JP2007128775A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

【課題】発光効率の向上、対向放電時の放電開始電圧の低減を実現しながら製造歩留まりの向上を図ることができるＰＤＰを提供する。
【解決手段】誘電体膜２３の放電空間側主面に、前面パネル１０に向けて誘電体材料からなる凸状の隔壁２５を設け、隔壁２５の頂面と保護膜１６との間に放電空間を挟み、前面パネル１０または背面パネル２０の平面方向に垂直な視野から投影して見たとき、走査電極１３と、データ電極２２とが重なる領域に、凸状隔壁２５頂面の一部を重ねたことにより、隔壁２５頂面と保護膜１６との間の間隙Ｄ２にて電界強度が強められ、電界集中が起こるので、書き込み放電時の放電開始電圧の低減、発光効率の向上を実現しながら製造歩留まりの向上を図ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネルに関し、特に書き込み放電時の放電開始電圧を低くするための技術に関する。

薄型表示装置の一つとしてプラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」と記す。）装置があり、特に大型化、寿命特性などの面からＡＣ型ＰＤＰ装置が脚光を浴びている。
＜ＰＤＰ装置の構成＞
ＰＤＰ装置には、主にＰＤＰと、当該ＰＤＰの各電極に接続された駆動部と、当該駆動部を制御する制御部とが設けられている。

図９に従来のＡＣ型ＰＤＰ装置の要部構成図を示す。図９に示すように、ＰＤＰ９００は、前面パネル８０と背面パネル９０とで放電空間９６を挟んだ構造となっている。
前面パネル８０では、ガラス基板８１の主面にスキャン（走査）電極８２と維持電極８３とが対をなし、かつストライプ状に形成されて表示電極対８４を形成している。
走査電極８２および維持電極８３は、透明電極８２１，８３１主面に金属製のバス電極８２２，８３２が積層されてなる。

上記加工が施された前面パネル８０主面を覆うように第１誘電体膜８５および保護膜８６がこの順に積層されている。
背面パネル９０では、ガラス基板９１の主面にデータ電極９２がストライプ状に形成され、上記加工の施されたガラス基板９１主面を覆うように第２誘電体膜９３が積層され、そして、データ電極９２を挟むような位置関係で隔壁９４が第２誘電体膜９３主面に形成されている。第２誘電体膜９３の主面から隔壁９４の側壁にかけて、蛍光体膜９５が塗布されている。

以上のように形成された前面パネル８０と背面パネル９０とは、電極の形成された面を対向させ、かつ表示電極対８４とデータ電極９２とが立体交差するように張り合わされており、その周辺部がフリットガラス等で封着されている。
上記構成によってＰＤＰ９００では、表示電極対８４とデータ電極９２との立体交差する領域に、放電セルが形成され、放電セルがマトリクス状に配列されている。
＜ＰＤＰの駆動方法＞
上記ＰＤＰの駆動方法として、１フレームの映像を重み付けされた複数のサブフレームに分割し、各サブフィールドの点灯／非点灯を制御することによって階調表示を行う方法がある。

当該駆動方法では、１サブフレームを、初期化期間、書き込み期間、維持期間、消去期間の４つの動作期間に分割し、特に、書きこみ期間では、点灯予定の放電セルにて、維持電極８３に正電位パルスを、走査電極８２に負電位パルスを、データ電極９２に正電位パルスを印加することによって、対向放電を生じさせ、以後の維持期間において発光予定の放電セルに壁電荷を蓄積させ、以後の維持期間にて、上記壁電荷が形成された放電セルを、当該壁電荷による壁電位を利用しながらパルス発光させる。

一般に、ＰＤＰは、以上のような構造を有し、以上のような過程で駆動させるが、上記ＰＤＰを備えた表示装置には、更なる発光効率の向上と対向放電時の放電開始電圧の低減とが要求されている。
かかる発光効率の向上を図るべく、ＰＤＰの放電空間に充填され、Ｎｅ−Ｘｅ系ガスやＨｅ−Ｘｅ系ガスなどを主成分とする放電ガスにおいて、Ｘｅガス濃度を増大させる技術がある（非特許文献１を参照）。

また、かかる要求に対し、放電セルにおいて、背面パネル９０上のデータ電極９２を前面パネル８０側に持ち上げて表示電極対８４側に近づけることによって、上記データ電極９２と上記表示電極対８４との間隙を従来よりも縮めた発明を適用することが可能と考えられる（特許文献１を参照）。
特許文献１記載の発明を用いれば、対向放電時における放電開始電圧を低下させることができるので、上記問題を解決することが可能と考えられる。
第９回プラズマディスプレイ放電発光調査専門委員会議事録 議事７．「高いキセノン分圧を持つＰＤＰの紫外線発光効率」（橋本幹事） （Ｐ２〜３） 特開２００３−１４２００３号公報

しかし、上記非特許文献１記載の技術では、Ｘｅガス濃度の増大に伴って対向放電時における放電開始電圧が増大するという問題がある。
また、上記特許文献１記載の発明では、データ電極９２を前面パネル８０側に持ち上げるために、データ電極９２を低層リブと称する台の頂部に形成する必要があり、きわめて高い位置決め精度が要求され、ＰＤＰの製造歩留まりを低下させるという問題がある。

そのうえ、特許文献１記載のＰＤＰでは、蛍光体が塗布された領域を増やすことができるので、発光効率が上がるとしているが、帯状電極同士の間隙領域において、低層リブと称する台によって放電空間間隙が狭くなっているので、維持放電の成長が妨げられ、発光効率の向上が十分でないと考えられる。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、発光効率の向上、対向放電時の放電開始電圧の低減を実現しながら製造歩留まりの向上を図ることができるＰＤＰを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のＰＤＰでは、放電空間を挟んで第１の基板と第２の基板とを対向配置させ、第１基板の上記放電空間側主面に略帯状の表示電極対を配設させ、第２基板の上記放電空間側主面に上記表示電極対と立体交差するように帯状のデータ電極を配設させ、上記表示電極対および上記データ電極の各々を覆うように、各基板の上記放電空間側主面に誘電体膜を積層させたＰＤＰに対し、少なくとも一方の基板における上記誘電体膜の上記空間側主面に、他方の基板に向けて誘電体材料からなる凸部を設け、上記凸部の頂面と他方の基板の上記誘電体膜との間に、上記放電空間を挟ませ、上記プラズマディスプレイパネルを、上記第１の基板または上記第２の基板の平面方向に垂直な視野から投影して見たとき、上記表示電極対のうち少なくとも一方の帯状電極と上記データ電極とが重なる領域に、上記凸部頂面の少なくとも一部が存するように構成した。

以上のように、本発明のＰＤＰでは、少なくとも一方の基板における上記誘電体膜の上記空間側主面に、他方の基板に向けて誘電体材料からなる凸部を設け、上記凸部の頂面と他方の基板の上記誘電体膜との間に、上記放電空間を挟ませ、本発明のＰＤＰを、上記第１の基板または上記第２の基板の平面方向に垂直な視野から投影して見たとき、上記表示電極対のうち少なくとも一方の帯状電極と上記データ電極とが重なる領域に、上記凸部頂面の少なくとも一部が存するので、当該凸部形成領域では、凸部非形成領域と比べて、放電空間の間隙が小さい。

したがって、凸部非形成領域における放電空間間隙を従来のＰＤＰのそれと同等もしくはそれ以上とすることによって、当該ＰＤＰでは、従来のＰＤＰに比べて、上記少なくとも一方の帯状電極とデータ電極との対向放電時に、上記凸部形成領域の放電空間の間隙が小さくなるので、上記凸部頂面重ね領域の放電間隙において電界強度が強められ、書き込み放電（対向放電）時に当該凸部頂面重ね領域にて放電が起こりやすくなる。

よって、当該ＰＤＰでは、対向放電時の放電開始電圧を下げても、従来のＰＤＰに比べて確実に対向放電を生じさせることができる。
また、凸部を設けていない領域では、従来のＰＤＰと同等もしくはそれ以上の放電空間を確保することができるので、発光輝度を維持もしくは向上させることができる。
したがって、当該ＰＤＰでは、発光効率を従来のＰＤＰと同等あるいは向上させ、かつ対向放電時の放電開始電圧を低減することができる。

なお、特許文献１記載のＰＤＰでは、蛍光体が塗布された領域を増やすことができるので、発光効率が上がるとしているが、帯状電極同士の間隙領域で放電空間間隙が狭くなっているので、維持放電の成長が妨げられると考えられる。
これに対して、本発明のＰＤＰでは、上記のように放電空間が確保できるので、特許文献１記載のＰＤＰと比べて、発光効率を向上させることができる。

ここで、本発明のＰＤＰでは、発光効率の向上のためにＸｅ分圧を高く設定しても、従来のＰＤＰにてＸｅ分圧を高めたものに比べると、対向放電時の放電開始電圧を低減することができる。
本発明のＰＤＰでは、電界強度を向上させるにあたって、凸部を誘電体層の主面に設けただけであり、特許文献１のＰＤＰのように低層リブの頂部にデータ電極を設ける構成としていないことから、特許文献１のＰＤＰに比べて製造が容易で、製造歩留まりの向上を図ることができる。

そして、本発明のＰＤＰでは、上記凸部を、少なくとも一方の基板の上記膜において、上記データ電極の延伸方向に点在させることとした。
そうすると、本発明のＰＤＰでは、データ電極延伸方向において隣り合う凸部同士の間に凸部の存在しない領域を設けることができ、特許文献１記載のＰＤＰと比べると、書き込み放電の後に、上記表示電極対を構成する帯状電極同士でなされる維持放電において、帯状電極同士に挟まれた領域における放電空間を広く確保することができる。

よって、本発明のＰＤＰでは、維持放電時における放電の成長を妨げることが抑制される。
上記第２基板にて、上記凸部を上記データ電極と交差する方向に隔壁状に設けた場合、データ電極延伸方向に配された放電セル同士で起こりうるクロストークを抑制することができる。ここで、「放電セル」とは、表示電極対とデータ電極とが立体交差する領域に対応して形成されるＰＤＰの最小表示単位を言う。

本発明のＰＤＰにおいて、上記表示電極対と上記データ電極とが立体交差する領域に対応して、上記一方の帯状電極に、拡幅部を設け、当該ＰＤＰを、上記第１の基板または上記第２の基板の平面方向に垂直な視野から投影して見たとき、上記拡幅部と上記データ電極とが重なる領域に、上記凸部頂面の少なくとも一部が存するようにした場合、表示電極対を放電セル中央に配することができ、表示電極どうしにおける維持放電を放電セル中央部で起こすことができるので、発光輝度がさらに向上し、発光効率が向上して好ましい。

また、本発明のＰＤＰにおいて、上記凸部を、上記一方の帯状電極と上記データ電極とが立体交差する領域内に凸部の頂部が収まるように、上記第１基板における上記誘電体膜の上記放電空間側主面に設けた場合、上記凸部が上記立体交差領域に広く存在することになるので、電界強度がより強められ、対向放電が起こりやすくなって、好ましい。
本発明のＰＤＰにおいて、上記凸部を、凸レンズ形状にすれば、維持放電によって得られた可視光を従来のＰＤＰに比べて効率よく集光できる。

すると、本発明のＰＤＰでは、従来のＰＤＰと比べて、当該可視光を上記第１基板の上記空間側主面と逆の主面側へ効率よく出射させることができ、したがって、輝度向上、発光効率の向上、さらに混色の抑制を図ることができ、好ましい。
上記凸部の可視光に対する屈折率を１．４以上２．１以下に設定すれば、集光効率がさらに向上し、好ましい。

本発明のＰＤＰにおいて、上記表記電極対が、帯状の走査電極と帯状の維持電極とからなっており、上記一方の帯状電極として上記走査電極を用いることにより、上記効果を奏することができる。
本発明のＰＤＰにおいて、上記第１基板の上記膜の上記空間側主面に、ＭｇＯを主成分とする膜を積層させると、二次電子の放出効率がさらに向上し、更なる放電開始電圧の低減が可能となって、好ましい。

上記凸部頂面と他方の基板の前記膜とが対向する領域において、上記空間の間隙を１０［μｍ］以上５０［μｍ］以下に設定すれば、対向放電時における放電開始電圧の低減効果がより確実となって、好ましい。
本発明のＰＤＰでは、放電開始電圧の低減を図ることができるので、駆動電圧の低減および消費電力の低減を図ることができ、これをＰＤＰ装置に採用すれば、従来のＰＤＰ装置に比べて耐電圧の低い駆動用ＩＣを採用することができ、低廉なＰＤＰ装置を実現することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
本実施の形態について、図１を用いて説明する。
図１に本実施の形態におけるＰＤＰの分解斜視図を示す。なお、図１では、説明の便宜のため、前面パネルにおいてバス電極を省略している。

図１において、前面パネル１０と背面パネル２０とが放電空間を挟んで対向するように配置され、前面パネル１０のガラス基板１１主面に、走査電極１３および維持電極１２が帯状に配され、走査電極１３と維持電極１２とが、対を成して、表示電極対１４を形成する。
走査電極１３および維持電極１２のそれぞれは、ＩＴＯ膜で形成された帯状の透明電極１２１，１３１と、透明電極１２１，１３１の放電空間側主面に配されかつ透明電極１２１，１３１の幅より細い幅に設定された図示しない金属製のバス電極とで構成されている。

バス電極は、走査電極１３および維持電極１２への電荷供給を容易にして、透明電極１２１，１３１の電気抵抗に起因する弊害を低減している。
ガラス基板１１において、上記加工が施された放電空間側主面を覆うように誘電体膜１５および保護膜１６がこの順に積層されている。
保護膜１６は、薄膜プロセスで形成され、ＭｇＯを主成分とし、放電によって発生した高エネルギーのイオンから走査電極１３、維持電極１２および誘電体膜１５を保護すると同時に、放電空間に２次電子を効率よく放出して放電開始電圧を低減する機能を有する。

背面パネル２０では、表示電極対１４と立体交差するように、金属膜または導電ペーストからなる帯状のデータ電極２２が背面パネル２０のガラス基板２１の放電空間側主面に延伸配置されている。
データ電極２２を覆うように、背面パネル２０のガラス基板２１の放電空間側主面に誘電体膜２３が積層され、データ電極２２と表示電極対１４とが立体交差する領域に対応して放電空間を仕切るように、井桁状の隔壁２４，２５が誘電体膜２３主面に配されている。

隔壁２４，２５は、誘電体膜２３と同様、低融点ガラスで作製されているが、これに限定されず、チタン酸バリウムやチタン酸鉛など、他の誘電体材料で作製されていても良い。例えば、本実施の形態におけるＰＤＰに、チタン酸バリウムやチタン酸鉛を低融点ガラスに混合した場合、その比誘電率が１００程度まで向上し、低融点ガラスに上記材料を混合しない場合に比べて、電界強度が向上し、その結果、発光効率が向上するので好ましい。

図１において一点鎖線で囲った領域が放電セル１７に対応しており、井桁状の隔壁２４，２５は、放電セル１７間のクロストークを防止する機能を果たす。
背面パネル２０では、カラー表示のために、単位放電セル１７毎に誘電体膜２３主面から隔壁２４，２５側壁にかけて例えば赤、緑、青の蛍光体膜２６が塗布されており、表示電極対１４の延伸方向に配列された赤色、緑色、青色のそれぞれの蛍光体膜２６を有する放電セルが一組となってカラー表示のための一画素を形成している。

前面パネル１０と背面パネル２０とで挟まれた放電空間には、放電ガス（Ｎｅ−Ｘｅ系ガスやＨｅ−Ｘｅ系ガスなど）が充填されている。
井桁状の隔壁２４、２５では、ＰＤＰ製造時における排気工程および放電ガスの導入を容易にするために、表示電極対１４の延伸方向に配された隔壁２５とデータ電極２２の延伸方向に配された隔壁２４との間で高さに差があり、データ電極２２延伸方向の隔壁２４が、表示電極対１４延伸方向の隔壁２５より高くなるように設けられている。

放電セル１７では、走査電極１３の帯状透明電極１３１が走査電極１３の延伸方向と直交する方向に拡幅され、拡幅されたことにより突出した部分１３１ｖが表示電極対１４延伸方向に配された隔壁２５頂部主面の一部を覆って（オーバーラップして）いる。
すなわち、当該ＰＤＰでは、前面パネル１０または背面パネル２０の平面方向に垂直な視野から投影して見たとき、透明電極１３１の突出部１３１ｖとデータ電極２２とが重なる領域に隔壁２５頂部主面が存する構成となっている。

なお、ここで「前面パネル１０または背面パネル２０の平面方向に垂直な視野から投影して見たとき」とは、当該ＰＤＰを、パネル主面に垂直な視野から、仮想的に当該パネル内部を透過して見ることを指す。
同様に、放電セル１７において、走査電極１３と対をなす維持電極１２の帯状透明電極１２１が拡幅され、走査電極１３に向けて突き出すように突出部分が維持電極１２にも設けられている。

これにより、維持放電時において走査電極１３と維持電極１２との間で電荷保持力が均等に保たれる。
以下、図２を用いて、放電空間間隙と電気的物性との関係について詳細に説明する。
図２（ａ）は、本実施の形態におけるＰＤＰを前面パネル１０側から見た要部平面図であり、同図（ｂ）は、（ａ）において、突出部１３１ｖが走査電極１３延伸方向に配された隔壁２５頂部主面の一部を覆う（オーバーラップする）領域を、Ｘ−Ｚ面に垂直な方向からＡ矢視した要部矢視図であり、同図（ｃ）は、（ｂ）で示したＢ領域を拡大した図であり、Ｂ領域における電気的物性を模式的に示した図である。上記いづれの図においても、説明の便宜のため、前面パネル１０における透明電極１２１，１３１の放電空間側主面に配されたバス電極を省略している。

図２（ｂ）に示すように、突出部１３１ｖの空間側主面と隔壁２５頂部主面の上記一部とが対向する領域において、保護膜１６と隔壁２５頂部主面の上記一部との間に間隙Ｄ２が形成されている。
間隙Ｄ２は、放電セル１７において、維持電極１２と誘電体膜２３とが対向する領域における保護膜１６と蛍光体膜２６との間隙Ｄ１に比べて、狭い。

間隙Ｄ２は１０［μｍ］以上５０［μｍ］以下であることが好ましい。間隙Ｄ２が１０［μｍ］以下であると、放電セル間での放電開始電圧のばらつきが大きく実用化が困難であり、間隙Ｄ２が５０［μｍ］以上であると、放電開始電圧の低減効果が得られないからである。
一方、間隙Ｄ１は、従来の一般的なＰＤＰにおける放電空間の間隙と同等に設定されている。

間隙Ｄ１は、これに限定されず、従来の一般的なＰＤＰの放電空間の間隙より大きく設定されていても良い。
図２（ｃ）に示すように、帯状透明電極１３１とデータ電極２２との立体交差領域において、保護膜１６の放電空間側主面と蛍光体膜２３の放電空間側主面との間の間隙Ｄ１を挟んで形成される静電容量をＣ１、保護膜１６の放電空間側主面と隔壁２５頂部主面との間の間隙Ｄ２を挟んで形成される静電容量をＣ２、隔壁２５頂部主面と誘電体膜２３の放電空間側主面との間で形成される静電容量をＣ３とした場合に、突出部１３１ｖの放電空間側主面が隔壁２５頂部主面にオーバーラップしている部分では、その静電容量をそれぞれＣ２，Ｃ３とする２つのコンデンサが直列接続された状態となる。

静電容量がＣ２のコンデンサにおける比誘電率をε２とし、静電容量がＣ３のコンデンサＣ３における比誘電率をε３、その平行平板間の間隙（隔壁２５頂部主面と誘電体膜２３の放電空間側主面との間の間隙）をＤ３とすると、それらの静電容量Ｃ２，Ｃ３は、
［式１］

Ｃ２＝ε２・（Ｓ／Ｄ２）
［式２］

Ｃ３＝ε３・（Ｓ／Ｄ３）
となる。但し、Ｓは、平行平板の極板面積であり、いづれのコンデンサにおいても等しい。
すると、Ｃ３をＣ２で表すと、
［式３］

Ｃ３＝（ε３／ε２）・（Ｄ２／Ｄ３）・Ｃ２＝ε・（Ｄ２／Ｄ３）・Ｃ２
となる。但し、（ε３／ε２）をεとしている。
また、静電容量Ｃ２のコンデンサと静電容量Ｃ３のコンデンサとが直列接続されているので、直列接続された２つのコンデンサの蓄積可能な電荷を、等しくＱと置くことができ、電荷Ｑと、静電容量Ｃと、平行平板間の電圧Ｖとの間には、
［式４］

Ｑ＝Ｃ・Ｖ
の関係があることから、静電容量Ｃ２のコンデンサおよび静電容量Ｃ３のコンデンサでの電圧Ｖ２，Ｖ３は、
［式５］

Ｖ２＝（Ｑ／Ｃ２）
［式６］

Ｖ３＝（Ｑ／Ｃ３）
となる。式３を式６に代入して整理すると、静電容量Ｃ３のコンデンサでの電圧Ｖ３は、
［式７］

Ｖ３＝（Ｑ／Ｃ２）・（Ｄ３／（ε・Ｄ２））
と表すことができ、したがって、走査電極１３とデータ電極２２との間に印加される電圧をＶとすると、
［式８］

Ｖ＝Ｖ２＋Ｖ３＝（Ｑ／Ｃ２）・（（ε・Ｄ２＋Ｄ３）／（ε・Ｄ２））
となり、したがって、
［式９］

（Ｑ／Ｃ２）＝Ｖ２＝（（ε・Ｄ２）／（ε・Ｄ２＋Ｄ３））・Ｖ
と表せる。
静電容量Ｃ２のコンデンサの電界強度Ｅ２は、
［式１０］

Ｅ２＝Ｖ２／Ｄ２
と表せるので、式９を式１０に代入して整理すると、
［式１１］

Ｅ２＝（ε／（ε・Ｄ２＋Ｄ３））・Ｖ
となる。
Ｄ２がＤ１の約半分であり、Ｄ２とＤ３とがほぼ等しいので、ε＝９とするとき、静電容量Ｃ２のコンデンサでの電界強度Ｅ２は、
［式１２］

Ｅ２＝（９／５）・（Ｖ／Ｄ１）＝（９／５）・Ｅ１
となり、静電容量Ｃ２のコンデンサの電界強度Ｅ２は、静電容量Ｃ１のコンデンサの電界強度Ｅ１に比べて、約８０％向上する。
すなわち、本実施の形態におけるＰＤＰでは、上記オーバーラップ部の電界強度が放電セル中央部と比べて高くなっているので、放電セル中央部の電解強度に比べてオーバーラップ部のそれが強められ、したがって、書き込み放電期間において、オーバーラップ部で放電が開始され、これが種放電となって、維持放電時における沿面放電の成長と同様に、放電セル中央部に向けて放電が成長し、種放電が書き込み放電にまで成長する。

図３は、表示電極対１４に直交するＰＤＰの断面において、上記種放電が発生してから書き込み放電に成長するまでの過程を示した概略図である。図３（ａ）に示すように、まず、空間間隙Ｄ２にて種放電が発生し、続いて同図（ｂ）に示すように、徐々に種放電が放電セル１７中央部に向けて成長し、最後に同図（ｃ）に示すように、種放電が書き込み放電に成長する。

この書き込み放電の終了と共に、走査電極１３の放電空間側主面に設けられた保護膜１６の放電空間側主面に壁電荷が蓄積される。
上述した静電容量Ｃ１のコンデンサは、従来のＰＤＰの放電セル内にて形成されたコンデンサと同様でもあるので、既述した静電容量Ｃ１のコンデンサと静電容量Ｃ２のコンデンサとの対比は、そのまま、本実施の形態におけるＰＤＰと従来のＰＤＰとの対比に置換することができる。

すなわち、本実施の形態におけるＰＤＰでは、走査電極１３の突出部１３１ｖとデータ電極２２との対向領域において、空間間隙が従来のＰＤＰのそれに比べて狭い部分を設けることができるので、放電セル内にて従来のＰＤＰに比べて電界強度の強い部分を設けることができる。
図４は図２（ａ）と同様の平面図であり、本実施の形態におけるＰＤＰの他のバリエーションを示した概略平面図である。図４では、データ電極２２と蛍光体膜２６を省略している。図４に示すように、表示電極対１４が、表示電極対１４延伸方向に配された隔壁２５側に偏った構造であって、走査電極１３が表示電極対１４延伸方向に配された隔壁２５頂部主面の一部にオーバラップしていてもよい。当該構成を採用した場合、本実施の形態におけるＰＤＰにおいて透明電極１２１，１３１の構造が簡単になり、かつ上記オーバーラップ状態の作製が容易となる。

《実施の形態１におけるＰＤＰの効果》
本実施の形態におけるＰＤＰでは、走査電極１３の突出部１３１ｖの放電空間側主面が隔壁２５頂部主面にオーバーラップしているので、放電セル１７内で走査電極１３の放電空間側主面とデータ電極２２の放電空間側主面とが立体交差する領域において、当該オーバーラップ領域における保護膜１６の放電空間側主面と隔壁２５頂部主面との間の間隙Ｄ２が、保護膜１６の放電空間側主面と蛍光体膜２６の放電空間側主面との間の間隙Ｄ１より狭くなる。

すなわち、放電セル１７内の一部領域において、他の領域の放電空間ギャップと比べて、放電空間ギャップが狭くなる。
したがって、本実施の形態におけるＰＤＰでは、走査電極１３とデータ電極２２との間における書き込み放電時において、間隙Ｄ２を挟む狭ギャップ領域にて電界強度が強められるので、印加電圧が低くても当該狭ギャップ領域にて種放電が発生し、当該種放電が書き込み放電に成長する。

よって、本実施の形態におけるＰＤＰでは、従来のＰＤＰに比べて、書き込み放電期間において印加電圧を下げても書き込み放電を発生させることができ、その結果、発光効率の向上を図ることができ、また、従来に比べて低い印加電圧で書き込み放電が生じるので、従来と同等の印加電圧を印加すれば、確実に放電が生じ、したがって、書き込みミスを削減することができ、表示品質の向上を図ることができる。

かつ、「他の領域」では、放電空間ギャップを従来と同様に確保することができるので、維持放電時にも十分な大きさで維持放電を発生させることができる。
すると、本実施の形態におけるＰＤＰでは、ＰＤＰの発光効率向上のために放電ガス中のＸｅ濃度を高くしても、従来のＰＤＰに対して放電ガス中のＸｅ濃度を高くしたものと比べて放電開始電圧を低減することができる。

本実施の形態におけるＰＤＰでは、前面パネル１０の誘電体膜１６の放電空間側主面にＭｇＯを主成分とする膜が積層されているので、２次電子放出効率がさらに向上し、更に放電開始電圧を低減させることができる。
また、本実施の形態におけるＰＤＰでは、放電空間において電界強度が強められた領域を形成させるにあたり、データ電極２２を、従来のＰＤＰと同様に、背面パネル２０側ガラス基板２１の放電空間側主面に配しており、特許文献１に記載のＰＤＰのように、低層リブの頂部に設けていないことから、特許文献１のＰＤＰに比べて製造を容易にすることができ、歩留まりの向上を図ることができる。

さらに、本実施の形態におけるＰＤＰでは、上記のように、放電セル内において、電界強度向上領域がデータ電極２２延伸方向に帯状に設けられていないので、書き込み放電期間後の維持放電期間において走査電極１３と維持電極１２との間で発生する維持放電の放電空間を特許文献１に記載のＰＤＰに比べて広く確保することができる。
よって、本実施の形態におけるＰＤＰでは、特許文献１に記載のＰＤＰと比べて維持放電時の放電の成長を妨げることが抑制される。

そのうえ、拡幅部１３１ｖを設けることにより、表示電極対を放電セル中央部に配することができるので、走査電極１３と維持電極１２との間で行われる維持放電が放電セル中央部にて発生することとなり、放電セル内の蛍光体膜２６全体に、維持放電により生じる紫外光を照射することができ、発光輝度が向上する。
＜評価試験＞
（評価試験１）
本実施の形態におけるＰＤＰ並びに従来のＰＤＰに駆動部、制御部を接続して、それぞれのＰＤＰに対して駆動電圧を変化させながら書き込み放電期間において対向放電が発生するか否か検証したところ、従来のＰＤＰでは、１８０［Ｖ］の電圧にて放電が開始したのに対し、本実施の形態のＰＤＰでは、１５０［Ｖ］の電圧にて放電が開始した。

（評価試験２）
本実施の形態のＰＤＰおよび従来のＰＤＰにおいて、放電空間に充填される放電ガス中のＸｅ分圧を２０％高め、これらに駆動部、制御部を接続して、それぞれのＰＤＰに対して駆動電圧を変化させながら書き込み放電期間において対向放電が発生するか否か検証したところ、従来のＰＤＰでは、２１０［Ｖ］の電圧にて放電が開始したのに対し、本実施の形態のＰＤＰでは、１８０［Ｖ］の電圧にて放電が開始した。

（考察）
評価試験１の結果から、本実施の形態におけるＰＤＰでは、従来のＰＤＰに比べて、書き込み放電時の放電開始電圧を低減できることを確認した。
評価試験１および評価試験２双方の結果を加味して考察すると、本実施の形態におけるＰＤＰでは、放電ガス中のＸｅ濃度を高めても、Ｘｅ濃度を高めていない従来のＰＤＰと同等の放電開始電圧で駆動していることから、従来のＰＤＰに比べて、書き込み放電時における放電開始電圧の上昇を招かないことを確認した。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態におけるＰＤＰでは、誘電体膜、保護膜、隔壁および表示電極対以外の構成が実施の形態１のＰＤＰと同様であるので、誘電体膜、保護膜、隔壁、表示電極対以外の構成については詳しい説明を省略する。
図５に本実施の形態におけるＰＤＰの要部斜視図を示す。図５に示すように、前面パネル１０では、ガラス基板１１主面に、例えばＩＴＯを主成分とする帯状の透明電極１２１，１３１と、透明電極１２１，１３１主面に配された金属製で帯状の図示しないバス電極とで構成されている表示電極対１２が複数延伸配置されており、表示電極対１２を覆って、かつガラス基板１１の放電空間側主面に誘電体膜１５が設けられ、誘電体膜１５の放電空間側主面に保護膜１６が設けられている。

一方、背面パネル２０では、金属膜または導電ペーストからなるデータ電極２２が、前面パネル１０の表示電極対１２と立体交差するようにガラス基板２１主面に延伸配置され、誘電体膜２３が、データ電極２２およびガラス基板２１主面を覆うように配され、ストライプ状の隔壁２４が、データ電極２２を挟むように誘電体膜２３主面に延伸配置されている。

本実施の形態では、前面パネル１０において、帯状の走査電極１３主面とデータ電極２２主面とが立体交差する領域に対応して、誘電体膜１５の放電空間側主面にレンズ状の凸部（バンプ）１８ａが設けられている。
すなわち、本実施の形態におけるＰＤＰでは、前面パネル１０または背面パネル２０の平面方向に垂直な視野から投影して見たとき、走査電極１３とデータ電極２２とが重なる領域にバンプ１８ａの頂部が存する構成となっている。

なお、「前面パネル１０または背面パネル２０の平面方向に垂直な視野から投影して見たとき」については、実施の形態１で既に説明した事項と同様であるので、ここでの説明は省略する。
バンプ１８ａは可視光に対して透明で、屈折率の大きい材料を用い、平凸レンズ状に設けられている。

バンプ１８ａを、例えば、前面パネル１０側の誘電体膜１５と同一の低融点ガラスを用い、印刷法によってバンプ１８ａを形成しようとする領域に塗布し、焼成することによって作製することができる。
このような方法により、バンプ１８ａを誘電体膜１５の放電空間側主面に平凸レンズ状に容易に成型することができる。

バンプ１８ａの放電空間側主面に、保護膜１６が設けられており、保護膜１６は、バンプ１８ａの形状に沿って、均一な厚みで設けられているので、保護膜１６の放電空間側主面に平凸レンズ状のバンプ１８ｂが設けられている。
したがって、前面パネル１０の放電空間側主面に放電空間を臨む平凸レンズ状のバンプ１８ｂが設けられている。

上記の位置関係を持ってバンプ１８ｂが放電空間に臨んで設けられたことにより、各放電セルでの保護膜１６の放電空間側主面と蛍光体膜２６の放電空間側主面との間の間隙において、バンプ１８ｂの頂面と蛍光体膜２６の放電空間側主面との間の間隙が最も狭くなる。
なお、此処でいう「放電セル」とは、表示電極対１４とデータ電極２２とが立体交差する領域に形成された最小表示単位を意味する。

図６は、図５に示したＣ面にて切断した概略断面図である。
図６に示すように、放電セルにおいて、走査電極１３の透明電極１３１とデータ電極２２とが立体交差する領域に対応して、前面パネル１０における保護膜１６の放電空間側主面にレンズ状のバンプ１８ｂが設けられている。
したがって、本実施の形態では、放電セル１７において、バンプ１８ｂの頂面と蛍光体膜２６の放電空間側主面とで挟まれたギャップＤ２が、バンプ１８ａ，１８ｂの設けられていない領域における保護膜１６の放電空間側主面と蛍光体膜２６とで挟まれたギャップＤ１より狭くなっている。

間隙Ｄ２は１０〜５０［μｍ］であることが好ましい。間隙Ｄ２が１０［μｍ］以下であれば、放電セル間での放電開始電圧のばらつきが大きく、実用化が困難だからである。
逆に、間隙Ｄ２が５０［μｍ］以上であれば、放電開始電圧の低減効果が小さくなるからである。
図７は、図５に示したＤ面にて切断した概略断面図である。

図７に示すように、本実施の形態におけるＰＤＰでは、前面パネル１０と背面パネル２０とが、ストライプ状の隔壁２４によって、所定の間隔を挟んで対峙した状態となっており、走査電極１３とデータ電極２２とが立体交差する領域に対応して放電セルが形成されている。
図７に示すように、本実施の形態では、前面パネル１０の放電空間側主面において、すなわち保護膜１６の放電空間側主面において、バンプ１８ｂが平凸レンズ状に設けられているため、ＰＤＰ駆動時において蛍光体２６から放出された可視光が、バンプ１８ｂにより集光され、従来のＰＤＰに比べると、前面パネル１０の放電空間側主面と逆の主面に効率よく出射される。

ＰＤＰ駆動時において蛍光体膜２６から放出された可視光を効率よく集光するためには、バンプ１８ａ，１８ｂの屈折率は１．４以上２．１以下であることが望ましい。屈折率が高いほど集光効果が向上し、１．４以上で十分な効果を発揮することが出来るが、２．１以上となると透過率が減少するという問題が顕著に表れるからである。
図８（ａ）は、本実施の形態におけるＰＤＰを前面パネル側から見た概略平面図である。

図８に示すように、走査電極１３とデータ電極２２とが立体交差する領域に対応してバンプ１８ａ，１８ｂが配されている。
バンプ１８ａ，１８ｂの配置は、これに限定されず、図８（ｂ）に示すように、走査電極１３および維持電極１２の両方とデータ電極２２とが立体交差する領域に対応してレンズ状のバンプ１８ａ，１８ｂが設けられていてもよい。このようにバンプ１８ａ，１８ｂが設けられると、集光効率がさらに向上する。

なお、図８（ｂ）は、ＰＤＰを前面パネル側から見た平面図であって、他のバリエーションを示した図である。このように１セルあたりのバンプを複数個に増加することで書き込みの失敗確率が下がり、放電の安定性が向上する。
《実施の形態２におけるＰＤＰの効果》
本実施の形態におけるＰＤＰでは、前面パネル１０を構成する誘電体膜１５および保護膜１６双方の放電空間側主面において、走査電極１３に対応する領域に、背面パネル２０に向けて突出したレンズ状のバンプ１８ａ，１８ｂが設けられているため、放電セル１７において前面パネル１０と背面パネル２０とのギャップ（放電空間間隙）が部分的に狭くなっている領域を設けることができる。

したがって、本実施の形態におけるＰＤＰでは、走査電極１３とデータ電極２２との間における書き込み放電時において、当該狭ギャップ領域にて電界強度が強められ、電界集中が起こり、当該狭ギャップ領域にて対向放電が発生しやすくなる。当該狭ギャップ領域における対向放電が種放電となり、放電セル全体に対向放電が広がる。この書き込み放電終了とともに、バンプ１８ｂの放電空間側主面に壁電荷が蓄積され、当該壁電荷が以後の維持放電に供される。

よって、本実施の形態におけるＰＤＰでは、対向放電時の放電開始電圧を下げることができ、また、書き込みミスを削減することができるので表示品位が向上する。
すると、実施の形態１のＰＤＰと同様、ＰＤＰの発光効率向上のために放電ガス中のＸｅ濃度を高くしても、従来のＰＤＰに対して放電ガス中のＸｅ濃度を高くしたものと比べて放電開始電圧を低減することができ、また、特許文献１に記載のＰＤＰのように、低層リブの頂部にデータ電極を設けていないことから、特許文献１のＰＤＰに比べて製造を容易にすることができ、歩留まりの向上を図ることができ、さらに、放電セル内において、電界強度向上領域がデータ電極２２延伸方向に帯状に設けられていないので、書き込み放電期間後の維持放電期間において走査電極１３と維持電極１２との間で発生する維持放電の放電空間を特許文献１に記載のＰＤＰに比べて広く確保することができるため、特許文献１に記載のＰＤＰと比べて維持放電時の放電の成長を妨げることが抑制される。

また、本実施の形態におけるＰＤＰでは、当該バンプ１８ａ，１８ｂの形状が平凸レンズ状となっていることから、蛍光体２６から発射される可視光が当該レンズ状バンプ１８ａ，１８ｂによって集光されてパネル表面から放射されるため、従来のＰＤＰに比べて発光輝度を向上させることができる。
さらに、本実施の形態におけるＰＤＰでは、当該レンズ状バンプ１８ａ，１８ｂの集光により、従来のＰＤＰに比べてデータ電極２２延伸方向に隣り合う放電セル１７同士において混色を抑制することができる。

よって、本実施の形態におけるＰＤＰでは、隔壁２４が、データ電極２２と平行に、ストライプ状に配されていても、従来のＰＤＰに比べて、データ電極２２延伸方向に隣り合う放電セル１７同士における混色を抑制することができ、高精彩な画像を表示することができる。
その上、本実施の形態では、走査電極１３の放電空間側主面とデータ電極２２のそれとが対向する領域にバンプ１８ｂの頂面が存在するので、実施の形態１に比べると、放電セル内において、対向放電における放電間隙の狭い領域が広くなり、電界強度が強められ、対向放電が起こりやすい。

＜評価試験＞
（評価試験１）
本実施の形態におけるＰＤＰ並びに従来のＰＤＰに駆動部、制御部を接続して、それぞれのＰＤＰに対して駆動電圧を変化させながら書き込み放電期間において対向放電が発生するか否か検証したところ、従来のＰＤＰでは、１８０［Ｖ］の電圧にて放電が開始したのに対し、本実施の形態のＰＤＰでは、１５０［Ｖ］の電圧にて放電が開始した。

（評価試験２）
本実施の形態のＰＤＰおよび従来のＰＤＰにおいて、放電空間に充填される放電ガス中のＸｅ分圧を２０％高め、これらに駆動部、制御部を接続して、それぞれのＰＤＰに対して駆動電圧を変化させながら書き込み放電期間において対向放電が発生するか否か検証したところ、従来のＰＤＰでは、２１０［Ｖ］の電圧にて放電が開始したのに対し、本実施の形態のＰＤＰでは、１８０［Ｖ］の電圧にて放電が開始した。

（考察）
評価試験１の結果から、本実施の形態におけるＰＤＰでは、従来のＰＤＰに比べて、書き込み放電時の放電開始電圧を低減できることを確認した。
評価試験１および評価試験２双方の結果を加味して考察すると、本実施の形態におけるＰＤＰでは、放電ガス中のＸｅ濃度を高めても、Ｘｅ濃度を高めていない従来のＰＤＰと同等の放電開始電圧で駆動していることから、従来のＰＤＰに比べて、書き込み放電時における放電開始電圧の上昇を招かないことを確認した。
（その他）
上記各実施の形態は、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、組み合わせることが可能である。

基板１１，２１は、ガラスを主成分としているが、これに限定されず、例えば、プラスチック材料など、ガラスと同等のあるいはガラスより優れた透明性および機械的強度を確保できる材料を主成分としていても良い。
透明電極１２１，１３１は、ＩＴＯを主成分としているが、これに限定されず、ＩＴＯと同等のあるいはＩＴＯより優れた透明性、導電性を確保できる材料を主成分としていても良い。

バス電極は、Ａｇを主成分としているが、これに限定されず、Ａｌ−ＮｄやＣｒ−Ｃｕ−Ｃｒなど、Ａｇと同等のあるいはＡｇより優れた導電性、反射率を備える限り、他の材料を主成分としていても良い。
誘電体膜１５，２３は、低融点ガラスのほか、これと同等のあるいは優れた誘電率を備える限りにおいて、他の材料を主成分としていても良い。

保護膜１６は、ＭｇＯのほか、これと同等あるいは優れた電子放出性、放電安定性、および耐スパッタ性を備える限り他の材料を主成分としてもよい。

本発明により、ＰＤＰの消費電力を抑制することができ、ＰＤＰに接続される駆動素子の耐圧を引き下げることができるとともに、ＰＤＰの発光輝度、解像度が向上し、高品質、低価格のＰＤＰ表示装置の実現が可能であり、その産業上の効果は大である。

実施の形態１におけるＰＤＰの概略分解図である。 （ａ）は、実施の形態１におけるＰＤＰの概略平面図であり、（ｂ）は、（ａ）で示したＡ面にて切断した矢視断面図であり、（ｃ）は、（ｂ）で示したＢ領域を拡大してＢ領域における電気的物性を模式的に示した図である。 書き込み放電時における種放電が発生してから書き込み放電に成長するまでの過程図である。 実施の形態１におけるＰＤＰの他のバリエーションを示した概略平面図である。 実施の形態２におけるＰＤＰの要部斜視図である。 実施の形態２のＰＤＰにおける図４に示したＣ面での概略断面図である。 実施の形態２のＰＤＰにおける図４に示したＤ面での概略断面図である。 （ａ）は、実施の形態２におけるＰＤＰの概略平面図であり、（ｂ）は、実施の形態２におけるＰＤＰの他のバリエーションを示した概略平面図である。 従来のＰＤＰの概略斜視図である。

符号の説明

１０ 前面パネル
１１ ガラス基板
１２ 走査電極
１３ 維持電極
１４ 表示電極対
１５ 前面パネル側誘電体膜
１６ 保護膜
１７ 放電セル
１８ａ，１８ｂ バンプ
２０ 背面パネル
２１ ガラス基板
２２ データ電極
２３ 背面パネル側誘電体膜
２４ 第１隔壁
２５ 第２隔壁
２６ 蛍光体膜
１２１，１３１ 透明電極
１３１ｖ 突出部

Claims (10)

1. 放電空間を挟んで第１の基板と第２の基板とが対向配置され、第１基板の前記放電空間側主面に略帯状の表示電極対が配設され、第２基板の前記放電空間側主面に前記表示電極対と立体交差するように帯状のデータ電極が配設され、前記表示電極対および前記データ電極の各々を覆うように、各基板の前記放電空間側主面に誘電体膜が積層されたプラズマディスプレイパネルであって、
   少なくとも一方の基板における前記誘電体膜の前記空間側主面に、他方の基板に向けて誘電体材料からなる凸部が設けられ、
   前記凸部の頂面と他方の基板の前記誘電体膜とが、前記放電空間を挟んでおり、
   前記プラズマディスプレイパネルを、前記第１の基板または前記第２の基板の平面方向に垂直な視野から投影して見たとき、前記表示電極対のうち少なくとも一方の帯状電極と前記データ電極とが重なる領域に、前記凸部頂面の少なくとも一部が存することを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. 前記凸部は、前記データ電極の延伸方向に点在す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. 前記第２基板において、その主面に前記凸部が前記データ電極と交差する方向に隔壁状に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のプラズマディスプレイパネル。
4. 前記表示電極対と前記データ電極とが立体交差する領域に対応して、前記一方の帯状電極には、拡幅部が設けられており、
   前記プラズマディスプレイパネルを、前記第１の基板または前記第２の基板の平面方向に垂直な視野から投影して見たとき、前記拡幅部と前記データ電極とが重なる領域に、前記凸部頂面の少なくとも一部が存することを特徴とする請求項３に記載のプラズマディスプレイパネル。
5. 前記凸部が、前記一方の帯状電極と前記データ電極とが立体交差する領域内に凸部の頂部が収まるように、前記第１基板における前記誘電体膜の前記放電空間側主面に設けら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. 前記凸部は、凸レンズ形状を有することを特徴とする請求項５に記載のプラズマディスプレイパネル。
7. 前記凸部の可視光に対する屈折率が１．４以上２．１以下であることを特徴とする請求項５または６に記載のプラズマディスプレイパネル。
8. 前記表記電極対は、帯状の走査電極と帯状の維持電極とからなり、
   前記一方の帯状電極は、前記走査電極であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
9. 前記第１基板において、前記誘電体膜の前記空間側主面には、ＭｇＯを主成分とする膜が積層されていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
10. 前記凸部頂面と他方の基板の前記放電空間に臨む膜とが対向する領域において、前記放電空間の間隙が１０［μｍ］以上５０［μｍ］以下に設定されていることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。

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