(57)【要約】      （修正有）【課題】保護層及び誘電体層の設計自由度を拡大しても、低電圧駆動、高効率化、初期化不良及び書き込み不良の抑制を両立実施可能なＰＤＰを提供する。【解決手段】プラズマディスプレイパネルであって、誘電体層１５の比誘電率は、４以上、１０以下であり、維持電極１２及び走査電極１３において、互いに近接している縁部をそれぞれ第１縁部及び第２縁部とし、維持電極１２及び走査電極１３との間に挟まれる領域を間隙領域とし、保護層１６において、厚み方向の延長上に第１縁部、第２縁部及び間隙領域が存在する領域をそれぞれ配設領域１１６ra、配設領域１１６rb及び間隙対応領域するとき、配設領域１１６ra、配設領域１１６rb及び間隙対応領域の少なくともいずれかに、保護層１６における、配設領域１１６ra、配設領域１１６rb及び間隙対応領域以外の領域よりも、初期電子放出性能が高い物質を含んでいる割合が高い偏在部が存在する。【選択図】図９
2008091247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面板と背面板とが放電空間を挟んで対向配置され、前記前面板は、前面基板の前記放電空間に面する側に、第１電極及び第２電極からなる電極対と誘電体層と保護層とが順次積層され、前記背面板には、前記電極対と放電空間を隔てて交差する第３電極が配され、前記交差する箇所に放電セルが形成されてなるプラズマディスプレイパネルであって、
前記誘電体層の比誘電率は、４以上、１０以下であり、
対をなす前記第１電極及び前記第２電極において、互いに近接している縁部をそれぞれ第１縁部及び第２縁部とし、
前記第１電極及び前記第２電極との間に挟まれる領域を間隙領域とし、
前記保護層において、厚み方向の延長上に前記第１縁部、前記第２縁部及び前記間隙領域が存在する領域をそれぞれ第１対応領域、第２対応領域及び間隙対応領域するとき、
前記第１対応領域、前記第２対応領域及び前記間隙対応領域の少なくともいずれかに、前記保護層における前記第１対応領域、前記第２対応領域及び前記間隙対応領域以外の領域よりも、初期電子放出性能が高い物質を含んでいる割合が高い偏在部が存在するプラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
対をなす前記第１電極及び前記第２電極において、近接し合う互いの辺同士の間隔が最小となる方向を間隙短手方向とするとき、
前記第１縁部及び前記第２縁部は、対をなす前記第１電極及び前記第２電極それぞれにおいて、互いに対向し合う端辺からの前記間隙短手方向における長さがＡ以内となっている領域を占めており、
前記誘電体層の厚みをｔｄとするとき、長さＡと厚みｔｄとは、
０＜Ａ≦０．６４６４ｔｄ
の関係を有する請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
前記誘電体層において、前記電極対と前記保護層とに挟まれている部分の膜厚は、25μm以上、45μm以下である請求項２に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
前記保護層は、前記誘電体層上に積層された第１保護膜と前記第１保護膜上に配設された前記第１保護膜よりも結晶性の優れた金属酸化物の結晶を含む微粒子とからなり、前記微粒子の配設場所が前記偏在部となっている請求項２または３に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
前記保護層は、その主成分がＭｇＯからなり、前記偏在部における、不純物としてのＳｉ、Ｇｅ、Ｃａ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｎａ及びＫのいずれかの濃度が、前記偏在部以外よりも高い請求項２または３に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項６】
前記保護層は、その主成分がいずれもＭｇＯからなる前記誘電体層上に積層された第１保護膜と、当該第１保護膜上に局所的に配された第２保護膜とからなり、
前記第２保護膜は、前記第１保護膜よりも不純物としてのＳｉ、Ｇｅ、Ｃａ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｎａ及びＫのいずれかの濃度が高くなっており、
前記第２保護膜の配設場所が、前記偏在部となっている請求項２または３に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項７】
前記保護層は、その主成分がＭｇＯからなり、前記偏在部における、不純物としてのＭｇＯＨの濃度が、前記偏在部以外よりも高い請求項２または３に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項８】
前記保護層は、その主成分がいずれもＭｇＯからなる前記誘電体層上に積層された第１保護膜と、当該第１保護膜上に局所的に配された第２保護膜とからなり、
前記第２保護膜は、前記第１保護膜よりも不純物としてのＭｇＯＨの濃度が高くなっており、
前記第２保護膜の配設場所が、前記偏在部となっている請求項２または３に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項９】
前記偏在部が、前記第１対応領域及び前記第２対応領域の両方に含まれている請求項４から８のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１０】
前記偏在部が、前記第１対応領域及び前記第２対応領域のうちの少なくともいずれか一方に含まれている請求項４から８のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１１】
前記放電ガスは、Ｘｅの分圧比が１５％以上、１００％以下であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか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、プラズマディスプレイパネルにおいて、低電圧駆動及び高効率発光を達し、かつ、書き込み不良及び初期化不良の抑制の両立実施を容易にする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータやテレビジョン受像機等に用いられているディスプレイ装置において、大画面で薄型軽量化を実現することのできるプラズマディスプレイ装置が注目されている。
このプラズマディスプレイ装置の表示部であるプラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」という。）には、ＤＣ（直流）型とＡＣ（交流）型とがあり、信頼性、画質など様々な面でＡＣ型が優れているため、現在のＰＤＰの主流はＡＣ型となっている。
【０００３】
図１２（ａ）に従来のＡＣ型ＰＤＰ装置の要部構成図を示す。図１２（ａ）に示すように、ＰＤＰ９００は、前面パネル８０と背面パネル９０とで放電空間９６を挟んだ構造となっている。
前面パネル８０では、ガラス基板８１の主面に走査電極８２と維持電極８３とが対をなし、かつ、ストライプ状に形成されて表示電極対８４を形成している。
【０００４】
走査電極８２及び維持電極８３は、透明電極８２１及び透明電極８３１主面に金属製のバス電極８２２及びバス電極８３２が積層されている。
このような状態の前面パネル８０主面を覆うように第１誘電体層８５及び保護層８６がこの順に積層されている。
第１誘電体層８５は、比誘電率が１２程度、厚みが４０μｍ程度となっているのが一般的である。
【０００５】
保護層８６は、放電空間内にイオン入射に対する二次電子を効率良く放出させて、放電開始電圧を下げる機能と、統計的な開始時間の遅れ（以下、「放電遅れ」という。）を決定する電子放出を行う機能を担っており、この保護層８６の作成方法としては、例えば、ＭｇＯ膜をスパッタリングで形成するスパッタ法を用いる。
背面パネル９０では、ガラス基板９１の主面にアドレス電極９２がＸ軸方向にストライプ状に形成され、上記加工が施されたガラス基板９１主面を覆うように第２誘電体層９３が積層され、そして、アドレス電極９２を挟むような位置関係で隔壁９４が第２誘電体層９３主面に形成されている。第２誘電体層９３の主面から隔壁９４の側壁にかけて、蛍光体層９５が塗布されている。
【０００６】
以上のように形成された前面パネル８０と背面パネル９０とは、電極の形成された面を対向させ、かつ表示電極対８４とアドレス電極９２とが放電空間を隔てて交差するように張り合わされており、その周辺部がフリットガラス等で封着されている。
前面板と背面板とを対向配置して形成される放電空間内には、放電ガスとして、キセノン・ネオン或いはキセノン・ヘリウムの混合ガスが封入されている。
【０００７】
上記構成によってＰＤＰ９００では、表示電極対８４とアドレス電極９２との放電空間を隔てて交差する領域に、放電セルが形成され、放電セルがマトリクス状に配列されている。
選択された走査電極８２とアドレス電極９２との間では、保護層８６表面に電荷を蓄積するアドレス放電が実施され、また、走査電極８２と維持電極８３との間では、画像形成に用いられる紫外線を発生させる維持放電が実施される。
【０００８】
上記構成のＰＤＰ９００を備えるプラズマディスプレイ装置（不図示）では、図１３に示すように、１）走査電極８２、維持電極８３及びアドレス電極９２にランプ波形電圧を印加して弱放電を生じさせ、全放電セルを初期の電荷蓄積状態に復帰させる初期化期間、（２）特定の走査電極及び特定のアドレス電極間に電圧を印加することにより特定の放電セルにアドレス放電を生ぜしめ、即ち、書き込みを行って、点灯させるべき放電セルに電荷を蓄積するアドレス期間、（３）走査電極及び維持電極に電圧パルスを印加して維持放電を行なう維持期間の３つ期間を設けており、これらの期間を経ることで画像が表示される。
【０００９】
近年、消費電力低減化の有効な方法として、放電ガス中のＸｅ分圧を高める方法が用いられているが、Ｘｅ分圧を高めると、初期化期間の放電遅れが増大し、初期化放電の失敗（以下、「初期化不良」という。）を招くことがわかった。
初期化不良が生じたセルは、非点灯とすべきセルが点灯してしまういわゆる白ノイズを発生させてしまい、また、アドレス期間において放電が失敗に終わったセルは、点灯すべきセルであっても非点灯となってしまういわゆる黒ノイズが発生するため、良好な画像表示性能が得られ難くなるという問題がある。
【００１０】
このような問題を解決するために、図１０（ｂ）に示すように、従来のＰＤＰ９００の保護層７０の表面に結晶性が高いＭｇＯ微粒子８６aを島状に分散配置し、電子放出特性を向上させることにより、放電遅れを解消して、放電確率を向上させたＰＤＰがある。（例えば、特許文献１）
【特許文献１】ＷＯ  ２００４／０４９３７５  ＰＣＴ公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、結晶性が高いＭｇＯ微粒子８６aを保護層８６全体に分散配置して電子放出性能を高める特許文献１のＰＤＰでは、高Ｘｅ分圧の放電ガスを用いた場合、あまりにも電荷保持能力が小さくなるため、初期化放電時に放電セルに蓄積された電荷が、アドレス放電に至る前に抜けてしまい、アドレス放電の失敗を招くことがわかった。
より具体的には、初期化期間において折角蓄積された電荷が、アドレス期間において、他のラインの走査電極にアドレスパルスが印加されたときに散逸してしまい、自ラインの走査電極及びアドレス電極にアドレスパルスが印加されたときに、電荷が不足して正規のアドレス放電が実施できなくなるいわゆる書き込み不良が発生する。
【００１２】
書き込み不良の原因となっている電荷保持能力は、ＭｇＯ微粒子を含めた保護層だけでなく、誘電体層の構成も大きく関与しており、書き込み不良に対しては、誘電体層をも含めて対策を講じる必要があるが、誘電体層は、駆動電圧及び発光効率にも大きく関与しているため、保護層及び誘電体層には設計上の厳しい制約があり、低電圧駆動、高効率化、初期化不良の抑制及び書き込み不良の抑制を両立実施することが困難であるという問題がある。
【００１３】
本発明は、このような問題を解決しようとなされたものであって、低電圧駆動化及び高効率化を図り、かつ、初期化不良及び書き込み不良の抑制を両立実施容易な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】
前記目的を達成するために、本発明のプラズマディスプレイパネルは、前面板と背面板とが放電空間を挟んで対向配置され、前記前面板は、前面基板の前記放電空間に面する側に、第１電極及び第２電極からなる電極対と誘電体層と保護層とが順次積層され、前記背面板には、前記電極対と放電空間を隔てて交差する第３電極が配され、前記交差する箇所に放電セルが形成されてなるプラズマディスプレイパネルであって、前記誘電体層の比誘電率は、４以上、１０以下であり、対をなす前記第１電極及び前記第２電極において、互いに近接している縁部をそれぞれ第１縁部及び第２縁部とし、前記第１電極及び前記第２電極との間に挟まれる領域を間隙領域とし、前記保護層において、厚み方向の延長上に前記第１縁部、前記第２縁部及び前記間隙領域が存在する領域をそれぞれ第１対応領域、第２対応領域及び間隙対応領域するとき、前記第１対応領域、前記第２対応領域及び前記間隙対応領域の少なくともいずれかに、前記保護層における前記第１対応領域、前記第２対応領域及び前記間隙対応領域以外の領域よりも、初期電子放出性能が高い物質を含んでいる割合が高い偏在部が存在することを特徴とする。
【００１５】
上述したように、本発明に係るプラズマディスプレイパネルは、初期化放電時において、電界強度が高い第１対応領域、第２対応領域及び間隙対応領域のいずれかに、前記保護層における前記第１対応領域、前記第２対応領域及び前記間隙対応領域以外の領域よりも、初期電子放出性能が高い物質を含んでいる割合が高い偏在部が存在する。
ここで上記初期電子放出係数とは、放電電圧を決定するイオンに対する二次電子放出係数のことではなく、放電の遅れの度合、即ち、電圧印加開始から放電開始までの統計的な時間を決定する初期電子の放出度合いを示す値のことである。
【００１６】
つまり、電界強度が高く初期放電の開始し易い場所に初期電子放出性能が高い物質を集中的に配しているので、少量でも効果的に初期電子放出性能を高める初期放電を促進させることができる。
さらに、上記保護層は、初期放電を促進させる性能だけではなく、これとは相反する性能、即ち、電荷を保持する性能も求められるため、第１電極及び第２電極がオバーラップする領域のうち、第１対応領域及び第２対応領域を除く領域（以下、「除外領域」という。）では、上記偏在部よりも初期電子放出性能が低いので、電荷を保持する性能が高められる。
【００１７】
つまり、第１対応領域及び第２対応領域を、初期放電を行う領域として機能させ、また除外領域を、電荷を保持する領域として機能させることで、互いの相関関係を弱くして、保護膜及び誘電体層の設計自由度を拡大することができる。
これにより、誘電体層の設計において、比誘電率の値を低電圧駆動化及び高効率化を実施可能な、４以上、１０以下の広範囲に設定しても、初期化不良及び書き込み不良の発生が抑制された。
【００１８】
なお、従来の誘電体層については、比誘電率の値が通常１２程度に設定されていた。
また、対をなす前記第１電極及び前記第２電極において、近接し合う互いの辺同士の間隔が最小となる方向を間隙短手方向とするとき、前記第１縁部及び前記第２縁部は、対をなす前記第１電極及び前記第２電極それぞれにおいて、互いに対向し合う端辺からの前記間隙短手方向における長さがＡ以内となっている領域を占めており、前記誘電体層の厚みをｔｄとするとき、長さＡと厚みｔｄとは、０＜Ａ≦０．６４６４ｔｄの関係を有することが望ましい。
【００１９】
ｄ≦０．６４６ｔｄの条件を満足する範囲では、初期化期間における電界強度が高い領域であり、この領域に初期電子放出性能が高い物質を集中配置することにより、初期放電を行う領域として機能させ、それ以外の領域を、電荷を保持する領域として機能させることで、より一層各領域同士の相関関係を弱くして、保護膜及び誘電体層の設計自由度を拡大することができる。
【００２０】
また、前記誘電体層において、前記電極対と前記保護層とに挟まれている部分の膜厚は、25μm以上、45μm以下であることが望ましい。
これにより、第１保護膜よりも結晶性の優れた金属酸化物の結晶を含む微粒子を偏在部に配することで、容易に初期電子放出性能を高めることができる。
また、前記保護層は、前記誘電体層上に積層された第１保護膜と前記第１保護膜上に配設された前記第１保護膜よりも結晶性の優れた金属酸化物の結晶を含む微粒子とからなり、前記微粒子の配設場所が前記偏在部となっている、または、前記保護層は、その主成分がＭｇＯからなり、前記偏在部における、不純物としてのＳｉ、Ｇｅ、Ｃａ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｎａ及びＫのいずれかの濃度が、前記偏在部以外よりも高いとしてもよい。
【００２１】
これにより、保護層の偏在部における、不純物としてのＳｉ、Ｇｅ、Ｃａ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｎａ及びＫのいずれかの濃度を、偏在部以外よりも高くすることで、容易に初期電子放出性能を高めることができる。
また、前記保護層は、その主成分がいずれもＭｇＯからなる前記誘電体層上に積層された第１保護膜と、当該第１保護膜上に局所的に配された第２保護膜とからなり、前記第２保護膜は、前記第１保護膜よりも不純物としてのＳｉ、Ｇｅ、Ｃａ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｎａ及びＫのいずれかの濃度が高くなっており、前記第２保護膜の配設場所が、前記偏在部となっている、または、前記保護層は、その主成分がＭｇＯからなり、前記偏在部における、不純物としてのＭｇＯＨの濃度が、前記偏在部以外よりも高いとしてもよい。
【００２２】
これより、保護層の偏在部における、不純物としてのＭｇＯＨの濃度を、偏在部以外よりも高くすることで、容易に初期電子放出性能を高めることができる。
また、前記保護層は、その主成分がいずれもＭｇＯからなる前記誘電体層上に積層された第１保護膜と、当該第１保護膜上に局所的に配された第２保護膜とからなり、前記第２保護膜は、前記第１保護膜よりも不純物としてのＭｇＯＨの濃度が高くなっており、前記第２保護膜の配設場所が、前記偏在部となっている、または、前記偏在部が、前記第１対応領域及び前記第２対応領域の両方に含まれていることが望ましい。
【００２３】
これにより、偏在部を初期化放電の際に、電界強度の高い保護層の領域に設定することができる。
また、前記偏在部が、前記第１対応領域及び前記第２対応領域のうちの少なくともいずれか一方に含まれていることが望ましい。
これにより、高発光効率化と低電圧駆動化とを両立実施することができる。
【００２４】
また、前記放電ガスは、Ｘｅの分圧比が１５％以上、１００％以下であることが望ましい。
【発明の効果】
【００２５】
近年、発光効率向上のために放電ガス中におけるＸｅ分圧を高める傾向にあるが、Ｘｅ分圧を高めると、書き込み不良の発生確率が上昇するという問題に対し、本発明は、このような環境で駆動するプラズマディスプレイパネルにおいても、低電圧駆動及び高効率発光を達し、かつ、書き込み不良及び初期化不良の抑制を両立実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
（実施の形態１）
１．構成
以下、本実施の形態１のＰＤＰについて詳細に説明する。
図１に本実施の形態１におけるＰＤＰ２の分解斜視図である。
図１において、ＰＤＰ２は、ＡＣ型のＰＤＰであって、前面パネル１０と背面パネル２０とが放電空間を挟んで対向するように配置され、前面パネル１０におけるガラス基板１１の主面に、維持電極１２及び走査電極１３が並列配置され、走査電極１３と維持電極１２とが対を成して表示電極対１４が形成されている。
【００２７】
維持電極１２及び走査電極１３は、それぞれ帯状のＩＴＯ膜で互いに平行に形成された透明電極１２１及び透明電極１３１と、透明電極１２１及び透明電極１３１の放電空間側主面に配され、かつ、透明電極１２１及び透明電極１３１のＸ軸方向における互いの距離が最も遠くなる側の各縁部には、それぞれＺ軸方向に延伸するバス電極１２２及びバス電極１３２が配されている。
【００２８】
透明電極１２１及び透明電極１３１は、ＩＴＯまたはＳｎＯ２等の透明導電性材料からなり、厚み0.1μmの帯状の薄膜体であって、その長手方向がＹ軸方向となっている。
バス電極１２２及びバス電極１３２は、Ａｇを材料として厚膜形成された厚さ7μm、幅95μmの金属電極であって、維持電極１２及び走査電極１３への電荷供給を容易にして、透明電極１２１及び透明電極１３１の電気抵抗に起因する弊害を低減している。
【００２９】
ガラス基板１１において、透明電極１２１及び透明電極１３１が形成された放電空間側主面を覆うように誘電体層１５及び保護層１６がこの順に積層されている。
誘電体層１５は、25μm以上、45μm以下の膜厚からなる低誘電率の低融点ガラスから形成され、ＡＣ型ＰＤＰ特有の電流制限機能を有する。
また、誘電体層１５の比誘電率は、４以上、１０以下の範囲のいずれかに設定されている。
【００３０】
ここで、便宜上、透明電極１２１及び透明電極１３１が、互いに近接し合っている側の各縁部を総称して表示電極両縁部ということにする。
保護層１６は、ＭｇＯを主成分とし、膜厚が０．６μｍであってスパッタ法またはＣＶＤ法などに代表される薄膜プロセスで形成した薄膜体であり、放電によって発生した高エネルギーのイオンから走査電極１３、維持電極１２及び誘電体層１５を保護すると同時に、放電空間に二次電子を効率よく放出して放電開始電圧を低減する機能を有する。
【００３１】
ここで、便宜上、透明電極１２１及び透明電極１３１が、互いに近接し合っている側の各縁部をそれぞれ第１表示電極縁部及び第２表示電極縁部ということにする。
保護層１６の放電空間側の表面において、その厚み方向、即ち、Ｚ軸方向に第１表示電極縁部及び第２表示電極縁部が存在する領域に、微粒子結晶１１６ａ及び微粒子結晶１１６ｂがそれぞれ配設されている。
【００３２】
また、微粒子結晶１１６ａ及び微粒子結晶１１６ｂがそれぞれ配設される領域を配設領域１１６rａ及び配設領域１１６rｂという。
微粒子結晶１１６ａ及び微粒子結晶１１６ｂは、それ単独で生成されたＭｇＯを主成分とする粒径が0.1μm以上、10μm以下の微粒子であって、結晶性が高いＭｇＯを含んでいる割合が保護層１６よりも高く、保護層１６よりも放電空間に二次電子をより効率よく放出して放電開始し易くする機能を有する。
【００３３】
このように、保護層１６と微粒子結晶１１６ａ及び微粒子結晶１１６ｂとは、機能的には同様の働きをさせるものであり、両者は互いに影響を与えながら機能するものであるから、保護層１６、微粒子結晶１１６ａ及び微粒子結晶１１６ｂを保護層の一部として考えることができる。
微粒子結晶１１６ａ及び微粒子結晶１１６ｂが配設される配設領域１１６rａ及び配設領域１１６rｂの位置及びその大きさは、低電圧駆動、高効率化、放電遅れの抑制及び書き込み不良の抑制が実施されるように決められており、その詳細については後述する。
【００３４】
なお、ここでいう微粒子とは、上述のように、粒径が0.1μm以上、10μm以下のものをいう。
背面パネル２０では、表示電極対１４と放電空間を隔てて交差するように、金属膜または導電ペーストからなる帯状のアドレス電極２２が背面パネル２０のガラス基板２１の放電空間側主面に延伸配置されている。
【００３５】
アドレス電極２２を覆うように、背面パネル２０のガラス基板２１の放電空間側主面に誘電体層２３が積層され、さらに、誘電体層２３上には、隣り合うアドレス電極２２に挟まれる領域にこれらアドレス電極２２と平行して隔壁２４が形成されている。
隔壁２４は、誘電体層２３と同様に、低融点ガラスで作製されている。
背面パネル２０では、カラー表示のために、放電セル毎に誘電体層２３主面から隔壁２４側壁にかけて例えば赤、緑、青の蛍光体層２６が塗布されており、表示電極対１４の延伸方向に配列された赤色、緑色、青色のそれぞれの蛍光体層２６を有する放電セルが一組となってカラー表示のための一画素を形成している。
【００３６】
前面パネル１０と背面パネル２０とで挟まれた放電空間には、放電ガス（Ｎｅ−Ｘｅ系ガスやＨｅ−Ｘｅ系ガスなど）が約６０ｋＰａの圧力で充填されている。
本実施の形態においては、微粒子結晶１１６ａ及び微粒子結晶１１６bが配設されている配設領域１１６rａ及び配設領域１１６rｂの位置や大きさの決め方に特徴があるので、以下詳細に説明する。
（微粒子結晶の配設位置の詳細について）
図２（ａ）は、前面パネルの主面と直交する直線の延長上からＰＤＰ２を見た平面図であり、図２（ｂ）は、ＰＤＰ２がアドレス電極２２を通るＸＺ平面と交差して得られる断面図である。
【００３７】
上述したように、保護層１６の放電空間側の表面において、その厚み方向に第１表示電極縁部及び第２表示電極縁部が存在する領域に、それぞれ配設領域１１６ra及び配設領域１１６rbが存在する。
維持電極１２及び走査電極１３間に生じる電気力線の向かう方向（以下、「電気力線方向」という。）における、配設領域１１６ra及び配設領域１１６rbの長さＡと、誘電体層１５の厚みｔｄとは、以下の関係を満たす。
【００３８】
Ａ＝０．６４６４ｔｄ
ここで、本実施の形態１では、対をなす帯状の透明電極１２１及び透明電極１３１がＹ軸方向と平行して配設されているため、上記電気力線方向は、Ｘ軸方向となっている。
仮に、透明電極１２１及び透明電極１３１間の間隙が、Ｙ軸方向と平行でなければ、電気力線方向は、Ｘ軸方向からそれていることになる。
【００３９】
図２（ｃ）は、微粒子結晶１１６bの拡大断面図であり、この図２（ｄ）は、その部分をＺ軸方向から見た図である。
微粒子結晶１１６aの状況も微粒子結晶１１６bと同様である。
図２（ｃ）及び図２（ｄ）に示すように、微粒子結晶１１６bは、配設領域において一様な面密度で点在している。
【００４０】
このとき、配設領域１１６rbにおいて、図２（ｄ）に示すように、下地の保護層１６が微粒子結晶１１６ａによって覆われる面積の割合（以下、「微粒子結晶被覆率」という。）は、３０％とした。
２．製造方法
（微粒子結晶の配設方法）
微粒子結晶１１６ａ、微粒子結晶１１６ｂの配設方法は、保護層１６の成膜後、保護層１６における配設領域１１６ra及び配設領域１１６rb以外の領域にマスクを配置し、エタノール等の揮発性液体に、粒径0.5μmから2μmの酸化マグネシウム微粒子結晶を分散した液体を印刷工法により塗布して配設した。
【００４１】
この方法によれば、低コストで酸化マグネシウム微粒子結晶を保護層表面の特定部分に微粒子結晶被覆率を大きくして配設することができる。
また、揮発性液体の揮発に伴い酸化マグネシウム微粒子結晶が、一様な面密度で配設領域１１６ra及び配設領域１１６rbに配される。
３．設計手法
以下、ＰＤＰ２における、誘電体層１５の設計パラメータの決め方と、微粒子結晶１１６ａ及び微粒子結晶１１６ｂの配設位置の決め方について詳細に説明する。
１）駆動電圧及び無効電力の低減に向けた設計思想について
先にも述べたように、誘電体層１５は、駆動電圧及び発光効率にも大きく関与している。
【００４２】
より具体的には、誘電体層１５の静電容量が大きくなるにつれ、無効電力が増大し、発光効率が低下する。
また、誘電体層１５の膜厚が大きくなるにつれ、駆動電圧が上昇する。
本実施の形態１では、上記事情を考慮して、誘電体層１５は、比誘電率を４以上、１０以下、膜厚を２５μｍ以上、４５μｍ以下とした。
【００４３】
以下、このように決定した理由について説明する。
（１）発光効率向上のための条件
図３は、ＰＤＰ２において、誘電体層１５の比誘電率と膜厚を変化させたときの発光効率を測定した結果を示す図である。
横軸は単位面積あたりの静電容量を示し、縦軸は発光効率を示す。
【００４４】
ここで、単位面積あたりの静電容量(C/S)とは、維持電極１２の透明電極１２１または走査電極１３の透明電極１３１を基準として、その厚み方向における放電空間側に存在する誘電体層１５の面積(S)で、その面積の部分の誘電体層１５で構成されるコンデンサの静電容量(C)を除した値のことである。
図３に示すように、できるだけ発光効率の高いところで駆動することが望ましい。
【００４５】
単位面積あたりの静電容量(C/S)を変化させるために、実際に変化させている誘電体層１５のパラメータは、比誘電率(εs)及び膜厚(td)であり、これらのパラメータと、上述の静電容量(C)との関係は、以下の式により求められる。
[式１]  C=ε0・εs（S/td）
ε0  :真空の誘電率（8.854*10-12）
したがって、単位面積あたりの静電容量（C/S）は、以下の式により求められる。
[式２]  C/S=ε0・εs（1/td）
図３より、単位面積あたりの静電容量（C/S）が1.4μF/m２の位置に、発光効率のピーク点（ピーク値3.26(lm/W)）が存在する。
【００４６】
そして、上記ピーク点よりも右側の領域（単位面積あたりの静電容量が1.4μF/m２以上の領域）では、静電容量（C/S）が2.05μF/m２の位置に変曲点（統計学上の1/eとなる点）が存在し、この変曲点よりも右側の領域では発光効率を示す曲線の傾きが緩やかになっている。
このため、発明者らは、単位面積あたりの静電容量（C/S）を、この変曲点よりも左側の領域、つまり、2.05μF/m２以下に設定とすることが望ましいと考えた。
（２）駆動電圧低減のために条件
また、発明者らは、誘電体層１５の膜厚を徐々に変化させて、単位面積あたりの静電容量（C/S）を変化させた場合における、駆動電圧の変化の状況を確認した。
【００４７】
その結果、単位面積あたりの静電容量（C/S）が1.4μF/m２未満となる範囲では、現状の駆動回路では対応できないほどの駆動電圧の上昇を招くことが確認された。
このため、発明者らは、単位面積あたりの静電容量（C/S）は、1.4μF/m２以上にすることが望ましいと考えた。
上述の単位面積あたりの静電容量（C/S）が1.4μF/m２未満となる範囲を、誘電体層１５の膜厚の範囲に換算すると、45μmを超える範囲となる。
【００４８】
以上の結果より、発明者らは、ＰＤＰの駆動電圧を低く、かつ、発光効率を高くするためには、誘電体層１５の単位面積あたりの静電容量（C/S）を1.4μF/m２以上、2.05μF/m２以下にすることが望ましいと結論づけた。
つまり、式に表すと以下のようになる。
[式３]  1.4μF/m２≦C/S≦2.05μF/m２
この範囲では、発光効率が２．７以上、３．２５以下となり、高い発光効率を得ることができる。
【００４９】
これに対し、従来品のＰＤＰでは、誘電体層の膜厚が４０μｍ、比誘電率が１２となっているので、単位面積あたりの静電容量（C/S）が２．７となり、この場合の発光効率は２．５程度と低い値となる。
（３）絶縁耐圧確保のための条件
発明者らは、試験を実施し、絶縁耐圧を確保するためには、誘電体層１５の膜厚は25μm以上必要であることを確認した。
【００５０】
この絶縁耐圧から導き出された誘電体層１５の膜厚下限値と、駆動電圧の限界から導き出された膜厚上限値の結果から、発明者らは、誘電体層１５の膜厚ｔｄを、25μm以上、45μm以下とすることが望ましいと結論づけた。
つまり、式に表すと以下のようになる。
[式４]  25μm≦ｔｄ≦45μm
ここで、式３に式２を代入すると以下の式となる。
[式５]  1.4td/ε0≦εs≦2.05 td/ε0
ここで、ε0＝8.854*10-12 F/m と式４とを式５に代入すると、 
[式６]  3.95≦εs≦10.4
つまり、誘電体層１５の比誘電率は、４以上、１０以下とすることが望ましい。
【００５１】
現状の誘電体層の比誘電率は１２程度であるので、それよりも小さい比誘電率を有する材料を用いた方が有利であることが明らかとなった。
以上の結果より、発明者らは、駆動電圧の低減及び無効電力の低減を両立実施するためには、誘電体層１５において、その膜厚を２５μｍ以上、４５μ以下とし、比誘電率を４以上、１０以下とすることが望ましいと結論づけた。
２）放電遅れ及び書き込み不良の抑制に向けた設計思想について
図４及び図５は、図１３に示す初期化期間における電圧印加パターンを再現した場合の保護層１６表面における電界強度分布のシミュレーション結果であり、以下にその計算条件を示す。
（計算条件）
誘電体層の比誘電率  ：１２
誘電体層の厚み      ：４０μm
保護層の膜厚        ：０．６μm
ここで便宜的に、保護層１６表面上において放電セルの中心位置を通り、かつ、透明電極１２１及び透明電極１３１と平行する線を保護層基準線ということにする。
【００５２】
図４における横軸は、保護層基準線上における位置を示し、また、図４における縦軸は、保護層保護層基準線上における電界強度分布のうち、保護層１６の厚み方向における成分、即ち、図２(b)に示すＺ軸方向における成分を示す。
図４の横軸において０となっている位置は、透明電極１２１と透明電極１３１とに挟まれている放電間隙における中央の位置にあたる。
【００５３】
この図４より、保護層１６表面上において、図２(b)のＸ軸方向における位置が変わっても、その位置におけるＺ軸方向成分の電界強度はいずれもあまり変わらないことが判明した。
一方、図５における横軸は、保護層基準線上における位置を示し、また、図５における縦軸は、保護層１６表面上の保護層基準線上における電界強度分布のうち、電気力線方向における成分、即ち、図２(b)に示すＸ軸方向における成分を示す。
【００５４】
この図５より、Ｘ軸方向成分電界強度は、保護層１６表面上の放電セルの中心位置に近いほど高くなっている。
初期化放電において、最も放電が開始される確率が高い位置は、保護層１６表面であって、その厚み方向において、透明電極１３１の放電セル中心側の縁部が存在する位置であることが知られている。
【００５５】
このことから、初期電子を放出して放電の起点となり得る位置は、電界強度が高く、かつ、電荷が蓄えられている透明電極直下の領域であることがわかる。
図５において、保護層基準線上の位置変化に伴う電界強度の変化の状況を見ると、ピーク点以外の変曲点にあたる位置、つまり、統計的手法において用いられる１／ｅ点にあたる位置は、保護層表面上の放電セルの中心位置からの距離が６６μmとなっている。
【００５６】
発明者らは、この変曲点に着目し、保護層表面上において、この変曲点よりも放電セルの中心位置から遠ざかる側では、電界強度の勾配が緩やかになる領域であるため、初期電子が放出される確率が低いと考え、初期化期間の放電遅れを起因とする初期化不良の抑制にあまり寄与しない領域であると考えた。
一方、上記変曲点から放電セルの中心に近づく範囲であって、かつ、透明電極直下の領域においては、電界強度のピーク点が存在し、また、電界強度の勾配が急峻となっているので、初期電子が放出される確率が高く、放電遅れの解消に寄与する領域であると考え、このような領域にこそ、初期電子放出性能を高める物質を集中的に配するべきであると考えた。
【００５７】
また、発明者らは、低電圧駆動及び発光効率に大きく左右する誘電体層の設計パラメータと初期電子放出性能を高める物質を集中的に配設すべき領域、即ち、配設領域１１６ra及び配設領域１１６rbの設定範囲とを関連づけることにより、低電圧駆動、高効率化、初期化不良及び書き込み不良の抑制を両立実施できると考えた。
そこで、誘電体層の設計パラメータと、配設領域１１６ra及び配設領域１１６rbの設定範囲との関係を導きだすことにした。
３）微粒子結晶１１６a及び微粒子結晶１１６bの配設位置の特定について
便宜的に、保護層１６表面において、その厚み方向に透明電極の放電セル中心側の端部が存在する位置（以下、「第１位置」という。）から上記変曲点が存在する位置（以下、「第２位置」という。）までの範囲を電界強度急峻領域といい、第１位置から或る第２位置までの電気力線方向における長さをｄとする。
【００５８】
上記１／ｅの値、即ち、変曲点の位置は、誘電体層１５の厚みや比誘電率の変化に伴い変わるため、電界強度急峻領域の上記長さｄも誘電体層１５の厚みに応じて変化する。
発明者らは、シミュレーションを行い、これらパラメータの相互の関係を導きだした。
図６は、誘電体層の比誘電率及び膜厚と、長さｄとの関係を示す図である。
横軸に誘電体層の膜厚ｔｄを示し、縦軸に長さｄの値を示す。
【００５９】
この図６に示すように、誘電体層１５の膜厚が厚いほど、第２位置が第１位置から遠退く側に移動して上記ｄの値が長くなり、また、誘電体層１５の比誘電率が大きいほど、第２位置が第１位置に近づく側にシフトして長さｄの値が短くなる。
この図６において、計算結果を示す各ポイントを結んだ直線の右下の領域が、上述の電界強度急峻領域に含まれる領域となり、誘電体層１５の比誘電率が大きいほど、上記直線が右下に近づく傾向、即ち、電界強度急峻領域が縮小する傾向にある。
【００６０】
図７は、横軸に比誘電率を、縦軸に図６の上記直線の傾きτを示した図である。
図７に示すように、誘電体層１５の比誘電率が１２、８、４と次第に小さくなるにつれ、図６の上記直線の傾きが、０．７２２、０．６６５、０．６３９と次第に小さくなっている。
ここで、発明者らは、誘電体層１５の比誘電率について、４以上、１０以下とすることが望ましいとしているので、最高でも誘電体層１５の比誘電率の値は１０となり、この場合における図６の上記直線の傾きτの値を図７から推定すると0.6464となる。
【００６１】
誘電体層１５の比誘電率の値が４以上、１０以下の場合、図６の上記直線の傾きτが0.6464のときが最も上記直線が右下に近づき、電界強度急峻領域がとりうる範囲が最も小さくなった状態となっている。
このため、誘電体層１５の膜厚ｔｄを、25μm以上、45μm以下に設定し、誘電体層１５の比誘電率を４以上、１０以下に設定した場合において、初期電子放出性能を高める微粒子結晶を配設する領域としては、第１位置を起点とし、以下の式を満足するｄ２を、電気力線方向における長さとする領域（以下、「限定領域」という。）であれば、この領域は、必ず電界強度急峻領域内に包含されていることになる。
[式７]  ｄ２＝0.6464ｔｄ
そこで、発明者らは、このｄ２の値を配設領域１１６ra及び配設領域１１６rbの電気力線方向における長さＡの値に決定した。
【００６２】
以上のことから、誘電体層１５において、比誘電率を４以上、１０以下、膜厚ｔｄを、25μm以上、45μm以下の範囲で選択した場合、即ち、従来よりも高発光効率化及び低電圧駆動化が図れる範囲で設計した場合、電荷が蓄えられている透明電極直下の領域のうち、初期電子放出性能を高めるのに効果的な場所は、上記限定領域であると考え、この限定領域においては、電子保持能力を犠牲にしても積極的に初期電子放出性能を高めるべきであると考えた。
【００６３】
一方、電荷が蓄えられている透明電極直下の領域のうち、限定領域以外の領域においては、初期電子放出性能よりも電荷保持能力を高め、アドレス期間における電荷の散逸を抑制すべきであると考えた。
このように、透明電極直下の領域を、初期電子放出を担う領域と、電荷保持を担う領域とに区分し、それぞれの領域でそれぞれの機能を発揮させることにより、誘電体層と微粒子結晶の相関関係を弱めて、微粒子結晶及び誘電体層の設計自由度を拡大することができると考えた。
【００６４】
つまり、発明者らは、保護層１６表面における電界強度急峻領域内であって、電気力線方向における第１位置からの長さｄ２が0.6464ｔｄまでの領域に、この領域以外の領域よりも初期電子放出性能が高い物質を偏在させることにより、初期化期間の放電遅れを起因とする初期化不良の抑制、書き込み不良の抑制、駆動電圧低減及び無効電力の低減を両立実施することができると考えた。
【００６５】
このことを確認すべく、発明者らは確認試験を実施した。
（確認試験）
発明者らは、試験を実施し、単位面積あたりの静電容量（C/S）は、放電遅れにはあまり影響を与えず、書き込み不良に影響を与えることを確認した。
これは、単位面積あたりの静電容量（C/S）の値が、小さいほど電荷保持性能が小さくなり、書き込み不良が発生し易くなることに起因する。
【００６６】
また、発明者らは、放電ガス中におけるＸｅの分圧比は、書き込み不良には殆ど影響を与えず、初期化期間の放電遅れに起因する初期化不良に影響を与えることも確認した。
より具体的には、放電ガス中におけるＸｅの分圧比が１５％以上で、初期化期間における放電遅れに起因する初期化不良発生し、この分圧比が大きいほど、初期化不良の発生頻度が高まる傾向にある。
【００６７】
つまり、書き込み不良に対して最も過酷な条件は、単位面積あたりの静電容量（C/S）の値が、規定した設計範囲の中で最も小さくなる場合、即ち、比誘電率が４、かつ、誘電体層の膜厚が２５μｍのときであり、また、初期化不良として、もっとも過酷な条件は、放電ガス中のＸｅの分圧比が１００％の場合である。
これらのことから、確認試験における試験条件を以下のように設定した。
（試験条件）
放電ガス中のＸｅ分圧比：１００％
（試験対象品の仕様）
実施例品：ＰＤＰ２と同様（微粒子結晶１１６ａ,ｂを、それぞれ配設領域１１６ra,rbに設けているもの。）
比較品１：ＰＤＰ２において微粒子結晶１１６ａ,ｂを全く配設していないもの。
【００６８】
比較品２：ＰＤＰ２において微粒子結晶１１６ａ,ｂを保護層１６全面に形成したもの。
上記各試験対象品の誘電体層の比誘電率と膜厚は、表１に示すと通りである。
【００６９】
【表１】
2008091247.tif 000003
○：不良の発生が認められない。
×：不良が発生した。
【００７０】
以上の結果より、初期化不良が発生し易い放電ガスのＸｅ分圧比が１００％であっても、誘電体層１５の比誘電率及び膜厚を変化させ、単位面積あたりの静電容量（C/S）が高効率及び低駆動電圧を達成する範囲の上限及び下限において、初期化不良及びアドレス不良のいずれも発生しなかったのは、実施例品のみである。
微粒子結晶１１６ａ,ｂを全く配設していない比較品１では、単位面積あたりの静電容量（C/S）の上限及び下限において初期化不良が発生しており、また、微粒子結晶１１６ａ,ｂを保護層１６全面に形成した比較品２では、単位面積あたりの静電容量（C/S）の下限においてアドレス不良が発生している。
【００７１】
また、上記Ｘｅ分圧比が、１５％以上、１００％未満の範囲では、比較品１及び比較品２のいずれも、初期化不良及びアドレス不良について、上記表１の結果よりも発生頻度が減少する傾向にあり、無論、実施例品では、この範囲においても初期化不良及びアドレス不良の発生はなかった。
（まとめ）
高発光効率化及び低電圧駆動化を図るための誘電体層の比誘電率及び膜厚の範囲、つまり、比誘電率が４以上、１０以下であって、かつ膜厚が２５μｍ以上、４５μｍ以下の範囲に設定し、さらに、保護層１６表面における電界強度急峻領域内であって、電気力線方向における第１位置からの長さｄ２が0.6464ｔｄとなる配設領域１１６ra及び配設領域１１６rbに、この領域以外の領域よりも初期電子放出性能が高い物質を偏在させることにより、初期化期間の放電遅れを起因とする初期化不良の抑制を両立実施することができることがわかった。
（その他の事項）
なお、本実施の形態１では、表示電極両縁部対応領域の全域、即ち、配設領域１１６ra及び配設領域１１６rb内の全域に、微粒子結晶１１６ａ及び微粒子結晶１１６ｂが配設しているが、これに限らず、配設領域１１６ra及び配設領域１１６rb内の一部の領域に、微粒子結晶１１６ａ及び微粒子結晶１１６ｂが配設されているとしてもよい。
【００７２】
この場合、上記一部の領域に配設される微粒子結晶の面密度は、実施の形態１の場合よりも大きく設定することが望ましい。
つまり、微粒子結晶を配設する領域の面積が縮小しても、配設される微粒子結晶の総質量を維持することが望ましい。
また、配設領域１１６ra及び配設領域１１６rb内の一部の領域に、微粒子結晶を配設する場合、配設領域１１６ra及び配設領域１１６rbの放電セル中心側の端に近い場所に配設することが望ましい。何故なら、図５に示すように、放電セル中心側の端、つまり、第１位置の電界強度が他の位置よりも高くなっているためである。
【００７３】
したがって、微粒子結晶の配設領域を配設領域１１６raまたは配設領域１１６rbの面積以下に設定する場合、透明電極直下の領域であって、この透明電極直下の放電セル中心側の端部、即ち、第１位置を起点から電気力線方向におけるもう一方の端までの距離Ａが、次式で示す関係を満足する領域とすることが望ましい。
[式８]  0＜Ａ≦0.6464ｔｄ
また、本実施の形態１のＰＤＰ２では、微粒子結晶を２つの配設領域１１６ra及び配設領域１１６rb、即ち、走査電極側と維持電極側とに配設しているが、本実施の形態１では、図１３に示すように、走査電極側に、正のランプ波形電圧を印加するので、走査電極側の配設領域１１６raに電子が蓄積されため、この電子が蓄積される場所となる配設領域１１６raのみに微粒子結晶を配設してもよい。
【００７４】
無論、走査電極と維持電極への電圧の極性が上記と逆転している場合、電子が蓄積される場所となる配設領域１１６rbのみに微粒子結晶を配設してもよい。
また、本実施の形態１のＰＤＰ２では、配設領域１１６ra及び配設領域１１６rbに挟まれる領域（以下、「放電間隙領域」という。）には、初期電子放出性能を向上させる微粒子結晶は配設されていなかったが、本発明は、この放電間隙領域への微粒子結晶の配設を排除するものではなく、例えば、放電間隙領域内であって、配設領域１１６ra及び配設領域１１６rbと近接している領域に微粒子結晶をそれぞれ配設するものであってもよく、あるいは、放電間隙領域全域に微粒子結晶を配設しても構わない。
【００７５】
また、配設領域１１６ra及び配設領域１１６rbに加えて、放電間隙領域にも微粒子結晶を配設しても構わない。
以下、このような例について説明する。
（変形例１）
図８は、実施の形態１のＰＤＰ２に対して、さらに、放電間隙領域にも微粒子結晶を配設したＰＤＰ３の分解斜視図である。
【００７６】
このＰＤＰ３は、ＰＤＰ２に対して、微粒子結晶を配設する領域が新たに加わっている以外はＰＤＰ２と違いはない。
放電間隙領域にも微粒子結晶が配設されているため、実施の形態１のＰＤＰ２では、１放電セル中に２本配設されていた微粒子結晶が１つ、つまり、微粒子結晶１６ａのみとなり、また、これに伴って、微粒子結晶１６ａの配設領域も１本、即ち、添加領域１６ｒのみとなっている。
【００７７】
また、図９(a),(b),(c),(d)は、このＰＤＰ３のそれぞれ平面図、断面図、部分拡大断面図、部分拡大図である。
図５に示すように、放電間隙領域、即ち、距離０から４０μｍまでの領域は、初期化期間における電界強度は高いものの、保護層の厚み方向において電極が存在しないので、電荷が蓄積されず、そのため初期電子を放出する能力が小さいので、ＰＤＰ３は、放電遅れや書き込み不良に与える影響としては、ＰＤＰ２とあまり変わらないものと考えられる。
【００７８】
図９（a）及び図９（b）に示すように、ＰＤＰ３は、微粒子結晶１６aの配設場所が、放電セルの中央を通り、アドレス電極２２と直交する１本の帯状の領域となるので、微粒子結晶の塗布がＰＤＰ２よりも容易となり、ＰＤＰ２に対して放電遅れや書き込み不良を抑制する性能のさらなる向上を図るというよりは、むしろ製造が容易な構成となる。
また、図９（b）に示すように、電気力線方向における微粒子結晶１６ａの長さはＡ２の値は、上記長さＡを２倍した値に、放電間隙領域の電気力線方向における長さＬ０を加えた値となる。
（実施の形態２）
１．構成
実施の形態１では、初期電子放出性能を高める物質として、単独で生成されたＭｇＯを主成分とする粒径が0.1μm以上、10μm以下の微粒子を用いたが、初期電子放出性能を高める物質はこれに限らず、他の物質を用いることにより高めても構わない。
【００７９】
また、実施の形態１では、初期電子放出性能を局部的に高めるために微粒子結晶を保護層上に配設していたが、保護層自体の初期電子放出性能を局部的に高めてもよい。
図１０(a)及び図１０(b)それぞれは、保護層自体の初期電子放出性能を局部的に高めたＰＤＰ４の平面図及び断面図である。
本実施の形態２のＰＤＰ４と実施の形態１のＰＤＰ２との相違点は、ＰＤＰ２が保護層１６上に微粒子結晶１１６a及び微粒子結晶１１６bを配設していたのに対し、ＰＤＰ４では、誘電体層１５上に積層されている保護層２１６が、初期電子放出性能の高い保護層２１６a及び保護層２１６bと、これよりも初期電子放出性能の低い保護層２１６ｃから構成されていることにあり、それ以外に差異はない。
【００８０】
また、平面視的に見た場合、即ち、図２（ａ）と図１０（ａ）とを比べた場合、ＰＤＰ４の保護層２１６a及び保護層２１６bの各配設領域である配設領域２１６ｒa及び配設領域２１６ｒbと、ＰＤＰ２の微粒子結晶１１６ａ及び微粒子結晶１１６ｂの各配設領域である配設領域１１６ｒa及び配設領域１１６ｒbとが同じ位置にある。
したがって、初期電子放出性能の低い保護層２１６ｃの配設領域２１６rｃは、配設領域２１６ｒa及び配設領域２１６ｒb以外の領域となる。
【００８１】
保護層２１６ｃの組成は、実施の形態１のＰＤＰ２の保護層１６と同様にＭｇＯを主成分とする薄膜体であって、初期電子放出性も同一である。
一方、保護層２１６a及び保護層２１６bは、ＭｇＯを主成分とする薄膜体であって、保護層２１６ｃよりもＳｉ、Ｇｅ、Ｃａ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｎａ、Ｋのいずれかの濃度を高めている。
【００８２】
各不純物の濃度の上限値を以下に示す。
Si＜300ppm、Ca＜50ppm、Fe＜50ppm、Al＜250ppm、Ni＜5ppm、Na＜5ppm、K＜5ppm
このように、ＭｇＯにＳｉ、Ｇｅ、Ｃａ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｎａ、Ｋのいずれかを添加する理由は、初期電子放出性能を高めることにあり、このような不純物をＭｇＯ中に添加することにより初期電子放出性能を高める方法は公知であって、例えば、米国特許文献US2004/0070341に記載されている。
【００８３】
以上の結果より、低電圧駆動化及び高発光効率化が図れる誘電体層１５の比誘電率が、４以上、１０以下の範囲内であって、かつ、その膜厚が２５μｍ以上、４５μｍ以下としても、保護層１６表面における電界強度急峻領域内であって、電気力線方向における第１位置からの長さｄ２が0.6464ｔｄまでの領域に、この領域以外の領域よりも初期電子放出性能が高い物質を偏在させることにより、初期化期間の放電遅れを起因とする初期化不良の抑制、書き込み不良の抑制を両立実施することができる。
【００８４】
なお、本実施の形態２のＰＤＰ４では、誘電体層１５上に直接、初期電子放出性能の高い保護層２１６a及び保護層２１６bと、これよりも初期電子放出性能の低い保護層２１６ｃを積層しているが、このような構成に限らず、例えば、図２（ｂ）と同様に、誘電体層１５上に通常の保護層１６を積層し、初期電子放出性能を高めたい保護層１６上の配設領域１１６ｒa及び配設領域１１６ｒｂに、微粒子結晶１１６ａ及び微粒子結晶１１６ｂを配設する代わりに、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃａ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｎａ、Ｋのいずれかの不純物が添加された保護層をさらに積層させてもよい。
【００８５】
また、本実施の形態２のＰＤＰ４では、配設領域２１６ra及び配設領域２１６rbに挟まれる放電間隙領域には、初期電子放出性能を向上させる不純物は添加されていなかったが、本発明は、この放電間隙領域への不純物の添加を排除するものではない。
（変形例２）
図１１(a)及び図１１(b)は、実施の形態２のＰＤＰ４に対して、さらに、放電間隙領域の主成分であるＭｇＯに不純物を添加したＰＤＰ５の平面図及び断面図である。
【００８６】
このＰＤＰ５は、ＰＤＰ４に対して、不純物を添加する領域が新たに加わっている以外はＰＤＰ４と違いはない。
このＰＤＰ５では、放電間隙領域の保護層にも不純物が添加されているため、実施の形態２のＰＤＰ４において、１放電セル中に２本配設されていた保護層２１６a及び保護層２１６bが１つ、つまり、保護層１６aのみとなり、また、これに伴って、不純物が添加されている領域も１本、即ち、添加領域１６ｒのみとなっている。
【００８７】
図５に示すように、放電間隙領域、即ち、距離０から４０μｍまでの領域は、初期化期間における電界強度は高いものの、保護層の厚み方向において電極が存在しないので、電荷が蓄積されず、そのため初期電子を放出する能力が小さいので、放電遅れや書き込み不良に与える影響は少ないものと考えられる。
図１１（a）及び図１１（b）に示すように、ＰＤＰ５は、保護層３１６ａの形成位置が、放電セルの中央を通り、アドレス電極２２と直交する１本の帯状の領域となるので、保護層３１６ａの形成が保護層２１６ａ及び保護層２１６ｂよりも容易となり、ＰＤＰ４に対して放電遅れや書き込み不良を抑制する性能のさらなる向上を図るというよりは、むしろ製造が容易な構成となる。
【００８８】
また、図１１（b）に示すように、電気力線方向における保護層３１６ａの長さはＡ３の値は、上記長さＡを２倍した値に、放電間隙領域の電気力線方向における長さＬ０を加えた値となる。
保護層３１６の形成方法については、マスキングの範囲が異なるだけで、その他は保護層２１６の形成方法と同様である。
【００８９】
なお、本変形例２のＰＤＰ５では、誘電体層１５上に直接、初期電子放出性能の高い保護層３１６a、これよりも初期電子放出性能の低い保護層３１６ｂを積層しているが、このような構成に限らず、例えば、図２（ｂ）と同様に、誘電体層１５上に通常の保護層１６を積層し、初期電子放出性能を高めたい保護層１６上の添加領域１６ｒに、微粒子結晶１６ａを配設する代わりに、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃａ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｎａ、Ｋのいずれかの不純物が添加された保護層をさらに積層させてもよい。
（変形例３）
実施の形態２、変形例１及び変形例２では、初期電子放出性能を高めるために、保護層の主成分であるＭｇＯ中にＳｉ、Ｇｅ、Ｃａ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｎａ、Ｋのいずれかの不純物が添加されているが、これ以外の不純物をＭｇＯに含ませることにより、初期電子放出性能を高めることもできる。
【００９０】
より具体的には、保護膜の形成において、上記不純物、即ち、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃａ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｎａ、Ｋの代わりに、水酸基（ＯＨ）を有する化合物を添加し、保護膜の主成分のＭｇＯを一部ＭｇＯＨに置換させることにより、初期電子放出特性を向上させることができる。
このように、保護膜の主成分のＭｇＯの一部をＭｇＯＨに置換させることで、初期電子放出特性を向上させることは公知となっており、例えば、米国特許文献US2004/0263733に記載されている。
【００９１】
したがって、上述した保護層への不純物添加で、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃａ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｎａ、Ｋを添加する代わりに、水酸基（ＯＨ）を有する化合物を添加し、保護膜の主成分のＭｇＯを一部ＭｇＯＨに置換させるとする構成であっても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本願発明は、テレビジョン受像機及びコンピュータ用モニタなどに用いられる表示デバイスに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本実施の形態１におけるＰＤＰの分解斜視図である。
【図２】（ａ）は、本発明の実施の形態１におけるＰＤＰの平面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は部分断面拡大図、及び（ｄ）は部分平面拡大図である。
【図３】本実施の形態１におけるＰＤＰにおいて、誘電体層の比誘電率と膜厚を変化させた場合の発光効率を測定した結果を示す図である。
【図４】初期化期間における電圧印加パターンを再現した場合の保護層表面における電界強度分布のＺ軸方向成分のシミュレーション結果を示す図である。
【図５】初期化期間における電圧印加パターンを再現した場合の保護層表面における電界強度分布のＸ軸方向成分のシミュレーション結果を示す図である。
【図６】誘電体層の比誘電率及び膜厚と、長さｄとの関係を示す図である。
【図７】横軸に比誘電率を、縦軸に図６の直線の傾きτを示した図である。
【図８】変形例１のＰＤＰの分解斜視図である。
【図９】（ａ）は、変形例１におけるＰＤＰの平面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は部分断面拡大図、及び（ｄ）は部分平面拡大図である。
【図１０】（ａ）は、本実施の形態２におけるＰＤＰの平面図、（ｂ）は断面図である。
【図１１】変形例２におけるＰＤＰの平面図、（ｂ）は断面図である。
【図１２】従来のＰＤＰの分解斜視図である。
【図１３】一般的な、ＰＤＰの電圧印加パターンを示す図である。
【符号の説明】
【００９４】
２，３，４，５    ＰＤＰ
１０    前面パネル
１１    ガラス基板
１２    維持電極
１２    通常
１３    走査電極
１４    表示電極対
１５    誘電体層
１６    保護層
１６ａ  微粒子結晶
１６ｒ  添加領域
２０    背面パネル
２１    ガラス基板
２２    アドレス電極
２３    誘電体層
２４    隔壁
２６    蛍光体層
１１６    配設領域
１１６    微粒子結晶
１１６ａ  微粒子結晶
１１６ｂ  微粒子結晶
１１６ｒ  配設領域
１１６ｒｂ  配設領域
１２１    透明電極
１２２    バス電極
１３１    透明電極
１３２    バス電極
２１６    配設領域
２１６    保護層
２１６ａ  保護層
２１６ｂ  保護層
２１６ｃ  保護層
２１６ｒ  配設領域
３１６    保護層
３１６ａ  保護層
３１６ｂ  保護層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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