JP2003197110A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通常使用される前面側基板を用いながら静電
容量を低減して、低消費電力のＰＤＰを提供することを
目的とする。 【解決手段】 前面板１０と背面板２０とを対向させて
なるＰＤＰ構成であり、前面板１０が、前面側基板１１
上に形成されたサスティン電極１３ａとスキャン電極１
３ｂとを一対とする複数の表示電極対１３と、前面側基
板１１の比誘電率よりも小さな比誘電率を有し、この前
面側基板１１の所定領域に形成された第１誘電体層１２
と、複数の表示電極対１３を覆うように形成された第２
誘電体層１４と、第２誘電体層１４を覆うように形成さ
れた保護膜層１５とを有する構成からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマディスプ
レイパネル（以下、ＰＤＰとよぶ。）、特に面放電型交
流駆動方式のＰＤＰの前面板構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＰＤＰは、Ｎｅ、ＸｅやＡｒ等のガスを
プラズマ放電させて発生した紫外線により蛍光体を励起
発光させ可視光に変換して、画像表示を行う表示装置で
ある。このＰＤＰには、交流（以下、ＡＣとよぶ。）駆
動型と直流（以下、ＤＣとよぶ。）駆動型がある。ＡＣ
駆動型は、輝度、発光効率、および寿命の各性能面でＤ
Ｃ駆動型より優れており、ＰＤＰでは主流の駆動方式と
なっている。

【０００３】図７と図８は、従来のＡＣ駆動型ＰＤＰの
構造を示す。図７は前面板６０と背面板７５とを対向さ
せた状態の斜視図で、図８は後述するアドレス電極に沿
って切断したｙｚ面の断面図である。

【０００４】透明で絶縁性を有する前面側基板６１上
に、表示電極対６３とブラックマトリクス６７と、これ
らを覆うように誘電体層６５とが形成され、さらにこの
誘電体層６５上に保護膜層６６が形成されて、前面板６
０が構成される。この表示電極対６３は、サスティン電
極６３ａとスキャン電極６３ｂとで構成されており、こ
れらは透明導電膜６３１ａ、６３１ｂと、さらに配線抵
抗を小さくするためのバス電極６３２ａ、６３２ｂとに
より構成されている。なお、このバス電極６３２ａ、６
３２ｂは、それぞれ透明導電膜６３１ａ、６３１ｂ上に
平行で、かつこの透明導電膜６３１ａ、６３１ｂよりも
細幅に形成されている。このような表示電極対６３が前
面側基板６１上に一定のピッチを有して必要な表示本数
形成されている。

【０００５】ＡＣ駆動型のＰＤＰでは、表示電極対６３
上に形成する誘電体層６５が特有の電流制限機能を示す
ので、ＤＣ駆動型のＰＤＰに比べて長寿命にできる。こ
の誘電体層６５は表示電極対６３とブラックマトリクス
６７との形成後で、しかも、これらを確実に覆うように
形成することが必要とされるために、一般的には低融点
ガラスを印刷・焼成方式で形成している。また、保護膜
層６６はプラズマ放電により誘電体層６５がスパッタリ
ングされないようにするために設けるもので、耐スパッ
タリング性に優れた材料であることが要求される。この
ために、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が多く用いられて
いる。なお、このＭｇＯは大きな二次電子放出係数を有
しているので、放電開始電圧を低減する効果もある。

【０００６】一方、同様に透明で絶縁性を有する背面側
基板６８上に、画像データを書き込むためのアドレス電
極６９が前面板６０の表示電極対６３に対して直交する
方向に形成される。このアドレス電極６９を覆うように
背面側基板６８面上に下地誘電体層７０を形成した後、
このアドレス電極６９と平行で、かつアドレス電極６
９、６９間のほぼ中央部に隔壁７１を形成し、さらに２
つの隔壁７１、７１で挟まれた領域に、隔壁７１、７１
の上部まで含めて蛍光体層７２が形成されて、背面板７
５が構成される。なお、この蛍光体層７２は、図７に示
すように、赤色光（Ｒ光）、緑色光（Ｇ光）、および青
色光（Ｂ光）に発光する蛍光体７２ａ、７２ｂ、７２ｃ
が隣接して形成され、これらで画素を構成している。

【０００７】前面板６０と背面板７５とを対向させる
と、それぞれ２本の隔壁７１、７１、前面側基板６１上
の保護膜層６６、および背面側基板６８上の蛍光体層７
２で囲まれたストライプ状の放電空間８０が生じる。こ
の空間８０に先述したＮｅとＸｅの混合ガスを約６６．
５ｋＰａの圧力となるように充填し、それぞれのバス電
極６３２ａ、６３２ｂを介してサスティン電極６３ａと
スキャン電極６３ｂ間に数１０〜数１００ｋＨｚの交流
電圧を印加して放電させると、励起されたＸｅ原子が基
底状態に戻る際に発生する紫外線により蛍光体層７２を
励起することができる。この励起により蛍光体層７２
は、塗布された材料に応じてＲ光、Ｇ光、またはＢ光の
発光をするので、アドレス電極６９により発光させる画
素および色の選択を行えば、所定の画素部で必要な色を
発光させることができ、カラー画像を表示することが可
能となる。

【０００８】なお、前面板６０と背面板７５とを対向さ
せた状態では、隔壁７１により隣接する放電空間８０同
士は遮蔽されるようにしてあり、誤放電や光学的クロス
トークを防ぐような設計がされている。

【０００９】このような構成のＡＣ駆動型ＰＤＰでは、
それぞれのバス電極６３２ａ、６３２ｂを介してサステ
ィン電極６３ａとスキャン電極６３ｂ間に交流電圧が印
加されると、これらの間にある静電容量を充電するよう
に変位電流が流れる。この変位電流は画像表示には直接
寄与しないため無効電流になり、サスティン電極６３ａ
やスキャン電極６３ｂの抵抗成分や制御回路に損失を発
生させ、無効電力が生じる。

【００１０】このような電力損失が増えると、ＰＤＰを
表示するための消費電力が大きくなるだけでなく、ＰＤ
Ｐを駆動するＩＣ回路の消費電力も大きくなる。この結
果、ＩＣ回路で発熱が生じて回路動作が不安定になるこ
ともある。また、高解像度のＰＤＰを実現するためには
表示電極対の本数を多くする必要があるが、表示電極対
の本数が増加するとパネル当りの静電容量は大きくな
り、無効電力も増大する。ＰＤＰの低消費電力化は重要
な課題であり、このためには静電容量を小さくして無効
電力を削減することも要求されている。

【００１１】このような電力損失を低減するために、放
電空間を挟んで相対向する基板のうち一方の基板上に、
表示電極対と、この表示電極対間を覆い表示電極対より
も放電空間側に突出する高さまで下地誘電体を設け、さ
らにこの下地誘電体上に壁電荷蓄積用誘電体とを備え、
下地誘電体の誘電率を壁電荷蓄積用誘電体よりも小さく
した構成が提案されている（例えば、特開平７−２２６
１６４号公報）。この構成では、壁電荷蓄積用誘電体の
誘電率を高めることにより最高放電開始電圧および最大
放電維持電圧を低減でき、しかも下地誘電体の誘電率を
壁電荷蓄積用誘電体よりも小さくすることで無効電流を
少なくして、電力損失を低減している。

【００１２】また、表示電極対を覆うように形成する誘
電体層において、表示電極対間の誘電体層の厚さを薄く
する構成も提案されている（例えば、特開２０００−２
８５８１１号公報）。このような構成とすることで、表
示電極対間に交流電圧を印加したとき発生する電界強度
の強い領域を放電空間にむき出しにできるので、放電開
始電圧を低下するとともに消費電力も低減させることが
できる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第１の
例および第２の例では、表示電極対上に形成する誘電体
による電力損失について対策されているが、静電容量に
起因する電力損失を低減するためにはこのような対策だ
けでは十分でない。本発明者らは、さらに前面側基板の
比誘電率の影響について検討を行い、この領域で生じる
静電容量を低減することで静電エネルギーを小さくして
無効電力を低減できることを見出した。

【００１４】本発明は、静電容量に起因する電力損失に
対して、従来の前面側基板材料を用いながら前面側基板
の比誘電率の影響を低減するＰＤＰ構成を実現して、電
力損失の小さなＰＤＰを提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に本発明のプラズマディスプレイパネルは、前面側基板
と、この前面側基板上に形成されたサスティン電極とス
キャン電極とを一対とする複数の表示電極対と、これら
の表示電極対における電極間の領域の前面側基板面に少
なくとも形成された前面側基板の比誘電率よりも小さな
比誘電率を有する第１誘電体層と、複数の表示電極対を
覆うように形成された第２誘電体層と、第２誘電体層上
に形成された保護膜層とを少なくとも有する前面板と、
この前面板に対して放電空間を介して対向させてなる背
面板とを備えた構成を有する。

【００１６】このような構成とすることにより、ＰＤＰ
用として要求される耐熱性を有し、大面積化が可能で、
かつ強度の大きなソーダガラス基板を用いながら、前面
側基板で生じる静電容量を実質的に小さくできるので無
効電力を低減でき、ＰＤＰとしての消費電力を小さくす
ることができる。

【００１７】さらに、本発明のプラズマディスプレイパ
ネルは、第１誘電体層が前面側基板の全面に形成され、
第１誘電体層上に複数の表示電極対が形成されている構
成である。このような構成とすることにより、従来のガ
ラス基板を用いてこの基板上に第１誘電体層を全面に均
一に形成するのみでよく、このための設備を新たに設け
る必要がない。したがって、設備コストを増加させずに
無効電力を低減させることができる。

【００１８】さらに、本発明のプラズマディスプレイパ
ネルは、第１誘電体層が表示電極対における電極間の間
隙部分に位置する領域に設けられた前面側基板の窪み部
分に形成されている構成である。この窪みの形成は、例
えばフォトリソにより窪みを形成する領域以外をレジス
トで覆い、前面側基板をエッチングして形成してもよい
し、またはサンドブラスト法で形成してもよい。窪み部
分へ第１誘電体層を形成する方法としては、スクリーン
印刷やインクジェット法を用いることができる。

【００１９】このような構成とすることにより、第１誘
電体層を作製するための材料使用量を減じながら、無効
電力を低減することができる。

【００２０】さらに、本発明のプラズマディスプレイパ
ネルは、第１誘電体層が表示電極対における電極間の間
隙部分と、表示電極対であるサスティン電極およびスキ
ャン電極のそれぞれの一部とを含む前面側基板の領域部
に設けられた窪み部分に形成されている構成を有する。
窪みおよび第１誘電体層を形成する方法としては、上述
した方法を同様に用いることができる。このような構成
とすることにより、第１誘電体層を形成するための材料
使用量を減じることができる。さらに、第１誘電体層形
成部分と、サスティン電極とスキャン電極との間隙部と
が一致するように位置合せするときの合せ精度を粗くで
きるので、製造歩留まりを改善することができる。

【００２１】さらに、本発明のプラズマディスプレイパ
ネルは、第１誘電体層が表示電極対における電極間の間
隙部分に位置する領域に設けられた前面側基板の窪み部
分と前面側基板の全面とに形成され、第１誘電体層上に
複数の表示電極対が形成されている構成を有する。この
構成とすることにより、最も電界強度の大きな間隙部の
第１誘電体層の厚さとその他の領域部の厚さとをそれぞ
れ最適な厚さに設定することができるので、無効電力の
低減を図りながら、製造工程を簡略化できる。

【００２２】さらに、本発明のプラズマディスプレイパ
ネルは、表示電極対における電極間の間隙部分に少なく
とも形成される第１誘電体層の厚さをｄ（ｄ＞０μ
ｍ）、比誘電率をεとしたときに、第１誘電体層がε／
ｄ≦０．１を満たす比誘電率材料と厚さとからなる構成
を有する。ある一定の比誘電率を有する材料を第１誘電
体層として用いた場合、この誘電体層の厚さｄを増加し
ていくに伴い無効電力が低減し、ある一定の厚さ以上に
なれば飽和する。上記の関係を満たすような構成とする
ことによって、比誘電率に対応して必要な最小の厚さを
設定できるので製造工程の増加を最小限に抑制すること
ができる。

【００２３】なお、この第１誘電体層の厚さの上限は本
発明としては特に制約されず、製造工程の困難さにより
制約される。すなわち、前面側基板の板厚が０．５〜２
ｍｍ程度であるので、第１誘電体層をあまり厚く形成す
ると基板全体が反ってしまい、取り扱いや成膜が困難に
なる。また、１回の印刷やラミネートにより形成できる
厚さは１０〜４０μｍ程度であるので、厚くするほど印
刷回数やラミネート回数が増加し、工数の増加につなが
る。基板全体の反りを許容できる値とするためには、第
１誘電体層の厚さの上限値は、基板の板厚の約２０％以
下とすることが適当である。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。

【００２５】（第１の実施の形態）図１（Ａ）、（Ｂ）
は、本発明の第１の実施の形態のＰＤＰの断面図で、
（Ａ）はｙｚ面の断面図、（Ｂ）はｙｚ面に対して直交
するｘｙ面の断面図である。

【００２６】透明で絶縁性を有する前面側基板１１の全
面に、比誘電率εが前面側基板１１より小さく、かつ透
明な第１誘電体層１２を形成する。例えば、前面側基板
１１としてＰＤＰに一般的に多用されているソーダライ
ムガラスを用いた場合には、このガラスの比誘電率εは
７．９であるので、Ｂ₂Ｏ₃とＳｉＯ₂を主成分とするガ
ラス材料（比誘電率εは約４）を用いることができる。
このガラス材料をペースト状としたものをスクリーン印
刷、あるいはシート状のものをラミネートするシートラ
ミネート方式等で前面側基板１１上の所定の場所に形成
し、所定の温度で焼成して得ることができる。なお、本
第１の実施の形態では、前面側基板１１の全面に約４０
μｍの厚さに形成した。

【００２７】第１誘電体層１２を形成した前面側基板１
１の第１誘電体層１２上に図７と図８とで説明した従来
のＰＤＰ構成と同様に、表示電極対１３とブラックマト
リクス２６、これらを覆うような第２誘電体層１４と、
さらにこの第２誘電体層１４上に形成される保護膜層１
５とが形成されて、前面板１０が構成される。この表示
電極対１３は、サスティン電極１３ａとスキャン電極１
３ｂとで構成されており、これらは透明導電膜１３１
ａ、１３１ｂと、さらにバス電極１３２ａ、１３２ｂと
により構成されている。なお、このバス電極１３２ａ、
１３２ｂは、それぞれ透明導電膜１３１ａ、１３１ｂ上
に平行で、かつこの透明導電膜１３１ａ、１３１ｂより
も細幅に形成されている。このような表示電極対１３が
前面側基板１１上に一定のピッチを有して必要な表示本
数形成されている。

【００２８】透明導電膜１３１ａ、１３１ｂは、インジ
ウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化錫（ＳｎＯ₂）などの透
明導電性材料を印刷・焼成あるいはスパッタリング等の
方式で形成する。この透明導電性材料単独では電極とし
ての抵抗を低くできないために、特に大画面のＰＤＰに
おいては、この導電膜による電力のロスが無視し得ない
値となる。これを防止するために透明導電膜１３１ａ、
１３１ｂ上にバス電極１３２ａ、１３２ｂとして、抵抗
の低い銀やアルミニウムや銅等の単層構成膜、あるいは
クロムと銅の２層構成、クロムと銅とクロムの３層構成
等の積層構成膜を、印刷・焼成方式やスパッタリング等
の薄膜形成技術で形成する。

【００２９】例えば、透明導電膜１３１ａ、１３１ｂと
してＩＴＯをスパッタリングで約０．２〜０．５μｍ形
成した場合、この膜のシート抵抗は約１０〜２５Ω／□
となる。一方、バス電極１３２ａ、１３２ｂとして銀を
印刷方式で約２〜１０μｍ形成すると、シート抵抗は約
１〜３ｍΩ／□となる。透明導電膜１３１ａ、１３１ｂ
とバス電極１３２ａ、１３２ｂとが並列に形成されてい
るので、表示電極対１３のシート抵抗は、このバス電極
１３２ａ、１３２ｂでほぼ決まり十分に低い抵抗とする
ことができる。

【００３０】第２誘電体層１４は、表示電極対１３の形
成後で、しかも、これらの電極対を確実に覆うように形
成することが要求されるので、ガラスペーストをスクリ
ーン印刷し、焼成する方法で形成することが一般的であ
る。ガラスペースト材料としては、例えば酸化鉛（Ｐｂ
Ｏ）、酸化ビスマス（Ｂｉ₂Ｏ₃）、および酸化燐（ＰＯ
₄）のうちの少なくとも１つを主成分とする低融点ガラ
スペーストを用いることができる。このガラスペースト
を用いて、例えばスクリーン印刷と焼成とを繰り返すこ
とで、所定の膜厚の第２誘電体層１４を容易に得ること
ができる。なお、この膜厚は表示電極対１３の厚さや、
目標とする静電容量値等に応じて設定すればよい。本第
１の実施の形態では約４０μｍの膜厚とした。

【００３１】また、保護膜層１５としては、従来のＰＤ
Ｐと同様な酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を用いて電子ビ
ーム蒸着あるいはスパッタリング形成することができ
る。この膜厚は、本実施の形態では約５００ｎｍとし
た。

【００３２】一方、画像データを書き込むためのアドレ
ス電極２２が、絶縁性を有する背面側基板２１上に、前
面板１０の表示電極対１３に対して直交する方向に形成
される。このアドレス電極２２を覆うように背面側基板
２１面上に下地誘電体層２３を形成する。この後、アド
レス電極２２と平行で、かつアドレス電極２２、２２間
のほぼ中央部に隔壁２４を形成し、さらに２つの隔壁２
４、２４で挟まれた領域に隔壁２４、２４の壁面まで含
めて蛍光体層２５を形成して背面板２０が構成される。
なお、この蛍光体層２５は、図１（Ｂ）に示すようにＲ
光、Ｇ光、およびＢ光にそれぞれ発光する蛍光体２５
ａ、２５ｂ、２５ｃが隣接して形成され、これらの蛍光
体２５ａ、２５ｂ、２５ｃで画素を構成している。

【００３３】なお、アドレス電極２２は前面板１０のバ
ス電極１３２ａ、１３２ｂと同様な材料と成膜法で形成
することができる。また、下地誘電体層２３は第２誘電
体層１４と同一の材料と成膜方式で形成することができ
る。隔壁２４はガラスペーストを複数回スクリーン印刷
して約１２０μｍの厚さに形成すれば、この隔壁２４、
２４で囲まれ１２０μｍ程度の高さを有する空間が放電
空間３０となる。また、蛍光体層２５は、それぞれＲ
光、Ｇ光、およびＢ光に発光する蛍光体を例えばインク
ジェット法で隔壁２４部分に形成することができる。

【００３４】前面板１０と背面板２０とを対向させる
と、それぞれ２本の隔壁２４、２４、前面側基板１１上
の保護膜層１５、および背面側基板２１上の蛍光体層２
５で囲まれたストライプ状の放電空間３０が生じる。こ
の空間３０に、例えば先述したＮｅとＸｅの混合ガスを
約６６．５ｋＰａの圧力となるように充填し、それぞれ
のバス電極１３２ａ、１３２ｂを介してサスティン電極
１３ａとスキャン電極１３ｂ間に数１０〜数１００ｋＨ
ｚの交流電圧を印加して放電させ、アドレス電極２２に
より発光させる画素および色の選択を行えば、所定の画
素部で必要な色を発光させることができ、カラー画像を
表示することが可能となる。

【００３５】本第１の実施の形態のＰＤＰの特性を比較
するために、図１（Ａ）、（Ｂ）に示した構造と材料を
同一として、第１誘電体層１２のみを設けない比較用Ｐ
ＤＰも作製した。

【００３６】これらの２種類のＰＤＰについて静電容量
と無効電力の低減効果を測定した。その結果、静電容量
は、本第１の実施の形態のＰＤＰでは７３ｎＦで、比較
用ＰＤＰでは９７ｎＦであった。また、無効電力は、比
較用ＰＤＰを１００とした場合、本第１の実施の形態の
ＰＤＰでは６０となり、４０％程度低減することができ
た。一方、ＰＤＰとしての表示動作および画像特性につ
いては、比較用ＰＤＰと比べて差異が認められず、良好
な画像表示が得られた。

【００３７】さらに、本発明の第１の実施形態のＰＤＰ
において、第１誘電体層１２の比誘電率εと厚さｄの比
ε／ｄと、無効電力の低減効果との関係を求めた。図２
は、比誘電率ε＝４の材料を用いたときの第１誘電体層
１２の膜厚と無効電力の低減量の関係を示す。縦軸の無
効電力は第１誘電体層１２を形成しない場合を１００と
した相対値で表示している。図からわかるように、比誘
電率ε＝４の材料の第１誘電体層１２を用いた場合、ε
／ｄ≒０．１、すなわちほぼ４０μｍの厚さ以上で無効
電力の低減量は飽和する。無効電力の低減量自体は第１
誘電体層１２の比誘電率によりかわるが、飽和する傾向
は比誘電率が異なっても同様であり、かつこの飽和する
ときの厚さｄはε／ｄ≒０．１をほぼ満足するので、少
なくともこの厚さ以上とすればよい。第１誘電体層１２
として必要な最小限の厚さが、使用する材料の比誘電率
に合せて推定できるので、材料使用量と工程数の削減が
可能である。

【００３８】以上のように第１誘電体層１２を形成する
ことで、静電容量を小さくして無効電力を低減できるこ
とが見出されたが、その効果を詳細に確認するために三
次元静電界解析法を用いて解析を行った。

【００３９】静電容量は各構成要素の静電エネルギーの
総和に比例することに着目して、従来構成のＰＤＰであ
る比較用ＰＤＰについて基板や誘電体層等からなる各構
成要素に蓄積される静電エネルギーを計算した。

【００４０】

【表１】

【００４１】サスティン電極１３ａとスキャン電極１３
ｂ間との間にＡＣ電圧が印加された放電維持期間で、し
かも画像表示のない場合（全黒表示の場合）に相当する
ときに、各構成要素で蓄積される静電エネルギーの比率
を計算した結果を（表１）に示す。全体の静電エネルギ
ーのうち、４９％は前面側基板１１、２８％が第２誘電
体層１４、１３％が放電空間３０、および１０％が隔壁
２４部分に分布していることがわかる。

【００４２】さらに、静電エネルギーが集中している表
示電極対１３部分について、電界強度分布を詳細に解析
した結果を図３に示す。図では表示電極対１３部分の等
電位線を示すが、電界の方向は等電位線に対して垂直で
あるので等電位線が密集しているところでは電界が強
く、疎なところでは電界が弱いことを示している。な
お、図１と対応する要素については同一符号を付してい
る。サスティン電極１３ａとスキャン電極１３ｂとの間
隙および前面側基板１１の表示電極対１３近傍部分で電
界強度が強く、表示電極対１３部分から離れるにしたが
って電界強度が弱くなっていくことが認められる。すな
わち、表示電極対１３であるサスティン電極１３ａとス
キャン電極１３ｂとの間隙部を主体に電界強度が大きい
が、少なくともこの間隙部を含む領域を低比誘電率とす
ることで、その部分の静電エネルギーを小さくできるこ
とが見出された。

【００４３】本第１の実施の形態では、前面側基板１１
上にこの基板の比誘電率より小さな比誘電率を有する第
１誘電体層１２を形成したことから、上記のような比較
用ＰＤＰと異なり前面側基板１１の表示電極対１３近傍
部分の静電エネルギーを小さくすることができる。

【００４４】なお、第１誘電体層１２は上記のガラス材
料のみに限定されず、前面側基板１１の比誘電率より小
さく、透明性を有し、かつ後工程での処理温度に耐える
材料であれば、種々の材料や成膜法で作製することがで
きる。例えば、Ｎａ₂Ｏ−Ｂ₂Ｏ₃−ＺｎＯ系の材料では
比誘電率εが６．７であり、Ｎａ₂Ｏ−Ｂ₂Ｏ３−ＳｉＯ
２系の材料では比誘電率εが７．６であり、これらの材
料を印刷用ペーストとして印刷・焼成を行い形成するこ
ともできる。さらに、半導体の層間絶縁膜に使用される
有機系ポリマーやオキサゾール樹脂、またはポリシラザ
ン等をコ−ティングして用いることもできる。この場合
には、例えば表示電極対や第２誘電体層の作製温度をこ
れらの材料が耐える条件とすることが必要である。ま
た、シリカ系の膜を化学気相成長で作製することや、シ
リカの微粒子を印刷して形成することもできる。これら
の材料の比誘電率は約２から４であるので、さらに無効
電力を低減できる。

【００４５】以上のように、前面側基板１１として通常
用いられているガラス基板でも、本実施の形態のＰＤＰ
では無効電力を低減することができる。

【００４６】（第２の実施の形態）第１誘電体層１２を
形成する領域は、図３の電界強度解析から電界強度の大
きい部分のみに形成すればよく、必ずしも全面である必
要はない。

【００４７】図４は、サスティン電極１３ａとスキャン
電極１３ｂとの間隙部分の前面側基板１１に窪みを設
け、この窪み部分にＢ₂Ｏ₃とＳｉＯ₂とを主成分とする
ガラスペーストをスクリーン印刷し焼成することで、第
１誘電体層４０を形成した本発明のプラズマディスプレ
イの断面図である。なお、同図において図１に示す要素
と対応する要素については同じ符号を付している。前面
側基板１１に窪みを設ける方法としては、窪みを設ける
部分以外にレジスト膜を形成してから前面側基板１１を
エッチングしてもよい。また、同様に窪みを設ける部分
以外にレジスト膜を形成後、サンドブラスト法により形
成してもよい。特に、サンドブラスト法によれば、５０
μｍ程度の深さでも容易に、かつ安価に形成できること
から、この方法は実際的な手法の１つである。

【００４８】このように表示電極対１３のサスティン電
極１３ａとスキャン電極１３ｂとの間隙部分の前面側基
板１１中に、この基板１１よりも低比誘電率である第１
誘電体層４０を形成して、この部分に加わる蓄積される
静電エネルギーを小さくすることによってＰＤＰの無効
電力を低減できる。さらに、前面側基板１１の最も電界
強度が大きくなる部分のみに形成するので、比較的高価
なガラスペースト材料の使用量を少なくすることができ
る。また、前面側基板１１の全面に形成する場合には、
第１誘電体層４０が透明で、かつ非常に平滑な面となる
ように形成する必要があるのに対して、本第２の実施の
形態ではサスティン電極１３ａとスキャン電極１３ｂと
の間隙部分のみにストライプ状に形成できるので、透明
性や平滑性に対する制約をややゆるやかにできる。この
結果、さらに、低比誘電率のガラスペースト材料を用い
ることもできるし、この作製工程の歩留まりを向上する
こともできる。

【００４９】図５は、本第２の実施の形態のＰＤＰの第
１の変形例を示す図である。図１に示す要素と対応する
要素については同一符号を付している。本第１の変形例
では、第１誘電体層５０をサスティン電極１３ａとスキ
ャン電極１３ｂとの間隙部分のみでなく、これら電極１
３ａ、１３ｂの一部分とも重なるように幅広く形成した
点が異なる。このような形状とすることで、静電エネル
ギーをさらに小さくすることができるだけでなく、サス
ティン電極１３ａとスキャン電極１３ｂとの間隙部分
と、第１誘電体層５０との位置合せを容易なものとする
ことができる。なお、本第１の変形例ではサスティン電
極１３ａとスキャン電極１３ｂの一部分にかかるように
第１誘電体層５０を形成したが、サスティン電極１３ａ
とスキャン電極１３ｂとの全面にかかるように第１誘電
体層５０を形成してもよい。

【００５０】図６は、本第２の実施の形態のＰＤＰの第
２の変形例を示す図である。図１に示した要素と同一要
素については同一符号を付しているので説明は省略す
る。本第２の変形例では、サスティン電極１３ａとスキ
ャン電極１３ｂとの間隙部分の前面側基板１１に窪みを
設け、この窪み中に埋め込み誘電体層９１を形成した
後、全面に全面誘電体層９２を形成して第１誘電体層９
０とした構成である。このようにすることにより、前面
側基板１１の電界強度が強い領域部分を所定の厚さとし
て静電エネルギーを小さくすることができる。さらに、
前面側基板１１の電界強度の弱い領域については薄く全
面に形成すればよいので、ガラスペーストの使用量を少
なくし、かつ作製工程が簡単で、歩留まりも大きく改善
される。また、窪み部分に形成する埋め込み誘電体層９
１と全面誘電体層９２は、比誘電率が異なる材料でそれ
ぞれ形成することもできる。

【００５１】以上のように、本第２の実施の形態のＰＤ
Ｐは、前面側基板１１のサスティン電極１３ａとスキャ
ン電極１３ｂとの間隙部分を含めた電界強度の大きな領
域に、前面側基板１１の比誘電率より小さな比誘電率を
有する誘電体層を設けることで静電容量を小さくし、無
効電力を低減することができる。

【００５２】なお、本第２の実施の形態では、窪みの断
面形状をほぼ長方形状としたが、本発明はこの形状に限
定されるものではなく、楕円形状、台形状、または円弧
状等としても同様の効果が得られる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように本発明のプラズマデ
ィスプレイパネルは、前面側基板上に形成されたサステ
ィン電極とスキャン電極とを一対とする複数の表示電極
対と、前面側基板の比誘電率よりも小さな比誘電率を有
し、前面側基板上の所定の領域に形成された第１誘電体
層と、複数の表示電極対を覆うように形成された第２誘
電体層と、第２誘電体層を覆うように形成された保護膜
層とを有する前面板と、背面板とを対向させてなる構成
である。

【００５４】さらに、第１誘電体層は、前面側基板の全
面に形成、サスティン電極とスキャン電極とで囲まれた
間隙部の前面側基板に設けた窪み部分に形成、またはこ
の窪み部分と前面側基板の全面に形成する構成である。

【００５５】このような構成とすることにより、ＰＤＰ
用として要求される耐熱性を有し、大面積化が可能で、
かつ強度の大きなソーダガラス基板を用いながら、無効
電力を低減することができ、ＰＤＰとしての消費電力を
小さくできるし、駆動用ＩＣの低コスト化もできる。

【００５６】さらに、第１誘電体層を作製するための材
料使用量を減じながら、無効電力を低減することができ
る。また、第１誘電体層形成部分と、サスティン電極と
スキャン電極との間隙部とが一致するように位置合せす
るときの合せ精度を粗くできるので、製造歩留まりを低
下させることもない。

【００５７】したがって、低消費電力で低コストのＰＤ
Ｐが実現できるという大きな効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）本発明の第１の実施形態のプラズマディ
スプレイパネルのｙ−ｚ方向断面図 （Ｂ）同パネルのｘ−ｙ方向断面図

【図２】第１誘電体層と無効電力低減量との関係を示す
図

【図３】比較用ＰＤＰにおける表示電極対周辺の電界強
度分布を示す図

【図４】本発明の第２の実施形態のプラズマディスプレ
イパネルの断面図

【図５】同実施の形態における第１の変形例のプラズマ
ディスプレイパネルの断面図

【図６】同実施の形態における第２の変形例のプラズマ
ディスプレイパネルの断面図

【図７】従来のプラズマディスプレイパネルの構造の斜
視図

【図８】同パネルのｚ−ｚ線に沿って切断したｙ−ｚ方
向断面図

【符号の説明】

１０，６０ 前面板 １１，６１ 前面側基板 １２，４０，５０，９０ 第１誘電体層 １３ 表示電極対 １３ａ，６３ａ サスティン電極 １３ｂ，６３ｂ スキャン電極 １４ 第２誘電体層 １５，６６ 保護膜層 ２０，７５ 背面板 ２１ 背面側基板 ２２，６９ アドレス電極 ２３，７０ 下地誘電体層 ２４，７１ 隔壁 ２５，７２ 蛍光体層 ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，７２ａ，７２ｂ，７２ｃ 蛍
光体 ２６，６７ ブラックマトリクス ３０，８０ 放電空間 ６５ 誘電体層 ９１ 埋め込み誘電体層 ９２ 全面誘電体層 １３１ａ，１３１ｂ，６３１ａ，６３１ｂ 透明導電膜 １３２ａ，１３２ｂ，６３２ａ，６３２ｂ バス電極

フロントページの続き (72)発明者 東野 秀隆 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5C040 FA01 FA04 GA02 GA09 GB03 GB14 GD01 GD10 LA10 MA12

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前面側基板と、 前記前面側基板上に形成されたサスティン電極とスキャ
   ン電極とを一対とする複数の表示電極対と、 前記表示電極対における電極間の領域の前記前面側基板
   面に少なくとも形成された、前記前面側基板の比誘電率
   よりも小さな比誘電率を有する第１誘電体層と、 前記複数の表示電極対を覆うように形成された第２誘電
   体層と、 前記第２誘電体層上に形成された保護膜層とを少なくと
   も有する前面板と、 放電空間を介して対向させてなる背面板とを備えたこと
   を特徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. 【請求項２】 前記第１誘電体層は前面側基板の全面に
   形成され、前記第１誘電体層上に複数の表示電極対が形
   成されている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。
3. 【請求項３】 前記第１誘電体層は表示電極対における
   電極間の間隙部分に位置する領域に設けられた前面側基
   板の窪み部分に形成されている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。
4. 【請求項４】 前記第１誘電体層は、表示電極対におけ
   る電極間の間隙部分と、前記表示電極対であるサスティ
   ン電極およびスキャン電極のそれぞれの一部とを含む前
   面側基板の領域部に設けられた窪み部分に形成されてい
   る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。
5. 【請求項５】 前記第１誘電体層は、表示電極対におけ
   る電極間の間隙部分に位置する領域に設けられた前面側
   基板の窪み部分と、前記前面側基板の全面とに形成さ
   れ、前記第１誘電体層上に複数の表示電極対が形成され
   ている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。
6. 【請求項６】 前記表示電極対における電極間の間隙部
   分に少なくとも形成される第１誘電体層の厚さをｄ（ｄ
   ＞０μｍ）、比誘電率をεとしたときに、前記第１誘電
   体層がε／ｄ≦０．１を満たす比誘電率材料と厚さとか
   らなることを特徴とする請求項１から請求項５までのい
   ずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。