(57)【要約】【課題】放電セル構造の微細化を図っても優れた画像表示性能を発揮を発揮でき、歩留まりの良い製造が期待できるＰＤＰとその製造方法を提供する。【解決手段】ＰＤＰ１の前面基板１１に保護層１４、ＭｇＯ微粒子からなる結晶粒子層１５を配設し、結晶粒子層１５の表面の各放電セルＣ毎に対応する領域に、空隙１６を内包するように半楕円球状の外観を持つドーム状の蛍光体層１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂを配設する。  さらに各々の空隙１６には、正四面体の体心１６１から４頂点方向に針状部１６２が延びた形状を有するＺｎＯの結晶体１６０を配設し、空隙１６０のパネル方向高さを約３０μｍに設定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置された一対のパネルを有するプラズマディスプレイパネルであって、
一方のパネルと対向する他方のパネルの主面には、ドーム状の蛍光体層が形成され、当該ドーム状の蛍光体層とこれに被覆されるパネル下層表面との間に放電のための空隙が配設されている
プラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
前記他方のパネルの主面側には、電極と、当該電極を被覆する誘電体層と、当該誘電体層を被覆する保護層が順次形成され、
前記ドーム状の蛍光体層は、保護層上の複数の位置に形成されている
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】
前記他方のパネルの主面側には、電極と、当該電極を被覆する誘電体層と、当該誘電体層を被覆する保護層と、酸化マグネシウム結晶粒子群を含む結晶粒子層が順次形成され、
前記ドーム状の蛍光体層は、結晶粒子層上の複数の位置に形成されている
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】
前記空隙の各々には、正四面体の体心から４頂点方向に針状部が延伸してなる四面体型結晶体、又は、ファイバー型結晶体の少なくともいずれかの結晶体が１個以上配設されている
請求項１〜３のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
前記結晶体は、ＺｎＯを主成分としてなる
請求項４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項６】
前記結晶体は、半導体である
請求項４又は５に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項７】
前記半導体はＺｎＯにＧａを添加してなる半導体である
請求項６に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項８】
前記四面体型結晶体における各頂点同士の間の距離が１０μｍ以上５０μｍ以下である
請求項４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項９】
前記四面体型結晶体における針状部の先端部の直径が１ｎｍ以上５０ｎｍ以下である
請求項４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１０】
前記ファイバー型結晶体は、１本の長さが１０μｍ以上５０μｍ以下である
請求項４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１１】
前記ファイバー型結晶体は、柱状のコア部と、当該コア部の一端に設けられた尖鋭部からなる
請求項４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１２】
前記ファイバー型結晶体は、コア部の直径が１μｍ以上５μｍ以下であり、尖鋭部の直径が１ｎｍ以上５０ｎｍ以下である
請求項１１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１３】
前記空隙において、前記結晶体が占める空間を除いた残余の空間が、空隙の全体積の５０％以上９０％以下の範囲である
請求項４〜１２のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１４】
前記一対のパネルのうち少なくとも一方のパネルには、他方のパネルとの間に隙間を確保するための支持部材が配設されている
請求項１〜１３のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１５】
前記一対の基板には、画面の水平方向に沿って複数の放電セルが配設され、
当該水平方向における隣接放電セル同士のピッチが５０μｍ以上１６０μｍ以下である
請求項１〜１４のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１６】
電極を配設した第一基板の主面に当該電極を被覆するように誘電体層及び保護層を形成する第一基板形成工程と、形成した第一の基板を第二の基板と対向させて貼り合わせる封着工程とを経るプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
第一基板形成工程と封着工程の間において、
結晶体を分散した結晶体分散材料を保護層の表面に部分的に配設する結晶体材料配設工程と、
結晶体分散材料の上に蛍光体材料を配設する蛍光体材料配設工程と、
前記結晶体分散材料及び前記蛍光体材料を加熱し、蛍光体層を形成するとともに前結晶体分散材料の有機成分を除去して、保護層と蛍光体層との間に空隙を形成する焼成工程と、
を経るプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１７】
電極を配設した第一基板の主面に当該電極を被覆するように誘電体層及び保護層を形成する第一基板形成工程と、形成した第一の基板を第二の基板と対向配置させるプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
第一基板形成工程と封着工程の間において、
酸化マグネシウム微粒子を分散した微粒子分散材料を保護層の表面に配設する結晶粒子材料配設工程と、
微粒子分散材料の上に結晶体を分散した結晶体分散材料を部分的に配設する結晶体材料配設工程と、
結晶体分散材料の上に蛍光体材料を配設する蛍光体材料配設工程と、
配設した前記結晶体分散材料及び前記蛍光体材料を焼成し、蛍光体層を形成するとともに前記結晶体分散材料の有機成分を除去して、結晶粒子層と蛍光体層との間に空隙を形成する焼成工程と、
を経るプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１８】
前記結晶体材料配設工程及び蛍光体材料配設工程の少なくともいずれかにおいて、
配設した材料を固化させる
請求項１６又は１７に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１９】
前記結晶粒子配設工程において、配設した材料を固化させる
請求項１７又は１８に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項２０】
前記焼成工程では、第一基板を４８０℃以上で焼成する
請求項１６〜１９のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項２１】
結晶粒子材料配設工程、結晶体材料配設工程、蛍光体材料配設工程では、同一の媒質を含む材料を用いる
請求項１７又は１９に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項２２】
前記蛍光体配設工程では、インクジェット法を用いて蛍光体材料を前記結晶体分散材料上に配設する
請求項１６〜２１のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項２３】
前記蛍光体配設工程では、中心粒径が１μｍ以上２μｍ以下の蛍光体を用いる
請求項１６〜２２のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【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、特に蛍光体層の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（以下、単に「ＰＤＰ」と称する。）は、テレビジョン分野などで広く実用されている映像表示装置である。ＰＤＰには直流（ＤＣ）型と交流（ＡＣ）型があるが、ＡＣ型の方が高速駆動や大画面化に適することが知られ、主流となっている。
図５（ａ）は、一般的なＡＣ型の構成を持つＰＤＰ９００の展開斜視図である。当図に示されるＰＤＰ９００は、前面パネル９１０及び背面パネル１０２０が放電空間９３０をおいて対向配置され、前面基板９１１上に配された走査電極９１２ａ及び維持電極９１２ｂからなる表示電極対９１２と、背面基板９２１上に配されたデータ電極９２２とが交差するように配設される。上記電極の交差領域に対応して放電セルが形成され、各放電セル毎の放電空間９３０は誘電体層９２３上の隔壁９２４によりマトリクス状に区分けされる。
【０００３】
ＰＤＰ９００の駆動時には、各々の放電空間９３０内で表示電極対９１２に電圧印加され、放電空間９３０に紫外線による放電が発生する。紫外線は放電セル９３０内に配設された蛍光体層９２５（９２５Ｒ〜９２５Ｂ）に照射され、これにより可視光を生じ、当該可視光が前面パネル９１０側に出射される。
ＡＣ型ＰＤＰには高精細化等に対する市場の要求に対して、表示性能の向上が日々求められている。高精細化のためには、電極本数を増加させ、これに伴って各放電セル毎に区分けされた放電空間９３０の数も増やす必要がある。ここで図５（ｂ）は、ＰＤＰ９００の仮想平面Ａの断面図を示す。当図のように、パネルサイズが同一で高精細化を図る場合、これに応じて各放電空間９３０は微小化され、ピッチサイズＷＣも小さくなる。当該微小化に比例して、隔壁９２４の形成領域とデータ電極９２２の形成領域とがパネルの厚み方向において重畳するようになる（図中、Ｗａの長さが０以下となり、データ電極幅ＷＤに対して隔壁幅ＷＲが重なる状態）。この重畳が起こるとデータ電極９２２を用いた電圧印加時において、放電空間９３０における電気的な密度分布の歪みを招くので、パネルの電圧特性にバラツキが発生する。また、放電セルが小さくなると放電領域も小さくなるので、発光効率の低下を招き、壁電荷の不足から放電電圧が増大する恐れもある。
【０００４】
これらを改善するための一手法として、前面基板９１１あるいは背面基板９２１の表面に、正四面体の体心から４頂点方向に針状部が延びたＺｎＯ（酸化亜鉛）の結晶体を配設し、結晶体の先端に局所的に高電界を発生させて放電発生を促進するＰＤＰが提案されている（例えば、特許文献１）。
また、特許文献２には、空隙を有する絶縁体と、無機蛍光体粒子を含む多孔質発光体とからなる発光素子をマトリックス状に２次元配列した構成からなる平面ディスプレイデバイスが開示されている。多孔質蛍光体を形成するために、体心部から４本の針状部が等間隔に延出してなる、いわゆるテトラポッド形状を有するＺｎＯの四面体型結晶体を無機蛍光体粒子に混合する実施例も開示されている。
【特許文献１】特開２００７−１０３１５０号公報
【特許文献２】特開２００４−２００１４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記いずれの従来技術を用いたとしても、放電空間の更なる微小化により、性能表示性能に対して次の問題が生じうる。
すなわち、一般にＰＤＰでは、表示電極を形成した前面パネルに対し、隔壁及び蛍光体層を形成した背面パネルとを封着工程において位置合わせする必要があり、放電セルの微細化に伴い、より高精度に位置合わせを行うことが要求される。しかし、異なるパネル同士を位置合わせする際の精度には自ずと限界があり、封着工程において表示電極対の位置が隔壁及び蛍光体層に対してどうしても位置ずれしてしまう。この問題は放電セルの微細化に伴って顕著になるほか、特に表示電極が突出部を有する構造やフェンス電極として形成されている場合に、特に悪影響を生じうる問題である。  
【０００６】
一方、一般的な隔壁の形成方法によれば、ある程度の形成誤差が生じるので、放電空間の微小化が進むにつれて当該形成誤差は無視できなくなる。これにより、微細な間隔で正確に隔壁を形成する困難性が増大する。隔壁形成誤差の改善が十分でないと、放電空間の微小化に比例して、当該誤差に起因して正確に隔壁を形成できず、放電セル同士における表示性能のバラツキは大きくなる。具体的には、設計上要求する発光効率に対し、実際製品のＰＤＰの発光効率が低くなる。この傾向は、放電空間を区分けする数（微細セルの数）に比例して大きくなり、高精細なＰＤＰにおいて得られるはずの画像表示性能が劣化する原因となる。
【０００７】
また、特許文献２の従来技術を用いた場合には、図４で示したような従来のＡＣ型ＰＤＰに比べて輝度は向上するものの、放電電圧が大きくなってしまう。また、従来のＡＣ型ＰＤＰに比べて蛍光体への負担も大きく、動作信頼性の低下を招く恐れもある。
以上のようにＰＤＰの分野においては、未だ解決すべき余地が存在する。
本発明は以上の課題に鑑みてなされたものであって、放電セル構造の微細化を図っても優れた画像表示性能を発揮を発揮でき、歩留まりの良い製造が期待できるＰＤＰとその製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、対向配置された一対のパネルを有するＰＤＰであって、一方のパネルと対向する他方のパネルの主面には、ドーム状の蛍光体層が形成され、当該ドーム状の蛍光体層とこれに被覆されるパネル下層表面との間に放電のための空隙が配設された構成とした。
ここで、前記他方のパネルの主面側には、電極と、当該電極を被覆する誘電体層と、当該誘電体層を被覆する保護層が順次形成され、前記ドーム状の蛍光体層が、保護層上の複数の位置に形成された構成とすることもできる。
【０００９】
或いは、前記他方のパネルの主面側には、電極と、当該電極を被覆する誘電体層と、当該誘電体層を被覆する保護層と、酸化マグネシウム結晶粒子群を含む結晶粒子層が順次形成され、前記ドーム状の蛍光体層が、結晶粒子層上の複数の位置に形成された構成とすることも可能である。
また、前記空隙の各々には、正四面体の体心から４頂点方向に針状部が延伸してなる四面体型結晶体、又は、ファイバー型結晶体の少なくともいずれかの結晶体が１個以上配設された構成とすることもできる。
【００１０】
前記結晶体は、具体的にはＺｎＯを主成分として構成でき、結晶体に半導体特性を付与することもできる。この場合、主成分のＺｎＯにＧａを添加してなる半導体の結晶体とすることも可能である。
さらに、前記四面体型結晶体を用いる場合には、各頂点同士の間の距離を１０μｍ以上５０μｍ以下とすることもできる。また、前記四面体型結晶体における針状部の先端部の直径を１ｎｍ以上５０ｎｍ以下とすることもできる。
【００１１】
一方、前記ファイバー型結晶体を用いる場合には、１本の長さを１０μｍ以上５０μｍ以下とすることもできる。また、前記ファイバー型結晶体は、柱状のコア部と、当該コア部の一端に設けられた尖鋭部からなる構成とすることもできる。この場合、コア部の直径を１μｍ以上５μｍ以下とし、尖鋭部の直径を１ｎｍ以上５０ｎｍ以下とすることもできる。
【００１２】
また、前記空隙においては、前記結晶体が占める空間を除いた残余の空間が、空隙の全体積の５０％以上９０％以下の範囲とすることもできる。
さらに、前記一対のパネルのうち少なくとも一方のパネルには、他方のパネルとの間に隙間を確保するための支持部材が配設された構成とすることもできる。
また、前記一対の基板には、画面の水平方向に沿って複数の放電セルが配設され、当該水平方向における隣接放電セル同士のピッチが５０μｍ以上１６０μｍ以下である構成とすることも可能である。
【００１３】
また本発明は、電極を配設した第一基板の主面に当該電極を被覆するように誘電体層及び保護層を形成する第一基板形成工程と、形成した第一の基板を第二の基板と対向させて貼り合わせる封着工程とを経るＰＤＰの製造方法であって、第一基板形成工程と封着工程の間において、結晶体を分散した結晶体分散材料を保護層の表面に部分的に配設する結晶体材料配設工程と、結晶体分散材料の上に蛍光体材料を配設する蛍光体材料配設工程と、前記結晶体分散材料及び前記蛍光体材料を加熱し、蛍光体層を形成するとともに前結晶体分散材料の有機成分を除去して、保護層と蛍光体層との間に空隙を形成する焼成工程とを経るものとした。
【００１４】
さらに本発明は、電極を配設した第一基板の主面に当該電極を被覆するように誘電体層及び保護層を形成する第一基板形成工程と、形成した第一の基板を第二の基板と対向配置させるＰＤＰの製造方法であって、第一基板形成工程と封着工程の間において、酸化マグネシウム微粒子を分散した微粒子分散材料を保護層の表面に配設する結晶粒子材料配設工程と、微粒子分散材料の上に結晶体を分散した結晶体分散材料を部分的に配設する結晶体材料配設工程と、結晶体分散材料の上に蛍光体材料を配設する蛍光体材料配設工程と、配設した前記結晶体分散材料及び前記蛍光体材料を焼成し、蛍光体層を形成するとともに前記結晶体分散材料の有機成分を除去して、結晶粒子層と蛍光体層との間に空隙を形成する焼成工程と、を経るものとした。
【００１５】
ここで、前記結晶体材料配設工程及び蛍光体材料配設工程の少なくともいずれかにおいて、配設した材料を固化させることもできる。
また、前記結晶粒子配設工程において、配設した材料を固化させることもできる。
さらに前記焼成工程では、第一基板を４８０℃以上で焼成することもできる。
また、結晶粒子材料配設工程、結晶体材料配設工程、蛍光体材料配設工程では、同一の媒質を含む材料を用いることもできる。
【００１６】
さらに前記蛍光体配設工程では、インクジェット法を用いて蛍光体材料を前記結晶体分散材料上に配設することもできる。
また、前記蛍光体配設工程では、中心粒径が１μｍ以上２μｍ以下の蛍光体を用いることもできる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るＰＤＰは、一対の基板のうち一方の基板上に電極と誘電体層を配設するとともに、当該基板表面に対し、主たる放電空間となる空隙を内包するように蛍光体層を形成する。従って、一つの基板上において、電極と蛍光体層の位置合わせを行うことができるので、従来のように表示電極を形成した前面パネルに対し、隔壁及び蛍光体層を形成した背面パネルを貼り合わせる際に、高精度な位置合わせを必要としない。
【００１８】
よって本発明によれば、放電セル構造の微細化によって放電空間の更なる微小化が進んだとしても、電極と蛍光体層の位置合わせを別々の基板同士の間で行う必要がないため、たとえ電極が突出部を有する構造やフェンス電極構造を有する表示電極であっても、従来構成に比べて電極と蛍光体層の位置ずれを極めて小さくできる。従って、当該位置ずれによる発光効率の低下や画像表示性能の劣化を回避することができる。具体的には、１セルピッチが例えば５０μｍ程度の非常に小さな高精細パネルにおいても、１画素毎の蛍光体層を確実に形成できる。なお、１セルピッチが１６０μｍより大きなセルの場合、従来例のような構造でも画素欠陥が比較的少なく形成することができるので、本発明は、１セルピッチが５０μｍ以上１６０μｍ以下の放電セルサイズにおいて、一層効果的である。
【００１９】
また、本発明のＰＤＰでは隔壁が不必要であるため、放電セルの微細化に伴う隔壁形成誤差の問題も根本的に回避でき、飛躍的に歩留まりの低下を改善することが可能となっている。
なお、前記空隙を形成するのに正四面体型結晶体またはファイバー型結晶体を使用すれば、空隙内部から蛍光体層を良好に支えることができ、製造時に良好な蛍光体層と空隙を確実に得ることができる。また、これらの結晶体をＺｎＯを主成分とする材料で構成すれば、電極に電圧が印加されることにより発生する電界によって、電子が放出される効果も得られる。これにより、放電はより低い電圧で開始し放電維持電圧は低減される。さらにＺｎＯに例えばＧａを添加し、結晶体に半導体特性を付与すれば、より低い電圧でより多くの電子が放出されるようになり、放電維持電圧はさらに低減される。また、四面体型結晶体における先端部の直径を１ｎｍ以上５０ｎｍ以下とすることにより、あるいは、ファイバー型結晶体をコア部と尖鋭部からなる構成とし、コア部の直径を１μｍ以上５μｍ以下、尖鋭部の直径を１ｎｍ以上５０ｎｍ以下とすれば、ＰＤＰの駆動時において結晶体の先端部或いは尖鋭部に電界を集中させることができる。これにより空隙において放電が発生しやすくなり、開始放電電圧を効果的に抑制して、放電維持電圧の低減を図ることができる。また、ＺｎＯの結晶体は透明であり、可視光発光を遮ることがないので、発光輝度の維持に最適な材料である。
【００２０】
なお、前記空隙の空隙率を９０％以下とすれば、結晶体により蛍光体層を安定して支持できるほか、空隙の高さ（パネル厚み方向高さ）も良好に確保できる。また、空隙率を５０％以上とすれば、放電のための十分な空間を確保でき、空隙率が小さすぎることによる放電電圧の増大防止できる。
さらに本発明において、蛍光体層を保護層の表面に形成すれば、駆動時に保護層の豊富な二次電子放出効果を受けて、良好に放電を開始することができ、放電遅れの改善を期待できる。さらに、保護層の表面に酸化マグネシウム結晶粒子からなる結晶粒子層を形成すれば、一層二次電子の放出効果が得られる、放電遅れの大幅な改善とともに、発光効率のさらなる向上を期待できる。
【００２１】
また、本発明に係るＰＤＰでは、前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板には、他方の基板に当接するように前記空間を確保する支持部材を配設すれば、放電空間の圧力と大気圧の差により両基板が変形したり、空隙、蛍光体層等が破壊されるのを防止できる。ここで本発明では、放電セルを区画するための隔壁は不要であるため、従来構成の隔壁のようにマトリックス状にあるいはストライプ状に各色のセル毎に支持部材を設ける必要はない。
【００２２】
一方、本発明に係る製造方法においては、一方の基板に面放電させるために必要な電極、誘電体層及び保護層、あるいは結晶粒子層に加え、これらとともに空隙と蛍光体層を形成する。そのため、他方の基板と貼り合わせる際において高精度な位置合わせを必要とせず、基板の位置ずれによって製造工程の歩留まりの低下を招くことはない。
また、この際、結晶粒子層、空隙、及び蛍光体層を形成する各工程において、各々の層をいったん固化させるようにすれば、各層の形状を変形させたり破壊することなく、層を形成することができ、製造効率上の利点が大きい。
【００２３】
また、前記一対の基板の封着工程の前に、基板を焼成する工程を行えば、空隙及び蛍光体層、あるいは結晶粒子層の材料中の有機成分の過半を一括して除去することができる。このため、パネル内に有機成分が残留するのを効果的に防止でき、有機成分が放電に及ぼす等の悪影響を回避できる。
また、結晶粒子層、空隙、蛍光体層に用いる材料に使用する媒質を同一のものとすることにより、焼成工程や、排気・封着工程においてパネルを封着・排気する際に出るガスの種類を増して放電に悪影響を及ぼすのを防ぐことができる。
【００２４】
さらに、蛍光体材料をインクジェット法で塗布すれば、各放電セル及び画素に対する配設位置のずれを防止し、高精度なＰＤＰを作製できる。また、このときに使用する蛍光体の中心粒径を２μｍ以下とすれば、インクジェットのノズルから吐出される際の詰まりを防止できる。さらに中心粒径を１μｍ以上とすれば、この効果さらに高めることができ、微細セルを良好に形成できるので、形成不良に伴う発光効率の低下を極力抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に、本発明の実施の形態及び実施例を説明するが、当然ながら本発明はこれらの形式に限定されるものでなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲で適宜変更して実施することができる。
１．ＰＤＰの全体構成
図１は、本発明の実施の形態に係るＰＤＰ１の要部展開斜視図である。図１は、ＰＤＰ１は、前面パネル１０と背面パネル２０とが放電空間３を挟んで対向配置され、各パネル１０，２０が各周辺領域において内部封止されて構成されている。
（１）前面パネル１０
前面パネル１０は、前面基板１１上に複数対の表示電極対１２が配設され、これらを覆うように誘電体層１３、保護層１４、結晶粒子層１５、空隙１６、蛍光体層１７（１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂ）が順次積層されてなる。
【００２６】
前面基板１１は約２ｍｍの厚みを持つガラス基板であって、例えば硼珪酸アルカリ土類系ガラス、ソーダ石灰ガラス、約５７０℃の高歪点ガラス等から構成される。
表示電極対１２は、後述の図２に示すように主放電ギャップＧをおいてストライプ状に延伸された一対のスキャン電極（Ｓｃｎ）及びサステイン電極（Ｓｕｓ）からなり、前面基板１１の表面において複数対にわたり形成されている。Ｓｃｎ、Ｓｕｓはともに、複数対の透明電極１２１、１２２がストライプ状に形成された上に、透明電極１２１、１２２の抵抗を下げるバス電極１２３、１２４が積層されてなる。透明電極１２１、１２２は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）やＳｎＯ２あるいはＺｎＯなどを主成分として構成され、サイズ例として厚み０．１μｍ、幅６０μｍにそれぞれ設定されている。バス電極１２３、１２４はＡｇを主成分とし、その厚みは２〜１０μｍ、幅は３５μｍである。なお、透明電極１２１、１２２が無い構成も適用可能である。また、バス電極１２３、１２４はＡｇ以外でもよく、銅やアルミニウムなどを主成分とする薄膜（厚み０．１〜１．０μｍ）、あるいはＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒの積層膜からなる薄膜（厚み０．１〜１．０μｍ）なども適用可能である。表示電極対１２は、駆動時には外部の駆動回路（不図示）から電圧印加され、後述する放電空間３で放電を発生させる手段として寄与する。
【００２７】
誘電体層１３は、所定の誘電率を持つＰｂＯ系やＢｉ２Ｏ３系の低融点ガラスからなるものであって、放電を良好に放電空間内に発生させるとともに、表示電極対１２を被覆して保護するために設けられる。
保護層１４は、主に駆動時の放電により生じるイオンの衝突から誘電体層１３を保護するために設けられ、例えば、ＭｇＯ、ＣａＯ，ＳｒＯ，ＢａＯ等を主成分とする材料を蒸着法等に基づき、約１．０μｍの厚みで形成されたものである。
【００２８】
結晶粒子層１５は、ＭｇＯ結晶粒子群を保護層の表面に配設してなる層であり、主として駆動時において放電空間に２次電子を放出する役目を果たす層である。
次に示す図２（ａ）は、ＰＤＰ１を図１のＡ-Ａ’方向から見た仮想的な断面図である。図２（ｂ）は、１画素を構成する放電セルＣの配置を示す前面パネル１０のＸＹ平面に沿った正面図である。図中、一点鎖線が放電セルＣの境界を示し、点線が透明電極１２１、１２２、二点鎖線がバス電極１２３、１２４の位置をそれぞれ示す。当図に示す放電セルＣは、幅（Ｘ）方向のセルピッチがＷ、長手（Ｙ）方向のセルピッチが３Ｗのサイズで、正方形の１画素（３Ｗ×３Ｗ）を構成する。表示電極対１２の幅は、主放電ギャップＧを挟んで、各放電セルＣの長手方向のセルピッチ３Ｗに収まるように調節されている。
【００２９】
ＰＤＰ１では、その主たる特徴部分として、各放電セルＣ毎に対応する結晶粒子層１５の表面に対し、蛍光体層１７Ｒ〜１７Ｂが配設されている。
各蛍光体層１７Ｒ〜１７Ｂは図２（ｂ）に示すように、被覆対象となる各放電セルＣに対応した下層表面（結晶粒子層１５の表面）の領域に対し、結晶粒子層１５との間で空隙１６を内包できるように、略楕円半球状の外観を持つドーム状として構成されている。蛍光体層１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂは、赤色、緑色、青色のいずれかの蛍光体材料で個別に構成されており、駆動時に空隙１６の内部において発生する放電により紫外線励起されると、各色いずれかの可視光を出射する。
【００３０】
各蛍光体層１７Ｒ〜１７Ｂとこれに被覆される結晶粒子層１５との間に内包される空隙１６は、ｚ方向高さが約３０μｍ〜４０μｍであって、ＰＤＰの駆動時には当該空隙１６において放電が発生し、主たる放電空間として機能する。
なお、蛍光体層１７Ｒ〜１７Ｂの形状は略半楕円球状に限定するものではなく、これ以外の形状、例えば半球状、直方体状等の外観を持つドーム状として構成することもできる。このような形状の調整は製造時において、印刷法におけるパターンマスクの開口部の形状を設定することで、適宜調節が可能である。
【００３１】
空隙１６には図２（ａ）に示すように、主として製造時に蛍光体層１７Ｒ〜１７Ｂ及び空隙１６の各形状を保持するための支柱として、複数の結晶体１６０が配設されている。図３（ａ）は結晶体１６０の構成を示す拡大図である。結晶体１６０は、正四面体の体心１６１から４頂点方向に針状部１６２が延びたテトラポッド形状を有する透明なＺｎＯの結晶体（単結晶ウィスカ）である。結晶体１６０の針状部１６２の１本１本の長さは１０〜１５μｍであり、正四面体の頂点と頂点の間の距離は１０μｍ以上５０μｍ以下である。
【００３２】
なお、空隙１６に入れる結晶体１６０は、これによって製造時に蛍光体層１７Ｒ〜１７Ｇの形状を支持できればよく、１個以上の個数であればよい。しかしながら、少なすぎると前記支持効果が得られず、逆に多すぎると空隙１６中の放電空間を減少させるおそれがあるため、蛍光体層１７Ｒ〜１７Ｂを支える支柱の効果と、放電空間３の確保の両面から、空隙率（空隙１６において、前記結晶体１６０が占める空間を除いた残余の空間）を５０％以上９０％以下の範囲とするのが好適である。空隙率を９０％以下とすることで、空隙１６の高さ（パネル厚み方向高さ）を十分確保できる。また、空隙率を５０％以上とすることで、放電電圧の増大を防止できる。
【００３３】
（２）背面パネル２０
背面パネル２０は、背面基板２１上に併設されたストライプ状のデータ（アドレス）電極２２と、各データ電極２２を被覆するように形成された誘電体層２３と、さらに所定間隔毎に併設されたリブ状の支持部材２４が形成されてなる。
なお、データ電極２２は上記表示電極対１２と交差する方向に配設されている。
【００３４】
背面基板２１は、前面基板１１と同じく硼珪酸アルカリ土類系ガラス等のガラス材料からなり、約２ｍｍの厚みを有する。
データ電極２２はＡｇからなる帯状電極であり、２〜１０μｍの厚み及び３０〜４０μｍの幅を有する。データ電極２２はＡｇだけでなく、ＣｕやＡｌ等を主成分とする薄膜（厚み０．１〜１．０μｍ）、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒの積層膜からなる薄膜（厚み０．１〜１．０μｍ）等も適用可能である。
【００３５】
誘電体層２３は、ＺｎＯやＢｉ２Ｏ３を含有した酸化物ガラスからなる８〜１５μｍの膜厚を有する層であって、所定の誘電率を有し、データ電極２２を被覆して保護する。
支持部材２４は、ここではＹ方向に延伸して配置されたリブ状部材としており、サンドブラストあるいはフォトリソグラフィー法により形成されている。当該支柱部材２４は前面基板１１と背面基板２１との間隔を保持するとともに、両基板１１、２１が大気圧によって変形したり、前面パネル１０とに形成された空隙１６、蛍光体層１７Ｒ〜１７Ｂ等が背面パネル２０の主面と当接して破壊されるのを防止する役目をなす。
【００３６】
なお、支持部材２４は、形状的には従来のＰＤＰにおける隔壁と類似しているが、従来の隔壁が各放電セルＣを区画し、その側面に蛍光体層が形成されるのに対し、ＰＤＰ１における支持部材２４は放電セルＣの区画とは無関係に形成でき、蛍光体層１７Ｒ〜１７Ｂも支持部材２４に依存せず別個に配設できる点で明確な差異がある。
（３）放電空間３
前面パネル１０と背面パネル２０の対向間隙に存在する放電空間３には、高真空状態になるように排気後、Ｈｅ、Ｘｅ及びＮｅの内の少なくとも１種の希ガス成分からなる放電ガスが２０．０〜７９．８ｋＰａ（１５０〜６００Ｔｏｒｒ）の圧力で封入されている。ここで、上記蛍光体層１７Ｒ〜１７Ｂには焼結した蛍光体粒子同士の間に微細な間隙が存在するため、当該放電ガスは蛍光体層１７Ｒ〜１７Ｂに内包された空隙１６にも行き渡り、同様の圧力で調節される。なお、ＰＤＰ１における発光効率の向上のため、上記放電ガスにおけるＸｅ含有量は２０〜１００％（体積％）とするのが望ましい。
【００３７】
以上の構成１を持つＰＤＰでは、駆動時において、まず所定の表示電極対１２とデータ電極２２においてアドレッシングがなされ、次いで表示電極対１２に電力が供給される。そして、対応する各表示電極対１２に対応した結晶粒子層１５の表面から、主として空隙１６で維持放電がなされる。当該維持放電で発生した紫外線は、空隙１６を内包するように形成された蛍光体層１７Ｒ〜１７Ｂの内壁に当たり、ここでＲＧＢいずれかの色の可視光発光がなされる。可視光は前面パネル１０から画像表示として外部発光に供される。なおＰＤＰ１では、放電は空隙１６の周囲の放電空間３においても発生しうるが、主として可視光発光には空隙１６において発生する放電が寄与する。
【００３８】
ここでＰＤＰ１の製造工程は従来と異なり、前面パネルに対し、蛍光体層を形成した背面パネルとを貼り合わせる構成ではないため、その貼り合わせの際に高度な位置合わせを行う不要もない。従って、ＰＤＰ１の放電セルＣを微細化しても、これにより両パネルの位置合わせにより蛍光体層が前面パネルに対して位置ずれする問題を根本的に回避することができる。
【００３９】
加えて、ＰＤＰ１では放電セルＣを区画するための隔壁を用いる必要が無く、前面パネル１０及び背面パネル２０を対向配置させて配設させるために、複数の放電セルＣを跨ぐ間隔で支持部材２４を配設している。従ってＰＤＰ１では、高精細化を図るためにセルピッチの幅が非常に小さい（具体的には１セルピッチ（図２中のＷに相当するピッチ）が５０μｍ程度の場合）場合であっても、微細化に伴う隔壁形成誤差の問題が生じず、これにより蛍光体層１７Ｒ〜１７Ｂが形成不良を起こすおそれもない。従って本発明では、このような微細化に伴う形成誤差の障害を防止して、放電セル毎の蛍光体層１７Ｒ〜１７Ｂを確実に形成できる。
【００４０】
なお、放電セルＣの幅方向（水平方向）のセルピッチが１６０μｍより大きな構成では、従来例のような構造でも画素欠陥が比較的少なく形成することができるので、本発明は、水平方向のセルピッチが５０μｍ以上１６０μｍ以下の微細な放電セル構造に適用すれば、より効果的である。
また、空隙１６に結晶体１６０を入れることにより、主として製造時に蛍光体層１７Ｒ〜１７Ｂが外圧や重力等により潰れるのを防止して、良好に空隙１６の形態を保つことが出来る。また、ＺｎＯからなる結晶体１６０は透明なため、空隙１６中で発生した可視光を遮ったり、発光効率が低減するおそれも小さい。また、ＺｎＯは融点が２０００℃と高いので、ＰＤＰの製造過程において熱変性することなく、安定した特性を維持できる。さらに、四面体型結晶体１６０を用いることで空隙１６内での配置安定性が高く（異方性緩和効果が高い）、各針状部１６２の先端に電界が集中し、放電が発生しやすくなる等のメリットも奏される。なお、四面体型結晶体１６０の１本１本の先端部は直径が１〜５０ｎｍの鋭利な形状であり、先端部に電界が集中することによりトンネル効果で電子が放出される。なお、結晶体１６０の主成分（ここではＺｎＯ）に対し、ＺｎＯにＧａのような添加物を１ａｔ％程度添加すれば、結晶体１６０を半導体の構成にでき、より電界放出効果を高めることができる。さらに正四面体の頂点と頂点の間の距離を１０μｍ以上５０μｍ以下にすれば、空隙１６のサイズを１０μｍ以上１５０μｍ以下にすることができ、良好な発光効率を発揮できる放電の空間を確保することができる。
【００４１】
なおＰＤＰ１の支持部材２４は、アドレス電極２２と平行に延伸された形状としているが、本発明の支持部材２４はこのような形状に限定するものではなく、前面パネル１０と背面パネル２０とを適切に対向配置させつつ配設できればよい。従って、支持部材２４は少なくとも両パネル１０、２０の周縁領域において設ければよい。ただし、ＰＤＰ１が大型の場合、前面基板１１及び背面基板２１が気圧差によってＰＤＰ１の厚み方向に変形しうる。この場合には、前面パネル１０上の蛍光体層１７Ｒ〜１７Ｂ及び空隙１６等が背面パネル表面に接触して破壊するおそれがあるので、ＰＤＰ１のパネル中央領域にも支持部材２４を設けるのが望ましい。
【００４２】
その他、支持部材２４は従来の隔壁（例えば図４）のように、マトリックス状に形成し、放電セルＣを区画するように設けても勿論かまわない。この場合、支持部材２４によって、Ｙ方向での誤放電や光学的クロストークの発生がより効果的に防止される。
一方、マトリックス状の支持部材２４を設けない場合には、隣接する表示電極対１２の間に、放電空間３からの光を遮光するブラックストライプを配設するのが望ましい。このようにすれば、従来の隔壁を設けた場合と同様に放電セルＣ毎の発光を個別に際立たせ、良好な画像表示性能の発揮が期待できる。ブラックストライプの材料としては、例えば、樹脂にホウ珪酸鉛系ガラスの粉末やビスマス・リン酸混合物のような固形物と、Ｃｒ-Ｍｎ-Ｃｕ系顔料やＦｅ-Ｃｏ-Ｃｒ系顔料等の黒色顔料を混合したものを用いることができる。なお、上記樹脂としては、例えばエチルセルロースを溶剤に溶解させたものを用いることができる。
【００４３】
２．製造方法について
以下、ＰＤＰ１の製造方法の一例について説明する。
（前面パネル１０の作製）
厚さ約２．６ｍｍのソーダライムガラスからなる前面基板１１の面上に、表示電極対１２を作製する。ここでは印刷法によって表示電極対１２を形成する例を示すが、これ以外にもダイコート法、ブレードコート法等で形成することができる。
【００４４】
まず、ＩＴＯ、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の透明電極材料を最終厚み約１００ｎｍで所定のパターンで前面基板１１上に塗布し、乾燥させる。これにより透明電極１２１、１２２が作製される。
一方、Ａｇ粉末と有機ビヒクルに感光性樹脂（光分解性樹脂）を混合してなる感光性ペーストを調整し、これを前記透明電極１２１、１２２の上に重ねて塗布し、形成する表示電極のパターンを有するマスクで覆う。そして、当該マスク上から露光し、現像工程を経て、５９０〜６００℃程度の焼成温度で焼成する。これにより透明電極１２１、１２２上にバス電極１２３、１２４が形成される。このフォトマスク法によれば、従来は１００μｍの線幅が限界とされていたスクリーン印刷法に比べ、３０μｍ程度の線幅までバス電極１２３、１２４を細線化することが可能である。バス電極１２３、１２４の金属材料としては、Ａｇの他にＰｔ、Ａｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｒ、また酸化錫、酸化インジウム等を用いることができる。バス電極１２３、１２４は上記方法以外にも、蒸着法、スパッタリング法などで電極材料を成膜したのち、エッチング処理して形成することも可能である。
【００４５】
次に、表示電極対１２の上から、軟化点が５５０℃〜６００℃の酸化鉛系あるいは酸化ビスマス系、ＳｉＯ２系の誘電体ガラス粉末とブチルカルビトールアセテート等からなる有機バインダーを混合したペーストを塗布する。そして５５０℃〜６５０℃程度で焼成し、最終厚みが２μｍ以下の誘電体層１３を形成する。
（保護層形成ステップ）
続いて誘電体層１３の表面に、所定の厚みの保護層１４を蒸着法を用いて成膜する。蒸着源としては、例えばペレット状又は粉末状のＭｇＯを用いる。酸素雰囲気中において、ピアス式電子ビームガンを加熱源として、上記蒸着源を加熱し所望の膜を形成する。ここで、成膜時の電子ビーム電流量、酸素分圧量、基板温度等は成膜後の保護層１４の組成には大きな影響を及ぼさないため、任意設定で構わない。なお保護層１４の成膜方法としては、上記ＥＢ法に限定するものではなく、その他の方法、例えばスパッタ法、イオンプレーティング法等、各種薄膜法を利用してもよい。
【００４６】
次に結晶粒子層１５、空隙１６、蛍光体層１７Ｒ〜１７Ｇの製造方法について説明する。以下に示すビヒクルは、予めいずれも同一の媒質を含むように用意しておく。
まず所定のＭｇＯ結晶粒子群を用意し、これをビヒクルに分散させてペースト状の微粒子分散材料を調整する。このペーストをスリットコーター等によって、前記形成した保護層１４の表面に塗布し、ウェット膜厚で約１０μｍの略均一な膜を形成する。その後、８０℃の雰囲気で３０分間加熱し、ビヒクル中の溶媒を約９０％（重量比）蒸発させ、これにより流動性を奪って固化させる。
【００４７】
次に、空隙１６に導入する形成する支柱手段として、所定の結晶体を用意する。具体的には、図３（ａ）に示すＺｎＯを主成分とし、正四面体の体心１６１から４頂点方向に針状結晶１６２が延びた結晶体１６０を用意する。なお四面体型結晶体は、Ｚｎ微粒子表面を水中で酸化した後、酸化雰囲気中で加熱して得る方法のほか（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｇｒｏｗｔｈ  １０２  ｐｐ．９６５-９７３，１９９０）、市販製品の正四面体型結晶体として、株式会社アムテック製「パナテトラ（登録商標）ＷＺ-０５０１」を用いることができる。
【００４８】
この結晶体１６０をビヒクル（エチルセルロース等を溶媒に溶かして粘度を調整したもの）に分散させ、ペースト状の結晶体分散材料を作製する。ビヒクルに対する結晶体１６０の混合比は、３〜５重量％が適当である。当該ペーストをスクリーン印刷法に基づき、前記固化させた微粒子分散材料の表面に所定の形状で（図２（ｂ）に示す楕円半球状）のパターンで印刷する。ここで図２（ａ）、（ｂ）に示すように、各結晶体分散材料は、各放電セルＣ毎に設ける場合には、個々の放電セルＣ領域に収まるようにセルピッチＷの６０〜７０％の幅で形成することができる。例えばＷ＝９５μｍのような微細な放電セルＣの場合は、６０μｍ程度の幅で設ける。
【００４９】
或いは、各結晶体分散材料はＹ方向で隣接する放電セルＣにわたり設けることができる。この場合、蛍光体層１７Ｒ〜１７Ｂは当該隣接する放電セルＣにわたり形成されることになる。
蛍光体層１７Ｒ〜１７Ｇは、支持部材２４をマトリクス状に形成する場合、結晶体分散材料を矩形主面を持つ形として設け、直方体状の外観を持つように設けることもできる。結晶体分散材料を印刷した後は、８０℃の雰囲気で３０分間加熱し、ビヒクル中の溶媒を約９０％（重量比）蒸発させ、これにより流動性を奪って固化させる。
【００５０】
さらに空隙１６と同じように、蛍光体材料をビヒクルに分散させ、ペースト状の蛍光体材料を作製する。そして、当該蛍光体材料を、インクジェット法に基づき、前記固化させた結晶体分散材料の表面を被覆するように塗布する。この塗布方法はスクリーン印刷法でもよいが、本実施例のように精細度の高いパネルを作製するためには、印刷時に画素間の位置ずれが顕著になるため、より塗布精度に優れるインクジェット法が望ましい。
【００５１】
使用する各蛍光体材料としては、以下のものが例示できる。
赤色蛍光体層の材料；（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ
緑色蛍光体層の材料；Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ
青色蛍光体層の材料；ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ
蛍光体粒子の中心粒径は、インクジェットのノズルから吐出されるときの詰まりを防ぐために２μｍ以下とし、かつ、発効効率の低下を招くのを極力抑えるために１μｍ以上とするのが好適である。蛍光体材料を印刷した後は、結晶粒子層１５及び空隙１６の製造工程と同じく、８０℃の雰囲気で３０分間加熱し、ビヒクル中の溶媒を約９０％（重量比）蒸発させ、これにより流動性を奪って固化させる。
【００５２】
なお、上記微粒子分散材料、結晶体分散材料、蛍光体材料の各調整の仕方によっては、いずれも粘度を高く設定することもできる。この場合は、各材料を乾燥して固化させなくても、各材料を重ねて効率よく塗布できるため、各材料を固化させるための加熱は行わなくてもよい。
次に、シール用のフリットガラスを背面基板２１の周縁領域に塗布する。そして、室温から４８０℃まで１時間で上昇させ、４８０℃の加熱雰囲気で保持しつつ３０分間、焼成を行う。
【００５３】
この焼成工程により、微粒子分散材料、結晶体分散材料、蛍光体材料に使用したビヒクル中に存在する有機成分が一括してほぼ完全に揮発除去される。ここで、各ビヒクルで同一の媒質を使用しているため、焼成時に発生するガスが多成分にわたるのを防止でき、また極微量の有機成分がパネル内に残留してＰＤＰの駆動時にパネル性能に悪影響を及ぼすのを抑制できる。これと同様の効果は、以下のパネルの封着工程・排気行程においても発揮される。
【００５４】
以上で結晶粒子層１５、空隙１６、蛍光体層１７Ｒ〜１７Ｂが形成され、前面パネル１０の作製が完了する。
（背面パネル２０の作製）
厚さ約２．６ｍｍのソーダライムガラスからなる背面基板２１の表面上に、スクリーン印刷法によりＡｇを主成分とする導電体材料を一定間隔でストライプ状に塗布し、厚さ約５μｍのデータ電極２２を形成する。データ電極２２の電極材料としては、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｐｄ等の金属や、各種金属の炭化物や窒化物等の導電性セラミックスなどの材料やこれらの組み合わせ、あるいはそれらを積層して形成される積層電極も必要に応じて使用できる。
【００５５】
ここで、ＰＤＰ１を例えば４０インチクラスのＮＴＳＣ規格もしくはＶＧＡ規格とするためには、隣り合う２つのデータ電極２２の間隔を０．４ｍｍ程度以下に設定する。
続いて、データ電極２２を形成した背面基板２１の面全体にわたって、鉛系あるいは非鉛系の低融点ガラスやＳｉＯ２材料からなるガラスペーストを厚さ約２０〜３０μｍで塗布して焼成し、誘電体層２３を形成する。
【００５６】
次に、誘電体層２３面上に支持部材２４を形成する。具体的には低融点ガラス材料のペーストを塗布し、固化した後、サンドブラストで形成するほか、フォトリソグラフィ法を用いて所定のパターンに前記材料を塗布し、固化して形成する。
以上で背面パネル１０が完成される。
なお上記方法例では前面基板１０および背面基板２０をソーダライムガラスからなるものとしたが、これは材料の一例として挙げたものであって、これ以外の材料で構成してもよい。
【００５７】
（ＰＤＰの完成）
作製した前面パネル１０に対し、背面パネル２０を貼り合わせ、所定温度で加熱して貼着する（封着工程）。
その後、放電空間の内部を高真空（１．０×１０‐４Ｐａ）程度に排気する（排気行程）。そして、これに所定の圧力（ここでは６６．５ｋＰａ〜１０１ｋＰａ）でＮｅ-Ｘｅ系やＨｅ-Ｎｅ-Ｘｅ系、Ｎｅ-Ｘｅ-Ａｒ系等の放電ガスを封入する（封入工程）。
【００５８】
以上でＰＤＰ１が完成する。
３．空隙形成に使用する材料について
上記実施の形態では、空隙１６に四面体型結晶体１６０を使用した構成を示したが、当該結晶体１６０は必須ではなく、これを用いなくても蛍光体層１７Ｇ〜１７Ｂを形成することは可能である。しかしながら、製造時に空隙１６の形態を良好に確保するための支柱手段として、結晶体１６０を用いることは有効である。
【００５９】
また、四面体型結晶体１６０を用いることにより、空隙１６を確実に得ることができるとともに、駆動時に表示電極対１２に電圧が印加される際には、針状部１６２の先端に電界が集中することにより、電子が豊富に放出される効果も期待できる。
また、結晶体は四面体状に限定するものではない。結晶体において電界を集中させる効果が必要ではなく、良好に蛍光体層１７Ｒ〜１７Ｇや空隙１６が形成できれば良いとする場合は、図３（ｂ）に示すような、ＺｎＯを主成分とするファイバー型結晶体１６０Ａを用いてもよい。図３（ｂ）は、当該ファイバー型結晶体１６０Ａを示す斜視図である。
【００６０】
当図に示される結晶体１６０Ａは、空隙１６を形成するのに必要なコア部１６３と、電界集中を生じさせて電子放出する役目を果たす尖鋭部１６４とからなる。結晶体１６０Ａは、市販製品としては、日本電気硝子株式会社の製品が利用できる。ファイバー型結晶体１６０Ａの全体長さは、短かすぎると充分な空隙１６が作れず、長すぎると隣接する放電セルＣに接触してしまう。従って１本当たりの長さは１〜２０μｍであることが望ましい。さらにコア部１６３の直径は１〜５μｍ、尖鋭部１６４の直径は１〜５０ｎｍの鋭利な形状であることが好ましい。ファイバー型結晶体１６０Ａの１本の長さを１０μｍ以上５０μｍ以下とすることにより、四面体型結晶体１６０と同様に１０μｍ以上１５０μｍ以下の空隙１６を形成できるので、良好な発光効率を発揮できる空隙１６を確保することが可能である。
【００６１】
なお、結晶体１６０と１６０Ａは選択的に使用するほか、所定の割合で混合して用いても良い。
また、上記例では結晶粒子層１５を備えるＰＤＰ１の構成について例示したが、当該結晶粒子層１５は必須の構成ではない。例えば上記のように、結晶体１６０、１６０Ａの材料として電界放出特性に優れる材料を使用した場合には、放電電圧の低減効果や放電の立ち上がり特性が充分なことも考えられ、その場合は結晶粒子層１５を設けなくてもよい。
４．検証実験
上記製法で製造された本発明のＰＤＰについて、実施例を作製し、空隙及び蛍光体層の形状に関する検証実験を行った。ＰＤＰの評価法としては、走査型共焦点レーザ顕微鏡（波長４０８ｎｍの短波長半導体レーザを使用）を用いて、前面パネルの空隙及び蛍光体層の形状を評価することにより行った。また、駆動時の発光輝度はＣＲＴカラーアナライザを用いて評価した。
【００６２】
（実験条件）
本実験に用いる実施例及び比較例として、それぞれ本発明及び従来の製造方法に基づき、高精細なＰＤＰを作製した。
なお、比較のためガラス基板のサイズを対角５インチとし、区分けされた放電空間のサイズ（セルサイズ）を１００インチサイズで８Ｋ×４Ｋ（走査線４０００本）相当とした。放電ガスはＸｅ含有量を１００％（体積％）とし、２９．９ｋＰａ（２２５Ｔｏｒｒ）の圧力でパネル内に封入した。放電セルの１ピッチ（図２中のＷに相当）を９５μｍとし、Ｓｃｎ及びＳｕｓにおける透明電極の幅をともに６０μｍ、バス電極の幅をともに３５μｍに設定した。表示電極対の主放電ギャップを８０μｍ、データ電極の幅を４０μｍとした。
【００６３】
実施例のＰＤＰでは、背面パネル上に各放電セルを区画するようにマトリックス状に支持部材を設けた。この支持部材の頂部幅は３０μｍ、高さは８０μｍに設定した。さらにＺｎＯを主成分とする四面体型結晶体（大きさ約２０μｍ）を使用し、スクリーン印刷法によって空隙を形成した。蛍光体層は、中心粒径が約１．５μｍの蛍光体を使用し、インクジェット法で材料を塗布して形成した。
【００６４】
比較例のＰＤＰでは、従来の製造方法に基づき、  従来のフォトリソグラフィー法あるいはサンドブラスト法で背面パネルに隔壁を形成した。また、ディスペンサー法で中心粒径が約３μｍの蛍光体粒子を含む材料を背面パネルに塗布して焼成し、蛍光体層を形成した。
（結果考察）
比較例のＰＤＰでは、全放電セル数の１０〜２０％の画素欠陥が発生した。また、蛍光体層の膜厚が５μｍから８０μｍと大きなばらつきが発生した。これらの不具合は、比較例の製造方法において、微小な放電空間を形成する場合に蛍光体材料の塗布抜け、印刷抜け、印刷ムラ等の問題を発生しうる要因であることを意味しており、従来は安定した高精細なＰＤＰの製造が難しいことを示している。
【００６５】
一方、実施例では蛍光体材料の印刷抜け、塗布抜けによって生じる画素欠陥は１％以下まで低減することができた。形成された空隙の厚みは約３０から４０μｍ、蛍光体層の厚みは約１０μｍから２０μｍで、従来法に比べて層厚のばらつきは大幅に改善された。
また、比較例のＰＤＰでは、全白表示時の発光輝度が６００ｃｄ／ｍ２であり、蛍光体層の層厚の不均一性に起因する輝度ムラが生じていた。
【００６６】
これに対し実施例のＰＤＰでは、発光輝度は５４０ｃｄ／ｍ２と若干低下したものの、画像表示性能に何ら遜色のない発光輝度が発揮された。また、比較例では同一画面内で、１０％〜２０％程度輝度が低下している部分が画面面積比で３０％生じていたものの、実施例においては、輝度が他の部分に比べて５％以上低下している部分はすべての画面内で見られなかった。このように実施例のＰＤＰでは、前述の画素欠陥の他、輝度ムラについても解消された良好な画像表示性能が確認できた。また、空隙に使用した四面体型結晶体からの電子放出効果によって、比較例ＰＤＰでは放電維持電圧が３００Ｖであったのに対し、約１０Ｖ低い２９０Ｖまで低減できたことが確認された。さらに、ＺｎＯにＧａを１ａｔ％添加した結晶体を使用した場合は、放電維持電圧が２７０Ｖとなり、比較例に比べて約３０Ｖの低減効果が確認できた。
【００６７】
以上の実験結果から、実施例は比較例に比べて高い精度の構成を有するとともに、優れた画像表示性能を発揮し、消費電力の低減効果も呈しており、本発明ついての明確な優位性が確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明のＰＤＰは、交通機関及び公共施設、家庭などにおけるテレビジョン装置及びコンピューターのディスプレイに用いられる表示装置等に利用することが可能である。また、本発明に係るＰＤＰは、高精細化しても従来法では実現できなかった高品質を発揮できるので、例えば小型で且つ高精細なディスプレイに利用できるなど、様々なサイズに対応できる有用性を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本実施の形態に係るＰＤＰの要部について展開した斜視図である。
【図２】本実施の形態に係る前面パネル及び背面パネルの要部を示す断面図と、前面パネルの正面図である。
【図３】空隙に導入する各種結晶体の構成を示す斜視図である。
【図４】従来のＰＤＰの要部について展開した斜視図である。
【符号の説明】
【００７０】
Ｃ    放電セル
Ｇ    主放電ギャップ
Ｗ    幅方向の放電セルピッチ
３Ｗ    長手方向の放電セルピッチ
１    ＰＤＰ
３    放電空間
１０    前面パネル
１１    前面基板
１２    表示電極対
１３、２３    誘電体層
１４    保護層
１５    結晶粒子層
１６    空隙
１７Ｒ、１７Ｂ、１７Ｇ    蛍光体層
２０    背面パネル
２１    背面基板
２２    データ（アドレス）電極
２４    支持部材
１６０    四面体型結晶体
１６０Ａ  ファイバー型結晶体
１６１    体心部
１６２    針状部
１６３    コア部
１６４    尖鋭部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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