【事件の表示】
　特許第２６３８４７５号「ガス放電表示素子及びガス放電表示パネル」の請求項１ないし請求項９に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２６３８４７５号の請求項１ないし３に係る特許を維持する。
【理　由】
〔1〕手続きの経緯
　本件特許第2638475号（以下「本件特許」という。）は、平成6年5月13日の出願であって、平成9年4月25日に特許権の設定登録がされ、その後、富士通株式会社により特許異議の申立てがされた。そして、当審において取消理由が通知され、その指定期間内である平成11年4月12日に訂正請求がされ、その後、訂正請求が取り下げられ、再度、取消理由が通知され、その指定期間である平成12年6月14日に訂正請求がなされたものである。
〔2〕訂正の適否についての判断
（1）訂正の内容
a）請求項１ないし請求項５、請求項７、請求項８を削除する。
b）請求項６の内、請求項１を引用するものを請求項１とし、「誘電体で覆われた放電電極間のガス放電によって紫外光を発生させ、この紫外光を照射して蛍光体を励起発光させるガス放電表示素子において、蛍光体を励起する紫外光を発生する放電ガスが、１５乃至１５０ｈＰａの圧力の窒素ガスであり、蛍光体を励起する主な放電を発生する電極上の一部または全部に蛍光体層を積層し、この蛍光体層の表面の一部または全部を300nmより長い波長の光を透過する誘電体で覆ったことを特徴とするガス放電表示素子。」と訂正する。
c）請求項６の内、請求項３を引用するものを請求項２とし、「誘電体で覆われた放電電極間のガス放電によって紫外光を発生させ、この紫外光を照射して蛍光体を励起発光させるガス放電表示素子において、蛍光体を励起する紫外光を発生する放電ガスが、一種類以上の希ガスと１５乃至１５０ｈＰａの圧力の窒素ガスとからなり、蛍光体を励起する主な放電を発生させる電極上の一部または全部に蛍光体層を積層し、この蛍光体層の表面の一部または全部を300nmより長い波長の光を透過する誘電体で覆ったことを特徴とするガス放電表示素子。」と訂正する。
d）請求項９の「請求項１乃至７記載の」を「請求項１又は２の」と訂正する。
（2）訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　訂正事項a）は、訂正前の請求項１ないし請求項５、請求項７、請求項８を削除するものであるから、特許請求の範囲の減縮に相当する。
　訂正事項b）は、訂正前の請求項６が引用するものを請求項１のみに限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮に相当する。
　訂正事項c）は、訂正前の請求項６が引用するものを請求項３のみに限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮に相当する。
　訂正事項d）は、訂正前の請求項９の記載を、上記a）〜c）の訂正に伴い、それと整合させるための訂正であり、不明りょうな記載の釈明に相当する。
　そして、上記訂正事項a）ないしc）は新規事項の追加に該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
（3）独立特許要件
　平成12年5月1日付け取消理由通知書で指摘した特許法第３６条に関する取消理由は、訂正請求により解消されたものと認められる。
　次に、平成12年6月14日付けで提出された訂正明細書の請求項１ないし請求項３に係る発明（以下「請求項１ないし請求項３に係る発明」という。）と下記の刊行物１ないし刊行物５に記載された発明とを対比する。
　本件特許出願前に頒布された刊行物１：米国特許第4000436号明細書（異議申立人富士通株式会社の提出した異議申立書における甲第１号証）
　本件特許出願前に頒布された刊行物２：米国特許第3925697号明細書（異議申立人富士通株式会社の提出した異議申立書における甲第２号証）
　本件特許出願前に頒布された刊行物３：Internationsl　Quantum　Electronics　Conference　May8-11、1972　Digest　of　Technical　Papers、p579−580（異議申立人富士通株式会社の提出した異議申立書における甲第３号証）
　本件特許出願前に頒布された刊行物４：特開昭52-11758号公報（異議申立人富士通株式会社の提出した異議申立書における甲第４号証）
　本件特許出願前に頒布された刊行物５：特公昭46-42415号公報（異議申立人富士通株式会社の提出した異議申立書における甲第４号証）
（3−1）本件発明
　本件請求項１ないし請求項３に係る発明は、次の事項により特定されるとおりのものである。
「請求項１
  誘電体で覆われた放電電極間のガス放電によって紫外光を発生させ、この紫外光を照射して蛍光体を励起発光させるガス放電表示素子において、蛍光体を励起する紫外光を発生する放電ガスが、１５乃至１５０ｈＰａの圧力の窒素ガスであり、蛍光体を励起する主な放電を発生する電極上の一部または全部に蛍光体層を積層し、この蛍光体層の表面の一部または全部を300nmより長い波長の光を透過する誘電体で覆ったことを特徴とするガス放電表示素子。
  請求項２
  誘電体で覆われた放電電極間のガス放電によって紫外光を発生させ、この紫外光を照射して蛍光体を励起発光させるガス放電表示素子において、蛍光体を励起する紫外光を発生する放電ガスが、一種類以上の希ガスと１５乃至１５０ｈＰａの圧力の窒素ガスとからなり、蛍光体を励起する主な放電を発生させる電極上の一部または全部に蛍光体層を積層し、この蛍光体層の表面の一部または全部を300nmより長い波長の光を透過する誘電体で覆ったことを特徴とするガス放電表示素子。
  請求項３
　請求項１又は２のガス放電表示素子を画素としてマトリクス状に配置し、各画素を選択的に放電させ画像を表示するガス放電表示パネル。」
（3−2）刊行物１ないし刊行物５に記載された発明
　刊行物１には、ガス放電発光装置に関して以下の事項が記載されている。
a）「以下により構成されるガス放電発光装置。
ａ．セル、該セルは以下のものを含む
ｂ．２００ｎｍよりも短い波長領域に放電放射スペクトルを持つガス、
ｃ．前記ガス中に２００ｎｍよりも短い波長領域に放電放射を生成することのできる放電電極、前記放電電極は放電間隙が０．１から０．３ｍｍの範囲になるような配置で構成され、前記ガスは放電間隙と圧力との積が３０から３００Ｔｏｒｒ・ｍｍの範囲になるような圧力で前記セル内にシールされる、
ｄ．セリウム賦活珪酸イットリウム、セリウム賦活珪酸イットリウム・バリウム、セリウム賦活珪酸イットリウム・カルシウム、セリウム賦活珪酸イットリウム・マグネシウム、ユウロピウム賦活オルト燐酸ストロンチウム、ユウロピウム賦活オルト燐酸ストロンチウム・カルシウム、ユウロピウム賦活オルト燐酸ストロンチウム・バリウム、ユウロピウム賦活オルト燐酸バリウム、ユウロピウム賦活オルト燐酸バリウム・カルシウムの中から選ばれた、前記放電放射に曝されるように配置された少なくとも一つの青色発光の蛍光体。」（請求項１の訳）
b）「ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、水素、窒素の中から選ばれたいずれか一つのガスをセル内に含むクレーム１に従ったガス放電発光装置。」（請求項２の訳）
c）「ヘリウム、ネオン、アルゴン及び窒素からなるグループから選ばれた、容積比９９．９から１０．０％である第１のガスと、アルゴン、キセノン及びクリプトンからなるクループから選ばれた、第２の異なるバランスガスとの混合ガスを、セル内に含むクレーム１に従ったガス放電発光装置。」（請求項１１の訳）
　刊行物２には、ガス放電装置用ヘリウム−キセノンガス混合物に関して以下の事項が記載されている。
a）「一対の対向する誘電体基体により形成されるガス室の中にイオン化可能なガス媒体を含み、該イオン化可能なガス媒体に接して誘電体基体が電荷蓄積面を有し、該電荷蓄積面が電極部材を裏打ちし、各々の電荷蓄積面の背後の電極部材が対向する当該電荷蓄積面の背後の電極に対して横断する方向に配置され、複数の電極交点で放電単位が画定されたガス放電表示／記憶装置において、各々の放電単位における少なくとも一つの誘電体部材上の蛍光体部材と、放電により該蛍光体部材を励起できる放射を出すことが可能で必要要素として０．１から５％のキセノンと約９９．９から９５％のヘリウムベースの混合ガスを含み、該ヘリウムベースの混合ガスは必須要件として約９５から１００％のヘリウムとネオン、クリプトン、窒素、アルゴン及び水銀から選ばれた約５から０％の他のガス成分を含んでなり、それによって装置内の各々の蛍光体を励起する少なくとも一つの前記放電セルの放電において蛍光色を歪める著しい可視放電発光が無くなる。」（請求項１１の訳）
b）「クレーム１１の発明において、混合ガスの圧力が約１００から７０Ｔｏｒｒである。」（請求項１２の訳）
　刊行物３には、ヘリウムと窒素の混合ガスを使用するガスレーザーに関して以下の事項が記載されている。
a）「窒素分子の第２正帯における３３７１Åでのレーザ動作が実現してから、高繰り返しパルス動作による、高出力の達成が幾つか試みられている。これまでは、慣例上、２から３０Ｔｏｒｒの低圧でレーザ発振が研究されてきた。しかし、赤外線においては、レーザ軸を横断する方向の高速放電により大気圧にて高出力のレーザ動作が達成されている。いわゆる大気圧横断励起構成（ＴＥＡ）である。
　この論文では、ヘリウムを混合した窒素ガスにおける全圧１気圧までの初めてのＴＥＡ紫外レーザ動作（毎秒１００回の繰り返しパルスによる超発光）を報告する。また、野外でのリモートセンシングと同様にシステマチックな研究室での計測においてガスの高感度のパルスラマン分光に、この紫外レーザを適用する試みを行った。
　レーザ放電管は、ｌｍ長で４５分割のアルミ電極を持つ交差電場型である。放電はテフロン絶縁体間の分割された陽極と共通の陰極板とを対向させて形成した１×０．３ｃｍ２の経路に限定される。異なる圧力の窒素とヘリウムの混合に対して出力のピークパワーを測定し、図１に、２０から７６０Ｔｏｒｒまでの全圧に対してその結果をプロットした。
　ヘリウムなしでは、窒素のレーザ発振は窒素２６０Ｔｏｒｒまで実現可能であることが判った。しかし、最高出力の４０ｋｗは、ヘリウム分圧２００Ｔｏｒｒの時に得られた。最適な窒素ヘリウムの混合比０．１３において、大気圧にて確かにレーザ動作を確認した。パルスの持続時間は約４．５ｎｓてあり、ピークパワーは２０ｋｗである。これは、図に示したように、通常のヘリウムなしの低圧の場合にほぼ等しい。ＴＥＡ窒素レーザ動作におけるヘリウムバッファーガスの主な効果は、レーザポンピングのための一様な放電生成と、衝突効果による励起窒素分子の自己消滅の低減に表れる。この系においては、出力は低圧放電と同程度であるが、より良く設計された構成においては、高いガス密度により、ピーク出力の相当な増加が期待できる。そのための検討を続けている。」（第１から第４パラグラフの訳）
  刊行物４には、ガス放電表示パネネルに関して以下の事項が記載されている。
a）「イオンボンバードに対して蛍光体を保護する為に、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ等の比較的高融点の酸化物を保護層として蛍光体に被覆したり、或は蛍光体粉末と保護層材料粉末とを混合して誘電体層上に塗布等で形成したりして、蛍光体の長寿命化を図っていた。」（第1頁右下欄第4〜9行）
b）「又第４図の曲線ａは熔融石英、曲線ｂは従来保護層材料として用いられていたＭｇＯの透過率特性を示すもので、ＭｇＯは波長２５００Å以下の紫外線を透過させることができない」（第2頁右上欄第3〜6行）
　刊行物５には、ガス放電セルに関して以下の事項が記載されている。
a）「本発明の原理により作られたミニセルは、315〜740ｍｍ水銀柱の圧力に保たれるネオンと約2〜10％の窒素との混合ガスを用い、パルス放電形式によって動作可能であることが判明した。」（第11頁第22欄第30〜34行）
b）「第２２図は多色表示をうる前述の方法を示すものである。３個または４個のセルからなるグループすなわちクラスタは１つの色ユニットを構成するように組合せることができる。かかるユニットの１つのセルが第２２図の断面図に示されている。基本のガス放電セルに関する我々の研究において放電中にセルが出す多量の放電エネルギは近紫外線領域にあることが判明した。この状態は適当な絶縁体198の内部に設けられたセル196の内側に蛍光物質被覆194を作ることによって利用することができる。適当な放電信号が外部交差電極200および202に接続されると、セル内のガス媒体は放電され、紫外線領域の放射エレルギに応答して蛍光物質は所望の光の色を出す。各クラスタのそれぞれのセルに異種の蛍光物質を適当に置くことによって、各クラスタ内の任意なセルの組合せを選択的にアドレスすることにより各種の色効果をうることができる。」（第18頁第35欄第39行〜第36欄第11行）
（3−3）対比・判断
（3−3−1）請求項１に係る発明について
　刊行物１には、２００ｎｍよりも短い波長領域に放電放射スペクトルを持つガスとして、窒素ガスを用い、窒素ガス中に放電電極を放電隙間が０．１から０．３ｍｍの範囲になるように配置し、窒素ガスは放電隙間と圧力との積が３０から３００Ｔｏｒｒ・ｍｍの範囲になるような圧力で前記セル内にシールされているガス放電発光素子が記載されている。
　しかしながら、刊行物１には、本件請求項１の「蛍光体を励起する主な放電を発生する電極上の一部または全部に蛍光体層を積層し、この蛍光体層の表面の一部または全部を300nmより長い波長の光を透過する誘電体で覆った」なる構成に関しては、記載も示唆もされていない。
　刊行物２には、ヘリウムに０．１〜５％のキセノン及び０〜５％の窒素を混合した混合ガスの圧力を１００から７００Ｔｏｒｒとしたガス放電装置用ヘリウム−キセノンガス混合物が記載されている。
　しかしながら、刊行物２には、本件請求項１の「蛍光体を励起する主な放電を発生する電極上の一部または全部に蛍光体層を積層し、この蛍光体層の表面の一部または全部を300nmより長い波長の光を透過する誘電体で覆った」なる構成に関しては、記載も示唆もされていない。
　刊行物３には、ヘリウム混合窒素ガスを用いたＴＥＡ紫外レーザに関し、異なる圧力の窒素とヘリウムの混合物に対するピークパワーの測定結果が示めされている。
　しかしながら、刊行物３には、本件請求項１の「蛍光体を励起する主な放電を発生する電極上の一部または全部に蛍光体層を積層し、この蛍光体層の表面の一部または全部を300nmより長い波長の光を透過する誘電体で覆った」なる構成に関しては、記載も示唆もされていない。
　刊行物４には、イオンボンバードに対して蛍光体を保護するために、２５００Å以下の紫外線を透過させることができないＭｇＯで覆ったガス放電表示パネルが記載されている。
　しかしながら、刊行物４には、本件請求項１の「蛍光体を励起する主な放電を発生する電極上の一部または全部に蛍光体層を積層し、この蛍光体層の表面の一部または全部を300nmより長い波長の光を透過する誘電体で覆った」なる構成に関しては、記載も示唆もされていない。
　刊行物５には、パルス放電方式によって動作可能動作可能であり、ネオンと２〜１０％の窒素の混合ガスを用いたガス放電セルに関しては記載されている。
　しかしながら、刊行物５には、本件請求項１の「蛍光体を励起する主な放電を発生する電極上の一部または全部に蛍光体層を積層し、この蛍光体層の表面の一部または全部を300nmより長い波長の光を透過する誘電体で覆った」なる構成に関しては、記載も示唆もされていない。
　そして、本件請求項１に係る発明は、「蛍光体を励起する主な放電を発生する電極上の一部または全部に蛍光体層を積層し、この蛍光体層の表面の一部または全部を300nmより長い波長の光を透過する誘電体で覆った」なる構成を採用することにより、300から360ｎｍの近紫外光を強く発光させることにより、「蛍光体を強く効率良く発光させる」（段落【0007】第18〜19行）という格別の効果を奏するものである。
  以上のとおりであるから、本件請求項１に係る発明は、「蛍光体を励起する主な放電を発生する電極上の一部または全部に蛍光体層を積層し、この蛍光体層の表面の一部または全部を300nmより長い波長の光を透過する誘電体で覆った」なる構成を有しない刊行物１ないし刊行物５に記載された発明からは、当業者が容易に成し得たものとすることはできない。
（3−3−2）請求項２に係る発明について
　上記（3−3−1）における理由と同様の理由により、本件請求項２に係る発明は、「蛍光体を励起する主な放電を発生する電極上の一部または全部に蛍光体層を積層し、この蛍光体層の表面の一部または全部を300nmより長い波長の光を透過する誘電体で覆った」なる構成を有していない刊行物１ないし刊行物５に記載された発明からは、当業者が容易に成し得たものとすることはできない。
（3−3−3）請求項３に係る発明について
　本件請求項３に係る発明は、本件請求項１又は請求項２に係る発明をさらに限定するものであるから、本件請求項１ないし請求項２に係る発明が、刊行物１ないし刊行物５に記載された発明から容易に成し得たものとすることができない以上、本件請求項３に係る発明が、刊行物１ないし刊行物５に記載された発明に基づいて当業者が容易に成し得たものとすることはできない。
　したがって、本件請求項１ないし請求項３に係る発明は、特許出願の際、独立して特許を受けることができるものである。
　なお、前回の取消理由通知によっても、請求項１ないし請求項３に係る発明は、特許出願の際、独立して特許を受けることができないものとはいえない。
（4）むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項で準用する平成６年改正法前の同法第１２６条第２、３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
〔3〕特許異議申立について
　申立人富士通株式会社は、「本件特許の請求項１乃至９に係る各発明は、甲第１号証乃至甲第５号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に成し得た発明であるから、特許法第２９条第２項の規定に該当し、従って、上記各発明に係る特許はいずれも同法第１１４条の規定により取り消されるべきものである。」と主張し、甲第１号証ないし甲第５号証を提出している。
　しかしながら、上記〔2〕（3）で述べたように本件請求項１ないし請求項３に係る発明は、特許出願の際、独立して特許を受けることができるものであるから、異議申立人の主張する理由および証拠によっては、当業者が容易に発明することができたものとすることはできない。
　また、他に本件請求項１ないし請求項３に係る発明についての特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１２年８月１５日（２０００．８．１５）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
ａ）請求項１ないし請求項５、請求項７、請求項８を削除する。
ｂ）請求項６の内、請求項１を引用するものを請求項１とし、「誘電体で覆われた放電電極間のガス放電によって紫外光を発生させ、この紫外光を照射して蛍光体を励起発光させるガス放電表示素子において、蛍光体を励起する紫外光を発生する放電ガスが、１５乃至１５０ｈＰａの圧力の窒素ガスであり、蛍光体を励起する主な放電を発生する電極上の一部または全部に蛍光体層を積層し、この蛍光体層の表面の一部または全部を３００ｍｍより長い波長の光を透過する誘電体で覆ったことを特徴とするガス放電表示素子。」と訂正する。
ｃ）請求項６の内、請求項３を引用するものを請求項２とし、「誘電体で覆われた放電電極間のガス放電によって紫外光を発生させ、この紫外光を照射して蛍光体を励起発光させるガス放電表示素子において、蛍光体を励起する紫外光を発生する放電ガスが、一種類以上の希ガスと１５乃至１５０ｈＰａの圧力の窒素ガスとからなり、蛍光体を励起する主な放電を発生させる電極上の一部または全部に蛍光体層を積層し、この蛍光体層の表面の一部または全部を３００ｎｍより長い波長の光を透過する誘電体で覆ったことを特徴とするガス放電表示素子。」と訂正する。
ｄ）請求項９の「請求項１乃至７記載の」を「請求項１又は２の」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
ガス放電表示素子及びガス放電表示パネル
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】誘電体で覆われた放電電極間のガス放電によって紫外光を発生させ、この紫外光を照射して蛍光体を励起発光させるガス放電表示素子において、蛍光体を励起する紫外光を発生する放電ガスが、１５乃至１５０ｈＰａの圧力の窒素ガスで
あり、蛍光体を励起する主な放電を発生させる電極上の一部または全部に蛍光体層を積層し、この蛍光体層の表面の一部または全部を３００ｎｍより長い波長の光を透過する誘電体で覆ったことを特徴とするガス放電表示素子。
　【請求項２】誘電体で覆われた放電電極間のガス放電によって紫外光を発生させ、この紫外光を照射して蛍光体を励起発光させるガス放電表示素子において、蛍光体を励起する紫外光を発生する放電ガスが、一種類以上の希ガスと１５乃至１５０ｈＰａの圧力の窒素ガスとからなり、
蛍光体を励起する主な放電を発生させる電極上の一部または全部に蛍光体層を積層し、この蛍光体層の表面の一部または全部を３００ｎｍより長い波長の光を透過する誘電体で覆ったことを特徴とするガス放電表示素子。
　【請求項３】
請求項１又は２
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】本発明は、表示デバイスなどに用いるガス放電表示パネルに関するものである。更に詳しくは、表示デバイスに必要な輝度，効率を得ること及び長寿命化を目的した交流駆動型ガス放電表示パネルの放電ガスに関する。
　【０００２】
　【従来の技術】従来のガス放電表示パネルは、ガスの放電発光色を利用する単色パネルではネオンを主成分とする放電ガスが用いられている。ガス放電により発生する紫外光を蛍光体に照射してこれを励起してカラー表示を得るカラーガス放電表示パネルでは、紫外光を発生するガスにキセノン，クリプトンまたはアルゴンを用い、主成分をヘリウムやネオンとした希ガスまたはその混合ガスが用いられている。また、ヘリウムやアルゴンを主成分にし、少量の窒素ガスを混合して窒素分子からの紫外光や、希ガス中に酸素やフッ素を混合して放電により生成されるエキサイマーの生じる紫外光で蛍光体を励起するカラーガス放電表示パネルも提案，検討されたことがある。蛍光体は、直接放電に晒されるように放電セル内に配置されている。
　【０００３】放電ガスに窒素を含ませる具体例としては、ガスの発光色を用いる単色のもでは、ネオンに少量の窒素を含有させたものがエスアイディー’６７テクニカルダイジェスト（ＳＩＤ’６７　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｄｉｇｅｓｔ）に報告され、ヘリウムと少量の窒素の混合ガスが特開昭５４−１３２５６号公報に記載されている。蛍光体を紫外光を励起するものでは、ヘリウムやアルゴンに少量の窒素を含有させた放電ガスが１９７３年テレビジョン学会全国大会予稿集，テレビジョン学会技術報告ＥＤ４７４、特開昭５５−７４０４２号公報，特公昭６３−８９０号公報に見ることができるが、いずれも低窒素分圧のペニングガスである。また、特開昭６３−２４８０３５号公報，特開昭６４−４８３４９号公報，特開昭６４−４８３５０号公報には、比較的高い窒素分圧の直流型放電ガスの利用が述べられている。しかし、これらの窒素を含む放電ガスでは第１負帯が著しく強く発光する。
　【０００４】
　【発明が解決しようとする課題】しかしながら、蛍光体を励起する紫外光の発生が希ガスである場合、その主たる紫外光の波長は２００ナノメートル以下の真空紫外光領域であり、蛍光体を励起発光させる紫外光一可視光のエネルギー変換効率が小さいため、輝度，効率が実用に対し充分ではない。また、真空紫外光は蛍光体に強く吸収され、蛍光体の表面近傍の比較的薄い領域が主に発光するため、パネルの発光強度は蛍光体表面近傍の変質に極めて敏感で、放電に晒されたり真空紫外光照射による蛍光体の輝度劣化が無視できない。窒素分子からの紫外光を利用した放電ガスの場合、窒素ガスを含む放電ガスでは、ヘリウムやネオンを主成分とする希ガスを放電ガスとする場合に比べ、放電が開始する電圧が高いため、希ガスで希釈された低い窒素ガス分圧のガス組成のみ実用的であると判断され、また実用上充分な輝度，効率が得られていない。
　【０００５】本発明の目的は、ガス放電によって紫外光を発生させ、これを照射して蛍光体を励起発光させるガス放電表示素子において、窒素分子からの紫外光を効果的に利用し得るガス組成に関する新たな知見に基づき、表示デバイスに必要な良好な輝度，効率特性及び高い信頼性を有するガス放電表示素子またはガス放電表示パネルを提供することにある。
　【０００６】
　【課題を解決するための手段】本発明は、誘電体で覆われた放電電極間のガス放電によって紫外光を発生させ、この紫外光を照射して蛍光体を励起発光させるガス放電表示素子、及びこのガス放電表示素子を画素としてマトリクス状に配置し、各画素を選択的に放電させ画像を表示するガス放電表示パネルにおいて、蛍光体を励起する紫外光を発生する放電ガスが１５乃至１５０ｈＰａの圧力の窒素ガスとする。または放電ガスがヘリウムまたはネオンまたはアルゴンまたはクリプトンまたはキセノンの希ガスのうち一種類以上の希ガスと１５乃至１５０ｈＰａの圧力の窒素ガスとする。及びこれらの放電ガスを用い、素子内に配置する蛍光体の一部または全部を、アルカリ土類フッ化物またはアルカリ土類酸化物または酸化シリコン膜または酸化アルミニウムまたは窒化ほう素または窒化アルミニウムまたはダイヤモンドなど３００ｎｍより長い波長の光を透過する誘電体で覆うことを特徴とするガス放電表示素子およびガス放電表示パネルである。
　【０００７】
　【作用】本発明の作用を説明する。窒素ガスの放電によって生じる主な発光は、窒素分子からの第１正帯（ファーストポジティブバンド）及び第２正帯（セカンドポジティブバンド）と、窒素分子の１価イオンからの第１負帯（ファーストネガティブバンド）である。第１正帯は可視から赤外領域の発光である。第２正帯および第１負帯は紫外から可視領域の発光であるが、第１負帯は可視領域の発光が強い。そのため第１負帯に比べ第２正帯を強く発光させる、そのうち特に３００から３６０ｎｍの近紫外光をいかに強く発光させるかが、蛍光体を強く効率的に発光させる上で重要となる。グロー放電を起こす一般的な放電管では、陽光柱領域では正帯が、負グローや陰極領域では負帯が強く発光する。表示デバイスに用いるガス放電表示素子またはガス放電表示パネルの単位放電セルの、放電を発生させる放電間隙（放電ギャップ）は、主として０．０５ｍｍ乃至０．５ｍｍであり、比較的長い放電ギャップのグロー放電に比べ陽光柱領域が短い。特に、放電電極が誘電体で覆われたガス放電表示素子では、電圧印加後に発生した放電が速やかに消滅するため、蛍光体を励起する紫外光は主に負グローで発生する。このため、負グロー及び陰極領域または放電の初期において第１負帯に比べ第２正帯を強く発光させることが必要であり、１回の放電当たりの第２正帯の発光強度と第１負帯の発光強度との比の値を大きくすることが発光率の向上につながる。
　【０００８】このような考えに基づき検討を行った結果、蛍光体を用いるカラーガス放電表示素子またはガス放電表示パネルで従来検討された、希ガスを主成分にして少量の窒素を加えたペニングガスなど低い窒素分圧の窒素を含む放電ガス組成は、必要以上に第１負帯を強く発生するガス組成であり、従来では実用的でないとされた高い窒素分圧組成が、本発明の目的にかなう良好な組成であることが判明した。このことは、単位放電セルの大きさと電離係数及び窒素分子の励起係数のバランスによって決まるもので、窒素分圧の絶対値に大きく依存すると考えられる。
　【０００９】この第１負帯に比べ第２正帯が強く発光する効果は、電極の導体が露出した直流駆動型ガス放電表示素子で種放電や高い周波数の繰り返し放電を用いるときは、非常に立ち上がりの速いパルス電圧を必要とする。一方、電極が誘電体で覆われた交流駆動型ガス放電表示素子では、電離したガスによって放電空間に印加された電圧の向きと逆の電圧を生じる空間電荷が誘電体表面に壁電荷として蓄積されて放電が自発的に収束し、且つこの壁電荷によるメモリー効果を利用できるため、種放電を特に必要とせず実用的な駆動電圧波形で、この第２正帯の強い発光を容易に発生させることが可能である。
　【００１０】本発明の放電ガスは、放電を維持する電圧とこの電圧の立ち上がりを実用的な範囲にしたまま、第１負帯に比べ強い第２正帯の発光を実現した。このことは、本発明のガス組成領域によって初めて達成することができる。
　【００１１】このように、本発明の放電ガスを用いることによって、窒素分子からの第２正帯の紫外光を効率的に強く発光させることができ、紫外光一可視光のエネルギー変換効率が改善されることにより、ガス放電表示素子またはガス放電表示パネルの高輝度，高効率化ができる。また、本発明の放電ガスは近紫外領域のガス発光を蛍光体に照射するため、紫外光強度を強くしても希ガスを用いたときのような真空紫外光照射による励起効率の低下や色中心の生成など蛍光体の劣化が少ない。さらに、上記本発明の放電ガスは、別の本発明の構造である３００ｎｍ以上の波長を透過する誘電体で覆われた蛍光体を用いることで、蛍光体が直接プラズマに晒されることがないため、励起効率を損なうことなく蛍光体の劣化に起因する信頼性を向上させることができる。この構造は、所謂交流駆動型のガス放電表示パネルで用いられる酸化マグネシウムで蛍光体を覆うこともでき、また、蛍光体層の放電空間側のみを誘電体層で覆ってもよく、輝度，効率及び信頼性の他に、動作電圧や書き込み放電特性などの表示特性を改善することもできる。希ガスからの真空紫外光は、酸化マグネシウムなどの安定な酸化物に強く吸収され、放電空間と蛍光体の間にこれらの誘電体層を設けることは発光効率の低下をもたらしてしまう。以上のような作用によって良好な特性をもつガス放電表示パネルを得ることが可能になる。
　【００１２】
　【実施例】
（実施例１）本発明の第１の実施例を図面を参照して説明する。図４（ａ）（ｂ）に示す交流駆動面放電型のガス放電表示素子を作製した。図４において、（ａ）は平面図（ｂ）のＡＡ´断面図である。まず、第１のガラス基板１に放電を維持する平行するように配置された面放電型の走査電極と共通電極からなる透明電極よりなる面放電電極３を形成し、誘電体層５で覆った後、酸化マグネシウム層７を形成した。また、第２のガラス基板２に放電を選択的に制御するデータ電極４を形成し、誘電体層６で覆った後、放電セル内に蛍光体９を塗布した。この蛍光体９は、表示に必要な蛍光体の発光を阻害しない範囲で、セル内のできるだけ多くの面に配置することが望ましい。放電セルは、隔壁８によって規定されている。この２枚のガラス板を、放電ガス１０を充填するガス放電空間を形成するように面放電側の電極対とデータ電極が互いに直交するように０．１乃至０．２ｍｍの間隔で張り合わせ、ガラス板の周辺はフリットガラスによって外部から遮断し、ガス導入用ガラス管を除いて気密構造になるようにした。このガス導入用ガラス管を通じて、放電セル内を真空排気し、本発明の放電ガス及び比較のために従来の放電ガスを導入して封止し、ガス放電表示素子とした。窒素分圧を１から１５０ｈＰａまで変化させて、これらのガス放電表示素子の面放電電極３に交流パルス電圧を印加して、素子特性を評価した。評価は、面放電電極３の電極対にそれぞれ図７のＶｓのパルス電圧を交互に印加して行った。
　【００１３】実際の駆動に用いる代表的な駆動電圧パルス列は、図７に示すように、面放電電極３の片側を走査電極とし、もう一方を共通電極として交互に維持パルス電圧Ｖｓを印加する。走査電極には、線順次に走査パルス電圧Ｖｓｃａｎを印加し、選択された放電セルにはその放電セルに相当するデータ電極４にデータ電圧−Ｖｄを印加しており、放電ガス１０を選択的に放電させている。
　【００１４】図１は発光効率の窒素分圧依存性、図２は発光輝度の窒素分圧依存性である。発光効率及び発光輝度共に、窒素分圧１５ｈＰａから急激に上昇し、測定した上限の１５０ｈＰａまで上昇を続けた。放電を維持するための駆動電圧は窒素分圧の増加にともない上昇したが、実用可能な範囲内である。図３は窒素ガスの第１負帯及び第２正帯の発光強度の窒素分圧依存性である。低窒素分圧では、窒素ガスの第１負帯が優勢であり、１５ｈＰａ付近より高い窒素分圧で第２正帯発光強度が増大し、第１負帯より優勢になることが判明した。これは、図１及び図２発光輝度及び発光効率の窒素分圧依存性と対応していることがわかるまた、窒素分圧が３０ｈＰａ以上では、第１負帯強度が第２正帯強度より充分小さく、ほぼ一定となっている。この効果は、電極対３の間隔が０．０５から０．５ｍｍ、いわゆるガス・放電間隙積（ｐｄ積）は０．０７５から７．５ｈＰａ・ｃｍの範囲で確認した。
　【００１５】放電ガスに希ガスを加えた場合、最小維持電圧はヘリウムまたはネオンガスを加えると、全ガス圧が７００ｈＰａ以下かつ窒素分圧が１０ｈＰａ以下の時、ペニング効果による低下がみられた。しかし、ヘリウムやネオンガスを加えたときも、またアルゴンやクリプトン，キセノンなど他の希ガスを加えたときも、上述の場合と同様に、本発明の窒素分圧領域での効率改善効果が顕著であった。
　【００１６】これらから、本発明の窒素分圧１５乃至１５０ｈＰａ、望ましくは３０ｈＰａ以上である放電ガスを用いることによって、発光輝度や発光効率を著しく向上させることが確認できた。これは、作用でも説明したように、この種のガス放電表示素子では負グローからの紫外発光を利用しており、ガス放電表示素子ではこの負グローまたは放電初期の第２正帯紫外発光が、本発明窒素分圧領域において著しく向上するという新たな知見に基づくものである。従来の窒素を含む放電ガスは、直流駆動型であったり、放電電圧の窒素分圧依存性、または陽光柱の第２正帯に着目し、低い窒素分圧を利用していたため、本発明の効果が出現するに至らなかったものである。
　【００１７】このガス放電表示素子を面状に２次元的に配置したガス放電表示パネルの寿命試験を行ったところ、従来の希ガス系放電ガスによるガス放電表示パネルと比較して、輝度，効率及びスパッタ劣化や紫外光による蛍光体の着色に対する寿命についての特性が１．５倍以上改善されている。
　【００１８】（実施例２）次に本発明の第２の実施例を説明する。本発明で利用する窒素の第２正帯の紫外光は、主に波長が３００ｎｍ以上の近紫外光であるため、蛍光体と放電空間を第２正帯に対する吸収の少ない誘電体で分離することが可能である。図４に示したガス放電表示素子の蛍光体９の放電ガス１０に接する部分の表面を酸化マグネシウム、酸化シリコンまたは酸化アルミニウムなどの誘電体で覆ったところ、寿命試験において誘電体で覆わなかったものに比べ輝度低下は殆どなく、放電に晒されることに起因する蛍光体劣化が減少し長寿命化を実現できた。従来の希ガス系放電ガスを用いた場合、蛍光体層表面を数１００オングストロームの上記誘電体で覆っただけで、誘電体で覆わない場合に比べ著しく輝度は低下する。
　【００１９】また、蛍光体粒子をこれらの誘電体で包み込んだものを蛍光体９として塗布しても同様な効果が得られた。
　【００２０】（実施例３）次に本発明の第３の実施例を説明する。図５に示すように、第１のガラス基板１に放電を維持する平行するように配置された透明電極からなる面放電電極３を形成し、誘電体層５で覆った後、透過蛍光体１１を形成して、透過蛍光体１１の放電ガス１０に接する部分に酸化マグネシウム層１７を形成した。この透過蛍光体１１は、蛍光体９の発光を充分透過するように、平均厚さを５ミクロン以下とし、表示に必要な蛍光体発光が大きくなるように、透過蛍光体１１の形成領域を調節した。
　【００２１】また、この蛍光体１１は、粉体または薄膜化したものでもよい。また、蛍光体を酸化マグネシウムで被覆したものを用いてもよい。
　【００２２】この基板を用い、第１の実施例と同様に本発明の窒素ガスを放電ガスとするガス放電表示素子を作製した。このような構造とすることによって、従来の構造では透明電極からなる面放電電極３側に入射して利用できなかった紫外光も蛍光体に照射して利用することができ、輝度を大幅に改善することができた。
　【００２３】（実施例４）同様な効果は、図６に示すように、面放電電極２３側の蛍光体が反射型である構造にも用いることができる。つまり、まず、第２のガラス基板２１に放電を維持する平行するように配置された走査電極と共通電極からなる面放電電極２３を形成し、誘電体層２５で覆った後、蛍光体３１を形成した。この蛍光体層の厚さは５ミクロンに限定されることなく、表示面からみた表示に必要な蛍光体発光が最大になるように調節することができ、本実施例では５０ミクロン以下の厚さで効果を確認できている。その後、この蛍光体３１を酸化マグネシウム層２７で被覆した。また、上述したようにこの蛍光体３１と酸化マグネシウム層２７は、酸化マグネシウムで被覆した蛍光体を配置して蛍光体層としてもよい。次に、第１のガラス基板２２に放電を選択的に制御するデータ電極２４を形成し、誘電体層２６で覆った。このデータ電極２４は、透明電極であることが望ましいが、一部または全部を金属の電極としてもよい。誘電体層２６上に蛍光体３１からの発光を充分透過し、表示に必要な蛍光体発光を得ることができる可能な範囲で、透過蛍光体２９を形成してもよい。これらの基板を用い、第１の実施例と同様に本発明の窒素ガスを放電ガスとするガス放電表示素子を作製した。このような構造とすることによって、上述の実施例と同様に従来の構造では面放電電極２３側に入射して利用できなかった強い紫外光も蛍光体に照射して利用することができ、輝度を大幅に改善することができた。
　【００２４】上記の説明では蛍光体を覆う誘電体層には主に酸化マグネシウムを用いたが、本発明の３００ｎｍより長い波長の光を透過する他のアルカリ土類酸化物や他の金属酸化物でも同様な効果を確認できた。
　【００２５】以上の効果は、蛍光体を励起するための主要な放電を発生させる維持放電電極が向かい合うように配置された対向型のガス放電素子においても実現することができる。
　【００２６】これらのガス放電表示素子を画素としてマトリクス状に配置し、各画素を選択的に放電させ画像を表示するガス放電表示パネルとしたとき、このガス放電表示パネルは、高発光輝度で高発光効率かつ高い信頼性を実現することができた。
　【００２７】
　【発明の効果】以上説明したように、本発明は、誘電体で覆われた放電電極間のガス放電によって紫外光を発生させ、これを照射して蛍光体を励起発光させるガス放電表示素子及びこのガス放電表示素子を画素としてマトリクス状に配置し、各画素を選択的に放電させ画像を表示するガス放電表示パネルにおいて、蛍光体を励起する紫外光を発生する放電ガスが、１５乃至１５０ｈＰａの圧力の窒素ガスとする、または放電ガスが一種類以上の希ガスと１５乃至１５０ｈＰａの圧力の窒素ガスとすることにより、高輝度，高効率及び長寿命な特性を有するガス放電表示パネルを得ることが可能である。また、これらの放電ガスを用い、蛍光体の表面の一部または全部を３００ｎｍより長い波長の光を透過する誘電体で覆うことにより、さらに信頼性の高い良好なガス放電表示素子及びガス放電表示パネルを得ることができる。