(57)【要約】【課題】放電ギャップ≧１５０μｍと、誘電体膜厚＜２０μｍ及び誘電体誘電率＜８とを組み合わせなくても、絶縁破壊を起こす事無く、しかも、書き込み放電のマージンを同等に確保しつつ、発光効率を格段に向上させ得るセル構造を実現する。【解決手段】ＡＣ面放電型ＰＤＰにおいて、放電セルの高さを１８０μｍから２１０μｍ迄の範囲内の値に設定し、且つ、一対の表示電極間の放電ギャップを１２５μｍから１５０μｍ未満の範囲内の値に設定する。この場合、誘電体膜の厚みは従来通りの３０μｍであり、その誘電率は１２〜１３である。更に、放電ギャップの両側に厚膜金属電極を形成して、放電開始電圧を下げる様に改良を施しても良い。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の1対の表示電極と、前記複数の表示電極対を被覆して各表示電極を放電空間から隔てる誘電体膜とを有する前面パネルと、前記表示電極対と立体交差する様に延在した複数の隔壁と、各隔壁の側面及び隣り合う隔壁間を覆う蛍光体層と、各隔壁間に位置して前記表示電極対と立体交差する様に延在した複数のアドレス電極とを有する背面パネルとを対向配設することで形成されており且つ放電ガスが満たされた複数の放電セルを備えるプラズマディスプレイパネルにおいて、
各放電セルのセル高さが１８０μｍ以上２１０μｍ以下の範囲内の値に設定されており、しかも、前記1対の表示電極間の放電ギャップが１２５μｍ以上１５０μｍ未満の範囲内の値に設定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】
請求項１記載のプラズマディスプレイパネルであって、
前記１対の表示電極間の前記放電ギャップの両側に厚膜金属電極が形成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】
請求項１又は２に記載の前記プラズマディスプレイパネルと、当該パネルを駆動する回路とを備えることを特徴とする、
プラズマディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＡＣ面放電型プラズマディスプレイパネル（以後、プラズマディスプレイパネルを単にＰＤＰと称す）における発光効率改善技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイ装置は業務用モニタ又は民生用ＴＶとして広く用いられているが、ＰＤＰの発光効率がＣＲＴと比較して劣ると言う技術的課題を有している。
【０００３】
この課題に関して、後述の特許文献１は、表示電極対間の放電ギャップを１５０μｍ以上に設定することにより発光効率を向上出来ること、更に、隔壁が蛇行形状でセル幅が広いときには更にその効果が増強されることを、提案している。
【０００４】
しかしながら、放電ギャップを比較的広く設定するときには、放電開始電圧は比較的高くなり、駆動電圧が上昇する傾向がある。この点に関して本願発明者が取得した観測データによれば、放電ギャップを７５μｍから１５０μｍに上げると、放電開始電圧は２００Ｖから２５０Ｖに上昇すると言う結果が得られている。
【０００５】
この新たな問題点に関して、上記特許文献１は、表示電極対を被覆する誘電体の膜厚を２０μｍ以下とし、且つ、その誘電率を８以下に限定することにより、放電開始電圧の上昇を防止出来ると、主張している。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１―１７６４０５号公報（図９、図１０）
【特許文献２】特開２００１―１７６３９９号公報
【非特許文献１】N.Uemura et al.,Proc. of the 6th International Display Workshops 1999, Rib Height Dependence of Vacuum Ultraviolet Emission Efficiency in Surface-Discharge AC PDPs pp595-598
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記誘電体の膜厚を２０μｍ以下に設定するときには、誘電体の絶縁破壊が発生し易くなる。
【０００８】
しかも、スクリーン印刷と焼成とにより安価に作成出来る誘電体材料は、通常、鉛ガラスから成り、その誘電率は１２から１３と比較的高い。この点に鑑みると、特許文献１が提唱する様な誘電率８以下の誘電体膜を、上記の方法で以って厚膜として形成することは、困難であると、考えられる。
【０００９】
従って、特許文献１が提唱する様な発光効率向上のための構造は、実用性に欠けるものであると、評価し得る。
【００１０】
そこで、本願発明者は、この様な懸案事項を打破するべく、放電ギャップを１５０μｍ以上に設定しなくとも発光効率向上効果を得ることが出来るＰＤＰの構造を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明の主題は、複数の1対の表示電極と、前記複数の表示電極対を被覆して各表示電極を放電空間から隔てる誘電体膜とを有する前面パネルと、前記表示電極対と立体交差する様に延在した複数の隔壁と、各隔壁の側面及び隣り合う隔壁間を覆う蛍光体層と、各隔壁間に位置して前記表示電極対と立体交差する様に延在した複数のアドレス電極とを有する背面パネルとを対向配設することで形成されており且つ放電ガスが満たされた複数の放電セルを備えるプラズマディスプレイパネルにおいて、各放電セルのセル高さが１８０μｍ以上２１０μｍ以下の範囲内の値に設定されており、しかも、前記1対の表示電極間の放電ギャップが１２５μｍ以上１５０μｍ未満の範囲内の値に設定されていることを特徴とする。
【００１２】
以下、この発明の主題の様々な具体化を、添付図面を基に、その効果・利点と共に、詳述する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の主題によれば、放電セルの高さを上記範囲内に規定しつつ、放電ギャップを上記範囲内の値にまで広げることにより、表示放電時の放電開始電圧の上昇化を防止しつつ、駆動電圧のマージンを確保でき、且つ、発光効率を１割以上高くすることが出来ると言う効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（実施の形態１）
本実施の形態のポイントは、次の点にある。即ち、維持放電対間の放電ギャップを１５０μｍ未満で１２５μｍ以上に規定しつつ、従来１３０μｍであったセルの高さを１８０μｍ〜２１０μｍの範囲内に設定している。ここで、放電セルの「セル高さ」とは、バリアリブ（隔壁）の高さから蛍光体膜厚を引いた値であり、より厳密には、隔壁頂部と蛍光体膜の露出表面間の最大距離であると、定義される。この様に、セルの高さを１８０μｍ以上２１０μｍ以下の範囲内の値に規定し、この設定を、放電ギャップが１２５μｍ以上１５０μｍ未満の範囲内と言う条件と組み合わせることにより、単に放電ギャップを１２５μｍ以上１５０μｍ未満の値に設定するだけでは得られなかった発光効率の向上を得ることが出来た。その際、表示放電における放電開始電圧の上昇化を、従って駆動電圧の上昇化を防止しつつ、従来通りの誘電体膜厚（例えば３０μｍ以上）及び比誘電率（例えば１２〜１３）を有する（前面パネル側の）誘電体を用いることが出来、しかも、従来通りの書き込み放電のマージンを確保することが出来たのである。
【００１５】
以下、各図を参照しつつ、本実施の形態のＰＤＰを記載する。
【００１６】
図１は、本実施の形態に係るプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）のセル構造を模式的に示す斜視図である。図１において、背面ガラス基板上に、第２方向Ｄ２に沿って延在する複数のアドレス電極が形成されており、これらのアドレス電極を被覆する（取り出し部を除く）様に誘電体膜（グレーズ層）が背面ガラス基板上に更に形成されている。ここで、背面ガラス基板と誘電体膜（グレーズ層）とを、上記アドレス電極を有する「背面基板」と総称する。尚、上記グレーズ層を形成しなくても良く、その場合には、背面ガラス基板が上記背面基板そのものに該当することになる。そして、各アドレス電極を挟み込む様に、複数の隔壁が第２方向Ｄ２に沿って延在・形成されており、各隔壁の側面上及び隣り合う隔壁間の背面基板表面上に蛍光体膜が塗布・形成されている。この様に、背面パネルは、上記の背面基板、複数の隔壁及びR,G,B各色の蛍光体膜から成る。他方、背面パネルと対向配置されて放電空間内に放電セルを形成する前面パネル側の構造は、次の通りである。即ち、前面ガラス基板上には、共に透明電極と母電極（バス電極）とから成る複数個の一対の維持電極ｘ、ｙが、複数のアドレス電極と立体交差（平面視的には直交）する様に、第１方向Ｄ１に沿って延在・形成されており、各維持電極対ｘ、ｙ間に幅ｇの放電ギャップが形成されている。そして、各維持電極対ｘ、ｙは、その取り出し部を除いて、誘電体膜及び保護膜（例えばＭｇＯ膜）で覆われている（図１では、前面ガラス基板、誘電体膜及び保護膜の図示化は省略されているが、後述する図８ではこれらの部材は図示されている）。
【００１７】
本願発明者は、先ず、隔壁の高さ、即ち、上記に定義したセルの高さｈ（図１参照）に対する、発光効率の変化を、従来値の放電ギャップ７５μｍを有するパネルを用いて調べた。その測定結果を図２に示すが、セルの高さを増大させていくと、発光効率は、セル高さ２５０μｍまでは上昇し、それ以降は一定となる。
【００１８】
この様に、セル高さｈを高くすると発光効率が増加するが、セル高さｈが２５０μｍのところで発光効率は飽和する傾向を示す。図２の測定結果は、放電ギャップｇが７５μｍであり、誘電体は鉛ガラスを主成分とするものであって、その比誘電率が１２−１３、その膜厚が３０μｍであるＰＤＰについて得られたものである。且つ、このときの透明電極幅は３５０μｍ、母電極幅は６０μｍ、蛍光体膜厚は２０μｍであり、放電ガスはＮｅ／Ｘｅ５％、そのガス圧は６６，６６０Ｐａである。
【００１９】
セル高さｈを高くすると、背面基板内に形成されたアドレス電極と前面ガラス基板上の一方の維持電極（走査電極とも言う）ｘとの間の書き込み放電電圧が高くなり、駆動電圧が上昇する。書き込み放電電圧は、アドレス電極に印加される電圧Ｖｗと維持電極ｘに印加される電圧Ｖｘｇとから、電圧（Ｖｗ−Ｖｘｇ）で表される。ここで、図３は、セル高さｈを除く各条件を図２の測定に用いた上記各条件と同一に設定したときの、書き込み放電時における電圧（Ｖｗ−Ｖｘｇ）の電圧マージンを示す測定結果である。図３中の書き込み電圧下限は書き込み放電を開始するための電圧値であり、上限の電圧は他のセル（隣接セル）を書き込んでしまうときの電圧値である。セル高さｈを増大させていくと、蛍光体から維持電極までの距離が長くなるため、維持電極に印加すべき放電開始電圧が蛍光体に依存しなくなり、図３の様に、書き込み放電の際に維持電極に加わる駆動電圧のマージン（各色の隣接セル点灯電圧と書き込み電圧下限との差）は広がり、セル高さｈが１８０μｍのところで、書き込み放電の駆動電圧マージンは最大値となる。従って、図２の測定結果に対して電圧マージンの観点をも加味すれば、図３から判断して、１３０μｍから２１０μｍの範囲内にセル高さｈを設定するのが望ましいと、言える。
【００２０】
更に、放電ギャップｇを従来値の７５μｍから１００μｍ、１２５μｍ及び１５０μｍと順次に拡大したときの、各放電ギャップｇにおける発光効率の、放電ギャップ７５μｍのときの発光効率に対する増加率の、セル高さｈ依存性を、図４に示す。これらの測定結果における各条件は、放電ギャップｇを除いて、図２の測定時の対応する条件と同一である。即ち、放電ギャップ以外のセル構造及び封入ガスは、図２において既に述べたものと同じである。発光効率は、印加電圧を一定として、周波数を変化させて、輝度３００ｃｄ/ｍ２での値を求めたものである。図４に示す通り、セル高さｈが１２０μｍにおいては、放電ギャップ１００μｍでも、１２５μｍでも、１５０μｍでも、その増加率は５％に満たないのに対して、セル高さｈが１８０μｍにおいては、放電ギャップｇが１００μｍではその増加率がやはり５％に満たないが、放電ギャップｇが１２５μｍ及び１５０μｍでは、その増加率が１０％を優に超える発光効率が得られている。この発光効率増大の効果は、セル高さｈが２３０μｍ及び２８０μｍである場合においても成り立っており、図４の測定結果から考える限りにおいては、セル高さｈが１８０μｍ以上であれば有効であると言える。従って、セル高さｈを１８０μｍ以上に設定することと組み合わせることにより、１２５μｍ≦放電ギャップｇ＜１５０μｍの範囲では、表示放電開始電圧の増大化をもたらすことなく、従来の膜厚及び比誘電率の誘電体膜を用いつつ、発光効率を１割以上向上させることが出来る。
【００２１】
他方、放電ギャップｇを１２５μｍに設定した場合（放電ギャップｇ及びセル高さｈを除くその他の条件は図２のときと同一である）において、セル高さｈを変えたときの、書き込み放電の電圧マージンを示す測定結果を、図５に示す。図５より理解される通り、図３の測定結果と同様に、放電ギャップｇを１２５μｍに設定したときでも、セル高さｈが１３０μｍ以上２１０μｍ以下の範囲で、書き込みマージンが拡大することが示されている。
【００２２】
従って、図４の測定結果に対して電圧マージンの観点をも加味すれば、図５からも判断して、１８０μｍ以上２１０μｍ以下の範囲内にセル高さｈを設定するのが望ましいと、結論付け得る。この範囲内の設定により、１割以上の上昇率を呈する発光効率の増大化を達成しつつ、書き込みマージンの拡大化も同時に図ることが可能となる。
【００２３】
尚、参考として、表示放電時における放電開始電圧の上昇を図６に示す。放電開始電圧は放電ギャップｇと共に上昇する傾向がある。放電ギャップｇと発光効率との関係では、放電ギャップｇが広いほど発光効率が大きくなる傾向があるが、既述した通り、放電ギャップｇが増加すると、放電開始電圧も上昇する。従って、１２５μｍ以上で且つ駆動回路で許容される放電開始電圧の上限から放電ギャップｇを決定する。その結果は、１２５μｍ≦放電ギャップｇ＜１５０μｍである。この場合、維持電極対を被覆する誘電体膜の膜厚及び比誘電率は、従来通りの値に設定可能であり、誘電体膜に関して特に問題が生ずることは無い。
【００２４】
（変形例１）
更に、実施の形態１に係るＰＤＰセル構造における維持電極の構造を、図７に示す様な構成として、改良しても良い。図７の構成では、セル高さは２００μｍに設定され、且つ、放電ギャップｇは１２５μｍに設定されており、更に、放電ギャップｇの両側に、第２厚膜金属電極２が設けられている（放電ギャップｇの反対側の母電極は第１厚膜金属電極１に該当する）。ここでは、例えば、第２厚膜金属電極２の電極幅は３０μｍに、その膜厚は５μｍ〜１０μｍに設定されている。符号Ｗは、各維持電極ｘ、ｙの透明電極の幅である。図８は、前面パネルないしは前面基板の断面構造を示しており、図７のＡ−Ａ線に関する縦断面図に相当する。図８に示されている通り、一対の各維持電極ｘ、ｙの各々の両端部の内で、放電ギャップｇを成す側の端部表面上に、第２厚膜金属電極２が突出する態様で形成されている。第２維持電極ｘ、ｙと放電ギャップｇとは誘電体膜で覆われているが、第２厚膜金属電極２上の誘電体膜は、当該厚膜電極２の厚み分のみ薄くなっている。このため、放電ギャップ近傍の電界は、第２厚膜金属電極２が無い場合よりも強くなり、表示放電時における放電開始電圧を低くすることが出来る。
【００２５】
以上の通り、本変形例によれば、表示電極の放電ギャップｇの両側に第２厚膜金属電極２を形成したので、各厚膜金属電極２上の誘電体膜厚が当該金属電極２の厚み分だけ薄くなるため、誘電体表面での電界が増加し、表示放電における放電開始電圧を下げることが出来ると言う効果が得られる。
【００２６】
（変形例２）
更に、実施の形態１に係るＰＤＰセル構造に対して、図９に示す様に、前面パネルの放電ギャップ部の誘電体に掘り込み（溝構造）１０を設けても良い。ここでは、維持電極対ｘ、ｙを被覆する誘電体膜と、当該誘電体膜上に形成された保護膜とを、「誘電体層」と総称する。上記掘り込み部の形成方法は次の通りである。先ず、スクリーン印刷或いはダイコータ、ロールコータで、鉛ガラスペーストを、維持電極対が既に形成された前面ガラス基板の表面上に印刷し、当該ペーストを乾燥する。その後、乾燥済みの鉛ガラスペーストの表面上にドライフィルムをラミネートし、露光・現像により、放電ギャップ部に開口を形成し、サンドブラストで、その部分を削りとる。その後、焼成して、ガラス状の誘電体膜を前面ガラス基板表面上に形成する。この様にして、放電ギャップ部に、例えば幅７０μｍ、深さ２０μｍ程度の溝１０を形成する。その後、この上から保護膜を形成する。従って、溝１０上に形成された保護膜の部分にも、溝１０に対応する掘りこみ部ないしは溝構造が形成される。
【００２７】
この様な構成とすることにより、透明電極間の電界の強い部分が放電空間に露出するため、放電開始電圧を１０Ｖ〜２０Ｖ程下げることが出来る。
【００２８】
尚、本実施の形態及び各変形例における各隔壁は、例えばサンドブラスト法で形成されており、隔壁のトップ幅は６０μｍから７０μｍの範囲内に設定されている。
【００２９】
（付記）
以上、本発明の実施の形態を詳細に開示し記述したが、以上の記述は本発明の適用可能な局面を例示したものであって、本発明はこれに限定されるものではない。即ち、記述した局面に対する様々な修正や変形例を、この発明の範囲から逸脱することの無い範囲内で考えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本実施の形態及びその変形例１及び２において記載した各ＰＤＰを、当該ＰＤＰの一対の維持電極及びアドレス電極を駆動する各信号を画像信号に基づき生成・印加するドライバ回路（既知の駆動回路で良い）と共に、所定の筐体内に組込むことで、プラズマディスプレイ装置（例えば、プラズマＴＶあるいは業務用モニタ）を構成することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本実施の形態に係るＰＤＰのセル構造を模式的に示す斜視図である。
【図２】放電ギャップ、誘電体膜厚及び比誘電率を従来値に設定した場合における、セル高さと発光効率との関係を示す測定図である。
【図３】放電ギャップ、誘電体膜厚及び比誘電率を従来値に設定した場合における、セル高さと書き込み放電電圧との関係を示す測定図である。
【図４】誘電体膜厚及び比誘電率を従来値に設定した場合において、放電ギャップがそれぞれ１００μｍ、１２５μｍ及び１５０μｍの場合における、セル高さと発光効率上昇率との関係を示す測定図である。
【図５】誘電体膜厚及び比誘電率を従来値に設定した場合において、放電ギャップが１２５μｍであるときの、セル高さに対する書き込み放電電圧のマージンを示す測定図である。
【図６】放電ギャップと表示放電の開始電圧との関係を示す測定図である。
【図７】変形例１における維持電極対の構造を模式的に示す平面図である。
【図８】変形例１における維持電極対の構造を模式的に示す縦断面図である。
【図９】変形例２における前面パネルの一部を模式的に示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
ｘ  維持電極（走査電極）、ｙ  維持電極（維持電極：共通電極）、Ｄ１  第１方向、Ｄ２  第２方向、ｇ  放電ギャップ、ｈ  セル高さ、Ｗ  透明電極の幅、１  第１厚膜金属電極（母電極）、２  第２厚膜金属電極、１０  溝。
【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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