(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス画面に対応した電極群のうちの行方向に延びる複数の電極が、放電空間を挟んで対向する基板対の一方の内面上に配列され、且つ誘電体層で被覆されており、主放電が当該電極どうしの間で生じる面放電構造のガス放電表示パネルであって、
前記基板対の他方の内面上に前記放電空間を区画する隔壁が設けられ、
前記誘電体層は、前記マトリクス画面を構成する各セルにおける前記主放電の生じる電極間隙範囲内の部分が前記電極を覆う部分よりも局部的に薄く形成されており、さらに前記隔壁と対向しかつ前記電極間隙範囲内の局部的に薄く形成された部分と離れかつ前記電極を覆う部分に対して窪んだ、隣接するセルの間で前記放電空間を連通させるための複数の島状の窪みを有する
ことを特徴とするガス放電表示パネル
【請求項２】
前記隔壁は直交格子状に形成されており、
前記各窪みは隔壁格子の交点を囲む４個の前記セルの間で前記放電空間を連通させるように設けられている
請求項１に記載のガス放電表示パネル。
【請求項３】
前記各電極は等間隔に配列され、
前記隔壁はハニカム格子状に形成されており、
前記各窪みは列方向に並ぶ前記セルの間で前記放電空間を連通させるように設けられている
請求項１に記載のガス放電表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）、ＰＡＬＣ（プラズマアドレス液晶）などのガス放電によってマトリクス表示を行うガス放電表示パネルに関し、各セルにおいて誘電体で被覆された一対の電極間で画面に沿った放電を生じさせる面放電構造に適用される。
【０００２】
ＰＤＰは、一対の基板を支持体とする薄型のデバイスであり、視認性に優れ且つ大画面表示に適していることから駅や空港の案内板といった公衆表示に利用されている。また、カラー画面の実用化を機にテレビジョン映像やコンピュータのモニターなどの民生用途でも広く用いられるようになってきた。
【０００３】
【従来の技術】
カラー表示デバイスとして、面放電形式のＡＣ型ＰＤＰが商品化されている。面放電形式は、壁電荷を利用して点灯状態を維持するＡＣ駆動において交番に陽極又は陰極となる第１及び第２の主電極を基板対の一方に平行に配列する形式である。面放電形式のＰＤＰでは、カラー表示のための蛍光体層を主電極対を配置した基板と対向する他方の基板上に設けることによって、放電時のイオン衝撃による蛍光体層の劣化を軽減し、長寿命化を図ることができる。蛍光体層を背面側の基板上に配置したものは“反射型”と呼称され、逆に前面側の基板上に配置したものは“透過型”と呼称されている。発光効率に優れるのは、蛍光体層における前面側表面が発光する反射型である。
【０００４】
一般に、ＡＣ駆動のための誘電体層は、低融点ガラスペーストを主電極よりも十分に厚く（２０〜３０倍程度）印刷して焼成することによって形成される。従来のＰＤＰの誘電体層は、主電極対を含めて基板の内面を画面全域にわたって一様に被覆する表面の平坦な層であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した面放電形式のセル構造は、長寿命化に適しているものの、画面に垂直な基板厚さ方向の放電を生じさせる対向放電形式と比べて駆動電圧が高く、耐圧の大きい高価な回路部品を必要とする。駆動電圧を下げるには誘電体層の表面の電界強度を高めればよく、その手段として２つの方法が考えられる。１つは主電極対の配列間隔（面放電ギャップの寸法）を小さくする方法であり、他の１つは誘電体層の厚さを低減する方法である。しかし、前者では、主電極どうしの間に加わる電界が過大となって、エレクトロマイグレーションによる電極破壊の生じるおそれがある。また、後者では、誘電体層が薄くなるにつれて形成時における塵の混入や気泡の発生に起因した絶縁破壊が生じ易くなる。この絶縁破壊の問題については、クリーン対策及び製造条件の見直しである程度の改善を図ることができるものの、コストの大幅な上昇を招いてしまう。
【０００６】
一方、面放電形式では、少なくとも主電極の延長方向に放電空間を仕切る隔壁を設けてセル間の放電結合を防ぐ必要がある。しかし、放電空間を仕切ることによって、セル間のプライミング効果が損なわれて駆動電圧マージンが狭くなるとともに、製造における内部の排気及び放電ガスの充填が困難になる。特に蛍光体の塗布面積を増大して発光効率を高めるためにセル毎に縦横に放電空間を仕切る格子状（直交型、ハニカム型など）の隔壁を設ける場合には、セル間のプライミング効果は無くなってしまう。
【０００７】
本発明は、駆動の低電圧化を図ることを目的としている。他の目的は、放電結合を防止し且つセル間の荷電粒子の移動路を確保して安定した駆動を容易にすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、誘電体層を局部的に薄くすることによって、面放電に係わる電界の強度を増大し、必要に応じて荷電粒子の移動路を確保する。すなわち、適所に窪みを有した誘電体層を設ける。このような層を形成するには、厚膜材料のパターン印刷、又はフォトリソグラフィによるベタ層のパターニングを行えばよい。どちらの手法でも複数の窪みを同時に設けることができる。
【０００９】
誘電体層の表面の電界を考える上で、隣接するセルの影響を無視して１対の電極の関係だけに注目することはできない。隣接し合う全ての電極は容量結合をし、ある一つの電極から出る電気力線は対を成す電極にも、他の隣接する電極にも向かうからである。そこで、電極対の間の誘電体層の厚さを、隣接する電極との間の厚さより小さくすると、電極対における電気力線が増えるとともに、隣接する電極への電気力線が減り、面放電ギャップの電界強度が強くなる。つまり、従来の厚さが一定である場合よりも低い駆動電圧で、従来と同等の電界強度を得ることができる。誘電体層における面放電ギャップに対応した部分を窪ませるとともに、隣接するセル間に対応した部分を厚くするとより、電界強度が強くなる。
【００１０】
プライミング効果に寄与する荷電粒子の移動を促進する上では、放電空間を仕切る隔壁の無い構造が望ましい。しかし、完全に隔壁をなくすと、電極が共通のセルの点灯制御ができなくなる。これは点灯状態のセルで生じた荷電粒子が非点灯状態のセルに引き寄せられて壁電荷となり、誤放電を起すためである。ただし、誘電体層の表面の電界強度は位置によって異なり、隣接するセルどうしの中間位置の電界はセル内の面放電ギャップの電界と比べて弱い。そこで、本発明では、隣接するセルどうしの中間位置における隔壁に重なる部分の誘電体層を窪ませることによってセル間の貫通孔を設け、荷電粒子の移動路とする。この移動路では電界強度が小さいので、放電の結合は起りにくい。
【００１１】
請求項１の発明のパネルは、マトリクス画面に対応した電極群のうちの行方向に延びる複数の電極が、放電空間を挟んで対向する基板対の一方の内面上に配列され、且つ誘電体層で被覆されており、主放電が当該電極どうしの間で生じる面放電構造のガス放電表示パネルであって、前記基板対の他方の内面上に前記放電空間を区画する隔壁が設けられ、前記誘電体層が、前記マトリクス画面を構成する各セルにおける前記主放電の生じる電極間隙範囲内の部分が前記電極を覆う部分よりも局部的に薄く形成されており、さらに前記隔壁と対向しかつ前記電極間隙範囲内の局部的に薄く形成された部分と離れかつ前記電極を覆う部分に対して窪んだ、隣接するセルの間で前記放電空間を連通させるための複数の島状の窪みを有するものである。
【００１５】
請求項２の発明のガス放電表示パネルにおいて、前記隔壁は直交格子状に形成されており、前記各窪みは隔壁格子の交点を囲む４個の前記セルの間で前記放電空間を連通させるように設けられている。
【００１６】
請求項３の発明のガス放電表示パネルにおいて、前記各電極は等間隔に配列され、前記隔壁はハニカム格子状に形成され、前記各窪みは列方向に並ぶ前記セルの間で前記放電空間を連通させるように設けられている。ハニカム格子には、マス目形状が六角形以外の多角形（四角形など）のものが含まれる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は第１実施形態のＰＤＰ１の電極マトリクスを示す図、図２は図１のＰＤＰ１の基本構造を示す斜視図である。
【００１８】
ＰＤＰ１は、対のなす第１及び第２の主電極としてのサステイン電極Ｘ，Ｙが平行配置され、各セルＣにおいてサステイン電極Ｘ，Ｙと第３の電極としてのアドレス電極Ａとが交差する３電極面放電構造のＰＤＰである。サステイン電極Ｘ，Ｙはマトリクス表示の行方向（水平方向）に延び、一方のサステイン電極Ｙはアドレッシングに際して行単位にセルＣを選択するためのスキャン電極として用いられる。アドレス電極Ａは列方向（垂直方向）に延びており、列単位にセルＣを選択するためのデータ電極として用いられる。サステイン電極群とアドレス電極群とが交差する領域が複数の画素をマトリクス配列した表示領域、すなわちマトリクス画面（スクリーン）ＳＣである。
【００１９】
図２のように、ＰＤＰ１ではガラス板である前面側基板１１の内面に、水平方向のセル列である行Ｌ毎に一対ずつサステイン電極Ｘ，Ｙが配列されている。サステイン電極Ｘ，Ｙは、それぞれが透明導電膜４１と金属膜（バス導体）４２とからなり、低融点ガラスからなる最大厚さ３０μｍ程度の誘電体層１７で被覆されている。誘電体層１７は画面ＳＣの全域に拡がっており、その表面にはマグネシア（ＭｇＯ）からなる厚さ数千オングストロームの保護膜１８が設けられている。アドレス電極Ａは、背面側基板２１の内面を覆う下地層２２の上に配列されており、厚さ１０μｍ程度の誘電体層２４によって被覆されている。誘電体層２４の上には、高さ１５０μｍの平面視直線帯状の隔壁２９が、各アドレス電極Ａの間に１つずつ設けられている。これらの隔壁２９によって放電空間３０が行方向にサブピクセル（単位発光領域）毎に区画され、且つ放電空間３０の間隙寸法が規定されている。そして、アドレス電極Ａの上方及び隔壁２９の側面を含めて背面側の壁面を被覆するように、カラー表示のためのＲ，Ｇ，Ｂの３色の蛍光体層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂが設けられている。
【００２０】
放電空間３０には主成分のネオンにキセノンを混合した放電ガスが充填されており（封入圧力は５００Ｔｏｒｒ）、蛍光体層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂは放電時にキセノンが放つ紫外線によって局部的に励起されて発光する。表示の１ピクセル（画素）は行方向に並ぶ３個のサブピクセルで構成され、各列内のサブピクセルの発光色は同一である。各サブピクセル内の構造体がセル（表示素子）Ｃである。隔壁２９の配置パターンがストライプパターンであることから、放電空間３０のうちの各列に対応した部分は全ての行Ｌに跨がって列方向に連続している。そのため、隣接する行Ｌどうしの電極間隙（逆スリットと呼称されている）の寸法は各行Ｌの面放電ギャップ（例えば８０〜１４０μｍの範囲内の値）より十分に大きく、列方向の放電結合を防ぐことのできる値（例えば４００〜５００μｍの範囲内の値）に選定されている。
【００２１】
図３は第１実施形態に係るＰＤＰ１の要部の模式図である。
誘電体層１７には、個々のセルＣにおける面放電の生じる電極間隙範囲内の部分がサステイン電極Ｘ，Ｙを覆う部分（電極上の部分）よりも薄くなるように、窪み７１が形成されている。隔壁２９と対向する部分は平坦であり、窪み７１はセルＣ毎に分断されている。したがって、行方向の隣接するセル間での放電の結合は生じない。このようにセル数と同数の窪み７１を有した誘電体層１７は、例えばベタ膜状に低融点ガラスペーストを印刷した後、窪み以外の部分に低融点ガラスペーストを重ね印刷することによって形成することができる。また、あらかじめ平坦に形成した誘電体層をフォトリソグラフィでマスクを形成して化学的にエッチングする方法によっても形成することができる。
【００２２】
図４は第２実施形態に係るＰＤＰ２の要部の模式図である。同図において、図１〜図３のＰＤＰ１に対応する構成要素には、形状及び配置関係の差異に係わらず図１〜図３と同一の符号を付してある。以下の各図においても同様である。
【００２３】
ＰＤＰ２においては、放電空間を列毎に区画する隔壁２９の平面視形状が規則的に蛇行する帯状であり、サステイン電極Ｘ，Ｙが一定の間隔（面放電ギャップ）を隔てて交互に等間隔に配列されている。
【００２４】
すなわち、各隔壁２９は、平面視において一定の周期及び振幅で波打っており、隣接する隔壁２９との距離が列方向に沿って周期的に一定値より小さくなるように配置されている。一定値とは放電の抑止が可能な寸法であり、ガス圧などの放電条件によって定まる。各隔壁２９が行方向に互いに隔てて配置されているので、各隔壁２９の間の空間（列空間）は、表示画面の全てのラインｌに跨がって連続している。これにより、スクリーン印刷法を用いて列空間に蛍光体を均等に配置することができる。ここで、列空間のうち、ライン方向の幅の小さい部分では面放電が生じず、幅の広い部分が実質的に発光に寄与する。したがって、各行において１列置きにセルＣが配置される。そして、隣接する２つの行に注目すると、セルＣの配置される列が１列毎に交互に入れ替わる。つまり、セルＣは行方向及び列方向の双方に千鳥状に並ぶ。ＰＤＰ２では、隣接するＲＧＢの計３つのセルＣが１つのピクセルに対応する。つまり、カラー表示の３色の配列形式は、三角（デルタ）配列形式である。サステイン電極Ｘ，Ｙは、各列空間内の幅の広い部分に面放電ギャップが対応するように配列されている。ただし、サステイン電極Ｘ，Ｙは全ての列空間に跨がって行方向に延びるので、隣接する列では面放電ギャップは列空間内の幅の狭い部分に対応する。実際にはサステイン電極Ｘ，Ｙの本数は合計で数百本（ライン数＋１）である。これらのサステイン電極Ｘ，Ｙのうち、配列方向の両端を除いたものは、隣接した２つの行ｌに対応する。両端のサステイン電極Ｘ（又はＹ）は１つの行に対応する。ある列ではサステイン電極Ｘ，Ｙの一方の側で面放電が生じ、その隣の列では他方の側で面放電が生じる。サステイン電極Ｘ，Ｙにおいて列方向の両側が面放電に係わるので、金属膜（バス導体）４２は透明導電膜４１における列方向の中央部に重ねられている。
【００２５】
このようなＰＤＰ２においても、サステイン電極Ｘ，Ｙを被覆する誘電体層１７には、個々のセルＣにおける面放電の生じる電極間隙範囲内の部分がサステイン電極Ｘ，Ｙを覆う部分（電極上の部分）よりも薄くなるように、窪み７１が形成されている。
【００２６】
図５は第３実施形態に係るＰＤＰ３の要部の模式図である。
ＰＤＰ３において、隔壁２９の配置パターンは図３のＰＤＰ１と同様の列毎に放電空間を仕切るストライプパターンである。サステイン電極Ｘ，Ｙは、行方向に沿って列毎に交互に列方向の一端側と他端側とに交互に張り出し、その張り出した部分と隣接するサステイン電極の張り出した部分との間で面放電が生じるようにパターニングされている。上述のＰＤＰ２と同様に計数百本のサステイン電極Ｘ，Ｙのうち、配列方向の両端を除いたものは隣接した２つの行ｌに対応し、両端のサステイン電極Ｘ（又はＹ）は１つの行に対応する。張り出し方向が列毎に入れ替わっているので、セルＣは行方向及び列方向の双方に千鳥状に並ぶ。
【００２７】
サステイン電極Ｘ，Ｙを被覆する誘電体層１７には、個々のセルＣにおける面放電の生じる電極間隙範囲内の部分がサステイン電極Ｘ，Ｙを覆う部分よりも薄くなるように、隔壁２９の配列間隔より長い窪み７１が形成されている。これらの窪み７１は、面放電ギャップの電界を増大する役割とともに、行方向に隣接するセルＣにプライミング効果に寄与する荷電粒子の移動路の役割をもつ。隣接する列どうしではセルＣが列方向にずれているので、セルＣ間で放電の結合は生じない。
【００２８】
図６は第４実施形態に係るＰＤＰ４の要部の模式図である。
ＰＤＰ４の電極構造及び隔壁構造は図３のＰＤＰ１と同一である。ＰＤＰ４において、誘電体層１７には、列方向に隣接するセルＣどうしの間のサステイン電極の配列間隙範囲内の部分が局部的にサステイン電極Ｘ，Ｙを覆う部分よりも厚くなるように隆起７５が設けられている。これらの隆起７５は、面放電ギャップの窪み７１とともに面放電に寄与する電界を増大させる。
【００２９】
図７は第５実施形態に係るＰＤＰ５の要部の模式図である。
ＰＤＰ５においても、図３のＰＤＰ１と同様に行毎に一対のサステイン電極Ｘ，Ｙが配列され、ストライプ状に隔壁２９が配置されている。サステイン電極Ｘ，Ｙを被覆する誘電体層１７には、面放電Ｄ１を起こり易くするための窪み７１とともに、荷電粒子の移動路となる窪み７８が設けられている。窪み７８は、逆スリットにおける隔壁２９との対向部分に１個ずつ設けられ、行方向に互いに分断されている。
【００３０】
図８は第６実施形態に係るＰＤＰ６の要部の模式図である。
ＰＤＰ６では、直交格子状の隔壁２９によって放電空間３０がセルＣ毎に仕切られている。誘電体層１７には、個々のセルＣにおける面放電ギャップに対応した部分に面放電Ｄ１を起こり易くするための窪み７１が設けられ、隔壁２９の格子点に対応した部分に格子点を囲む４個のセルＣの放電空間を連通させる窪み７８が設けられている。
【００３１】
図９は第７実施形態に係るＰＤＰ７の隔壁構造を示す斜視図、図１０は第７実施形態に係るＰＤＰ７の要部の模式図である。なお、図１０（Ａ）では金属膜４２が省略されている。
【００３２】
ＰＤＰ７では、ハニカム格子状の隔壁２９によって放電空間がセルＣ毎に仕切られている。誘電体層１７には、個々のセルＣにおける面放電ギャップに対応した部分に面放電を起こり易くするための窪み７１が設けられ、隔壁２９の格子点に対応した部分に列方向に隣接した２個のセルＣの放電空間を連通させる窪み７８が設けられている。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１乃至請求項３の発明によれば、面放電に係わる電界が増大するので、駆動の低電圧化を図ることができる。また、放電の結合を防止しつつ、プライミング効果に寄与する荷電粒子のセル間の移動を容易にし、表示の安定を図ることができる。
【００３５】
請求項２又は請求項３の発明によれば、高輝度化及び高発光効率化のためにセルを囲む隔壁を形成した場合でも、製造に必要な内部の通気路を確保することができるとともに、セル間のプライミング効果を駆動に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のＰＤＰ１の電極マトリクスを示す図である。
【図２】図１のＰＤＰの基本構造を示す斜視図である。
【図３】第１実施形態に係るＰＤＰの要部の模式図である。
【図４】第２実施形態に係るＰＤＰの要部の模式図である。
【図５】第３実施形態に係るＰＤＰの要部の模式図である。
【図６】第４実施形態に係るＰＤＰの要部の模式図である。
【図７】第５実施形態に係るＰＤＰの要部の模式図である。
【図８】第６実施形態に係るＰＤＰの要部の模式図である。
【図９】第７実施形態に係るＰＤＰ７の隔壁構造を示す斜視図である。
【図１０】第７実施形態に係るＰＤＰ７の要部の模式図である。
【符号の説明】
１〜７  ＰＤＰ（ガス放電表示パネル）
１１  前面側基板
１７  誘電体層
２９  隔壁
３０  放電空間
７１  窪み（誘電体層の薄い部分）
７５  隆起
７８  窪みが設けられている
ＳＣ  画面（マトリクス画面）
Ｘ，Ｙ  サステイン電極（行方向に延びる電極）
【図１】
0003909502.tif 000002
【図２】
0003909502.tif 000003
【図３】
0003909502.tif 000004
【図４】
0003909502.tif 000005
【図５】
0003909502.tif 000006
【図６】
0003909502.tif 000007
【図７】
0003909502.tif 000008
【図８】
0003909502.tif 000009
【図９】
0003909502.tif 000010
【図１０】
0003909502.tif 000011