JP2007287498A - プラズマディスプレイパネルおよびプラズマディスプレイパネル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高い放電効率を達成しながら、維持放電時のスパッタリングによる保護層の削れを抑え、長寿命で且つ高い信頼性を有するＰＤＰおよびＰＤＰ装置を提供する。
【解決手段】パネル部１０では、放電空間１３に放電ガスが充填されている。そして、この内部空間１３を臨む一部領域（前面パネル１１側）に保護層１１４が形成され、放電空間１３を挟む対向領域（背面パネル１２側）に蛍光体層１２４が形成されている。
放電ガスには、全圧１．５０×１０^４［Ｐａ］以上５．００×１０^４［Ｐａ］以下に設定されており、主成分としてのＸｅガスと、添加成分としてのＨｅガスまたはＡｒガスとを含み、且つ、Ｎｅガスが含まれていない。
【選択図】図１

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネルおよびプラズマディスプレイパネル装置に関し、特に、封入されている放電ガスの成分に関する。

近年、平面型表示装置の一種としてプラズマディスプレイパネル装置（以下では、「ＰＤＰ装置」と記載する。）が広く普及してきている。現在広く普及しているＰＤＰ装置は、高い技術的ポテンシャルを有する交流型（ＡＣ型）であるが、中でも、寿命特性に優れる面放電ＡＣ型ＰＤＰ装置（以下では、単に「ＰＤＰ装置」と記載する。）が主流となっている。

ＰＤＰ装置は、画像表示を行うパネル部と、入力信号に基づきパネル部の駆動を行う駆動部などから構成されている。この内、パネル部は、前面パネルと背面パネルとが互いの間に間隙をあけて対向配置されてなる構成を有する。このうち前面パネルは、ガラス基板の一方の主面にストライプ状のスキャン電極、サスティン電極が交互に配され、この上を誘電体層および保護層で順に被覆された構成を有する。

背面パネルは、ガラス基板の一方の主面にストライプ状のデータ電極が配され、この上を誘電体層で被覆され、さらにその上にストライプ状あるいは井桁状などの隔壁が突設されている。また、背面パネルには、誘電体層の表面および隔壁の側面によって形成される凹部に蛍光体層が形成されている。蛍光体層は、隔壁によって仕切られる凹部ごとに色分けされて形成されている。

前面パネルと背面パネルとは、保護層と蛍光体層とが向き合い、且つ、スキャン電極およびサスティン電極とデータ電極とが立体交差する状態に配されている。また、前面パネルと背面パネルとの間に設けられた間隙は、放電空間であり、キセノン（Ｘｅ）／ネオン（Ｎｅ）やキセノン（Ｘｅ）／ネオン（Ｎｅ）／ヘリウム（Ｈｅ）などの混合ガスが充填されている。このように構成されたパネル部では、電極対（スキャン電極とサスティン電極との対）とデータ電極とが立体交差する各部分が放電セルに相当する。

ＰＤＰ装置の駆動部は、パネル部の各電極（スキャン電極、サスティン電極、データ電極）に対し接続されており、各電極に対して独立して電圧パルスを印加できるようになっている。駆動部が実行するパネル部の駆動においては、所謂、フィールド内時分割階調表示方式が用いられている。この方法では、１ＴＶフィールドを複数のサブフィールドへと分割し、入力された映像信号に基づいて各サブフィールドの点灯／非点灯を制御し、１ＴＶフィールドでの点灯の合計回数により階調表示が実行される。

ところで、ＰＤＰ装置においては、その維持放電の放電効率が４〜８［％］と非常に低く、消費電力の低減などの観点から放電効率の改善が求められている。このような要求に対して、様々なアプローチがなされているが、その一つとして、放電ガス中に占めるＸｅガス成分の割合を高めるという研究開発がなされている（例えば、特許文献１）。
特開２００２−８３５４３号公報

しかしながら、上記特許文献１の技術のように、放電ガス中に占めるＸｅガス成分の割合を従来のＰＤＰ装置よりも高めていった場合には、放電効率は向上するものの、放電空間を臨む保護層が維持放電のスパッタリングによって削り取られていくという問題を生じる。そして、維持放電による保護層の削れ量は、放電ガス中に占めるＸｅガス成分の割合（全圧に対するＸｅ分圧の比）を５［％］から１０［％］、さらには３０［％］と高くすればするほど増加する。

このように放電によるスパッタリングにより削り取られてゆく保護層は、誘電体の表面保護という役割だけではなく、２次電子放出による駆動電圧の低減や壁電荷の保持といった非常に重要な役割も果たす部位である。このため、上記のように、ただ単に放電ガス中に占めるＸｅガス成分の割合を高くしたＰＤＰ装置は、放電効率の向上というメリットと引き換えに、寿命および信頼性の低下というデメリットを有することになってしまう。

本発明は、このような問題を解決しようとなされたものであって、高い放電効率を達成しながら、維持放電時のスパッタリングによる保護層の削れを抑え、長寿命で高い信頼性を有するプラズマディスプレイパネルおよびプラズマディスプレイパネル装置を提供することを目的とする。

本発明者等は、上記放電ガスの成分と駆動に伴う放電に起因する保護層のスパッタリングによる削れの発生との関係について探求したところ、次のようなメカニズムを解明するに至った。即ち、放電ガスとしてＸｅ／Ｎｅの２元系ガスを用いる場合には、全圧に対するＸｅガス成分の分圧比を５［％］から３０［％］あるいはそれ以上に上昇させるとき、Ｘｅガス成分の分圧比を上げてゆくのに従ってパネル駆動時における保護層の削れ量も増大する。そして、本発明者等は、放電ガスの構成要素であるＮｅの質量数（原子量）が、保護層を構成するマグネシウム（Ｍｇ）原子や酸素（Ｏ）原子の質量数と近い値を有することに着目し、放電ガス中に含まれるＮｅガス成分がパネル駆動時における保護層の削れに大きく影響を与えるものであることを見出した。

本発明は、上記検討結果を考慮し、次のような構成を有するものとする。
本発明に係るＰＤＰは、内方の空間（放電空間）に放電ガスが充填されてなる密閉容器を有し、当該密閉容器において、保護層と蛍光体層とが互いに放電空間を臨む状態で形成されてなるパネルであって、放電ガスは、放電空間に対し１．５０×１０^４［Ｐａ］以上５．００×１０^４［Ｐａ］以下の全圧を以って充填されているとともに、プラズマ放電により蛍光体層の蛍光体を励起する光を出射するガスからなる主成分ガスと、ヘリウム（Ｈｅ）ガスとが含まれ、且つ、Ｎｅガスが含まれていない構成を有することを特徴とする。

また、本発明に係るＰＤＰ装置は、上記本発明に係るＰＤＰをパネル部として備え、これに駆動部が接続されていることを特徴とする。
なお、上記における「Ｎｅガスが含まれていない」とは、放電ガスを構成する一成分としては含まれていないということを意図するものであり、例えば、ＰＤＰの製造過程において放電空間中の脱気を実施した際に不純物レベルでＮｅが残留することも状況によっては考えられるが、本発明は、この不純物レベルでのＮｅの含有までも排除することを意図するものではない。

本発明に係るＰＤＰでは、放電ガスの全圧を１．５０×１０^４［Ｐａ］以上としているので、高い放電効率が得られ、放電電圧の上昇を抑制することができる。また、本発明に係るＰＤＰでは、放電ガスの全圧を５．００×１０^４［Ｐａ］以下としているので、放電電圧が著しく上昇してしまうことがない。即ち、パネルの高い輝度を得るために、例えば、５．００×１０^４［Ｐａ］よりも高く放電ガスの全圧を上昇させた場合では、放電電圧が著しく上昇してしまい、実際のパネルを実現する上で問題を生じるのに対して、本発明に係るＰＤＰのように放電ガスの全圧を５．００×１０^４［Ｐａ］以下とすることによって、このような問題を生じることがない。

また、本発明に係るＰＤＰでは、放電ガスにおいて、主成分ガスに対し、Ｈｅガスが添加されているとともに、Ｎｅガスについては、構成中に含まない。本発明に係るＰＤＰでは、このような構成を採用することによって、駆動時の放電によるスパッタリングによる保護層の削れが発生し難く、パネル寿命および品質の安定性という観点から優位性を有する。即ち、従来のＰＤＰのように放電ガスの構成要素としてＮｅガスを含む場合には、Ｎｅ原子の質量数が保護層を構成するＭｇ原子の質量数と近いことからパネル駆動時に保護層が削れるという現象が発生するが、本発明に係るＰＤＰでは、Ｎｅガスを含んでいないので、パネル駆動時における保護層の削れという現象が発生しにくい。

また、本発明に係るＰＤＰでは、放電ガス中にＨｅガスを含む構成を採っているので、放電電圧の大きな上昇を招くことがなく、Ｎｅガスを構成中に含む従来のＰＤＰと比べて同等の放電効率を有する。
従って、本発明に係るＰＤＰ、さらには当該ＰＤＰを備える本発明に係るＰＤＰ装置は、高い放電効率を達成しながら、維持放電時のスパッタリングによる保護層の削れを抑え、長寿命で高い信頼性を有する。

上記本発明に係るＰＤＰでは、放電ガスとして次のような組み合わせを採用することができる。
１）主成分ガス；キセノン（Ｘｅ）ガス
添加ガス；ヘリウム（Ｈｅ）ガス
２）主成分ガス；クリプトン（Ｋｒ）ガス
添加ガス；ヘリウム（Ｈｅ）ガス
３）主成分ガス；窒素（Ｎ_２）ガス
添加ガス；ヘリウム（Ｈｅ）ガス
なお、本発明に係るＰＤＰおよびＰＤＰ装置では、放電ガスを２元系の混合ガスに限定するものではなく、３元系あるいはそれ以上の混合ガスを採用することもできる。なお、それらの場合においても、放電ガスの構成要素としてＮｅガスを含まないことが前提条件となる。

ここで、上記のように、本発明に係るＰＤＰでは、主成分ガスに対し添加するガス成分としてＨｅガスを含む構成としているので、Ｎｅガスを含まないこととしても、放電電圧の大きな上昇を招くことがない。
上記本発明に係るＰＤＰおよびＰＤＰ装置では、放電ガス中におけるＨｅガス成分の分圧比（全圧に対するＨｅガス成分の分圧の比率）を４０［％］以下にしておけば、上述のように、パネル駆動時の保護層の削れの発生を抑制できるという優位性に加え、放電効率という観点からも優位となる。即ち、Ｈｅガス成分の分圧比を４０［％］以下としておけば、Ｘｅ（１５［％］）／Ｎｅ（８５［％］）の放電ガスを全圧５．００×１０^４［Ｐａ］で封入した従来技術に係る高ＸｅなＰＤＰ装置（放電ガス中におけるＸｅガスの含有比率が高いＰＤＰ装置）に対して、放電効率を大幅に改善することが可能である。また、Ｈｅガス成分の代わりに、同量のＮｅガスを添加した場合と比べても同等の放電効率を有する。

上記のように、本発明に係るＰＤＰおよびＰＤＰ装置において、上記範囲でＨｅガス成分の比率を規定すれば、パネル駆動時の保護層の削れの発生の抑制と高い放電効率の達成とが両立できる。
また、上記本発明に係るＰＤＰおよびＰＤＰ装置では、Ｈｅガス成分の分圧比を３０［％］以下とすれば、上記優位性に加えて、放電電圧を低く維持することができるという優位性も有する。

さらに、上記本発明に係るＰＤＰおよびＰＤＰ装置では、Ｈｅガス成分の分圧比を２０［％］以下とすれば、より一層の放電効率の向上を図りながら、パネル駆動時における保護層の削れの発生を効果的に抑制することが可能となる。例えば、放電ガスとして、Ｘｅガスを主成分ガスとする２元系混合ガスと仮定するとき、Ｈｅガス成分の分圧比を２０［％］以下とすれば、６００００［時間］の保護層寿命を保証できる程度に、保護層の削れを低減することが可能であり、且つ、Ｘｅ分圧が高いので放電効率を高くすることができる。

また、本発明に係るＰＤＰおよびＰＤＰ装置では、誘電体層の厚みを２０［μｍ］以下にしておくことが望ましい。これは、誘電体層の厚みを上記のように薄くすることで、パネル駆動時における放電電圧（維持電圧）を低く抑えることが可能であり、放電効率の向上およびパネル駆動時における保護層の削れの発生抑制という観点から望ましい。
上記本発明に係るＰＤＰおよびＰＤＰ装置では、上述のように、第１ガス成分の比率を高めて高い発光輝度を確保することが可能であるので、（表示）電極対を金属材料からなる構成とし、構成要素として酸化膜（ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ、ＳｎＯ_２などからなる膜）を有しないこととし、従来のＰＤＰの電極構成として用いられていた（透明）酸化膜を省略することができる。これによって、本発明に係るＰＤＰおよびＰＤＰ装置では、材料コストおよび製造コストなどの低減を果たすことが可能となる。

また、本発明に係るＰＤＰおよびＰＤＰ装置では、具体的な保護層の構成として、アルミニウム（Ａｌ）またはシリコン（Ｓｉ）を添加物（不純物レベル）として含み、屈折率が１．６以上の酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなるものとすることができる。
また、保護層の面上の少なくとも一部に、０．５［μｍ］以上１．０［μｍ］以下の粒径を有する酸化マグネシウム結晶が配されているという構成を採用することもできる。

なお、本発明に係るＰＤＰおよびＰＤＰ装置では、放電ガス中に上記以外の成分、例えば、水素（Ｈ_２）などを微量添加する構成としても、同様の効果を得ることができる。

以下では、本発明を実施するための最良の形態について、一例を用いて説明する。なお、以下の説明で用いる形態は、あくまでも一例であって、本発明は、その本質的特徴とする部分以外これに限定を受けるものではない。
（実施の形態１）
１．パネル部１０の構成
実施の形態１に係るＰＤＰ装置１の構成の内、パネル部１０の構成について、図１を用いて説明する。図１は、パネル部１０の構造を示す要部斜視図である。

図１に示すように、パネル部１０は、２枚のパネル１１、１２が間に放電空間１３をあけて対向配置された構成を有する。
１−１．前面パネル１１の構成
図１に示すように、パネル部１０を構成する２枚のパネル１１、１２の内の一方、前面パネル１１は、前面基板１１１をベースとして構成されており、その一方の主面（図１では、下向き主面）にスキャン電極Ｓｃｎとサスティン電極Ｓｕｓからなる表示電極対１１２が互いに並行して複数配設され、この表示電極対１１２を覆う状態に、誘電体層１１３および保護層１１４が順に積層形成されている。

ベースとなる前面基板１１１は、例えば、高歪点ガラスあるいはソーダライムガラスなどから構成されている。また、表示電極対１１２を構成するスキャン電極Ｓｃｎおよびサスティン電極Ｓｕｓの各々は、例えば、アルミニウム合金（例えば、Ａｌ−Ｎｄ）などの金属材料から構成されており、従来のＰＤＰで用いられていたような透明電極（ＩＴＯやＳｎＯ_２、ＺｎＯなど）とバス電極（細幅金属線）との積層構造を有していない。

前面パネル１１の誘電体層１１３は、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）から形成されており、その厚みが約１５［μｍ］に設定されている。また、保護層１１４は、アルミニウム（Ａｌ）またはシリコン（Ｓｉ）を添加物として０．０１［％］〜０．１［％］含んでおり、屈折率が１．６の酸化マグネシウム（ＭｇＯ）から形成されている。
なお、前面基板１１１の表面において、隣り合う表示電極対１１２間には、隣り合う放電セル間で互いの光が漏れ出るのを防ぐためにブラックストライプが設けられることもある。

１−２．背面パネル１２の構成
背面パネル１２は、背面基板１２１における上記前面パネル１１と対向する側の主面（図１では、上向き主面）に、データ電極Ｄａｔが複数配設されている。データ電極Ｄａｔは、前面パネル１１の表示電極対１１２に対して交差する方向を以って配設されている。データ電極Ｄａｔが配設された背面基板１２１の主面には、誘電体層尾１２２が形成され、その上には、隔壁１２３が形成されている。隔壁１２３は、隣り合うデータ電極Ｄａｔ間に立設される主隔壁１２３１とこれに交差する方向に形成された補助隔壁１２３２とからなる。

誘電体層１２２と隔壁１２３とで形成される各凹部は、その内壁面に蛍光体層１２４が形成されている。蛍光体層１２４は、各凹部ごとに赤色（Ｒ）蛍光体層１２４Ｒ、緑色（Ｇ）蛍光体層１２４Ｇ、青色（Ｂ）蛍光体層１２４Ｂがそれぞれ色分けされて形成されている。
背面パネル１２における背面基板１２１についても、上記前面パネル１１における前面基板１１１と同様、高歪点ガラス材料やソーダライムガラス材料などを用い形成されている。データ電極Ｄａｔは、アルミニウム合金や銀（Ａｇ）などといった金属材料から形成されている。

誘電体層１２２は、前面パネル１１における誘電体層１１３と同様の酸化シリコンや、非鉛系の低融点ガラス材料などから形成されているが、これに酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）や酸化チタン（ＴｉＯ_２）などが含まれたものでもよい。隔壁１２４は、ガラス材料から形成され、蛍光体層１２５は、各々次のような材料から形成されている。
Ｒ蛍光体；（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ_３：Ｅｕ、Ｙ_２Ｏ_３：Ｅｕ、ＹＶＯ_３：Ｅｕなどをそれぞれ単独で使用したり、あるいは、これらを混合した材料
Ｇ蛍光体；Ｚｎ_２ＳｉＯ_４：Ｍｎ、（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ_３：Ｔｂ、ＢａＡｌ_１２Ｏ_１９：Ｍｎなどをそれぞれ単独で使用したり、あるいは、これらを混合した材料
Ｂ蛍光体；ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ、ＣａＭｇＳｉ_２Ｏ_６：Ｅｕなどをそれぞれ単独で使用したり、あるいは、これらを混合した材料
１−３．前面パネル１１と背面パネル１２との配置
図１に示すように、パネル部１０は、前面パネル１１と背面パネル１２とが、背面パネル１２の隔壁１２３をギャップ材として間に挟み、且つ、表示電極対１１２とデータ電極Ｄａｔとが略直交する方向になる状態に配され、外周部で封止された構成となっており、内方に放電空間１３を有する密閉容器となっている。そして、前面パネル１１と背面パネル１２との間は、隔壁１２３により仕切られた放電空間１３が形成される。

本実施の形態に係るパネル部１０の放電空間１３には、キセノン（Ｘｅ）ガスとヘリウム（Ｈｅ）ガスとの２元系混合ガス（放電ガス）が封入されている。放電ガスの封入圧力は、１．５０×１０^４［Ｐａ］〜５．００×１０^４［Ｐａ］の範囲で設定されている。
放電ガスは、Ｘｅガスを主たる比率を占める主成分ガスとし、Ｈｅガスがこれに対する添加ガスとして構成されている。放電ガス中において、全圧に対するＨｅガスの分圧の比率（Ｈｅがスの分圧比）は、４０［％］以下に設定されている。Ｈｅガスの分圧比については、２［％］以上とすることが望ましく、また３０［％］以下とすることが望ましく、２０［％］以下とすることがより望ましい。この理由については、後述する。

２．ＰＤＰ装置１の構成
上記パネル部１０を備えるＰＤＰ装置１の全体構成について、図２を用いて説明する。図２は、ＰＤＰ装置1の全体構成を模式的に示したブロック図である。なお、図２では、パネル部１０の構成の内、電極Ｓｃｎ、Ｓｕｓ、Ｄａｔの配列のみを模式的に示している。

図２に示すように、ＰＤＰ装置１は、上記構成を有するパネル部１０と、この各電極Ｓｃｎ、Ｓｕｓ、Ｄａｔのそれぞれに対して所要にタイミングおよび波形で電圧パルスを印加する表示駆動部２０とから構成されている。パネル部１０のスキャン電極Ｓｃｎおよびサスティン電極Ｓｕｓは、それぞれが交互に、ｎ（本）づつ配設され、データ電極Ｄａｔは、列方向にｍ（本）配設されている。パネル部１０の放電セルは、一対の表示電極対１１２（Ｓｃｎ（ｋ）、Ｓｕｓ（ｋ））とデータ電極Ｄａｔ（ｌ）との各交差部分に形成され、パネル部１０全体では、（ｍ×ｎ）個の放電セルを備えることになる。

表示駆動部２０は、データ電極Ｄａｔ、スキャン電極Ｓｃｎ、サスティン電極Ｓｕｓのそれぞれに接続されるデータドライバ２１、スキャンドライバ２２、サスティンドライバ２３を有する。表示駆動部２０には、各ドライバ２１〜２３に接続される、タイミング発生部２４、Ａ／Ｄ変換部２５、走査数変換部２６、サブフィールド変換部２７およびＡＰＬ（平均ピクチャーレベル）検出部２８などを有する。また、その図示を省略しているが、表示駆動部２０には、電源回路も接続されている。

表示駆動部２０に対して入力された映像信号ＶＤは、Ａ／Ｄ変換部２５に入力され、また、水平同期信号Ｈおよび垂直同期信号Ｖは、タイミング発生部２４、Ａ／Ｄ変換部２５、走査数変換部２６およびサブフィールド変換部２７に対して入力される。
Ａ／Ｄ変換部２５は、上記入力された映像信号ＶＤをデジタル信号の画像データへと変換し、変換後の画像データを走査数変換部２６およびＡＰＬ検出部２８へと出力する。Ａ／Ｄ変換部２５からの画像データの入力を受けたＡＰＬ検出部２８は、１画面ごとの各放電セルにおける各階調値を示す画面データに基づき、当該１画面の合計の階調値を計算し、これを全放電セルで割った値を求める。そして、ＡＰＬ検出部２８は、上記求めた値より最大階調値（例えば、２５６階調）に対する百分率を算出して平均ピクチャーレベル（ＡＰＬ値）を求め、その値をタイミング発生部２４へと出力する。

ここで、ＡＰＬ値は、その値が高ければ高いほど白っぽい画面となり、逆に、低ければ低いほど黒っぽい画面となる。
走査数変換部２６は、Ａ／Ｄ変換部２５からの画像データを受け付け、これをパネル部１０の画素数に応じた画像データへと変換して、当該値をサブフィールド変換部２７へと出力する。サブフィールド変換部２７は、走査数変換部２６から転送されてくる画像データを、パネル部１０に階調表示させるための各サブフィールドでの放電セルの点灯／非点灯を示す２値データの集合であるサブフィールドデータに変換し、備えるサブフィールドメモリ（不図示）に一旦格納する。そして、サブフィールド変換部２７は、タイミング発生部２４からのタイミング信号に応じてサブフィールドメモリに格納しているサブフィールドデータをデータドライバ２１へと出力する。

データドライバ２１は、サブフィールドごとの画像データを各データ電極Ｄａｔ（１）〜Ｄａｔ（ｍ）に対応する信号に変換し、各データ電極Ｄａｔ（１）〜Ｄａｔ（ｍ）に対し電圧パルスを印加する。データドライバ２１は、公知のドライバＩＣなどによって構成されている。
タイミング発生部２４は、入力される水平同期信号Ｈおよび垂直同期信号Ｖに基づいて、タイミング信号を生成し、当該タイミング信号を各ドライバ２１〜２３に対して出力する。

スキャンドライバ２２は、タイミング発生部２４からのタイミング信号に基づいてスキャン電極Ｓｃｎ（１）〜Ｓｃｎ（ｎ）に対し電圧パルスを印加する。スキャンドライバ２２についても、上記データドライバ２１と同様に、公知のドライバＩＣなどによって構成されている。
サスティンドライバ２３は、タイミング発生部２４からのタイミング信号に基づいてサスティン電極Ｓｕｓ（１）〜Ｓｕｓ（ｎ）に対し電圧パルスを印加する。このサスティンドライバ２３についても、上記データドライバ２１、スキャンドライバ２２と同様に、公知のドライバＩＣなどによって構成されている。

３．ＰＤＰ装置１の駆動
次に、上記構成を有するＰＤＰ装置１の駆動方法について、図３を用いて説明する。図３は、フィールド内時分割階調表示方式（サブフィールド法）を用いてＰＤＰ装置１の駆動を実行する方法を示す波形図である。
図３に示すように、ＰＤＰ装置１の駆動においては、一例として、２５６階調を表現するために１ＴＶフィールドを８サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８に分割し、それぞれのサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８に初期化期間Ｔ_１、書き込み期間Ｔ_２および維持期間Ｔ_３の３つの期間を設定し、サスティン電極Ｓｕｓ（１）〜Ｓｕｓ（ｎ）に対し電圧パルス２００１を、スキャン電極Ｓｃｎ（１）〜Ｓｃｎ（ｎ）に対し電圧パルス２００２を、データ電極Ｄａｔ（１）〜Ｄａｔ（ｍ）に対し電圧パルス２００３を各々印加する。なお、上述のように、各電極Ｓｕｓ、Ｓｃｎ、Ｄａｔの各々に対する電圧パルス２００１、２００２、２００３の印加は、タイミング発生部２４からのタイミング信号に基づいて実行される。

図３の下部分に示すように、各サブフィールドＳＦにおける初期化期間Ｔ_１では、パネル部１０の全ての放電セルにおいて弱放電である初期化放電を生じさせ、当該放電により先行するサブフィールドにおける放電の有無による影響の除去や、放電特性によるバラツキ等を吸収する初期化が実施される。初期化期間Ｔ_１では、スキャン電極Ｓｃｎ（１）〜Ｓｃｎ（ｎ）に対し、緩やかな電圧−時間の傾きを以って上りおよび下り方向に変化するランプ波形電圧パルスを印加し、この傾斜部分の印加の際に定常的に放電電流を流す。初期化期間Ｔ_１では、スキャン電極Ｓｃｎ（１）〜Ｓｃｎ（ｎ）への印加電圧パルスにおける上り傾斜部分と下り傾斜部分とで各々１回づつ弱放電たる初期化放電が発生する。

上記初期化期間Ｔ_１に続く書き込み期間Ｔ_２では、サブフィールド変換部２７からのサブフィールドデータに基づいてスキャン電極Ｓｃｎ（１）〜Ｓｃｎ（ｎ）を１ラインごとに順次スキャンして行き、当該サブフィールドで維持放電を生じさせたい放電セルに対し、スキャン電極Ｓｃｎとデータ電極Ｄａｔとの間で書き込み放電を生じさせ、当該放電の発生によって前面パネル１１の保護層１１４表面に壁電荷を蓄積する。

図３に示すように、維持期間Ｔ_３では、パネル部１０の全てのサスティン電極Ｓｕｓ（１）〜Ｓｕｓ（ｎ）とスキャン電極Ｓｃｎ（１）〜Ｓｃｎ（ｎ）に対し、極性が交互に変わるように維持パルスが印加される。維持期間Ｔ_３において、サスティン電極Ｓｕｓ（１）〜Ｓｕｓ（ｎ）に印加される電圧パルスの波形とスキャン電極Ｓｃｎ（１）〜Ｓｃｎ（ｎ）に印加される電圧パルスの波形とは、同一周期（例えば、λ＝６μｓｅｃ．）であり、互いに半周期ずらした状態になっている。なお、各維持パルスの高さ、即ち、電圧値は、例えば、１８０（Ｖ）に設定されている。

維持期間Ｔ_３においては、上記全てのサスティン電極Ｓｕｓ（１）〜Ｓｕｓ（ｎ）およびスキャン電極Ｓｃｎ（１）〜Ｓｃｎ（ｎ）への維持パルスの印加により、直前の書き込み期間Ｔ_２で壁電荷の蓄積がなされた放電セルで維持放電が発生する。維持放電は、サスティン電極Ｓｕｓとスキャン電極Ｓｃｎとの極性が反転するごとに発生する。そして、サブフィールドＳＦごとにおける維持放電の発生回数は、そのサブフィールドに割り当てられた輝度重みに基づき設定される。

上述のように、維持期間Ｔ_３において維持放電が発生した放電セルでは、放電空間１３に充填された放電ガス中の励起Ｘｅ原子から波長１４７［ｎｍ］の共鳴線が放射され、励起Ｘｅ分子から波長１７３［ｎｍ］の分子線が放射される。そして、これら励起Ｘｅ原子および励起Ｘｅ分子から放射された共鳴線および分子線が背面パネル１２における各放電セルの蛍光体層１２４で可視光に変換されて、前面パネル１１側より出射される。

このようにして、ＰＤＰ装置１では、入力映像信号ＶＤ等に基づく画像表示がなされる。
４．ＰＤＰ装置１が有する優位性
本実施の形態に係るパネル部１０は、放電空間１３に２元系混合ガス（Ｘｅ／Ｈｅ）が充填されている。即ち、パネル部１０に充填される放電ガスは、従来のＰＤＰで用いられる放電ガスのように、その構成成分としてＮｅガスを含むものではなく、Ｘｅガスに対する添加ガス成分としてＨｅガスを有する。このため、パネル部１０の放電ガス中には、前面パネル１１の保護層１１４の構成要素であるＭｇと質量数が近いガス成分は存在せず、主成分ガスであるＸｅガスの分圧比を高く設定しても、放電時のスパッタリングによる保護層１１４の削れという問題を生じにくい。

なお、上述のように、Ｍｇの質量数に近いＮｅが放電ガス中に含有されていないことが望ましいのであるが、パネルの製造過程において放電空間１３中に不純物レベル（例えば、０．０１［％］〜０．５０［％］程度）のＮｅを含んでいる場合にも、上述の効果が揺らぐことはない。
パネル部１０における保護層１１４は、誘電体層１１３の表面の保護という目的の他に、駆動時における２次電子放出による駆動電圧の低減や書き込み期間Ｔ_２から維持期間Ｔ_３に至るまでの間などでの壁電荷の保持といった重要な役割を果たす部位である。よって、Ｘｅガスの分圧比を高く設定して輝度の向上を図った場合にも、駆動時における保護層１１４の削れが発生しにくいＰＤＰ装置１は、高い放電効率を維持しながら、長寿命で高い信頼性を有する。

また、ＰＤＰ装置１では、上述のように、放電ガスの全圧が１．５０×１０^４［Ｐａ］以上５．００×１０^４［Ｐａ］以下の範囲内で設定されているので、高い放電効率と低い放電電圧とを実現することができる。放電ガスの全圧に関しては、仮に１．５０×１０^４［Ｐａ］よりも低く設定の場合には、放電効率の低下に加え、放電電圧の上昇を招いてしまう。他方、全圧を５．００×１０^４［Ｐａ］よりも高く設定の場合には、放電電圧が高くなり過ぎ、実際のＰＤＰへの適用は困難となる。

また、ＰＤＰ装置１のパネル部１０においては、表示電極対１１２を構成するスキャン電極Ｓｃｎおよびサスティン電極Ｓｕｓの各々を、Ａｌ合金材料から構成し、ＩＴＯなどの透明電極膜を要素として含まない構成としている。これによって、パネル部１０の製造にあたっては、透明電極膜の形成に係る材料および形成プロセスなどを省略することができ、製造コストという観点から優位性を有する。なお、このように透明電極膜を省略することができるのは、本実施の形態に係るＰＤＰ装置１が非常に高い輝度を有することができるためである。

なお、本実施の形態では、表示電極対１１２の各電極Ｓｃｎ、Ｓｕｓを１本の金属線として構成したが、並列接続され並設された複数の金属線を用いて各電極Ｓｃｎ、Ｓｕｓを構成することとしてもよい。また、これらの電極Ｓｃｎ、Ｓｕｓの構成材料には、Ａｌ合金材料の他にも、銀（Ａｇ）や銅（Ｃｕ）なども用いることができる。
また、ＰＤＰ装置１のパネル部１０においては、前面パネル１１の誘電体層１１３がＳｉＯ_２を材料として膜厚約１５［μｍ］で形成されている。このため、ＰＤＰ装置１では、より一層の放電電圧の低減が可能となっている。即ち、ＳｉＯ_２は、従来のＰＤＰにおける誘電体層の形成に用いられてきた低融点ガラスなどに比べて低い誘電率を有するので、このように２０［μｍ］以下とする薄肉化が可能である。薄い誘電体層１１３を形成するということは、維持期間Ｔ_３などにおいて表示電極対１１２にかかる電圧を効率的に放電空間１３に対し印加することが可能となり、放電電圧の低減を図ることが可能となる。

以上のように、本実施の形態に係るＰＤＰ装置１では、高い放電効率を達成しながら、維持放電時のスパッタリングによる保護層の削れの発生を抑え、長寿命で高い信頼性を有する。
なお、本実施の形態に係るＰＤＰ装置１のパネル部１０では、ＡｌまたはＳｉを添加物（不純物レベル）として含み、屈折率が１．６のＭｇＯから保護層１１４を構成することとしているが、保護層１１４についての検討の結果、その屈折率が高いほど、維持放電時における保護層１１４の削れ量を少なくすることができることが解明した。よって、ＰＤＰ装置１のパネル部１０において、屈折率が１．６以上の保護層１１４を供えることで、ＰＤＰ装置1全体の寿命を長くすることが可能となる。

また、保護層１１４の面上にＭｇＯ結晶を部分的に配すれば、維持放電時の保護層１１４の削れ量をより抑制することができ、保護層１１４の寿命、即ち、ＰＤＰ装置１の寿命を長くする上でより望ましい。ここで、保護層１１４の面上に配するＭｇＯ結晶については、その粒径を０．５［μｍ］〜１．０［μｍ］とすることが望ましい。これは、ＭｇＯ結晶の粒径が小さすぎる場合には、スパッタリングを抑制する効果が小さく、寿命の確保という観点から望ましくなく、逆に粒径が大きすぎる場合には、特性のバラツキが大きくなってしまい、望ましくないという理由によるものである。

５．放電ガスの各成分の比率
以下では、放電ガスにおける成分比率を規定するにあたり確認した実験について説明する。以下で説明する確認実験には、上記ＰＤＰ装置１と同一構成の装置を用いた。
５−１．放電効率のＨｅガス添加比率依存性
先ず、ＰＤＰ装置における放電ガス中のＨｅガス添加比率（分圧比）と放電効率との関係について確認をした。本確認実験では、放電ガスに関する実験条件を次のように設定した。

・放電ガス；Ｘｅ／Ｈｅの２元系混合ガス
・Ｘｅガスの分圧；２．４×１０^４［Ｐａ］で一定
・Ｈｅガスの添加比率；放電ガスの全圧に対する分圧比を、０［％］〜６０［％］まで変化
なお、比較例として、放電ガスにＸｅ／Ｎｅの２元系混合ガスを用い、上記同様にＸｅガスの分圧を２．４×１０^４［Ｐａ］とした。

そして、上記各サンプルについての放電効率を測定し、従来のＰＤＰ装置（放電ガスが、Ｘｅ／Ｎｅの２元系混合ガスであり、Ｘｅガス分圧比が１５［％］で、Ｎｅガス分圧比が８５［％］、全圧が５．００×１０^４［Ｐａ］）を基準（１．０）とする相対値を算出し、図４に示す。
図４に示すように、放電ガスとしてＸｅ／Ｈｅの２元系混合ガスを有するＰＤＰ装置では、Ｈｅガスの添加比率が０［％］から約４０［％］の範囲でＨｅガスの添加比率の上昇に伴って放電効率が上昇し、Ｈｅガスの添加比率が約４０［％］を超えると放電効率は飽和する傾向をしめす。また、比較例は、添加比率が０［％］から約４０［％］の範囲ではＨｅガス成分を含むサンプルに対して放電効率は同等であった。これは、放電ガスの構成要素としてＨｅガス成分を含む場合には、Ｎｅガスと同等の効率を向上させる効果を得られるためであると考えられる。

しかし、本発明者等の確認によれば、放電ガスをＸｅ／Ｎｅの２元系混合ガスとした場合には、パネル駆動時における保護層の削れの発生が放電ガスをＸｅ／Ｈｅの２元系混合ガスとした場合に比べ著しくなり、実用には耐えないものである。
なお、図４に示すように、放電ガスをＸｅ／Ｈｅの２元系混合ガスとし、Ｈｅガスの添加比率を４０［％］以下とする場合には、基準とした従来のＰＤＰ装置に対して、高い放電効率を有するとともに、同じ添加比率のＸｅ／Ｎｅの２元系混合ガスとも同等の効率が得られることが分かる。

５−２．放電開始電圧のＨｅガス添加比率依存性
次に、上記と同一のサンプルの各々について、放電の発生・維持に必要な最小電圧、即ち、放電開始電圧を測定し、その結果を図５に示す。
図５に示すように、放電開始電圧（図５では、「維持電圧」と記載する。）は、Ｈｅガスの添加比率が０［％］〜３０［％］の範囲では約２４７［Ｖ］で安定しており、Ｈｅガスの添加比率が３０［％］を超えると上昇する。例えば、Ｈｅガスの添加比率が６０［％］のときには、放電開始電圧は約２６０［Ｖ］となり、Ｈｅガスの添加比率が３０［％］以下の場合よりも約１３［Ｖ］上昇する。

この結果より、Ｈｅガスの添加比率が３０［％］以下の範囲では、Ｈｅガスによる電圧低減の作用と放電ガスの全圧上昇による電圧上昇の作用とがバランスしているが、Ｈｅガスの添加比率が３０［％］を超えると放電ガスの全圧上昇による電圧上昇の作用が大きくなると考えられる。よって、低い放電開始電圧とするためには、放電ガス中におけるＨｅガスの添加比率を３０［％］以下とすることが望ましい。

また、図５では、比較例としてＮｅおよびＡｒを添加した場合の放電開始電圧も合わせて示している。図５から明らかなように、主成分ガス（Ｘｅガス）に対しＨｅガスを添加した場合の放電開始電圧は、Ｎｅガスを添加した場合と略同等である。一方、Ａｒガスを添加した場合には、ＨｅガスやＮｅがスを添加した場合と比較して、放電開始電圧が添加比率とともに大幅に上昇している。ここからＨｅガスを添加することは、Ａｒガスを添加することに比べ、放電開始電圧を低くすることができるという優位性が確認できる。

５−３．スパッタリングレートのＸｅガス比率依存性
次に、パネル駆動時の放電による保護層１１４のスパッタリングレートと放電ガス中におけるＸｅガス比率との関係について、確認をした。確認には、次に示す条件を以ってサンプルを作成し、各サンプルでのスパッタリングレートを求めた。
・放電ガス；Ｘｅ／Ｈｅの２元系混合ガス
・放電ガス全圧；４．０×１０^４［Ｐａ］
・Ｈｅガス比率；放電ガスの全圧に対する分圧比を、０［％］〜２５［％］まで変化
なお、比較例として、放電ガスにＸｅ／Ｎｅの２元系混合ガスを用い、同様にＮｅガスの比率を０［％］〜２５［％］まで変化させたサンプルを作製し、これらについてもスパッタリングレートを求めた。

なお、スパッタリングレートの算出は、各イオンにおけるスパッタリング確率と、イオン密度およびイオンエネルギ分布とを考慮して行った。
図６に示すように、Ｘｅ／Ｎｅの放電ガスを充填した比較例に係るサンプルでは、Ｎｅガスの比率の上昇に伴ってスパッタリングレートが上昇することが分かる。例えば、Ｎｅガス比率が５［％］のときのスパッタリングレートは、”０．３”程度であるが、Ｎｅガス比率が１５［％］のときのスパッタリングレートは、”０．８３”となる。なお、図６では、Ｎｅガス比率が２５［％］のときのスパッタリングレートを”１”として規格化した相対値として示している。

図６に示すように、放電ガスにＸｅ／Ｈｅの２元系混合ガスを用いる場合には、Ｈｅガス比率の上昇に伴ってスパッタリングレートが上昇する。ただし、Ｘｅ／Ｈｅの混合ガスを用いる場合には、スパッタリングレートの上昇度合いが、Ｘｅ／Ｎｅの混合ガスを用いる比較例の場合に比べて緩やかであり、Ｈｅガス比率が２５［％］のときにスパッタリングレートが”０．５８”となり、最高値をとる。現行のＰＤＰ装置の駆動方法を用いた場合、放電ガスにＸｅ／Ｎｅの２元系混合ガスを用いる場合において、十分な製品寿命を確保するためには、Ｎｅガス比率を８［％］以下にすればよいことが検討の結果わかっている。同様に放電ガスとしてＸｅ／Ｈｅの２元系混合ガスを採用する場合には、Ｈｅガス添加比率を２０［％］以下とすれば、従来のＰＤＰ装置に対し同等かあるいはそれ以下のスパッタリングレートを確保することが可能であることが確認できた（図６を参照）。

以上の結果より、放電ガスに従来のＸｅ／Ｎｅの２元系混合ガスを用いるのではなく、Ｎｅガスを含まず、Ｘｅ／Ｈｅの２元系混合ガスを用いることで、Ｈｅガス比率を高く設定する場合にも、低いスパッタリングレートを確保することができる。
５−４．考察
図４〜図６に示す確認実験の結果より、放電ガスとしてＸｅ／Ｈｅの２元系混合ガスを用いる場合には、Ｈｅガスの添加比率を４０［％］以下とすれば高い放電効率を得ながら低いスパッタリングレートを確保することができ、Ｈｅガスの添加比率を３０［％］以下とすれば、維持電圧を低く抑えたまま、高い放電効率を得ることが可能である。さらに、Ｈｅガスの添加比率を２０［％］以下とすれば、十分な保護膜の寿命を有するＰＤＰ装置を実現することができる。

なお、上述のように、放電ガスをＸｅ／Ｈｅの２元系混合ガスとし、その構成要素からＮｅガスを除いたことにより、パネル駆動時のおける放電での保護層１１４の削れの発生を低減できるのは次のような理由によるものであると考えられる。
即ち、保護層１１４には、上述のように、誘電体層１１３の保護および２次電子放出係数γの確保という観点からＭｇＯが用いられるが、従来のＰＤＰ装置では、この保護層１１４の構成要素であるＭｇ原子やＯ原子と質量数が近いＮｅガスが放電ガス中に含まれていたため、パネル駆動によってＮｅ原子が保護層に衝突することで、そのエネルギが共鳴的にＭｇおよびＯに与えられる。そして、これにより従来のＰＤＰ装置では、高い確率で保護層がスパッタリングされていた。

これに対して、本実施の形態に係るＰＤＰ装置では、放電ガスをＸｅ／Ｈｅの２元系混合ガスとして、構成中にＮｅを含まないので、上記スパッタリング確率の低減が図られる。その結果、本実施の形態に係るＰＤＰ装置１では、パネル駆動時において、放電によるスパッタリングでの保護層１１４の削れの発生は抑えられる。
ここで、本実施の形態においては、放電ガスのＸｅ／Ｈｅの２元系混合ガスを用いたが、この他に、Ｋｒ／Ｈｅの２元系混合ガスでも上記同様の効果を得ることができる。例えば、放電ガスをＫｒ／Ｈｅの２元系混合ガスとして、Ｈｅガス比率が２０［％］の場合には、図６におけるスパッタリングレートは”０．５”であり、放電ガスがＸｅ／Ｈｅ（全圧に対するＨｅガスの分圧比２０［％］）の場合と同等であった。

また、水素（Ｈ_２）等のガスを数［％］添加することとしても、上記同様の効果を得ることができる点にかわりはない。
さらに、放電ガスの全圧を１．５０×１０^４［Ｐａ］〜５．００×１０^４［Ｐａ］の範囲であれば図４〜図６を用いて確認したのと同様の効果を得ることができる。さらには、放電ガスの全圧を２．２０×１０^４［Ｐａ］〜４．００×１０^４［Ｐａ］の範囲とすれば、高い放電効率を実用的な放電開始電圧で実現することが可能であるため、望ましい。
（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係るＰＤＰ装置について説明する。本実施の形態に係るＰＤＰ装置が上記実施の形態１に係るＰＤＰ装置１と相違する点は、放電ガスの構成、放電ガスの圧力、前面パネルにおける誘電体層の材質、膜厚、および表示電極対の各電極の構成材料である。その他の部分については、上記実施の形態１と変わるところがないので、その説明を省略する。

本実施の形態に係るＰＤＰ装置では、パネル部における放電空間に対し、Ｘｅ／Ｈｅの２元系混合ガスが充填されている。この内、Ｘｅガスは、ＰＤＰ装置の駆動時において、プラズマ放電により蛍光体層を構成する蛍光体を励起する光（真空紫外線）を出射する要素として含まれ、分圧が３×１０^４［Ｐａ］に設定されている。放電ガスを構成するもう一つの要素であるＨｅガスは、全圧に対して０［％］〜２５［％］の範囲で添加した。

また、パネル部における誘電体層は、非鉛の低融点ガラス材料を用い、膜厚約２０［μｍ］に形成されている。表示電極対を構成するスキャン電極およびサスティン電極の各々は、全て銀（Ａｇ）から形成され、上記実施の形態１と同様にＩＴＯなどの透明電極膜を有しない構成となっている。
本実施の形態においては、ＰＤＰ装置のエージング時間に着目した。ＰＤＰ装置におけるエージング時間とは、ＰＤＰパネルの完成後、放電特性が安定化するまでにかかるエージング放電の実施時間のことであり、長時間のエージング放電の後にＰＤＰ装置に組み立てられる。エージングはＰＤＰ装置の製造工程の一部であり、エージング時間の長短は製造リードタイムに大きな影響を与える要素である。このためエージング時間の短縮は製造コストを低減する有効な方法である。

図７には、本発明のＰＤＰ装置におけるエージング時間を示している。図中には、添加ガスをＨｅガスとする場合とともに、ＮｅガスおよびＡｒガスを添加する場合の結果も併せて示している。図７より、添加ガス比率を増加させるにつれ、エージング時間が短縮されていることがわかる。一般的にＰＤＰ装置におけるエージング時間は１０［時間］程度であるため、放電ガスの全圧に対し２［％］以上の分圧比を以ってＨｅガスを添加することにより、従来よりもエージング時間が短縮できることがわかる。逆にＨｅガスの添加量が極端に少ない場合には、長時間のエージングが必要であることもわかった。

また、添加ガスの種類に着目すると、同じ添加ガス比率であれば、添加ガスがＨｅガスの場合に比べ、添加ガスをＮｅガスとした場合にはエージング時間が短く、Ａｒガスとした場合にはエージング時間が長くかかることがわかった。ただし、添加ガスがＮｅガスの場合には、ＭｇＯからなる保護層のスパッタリングレートが早いため、保護層寿命が短くなるという問題点があることは前述の通りである。

また、図示を省略するが、本実施の形態に係るＰＤＰ装置についても、上記実施の形態１と同様に、放電特性についての確認を実施した。この確認結果によると、本実施の形態に係るＰＤＰ装置は、実施の形態１において図４に示した傾向と同じく、Ｈｅガスの添加量の増加に伴い放電効率が向上する結果が得られている。また、維持電圧についてもＨｅガス添加（添加ガス比率０〜２５［％］）によって大きな変化は確認されなかった。この点についても、上記実施の形態１と同様である。

したがって放電ガスにおいて、全圧に対するＨｅガスの分圧比の望ましい範囲としては、エージング時間を短縮する上で２［％］以上であることが望ましく、前記実施の形態１と同様に、４０［％］以下であることが望ましく、３０［％］以下とすることがより望ましく、２０［％］以下とすることがさらに望ましい。
以上のように、本実施の形態に係るＰＤＰ装置においても、放電ガスの構成要素としてＮｅガスを含まず、Ｈｅを放電ガスに含むようにすることで、高い放電効率を達成しながら、維持放電時のスパッタリングによる保護層の削れの発生を抑え、長寿命で高い信頼性を有する。

なお、本実施の形態に係るＰＤＰ装置に対しても、上記実施の形態１と同様の種々のバリエーションを採用することが可能である。本実施の形態においては、放電ガスのＸｅ／Ｈｅの２元系混合ガスを用いたが、この他に、Ｋｒ／Ｈｅの２元系混合ガスでも上記同様の効果を得ることができる。例えば、放電ガスをＫｒ／Ｈｅの２元系混合ガスにおけるエージング時間は、添加ガス比率が同じであれば、図７に示したＸｅ／Ｈｅにおけるエージング時間と同等であった。

また、本実施の形態に係る誘電体層および表示電極対の構成についても、これを採用できる理由およびこれより奏される効果などについては、上記実施の形態１と同様である。
（その他の事項）
上記実施の形態１〜２では、本発明に係るＰＤＰおよびＰＤＰ装置の構成およびそこから得られる効果を説明するために一例として示したものであって、本発明は、上記特徴とする部分以外の点について、何らこれに限定を受けるものではない。例えば、上記実施の形態では、放電ガスとしてＸｅ／Ｈｅの２元系混合ガスを用いることとしたが、これらの組み合わせに対して、微量（例えば、数［％］）のＨ_２ガスを添加することとしてもよい。そして、Ｎｅガスを構成要素として含まないことを前提に、他の成分を微量添加することも可能である。

さらに、本発明が意図するところは、放電ガスの成分としてＮｅガスを含まないということであり、パネル部の製造過程等において放電空間中に残留するＮｅガスまでも排除しなければならないものではない。即ち、不純物レベル（例えば、０．０１〜０．５［％］）程度であれば放電ガス中にＮｅガスを含有していたとしても、実用上の問題を生じることはない。

また、上記実施の形態では、ＰＤＰ装置のパネル部の形態の一例として、２枚のパネルを対向配置し、間に放電空間を形成するタイプのものを採用したが、本発明の本質的な部分は、放電ガスの組成であることから、このようなパネル部の形態については、種々のバリエーションを採ることができる。たとえば、ＳＩＤ’０４−Ｓｅｓｓｉｏｎ１８．４：”Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ＡＣ Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙｓ Ｕｓｉｎｇ Ｐｌａｓｍａ−ｓｐｈｅｒｅｓ”（SID-Symposium Digest of Technical Paper,May2004,Volume35,Issue1,pp.815-817,Carol A. Wedding et al,University of Toledo,OH）で紹介されている複数の球状セルの集合体を以って構成された表示装置や、あるいは、特開２０００−３１５４６０号公報に開示されている複数の柱状体を集合させて構成された表示装置に対しても適用することが可能である。

また、上記では、放電ガスの第１ガス成分（主成分ガス）として、ＸｅガスまたはＫｒガスを採用することとしたが、これらの成分については背面パネルにおける蛍光体層を構成する蛍光体により適宜の変更が可能である。即ち、蛍光体の励起光波長によって主成分ガスを規定すればよい。
また、上記実施の形態１〜２においては、放電開始電圧の低減のため、その膜厚を２０［μｍ］以下としているが、それ以上の膜厚とすることも可能であり、その場合にも、従来のＰＤＰ装置に対し放電ガスの組成を変更した分だけの効果を得ることはできる。また、誘電体層を形成するための材料についても、上記実施の形態１〜２で採用したＳｉＯ_２や非鉛の低融点ガラス材料以外の材料を採用することも可能である。

また、上記実施の形態においては、表示電極対を構成する各電極を、ＡｇやＡｌ−Ｎｄなどの金属材料から形成することとしたが、これ以外にもＣｕ−Ｃｒ−Ｃｕの積層構造体や、その他の金属材料を用いることも可能であり、勿論、従来のＰＤＰ装置で採用されているような透明電極膜とバスラインとの積層構造を採用することも可能である。

本発明は、高い放電効率を維持しながら、駆動の長短にかかわりなく安定して高い表示品質を維持することができ、大型で高精細なテレビジョンあるいは大型表示装置などに適用することができる。

実施の形態１に係るＰＤＰ装置１の内、パネル部１０の構成を示す要部斜視図である。 ＰＤＰ装置１の構成を模式的に示すブロック構成図である。 ＰＤＰ装置１の駆動において、各電極Ｓｃｎ、Ｓｕｓ、Ｄａｔに印加される電圧パルスの波形を示す波形図である。 放電ガスとしてＸｅ／Ｈｅの２元系混合ガスを採用する場合において、放電ガスの全圧に対するＨｅガスの分圧比と放電効率との関係を示す特性図である。 放電ガスとしてＸｅ／Ｈｅの２元系混合ガスを採用する場合において、放電ガスの全圧に対するＨｅガスの分圧比と維持期間において必要となる維持電圧との関係を示す特性図である。 放電ガスとしてＸｅ／Ｈｅの２元系混合ガスを採用する場合において、放電ガスの全圧に対するＸｅガスの分圧比とスパッタリングレートとの関係を示す特性図である。 放電ガスとしてＸｅ／Ｈｅの２元系混合ガスを採用する場合において、放電ガスの全圧に対するＸｅガスの分圧比とエージング時間との関係を示す特性図である。

符号の説明

１．ＰＤＰ装置
１０．パネル部
１１．前面パネル
１２．背面パネル
１３．放電空間
２０．表示駆動部
２１．データドライバ
２２．スキャンドライバ
２３．サスティンドライバ
２４．タイミング発生部
２５．Ａ／Ｄ変換部
２６．走査数変換部
２７．サブフィールド変換部
１１１、１２１．基板
１１２．表示電極対
１１３、１２２．誘電体層
１１４．保護層
１２３．隔壁
１２４．蛍光体層
Ｓｃｎ．スキャン電極
Ｓｕｓ．サスティン電極
Ｄａｔ．データ電極

Claims (10)

1. 内方の空間に放電ガスが充填されてなる密閉容器を有し、当該密閉容器において、保護層と蛍光体層とが互いに前記空間を臨む状態で形成されてなるプラズマディスプレイパネルであって、
   前記放電ガスは、
   前記空間に対し１．５０×１０^４Ｐａ以上５．００×１０^４Ｐａ以下の全圧を以って充填されているとともに、
   前記放電ガス中において主たる比率を占め、プラズマ放電により前記蛍光体層の蛍光体を励起する光を出射する主成分ガスと、ヘリウムガスとが含まれ、且つ、ネオンガスが含まれていない構成を有するプラズマディスプレイパネル。
2. 前記放電ガスには、前記主成分ガスとしてキセノンガスまたはクリプトンガスが含まれている請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
3. 前記ヘリウムガスは、前記放電ガスの全圧に対し４０％以下の分圧比を以って含まれている請求項１または２のプラズマディスプレイパネル。
4. 前記ヘリウムガスは、前記放電ガスの全圧に対し３０％以下の分圧比を以って含まれている請求項１または２に記載のプラズマディスプレイパネル。
5. 前記ヘリウムガスは、前記放電ガスの全圧に対し２％以上の分圧比を以って含まれている請求項１または２に記載のプラズマディスプレイパネル。
6. 前記保護層が形成されてなる領域では、前記放電ガスが充填されてなる空間から前記密閉容器の厚み方向外方の領域に誘電体層が形成されており、
   前記誘電体層は、２０μｍ以下の膜厚を有する請求項１から５の何れかに記載のプラズマディスプレイパネル。
7. 前記誘電体層よりも前記密閉容器の厚み方向外方の領域には、電極対が形成されており、
   前記電極対は、各々が金属材料からなり、酸化膜を有しない構成となっている請求項５に記載のプラズマディスプレイパネル。
8. 前記保護層は、アルミニウムまたはシリコンを添加物として含み、屈折率が１．６以上の酸化マグネシウムからなる請求項１から７の何れかに記載のプラズマディスプレイパネル。
9. 前記保護層の面上の少なくとも一部には、０．５μｍ以上１．０μｍ以下の粒径を有する酸化マグネシウム結晶が配されている請求項１から８の何れかに記載のプラズマディスプレイパネル。
10. 請求項１から９の何れかのプラズマディスプレイパネルを表示パネル部として備えるプラズマディスプレイパネル装置。

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