(57)【要約】【課題】画像表示に使用されるプラズマディスプレイパネルにおいて、発光効率を高めることを目的とする。【解決手段】走査電極と維持電極の間の放電ギャップの距離を放電空間の高さよりも長くするとともに、走査電極および維持電極を透明電極と金属母線の組み合わせで形成し、さらに金属母線を避け、放電ギャップ部を含むように誘電体を薄くした部分を設けることにより、さらに輝度を高め、発光効率を高めることができるものである。【選択図】  図１
2005005189.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体に覆われかつ行方向に伸びた走査電極および維持電極が放電ギャップを挟んで平行に形成された第１の基板と、列方向に伸びた書き込み電極と放電空間を形成するための隔壁および紫外線を可視光に変換する蛍光体が形成された第２の基板とを有し、第１の基板と第２の基板とを放電空間を挟んで対向配置したプラズマディスプレイパネルであって、前記走査電極と維持電極の間の距離は、前記放電空間の高さよりも大きく構成し、かつ前記走査電極および維持電極のそれぞれは、可視光を透過する透明電極部分と、金属材料による母線電極部分とから構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】
走査電極および維持電極それぞれにおいて、透明電極部分と金属母線部分との間に空隙を設け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】
誘電体層において、透明電極部分の放電ギャップを含む位置に、厚さの薄い部分を設け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】
走査電極および維持電極それぞれのうち、前記金属母線に対向する部分に、隔壁を設け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】
誘電体層表面において、透明電極部分の放電ギャップを含む位置にのみ保護層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６】
請求項１記載のプラズマディスプレイパネルを駆動する駆動方法であって、走査電極の透明電極部分と書き込み電極との間の放電空間を第１対向放電空間とし、維持電極の透明電極部分と書き込み電極との間の放電空間を第２対向放電空間とすると、前記第１対向放電空間において、前記走査電極のうちの透明電極部分を陰極とし前記書き込み電極を陽極とする放電を引き起こしかつ前記第２対向放電空間の方へ放電を伸展させる動作と、前記第２対向放電空間において、前記維持電極のうちの透明電極部分を陰極とし前記書き込み電極を陽極とする放電を引き起こしかつ前記第１対向放電空間の方へ放電を伸展させる動作を繰り返すことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＡＣ型のプラズマディスプレイパネルおよびその駆動方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＡＣ面放電型のプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという）の斜視図を図１０に示す。図１０に示すように、従来のパネル１では、ガラス製の表面基板２とガラス製の背面基板３とが対向して配置されているとともに、その間隙には放電によって紫外線を放射するガス、例えばネオンおよびキセノンが封入されている。表面基板２上には、誘電体層６および保護層７で覆われた対を成す帯状の走査電極４と維持電極５とからなる電極群が互いに行方向に平行配列されている。
【０００３】
走査電極４および維持電極５はそれぞれ、導電性を高めるための金属母線４Ａ，５Ａと透明電極４Ｂ，５Ｂとから構成されている。透明電極４Ｂ，５Ｂは、放電を広げ、より大きな容積で放電が起こるようにする働きを有している。
【０００４】
背面基板３上には、走査電極４および維持電極５と直交する列方向に第２誘電体層１０に覆われた帯状の書き込み電極１１が互いに平行配列されており、またこの各書き込み電極１１を隔離し、かつ放電空間を形成するための帯状の隔壁８が書き込み電極１１の間に設けられている。また、誘電体層６上から隔壁８の側面にわたって蛍光体層９が形成されている。
【０００５】
このパネル１は表面基板２側から画像表示を見るようになっており、放電空間内での走査電極４と維持電極５との間の放電により発生する紫外線によって、蛍光体層９を励起し、この蛍光体層９からの可視光を表示発光に利用するものである。
【０００６】
走査電極４と維持電極５、書き込み電極１１それぞれ１本ずつを１組として、１つの放電セルが形成される。１つの放電セルは、１つの表示画素のうち、１色を表現する単位を表しており、通常、赤を表現する放電セル、青を表現するセル、緑を表現するセルの３つの放電セルを１組として１つの表示画素を形成する。
【０００７】
図１１に、放電セルの構造を表面基板側から見た図を、図１２にＡ２−Ａ２断面図を示す。簡略化のため、図１１では誘電体層６、保護層７、蛍光体層９を省略している。図１１、図１２に示すように、従来のパネルは平行に形成された走査電極４と維持電極５と、それらと垂直に形成された書き込み電極１１、隔壁８とが交わり、１つの放電セルを形成している。
【０００８】
通常、放電ギャップの長さｄｓｓは、０．０６〜０．０８ｍｍ程度に設計されている。このような設計により、１５０〜２００Ｖ程度の駆動電圧で駆動でき、放電の駆動マージンが確保されている。一方、放電空間の高さ、すなわち誘電体層６と蛍光体層９との間の距離ｄｓａは、０．１ｍｍ〜０．１３ｍｍ程度に設計されている。これは、放電空間をある程度確保することで、より安定な放電を実現するためであり、放電ギャップとは独立なパラメータとして設計されていた。放電空間が小さくなりすぎると、プラズマの壁面損失が増え、放電が不安定になってしまう。
【０００９】
隔壁８は井桁型構造をさせる場合もある。この構造の場合、隔壁８に、図１１の上下方向に隣接する放電セルを隔離する部分を設けることにより、隣接する放電セルとの干渉による不良表示を防止することができる。
【００１０】
次に、従来のＰＤＰの駆動方法について図１３および図１４を用いて説明する。従来のプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、図１３に示すように１フィールドを複数のサブフィールドに分割する。それぞれのサブフィールドで表示できる明るさが異なり、これらのサブフィールドの組み合わせによって階調表示を行う。例えば、１つのフィールドを８つのサブフィールドに分割し、各サブフィールドがそれぞれ１，２，４，８，１６，３２，６４，１２８の明るさを表現するものとすれば、その組み合わせによって、２５６階調の表現が可能である。
【００１１】
各サブフィールドは、それぞれ初期化期間、書き込み期間、維持期間から構成されていて、維持期間の長さでそのサブフィールドの表示する明るさが変わる。
【００１２】
図１４（ａ）〜（ｄ）に、走査電極４、維持電極５、書き込み電極１１の各電極に印加される電圧波形の一例、およびそれによる放電発光を示す。図１４（ａ）は走査電極４、図１４（ｂ）は維持電極５、図１４（ｃ）は書き込み電極１１にそれぞれ印加する電圧波形の例である。図１４（ｄ）は、この駆動波形によって起こる放電発光の強度を模式的に表す。
【００１３】
図１４において、まず走査電極４に初期化パルスＶｓｅｔを印加し、パネルの放電セル内の電荷状態を初期化し、さらに維持電極５に電圧Ｖｅを印加し、走査電極の電位を徐々に−Ｖａに変化させることによって、誘電体層６、蛍光体層９に蓄積された電荷を続く書き込み期間に向けて調整する。次に選択するセル以外の走査電極４にバイアス電圧Ｖｓｃａｎをかけておき、選択するセルにはバイアス電圧Ｖｓｃａｎを取り除くタイミングに合わせて書き込み電極１１に書き込みパルスＶｄを印加し、書き込み放電を起こす。この書き込み放電によって、誘電体層６、保護層７、および蛍光体層９表面に電荷が蓄積される。同様の書き込み動作をパネル全面にわたって順次行い、表示するセルを選択する。
【００１４】
次に維持期間において、書き込み電極１１を接地し、走査電極４と維持電極５に交互に維持パルスＶｓを印加することによって、壁電荷が蓄積されたセルでは走査電極４と維持電極５の間の電位差に、蓄積された壁電荷による電位を重畳したものが放電開始電圧を上回ることによって放電が発生する。この維持放電が維持期間の間繰り返し行われる。例えば、維持期間の始まりにおいては、維持電極５に印加されていた電圧Ｖｅを接地電位に変化させ、続いて走査電極４に正の電圧Ｖｓを印加する。これらの電圧と、走査電極４付近に蓄積されている正の壁電荷、維持電極５付近に蓄積されている負の壁電荷による電界を重畳した電界が放電を開始させる。書き込み放電によって壁電荷の蓄積が行われていないセルでは、電界が不足するために維持放電は起こらない。
【００１５】
所定の維持パルスが印加されたあとは、続くサブフィールドの初期化期間に入り、再び初期化放電が行われる。続くサブフィールドに入る前に、所定の壁電荷の状態に調整を行うための消去動作を行う場合もある。
【００１６】
これを順次各サブフィールドについて行うことで、従来のパネルは駆動することができる。
【００１７】
ＰＤＰには、発光効率が低く、消費電力が大きいという課題がある。発光効率が低いとは、消費される電力に対して発光に変換されるエネルギーが少ないことを表し、輝度を確保しようとすると電力が増大してしまうことである。現状の発光効率は、ブラウン管（ＣＲＴ）の約５分の１と言われている。それを解決するための一つの方法として、特許文献１や特許文献２に開示されているような方法が提案されている。この方法は、図１５にその断面図を示すように、走査電極４と維持電極５との間の放電ギャップｄｓｓを、走査電極４または維持電極５と書き込み電極１１との間の対向放電ギャップｄｓａに比べて大きくしたものである。これによって、走査電極４と書き込み電極１１との間で開始した放電を維持電極５の方へ伸展させることで長い経路の放電を発生させ、高い発光効率を示すプラズマディスプレイパネルを実現することができるものである。
【００１８】
【特許文献１】
特表２００２−５２５６８７号公報
【特許文献２】
特開２００１−２８２１８５号公報
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、この構造の発光効率向上の効果をさらに高めるものであり、発光効率が高く、少ない消費電力で高い輝度を実現することができる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。
【００２０】
【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は、誘電体に覆われかつ行方向に伸びた走査電極および維持電極が放電ギャップを挟んで平行に形成された第１の基板と、列方向に伸びた書き込み電極と放電空間を形成するための隔壁および紫外線を可視光に変換する蛍光体が形成された第２の基板とを有し、第１の基板と第２の基板とを放電空間を挟んで対向配置したプラズマディスプレイパネルであって、走査電極と維持電極の間の距離は、放電空間の高さよりも大きく構成し、かつ走査電極および維持電極のそれぞれは、可視光を透過する透明電極部分と、金属材料による母線電極部分とから構成したものである。
【００２１】
また、走査電極および維持電極それぞれにおいて、透明電極部分と、金属母線部分との間に空隙を設けたものである。
【００２２】
また、誘電体層において、透明電極部分の放電ギャップを含む位置に、厚さの薄い部分を設けたものである。
【００２３】
また、金属母線と対向する部分に、隔壁を配置したものである。
【００２４】
また、本発明の駆動方法は、走査電極と書き込み電極との間の放電空間を第１対向放電空間とし、維持電極と書き込み電極との間の放電空間を第２対向放電空間とすると、第１対向放電空間において、走査電極を陰極とし書き込み電極を陽極とする放電を引き起こしかつ第２対向放電空間の方へ放電を伸展させる動作と、第２対向放電空間において、維持電極を陰極とし書き込み電極を陽極とする放電を引き起こしかつ第１対向放電空間の方へ放電を伸展させる動作を繰り返すことによって駆動するものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について、図１〜図９の図面を用いて説明する。
【００２６】
（実施の形態１）
図１に本発明の実施の形態１によるＡＣ型のＰＤＰの表面基板２側から見た構造を示す。図１は図１１と同様、誘電体層６、保護層７、蛍光体層９を省略している。また、図１のＡ１−Ａ１断面図を図２に示す。
【００２７】
本発明の実施の形態によるパネル１は、図１０に示される従来のパネルと同様、ガラス製の表面基板２とガラス製の背面基板３とが対向して配置されている。表面基板２上には、誘電体層６で覆われ行方向に伸びた走査電極４と維持電極５とからなる電極の組が複数配列されている。走査電極４と維持電極５の間を放電ギャップと呼び、その距離をｄｓｓと表示する。
【００２８】
走査電極４と維持電極５は、それぞれ金属母線４Ａ，５Ａと、透明電極４Ｂ，５Ｂからなっている。走査電極４と維持電極５とは、誘電体層６で覆われており、誘電体層６上には保護層７として、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等の耐スパッタ性が高く、２次電子放射係数の大きい材料による膜が形成されている。
【００２９】
背面基板３上には、列方向に伸びる書き込み電極１１が配列されており、この書き込み電極１１は第２誘電体層１０に覆われている。さらに放電空間を形成するための隔壁８が帯状に形成されていて、各放電セルに相当する部分の内側には、蛍光体層９が形成されている。
【００３０】
放電空間には、放電ガスとしてたとえばキセノン（Ｘｅ）とネオン（Ｈｅ）との混合ガスが封入されている。このガスは、放電によって紫外線を放射する。
【００３１】
このパネル１は表示面側である表面基板２側から画像表示を見るようになっており、放電空間内の放電により発生する紫外線によって、蛍光体層９を励起し、発生する可視光を表示発光に利用するものである。
【００３２】
蛍光体層９として、書き込み電極１１に平行な方向には同色の蛍光体材料を用い、書き込み電極１１と直交する方向には、例えば赤、緑、青の順に三原色の蛍光体材料を順次用いている。
【００３３】
放電空間は、隔壁８の高さおよび間隔でその容積が決まる。ここで放電空間の高さと称する距離は、誘電体層６と蛍光体層９との間の距離で、ｄｓａと表記する。
【００３４】
走査電極４と書き込み電極１１との間の空間を第１対向放電空間１２Ａ、維持電極５と書き込み電極１１との間の距離を第２対向放電空間１２Ｂと呼ぶ。
【００３５】
従来、ＰＤＰにおいては、発光効率の低さによる消費電力の課題が指摘されている。これを解決する手段として、特表２００２−５２５６８７号公報や特開２００１−２８２１８５号、さらに特開平１１−１４３４２５号公報に開示されているような方法が提案されている。この構造を図１５に示す。図１５は図２と同様の断面図である。ここで提案されている構造は、放電ギャップｄｓｓを放電空間の高さｄｓａよりも大きいものとする。こうすることによって、高い発光効率を実現できる。それは、放電の形態が従来のような走査電極４と維持電極５との間でのみ起こるものではなく、走査電極４と書き込み電極１１との間（第１対向放電空間）で起こった放電が、維持電極５の方へ伸展することで長い経路の放電が実現するためと考えられる。
【００３６】
この放電形態について、特表２００２−５２５６８７号公報などに示される駆動方法を参照しながら図３を用いて説明する。
【００３７】
図３（ａ）〜（ｅ）は、図１５のような構造のパネルの動作を説明する図である。簡略化のため、保護層７、第２誘電体層１０を省略している。走査電極４、維持電極５においては、金属母線と透明電極との区別はないが、透明電極のみでは電気抵抗が高くなりすぎてしまうため、金属母線のみで形成するものと考えられる。また、壁電荷、およびプラズマ中の電荷を模式的に正負の符号で示す。
【００３８】
まず、図３（ａ）において、走査電極４と維持電極５に電圧Ｖｓが印加されていて、誘電体層６のうち、走査電極４の付近には負の、維持電極５の付近には正の壁電荷が蓄積されている。また、蛍光体層９の表面には、正の壁電荷が蓄積されている。この状態は、書き込み放電が終了した状態、あるいは１つ前の維持放電が終了した状態を示している。
【００３９】
図３（ｂ）において、走査電極４に印加していた電圧をＶｓから接地電位に変化させることによって放電を開始する。このとき、この構成のパネルにおいては、走査電極４と維持電極５との間の放電ギャップｄｓｓの距離よりも走査電極４と書き込み電極１１との間の放電ギャップｄｓａの方が小さいため、放電は走査電極４と書き込み電極１１との間、すなわち第１対向放電空間１２Ａで開始される。このとき、より放電が安定に開始するように、走査電極４側が陰極になるような極性としている。
【００４０】
イオンがある材料に入射したときにそのエネルギーによって放出される電子を２次電子と呼び、イオン入射に対して２次電子の放出される割合をその材料の２次電子放出係数と呼ぶが、どのような２次電子放出係数を持つ材料を陰極として利用するかは、放電の電離倍増の特性を決定付けるため、放電開始のしやすさに大きく影響する。走査電極４側を陰極とするのは、蛍光体層９よりも保護層７に利用している酸化マグネシウムなどの方がはるかに２次電子放出係数が大きいからであり、より低い電圧で安定に放電が開始するようにするためである。
【００４１】
蛍光体層９の表面は、放電が開始する前の段階で正の壁電荷が蓄積している。これは、前に起こった放電が終了し、プラズマが中性に緩和していく際、移動度の大きい電子が先に電界によって再配置し、電界を弱めてしまうために、残されたイオンによって形成される壁電荷と考えられる。このことは、例えば、Ｊ．Ｐ．Ｂｏｅｕｆ他／アジアディスプレイ予稿集（１９９８年）２０９ページ（Ｐｒｏｃ．ｏｆ  Ａｓｉａ  Ｄｉｓｐｌａｙ’９８  ＰＰ．２０９）にシミュレーションの結果として報告があるように、よく知られている事実である。
【００４２】
図３（ｂ）で第１対向放電空間１２Ａで開始した放電は、陽極側である蛍光体層９の表面において、それまでに蓄積していた正の壁電荷を打ち消しながら、その領域を広げていく（図３（ｃ））。さらに、維持電極５に印加された正の電圧Ｖｓ、および維持電極５付近に蓄積された正の壁電荷が、その伸展を第２対向放電空間１２Ｂの方へ引き寄せる。そして、放電の陽極端が、第２対向放電空間に到達すると、図３（ｄ）に示すように放電が放電空間全体に広がり、始めて走査電極４と維持電極５との間における放電となる。この放電の伸展にかかる時間は数１０ナノ秒〜１００ナノ秒程度である。
【００４３】
この放電により、走査電極４付近の誘電体層６には正の壁電荷が、維持電極５付近には負の壁電荷が形成され、印加されている電界をほぼ打ち消すようになる。このとき、電子による壁電荷蓄積が先に行われ、正イオンによる正の壁電荷配置は遅い。これにより、空間内に残された正イオンの一部は、蛍光体表面に配置し、蛍光体表面は正に帯電することになる。
【００４４】
放電が終了した後に、走査電極４の電位は再びＶｓに変化させる。このとき、壁電荷により放電空間内の電界は弱まっているため、放電は起こらない。図３（ｅ）に示すように、この一連の放電動作の後の壁電荷の状態は、図３（ａ）の状態と走査電極４と維持電極５をちょうど入れ替えた形になっている。したがって、これに引き続き走査電極４と維持電極５を入れ替えた動作を繰り返すことにより、維持放電を引き続いて起こすことができる。
【００４５】
このような放電形態は、高い効率を示すことが、例えば第８回国際ディスプレイワークショップ（２００１年）予稿集８２５ページ（ＩＤＷ’  ０１  ｐｐ．８２５）に報告されており、シミュレーションの結果として２倍程度の放電効率が実現できるとされている。
【００４６】
この放電形態が、高い発光効率を示す理由はいくつか考えられ、１つは従来のパネルに比べ放電経路の長い放電となることである。プラズマディスプレイで用いられるようなグロー放電においては、陰極と陽極の中央に位置する陽光柱と呼ばれる領域は、電位勾配が小さく、ガスの励起が効率良く行われる領域である。放電の長さを長くすると、放電全体に占める陽光柱領域の割合が大きくなるため、発光効率が高くなるということがよく知られている。図３で説明した放電が高い効率を示す理由の１つであると考えられる。
【００４７】
また、もう１つの理由は、蛍光体層９に近いところで放電が起こるために、蛍光体層９による可視発光への変換が効率良く行われるということである。
【００４８】
この構成は、走査電極４および維持電極５との間の距離を長くしても、駆動電圧を大幅に上昇させることなく駆動するために、書き込み電極１１を放電の間に介在させている。そのために、第１対向放電空間、および第２対向放電空間での放電開始電圧が、放電ギャップにおける放電開始電圧よりも低い必要があり、放電ギャップｄｓｓと放電空間の高さｄｓａとの間には、ｄｓｓ＞ｄｓａという関係が必要である。
【００４９】
ところで、上で述べた文献、特表２００２−５２５６８７号公報、第８回国際ディスプレイワークショップ（２００１年）予稿集８２５ページにおける報告においては、従来の構造と異なり、走査電極４、維持電極５には透明電極や金属電極の区別がない。それは、放電形態が異なるため、従来の目的での透明電極の形成の必要がなくなるためである。
【００５０】
従来の構造における透明電極４Ｂ，５Ｂの役割は、放電を放電ギャップよりも外側に広げることである。図１１に示すような従来の構造においては、放電ギャップｄｓｓは、０．０８ｍｍ程度であるが、これを長くしていくと、駆動電圧は上昇していくため、適度に駆動のマージンが取れる距離として現在の値は設定されている。一方、放電セルの大きさは、書き込み電極１１に平行な方向（図１１の上下方向）に、０．６〜１ｍｍ程度である。すると、放電ギャップの長さに対して、放電セルの長さが長いため、金属電極４Ａ，５Ａのみしか形成しなかった場合、放電に使える大きさは高々０．３ｍｍ程度となってしまい、無駄な領域が増えてしまう。したがって、放電ギャップ付近で始まった放電を徐々に外側に広げていくことで、大きな領域で放電を起こすために、透明電極４Ｂ，５Ｂは形成されている。
【００５１】
一方、図１５に示すような構造における放電の場合、そのように放電を広げるという動作がないため、透明電極４Ｂ，５Ｂは必要ない。第１対向放電空間、第２対向放電空間で放電が開始できるだけの最低限の幅の金属電極のみがあればよい。第１対向放電空間で始まった放電は、透明電極の力を借りることなく第２対向放電空間へ伸展する。
【００５２】
しかし、本発明においては、走査電極４、維持電極５に、透明電極部分４Ｂ，５Ｂを設けた。それは、発光効率をさらに高め、図１５のような長ギャップの放電の効率改善効果をさらに高めるためである。
【００５３】
本発明者の実験によれば、図１５の構造における発光は、従来の発光と異なる発光分布が見られた。その概略を図４を用いて説明する。図４（ａ）は図１５の構造における１回の維持放電による赤外発光の空間分布を表示面から見た図である。この赤外発光は、この実験に利用した放電ガスであるネオン−キセノン混合ガスにおけるキセノンの発光であり、蛍光体を励起する真空紫外光の発光分布とほぼ一致することが一般的に知られており、観測が困難な真空紫外発光の観察の代用としてよく利用される。
【００５４】
ここで特徴的なことは、陰極となっている維持電極５側が非常に明るく、維持電極５と走査電極４との間に線状の発光分布が得られていることである。また、陽極側にあたる走査電極４付近には、左右に分かれた縞模様が見えた。
【００５５】
このときの蛍光体の発光部分を観察すると、図４（ｂ）のようであった。陰極である維持電極５の部分と、それに近い隔壁８側面の蛍光体の部分が非常に明るく、また走査電極４と維持電極５とを結ぶ線状発光の部分も同様に見られる。一方、陽極である走査電極４付近の発光は、蛍光体の発光には反映されていない。これは、図４（ａ）で見られた発光が、放電空間のごく浅い部分、すなわち蛍光体層９よりも誘電体層６に近い部分で起こっているためと考えられる。
【００５６】
図１１に示すような従来の構造における可視発光の分布は、図４（ｃ）のようなものであり、よく知られている。維持電極５（陰極）の放電ギャップに近い部分を中心に、全体が明るく、放電ギャップから離れるにしたがって発光が弱くなっている。
【００５７】
図４（ａ）および（ｂ）において、陰極となっている部分が明るくなっているのは、図３を用いてその動作を説明したように、第２対向放電空間（または第１対向放電空間）の放電が起こるため、それによる発光が非常に強い発光として見られるものと思われる。また、放電が伸展した際にも、グロー放電の陰極降下部に当たる部分の発光が見られるものと思われる。
【００５８】
これに対し、この電極構造を金属電極のみで形成してしまうと、この発光のほとんどが遮蔽されてしまう。したがって、この部分の発光を有効に活用するためには、この部分の発光を積極的に取り出す必要がある。そのため、本発明においては、図１に示すように、走査電極４、維持電極５の一部に透明電極部を設け、可視発光を利用できるようにするものである。これによって、大幅に発光効率が向上する。
【００５９】
本実施の形態においては、これに加えて、図１に点線で示す部分１３の誘電体層６の厚さを、図２に示すように薄くしている。これは、上で述べた効果をさらに高めるものである。
【００６０】
誘電体を薄くする部分１３は、走査電極４、維持電極５のうち、金属母線４Ａ，５Ａの部分を避け、放電ギャップを含むように設けている。
【００６１】
このような構成にすると、走査電極４、および維持電極５のそれぞれにおいて、誘電体層６の厚い部分と薄い部分の２種類が形成されるものとなるが、本実施の形態においては、金属母線４Ａ，５Ａは誘電体層６の厚い部分に配置するようにする。この意図は、放電の発光の主たる部分を、金属母線４Ａ，５Ａの部分ではなく、透明電極４Ｂ，５Ｂの部分で起こすようにするためである。
【００６２】
本発明の構造の場合、誘電体層６に図２に示すような段差を設けても、放電のしやすさは誘電体層６の厚い部分と薄い部分とで、大きくは変化しないが、放電で流れる電流は誘電体層６の薄い部分の方が大きくなる。それは、図５に示すように、コンデンサの直列接続における等価回路で考えればよい。
【００６３】
本発明のパネルにおいては、放電は、走査電極４または維持電極５と書き込み電極１１との間で開始するため、これらの間の電界を考えればよい。ここでは、走査電極４と書き込み電極１１との間の関係を考える。
【００６４】
図５には、簡略化のため、第２誘電体層１０は省略する。また、ここで示す静電容量は、単位面積あたりの値を示すものとする。
【００６５】
誘電体層６のうち、厚い部分の静電容量をＣｄ１、薄い部分の静電容量をＣｄ２とし、Ｃｄ１に接続する放電空間の部分の容量をＣ０１、Ｃｄ２に接続する放電空間の部分の容量をＣ０２とする。走査電極４と書き込み電極１１との間に電圧Ｖが印加されているときに、放電空間の各々の部分に印加される電圧Ｖ１，Ｖ２を考える。
【００６６】
印加された電圧Ｖは、誘電体層６による容量Ｃｄ１，Ｃｄ２と、放電空間による容量Ｃ０１，Ｃ０２、および蛍光体層９による容量Ｃｐとで配分されることとなるが、誘電体層６が厚い部分においては、Ｃｄ１の値が小さくなるため、Ｖ１は小さくなる。逆に、誘電体層６が薄い部分においては、Ｃｄ２の値が大きいため、Ｖ２は大きくなる。すなわち、Ｖ１＜Ｖ２という関係になる。
【００６７】
この構造においては、走査電極４から書き込み電極１１までのトータルの距離は一定であるため、誘電体層６の厚みが変わると、放電空間の高さも変化する。すなわち、誘電体層６の厚い部分および薄い部分の放電空間の高さをそれぞれｄ１，ｄ２とすると、ｄ１＜ｄ２である。
【００６８】
放電空間にかかる電界としては、Ｖ１／ｄ１およびＶ２／ｄ２であるから、これらはほぼ同等となる。したがって、電界は両者でほぼ変わらない。
【００６９】
しかし、両者一度に放電が開始したとしても、誘電体層６が薄い部分においては、誘電体層６の静電容量Ｃｄ２が大きいため、厚い部分Ｃｄ１に比べて、放電において流れる電流が大きい。すなわち、誘電体層６の薄い部分の方が、厚い部分にくらべてより強い発光が起こることを表している。すなわち、金属母線４Ａ（および５Ａ）の部分の発光をできるだけ弱くし、強い発光は透明電極４Ｂ，５Ｂの部分で起こるようにすることができる。
【００７０】
一方、陽極側において同様のことを考えると、陽極側は、図３（ｃ）および図３（ｄ）で示したように、放電を伸展させる役割を持つが、誘電体層６の厚い部分は、電位が低い（Ｖ１＜Ｖ２）上に放電ギャップから遠いため、放電が陽極に到っても十分な電流が流れられない。すなわち、蓄積される壁電荷が小さくなってしまう。
【００７１】
その結果、誘電体層６の厚い部分は、放電電流が小さく、蓄積される壁電荷が小さいことと、放電ギャップから遠いことから、維持放電を繰り返すに従い、ここに流れる電流がさらに小さくなり、実質放電に寄与する部分は、ほぼ誘電体層の薄い部分のみになる。
【００７２】
本実施の形態においては、図６に示すように、透明電極部分４Ｂ，５Ｂ部分と金属母線部分４Ａ，５Ａとの間に空隙を設け、分離しても良い。こうすることで、透明電極４Ｂ，５Ｂと金属母線４Ａ，５Ａとの役割をさらに明確に分離し、放電ギャップに接している透明電極４Ｂ，５Ｂの部分のみを放電に関与させることができる。この場合、透明電極部分４Ｂ，５Ｂの電気抵抗が高くなりすぎてしまうため、図６に１４で示すように、透明電極４Ｂ，５Ｂと金属母線４Ａ，５Ａとを結ぶ接続部を設ける必要がある。この部分は、放電に影響を与えないようにするために、図のように誘電体を薄くした部分１３の外側に設けることが望ましい。配置の数としては、本発明者の実験によれば、接続部は数センチに１箇所の割合で設ければ問題は発生しなかった。
【００７３】
次に、本発明のパネルを駆動する駆動方法について、図７を用いて説明する。図７（ａ）〜（ｄ）は、図１５と同じく、走査電極４、維持電極５、書き込み電極１１に印加する電圧波形、およびそれによる発光波形を示す。
【００７４】
本発明のパネルを駆動する駆動方法においては、従来と同じく、１フィールドを複数のサブフィールドに分割することで階調表示を行い、各サブフィールドはそれぞれ初期化期間、書き込み期間、維持期間から構成する。
【００７５】
初期化期間、書き込み期間に印加する波形およびそれによる動作については、従来と同様である。
【００７６】
維持期間における波形についてのみ図７に示す。本発明の動作で特徴的なことは、第１対向放電空間、または第２対向放電空間で始まった放電を、第２対向放電空間、または第１対向放電空間へと伸展させるという放電動作である。簡略化のため、第１対向放電空間から放電を開始し、第２対向放電空間へと伸展させる動作について説明すると、第１対向放電空間における動作は、走査電極４と書き込み電極１１との間で放電が開始するものであるが、このとき、走査電極４を陰極とする放電とする必要がある。それは、保護層７と蛍光体層９とでは、２次電子放出係数が大きく異なるため、放電を安定に起こすためには、より係数の大きな保護層７側を陰極とする必要があるためである。
【００７７】
それを実現するためには、走査電極４側を負の方向に電位変化させることで放電を発生させればよい。そのとき、維持電極５は陽極としての電位が与えられている必要がある。したがって、この放電動作を実現するためには、走査電極４、維持電極５ともに正の電圧Ｖｓを印加した状態で、走査電極４に負の壁電荷、維持電極５に正の壁電荷を蓄積しておき、走査電極４を接地電位に変化させることで放電を起こしてやればよいことが分かる。
【００７８】
それを実現するような電圧変形が図７に示すような波形である。同様の動作を走査電極４と維持電極５を入れ替えながら行うことで、維持動作を行う。
【００７９】
なお、誘電体を薄く形成した部分１３の形状は、ここでは箱型としたが、金属母線４Ａ，５Ａを除き、放電ギャップを含むように形成されていれば、形状はこのとおりでなくてもよい。また、隔壁８の構造はストライプ型の構造を示したが、井桁型の構造をさせてもよい。
【００８０】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の構造の書き込み電極１１に沿った断面図を図８に示す。本実施の形態においては、背面基板３側で、金属母線４Ａ，５Ａに対向する部分に隔壁８１を設けたものである。この隔壁８１は、通常の隔壁８とともに井桁型の構造をとる。これにより、金属母線４Ａ，５Ａの部分は、放電に寄与することなく、発生した発光を金属母線４Ａ，５Ａが遮蔽してしまうことはない。発光はすべて透明電極４Ｂ，５Ｂの下および放電ギャップ部で起こるため、陰極部分の明るい可視発光を最大限に利用することができ、発光効率が格段に向上する。駆動の方法については、実施の形態１と同様である。
【００８１】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３の構造の書き込み電極１１に沿った断面図を図９に示す。
【００８２】
本実施の形態においては、保護層７を金属母線４Ａ，５Ａを避け、放電ギャップを含むような部分にのみ形成する。これにより、放電が金属母線４Ａ，５Ａの部分に到ってしまわないようにすることができ、実施の形態２と同様の効果が得られる。
【００８３】
保護層７は、例えば酸化マグネシウム（ＭｇＯ）がよく利用されているが、この膜には、イオン衝撃に対する耐性とともに、２次電子放出係数が大きい、という特性が求められる。すなわち、保護層としてだけでなく、陰極としても働いている。
【００８４】
２次電子放出係数は、入射したイオンによって、表面から電子（２次電子）が放出される量を表し、放電の際に陰極となる部分のこの値が、放電の起こりやすさを規定する。
【００８５】
図９に示すように保護層７を部分的に形成することにより、放電の際に２次電子を供給する能力が金属母線４Ａ，５Ａの付近は非常に低くなる（誘電体層の２次電子放出係数）ため、放電がそこまで到らなくなる。
【００８６】
また、さらに、図６のように、透明電極部分４Ｂ，５Ｂと金属母線部分４Ａ，５Ａとを分離し、間に空隙を設けるようにすることにより、その効果は一層高められる。
【００８７】
この構成により、陰極として働く部分の電極をすべて透明電極とすることができ、陰極部分の発光を有効に活用することができる。駆動の方法については、実施の形態１と同様である。
【００８８】
ここで、上記３つの実施の形態は、構造上それぞれほぼ独立であるため、これらのうちから２つ、あるいは３つを組み合わせた構成をとってもよい。
【００８９】
【発明の効果】
以上のように本発明は、走査電極と維持電極の間の放電ギャップの距離を放電空間の高さより大きくし、さらに走査電極と維持電極にそれぞれ透明電極部分を設けることにより、陰極部分の発光を有効に利用することができ、また誘電体層を薄くする部分、または保護層を形成する部分として金属母線を除き、放電ギャップを含む部分のみに限定することにより、放電の陰極として働く電極を透明電極部分とすることで、さらに輝度を高め、発光効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１によるプラズマディスプレイパネルの要部構造を示す正面図
【図２】図１のＡ１−Ａ１断面図
【図３】図１５に示す従来の構造の放電動作を説明するための説明図
【図４】（ａ）は図１５の構造の赤外発光の分布を示す説明図
（ｂ）は図１５の構造の可視発光の分布を示す説明図
（ｃ）は図１１の構造の可視発光の分布を示す説明図
【図５】誘電体の段差と容量の関係を説明するための説明図
【図６】本発明の実施の形態１の構造の変形例を示す正面図
【図７】本発明の駆動方法を示す波形図
【図８】本発明の実施の形態２の要部構造を示す断面図
【図９】本発明の実施の形態３の要部構造を示す断面図
【図１０】従来のパネルの斜視図
【図１１】従来のパネルの要部構造を示す正面図
【図１２】図１１のＡ２−Ａ２断面図
【図１３】プラズマディスプレイパネルのサブフィールドによる駆動方法を示す説明図
【図１４】従来の駆動方法を示す波形図
【図１５】効率を向上するために提案された従来の構造を示す断面図
【符号の説明】
１  パネル
２  表面基板
３  背面基板
４  走査電極
４Ａ，５Ａ  金属母線
４Ｂ，５Ｂ  透明電極
５  維持電極
６  誘電体層
７  保護層
８  隔壁
９  蛍光体層
１０  誘電体層
１１  書き込み電極
１２Ａ  第１対向放電空間
１２Ｂ  第２対向放電空間
【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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【図１４】
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【図１５】
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