JP2004303665A - Ac型ガス放電表示装置およびその駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】駆動効率を低下させることなく低電圧で発光区画毎に大きな発光面積を確保できる3電極構造のAC型ガス放電表示装置およびその駆動方法を提供する。
【解決手段】複数本の第2表示電極は、相互に電気的に独立させられた走査電極Sと、相互に電気的に接続された表示電極D2とから構成されるので、第1表示電極D1との間の表示放電が全ての第2表示電極で可能である一方、書込電極28との間の書込放電は、第2表示電極のうちの走査電極Sのみで可能となる。そのため、書込放電が発光区画42内に備えられた複数本の第2表示電極のうちの一部(走査電極S)と書込電極28との間で発生させられることからその書込放電時の輝度が低下させられる一方、表示放電は発光区画42全体で発生させられることからその表示放電時の輝度が高められるため、発光区画42内の全ての第2表示電極が書込放電に用いられる場合に比較してコントラストが高められる。
【選択図】 図4
【解決手段】複数本の第2表示電極は、相互に電気的に独立させられた走査電極Sと、相互に電気的に接続された表示電極D2とから構成されるので、第1表示電極D1との間の表示放電が全ての第2表示電極で可能である一方、書込電極28との間の書込放電は、第2表示電極のうちの走査電極Sのみで可能となる。そのため、書込放電が発光区画42内に備えられた複数本の第2表示電極のうちの一部(走査電極S)と書込電極28との間で発生させられることからその書込放電時の輝度が低下させられる一方、表示放電は発光区画42全体で発生させられることからその表示放電時の輝度が高められるため、発光区画42内の全ての第2表示電極が書込放電に用いられる場合に比較してコントラストが高められる。
【選択図】 図4
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、AC(交流放電)型ガス放電表示装置およびその駆動方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、透光性を有する第1平板(前面板)と、その前面板から所定距離隔てて内面が相互に向かい合うように平行に配置された第2平板(背面板)と、それら前面板および背面板間に備えられ且つ所定のガスが封入された気密空間内に一方向に沿って形成され且つ各々が複数の発光区画に区分される複数本の放電空間と、それら複数本の放電空間の各々で選択的にガス放電を発生させるための誘電体で覆われた複数対の表示電極とを備え、その気密空間内のガス放電を利用して発光させることにより、文字、記号、或いは図形等の所望の画像を表示する形式のプラズマ・ディスプレイ・パネル(Plasma Display Panel:PDP)等のAC型ガス放電表示装置が知られている。
【0003】
このようなガス放電表示装置は、例えば、ガス放電によって生じたプラズマの生成に伴うネオン・オレンジ等の発光を直接利用し、或いは、発光区画(画素或いはセル)内に蛍光体が備えられてプラズマによって生じた紫外線により励起させられたその蛍光体の発光を利用して画像を表示する。そのため、平板型で大画面化、薄型化、および軽量化が容易であると共に、CRT並の広い視野角および早い応答速度を有しているため、CRTに代わる画像表示装置として期待されている。上記AC型ガス放電表示装置の形式の一つに、上記の表示電極を相互に平行な複数対で構成すると共に、対を成す表示電極の一方との間で書込放電を発生させることにより発光区画を選択するための書込電極を備えた3電極構造のものがある(例えば非特許文献1参照)。
【0004】
なお、「一方向に沿った放電空間」は、例えば真っ直ぐな隔壁で気密空間を区画することで形成されるが、本願においては、その隔壁が幅方向の両側に交互に屈曲しながら一方向に向かって延びることにより、相互に隣接する発光区画、例えばRGB三色がそれぞれ割り当てられた3区画がデルタ配列となるようなものも含まれる。また、複数本の放電空間に代えて発光区画毎に空間的に区分された放電空間が設けられるものもある。
【0005】
【非特許文献1】
谷 千束著「ディスプレイ先端技術」初版第1刷、共立出版、1998年12月28日、p.78−88
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような3電極構造の表示装置では、選択された発光区画内のうち発光させられるのは、プラズマや紫外線の及ぶ範囲すなわち対を成す表示電極よりも僅かに外側までの範囲に留まる。そのため、大型表示装置を構成する場合に、発光区画の各々における発光面積をその発光区画の大きさに応じて大きくしようとする場合には、表示電極の相互間隔を大きくし或いはその面積を大きくする必要が生じる。しかしながら、対を成す表示電極の相互間隔は、放電開始電圧を駆動ドライバに要求される耐電圧が過大とならない適正な値とするためにガス圧との関係で発光区画の大きさに拘わらず略一定の値に保つ必要がある。一方、放電効率は対を成す他方の電極からの距離(すなわち放電距離)が増大するほど低下する。したがって、発光区画の大きさに合わせて電極間隔を大きくすると放電開始電圧が高くなり、反対に放電開始電圧を適正に保ちつつ発光区画を大きくすると、表示電極の面積が大きくなることに起因して電極全体としての放電効率が低下するため、放電表示装置としての効率が著しく低下する問題があった。
【0007】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであって、その目的は、駆動効率を低下させることなく低電圧で発光区画毎に大きな発光面積を確保できる3電極構造のAC型ガス放電表示装置およびその駆動方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための第1の手段】
斯かる目的を達成するため、第1発明のAC型ガス放電表示装置の要旨とするところは、透光性を有する第1平板と、その第1平板から所定距離隔てて内面が相互に向かい合うように平行に配置された第2平板と、それら第1平板および第2平板間に形成された気密空間内に互いに交叉する一方向および他方向に沿って区画形成された複数の発光区画と、その他方向に沿って伸びる互いに平行な複数本の第1表示電極および複数本の第2表示電極と、その一方向に沿って伸びる互いに平行な複数本の書込電極とを備え、それら第2表示電極と書込電極との間で書込放電を発生させることにより発光させる発光区画を選択すると共に、選択された発光区画内でそれら第1表示電極および第2表示電極間の表示放電により発生させられた光を第1平板を通して射出する形式のAC型ガス放電表示装置であって、(a)前記第2表示電極は、相互に電気的に独立させられた複数本の独立電極と、それら独立電極の相互間に位置し且つ相互に電気的に接続された複数本の共通電極とから成ることにある。
【0009】
【第1発明の効果】
このようにすれば、AC型ガス放電表示装置には複数本の第1表示電極および第2表示電極が備えられるが、複数本の第2表示電極は、相互に電気的に独立させられた独立電極と、相互に電気的に接続された共通電極とから構成されるので、第1表示電極との間の表示放電が全ての第2表示電極で可能である一方、書込電極との間の書込放電は、第2表示電極のうちの独立電極のみで可能となる。すなわち、共通電極には同時に電圧が印加されることから、共通電極は、順次に電圧を印加することが必要な書込放電には利用し得ない。一方、書込放電の後に表示放電を発生させる際には、先ず、蓄積された壁電荷によって放電開始電圧が引き下げられた独立電極とこれに隣接する第1表示電極との間で放電が発生させられるが、この放電により生成された空中電荷がプライミングとなってこれらに隣接する共通電極および第1表示電極間でも表示放電が発生させられる。そのため、このようにして同時に表示放電が発生させられ得る最小単位で発光区画が構成されるので、複数の発光区画の各々には複数対の第1表示電極および第2表示電極が備えられることとなる。すなわち、形成しようとする発光区画の大きさに応じて、複数本の独立電極を例えばその発光区画の中心間隔を以て配設し、その独立電極相互間の各々に適当な放電ギャップとなるように1本または複数本の共通電極を設けることにより、複数の発光区画の各々を複数の小区画に区分することができる。したがって、発光区画が複数の小区画に区分され且つその小区画の各々で表示放電が発生させられ得るので、駆動効率を低下させ或いは表示放電電圧を高くすることなく、発光区画毎の発光面積を大きくすることができる。しかも、書込放電が発光区画内に備えられた複数本の第2表示電極のうちの一部と書込電極との間で発生させられることからその書込放電時の輝度が低下させられる一方、表示放電は発光区画全体で発生させられることからその表示放電時の輝度が高められるため、発光区画内の全ての第2表示電極が書込放電に用いられる場合に比較してコントラストが高められる利点がある。
【0010】
【課題を解決するための第2の手段】
また、前記目的を達成するための第2発明のAC型ガス放電表示装置の要旨とするところは、透光性を有する第1平板と、その第1平板から所定距離隔てて内面が相互に向かい合うように平行に配置された第2平板と、それら第1平板および第2平板間に形成された気密空間内に互いに交叉する一方向および他方向に沿って区画形成された複数の発光区画と、その他方向に沿って伸びる互いに平行な複数本の第1表示電極および複数本の第2表示電極と、その一方向に沿って伸びる互いに平行な複数本の書込電極とを備え、それら第2表示電極と書込電極との間で書込放電を発生させることにより発光させる発光区画を選択すると共に、選択された発光区画内でそれら第1表示電極および第2表示電極間の表示放電により発生させられた光を第1平板を通して射出する形式のAC型ガス放電表示装置であって、(a)形成される電界強度の相対的に高い複数個の高電界強度部が、前記複数本の書込電極の各々に前記複数本の第2表示電極の中心間隔のn倍(nは2以上の整数)の中心間隔を以て備えられたことにある。
【0011】
【第2発明の効果】
このようにすれば、複数本の書込電極の各々には、第2表示電極の中心間隔のn倍の中心間隔で放電の発生し易い高電界強度部が備えられることから、書込電極と第2表示電極との間の書込放電は、その高電界強度部と、第2表示電極のうちその近傍に位置する1乃至複数本との間で発生し得る。すなわち、その書込電極との間で放電を発生させ得るものが走査電極として機能する。一方、書込放電の後に表示放電を発生させる際には、先ず、蓄積された壁電荷によって放電開始電圧が引き下げられた走査電極とこれに隣接する第1表示電極との間で放電が発生させられるが、この放電により生成された空中電荷がプライミングとなってこれらに隣接する他の第2表示電極および第1表示電極間でも表示放電が発生させられる。そのため、このようにして、第1発明と同様に同時に表示放電が発生させられ得る最小単位で発光区画が構成されるので、複数の発光区画の各々には複数対の第1表示電極および第2表示電極が備えられることとなる。すなわち、形成しようとする発光区画の大きさに応じて、上記高電界強度部の中心間隔を設定し、その高電界強度部相互間の各々に適当な放電ギャップとなるように1本または複数本の第2表示電極を設けることにより、複数の発光区画の各々を複数の小区画に区分することができる。したがって、第1発明の場合と同様に、駆動効率を低下させ或いは表示放電電圧を高くすることなく、発光区画毎の発光面積を大きくすることができると共に、高コントラストが得られる利点がある。
【0012】
【第1、第2発明の他の態様】
ここで、好適には、前記AC型ガス放電表示装置は、格子状を成した所定厚さ寸法の厚膜誘電体から成るコア誘電体層と、前記他方向に沿って互いに平行に伸びるようにそのコア誘電体層に積層された複数本の帯状厚膜導体を備えた導体層と、その導体層を覆う厚膜誘電体から成る誘電体皮膜とを備え、且つ前記第1平板および前記第2平板の間にそれらに平行に配置された格子状のシート部材を含み、それら複数本の帯状厚膜導体で前記第1表示電極および前記第2表示電極が構成されたものである。このようにすれば、格子状を成すコア誘電体層に導体層が層状に設けられたシート部材に備えられた複数本の帯状厚膜導体で第1表示電極および第2表示電極が構成されることから、シート部材を第1平板および第2平板の間に配置するだけで複数本の表示電極が設けられる。そのため、これを内面に形成するための熱処理を第1平板に施す必要がなく、しかも、電極や誘電体等が光の射出側となる第1平板内面に形成されないので、その第1平板側に高い透光性が要求されることに起因して電極等の形成工程が複雑になることもない利点がある。
【0013】
なお、上記導体層は、コア誘電体層の表面または裏面の一面に積層して設けることができるが、両面に積層して設けても良く、或いは、コア誘電体層を二層以上の厚膜誘電体層の積層体で構成することをにより、その厚膜誘電体層と交互に積層された一層または二層以上の厚膜導体層で構成しても良い。
【0014】
また、好適には、前記複数本の帯状厚膜導体は、相互に隣接するものの前記放電面が、前記シート部材の格子の交点間においてその格子の内壁面上で相互に対向させられたものである。このようにすれば、シート部材の格子内で互いに対向させられた放電面間で放電させられる対向放電構造に構成されるため、放電させられる放電面相互の間隔がその放電面内で一様になる。そのため、一平面上に表示電極が配置された従来の3電極構造に比較して効率が高められると共に、局部的に放電が強くなることに起因する表示電極を覆う誘電体層(MgO等から成る保護膜が設けられる場合には誘電体層および保護膜)の局部的な劣化が抑制され延いては表示装置の寿命が長くなる利点がある。特に、放電空間内に蛍光体層が設けられた形式のガス放電表示装置では、放電面が第1平板と第2平板との中間の高さ位置に位置し且つ放電方向がそれらの内面に沿った方向となることから、第1平板内面および第2平板内面上における放電ガス・イオンの影響が少ないので、その広い範囲に蛍光体層を設けて輝度を高め得る利点もある。
【0015】
また、好適には、前記複数本の帯状厚膜導体は、各々の両側に隣接する両方の帯状厚膜導体との間で放電させられるものである。このようにすれば、帯状厚膜導体がそれに隣接する一方の帯状厚膜導体との間だけで放電させられる場合に比較して放電が発生させられる面積を飛躍的に大きくすることができると共に、少ない帯状厚膜導体本数で高い輝度を得ることができる。
【0016】
【課題を解決するための第3の手段】
また、前記目的を達成するための第3発明のAC型ガス放電表示装置の駆動方法の要旨とするところは、透光性を有する第1平板と、その第1平板から所定距離隔てて内面が相互に向かい合うように平行に配置された第2平板と、それら第1平板および第2平板間に形成された気密空間内に互いに交叉する一方向および他方向に沿って区画形成された複数の発光区画と、その他方向に沿って伸びる互いに平行な複数本の第1表示電極および複数本の第2表示電極と、その一方向に沿って伸びる互いに平行な複数本の書込電極とを備え、それら第2表示電極と書込電極との間で書込放電を発生させることにより発光させる発光区画を選択すると共に、選択された発光区画内でそれら第1表示電極および第2表示電極間の表示放電により発生させられた光を第1平板を通して射出する形式のAC型ガス放電表示装置の駆動方法であって、(a)前記第2表示電極のうち所定本数置きに予め選択された複数本に順次に走査パルスを印加して走査すると共にその走査のタイミングに同期して前記書込電極のうち所望のものに書込パルスを印加して、それら走査パルスが印加された第2表示電極および書込パルスが印加された書込電極間で書込放電を発生させることにより、発光させる発光区画を選択する書込期間と、(b)前記複数本の第1表示電極および前記複数本の第2表示電極の全てに表示パルスを印加することにより、それらの間で表示放電を発生させる表示期間とを、含むことにある。
【0017】
【第3発明の効果】
このようにすれば、書込期間において、第2表示電極のうち所定本数置きに予め選択された複数本のものに走査パルスが順次に印加されることにより、これらが走査電極として用いられて書込電極との間で書込放電が発生させられ、その走査電極上に壁電荷が蓄積される。そのため、表示期間において、複数本の第1表示電極および第2表示電極の全てに表示パルスが印加されると、先ず、蓄積された壁電荷によって放電開始電圧が引き下げられた走査電極とこれに隣接する第1表示電極との間で放電が発生させられるが、この放電により生成された空中電荷がプライミングとなってこれらに隣接する他の第2表示電極および第1表示電極間でも表示放電が発生させられる。このようにして同時に表示放電が発生させられ得る最小単位で発光区画が構成されるので、複数の発光区画の各々には複数対の第1表示電極および第2表示電極が備えられることとなる。すなわち、例えば適当な放電ギャップとなるように複数本の第2表示電極の相互間隔を設定し、形成しようとする発光区画の大きさに応じて、第2表示電極のうち走査電極として機能させるものを選択することにより、複数の発光区画の各々を複数の小区画に区分して駆動することができる。したがって、第1、第2発明の場合と同様に、駆動効率を低下させ或いは表示放電電圧を高くすることなく、発光区画毎の発光面積を大きくすることができると共に、高コントラストが得られる利点がある。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【0019】
図1は、本発明のガス放電表示装置の一例であるAC型カラーPDP(以下、単にPDPという)10の構成を一部を切り欠いて示す斜視図である。図において、PDP10は、それぞれの略平坦な一面12,14が対向するように所定間隔を隔てて互いに平行に配置された前面板16および背面板18を備えている。それら前面板16および背面板18は、格子状のシート部材20を介してその周縁部において気密に封着されており、これによりPDP10の内部に気密空間が形成されている。これら前面板16および背面板18は、何れも1.1〜3(mm)程度の均一な厚さ寸法であって透光性を有し且つ軟化点が700(℃)程度の相互に同様なソーダライム・ガラス等から成るものであって、単独の表示装置として用いられる場合には例えば900×500(mm)程度の大きさを備え、複数枚が縦横に密接して並べられることにより所謂タイル型表示装置として用いられる場合には例えば450×350(mm)程度の大きさを備えるものである。本実施例においては、上記の前面板16が第1平板に、背面板18が第2平板にそれぞれ相当する。
【0020】
上記の背面板18上には、例えば互いに直交する二方向に沿って伸びるそれぞれ複数本の長手状構成部分22a,22b(後述する図3参照)から成る格子状の隔壁22が、例えば図における左下から右上に向かって伸びる構成部分すなわち第1隔壁部22aにおいては0.2〜3(mm)の範囲内、例えば1.0(mm)程度の一定の中心間隔で、これに直交する方向に沿って伸びる構成部分すなわち第2隔壁部22bにおいては0.6〜9(mm)の範囲内、例えば3(mm)程度の一定の中心間隔で備えられており、前面板16および背面板18間の気密空間が平明形状で長方形を成す複数の放電空間24に区分されている。この隔壁22は、例えば、PbO−B2O3−SiO2−Al2O3−ZnO−TiO2系或いはこれらを組み合わせた系等の低軟化点ガラスを主成分とする厚膜材料から成り、各構成部分の幅寸法が60(μm)〜1.0(mm)程度の範囲内、例えば200(μm)程度、高さ寸法が5〜300(μm)程度の範囲内、例えば50(μm)程度の大きさを備えたものである。また、隔壁22には、例えばアルミナ等の無機充填材(フィラー)やその他の無機顔料等が適宜添加されることにより、膜の緻密度や強度、保形性等が調節されている。前記のシート部材20は、その一方向に沿って伸びる部分がこの隔壁22の頂部上に重なる位置関係にある。
【0021】
また、背面板18上には、その内面14の略全面を覆う低アルカリ・ガラス或いは無アルカリ・ガラス等から成るアンダ・コート26が設けられ、その上に厚膜銀等から成る複数本の書込電極28が前記複数の第1隔壁部22aの長手方向に沿ってそれらの間の位置に、低軟化点ガラスおよび白色の酸化チタン等の無機フィラー等から成るオーバ・コート30に覆われて設けられている。上記の隔壁22は、このオーバ・コート30上に突設されている。
【0022】
また、オーバ・コート30の表面および隔壁22の側面には、放電空間24毎に塗り分けられた蛍光体層32が例えば10〜20(μm)程度の範囲で色毎に定められた厚みで設けられている。蛍光体層32は、例えば紫外線励起により発光させられるR(赤),G(緑),B(青)等の発光色に対応する3色の蛍光体の何れかから成るものであり、第2隔壁部22bの長手方向において隣接する放電空間24相互に異なる発光色となるように設けられている。なお、前記のアンダ・コート26およびオーバ・コート30は、厚膜銀から成る書込電極28と背面板18との反応および上記の蛍光体層32の汚染を防止する目的で設けられたものである。
【0023】
一方、前記の前面板16の内面12には、前記隔壁22に対向する位置に隔壁34が例えば格子状に設けられている。この隔壁34は、例えば隔壁22と同じ材料から成るものであるが、例えばブラック・マトリクスとしても機能させる場合には、例えば隔壁22と同じ材料系に黒色顔料粉末(例えば黒色金属酸化物粉末)を分散させた材料で構成され、何れの場合にも、例えば5〜300(μm)程度の範囲内、例えば50(μm)程度の高さ寸法(厚さ寸法)で設けられたものである。前面板内面12のこの隔壁34相互間には、蛍光体層36が例えば3〜50(μm)程度の範囲内例えば5(μm)程度の厚さ寸法で設けられている。この蛍光体層36は、放電空間24毎に単一の発光色が得られるように、背面板18上に設けられた蛍光体層32と同じ発光色のものが設けられている。上記隔壁34の高さ寸法は、シート部材20が蛍光体層36に接することを防止するために、その表面が蛍光体層36の表面よりも高くなるように定められている。
【0024】
図2は、前記のシート部材20の構成の要部を、その一部を切り欠いて示す図である。図において、シート部材20は、例えば全体で50〜500(μm)の範囲内、例えば150(μm)程度の厚さ寸法を備えたものであって、格子状を成し、その表面および裏面にそれぞれ位置する上側誘電体層38および下側誘電体層40と、それらの間に積層された導体層44と、これらの積層体全体を覆って設けられた誘電体皮膜48と、その誘電体皮膜48を更に覆って設けられ且つシート部材20の表層部を構成する保護膜50とから構成されている。本実施例においては、上記誘電体層38,40の一方または両方がコア誘電体層に相当する。
【0025】
図3は、上記のシート部材20のRGB3色から成る一画素に相当する部分を表した平面図である。図における上下方向が第1隔壁部22aおよび書込電極28の長手方向に一致し、左右方向が第2隔壁部22bの長手方向に一致する。一画素は、各色毎に一様な大きさの6つの小区画46に分割されている。シート部材20の格子を構成する縦横に沿ってそれぞれ伸びる部分56,57は、第1隔壁部22aの長手方向に沿った図における上下方向に延びる縦方向部分56が、その幅寸法と同程度かアライメント・マージンを考慮してそれよりも若干広く、例えば70(μm)〜1.1(mm)の範囲内、例えば250(μm)程度の幅寸法Whを備え、第1隔壁部22aと同じ1.0(mm)程度の中心間隔で設けられている。このため、格子の開口部の水平方向(図の左右方向)における幅寸法は例えばGh=750(μm)程度である。
【0026】
一方、上記縦方向部分56と直交する方向に沿って伸びる複数本の横方向部分57の幅寸法Wvは、例えばその縦方向部分56よりも十分に小さい例えば60(μm)〜1.0(mm)の範囲内、例えば200(μm)程度である。この横方向部分57の中心間隔は例えば200(μm)〜1.0(mm)の範囲内、例えば500(μm)程度であり、隣接するもの相互の間隔Gvは例えば300(μm)程度になっている。そのため、このシート部材20の格子の開口部すなわち小区画46の大きさは例えば750×300(μm)程度であり、その小区画46は、第2隔壁部22bの長手方向に沿った図における左右方向においては250(μm)程度の相互間隔で、第1隔壁部22aの長手方向に沿った図における上下方向においては200(μm)程度の相互間隔で、多数が設けられている。なお、一画素の大きさすなわち画素ピッチは、何れの方向においてもPv=Ph=3(mm)程度である。この発光区画の区切りは、放電空間24内の一部で発生した放電の影響の及ぶ範囲であり、第1隔壁部22aおよび第2隔壁部22bによって画定されている。
【0027】
図2に戻って、前記の上側誘電体層38および下側誘電体層40は、何れも例えば10〜200(μm)の範囲内、例えば50(μm)程度の厚さ寸法を備えたものであって、例えばそれらの平面形状は全て同様であって格子状を成す。これら誘電体層38,40は、例えばPbO−B2O3−SiO2−Al2O3−ZnO−TiO2系或いはこれらを組み合わせた系、例えばAl2O3−SiO2−PbO等の低軟化点ガラスおよびアルミナ等のセラミック・フィラー等の厚膜誘電体材料で構成されている。
【0028】
また、前記の導体層44は、例えば銀(Ag)、ニッケル(Ni)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)等を導電成分として含む厚膜導体であって、例えば10〜50(μm)の範囲内、例えば30(μm)程度の厚さ寸法を有するものである。この導体層44は、誘電体層38,40の格子の一方向に沿って伸びる複数本の帯状厚膜導体52で構成されている。帯状厚膜導体52は、例えば誘電体層38等と同程度かそれよりも僅かに幅方向における両側にはみ出す程度の幅寸法を備えて格子の横方向部分57の各々に備えられており、前記書込電極28の長手方向と垂直を成す向きに沿って伸びるものである。したがって、前記の隔壁22に沿った方向における横方向部分57の相互間隔Gvは、相互に隣接する帯状厚膜導体52の相互間隔に略一致することとなる。
【0029】
図4は、上記の帯状厚膜導体52および書込電極28の接続構成を説明するための模式図である。図において、縦横に並ぶ多数の横長の矩形は前記の小区画46を表しており、6つの小区画46を囲む多数の縦長の矩形の各々が発光区画42を表している。すなわち、各発光区画42は、格子状の隔壁22によってそれぞれ区分された一つの放電空間24に対応する。図における左右方向に沿って伸びる複数本の帯状厚膜導体52は、一本置きに共通の第1表示電極配線SUS1に接続されており、これらには同時に駆動パルスが印加される。この第1表示電極配線SUS1に接続されたものが前記の図3においてD1と記されている行に対応する。すなわち、これが請求の範囲にいう第1表示電極に相当する。帯状厚膜導体52の残部は、小区画46の各々の中央部を通るものが相互に電気的に独立した走査電極配線SCANn(n=1,2,・・・)に接続されており、他のものが共通の第2表示電極配線SUS2に接続されている。前者が図3においてSと記されている行に対応し、後者がD2と記されている行に対応する。すなわち、走査電極配線SCANに接続された帯状厚膜導体52が走査電極Sとして機能させられる独立電極であり、書込電極28の長手方向において5本置きに配置されている。また、第2表示電極配線SUS2接続されたものが表示電極D2として機能させられる共通電極であり、後述するように、これら走査電極Sおよび表示電極D2が第2表示電極を構成する。また、上述したように、発光区画42内には6つの小区画46が備えられているので、第1表示電極SUS1に接続された帯状厚膜導体52は、発光区画42相互間に1本ずつが、各発光区画42内に2本ずつがそれぞれ配置されている。また、第2表示電極SUS2に接続された帯状厚膜導体52は、各発光区画42内に2本ずつが配置されている。
【0030】
一方、書込電極28は、それぞれが別々の書込電極配線DATAn(n=1,2,・・・)に接続されており、後述するように、相互に独立してデータに応じた書込パルスが印加されるようになっている。したがって、PDP10は、全面で共通の第1表示電極配線SUS1、第2表示電極配線SUS2、および走査電極配線SCANの3種類の電極配線に接続されたシート部材20に備えられた帯状厚膜導体52と、背面板18上に備えられた書込電極28とから成る4電極構造となっている。第1表示電極D1は、例えばシート部材20の外周縁部において帯状厚膜導体52と同様にして導体層44内に設けられた接続用配線で相互に電気的に接続されるが、表示電極D2は、例えば走査電極Sとの短絡を避けるためにシート部材20の外部において、制御回路内等で相互に接続される。すなわち、例えばシート部材20内には、走査電極Sおよび表示電極D2を構成するための帯状厚膜導体52が何れも相互に独立した状態で備えられる。
【0031】
また、図2において左端部に示すように、上記複数本の帯状厚膜導体52の各々には、その長手方向における複数箇所においてその幅方向に交互に突き出す複数個の突出部54が備えられている。これら複数個の突出部54は何れも格子の開口部の角部に位置するため、帯状厚膜導体52はその角部においては開口部の内周側に向かって突き出しているが、その突出し位置はその開口部を挟んで隣接する他の帯状厚膜導体52に備えられた突出部54に対向する位置である。なお、一つの開口内には、このような対向させられた突出部54,54が一組ずつ存在する。また、帯状厚膜導体52の幅方向において相互に隣接する開口部では、帯状厚膜導体52の長手方向において相互に反対側に位置する角部に突出し部54,54が備えられている。帯状厚膜導体52の幅方向における突出部54の突出し長さ寸法は、例えば50〜300(μm)の範囲内、例えば100(μm)程度であり、その幅寸法は、例えば50〜500(μm)の範囲内、例えば200(μm)程度である。
【0032】
また、誘電体層38等も上記の突出部54が備えられた位置において格子の開口角部が内側に拡大された形状で設けられており、突出部54は、その一部がその拡大部分上に位置し、残部が帯状厚膜導体52の長手方向に垂直な格子の構成部分上に位置させられている。この結果、格子の開口部の各々は、シート部材20の厚さ方向において一様な形状を成している。
【0033】
また、前記の誘電体皮膜48は、例えば10〜30(μm)程度の範囲内、例えば20(μm)程度の厚さ寸法を備え、例えばPbO−B2O3−SiO2−Al2O3−ZnO−TiO2系或いはこれらを組み合わせた系等の低軟化点ガラス等から成る厚膜である。この誘電体皮膜48は、表面に電荷を蓄えることにより後述するように交流放電をさせるために設けられたものであるが、同時に、厚膜材料で構成される導体層44を露出させないことによって、これらからのアウト・ガスによる放電空間24内の雰囲気変化を抑制する役割も有する。
【0034】
また、前記の保護膜50は、例えば0.5(μm)程度の厚さ寸法を備え、MgO等を主成分とする薄膜或いは厚膜である。保護膜50は、放電ガス・イオンによる被覆誘電体層48のスパッタリングを防止するものであるが、二次電子放出係数の高い誘電体で構成されていることから、実質的に放電電極として機能する。
【0035】
以上のように電極構造が構成されたPDP10は、例えば、図6に示される駆動波形を用いて駆動される。この駆動波形は、発光区画を選択するためのアドレス期間と表示放電を発生させるための表示期間とを分離した所謂ADS駆動方法を行うためのものであり、駆動の1サイクルは、リセット期間、アドレス期間、およびサステイン期間から構成されている。先ず、リセット期間では、帯状厚膜導体52のうち走査電極Sおよび第1表示電極D1として機能させられるものの間に電荷形成パルスを印加することにより、全ての発光区画42内で放電を発生させる。これにより、前回の駆動サイクルで点灯させられていた発光区画42と、消灯させられていた発光区画42とに、略同様な壁電荷が形成され今回のサイクルにおける初期状態が均一化される。すなわち、電荷形成パルスの電位は、この駆動サイクルの開始時における電荷の蓄積状態の如何に拘わらず全ての発光区画42内で放電が発生するように、走査電極Sと表示電極D1との電位差が十分に大きくなる値、例えばそれぞれ180〜250(V)程度に設定される。
【0036】
次いで、アドレス期間においては、前記帯状厚膜導体52のうち走査電極Sとして機能させられるものに所定の交流パルス(走査パルス)を印加して順次走査すると共に、その走査のタイミングに同期して書込電極28のうちのデータに対応する所望のもの(すなわち発光させない区画として選択されたものに対応する書込電極)に所定の交流パルス(書込パルス)を印加すると、図5に矢印Aで示すように、それらの間で書込放電が発生させられ、リセット期間において保護膜50上に蓄積されていた電荷が消去される。すなわち、発光させる区画として選択されたものだけに電荷が蓄積された状態になる。上記書込パルスは、例えば350(V)程度の正電位のパルスであり、走査パルスは、例えば70(V)程度の負電位のパルスである。
【0037】
上記のようにして走査電極Sとして機能させられる全ての帯状厚膜導体52を走査した後、全ての帯状厚膜導体52,52すなわち走査電極Sおよび表示電極D2と第1表示電極D1との間に所定の交流パルス(放電維持パルス)を印加すると、電荷が蓄積されている発光区画では印加電圧にその蓄積電荷による電位が重畳されて放電開始電圧を越えるため、図5に矢印Bで示すように放電面56,56間で放電が発生させられ、且つ保護膜50上に改めて発生させられた壁電荷等により予め定められた所定時間だけ維持される。これにより、ガス放電で発生した紫外線で選択された区画内の蛍光体層32、36が励起発光させられ、その光が前面板16を通して射出されることにより、一画像が表示される。上記放電維持パルスは、例えば、表示電極D1に印加されるものが200(V)程度の正電位のパルスであり、表示電極D2および走査電極Sに印加されるものが200(V)程度の負電位のパルスである。そして、走査電極Sの走査の1周期毎に、交流パルスを印加されるデータ側電極(書込電極28)が変化させられることにより、所望の画像が連続的に表示されることとなる。なお、図5は、PDP10の隔壁22の長手方向に沿った断面すなわち帯状厚膜導体52の長手方向に垂直な断面を示す図である。この図から明らかなように、本実施例においては、放電面56が前面板16の内面12に平行な方向に放電させられるように対向させられた対向放電構造となっている。また、上記の駆動方法の説明から明らかなように、表示電極D2および走査電極Sは何れも表示電極D1との間で表示放電を発生させられるものであり、本実施例においては、これらが第2表示放電電極に相当する。
【0038】
このとき、アドレス期間においては、発光区画42の各々に備えられた3本の第2表示電極のうち走査電極Sのみに走査パルスが印加されることから、壁電荷はその走査電極S上のみに蓄積される。そのため、各画素において表示のための交流パルスが印加されると、選択されている発光区画では、先ずその走査電極Sとこれに隣接する第1表示電極D1との間で放電が開始させられ、次いで、その放電によって発生した荷電粒子がプライミングとなってこれらに隣接する第1表示電極D1および表示電極D2間で放電が引き起こされる。そのため、書込放電は発光区画42内の一部で発生させられるが、表示放電は発光区画42内の全面で発生させられる。したがって、書込放電の際の発光が抑制されることから、発光させない発光区画における輝度が例えば50(%)程度に低下させられる一方、表示放電は書込放電の発生させられる範囲に拘わらず全ての表示放電電極間で発生させられるため、コントラストを2倍以上に高めつつ高輝度が得られることになる。なお、帯状厚膜導体52の相互間隔すなわち放電ギャップGvは、このように表示放電を発生させる際に放電電圧が十分に低く且つ発光効率が高くなるように、陽光柱が形成されない範囲で可及的に大きい値に設定されている。
【0039】
また、複数本の帯状厚膜導体56の各々は、シート部材20の格子の横方向部分57の幅方向における略全体に亘る大きさで設けられていることから、前記の図3に示すように、その両側に隣接する帯状厚膜導体56との間で放電させられることとなる。そのため、本実施例においては、発光区画の各々においてその全面で放電が発生させられることから、その一部で放電させられていた従来に比較して、一層高い輝度が得られる。なお、図においてαが一の発光区画内で発生させられる放電を、βがその一の発光区画に隣接する発光区画内で発生させられる放電を表している。
【0040】
要するに、本実施例によれば、複数本の第2表示電極は、相互に電気的に独立させられた走査電極Sと、相互に電気的に接続された表示電極D2とから構成されるので、第1表示電極D1との間の表示放電が全ての第2表示電極で可能である一方、書込電極28との間の書込放電は、第2表示電極のうちの走査電極Sのみで可能となる。そのため、表示放電を発生させる際には、先ず、蓄積された壁電荷によって放電開始電圧が引き下げられた走査電極Sとこれに隣接する第1表示電極D1との間で放電が発生させられるが、この放電により生成された空中電荷がプライミングとなってこれらに隣接する表示電極D2および第1表示電極D1間でも表示放電が発生させられる。したがって、発光区画42が複数の小区画に区分され且つその小区画の各々で表示放電が発生させられ得るので、駆動効率を低下させ或いは表示放電電圧を高くすることなく、発光区画42毎の発光面積を大きくすることができる。しかも、書込放電が発光区画42内に備えられた複数本の第2表示電極のうちの一部(走査電極S)と書込電極28との間で発生させられることからその書込放電時の輝度が低下させられる一方、表示放電は発光区画42全体で発生させられることからその表示放電時の輝度が高められるため、発光区画42内の全ての第2表示電極が書込放電に用いられる場合に比較してコントラストが高められる利点がある。
【0041】
また、本実施例においては、シート部材20の格子内で互いに対向させられた放電面56間で放電させられる対向放電構造に構成されているため、放電させられる放電面56相互の間隔がその放電面56内で一様になる。そのため、一平面上に表示電極が配置された従来の3電極構造に比較して効率が高められると共に、局部的に放電が強くなることに起因する誘電体層48および保護膜50の局部的な劣化が抑制される。
【0042】
また、本実施例においては、書込電極28の長手方向において発光区画42の区切り毎に相互に電気的に独立させられた走査電極Sと、全面で共通の配線SUS2に接続された表示電極D2とが設けられていることから、走査電極Sだけを設けた場合に比べて増える電極本数は一本に留まる。そのため、コントラスト向上に伴って構造や駆動が複雑化することもない。
【0043】
ところで、上記のようなPDP10は、例えば図7に示される工程図に従って別々に処理(或いは製造)されたシート部材20,前面板16,および背面板18を組み立てることで製造される。
【0044】
背面板18の処理工程においては、先ず、アンダ・コート形成工程58で、用意された平坦な背面板18の内面14に厚膜絶縁体ペーストを塗布して焼成することにより前記のアンダ・コート26を形成する。次いで、書込電極形成工程60では、そのアンダ・コート26上に例えば厚膜スクリーン印刷法やリフトオフ法等を用いて厚膜銀ペースト等の厚膜導電材料ペーストで前記書込電極28を形成する。続くオーバ・コート形成工程62においては、この書込電極28上から低軟化点ガラスおよび無機フィラーを含む厚膜絶縁ペーストをアンダ・コート26の略全面を覆って繰り返し塗布して焼成することにより前記オーバ・コート30を形成する。
【0045】
次いで、隔壁形成工程64では、例えば低軟化点ガラスおよび無機フィラー等を主成分とする厚膜絶縁ペーストを塗着し、乾燥後、例えば500〜650(℃)程度の温度で焼成処理を施すことにより、前記の隔壁22を形成する。なお、一回の印刷で隔壁22の所望の高さ寸法を確保できない場合には、印刷および乾燥が必要な回数だけ繰り返される。上述したアンダ・コート形成工程58乃至オーバ・コート形成工程62も同様である。そして、蛍光体層形成工程66においては、RGB3色に対応する3種の蛍光体ペーストを隔壁22相互間であって色毎に定められた所定位置に厚膜スクリーン印刷法等によって或いは流し込みによって塗布し、例えば450(℃)程度の温度で焼成処理を施すことにより、前記の蛍光体層32を設ける。
【0046】
一方、前面板16の処理工程においては、先ず、隔壁形成工程68において、上記の工程64と同様に、例えば低軟化点ガラスおよび無機フィラー等を主成分とする厚膜絶縁ペーストを厚膜スクリーン印刷法等の厚膜形成技術を用いて内面12上に繰り返し塗布、乾燥して、更に厚膜絶縁ペーストの種類に応じて定められる例えば500〜650(℃)程度の範囲内の熱処理温度で焼成することにより、前記の隔壁34を形成する。次いで、蛍光体層形成工程70において、RGB3色に対応する3種の蛍光体ペーストを隔壁34相互間であって色毎に定められた所定位置に、隔壁34上から厚膜スクリーン印刷或いは落とし込み印刷等の手法で塗布し、例えば450(℃)程度の温度で焼成処理を施すことにより、前記の蛍光体層36を設ける。
【0047】
そして、シート部材作製工程72において作製された前記のようなシート部材20を介して上記の前面板16および背面板18を重ね合わせ、封着工程74において加熱処理を施すことにより、それらの界面に予め塗布されたシールガラス等の封着剤でこれらを気密に封着する。なお、封着に先立ち、必要に応じてシート部材20が前面板16および背面板18の何れかにガラスフリット等を用いて固着される。そして、排気・ガス封入工程72において、形成された気密容器内から排気し且つ所定の放電ガスを封入することにより、前記のPDP10が得られる。
【0048】
上記の製造工程において、シート部材作製工程72は、よく知られた厚膜印刷技術を応用した例えば図8に示される示す工程に従って実施される。以下、シート部材20の製造方法を、製造工程の要部段階における状態を表した図9(a)〜(e)および図10(f)〜(j)を参照して説明する。
【0049】
先ず、基板を用意する工程78では、厚膜印刷を施す基板80(図9参照)を用意し、その表面78等に適宜の清浄化処理を施す。この基板80は、後述する加熱処理の際に殆ど変形や変質の生じないものであって、例えば、熱膨張係数が87×10−7(/℃)程度で、740(℃)程度の軟化点および510(℃)程度の歪み点を備えたソーダライム・ガラス等から成るガラス基板が好適に用いられる。なお、基板80の厚さ寸法は例えば2〜3(mm)程度の範囲内、例えば2.8(mm)程度であり、その表面82の大きさは前記のシート部材20よりも十分に大きくされている。
【0050】
次いで、剥離層形成工程84では、高融点粒子が樹脂で結合させられた剥離層86を、基板80の表面82に例えば5〜50(μm)程度の範囲内、好適には10〜20(μm)程度の厚さ寸法で設ける。上記の高融点粒子は、例えば平均粒径が0.5〜3(μm)程度の高軟化点ガラスフリットおよび平均粒径が0.01〜5(μm)程度の範囲内、例えば1(μm)程度のシリカ、アルミナやジルコニア等のセラミック・フィラーを、例えば30〜50(%)程度の割合で混合したものである。上記の高軟化点ガラスは、例えば700(℃)程度以上の軟化点を備えたものであり、混合物である高融点粒子の軟化点は、例えば2000(℃)程度以上になっている。また、樹脂は、例えば350(℃)程度で焼失させられるエチルセルロース系樹脂等である。この剥離層86は、例えば、上記の高融点粒子および樹脂がブチルカルビトールアセテート(BCA)やテルピネオール等の有機溶剤中に分散させられた無機材料ペースト88を、例えば図9(a)に示すようにスクリーン印刷法を用いて基板80の略全面に塗布し、乾燥炉或いは室温において乾燥させることで設けられるが、コータやフィルム・ラミネートの貼り付け等で設けることもできる。なお、乾燥炉は、膜の表面粗度が優れ且つ樹脂が一様に分散するように、好適には給排気を十分に行い得る遠赤外線乾燥炉が用いられる。図9(b)は、このようにして剥離層86を形成した段階を示している。なお、図9(a)において、90はスクリーン、92はスキージである。本実施例においては、上記の剥離層86を備えた基板80が支持体に、その剥離層86の表面が膜形成面にそれぞれ相当し、上記の基板用意工程78および剥離層形成工程84が支持体準備工程(すなわち支持体を用意する工程)に対応する。
【0051】
続く厚膜ペースト層形成工程94では、前記の誘電体層38,40を形成するための厚膜誘電体ペースト96と、導体層44を形成するための厚膜導体ペースト98(図9(a)参照)を、無機材料ペースト88と同様にスクリーン印刷法等を利用して剥離層86上に所定のパターンで順次に塗布・乾燥する。これにより、誘電体層38,40を形成するための誘電体印刷層100,104、導体層44を形成するための多数本の帯状印刷膜106から成る導体印刷層102が、その積層順序に従って形成される。
【0052】
上記の厚膜誘電体ペースト96は、例えば、アルミナやジルコニア等の誘電体材料粉末、ガラスフリット、および樹脂が有機溶剤中に分散させられたものである。また、厚膜導体ペースト98は、例えば、アルミニウム粉末や銀粉末等の導体材料粉末、ガラスフリット、および樹脂が有機溶剤中に分散させられたものである。なお、上記のガラスフリットは、例えばAl2O3−SiO2−PbO系の低軟化点ガラス等が用いられ、樹脂および溶剤は例えば無機材料ペースト88と同様なものが用いられる。図9(c)〜(e)は、誘電体印刷層100、導体印刷層102、および誘電体印刷層104がそれぞれ形成された段階を示している。なお、誘電体印刷層100,104は、例えばそれぞれ70(μm)程度の厚さ寸法に形成され、導体印刷層102は、例えば35(μm)程度の厚さ寸法に形成される。一回の印刷で所定の厚さ寸法が得られない場合には、必要な回数だけ印刷および乾燥が繰り返される。
【0053】
上記のようにして厚膜印刷層100〜104を形成し、乾燥して溶剤を除去した後、焼成工程110においては、基板80を所定の焼成装置の炉室112内に入れ、厚膜誘電体ペースト96および厚膜導体ペースト98の種類に応じた例えば585(℃)程度の焼成温度で加熱処理を施す。図10(f)は加熱処理中の状態を示している。
【0054】
上記の加熱処理過程において、厚膜印刷層100〜104は、その焼結温度が例えば585(℃)程度であるため、その樹脂成分が焼失させられると共に誘電体材料、導体材料、およびガラスフリットが焼結させられ、誘電体層38,40および導体層44すなわちシート部材20の基本構成要素が生成される。図10(g)は、この状態を示している。このとき、剥離層86は、前述したようにその無機成分粒子が2000(℃)以上の軟化点を備えたものであるため、樹脂成分は焼失させられるが高融点粒子(ガラス粉末およびセラミック・フィラー)は焼結させられない。そのため、加熱処理の進行に伴って樹脂成分が焼失させられると、剥離層86は高融点粒子114(図11参照)のみから成る粒子層116となる。
【0055】
図11は、図10(g)の右端の一部を拡大して、上記の加熱処理における焼結の進行状態を模式的に示した図である。剥離層86の樹脂成分が焼失させられて生成された粒子層116は、単に高融点粒子114が積み重なっただけの層であり、その高融点粒子114は互いに拘束されていない。そのため、図に一点鎖線で示される焼成前の端部位置から厚膜印刷層100〜104が収縮するときには、その高融点粒子114がコロの如き作用をする。これにより、厚膜印刷層100〜104の下面側でも基板80との間にその収縮を妨げる力が作用しないので、上面側と同様に収縮させられることから、収縮量の相違に起因する密度差や反り等は何ら生じていない。
【0056】
なお、本実施例においては、厚膜印刷層100〜104の焼結が開始するときには、上述したように粒子層116の作用によって基板80はその焼成収縮を何ら妨げない。したがって、基板80の熱膨張は生成される厚膜の品質に実質的に影響しない。なお、基板80を繰り返し使用する場合や熱処理温度が高くなる場合には、歪み点の一層高い耐熱性ガラス(例えば、熱膨張係数が32×10−7(/℃)程度で軟化点が820(℃)程度の硼珪酸ガラスや、熱膨張係数が5×10−7(/℃)程度で軟化点が1580(℃)程度の石英ガラス等)を用いることができる。この場合にも、誘電体材料粉末等の結合力が小さい温度範囲では基板80の熱膨張量が極めて小さくなるので、その熱膨張が生成される厚膜の品質に影響することはない。
【0057】
図8に戻って、剥離工程118では、生成された厚膜すなわち誘電体層38,40および導体層44の積層体を基板80から剥離する。それらの間に介在させられている粒子層116は高融点粒子114が単に積み重なっただけであるので、上記剥離処理は何らの薬品や装置を用いることなく容易に行い得る。このとき、積層体の裏面には高融点粒子114が一層程度の厚みで付着し得るが、この付着粒子は、必要に応じて粘着テープやエアブロー等を用いて除去する。なお、厚膜が剥離された基板80は、前述したように前記の焼成温度では変形および変質し難いものであるため、同様な用途に繰り返し用いられる。
【0058】
次いで、誘電体ペースト塗布工程120においては、剥離した積層体をディッピング槽122内に蓄えられた誘電体ペースト124中にディッピングすることにより、全外周面に誘電体ペースト124が塗布される。図10(h)は、この段階を示している。この誘電体ペースト124は、例えば、PbO−B2O3−SiO2−Al2O3−ZnO−TiO2系或いはこれらを組み合わせた系等のガラス粉末およびPVA等の樹脂が水等の溶剤中に分散させられたものであり、前記の厚膜誘電体ペースト96に比較して低粘度に調製されている。なお、上記のガラス粉末は鉛を含まない軟化点が630(℃)程度以上のものも使用可能である。これは、前記の厚膜誘電体ペースト96に含まれるものの軟化点と同程度かそれよりも高いものである。また、低粘度に調製されたペーストを用いるのは、塗布の際に気泡が巻き込まれ延いては焼成後に欠陥の残ることを防止するためであり、積層体は、例えば水平な向きで金網126等に載せられた状態で誘電体ペースト124中に静かに沈められ、且つ取り出される。
【0059】
続く焼成工程128では、ディッピング槽122から取り出され且つ十分に乾燥させられた積層体が焼成炉内に投入され、前記誘電体ペースト124に含まれるガラス粉末の種類に応じて定められる例えば550〜580(℃)程度の所定温度、例えば550(℃)で加熱処理(焼成処理)を施される。この焼成温度は、例えば、ガラス粉末が十分に軟化して緻密な誘電体層(誘電体皮膜48)が得られるように、ガラス粉末の軟化点に対して十分に高い温度に設定される。このため、このようにして形成された誘電体皮膜48は、ガラス粉末相互の粒界に起因する空隙等が殆ど無く、高い耐電圧を有するものとなる。図10(i)は、焼成後の段階を示している。本実施例においては、これら誘電体ペースト塗布工程120および焼成工程128から被覆工程が構成されている。また、本実施例において、一回のディッピングおよび焼成処理で形成される誘電体層(皮膜)の厚さ寸法は10(μm)程度であるので、前述した20(μm)の厚さ寸法を得るために被覆工程は2回繰り返される。
【0060】
そして、保護膜形成工程130において、上記の誘電体皮膜48の表面に、例えばディッピング処理および焼成処理により、或いは電子ビーム法やスパッタ等の薄膜プロセスにより、前記の保護膜50が所望の厚さ寸法で略全面に設けられることにより、前記のシート部材20が得られる。図10(j)は、この段階を示している。なお、保護膜50は、前述したように薄い膜であるので、ディッピング等の厚膜プロセスでは一様な膜を形成することが比較的困難である。しかしながら、本実施例においては略一様な膜厚で形成される誘電体被覆48で覆われた放電面56,56間で対向放電させることから、保護膜50の表面形状の如何に拘わらず放電集中は生じ難い。したがって、面放電構造を採る場合ほどの一様性は保護膜50に要求されず、また、保護膜50は光の射出経路上に存在しないので、その透明性も要求されないのである。
【0061】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、前述した実施例と共通する部分は、同一の符号を付して説明を省略する。
【0062】
図12は、前記のPDP10における更に別の電極構成例を説明するための前記の図3に対応する図である。本実施例においては、前記の書込電極28に代えて書込電極132が背面板16上に備えられている。この書込電極132には、その長手方向の複数箇所に、他の部分よりも幅寸法の大きくされた幅広部134が発光区画42の中心間隔の整数倍、例えば5倍に等しい中心間隔で設けられている。また、帯状厚膜導体52は前記の第2表示電極配線SUS2(図4参照)に接続されておらず、書込電極28に沿った方向における発光区画42の区切り毎に共通の走査電極配線SCANnに接続されているが、その他の構成はPDP10と同様である。
【0063】
このように構成された書込電極132を備えたPDPにおいては、上記幅広部134が形成されている部分では、幅広部134の存在しない位置に比較してその書込電極132上の電界強度が高められることから、放電開始電圧が引き下げられる。すなわち、この幅広部134が高電界強度部に対応し、請求の範囲にいうnの数は5になっている。そのため、前記のアドレス期間において、この幅広部134とその近傍に位置する走査電極Sとの間で書込放電が発生させられるが、他の走査電極Sとの間では書込放電が発生しないこととなる。したがって、一つの発光区画42内に設けられている複数本の走査電極Sがその発光区画42の区切り毎に共通の走査電極配線SCANに接続されているため、それら複数本の走査電極Sの全てに同時に走査パルスが印加されるが、そのうち書込放電が発生するのは上述した幅広部134上の1本だけになるので、本実施例においても走査電極Sは発光区画42の各々毎に1本だけ備えられることとなり、その発光区画42の一部だけで書込放電が発生することとなる。一方、表示期間においては、前述した実施例と同様に発光区画42内の全ての帯状厚膜導体52相互間で放電が発生するので、本実施例においても高いコントラストと輝度とを共に得ることができる。
【0064】
なお、本実施例においては、上述したように複数本の走査電極Sに同時に走査パルスを印加してもそのうちの一本だけが書込放電に用いられることから、前述した実施例の図6に示されるような一部のの走査電極Sだけに走査パルスを印加する駆動方法を採る必要がない。そのため、走査電極本数は書込電極132の長手方向における発光区画42の数に等しい数だけで足り、駆動方法も簡単になる利点がある。
【0065】
図13は、前記のPDP10における更に別の電極構成例を説明するための図5に対応する図である。なお、図においては説明に必要なシート部材20および背面板18上のオーバコート30のみを示した。この実施例においては、書込電極28上の複数箇所においてオーバコート30に凹所136が形成されている。この凹所136は、例えば発光区画42の中心間隔と同じ中心間隔を以て、図に示されるように帯状厚膜導体52のうち走査電極S(図にSCANと記す)として機能するものの下方に位置する。また、凹所136は、発光区画42毎に独立した矩形や円形の平面形状を成すものであっても良いが、紙面に垂直な方向に連続したものであっても良い。また、帯状厚膜導体52は前記の図12に示される実施例と同様に発光区画42の区切り毎に共通の走査電極配線SCANnに接続されているが、その他の構成はPDP10と同様である。
【0066】
このように構成されたオーバコート30を備えたPDPによれば、上記凹所136が形成されている部分では、凹所136の存在しない位置に比較して書込電極28上の電界強度が高められることから、放電開始電圧が引き下げられる。すなわち、本実施例においては、この凹所136によって高電界強度部が形成されている。そのため、前記のアドレス期間において、図に示されるように、この凹所136が形成されている部分とその近傍に位置する走査電極Sとの間で書込放電が発生させられるが、他の走査電極Sとの間では書込放電が発生しないこととなる。したがって、一つの発光区画42内に設けられている複数本の走査電極Sがその発光区画42の区切り毎に共通の走査電極配線SCANに接続されているため、それら複数本の走査電極Sの全てに同時に走査パルスが印加されるが、そのうち書込放電が発生するのは上述した凹所136上の1本だけになるので、本実施例においても発光区画42の一部だけで書込放電が発生し、一方、表示期間においては、発光区画42内の全ての帯状厚膜導体52相互間で放電が発生するので、高いコントラストと輝度とを共に得ることができる。
【0067】
以上、本発明を図面を参照して詳細に説明したが、本発明は更に別の態様でも実施できる。
【0068】
例えば、実施例においては、カラー表示用のAC型PDP10およびその製造方法に本発明が適用された場合について説明したが、本発明は、モノクロ表示用のAC型PDPおよびその駆動方法にも同様に適用される。
【0069】
また、実施例のPDP10は、3色の蛍光体層32、36を備えてフルカラー表示をさせる形式のものであったが、本発明は、1色或いは2色の蛍光体層を備えたPDPにも同様に適用される。
【0070】
また、実施例においては、書込電極28,132の長手方向における発光区画42の各々の区切り毎に1本の走査電極Sが備えられ、或いは実質的に1本だけ備えられていたが、発光区画42毎に複数本の第1表示電極D1との間で表示放電させるために設けられる複数本の第2表示電極のうちの一部が走査電極Sとして用いられるのであれば、表示放電が発生させられる範囲よりも書込放電が発生させられる範囲が小さくなってコントラスト向上効果を享受できる。したがって、走査電極Sは、発光区画42毎に2本以上が備えられていても良い。
【0071】
また、実施例においては、図6に示したような消去アドレス法で駆動される場合について説明したが、本発明は、書込アドレス法にも適用でき、また、駆動波形は適宜変更できる。
【0072】
また、実施例においては、発光区画が5つまたは6つの小区画に区分されていたが、その数は、1画素の大きさや許容される放電開始電圧、輝度斑の程度等に応じて適宜変更される。例えば発光区画が実施例に示した場合よりも大きい場合には、更に多くの小区画に区分すればよく、反対に小さい場合には、少ない数、例えば2乃至3個の小区画に区分されても良い。
【0073】
また、PDP10全体の各部の寸法、シート部材20の各部の寸法や構成材料等は、実施例で示したものに限られず、得ようとする表示領域の大きさや画素密度、輝度等に応じて適宜定められる。
【0074】
また、実施例においては、シート部材20内に層状に設けられた帯状厚膜導体52の側面が電極として用いられることによって対向放電構造に構成されていたが、本発明は、従来のPDPのような面放電構造のものにも同様に適用される。
【0075】
また、実施例においては、格子状の隔壁22によって複数の発光区画42が相互に空間的に区分されている場合について説明したが、例えば、前記書込電極28の長手方向に平行な一方向に沿って伸びるストライプ状(縞状)の隔壁や所謂デルタ配列を構成し得る屈曲した隔壁等をこれに代えて設けてもよい。このようにしても、発光区画42相互の区切りが放電の及ぶ範囲で実質的に形成されるのであれば、駆動上の支障は何ら無い。
【0076】
また、書込電極28に高電界強度部が設けられた図12、図13に示される実施例においては、例えばnの数が5とされていたが、その数は、一つの発光区画42内に備えられる表示電極対の数や、発光区画42毎にプライミング効果を確実にするために必要となる書込放電箇所数に応じて定められるものであり、例えば、2倍乃至4倍とすることもでき、或いは、6倍以上にすることもできる。
【0077】
その他、一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の3電極構造AC型ガス放電表示装置の一例であるカラーPDPを一部を切り欠いて示す斜視図である。
【図2】図1のPDPに備えられたシート部材の構成を説明する図である。
【図3】図1のPDPの一画素の構成を説明する図である。
【図4】図1のPDPにおける配線の接続構造を説明する図である。
【図5】隔壁の長手方向に沿った断面において、図1のPDPの断面構造の要部を説明する図である。
【図6】図1のPDPを駆動するための駆動波形の一例である。
【図7】図1のPDPの製造方法を説明する工程図である。
【図8】シート部材の製造方法を説明する工程図である。
【図9】(a)〜(e)は、図8の製造工程の要部段階における基板および厚膜の状態を示す図である。
【図10】(f)〜(j)は、図8の製造工程の要部段階における基板および厚膜の状態を示すための図9(e)に続く図である。
【図11】図8の焼成工程における収縮挙動を説明するための図である。
【図12】本発明の他の実施例の配線構造を説明する図である。
【図13】本発明の更に他の実施例の配線構造を説明する図である。
【符号の説明】
10:PDP
16:前面板
18:背面板
20:シート部材
24:放電空間
38:コア誘電体層
44:導体層
46:小区画
52:帯状厚膜導体
D1:第1表示電極
D2:表示電極
S:走査電極
【発明の属する技術分野】
本発明は、AC(交流放電)型ガス放電表示装置およびその駆動方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、透光性を有する第1平板(前面板)と、その前面板から所定距離隔てて内面が相互に向かい合うように平行に配置された第2平板(背面板)と、それら前面板および背面板間に備えられ且つ所定のガスが封入された気密空間内に一方向に沿って形成され且つ各々が複数の発光区画に区分される複数本の放電空間と、それら複数本の放電空間の各々で選択的にガス放電を発生させるための誘電体で覆われた複数対の表示電極とを備え、その気密空間内のガス放電を利用して発光させることにより、文字、記号、或いは図形等の所望の画像を表示する形式のプラズマ・ディスプレイ・パネル(Plasma Display Panel:PDP)等のAC型ガス放電表示装置が知られている。
【0003】
このようなガス放電表示装置は、例えば、ガス放電によって生じたプラズマの生成に伴うネオン・オレンジ等の発光を直接利用し、或いは、発光区画(画素或いはセル)内に蛍光体が備えられてプラズマによって生じた紫外線により励起させられたその蛍光体の発光を利用して画像を表示する。そのため、平板型で大画面化、薄型化、および軽量化が容易であると共に、CRT並の広い視野角および早い応答速度を有しているため、CRTに代わる画像表示装置として期待されている。上記AC型ガス放電表示装置の形式の一つに、上記の表示電極を相互に平行な複数対で構成すると共に、対を成す表示電極の一方との間で書込放電を発生させることにより発光区画を選択するための書込電極を備えた3電極構造のものがある(例えば非特許文献1参照)。
【0004】
なお、「一方向に沿った放電空間」は、例えば真っ直ぐな隔壁で気密空間を区画することで形成されるが、本願においては、その隔壁が幅方向の両側に交互に屈曲しながら一方向に向かって延びることにより、相互に隣接する発光区画、例えばRGB三色がそれぞれ割り当てられた3区画がデルタ配列となるようなものも含まれる。また、複数本の放電空間に代えて発光区画毎に空間的に区分された放電空間が設けられるものもある。
【0005】
【非特許文献1】
谷 千束著「ディスプレイ先端技術」初版第1刷、共立出版、1998年12月28日、p.78−88
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような3電極構造の表示装置では、選択された発光区画内のうち発光させられるのは、プラズマや紫外線の及ぶ範囲すなわち対を成す表示電極よりも僅かに外側までの範囲に留まる。そのため、大型表示装置を構成する場合に、発光区画の各々における発光面積をその発光区画の大きさに応じて大きくしようとする場合には、表示電極の相互間隔を大きくし或いはその面積を大きくする必要が生じる。しかしながら、対を成す表示電極の相互間隔は、放電開始電圧を駆動ドライバに要求される耐電圧が過大とならない適正な値とするためにガス圧との関係で発光区画の大きさに拘わらず略一定の値に保つ必要がある。一方、放電効率は対を成す他方の電極からの距離(すなわち放電距離)が増大するほど低下する。したがって、発光区画の大きさに合わせて電極間隔を大きくすると放電開始電圧が高くなり、反対に放電開始電圧を適正に保ちつつ発光区画を大きくすると、表示電極の面積が大きくなることに起因して電極全体としての放電効率が低下するため、放電表示装置としての効率が著しく低下する問題があった。
【0007】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであって、その目的は、駆動効率を低下させることなく低電圧で発光区画毎に大きな発光面積を確保できる3電極構造のAC型ガス放電表示装置およびその駆動方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための第1の手段】
斯かる目的を達成するため、第1発明のAC型ガス放電表示装置の要旨とするところは、透光性を有する第1平板と、その第1平板から所定距離隔てて内面が相互に向かい合うように平行に配置された第2平板と、それら第1平板および第2平板間に形成された気密空間内に互いに交叉する一方向および他方向に沿って区画形成された複数の発光区画と、その他方向に沿って伸びる互いに平行な複数本の第1表示電極および複数本の第2表示電極と、その一方向に沿って伸びる互いに平行な複数本の書込電極とを備え、それら第2表示電極と書込電極との間で書込放電を発生させることにより発光させる発光区画を選択すると共に、選択された発光区画内でそれら第1表示電極および第2表示電極間の表示放電により発生させられた光を第1平板を通して射出する形式のAC型ガス放電表示装置であって、(a)前記第2表示電極は、相互に電気的に独立させられた複数本の独立電極と、それら独立電極の相互間に位置し且つ相互に電気的に接続された複数本の共通電極とから成ることにある。
【0009】
【第1発明の効果】
このようにすれば、AC型ガス放電表示装置には複数本の第1表示電極および第2表示電極が備えられるが、複数本の第2表示電極は、相互に電気的に独立させられた独立電極と、相互に電気的に接続された共通電極とから構成されるので、第1表示電極との間の表示放電が全ての第2表示電極で可能である一方、書込電極との間の書込放電は、第2表示電極のうちの独立電極のみで可能となる。すなわち、共通電極には同時に電圧が印加されることから、共通電極は、順次に電圧を印加することが必要な書込放電には利用し得ない。一方、書込放電の後に表示放電を発生させる際には、先ず、蓄積された壁電荷によって放電開始電圧が引き下げられた独立電極とこれに隣接する第1表示電極との間で放電が発生させられるが、この放電により生成された空中電荷がプライミングとなってこれらに隣接する共通電極および第1表示電極間でも表示放電が発生させられる。そのため、このようにして同時に表示放電が発生させられ得る最小単位で発光区画が構成されるので、複数の発光区画の各々には複数対の第1表示電極および第2表示電極が備えられることとなる。すなわち、形成しようとする発光区画の大きさに応じて、複数本の独立電極を例えばその発光区画の中心間隔を以て配設し、その独立電極相互間の各々に適当な放電ギャップとなるように1本または複数本の共通電極を設けることにより、複数の発光区画の各々を複数の小区画に区分することができる。したがって、発光区画が複数の小区画に区分され且つその小区画の各々で表示放電が発生させられ得るので、駆動効率を低下させ或いは表示放電電圧を高くすることなく、発光区画毎の発光面積を大きくすることができる。しかも、書込放電が発光区画内に備えられた複数本の第2表示電極のうちの一部と書込電極との間で発生させられることからその書込放電時の輝度が低下させられる一方、表示放電は発光区画全体で発生させられることからその表示放電時の輝度が高められるため、発光区画内の全ての第2表示電極が書込放電に用いられる場合に比較してコントラストが高められる利点がある。
【0010】
【課題を解決するための第2の手段】
また、前記目的を達成するための第2発明のAC型ガス放電表示装置の要旨とするところは、透光性を有する第1平板と、その第1平板から所定距離隔てて内面が相互に向かい合うように平行に配置された第2平板と、それら第1平板および第2平板間に形成された気密空間内に互いに交叉する一方向および他方向に沿って区画形成された複数の発光区画と、その他方向に沿って伸びる互いに平行な複数本の第1表示電極および複数本の第2表示電極と、その一方向に沿って伸びる互いに平行な複数本の書込電極とを備え、それら第2表示電極と書込電極との間で書込放電を発生させることにより発光させる発光区画を選択すると共に、選択された発光区画内でそれら第1表示電極および第2表示電極間の表示放電により発生させられた光を第1平板を通して射出する形式のAC型ガス放電表示装置であって、(a)形成される電界強度の相対的に高い複数個の高電界強度部が、前記複数本の書込電極の各々に前記複数本の第2表示電極の中心間隔のn倍(nは2以上の整数)の中心間隔を以て備えられたことにある。
【0011】
【第2発明の効果】
このようにすれば、複数本の書込電極の各々には、第2表示電極の中心間隔のn倍の中心間隔で放電の発生し易い高電界強度部が備えられることから、書込電極と第2表示電極との間の書込放電は、その高電界強度部と、第2表示電極のうちその近傍に位置する1乃至複数本との間で発生し得る。すなわち、その書込電極との間で放電を発生させ得るものが走査電極として機能する。一方、書込放電の後に表示放電を発生させる際には、先ず、蓄積された壁電荷によって放電開始電圧が引き下げられた走査電極とこれに隣接する第1表示電極との間で放電が発生させられるが、この放電により生成された空中電荷がプライミングとなってこれらに隣接する他の第2表示電極および第1表示電極間でも表示放電が発生させられる。そのため、このようにして、第1発明と同様に同時に表示放電が発生させられ得る最小単位で発光区画が構成されるので、複数の発光区画の各々には複数対の第1表示電極および第2表示電極が備えられることとなる。すなわち、形成しようとする発光区画の大きさに応じて、上記高電界強度部の中心間隔を設定し、その高電界強度部相互間の各々に適当な放電ギャップとなるように1本または複数本の第2表示電極を設けることにより、複数の発光区画の各々を複数の小区画に区分することができる。したがって、第1発明の場合と同様に、駆動効率を低下させ或いは表示放電電圧を高くすることなく、発光区画毎の発光面積を大きくすることができると共に、高コントラストが得られる利点がある。
【0012】
【第1、第2発明の他の態様】
ここで、好適には、前記AC型ガス放電表示装置は、格子状を成した所定厚さ寸法の厚膜誘電体から成るコア誘電体層と、前記他方向に沿って互いに平行に伸びるようにそのコア誘電体層に積層された複数本の帯状厚膜導体を備えた導体層と、その導体層を覆う厚膜誘電体から成る誘電体皮膜とを備え、且つ前記第1平板および前記第2平板の間にそれらに平行に配置された格子状のシート部材を含み、それら複数本の帯状厚膜導体で前記第1表示電極および前記第2表示電極が構成されたものである。このようにすれば、格子状を成すコア誘電体層に導体層が層状に設けられたシート部材に備えられた複数本の帯状厚膜導体で第1表示電極および第2表示電極が構成されることから、シート部材を第1平板および第2平板の間に配置するだけで複数本の表示電極が設けられる。そのため、これを内面に形成するための熱処理を第1平板に施す必要がなく、しかも、電極や誘電体等が光の射出側となる第1平板内面に形成されないので、その第1平板側に高い透光性が要求されることに起因して電極等の形成工程が複雑になることもない利点がある。
【0013】
なお、上記導体層は、コア誘電体層の表面または裏面の一面に積層して設けることができるが、両面に積層して設けても良く、或いは、コア誘電体層を二層以上の厚膜誘電体層の積層体で構成することをにより、その厚膜誘電体層と交互に積層された一層または二層以上の厚膜導体層で構成しても良い。
【0014】
また、好適には、前記複数本の帯状厚膜導体は、相互に隣接するものの前記放電面が、前記シート部材の格子の交点間においてその格子の内壁面上で相互に対向させられたものである。このようにすれば、シート部材の格子内で互いに対向させられた放電面間で放電させられる対向放電構造に構成されるため、放電させられる放電面相互の間隔がその放電面内で一様になる。そのため、一平面上に表示電極が配置された従来の3電極構造に比較して効率が高められると共に、局部的に放電が強くなることに起因する表示電極を覆う誘電体層(MgO等から成る保護膜が設けられる場合には誘電体層および保護膜)の局部的な劣化が抑制され延いては表示装置の寿命が長くなる利点がある。特に、放電空間内に蛍光体層が設けられた形式のガス放電表示装置では、放電面が第1平板と第2平板との中間の高さ位置に位置し且つ放電方向がそれらの内面に沿った方向となることから、第1平板内面および第2平板内面上における放電ガス・イオンの影響が少ないので、その広い範囲に蛍光体層を設けて輝度を高め得る利点もある。
【0015】
また、好適には、前記複数本の帯状厚膜導体は、各々の両側に隣接する両方の帯状厚膜導体との間で放電させられるものである。このようにすれば、帯状厚膜導体がそれに隣接する一方の帯状厚膜導体との間だけで放電させられる場合に比較して放電が発生させられる面積を飛躍的に大きくすることができると共に、少ない帯状厚膜導体本数で高い輝度を得ることができる。
【0016】
【課題を解決するための第3の手段】
また、前記目的を達成するための第3発明のAC型ガス放電表示装置の駆動方法の要旨とするところは、透光性を有する第1平板と、その第1平板から所定距離隔てて内面が相互に向かい合うように平行に配置された第2平板と、それら第1平板および第2平板間に形成された気密空間内に互いに交叉する一方向および他方向に沿って区画形成された複数の発光区画と、その他方向に沿って伸びる互いに平行な複数本の第1表示電極および複数本の第2表示電極と、その一方向に沿って伸びる互いに平行な複数本の書込電極とを備え、それら第2表示電極と書込電極との間で書込放電を発生させることにより発光させる発光区画を選択すると共に、選択された発光区画内でそれら第1表示電極および第2表示電極間の表示放電により発生させられた光を第1平板を通して射出する形式のAC型ガス放電表示装置の駆動方法であって、(a)前記第2表示電極のうち所定本数置きに予め選択された複数本に順次に走査パルスを印加して走査すると共にその走査のタイミングに同期して前記書込電極のうち所望のものに書込パルスを印加して、それら走査パルスが印加された第2表示電極および書込パルスが印加された書込電極間で書込放電を発生させることにより、発光させる発光区画を選択する書込期間と、(b)前記複数本の第1表示電極および前記複数本の第2表示電極の全てに表示パルスを印加することにより、それらの間で表示放電を発生させる表示期間とを、含むことにある。
【0017】
【第3発明の効果】
このようにすれば、書込期間において、第2表示電極のうち所定本数置きに予め選択された複数本のものに走査パルスが順次に印加されることにより、これらが走査電極として用いられて書込電極との間で書込放電が発生させられ、その走査電極上に壁電荷が蓄積される。そのため、表示期間において、複数本の第1表示電極および第2表示電極の全てに表示パルスが印加されると、先ず、蓄積された壁電荷によって放電開始電圧が引き下げられた走査電極とこれに隣接する第1表示電極との間で放電が発生させられるが、この放電により生成された空中電荷がプライミングとなってこれらに隣接する他の第2表示電極および第1表示電極間でも表示放電が発生させられる。このようにして同時に表示放電が発生させられ得る最小単位で発光区画が構成されるので、複数の発光区画の各々には複数対の第1表示電極および第2表示電極が備えられることとなる。すなわち、例えば適当な放電ギャップとなるように複数本の第2表示電極の相互間隔を設定し、形成しようとする発光区画の大きさに応じて、第2表示電極のうち走査電極として機能させるものを選択することにより、複数の発光区画の各々を複数の小区画に区分して駆動することができる。したがって、第1、第2発明の場合と同様に、駆動効率を低下させ或いは表示放電電圧を高くすることなく、発光区画毎の発光面積を大きくすることができると共に、高コントラストが得られる利点がある。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【0019】
図1は、本発明のガス放電表示装置の一例であるAC型カラーPDP(以下、単にPDPという)10の構成を一部を切り欠いて示す斜視図である。図において、PDP10は、それぞれの略平坦な一面12,14が対向するように所定間隔を隔てて互いに平行に配置された前面板16および背面板18を備えている。それら前面板16および背面板18は、格子状のシート部材20を介してその周縁部において気密に封着されており、これによりPDP10の内部に気密空間が形成されている。これら前面板16および背面板18は、何れも1.1〜3(mm)程度の均一な厚さ寸法であって透光性を有し且つ軟化点が700(℃)程度の相互に同様なソーダライム・ガラス等から成るものであって、単独の表示装置として用いられる場合には例えば900×500(mm)程度の大きさを備え、複数枚が縦横に密接して並べられることにより所謂タイル型表示装置として用いられる場合には例えば450×350(mm)程度の大きさを備えるものである。本実施例においては、上記の前面板16が第1平板に、背面板18が第2平板にそれぞれ相当する。
【0020】
上記の背面板18上には、例えば互いに直交する二方向に沿って伸びるそれぞれ複数本の長手状構成部分22a,22b(後述する図3参照)から成る格子状の隔壁22が、例えば図における左下から右上に向かって伸びる構成部分すなわち第1隔壁部22aにおいては0.2〜3(mm)の範囲内、例えば1.0(mm)程度の一定の中心間隔で、これに直交する方向に沿って伸びる構成部分すなわち第2隔壁部22bにおいては0.6〜9(mm)の範囲内、例えば3(mm)程度の一定の中心間隔で備えられており、前面板16および背面板18間の気密空間が平明形状で長方形を成す複数の放電空間24に区分されている。この隔壁22は、例えば、PbO−B2O3−SiO2−Al2O3−ZnO−TiO2系或いはこれらを組み合わせた系等の低軟化点ガラスを主成分とする厚膜材料から成り、各構成部分の幅寸法が60(μm)〜1.0(mm)程度の範囲内、例えば200(μm)程度、高さ寸法が5〜300(μm)程度の範囲内、例えば50(μm)程度の大きさを備えたものである。また、隔壁22には、例えばアルミナ等の無機充填材(フィラー)やその他の無機顔料等が適宜添加されることにより、膜の緻密度や強度、保形性等が調節されている。前記のシート部材20は、その一方向に沿って伸びる部分がこの隔壁22の頂部上に重なる位置関係にある。
【0021】
また、背面板18上には、その内面14の略全面を覆う低アルカリ・ガラス或いは無アルカリ・ガラス等から成るアンダ・コート26が設けられ、その上に厚膜銀等から成る複数本の書込電極28が前記複数の第1隔壁部22aの長手方向に沿ってそれらの間の位置に、低軟化点ガラスおよび白色の酸化チタン等の無機フィラー等から成るオーバ・コート30に覆われて設けられている。上記の隔壁22は、このオーバ・コート30上に突設されている。
【0022】
また、オーバ・コート30の表面および隔壁22の側面には、放電空間24毎に塗り分けられた蛍光体層32が例えば10〜20(μm)程度の範囲で色毎に定められた厚みで設けられている。蛍光体層32は、例えば紫外線励起により発光させられるR(赤),G(緑),B(青)等の発光色に対応する3色の蛍光体の何れかから成るものであり、第2隔壁部22bの長手方向において隣接する放電空間24相互に異なる発光色となるように設けられている。なお、前記のアンダ・コート26およびオーバ・コート30は、厚膜銀から成る書込電極28と背面板18との反応および上記の蛍光体層32の汚染を防止する目的で設けられたものである。
【0023】
一方、前記の前面板16の内面12には、前記隔壁22に対向する位置に隔壁34が例えば格子状に設けられている。この隔壁34は、例えば隔壁22と同じ材料から成るものであるが、例えばブラック・マトリクスとしても機能させる場合には、例えば隔壁22と同じ材料系に黒色顔料粉末(例えば黒色金属酸化物粉末)を分散させた材料で構成され、何れの場合にも、例えば5〜300(μm)程度の範囲内、例えば50(μm)程度の高さ寸法(厚さ寸法)で設けられたものである。前面板内面12のこの隔壁34相互間には、蛍光体層36が例えば3〜50(μm)程度の範囲内例えば5(μm)程度の厚さ寸法で設けられている。この蛍光体層36は、放電空間24毎に単一の発光色が得られるように、背面板18上に設けられた蛍光体層32と同じ発光色のものが設けられている。上記隔壁34の高さ寸法は、シート部材20が蛍光体層36に接することを防止するために、その表面が蛍光体層36の表面よりも高くなるように定められている。
【0024】
図2は、前記のシート部材20の構成の要部を、その一部を切り欠いて示す図である。図において、シート部材20は、例えば全体で50〜500(μm)の範囲内、例えば150(μm)程度の厚さ寸法を備えたものであって、格子状を成し、その表面および裏面にそれぞれ位置する上側誘電体層38および下側誘電体層40と、それらの間に積層された導体層44と、これらの積層体全体を覆って設けられた誘電体皮膜48と、その誘電体皮膜48を更に覆って設けられ且つシート部材20の表層部を構成する保護膜50とから構成されている。本実施例においては、上記誘電体層38,40の一方または両方がコア誘電体層に相当する。
【0025】
図3は、上記のシート部材20のRGB3色から成る一画素に相当する部分を表した平面図である。図における上下方向が第1隔壁部22aおよび書込電極28の長手方向に一致し、左右方向が第2隔壁部22bの長手方向に一致する。一画素は、各色毎に一様な大きさの6つの小区画46に分割されている。シート部材20の格子を構成する縦横に沿ってそれぞれ伸びる部分56,57は、第1隔壁部22aの長手方向に沿った図における上下方向に延びる縦方向部分56が、その幅寸法と同程度かアライメント・マージンを考慮してそれよりも若干広く、例えば70(μm)〜1.1(mm)の範囲内、例えば250(μm)程度の幅寸法Whを備え、第1隔壁部22aと同じ1.0(mm)程度の中心間隔で設けられている。このため、格子の開口部の水平方向(図の左右方向)における幅寸法は例えばGh=750(μm)程度である。
【0026】
一方、上記縦方向部分56と直交する方向に沿って伸びる複数本の横方向部分57の幅寸法Wvは、例えばその縦方向部分56よりも十分に小さい例えば60(μm)〜1.0(mm)の範囲内、例えば200(μm)程度である。この横方向部分57の中心間隔は例えば200(μm)〜1.0(mm)の範囲内、例えば500(μm)程度であり、隣接するもの相互の間隔Gvは例えば300(μm)程度になっている。そのため、このシート部材20の格子の開口部すなわち小区画46の大きさは例えば750×300(μm)程度であり、その小区画46は、第2隔壁部22bの長手方向に沿った図における左右方向においては250(μm)程度の相互間隔で、第1隔壁部22aの長手方向に沿った図における上下方向においては200(μm)程度の相互間隔で、多数が設けられている。なお、一画素の大きさすなわち画素ピッチは、何れの方向においてもPv=Ph=3(mm)程度である。この発光区画の区切りは、放電空間24内の一部で発生した放電の影響の及ぶ範囲であり、第1隔壁部22aおよび第2隔壁部22bによって画定されている。
【0027】
図2に戻って、前記の上側誘電体層38および下側誘電体層40は、何れも例えば10〜200(μm)の範囲内、例えば50(μm)程度の厚さ寸法を備えたものであって、例えばそれらの平面形状は全て同様であって格子状を成す。これら誘電体層38,40は、例えばPbO−B2O3−SiO2−Al2O3−ZnO−TiO2系或いはこれらを組み合わせた系、例えばAl2O3−SiO2−PbO等の低軟化点ガラスおよびアルミナ等のセラミック・フィラー等の厚膜誘電体材料で構成されている。
【0028】
また、前記の導体層44は、例えば銀(Ag)、ニッケル(Ni)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)等を導電成分として含む厚膜導体であって、例えば10〜50(μm)の範囲内、例えば30(μm)程度の厚さ寸法を有するものである。この導体層44は、誘電体層38,40の格子の一方向に沿って伸びる複数本の帯状厚膜導体52で構成されている。帯状厚膜導体52は、例えば誘電体層38等と同程度かそれよりも僅かに幅方向における両側にはみ出す程度の幅寸法を備えて格子の横方向部分57の各々に備えられており、前記書込電極28の長手方向と垂直を成す向きに沿って伸びるものである。したがって、前記の隔壁22に沿った方向における横方向部分57の相互間隔Gvは、相互に隣接する帯状厚膜導体52の相互間隔に略一致することとなる。
【0029】
図4は、上記の帯状厚膜導体52および書込電極28の接続構成を説明するための模式図である。図において、縦横に並ぶ多数の横長の矩形は前記の小区画46を表しており、6つの小区画46を囲む多数の縦長の矩形の各々が発光区画42を表している。すなわち、各発光区画42は、格子状の隔壁22によってそれぞれ区分された一つの放電空間24に対応する。図における左右方向に沿って伸びる複数本の帯状厚膜導体52は、一本置きに共通の第1表示電極配線SUS1に接続されており、これらには同時に駆動パルスが印加される。この第1表示電極配線SUS1に接続されたものが前記の図3においてD1と記されている行に対応する。すなわち、これが請求の範囲にいう第1表示電極に相当する。帯状厚膜導体52の残部は、小区画46の各々の中央部を通るものが相互に電気的に独立した走査電極配線SCANn(n=1,2,・・・)に接続されており、他のものが共通の第2表示電極配線SUS2に接続されている。前者が図3においてSと記されている行に対応し、後者がD2と記されている行に対応する。すなわち、走査電極配線SCANに接続された帯状厚膜導体52が走査電極Sとして機能させられる独立電極であり、書込電極28の長手方向において5本置きに配置されている。また、第2表示電極配線SUS2接続されたものが表示電極D2として機能させられる共通電極であり、後述するように、これら走査電極Sおよび表示電極D2が第2表示電極を構成する。また、上述したように、発光区画42内には6つの小区画46が備えられているので、第1表示電極SUS1に接続された帯状厚膜導体52は、発光区画42相互間に1本ずつが、各発光区画42内に2本ずつがそれぞれ配置されている。また、第2表示電極SUS2に接続された帯状厚膜導体52は、各発光区画42内に2本ずつが配置されている。
【0030】
一方、書込電極28は、それぞれが別々の書込電極配線DATAn(n=1,2,・・・)に接続されており、後述するように、相互に独立してデータに応じた書込パルスが印加されるようになっている。したがって、PDP10は、全面で共通の第1表示電極配線SUS1、第2表示電極配線SUS2、および走査電極配線SCANの3種類の電極配線に接続されたシート部材20に備えられた帯状厚膜導体52と、背面板18上に備えられた書込電極28とから成る4電極構造となっている。第1表示電極D1は、例えばシート部材20の外周縁部において帯状厚膜導体52と同様にして導体層44内に設けられた接続用配線で相互に電気的に接続されるが、表示電極D2は、例えば走査電極Sとの短絡を避けるためにシート部材20の外部において、制御回路内等で相互に接続される。すなわち、例えばシート部材20内には、走査電極Sおよび表示電極D2を構成するための帯状厚膜導体52が何れも相互に独立した状態で備えられる。
【0031】
また、図2において左端部に示すように、上記複数本の帯状厚膜導体52の各々には、その長手方向における複数箇所においてその幅方向に交互に突き出す複数個の突出部54が備えられている。これら複数個の突出部54は何れも格子の開口部の角部に位置するため、帯状厚膜導体52はその角部においては開口部の内周側に向かって突き出しているが、その突出し位置はその開口部を挟んで隣接する他の帯状厚膜導体52に備えられた突出部54に対向する位置である。なお、一つの開口内には、このような対向させられた突出部54,54が一組ずつ存在する。また、帯状厚膜導体52の幅方向において相互に隣接する開口部では、帯状厚膜導体52の長手方向において相互に反対側に位置する角部に突出し部54,54が備えられている。帯状厚膜導体52の幅方向における突出部54の突出し長さ寸法は、例えば50〜300(μm)の範囲内、例えば100(μm)程度であり、その幅寸法は、例えば50〜500(μm)の範囲内、例えば200(μm)程度である。
【0032】
また、誘電体層38等も上記の突出部54が備えられた位置において格子の開口角部が内側に拡大された形状で設けられており、突出部54は、その一部がその拡大部分上に位置し、残部が帯状厚膜導体52の長手方向に垂直な格子の構成部分上に位置させられている。この結果、格子の開口部の各々は、シート部材20の厚さ方向において一様な形状を成している。
【0033】
また、前記の誘電体皮膜48は、例えば10〜30(μm)程度の範囲内、例えば20(μm)程度の厚さ寸法を備え、例えばPbO−B2O3−SiO2−Al2O3−ZnO−TiO2系或いはこれらを組み合わせた系等の低軟化点ガラス等から成る厚膜である。この誘電体皮膜48は、表面に電荷を蓄えることにより後述するように交流放電をさせるために設けられたものであるが、同時に、厚膜材料で構成される導体層44を露出させないことによって、これらからのアウト・ガスによる放電空間24内の雰囲気変化を抑制する役割も有する。
【0034】
また、前記の保護膜50は、例えば0.5(μm)程度の厚さ寸法を備え、MgO等を主成分とする薄膜或いは厚膜である。保護膜50は、放電ガス・イオンによる被覆誘電体層48のスパッタリングを防止するものであるが、二次電子放出係数の高い誘電体で構成されていることから、実質的に放電電極として機能する。
【0035】
以上のように電極構造が構成されたPDP10は、例えば、図6に示される駆動波形を用いて駆動される。この駆動波形は、発光区画を選択するためのアドレス期間と表示放電を発生させるための表示期間とを分離した所謂ADS駆動方法を行うためのものであり、駆動の1サイクルは、リセット期間、アドレス期間、およびサステイン期間から構成されている。先ず、リセット期間では、帯状厚膜導体52のうち走査電極Sおよび第1表示電極D1として機能させられるものの間に電荷形成パルスを印加することにより、全ての発光区画42内で放電を発生させる。これにより、前回の駆動サイクルで点灯させられていた発光区画42と、消灯させられていた発光区画42とに、略同様な壁電荷が形成され今回のサイクルにおける初期状態が均一化される。すなわち、電荷形成パルスの電位は、この駆動サイクルの開始時における電荷の蓄積状態の如何に拘わらず全ての発光区画42内で放電が発生するように、走査電極Sと表示電極D1との電位差が十分に大きくなる値、例えばそれぞれ180〜250(V)程度に設定される。
【0036】
次いで、アドレス期間においては、前記帯状厚膜導体52のうち走査電極Sとして機能させられるものに所定の交流パルス(走査パルス)を印加して順次走査すると共に、その走査のタイミングに同期して書込電極28のうちのデータに対応する所望のもの(すなわち発光させない区画として選択されたものに対応する書込電極)に所定の交流パルス(書込パルス)を印加すると、図5に矢印Aで示すように、それらの間で書込放電が発生させられ、リセット期間において保護膜50上に蓄積されていた電荷が消去される。すなわち、発光させる区画として選択されたものだけに電荷が蓄積された状態になる。上記書込パルスは、例えば350(V)程度の正電位のパルスであり、走査パルスは、例えば70(V)程度の負電位のパルスである。
【0037】
上記のようにして走査電極Sとして機能させられる全ての帯状厚膜導体52を走査した後、全ての帯状厚膜導体52,52すなわち走査電極Sおよび表示電極D2と第1表示電極D1との間に所定の交流パルス(放電維持パルス)を印加すると、電荷が蓄積されている発光区画では印加電圧にその蓄積電荷による電位が重畳されて放電開始電圧を越えるため、図5に矢印Bで示すように放電面56,56間で放電が発生させられ、且つ保護膜50上に改めて発生させられた壁電荷等により予め定められた所定時間だけ維持される。これにより、ガス放電で発生した紫外線で選択された区画内の蛍光体層32、36が励起発光させられ、その光が前面板16を通して射出されることにより、一画像が表示される。上記放電維持パルスは、例えば、表示電極D1に印加されるものが200(V)程度の正電位のパルスであり、表示電極D2および走査電極Sに印加されるものが200(V)程度の負電位のパルスである。そして、走査電極Sの走査の1周期毎に、交流パルスを印加されるデータ側電極(書込電極28)が変化させられることにより、所望の画像が連続的に表示されることとなる。なお、図5は、PDP10の隔壁22の長手方向に沿った断面すなわち帯状厚膜導体52の長手方向に垂直な断面を示す図である。この図から明らかなように、本実施例においては、放電面56が前面板16の内面12に平行な方向に放電させられるように対向させられた対向放電構造となっている。また、上記の駆動方法の説明から明らかなように、表示電極D2および走査電極Sは何れも表示電極D1との間で表示放電を発生させられるものであり、本実施例においては、これらが第2表示放電電極に相当する。
【0038】
このとき、アドレス期間においては、発光区画42の各々に備えられた3本の第2表示電極のうち走査電極Sのみに走査パルスが印加されることから、壁電荷はその走査電極S上のみに蓄積される。そのため、各画素において表示のための交流パルスが印加されると、選択されている発光区画では、先ずその走査電極Sとこれに隣接する第1表示電極D1との間で放電が開始させられ、次いで、その放電によって発生した荷電粒子がプライミングとなってこれらに隣接する第1表示電極D1および表示電極D2間で放電が引き起こされる。そのため、書込放電は発光区画42内の一部で発生させられるが、表示放電は発光区画42内の全面で発生させられる。したがって、書込放電の際の発光が抑制されることから、発光させない発光区画における輝度が例えば50(%)程度に低下させられる一方、表示放電は書込放電の発生させられる範囲に拘わらず全ての表示放電電極間で発生させられるため、コントラストを2倍以上に高めつつ高輝度が得られることになる。なお、帯状厚膜導体52の相互間隔すなわち放電ギャップGvは、このように表示放電を発生させる際に放電電圧が十分に低く且つ発光効率が高くなるように、陽光柱が形成されない範囲で可及的に大きい値に設定されている。
【0039】
また、複数本の帯状厚膜導体56の各々は、シート部材20の格子の横方向部分57の幅方向における略全体に亘る大きさで設けられていることから、前記の図3に示すように、その両側に隣接する帯状厚膜導体56との間で放電させられることとなる。そのため、本実施例においては、発光区画の各々においてその全面で放電が発生させられることから、その一部で放電させられていた従来に比較して、一層高い輝度が得られる。なお、図においてαが一の発光区画内で発生させられる放電を、βがその一の発光区画に隣接する発光区画内で発生させられる放電を表している。
【0040】
要するに、本実施例によれば、複数本の第2表示電極は、相互に電気的に独立させられた走査電極Sと、相互に電気的に接続された表示電極D2とから構成されるので、第1表示電極D1との間の表示放電が全ての第2表示電極で可能である一方、書込電極28との間の書込放電は、第2表示電極のうちの走査電極Sのみで可能となる。そのため、表示放電を発生させる際には、先ず、蓄積された壁電荷によって放電開始電圧が引き下げられた走査電極Sとこれに隣接する第1表示電極D1との間で放電が発生させられるが、この放電により生成された空中電荷がプライミングとなってこれらに隣接する表示電極D2および第1表示電極D1間でも表示放電が発生させられる。したがって、発光区画42が複数の小区画に区分され且つその小区画の各々で表示放電が発生させられ得るので、駆動効率を低下させ或いは表示放電電圧を高くすることなく、発光区画42毎の発光面積を大きくすることができる。しかも、書込放電が発光区画42内に備えられた複数本の第2表示電極のうちの一部(走査電極S)と書込電極28との間で発生させられることからその書込放電時の輝度が低下させられる一方、表示放電は発光区画42全体で発生させられることからその表示放電時の輝度が高められるため、発光区画42内の全ての第2表示電極が書込放電に用いられる場合に比較してコントラストが高められる利点がある。
【0041】
また、本実施例においては、シート部材20の格子内で互いに対向させられた放電面56間で放電させられる対向放電構造に構成されているため、放電させられる放電面56相互の間隔がその放電面56内で一様になる。そのため、一平面上に表示電極が配置された従来の3電極構造に比較して効率が高められると共に、局部的に放電が強くなることに起因する誘電体層48および保護膜50の局部的な劣化が抑制される。
【0042】
また、本実施例においては、書込電極28の長手方向において発光区画42の区切り毎に相互に電気的に独立させられた走査電極Sと、全面で共通の配線SUS2に接続された表示電極D2とが設けられていることから、走査電極Sだけを設けた場合に比べて増える電極本数は一本に留まる。そのため、コントラスト向上に伴って構造や駆動が複雑化することもない。
【0043】
ところで、上記のようなPDP10は、例えば図7に示される工程図に従って別々に処理(或いは製造)されたシート部材20,前面板16,および背面板18を組み立てることで製造される。
【0044】
背面板18の処理工程においては、先ず、アンダ・コート形成工程58で、用意された平坦な背面板18の内面14に厚膜絶縁体ペーストを塗布して焼成することにより前記のアンダ・コート26を形成する。次いで、書込電極形成工程60では、そのアンダ・コート26上に例えば厚膜スクリーン印刷法やリフトオフ法等を用いて厚膜銀ペースト等の厚膜導電材料ペーストで前記書込電極28を形成する。続くオーバ・コート形成工程62においては、この書込電極28上から低軟化点ガラスおよび無機フィラーを含む厚膜絶縁ペーストをアンダ・コート26の略全面を覆って繰り返し塗布して焼成することにより前記オーバ・コート30を形成する。
【0045】
次いで、隔壁形成工程64では、例えば低軟化点ガラスおよび無機フィラー等を主成分とする厚膜絶縁ペーストを塗着し、乾燥後、例えば500〜650(℃)程度の温度で焼成処理を施すことにより、前記の隔壁22を形成する。なお、一回の印刷で隔壁22の所望の高さ寸法を確保できない場合には、印刷および乾燥が必要な回数だけ繰り返される。上述したアンダ・コート形成工程58乃至オーバ・コート形成工程62も同様である。そして、蛍光体層形成工程66においては、RGB3色に対応する3種の蛍光体ペーストを隔壁22相互間であって色毎に定められた所定位置に厚膜スクリーン印刷法等によって或いは流し込みによって塗布し、例えば450(℃)程度の温度で焼成処理を施すことにより、前記の蛍光体層32を設ける。
【0046】
一方、前面板16の処理工程においては、先ず、隔壁形成工程68において、上記の工程64と同様に、例えば低軟化点ガラスおよび無機フィラー等を主成分とする厚膜絶縁ペーストを厚膜スクリーン印刷法等の厚膜形成技術を用いて内面12上に繰り返し塗布、乾燥して、更に厚膜絶縁ペーストの種類に応じて定められる例えば500〜650(℃)程度の範囲内の熱処理温度で焼成することにより、前記の隔壁34を形成する。次いで、蛍光体層形成工程70において、RGB3色に対応する3種の蛍光体ペーストを隔壁34相互間であって色毎に定められた所定位置に、隔壁34上から厚膜スクリーン印刷或いは落とし込み印刷等の手法で塗布し、例えば450(℃)程度の温度で焼成処理を施すことにより、前記の蛍光体層36を設ける。
【0047】
そして、シート部材作製工程72において作製された前記のようなシート部材20を介して上記の前面板16および背面板18を重ね合わせ、封着工程74において加熱処理を施すことにより、それらの界面に予め塗布されたシールガラス等の封着剤でこれらを気密に封着する。なお、封着に先立ち、必要に応じてシート部材20が前面板16および背面板18の何れかにガラスフリット等を用いて固着される。そして、排気・ガス封入工程72において、形成された気密容器内から排気し且つ所定の放電ガスを封入することにより、前記のPDP10が得られる。
【0048】
上記の製造工程において、シート部材作製工程72は、よく知られた厚膜印刷技術を応用した例えば図8に示される示す工程に従って実施される。以下、シート部材20の製造方法を、製造工程の要部段階における状態を表した図9(a)〜(e)および図10(f)〜(j)を参照して説明する。
【0049】
先ず、基板を用意する工程78では、厚膜印刷を施す基板80(図9参照)を用意し、その表面78等に適宜の清浄化処理を施す。この基板80は、後述する加熱処理の際に殆ど変形や変質の生じないものであって、例えば、熱膨張係数が87×10−7(/℃)程度で、740(℃)程度の軟化点および510(℃)程度の歪み点を備えたソーダライム・ガラス等から成るガラス基板が好適に用いられる。なお、基板80の厚さ寸法は例えば2〜3(mm)程度の範囲内、例えば2.8(mm)程度であり、その表面82の大きさは前記のシート部材20よりも十分に大きくされている。
【0050】
次いで、剥離層形成工程84では、高融点粒子が樹脂で結合させられた剥離層86を、基板80の表面82に例えば5〜50(μm)程度の範囲内、好適には10〜20(μm)程度の厚さ寸法で設ける。上記の高融点粒子は、例えば平均粒径が0.5〜3(μm)程度の高軟化点ガラスフリットおよび平均粒径が0.01〜5(μm)程度の範囲内、例えば1(μm)程度のシリカ、アルミナやジルコニア等のセラミック・フィラーを、例えば30〜50(%)程度の割合で混合したものである。上記の高軟化点ガラスは、例えば700(℃)程度以上の軟化点を備えたものであり、混合物である高融点粒子の軟化点は、例えば2000(℃)程度以上になっている。また、樹脂は、例えば350(℃)程度で焼失させられるエチルセルロース系樹脂等である。この剥離層86は、例えば、上記の高融点粒子および樹脂がブチルカルビトールアセテート(BCA)やテルピネオール等の有機溶剤中に分散させられた無機材料ペースト88を、例えば図9(a)に示すようにスクリーン印刷法を用いて基板80の略全面に塗布し、乾燥炉或いは室温において乾燥させることで設けられるが、コータやフィルム・ラミネートの貼り付け等で設けることもできる。なお、乾燥炉は、膜の表面粗度が優れ且つ樹脂が一様に分散するように、好適には給排気を十分に行い得る遠赤外線乾燥炉が用いられる。図9(b)は、このようにして剥離層86を形成した段階を示している。なお、図9(a)において、90はスクリーン、92はスキージである。本実施例においては、上記の剥離層86を備えた基板80が支持体に、その剥離層86の表面が膜形成面にそれぞれ相当し、上記の基板用意工程78および剥離層形成工程84が支持体準備工程(すなわち支持体を用意する工程)に対応する。
【0051】
続く厚膜ペースト層形成工程94では、前記の誘電体層38,40を形成するための厚膜誘電体ペースト96と、導体層44を形成するための厚膜導体ペースト98(図9(a)参照)を、無機材料ペースト88と同様にスクリーン印刷法等を利用して剥離層86上に所定のパターンで順次に塗布・乾燥する。これにより、誘電体層38,40を形成するための誘電体印刷層100,104、導体層44を形成するための多数本の帯状印刷膜106から成る導体印刷層102が、その積層順序に従って形成される。
【0052】
上記の厚膜誘電体ペースト96は、例えば、アルミナやジルコニア等の誘電体材料粉末、ガラスフリット、および樹脂が有機溶剤中に分散させられたものである。また、厚膜導体ペースト98は、例えば、アルミニウム粉末や銀粉末等の導体材料粉末、ガラスフリット、および樹脂が有機溶剤中に分散させられたものである。なお、上記のガラスフリットは、例えばAl2O3−SiO2−PbO系の低軟化点ガラス等が用いられ、樹脂および溶剤は例えば無機材料ペースト88と同様なものが用いられる。図9(c)〜(e)は、誘電体印刷層100、導体印刷層102、および誘電体印刷層104がそれぞれ形成された段階を示している。なお、誘電体印刷層100,104は、例えばそれぞれ70(μm)程度の厚さ寸法に形成され、導体印刷層102は、例えば35(μm)程度の厚さ寸法に形成される。一回の印刷で所定の厚さ寸法が得られない場合には、必要な回数だけ印刷および乾燥が繰り返される。
【0053】
上記のようにして厚膜印刷層100〜104を形成し、乾燥して溶剤を除去した後、焼成工程110においては、基板80を所定の焼成装置の炉室112内に入れ、厚膜誘電体ペースト96および厚膜導体ペースト98の種類に応じた例えば585(℃)程度の焼成温度で加熱処理を施す。図10(f)は加熱処理中の状態を示している。
【0054】
上記の加熱処理過程において、厚膜印刷層100〜104は、その焼結温度が例えば585(℃)程度であるため、その樹脂成分が焼失させられると共に誘電体材料、導体材料、およびガラスフリットが焼結させられ、誘電体層38,40および導体層44すなわちシート部材20の基本構成要素が生成される。図10(g)は、この状態を示している。このとき、剥離層86は、前述したようにその無機成分粒子が2000(℃)以上の軟化点を備えたものであるため、樹脂成分は焼失させられるが高融点粒子(ガラス粉末およびセラミック・フィラー)は焼結させられない。そのため、加熱処理の進行に伴って樹脂成分が焼失させられると、剥離層86は高融点粒子114(図11参照)のみから成る粒子層116となる。
【0055】
図11は、図10(g)の右端の一部を拡大して、上記の加熱処理における焼結の進行状態を模式的に示した図である。剥離層86の樹脂成分が焼失させられて生成された粒子層116は、単に高融点粒子114が積み重なっただけの層であり、その高融点粒子114は互いに拘束されていない。そのため、図に一点鎖線で示される焼成前の端部位置から厚膜印刷層100〜104が収縮するときには、その高融点粒子114がコロの如き作用をする。これにより、厚膜印刷層100〜104の下面側でも基板80との間にその収縮を妨げる力が作用しないので、上面側と同様に収縮させられることから、収縮量の相違に起因する密度差や反り等は何ら生じていない。
【0056】
なお、本実施例においては、厚膜印刷層100〜104の焼結が開始するときには、上述したように粒子層116の作用によって基板80はその焼成収縮を何ら妨げない。したがって、基板80の熱膨張は生成される厚膜の品質に実質的に影響しない。なお、基板80を繰り返し使用する場合や熱処理温度が高くなる場合には、歪み点の一層高い耐熱性ガラス(例えば、熱膨張係数が32×10−7(/℃)程度で軟化点が820(℃)程度の硼珪酸ガラスや、熱膨張係数が5×10−7(/℃)程度で軟化点が1580(℃)程度の石英ガラス等)を用いることができる。この場合にも、誘電体材料粉末等の結合力が小さい温度範囲では基板80の熱膨張量が極めて小さくなるので、その熱膨張が生成される厚膜の品質に影響することはない。
【0057】
図8に戻って、剥離工程118では、生成された厚膜すなわち誘電体層38,40および導体層44の積層体を基板80から剥離する。それらの間に介在させられている粒子層116は高融点粒子114が単に積み重なっただけであるので、上記剥離処理は何らの薬品や装置を用いることなく容易に行い得る。このとき、積層体の裏面には高融点粒子114が一層程度の厚みで付着し得るが、この付着粒子は、必要に応じて粘着テープやエアブロー等を用いて除去する。なお、厚膜が剥離された基板80は、前述したように前記の焼成温度では変形および変質し難いものであるため、同様な用途に繰り返し用いられる。
【0058】
次いで、誘電体ペースト塗布工程120においては、剥離した積層体をディッピング槽122内に蓄えられた誘電体ペースト124中にディッピングすることにより、全外周面に誘電体ペースト124が塗布される。図10(h)は、この段階を示している。この誘電体ペースト124は、例えば、PbO−B2O3−SiO2−Al2O3−ZnO−TiO2系或いはこれらを組み合わせた系等のガラス粉末およびPVA等の樹脂が水等の溶剤中に分散させられたものであり、前記の厚膜誘電体ペースト96に比較して低粘度に調製されている。なお、上記のガラス粉末は鉛を含まない軟化点が630(℃)程度以上のものも使用可能である。これは、前記の厚膜誘電体ペースト96に含まれるものの軟化点と同程度かそれよりも高いものである。また、低粘度に調製されたペーストを用いるのは、塗布の際に気泡が巻き込まれ延いては焼成後に欠陥の残ることを防止するためであり、積層体は、例えば水平な向きで金網126等に載せられた状態で誘電体ペースト124中に静かに沈められ、且つ取り出される。
【0059】
続く焼成工程128では、ディッピング槽122から取り出され且つ十分に乾燥させられた積層体が焼成炉内に投入され、前記誘電体ペースト124に含まれるガラス粉末の種類に応じて定められる例えば550〜580(℃)程度の所定温度、例えば550(℃)で加熱処理(焼成処理)を施される。この焼成温度は、例えば、ガラス粉末が十分に軟化して緻密な誘電体層(誘電体皮膜48)が得られるように、ガラス粉末の軟化点に対して十分に高い温度に設定される。このため、このようにして形成された誘電体皮膜48は、ガラス粉末相互の粒界に起因する空隙等が殆ど無く、高い耐電圧を有するものとなる。図10(i)は、焼成後の段階を示している。本実施例においては、これら誘電体ペースト塗布工程120および焼成工程128から被覆工程が構成されている。また、本実施例において、一回のディッピングおよび焼成処理で形成される誘電体層(皮膜)の厚さ寸法は10(μm)程度であるので、前述した20(μm)の厚さ寸法を得るために被覆工程は2回繰り返される。
【0060】
そして、保護膜形成工程130において、上記の誘電体皮膜48の表面に、例えばディッピング処理および焼成処理により、或いは電子ビーム法やスパッタ等の薄膜プロセスにより、前記の保護膜50が所望の厚さ寸法で略全面に設けられることにより、前記のシート部材20が得られる。図10(j)は、この段階を示している。なお、保護膜50は、前述したように薄い膜であるので、ディッピング等の厚膜プロセスでは一様な膜を形成することが比較的困難である。しかしながら、本実施例においては略一様な膜厚で形成される誘電体被覆48で覆われた放電面56,56間で対向放電させることから、保護膜50の表面形状の如何に拘わらず放電集中は生じ難い。したがって、面放電構造を採る場合ほどの一様性は保護膜50に要求されず、また、保護膜50は光の射出経路上に存在しないので、その透明性も要求されないのである。
【0061】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、前述した実施例と共通する部分は、同一の符号を付して説明を省略する。
【0062】
図12は、前記のPDP10における更に別の電極構成例を説明するための前記の図3に対応する図である。本実施例においては、前記の書込電極28に代えて書込電極132が背面板16上に備えられている。この書込電極132には、その長手方向の複数箇所に、他の部分よりも幅寸法の大きくされた幅広部134が発光区画42の中心間隔の整数倍、例えば5倍に等しい中心間隔で設けられている。また、帯状厚膜導体52は前記の第2表示電極配線SUS2(図4参照)に接続されておらず、書込電極28に沿った方向における発光区画42の区切り毎に共通の走査電極配線SCANnに接続されているが、その他の構成はPDP10と同様である。
【0063】
このように構成された書込電極132を備えたPDPにおいては、上記幅広部134が形成されている部分では、幅広部134の存在しない位置に比較してその書込電極132上の電界強度が高められることから、放電開始電圧が引き下げられる。すなわち、この幅広部134が高電界強度部に対応し、請求の範囲にいうnの数は5になっている。そのため、前記のアドレス期間において、この幅広部134とその近傍に位置する走査電極Sとの間で書込放電が発生させられるが、他の走査電極Sとの間では書込放電が発生しないこととなる。したがって、一つの発光区画42内に設けられている複数本の走査電極Sがその発光区画42の区切り毎に共通の走査電極配線SCANに接続されているため、それら複数本の走査電極Sの全てに同時に走査パルスが印加されるが、そのうち書込放電が発生するのは上述した幅広部134上の1本だけになるので、本実施例においても走査電極Sは発光区画42の各々毎に1本だけ備えられることとなり、その発光区画42の一部だけで書込放電が発生することとなる。一方、表示期間においては、前述した実施例と同様に発光区画42内の全ての帯状厚膜導体52相互間で放電が発生するので、本実施例においても高いコントラストと輝度とを共に得ることができる。
【0064】
なお、本実施例においては、上述したように複数本の走査電極Sに同時に走査パルスを印加してもそのうちの一本だけが書込放電に用いられることから、前述した実施例の図6に示されるような一部のの走査電極Sだけに走査パルスを印加する駆動方法を採る必要がない。そのため、走査電極本数は書込電極132の長手方向における発光区画42の数に等しい数だけで足り、駆動方法も簡単になる利点がある。
【0065】
図13は、前記のPDP10における更に別の電極構成例を説明するための図5に対応する図である。なお、図においては説明に必要なシート部材20および背面板18上のオーバコート30のみを示した。この実施例においては、書込電極28上の複数箇所においてオーバコート30に凹所136が形成されている。この凹所136は、例えば発光区画42の中心間隔と同じ中心間隔を以て、図に示されるように帯状厚膜導体52のうち走査電極S(図にSCANと記す)として機能するものの下方に位置する。また、凹所136は、発光区画42毎に独立した矩形や円形の平面形状を成すものであっても良いが、紙面に垂直な方向に連続したものであっても良い。また、帯状厚膜導体52は前記の図12に示される実施例と同様に発光区画42の区切り毎に共通の走査電極配線SCANnに接続されているが、その他の構成はPDP10と同様である。
【0066】
このように構成されたオーバコート30を備えたPDPによれば、上記凹所136が形成されている部分では、凹所136の存在しない位置に比較して書込電極28上の電界強度が高められることから、放電開始電圧が引き下げられる。すなわち、本実施例においては、この凹所136によって高電界強度部が形成されている。そのため、前記のアドレス期間において、図に示されるように、この凹所136が形成されている部分とその近傍に位置する走査電極Sとの間で書込放電が発生させられるが、他の走査電極Sとの間では書込放電が発生しないこととなる。したがって、一つの発光区画42内に設けられている複数本の走査電極Sがその発光区画42の区切り毎に共通の走査電極配線SCANに接続されているため、それら複数本の走査電極Sの全てに同時に走査パルスが印加されるが、そのうち書込放電が発生するのは上述した凹所136上の1本だけになるので、本実施例においても発光区画42の一部だけで書込放電が発生し、一方、表示期間においては、発光区画42内の全ての帯状厚膜導体52相互間で放電が発生するので、高いコントラストと輝度とを共に得ることができる。
【0067】
以上、本発明を図面を参照して詳細に説明したが、本発明は更に別の態様でも実施できる。
【0068】
例えば、実施例においては、カラー表示用のAC型PDP10およびその製造方法に本発明が適用された場合について説明したが、本発明は、モノクロ表示用のAC型PDPおよびその駆動方法にも同様に適用される。
【0069】
また、実施例のPDP10は、3色の蛍光体層32、36を備えてフルカラー表示をさせる形式のものであったが、本発明は、1色或いは2色の蛍光体層を備えたPDPにも同様に適用される。
【0070】
また、実施例においては、書込電極28,132の長手方向における発光区画42の各々の区切り毎に1本の走査電極Sが備えられ、或いは実質的に1本だけ備えられていたが、発光区画42毎に複数本の第1表示電極D1との間で表示放電させるために設けられる複数本の第2表示電極のうちの一部が走査電極Sとして用いられるのであれば、表示放電が発生させられる範囲よりも書込放電が発生させられる範囲が小さくなってコントラスト向上効果を享受できる。したがって、走査電極Sは、発光区画42毎に2本以上が備えられていても良い。
【0071】
また、実施例においては、図6に示したような消去アドレス法で駆動される場合について説明したが、本発明は、書込アドレス法にも適用でき、また、駆動波形は適宜変更できる。
【0072】
また、実施例においては、発光区画が5つまたは6つの小区画に区分されていたが、その数は、1画素の大きさや許容される放電開始電圧、輝度斑の程度等に応じて適宜変更される。例えば発光区画が実施例に示した場合よりも大きい場合には、更に多くの小区画に区分すればよく、反対に小さい場合には、少ない数、例えば2乃至3個の小区画に区分されても良い。
【0073】
また、PDP10全体の各部の寸法、シート部材20の各部の寸法や構成材料等は、実施例で示したものに限られず、得ようとする表示領域の大きさや画素密度、輝度等に応じて適宜定められる。
【0074】
また、実施例においては、シート部材20内に層状に設けられた帯状厚膜導体52の側面が電極として用いられることによって対向放電構造に構成されていたが、本発明は、従来のPDPのような面放電構造のものにも同様に適用される。
【0075】
また、実施例においては、格子状の隔壁22によって複数の発光区画42が相互に空間的に区分されている場合について説明したが、例えば、前記書込電極28の長手方向に平行な一方向に沿って伸びるストライプ状(縞状)の隔壁や所謂デルタ配列を構成し得る屈曲した隔壁等をこれに代えて設けてもよい。このようにしても、発光区画42相互の区切りが放電の及ぶ範囲で実質的に形成されるのであれば、駆動上の支障は何ら無い。
【0076】
また、書込電極28に高電界強度部が設けられた図12、図13に示される実施例においては、例えばnの数が5とされていたが、その数は、一つの発光区画42内に備えられる表示電極対の数や、発光区画42毎にプライミング効果を確実にするために必要となる書込放電箇所数に応じて定められるものであり、例えば、2倍乃至4倍とすることもでき、或いは、6倍以上にすることもできる。
【0077】
その他、一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の3電極構造AC型ガス放電表示装置の一例であるカラーPDPを一部を切り欠いて示す斜視図である。
【図2】図1のPDPに備えられたシート部材の構成を説明する図である。
【図3】図1のPDPの一画素の構成を説明する図である。
【図4】図1のPDPにおける配線の接続構造を説明する図である。
【図5】隔壁の長手方向に沿った断面において、図1のPDPの断面構造の要部を説明する図である。
【図6】図1のPDPを駆動するための駆動波形の一例である。
【図7】図1のPDPの製造方法を説明する工程図である。
【図8】シート部材の製造方法を説明する工程図である。
【図9】(a)〜(e)は、図8の製造工程の要部段階における基板および厚膜の状態を示す図である。
【図10】(f)〜(j)は、図8の製造工程の要部段階における基板および厚膜の状態を示すための図9(e)に続く図である。
【図11】図8の焼成工程における収縮挙動を説明するための図である。
【図12】本発明の他の実施例の配線構造を説明する図である。
【図13】本発明の更に他の実施例の配線構造を説明する図である。
【符号の説明】
10:PDP
16:前面板
18:背面板
20:シート部材
24:放電空間
38:コア誘電体層
44:導体層
46:小区画
52:帯状厚膜導体
D1:第1表示電極
D2:表示電極
S:走査電極
Claims (4)
- 透光性を有する第1平板と、その第1平板から所定距離隔てて内面が相互に向かい合うように平行に配置された第2平板と、それら第1平板および第2平板間に形成された気密空間内に互いに交叉する一方向および他方向に沿って区画形成された複数の発光区画と、その他方向に沿って伸びる互いに平行な複数本の第1表示電極および複数本の第2表示電極と、その一方向に沿って伸びる互いに平行な複数本の書込電極とを備え、それら第2表示電極と書込電極との間で書込放電を発生させることにより発光させる発光区画を選択すると共に、選択された発光区画内でそれら第1表示電極および第2表示電極間の表示放電により発生させられた光を第1平板を通して射出する形式のAC型ガス放電表示装置であって、
前記第2表示電極は、相互に電気的に独立させられた複数本の独立電極と、それら独立電極の相互間に位置し且つ相互に電気的に接続された複数本の共通電極とから成ることを特徴とするAC型ガス放電表示装置。 - 透光性を有する第1平板と、その第1平板から所定距離隔てて内面が相互に向かい合うように平行に配置された第2平板と、それら第1平板および第2平板間に形成された気密空間内に互いに交叉する一方向および他方向に沿って区画形成された複数の発光区画と、その他方向に沿って伸びる互いに平行な複数本の第1表示電極および複数本の第2表示電極と、その一方向に沿って伸びる互いに平行な複数本の書込電極とを備え、それら第2表示電極と書込電極との間で書込放電を発生させることにより発光させる発光区画を選択すると共に、選択された発光区画内でそれら第1表示電極および第2表示電極間の表示放電により発生させられた光を第1平板を通して射出する形式のAC型ガス放電表示装置であって、
形成される電界強度の相対的に高い複数個の高電界強度部が、前記複数本の書込電極の各々に前記複数本の第2表示電極の中心間隔のn倍(nは2以上の整数)の中心間隔を以て備えられたことを特徴とするAC型ガス放電表示装置。 - 格子状を成した所定厚さ寸法の厚膜誘電体から成るコア誘電体層と、前記他方向に沿って互いに平行に伸びるようにそのコア誘電体層に積層された複数本の帯状厚膜導体を備えた導体層と、その導体層を覆う厚膜誘電体から成る誘電体皮膜とを備え、且つ前記第1平板および前記第2平板の間にそれらに平行に配置された格子状のシート部材を含み、それら複数本の帯状厚膜導体で前記第1表示電極および前記第2表示電極が構成されたものである請求項1または請求項2のAC型ガス放電表示装置。
- 透光性を有する第1平板と、その第1平板から所定距離隔てて内面が相互に向かい合うように平行に配置された第2平板と、それら第1平板および第2平板間に形成された気密空間内に互いに交叉する一方向および他方向に沿って区画形成された複数の発光区画と、その他方向に沿って伸びる互いに平行な複数本の第1表示電極および複数本の第2表示電極と、その一方向に沿って伸びる互いに平行な複数本の書込電極とを備え、それら第2表示電極と書込電極との間で書込放電を発生させることにより発光させる発光区画を選択すると共に、選択された発光区画内でそれら第1表示電極および第2表示電極間の表示放電により発生させられた光を第1平板を通して射出する形式のAC型ガス放電表示装置の駆動方法であって、
前記第2表示電極のうち所定本数置きに予め選択された複数本に順次に走査パルスを印加して走査すると共にその走査のタイミングに同期して前記書込電極のうち所望のものに書込パルスを印加して、それら走査パルスが印加された第2表示電極および書込パルスが印加された書込電極間で書込放電を発生させることにより、発光させる発光区画を選択する書込期間と、
前記複数本の第1表示電極および前記複数本の第2表示電極の全てに表示パルスを印加することにより、それらの間で表示放電を発生させる表示期間と
を、含むことを特徴とするAC型ガス放電表示装置の駆動方法。
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