(57)【要約】【課題】安全性と耐衝撃性を確保しつつ、無効電力を大幅に低減した低消費電力のプラズマディスプレイパネルを提供することを目的とする。【解決手段】誘電体ガラスシート１１の片面に複数の表示電極１２を形成するとともにもう一方の片面に保護膜層１６を形成した前面板１０と、前面板１０の保護膜層１６側と放電空間を介して対向させる背面板２０とを備え、前面板１０の表示電極１２側に保護ガラス１８を配置し、その保護ガラス１８と複数の表示電極１２との間に、誘電体ガラスシート１１の比誘電率よりも小さな比誘電率を有する絶縁性気体層１９ａを形成する。【選択図】  図１
2004356039.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板の片面に複数の表示電極を形成するとともにもう一方の片面に保護膜層を形成した前面板と、前記前面板の前記保護膜層側と放電空間を介して対向させる背面板とを備え、前記前面板の前記表示電極側に透明保護基板を配置し、前記透明保護基板と複数の前記表示電極との間に、前記透明基板の比誘電率よりも小さな比誘電率を有する誘電体層を形成したことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
誘電体層を気体により形成したことを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
誘電体層を絶縁性透明液体により形成したことを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
前面板の表示電極上に、前記表示電極を覆う絶縁被覆膜を形成したことを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
気体の圧力は放電空間の圧力と等しいことを特徴とする請求項２に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項６】
透明基板が誘電体ガラスシートであることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項７】
透明保護基板が無機ガラスシートまたは透明樹脂シートであることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項８】
誘電体層の厚さをｄ（ｄ＞０μｍ）、比誘電率をεとしたときに、前記誘電体層がε／ｄ≦０．１を満たす比誘電率材料と厚さとからなることを特徴とする請求項１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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰとよぶ。）に関し、特に面放電型交流駆動方式のＰＤＰの前面板構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＤＰは、Ｎｅ、ＸｅやＡｒ等のガスをプラズマ放電させて発生した紫外線により蛍光体を励起発光させ可視光に変換して、画像表示を行う表示装置である。このＰＤＰには、交流（以下、ＡＣとよぶ。）駆動型と直流（以下、ＤＣとよぶ。）駆動型がある。ＡＣ駆動型は、輝度、発光効率および寿命の各性能面でＤＣ駆動型より優れており、ＰＤＰでは主流の駆動方式となっている。
【０００３】
図７と図８に、従来のＡＣ駆動型ＰＤＰの構造を示す。図７は前面板６０と背面板７０とを対向配置した斜視図で、図８は後述するアドレス電極７２に沿って切断したｙｚ面の断面図である。
【０００４】
前面板６０は、透明で絶縁性を有する前面側基板６１上に、表示電極６２とブラックマトリクス（図示せず）と、これらを覆うように誘電体層６５とが形成され、さらにこの誘電体層６５上に保護膜層６６が形成されることにより構成される。この表示電極６２は、サスティン電極６３とスキャン電極６４とで構成されており、これらは透明導電膜６３ａ、６４ａと、さらに配線抵抗を小さくするためのバス電極６３ｂ、６４ｂとにより構成されている。なお、このバス電極６３ｂ、６４ｂは、それぞれ透明導電膜６３ａ、６４ａ上に平行で、かつこの透明導電膜６３ａ、６４ａよりも細幅に形成されている。このような表示電極６２は前面側基板６１上に所定のピッチをもって配置されている。
【０００５】
ＡＣ駆動型のＰＤＰでは、表示電極６２上に形成する誘電体層６５が特有の電流制限機能を発揮するので、ＤＣ駆動型のＰＤＰに比べて長寿命を保てる。この誘電体層６５は表示電極６２とブラックマトリクス（図示せず）との形成後で、しかも、これらを確実に覆うように形成することが必要とされるために、一般的には低融点ガラスを印刷・焼成方式で形成している。また、保護膜層６６はプラズマ放電により誘電体層６５がスパッタリングされないようにするために設けるもので、耐スパッタリング性に優れた材料であることが要求される。このために、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が多く用いられている。なお、このＭｇＯは大きな二次電子放出係数を有しているので、放電開始電圧を低減する効果もある。
【０００６】
一方、背面板７０は、透明で絶縁性を有する背面側基板７１上に、画像データを書き込むためのアドレス電極７２が前面板６０の表示電極６２に対して直交する方向に形成され、このアドレス電極７２を覆うように背面側基板７１に下地誘電体層７３を形成した後、このアドレス電極７２と平行で、かつアドレス電極７２間のほぼ中央部に隔壁７４を形成し、さらに２つの隔壁７４で挟まれた領域に、隔壁７４の上部まで含めて蛍光体層７５を形成することにより背面板７０が構成される。なお、この蛍光体層７５は、図７に示すように、赤色光（Ｒ光）、緑色光（Ｇ光）および青色光（Ｂ光）に発光する蛍光体層７５ａ、７５ｂおよび蛍光体層７５ｃが相隣接して形成され、これらで画素を構成している。
【０００７】
前面板６０と背面板７０とを対向させると、それぞれ２本の隔壁７４、前面側基板６１上の保護膜層６６、および背面側基板７１上の蛍光体層７５で囲まれたストライプ状の放電空間８０を多数作り出すことができる。この放電空間８０にＮｅとＸｅの混合ガスを約６６．５ｋＰａの圧力となるように充填し、それぞれのバス電極６３ｂ、６４ｂを介してサスティン電極６３とスキャン電極６４間に数十〜数百ｋＨｚの交流電圧を印加して放電させると、励起されたＸｅ原子が基底状態に戻る際に発生する紫外線により蛍光体層７５を励起することができる。この励起により蛍光体層７５は、塗布された材料に応じてＲ光、Ｇ光またはＢ光の発光をするので、アドレス電極７２により発光させる画素および色の選択を行えば、所定の画素部で必要な色を発光させることができ、カラー画像を表示することが可能となる。
【０００８】
なお、前面板６０と背面板７０とを対向配置させた状態では、隔壁７４により隣接する放電空間８０同士は遮蔽されるようにしてあり、誤放電や光学的クロストークを防ぐような設計がなされている。
【０００９】
このような構成のＡＣ駆動型ＰＤＰでは、それぞれのバス電極６３ｂ、６４ｂを介してサスティン電極６３とスキャン電極６４間に交流電圧が印加されると、これらの電極間に存在する静電容量を充電するように変位電流が流れる。この変位電流は画像表示には直接寄与しないため無効電流になり、サスティン電極６３やスキャン電極６４の抵抗成分や制御回路に損失を発生させ、無効電力が生じる。
【００１０】
このように無効電力が生じ電力損失が増えると、ＰＤＰを表示するための消費電力だけではなく、ＰＤＰを駆動するＩＣ回路の消費電力も大きくなる。この結果、ＩＣ回路において不所望な発熱が生じ回路動作が不安定に陥る。また、高解像度のＰＤＰを実現するためには表示電極６２の本数を多くする必要があるが、表示電極６２の本数が増加するとパネル当りの静電容量は大きくなり、これに伴って無効電力も増大する。ＰＤＰの低消費電力化は重要な課題であり、このためには静電容量を小さくして無効電力を削減することが望まれている。
【００１１】
このような無効電力による電力損失を低減するために、従来のＰＤＰに用いていた誘電体層６５を誘電体ガラスシート（例えば、非特許文献１参照）に置き換え、その誘電体ガラスシートを基板として、その基板の片面に保護膜層６６を形成し、もう一方の面に表示電極６２を形成し、さらに誘電体ガラスシートの上に、表示電極６２を覆うように透明な電極保護層を設けるという構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この構成では、電極保護層を構成する材料の比誘電率が従来の前面側基板６１よりも低いか、あるいは、厚さ数μｍ程度の非常に薄い層であれば、無効電力を低減することができる。
【００１２】
また、最近のＡＣ駆動型ＰＤＰでは、ＬＣ共振を利用して上述の静電容量に蓄積される電荷をパネルと回路のコンデンサでやり取りをする、いわゆる電力回収回路を用いて、無効電力を削減しているものもある。しかし、電力回収回路の導入はコスト高に直結するという欠点を有している。
【００１３】
【特許文献１】
特開平１１−２６０２６７号公報
【非特許文献１】
藤田  卓：「薄膜ガラスの可能性」、（株）加工技術研究会技術情報誌「コンバーテック」、２０００年６月号
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、誘電体層を誘電体ガラスシートに置き換えた構成のものにおいては、例えば、誘電体ガラスシートの上に、表示電極を覆うように有機珪素系のオーバーコート剤を塗布・乾燥した後、２５０℃で熱処理することで、およそ２μｍの絶縁被覆膜（比誘電率＝１．８〜２．２）を電極保護層として形成できる。この極めて薄い絶縁被覆膜を露出させておけば、後述するように、無効電力を大幅に低減することができる。
【００１５】
しかしながら、そのままの状態で使用すると、人間や動物の爪等、硬度が比較的高く、形状が鋭利な物体の接触によって被覆は破れ、感電をはじめとする安全問題が生じる。
【００１６】
その対策として、絶縁被覆膜の上に保護ガラスを設置する、すなわち、比較的誘電率の高い保護ガラスを絶縁被覆膜に密着させると、絶縁被覆膜は２μｍと非常に薄いために、無効電力の低減効果は薄くなってしまう。
【００１７】
また、基板となる誘電体ガラスシートは極めて薄いので、ＰＤＰの輸送時等に生じる衝撃・振動によって、誘電体ガラスシート自体がたわみ、その反動で隔壁頂部に打ち付けられ、誘電体ガラスシートが割れる、あるいは、そのたわみが誘電体ガラスシート周辺部の応力集中を引き起こし、シート表面のわずかなクラックから割れが起こる。しかも、ＰＤＰが大画面になるほど、そのおそれは増す。
【００１８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、従来のＰＤＰと同等の安全性と耐衝撃性を確保しつつ、無効電力を大幅に低減したＰＤＰを提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明のＰＤＰは、透明基板の片面に複数の表示電極を形成するとともにもう一方の片面に保護膜層を形成した前面板と、前面板の保護膜層側と放電空間を介して対向させる背面板とを備え、前面板の表示電極側に透明保護基板を配置し、その透明保護基板と複数の表示電極との間に、透明基板の比誘電率よりも小さな比誘電率を有する誘電体層を形成したもので、特に表示電極を構成するサスティン電極とスキャン電極間の静電容量を実質的に小さくすることにより無効電力を低減して、ＰＤＰとしての消費電力を小さくするものである。
【００２０】
本発明者らは、前面板の構成要素に蓄積される静電エネルギーについて検討を行い、前面側基板で生じる静電エネルギーを小さくして静電容量を低減することによって、無効電力を大幅に低減できることを見出した。つまり、本発明は、両電極間の静電容量に影響を及ぼす電極近傍の誘電率を積極的に下げるために、表示電極近傍、すなわち、表示電極上面には、比較的低誘電率の空間を配置する構造とした。このように表示電極と保護ガラス等の透明保護基板とに挟まれた空間を、例えば、空気、窒素や六フッ化イオウ等の無色透明の気体や、例えば、鉱油、シリコーン油、あるいは、低分子の液状樹脂等の絶縁性透明液体をはじめとする低誘電率の材料で満たすことにより、無効電力を削減することができる。
【００２１】
ここで、透明保護基板は保護ガラス（無機ガラスシート）であっても、透明性を有し、硬くて機械的強度も強いメタクリル樹脂（アクリル樹脂の一種）等の透明樹脂シート（有機ガラスシート）であってもかまわない。また、透明基板は誘電体ガラスシートであることが好ましい。誘電体ガラスシートの膜厚は放電電圧を決定するものであるため、２０〜５０μｍが好ましい。保護膜層としては、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類酸化物、または、これらの混合物であってもよいが、ＭｇＯやＡｌ２Ｏ３等が好ましい。また、前面板の表示電極上には、表示電極を覆う透明な絶縁被覆膜を形成するが、この絶縁被覆膜としては透明基板よりも熱伝導性の良好なものとすることが好ましい。
【００２２】
このような構成とすることにより、極薄の誘電体ガラスシートにＰＤＰとして要求される耐衝撃性をもたせることに加え、無効電力を大幅に低減でき、すなわち、ＰＤＰとしての消費電力を小さくすることができる。耐衝撃性に関してさらにいえば、比較的強度の高い保護ガラスが強度の弱い誘電体ガラスシートの支持体となることで、大画面ＰＤＰに関して大きな課題であった移動時の作業性は飛躍的に高まる。
【００２３】
また、本発明のＰＤＰは、絶縁性気体や絶縁性透明液体でできた誘電体層の厚さをｄ（ｄ＞０μｍ）、比誘電率をεとしたときに、誘電体層がε／ｄ≦０．１を満たす比誘電率材料と厚さとからなる構成を有する。ある一定の比誘電率を有する材料を誘電体層として用いた場合、この誘電体層の厚さｄを増加していくに伴い無効電力が低減し、ある一定の厚さ以上になれば飽和する。上記の関係を満たすような構成とすることによって、比誘電率に対応して必要な最小の厚さを設定できるので、この誘電体層の設計期間を短縮することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２５】
（第１の実施の形態）
以下、図１から図３を用いて本発明の第１の実施の形態について説明する。
【００２６】
前面板１０は透明基板としての誘電体ガラスシート１１の片面上に、表示電極１２とブラックマトリクス１５を形成し、もう片面に保護膜層１６を形成することにより構成される。また、誘電体ガラスシート１１の表示電極１２上には、この表示電極１２を覆うようにシリコーンの接着シール材を塗布、乾燥・硬化させることで、膜厚がおよそ２μｍの透明な絶縁被覆膜１７（比誘電率＝１．８〜２．２）を形成している。この絶縁被覆膜１７は、有機珪素化合物等によって形成してもよい。このように絶縁被覆膜１７を形成することにより、表示電極１２を絶縁被覆膜１７で被覆しない場合よりも、表示電極１２表面上で起こる沿面放電の危険性を小さく抑えることができる。
【００２７】
また、表示電極１２は、サスティン電極１３とスキャン電極１４とで構成されており、これらは透明導電膜１３ａ、１４ａとバス電極１３ｂ、１４ｂとにより構成されている。なお、このバス電極１３ｂ、１４ｂは、それぞれ透明導電膜１３ａ、１４ａ上に平行で、かつこの透明導電膜１３ａ、１４ａよりも細幅に形成されている。このような表示電極１２は誘電体ガラスシート１１上に一定のピッチをもって所定の本数だけ形成されている。
【００２８】
透明導電膜１３ａ、１４ａは、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化錫（ＳｎＯ２）等の透明導電性材料を印刷・焼成あるいはスパッタリング法等で形成する。この透明導電性材料を単独で用いた場合、低抵抗な電極を形成することが難しい。このため、特に大画面のＰＤＰにおいては、この透明導電膜による電力のロスが無視できなくなる。これを防止するために透明導電膜１３ａ、１４ａ上にバス電極１３ｂ、１４ｂとして、抵抗の低い銀やアルミニウムや銅等の単層構成膜、あるいはクロムと銅の２層構成、あるいはクロムと銅とクロムの３層構成等の積層構成膜を、印刷・焼成やスパッタリング法等の薄膜形成技術を用いて形成する。
【００２９】
例えば、透明導電膜１３ａ、１４ａとしてＩＴＯの膜厚をスパッタリング法で約０．２〜０．５μｍ形成した場合、このＩＴＯのシート抵抗は約１０〜２５Ω／□となる。一方、バス電極１３ｂ、１４ｂとして銀を印刷方式で約２〜１０μｍ形成すると、シート抵抗は約１〜３ｍΩ／□となる。透明導電膜１３ａ、１４ａとバス電極１３ｂ、１４ｂとが並列に形成されているので、表示電極１２のシート抵抗は、このバス電極１３ｂ、１４ｂでほぼ決まり十分に低い抵抗とすることができる。
【００３０】
また、保護膜層１６としては、従来のＰＤＰと同様な酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を用いて電子ビーム蒸着あるいはスパッタリング法で形成することができる。この保護膜層１６の膜厚は、本実施の形態では約５００ｎｍとした。
【００３１】
一方、背面板２０は、絶縁性を有する背面側基板２１上に、画像データを書き込むためのアドレス電極２２を前面板１０の表示電極１２に対して直交する方向に形成し、このアドレス電極２２を覆うように背面側基板２１面上に下地誘電体層２３を形成し、この後、アドレス電極２２と平行で、かつアドレス電極２２間のほぼ中央部に隔壁２４を形成した。さらに２つの隔壁２４で挟まれた領域に隔壁２４の壁面まで含めて蛍光体層２５を形成することにより構成される。なお、この蛍光体層２５は、図２に示すようにＲ光、Ｇ光およびＢ光にそれぞれ発光する蛍光体層２５ａ、２５ｂおよび蛍光体層２５ｃを相隣接して形成するとともにこれらによって画素を構成する。
【００３２】
なお、アドレス電極２２は前面板１０のバス電極１３ｂ、１４ｂと同様な材料と成膜法で形成することができる。また、下地誘電体層２３はガラスペーストをスクリーン印刷し、焼成する方法で形成することが一般的である。ガラスペースト材料としては、例えば酸化鉛（ＰｂＯ）、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）、および酸化燐（ＰＯ４）のうちの少なくとも１つを主成分とする低融点ガラスペーストを用いることができる。このガラスペーストを用いて、例えばスクリーン印刷と焼成とを繰り返すことで、所定の膜厚の下地誘電体層２３を比較的容易に得ることができる。隔壁２４はガラスペーストを複数回スクリーン印刷して約１２０μｍの厚さに形成すればよい。この隔壁２４、２４で囲まれ１２０μｍ程度の高さを有する空間が放電空間３０となる。また、蛍光体層２５は、それぞれＲ光、Ｇ光およびＢ光に発光する蛍光体層２５ａ、２５ｂおよび蛍光体層２５ｃを、例えばインクジェット法で隔壁２４部分に形成することができる。
【００３３】
前面板１０と背面板２０とを対向配置させると、それぞれ２本の隔壁２４、誘電体ガラスシート１１上の保護膜層１６、および背面側基板２１上の蛍光体層２５で囲まれたストライプ状の放電空間３０が生じる。この放電空間３０に、例えばＮｅとＸｅの混合ガスを約６６．５ｋＰａの圧力となるように充填し、それぞれのバス電極１３ｂ、１４ｂを介してサスティン電極１３とスキャン電極１４間に数十〜数百ｋＨｚの交流電圧を印加して放電させ、アドレス電極２２により発光させる画素および色の選択を行えば、所定の画素部で必要な色を発光させることができ、カラー画像を表示することが可能となる。
【００３４】
さらに、前面板１０の絶縁被覆膜１７の上に、一定の間隔（５ｍｍ程度）をもたせて透明保護基板としての保護ガラス１８を配置し、そして絶縁被覆膜１７と保護ガラス１８の間に絶縁性が比較的高く、化学的に安定な窒素（比誘電率１．０）を気密封止することにより、誘電体層としての絶縁性気体層１９ａを形成する。
【００３５】
なお、絶縁性気体層１９ａは、窒素でなくても無色透明な、例えば空気や六フッ化イオウでもかまわない。また、絶縁性気体層１９ａの気体圧力、例えば、窒素の圧力は誘電体ガラスシート１１がたわまないように、放電空間３０と同じ圧力にする。窒素が気密封止されているために、ＰＤＰに外部より物理的な衝撃が加わったとき、パスカルの法則にしたがって、その局所的な衝撃力は分散され、誘電体ガラスシート１１全体に分散され弱まった衝撃力が伝達される。その結果、誘電体ガラスシート１１のたわみを抑えられるため、誘電体ガラスシート１１の割れに直結する、隔壁２４と衝突する際の衝撃力を減じることができる。
【００３６】
この工程は常温でなされるため、保護ガラス１８の表面に電磁波シールド用透明導電膜や外光の映り込みを抑制する反射防止膜を予め形成しておくことも可能である。
【００３７】
なお、保護ガラス１８には、比誘電率７．９のソーダライムガラスを用いたが、それに限定されず、他の珪酸系ガラス、リン酸系ガラス、無アルカリガラス等、あるいは、それらの表面に反射膜、硬質膜、導電膜、色フィルタ等が形成されている透明性のある機能性ガラスでもかまわない。また、ソーダライムガラス等の無機ガラスシートの代わりに、透明性を有し、硬くて機械的強度も強いメタクリル樹脂（アクリル樹脂の一種）等の透明樹脂シート（有機ガラスシート）を用いれば、ＰＤＰの軽量化という実用上大なる効果が得ることができる。
【００３８】
本発明の実施の形態では、無色透明の絶縁性気体層１９ａを気密封止したが、放熱性を高めるためには気密封止しない方が好ましい。すなわち、耐衝撃性より放熱性を優先する場合には気密封止しないことも有り得る。
【００３９】
第１の実施の形態のＰＤＰの特性を調べるために、図１、図２に示した構造のＰＤＰと、そのＰＤＰの構成要素毎の材料特性をほぼ同一にし、図６および図７に示した従来構造の比較用ＰＤＰを作製した。
【００４０】
これらの２種類のＰＤＰについて静電容量と無効電力の低減効果を測定した。その結果、静電容量は、第１の実施の形態のＰＤＰでは５．１８ｎＦで、比較用ＰＤＰでは９．３１ｎＦであった。また、無効電力は、比較用ＰＤＰを１００とした場合、本発明の第１の実施の形態のＰＤＰでは３９となり、６１％程度低減することができた。一方、ＰＤＰとしての表示動作および画像特性については、比較用ＰＤＰと比べて差異が認められず、良好な画像表示が得られた。
【００４１】
以上のように、誘電体ガラスシート１１と保護ガラス１８に挟まれた部分に、一定の厚さを有し、かつ、比較的誘電率の低い絶縁性気体層１９ａを形成することで、静電容量を小さくして無効電力を低減できることが見出されたが、その効果を詳細に確認するために三次元静電界解析法を用いて数値解析を行った。
【００４２】
静電容量は各構成要素の静電エネルギーの総和に比例することに着目して、従来構成のＰＤＰである比較用ＰＤＰについて、前面側基板６１や誘電体層６５等からなる各構成要素に蓄積される静電エネルギーを計算した。
【００４３】
サスティン電極６３とスキャン電極６４間との間にＡＣ電圧が印加された放電維持期間で、しかも画像表示のない場合（全黒表示の場合）に相当するときに、各構成要素で蓄積される静電エネルギーの比率を計算した結果を（表１）に示す。全体の静電エネルギーのうち、４９％は前面側基板６１、２８％が誘電体層６５、１３％が放電空間８０、および１０％が隔壁７４部分に分布していることがわかる。
【００４４】
【表１】
2004356039.tif 000003
【００４５】
さらに、静電エネルギーが集中している表示電極６２について、電界強度分布を詳細に解析した結果を図３に示す。図３では表示電極６２の等電位線を示すが、電界の方向は等電位線に対して垂直であるので等電位線が密集しているところでは電界が強く、疎なところでは電界が弱いことを示している。サスティン電極６３とスキャン電極６４との間隙および前面側基板６１の表示電極６２の近傍部分で電界強度が強く、表示電極６２から離れるにしたがって電界強度が弱くなっていくことが認められる。すなわち、表示電極６２に接した部分の領域を低比誘電率とすることで、その部分の静電エネルギーを小さくできることが見出された。
【００４６】
本発明の第１の実施の形態では、誘電体層を従来構成の前面側基板６１の比誘電率７．９より小さな比誘電率１．０を有する絶縁性気体層１９ａに置き換えたことから、上記のような比較用ＰＤＰと異なり誘電体ガラスシート１１の表示電極１２近傍部分の静電エネルギーを小さくすることができる。
【００４７】
（第２の実施の形態）
図４に本発明の第２の実施の形態に係るＰＤＰを示す。表示電極１２を覆う絶縁被覆膜１７の形成までは、第１の実施の形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００４８】
この第２の実施の形態においては、前面板１０の絶縁被覆膜１７と保護ガラス１８の隙間（２ｍｍ程度）に、透明でかつ絶縁性のあるシリコーン油（比誘電率２〜３）を注入し、注入完了後、封止することにより、誘電体層として絶縁性透明液体層１９ｂを形成したものである。なお、絶縁性透明液体層１９ｂは、シリコーン油でなくても、例えば、鉱油や低分子の液状樹脂であってもかまわない。
【００４９】
この第２の実施の形態においても、ＰＤＰに外部より物理的な衝撃が加わったとき、パスカルの法則にしたがって、その局所的な衝撃力は分散され、誘電体ガラスシート１１全体に分散され弱まった衝撃力が伝達される。その結果、誘電体ガラスシート１１のたわみを抑えられるため、誘電体ガラスシート１１の割れに直結する、隔壁２４と衝突する際の衝撃力を減じることができる。さらに、第２の実施の形態のＰＤＰの場合、液体循環による冷却効果を利用できるので、放熱性も高めることができる。
【００５０】
なお、この工程は常温でなされるため、保護ガラス１８の表面に電磁波シールド用透明導電膜や外光の映り込みを抑制する反射防止膜を予め形成しておくことも可能である。
【００５１】
第２の実施の形態のＰＤＰの特性を調査するために、図４に示した構造のＰＤＰと、そのＰＤＰの構成要素毎の材料特性をほぼ同一にし、図７および図８に示した従来構造の比較用ＰＤＰを作製した。
【００５２】
第２の実施の形態のＰＤＰと比較用ＰＤＰを用いて、それぞれの静電容量と無効電力の低減効果を測定した。その結果、静電容量は、第２の実施の形態のＰＤＰでは６．２４ｎＦで、比較用ＰＤＰでは９．３１ｎＦであった。また、無効電力は、比較用ＰＤＰを１００とした場合、第２の実施の形態のＰＤＰでは４９となり、５１％程度低減することができた。一方、ＰＤＰとしての表示動作および画像特性については、比較用ＰＤＰと比べて差異が認められず、良好な画像表示が得られた。
【００５３】
（第３の実施の形態）
図６に本発明の第３の実施の形態に係るＰＤＰを示す。
【００５４】
図６は従来の例である図８とほぼ同じ構成を示す図である。すなわち、前面板６０は、透明で絶縁性を有する前面側基板６１上に、表示電極６２とブラックマトリクス（図示せず）と、これらを覆うように誘電体層６５とが形成され、さらにこの誘電体層６５上に保護膜層６６が形成されることにより構成される。この表示電極６２は、サスティン電極６３とスキャン電極６４とで構成されており、これらは透明導電膜６３ａ、６４ａと、さらに配線抵抗を小さくするためのバス電極６３ｂ、６４ｂとにより構成されている。なお、このバス電極６３ｂ、６４ｂは、それぞれ透明導電膜６３ａ、６４ａ上に平行で、かつこの透明導電膜６３ａ、６４ａよりも細幅に形成されている。このような表示電極６２は前面側基板６１上に所定のピッチをもって配置されている。
【００５５】
しかし図８の従来の例とは、前面側基板６１上に、誘電体層６７を設けた点で相違する。この誘電体層６７の比誘電率は誘電体層６５の比誘電率よりも小さく設定する。こうした構成を採用することによって、第１の実施の形態および第２の実施の形態で述べたのと同じ効果が得られた。
【００５６】
すなわち、第１の実施の形態に採用した絶縁性気体層１９ａ、第２の実施の形態に採用した絶縁性透明液体層１９ｂ、および第３の実施の形態に採用した誘電体層６７それぞれの比誘電率εと厚さｄ（μｍ）の比ε／ｄと、無効電力の低減効果との関係を求めた。図５は、比誘電率ε＝４の材料を用いたときの誘電体層の膜厚と無効電力の低減量の関係を示す。縦軸の無効電力は誘電体層を形成しない場合を１００とした相対値で表示している。
【００５７】
図５からわかるように、比誘電率ε＝４の材料の誘電体層を用いた場合、ε／ｄ≒０．１、すなわち、ほぼ４０μｍの厚さ以上で無効電力の低減量は飽和する。無効電力の低減量自体は誘電体層の比誘電率により変わるが、飽和する傾向は比誘電率が異なっても同様であり、かつこの飽和するときの厚さｄはε／ｄ≒０．１をほぼ満足するので、少なくともこの厚さ以上とすればよい。誘電体層として必要な最小限の厚さを、使用する材料の比誘電率に合せて推定できるので、誘電体層の設計期間の削減が可能である。
【００５８】
なお、上記実施の形態では、保護膜層はＭｇＯとしたが、これに限るものではなく、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類酸化物等の二次電子放出係数の高い酸化物、あるいは、窒化物、あるいはＡｌ２Ｏ３、ダイヤモンド等でも同じ結果が得られるのはいうまでもない。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のＰＤＰは、透明基板の片面に複数の表示電極を形成するとともにもう一方の片面に保護膜層を形成した前面板と、前面板の保護膜層側と放電空間を介して対向させる背面板とを備え、前面板の表示電極側に透明保護基板を配置し、その透明保護基板と複数の表示電極との間に、透明基板の比誘電率よりも小さな比誘電率を有する誘電体層を形成したことにより、極薄の透明基板にＰＤＰとして要求される耐衝撃性をもたせることに加え、無効電力を大幅に低減でき、すなわち、低消費電力のＰＤＰが実現できるという大きな効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＰＤＰのｙｚ面の断面図
【図２】同ＰＤＰのｘｙ面の断面図
【図３】比較用ＰＤＰにおける表示電極対周辺の電界強度分布図
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るＰＤＰの断面図
【図５】本発明のＰＤＰにおける誘電体層と無効電力低減量との関係を示す特性図
【図６】本発明の第３の実施の形態に係るＰＤＰの断面図
【図７】従来のＰＤＰの構造を示す斜視図
【図８】同ＰＤＰのアドレス電極に沿って切断したｙｚ面の断面図
【符号の説明】
１０  前面板
１１  誘電体ガラスシート
１２  表示電極
１３  サスティン電極
１４  スキャン電極
１６  保護膜層
１７  絶縁被覆膜
１８  保護ガラス
１９ａ  絶縁性気体層
１９ｂ  絶縁性透明液体層
２０  背面板
２１  背面側基板
２２  アドレス電極
２３  下地誘電体層
２４  隔壁
２５  蛍光体層
６７  誘電体層
【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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