）に大別される。
【００５２】
フロントパネル２の基板となるフロントパネルガラス３には、その一方の主面に所定の電極ギャップをおいて配設された表示電極対６（走査電極５、維持電極４）が複数対にわたり形成されている。各表示電極対６は、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化錫（ＳｎＯ2）等の透明導電性材料からなる帯状の透明電極５１、４１（厚さ０．１μｍ、幅１５０μｍ）に対して、Ａｇ厚膜（厚み２μｍ〜１０μｍ）、Ａｌ薄膜（厚み０．１μｍ〜１μｍ）またはＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒ積層薄膜（厚み０．１μｍ〜１μｍ）等からなるバス電極５２、４２（厚さ１μｍ、幅３０μｍ）が積層されてなる。このバス電極５２、４２によって透明電極５１、４１のシート抵抗が下げられる。
【００５３】
「厚膜」とは、導電性材料を含むペースト等を塗布した後に焼成して形成する各種厚膜法により形成される膜をいう。また、「薄膜」とは、スパッタリング法、イオンプレーティング法、電子線蒸着法等を含む、真空プロセスを用いた各種薄膜法により形成される膜をいう。
【００５４】
ここで図４は、放電セル２０内の表示電極４、５のＸＹ平面に沿った上面図である。図中、点線で囲った領域が放電セル２０の内部に対応しており、ディスプレイ面を見下ろしたときの放電セル面積を表している。透明電極４１、５１は、透明電極の延伸方向（Ｙ方向）に平行な帯状体として構成されている。透明電極４１、５１の対向ギャップが表示電極４、５の電極ギャップｄ（ｄ１）となっている。ｄ（ｄ１）は、５μｍ以上６０μｍ以下の範囲で設定される。このようにＰＤＰ１の電極ギャップｄは従来のＰＤＰに比べて非常に狭く設定されているが、これは電界集中による電圧低減効果を向上させる目的による。
【００５５】
さらに、本実施の形態１の特徴として、放電セル面積中に占める表示電極４１、５１の面積の割合が０．６以上０．９２以下に設定されており、従来に比べて非常に広い電極面積を確保する構成となっている。これは言い換えると、放電セル２０のＸ方向セルピッチが１５０μｍの場合、放電セル２０中の透明電極４１、５１の合計幅が９０μｍ以上１３８μｍ以下であり、放電セル２０のＸ方向セルピッチが３６０μｍの場合、前記合計幅が２１６μｍ以上３３１．２μｍ以下であることを指す。
【００５６】
なお、このような表示電極４、５のパターニングは、後述するようにフォトエッチング法や印刷法等のほか、レーザー加工で形成することができる。
【００５７】
表示電極対６を配設したフロントパネルガラス３には、その主面全体にわたり、厚み２０μｍ以下の酸化ケイ素（ＳｉＯ2）からなる誘電体層７が、ＣＶＤ法等のいわゆる薄膜形成法で形成されている。誘電体層７は、ＡＣ型ＰＤＰ特有の電流制限機能を有し、ＤＣ型ＰＤＰに比べて長寿命化を実現する要素になっている。ＳｉＯ2からなる誘電体層７を用いれば、電極ギャップｄを小さくした場合でも、当該電極ギャップｄ間での誘電体層７の絶縁破壊を抑制できる。従って、高い信頼性を確保しながら放電電圧を低減できるメリットがある。
【００５８】
誘電体層７の比誘電率としては、２以上５以下に設定するのが望ましい。これにより、誘電体層７厚みを２０μｍ以下にした場合でも電荷密度（＝比誘電率／誘電体厚み）を低減でき、発光効率を良好に確保できる。
【００５９】
なお誘電体層７は、ＳｉＯ2のほか、酸化鉛（ＰｂＯ）または酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）または酸化燐（ＰＯ4）を主成分とする低融点ガラス（厚み３５μｍ）を用い、スリートコーター法、スクリーン印刷法、ゾルゲル法等によっても形成できるが、駆動時の絶縁破壊及び透明性の確保の点、及び緻密な層構造を形成する目的から、上記のように薄膜形成法（真空プロセス）でＳｉＯ2からなる誘電体層７を所定の厚みで形成するのが望ましい。ＳｉＯ2からなる誘電体層７を用いれば、電極ギャップｄを小さくした場合でも、当該電極ギャップｄ間の絶縁破壊の発生を抑制できる。従って、高い信頼性を確保しながら放電電圧を低減できるメリットがある。
【００６０】
誘電体層７の放電空間１５側の面には保護層８が配設される。保護層８は、放電時のイオン衝撃から誘電体層７を保護し、放電開始電圧を低減させるための薄膜であって、耐スパッタ性及び２次電子放出係数γに優れるＭｇＯ材料からなり、誘電体層７上に真空蒸着法、イオンプレーティング法等公知の薄膜形成法で厚さ約１μｍの範囲で成膜される。なお、保護層８の材料はＭｇＯに限らず、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ及びＳｒＯの群より選ばれた少なくとも一つの金属酸化物を含むように構成することもできる。
【００６１】
バックパネル９の基板となるバックパネルガラス１０には、その一方の主面に、Ａｇ厚膜（厚み２μｍ〜５μｍ）、Ａｌ薄膜（厚み０．１μｍ〜１μｍ）またはＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒ積層薄膜（厚み０．１μｍ〜１μｍ）等のいずれかからなるデータ電極１１が、幅４０μｍで、Ｘ方向を長手方向としてＹ方向に一定のピッチ（５０μｍ以上１２０μｍ以下）でストライプ状に並設される。そして、各々のデータ電極１１を内包するように、バックパネルガラス９の全面にわたって、厚さ１０μｍの誘電体層１２が配設されている。
【００６２】
誘電体層１２の上には、さらに隣接するデータ電極１１のギャップに合わせて井桁状の隔壁１３（高さ約９０μｍ、幅４０μｍ）が配設され、放電セルが区画されることで誤放電や光学的クロストークの発生を防ぐ役割をしている。このうちデータ電極１１と平行な隔壁１３のピッチ（互いに対向して隣接するピッチ）は、前記データ電極１１のピッチと同様である。
【００６３】
隣接する２つの隔壁１３の側面とその間の誘電体層１２の面上には、カラー表示のための赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のいずれかの色に対応する蛍光体層１４が形成されている。各種蛍光体の組成は、青色蛍光体（Ｂ）には、既知のＢＡＭ：Ｅｕ、赤色蛍光体（Ｒ）には（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ3：ＥｕやＹ2Ｏ3：Ｅｕ等、緑色蛍光体（Ｇ）にはＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ、ＹＢＯ3：Ｔｂおよび（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ3：Ｔｂ等が利用できる。
【００６４】
なお、誘電体層１２は必須ではなく、データ電極１１を直接蛍光体層１４で内包するようにしてもよい。
【００６５】
フロントパネル２とバックパネル９は、データ電極１１と表示電極対６の互いの長手方向が直交するように対向配置され、両パネル２、９の外周縁部がガラスフリットで封着されている。この両パネル２、９間には高い発光効率の発揮を目的として、Ｘｅ１００％の放電ガスが所定のガス圧で封入されている。なお、放電ガスとしてはその他、Ｈｅ、Ｘｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｎｅの１種以上を含めた放電ガスを利用できるが、高効率を得る観点から、分圧８０％以上のＸｅを用いることが好適である。
【００６６】
隔壁１３の間は放電空間１５であり、隣り合う一対の表示電極対６と１本のデータ電極１１が放電空間１５を挟んで交叉する領域に対応して、図中の点線のように、マトリクス状に放電セル（「サブピクセル」とも言う）２０が多数設けられている。放電セルピッチはＸ方向が１５０μｍ以上３６０μｍ以下、Ｙ方向が５０μｍ以上１２０μｍである。隣り合うＲＧＢの各色に対応する３つの放電セル（２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂ）で正方形の１画素（この場合、一辺が１５０μｍ〜３６０μｍ）が構成される。
【００６７】
走査電極５、維持電極４及びデータ電極１１の各々には、図２に示すようにパネルＸＹ方向端部付近において、駆動回路として走査電極ドライバ１１１、維持電極ドライバ１１２、データ電極ドライバ１１３が電気的に接続される。ここで、維持電極４は一括して維持電極ドライバ１１２に接続され、各走査電極５と各データ電極１１は、それぞれ独立して走査電極ドライバ１１１或いはデータ電極ドライバ１１３に接続される。
【００６８】
（ＰＤＰの駆動例）
上記構成のＰＤＰ１は前記各ドライバ１１１〜１１３を含む公知の駆動回路（不図示）によって、各表示電極対６のギャップに数十ｋＨｚ〜数百ｋＨｚのＡＣ電圧が印加されることにより、任意の放電セル２０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１４を励起し、可視光発光するように駆動される。
【００６９】
その駆動方法としては、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（ＳＦ）に分け、各サブフィールドをさらに複数の期間に分ける。１サブフィールドは更に、（１）全表示セルを初期化状態にする初期化期間、（２）各放電セル２０をアドレスし、各放電セル２０へ入力データに対応した表示状態を選択・入力していくデータ書き込み期間、（３）表示状態にある放電セル２０を表示発光させる維持放電期間、（４）維持放電により形成された壁電荷を消去する消去期間という４つの期間に分割されてなる。
【００７０】
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２０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２０に対して一斉に交流電圧（維持電圧）を印加することによって一定時間放電維持することで発光表示する。
【００７１】
ここで図３は、フィールド中の第ｍ番目のサブフィールドにおける駆動波形例である。フィールド中の第ｍ番目のサブフィールドの駆動波形図３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。
【００７２】
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。図３に示す波形例では、走査電極５にデータ電極１１および維持電極４に比べて高い電圧を印加しセル内の気体を放電させる。それによって発生した電荷はデータ電極１１、走査電極５および維持電極４間の電位差を打ち消すようにセルの壁面に蓄積されるので、走査電極５付近の保護層８表面には負の電荷が壁電荷として蓄積される。またデータ電極１１付近の蛍光体層１４表面および維持電極４付近の保護層８表面には正の電荷が壁電荷として蓄積される。この壁電荷により、走査電極５―データ電極１１間、走査電極５―維持電極４間に所定の値の壁電荷により形成される電位が生じる。
【００７３】
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、セルを点灯させる場合には走査電極５にデータ電極１１および維持電極４に比べ低い電圧を印加させる。すなわち、走査電極５―データ電極１１には前記壁電荷により形成される電位と同方向に電圧を印加させると共に走査電極５―維持電極４間に壁電荷により形成される電位と同方向にデータパルスを印加させ、書き込み放電（アドレス放電）を生じさせる。これにより蛍光体層１４表面、維持電極４付近の保護層８表面には負の電荷が蓄積され、走査電極５付近の保護層８表面には正の電荷が壁電荷として蓄積される。以上で維持電極４―走査電極５間には所定の値の電位が生じる。
【００７４】
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、上記壁電荷が存在する放電セル２０で、一対の走査電極５および維持電極４の各々に維持放電電圧パルス（例えば約２００Ｖの矩形波電圧）を互いに異なる位相で印加する。これにより表示状態が書き込まれた表示セルである放電セル２０に対し電圧極性の変化毎にパルス放電を発生せしめる。
【００７５】
この維持放電により、放電空間１５における励起Ｘｅ原子からは１４７ｎｍの共鳴線が放射され、励起Ｘｅ分子からは１７３ｎｍ主体の分子線が放射される。この共鳴線・分子線が蛍光体層１４表面に照射され、可視光発光による表示発光がなされる。そして、ＲＧＢ各色ごとのサブフィールド単位の組み合わせにより、多色・多階調表示がなされる。なお、保護層８に壁電荷が書き込まれていない非表示セルの放電セル２０では、維持放電が発生せず表示状態は黒表示となる。
【００７６】
消去期間では、走査電極５に漸減型の消去パルスを印加し、これによって壁電荷を消去させる。
【００７７】
以上の構成を有するＰＤＰ１では、駆動時には以下の豊富な効果が奏される。
【００７８】
ＰＤＰ１では駆動時において、高精細セルである放電セル２０内で発生する維持放電が、表示電極対６の電極ギャップｄ（ｄ１）ではなく、このうちいずれかの電極上の位置を放電開始点して放電着火する。このような位置に基づく放電開始長は、ＰＤＰ１の放電開始電圧が最小となる長さとして自然に定まったものである。
【００７９】
ＰＤＰ１では、放電ギャップｄに臨む透明電極４１、５１の側部から電極幅方向（Ｘ方向）に沿って内側に入った領域で、駆動時に最小の放電開始電圧となる小さな規模の放電（電極ギャップｄよりも長い放電開始長の放電）が起こる。この小さな放電は、同方向に沿ってバス電極４２、５２に向かって進展し、最終的には表示電極対６の全体で高効率な長ギャップのメイン放電として成長する。
【００８０】
このような放電の調整により、ＰＤＰ１では放電開始電圧を効率よく低減できるので、特に回路部品での消費電力を低減でき、優れた消費電力の低減効果が発揮される。
【００８１】
これを具体的に説明すると、ＰＤＰ１の表示電極のギャップｄ（ｄ１）は、パッシェン曲線において、その最小値を示すＰｄ積よりも小さいＰｄ積（０．１以上１以下の範囲）となる電極ギャップｄに設定されている。しかしながらＰＤＰ１では、パッシェン曲線の放電開始電圧が最小値を示すＰｄ積よりも小さなＰｄ積の範囲において、実際の放電は電極ギャップｄでは発生させず、いずれかの表示電極４、５上を放電開始長の始点として発生させる特徴を有する。このような放電発生の特性は、本願発明者らの検討により見出されたものである。
【００８２】
ＰＤＰ１は、高精細なセル構造を有しており、駆動時の放電開始長は、電極ギャップｄではなく、パッシェン曲線において放電開始電圧が最小値を示すＰｄ値に対応した長さに調節される。従ってＰＤＰ１は、Ｐｄ値が小さく設定されてはいるが、放電開始長は最小の放電開始電圧が得られるように決定されるので、その分、その消費電力を効果的に低減することができる。
【００８３】
なお、ＰＤＰ１では表示電極対６を帯状に形成しており、その長手方向（方向Ｙ方向）に沿って、放電開始時の放電起点が広く確保される。その結果、放電の発生確率を高めることができ、一層、放電開始電圧の低減効果が期待できるようになっている。
【００８４】
また、表示電極対６で放電が開始すると、後に図（９（ｂ））を用いて説明するように、放電パスがフロントパネル２側から離れるように形成される。これによりフロントパネル表面への拡散による荷電粒子の損失が軽減され、放電空間１５で豊富な荷電粒子が確保されるので、これを利用して従来と同等以上の発光効率が発揮される。これに加え、ＰＤＰ１では放電セル面積の大部分を占めるように、広い面積の透明電極４１、５１が配設されており、これらの透明電極４１、５１の面積を利用して、良好な規模のメイン放電が維持されるようになっている。ここで、広い電極部分を透明電極材料で構成しているので、放電セル２０内から外部への光取出し効率が向上され、その分、発光効率を改善させることができる。
【００８５】
このようにＰＤＰ１では、良好な消費電力の低減効果と、従来のＰＤＰに比べて遜色のない発光効率とが、いずれも高次元で両立して発揮される。
【００８６】
また、ＰＤＰ１では、０．１以上１以下のＰｄ積の範囲において、放電ガスの全圧Ｐを２．０ｋＰａ以上５３．３ｋＰａ以下の範囲に設定することができる。このため、同範囲で比較的広い設計自由度を有していると言える。
【００８７】
さらに、放電ガス中のＸｅ成分を分圧８０％以上にまで増やすと、発光効率が大きく改善され、電圧低減効果も増大することが分かっている。Ｘｅを１００％使用した単一組成の放電ガスにすれば、さらに発光効率が改善されるほか、前述のように荷電粒子の流れをフロントパネル２から離れさせることができるので、駆動時に保護層８のＭｇＯ膜における、放電による局所的なスパッタレートを低減でき、ＰＤＰの長寿命化が図られる。
【００８８】
さらにＰＤＰ１では、放電ガスの全圧が従来値（例えば６６．５ｋＰａ〜１０１ｋＰａ）よりも低く抑えられているので、高いガス圧に耐えるための特別な構成を使わなくても実現できるメリットがある。従って本発明は、特に放電セル２０の数が多く、微細な放電セル構造（例えば、短辺ピッチが５０μｍ以上１２０μｍ以下）を有する次世代のＰＤＰでも高い実現性を有している。
【００８９】
また、本発明をこのような高精細セルを有するＰＤＰに適用した場合には、比較的放電セルサイズの大きな従来のＰＤＰに比べ、特に顕著な放電開始電圧の低減効果と良好な発光効率の維持が期待できることが分かっている。
【００９０】
また、ＰＤＰ１では帯状の透明電極４１、５１を用いているため、製造時において少なくともＹ方向にフロントパネル２及びバックパネル９のアライメントずれが生じても、電極ギャップｄ（ｄ１）は変化せず、このようなアライメントずれによる悪影響を最小限に抑えることができる。このメリットは特に、放電セルの短辺サイズが略１００μｍ以下となる高精細なＰＤＰを製造する場合において、その製造を比較的容易にでき、すぐれた実現性を発揮できる点で有効である。
【００９１】
なお、ＰＤＰにおいて、帯状の透明電極を所定の電極ギャップをおいて配設した表示電極構造自体は公知である。しかしながら本発明は、高精細セルや超高精細セルを持つＰＤＰにおいて、パッシェン曲線の最小値を示すＰｄ値よりも小さいＰｄ値を積極的に利用する等の方法により、電極ギャップｄを従来より飛躍的に小さくして放電開始長を広く調整する一方、放電セル面積に占める電極面積を広く確保することにより、良好な規模のメイン放電を維持できる点で大きな特徴を有し、この点において従来技術と明確に異なるものである。
【００９２】
次に示す図６は、電極幅１０５μｍ、電極ギャップｄを３０μｍにまで狭めて設定した実施の形態１（実施例）の電圧低減効果と、各々の発光効率の変化を示すグラフである。従来例は図５の従来の表示電極（電極幅６０μｍ、電極ギャップｄを８０μｍとした）を用いた。図中、四角の位置は放電開始電圧を変化させた場合の測定ポイントであり、左へ向かって、ほぼ一定の発光効率が得られるように、放電開始電圧を下げた場合を示している。
【００９３】
当図に示すように、従来の帯状電極において発光効率を維持できる放電開始電圧の範囲は、或程度高い数値範囲を示している。これに対して実施例では、発光効率を維持したまま、従来例より３５Ｖ程度も放電開始電圧を低減できることが確認できる。
【００９４】
このように本発明で放電開始電圧の低減と放電効率の維持を両立できる理由は、放電電圧の低減のために、Ｐｄ値をパッシェン曲線の最小値に対応するＰｄ値よりも小さく設計することによって、放電開始長を電極ギャップｄよりも長くして放電パスを確保し、放電長に占める陰極降下部の長さを比較的小さくし、発光に有効に寄与できる放電規模を得たこと、このときの放電がフロントパネル２より離れることにより、フロントパネル２へ荷電粒子が拡散するのを回避し、放電損失が低減できたこと、及び放電開始電圧の低減により電子エネルギーが低減され、紫外線発生効率が向上したこと等が功を奏したと考えられる。
【００９５】
なお、ＰＤＰ１ではＸ方向で隣接する表示電極対６の配設方法として、１の表示電極対６と、これに隣接する表示電極対６との間において、隣り合う表示電極同士が同電位に設定される、いわゆるＡＢＢＡ配列（隣接する表示電極対６との関係で、維持電極４または走査電極５が２つ連続して配列される）にすると、同方向で隣接する放電セル２０間で誤放電が生じるのを防止できる。この効果は当該ＰＤＰ１のように、放電セル面積に対して非常に大面積の透明電極４１、５１を配設する場合において、隣接する放電セル２０同士の間で誤放電の発生を回避して、高精細な画像表示性能を発揮させる上で非常に有効である。この場合、各々の維持電極４または走査電極５に対するドライバ１１２または１１１の接続関係は、図２に示す状態のままでよい。表示電極対をＡＢＢＡ配列で配設する構成については、例えば特開２００３−１１４６４１号公報に記載されている。
【００９６】
次に、本発明で得られる発光効率の改善効果について具体的に説明する。
【００９７】
図７（ａ）は、従来のＰＤＰにおける放電初期の様子を示す模式的な断面図である。当図に示す従来構造では、パッシェン曲線の最小値に対応するＰｄ値よりも、やや小さいＰｄ値に基づいた設計をしている。このため、当図に示すように、パッシェン曲線の最小値に対応するＰｄの電極ギャップｄに最も近い場所、すなわち透明電極４１、５１の電極ギャップｄ（ｄ０）に臨む側面付近から放電開始する。また、その際の放電経路は、放電空間１５内においてできる限り間隙ｄを小さくするように形成され、フロントパネル２の表面に近接した形態となる。
【００９８】
一方、図７（ｂ）は実施の形態１のＰＤＰ１における放電初期の様子を示す模式的な断面図である。このＰＤＰ１では、Ｐｄがパッシェン曲線の最小値を示すＰｄより十分に小さい値に設定されているので、放電開始長は、放電開始電圧が最小になる透明電極４１、５１上の位置が基点となる。また、このＰＤＰ１では従来のＰＤＰとは異なり、放電開始後の放電経路が電極ギャップｄと無関係に決定されるため、電極ギャップｄ（ｄ１）による制約を受けることがなく、放電空間１５内においてフロントパネル２の表面から離れる方向に膨出して形成される。
【００９９】
このような放電形態によって、本発明のＰＤＰでは放電時にフロントパネル２で発生する荷電粒子の損失を低減できるので、発光効率が良好に改善されることとなる。
【０１００】
一般に、ＰＤＰの効率は、発光効率、無効電力、回路損失の３つの総和で評価される。このうち発光効率は、主としてパネル単体の構成で決定される。無効電力と回路損失の特性は、それぞれパネルの構成と駆動回路の双方の性能、特に電圧特性に依存する。このうち、無効電力は電圧値の二乗に比例する。ここで、本実施の形態１では前述したように、特に放電開始電圧の低減効果が高くなっている。この優位性は、電圧特性に依存する無効電力と回路損失をそれぞれ効果的に低減させるように働く。したがって、ＰＤＰ１では所定の放電ギャップで配した帯状の表示電極対６による発光効率の向上効果とともに、無効電力および回路損失をも良好に低減することができ、ＰＤＰ全体の効率を多方面から改善できるようになっている。
【０１０１】
（放電セルサイズに伴う放電特性について）
一般に、ＰＤＰの低電力駆動化を考える場合、表示電極対の電極ギャップを小さくすることが行われる。また、ＰＤＰの高効率化を考える場合には、表示電極対の放電長を伸ばして電極ギャップ付近以外の高効率な放電領域の割合を増大できるように、電極ギャップを大きくすることが行われる。そこで設計時には、いわゆるパッシェン則に従い、図１８に示すようにパッシェン曲線を用い、当該曲線の最小値よりも右側の領域で、放電ガス圧と電極ギャップの設定を行う。これにより、一般的なセルサイズを持つＰＤＰにおいて、低電力駆動と高効率の両立バランスが図られる。なお、一般的なセルサイズのＰＤＰでは、当該曲線の最小値よりも左側の領域で放電ガスと電極ギャップを設定すると、効率が著しく低下することが知られている。
【０１０２】
これに対し、放電セルの短辺長が１６０μｍ以下の高精細セル、または前記短辺長が１００μｍ以下の超高精細セル等を持つＰＤＰでは、放電セルが極めて微小な構造となるため、上記したパッシェン則よりも、放電セル内に確保された壁電荷量が放電特性において支配的となる。従来型のセルと同様に、電極ギャップｄを広げる一方で電極幅Ｗを狭めてしまうと、壁電荷の損失が無視できなくなる。壁電荷が失われると、ＰＤＰデバイスの基本原理である、壁電荷による放電発光が得られないため、ＰＤＰの画像表示性能が著しく低下するおそれがある。
【０１０３】
このように微細セルを有するＰＤＰでは、放電効率の著しい低下や駆動不可を回避するため、特有の設計が必要である。そこで本発明では、具体的には図１９に示すように、従来のＰＤＰの放電セル（図中左側）に比べて電極ギャップｄを小さくするとともに、電極幅Ｗを広く確保する（図中右側）。この構成を得るため、本発明では、ＰＤＰの放電ガス圧Ｐと電極ギャップｄを、仮想的なパッシェン曲線の極小値よりも左側の領域に合わせて設計する。これにより微小な放電セル内に十分な壁電荷が確保され、ＰＤＰにおいて高効率と低電力駆動とを両立できる。本発明を高精細セルまたは超高精細セルを有するＰＤＰに適用する場合、放電セル中に占める表示電極の幅Ｗはできるだけ広く（電極ギャップｄはできるだけ小さく）設定するのが望ましい。
【０１０４】
次に、本発明の別の実施の形態について、実施の形態１との差異を中心に説明する。主な特徴部分はいずれも表示電極周辺の構成にあり、ＰＤＰの全体構成は実施の形態１と同様である。
＜実施の形態２＞
次に示す図８は、実施の形態２のＰＤＰにおける、放電セル２０内の表示電極４、５のＸＹ平面に沿った上面図である。図中、点線で囲った領域が放電セル２０の内部に対応している。透明電極４１、５１は、透明電極の延伸方向（Ｙ方向）に平行な帯状の基部４０１、５０１と、各々の基部４０１、５０１の対向する側部から電極幅方向（Ｘ方向）に突出して設けられたＩ字型の突出部４０２、５０２とで構成されている。突出部４０２、５０２の先端同士は、Ｘ方向に沿って互いに対向するように調整され、その間は表示電極４、５の最小ギャップｄ（ｄ１）となっている。ｄ（ｄ１）は５μｍ以上３０μｍ以下にすることで、電界集中による電圧低減効果が大きくなるため好適である。基部４０１、４０２同士のギャップＬは、１００μｍ以上３００μｍ以下に設定し、放電パスを長くして発光効率の維持を図っている。突出部４０２、５０２のＹ方向幅（Ｗ１）は１０μｍ、基部４０１、５０１のＸ方向幅は５０μｍに設定している。
【０１０５】
さらに、放電セル２０内において、放電セル面積中に突出部４０２、５０２の面積が占める割合は、基部４０１、５０１面積の１／１０以下になるように、適切に設定されている。
【０１０６】
なお、このような表示電極４、５のパターニングは、フォトエッチング法や印刷法等で形成することができる。
【０１０７】
表示電極対６を配設したフロントパネルガラス３には、ＰＤＰ１と同様に、その主面全体にわたり、厚み２０μｍ以下の酸化ケイ素（ＳｎＯ2）からなる誘電体層７が、ＣＶＤ法等のいわゆる薄膜形成法で形成されている。厚みを２０μｍ以下に薄く形成することにより、表示電極対６の突出部４０２、５０２における電界集中効果が当該誘電体層７中で緩和されるのが抑制され、適切な電界が放電空間に形成されて放電電圧の低減効果が期待できるので好適である。
【０１０８】
以上の構成を持つ実施の形態２のＰＤＰでは、駆動時において放電セル２０内で発生する維持放電が、表示電極対６の電極ギャップｄ（ｄ１）や基部４０１、５０１同士のギャップＬではなく、このうちいずれかの電極上の位置を放電開始点して放電着火する。このような位置に基づく放電開始長は、実施の形態１のＰＤＰ１と同様に、当該ＰＤＰの放電開始電圧が最小となる長さとして自然に定まったものである。
【０１０９】
当該ＰＤＰでは、４０２、５０２のいずれかの突出部の先端から電極幅方向に沿って当該突出部の内側に入ったところで、駆動時に最小の放電開始電圧となる小さな規模の放電（電極ギャップｄよりも長い放電開始長の放電）が起こる。この小さな放電は、同方向に沿って基部４０１、５０１のそれぞれに向かって進展し、最終的には表示電極対６の全体で高効率な長ギャップのメイン放電として成長する。
【０１１０】
このような放電の調整により、当該ＰＤＰでは放電開始電圧を効率よく低減できるとともに、実施の形態１に比べて、一層優れた効率の向上が期待できる。
【０１１１】
また、表示電極対６で放電が開始すると、図７（ｂ）で示したように、放電パスがフロントパネル２側から離れるように形成されるので、フロントパネルへの拡散による荷電粒子の損失が軽減され、放電空間１５で豊富な荷電粒子が確保される。したがって、これを利用することで、従来と同等以上の発光効率が発揮される。
【０１１２】
このように実施の形態２のＰＤＰにおいても、実施の形態１と同様に、良好な消費電力の低減効果と、優れた効率の向上効果とが、いずれも高次元で両立して発揮される。特に、表示電極対６の形状として、帯状電極の一部を削除し、突出部４０２、５０２を設けた形状とすることで、いったん発生した放電が徐々に拡大する際に、発光にあまり寄与しない電極上への給電を抑制できる。このため、比較的大面積を有する形状の表示電極対を持つＰＤＰに比べ、電力消費量を低減させて効率の向上を一層良好に図ることができる。
【０１１３】
また、当該ＰＤＰにおいては、０．１以上１以下のＰｄ積の範囲において、放電ガスの全圧Ｐを２．０ｋＰａ以上５３．３ｋＰａ以下の範囲、表示電極対６の電極ギャップｄを５μｍ以上６０μｍ以下の範囲でそれぞれ設定することができる。このため、同範囲で比較的広い設計自由度を有していると言える。
【０１１４】
さらに、放電ガス中のＸｅ成分を分圧８０％以上にまで増やすと、発光効率が大きく改善され、電圧低減効果も増大することが分かっている。Ｘｅを１００％使用した単一組成の放電ガスにすれば、さらに発光効率が改善されるほか、駆動時に保護層８のＭｇＯ膜における、放電によるスパッタレートを低減できるので、ＰＤＰの長寿命化が図られる。
【０１１５】
なおＰＤＰでは、放電開始初期における放電は、発光効率があまり優れないことが分かっている。そこで当該ＰＤＰでは、放電開始初期の放電をできるだけ小さくし、十分な規模に成長した放電を積極的に維持して発光効率の向上を図ることができるようになっている。具体的には、放電セル面積において、突出部４０２、５０２の占有面積を基部４０１、５０１の占有面積の１／１０以下に設定している。これにより表示電極対６では放電開始時における放電（着火放電）を比較的小さく発生させ、その後、電極ギャップｄから遠ざかる方向に沿って基部４０１、５０１に向かって進展させ、最終的に基部４０１、５０１同士における高効率な長ギャップなメイン放電まで移行させることができる。このため、放電開始初期の放電はできるだけ小さく抑えながら、基部４０１、５０１同士の間の長ギャップを利用した大きな規模のメイン放電を積極的に維持することによって、高い発光効率を発揮できるようにしている。
【０１１６】
さらに突出部４０２、５０２を透明電極材料で構成しているので、放電セル２０内から外部への光取出し効率が向上され、その分、発光効率を改善させることができる。
【０１１７】
なお、ＰＤＰにおいて、電極ギャップに臨むように突出部を備える表示電極の構造自体は公知であり、例えば特許文献２に開示されている。しかし本発明は、パッシェン曲線の最小値を示すＰｄ値よりも小さいＰｄ値を積極的に利用し、放電開始長を電極ギャップｄよりも広く確保して、放電開始電圧を最少に抑制する点に特徴を有し、この点において従来技術と大きく異なるものである。
＜実施の形態３＞
図９は、実施の形態３のＰＤＰにおける表示電極４、５の形状を示す、ＸＹ平面に沿った上面図である。
【０１１８】
実施の形態３のＰＤＰにおける透明電極４１、５１は、その延伸方向（Ｙ方向）に平行な帯状の基部４０１、５０１に対し、各々の基部４０１、５０１がギャップＬをおいて対向する側部から、当該ギャップＬに突出するように、Ｔ字型の突出部（本体部４０２、５０２、先端部４０３、５０３）が設けられている。この構成例では、先端部４０３、５０３の先端同士の間が表示電極４、５の最小ギャップｄ（ｄ１）となっている。ｄ１は実施の形態２と同様に３０μｍである。本体部４０２、５０２のＸ方向長さは１０μｍ、先端部４０３、５０３のＹ方向に沿った幅（Ｗ２）は３０μｍ、本体部４０２、５０２のＹ方向幅と先端部４０３、５０３のＸ方向幅は、いずれも１０μｍである。このような設定により表示電極４、５では、表示電極４、５の延伸方向（Ｙ方向）に沿った突出部４０３、５０３の先端幅（Ｗ２）に対し、基部４０１、５０１との接続部分における本体部４０２、５０２の同方向に沿った幅が広くなっている。
【０１１９】
ここで当該ＰＤＰでは、Ｐｄ値は９０．０Ｐａ・ｃｍになるように設定されている。
【０１２０】
以上の構成を有する実施の形態３のＰＤＰにおいても、駆動時には実施の形態２と同様の消費電力の低減効果と、発光効率の維持向上の効果が両立的に発揮される。
【０１２１】
さらに当該ＰＤＰでは、先端部４０３、５０３において電極面積が広く確保されている一方、放電開始点が存在する本体部４０２、５０２付近の電極面積が適度に低減されている。従って、駆動時には、広い電極面積を利用して放電の着火を容易にすることで、放電開始電圧のさらなる良好な低減が図られる。
【０１２２】
また、電極面積が適切に低減された部分において、着火した放電が基部４０１、５０２付近まで拡大する進展過程での放電規模（メイン放電に至るまでの低効率な放電の規模）が効果的に抑制され、発光効率にそれほど貢献しない放電の規模が小さく抑えられている。
【０１２３】
このような工夫から、放電開始電圧を大幅に低減しつつ、発光に寄与する維持放電を積極的に行うことができ、優れた発光効率が図られるようになっている。
【０１２４】
この具体的な効果を表１に示す。比較対象の従来例は、電極ギャップｄが１４０μｍである帯状電極としている。表中には他の実施の形態の効果も併記している。
【０１２５】
表１に示すように、Ｔ字型突出部の採用により、実施の形態２のＰＤＰに比べてさらに放電開始電圧を２０Ｖ程度低減できるほか、図１３に示す帯状電極の表示電極構造に比べると５０Ｖ程度まで低減できることが実験により明らかになっている。
【０１２６】
一般には、パッシェン曲線の最小値に対応するＰｄ値に基づいて放電ガスの全圧Ｐと電極ギャップｄを設計することにより、いずれのＰＤＰでも放電開始電圧を最小化できると考えられている。しかしながら表１に示す実験結果に示されるように、電極ギャップが十分に小さいＰＤＰにおいては、本発明のようにパッシェン曲線の最小値を示すＰｄ値よりも小さな値にＰｄを設計することで、従来に比べて著しく電圧低減効果が得られることが確認できる。また、Ｐｄ値を十分に小さくしても放電開始電圧の低減効果が得られることから、逆に、電極ギャップｄを小さく設定した場合には、実際の放電は電極ギャップｄに依存せずに発生する可能性を示しているとも言える。
【０１２７】
【表１】
2009141983.tif 000003
【０１２８】
また、表１では、従来例の表示電極として帯状電極のみを示した。ここで、当該従来例と同一の放電ガスの全圧Ｐ及び電極ギャップｄ（１４０μｍ）において、電極構造のみをＩ字型突出部またはＴ字型突出部を備える構成にした場合（電極形状のみ実施の形態２または３と同一にした場合）は、いずれも放電開始電圧が、当該従来例よりも高くなる。
【０１２９】
よって、従来例と同一の放電ガスの全圧Ｐ及び電極ギャップｄに設定した場合には、いずれの表示電極形状でも本発明のような、有効な放電開始電圧の低減効果は得られないことが分かった。
＜実施の形態４＞
図１０は、実施の形態４のＰＤＰの表示電極４、５の構成を示す、ＸＹ平面に沿った上面図である。実施の形態３のＰＤＰは、実施の形態３の表示電極構造に基づき、Ｐｄを３０．０Ｐａ・ｃｍ、電極ギャップｄを１０μｍとなるように設定した点に特徴を有する。
【０１３０】
このような工夫により、駆動時には実施の形態３と同様の効果に加え、さらに高い電圧低減効果が図れるように工夫されている。
【０１３１】
すなわち、実際の効果としては表１の実施例３に示されるように、従来の帯状電極に比べると１２０Ｖ程度もの放電開始電圧の低減が図られる。この結果はさらに、実施の形態４が、実施の形態２に比べて９０Ｖ、実施の形態３に比べても７０Ｖもの一層大幅な電圧低減効果が奏されることを示している。
【０１３２】
なお、表１において実施の形態３と比較した場合に、両者の違いは電極ギャップｄのみであることを考慮すると、実施の形態３との効果の差分は、主として電極ギャップｄを小さくしたことによって得られた効果であると考えられる。
【０１３３】
次に示す図１６は、図１３に示す従来の各表示電極と比較した場合の実施の形態４の電圧低減効果と、発光効率とを示すグラフである。図中、三角の位置は電極ギャップｄを変化させた測定ポイントであり、左側へ向かって、測定ポイントほど電極ギャップｄを小さくした場合を示す。
【０１３４】
当図のように、従来の帯状電極では、電極ギャップｄを小さくすれば、放電電圧について一定の低減効果は見られる。しかし、他方で電極ギャップｄを小さくすれば発光効率も低下する課題がある。この原因は、電極ギャップｄを縮めると表示電極対間の電界強度が高まるので、低い電圧で放電が開始できるが、放電開始長が短くなることで放電における陰極降下部の割合が相対的に増加し、結果として紫外線の発生効率が低下するためであると考えられる。
【０１３５】
それに対し本実施の形態４では、放電開始電圧が従来構造よりも大きく低減されている（同一の電極ギャップｄにおいて１２０Ｖ程度の低減効果が見られる）。そして、電極ギャップｄを狭くしても、発光効率は電極ギャップの大小にかかわらず、ほぼ同程度の高効率が達成されていることが確認できる。この理由は、放電電圧低減のために、Ｐｄ値をパッシェン曲線の最小値に対応するＰｄ値よりも小さく設計しつつ、かつ、突出部の電極面積（４０２、４０３、５０２、５０３の合計面積）を基部４０１、５０１の面積に比べて小さく設定したことが功を奏したと考えられる。すなわち、放電開始長は、放電開始電圧が最小となる開始点で決定される。また、放電発生初期には電極面積の小さな突出部同士で小規模の放電を行い、発光効率に寄与しない放電を抑制しながら、後に基部４０１、５０１同士間で高効率な長ギャップのメイン放電を積極的に維持でき、結果的に高い発光効率を維持できるようになっている。
＜実施の形態５及び６＞
図１１は、実施の形態５の表示電極４、５の構成を示す、ＸＹ平面に沿った上面図である。実施の形態５は、実施の形態４の表示電極構造において、先端部４０３、５０３のＹ方向幅Ｗ３を延長し、同方向で隣接する放電セル２０同士で連続させた点に特徴を有する。
【０１３６】
このような工夫により、駆動時には実施の形態４と同様の効果に加え、さらに優れた電圧低減効果が図れるように工夫されている。
【０１３７】
すなわち、先端部４０３、５０３において電極面積が広く確保されているので、電圧印加時には不要な電荷の集中が抑えられる。この結果、表１の実施例４に示すように、従来構造と比べて放電開始電圧を１４０Ｖ（実施の形態３と比べても２０Ｖ）も低減することができる。
【０１３８】
なお、表１において、実施の形態３と比較した場合に２０Ｖの電圧低減効果が得られているが、この原因は主として先端部４０３、５０３の幅Ｗ３を拡大したことが考えられ、先端部幅を拡大することが放電開始電圧の低減に有効に作用することを示している。
【０１３９】
また、一般に突出部が電極ギャップｄで対向する表示電極を用いると、適切な電極ギャップを確保するため、製造工程においてフロントパネル２及びバックパネル９のアライメントずれを排除する必要がある。しかし、実施の形態５の表示電極４、５を適用すれば、少なくともＹ方向にフロントパネル２及びバックパネル９のアライメントずれが生じても、放電セル２０の中心における電極ギャップｄ（ｄ２）の位置は常に変化しないため、このようなアライメントずれによる悪影響を最小限に抑えることができる。このメリットは特に、放電セルの短辺長が約１６０μｍ以下となる高精細セル、または約１００μｍ以下となる超高精細セルを備えるＰＤＰを製造する場合において有効である。
【０１４０】
なお、実施の形態５においては、放電セル２０内における本体部の本数は４０２、５０２の各１本に限らない。図１２は実施の形態６であって、実施の形態５を基本とし、各表示電極４、５の放電セル内の本体部をそれぞれ３本ずつ（４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ、５０２ａ、５０２ｂ、５０２ｃ）設けた構成を示す。このような構成においても実施の形態４と同様の効果が奏されるほか、本体部の断線による通電不良を効果的に低減でき、リペア率や不良発生率を改善する効果も期待できる。
＜各種実験＞
（従来構造のＰＤＰについて）
ＰＤＰは放電を利用した表示デバイスであり、放電ガスの全圧Ｐ、表示電極ギャップｄ、並びに放電開始電圧Ｖｆの間には、いわゆるパッシェンの法則が成立する（「電子ディスプレイデバイス」、オーム社、昭和５９年、Ｐ．１１３〜１１４）。横軸にＰｄ積、縦軸に放電開始電圧を設定して描かれるパッシェン曲線は、ＰＤＰにおいて、これらの各パラメータを設計する際の大きな指針となっている。
【０１４１】
ＰＤＰは放電ガスを満たした放電空間において、表示電極対で維持放電を起こして紫外線を発生させ、その紫外線を蛍光体に照射して可視光発光させている。放電ガスとしては、温度特性のなさ、地球環境への影響を考慮して、Ｘｅが好適とされている。しかし、放電ガス中のＸｅ分圧を高めると高効率化は望めるが、同時に電圧も上昇してしまい、不都合である。従って、通常は高効率化目的でＸｅガスを使用しつつ、電圧低減の目的でＮｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｈｅの１以上のガスをバッファガスとして混合した放電ガスが用いられている。現在商品化されているＰＤＰでは、ＮｅガスにＸｅ分圧を１０％程度に抑えて添加する等のガス設計が一般的である。
【０１４２】
本願発明者らは、実施例及び従来例のＰＤＰを作製して各種実験を行い、各ＰＤＰについて得られたデータを評価した。ここでは従来例のＰＤＰにおける特性を確認するため、一般的なＸｅ−Ｎｅ系（Ｘｅ１０％Ｎｅ９０％）、又は高効率化を目的とするＸｅ１００％をそれぞれ放電ガスとするサンプルＰＤＰを作製した（それぞれ比較例１、２とする）。
【０１４３】
まず、従来例１、２のＰＤＰでは、いずれも同一のセルサイズで、表示電極の電極ギャップｄを６０μｍに設定した。
【０１４４】
従来例１、２の各々の製造工程では、フロントパネルとバックパネルをクリップで貼り合わせ、真空チャンバー内に入れた。そして、ロータリーポンプ、クライオポンプを用いて真空引きを行った。その後、両パネル内に所定の組成の放電ガスを封入した。
【０１４５】
このように作製した各ＰＤＰを、エージング回路を用いて点灯させた。その際、印加パルスの周波数はそれぞれ２００ｋＨｚに設定した。
【０１４６】
その後、各ＰＤＰについて、封入ガス圧を変化させながら放電セルを点灯させ、そのときの放電電圧及び発光効率を測定した。
【０１４７】
なお、ここで本願で言う発光効率とは、１Ｗ当たりの光源から出る光量を指す。光源から出る可視光線の量（光束）はｌｍで表し、発光効率の単位としてはｌｍ／Ｗとなる。上記測定に際しては、以下の算出式に基づいて計算を行った。
【０１４８】
発光効率＝｛Π×放電面積×（点灯時輝度−消灯時輝度）｝／｛Ｖｓｕｓ×（点灯時電流−消灯時電流）｝
放電電圧の測定は、印加電圧を上げていき、パネル内の全放電セルを点灯させ、その後電圧を下げていき、全放電セルが点灯している最小の電圧を測定して行った。なお、一般的にこの最小の電圧は放電維持電圧（Ｖｓｕｓ＿ｐｄ）と呼ばれるものである。
【０１４９】
図１４に、このとき得られた実験データ（パッシェン曲線）を示す。図中、横軸をＰｄとし、縦軸を放電開始電圧としている。
【０１５０】
当図に示すように、従来例１、２のＰＤＰでは、いずれの放電ガス組成においてもＰｄ積が１４６．７Ｐａ・ｃｍ以上１８６．６Ｐａ・ｃｍ以下の範囲でパッシェン曲線が最小値となり、この範囲で放電開始電圧が最小になることがわかった。
（従来構造のＰＤＰの表示電極と放電電圧、発光効率の関係について）
従来のＰＤＰでは、電極ギャップを大きくすると発光効率は向上する（『画素ピッチ０．３ｍｍ超高精細ＡＣ型ＰＤＰの開発』石井啓二（ＮＨＫ技術研究所）他ＥＩＤ２００６−６２）。しかし、電極ギャップの増大に伴って、放電電圧も上昇してしまうことが知られている。
【０１５１】
そこで、次の実験で上記特性を検証した。
【０１５２】
具体的な方法としては、従来の帯状透明電極を備える表示電極を有するＰＤＰを用いた（図９）。このＰＤＰを用いて、パッシェン曲線の最小値付近に対応するＰｄ値が１８０．０Ｐａ・ｃｍとなるＰ＝３０ｋＰａ、ｄ＝６０μｍの条件から、放電ガスの全圧Ｐを固定したまま、電極ギャップｄを、高効率を得るために１６０μｍまで拡大した。
【０１５３】
このとき得られた放電電圧と発光効率の関係を図１５に示す。
【０１５４】
当図に示すように、確かに電極ギャップを拡大することで発光効率は向上するが、同時にこれと比例して、放電電圧も上昇するのが確認できた。
（本発明における放電開始点の検証）
次に、本発明において、パッシェン曲線の最小値を示すＰｄ値よりも小さなＰｄ値に基づいて設計を行った場合、駆動時に、電極ギャップｄより広い放電開始長で放電が開始することの確認実験を行った。
【０１５５】
比較例のＰＤＰとしては、図１３に示す帯状の透明電極を用いた構成とした。実施例のＰＤＰとしては、図１９に示す実施の形態２の、Ｔ字型突出部を持つ透明電極を用いた構成とした。
【０１５６】
放電の発生時には、放電セル内で近赤外線が放射されるので、この近紫外線をゲートカメラ（浜松ホトニクス株式会社製「Ｃ８４８４−０５Ｇ」）を用いて観察した。
【０１５７】
尚、観察した近赤外線は放電時に発生する紫外線と相関があることが知られている。そこで、具体的には、波長７８０ｎｍ〜８６０ｎｍの近赤外線発光を、ゲート幅１０ｎｓで測定した。この観察により、放電を時間的・空間的に解析することが可能となる。
【０１５８】
図１７（ａ）（ｂ）は、それぞれ従来例及び本発明の放電発生初期の近赤外線発時の表示電極の観察像を示す写真である。
【０１５９】
当図が示すように、従来の帯状電極では、電圧印加の瞬間（０ｎｓ）において、電極ギャップｄ（ｄ０）に臨む一方の表示電極の側面（ここでは透明電極４１の側面）で放電が開始している（図１７（ａ））。
【０１６０】
これに対し、実施例のＴ字型突出部を持つ表示電極では、同じ電圧印加の瞬間（０ｎｓ）において、表示電極対間に非常に狭い電極ギャップｄ（ｄ２）が存在するにもかかわらず、本体部４０２と基部４０１との接続部分付近を放電開始点として、電極ギャップｄ（ｄ２）より広い放電開始長で放電が開始していることが確認できる（図１７（ｂ））。
【０１６１】
なお、図１７（ｂ）等の結果では、本発明では放電開始長の放電開始点より電極ギャップｄ（ｄ２）側電極部分が放電に寄与していないようにも見えるが、Ｐｄ積を３０．０Ｐａ・ｃｍ以上９０．０Ｐａ・ｃｍ以下の範囲まで減少させた際には電圧が低減したことから、このような電極部分も積極的に放電電圧低減に寄与していると言える。なお、この写真ではアノード側に放電開始点が明確に確認でき、他方のカソード側の放電開始点は突出部の先端に存在すると推察される。
【０１６２】
以上より、本発明では、電極ギャップｄ（ｄ２）より広いギャップで放電が開始し、放電電圧が低減できること、また、放電開始点より電極ギャップｄ（ｄ２）側の電極部分が放電開始電圧の低減に大きく貢献していることは明らかである。
【０１６３】
なお、本発明のＰＤＰで設定すべきＰｄ値としては、少なくとも３０．０Ｐａ・ｃｍ以上９０．０Ｐａ・ｃｍ以下の範囲が好適であることが別の実験で分かっている。しかしながら、Ｐｄ値が１３．３３Ｐａ・ｃｍ以上１３３．３Ｐａ・ｃｍ以下の範囲であれば、これとほぼ同様の効果が得られることが分かっている。
【０１６４】
＜実施の形態２〜６に関するその他の事項＞
なお、上記各実施の形態において、表示電極対６間における突出部４０２、５０２同士の電極ギャップｄは５〜３０μｍ、基部４０１、５０１の電極ギャップＬは１００μｍ〜３００μｍにそれぞれ設定すると、本発明の効果が特に大きくなるので望ましい。しかしながら、本発明はこの設定範囲に限定するものではない。
【０１６５】
なお、各実施の形態では、表示電極対６をなす各表示電極４、５を、電極ギャップｄを挟んで互いに対称的且つ同じ形状とした構成について例示したが、このような表示電極４、５の構造は、駆動時にＡＣ型の動作原理である壁電荷を誘電体層７に蓄積させ、且つ、損失を効果的に抑制して放電毎に表示電極対６間で移動できるので、高効率化に有利である。
【０１６６】
＜ＰＤＰの製造方法＞
次に、本発明のＰＤＰの製造方法を例示する。本発明のＰＤＰの製造方法は、主として表示電極の設計と放電ガスのガス圧・ガス成分の調整に特徴を有し、その他は従来構成とほぼ共通している。
【０１６７】
（フロントパネル２の作製）
厚さ約１．８ｍｍのソーダライムガラスからなるフロントパネルガラス３の面上に、表示電極対６を作製する。ここでは印刷法によって表示電極対６を形成するステップを示す。
【０１６８】
まず、ＩＴＯ、ＳｎＯ2、ＺｎＯ等の透明電極材料を最終厚み約１００ｎｍで、薄膜プロセスで形成し、その後エッチングによりパターンニングすることで透明電極４１、５１が作製される。
【０１６９】
また、レーザーパターニング法を用いて電極形成するステップも取り得る。この場合には、まずフロントパネルガラス３上に真空プロセス等の薄膜形成法を用い、前記透明電極材料からなる薄膜（透明電極膜）を形成する。その後、レーザーアブレーションを行い、薄膜を部分的に除去して、所望のパターンの透明電極４１、５１を形成する。
【０１７０】
ここで、透明電極材料からなる薄膜を形成した後、少なくとも表示電極対の電極ギャップｄに相当する領域についてはレーザーアブレーションによりパターニングする工程を実施し、これ以外の領域、例えば隣接する表示電極対の間（すなわち隣接セルとの間）に相当する領域はウェットエッチング法によりパターニングすることもできる。このような方法を採れば、比較的広い面積の薄膜を効率よくウェットエッチング法で除去するとともに、微細な電極ギャップｄでの電極形状をレーザーで精密に形成することが可能であり、製造効率の面で合理的な工夫を行える。
【０１７１】
透明電極４１、５１は、上記方法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。いずれの作製方法でも、各々の放電セル面積において表示電極が占める割合が０．６以上０．９２以下になるように設定する。また、電極ギャップｄを５μｍ以上６０μｍ以下に設定する。
【０１７２】
一方、Ａｇ粉末と有機ビヒクルに感光性樹脂（光分解性樹脂）を混合してなる感光性ペーストを調整し、これを前記透明電極４１、５１の上に重ねて塗布し、形成するバス電極のパターンに合わせた開口部を有するマスクで覆う。そして、当該マスク上から露光し、現像工程を経て、５９０〜６００℃程度の焼成温度で焼成する。これにより透明電極４１、５１上に最終厚みが数μｍのバス電極４２、５２が形成される。このフォトマスク法によれば、従来は１００μｍの線幅が限界とされていたスクリーン印刷法に比べ、３０μｍ程度の線幅までバス電極４２、５２を細線化することが可能である。バス電極４２、５２の金属材料としては、Ａｇの他にＰｔ、Ａｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｒ、また酸化錫、酸化インジウム等を用いることができる。バス電極４２、５２は上記方法以外にも、蒸着法、スパッタリング法などで電極材料を成膜したのち、エッチング処理して形成することも可能である。
【０１７３】
次に、表示電極対６の上から、ＣＶＤ、スパッタ、ＥＢ等の真空プロセスを用い、ＳｉＯ2からなる最終厚みが２０μｍ以下の誘電体層７を形成する。厚みを２０μｍ以下に薄く形成することにより、表示電極対６間の電界集中効果が当該誘電体層７中で緩和されるのが抑制され、適切な電界が放電空間１５に形成されて放電電圧の低減効果が期待できるほか、信頼性の確保の点でも好適である。
【０１７４】
また誘電体層７の比誘電率としては、２以上５以下に設定するのが望ましい。これにより、誘電体層７厚みを２０μｍ以下にした場合でも電荷密度（＝比誘電率／誘電体厚み）を低減でき、発光効率を良好に確保できる。
【０１７５】
なお誘電体層７は、ＳｉＯ2のほか、酸化鉛（ＰｂＯ）または酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）または酸化燐（ＰＯ4）を主成分とする低融点ガラス（厚み３５μｍ）を用い、スリートコーター法、スクリーン印刷法、ゾルゲル法等によっても形成できるが、駆動時の絶縁破壊及び経時変化の小さい良好な透明性の確保の点、及び緻密な層構造を形成する目的から、上記のように薄膜形成法（真空プロセス）でＳｉＯ2からなる誘電体層７を所定の厚みで形成するのが望ましい。
【０１７６】
次に誘電体層の表面に所定の厚みの保護層８を成膜する。成膜方法は蒸着法を用い、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て行う。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大きな影響を及ぼさないため、任意設定で構わない。なお保護層の成膜方法は、上記ＥＢ法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、各種薄膜法を利用してもよい。
【０１７７】
以上でフロントパネル２が作製される。
【０１７８】
（バックパネルの作製）
厚さ約１．８ｍｍのソーダライムガラスからなるバックパネルガラス１０の表面上に、スクリーン印刷法によりＡｇを主成分とする導電体材料を一定間隔でストライプ状に塗布し、厚さ数μｍ（例えば約２μｍ）のデータ電極１１を形成する。データ電極１１の電極材料としては、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｐｄ等の金属や、各種金属の炭化物や窒化物等の導電性セラミックスなどの材料やこれらの組み合わせ、あるいはそれらを積層して形成される積層電極も必要に応じて使用できる。
【０１７９】
ここで、ＰＤＰ１を作製する場合には、隣り合う２つのデータ電極１１の間隔を隔壁１３のピッチと一致させ、５０μｍ以上１２０μｍ以下に設定する。
【０１８０】
続いて、データ電極１１を形成したバックパネルガラス１０の面全体にわたって鉛系の低融点ガラスやＳｉＯ2材料からなるガラスペーストを厚さ約１０μｍで塗布して焼成し、誘電体層１２を形成する。
次に、誘電体層１２面上に所定のパターンで隔壁１３を形成する。この隔壁１３は、低融点ガラス材料ペーストを塗布し、サンドブラスト法やフォトリソグラフィ法を用い、図１に示すように井桁状に形成する。
【０１８１】
隔壁１３が形成できたら、隔壁１３の壁面と、隔壁１３間で露出している誘電体層１２の表面に赤色（Ｒ）蛍光体、緑色（Ｇ）蛍光体、青色（Ｂ）蛍光体のいずれかの蛍光体層１４を作製する。
【０１８２】
ＲＧＢ各色蛍光体には次の組成物が利用できる。
【０１８３】
赤色蛍光体；Ｙ2Ｏ3；Ｅｕ3+
緑色蛍光体；Ｚｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ
青色蛍光体；ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+
蛍光体層の形成方法としては、静電塗布法、スプレー法、スクリーン印刷法等、いずれかの公知の方法が採用できる。
【０１８４】
このうち静電塗布法を用いる場合は、エチルセルロース、α−ターピネオールをそれぞれ溶媒、溶剤として用い、これに平均粒径２．０μｍの蛍光体粉体と粉体とを添加し、サンドミルで混合する。これにより１５×１０-3Ｐａ・ｓ程度の粘度の蛍光体インクを作製する。この蛍光体インクはサーバー内に投入し、ポンプにて径６０μｍのノズルから噴射させ、隣接する隔壁間に塗布する。このとき、パネルを隔壁１３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。塗布終了後は蛍光体インクを５００℃で１０分間焼成し、溶媒・溶剤を除去する。これにより蛍光体層１４が形成される。
【０１８５】
（ＰＤＰの完成）
作製したフロントパネル２とバックパネル９を、封着用ガラスを用いて貼り合わせる。その後、放電空間１５の内部を高真空（１．０×１０-4Ｐａ）程度に排気し、大気や不純物ガスを取り除く。そして当該内部に所定の放電ガス全圧（ここでは２．０ｋＰａ以上５３．３ｋＰａ）で分圧８０％以上のＸｅを含む放電ガス（Ｎｅ−Ｘｅ系やＨｅ−Ｎｅ−Ｘｅ系、Ｎｅ−Ｘｅ−Ａｒ系等のＸｅ混合ガス）、或いは１００％Ｘｅからなるガスを放電ガスとして封入する。
【０１８６】
なお、前述の如く、放電ガスの全圧Ｐと、表示電極対６の電極ギャップｄについては、Ｐｄ値が１３．３３Ｐａ・ｃｍ以上１３３．３Ｐａ・ｃｍ以下になるように設定するのが好適である。
【０１８７】
以上の工程を経ることにより、本発明のＰＤＰが完成する。
【０１８８】
なお、上記方法例ではフロントパネルガラス３およびバックパネルガラス１０をソーダライムガラスからなるものとしたが、これは材料の一例として挙げたものであって、これ以外の材料で構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１８９】
本発明のＰＤＰは、交通機関及び公共施設の情報表示端末、家庭などにおけるテレビジョン装置及びコンピューターのディスプレイに用いられる表示装置等に利用できる。また、本発明は特にハイビジョン、フルハイビジョン等の高精細セルまたは超高精細セルを有するテレビジョン装置として広く利用することができ、その産業上の利用可能性は非常に大きい。
【符号の説明】
【０１９０】
１    ＰＤＰ
２    フロントパネル
４    維持電極
５    走査電極
６    表示電極対
７、１２    誘電体層
８    保護層
９    バックパネル
１１    データ電極
１３    隔壁
１４    蛍光体層
１５    放電空間
２０    放電セル
４０１、５０１    基部
４０２、４０２ａ〜４０２ｃ、５０２、５０２ａ〜５０２ｃ    本体部
４０３、５０３    先端部
【図１】
2009141983.tif 000004
【図２】
2009141983.tif 000005
【図３】
2009141983.tif 000006
【図４】
2009141983.tif 000007
【図５】
2009141983.tif 000008
【図６】
2009141983.tif 000009
【図７】
2009141983.tif 000010
【図８】
2009141983.tif 000011
【図９】
2009141983.tif 000012
【図１０】
2009141983.tif 000013
【図１１】
2009141983.tif 000014
【図１２】
2009141983.tif 000015
【図１３】
2009141983.tif 000016
【図１４】
2009141983.tif 000017
【図１５】
2009141983.tif 000018
【図１６】
2009141983.tif 000019
【図１８】
2009141983.tif 000020
【図１９】
2009141983.tif 000021
【図１７】
2009141983.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成21年10月19日(2009.10.19)
【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】
バス電極を有する帯状の表示電極対が複数対にわたり延伸して配設された第一基板が、放電空間を挟んで第二基板と対向して配置され、第一基板と第二基板の間に放電ガスが封入され、表示電極の延伸方向に沿って複数の放電セルが配設されたプラズマディスプレイパネルであって、
前記放電セルの各々は、ストライプ状の複数の隔壁によって区画されており、
隣接する前記隔壁のピッチが５０μｍ以上１２０μｍ以下であって、
各々の放電セルにおける放電開始点が、表示電極対をなす少なくともいずれかの表示電極上に重なっており、
対をなす表示電極間の電極ギャップが、５μｍ以上６０μｍ以下に設定されている
プラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
一の表示電極対と、これに隣接する表示電極対との間において、隣り合う電極同士の電位が同電位に設定されている
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
前記放電ガスの全圧と電極ギャップの積が１３．３３Ｐａ・ｃｍ以上、１３３．３Ｐａ・ｃｍ以下であり、
放電ガスの全圧が２．０ｋＰａ以上５３．３ｋＰａ以下である
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
放電ガスのＸｅ分圧が８０％以上である
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
放電ガスが１００％のＸｅである
請求項４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項６】
さらに、第一基板には前記表示電極を被覆するように、膜厚が２０μｍ以下に設定された誘電体層が配設されている
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項７】
誘電体層の比誘電率が２以上５以下である
請求項６に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項８】
誘電体層はＳｉＯ２を含んでなり、真空プロセスにより形成されたものである
請求項６に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項９】
放電セル面積中の表示電極の占有面積が０．６以上０．９２以下である
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１０】
第一基板表面に、バス電極を有する帯状の表示電極対を複数対にわたり形成する電極形成ステップと、
第一基板表面に、前記表示電極対を覆うように誘電体層と保護層とを順次形成した後、表面にデータ電極及び隔壁、並びに蛍光体層を形成した第二基板とを対向配置させ、表示電極対とデータ電極とが立体交差する領域毎に放電セルを形成する放電セル形成ステップを経るプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
前記電極形成ステップでは、各々の放電セルにおける放電開始点が、表示電極対をなす少なくともいずれかの表示電極上に重なるように、対をなす表示電極間の電極ギャップを５μｍ以上６０μｍ以下に設定し、
前記放電セル形成ステップでは、５０μｍ以上１２０μｍ以下の隣接ピッチで複数の隔壁を配することにより各放電セルを区画する
プラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１１】
前記電極形成ステップでは、ディスプレイ面を見下ろしたときの放電セル面積に占める表示電極面積の割合が０．６以上０．９２以下となるように表示電極を形成する
請求項１０に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１２】
電極形成ステップでは、第一基板表面に形成した透明電極膜をパターニングする工程を有し、
当該工程では、表示電極対の少なくとも電極ギャップに相当する領域の透明電極膜をレーザー加工で除去し、
前記領域以外の領域におけるパターニングをウエットエッチングにより行う
請求項１０に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１３】
バス電極を有する表示電極対が複数対にわたり延伸して配設された第一基板が、放電空間を挟んで第二基板と対向して配置され、第一基板と第二基板の間に放電ガスが封入され、表示電極の延伸方向に沿って複数の放電セルが配設されたプラズマディスプレイパネルであって、
前記放電セルの各々は、ストライプ状の複数の隔壁によって区画されており、
隣接する前記隔壁のピッチが５０μｍ以上１２０μｍ以下であって、
各々の放電セルにおける放電開始点が、表示電極対をなす少なくともいずれかの表示電極上に重なっており、
対をなす表示電極間の電極ギャップが５μｍ以上６０μｍ以下に設定されている
プラズマディスプレイパネル。
【請求項１４】
駆動時における放電開始長が、対をなす表示電極間の最小の電極ギャップよりも広い
請求項１３に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１５】
前記放電ガスの全圧と電極ギャップの積が１３．３３Ｐａ・ｃｍ以上、１３３．３Ｐａ・ｃｍ以下である
請求項１３に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１６】
放電ガスの全圧が２．０ｋＰａ以上５３．３ｋＰａ以下である
請求項１５に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１７】
前記放電ガスのＸｅ分圧が８０％以上である
請求項１３に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１８】
前記放電ガスが１００％のＸｅである
請求項１７に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１９】
表示電極の各々は、放電セル内において前記延伸方向に延伸された基部と、基部の側面から前記電極ギャップに突出するように接続して配設された突出部とを有し、
表示電極対における各表示電極は、放電セル内で互いの突出部を対向させて配設されている
請求項１３に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２０】
表示電極対において、一方の表示電極の突出部の他方の表示電極に対向する先端部分における、前記延伸方向に沿った幅が、当該突出部が基部と接続する部分における、前記延伸方向に沿った幅よりも広い
請求項１９に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２１】
表示電極対において、互いの対向する突出部同士のギャップが５μｍ以上３０μｍ以下である
請求項１９に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２２】
表示電極対において、互いの対向する基部同士のギャップが１００μｍ以上３００μｍ以下である
請求項１９に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２３】
放電セル内において、前記突出部の電極面積は、前記基部の電極面積の１／１０以下である
請求項１９に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２４】
さらに、第一基板には前記表示電極を被覆するように、膜厚が２０μｍ以下に設定された誘電体層が配設されている
請求項１３に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２５】
前記誘電体層の比誘電率が２以上５以下である
請求項２４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２６】
前記誘電体層はＳｉＯ２を含んでなり、真空プロセスにより形成されたものである
請求項２４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【手続補正書】
【提出日】平成22年11月9日(2010.11.9)
【手続補正１】
【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】
【書類名】      明細書
【発明の名称】  プラズマディスプレイパネル
【技術分野】
【０００１】
本発明はテレビジョン等に使用されるプラズマディスプレイパネルに関し、特に表示電極の改良技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、家庭用テレビ受像機の大画面化に伴い、旧来のＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ
Ｔｕｂｅ）装置に代わる薄型の表示装置が急速に普及している。薄型大画面を実現する表示装置として、液晶ディスプレイとならんで現在の主流となっているのが、各画素に相当する微小なセル内部に放電プラズマを生じさせ、そこから発生する紫外線を蛍光体で可視光に変換することで発光表示を行うプラズマディスプレイパネル（以下ＰＤＰと称する）である。    
【０００３】
ＰＤＰの代表的な構成は面放電ＡＣ型と呼ばれる。このＰＤＰは、一般的には表面に表示電極対（走査電極と維持電極）が複数対にわたり配設され、これを覆うように誘電体層、保護層が順次積層されたフロントパネルに対し、表面に複数のアドレス（データ）電極が配設され、これを覆う誘電体層と複数の隔壁（リブ）、並びに隣接隔壁間にＲＧＢ各色の蛍光体層とが配設したバッグパネルを、一定間隔をおいて対向配置させ、両パネルの周囲を封止して構成される。フロントパネルおよびバッグパネルにはガラス基板が用いられる。両パネル間の内部空間はプラズマ放電のための放電空間であり、当該空間にキセノン（以下、「Ｘｅ」と表記する）等の所定の希ガス成分を含む放電ガスが充填される。そして表示電極対と一本のアドレス電極の交差相当領域に対応して、パネル全体に複数の放電セルが配設される。
【０００４】
ＰＤＰの駆動時には、表示電極対に電圧印加し、放電空間内の放電ガス中でプラズマ放電を発生させる。この放電により生じた電荷は壁電荷として放電セル内に蓄積し、各電極の電位を相殺する。放電は電圧印加時にパルス状に発生し、放電セル内に蓄積された壁電荷による電界は、印加電圧の電位が反転した際に印加電圧と同極性に重畳され、放電維持に必要な印加電圧が低減される。このような壁電荷を制御することで、放電セルのＯＮ／ＯＦＦ選択が可能となる。
【０００５】
従来の一般的なＰＤＰについては、封入ガス圧をＰ、表示電極対の電極ギャップをｄとするとき、そのＰｄ積と放電電圧との間に相関関係（パッシェンの法則）が成立することが知られている（「電子ディスプレイデバイス」、オーム社、昭和５９年、Ｐ．１１３〜
１１４）。ＰＤＰの設計をする際には、この法則を表した関数曲線（最小値を持つ放物線状の曲線である、いわゆるパッシェン曲線）を用い、表示電極の電極ギャップと放電ガスの全圧について、放電効率及び放電電圧に最適な設定が行われている。パッシェン曲線の最小値（パッシェンミニマム）を示すＰｄ積値よりも大きい値では、発光効率が増加し、逆にパッシェンミニマム近傍を示すＰｄでは放電開始電圧の低減が優先される。従って、実際にはいずれかの特性を優先するトレードオフを考慮した設定が行われ、一般に放電開始電圧の上昇を許容しながら、効率を向上させるように設定されたＰＤＰが商品化されている。
【０００６】
そこで、例えば特許文献１には、表示電極対の間に補助電極を配設し、放電開始時には走査電極と補助電極の小さいギャップにおいて、低電圧で放電開始し、その後、表示電極対の電極ギャップで維持放電させる構成が開示されている。これにより特許文献１のＰＤＰでは、低電圧駆動と高効率の両立効果をねらっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２１４２００号公報
【特許文献２】特開平１１−１４９８７３号公報
【非特許文献１】「画素ピッチ０．３ｍｍ超高精細ＡＣ型ＰＤＰの開発」  石井啓二（ＮＨＫ技術研究所）他ＥＩＤ２００６−６２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、一定の効果は得られるものの、駆動電圧の低減と高効率のいずれの効果も十分に発揮されているとは言い難い。さらに、実際上は電極構成が複雑化し、製造コストの増加や歩留まりの問題を誘発するなどの他の問題も生じうる。
【０００９】
また、非特許文献１に記載の技術に基づいて、単に電極ギャップを大きくした場合には、発光効率の向上とともに放電開始電圧が上昇してしまい、ＰＤＰ（特に回路部）の消費電力が増大、回路部品のコストが増加するという新たな問題を生じる。
【００１０】
また、近年では地上波でのデジタルハイビジョン放送など、高品位なテレビジョン放送の普及に伴い、ＰＤＰを含めた表示装置の高精細化、超高精細化の要請がある。ここで言う超高精細パネルは、セルサイズの短辺長が１００μｍ以下になる。このようなディスプレイの高精細化、超高精細化は必然的に放電セル数の増大と放電セルサイズの小寸法化を伴うが、ＰＤＰの放電セルを単に小型化するだけでは、放電電圧の上昇と輝度、発光効率の低下を生ずるおそれがある。例えば、パネル規格をＨＤからフルＨＤに高精細化した場合、放電電圧は２０〜４０Ｖにわたって上昇する。
【００１１】
そのため、上記した従来技術では電圧低減効果が不十分であり、ＰＤＰの商品競争力を高めるためにはさらなる電圧低減が望まれる。
以上のように現在のＰＤＰでは、未だ解決すべき余地が存在する。
【００１２】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、特に高精細、または超高精細なセル構造を有するＰＤＰにおいて放電電圧の上昇を抑制しつつ、低い放電ガスの全圧においても従来と同等以上の良好な発光効率を発揮することにより、優れた画像表示性能を実現しうるＰＤＰを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明は、表示電極対が複数対にわたり配設された第一基板が、放電空間を挟んで第二基板と対向して配置され、第一基板と第二基板の間に放電ガスが封入され、表示電極の延伸方向に沿って複数の放電セルが配設されたプラズマディスプレイパネルであって、表示電極は帯状であり、放電セル面積中の表示電極の占有面積が０．６以上０．９２以下であって、表示電極対中における電極間隙が５μｍ以上６０μｍ以下に設定されている構成とした。
【００１４】
ここで、一の表示電極対と、これに隣接する表示電極対との間において、隣り合う電極同士の電位が同電位に設定されている構成とすることもできる。
また、前記放電ガスの全圧と電極ギャップの積が１３．３３Ｐａ・ｃｍ以上、１３３．３Ｐａ・ｃｍ以下であり、放電ガスの全圧が２．０ｋＰａ以上５３．３ｋＰａ以下である構成とすることもできる。
放電ガスは、Ｘｅ分圧が８０％以上のものとすることもできる。或いは放電ガスを１００％Ｘｅで構成することもできる。
【００１５】
さらに、第一基板には前記表示電極を被覆するように、膜厚が２０μｍ以下に設定された誘電体層が配設された構成としてもよい。誘電体層の比誘電率は、２以上５以下が好適である。
【００１６】
誘電体層はＳｉＯ２を含むように、真空プロセスで形成することもできる。
放電セルはストライプ状の複数の隔壁によって区画するようにし、互いに対向して隣接する隔壁のピッチを、５０μｍ以上１２０μｍ以下に設定することもできる。
【００１７】
また本発明は、第一基板表面に、表示電極対を複数対にわたり形成する電極形成ステップと、第一基板表面に、前記表示電極対を覆うように誘電体層と保護層とを順次形成した後、表面にデータ電極及び隔壁、並びに蛍光体層を形成した第二基板とを対向配置させ、表示電極対とデータ電極とが立体交差する領域に放電セルを形成するプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記電極形成ステップでは、表示電極対の電極ギャップを５μｍ以上６０μｍ以下に設定するとともに、ディスプレイ面を見下ろしたときの放電セル面積に占める表示電極面積の割合が０．６以上０．９２以下となるように表示電極を形成するものとした。
【００１８】
ここで、電極形成ステップでは、第一基板表面に形成した透明電極膜をパターニングする工程を有し、当該工程では、表示電極対の少なくとも電極ギャップに相当する領域の透明電極膜をレーザー加工で除去し、前記領域以外の領域におけるパターニングをウエットエッチングにより行うこともできる。
【００１９】
また、本発明は、表示電極対が複数対にわたり配設された第一基板が、放電空間を挟んで第二基板と対向して配置され、第一基板と第二基板の間に放電ガスが封入され、表示電極の延伸方向に沿って複数の放電セルが配設されたプラズマディスプレイパネルであって、表示電極対における放電開始点が、当該一対をなす各表示電極の少なくともいずれかの上に重なっている構成とした。
【００２０】
ここで、駆動時における放電開始長が、表示電極対の最小の電極ギャップよりも広い構成とすることもできる。
前記放電ガスの全圧と電極ギャップの積は、１３．３３Ｐａ・ｃｍ以上、１３３．３Ｐａ・ｃｍ以下が望ましい。また、放電ガスの全圧が２．０ｋＰａ以上５３．３ｋＰａ以下、電極ギャップが５μｍ以上６０μｍ以下であることが好適である。
【００２１】
放電ガスは、Ｘｅ分圧が８０％以上であることが望ましく、さらには１００％Ｘｅで構成することが好適である。
また表示電極の各々は、放電セル内において前記延伸方向に延伸された基部と、基部の側面から前記電極ギャップに突出するように接続して配設された突出部とを有し、表示電極対における各表示電極は、放電セル内で互いの突出部を対向させて配設することもできる。この場合、表示電極対において、一方の表示電極の突出部の他方の表示電極に対向する先端部分における、前記延伸方向に沿った幅が、当該突出部が基部と接続する部分における、前記延伸方向に沿った幅よりも広い構成が望ましい。また、表示電極対において、互いの対向する突出部同士のギャップを５μｍ以上３０μｍ以下とするのが好適である。表示電極対において、互いの対向する基部同士のギャップは１００μｍ以上３００μｍ以下に設定することが望ましい。
【００２２】
放電セル内における前記突出部の電極面積としては、前記基部の電極面積の１／１０以下とすることが望ましい。
また、さらに、第一基板には前記表示電極を被覆するように、膜厚が２０μｍ以下に設定された誘電体層を配設することもできる。この場合、前記誘電体層の比誘電率を２以上５以下に設定することができる。この誘電体層は、ＳｉＯ２を含むように、真空プロセスで形成することができる。
【００２３】
また、各々の放電セルをストライプ状の複数の隔壁で区画するとともに、互いに対向して隣接する隔壁のピッチを５０μｍ以上１２０μｍ以下に設定することもできる。
【発明の効果】
【００２４】
上記課題に鑑みて本願発明者らが鋭意検討した結果、ＰＤＰにおいて所定の微細な放電セルを形成し、比較的低い全圧の放電ガスを用いた場合、放電セル内の表示電極対によって発生する放電は、電極間の最小ギャップではなく、放電開始電圧が最小となる放電開始長として自然に発生することが見出された。
【００２５】
本発明は、このような知見に基づいて電極ギャップ並びに放電ガスの全圧、並びに放電セル面積中の表示電極の占有面積を設定するものであり、これにより放電開始電圧を低減し、特に高精細セルまたは超高精細セルを有するＰＤＰの消費電力を低減できる。
【００２６】
また、放電中の電子エネルギー（電界強度／放電ガス圧の比に比例する）の低減によりＸｅの励起効率が向上され、紫外線発生効率が向上されるので、結果的に発光効率の向上も期待できる。本発明では、この２つの効果によって、ＰＤＰの消費電力を低減することができる。
【００２７】
従来のＰＤＰにおいて、単に電極ギャップを若干小さくするだけの設計では、放電パスの縮小に伴い、放電中の電極降下部の占める割合が増加し、発光効率が低下する問題がある。この問題は、放電開始電圧の低減効果よりも深刻になる。
【００２８】
これに対し本発明では、電極ギャップを十分に小さく設定するとともに、表示電極上を放電開始点とする放電を発生させることで、放電開始時に放電パスが短くなるような放電ではなく、放電パスが自然に決まるため、放電がフロントパネルから離れ、フロントパネルへの荷電粒子拡散による放電損失が低減され、発光効率の低下を効果的に防止できる。
【００２９】
さらに、上記した帯状の表示電極を有する本発明のＰＤＰでは、放電セル面積中の表示電極の占有面積を十分に広く設定しているため、いったん放電開始した後に形成されるメイン放電の放電パスはほぼ放電セルの長辺ピッチ全体にわたり、非常に長くなる。その結果、メイン放電の規模を放電セル全体程度まで拡大させることができるので、従来構造と同等もしくはそれ以上の発光効率が期待できる。
【００３０】
このように本発明では、従来に比べて遜色ない発光効率を維持することで消費電力の低減でき、放電電圧も低減できるため、両効果の両立が期待できるようになっている。
ここで、本発明のＰＤＰを得るためには、一般的な放電セルサイズのＰＤＰを用いて算出したパッシェン曲線（以下、「仮想的なパッシェン曲線」と称する。）の最小値を示すＰｄ積よりも小さいＰｄ値になるように、高精細セルまたは超高精細セルを有するＰＤＰにおいて、適切に放電ガス圧と電極ギャップｄを減少させた場合が挙げられる。この場合は、放電開始長が一対の表示電極の最小ギャップと一致しなくなり、且つ、その放電開始長が放電開始電圧が最少となる長さ（すなわち、パッシェン曲線の最小値を示すＰｄ積値に対応する長さ）に設定される。このとき、一対の表示電極対における放電開始点は、当該一対をなす各表示電極の少なくともいずれかの上に重なるので、放電開始長が表示電極対の最小の電極ギャップよりも広くなる。このときの放電開始長は、放電開始電圧が最小となる長さとして、自動的に定まったものである。
【００３１】
このような効果が得られる理由として、次のことが考えられる。
従来の一般的なセルサイズを持つＰＤＰでは、放電特性においてパッシェン曲線のパラメータであるＰ（放電ガス圧）とｄ（放電ギャップ）が支配的となる。これに対し、高精細セルまたは超高精細セルを持つＰＤＰでは、その性質上、放電セル中の壁電荷が少量しか存在しない。このためパッシェン曲線の上記パラメータよりも壁電荷量が放電特性において支配的になると考えられる。このような高精細セルまたは超高精細セルを持つＰＤＰでは、表示電極の電極ギャップｄを小さくするとともに、当該電極の幅をできるだけ広くして壁電荷を確保することが重要となる。
【００３２】
本発明では、このような工夫により、主として微細セル等を有するＰＤＰにおいて、壁電荷を豊富に確保することで高効率と低電圧駆動の両立を実現したものである。
尚、本発明で「放電開始長」とは、ディスプレイ面に垂直な方向から放電セルを見下ろした場合における、一方の表示電極上の放電開始点と、他方の表示電極での放電開始点と
の間の距離を指す。
【００３３】
このような仮想的なパッシェン曲線の最小値を示すＰｄ積よりも小さいＰｄ積の範囲では、放電ガス圧、放電ガス種、放電セルサイズの調整を或程度自由に行うことが可能であり、いずれの設定値でも放電開始電圧が最小となる放電開始長が決められる。このため、駆動時におけるＰＤＰの放電開始電圧を効率よく低減でき、優れた消費電力の低減効果が発揮される。
【００３４】
さらに本発明は、放電の起点と終点が電極ギャップの位置に依存しないため、ＰＤＰの放電時には放電パスがフロントパネル側から離れる形態になり、荷電粒子の損失が軽減される。従って、放電空間では豊富な荷電粒子が存在するようになるので、これを利用して従来と遜色ない程度、またはそれ以上の発光効率が発揮される。このように良好な発光効率が維持されることについては、本願発明者らの行った実験で確認されている。
【００３５】
また、本発明のＰＤＰでは、従来に比べて長寿命化も期待できる。ＰＤＰの寿命は、主として放電により保護層がスパッタされて摩耗することで決まるが、従来のＰＤＰでは放電は表示電極対の電極間隙側の側部で開始されるため、この部分に対応する保護層が比較的激しくスパッタされる。一方、本発明では、放電開始点は放電開始電圧が最小となる位置に選択されるほか、放電経路がフロントパネルから遠ざかるように膨出して形成される。このため本発明では、局所的なスパッタによる保護層の損傷が低減でき、結果的にＰＤＰの寿命向上が期待できるものである。
【００３６】
なお、さらなる本発明の効果として、商品化時の設定電圧を低減でき、また同時に表示品質の向上も期待できる。従来のＰＤＰでは、放電は表示電極対の対向間隙で開始されるため、電極ギャップにおいて加工精度がバラツキを生じると、各放電セル間での放電電圧が異なる問題がある。これに対し本発明では、上記の通り放電開始点が電極ギャップとは無関係に設定されるため、たとえ電極ギャップにバラツキがあっても、放電開始電圧が安定している。この効果は、特に高い加工精度が求められる高精細セルまたは超高精細セルを有するＰＤＰにおいて有効に発揮されるものである。
【００３７】
なお、本発明で言及する「高精細セル」、「超高精細セル」とは、セルサイズの短辺長が同順に約１６０μｍ以下、約１００μｍ以下程度のセルを指す。本発明は、特にこのような微細なセル構造を有するＰＤＰにおいて有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態１に係るＡＣ型のＰＤＰの構成を示す模式図である。
【図２】各電極とドライバとの関係を示す模式図である。
【図３】ＰＤＰの駆動波形例を示す図である。
【００３９】
【図４】実施の形態１の表示電極の構成を示す上面図である。
【図５】従来の表示電極の構成を示す上面図である。
【図６】実施例の電圧低減効果を示すグラフである。
【００４０】
【図７】従来及び実施の形態１の各ＰＤＰにおける、放電発生初期の様子を示す模式的な断面図である。
【図８】実施の形態２の表示電極の構成を示す上面図である。
【００４１】
【図９】実施の形態３の表示電極の構成を示す上面図である。
【図１０】実施の形態４の表示電極の構成を示す上面図である。
【図１１】実施の形態５の表示電極の構成を示す上面図である。
【００４２】
【図１２】実施の形態６の表示電極の構成を示す上面図である。
【図１３】従来の表示電極の構成を示す上面図である。
【図１４】各種放電ガスを用いたＰＤＰの測定結果で得られたパッシェン曲線を示すグラフである。
【００４３】
【図１５】放電開始電圧、発光効率及び電極ギャップとの関係を示すグラフである。
【図１６】実施例の電圧低減効果を示すグラフである。
【図１７】実施例と比較例の放電初期の表示電極付近の様子を示す写真である。
【００４４】
【図１８】パッシェン曲線の一例を示すグラフである。
【図１９】一般的なセルサイズと高精細セルサイズの比較を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下に、本発明の各実施の形態を説明する。しかしながら本発明はこれらの実施形式に限定されるものではなく、その技術的範囲を逸脱しない範囲で適宜変更して実施することができる。
【００４６】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係るＰＤＰ１の構成を示す部分的な模式図である。当該ＰＤＰ１は、放電ガス及び表示電極の構成に主たる特徴を有する。
【００４７】
ＰＤＰ１は、ここでは高精細セル構造を有するＨＤ（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）パネル規格で作製されている。この規格を例示すれば、パネルサイズが３７、４２、５０インチの各サイズの場合、同順に１０２４×７２０（画素数）、１０２４×７６８（画素数）、１３６６×７６８（画素数）に設定できる。そのほか、当該ＨＤパネルよりもさらに高精細、超高精細な高解像度パネルを含めることができる。ＨＤ以上の解像度を有するパネルとしては、１９２０×１０８０（画素数）を備えるフルＨＤパネルを含めることができる。一方、通常のＮＴＳＣ仕様のＡＣ型に適用したり、ＸＧＡやＳＸＧＡ等の仕様に適用することもできる。
【００４８】
図１に示すように、ＰＤＰ１の構成は互いに主面を対向させて配設された第一基板（フロントパネル２）および第二基板（バックパネル９）に大別される。
フロントパネル２の基板となるフロントパネルガラス３には、その一方の主面に所定の電極ギャップをおいて配設された表示電極対６（走査電極５、維持電極４）が複数対にわたり形成されている。各表示電極対６は、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化錫（ＳｎＯ２）等の透明導電性材料からなる帯状の透明電極５１、４１（厚さ０．１μｍ、幅１５０μｍ）に対して、Ａｇ厚膜（厚み２μｍ〜１０μｍ）、Ａｌ薄膜（厚み０．１μｍ〜１μｍ）またはＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒ積層薄膜（厚み０．１μｍ〜１μｍ）等からなるバス電極５２、４２（厚さ１μｍ、幅３０μｍ）が積層されてなる。このバス電極５２、４２によって透明電極５１、４１のシート抵抗が下げられる。
【００４９】
「厚膜」とは、導電性材料を含むペースト等を塗布した後に焼成して形成する各種厚膜法により形成される膜をいう。また、「薄膜」とは、スパッタリング法、イオンプレーティング法、電子線蒸着法等を含む、真空プロセスを用いた各種薄膜法により形成される膜をいう。
【００５０】
ここで図４は、放電セル２０内の表示電極４、５のＸＹ平面に沿った上面図である。図中、点線で囲った領域が放電セル２０の内部に対応しており、ディスプレイ面を見下ろしたときの放電セル面積を表している。透明電極４１、５１は、透明電極の延伸方向（Ｙ方向）に平行な帯状体として構成されている。透明電極４１、５１の対向ギャップが表示電極４、５の電極ギャップｄ（ｄ１）となっている。ｄ（ｄ１）は、５μｍ以上６０μｍ以下の範囲で設定される。このようにＰＤＰ１の電極ギャップｄは従来のＰＤＰに比べて非常に狭く設定されているが、これは電界集中による電圧低減効果を向上させる目的による。
【００５１】
さらに、本実施の形態１の特徴として、放電セル面積中に占める表示電極４１、５１の面積の割合が０．６以上０．９２以下に設定されており、従来に比べて非常に広い電極面積を確保する構成となっている。これは言い換えると、放電セル２０のＸ方向セルピッチが１５０μｍの場合、放電セル２０中の透明電極４１、５１の合計幅が９０μｍ以上１３８μｍ以下であり、放電セル２０のＸ方向セルピッチが３６０μｍの場合、前記合計幅が２１６μｍ以上３３１．２μｍ以下であることを指す。
【００５２】
なお、このような表示電極４、５のパターニングは、後述するようにフォトエッチング法や印刷法等のほか、レーザー加工で形成することができる。
表示電極対６を配設したフロントパネルガラス３には、その主面全体にわたり、厚み２０μｍ以下の酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる誘電体層７が、ＣＶＤ法等のいわゆる薄膜形成法で形成されている。誘電体層７は、ＡＣ型ＰＤＰ特有の電流制限機能を有し、ＤＣ型ＰＤＰに比べて長寿命化を実現する要素になっている。ＳｉＯ２からなる誘電体層７を用いれば、電極ギャップｄを小さくした場合でも、当該電極ギャップｄ間での誘電体層７の絶縁破壊を抑制できる。従って、高い信頼性を確保しながら放電電圧を低減できるメリットがある。
【００５３】
誘電体層７の比誘電率としては、２以上５以下に設定するのが望ましい。これにより、誘電体層７の厚みを２０μｍ以下にした場合でも電荷密度（＝比誘電率／誘電体厚み）を低減でき、発光効率を良好に確保できる。
【００５４】
なお誘電体層７は、ＳｉＯ２のほか、酸化鉛（ＰｂＯ）または酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）または酸化燐（ＰＯ４）を主成分とする低融点ガラス（厚み３５μｍ）を用い、スリートコーター法、スクリーン印刷法、ゾルゲル法等によっても形成できるが、駆動時の絶縁破壊及び透明性の確保の点、及び緻密な層構造を形成する目的から、上記のように薄膜形成法（真空プロセス）でＳｉＯ２からなる誘電体層７を所定の厚みで形成するのが望ましい。ＳｉＯ２からなる誘電体層７を用いれば、電極ギャップｄを小さくした場合でも、当該電極ギャップｄ間の絶縁破壊の発生を抑制できる。従って、高い信頼性を確保しながら放電電圧を低減できるメリットがある。
【００５５】
誘電体層７の放電空間１５側の面には保護層８が配設される。保護層８は、放電時のイオン衝撃から誘電体層７を保護し、放電開始電圧を低減させるための薄膜であって、耐スパッタ性及び２次電子放出係数γに優れるＭｇＯ材料からなり、誘電体層７上に真空蒸着法、イオンプレーティング法等公知の薄膜形成法で厚さ約１μｍの範囲で成膜される。なお、保護層８の材料はＭｇＯに限らず、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯ及びＳｒＯの群より選ばれた少なくとも一つの金属酸化物を含むように構成することもできる。
【００５６】
バックパネル９の基板となるバックパネルガラス１０には、その一方の主面に、Ａｇ厚膜（厚み２μｍ〜５μｍ）、Ａｌ薄膜（厚み０．１μｍ〜１μｍ）またはＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒ積層薄膜（厚み０．１μｍ〜１μｍ）等のいずれかからなるデータ電極１１が、幅４０μｍで、Ｘ方向を長手方向としてＹ方向に一定のピッチ（５０μｍ以上１２０μｍ以下）でストライプ状に並設される。そして、各々のデータ電極１１を内包するように、バックパネルガラス９の全面にわたって、厚さ１０μｍの誘電体層１２が配設されている。
【００５７】
誘電体層１２の上には、さらに隣接するデータ電極１１のギャップに合わせて井桁状の隔壁１３（高さ約９０μｍ、幅４０μｍ）が配設され、放電セルが区画されることで誤放電や光学的クロストークの発生を防ぐ役割をしている。このうちデータ電極１１と平行な隔壁１３のピッチ（互いに対向して隣接するピッチ）は、前記データ電極１１のピッチと同様である。
【００５８】
隣接する２つの隔壁１３の側面とその間の誘電体層１２の面上には、カラー表示のための赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のいずれかの色に対応する蛍光体層１４が形成されている。各種蛍光体の組成は、青色蛍光体（Ｂ）には、既知のＢＡＭ：Ｅｕ、赤色蛍光体（Ｒ）には（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：ＥｕやＹ２Ｏ３：Ｅｕ等、緑色蛍光体（Ｇ）にはＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、ＹＢＯ３：Ｔｂおよび（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：Ｔｂ等が利用できる。
【００５９】
なお、誘電体層１２は必須ではなく、データ電極１１を直接蛍光体層１４で内包するようにしてもよい。
フロントパネル２とバックパネル９は、データ電極１１と表示電極対６の互いの長手方向が直交するように対向配置され、両パネル２、９の外周縁部がガラスフリットで封着されている。この両パネル２、９間には高い発光効率の発揮を目的として、Ｘｅ１００％の放電ガスが所定のガス圧で封入されている。なお、放電ガスとしてはその他、Ｈｅ、Ｘｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｎｅの１種以上を含めた放電ガスを利用できるが、高効率を得る観点から、分圧８０％以上のＸｅを用いることが好適である。
【００６０】
隔壁１３の間は放電空間１５であり、隣り合う一対の表示電極対６と１本のデータ電極１１が放電空間１５を挟んで交叉する領域に対応して、図中の点線のように、マトリクス状に放電セル（「サブピクセル」とも言う）２０が多数設けられている。放電セルピッチはＸ方向が１５０μｍ以上３６０μｍ以下、Ｙ方向が５０μｍ以上１２０μｍである。隣り合うＲＧＢの各色に対応する３つの放電セル（２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂ）で正方形の１画素（この場合、一辺が１５０μｍ〜３６０μｍ）が構成される。
【００６１】
走査電極５、維持電極４及びデータ電極１１の各々には、図２に示すようにパネルＸＹ
方向端部付近において、駆動回路として走査電極ドライバ１１１、維持電極ドライバ１１２、データ電極ドライバ１１３が電気的に接続される。ここで、維持電極４は一括して維持電極ドライバ１１２に接続され、各走査電極５と各データ電極１１は、それぞれ独立して走査電極ドライバ１１１或いはデータ電極ドライバ１１３に接続される。
【００６２】
（ＰＤＰの駆動例）
上記構成のＰＤＰ１は前記各ドライバ１１１〜１１３を含む公知の駆動回路（不図示）によって、各表示電極対６のギャップに数十ｋＨｚ〜数百ｋＨｚのＡＣ電圧が印加されることにより、任意の放電セル２０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１４を励起し、可視光発光するように駆動される。
【００６３】
その駆動方法としては、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（ＳＦ）に分け、各サブフィールドをさらに複数の期間に分ける。１サブフィールドは更に、（１）全表示セルを初期化状態にする初期化期間、（２）各放電セル２０をアドレスし、各放電セル２０へ入力データに対応した表示状態を選択・入力していくデータ書き込み期間、（３）表示状態にある放電セル２０を表示発光させる維持放電期間、（４）維持放電により形成された壁電荷を消去する消去期間という４つの期間に分割されてなる。
【００６４】
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２０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２０に対して一斉に交流電圧（維持電圧）を印加することによって一定時間放電維持することで発光表示する。
【００６５】
ここで図３は、フィールド中の第ｍ番目のサブフィールドにおける駆動波形例である。フィールド中の第ｍ番目のサブフィールドの駆動波形図３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。
【００６６】
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。図３に示す波形例では、走査電極５にデータ電極１１および維持電極４に比べて高い電圧を印加しセル内の気体を放電させる。それによって発生した電荷はデータ電極１１、走査電極５および維持電極４間の電位差を打ち消すようにセルの壁面に蓄積されるので、走査電極５付近の保護層８表面には負の電荷が壁電荷として蓄積される。またデータ電極１１付近の蛍光体層１４表面および維持電極４付近の保護層８表面には正の電荷が壁電荷として蓄積される。この壁電荷により、走査電極５―データ電極１１間、走査電極５―維持電極４間に所定の値の壁電荷により形成される電位が生じる。
【００６７】
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、セルを点灯させる場合には走査電極５にデータ電極１１および維持電極４に比べ低い電圧を印加させる。すなわち、走査電極５―データ電極１１には前記壁電荷により形成される電位と同方向に電圧を印加させると共に走査電極５―維持電極４間に壁電荷により形成される電位と同方向にデータパルスを印加させ、書き込み放電（アドレス放電）を生じさせる。これにより蛍光体層１４表面、維持電極４付近の保護層８表面には負の電荷が蓄積され、走査電極５付近の保護層８表面には正の電荷が壁電荷として蓄積される。以上で維持電極４―走査電極５間には所定の値の電位が生じる。
【００６８】
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、上記壁電荷が存在する放電セル２０で、一対の走査電極５および維持電極４の各々に維持放電電圧パルス（例えば約２００Ｖの矩形波電圧）を互いに異なる位相で印加する。これにより表示状態が書き込まれた表示セルである放電セル２０に対し電圧極性の変化毎にパルス放電を発生せしめる。
【００６９】
この維持放電により、放電空間１５における励起Ｘｅ原子からは１４７ｎｍの共鳴線が放射され、励起Ｘｅ分子からは１７３ｎｍ主体の分子線が放射される。この共鳴線・分子線が蛍光体層１４表面に照射され、可視光発光による表示発光がなされる。そして、ＲＧ
Ｂ各色ごとのサブフィールド単位の組み合わせにより、多色・多階調表示がなされる。なお、保護層８に壁電荷が書き込まれていない非表示セルの放電セル２０では、維持放電が発生せず表示状態は黒表示となる。
【００７０】
消去期間では、走査電極５に漸減型の消去パルスを印加し、これによって壁電荷を消去させる。
以上の構成を有するＰＤＰ１では、駆動時には以下の豊富な効果が奏される。
【００７１】
ＰＤＰ１では駆動時において、高精細セルである放電セル２０内で発生する維持放電が、表示電極対６の電極ギャップｄ（ｄ１）ではなく、このうちいずれかの電極上の位置を放電開始点して放電着火する。このような位置に基づく放電開始長は、ＰＤＰ１の放電開始電圧が最小となる長さとして自然に定まったものである。
【００７２】
ＰＤＰ１では、放電ギャップｄに臨む透明電極４１、５１の側部から電極幅方向（Ｘ方向）に沿って内側に入った領域で、駆動時に最小の放電開始電圧となる小さな規模の放電（電極ギャップｄよりも長い放電開始長の放電）が起こる。この小さな放電は、同方向に沿ってバス電極４２、５２に向かって進展し、最終的には表示電極対６の全体で高効率な長ギャップのメイン放電として成長する。
【００７３】
このような放電の調整により、ＰＤＰ１では放電開始電圧を効率よく低減できるので、特に回路部品での消費電力を低減でき、優れた消費電力の低減効果が発揮される。
これを具体的に説明すると、ＰＤＰ１の表示電極のギャップｄ（ｄ１）は、パッシェン曲線において、その最小値を示すＰｄ積よりも小さいＰｄ積（０．１以上１以下の範囲）となる電極ギャップｄに設定されている。しかしながらＰＤＰ１では、パッシェン曲線の放電開始電圧が最小値を示すＰｄ積よりも小さなＰｄ積の範囲において、実際の放電は電極ギャップｄでは発生させず、いずれかの表示電極４、５上を放電開始長の始点として発生させる特徴を有する。このような放電発生の特性は、本願発明者らの検討により見出されたものである。
【００７４】
ＰＤＰ１は、高精細なセル構造を有しており、駆動時の放電開始長は、電極ギャップｄではなく、パッシェン曲線において放電開始電圧が最小値を示すＰｄ値に対応した長さに調節される。従ってＰＤＰ１は、Ｐｄ値が小さく設定されてはいるが、放電開始長は最小の放電開始電圧が得られるように決定されるので、その分、その消費電力を効果的に低減することができる。
【００７５】
なお、ＰＤＰ１では表示電極対６を帯状に形成しており、その長手方向（方向Ｙ方向）に沿って、放電開始時の放電起点が広く確保される。その結果、放電の発生確率を高めることができ、一層、放電開始電圧の低減効果が期待できるようになっている。
【００７６】
また、表示電極対６で放電が開始すると、後に図（９（ｂ））を用いて説明するように、放電パスがフロントパネル２側から離れるように形成される。これによりフロントパネル表面への拡散による荷電粒子の損失が軽減され、放電空間１５で豊富な荷電粒子が確保されるので、これを利用して従来と同等以上の発光効率が発揮される。これに加え、ＰＤＰ１では放電セル面積の大部分を占めるように、広い面積の透明電極４１、５１が配設されており、これらの透明電極４１、５１の面積を利用して、良好な規模のメイン放電が維持されるようになっている。ここで、広い電極部分を透明電極材料で構成しているので、放電セル２０内から外部への光取出し効率が向上され、その分、発光効率を改善させることができる。
【００７７】
このようにＰＤＰ１では、良好な消費電力の低減効果と、従来のＰＤＰに比べて遜色のない発光効率とが、いずれも高次元で両立して発揮される。
また、ＰＤＰ１では、０．１以上１以下のＰｄ積の範囲において、放電ガスの全圧Ｐを２．０ｋＰａ以上５３．３ｋＰａ以下の範囲に設定することができる。このため、同範囲で比較的広い設計自由度を有していると言える。
【００７８】
さらに、放電ガス中のＸｅ成分を分圧８０％以上にまで増やすと、発光効率が大きく改善され、電圧低減効果も増大することが分かっている。Ｘｅを１００％使用した単一組成の放電ガスにすれば、さらに発光効率が改善されるほか、前述のように荷電粒子の流れをフロントパネル２から離れさせることができるので、駆動時に保護層８のＭｇＯ膜におけ
る、放電による局所的なスパッタレートを低減でき、ＰＤＰの長寿命化が図られる。
【００７９】
さらにＰＤＰ１では、放電ガスの全圧が従来値（例えば６６．５ｋＰａ〜１０１ｋＰａ）よりも低く抑えられているので、高いガス圧に耐えるための特別な構成を使わなくても実現できるメリットがある。従って本発明は、特に放電セル２０の数が多く、微細な放電セル構造（例えば、短辺ピッチが５０μｍ以上１２０μｍ以下）を有する次世代のＰＤＰでも高い実現性を有している。
【００８０】
また、本発明をこのような高精細セルを有するＰＤＰに適用した場合には、比較的放電セルサイズの大きな従来のＰＤＰに比べ、特に顕著な放電開始電圧の低減効果と良好な発光効率の維持が期待できることが分かっている。
【００８１】
また、ＰＤＰ１では帯状の透明電極４１、５１を用いているため、製造時において少なくともＹ方向にフロントパネル２及びバックパネル９のアライメントずれが生じても、電極ギャップｄ（ｄ１）は変化せず、このようなアライメントずれによる悪影響を最小限に抑えることができる。このメリットは特に、放電セルの短辺サイズが略１００μｍ以下となる高精細なＰＤＰを製造する場合において、その製造を比較的容易にでき、すぐれた実現性を発揮できる点で有効である。
【００８２】
なお、ＰＤＰにおいて、帯状の透明電極を所定の電極ギャップをおいて配設した表示電極構造自体は公知である。しかしながら本発明は、高精細セルや超高精細セルを持つＰＤＰにおいて、パッシェン曲線の最小値を示すＰｄ値よりも小さいＰｄ値を積極的に利用する等の方法により、電極ギャップｄを従来より飛躍的に小さくして放電開始長を広く調整する一方、放電セル面積に占める電極面積を広く確保することにより、良好な規模のメイン放電を維持できる点で大きな特徴を有し、この点において従来技術と明確に異なるものである。
【００８３】
次に示す図６は、電極幅１０５μｍ、電極ギャップｄを３０μｍにまで狭めて設定した実施の形態１（実施例）の電圧低減効果と、各々の発光効率の変化を示すグラフである。従来例は図５の従来の表示電極（電極幅６０μｍ、電極ギャップｄを８０μｍとした）を用いた。図中、四角の位置は放電開始電圧を変化させた場合の測定ポイントであり、左へ向かって、ほぼ一定の発光効率が得られるように、放電開始電圧を下げた場合を示している。
【００８４】
当図に示すように、従来の帯状電極において発光効率を維持できる放電開始電圧の範囲は、或程度高い数値範囲を示している。これに対して実施例では、発光効率を維持したまま、従来例より３５Ｖ程度も放電開始電圧を低減できることが確認できる。
【００８５】
このように本発明で放電開始電圧の低減と放電効率の維持を両立できる理由は、放電電圧の低減のために、Ｐｄ値をパッシェン曲線の最小値に対応するＰｄ値よりも小さく設計することによって、放電開始長を電極ギャップｄよりも長くして放電パスを確保し、放電長に占める陰極降下部の長さを比較的小さくし、発光に有効に寄与できる放電規模を得たこと、このときの放電がフロントパネル２より離れることにより、フロントパネル２へ荷電粒子が拡散するのを回避し、放電損失が低減できたこと、及び放電開始電圧の低減により電子エネルギーが低減され、紫外線発生効率が向上したこと等が功を奏したと考えられる。
【００８６】
なお、ＰＤＰ１ではＸ方向で隣接する表示電極対６の配設方法として、１の表示電極対６と、これに隣接する表示電極対６との間において、隣り合う表示電極同士が同電位に設定される、いわゆるＡＢＢＡ配列（隣接する表示電極対６との関係で、維持電極４または走査電極５が２つ連続して配列される）にすると、同方向で隣接する放電セル２０間で誤放電が生じるのを防止できる。この効果は当該ＰＤＰ１のように、放電セル面積に対して非常に大面積の透明電極４１、５１を配設する場合において、隣接する放電セル２０同士の間で誤放電の発生を回避して、高精細な画像表示性能を発揮させる上で非常に有効である。この場合、各々の維持電極４または走査電極５に対するドライバ１１２または１１１の接続関係は、図２に示す状態のままでよい。表示電極対をＡＢＢＡ配列で配設する構成については、例えば特開２００３−１１４６４１号公報に記載されている。
【００８７】
次に、本発明で得られる発光効率の改善効果について具体的に説明する。
図７（ａ）は、従来のＰＤＰにおける放電初期の様子を示す模式的な断面図である。当図に示す従来構造では、パッシェン曲線の最小値に対応するＰｄ値よりも、やや小さいＰｄ値に基づいた設計をしている。このため、当図に示すように、パッシェン曲線の最小値に対応するＰｄの電極ギャップｄに最も近い場所、すなわち透明電極４１、５１の電極ギャップｄ（ｄ０）に臨む側面付近から放電開始する。また、その際の放電経路は、放電空間１５内においてできる限り間隙ｄを小さくするように形成され、フロントパネル２の表面に近接した形態となる。
【００８８】
一方、図７（ｂ）は実施の形態１のＰＤＰ１における放電初期の様子を示す模式的な断面図である。このＰＤＰ１では、Ｐｄがパッシェン曲線の最小値を示すＰｄより十分に小さい値に設定されているので、放電開始長は、放電開始電圧が最小になる透明電極４１、５１上の位置が基点となる。また、このＰＤＰ１では従来のＰＤＰとは異なり、放電開始後の放電経路が電極ギャップｄと無関係に決定されるため、電極ギャップｄ（ｄ１）による制約を受けることがなく、放電空間１５内においてフロントパネル２の表面から離れる方向に膨出して形成される。
【００８９】
このような放電形態によって、本発明のＰＤＰでは放電時にフロントパネル２で発生する荷電粒子の損失を低減できるので、発光効率が良好に改善されることとなる。
一般に、ＰＤＰの効率は、発光効率、無効電力、回路損失の３つの総和で評価される。このうち発光効率は、主としてパネル単体の構成で決定される。無効電力と回路損失の特性は、それぞれパネルの構成と駆動回路の双方の性能、特に電圧特性に依存する。このうち、無効電力は電圧値の二乗に比例する。ここで、本実施の形態１では前述したように、特に放電開始電圧の低減効果が高くなっている。この優位性は、電圧特性に依存する無効電力と回路損失をそれぞれ効果的に低減させるように働く。したがって、ＰＤＰ１では所定の放電ギャップで配した帯状の表示電極対６による発光効率の向上効果とともに、無効電力および回路損失をも良好に低減することができ、ＰＤＰ全体の効率を多方面から改善できるようになっている。
【００９０】
（放電セルサイズに伴う放電特性について）
一般に、ＰＤＰの低電力駆動化を考える場合、表示電極対の電極ギャップを小さくすることが行われる。また、ＰＤＰの高効率化を考える場合には、表示電極対の放電長を伸ばして電極ギャップ付近以外の高効率な放電領域の割合を増大できるように、電極ギャップを大きくすることが行われる。そこで設計時には、いわゆるパッシェン則に従い、図１８に示すようにパッシェン曲線を用い、当該曲線の最小値よりも右側の領域で、放電ガス圧と電極ギャップの設定を行う。これにより、一般的なセルサイズを持つＰＤＰにおいて、低電力駆動と高効率の両立バランスが図られる。なお、一般的なセルサイズのＰＤＰでは、当該曲線の最小値よりも左側の領域で放電ガスと電極ギャップを設定すると、効率が著しく低下することが知られている。
【００９１】
これに対し、放電セルの短辺長が１６０μｍ以下の高精細セル、または前記短辺長が１００μｍ以下の超高精細セル等を持つＰＤＰでは、放電セルが極めて微小な構造となるため、上記したパッシェン則よりも、放電セル内に確保された壁電荷量が放電特性において支配的となる。従来型のセルと同様に、電極ギャップｄを広げる一方で電極幅Ｗを狭めてしまうと、壁電荷の損失が無視できなくなる。壁電荷が失われると、ＰＤＰデバイスの基本原理である、壁電荷による放電発光が得られないため、ＰＤＰの画像表示性能が著しく低下するおそれがある。
【００９２】
このように微細セルを有するＰＤＰでは、放電効率の著しい低下や駆動不可を回避するため、特有の設計が必要である。そこで本発明では、具体的には図１９に示すように、従来のＰＤＰの放電セル（図中左側）に比べて電極ギャップｄを小さくするとともに、電極幅Ｗを広く確保する（図中右側）。この構成を得るため、本発明では、ＰＤＰの放電ガス圧Ｐと電極ギャップｄを、仮想的なパッシェン曲線の極小値よりも左側の領域に合わせて設計する。これにより微小な放電セル内に十分な壁電荷が確保され、ＰＤＰにおいて高効率と低電力駆動とを両立できる。本発明を高精細セルまたは超高精細セルを有するＰＤＰに適用する場合、放電セル中に占める表示電極の幅Ｗはできるだけ広く（電極ギャップｄ
はできるだけ小さく）設定するのが望ましい。
【００９３】
次に、本発明の別の実施の形態について、実施の形態１との差異を中心に説明する。主な特徴部分はいずれも表示電極周辺の構成にあり、ＰＤＰの全体構成は実施の形態１と同様である。
＜実施の形態２＞
次に示す図８は、実施の形態２のＰＤＰにおける、放電セル２０内の表示電極４、５のＸＹ平面に沿った上面図である。図中、点線で囲った領域が放電セル２０の内部に対応している。透明電極４１、５１は、透明電極の延伸方向（Ｙ方向）に平行な帯状の基部４０１、５０１と、各々の基部４０１、５０１の対向する側部から電極幅方向（Ｘ方向）に突出して設けられたＩ字型の突出部４０２、５０２とで構成されている。突出部４０２、５０２の先端同士は、Ｘ方向に沿って互いに対向するように調整され、その間は表示電極４、５の最小ギャップｄ（ｄ１）となっている。ｄ（ｄ１）は５μｍ以上３０μｍ以下にすることで、電界集中による電圧低減効果が大きくなるため好適である。基部４０１、４０２同士のギャップＬは、１００μｍ以上３００μｍ以下に設定し、放電パスを長くして発光効率の維持を図っている。突出部４０２、５０２のＹ方向幅（Ｗ１）は１０μｍ、基部４０１、５０１のＸ方向幅は５０μｍに設定している。
【００９４】
さらに、放電セル２０内において、放電セル面積中に突出部４０２、５０２の面積が占める割合は、基部４０１、５０１面積の１／１０以下になるように、適切に設定されている。
【００９５】
なお、このような表示電極４、５のパターニングは、フォトエッチング法や印刷法等で形成することができる。
表示電極対６を配設したフロントパネルガラス３には、ＰＤＰ１と同様に、その主面全体にわたり、厚み２０μｍ以下の酸化ケイ素（ＳｎＯ２）からなる誘電体層７が、ＣＶＤ法等のいわゆる薄膜形成法で形成されている。厚みを２０μｍ以下に薄く形成することにより、表示電極対６の突出部４０２、５０２における電界集中効果が当該誘電体層７中で緩和されるのが抑制され、適切な電界が放電空間に形成されて放電電圧の低減効果が期待できるので好適である。
【００９６】
以上の構成を持つ実施の形態２のＰＤＰでは、駆動時において放電セル２０内で発生する維持放電が、表示電極対６の電極ギャップｄ（ｄ１）や基部４０１、５０１同士のギャップＬではなく、このうちいずれかの電極上の位置を放電開始点して放電着火する。このような位置に基づく放電開始長は、実施の形態１のＰＤＰ１と同様に、当該ＰＤＰの放電開始電圧が最小となる長さとして自然に定まったものである。
【００９７】
当該ＰＤＰでは、４０２、５０２のいずれかの突出部の先端から電極幅方向に沿って当該突出部の内側に入ったところで、駆動時に最小の放電開始電圧となる小さな規模の放電（電極ギャップｄよりも長い放電開始長の放電）が起こる。この小さな放電は、同方向に沿って基部４０１、５０１のそれぞれに向かって進展し、最終的には表示電極対６の全体で高効率な長ギャップのメイン放電として成長する。
【００９８】
このような放電の調整により、当該ＰＤＰでは放電開始電圧を効率よく低減できるとともに、実施の形態１に比べて、一層優れた効率の向上が期待できる。
また、表示電極対６で放電が開始すると、図７（ｂ）で示したように、放電パスがフロントパネル２側から離れるように形成されるので、フロントパネルへの拡散による荷電粒子の損失が軽減され、放電空間１５で豊富な荷電粒子が確保される。したがって、これを利用することで、従来と同等以上の発光効率が発揮される。
【００９９】
このように実施の形態２のＰＤＰにおいても、実施の形態１と同様に、良好な消費電力の低減効果と、優れた効率の向上効果とが、いずれも高次元で両立して発揮される。特に、表示電極対６の形状として、帯状電極の一部を削除し、突出部４０２、５０２を設けた形状とすることで、いったん発生した放電が徐々に拡大する際に、発光にあまり寄与しない電極上への給電を抑制できる。このため、比較的大面積を有する形状の表示電極対を持つＰＤＰに比べ、電力消費量を低減させて効率の向上を一層良好に図ることができる。
【０１００】
また、当該ＰＤＰにおいては、０．１以上１以下のＰｄ積の範囲において、放電ガスの
全圧Ｐを２．０ｋＰａ以上５３．３ｋＰａ以下の範囲、表示電極対６の電極ギャップｄを５μｍ以上６０μｍ以下の範囲でそれぞれ設定することができる。このため、同範囲で比較的広い設計自由度を有していると言える。
【０１０１】
さらに、放電ガス中のＸｅ成分を分圧８０％以上にまで増やすと、発光効率が大きく改善され、電圧低減効果も増大することが分かっている。Ｘｅを１００％使用した単一組成の放電ガスにすれば、さらに発光効率が改善されるほか、駆動時に保護層８のＭｇＯ膜における、放電によるスパッタレートを低減できるので、ＰＤＰの長寿命化が図られる。
【０１０２】
なおＰＤＰでは、放電開始初期における放電は、発光効率があまり優れないことが分かっている。そこで当該ＰＤＰでは、放電開始初期の放電をできるだけ小さくし、十分な規模に成長した放電を積極的に維持して発光効率の向上を図ることができるようになっている。具体的には、放電セル面積において、突出部４０２、５０２の占有面積を基部４０１、５０１の占有面積の１／１０以下に設定している。これにより表示電極対６では放電開始時における放電（着火放電）を比較的小さく発生させ、その後、電極ギャップｄから遠ざかる方向に沿って基部４０１、５０１に向かって進展させ、最終的に基部４０１、５０１同士における高効率な長ギャップなメイン放電まで移行させることができる。このため、放電開始初期の放電はできるだけ小さく抑えながら、基部４０１、５０１同士の間の長ギャップを利用した大きな規模のメイン放電を積極的に維持することによって、高い発光効率を発揮できるようにしている。
【０１０３】
さらに突出部４０２、５０２を透明電極材料で構成しているので、放電セル２０内から外部への光取出し効率が向上され、その分、発光効率を改善させることができる。
なお、ＰＤＰにおいて、電極ギャップに臨むように突出部を備える表示電極の構造自体は公知であり、例えば特許文献２に開示されている。しかし本発明は、パッシェン曲線の最小値を示すＰｄ値よりも小さいＰｄ値を積極的に利用し、放電開始長を電極ギャップｄよりも広く確保して、放電開始電圧を最少に抑制する点に特徴を有し、この点において従来技術と大きく異なるものである。
＜実施の形態３＞
図９は、実施の形態３のＰＤＰにおける表示電極４、５の形状を示す、ＸＹ平面に沿った上面図である。
【０１０４】
実施の形態３のＰＤＰにおける透明電極４１、５１は、その延伸方向（Ｙ方向）に平行な帯状の基部４０１、５０１に対し、各々の基部４０１、５０１がギャップＬをおいて対向する側部から、当該ギャップＬに突出するように、Ｔ字型の突出部（本体部４０２、５０２、先端部４０３、５０３）が設けられている。この構成例では、先端部４０３、５０３の先端同士の間が表示電極４、５の最小ギャップｄ（ｄ１）となっている。ｄ１は実施の形態２と同様に３０μｍである。本体部４０２、５０２のＸ方向長さは１０μｍ、先端部４０３、５０３のＹ方向に沿った幅（Ｗ２）は３０μｍ、本体部４０２、５０２のＹ方向幅と先端部４０３、５０３のＸ方向幅は、いずれも１０μｍである。このような設定により表示電極４、５では、表示電極４、５の延伸方向（Ｙ方向）に沿った突出部４０３、５０３の先端幅（Ｗ２）に対し、基部４０１、５０１との接続部分における本体部４０２、５０２の同方向に沿った幅が広くなっている。
【０１０５】
ここで当該ＰＤＰでは、Ｐｄ値は９０．０Ｐａ・ｃｍになるように設定されている。
以上の構成を有する実施の形態３のＰＤＰにおいても、駆動時には実施の形態２と同様の消費電力の低減効果と、発光効率の維持向上の効果が両立的に発揮される。
【０１０６】
さらに当該ＰＤＰでは、先端部４０３、５０３において電極面積が広く確保されている一方、放電開始点が存在する本体部４０２、５０２付近の電極面積が適度に低減されている。従って、駆動時には、広い電極面積を利用して放電の着火を容易にすることで、放電開始電圧のさらなる良好な低減が図られる。
【０１０７】
また、電極面積が適切に低減された部分において、着火した放電が基部４０１、５０２付近まで拡大する進展過程での放電規模（メイン放電に至るまでの低効率な放電の規模）が効果的に抑制され、発光効率にそれほど貢献しない放電の規模が小さく抑えられている。
【０１０８】
このような工夫から、放電開始電圧を大幅に低減しつつ、発光に寄与する維持放電を積極的に行うことができ、優れた発光効率が図られるようになっている。
この具体的な効果を表１に示す。比較対象の従来例は、電極ギャップｄが１４０μｍである帯状電極としている。表中には他の実施の形態の効果も併記している。
【０１０９】
表１に示すように、Ｔ字型突出部の採用により、実施の形態２のＰＤＰに比べてさらに放電開始電圧を２０Ｖ程度低減できるほか、図１３に示す帯状電極の表示電極構造に比べると５０Ｖ程度まで低減できることが実験により明らかになっている。
【０１１０】
一般には、パッシェン曲線の最小値に対応するＰｄ値に基づいて放電ガスの全圧Ｐと電極ギャップｄを設計することにより、いずれのＰＤＰでも放電開始電圧を最小化できると考えられている。しかしながら表１に示す実験結果に示されるように、電極ギャップが十分に小さいＰＤＰにおいては、本発明のようにパッシェン曲線の最小値を示すＰｄ値よりも小さな値にＰｄを設計することで、従来に比べて著しく電圧低減効果が得られることが確認できる。また、Ｐｄ値を十分に小さくしても放電開始電圧の低減効果が得られることから、逆に、電極ギャップｄを小さく設定した場合には、実際の放電は電極ギャップｄに依存せずに発生する可能性を示しているとも言える。
【０１１１】
【表１】
また、表１では、従来例の表示電極として帯状電極のみを示した。ここで、当該従来例と同一の放電ガスの全圧Ｐ及び電極ギャップｄ（１４０μｍ）において、電極構造のみをＩ字型突出部またはＴ字型突出部を備える構成にした場合（電極形状のみ実施の形態２または３と同一にした場合）は、いずれも放電開始電圧が、当該従来例よりも高くなる。
【０１１２】
よって、従来例と同一の放電ガスの全圧Ｐ及び電極ギャップｄに設定した場合には、いずれの表示電極形状でも本発明のような、有効な放電開始電圧の低減効果は得られないことが分かった。
＜実施の形態４＞
図１０は、実施の形態４のＰＤＰの表示電極４、５の構成を示す、ＸＹ平面に沿った上面図である。実施の形態３のＰＤＰは、実施の形態３の表示電極構造に基づき、Ｐｄを３０．０Ｐａ・ｃｍ、電極ギャップｄを１０μｍとなるように設定した点に特徴を有する。
【０１１３】
このような工夫により、駆動時には実施の形態３と同様の効果に加え、さらに高い電圧低減効果が図れるように工夫されている。
すなわち、実際の効果としては表１の実施例３に示されるように、従来の帯状電極に比べると１２０Ｖ程度もの放電開始電圧の低減が図られる。この結果はさらに、実施の形態４が、実施の形態２に比べて９０Ｖ、実施の形態３に比べても７０Ｖもの一層大幅な電圧低減効果が奏されることを示している。
【０１１４】
なお、表１において実施の形態３と比較した場合に、両者の違いは電極ギャップｄのみであることを考慮すると、実施の形態３との効果の差分は、主として電極ギャップｄを小さくしたことによって得られた効果であると考えられる。
【０１１５】
次に示す図１６は、図１３に示す従来の各表示電極と比較した場合の実施の形態４の電圧低減効果と、発光効率とを示すグラフである。図中、三角の位置は電極ギャップｄを変化させた測定ポイントであり、左側へ向かって、測定ポイントほど電極ギャップｄを小さくした場合を示す。
【０１１６】
当図のように、従来の帯状電極では、電極ギャップｄを小さくすれば、放電電圧について一定の低減効果は見られる。しかし、他方で電極ギャップｄを小さくすれば発光効率も低下する課題がある。この原因は、電極ギャップｄを縮めると表示電極対間の電界強度が高まるので、低い電圧で放電が開始できるが、放電開始長が短くなることで放電における陰極降下部の割合が相対的に増加し、結果として紫外線の発生効率が低下するためであると考えられる。
【０１１７】
それに対し本実施の形態４では、放電開始電圧が従来構造よりも大きく低減されている（同一の電極ギャップｄにおいて１２０Ｖ程度の低減効果が見られる）。そして、電極ギャップｄを狭くしても、発光効率は電極ギャップの大小にかかわらず、ほぼ同程度の高効
率が達成されていることが確認できる。この理由は、放電電圧低減のために、Ｐｄ値をパッシェン曲線の最小値に対応するＰｄ値よりも小さく設計しつつ、かつ、突出部の電極面積（４０２、４０３、５０２、５０３の合計面積）を基部４０１、５０１の面積に比べて小さく設定したことが功を奏したと考えられる。すなわち、放電開始長は、放電開始電圧が最小となる開始点で決定される。また、放電発生初期には電極面積の小さな突出部同士で小規模の放電を行い、発光効率に寄与しない放電を抑制しながら、後に基部４０１、５０１同士間で高効率な長ギャップのメイン放電を積極的に維持でき、結果的に高い発光効率を維持できるようになっている。
＜実施の形態５及び６＞
図１１は、実施の形態５の表示電極４、５の構成を示す、ＸＹ平面に沿った上面図である。実施の形態５は、実施の形態４の表示電極構造において、先端部４０３、５０３のＹ方向幅Ｗ３を延長し、同方向で隣接する放電セル２０同士で連続させた点に特徴を有する。
【０１１８】
このような工夫により、駆動時には実施の形態４と同様の効果に加え、さらに優れた電圧低減効果が図れるように工夫されている。
すなわち、先端部４０３、５０３において電極面積が広く確保されているので、電圧印加時には不要な電荷の集中が抑えられる。この結果、表１の実施例４に示すように、従来構造と比べて放電開始電圧を１４０Ｖ（実施の形態３と比べても２０Ｖ）も低減することができる。
【０１１９】
なお、表１において、実施の形態３と比較した場合に２０Ｖの電圧低減効果が得られているが、この原因は主として先端部４０３、５０３の幅Ｗ３を拡大したことが考えられ、先端部幅を拡大することが放電開始電圧の低減に有効に作用することを示している。
【０１２０】
また、一般に突出部が電極ギャップｄで対向する表示電極を用いると、適切な電極ギャップを確保するため、製造工程においてフロントパネル２及びバックパネル９のアライメントずれを排除する必要がある。しかし、実施の形態５の表示電極４、５を適用すれば、少なくともＹ方向にフロントパネル２及びバックパネル９のアライメントずれが生じても、放電セル２０の中心における電極ギャップｄ（ｄ２）の位置は常に変化しないため、このようなアライメントずれによる悪影響を最小限に抑えることができる。このメリットは特に、放電セルの短辺長が約１６０μｍ以下となる高精細セル、または約１００μｍ以下となる超高精細セルを備えるＰＤＰを製造する場合において有効である。
【０１２１】
なお、実施の形態５においては、放電セル２０内における本体部の本数は４０２、５０２の各１本に限らない。図１２は実施の形態６であって、実施の形態５を基本とし、各表示電極４、５の放電セル内の本体部をそれぞれ３本ずつ（４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ、５０２ａ、５０２ｂ、５０２ｃ）設けた構成を示す。このような構成においても実施の形態４と同様の効果が奏されるほか、本体部の断線による通電不良を効果的に低減でき、リペア率や不良発生率を改善する効果も期待できる。
＜各種実験＞
（従来構造のＰＤＰについて）
ＰＤＰは放電を利用した表示デバイスであり、放電ガスの全圧Ｐ、表示電極ギャップｄ、並びに放電開始電圧Ｖｆの間には、いわゆるパッシェンの法則が成立する（「電子ディスプレイデバイス」、オーム社、昭和５９年、Ｐ．１１３〜１１４）。横軸にＰｄ積、縦軸に放電開始電圧を設定して描かれるパッシェン曲線は、ＰＤＰにおいて、これらの各パラメータを設計する際の大きな指針となっている。
【０１２２】
ＰＤＰは放電ガスを満たした放電空間において、表示電極対で維持放電を起こして紫外線を発生させ、その紫外線を蛍光体に照射して可視光発光させている。放電ガスとしては、温度特性のなさ、地球環境への影響を考慮して、Ｘｅが好適とされている。しかし、放電ガス中のＸｅ分圧を高めると高効率化は望めるが、同時に電圧も上昇してしまい、不都合である。従って、通常は高効率化目的でＸｅガスを使用しつつ、電圧低減の目的でＮｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｈｅの１以上のガスをバッファガスとして混合した放電ガスが用いられている。現在商品化されているＰＤＰでは、ＮｅガスにＸｅ分圧を１０％程度に抑えて添加
する等のガス設計が一般的である。
【０１２３】
本願発明者らは、実施例及び従来例のＰＤＰを作製して各種実験を行い、各ＰＤＰについて得られたデータを評価した。ここでは従来例のＰＤＰにおける特性を確認するため、一般的なＸｅ−Ｎｅ系（Ｘｅ１０％Ｎｅ９０％）、又は高効率化を目的とするＸｅ１００％をそれぞれ放電ガスとするサンプルＰＤＰを作製した（それぞれ比較例１、２とする）。
【０１２４】
まず、従来例１、２のＰＤＰでは、いずれも同一のセルサイズで、表示電極の電極ギャップｄを６０μｍに設定した。
従来例１、２の各々の製造工程では、フロントパネルとバックパネルをクリップで貼り合わせ、真空チャンバー内に入れた。そして、ロータリーポンプ、クライオポンプを用いて真空引きを行った。その後、両パネル内に所定の組成の放電ガスを封入した。
【０１２５】
このように作製した各ＰＤＰを、エージング回路を用いて点灯させた。その際、印加パルスの周波数はそれぞれ２００ｋＨｚに設定した。
その後、各ＰＤＰについて、封入ガス圧を変化させながら放電セルを点灯させ、そのときの放電電圧及び発光効率を測定した。
【０１２６】
なお、ここで本願で言う発光効率とは、１Ｗ当たりの光源から出る光量を指す。光源から出る可視光線の量（光束）はｌｍで表し、発光効率の単位としてはｌｍ／Ｗとなる。上記測定に際しては、以下の算出式に基づいて計算を行った。
【０１２７】
発光効率＝｛Π×放電面積×（点灯時輝度−消灯時輝度）｝／｛Ｖｓｕｓ×（点灯時電流−消灯時電流）｝
放電電圧の測定は、印加電圧を上げていき、パネル内の全放電セルを点灯させ、その後電圧を下げていき、全放電セルが点灯している最小の電圧を測定して行った。なお、一般的にこの最小の電圧は放電維持電圧（Ｖｓｕｓ＿ｐｄ）と呼ばれるものである。
【０１２８】
図１４に、このとき得られた実験データ（パッシェン曲線）を示す。図中、横軸をＰｄとし、縦軸を放電開始電圧としている。
当図に示すように、従来例１、２のＰＤＰでは、いずれの放電ガス組成においてもＰｄ積が１４６．７Ｐａ・ｃｍ以上１８６．６Ｐａ・ｃｍ以下の範囲でパッシェン曲線が最小値となり、この範囲で放電開始電圧が最小になることがわかった。
（従来構造のＰＤＰの表示電極と放電電圧、発光効率の関係について）
従来のＰＤＰでは、電極ギャップを大きくすると発光効率は向上する（『画素ピッチ０．３ｍｍ超高精細ＡＣ型ＰＤＰの開発』石井啓二（ＮＨＫ技術研究所）他ＥＩＤ２００６−６２）。しかし、電極ギャップの増大に伴って、放電電圧も上昇してしまうことが知られている。
【０１２９】
そこで、次の実験で上記特性を検証した。
具体的な方法としては、従来の帯状透明電極を備える表示電極を有するＰＤＰを用いた（図９）。このＰＤＰを用いて、パッシェン曲線の最小値付近に対応するＰｄ値が１８０．０Ｐａ・ｃｍとなるＰ＝３０ｋＰａ、ｄ＝６０μｍの条件から、放電ガスの全圧Ｐを固定したまま、電極ギャップｄを、高効率を得るために１６０μｍまで拡大した。
【０１３０】
このとき得られた放電電圧と発光効率の関係を図１５に示す。
当図に示すように、確かに電極ギャップを拡大することで発光効率は向上するが、同時にこれと比例して、放電電圧も上昇するのが確認できた。
（本発明における放電開始点の検証）
次に、本発明において、パッシェン曲線の最小値を示すＰｄ値よりも小さなＰｄ値に基づいて設計を行った場合、駆動時に、電極ギャップｄより広い放電開始長で放電が開始することの確認実験を行った。
【０１３１】
比較例のＰＤＰとしては、図１３に示す帯状の透明電極を用いた構成とした。実施例のＰＤＰとしては、図１９に示す実施の形態２の、Ｔ字型突出部を持つ透明電極を用いた構成とした。
【０１３２】
放電の発生時には、放電セル内で近赤外線が放射されるので、この近紫外線をゲートカメラ（浜松ホトニクス株式会社製「Ｃ８４８４−０５Ｇ」）を用いて観察した。
尚、観察した近赤外線は放電時に発生する紫外線と相関があることが知られている。そこで、具体的には、波長７８０ｎｍ〜８６０ｎｍの近赤外線発光を、ゲート幅１０ｎｓで測定した。この観察により、放電を時間的・空間的に解析することが可能となる。
【０１３３】
図１７（ａ）（ｂ）は、それぞれ従来例及び本発明の放電発生初期の近赤外線発時の表示電極の観察像を示す写真である。
当図が示すように、従来の帯状電極では、電圧印加の瞬間（０ｎｓ）において、電極ギャップｄ（ｄ０）に臨む一方の表示電極の側面（ここでは透明電極４１の側面）で放電が開始している（図１７（ａ））。
【０１３４】
これに対し、実施例のＴ字型突出部を持つ表示電極では、同じ電圧印加の瞬間（０ｎｓ）において、表示電極対間に非常に狭い電極ギャップｄ（ｄ２）が存在するにもかかわらず、本体部４０２と基部４０１との接続部分付近を放電開始点として、電極ギャップｄ（ｄ２）より広い放電開始長で放電が開始していることが確認できる（図１７（ｂ））。
【０１３５】
なお、図１７（ｂ）等の結果では、本発明では放電開始長の放電開始点より電極ギャップｄ（ｄ２）側電極部分が放電に寄与していないようにも見えるが、Ｐｄ積を３０．０Ｐａ・ｃｍ以上９０．０Ｐａ・ｃｍ以下の範囲まで減少させた際には電圧が低減したことから、このような電極部分も積極的に放電電圧低減に寄与していると言える。なお、この写真ではアノード側に放電開始点が明確に確認でき、他方のカソード側の放電開始点は突出部の先端に存在すると推察される。
【０１３６】
以上より、本発明では、電極ギャップｄ（ｄ２）より広いギャップで放電が開始し、放電電圧が低減できること、また、放電開始点より電極ギャップｄ（ｄ２）側の電極部分が放電開始電圧の低減に大きく貢献していることは明らかである。
【０１３７】
なお、本発明のＰＤＰで設定すべきＰｄ値としては、少なくとも３０．０Ｐａ・ｃｍ以上９０．０Ｐａ・ｃｍ以下の範囲が好適であることが別の実験で分かっている。しかしながら、Ｐｄ値が１３．３３Ｐａ・ｃｍ以上１３３．３Ｐａ・ｃｍ以下の範囲であれば、これとほぼ同様の効果が得られることが分かっている。
【０１３８】
＜実施の形態２〜６に関するその他の事項＞
なお、上記各実施の形態において、表示電極対６間における突出部４０２、５０２同士の電極ギャップｄは５〜３０μｍ、基部４０１、５０１の電極ギャップＬは１００μｍ〜３００μｍにそれぞれ設定すると、本発明の効果が特に大きくなるので望ましい。しかしながら、本発明はこの設定範囲に限定するものではない。
【０１３９】
なお、各実施の形態では、表示電極対６をなす各表示電極４、５を、電極ギャップｄを挟んで互いに対称的且つ同じ形状とした構成について例示したが、このような表示電極４、５の構造は、駆動時にＡＣ型の動作原理である壁電荷を誘電体層７に蓄積させ、且つ、損失を効果的に抑制して放電毎に表示電極対６間で移動できるので、高効率化に有利である。
【０１４０】
＜ＰＤＰの製造方法＞
次に、本発明のＰＤＰの製造方法を例示する。本発明のＰＤＰの製造方法は、主として表示電極の設計と放電ガスのガス圧・ガス成分の調整に特徴を有し、その他は従来構成とほぼ共通している。
【０１４１】
（フロントパネル２の作製）
厚さ約１．８ｍｍのソーダライムガラスからなるフロントパネルガラス３の面上に、表示電極対６を作製する。ここでは印刷法によって表示電極対６を形成するステップを示す。
【０１４２】
まず、ＩＴＯ、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の透明電極材料を最終厚み約１００ｎｍで、薄膜プロセスで形成し、その後エッチングによりパターンニングすることで透明電極４１、５１が作製される。
【０１４３】
また、レーザーパターニング法を用いて電極形成するステップも取り得る。この場合には、まずフロントパネルガラス３上に真空プロセス等の薄膜形成法を用い、前記透明電極材料からなる薄膜（透明電極膜）を形成する。その後、レーザーアブレーションを行い、薄膜を部分的に除去して、所望のパターンの透明電極４１、５１を形成する。
【０１４４】
ここで、透明電極材料からなる薄膜を形成した後、少なくとも表示電極対の電極ギャップｄに相当する領域についてはレーザーアブレーションによりパターニングする工程を実施し、これ以外の領域、例えば隣接する表示電極対の間（すなわち隣接セルとの間）に相当する領域はウェットエッチング法によりパターニングすることもできる。このような方法を採れば、比較的広い面積の薄膜を効率よくウェットエッチング法で除去するとともに、微細な電極ギャップｄでの電極形状をレーザーで精密に形成することが可能であり、製造効率の面で合理的な工夫を行える。
【０１４５】
透明電極４１、５１は、上記方法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。いずれの作製方法でも、各々の放電セル面積において表示電極が占める割合が０．６以上０．９２以下になるように設定する。また、電極ギャップｄを５μｍ以上６０μｍ以下に設定する。
【０１４６】
一方、Ａｇ粉末と有機ビヒクルに感光性樹脂（光分解性樹脂）を混合してなる感光性ペーストを調整し、これを前記透明電極４１、５１の上に重ねて塗布し、形成するバス電極のパターンに合わせた開口部を有するマスクで覆う。そして、当該マスク上から露光し、現像工程を経て、５９０〜６００℃程度の焼成温度で焼成する。これにより透明電極４１、５１上に最終厚みが数μｍのバス電極４２、５２が形成される。このフォトマスク法によれば、従来は１００μｍの線幅が限界とされていたスクリーン印刷法に比べ、３０μｍ程度の線幅までバス電極４２、５２を細線化することが可能である。バス電極４２、５２の金属材料としては、Ａｇの他にＰｔ、Ａｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｒ、また酸化錫、酸化インジウム等を用いることができる。バス電極４２、５２は上記方法以外にも、蒸着法、スパッタリング法などで電極材料を成膜したのち、エッチング処理して形成することも可能である。
【０１４７】
次に、表示電極対６の上から、ＣＶＤ、スパッタ、ＥＢ等の真空プロセスを用い、ＳｉＯ２からなる最終厚みが２０μｍ以下の誘電体層７を形成する。厚みを２０μｍ以下に薄く形成することにより、表示電極対６間の電界集中効果が当該誘電体層７中で緩和されるのが抑制され、適切な電界が放電空間１５に形成されて放電電圧の低減効果が期待できるほか、信頼性の確保の点でも好適である。
【０１４８】
また誘電体層７の比誘電率としては、２以上５以下に設定するのが望ましい。これにより、誘電体層７厚みを２０μｍ以下にした場合でも電荷密度（＝比誘電率／誘電体厚み）を低減でき、発光効率を良好に確保できる。
【０１４９】
なお誘電体層７は、ＳｉＯ２のほか、酸化鉛（ＰｂＯ）または酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）または酸化燐（ＰＯ４）を主成分とする低融点ガラス（厚み３５μｍ）を用い、スリートコーター法、スクリーン印刷法、ゾルゲル法等によっても形成できるが、駆動時の絶縁破壊及び経時変化の小さい良好な透明性の確保の点、及び緻密な層構造を形成する目的から、上記のように薄膜形成法（真空プロセス）でＳｉＯ２からなる誘電体層７を所定の厚みで形成するのが望ましい。
【０１５０】
次に誘電体層の表面に所定の厚みの保護層８を成膜する。成膜方法は蒸着法を用い、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て行う。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大きな影響を及ぼさないため、任意設定で構わない。なお保護層の成膜方法は、上記ＥＢ法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、各種薄膜法を利用してもよい。
【０１５１】
以上でフロントパネル２が作製される。
（バックパネルの作製）
厚さ約１．８ｍｍのソーダライムガラスからなるバックパネルガラス１０の表面上に、スクリーン印刷法によりＡｇを主成分とする導電体材料を一定間隔でストライプ状に塗布し、厚さ数μｍ（例えば約２μｍ）のデータ電極１１を形成する。データ電極１１の電極材料としては、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｐｄ等の金属や、各種金属の炭化物や窒化物等の導電性セラミックスなどの材料やこれらの組み合わせ、あるいはそれらを積層して形成される積層電極も必要に応じて使用できる。
【０１５２】
ここで、ＰＤＰ１を作製する場合には、隣り合う２つのデータ電極１１の間隔を隔壁１３のピッチと一致させ、５０μｍ以上１２０μｍ以下に設定する。
続いて、データ電極１１を形成したバックパネルガラス１０の面全体にわたって鉛系の低融点ガラスやＳｉＯ２材料からなるガラスペーストを厚さ約１０μｍで塗布して焼成し、誘電体層１２を形成する。
次に、誘電体層１２面上に所定のパターンで隔壁１３を形成する。この隔壁１３は、低融点ガラス材料ペーストを塗布し、サンドブラスト法やフォトリソグラフィ法を用い、図１に示すように井桁状に形成する。
【０１５３】
隔壁１３が形成できたら、隔壁１３の壁面と、隔壁１３間で露出している誘電体層１２の表面に赤色（Ｒ）蛍光体、緑色（Ｇ）蛍光体、青色（Ｂ）蛍光体のいずれかの蛍光体層１４を作製する。
【０１５４】
ＲＧＢ各色蛍光体には次の組成物が利用できる。
赤色蛍光体；Ｙ２Ｏ３；Ｅｕ３＋
緑色蛍光体；Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ
青色蛍光体；ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋
蛍光体層の形成方法としては、静電塗布法、スプレー法、スクリーン印刷法等、いずれかの公知の方法が採用できる。
【０１５５】
このうち静電塗布法を用いる場合は、エチルセルロース、α−ターピネオールをそれぞれ溶媒、溶剤として用い、これに平均粒径２．０μｍの蛍光体粉体と粉体とを添加し、サンドミルで混合する。これにより１５×１０−３Ｐａ・ｓ程度の粘度の蛍光体インクを作製する。この蛍光体インクはサーバー内に投入し、ポンプにて径６０μｍのノズルから噴射させ、隣接する隔壁間に塗布する。このとき、パネルを隔壁１３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。塗布終了後は蛍光体インクを５００℃で１０分間焼成し、溶媒・溶剤を除去する。これにより蛍光体層１４が形成される。
【０１５６】
（ＰＤＰの完成）
作製したフロントパネル２とバックパネル９を、封着用ガラスを用いて貼り合わせる。その後、放電空間１５の内部を高真空（１．０×１０−４Ｐａ）程度に排気し、大気や不純物ガスを取り除く。そして当該内部に所定の放電ガス全圧（ここでは２．０ｋＰａ以上５３．３ｋＰａ）で分圧８０％以上のＸｅを含む放電ガス（Ｎｅ−Ｘｅ系やＨｅ−Ｎｅ−Ｘｅ系、Ｎｅ−Ｘｅ−Ａｒ系等のＸｅ混合ガス）、或いは１００％Ｘｅからなるガスを放電ガスとして封入する。
【０１５７】
なお、前述の如く、放電ガスの全圧Ｐと、表示電極対６の電極ギャップｄについては、Ｐｄ値が１３．３３Ｐａ・ｃｍ以上１３３．３Ｐａ・ｃｍ以下になるように設定するのが好適である。
【０１５８】
以上の工程を経ることにより、本発明のＰＤＰが完成する。
なお、上記方法例ではフロントパネルガラス３およびバックパネルガラス１０をソーダライムガラスからなるものとしたが、これは材料の一例として挙げたものであって、これ以外の材料で構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１５９】
本発明のＰＤＰは、交通機関及び公共施設の情報表示端末、家庭などにおけるテレビジョン装置及びコンピューターのディスプレイに用いられる表示装置等に利用できる。また、本発明は特にハイビジョン、フルハイビジョン等の高精細セルまたは超高精細セルを有するテレビジョン装置として広く利用することができ、その産業上の利用可能性は非常に大きい。
【符号の説明】
【０１６０】
１    ＰＤＰ
２    フロントパネル
４    維持電極
５    走査電極
６    表示電極対
７、１２    誘電体層
８    保護層    
９    バックパネル
１１    データ電極
１３    隔壁
１４    蛍光体層
１５    放電空間
２０    放電セル
４０１、５０１    基部
４０２、４０２ａ〜４０２ｃ、５０２、５０２ａ〜５０２ｃ    本体部
４０３、５０３    先端部
【手続補正２】
【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】
バス電極を有する帯状の表示電極対が複数対にわたり延伸して配設された第一基板が、放電空間を挟んで第二基板と対向して配置され、第一基板と第二基板の間に放電ガスが封入され、表示電極の延伸方向に沿って複数の放電セルが配設されたプラズマディスプレイパネルであって、
前記放電セルの各々は、ストライプ状の複数の隔壁によって区画されており、
隣接する前記隔壁のピッチが５０μｍ以上１２０μｍ以下であって、
各々の放電セルにおける放電開始点が、表示電極対をなす少なくともいずれかの表示電極上に重なっており、
対をなす表示電極間の電極ギャップが、５μｍ以上６０μｍ以下に設定され、
放電セル面積中の表示電極の占有面積が０．６以上０．９２以下である
プラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
一の表示電極対と、これに隣接する表示電極対との間において、隣り合う電極同士の電位が同電位に設定されている
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
前記放電ガスの全圧と電極ギャップの積が１３．３３Ｐａ・ｃｍ以上、１３３．３Ｐａ・ｃｍ以下であり、
放電ガスの全圧が２．０ｋＰａ以上５３．３ｋＰａ以下である
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
放電ガスのＸｅ分圧が８０％以上である
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
放電ガスが１００％のＸｅである
請求項４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項６】
さらに、第一基板には前記表示電極を被覆するように、膜厚が２０μｍ以下に設定された誘電体層が配設されている
請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項７】
誘電体層の比誘電率が２以上５以下である
請求項６に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項８】
誘電体層はＳｉＯ２を含んでなり、真空プロセスにより形成されたものである
請求項６に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項９】
第一基板表面に、バス電極を有する帯状の表示電極対を複数対にわたり形成する電極形成ステップと、
第一基板表面に、前記表示電極対を覆うように誘電体層と保護層とを順次形成した後、表面にデータ電極及び隔壁、並びに蛍光体層を形成した第二基板とを対向配置させ、表示電極対とデータ電極とが立体交差する領域毎に放電セルを形成する放電セル形成ステップを経るプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
前記電極形成ステップでは、各々の放電セルにおける放電開始点が、表示電極対をなす少なくともいずれかの表示電極上に重なるように、対をなす表示電極間の電極ギャップを５μｍ以上６０μｍ以下に設定し、且つ、ディスプレイ面を見下ろしたときの放電セル面積に占める表示電極面積の割合が０．６以上０．９２以下となるように設定し、
前記放電セル形成ステップでは、５０μｍ以上１２０μｍ以下の隣接ピッチで複数の隔壁を配することにより各放電セルを区画する
プラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１０】
電極形成ステップでは、第一基板表面に形成した透明電極膜をパターニングする工程を有し、
当該工程では、表示電極対の少なくとも電極ギャップに相当する領域の透明電極膜をレーザー加工で除去し、
前記領域以外の領域におけるパターニングをウエットエッチングにより行う
請求項９に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１１】
バス電極を有する表示電極対が複数対にわたり延伸して配設された第一基板が、放電空間を挟んで第二基板と対向して配置され、第一基板と第二基板の間に放電ガスが封入され、表示電極の延伸方向に沿って複数の放電セルが配設されたプラズマディスプレイパネルであって、
前記放電セルの各々は、ストライプ状の複数の隔壁によって区画されており、
隣接する前記隔壁のピッチが５０μｍ以上１２０μｍ以下であって、
各々の放電セルにおける放電開始点が、表示電極対をなす少なくともいずれかの表示電極上に重なっており、
対をなす表示電極間の電極ギャップが５μｍ以上６０μｍ以下に設定され、且つ、ディスプレイ面を見下ろしたときの放電セル面積に占める表示電極面積の割合が０．６以上０．９２以下となるように設定されている
プラズマディスプレイパネル。
【請求項１２】
駆動時における放電開始長が、対をなす表示電極間の最小の電極ギャップよりも広い
請求項１１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１３】
前記放電ガスの全圧と電極ギャップの積が１３．３３Ｐａ・ｃｍ以上、１３３．３Ｐａ・ｃｍ以下である
請求項１１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１４】
放電ガスの全圧が２．０ｋＰａ以上５３．３ｋＰａ以下である
請求項１３に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１５】
前記放電ガスのＸｅ分圧が８０％以上である
請求項１１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１６】
前記放電ガスが１００％のＸｅである
請求項１５に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１７】
表示電極の各々は、放電セル内において前記延伸方向に延伸された基部と、基部の側面から前記電極ギャップに突出するように接続して配設された突出部とを有し、
表示電極対における各表示電極は、放電セル内で互いの突出部を対向させて配設されている
請求項１１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１８】
表示電極対において、一方の表示電極の突出部の他方の表示電極に対向する先端部分における、前記延伸方向に沿った幅が、当該突出部が基部と接続する部分における、前記延伸方向に沿った幅よりも広い
請求項１７に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１９】
表示電極対において、互いの対向する突出部同士のギャップが５μｍ以上３０μｍ以下である
請求項１７に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２０】
表示電極対において、互いの対向する基部同士のギャップが１００μｍ以上３００μｍ以下である
請求項１７に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２１】
放電セル内において、前記突出部の電極面積は、前記基部の電極面積の１／１０以下である
請求項１７に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２２】
さらに、第一基板には前記表示電極を被覆するように、膜厚が２０μｍ以下に設定された誘電体層が配設されている
請求項１１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２３】
前記誘電体層の比誘電率が２以上５以下である
請求項２２に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項２４】
前記誘電体層はＳｉＯ２を含んでなり、真空プロセスにより形成されたものである
請求項２２に記載のプラズマディスプレイパネル。
【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】
2009141983.tif 000023
【図２】
2009141983.tif 000024
【図３】
2009141983.tif 000025
【図４】
2009141983.tif 000026
【図５】
2009141983.tif 000027
【図６】
2009141983.tif 000028
【図７】
2009141983.tif 000029
【図８】
2009141983.tif 000030
【図９】
2009141983.tif 000031
【図１０】
2009141983.tif 000032
【図１１】
2009141983.tif 000033
【図１２】
2009141983.tif 000034
【図１３】
2009141983.tif 000035
【図１４】
2009141983.tif 000036
【図１５】
2009141983.tif 000037
【図１６】
2009141983.tif 000038
【図１８】
2009141983.tif 000039
【図１９】
2009141983.tif 000040
【図１７】
2009141983.tif 000041
【国際調査報告】
2009141983.tif 000042
2009141983.tif 000043
2009141983.tif 000044
2009141983.tif 000045
2009141983.tif 000046
2009141983.tif 000047