(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
片側主面上に電極が配され当該電極を覆って誘電体膜及び保護膜が順に形成された前面基板と、背面基板とが、間隔をあけて対向配置されてなり、
前記電極に電圧を印加して両基板間で放電させることにより発光表示するプラズマディスプレイパネルにおいて、
グラファイトからなる針状結晶体が、
前記前面基板の主面に対して略垂直に林立した状態で、
前記保護膜をその厚み方向に貫くように配設され、
当該針状結晶体どうしの間に、前記保護膜の材料が積層して埋め尽くされ、
前記誘電体層と前記グラファイト結晶体との間に、
Ｆｅ，ＣｏおよびＮｉから選ばれた１種または複数種の金属からなる金属層が介在されている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】
片側主面上に電極が配され当該電極を覆って誘電体膜及び保護膜が順に形成された前面基板と、背面基板とが、間隔をあけて対向配置されてなり、
前記電極に電圧を印加して両基板間で放電させることにより発光表示するプラズマディスプレイパネルにおいて、
導電物質または半導体物質からなるテトラポッド形状の針状結晶体が、
前記前面基板の主面に対して略垂直に林立した状態で、
前記保護膜をその厚み方向に貫くように配設され、
当該針状結晶体どうしの間に、前記保護膜の材料が積層して埋め尽くされていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
前記粒子がＺｎＯからなることを特徴とする請求項２記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
片側主面上に電極が配され当該電極を覆って誘電体膜及び保護膜が順に形成された前面基板と、背面基板とが、間隔をあけて対向配置されてなり、
前記電極に電圧を印加して両基板間で放電させることにより発光表示するプラズマディスプレイパネルにおいて、
導電物質または半導体物質からなる針状結晶体が、
前記前面基板の主面に対して略垂直に林立した状態で、
前記誘電体膜をその厚み方向に貫くように配設され、
当該針状結晶体どうしの間に、前記誘電体膜の材料および前記保護膜の材料が積層して埋め尽くされていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
前記誘電体膜の材料と前記針状結晶体とによって相分離構造物が形成されていることを特徴とする請求項４記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項６】
前記針状結晶体は、グラファイト結晶体であることを特徴とする請求項４記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項７】
前記電極と前記グラファイト結晶体との間に、
Ｆｅ，ＣｏおよびＮｉから選ばれた１種または複数種の金属からなる金属層が介在されていることを特徴とする請求項６記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項８】
前記グラファイト結晶体が、
カーボンナノチューブ、グラファイトナノファイバーおよびダイヤモンドライクカーボンから選ばれた一種であることを特徴とする請求項６記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項９】
前記針状結晶体は、
テトラポッド形状の粒子であることを特徴とする請求項４記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１０】
前記粒子がＺｎＯからなることを特徴とする請求項９記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１１】
前記針状結晶体は、
その先端部が前記保護膜の表面から露出していることを特徴とする請求項４記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１２】
前記針状結晶体は、
その先端部が前記保護膜に埋もれていることを特徴とする請求項４記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１３】
前記電極には、表示電極対が含まれ、
当該表示電極対の一方または両方の上に、前記針状結晶体が配設されていることを特徴とする請求項４記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１４】
前記電極には、表示電極対と、当該表示電極間に形成された電子放出電極とが含まれ、
当該電子放出電極上に前記針状結晶体が配設されていることを特徴とする請求項４記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１５】
前記両基板間で放電させる維持放電時には、
前記表示電極に維持電圧を印加するとともに、前記電子放出電極をグランド電位または浮遊電位に保持することを特徴とする請求項１４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関し、特にＡＣ面放電型のプラズマディスプレイパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
自発光型の代表的な画像表示装置はＣＲＴであるが、大型且つ薄型のパネルを比較的容易に製造できるという特長からプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）が急速に普及している。ＰＤＰにはＤＣ（直流）型とＡＣ（交流）型とがあるが、信頼性、画質など様々な面でＡＣ型が優れていて、特に３電極面放電型ＰＤＰが普及している。
３電極面放電型ＰＤＰは、前面基板と背面基板とが間隔をあけて互いに平行に配され、前面基板の片面に複数の表示電極対(走査電極と維持電極）がストライプ状に形成され、更にこれらの電極群を覆うように誘電体膜および保護膜が積層され、一方、背面基板の片面に複数のデータ電極がストライプ状に形成され、更にデータ電極を覆うように誘電体膜が積層され、隣接するデータ電極の間の誘電体膜上に隔壁が形成され、更に誘電体膜の表面上及び隔壁の側壁上に蛍光体膜が塗布された構成となっている。そして、表示電極対とデータ電極とが立体交差する箇所に放電セルが形成され、各電極に電圧印加するのに伴って各放電セルで放電発光して画像表示するようになっている。
【０００３】
ここで、上記表示電極対は、電気抵抗を低減させるために、各電極が透明電極の上に金属バス電極を積層した構造をとっているものが多い。また上記保護膜は、放電によって発生した高エネルギーのイオンから表示電極、誘電体膜を保護する働きとともに、放電セル内に２次電子を効率よく放出して放電電圧を下げる働きをなす。また、保護膜には、その表面に壁電荷を保持する機能も必要である。  
【０００４】
この保護膜の材料としては、耐スパッタ特性に優れ且つ２次電子放出係数の大きいＭｇＯが一般に用いられており、薄膜プロセスで形成される。
上記のような特長を有するＰＤＰにおいて、消費電力を低減することや放電ばらつきを抑制することが、今後解決すべき課題として残っており、その課題解決のために、パネル構造、駆動方法、素材といった各方面から工夫がなされている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、プラズマ表示パネルにおいて、２次電子放出係数を向上させるために、前面基板側の誘電体膜上に、カーボンナノチューブ（以降、ＣＮＴと記す。）層とＭｇＯ層を順次積層させて２層構造としたものが記載されている。このように、ＣＮＴ層の上にＭｇＯ層を形成することによって、ＭｇＯがＣＮＴ表面の凹凸部に付着され、ＭｇＯ単独の保護膜と比べて表面積が増大し、２次電子放出係数が飛躍的に増大することが記載されている。
【０００６】
このように保護膜の２次電子放出係数を増大させることは、放電開始電圧を低減させ、発光効率を改善するのに有効と考えられる。
【特許文献１】特開２００１−２２２９４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記のように保護膜を２層構造にしたＰＤＰにおいて、２次電子放出係数が増大するようにＭｇＯ層表面に十分な凹凸を形成するには、ＣＮＴ層の上にＭｇＯ層を薄く形成する必要があるが、この場合、ＭｇＯ層の塗布むらによって放電セルごとの２次電子放出性能にばらつきが生じて、駆動時に放電ばらつきが発生しやすくなる結果、表示される画像の品質が低下する点で望ましくない。
【０００８】
本発明は、ＰＤＰにおいて、保護膜表面の壁電荷保持性能を確保するとともに、駆動時における放電ばらつきの発生を抑えながら、放電開始電圧を低減して消費電力の低減を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そのため、本発明では、片側主面上に電極が配され当該電極を覆って誘電体膜及び保護膜が順に形成された前面基板と、背面基板とが、間隔をあけて対向配置されてなるＰＤＰにおいて、導電物質または半導体物質からなる針状結晶体を、誘電体膜および保護膜の少なくとも一方をその厚み方向に貫くように配設することとした。
ここで、針状結晶体が、前面基板の主表面に対して略垂直に林立し、針状結晶体どうしの間に、保護膜や誘電体膜の材料が積層して埋め尽くされていることが望ましい。また誘電体膜の材料と針状結晶体とで相分離構造物が形成されていることも望ましい。
【００１０】
特に、針状結晶体が、前面基板の主面に対して略垂直に林立した状態で、誘電体膜をその厚み方向に貫くように配設され、針状結晶体どうしの間に、誘電体膜の材料および保護膜の材料が積層して埋め尽くされている構成とするとが好ましい。
針状結晶体として、グラファイト結晶体を用いることが好ましい。グラファイト結晶体としては、ＣＮＴ、グラファイトナノファイバー（ＧＮＦ）、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）が適している。
【００１１】
針状結晶体として、テトラポッド形状の粒子を用いてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のＰＤＰによれば、誘電体膜あるいは保護膜を厚み方向に貫くように配設された針状結晶体の働きによって、保護膜に高エネルギーのイオンや電子が衝突するときに発生する２次電子放出量が増大する。従って、ＰＤＰの放電開始電圧低減や放電ばらつき抑制に寄与するとともに、ＰＤＰの発光効率が増大するので消費電力を大幅に削減できる。
ここで、針状結晶体が、前面基板の主表面に対して略垂直に林立し、針状結晶体どうしの間に、保護膜や誘電体膜の材料が積層して埋め尽くされていれば、また誘電体膜の材料と針状結晶体とで相分離構造物が形成されていれば、効率的に電子を放出するので、放電開始電圧低減効果がすぐれたものとなる。
【００１３】
特に、針状結晶体が、前面基板の主面に対して略垂直に林立した状態で、誘電体膜をその厚み方向に貫くように配設され、針状結晶体どうしの間に、誘電体膜の材料および保護膜の材料が積層して埋め尽くされている構成の場合、電極に電圧印加されるのに伴って、電極から針状結晶体を経由して放電空間に電子が供給される。このように、電極への電圧印加時に、針状結晶体を経由して放電空間に電子が供給される作用によっても、放電開始電圧や放電ばらつきが低減できる。
【００１４】
ここで、針状結晶体の先端が放電空間に露出している場合は、直接的に放電空間に電子が供給されるが、針状結晶体の先端が放電空間に露出せず保護膜に埋もれている場合も、保護膜内には通常、保護膜を構成する結晶どうしの間に隙間が形成されているので、針状結晶体の先端からこの間隙を通って放電空間に供給される。そして、針状結晶体の先端が保護膜に埋もれている方が耐久性に優れる。  
【００１５】
一方、本発明のＰＤＰでは、誘電体膜において、針状結晶体が貫いている箇所以外の領域では、電極と保護膜との絶縁性が確保されるので、当該領域上では保護膜表面の壁電荷保持性能が確保される。
また、保護膜表面に凹凸をつけて表面積を拡大する必要がないので、保護膜を薄くする必要もない。従って、保護膜の形成むらをなくし、２次電子放出性能のばらつき発生も抑えることができる。
【００１６】
よって本発明によれば、放電ばらつきを抑えるとともに、壁電荷保持性能を確保しながら、放電開始電圧を低減することができる。
針状結晶体として、グラファイト結晶体を用いることが好ましい。
この場合、誘電体膜とグラファイト結晶体との間、あるいは電極とグラファイト結晶体との間に、Ｆｅ，ＣｏおよびＮｉから選ばれた１種または複数種の金属からなる金属層を介在させれば、基板上の誘電体膜上あるいは電極表面上に金属層を形成し、その金属層上にグラファイト結晶体を堆積させる方法で、グラファイト結晶体を基板面に対して林立した状態で針状に成長させることが容易にできる。具体的には、エチレンを原料ガスとするプラズマＣＶＤ法を用いることによって、比較的低温で基板にほぼ垂直にグラファイト結晶体を成長させることができる。
【００１７】
また、金属層を形成する形態を変えることにより、グラファイト結晶体の束サイズおよびその面密度を調製できる。
グラファイト結晶体としては、ＣＮＴ、グラファイトナノファイバー（ＧＮＦ）、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）が適している。
針状結晶体として、テトラポッド形状の粒子を用いれば、誘電体膜状あるいは電極表面上に当該粒子を塗布する方法で、針状結晶体を基板面に対して林立した状態で配することが容易にできる。
【００１８】
テトラポッド形状の粒子としては、ＺｎＯを用いることが好ましい。
前面基板上に配された電極に、表示電極対が含まれる場合、表示電極対の一方または両方の上に、針状結晶体を配設すれば、上記放電開始電圧低減効果がすぐれたものとなる。
前面基板上に配された電極に、表示電極対と、当該表示電極間に形成された電子放出電極とが含まれる場合、電子放出電極上に針状結晶体を配設しても放電開始電圧低減効果が得られる。
【００１９】
この場合、維持放電時には、表示電極に維持電圧を印加するとともに、電子放出電極をグランド電位または浮遊電位に保持することが好ましい。
本発明において、保護膜は、ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯおよびＢａＯから選択された金属酸化物、あるいはこれら金属酸化物の化合物で形成することが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
〔実施の形態１〕
図１は、本発明の一実施形態にかかるＰＤＰの構成を示す要部斜視図である。
このＰＤＰ１００は、前面パネル１０と背面パネル２０とが貼り合わせられて構成されている。
【００２１】
前面パネル１０は、ガラス板からなる前面基板１１の片面上に複数の表示電極対１２(走査電極１２１と維持電極１２２）がストライプ状に形成され、更にこれらの電極群を覆うように第１誘電体膜１３および保護膜１４が積層されて構成されている。
一方、背面パネル２０は、ガラス板からなる背面基板２１の片面上に複数のデータ電極２２がストライプ状に形成され、更にデータ電極２２を覆うように第２誘電体膜２３が積層され、この第２誘電体膜２３上には、データ電極２２どうしの間に隔壁２４が形成され、更に誘電体膜２３の表面上及び隔壁２４の側壁上に蛍光体膜２５が塗布されて構成されている。
【００２２】
上記前面基板１１と背面基板２１とは、隔壁２４を介して互いに間隔をあけて平行に配され、表示電極対１２とデータ電極２２とが立体交差する箇所に放電セルが形成されている。
このＰＤＰは、駆動時において、点灯しようとする放電セルで、走査電極１２１とデータ電極２２とに電圧を印加して書き込み放電を起こして壁電荷を貯め、その後、走査電極１２１と維持電極１２２とに交番で維持パルスを印加する。それによって、書き込み放電がなされた放電セルで選択的に維持放電が生じて発光し、画像表示されるようになっている。
【００２３】
走査電極１２１並びに維持電極１２２はそれぞれ、金属酸化物からなる幅広の透明電極１２１ａ，１２２ａ上に幅狭の金属バス電極１２１ｂ，１２２ｂが積層されて構成されている。
誘電体膜１３の材料としては、誘電体ガラスやＳｉＯ2が用いられる。
保護膜１４の材料としては、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ等の金属酸化物、あるいはこれら金属酸化物から選択された２種類以上の化合物（例えばＭｇＯとＣａＯとの化合物）が用いられる。
【００２４】
（前面パネル１０の構成）
図２，４（ａ），５は、本実施形態にかかる前面パネル１０の構成を示す断面模式図である。
図２，図４（ａ），図５に示す前面パネル１０は、細部において互いに異なる点はあるものの、いずれも、第１誘電体膜１３の表面上に、針状結晶体１５が林立した状態で配設されており、各針状結晶体１５が保護膜１４を厚み方向に貫いている。この針状結晶体１５は、導電物質または半導体物質で形成されている。
【００２５】
また、表示電極１２１，１２２の表面上から見たときには、針状結晶体１５は、第１誘電体膜１３の表面上に分散するように配設されている。
いいかえると、針状結晶体１５が第１誘電体膜１３上に散在し、その間隙に保護膜１４の材料で充填されており、針状結晶体１５と保護膜１４とが相分離構造を形成している。
なお、図２，４（ａ），５に示す例では、第１誘電体膜１３の表面全体にわたって針状結晶体１５が配設されているが、放電セルの中央部に相当する箇所だけに針状結晶体１５を配設してもよい。
【００２６】
針状結晶体１５としては、針状のグラファイト粒子を用いることが好ましい。針状グラファイト粒子の具体例としては、ＣＮＴ、ＧＮＦ、ＤＬＣが挙げられる。ＣＮＴには、導電性のものと半導体性のものとがあるが、いずれも使用可能である。
図２，図３に示すように、針状結晶体１５と第１誘電体膜１３との間には、触媒層１６が介在しているが、この触媒層１６は、製造時において針状グラファイト粒子を成長させるために設けた核となる物質であって、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ等の金属が用いられる。
【００２７】
針状結晶体１５が第１誘電体膜１３上に散在する形態としては、図２の例では、第１誘電体膜１３上に均一的に散在しているが、図４，図５の例では、第１誘電体膜１３上において、針状結晶体１５が存在する領域と存在しない領域とが入り組んでいる。具体的には、図４（ｂ）では針状結晶体１５が存在しない領域の中に、針状結晶体１５が存在する領域が点在しており、図４（ｃ）では針状結晶体１５が存在する領域と存在しない領域とがストライプ状に形成されている。
【００２８】
なお、図２，４（ａ）に示す前面パネル１０では、保護膜１４の表面から針状結晶体１５の先端部が放電空間３０に突出しているが、針状結晶体１５の先端部が保護膜１４の表面近傍にあれば、放電空間３０に突出していなくてもよい。
（前面パネル１０の製造方法）
まず、上記図２，４の前面パネル１０を製造する方法について説明する。
【００２９】
前面基板１１上に走査電極１２１と維持電極１２２を形成した後、第１誘電体膜１３を形成する。この第１誘電体膜１３は、例えば、ＳｉＯ2をスパッタ法あるいはＥＢ蒸着法によって前面基板１１上に堆積させることによって形成することができる。あるいは、低融点ガラス材料を堆積させることによって形成してもよい。
第１誘電体膜１３上に、スパッタ法または電子ビーム蒸着法により触媒層１６の材料（Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏなどの金属）を形成する。
【００３０】
この触媒層１６を形成する際に、図２に示す前面パネル１０では触媒層１６をベタで形成する。この場合、触媒層１６の膜厚は１０ｎｍ以下、好ましくは２〜５ｎｍの厚さで形成することによって、実際には島状の不連続な膜状態となる。一方図４示す前面パネル１０の場合は、触媒層１６をパターニングして形成する。
パターニングする方法としては、触媒層１６を形成しようとする領域だけを開口したマスクを使ってもパターニングする方法でもよいし、触媒層１６の材料をベタで層状に形成した後、触媒層１６を形成しようとする領域以外をパターンエッチングして除去する方法でもよい。
【００３１】
次に、真空プロセスで、触媒層１６の上にグラファイト粒子を針状に成長させる。このとき、触媒層１６の上だけに選択的にグラファイト粒子が成長して、グラファイトからなる針状結晶体１５が触媒層１６の上に垂直に形成される。
例えば、原料ガスとしてエチレンを用いたプラズマＣＶＤで、基板温度約４００℃でグラファイト粒子を成長させたところ、触媒層１６上に太さφが２００ｎｍのＣＮＴが束状になって成長し、束の太さは約１〜５μｍであった。
【００３２】
ここで、基板の温度、析出速度、下地の状態などの析出条件を適当に設定すれば、触媒層１６上にＣＮＴが形成される密度を調製し、適度に分散されるように形成することができる。
従って、図２のように触媒層１６がベタで形成されている場合でも、上述したように実際には島状に形成されているため、その触媒層１６上においてＣＮＴを適度に散在させることができる。
【００３３】
一方、図４のように触媒層１６をパターニングして形成する場合は、各触媒層１６のサイズおよび分布を制御することによって、第１誘電体膜１３上に成長させるＣＮＴの束のサイズを制御することができる。
例えば、図４（ｂ）のように触媒層１６を点在させ、各触媒層１６のサイズをφ３μｍにした場合、各触媒層１６上にφ２００ｎｍのＣＮＴが３０〜６０本の束状になって成長した。
【００３４】
次に、針状結晶体１５が形成された前面基板１１上に保護膜１４を形成する。この保護膜１４は、ＭｇＯをスパッタ法あるいはＥＢ蒸着法で堆積させることによって形成することができる。
この工程で、保護膜１４の材料は、第１誘電体膜１３上で、針状結晶体１５どうしの間隙に浸透した形態で堆積される。
【００３５】
従って、林立する針状結晶体１５と保護膜１４の材料とで、相分離構造が形成される。
次に、上記図５の前面パネル１０を製造する方法について説明する。
前面基板１１上に走査電極１２１と維持電極１２２を形成した後、第１誘電体膜１３を形成し、その上に触媒層１６をベタで形成し、その上にＭｇＯを堆積させて保護膜下層１４１をベタで形成する。
【００３６】
そして、この保護膜下層１４１に、マスクエッチングによりブラインドホールを触媒層１６が露出する深さまで形成する。ブラインドホールの径φは例えば５μｍである。
次に、真空プロセスで、触媒層１６の上にグラファイト粒子を針状に成長させる。このときグラファイト粒子は、保護膜下層１４１の表面上にはほとんど成長せず、ブラインドホールの底面にある触媒層１６上だけに選択的に成長し、グラファイト粒子の針状結晶が前面基板１１に対して垂直に成長する。
【００３７】
次に、保護膜下層１４１の表面上に、ＭｇＯをスパッタ法またはＥＢ蒸着法により堆積させて、保護膜上層１４２を形成する。この工程において、保護膜上層１４２の材料がブラインドホール内のグラファイト粒子との空隙に入り、その結果、林立する針状結晶体１５と保護膜上層１４２の材料とで、相分離構造が形成される。
（本実施形態にかかる前面パネル１０による効果）
上記構成の前面パネル１０によれば、保護膜１４は、従来からの保護膜と同様に、放電によって発生した高エネルギーのイオンから、第１誘電体膜１３、表示電極１２１、１２２を保護する働きをなすとともに、放電空間３０内に２次電子を効率よく放出して放電電圧を下げ、放電ばらつきを少なくする働きをする。
【００３８】
また、針状結晶体１５が前面基板１１の表面に対してほぼ垂直に林立しているので、効率的にイオンとエネルギー交換したり、１次電子を吸収して２次電子を良好に放出する。この点を図３を参照しながら説明する。
図３は、上記前面パネル１０を備えたＰＤＰにおいて、維持放電時の放電パターン（放電電流のパターン）を示す図である。
【００３９】
当図に示すように、維持放電時には、走査電極１２１上の針状結晶体１５と、維持電極１２２上の針状結晶体１５との間で、放電パターン３５が円弧状に形成される。従って、放電によって発生した１次電子またはイオンは、保護膜１４表面に垂直に近い角度で入射されるので、保護膜１４の表面から２次電子が効率よく放出される。よって、高い２次電子放出係数が得られる。
【００４０】
また、針状結晶体１５の先端が放電空間３０に露出している場合には、その露出している部分に１次電子またはイオンが効率的に衝突し、更にこの２次電子が、針状結晶体１５どうしの間隙内で衝突して、連鎖的に多量の２次電子が放出される。
特に、針状結晶体１５が、ＣＮＴやＤＬＣのようなグラファイト粒子の場合は、高い電子放出係数が得られる。
【００４１】
上記のように、本実施形態にかかる前面パネル１０によれば、針状結晶体１５の作用によって、２次電子放出の向上効果による放電開始電圧の低下効果が得られるので、保護膜１４自体の表面に凹凸を形成する必要はない。すなわち、保護膜１４を厚く形成しても効果が得られる。
よって、保護膜１４の厚みを確保して保護膜１４の形成むらをなくすことにより、２次電子放出性能のばらつきも抑えることができ、表示品質の均一化が可能になる。
【００４２】
このように、本実施形態にかかる前面パネル１０を用いたＰＤＰによれば、放電ばらつきを抑えるとともに、壁電荷保持性能を確保しながら、放電開始電圧を低減することができる。
また、各針状結晶体１５は、そのまわりに存在する保護膜１４によって機械的に支持されているので、機械的変化および温度変化に対して安定である。
【００４３】
なお、針状結晶体１５の先端部が保護膜１４表面から突出している方が電子放出性は高いが、針状結晶体１５が保護膜１４表面から突出していない方が、保護膜１４の耐久性に優れ、機械的安定性および温度変化に対する安定性の面からも優れている。
なお、本実施形態では、上記のようにＣＮＴをはじめとする針状結晶が厚み方向に伸びているので、２次電子の放出効率が十分得られるが、仮に、ＣＮＴが誘電体膜の表面に対して平行に配向した場合、あるいはＣＮＴが無秩序に配向した場合、放電によって発生した１次電子は薄いＣＮＴ層を透過し、２次電子の放出効率が十分得られなかったり、放電開始電圧にばらつきが生じる。また、この場合、ＣＮＴ膜が一般にポーラスとなり、補強材が無いので、ＣＮＴ膜が機械的および温度変化に対して不安定である。
【００４４】
（針状結晶体１５の形成密度）
第１誘電体膜１３の表面全体面積に対して針状結晶体１５が形成されている領域が占める面積の割合（針状結晶体１５の形成密度）について考察する。
針状結晶体１５の形成密度はわずかでも放電開始電圧が低くなるが、形成密度が大きくなるほど放電開始電圧の低下も大きくなるので、本発明の効果を十分に得る上で、針状結晶体１５の形成密度を３０％以上とすることが好ましい。
【００４５】
一方、針状結晶体１５の形成密度をあまり大きくすると、保護膜１４表面における壁電荷保持性能が低くなるので、針状結晶体１５の形成密度は９０％以下とすることが好ましい。
また、針状結晶体１５の形成密度が６０％以上の範囲では、放電開始電圧に大きな差がないので、針状結晶体１５の形成密度は６０％以下とすることがより好ましい。
【００４６】
〔実施の形態２〕
ＰＤＰの全体構成は、実施の形態１と同様である。
図６は、実施の形態２における前面パネル１０の主要部の斜視図である。
この前面パネル１０は、ガラス板からなる前面基板１１の片面上に複数の表示電極対１２がストライプ状に形成され、更にこれらの電極群を覆うように第１誘電体膜１３および保護膜１４が積層されて構成されている。そして、第１誘電体膜１３の表面上に、テトラポッド形の針状結晶粒子４０が配設されており、各針状結晶粒子４０が保護膜１４を貫いており、各針状結晶粒子４０は、導電物質または半導体物質で形成されている。
【００４７】
第１誘電体膜１３の表面上に配された各針状結晶粒子４０は、テトラポッド形なので４本の刺を有し、そのうち３本の刺が第１誘電体膜１３の表面に接し、一本の刺が当該第１誘電体膜１３の表面に垂直に立っている。従って、第１誘電体膜１３の表面上に針状結晶が林立した状態となっている。
また、第１誘電体膜１３の表面上から見たときには、針状結晶粒子４０は、第１誘電体膜１３の表面上に分散するように配設されている。
【００４８】
いいかえれば、針状結晶粒子４０が第１誘電体膜１３上に散在し、その間隙に保護膜１４の材料で充填されており、針状結晶粒子４０と保護膜１４とが、相分離構造を形成している。
針状結晶粒子４０の具体例としては、テトラポッド形状のＺｎＯ粒子を用いることができる。
【００４９】
テトラポッド形状のＺｎＯ粒子は、原料としての有機金属化合物を熱化学反応することによって作製され、半導体としての性質を持つ。市販品としては、松下電器産業の酸化亜鉛ウィスカ、商品名『パナテトラ』が知られており、そのサイズは例えば、刺の長さが約１５μｍで、刺の太さが約５００ｎｍである。
なお、針状結晶粒子４０の刺の頂点は、保護膜１４の表面から突出していてもよいし、保護膜１４の表面から突出していなくてもよい。
【００５０】
本実施形態の前面パネル１０を用いることで、上記実施の形態１と同様の効果を奏する。
すなわち、針状結晶粒子４０の刺が、前面基板１１の表面に対してほぼ垂直に林立しているので、保護膜１４の２次電子放出係数が向上する。また、各針状結晶粒子４０は、そのまわりに存在する保護膜１４によって機械的に支持されているので、機械的変化および温度変化に対して安定である。
【００５１】
本実施形態の前面パネル１０の製造方法について説明する。
前面基板１１上に走査電極１２１と維持電極１２２を形成した後、第１誘電体膜１３を形成する。
テトラポッド形状の針状結晶粒子４０をアルコール溶媒に分散させた塗料を準備し、これを第３０％以上とすることが好ましく、９０％以下とし、更に６０％以下とすることが好ましい。
【００５２】
なお、上記のように針状結晶粒子４０を分散配置した後に、保護膜１４を順次形成するのが、製造上の容易さから好ましいが、本実施形態においても、先に、針状結晶粒子４０の形成予定位置に凹部を形成した保護膜下層を形成し、その後、当該凹部内に針状結晶粒子４０を配置して、保護膜上層を形成する方法でもよいと考えられる。
〔実施の形態３〕
ＰＤＰの全体構成は、実施の形態１と同様である。
【００５３】
図７、図８は、本実施形態にかかる前面パネル１０の構成を示す図である。
図７（ａ），図８（ａ）は、前面パネル１０の断面模式図であり、図７（ｂ），（ｃ）はこの前面パネル１０の平面模式図である。また、図８（ｂ）は、図８（ａ）の部分拡大図である。
図７（ａ），図８（ａ）に示すように、表示電極１２１，１２２の表面上には、針状結晶体１５が林立した状態で配設されており、各針状結晶体１５が第１誘電体膜１３を貫いている。この針状結晶体１５は、導電物質または半導体物質で形成されている。図７に示す前面パネル１０では、保護膜１４の表面から針状結晶体１５の先端部が放電空間に露出しているのに対して、図８では、針状結晶体１５の先端部が保護膜１４の中にあって、放電空間に露出していない点が異なっているが、他は同様である。
【００５４】
また、表示電極１２１，１２２の表面上から見たときには、図７（ｂ）あるいは図７（ｃ）に示すように、針状結晶体１５は、表示電極１２１，１２２の表面上に分散するように配設されている。  
いいかえると、針状結晶体１５が表示電極１２１，１２２上に散在し、その間隙に誘電体膜１３の材料及び保護膜１４の材料で充填されており、針状結晶体１５と、誘電体膜１３、保護膜１４とが、相分離構造を形成している。
【００５５】
なお、図７（ｂ）では針状結晶体１５が点在しており、図７（ｃ）では針状結晶体１５がストライプ状に形成されているが、いずれも針状結晶体１５は表示電極１２１，１２２上に散在している。
また、図７（ｂ），（ｃ）に示す例では、表示電極１２１，１２２の表面全体にわたって針状結晶体１５が配設されているが、放電セルの中央部に相当する箇所だけに針状結晶体１５を配設してもよい。
【００５６】
針状結晶体１５としては、針状のグラファイト粒子を用いることが好ましい。針状グラファイト粒子の具体例としては、ＣＮＴ、ＧＮＦ、ＤＬＣが挙げられる。ＣＮＴには、導電性のものと半導体性のものとがあるが、いずれも使用可能である。
図７，図８に示すように、針状結晶体１５と表示電極１２１，１２２との間には、触媒層１６が介在している。触媒層１６は、実施の形態１で説明したとおり、製造時において針状グラファイト粒子を成長させるために設けた核となる物質であって、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ等の金属が用いられる。
【００５７】
（本実施形態の前面パネル１０による効果）
上記構成の前面パネル１０によれば、保護膜１４は、従来からの保護膜と同様に、放電によって発生したイオンから、誘電体膜１３、表示電極１２１、１２２を保護する働きをなすとともに、放電空間３０内に２次電子を効率よく放出して放電電圧を下げる働きをする。
【００５８】
さらに、表示電極１２１，１２２の表面上に、導電物質または半導体物質からなる針状結晶体１５が、誘電体膜１３をその厚み方向に貫くように配設されているので、ＰＤＰ駆動時に、表示電極１２１，１２２間に電圧が印加されるのに伴って、電極１２１，１２２から針状結晶体１５を経由して、放電空間３０に電子が供給される。
ここで、図７（ａ）のように針状結晶体１５の先端が保護膜１４表面から放電空間３０に露出している場合は、針状結晶体１５から直接的に放電空間３０に電子が供給されるが、図８（ｂ）に示すように針状結晶体１５の先端が放電空間３０に露出せず保護膜１４内に埋もれている場合も、一般にＭｇＯからなる保護膜１４においては、当該保護膜１４を構成するＭｇＯ結晶体１４ａは柱状であってそのＭｇＯ結晶体１４ａどうしの間に間隙１４ｂが形成されているので、針状結晶体１５の先端からこの間隙１４ｂを通って放電空間３０に電子が供給される。また、ＭｇＯ結晶体の伝導帯に電子が注入されて上記の効果が生じる場合もある。
【００５９】
従って、図７，図８いずれの場合も、表示電極１２１，１２２間に電圧が印加されるときに、針状結晶体１５を介して放電空間３０に電子が供給されるので、放電開始電圧が低下することになる。
一方、誘電体膜１３において、針状結晶体１５が貫いている箇所以外の領域では、電極１２１，１２２と保護膜１４との絶縁性が確保されるので、当該領域上では保護膜１４表面の壁電荷保持性能が確保される。
【００６０】
また、針状結晶体１５が前面基板１１の表面に対してほぼ垂直に林立しているので、効率的にイオンとエネルギー交換したり１次電子を吸収して２次電子を良好に放出する。
図９は、維持放電時の放電パターン（放電電流のパターン）図であって、上記図３と同様に、維持放電時には、走査電極１２１上の針状結晶体１５と、維持電極１２２上の針状結晶体１５との間で、放電パターン３５が円弧状に形成される。従って、放電によって発生した１次電子またはイオンは、保護膜１４表面に垂直に近い角度で入射されるので、保護膜１４の表面から２次電子が効率よく放出される。よって、高い２次電子放出係数が得られる。
【００６１】
また、針状結晶体１５の先端が放電空間３０に露出している場合には、その露出している部分に１次電子またはイオンが効率的に衝突し、更にこの２次電子が、針状結晶体１５どうしの間隙内で衝突して、連鎖的に多量の２次電子が放出される。
特に、針状結晶体１５が、ＣＮＴやＤＬＣのようなグラファイト粒子の場合は、高い電界放出係数が得られる。
【００６２】
本実施形態にかかる前面パネル１０によれば、針状結晶体１５の作用によって、２次電子放出の向上効果や放電開始電圧の低下効果が得られるので、保護膜１４自体の表面に凹凸を形成する必要はない。すなわち、保護膜１４を厚く形成しても効果が得られる。
よって、保護膜１４の厚みを確保して保護膜１４の形成むらをなくすことにより、２次電子放出性能のばらつきも抑えることができ、表示品質の均一化が可能になる。
【００６３】
このように、本実施形態にかかる前面パネル１０を用いたＰＤＰによれば、放電ばらつきを抑えるとともに、壁電荷保持性能を確保しながら、放電開始電圧を低減することができる。
また、各針状結晶体１５は、そのまわりに存在する誘電体膜１３および保護膜１４によって機械的に支持されているので、機械的変化および温度変化に対して安定である。
【００６４】
図７の形態と図８の形態とを比べると、図７の形態の方が電子放出性は高いが、図８の形態の方が、針状結晶体１５が放電空間３０に露出していないので、保護膜１４の耐久性に優れ、や機械的安定性および温度変化に対する安定性の面からも優れている。
（表示電極１２１，１２２の表面上における針状結晶体１５の形成密度）
表示電極１２１，１２２の表面全体面積に対する、針状結晶体１５が形成されている面積の割合（針状結晶体１５の形成密度）について考察する。
【００６５】
針状結晶体１５の形成密度はわずかでも放電開始電圧が低くなるが、形成密度が大きくなるほど放電開始電圧の低下も大きくなるので、本発明の効果を十分に得る上で、針状結晶体１５の形成密度を３０％以上とすることが好ましい。
一方、針状結晶体１５の形成密度をあまり大きくすると、保護膜１４表面における壁電荷保持性能が低くなるので、針状結晶体１５の形成密度は９０％以下とすることが好ましい。
【００６６】
また、針状結晶体１５の形成密度が６０％以上の範囲では、放電開始電圧に大きな差がないので、針状結晶体１５の形成密度は６０％以下とすることがより好ましい。
（本実施形態にかかる前面パネル１０の製造方法）
前面基板１１上に走査電極１２１と維持電極１２２を形成した後、走査電極１２１及び維持電極１２２上に、スパッタ法または電子ビーム蒸着法により触媒層１６の材料（Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏなどの金属）を上記図７（ｂ）あるいは図７（ｃ）のようにパターニングして、触媒層１６を形成する。
【００６７】
次に、真空プロセスで、触媒層１６の上にグラファイト粒子を針状に成長させる。このとき、触媒層１６の上だけに選択的に、グラファイト粒子が成長して、グラファイトからなる針状結晶体１５が形成される。
ここで、基板の温度、析出速度、下地の状態などの析出条件を適当に設定すれば、電極１２１，１２２の表面上における触媒層１６を形成する分布密度を調整することによって、針状結晶体１５の形成密度も調製することができる。
【００６８】
次に、針状結晶体１５が形成された前面基板１１上に、誘電体膜１３を形成し、その上に保護膜１４を形成する。
誘電体膜１３は、例えばＳｉＯ2をスパッタ法あるいはＥＢ蒸着法で堆積させることによって形成することができる。あるいは、低融点ガラス材料を堆積させることによって形成してもよい。
【００６９】
保護膜１４は、ＭｇＯをスパッタ法あるいはＥＢ蒸着法で堆積させることによって形成することができる。
この工程で、誘電体膜１３の材料および保護膜１４の材料は、表示電極１２１，１２２上で、針状結晶体１５どうしの間隙に浸透した形態で堆積される。
従って、林立する針状結晶体１５と、誘電体膜１３の材料および保護膜１４の材料とで、相分離構造が形成される。
【００７０】
以上のように、針状結晶体１５を分散配置した後に、誘電体膜１３及び保護膜１４を順次形成するのが容易に製造する上で好ましいが、上記図５の前面パネル１０を製造する方法と同様にして、先に、誘電体膜１３をベタで形成し、その誘電体膜１３における表示電極１２１，１２２上部分にブラインドホールを形成して、その後、当該ブラインドホール内に針状結晶体１５を配設して、保護膜１４を形成する方法でもよいと考えられる。
【００７１】
（放電ガスのＸｅ濃度が高い場合）
ＰＤＰにおいて一般に放電ガス中のＸｅ濃度が高いほど発光効率は上昇するが、放電開始電圧が高くなる。これに対して、表示電極上に針状結晶体と、誘電体膜および保護膜との相分離構造体を形成すると、Ｘｅ濃度が高くても、その放電開始電圧を低く抑えることができる。
【００７２】
従って、上記のように相分離構造体を備えたＰＤＰで、Ｘｅ濃度を高く設定することによって、放電開始電圧を低く抑えながら、高い発光効率が得られる。その結果、ＰＤＰの消費電力を大幅に低減可能となる。
例えば、電極上に針状結晶体を配設していない従来構造のＰＤＰにおいて、５％Ｘｅ＋９５％Ｎｅを放電ガスとして用いた場合、放電開始電圧の測定値は１８０Ｖであったが、１０％Ｘｅ＋９０％Ｎｅを放電ガスとして用いた場合、放電開始電圧の測定値は２２０Ｖであった。
【００７３】
これに対して、針状結晶体を用いて相分離構造体を形成したパネルにおいては、１０％Ｘｅ＋９０％Ｎｅを放電ガスとして用いても、放電開始電圧の測定値は１８０Ｖと低く抑えられた。
（変形例）
上記のＰＤＰ１００では、表示電極１２１，１２２の両方について、電極表面上に針状結晶体１５を配設することしたが、表示電極１２１，１２２の内、一方の電極上だけに針状結晶体１５を配設してもよく、これによってパネルの構造がより簡単になる。
【００７４】
例えば、図１０に示す前面パネル１０では、維持電極１２２の表面上に針状結晶体１５を林立させて、第１誘電体膜１３および保護膜１４と相分離構造体を形成し、走査電極１２１の表面上には、針状結晶体１５が存在しない。
このように、表示電極の片方に対してだけ針状結晶体１５を配設して相分離構造を形成すれば、表示電極の両方に針状結晶体１５を配設する場合と比べて、維持放電時における放電パターンには偏りが見られるものの、放電開始電圧に関しては、ほぼ同様の結果が得られた。
【００７５】
〔実施の形態４〕
ＰＤＰの全体構成は、実施の形態１と同様である。
図１１は、実施の形態４における前面パネル１０の主要部の斜視図である。
この前面パネル１０は、ガラス板からなる前面基板１１の片面上に複数の表示電極対１２がストライプ状に形成され、更にこれらの電極群を覆うように第１誘電体膜１３および保護膜１４が積層されて構成されている。そして、表示電極１２１，１２２の表面上に、テトラポッド形の針状結晶粒子４０が配設されており、各針状結晶粒子４０が誘電体膜１３を貫いており、各針状結晶粒子４０は、導電物質または半導体物質で形成されている。
【００７６】
表示電極１２１，１２２の表面上に配された各針状結晶粒子４０は、テトラポッド形なので４本の刺を有し、そのうち３本の刺が表示電極１２１，１２２の表面に接し、一本の刺が当該電極表面に垂直に立っている。従って、表示電極１２１，１２２の表面上に針状結晶が林立した状態となっている。
また、表示電極１２１，１２２の表面上から見たときには、針状結晶粒子４０は、表示電極１２１，１２２の表面上に分散するように配設されている。
【００７７】
いいかえれば、針状結晶粒子４０が表示電極１２１，１２２上に散在し、その間隙に誘電体膜１３の材料及び保護膜１４の材料で充填されており、針状結晶粒子４０と、誘電体膜１３および保護膜１４とが、相分離構造を形成している。
針状結晶粒子４０の具体例としては、実施の形態２で述べたテトラポッド形状のＺｎＯ粒子を用いることができる。
【００７８】
なお、針状結晶粒子４０の刺の頂点は、保護膜１４の表面から露出していてもよいし、保護膜１４の表面下に埋もれていてもよい。
本実施形態の前面パネル１０を用いることで、上記実施の形態３と同様の効果を奏する。
すなわち、表示電極１２１，１２２間に電圧が印加されるときに、針状結晶粒子４０を介して放電空間３０に電子が供給されるので、放電開始電圧が低下し、一方、誘電体膜１３において、針状結晶粒子４０が貫いている箇所以外の領域で、保護膜１４表面の壁電荷保持性能が確保される。また、針状結晶粒子４０の刺が、前面基板１１の表面に対してほぼ垂直に林立しているので、２次電子放出係数が向上する。また、各針状結晶粒子４０は、そのまわりに存在する誘電体膜１３および保護膜１４によって機械的に支持されているので、機械的変化および温度変化に対して安定である。
【００７９】
本実施形態の前面パネル１０の製造方法について説明する。
前面基板１１上に走査電極１２１と維持電極１２２を形成する。
テトラポッド形状の針状結晶粒子４０をアルコール溶媒に分散させた塗料を準備し、これを走査電極１２１と維持電極１２２上に塗布し、乾燥させて溶媒を除去する。この工程により針状結晶粒子４０が走査電極１２１と維持電極１２２上に分散配置され、ファンデアワールス力または静電力により走査電極１２１と維持電極１２２上に付着する。
【００８０】
ここで、上記塗料中における針状結晶粒子４０の含有量などを調整することによって、針状結晶粒子４０が走査電極１２１と維持電極１２２上に分布する密度を調製することができる。
針状結晶粒子４０を塗布したパネル面上に、走査電極１２１と維持電極１２２を覆うように第１誘電体膜１３および保護膜１４を順次形成する。
【００８１】
誘電体膜１３は、ＳｉＯ2をスパッタ法あるいはＥＢ蒸着法によって、あるいは、低融点ガラス材料を堆積させることによって形成することができ、保護膜１４は、ＭｇＯをスパッタ法あるいはＥＢ蒸着法で堆積させることによって形成することができる。この工程により、誘電体膜１３の材料および保護膜１４の材料は、表示電極１２１，１２２上で、針状結晶粒子４０の刺どうしの間、ならびに針状結晶粒子４０どうし間に浸透した形態で順次堆積されて積層される。従って、林立する針状結晶粒子４０の刺と、誘電体膜１３の材料および保護膜１４の材料とで、相分離構造となる。
【００８２】
なお、誘電体膜１３および保護膜１４の厚みが、針状結晶粒子４０の刺頂点の高さに達するまでは、誘電体膜１３の材料および保護膜１４の材料は刺の頂点上には殆ど堆積しないので、針状結晶粒子４０の刺が保護膜１４の表面から露出されるが、誘電体膜１３および保護膜１４の厚みが大きくなると針状結晶粒子４０はその中に埋もれる。
ここで、上記塗料中における針状結晶粒子４０の含有量などを調整することによって、針状結晶粒子４０が第１誘電体膜１３上に分布する密度を調製することができる。
【００８３】
針状結晶粒子４０を塗布したパネル面上に、ＭｇＯをスパッタ法あるいはＥＢ蒸着法で堆積させることによって保護膜１４形成する。この工程により、保護膜１４の材料は、第１誘電体膜１３上で、針状結晶粒子４０の刺どうしの間、ならびに針状結晶粒子４０どうし間に浸透した形態でされる。従って、林立する針状結晶粒子４０の刺と保護膜１４の材料とで、相分離構造となる。
【００８４】
なお、誘電体膜１３の厚みが、針状結晶粒子４０の刺頂点の高さに達するまでは、保護膜１４の材料は刺の頂点上には殆ど堆積しないので、針状結晶粒子４０の刺が保護膜１４の表面から突出されるが、保護膜１４の厚みが大きくなると針状結晶粒子４０はその中に埋もれる。
表示電極１２１，１２２の表面上における針状結晶粒子４０の配置密度については、上記実施の形態３で説明したのと同様、３０％以上、９０％以下とすることが好ましく、６０％以下とすることが更に好ましい。
【００８５】
本実施形態においても、上記のように針状結晶粒子４０を分散配置した後に、誘電体膜１３及び保護膜１４を順次形成するのが、製造上の容易さから好ましいが、先に、針状結晶粒子４０の形成予定位置に凹部を形成した誘電体膜１３を形成し、その後、当該凹部内に針状結晶粒子４０を配置して、保護膜１４を形成する方法でもよいと考えられる。
〔実施の形態５〕
ＰＤＰの全体構成は、実施の形態１と同様である。
【００８６】
図１２（ａ），（ｂ）は、実施の形態５にかかる前面パネル１０の構造を示す要部断面図および要部平面図である。
この前面パネル１０は、上記実施の形態３と同様、前面基板１１の片面上に複数の表示電極対(走査電極１２１と維持電極１２２）がストライプ状に形成され、更にこれらの電極群を覆うように第１誘電体膜１３および保護膜１４が積層されて構成されている。
【００８７】
ただし、上記実施の形態３では、走査電極１２１と維持電極１２２の上に針状結晶体１５が配設されていたのに対して、本実施形態では、走査電極１２１と維持電極１２２との中間に、電子放出電極１２３が設けられており、その電子放出電極１２３上に針状結晶体１５が配設されている点が異なっている。
すなわち、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、電子放出電極１２３の表面上には、導電物質または半導体物質で形成された針状結晶体１５が林立した状態で配設されており、各針状結晶体１５が誘電体膜１３を貫いて、針状結晶体１５と、誘電体膜１３および保護膜１４とが、相分離構造を形成している。
【００８８】
電子放出電極１２３の表面上に針状結晶体１５を林立させる方法については、実施の形態３で説明したのと同様に、電子放出電極１２３の表面上に分散するように触媒層１６を形成し、触媒層１６上にグラファイト粒子を成長させることによって行なうことができる。
なお、図１２（ｂ）に示す例では、電子放出電極１２３の表面上において、放電セルの中央部（図中点線で囲んだ領域Ａ）に相当するだけに針状結晶体１５が配設されているが、電子放出電極１２３の表面全体に配設してもよい。
【００８９】
また、図１２（ｂ）に示す例では、透明電極１２１ａ，１２２ａに、放電セルの中央部に向かう突起部１２１ｃ，１２２ｃが形成されており、電子放出電極１２３は、透明電極１２１ａ，１２２ａと同様の透明電極で構成されている。
ＰＤＰ駆動時のおいて、維持期間には、表示電極１２１，１２２に交番で維持パルスを印加するが、電子放出電極１２３はグランド電位に保持するか、浮遊電位に保持する。
【００９０】
それによって、走査電極１２１と電子放出電極１２３との間、及び維持電極１２２電子放出電極１２３との間に、交番で電界が形成される。そして、当該電界によって、電子放出電極１２３上の針状結晶体１５から放電空間３０に電子が放出される。その結果、放電空間における電子密度が高くなるので、走査電極１２１および維持電極１２２間の放電開始電圧が低くなる。
【００９１】
また、電子放出電極１２３上の針状結晶体１５によって、保護膜１４の表面における２次電子放出性能も向上する。
更に、透明電極１２１ａ，１２２ａに突起部１２１ｃ，１２２ｃが形成されていると、走査電極１２１および維持電極１２２にパルス電圧が印加されるときに電子放出電極１２３上での電界が大きくなる。
【００９２】
電子放出電極１２３の表面上における針状結晶体１５の形成密度については、実施の形態３で説明したのと同様、３０％以上、９０％以下とすることが好ましく、６０％以下とすることが更に好ましい。
上記実施の形態３で説明したのと同様、本実施形態の前面パネル１０を備えたＰＤＰにおいても、Ｘｅの濃度を高く設定することによって、放電開始電圧を低く抑えながら、高い発光効率が得られる。その結果、ＰＤＰの消費電力の大幅な低減が可能となる。
【００９３】
例えば、電極上に針状結晶体を配設していない従来構造のＰＤＰにおいて、放電ガスとして１０％Ｘｅ＋９０％Ｎｅを用いた場合、放電開始電圧の測定値は２２０Ｖと高かったが、本実施形態のように電子放出電極１２３上に針状結晶体を配設して相分離構造体を形成したＰＤＰにおいては、１０％Ｘｅ＋９０％Ｎｅを放電ガスとして用いても、放電開始電圧の測定値は１６０Ｖと低く抑えられた。
【００９４】
（ＦＥＤの電子放出源への適用可能性）
上記実施形態１〜５では、ＰＤＰの前面パネルにおいて、電極上に針状結晶粒子とその間隙を埋め込む金属酸化物からなる相分離構造物を備えているが、同様の構造を有する相分離構造体はＦＥＤの電子放出源としても利用できる。
つまり、ＦＥＤの電子放出源においても、基板に対して針状結晶粒子を林立させて、その間隙に電子放出係数の大きな金属酸化物を埋め込めば、針状結晶粒子が機械的に補強される。従って、ゆらぎが抑えられるとともに高効率の電子放出源が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明によれば、ＰＤＰにおいて駆動時における放電ばらつきの発生を抑えながら、放電開始電圧を低減を図ることができるので、大型且つ薄型のディスプレイパネルにおいて、表示品質を改善しながら消費電力を低減するに有効である。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の実施形態にかかるＰＤＰの構成を示す要部斜視図である。
【図２】実施の形態１にかかる前面パネル１０の構成を示す図である。
【図３】実施の形態３にかかるＰＤＰにおいて、維持放電時の放電パターンを示す図である。
【図４】実施の形態１にかかる前面パネル１０の構成を示す図である。
【図５】実施の形態１にかかる前面パネル１０の構成を示す図である。
【図６】実施の形態２にかかる前面パネル１０の構成を示す図である。
【図７】実施の形態３にかかる前面パネル１０の構成を示す図である。
【図８】実施の形態３にかかる前面パネル１０の構成を示す図である。
【図９】実施の形態３にかかるＰＤＰにおいて、維持放電時の放電パターンを示す図である。
【図１０】実施の形態３の変形例にかかる前面パネル１０の構成を示す図である。
【図１１】実施の形態４にかかる前面パネル１０の主要部の斜視図である。
【図１２】実施の形態５にかかる前面パネル１０の構造を示す図である。
【符号の説明】
【００９７】
１０    前面パネル
１１    前面基板
１２    表示電極対
１３    誘電体膜
１４    保護膜
１５    針状結晶体
１６    触媒層
２０    背面パネル
２１    背面基板
２２    データ電極
２３    誘電体膜
２４    隔壁
２５    蛍光体膜
３０    放電空間
４０    針状結晶粒子
１００    ＰＤＰ
１２１    走査電極
１２１    表示電極
１２２    維持電極
１２３    電子放出電極
１４１    保護膜下層
１４２    保護膜上層
【図１】
0004611207.tif 000002
【図２】
0004611207.tif 000003
【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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