JP2006310162A

JP2006310162A - 放電型表示装置

Info

Publication number: JP2006310162A
Application number: JP2005132800A
Authority: JP
Inventors: Yoshifumi Amano; 芳文天野
Original assignee: TTT KK
Current assignee: TTT KK
Priority date: 2005-04-28
Filing date: 2005-04-28
Publication date: 2006-11-09

Abstract

【課題】ＭｇＯ保護層の不要な島状の導電性電極では、工程が簡略化される利点はあるものの、最大の欠点として負グローの偏在の問題がある。
【解決手段】誘電体層４を介して島状電極５とバスライン２，３とが対峙して静電容量を形成する面積よりも狭い開口部７を持つ絶縁層６によって、島状電極５を被覆した電極構造の放電型表示装置（ＰＤＰ）を構成する。また、この電極構造の応用として、陽光柱を利用した放電型表示装置を構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、放電型表示装置、例えば所謂ＡＣ型ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）に関する。

現在実用化されているＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）は、その代表例を図１７に示すように、前面側に透明な一対の放電電極所謂サステイン電極２０１，２０２を配し、このサステイン電極２０１，２０２の表面を透明な低融点ガラスで被覆して電極表面に静電容量を形成するための誘電体層２０３とし、さらに誘電体層２０３の表面を、誘電体層の保護と二次電子放射とを兼ねたＭｇＯ（酸化マグネシュウム）層２０４で被覆して、誘電層２０３及びＭｇＯ層２０４の表面に壁電荷を形成し、この壁電荷による壁電圧を利用して放電を持続させる、所謂ＡＣ型ＰＤＰが一般的である。

また、電極構成に関しては、一対のサステイン電極２０１，２０２のうちの一方の電極２０１を、対向する背面側ガラス基板に形成した縦方向に伸長するアドレス電極２１１とＸＹマトリクスを構成する横方向のアドレス電極として動作するような構成（アドレス電極とサステイン電極を兼ねた構成）とした所謂３電極面放電型構造とするのが一般的である。
また、背面側に画素を規定する隔壁２１２を設け、この隔壁２１２の表面に蛍光体２１３を塗布して、サステイン電極による放電、しかも主として両サステイン電極のマイナス側にできる負グローから発生する紫外線により上記蛍光体を照射発光させる構造になっている。

上述した一般的な構造の３電極面放電型構造のＡＣ型ＰＤＰは、ＭｇＯが塗布された前面側基板と、蛍光体が塗布された背面側基板とが分離されているために、蛍光体とＭｇＯの工程上の干渉を避けることができる、という利点がある。
即ち、ＭｇＯは、吸湿性が高く、不安定な性質を有するため、基板の製造工程の最終工程でＭｇＯ層を形成する必要がある。
蛍光体層は、極めて短波長（例えばＸｅから発する１４７ｎｍ程度）の紫外線の照射によって発光させるため、仮に厚さ５００ｎｍ程度のＭｇＯが蛍光体層を覆って付着しただけでも、この紫外線がＭｇＯに吸収されて、蛍光体が発光しなくなってしまう。また、蛍光体層は、工程上の汚染の影響も受けやすいため、ＭｇＯ層と同じく最終工程で塗布することが望ましい。

従って、ＭｇＯ層及び蛍光体層を、別々の基板に塗布形成することは、工程上の利点である。
しかしながら、別の見方をすれば、ＭｇＯ層を形成する前面側には蛍光体を塗布することができなくなる、という欠点でもある。
つまり、蛍光体を、背面側基板だけではなく、サステイン電極のある前面側にも塗布して、両面を発光させれば、さらなる輝度の向上が見込まれるが、ＭｇＯ層を用いた電極構造では、このように両面が発光する構成とすることが不可能である。

これに対して、本件の発明者は、先に、ＭｇＯを用いない構造を提案している（国際出願PCT/JP2003/11777参照）。
また、その他にも、通常のＡＣ型ＰＤＰのＭｇＯ層の一部上にＩＴＯ層を島状に形成し、補助放電を励起する構造が提案されている（特許文献１及び特許文献２等を参照）。

また、ガス放電と蛍光体の関係として、従来のＰＤＰでは負グローから発生する紫外線を蛍光体に照射させて蛍光体を発光させているのに対して、更なる発光効率の向上のために陽光柱を利用することが試みられている。
一般的に、負グローのみを使用する従来のＰＤＰでは、負グローの電極面からの厚さが約０．０５ｍｍであることから、電極間距離は約０．０５ｍｍ〜０．１０ｍｍ程度で十分であるとされているのに対し、陽光柱を発生させるためには、通常のＰＤＰのガス組成及びガス圧力、例えばＮｅに対し１０％のＸｅを混合した圧力約４００Ｔｏｒｒ程度においては、陽光柱形成に十分な電極間距離として約０．３０ｍｍ以上が必要となる。

しかし、このような広い電極間距離とすると、放電電圧が従来のＡＣ型ＰＤＰよりもはるかに高くなり、特に従来一般的なＰＤＰ即ちアドレス電極とサステイン電極の片側を共有する３電極構成では駆動上の不都合がある。
そこで、本発明者は、先に、広い電極間ギャップでも、低電圧で駆動させることが出来る構成を提案している（特許文献３参照）。
この構成では、サステイン期間においてアドレス電極に小パルスを加えて、トリガー放電を励起することによって、長ギャップ放電の電圧を低下させている。

さらに別の構成として、図１８に示すごとく、通常のＡＣ型ＰＤＰと同様の並行する一対のサステイン電極２０１，２０２のうちの一方の電極２０１をアドレス電極と共有する所謂３電極面放電型構造ではあるが、さらに、一対のサステイン電極２０１，２０２の間に、サステイン電極２０１，２０２と並行して伸長し、全画面に共通して接続された補助放電電極２０５を設けた構造として、サステイン期間において、小さな補助放電パルスを各画素共通に印加して、微小なトリガー放電を励起することにより、長ギャップ放電を低電圧で行えるようにした構成も提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
この構造のＰＤＰは、補助放電電極を含めた４電極構造と呼ばれる場合もあるが、基本的にはアドレス電極とサステイン電極を共有した３電極構造である。
また、この補助放電電極２０５の構造は、誘電体層２０３とＭｇＯ層２０４とが電極の表面を覆っているため、壁電荷が補助放電電極２０５上の誘電体層２０３に分布する。
しかし、補助放電は、主放電のための壁電荷を消去しない程度の微小放電でなければならないために、補助放電電極２０５上の壁電荷も小でなければならないが、補助放電電極２０５に微小な補助放電パルスを加えても壁電荷が全面に分布しないから、トリガー放電として必要となる微小な補助放電を、補助放電電極２０５とサステイン電極２０１，２０２の近傍に安定して発生させることが出来なかった。

さらに、陽光柱型ＰＤＰを可能にする構造として、従来の３電極型とは異なり、アドレス電極とサステイン電極とを完全に分離して、ＸＹマトリクスを構成するアドレス電極と、表示放電を行う一対のサステイン電極を全画面共通に配した構造の４電極型ＡＣＰＤＰが、本件と同一発明者により先に提案されている（特許文献４及び特許文献５参照）。
上記特許文献４に記載された構成は、ＸＹマトリクスを構成するＤＣ型アドレス電極と、全面共通な一対のＡＣ型サステイン電極とを有し、サステイン電極とアドレス電極を完全に分離した４電極構造になっている。
このような構造とすることで、サステイン電極を単一の駆動回路で構成出来ることから、サステイン駆動電圧を陽光柱発生に十分な電圧まで高くすることが出来る。
また、上記特許文献５に記載された構成は、アドレス電極とサステイン電極とが共にＡＣ型電極で構成されているが、その意図するところは上記特許文献４と同様である。
特開平１１−２７３５７３号公報特開平１１−２３８４６２号公報特許第３４７９９００号公報特公平７−７０２８９号公報特開２０００−３０６５１４号公報 IDW’04国際会議ダイジェスト，ｐ．９８１〜９８４

上述した説明の通り、従来のＡＣ型ＰＤＰにおいては、放電電極を被覆する低融点ガラスから成る誘電体層の表面を、イオン衝撃から保護し尚かつ二次電子放射性にも優れたＭｇＯ（酸化マグネシューム）層で被覆するのが通常であった。
しかしながら、ＭｇＯは、工程上の難点があるだけでなく、発光効率の更なる向上に対する限界の要因となっていた。

この問題を解決するために、前述した本件と同一発明人よりなる先願（国際出願PCT/JP2003/11777）では、バス電極を被覆した誘電体層の上に、導電性の二次電子放射性に優れた所謂カソード材例えば六硼化ランタンＬａＢ_６等を、画素毎に分離した島状電極として配し、この島状電極を放電電極とすることによって、ＭｇＯを不要とした。
また、上記特許文献１及び上記特許文献２では、基本構造も動作も従来のＭｇＯを使用する３電極面放電型ではあるが、サステイン電極表面の一部に島状のＩＴＯ部分を形成して、これを補助電極とした構造が提案されている。

しかしながら、これらの構成では、島状の放電電極を誘電層で被覆しないで直接放電空間に露出させており、ＤＣ型ＰＤＰの放電電極と同様の電極構造を有しているため、この電極をＡＣ型電極として動作させる場合には、負グローが電極全面に広がらずに電極上に部分的に偏在する、という見落とすことの出来ない重要な問題を生じる。
表面が誘電体層である場合と、表面が導電層である場合とにおける最も大きな相違は、壁電荷を形成するための静電容量に関する点である。
放電電極の表面が誘電体層である場合には、言わば電極を被覆する誘電体層に微小な静電容量が分布した状態であり、負グローが発生する場合においても、これらの微小静電容量を介して順次に放電が発生し、放電電流は上記微小静電容量の合計の静電容量で規定される。即ち、見かけ上、電極面に一様に負グローが広がっているように見えても、実際には、分布した微小な静電容量を順次充電しながら、即ち壁電荷を形成しながら、順次電極上を移動拡散する。
因みに、通常のＰＤＰのごとく、例えば０．３ｍｍ画素ピッチの放電電極の大きさでは、微小静電容量が全て壁電荷を形成してグローが全面に広がるまでに、約０．５〜１．０μ秒の時間を有する。
これに対して、導電性電極の場合には、静電容量が下層のバス電極と上層の島状電極の相対峙する面積で規定され、言わば集中的な静電容量となる。
従って、放電の際には、この集中的な静電容量をほぼ瞬時に充電して、放電が終了する。

ここで問題となるのは、従来の分布型静電容量の場合には、電極面全てが放電して合計した電流が放電に寄与するのに対し、導電性電極の場合には、島状電極の電位が電極面上のどこでも同一であるから、放電がごく限定された部分で発生し、その部分から集中的静電容量を充電又は放電するためにグローは全面積に広がらずに島状電極の一部に偏在する場合があり、これが無作為に電極上を移動するため画面のざらつきやちらつきの原因となる。
これを避けるためには、島状電極の面積をある程度に限定した小面積にすればよいが、そのようにすると集中静電容量の大きさそのものが小さくなるので、アドレス及びサステイン放電の動作マージンが減少して動作上の問題が生ずるばかりでなく、充分な輝度を得るために必要となる量の放電電流が確保できない。
つまり、必要な静電容量を形成するための広い電極対峙面積を確保しながら、グローが偏在しないように放電電極面積を小さくする必要がある。

また、陽光柱をＰＤＰに利用する構造は、従来から試みられているが、未だに実用に供されたものはない。
因みに、陽光柱の発生には、ある程度以上の電極間距離（例えば、両放電電極間の最短距離で約０．３０ｍｍ程度以上）が必要とされる。
その理由の一つは、負側電極からの負グローの厚さが約０．０２〜０．０５ｍｍ程度あり、陽光柱はそれに続いて正側電極までの空間に発生して負グローに必要な電流を導入する役割を果たすため、ある程度の長さと陽光柱の存在出来る空間が必要だからである。

ところが、このような長い電極間距離を確保し、陽光柱を発生させるに最適なＰＤＰの構造は、未だ提案されていない。
例えば、従来の面放電型構造のＡＣ型ＰＤＰのごとく、電極の面積がそのまま放電電流を規定する構造では、放電電極を離して配置すると、相対的に電極面積が小さくなって静電容量も小さくなるから、上述したように動作上の不都合を生じると共に、充分な放電電流の確保も出来ない。
また、導電性の島状電極を用いる構造においても、島状電極の面積を小さくすれば、同様の問題が生じることになる。さらに、島状電極の上を負グローが無作為に移動するため、陽光柱の発生による表示が、安定性を欠くものとなってしまう。
また、負グローは、電極面を覆うように放射状に空間に広がるため、電極の面積が広すぎると、負グローの厚さも増すことから、陽光柱が発生しにくくなる。

また、図１８に示した構成では、アドレス／サステイン電極２０１とサステイン電極２０２と間に形成する補助放電電極２０５が通常の放電電極と同じ構造、即ち電極を誘電体層とＭｇＯ層で表面を被覆した構造となっている。
しかしながら、この構造の場合には、上述した説明のごとく、誘電体層の表面に形成される所謂壁電荷が分布した状態になっているために、補助放電としての機能である主放電を誘起するための微小なトリガー放電が、補助電極と主放電電極の最短距離部分で起きるとは限らず、補助電極の機能としては不十分であった。
この他にも、陽光柱から高いエネルギーの紫外線を効率よく発生させるためには、放電空間にかかる電圧を高くする方がよいのであるが、従来のアドレス電極とサステイン電極を共有する３電極構造では、駆動ＩＣに高い電圧を印加することができず、このことも陽光柱型のＰＤＰが実現しなかった原因であった。

上記各課題を解決するために、本発明では、本件と同一発明人により先に提案された、ＭｇＯを用いない導電性の島状電極による放電電極を設けた構成に対して、さらに、静電容量を形成するために必要な島状電極の面積を確保しつつ、島状電極よりも面積の小さい開口部を有する絶縁層によって、島状電極を被覆する構成とした放電型表示装置を提供する。
また、本発明では、この構成の電極を用いて、陽光柱型ＰＤＰを構成するために最適なパネル構造も提供する。
さらにまた、本発明では、陽光柱型のＰＤＰとして、放電電圧を高くしても、駆動回路のコストに影響しないような、アドレス電極とサステイン電極とを完全に分離した４電極型構造のＡＣ型ＰＤＰの構造を提供する。

まず、第１及び第２の発明として、請求項１及び請求項２に記載する発明は、例えば図１〜図５に例示するごとく、放電電極となる島状電極５に対して、充分な静電容量を持ちながら放電電極としては負グローが偏在しないような小面積で放電させる目的で、島状電極５を放電空間と隔絶する低融点ガラス等の絶縁層６で被覆し、その絶縁層６に開口部７を設けて、この開口部７の面積Ｓ２を島状電極５が誘電体層４を介して下層のバス電極２及び３と対峙して静電容量を規定する面積Ｓ１の約１／２以下の小面積に限定した構造とした放電型表示装置である。
請求項１に記載する第１の発明では、例えば図１及び図２に例示するごとく、開口部７を設けた絶縁層５で島状電極５を覆うことにより、島状電極５のうち、開口部７から放電空間に露出する部分が放電電極となるように規定する電極構造とする。
請求項２に記載する第２の発明では、例えば図３及び図４に例示するごとく、さらに、島状電極を、カソード材料よりも導電性に優れ、形成も容易な導電性材料、例えばＡｇ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｌ等から成る層（導電性材料層）８と、絶縁層６に設けられた開口部７内のみに形成されたカソード材料（例えばＬａＢ_６等）から成る層（カソード材料層）５とが積層された構成として、カソード材料から成る層５を放電電極とした電極構造とする。

また、請求項３に記載する第３の発明では、前述した課題である、発光効率を改善するために、陽光柱を利用する構成のＡＣ型ＰＤＰを実現する構造として、例えば図６〜図８に例示するごとく、請求項１又は請求項２に記載する島状電極の面積を規定する開口部を、縦方向に、即ち横方向に伸長するサステイン電極用バス電極２，３に直交する方向に、貫通するチャンネル状の構成として、チャンネル状の開口部の深さを約０．０３ｍｍ〜０．０５ｍｍとすることによって、開口部にチャンネル状の負グロー放電空間１００を形成する。
さらに、チャンネルの上部に陽光柱を安定して形成するために、開口部に露出する一対の島状電極５の先端間の距離Ｌ１を約０．３０ｍｍ以上として、より広い陽光柱放電空間１０１を形成する。

請求項４に記載する第４の発明は、第３の発明の構成を用いた、実際のＰＤＰの構造を規定するものである。即ち、図９の断面図に例示するごとく、チャンネルの幅よりも広い間隔を有するストライプ状又は格子状の隔壁を、絶縁層上又は絶縁層と対向する他方の基板（前面側基板）に設けて、この隔壁によって主として陽光柱が存在する陽光柱放電空間を構成すると共に、隔壁の高さを約０．１０ｍｍ以上とする。また、前面側基板又は背面側基板に設けられ、チャンネルと並行する方向に伸長するストライプ状電極によって、アドレス電極を形成する。さらに、陽光柱放電空間を形成する各部位のうちチャンネル内部を除く部位（絶縁層の表面、隔壁の内壁面、前面側基板の内壁）の全て又は一部に蛍光体が塗布形成された構成とする。なお、図９では、ストライプ状の隔壁９を絶縁層６上に設け、ストライプ状のアドレス電極１０を前面側基板に形成し、蛍光体層６０を絶縁層の表面６と隔壁９の内壁面と前面側基板の内壁に塗布形成した構成となっている。
請求項５に記載する第５の発明は、上記第４の発明のＰＤＰの構造をさらに改良して、簡略化した構造としたものである。即ち、図１０の断面図又は図１２の断面図に例示するごとく、ストライプ状電極から成るアドレス電極１０を背面側の絶縁層６上に形成する。また、図１１に例示するごとく、ストライプ状電極から成るアドレス電極１０と、アドレス電極を兼ねるサステイン電極５とによってＸＹマトリクスを構成する、所謂３電極構成とする。
これら第４の発明及び第５の発明の構成は、いずれも、基本的な電極構造である請求項１、請求項２及び請求項３に記載する第１〜第３の発明の構成を応用し、陽光柱を有効に活用して蛍光体を照射することにより、発光効率を大幅に改善するための構造を提案するものである。

請求項６に記載する第６の発明では、図１３〜図１５に例示するごとく、サステイン電極５２及び５３をアドレス電極５４とは共有せずに完全に分離し、バス電極２及び３を全画面で共通に接続して、一対の放電電極（サス１及びサス２）とする。
また、請求項１及び請求項２に記載する電極構造の特徴である、負グローが集中しやすい性質を積極的に利用して、電極が互いに近接した先端近傍部分で正確に所謂トリガー放電を起こすようにするものであり、図１３に例示するごとく、一対の放電電極５２及び５３の間に、サステイン電極用バス電極２及び３に並行して、同様な構造のバス電極１４及び島状アドレス電極５４を配して、チャンネル１００に並行するストライプ状のアドレス電極（図１３では省略）と、島状アドレス電極５４とがＸＹマトリクスを構成する、所謂４電極型構造のＡＣ型ＰＤＰとする。

請求項７に記載する第７の発明では、第３の発明の構成において、さらに、図１１及び図１２に例示するごとく、前面側基板においてチャンネル１００に並行して伸長するストライプ状の隔壁９を形成すると共に、チャンネル１００を設けた背面側基板において、チャンネル１００に沿って絶縁層６に溝１０２を形成した構造とする。

上記各発明の効果について述べる。

まず、第１の発明及び第２の発明によれば、放電電極となる島状電極を、開口部を設けた絶縁層で被覆し、開口部の面積を、島状電極が下層のバス電極と対峙して静電容量を規定する面積の約１／２以下としたことにより、電極対峙面積を広く確保して充分な静電容量を形成しながら、放電電極としての面積をその約１／２以下と小さく限定することから、負グローの偏在を防止すると共に、陽光柱を発生しやすく出来る。

特に、第２の発明によれば、カソード材料よりも導電性に優れ、かつ形成が容易な導電性材料から成る層は、広い範囲の材料から選択することが可能になる。
また、カソード材料から成る層を、絶縁層に設けられた開口部内のみに形成することにより、一般に通常の導電性厚膜材料よりも高価で形成方法も限定されるカソード材料の使用量を最小限に出来るので、島状電極を形成しやすくすると共に、材料及び製造コストを低減する効果もある。

第３の発明によれば、絶縁層の開口部の形状を、縦方向に、即ち横方向に伸長するサステイン電極用バス電極に直交する方向に、貫通するチャンネル状として、これを負グロー放電空間とすることにより、チャンネルが縦方向に、即ちアドレス期間における走査の方向に、沿って貫通しているため、チャンネル内にイオンや電子等の荷電粒子と準安定原子等の所謂プライミングを充満させることによって、アドレス放電を安定にしかも高速に行うことが可能になる。
さらに、チャンネルの深さを規定する絶縁層の厚さを、約０．０３〜０．０５ｍｍとすることにより、通常のＰＤＰの構成において電極を放電空間から隔絶するに必要な絶縁層の厚さとされる約０．０２〜０．０３ｍｍよりも厚いために、上記プライミング効果の増大に加え、負グローをほぼチャンネル内のみに限定して存在させるようにでき、放電電流が過大に流れるのを抑制して、発光効率を高めることが出来る。
また、開口部に露出する一対の（サステイン電極として動作する）島状電極の先端距離Ｌ１を約０．３０ｍｍ以上とすることにより、これは通常のＰＤＰのガス圧及びガス組成等の条件下で陽光柱の発生に必要な長さであることから、島状電極の特徴である放電部位がその先端に安定して発生することと相まって、安定な陽光柱の発生を可能にする。

第４の発明及び第５の発明によれば、いずれも上記電極構造を有する実際のＰＤＰを最適に構成することが出来る。
まず、第４の発明では、チャンネルと並行するストライプ状の縦方向のアドレス電極を、前面側基板又は背面側基板に設けたことにより、このアドレス電極と、チャンネルと直交する横方向のアドレス電極とによって、ＸＹマトリクスが構成される。これにより、従来の標準的ＡＣ型ＰＤＰの構造である図１７のごとく前面側に透明電極とＭｇＯ保護層を有する放電電極と比較して、形成が簡単になり、また前面側にも蛍光体層を形成することが出来る、という大きな利点により、輝度を大幅に向上することが可能となる。
さらに、背面側の絶縁層上に、又は対向する他方の基板上に、ストライプ状又は格子状の隔壁を形成して、この隔壁によって主として陽光柱が存在する陽光柱放電空間を形成する構成とすると共に、隔壁の高さを約０．１０ｍｍ以上とし、隔壁間の幅（即ち、陽光柱放電空間の幅）をチャンネルの幅よりも広くしたことにより、陽光柱を安定に形成する放電空間を負グロー空間とは独立した広い空間として確保することが可能となり、発光効率の高い放電管例えば蛍光灯に近い放電空間が確保出来る。
また、チャンネルの内部には発光材料を塗布形成していないことにより、通常のＰＤＰで見られるような蛍光体層による荷電粒子の損失を防ぐことができ、チャンネルの内部において安定した負グローの発生を可能にすると共に、電極スパッタリングによる飛散物質による蛍光体の輝度劣化を防ぐことが出来る。一方、蛍光体に対する負グローからの汚染も回避することが出来るため、長寿命化が可能となる。

次に、第５の発明では、縦方向のアドレス電極を背面側に形成したことにより、ＸＹマトリクスを構成する縦方向のアドレス電極及び横方向のアドレス電極の対が絶縁層を挟んで均一に対峙することになるために、アドレス電圧のばらつきがない。また、縦方向のアドレス電極とチャンネルとを同時にしかも容易に形成することが可能であり、前面側の構造がきわめて簡単になることから、製造工程の大幅な時間短縮が可能になる。
さらにまた、前面側には電極がないことから、隔壁の高さがアドレス電極間距離とは無関係になるので、隔壁を十分に高くすることができ、陽光柱の存在する空間を十分に広く確保できるため、発光効率の大幅な向上が可能になる。

第６の発明によれば、サステイン電極をアドレス電極とは共有せずに完全に分離し、バス電極を全画面で共通に接続して一対の放電電極としたことにより、第３の発明の構成をさらに改良出来る。
まず第１に、アドレス電極をサステイン電極から完全に分離することにより、基本的に一対の駆動回路のみでサステイン動作が可能となるので、高電圧で大電流が必要なサステイン放電を多数の高価なアドレス駆動用ＩＣで行う必要がなくなるために、大幅なコスト低減が可能である。また、高電圧小電流駆動も可能となり、これにより発光効率が大幅に改善される。
また第２に、例えば、アドレス電極をサステイン電極の間に配すると共に、サステイン電極と同様な導電性の島状電極とすることにより、図１８に示した従来の類似した構造と比較して、大きな利点が発揮される。即ち、図１８に示した、サステイン電極間に従来型の誘電層を表面に持つ補助電極を配した構造と比較して、導電性の島状電極を用いた場合には、島状電極に近接した部分に、正確に微小なトリガー放電を起こすことができ、動作範囲の広い安定したアドレス放電を行う事が可能になる。

第７の発明によれば、背面側絶縁層にチャンネルと並行して画素を分離するように溝を形成する構造としたことにより、チャンネルに沿って背面側に蛍光体を塗布する際に隣接画素との混色を避けることが出来る。

本発明の第１の実施の形態として、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）の概略構成図（分解斜視図）を図１に示す。また、図１のＰＤＰの断面図を図２に示す。この第１の実施の形態は、本発明の第１の発明の構成に係る実施の形態である。
背面側基板１の上に、Ａｇ，Ｎｉ，Ａｌ等の導電材料からなるバス電極２，３が、一対の並行線として形成されている。これらバス電極２，３は、例えば、背面側基板１上に、Ａｇ，Ｎｉ，Ａｌ等の導電性ペーストをスクリーン印刷等の方法によって塗布して、乾燥させた後に約５５０℃で焼成して形成することができる。
これらバス電極２，３は、低融点ガラス等の誘電体層４で被覆されている。
誘電体層４は、通常厚さが０．０２ｍｍ〜０．０３ｍｍであり、バス電極２，３と同様にスクリーン印刷と乾燥・焼成によって形成することができる。
一方、導電性で二次電子放射率及び耐イオン衝撃性のよい所謂カソード材、例えば六硼化ランタン（ＬａＢ_６）から成り、放電電極となる島状電極５が、画素毎に分離して形成されている。
この島状電極５も、スクリーン印刷等の方法で容易に形成可能である。
また、島状電極５は、誘電体層４を挟んで、バス電極２，３と対峙している。そして、図５Ａに平面図を示すように、島状電極５とバス電極２，３とが対峙する斜線を付した部分の面積Ｓ１をもって形成される静電容量によって、島状電極５とバス電極２，３とが結合する。
なお、図示しないが、背面側基板１に対して、図１の上方に前面側基板が設けられて、ＰＤＰ即ち放電型表示装置が構成される。前面側基板の構成は、従来のＰＤＰの構成と同様にすることが可能である。

島状電極５は、その放電面積を規定する開口部７が設けられた絶縁層６によって覆われている。
島状電極５を放電空間から隔絶するには、絶縁層６の厚さを約０．０２〜０．０３ｍｍ程度とすれば充分であるが、後述するように、島状電極５上における、負グローの存在する空間を限定する場合には、負グローの電極面からの厚さよりも大きくして、０．０３〜０．０５ｍｍとすることが好ましい。
また、絶縁層６に設ける開口部７の面積Ｓ２は、図２及び図５Ａに示すごとく、島状電極５とバス電極２，３とが誘電体層４を挟んで対峙する面積Ｓ１の約１／２以下に設定する。
島状電極５とバス電極２，３間の静電容量は、前述したように、これらが対峙する面積Ｓ１によって規定される。
一方、負グローの発生する位置は、開口部７によって規定されるため、小さい面積Ｓ２に限定されることにより、安定した放電が得られる。
なお、開口部７の形状及び位置は、必ずしも図５ＡのＳ２で示されるごとく、四角形で島状電極の中央の位置にある必要はない。例えば、図６に示すごとく、幅を持つスリット状でもよい。また、放電の形態により、開口部の位置は、島状電極とバス電極とが対峙する部分上のどこにでも選定することが可能である。

次に、本発明の第２の実施の形態として、ＰＤＰの概略構成図（斜視図）を図３に示し、図３のＰＤＰの断面図を図４に示す。この第２の実施の形態は、本発明の第２の発明の構成に係る実施の形態である。
まず、背面側基板１に形成されるバス電極２，３、並びに誘電体層４は、第１の実施の形態のＰＤＰと全く同様である。絶縁層６及び開口部７も、第１の実施の形態のＰＤＰと全く同様である。
本実施の形態では、図３及び図４に示すように、誘電体層４を挟んでバス電極２，３と対峙して島状電極８を設けるが、この島状電極８を放電電極ではなく静電容量形成のための電極として用いる。そのため、この島状電極８には、必ずしもカソード材を用いる必要はなく、むしろ導電性が良好で、形成法の簡単なＡｇ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｌ等を用いることが好ましい。
一方、放電電極として、カソード材から成る電極層５を、絶縁層６の開口部７内のみに限定して設けている。この電極層５には、前述した所謂カソード材である例えば六硼化ランタン等を用いることができ、第１の実施の形態の島状電極５と同様に、スクリーン印刷法等により容易に形成することが出来る。
島状電極８と電極層５とは、共に導電性であり、開口部７において互いに接触している。
また、島状電極８は、誘電体層４を挟んで、バス電極２，３と対峙している。そして、図５Ｂに平面図を示すように、島状電極８とバス電極２，３とが対峙する斜線を付した部分の面積Ｓ１をもって形成される静電容量によって、島状電極８とバス電極２，３とが結合する。
また、絶縁層６に設ける開口部７の面積Ｓ２は、図４及び図５Ｂに示すごとく、島状電極８とバス電極２，３とが誘電体層４を挟んで対峙する面積Ｓ１の約１／２以下に設定する。
島状電極８とバス電極２，３間の静電容量は、前述したように、これらが対峙する面積Ｓ１によって規定される。
一方、負グローの発生する位置は、開口部７によって規定されるため、小さい面積Ｓ２に限定されることにより、安定した放電が得られる。
なお、開口部７の形状及び位置は、必ずしも図５ＢのＳ２で示されるごとく、四角形で島状電極の中央の位置にある必要はない。例えば、図６に示すごとく、幅を持つスリット状でもよい。また、放電の形態により、開口部の位置は、島状電極とバス電極とが対峙する部分上のどこにでも選定することが可能である。

また、上述した各実施の形態において、島状電極及び開口部の形成には、スクリーン印刷法の他にも、写真化学法、サンドブラスト法、等の技術の応用が可能である。

次に、本発明の第３の実施の形態として、ＰＤＰの概略構成図（斜視図）を図６に示し、図６のＰＤＰの平面図を図７に示し、図６のＰＤＰの断面図を図８に示す。この第３の実施の形態は、本発明の第３の発明の構成に係る実施の形態である。
バス電極２，３及び誘電体層４等、背面側基板の構造は、前述した第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同様になっている。
また、放電電極となる島状電極５は、第１の実施の形態と同様にカソード材から成る構成となっている。
ただし、第１の実施の形態では、島状電極５の形状が正方形もしくは正方形に近い長方形となっているのに対して、本実施の形態では、島状電極５の形状が、バス電極２，３に沿う方向を長手方向とした長方形となっている。
本実施の形態では、放電電極となる島状電極に対して、放電部分の面積を小面積に限定する構造として、島状電極５を覆う絶縁層６が、スリット状の開口部を有する構造としたものである。
また、本実施の形態では、陽光柱型のＰＤＰを実現するため、より有効な構造となっている。
スリット状の開口部は、図７の縦方向に、即ちバス電極２，３が延びる横方向に対して直交する方向に、貫通して形成されている。
また、絶縁層６のほぼ中央部の上に、縦方向に伸びる隔壁９が設けられている。
そして、絶縁層６の開口部は、図７に示すごとく、画面縦方向に貫通する溝、即ちチャンネル状に形成されているが、溝の内部に露出する島状電極５の面積は、本発明の第１の発明（請求項１）に規定された放電電極の条件を満たしている。即ち、島状電極５のうち、絶縁層６の開口部により露出する部分の面積は、島状電極５とバス電極２，３とが対峙する面積Ｓ１の約１／２以下とする。
さらに、図７に示すように、放電電極となる島状電極５の間隙Ｌ１は、陽光柱発生に必要な約０．３０ｍｍ以上になっている。
さらにまた、スリット状の開口部により、主として負グローが存在するチャンネル状の負グロー放電空間１００が形成される。
本実施の形態のＰＤＰの構造を製造する方法は、島状電極５までは、第１の実施の形態と同様である。
チャンネル１００を形成するための開口部は、絶縁層６をパターン印刷することで容易に形成することができる。また、絶縁層６を全面的に印刷して、乾燥させた後に、サンドブラスト、化学エッチング等で溝を形成してもよい。

次に、このチャンネル１００に関する条件について述べる。
通常のＰＤＰでは、負グローからの紫外線を蛍光体に照射し発光させている。
これに対して、本実施の形態では、紫外線源としては、主として陽光柱を使用しており、この陽光柱をより安定して発生させるために、負グローをチャンネル１００内部に限定させるため、チャンネル１００の深さｈ２及び幅ｄ２（図８参照）に一定の条件を設ける。
まず、チャンネル１００の溝の深さｈ２は、絶縁層６の厚さで規定される。
一般に、グロー放電での負グローは、放電電極の負側に発生し、その厚さは、通常のＰＤＰのガス組成・圧力（例えば、Ｎｅ９０％とＸｅ１０％の混合ガスを、約４００Ｔｏｒｒの圧力で封入する場合）では、電極表面から約０．０３ｍｍ〜０．０５ｍｍである。
従って、チャンネル１００の深さｈ２は、必ずしも厳密に同じにする必要はないが、これとほぼ同じく約０．０３ｍｍ〜０．０５ｍｍ程度にすることが好ましい。
また、チャンネル１００の幅ｄ２は、画素の大きさにより最適な幅が決定されるが、開口部に対する条件、即ち島状電極５とバス電極２，３の対峙面積Ｓ１の約１／２以下の開口部であればよいので、例えば図８に示される隔壁９間の幅ｄ１の１／２〜１／３程度になる。

次に、本発明の第４の実施の形態として、ＰＤＰの断面図を図９に示す。この第４の実施の形態は、本発明の第４の発明の構成に係る実施の形態である。
本実施の形態では、図６〜図８に示した第３の実施の形態において、さらに、アドレス電極の構成を限定し、隔壁９の構成を規定し、蛍光体層の形成領域を限定する。
図９に示すごとく、絶縁層６の開口部のチャンネル１００に並行する方向に伸長するストライプ状電極からなるアドレス電極１０が、前面側基板に形成されている。この一方のアドレス電極１０と、背面側基板に形成される他方のアドレス電極（バス電極２，３に並行する方向のアドレス電極）とによって、ＸＹマトリクスが構成される。
また、隔壁９の高さｈ１は、約０．１０ｍｍ以上とする。これは、陽光柱放電空間１０１を形成するために充分な高さである。
この隔壁９の高さｈ１は、陽光柱が安定して存在するためには、さらに高く例えば０．２０ｍｍ程度とすることが望ましいが、図９に示すごとく、一方のアドレス電極１０が前面側基板上にあり、他方のアドレス電極が背面側にある場合には、約０．１０〜０．１５ｍｍが適当である。
なお、図６〜図８及び図９では、隔壁９が背面側基板の絶縁層６の上に形成されているが、実際の構造においては、前面側基板に隔壁が形成されていても良いことは言うまでもない。
また、図９では、アドレス電極１０がチャンネル１００の両側に形成されているが、チャンネルの片側のみにアドレス電極を設けても構わない。

また、図９に示すごとく、背面側基板の絶縁層６の上で、チャンネル１００の両側に沿って、陽光柱放電空間１０１を形成する各部位（絶縁層６の表面、隔壁９の内壁面、前面側基板７１の内壁面）に蛍光体層６０が塗布形成されている。
ただし、チャンネル１００の内壁面（即ち、絶縁層６の開口部の内壁面）には蛍光体層６０が塗布形成されない構成とする。
これにより、通常のＰＤＰで見られるような、蛍光体層による荷電粒子の損失を防ぐことができるため、放電が安定する。
なお、蛍光体層を塗布形成する範囲は、図９に示すように陽光柱放電空間を形成する部位のうちチャンネルを除く部位の全ての範囲に限定されるものではなく、これらの部位のうちの一部の部位としてもよい。
蛍光体層６０は、スクリーン印刷が一般的な形成法であるが、その他にも電着法や写真法で形成することも出来る。

なお、図９に示す第４の実施の形態に対して、図１０に断面図を示すごとく、チャンネル１００と並行する方向に伸長するアドレス電極１０を、背面側に形成しても構わない。この図１０に示す実施の形態は、本発明の第５の発明の構成に係るものである。
図１０では、アドレス電極１０が、背面側の絶縁層６の上に形成され、チャンネル１００に対して、その両側に並行して形成されている。前面側基板７１の内壁面にはアドレス電極１０がなく、蛍光体層６０だけが塗布形成されている。その他の構成は、図９に示した第４の実施の形態と同様になっている。
この場合も、一方のアドレス電極１０と、背面側基板に形成される他方のアドレス電極（バス電極２，３に並行する方向のアドレス電極）とによって、ＸＹマトリクスが構成される。
また、図１０では、アドレス電極１０がチャンネル１００の両側に形成されているが、チャンネルの片側のみにアドレス電極を設けても構わない。

次に、本発明の第５の実施の形態として、ＰＤＰの概略構成図（分解斜視図）を図１１に示し、図１１のＰＤＰの断面図を図１２に示す。この第５の実施の形態は、本発明の第５の発明の構成及び第７の発明の構成に係る実施の形態である。
本実施の形態では、第４の実施の形態の構成におけるアドレス電極１０を、前面側基板７１上ではなく、背面側の絶縁層６の上であり、チャンネル１００の両側片側に形成している。
この構造ではアドレス電極１０は絶縁層６を挟んで下層の放電電極５と溝を介して対峙し、直交する他方のアドレス電極、例えばバス電極２又は３の一方をサステイン電極と兼ねる３電極型ＰＤＰが構成される。
アドレス電極１０は絶縁層６にＡｇペースト等をスクリーン印刷して形成可能であるが、チャンネル１００をサンドブラストで形成する際に同時に形成すれば最も容易にしかも高精度に作ることが出来る。
なお、図１１及び図１２では、アドレス電極１０がチャンネル１００の両側に形成されているが、チャンネルの片側のみにアドレス電極を設けても構わない。

次に、本発明の第６の実施の形態を説明する。この第６の実施の形態は、本発明の第６の発明の構成に係る実施の形態である。
本実施の形態では、図１３及び図１４にその構造を示すとおり、第５の実施の形態をさらに発展させた４電極構成のＡＣ型ＰＤＰである。
まず図１３と上記図６を比較すると、サステイン電極である島状の電極５２と電極５３の間に、同様の構造の電極５４を設け、これをバス電極１４と静電容量をもって結合する。
上記実施例５である図６ではサステイン電極用のバス電極２又はバス電極３のどちらかは一方はアドレス電極の一方と兼用したアドレス／サステイン電極として動作するが、本実施の形態では、図１４に示すごとく、バス電極２とバス電極３とを、それぞれ全ての画素毎に共通に接続して、それぞれサス１及びサス２とする。
バス電極１４は、縦方向に伸長する第１のアドレス電極（図示せず）と交叉して、第２のアドレス電極となるものである。第１のアドレス電極及び第２のアドレス電極により、ＸＹマトリクスが構成される。
勿論、バス電極２，３は、図１４に示すごとく全画面にわたって共通に接続する構成に限定されるものではなく、例えば複数の画素グループに分割して、グループ内の画素で共通に接続する構成とすることも可能である。

また、この４電極型ＰＤＰの基本的駆動法の一例を図１５に示す。
図１５に示すごとく、アドレス期間内にはサス１及びサス２はそれぞれ高電圧側（Ｖｓ−Ｈｉｇｈ）と低電圧側（Ｖｓ−Ｌｏｗ）に一定な電圧に保たれ、選択された画素のアドレス１及びアドレス２の間にアドレス放電が発生すると、そこで発生した正及び負の空間電荷をそれぞれ壁電荷として蓄積する。
このように選択的に形成された壁電荷による壁電圧を利用して、サステイン期間にサス１及びサス２に共通して印加されるサステインパルスでも選択的なサステイン放電が維持出来る。
また、第１のアドレス電極となる電極は、前面側の対向する基板上でも、第５の実施の形態のごとく図１２に示すような絶縁層６上に形成した単基板型構造でもよいことは言うまでもない。

次に、本発明の第７の実施の形態として、ＰＤＰの概略構成図（分解斜視図）を図１１に示し、図１１のＰＤＰの平断面図を図１２に示す。この第７の実施の形態は、本発明の第７の発明の構成に係る実施の形態である。
絶縁層６に対して、隔壁９で分離される画素の間に、チャンネル１００と並行して同じくストライプ状の溝１０２を形成するものである。
この構造によると、溝１０２によって絶縁層６が画素ごとに区切られているので、絶縁層６上に蛍光体を塗布する際にも蛍光体同士の混色を避けることが出来る。
またこの構造の場合には、隔壁９を前面側に形成しているため、隔壁９をストライプ状に形成することにより、溝１０２と隔壁９との凹凸組み合わせ（嵌め合わせ）ができるため、安定した組み立てが可能になる。

この他第７の実施の形態において、電極が全て背面側にあり、前面側に電極がない場合には、図１１及び図１２に示したごとく前面側に隔壁９を形成する代わりに、図１６に示すごとく、前面側基板として、ガラス基板８１を加工して凹部を溝状に形成した構造も可能である。この場合、凹部の間に残った突起部８１Ａが隔壁となっている。

本発明の第１の実施の形態のＰＤＰの概略構成図（分解斜視図）である。図１のＰＤＰの断面図である。本発明の第２の実施の形態のＰＤＰの概略構成図（分解斜視図）である。図２のＰＤＰの断面図である。Ａ図１のＰＤＰの上面図である。Ｂ図３のＰＤＰの上面図である。本発明の第３の実施の形態のＰＤＰの概略構成図（分解斜視図）である。図６のＰＤＰの平面図である。図６のＰＤＰの断面図である。本発明の第４の実施の形態のＰＤＰの断面図である。アドレス電極を背面側に形成した実施の形態のＰＤＰの断面図である。本発明の第５の実施の形態のＰＤＰの概略構成図（分解斜視図）である。図１２のＰＤＰの断面図である。本発明の第６の実施の形態のＰＤＰの概略構成図（断面図）である。図１３のＰＤＰの分解斜視図図１３のＰＤＰの駆動方法の一例を説明する図である。ガラスを加工した前面側基板を用いた構成の分解斜視図である。従来の標準的な３電極型構造のＡＣ型ＰＤＰの分解斜視図である。従来の補助放電を有する３電極型構造のＡＣ型ＰＤＰの分解斜視図である。

符号の説明

１背面側基板
２サステイン電極用バス電極
３サステイン／アドレス兼用電極用バス電極
４誘電体層
５島状電極、電極層
６絶縁層
７（絶縁層の）開口部
８（静電容量形成用の）島状電極
９隔壁
１０アドレス電極
６０蛍光体層
７１前面側基板
８１ガラス基板
１００チャンネル
１０１陽光柱放電空間
１０２溝
Ｓ１島状電極が誘電体層を挟んでバス電極と対峙する面積
Ｓ２開口部から露出する島状電極の面積
ｄ１チャンネルに直交する方向の隔壁間の距離
ｄ２チャンネルの開口幅
ｈ１隔壁の高さ
ｈ２チャンネルの深さ
Ｌ１一対の放電電極の先端間距離

Claims

放電電流を供給するバス電極が誘電体層で被覆され、
前記バス電極とは別に放電電極が設けられ、
前記誘電体層の表面に、画素ごとに島状に分割された島状電極が設けられ、
前記島状電極と前記バス電極とが、前記誘電体層による静電容量を介して結合し、
前記島状電極が、開口部を有する絶縁層によって被覆されることにより、前記開口部以外の部分が放電空間から隔絶されて非放電部分となり、前記開口部から放電空間に露出する部分が前記放電電極となり、
前記開口部の面積を、前記島状電極が前記誘電体層を介して下層のバス電極と相対峙して前記静電容量を規定する面積の、約１／２以下とした
ことを特徴とする放電型表示装置。
前記誘電体層の上に形成された、導電性材料から成る層と、導電性で二次電子放射性と対イオン衝撃性に優れたカソード材料から成る層とが積層されて、前記島状電極が形成され、前記島状電極の前記カソード材料から成る層が、前記開口部内のみに形成されて前記放電電極とされていることを特徴とする請求項１に記載の放電型表示装置。
前記絶縁層の開口部が、バス電極に直交する方向に貫通するチャンネル状に形成され、チャンネル状の前記開口部の深さが約０．０３ｍｍ〜０．０５ｍｍであり、前記開口部に露出する一対の前記島状電極の先端間の距離が約０．３０ｍｍ以上とされていることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載の放電型表示装置。
前記絶縁層に対して、その上に又は対向する他方の基板上に、ストライプ状又は格子状の隔壁が設けられ、前記隔壁によって主として陽光柱が存在する陽光柱放電空間が構成され、前記隔壁の高さが約０．１０ｍｍ以上であり、前記隔壁の間隔が前記チャンネルの幅よりも広く、前面側基板又は背面側基板に設けられた、前記チャンネルと並行する方向に伸長するストライプ状電極によって、アドレス電極が形成され、前記陽光柱放電空間を形成する各部位のうち、前記チャンネル内部を除く部位の全て又は一部に蛍光体が塗布形成されていることを特徴とする請求項３に記載の放電型表示装置。
前記アドレス電極が、前記背面側基板の前記絶縁層上であって前記チャンネルの両側又は片側に形成されていると共に、前記放電電極となる一対のサステイン電極のうち一方のアドレス電極を兼ねるサステイン電極とＸＹマトリクスを構成する、３電極構成とされていることを特徴とする請求項４に記載の放電型表示装置。
前記背面側基板において、一対の前記放電電極がいずれもアドレス電極を兼ねることなく画面全面に対して共通に接続された一対のサステイン電極とされ、一対の前記サステイン電極の間に、前記サステイン電極と並行して前記サステイン電極と同様の電極構成から成るアドレス電極が配され、前記チャンネルに並行して伸長する前記アドレス電極と、前記サステイン電極と並行する前記アドレス電極とがＸＹマトリクスを構成する、４電極構造とされていることを特徴とする請求項３に記載の放電型表示装置。
前面側基板において、前記チャンネルに並行して伸長するストライプ状の隔壁が形成され、背面側基板において、前記各壁と対向する位置に、前記チャンネルに並行して伸長する溝が設けられ、前記溝によって画素間が分離されていることを特徴とする請求項３に記載の放電型表示装置。