WO2011114647A1 - プラズマディスプレイ装置 - Google Patents

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WO2011114647A1
WO2011114647A1 PCT/JP2011/001311 JP2011001311W WO2011114647A1 WO 2011114647 A1 WO2011114647 A1 WO 2011114647A1 JP 2011001311 W JP2011001311 W JP 2011001311W WO 2011114647 A1 WO2011114647 A1 WO 2011114647A1
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particles
plasma display
eye
discharge
eye field
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PCT/JP2011/001311
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要 溝上
真介 吉田
貴彦 折口
裕也 塩崎
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パナソニック株式会社
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    • G09G3/2927—Details of initialising

Definitions

  • the technology disclosed herein relates to a plasma display device used for a display device or the like.
  • a plasma display panel (hereinafter referred to as PDP) is composed of a front plate and a back plate.
  • the front plate includes a glass substrate, a display electrode formed on one main surface of the glass substrate, a dielectric layer that covers the display electrode and functions as a capacitor, and magnesium oxide formed on the dielectric layer It is comprised with the protective layer which consists of (MgO).
  • the back plate includes a glass substrate, a data electrode formed on one main surface of the glass substrate, a base dielectric layer covering the data electrode, a partition formed on the base dielectric layer, and each partition It is comprised with the fluorescent substance layer which light-emits each in red, green, and blue formed in between.
  • the front plate and the back plate are hermetically sealed with the electrode forming surface facing each other.
  • Neon (Ne) and xenon (Xe) discharge gases are sealed in the discharge space partitioned by the partition walls.
  • the discharge gas is discharged by the video signal voltage selectively applied to the display electrodes.
  • the ultraviolet rays generated by the discharge excite each color phosphor layer.
  • the excited phosphor layer emits red, green, and blue light.
  • the PDP realizes color image display in this way (see Patent Document 1).
  • the plasma display device includes a PDP that performs gradation display of an image by a subfield driving method.
  • the PDP has a front plate and a back plate disposed to face the front plate.
  • the front plate includes a display electrode, a dielectric layer that covers the display electrode, and a protective layer that covers the dielectric layer.
  • the protective layer includes a base layer formed on the dielectric layer and a plurality of aggregated particles distributed over the entire surface of the base layer. Aggregated particles are composed of a plurality of aggregated metal oxide crystal particles.
  • the plasma display device forms an image by a right-eye field for displaying a right-eye image signal and a left-eye field for displaying a left-eye image signal.
  • the right eye field and the left eye field have a plurality of subfields. Above a predetermined gradation, gradation is displayed by at least one subfield excluding the last subfield arranged in the right eye field and the left eye field.
  • the plasma display device includes a PDP that performs gradation display of an image by a subfield driving method.
  • the PDP has a front plate and a back plate disposed to face the front plate.
  • the front plate includes a display electrode, a dielectric layer that covers the display electrode, and a protective layer that covers the dielectric layer.
  • the protective layer includes a base layer formed on the dielectric layer, a plurality of first particles dispersed over the entire surface of the base layer, and a plurality of dispersed particles disposed over the entire surface of the base layer.
  • the first particles are aggregated particles in which a plurality of metal oxide crystal particles are aggregated.
  • the second particles are cubic crystal particles made of magnesium oxide.
  • the plasma display device forms an image by a right-eye field for displaying a right-eye image signal and a left-eye field for displaying a left-eye image signal, and the right-eye field and the left-eye field have a plurality of subfields. Above a predetermined gradation, gradation is displayed by at least one subfield excluding the last subfield arranged in the right eye field and the left eye field.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the structure of a PDP.
  • FIG. 2 is an electrode array diagram of the PDP.
  • FIG. 3 is a block circuit diagram of the plasma display apparatus.
  • FIG. 4 is a drive voltage waveform diagram of the plasma display device according to the exemplary embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a subfield configuration of the plasma display device according to the exemplary embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating coding of the plasma display apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a subfield configuration of the plasma display device according to the exemplary embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the front plate according to the embodiment.
  • FIG. 9 is an enlarged view of a protective layer portion according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the structure of a PDP.
  • FIG. 2 is an electrode array diagram of the PDP.
  • FIG. 3 is a block circuit diagram of the plasma display apparatus.
  • FIG. 10 is an enlarged view of the surface of the protective layer according to the embodiment.
  • FIG. 11 is an enlarged view of the aggregated particles according to the embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram showing a cathodoluminescence spectrum of the crystal particles according to the embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the electron emission performance and the Vscn lighting voltage.
  • FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the lighting time of the PDP and the electron emission performance.
  • FIG. 15 is an enlarged view for explaining the coverage.
  • FIG. 16 is a characteristic diagram showing comparison of sustain discharge voltages.
  • FIG. 17 is a characteristic diagram showing the relationship between the average particle size of the aggregated particles and the electron emission performance.
  • FIG. 18 is a characteristic diagram showing the relationship between the grain size of crystal grains and the incidence of breakage of partition walls.
  • FIG. 19 is a process diagram showing a protective layer forming process according to the embodiment.
  • the basic structure of the PDP is a general AC surface discharge type PDP.
  • the PDP 1 has a front plate 2 made of a front glass substrate 3 and a back plate 10 made of a back glass substrate 11 facing each other.
  • the front plate 2 and the back plate 10 are hermetically sealed with a sealing material whose outer peripheral portion is made of glass frit or the like.
  • the discharge space 16 inside the sealed PDP 1 is filled with discharge gas such as neon (Ne) and xenon (Xe) at a pressure of 53 kPa (400 Torr) to 80 kPa (600 Torr).
  • a pair of strip-shaped display electrodes 6 each consisting of a scanning electrode 4 and a sustain electrode 5 and a plurality of black stripes 7 are arranged in parallel to each other.
  • a dielectric layer 8 that functions as a capacitor is formed on the front glass substrate 3 so as to cover the display electrodes 6 and the black stripes 7. Further, a protective layer 9 made of magnesium oxide (MgO) or the like is formed on the surface of the dielectric layer 8.
  • Scan electrode 4 and sustain electrode 5 are each formed by laminating a bus electrode made of Ag on a transparent electrode made of a conductive metal oxide such as indium tin oxide (ITO), tin oxide (SnO 2 ), and zinc oxide (ZnO). Has been.
  • ITO indium tin oxide
  • SnO 2 tin oxide
  • ZnO zinc oxide
  • a plurality of data electrodes 12 made of a conductive material mainly composed of silver (Ag) are arranged in parallel to each other in a direction orthogonal to the display electrodes 6.
  • the data electrode 12 is covered with a base dielectric layer 13. Further, a partition wall 14 having a predetermined height is formed on the underlying dielectric layer 13 between the data electrodes 12 to divide the discharge space 16.
  • a phosphor layer 15 that emits red light by ultraviolet rays, a phosphor layer 15 that emits green light, and a phosphor layer 15 that emits blue light are sequentially applied and formed for each data electrode 12. Yes.
  • a discharge cell is formed at a position where the display electrode 6 and the data electrode 12 intersect. Discharge cells having red, green, and blue phosphor layers 15 arranged in the direction of the display electrode 6 serve as pixels for color display.
  • the discharge gas sealed in the discharge space 16 contains 10% by volume or more and 30% or less of Xe.
  • the PDP 1 has n scan electrodes SC1 to SCn arranged extending in the long side direction. Further, the PDP 1 has n sustain electrodes SU1 to SUn arranged to extend in the long side direction.
  • the PDP 1 has m data electrodes D1 to Dm arranged to extend in the short side direction.
  • a discharge cell is formed at a portion where scan electrode SC1 and sustain electrode SU1 intersect data electrode D1.
  • M ⁇ n discharge cells are formed in the discharge space.
  • An area where the discharge cells are arranged is an image display area.
  • the scan electrode and the sustain electrode are connected to a connection terminal provided at a peripheral end portion outside the image display area of the front plate.
  • the data electrode is connected to a connection terminal provided at a peripheral end portion outside the image display area of the back plate.
  • the plasma display apparatus 100 includes a PDP 1, an image signal processing circuit 21, a data electrode drive circuit 22, a scan electrode drive circuit 23, a sustain electrode drive circuit 24, a timing generation circuit 25, and a power supply circuit (not shown). ).
  • the image signal processing circuit 21 alternately inputs the right eye image signal and the left eye image signal for each field. Further, the image signal processing circuit 21 converts the input right-eye image signal into right-eye image data indicating light emission or non-light emission for each subfield. Further, the image signal processing circuit 21 converts the left-eye image signal into left-eye image data indicating light emission or non-light emission for each subfield.
  • the data electrode drive circuit 22 converts the right-eye image data and the left-eye image data into address pulses corresponding to the data electrodes D1 to Dm. Further, the data electrode drive circuit 22 applies an address pulse to each of the data electrodes D1 to Dm.
  • the timing generation circuit 25 generates various timing signals based on the horizontal synchronization signal H and the vertical synchronization signal V, and supplies them to each drive circuit block.
  • a timing signal for opening and closing the shutter of the shutter glasses is output to the timing signal output unit.
  • a timing signal output unit (not shown) converts a timing signal into, for example, an infrared signal using a light emitting element such as an LED, and supplies the signal to shutter glasses (not shown).
  • the scan electrode drive circuit 23 supplies a drive voltage waveform to each of the scan electrodes based on the timing signal.
  • the sustain electrode drive circuit 24 supplies a drive voltage waveform to the sustain electrode based on the timing signal.
  • the shutter glasses include a receiving unit that receives a timing signal output from a timing signal output unit (not shown), a right-eye liquid crystal shutter R, and a left-eye liquid crystal shutter L. Furthermore, shutter glasses (not shown) open and close the right-eye liquid crystal shutter R and the left-eye liquid crystal shutter L based on the timing signal.
  • one field includes five subfields (SF1, SF2, SF3, SF4, and SF5) as an example.
  • SF1 which is a subfield arranged at the beginning of the field
  • SF2 to SF5 which are subfields arranged after SF1
  • a selective initialization operation is performed.
  • the luminance weight of SF1 is 16.
  • the luminance weight of SF2 is 8.
  • the luminance weight of SF3 is 4, and the luminance weight of SF4 is 2.
  • the luminance weight of SF5 is 1. That is, the subfield with the largest luminance weight is arranged in SF1. After SF1, the subfields are arranged in descending order of luminance weight. At the end of the field, a subfield having the smallest luminance weight is arranged.
  • PDP 1 in the present embodiment is driven by a subfield driving method.
  • the subfield driving method one field is composed of a plurality of subfields.
  • the subfield has an initialization period, an address period, and a sustain period.
  • the initialization period is a period in which the initialization discharge is generated in the discharge cell.
  • the address period is a period for generating an address discharge for selecting a discharge cell to emit light after the initialization period.
  • the sustain period is a period in which a sustain discharge is generated in the discharge cell selected in the address period.
  • sustain electrodes SU1 to SUn are maintained at positive voltage Ve1 (V).
  • a ramp voltage that gently falls from voltage Vi3 (V) to voltage Vi4 (V) is applied to scan electrodes SC1 to SCn.
  • the second weak setup discharge is generated in all the discharge cells.
  • the wall voltage between scan electrodes SC1 to SCn and sustain electrodes SU1 to SUn is weakened.
  • the wall voltage on the data electrodes D1 to Dm is adjusted to a value suitable for the write operation.
  • the voltage at the intersection of data electrode Dk and scan electrode SC1 exceeds the discharge start voltage.
  • Address discharge occurs between data electrode Dk and scan electrode SC1, and between sustain electrode SU1 and scan electrode SC1.
  • a positive wall voltage is accumulated on scan electrode SC1 of the discharge cell in which the address discharge has occurred.
  • a negative wall voltage is accumulated on sustain electrode SU1 of the discharge cell in which the address discharge has occurred.
  • a negative wall voltage is accumulated on the data electrode Dk of the discharge cell in which the address discharge has occurred.
  • the voltage at the intersection between the data electrodes D1 to Dm to which the address pulse voltage Vd (V) is not applied and the scan electrode SC1 does not exceed the discharge start voltage. Accordingly, no address discharge occurs.
  • the above address operation is sequentially performed until the discharge cell in the nth row.
  • the address period ends when the address operation of the discharge cell in the n-th row ends.
  • discharge cells in which an address discharge is generated in the address period by applying sustain pulse voltages Vs (V) corresponding to the luminance weight alternately to scan electrodes SC1 to SCn and sustain electrodes SU1 to SUn are applied. Sustain discharge occurs continuously.
  • the sustain operation in the sustain period ends.
  • a ramp waveform voltage that gently rises toward voltage Vr is applied to scan electrodes SC1 to SCn.
  • the wall voltage on scan electrode SCi and sustain electrode SUi is weakened while leaving a positive wall voltage on data electrode Dk.
  • the selective initializing operation is an operation for selectively performing initializing discharge on the discharge cells that have performed the address operation in the address period of the immediately preceding subfield, and thus the discharge cells that have performed the sustain operation in the sustain period.
  • the operation during the subsequent writing period is the same as the operation during the writing period of SF1. Therefore, detailed description is omitted.
  • the operation in the subsequent sustain period is the same as the operation in the sustain period of SF1 except for the number of sustain pulses.
  • the subsequent operations of SF3 to SF5 are the same as those of SF2 except for the number of sustain pulses.
  • These voltage values can be appropriately set to optimum values in accordance with the characteristics of the PDP 1 and the specifications of the plasma display device 100.
  • the field frequency is set to 120 Hz, which is twice the normal frequency, in order to display a stereoscopic image. Further, the right eye field and the left eye field are alternately arranged.
  • the right-eye liquid crystal shutter R and the left-eye liquid crystal shutter L of the shutter glasses receive the timing signal output from the timing signal output unit and control the shutter glasses as follows.
  • the right-eye liquid crystal shutter R of the shutter glasses opens the shutter in synchronization with the start of the writing period of SF1 in the right-eye field, and closes the shutter in synchronization with the start of the writing period of SF1 in the left-eye field.
  • the left-eye liquid crystal shutter L opens the shutter in synchronization with the start of the writing period of SF1 in the left-eye field, and closes the shutter in synchronization with the start of the writing period of SF1 in the right-eye field.
  • the crosstalk between the right eye image and the left eye image is suppressed.
  • the address discharge can be stabilized and a high-quality stereoscopic image can be displayed.
  • the intensity of afterglow of the phosphor is proportional to the luminance when the phosphor emits light. Further, the intensity of afterglow of the phosphor is attenuated with a constant time constant.
  • the emission luminance in the sustain period is higher as the subfield has a larger luminance weight. Therefore, in order to weaken the afterglow, it is desirable to arrange a subfield having a large luminance weight early in the field. Therefore, in this embodiment, in order to suppress crosstalk due to afterglow, the subfields having the largest luminance weight are arranged in order from the subfield having the smallest luminance weight.
  • the address operation is not performed in all the subfields SF1 to SF5. Then, the discharge cell never sustains discharge, and the luminance becomes the lowest.
  • the address operation is performed only in SF5 which is a subfield having the luminance weight “1”. Further, no write operation is performed in SF1 to SF4. Accordingly, the discharge cell is displayed with a brightness of “1” by generating a sustain discharge of the number of times corresponding to the luminance weight “1”.
  • the address operation is performed by SF3 having the luminance weight “4”, SF4 having the luminance weight “2”, and SF5 having the luminance weight “1”. Then, the discharge cell generates the number of sustain discharges corresponding to the luminance weight “4” during the sustain period of SF3.
  • the sustain discharge is generated the number of times corresponding to the luminance weight “2”.
  • the sustain discharge is generated the number of times corresponding to the luminance weight “1”. Therefore, the brightness of “7” is displayed in total.
  • the display of other gradations is the same. That is, according to the coding shown in FIG. 6, the presence or absence of the sustain discharge is controlled by the presence or absence of the address operation in each subfield.
  • SF5 which is a subfield arranged at the end of the field is used. It is controlled not to perform a write operation.
  • SF5 is a subfield arranged at the end of the field, and is the subfield having the shortest time from the end of the maintenance period to the shutter switching time as shown in FIG.
  • the intensity of afterglow of the phosphor is proportional to the luminance when the phosphor emits light, and exhibits a characteristic of decaying with a constant time constant. Therefore, SF5 having the smallest luminance weight and arranged at the end of the field is a subfield having a large contribution to the afterimage for a small contribution to the display luminance.
  • the after-image is effectively eliminated without greatly affecting the display image by not performing the address operation of the subfield SF5 that has the smallest luminance weight and is arranged at the end of the field. Can be suppressed. Therefore, a higher quality stereoscopic image can be displayed.
  • gradations such as gradations “17”, “19”, and “21” cannot be displayed.
  • these gradations can be displayed in a pseudo manner by performing image signal processing using, for example, an error diffusion method or a dither method.
  • the coding has been described in which, when displaying gradations that are equal to or higher than the threshold value, the writing operation is not performed only with SF5 having the smallest luminance weight and arranged at the end of the field.
  • the present invention is not limited to this.
  • a plurality of threshold values may be provided for gradation display.
  • it can also be set as follows.
  • the threshold value is equal to or higher than the first threshold, the writing operation is not performed on the subfield arranged at the end of the field and the second subfield from the end. Above the second threshold, it is set not to perform the write operation of the subfield arranged at the end of the field.
  • Scan electrode 4, sustain electrode 5, and black stripe 7 are formed on front glass substrate 3 by photolithography.
  • scan electrode 4 and sustain electrode 5 have metal bus electrodes 4b and 5b containing silver (Ag) for ensuring conductivity.
  • Scan electrode 4 and sustain electrode 5 have transparent electrodes 4a and 5a.
  • the metal bus electrode 4b is laminated on the transparent electrode 4a.
  • the metal bus electrode 5b is laminated on the transparent electrode 5a.
  • ITO or the like is used to ensure transparency and electrical conductivity.
  • an ITO thin film is formed on the front glass substrate 3 by sputtering or the like.
  • transparent electrodes 4a and 5a having a predetermined pattern are formed by lithography.
  • a metal bus electrode paste containing silver (Ag), a glass frit for binding silver, a photosensitive resin, a solvent, and the like is used as the material of the metal bus electrodes 4b and 5b.
  • a metal bus electrode paste containing silver (Ag), a glass frit for binding silver, a photosensitive resin, a solvent, and the like is used.
  • a metal bus electrode paste is applied to the front glass substrate 3 by a screen printing method or the like.
  • the solvent in the metal bus electrode paste is removed by a drying furnace.
  • the metal bus electrode paste is exposed through a photomask having a predetermined pattern.
  • metal bus electrode paste is developed to form a metal bus electrode pattern.
  • the metal bus electrode pattern is fired at a predetermined temperature in a firing furnace. That is, the photosensitive resin in the metal bus electrode pattern is removed. Further, the glass frit in the metal bus electrode pattern is melted. The molten glass frit is vitrified again after firing.
  • Metal bus electrodes 4b and 5b are formed by the above steps.
  • the black stripe 7 is formed of a material containing a black pigment.
  • the dielectric layer 8 is formed.
  • a dielectric paste containing a dielectric glass frit, a resin, a solvent, and the like is used as a material for the dielectric layer 8.
  • a dielectric paste is applied on the front glass substrate 3 by a die coating method or the like so as to cover the scan electrodes 4, the sustain electrodes 5 and the black stripes 7 with a predetermined thickness.
  • the solvent in the dielectric paste is removed by a drying furnace.
  • the dielectric paste is fired at a predetermined temperature in a firing furnace. That is, the resin in the dielectric paste is removed. Further, the dielectric glass frit is melted. The molten glass frit is vitrified again after firing.
  • the dielectric layer 8 is formed.
  • a screen printing method, a spin coating method, or the like can be used.
  • a film that becomes the dielectric layer 8 can be formed by CVD (Chemical Vapor Deposition) method or the like without using the dielectric paste.
  • a protective layer 9 is formed on the dielectric layer 8. Details of the protective layer 9 will be described later.
  • the front plate 2 having a predetermined configuration on the front glass substrate 3 is completed through the above steps.
  • Data electrodes 12 are formed on the rear glass substrate 11 by photolithography.
  • a data electrode paste containing silver (Ag) for ensuring conductivity, a glass frit for binding silver, a photosensitive resin, a solvent, and the like is used as a material of the data electrode 12.
  • the data electrode paste is applied on the rear glass substrate 11 with a predetermined thickness by a screen printing method or the like.
  • the solvent in the data electrode paste is removed by a drying furnace.
  • the data electrode paste is exposed through a photomask having a predetermined pattern.
  • the data electrode paste is developed to form a data electrode pattern.
  • the data electrode pattern is fired at a predetermined temperature in a firing furnace.
  • the data electrode 12 is formed by the above process.
  • a sputtering method, a vapor deposition method, or the like can be used.
  • the base dielectric layer 13 is formed.
  • a base dielectric paste containing a dielectric glass frit, a resin, a solvent, and the like is used as a material for the base dielectric layer 13.
  • a base dielectric paste is applied by a screen printing method or the like so as to cover the data electrode 12 on the rear glass substrate 11 on which the data electrode 12 is formed with a predetermined thickness.
  • the solvent in the base dielectric paste is removed by a drying furnace.
  • the base dielectric paste is fired at a predetermined temperature in a firing furnace. That is, the resin in the base dielectric paste is removed.
  • a dielectric glass frit is formed. The molten glass frit is vitrified again after firing.
  • the base dielectric layer 13 is formed.
  • a die coating method, a spin coating method, or the like can be used.
  • a film to be the base dielectric layer 13 can be formed by CVD (Chemical Vapor Deposition) method or the like without using the base dielectric paste.
  • the barrier ribs 14 are formed by photolithography.
  • a partition paste containing a filler, a glass frit for binding the filler, a photosensitive resin, a solvent, and the like is used as a material for the partition wall 14.
  • the barrier rib paste is applied on the underlying dielectric layer 13 with a predetermined thickness by a die coating method or the like.
  • the solvent in the partition wall paste is removed by a drying furnace.
  • the barrier rib paste is exposed through a photomask having a predetermined pattern.
  • the barrier rib paste is developed to form a barrier rib pattern.
  • the partition pattern is fired at a predetermined temperature in a firing furnace. That is, the photosensitive resin in the partition pattern is removed.
  • the glass frit in a partition pattern is carried out.
  • the molten glass frit is vitrified again after firing.
  • the partition wall 14 is formed by the above process.
  • a sandblast method or the like can be used.
  • the phosphor layer 15 is formed.
  • a phosphor paste containing phosphor particles, a binder, a solvent, and the like is used as the material of the phosphor layer 15.
  • a phosphor paste is applied on the base dielectric layer 13 between adjacent barrier ribs 14 and on the side surfaces of the barrier ribs 14 by a dispensing method or the like.
  • the solvent in the phosphor paste is removed by a drying furnace.
  • the phosphor paste is fired at a predetermined temperature in a firing furnace. That is, the resin in the phosphor paste is removed.
  • the phosphor layer 15 is formed by the above steps.
  • a screen printing method or the like can be used.
  • the back plate 10 having predetermined constituent members on the back glass substrate 11 is completed.
  • a sealing material (not shown) is formed around the back plate 10 by the dispensing method.
  • a sealing paste containing glass frit, a binder, a solvent, and the like is used.
  • the solvent in the sealing paste is removed by a drying furnace.
  • the front plate 2 and the back plate 10 are arranged to face each other so that the display electrode 6 and the data electrode 12 are orthogonal to each other.
  • the periphery of the front plate 2 and the back plate 10 is sealed with glass frit.
  • the discharge space 16 is filled with a discharge gas containing Ne, Xe, etc., thereby completing the PDP 1.
  • the dielectric material includes the following components.
  • Bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) is 20 wt% to 40 wt%, and at least one selected from calcium oxide (CaO), strontium oxide (SrO), and barium oxide (BaO) is 0.5 wt% to 12 wt%.
  • the dielectric material is substantially free of lead components.
  • the film thickness of the dielectric layer 8 is 40 ⁇ m or less.
  • the relative dielectric constant ⁇ of the dielectric layer 8 is 4 or more and 7 or less. The effect that the dielectric constant ⁇ of the dielectric layer 8 is 4 or more and 7 or less will be described later.
  • the dielectric material powder composed of these composition components is pulverized by a wet jet mill or a ball mill so that the average particle diameter becomes 0.5 ⁇ m to 2.5 ⁇ m, thereby producing a dielectric material powder.
  • 55 wt% to 70 wt% of the dielectric material powder and 30 wt% to 45 wt% of the binder component are well kneaded with three rolls to obtain a first dielectric layer paste for die coating or printing. Complete.
  • the binder component is ethyl cellulose, terpineol containing 1% to 20% by weight of acrylic resin, or butyl carbitol acetate.
  • dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, triphenyl phosphate, and tributyl phosphate are added as plasticizers as needed, and glycerol monooleate, sorbitan sesquioleate, and homogenol (Kao Corporation) as dispersants. Company name), phosphoric esters of alkylallyl groups, and the like may be added. When a dispersant is added, printability is improved.
  • the protective layer has mainly four functions. The first is to protect the dielectric layer from ion bombardment due to discharge. The second is to release initial electrons for generating an address discharge. The third is to hold a charge for generating a discharge. Fourth, secondary electrons are emitted during the sustain discharge.
  • an increase in discharge voltage is suppressed.
  • address discharge errors that cause image flickering are reduced.
  • the applied voltage is reduced by improving the charge retention performance. As the number of secondary electron emission increases, the sustain discharge voltage is reduced.
  • the attenuation rate at which the charge accumulated in the protective layer decreases with time increases. Therefore, it is necessary to take measures such as increasing the applied voltage to compensate for the attenuated charge.
  • the protective layer is required to have two contradictory characteristics such as high initial electron emission performance and low charge decay rate, that is, high charge retention performance.
  • the protective layer 9 includes a base film 91 that is a base layer, aggregated particles 92 that are first particles, and crystal particles 93 that are second particles.
  • the base film 91 is, for example, a magnesium oxide (MgO) film containing aluminum (Al) as an impurity.
  • the agglomerated particles 92 are obtained by aggregating a plurality of crystal particles 92b having a particle diameter smaller than the crystal particles 92a on MgO crystal particles 92a.
  • the crystal particles 93 are cubic crystal particles made of MgO. The shape can be confirmed by a scanning electron microscope (SEM).
  • SEM scanning electron microscope
  • a plurality of aggregated particles 92 are distributed over the entire surface of the base film 91.
  • a plurality of crystal particles 93 are distributed over the entire surface of the base film 91.
  • the crystal particles 92a are particles having an average particle diameter in the range of 0.9 ⁇ m to 2 ⁇ m.
  • the crystal particles 92b are particles having an average particle diameter in the range of 0.3 ⁇ m to 0.9 ⁇ m.
  • the average particle diameter is a volume cumulative average diameter (D50).
  • a laser diffraction particle size distribution measuring device MT-3300 manufactured by Nikkiso Co., Ltd. was used for measuring the average particle size.
  • the surface of the protective layer 9 is formed on the base film 91 by agglomerated particles 92 obtained by agglomerating several polyhedral crystal particles 92b on polyhedral crystal particles 92a, and cubic crystal particles 93.
  • the cubic crystal particles 93 include particles having a particle size of about 200 nm and nanoparticles having a particle size of 100 nm or less.
  • the cubic crystal particles 93 are aggregated, the polyhedral crystal particles 92 a or the polyhedral crystal particles 92 b, or the aggregate particles 92 of the polyhedral crystal particles 92 a and 92 b.
  • MgO cubic crystal particles 93 were present.
  • the polyhedral crystal particles 92a and 92b were produced by a liquid phase method.
  • the cubic-shaped crystal particles 93 were produced by a vapor phase method.
  • the “cubic shape” does not indicate a strict cube in a geometric sense. It refers to a shape that can be recognized as a cube by visually observing an electron micrograph.
  • the “polyhedron shape” refers to a shape that can be recognized as having approximately seven or more surfaces by visually observing an electron micrograph.
  • the aggregated particles 92 are those in which a plurality of crystal particles 92a and 92b having a predetermined primary particle size are aggregated as shown in FIG. Alternatively, the aggregated particles 92 are in a state in which a plurality of crystal particles 92a having a predetermined primary particle size are aggregated. Aggregated particles 92 are not bonded as a solid by a strong bonding force. The agglomerated particles 92 are a collection of a plurality of primary particles due to static electricity, van der Waals force, or the like. In addition, the aggregated particles 92 are bonded with a force such that part or all of the aggregated particles 92 are decomposed into primary particles by an external force such as ultrasonic waves.
  • the particle diameter of the agglomerated particles 92 is about 1 ⁇ m, and the crystal particles 92a and 92b have a polyhedral shape having seven or more faces such as a tetrahedron and a dodecahedron.
  • the crystal particles 92a and 92b were produced by a liquid phase method in which a crystal solution of MgO precursor such as magnesium carbonate or magnesium hydroxide was baked.
  • the particle size can be controlled by adjusting the firing temperature and firing atmosphere by the liquid phase method.
  • the firing temperature can be selected in the range of about 700 ° C. to 1500 ° C. When the firing temperature is 1000 ° C. or higher, the primary particle size can be controlled to about 0.3 to 2 ⁇ m.
  • the crystal particles 92a and 92b are obtained in the form of aggregated particles 92 in which a plurality of primary particles are aggregated in the production process by the liquid phase method.
  • the cubic crystal particles 93 are obtained by a gas phase method in which magnesium is heated to a boiling point or more to generate magnesium vapor and gas phase oxidation is performed. Crystal particles having a cubic single crystal structure with a particle size of 200 nm or more (measurement result by the BET method) or a multiple crystal structure in which crystals are fitted to each other are obtained.
  • a method for synthesizing magnesium powder by the vapor phase method is known in the Journal of Materials, Vol. 36, No. 410, “Synthesis and Properties of Magnesia Powder by Gas Phase Method”.
  • the heating temperature for generating magnesium vapor is increased, and the length of the flame in which magnesium and oxygen react is increased. To do.
  • MgO crystal particles can be obtained by a gas phase method having a larger particle size.
  • Cathode luminescence (CL) emission characteristics of the polyhedral crystal particles 92a and 92b and the cubic crystal particle 93 were measured.
  • the thin solid line is the emission intensity of the polyhedral crystal particles 92a and 92b of MgO, that is, the cathodoluminescence (emission) intensity of the aggregated particles 92.
  • the thick solid line is the cathodoluminescence (light emission) intensity of the cubic crystal particles 93 of MgO.
  • the aggregated particle 92 in which several polyhedral crystal particles 92a and 92b are aggregated has a peak of emission intensity in a wavelength region of a wavelength of 200 nm to 300 nm, particularly a wavelength of 230 nm to 250 nm.
  • the cubic crystal particles 93 of MgO have no emission intensity peak in the wavelength region of 200 nm to 300 nm. However, it has a peak of light emission intensity in a wavelength region of 400 nm to 450 nm. That is, the aggregated particles 92 that are agglomerated several MgO polyhedral crystal particles 92a and 92b and the MgO cubic crystal particles 93 attached on the base film 91 correspond to the wavelength of the emission intensity peak. Has energy levels.
  • Prototype 1 is a PDP having a protective layer made only of an MgO film.
  • Prototype 2 is a PDP having a protective layer made only of MgO doped with impurities such as Al and Si.
  • Prototype 3 is a PDP in which only primary particles of crystal particles made of metal oxide are dispersedly arranged on a base film 91 made of MgO.
  • Prototype 4 is PDP 1 in which agglomerated particles 92 obtained by aggregating MgO crystal particles having the same particle diameter are adhered on a base film 91 made of MgO so as to be distributed over the entire surface. That is, the prototype 4 is a PDP 1 in which a plurality of aggregated particles 92 are dispersedly arranged on the entire surface of the base film 91.
  • Prototype 5 is an MgO crystal particle having a particle size smaller than that of crystal particle 92a around MgO crystal particle 92a having an average particle size of 0.9 ⁇ m to 2 ⁇ m on base film 91 made of MgO.
  • the protective layer 9 has a polyhedral aggregated particle 92 in which 92b is aggregated and cubic MgO crystal particles 93 attached so as to be distributed over the entire surface.
  • PDP polyhedral aggregated particle 92 in which 92b is aggregated and cubic MgO crystal particles 93 attached so as to be distributed over the entire surface.
  • the prototype 5 is a PDP 1 in which a plurality of agglomerated particles 92 and a plurality of crystal particles 93 are distributed over the entire surface of the base film 91.
  • PDP 1 in which a plurality of aggregated particles 92 and a plurality of crystal particles 93 are uniformly distributed over the entire surface of base film 91 is more preferable. This is because variations in discharge characteristics can be suppressed
  • the electron emission performance is a numerical value indicating that the larger the electron emission performance, the larger the amount of electron emission.
  • the electron emission performance is expressed as the initial electron emission amount determined by the surface state of the discharge, the gas type and the state.
  • the initial electron emission amount can be measured by a method of measuring the amount of electron current emitted from the surface by irradiating the surface with ions or an electron beam.
  • a numerical value called a statistical delay time which is a measure of the likelihood of occurrence of discharge, was measured.
  • a numerical value linearly corresponding to the initial electron emission amount is obtained.
  • the delay time at the time of discharge is the time from the rise of the address discharge pulse until the address discharge is delayed. It is considered that the discharge delay is mainly caused by the fact that initial electrons that become a trigger when the address discharge is generated are not easily released from the surface of the protective layer into the discharge space.
  • a voltage value of a voltage (hereinafter referred to as a Vscn lighting voltage) applied to the scan electrode necessary for suppressing the charge emission phenomenon when used as a PDP was used. That is, a lower Vscn lighting voltage indicates a higher charge retention capability.
  • the Vscn lighting voltage is low, the PDP can be driven at a low voltage. Therefore, it is possible to use components having a low withstand voltage and a small capacity as the power source and each electrical component.
  • an element having a withstand voltage of about 150 V is used as a semiconductor switching element such as a MOSFET for sequentially applying a scanning voltage to a panel.
  • the Vscn lighting voltage is preferably suppressed to 120 V or less in consideration of variation due to temperature.
  • the Vscn lighting voltage was able to be 120 V or less in the evaluation of the charge retention performance.
  • Prototypes 4 and 5 were able to obtain good characteristics with an electron emission performance of 6 or more.
  • the electron emission ability and the charge retention ability of the protective layer of the PDP are contradictory.
  • the Vscn lighting voltage also increases.
  • the PDP having the protective layer of the present embodiment it is possible to obtain an electron emission capability having characteristics of 6 or more and a charge retention capability of Vscn lighting voltage of 120 V or less. That is, it is possible to obtain a protective layer having both an electron emission capability and a charge retention capability that can cope with a PDP in which the number of scanning lines increases and the cell size tends to decrease due to high definition.
  • FIG. 14 shows the transition of the electron emission performance with respect to the lighting time of the PDP as a result of examining the time-dependent deterioration of the electron emission performance of the prototypes 4 and 5 that have obtained good characteristics in FIG.
  • MgO having a particle diameter smaller than that of the crystal particles 92a around the MgO crystal particles 92a having an average particle diameter in the range of 0.9 ⁇ m to 2 ⁇ m.
  • the prototype 5 in which the polyhedral aggregated particles 92 in which the crystal particles 92b are aggregated and the cubic MgO crystal particles 93 are dispersed over the entire surface is less deteriorated with time in the electron emission performance than the prototype 4. .
  • Prototype 4 it is estimated that the ions 92 generated by the discharge in the PDP cell impact the protective layer, causing the aggregated particles 92 to peel off.
  • MgO crystal particles 92b having a smaller average particle size are aggregated around MgO crystal particles 92a having an average particle size in the range of 0.9 ⁇ m to 2 ⁇ m. That is, since the crystal particle 92b having a small particle size has a large surface area, the adhesion with the base film 91 is enhanced, and it is presumed that the agglomerated particles 92 are unlikely to peel off due to ion bombardment.
  • the prototype 5 PDP it is possible to obtain an electron emission ability having characteristics of 6 or more and a charge holding ability of Vscn lighting voltage of 120 V or less. That is, it is possible to obtain a protective layer having both an electron emission capability and a charge retention capability that can cope with a PDP in which the number of scanning lines increases and the cell size tends to decrease due to high definition. Furthermore, since the deterioration over time of the electron emission performance is small, stable image quality can be obtained over a long period of time.
  • the aggregated particles 92 and the crystal particles 93 are attached so as to be distributed over the entire surface with a coverage of 10% or more and 20% or less when attached on the base film 91. .
  • an image of a region corresponding to one discharge cell divided by the barrier ribs 14 is taken.
  • the image is trimmed to the size of one cell of x ⁇ y.
  • the trimmed image is binarized into black and white data.
  • the area a of the black area by the aggregated particles 92 and the crystal particles 93 is obtained. Finally, it is calculated by a / b ⁇ 100.
  • the prototype A has only the aggregated particles 92 made of MgO crystal particles 92 a and 92 b having CL emission peaks in the wavelength region of 200 nm or more and 300 nm or less on the base film 91 made of MgO. It is made PDP.
  • Prototypes B and C have MgO having a particle size smaller than that of crystal particles 92a around MgO polyhedral crystal particles 92a having an average particle size in the range of 0.9 ⁇ m to 2 ⁇ m on the base film made of MgO.
  • aggregated particles 92 obtained by agglomerating the polyhedral crystal particles 92b and cubic MgO crystal particles 93 are dispersed over the entire surface.
  • the prototype B and the prototype C differ in the dielectric constant ⁇ of the dielectric layer 8. That is, in the prototype B, the dielectric constant ⁇ of the dielectric layer 8 is about 9.7. In the prototype C, the relative dielectric constant ⁇ of the dielectric layer 8 is 7. About a coverage, all are about 13% of 20% or less.
  • the prototypes B and C can reduce the sustain discharge voltage with respect to the prototype A. That is, MgO polyhedral crystal particles 92a and 92b having a characteristic of performing CL emission having a peak in a wavelength region of 200 nm to 300 nm and CL emission having a peak in a wavelength region of 400 nm to 450 nm are performed.
  • a PDP having a protective layer on which cubic crystal particles 93 of the characteristic MgO are attached can reduce the sustain discharge voltage. That is, the power consumption of the PDP can be reduced.
  • the sustain discharge voltage can be further reduced by reducing the relative dielectric constant ⁇ of the dielectric layer 8. In particular, according to experiments by the present inventors, it has been found that the effect can be obtained more significantly by setting the relative dielectric constant ⁇ of the dielectric layer 8 to 4 or more and 7 or less.
  • FIG. 17 shows the experimental results of examining the electron emission performance by changing the average particle diameter of the MgO aggregated particles 92 in the protective layer.
  • the average particle diameter of the aggregated particles 92 was measured by observing the aggregated particles 92 with an SEM.
  • the number of crystal particles per unit area on the protective layer 9 is large. According to the experiments by the present inventors, if the crystal particles 92a, 92b, 93 are present in the portion corresponding to the top of the partition 14 that is in close contact with the protective layer 9, the top of the partition 14 may be damaged. In this case, it has been found that a phenomenon in which the corresponding cell does not normally turn on or off due to, for example, the damaged material of the partition wall 14 getting on the phosphor. The phenomenon of the partition wall breakage is unlikely to occur unless the crystal particles 92a, 92b, and 93 are present at the portion corresponding to the top of the partition wall. .
  • the aggregated particles 92 preferably have an average particle size of 0.9 ⁇ m or more and 2.5 ⁇ m or less.
  • mass production is actually performed as a PDP, it is necessary to consider variations in manufacturing crystal grains and manufacturing variations when forming a protective layer.
  • a plurality of agglomerated particles 92 and a plurality of crystal particles 93 are discretely dispersed and adhered onto the unfired base film 91. That is, the aggregated particles 92 and the crystal particles 93 are dispersed and arranged over the entire surface of the base film 91.
  • an aggregated particle paste in which polyhedral crystal particles 92a and 92b having a predetermined particle size distribution are mixed in a solvent is prepared.
  • a crystal particle paste in which cubic crystal particles 93 are mixed in a solvent is produced. That is, the agglomerated particle paste and the crystal particle paste are prepared separately. Thereafter, the agglomerated particle paste and the crystal particle paste are mixed to produce a mixed crystal particle paste in which polyhedral crystal particles 92a and 92b and crystal particles 93 are mixed in a solvent.
  • the mixed crystal particle paste is applied onto the base film 91, whereby a mixed crystal particle paste film having an average film thickness of 8 ⁇ m to 20 ⁇ m is formed.
  • a screen printing method, a spray method, a spin coating method, a die coating method, a slit coating method, or the like can also be used.
  • the affinity for the MgO base film 91, the agglomerated particles 92, and the crystal particles 93 is high, and the solvent is removed by evaporation in the subsequent drying step A4.
  • a vapor pressure of about several tens Pa at room temperature is suitable.
  • an organic solvent alone such as methylmethoxybutanol, terpineol, propylene glycol, benzyl alcohol or a mixed solvent thereof is used.
  • the viscosity of the paste containing these solvents is several mPa ⁇ s to several tens mPa ⁇ s.
  • the substrate coated with the mixed crystal particle paste is immediately transferred to the drying step A4.
  • the mixed crystal particle paste film is dried under reduced pressure. Specifically, the mixed crystal particle paste film is rapidly dried within several tens of seconds in a vacuum chamber. Therefore, convection in the film, which is remarkable in heat drying, does not occur. Therefore, the agglomerated particles 92 and the crystal particles 93 are more uniformly deposited on the base film 91.
  • the unfired base film 91 formed in the base film deposition step A2 and the mixed crystal particle paste film that has undergone the drying step A4 are simultaneously fired at a temperature of several hundred degrees Celsius. .
  • the solvent and the resin component remaining in the mixed crystal particle paste film are removed.
  • the protective layer 9 is formed on the base film 91 in which aggregated particles 92 composed of a plurality of polyhedral crystal particles 92a and 92b and cubic crystal particles 93 are attached.
  • a method of spraying a particle group directly with a gas or the like without using a solvent, or a method of simply spraying using gravity may be used.
  • the agglomerated particle paste in which polyhedral crystal particles 92a and 92b having a predetermined particle size distribution are mixed in a solvent the agglomerated particles 92 in which the crystal particles 92a and 92b are aggregated are spread over the entire surface. Can be distributed.
  • the agglomerated particles 92 in which the plurality of crystal particles 92a are aggregated can be dispersed and arranged over the entire surface of the base film 91.
  • the first plasma display device 100 includes a PDP 1 that performs gradation display of an image by a subfield driving method.
  • the PDP 1 includes a front plate 2 and a back plate 10 disposed to face the front plate 2.
  • the front plate 2 includes a display electrode 6, a dielectric layer 8 that covers the display electrode 6, and a protective layer 9 that covers the dielectric layer 8.
  • the protective layer 9 includes a base film 91 that is a base layer formed on the dielectric layer 8 and a plurality of agglomerated particles 92 that are distributed over the entire surface of the base film 91.
  • the aggregated particles 92 are composed of a plurality of aggregated metal oxide crystal particles 92a.
  • the plasma display apparatus 100 forms an image by a right-eye field that displays a right-eye image signal and a left-eye field that displays a left-eye image signal.
  • the right eye field and the left eye field have a plurality of subfields.
  • gradation is displayed by at least one or more subfields excluding the last subfield arranged in the right-eye field and the left-eye field.
  • the second plasma display device 100 includes a PDP 1 that performs gradation display of an image by a subfield driving method.
  • the PDP 1 includes a front plate 2 and a back plate 10 disposed to face the front plate 2.
  • the front plate 2 includes a display electrode 6, a dielectric layer 8 that covers the display electrode 6, and a protective layer 9 that covers the dielectric layer 8.
  • the protective layer 9 is a base film 91 formed on the dielectric layer 8, a plurality of first particles distributed over the entire surface of the base film 91, and a base layer 91 distributed over the entire surface of the base layer.
  • the first particles are aggregated particles 92 in which a plurality of metal oxide crystal particles 92 a are aggregated.
  • the second particles are cubic crystal particles 93 made of magnesium oxide.
  • the plasma display apparatus 100 forms an image by a right-eye field that displays a right-eye image signal and a left-eye field that displays a left-eye image signal.
  • the right eye field and the left eye field have a plurality of subfields.
  • gradation is displayed by at least one or more subfields excluding the last subfield arranged in the right eye field and the left eye field.
  • the plasma display device 100 has high initial electron emission performance and high charge retention performance. Furthermore, the discharge delay that occurs during high-speed driving with a short address period such that the right-eye field and the left-eye field are displayed alternately is suppressed. Therefore, occurrence of image flicker due to writing failure is suppressed. Furthermore, crosstalk between the right-eye image and the left-eye image is suppressed.
  • MgO is taken as an example of the base film 91.
  • the performance required for the base film 91 is to have high sputtering resistance performance to protect the dielectric from ion bombardment.
  • a protective layer composed mainly of MgO is very often formed in order to achieve both the electron emission performance above a certain level and the sputter resistance.
  • the electron emission performance is controlled predominantly by the agglomerated particles 92, there is no need to be MgO, and other materials having excellent impact resistance such as Al 2 O 3 are used. It doesn't matter at all.
  • MgO particles as single crystal particles, but other single crystal particles also oxidize metals such as Sr, Ca, Ba, and Al, which have high electron emission performance like MgO. The same effect can be obtained even when crystal grains made of a material are used. Therefore, the particle type is not limited to MgO.
  • the technology disclosed in the present embodiment is useful for realizing a PDP having high-definition and high-luminance display performance and low power consumption.

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Abstract

サブフィールド方式により画像の階調表示を行うプラズマディスプレイパネルを備えたプラズマディスプレイ装置である。プラズマディスプレイパネルの保護層は、誘電体層上に形成された下地層および下地層の全面に亘って分散配置した複数の凝集粒子を含む。プラズマディスプレイ装置は、右目用画像信号を表示する右目用フィールドおよび左目用画像信号を表示する左目用フィールドによって画像を構成する。右目用フィールドおよび左目用フィールドは、複数のサブフィールドを有する。所定の階調以上において、前記右目用フィールドおよび前記左目用フィールドにおける最後に配置されたサブフィールドを除く、少なくとも一つ以上のサブフィールドにより階調が表示される。

Description

プラズマディスプレイ装置
　ここに開示された技術は、表示デバイスなどに用いられるプラズマディスプレイ装置に関する。
　プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと称する）は、前面板と背面板とで構成される。前面板は、ガラス基板と、ガラス基板の一方の主面上に形成された表示電極と、表示電極を覆ってコンデンサとしての働きをする誘電体層と、誘電体層上に形成された酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層とで構成されている。一方、背面板は、ガラス基板と、ガラス基板の一方の主面上に形成されたデータ電極と、データ電極を覆う下地誘電体層と、下地誘電体層上に形成された隔壁と、各隔壁間に形成された赤色、緑色および青色それぞれに発光する蛍光体層とで構成されている。
　前面板と背面板とは電極形成面側を対向させて気密封着される。隔壁によって仕切られた放電空間には、ネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）の放電ガスが封入されている。放電ガスは、表示電極に選択的に印加された映像信号電圧によって放電する。放電によって発生した紫外線は、各色蛍光体層を励起する。励起した蛍光体層は、赤色、緑色、青色に発光する。ＰＤＰは、このようにカラー画像表示を実現している（特許文献１参照）。
特開２００３－１２８４３０号公報
　第１の開示のプラズマディスプレイ装置は、サブフィールド駆動法により画像の階調表示を行うＰＤＰを備える。ＰＤＰは、前面板と、前面板と対向配置された背面板と、を有する。前面板は、表示電極と表示電極を覆う誘電体層と誘電体層を覆う保護層とを有する。保護層は、誘電体層上に形成された下地層および下地層の全面に亘って分散配置された複数の凝集粒子を含む。凝集粒子は、複数の凝集した金属酸化物結晶粒子からなる。さらに、プラズマディスプレイ装置は、右目用画像信号を表示する右目用フィールドおよび左目用画像信号を表示する左目用フィールドによって画像を構成する。右目用フィールドおよび左目用フィールドは、複数のサブフィールドを有する。所定の階調以上において、右目用フィールドおよび左目用フィールドにおける最後に配置されたサブフィールドを除く少なくとも一つ以上のサブフィールドにより階調が表示される。
　第２の開示のプラズマディスプレイ装置は、サブフィールド駆動法により画像の階調表示を行うＰＤＰを備える。ＰＤＰは、前面板と、前面板と対向配置された背面板と、を有する。前面板は、表示電極と表示電極を覆う誘電体層と誘電体層を覆う保護層とを有する。保護層は、誘電体層上に形成された下地層と、下地層の全面に亘って分散配置された複数個の第１の粒子と、下地層の全面に亘って分散配置された複数個の第２の粒子と、を含む。第１の粒子は、金属酸化物結晶粒子が複数個凝集した凝集粒子である。第２の粒子は、酸化マグネシウムからなる立方体形状の結晶粒子である。さらに、プラズマディスプレイ装置は、右目用画像信号を表示する右目用フィールドおよび左目用画像信号を表示する左目用フィールドによって画像を構成し、右目用フィールドおよび左目用フィールドは、複数のサブフィールドを有する。所定の階調以上において、右目用フィールドおよび左目用フィールドにおける最後に配置されたサブフィールドを除く少なくとも一つ以上のサブフィールドにより階調が表示される。
図１はＰＤＰの構造を示す斜視図である。 図２はＰＤＰの電極配列図である。 図３はプラズマディスプレイ装置のブロック回路図である。 図４は実施の形態にかかるプラズマディスプレイ装置の駆動電圧波形図である。 図５は実施の形態にかかるプラズマディスプレイ装置のサブフィールド構成を示す模式図である。 図６は実施の形態にかかるプラズマディスプレイ装置のコーディングを示す図である。 図７は実施の形態にかかるプラズマディスプレイ装置のサブフィールド構成を示す模式図である。 図８は実施の形態にかかる前面板の構成を示す概略断面図である。 図９は実施の形態にかかる保護層部分の拡大図である。 図１０は実施の形態にかかる保護層表面の拡大図である。 図１１は実施の形態にかかる凝集粒子の拡大図である。 図１２は実施の形態にかかる結晶粒子のカソードルミネッセンススペクトルを示す図である。 図１３は電子放出性能とＶｓｃｎ点灯電圧の関係を示す図である。 図１４はＰＤＰの点灯時間と電子放出性能の関係を示す図である。 図１５は被覆率について説明するための拡大図である。 図１６は維持放電電圧を比較して示す特性図である。 図１７は凝集粒子の平均粒径と電子放出性能の関係を示す特性図である。 図１８は結晶粒子の粒径と隔壁の破損の発生率との関係を示す特性図である。 図１９は実施の形態にかかる保護層形成の工程を示す工程図である。
　［１．ＰＤＰ１の構成］
　ＰＤＰの基本構造は、一般的な交流面放電型ＰＤＰである。図１に示すように、ＰＤＰ１は前面ガラス基板３などよりなる前面板２と、背面ガラス基板１１などよりなる背面板１０とが対向して配置されている。前面板２と背面板１０とは、外周部がガラスフリットなどからなる封着材によって気密封着されている。封着されたＰＤＰ１内部の放電空間１６には、ネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）などの放電ガスが５３ｋＰａ（４００Ｔｏｒｒ）～８０ｋＰａ（６００Ｔｏｒｒ）の圧力で封入されている。
　前面ガラス基板３上には、走査電極４および維持電極５よりなる一対の帯状の表示電極６とブラックストライプ７が互いに平行にそれぞれ複数列配置されている。前面ガラス基板３上には表示電極６とブラックストライプ７とを覆うようにコンデンサとしての働きをする誘電体層８が形成される。さらに誘電体層８の表面に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などからなる保護層９が形成されている。
　走査電極４および維持電極５は、それぞれインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化錫（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などの導電性金属酸化物からなる透明電極上にＡｇからなるバス電極が積層されている。
　背面ガラス基板１１上には、表示電極６と直交する方向に、銀（Ａｇ）を主成分とする導電性材料からなる複数のデータ電極１２が、互いに平行に配置されている。データ電極１２は、下地誘電体層１３に被覆されている。さらに、データ電極１２間の下地誘電体層１３上には放電空間１６を区切る所定の高さの隔壁１４が形成されている。隔壁１４間の溝には、データ電極１２毎に、紫外線によって赤色に発光する蛍光体層１５、緑色に発光する蛍光体層１５および青色に発光する蛍光体層１５が順次塗布して形成されている。表示電極６とデータ電極１２とが交差する位置に放電セルが形成されている。表示電極６方向に並んだ赤色、緑色、青色の蛍光体層１５を有する放電セルがカラー表示のための画素になる。
　なお、本実施の形態において、放電空間１６に封入する放電ガスは、１０体積％以上３０％体積以下のＸｅを含む。
　図２に示すように、ＰＤＰ１は、長辺方向に延伸して配列されたｎ本の走査電極ＳＣ１～ＳＣｎを有する。さらに、ＰＤＰ１は、長辺方向に延伸して配列されたｎ本の維持電極ＳＵ１～ＳＵｎを有する。ＰＤＰ１は、短辺方向に延伸して配列されたｍ本のデータ電極Ｄ１～Ｄｍを有する。走査電極ＳＣ１および維持電極ＳＵ１とデータ電極Ｄ１とが交差した部分に放電セルが形成されている。放電セルは放電空間内にｍ×ｎ個形成されている。放電セルが配置された領域が画像表示領域である。走査電極および維持電極は、前面板の画像表示領域外の周辺端部に設けられた接続端子に接続されている。データ電極は、背面板の画像表示領域外の周辺端部に設けられた接続端子に接続されている。
　［２．プラズマディスプレイ装置１００の構成］
　図３に示すように、プラズマディスプレイ装置１００は、ＰＤＰ１、画像信号処理回路２１、データ電極駆動回路２２、走査電極駆動回路２３、維持電極駆動回路２４、タイミング発生回路２５および電源回路（図示せず）を備えている。
　画像信号処理回路２１は、右目用画像信号と左目用画像信号とをフィールド毎に交互に入力する。さらに、画像信号処理回路２１は、入力した右目用画像信号をサブフィールド毎の発光または非発光を示す右目用画像データに変換する。さらに、画像信号処理回路２１は、左目用画像信号をサブフィールド毎の発光または非発光を示す左目用画像データに変換する。データ電極駆動回路２２は、右目用画像データおよび左目用画像データをデータ電極Ｄ１～データ電極Ｄｍのそれぞれに対応する書込みパルスに変換する。さらに、データ電極駆動回路２２は、データ電極Ｄ１～データ電極Ｄｍのそれぞれに書込みパルスを印加する。
　タイミング発生回路２５は、水平同期信号Ｈおよび垂直同期信号Ｖに基づいて各種のタイミング信号を発生し、各駆動回路ブロックに供給している。また、シャッタ眼鏡のシャッタを開閉するタイミング信号をタイミング信号出力部に出力する。タイミング信号出力部（図示せず）は、ＬＥＤ等の発光素子を用いてタイミング信号を、例えば赤外線の信号に変換してシャッタ眼鏡（図示せず）に供給する。走査電極駆動回路２３はタイミング信号に基づいて走査電極のそれぞれに駆動電圧波形を供給する。維持電極駆動回路２４はタイミング信号に基づいて維持電極に駆動電圧波形を供給する。シャッタ眼鏡（図示せず）は、タイミング信号出力部（図示せず）から出力されたタイミング信号を受信する受信部と右目用液晶シャッタＲおよび左目用液晶シャッタＬを有する。さらに、シャッタ眼鏡（図示せず）は、タイミング信号に基づいて右目用液晶シャッタＲおよび左目用液晶シャッタＬを開閉する。
　本実施の形態において、１フィールドは、一例として、５つのサブフィールド（ＳＦ１、ＳＦ２、ＳＦ３、ＳＦ４、およびＳＦ５）から構成される。フィールドの最初に配置されたサブフィールドであるＳＦ１の初期化期間では、強制初期化動作が行われる。ＳＦ１以降に配置されたサブフィールドであるＳＦ２～ＳＦ５の初期化期間では選択初期化動作が行われる。
　また、ＳＦ１の輝度重みは１６である。ＳＦ２の輝度重みは８である。ＳＦ３の輝度重みは４である、ＳＦ４の輝度重みは２である。ＳＦ５の輝度重みは１である。つまり、ＳＦ１に輝度重みの最も大きいサブフィールドが配置されている。し、ＳＦ１以降、輝度重みの大きいサブフィールドから順に配置されている。フィールドの最後には、輝度重みが最も小さいサブフィールドが配置されている。
　［３．ＰＤＰ１の駆動方法］
　図４に示すように本実施の形態におけるＰＤＰ１は、サブフィールド駆動法により駆動される。サブフィールド駆動法では、１フィールドが複数のサブフィールドにより構成される。サブフィールドは、初期化期間と、書込み期間と、維持期間とを有する。初期化期間は放電セルにおいて初期化放電を発生させる期間である。書込み期間は、初期化期間のあと、発光させる放電セルを選択する書込み放電を発生させる期間である。維持期間は、書込み期間において選択された放電セルに維持放電を発生させる期間である。
　［３－１－１．初期化期間］
　第１サブフィールドの初期化期間では、データ電極Ｄ１～Ｄｍおよび維持電極ＳＵ１～ＳＵｎが０（Ｖ）に保持される。また、走査電極ＳＣ１～ＳＣｎに対して放電開始電圧以下となる電圧Ｖｉ１（Ｖ）から放電開始電圧を超える電圧Ｖｉ２（Ｖ）に向かって緩やかに上昇するランプ電圧が印加される。すると、全ての放電セルにおいて１回目の微弱な初期化放電が発生する。初期化放電によって、走査電極ＳＣ１～ＳＣｎ上に負の壁電圧が蓄えられる。維持電極ＳＵ１～ＳＵｎ上およびデータ電極Ｄ１～Ｄｍ上に正の壁電圧が蓄えられる。壁電圧とは保護層９や蛍光体層１５上などに蓄積した壁電荷により生じる電圧である。
　その後、維持電極ＳＵ１～ＳＵｎが正の電圧Ｖｅ１（Ｖ）に保たれる。走査電極ＳＣ１～ＳＣｎに電圧Ｖｉ３（Ｖ）から電圧Ｖｉ４（Ｖ）に向かって緩やかに下降するランプ電圧が印加される。すると、すべての放電セルにおいて２回目の微弱な初期化放電が発生する。走査電極ＳＣ１～ＳＣｎ上と維持電極ＳＵ１～ＳＵｎ上との間の壁電圧が弱められる。データ電極Ｄ１～Ｄｍ上の壁電圧が書込み動作に適した値に調整される。以上により、全ての放電セルに対して強制的に初期化放電を行う強制初期化動作が終了する。
　［３－１－２．書込み期間］
　続く書込み期間では、維持電極ＳＵ１～ＳＵｎに電圧Ｖｅ２が印加される。走査電極ＳＣ１～ＳＣには電圧Ｖｃが印加される。次に、走査電極ＳＣ１に負の走査パルス電圧Ｖａ（Ｖ）が印加される。さらに、データ電極Ｄ１～Ｄｍのうち１行目に表示すべき放電セルのデータ電極Ｄｋ（ｋ＝１～ｍ）に正の書込みパルス電圧Ｖｄ（Ｖ）が印加される。このときデータ電極Ｄｋと走査電極ＳＣ１との交差部の電圧は、外部印加電圧（Ｖｄ－Ｖａ）（Ｖ）にデータ電極Ｄｋ上の壁電圧と走査電極ＳＣ１上の壁電圧とが加算されたものとなる。つまり、データ電極Ｄｋと走査電極ＳＣ１との交差部の電圧は、放電開始電圧を超える。そして、データ電極Ｄｋと走査電極ＳＣ１との間および維持電極ＳＵ１と走査電極ＳＣ１との間に書込み放電が発生する。書込み放電が発生した放電セルの走査電極ＳＣ１上には正の壁電圧が蓄積される。書込み放電が発生した放電セルの維持電極ＳＵ１上には負の壁電圧が蓄積される。書込み放電が発生した放電セルのデータ電極Ｄｋ上には負の壁電圧が蓄積される。
　一方、書込みパルス電圧Ｖｄ（Ｖ）が印加されなかったデータ電極Ｄ１～Ｄｍと走査電極ＳＣ１との交差部の電圧は放電開始電圧を超えない。よって、書込み放電は発生しない。以上の書込み動作がｎ行目の放電セルに至るまで順次行われる。書込み期間の終了は、ｎ行目の放電セルの書込み動作が終了したときである。
　［３－１－３．維持期間］
　続く維持期間では、走査電極ＳＣ１～ＳＣｎには第１の電圧として正の維持パルス電圧Ｖｓ（Ｖ）が印加される。維持電極ＳＵ１～ＳＵｎには第２の電圧として接地電位、すなわち０（Ｖ）が印加される。このとき書込み放電が発生した放電セルにおいては、走査電極ＳＣｉ上と維持電極ＳＵｉ上との間の電圧は維持パルス電圧Ｖｓ（Ｖ）に走査電極ＳＣｉ上の壁電圧と維持電極ＳＵｉ上の壁電圧とが加算されたものとなり、放電開始電圧を超える。そして、走査電極ＳＣｉと維持電極ＳＵｉとの間に維持放電が発生する。維持放電により発生した紫外線により蛍光体層が励起されて発光する。そして走査電極ＳＣｉ上に負の壁電圧が蓄積される。維持電極ＳＵｉ上に正の壁電圧が蓄積される。データ電極Ｄｋ上には正の壁電圧が蓄積される。
　書込み期間において書込み放電が発生しなかった放電セルでは、維持放電は発生しない。よって、初期化期間の終了時における壁電圧が保持される。続いて、走査電極ＳＣ１～ＳＣｎには第２の電圧である０（Ｖ）が印加される。維持電極ＳＵ１～ＳＵｎには第１の電圧である維持パルス電圧Ｖｓ（Ｖ）が印加される。すると、維持放電が発生した放電セルでは、維持電極ＳＵｉ上と走査電極ＳＣｉ上との間の電圧が放電開始電圧を超える。したがって、再び維持電極ＳＵｉと走査電極ＳＣｉとの間に維持放電が発生する。つまり、維持電極ＳＵｉ上に負の壁電圧が蓄積される。走査電極ＳＣｉ上に正の壁電圧が蓄積される。
　以降同様に、走査電極ＳＣ１～ＳＣｎと維持電極ＳＵ１～ＳＵｎとに交互に輝度重みに応じた数の維持パルス電圧Ｖｓ（Ｖ）が印加されることにより、書込み期間において書込み放電が発生した放電セルで維持放電が継続して発生する。所定の数の維持パルス電圧Ｖｓ（Ｖ）の印加が完了すると維持期間における維持動作が終了する。維持期間の最後には電圧Ｖｒに向かって緩やかに上昇する傾斜波形電圧が走査電極ＳＣ１～ＳＣｎに印加される。データ電極Ｄｋ上には、正の壁電圧を残したまま、走査電極ＳＣｉ上および維持電極ＳＵｉ上の壁電圧が弱められる。こうして維持期間における維持動作が終了する。
　［３－１－４．第２サブフィールド以降］
　選択初期化動作を行うＳＦ２の初期化期間では、維持電極ＳＵ１～ＳＵｎに電圧Ｖｅ１が印加される。データ電極Ｄ１～Ｄｍに電圧０（Ｖ）が印加される。走査電極ＳＣ１～ＳＣｎには電圧Ｖｉ４に向かって緩やかに下降する傾斜波形電圧が印加される。すると直前のサブフィールドであるＳＦ１で維持放電を起こした放電セルでは微弱な初期化放電が発生し、走査電極ＳＣｉ上および維持電極ＳＵｉ上の壁電圧が弱められる。またデータ電極Ｄｋに対しては、直前の維持放電によってデータ電極Ｄｋ上に十分な正の壁電圧が蓄積されている。壁電圧の過剰な部分が放電されることにより、書込み動作に適した壁電圧に調整される。一方、前のサブフィールドで維持放電を起こさなかった放電セルについては放電することはなく、前のサブフィールドの初期化期間終了時における壁電圧が保たれる。選択初期化動作は、直前のサブフィールドの書込み期間で書込み動作を行った放電セル、したがって維持期間で維持動作を行った放電セルに対して選択的に初期化放電を行う動作である。
　続く書込み期間の動作はＳＦ１の書込み期間の動作と同様である。よって詳細な説明は省略される。続く維持期間の動作も、維持パルスの数を除いてＳＦ１の維持期間の動作と同様である。続くＳＦ３～ＳＦ５の動作は、維持パルスの数を除いてＳＦ２の動作と同様である。
　なお、本実施の形態において各電極に印加する電圧値は、一例として、電圧Ｖｉ１＝１４５（Ｖ）、電圧Ｖｉ２＝３３５（Ｖ）、電圧Ｖｉ３＝１９０（Ｖ）、電圧Ｖｉ４＝－１６０（Ｖ）、電圧Ｖａ＝－１８０（Ｖ）、電圧Ｖｃ＝－３５（Ｖ）、電圧Ｖｓ＝１９０（Ｖ）、電圧Ｖｒ＝１９０（Ｖ）、電圧Ｖｅ１＝１２５（Ｖ）、電圧Ｖｅ２＝１３０（Ｖ）、電圧Ｖｄ＝６０（Ｖ）である。これらの電圧値は、ＰＤＰ１の特性やプラズマディスプレイ装置１００の仕様等に合わせて、適宜最適な値に設定し得る。
　［３－１－５．サブフィールド構成］
　図５に示すように、本実施の形態においては立体画像を表示するために、フィールド周波数は通常の２倍の１２０Ｈｚに設定されている。さらに、右目用フィールドと左目用フィールドとが交互に配置される。
　シャッタ眼鏡の右目用液晶シャッタＲおよび左目用液晶シャッタＬは、タイミング信号出力部から出力されるタイミング信号を受信して、シャッタ眼鏡を以下のように制御する。シャッタ眼鏡の右目用液晶シャッタＲは、右目用フィールドのＳＦ１の書込み期間の開始に同期してシャッタを開き、左目用フィールドのＳＦ１の書込み期間の開始に同期してシャッタを閉じる。また左目用液晶シャッタＬは、左目用フィールドのＳＦ１の書込み期間の開始に同期してシャッタを開き、右目用フィールドのＳＦ１の書込み期間の開始に同期してシャッタを閉じる。
　このようにサブフィールドを配置するとともにシャッタ眼鏡を制御することにより、右目用画像と左目用画像とのクロストークが抑制される。また、書込み放電を安定させて、品質の高い立体画像を表示することができる。
　蛍光体の残光の強さは、蛍光体の発光時の輝度に比例する。また、蛍光体の残光の強さは、一定の時定数で減衰する。維持期間における発光輝度は輝度重みの大きいサブフィールドほど高い。よって、残光を弱くするためにはフィールドの早い時期に輝度重みの大きいサブフィールドを配置することが望ましい。したがって本実施の形態においては、残光によるクロストークの抑制のため、輝度重みの最も大きいサブフィールドから輝度重みが軽いサブフィールドへ順番に配置されている。
　［３－１－６．階調表示方法］
　図６に示すように、表示すべき階調とそのときのサブフィールドの書込み動作の有無との関係（以下、コーディングと称する）において、「１」は書込み動作が行われることを示す。「０」は書込み動作が行われないことを示す。
　上述したコーディングに従って、例えば階調「０」、すなわち黒を表示する放電セルでは、ＳＦ１～ＳＦ５の全てのサブフィールドで書込み動作が行われない。するとその放電セルは一度も維持放電せず、輝度は最も低くなる。
　また階調「１」を表示する放電セルでは、輝度重み「１」をもつサブフィールドであるＳＦ５でのみ書込み動作が行われる。さらに、ＳＦ１～ＳＦ４では書込み動作が行われない。したがって、その放電セルは、輝度重み「１」に応じた回数の維持放電を発生することによって「１」の明るさを表示される。
　また階調「７」を表示する放電セルでは輝度重み「４」をもつＳＦ３と、輝度重み「２」をもつＳＦ４と、輝度重み「１」をもつＳＦ５とで書込み動作が行われる。するとその放電セルはＳＦ３の維持期間に輝度重み「４」に応じた回数の維持放電が発生する。ＳＦ４の維持期間には、輝度重み「２」に応じた回数の維持放電が発生する。ＳＦ５の維持期間には、輝度重み「１」に応じた回数の維持放電が発生する。よって、合計で「７」の明るさが表示される。
　他の階調の表示も同様である。つまり、図６に示すコーディングに従い、それぞれのサブフィールドにおける書込み動作の有無によって維持放電の有無が制御される。
　本実施の形態においては、図６に示すように、あらかじめ定められた閾値である階調「１６」以上の階調を表示する放電セルでは、フィールドの最後に配置されたサブフィールドであるＳＦ５で書込み動作をしないように制御されている。
　つまりこのようなコーディングを用いることにより右目用画像と左目用画像とのクロストークをさらに抑制することができる。
　ＳＦ５はフィールドの最後に配置されるサブフィールドであり、図７に示したように維持期間終了からシャッタの切換時刻までの間の時間が最も短いサブフィールドである。上述したように、蛍光体の残光の強さは蛍光体の発光時の輝度に比例し、一定の時定数で減衰するという特性を示す。そのため、輝度重みが最も小さくフィールドの最後に配置されるＳＦ５は、表示輝度に対する寄与が小さい割には残像に対する寄与が大きいサブフィールドである。そのため閾値以上の階調で発光させる放電セルでは、輝度重みが最も小さくフィールドの最後に配置されるサブフィールドＳＦ５の書込み動作をしないことで、表示画像に大きな影響を与えることなく残像を効果的に抑制することができる。したがって、より高品質の立体画像を表示することができる。
　なお、図６に示したコーディングによれば、例えば、階調「１７」、「１９」、「２１」などの階調が表示できない。しかし、例えば誤差拡散法やディザ法を用いて画像信号処理を行うことで擬似的にこれらの階調を表示することができる。
　なお上記では、閾値以上の階調を表示する際に、輝度重みが最も小さくフィールドの最後に配置されるＳＦ５のみでの書込み動作をしないコーディングについて説明した。しかし本発明はこれに限定されるものではない。
　つまり、階調表示に複数の閾値が設けられる場合がある。その場合、以下のように設定することもできる。一例として、第１の閾値以上では、フィールドの最後に配置されるサブフィールドと最後から２番目のサブフィールドの書き込み動作をしないように設定される。第２の閾値以上ではフィールドの最後に配置されるサブフィールドの書き込み動作をしないように設定される。
　［４．ＰＤＰ１の製造方法］
　［４－１．前面板２の製造方法］
　フォトリソグラフィ法によって、前面ガラス基板３上に、走査電極４および維持電極５とブラックストライプ７とが形成される。図８に示すように、走査電極４および維持電極５は、導電性を確保するための銀（Ａｇ）を含む金属バス電極４ｂ、５ｂを有する。また、走査電極４および維持電極５は、透明電極４ａ、５ａを有する。金属バス電極４ｂは、透明電極４ａに積層される。金属バス電極５ｂは、透明電極５ａに積層される。
　透明電極４ａ、５ａの材料には、透明度と電気伝導度を確保するためＩＴＯなどが用いられる。まず、スパッタ法などによって、ＩＴＯ薄膜が前面ガラス基板３に形成される。次にリソグラフィ法によって所定のパターンの透明電極４ａ、５ａが形成される。
　金属バス電極４ｂ、５ｂの材料には、銀（Ａｇ）と銀を結着させるためのガラスフリットと感光性樹脂と溶剤などを含む金属バス電極ペーストが用いられる。まず、スクリーン印刷法などによって、金属バス電極ペーストが、前面ガラス基板３に塗布される。次に、乾燥炉によって、金属バス電極ペースト中の溶剤が除去される。次に、所定のパターンのフォトマスクを介して、金属バス電極ペーストが露光される。
　次に、金属バス電極ペーストが現像され、金属バス電極パターンが形成される。最後に、焼成炉によって、金属バス電極パターンが所定の温度で焼成される。つまり、金属バス電極パターン中の感光性樹脂が除去される。また、金属バス電極パターン中のガラスフリットが溶融する。溶融したガラスフリットは、焼成後に再びガラス化する。以上の工程によって、金属バス電極４ｂ、５ｂが形成される。
　ブラックストライプ７は、黒色顔料を含む材料により、形成される。
　次に、誘電体層８が形成される。誘電体層８の材料には、誘電体ガラスフリットと樹脂と溶剤などを含む誘電体ペーストが用いられる。まずダイコート法などによって、誘電体ペーストが所定の厚みで走査電極４、維持電極５およびブラックストライプ７を覆うように前面ガラス基板３上に塗布される。次に、乾燥炉によって、誘電体ペースト中の溶剤が除去される。最後に、焼成炉によって、誘電体ペーストが所定の温度で焼成される。つまり、誘電体ペースト中の樹脂が除去される。また、誘電体ガラスフリットが溶融する。溶融したガラスフリットは、焼成後に再びガラス化する。以上の工程によって、誘電体層８が形成される。ここで、誘電体ペーストをダイコートする方法以外にも、スクリーン印刷法、スピンコート法などを用いることができる。また、誘電体ペーストを用いずに、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などによって、誘電体層８となる膜を形成することもできる。
　次に、誘電体層８上に保護層９が形成される。保護層９の詳細は、後述される。
　以上の工程により前面ガラス基板３上に所定の構成を有する前面板２が完成する。
　［４－２．背面板１０の製造方法］
　フォトリソグラフィ法によって、背面ガラス基板１１上に、データ電極１２が形成される。データ電極１２の材料には、導電性を確保するための銀（Ａｇ）と銀を結着させるためのガラスフリットと感光性樹脂と溶剤などを含むデータ電極ペーストが用いられる。まず、スクリーン印刷法などによって、データ電極ペーストが所定の厚みで背面ガラス基板１１上に塗布される。次に、乾燥炉によって、データ電極ペースト中の溶剤が除去される。次に、所定のパターンのフォトマスクを介して、データ電極ペーストが露光される。次に、データ電極ペーストが現像され、データ電極パターンが形成される。最後に、焼成炉によって、データ電極パターンが所定の温度で焼成される。つまり、データ電極パターン中の感光性樹脂が除去される。また、データ電極パターン中のガラスフリットが溶融する。溶融したガラスフリットは、焼成後に再びガラス化する。以上の工程によって、データ電極１２が形成される。ここで、データ電極ペーストをスクリーン印刷する方法以外にも、スパッタ法、蒸着法などを用いることができる。
　次に、下地誘電体層１３が形成される。下地誘電体層１３の材料には、誘電体ガラスフリットと樹脂と溶剤などを含む下地誘電体ペーストが用いられる。まず、スクリーン印刷法などによって、下地誘電体ペーストが所定の厚みでデータ電極１２が形成された背面ガラス基板１１上にデータ電極１２を覆うように塗布される。次に、乾燥炉によって、下地誘電体ペースト中の溶剤が除去される。最後に、焼成炉によって、下地誘電体ペーストが所定の温度で焼成される。つまり、下地誘電体ペースト中の樹脂が除去される。また、誘電体ガラスフリットがする。溶融したガラスフリットは、焼成後に再びガラス化する。以上の工程によって、下地誘電体層１３が形成される。ここで、下地誘電体ペーストをスクリーン印刷する方法以外にも、ダイコート法、スピンコート法などを用いることができる。また、下地誘電体ペーストを用いずに、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などによって、下地誘電体層１３となる膜を形成することもできる。
　次に、フォトリソグラフィ法によって、隔壁１４が形成される。隔壁１４の材料には、フィラーと、フィラーを結着させるためのガラスフリットと、感光性樹脂と、溶剤などを含む隔壁ペーストが用いられる。まず、ダイコート法などによって、隔壁ペーストが所定の厚みで下地誘電体層１３上に塗布される。次に、乾燥炉によって、隔壁ペースト中の溶剤が除去される。次に、所定のパターンのフォトマスクを介して、隔壁ペーストが露光される。次に、隔壁ペーストが現像され、隔壁パターンが形成される。最後に、焼成炉によって、隔壁パターンが所定の温度で焼成される。つまり、隔壁パターン中の感光性樹脂が除去される。また、隔壁パターン中のガラスフリットがする。溶融したガラスフリットは、焼成後に再びガラス化する。以上の工程によって、隔壁１４が形成される。ここで、フォトリソグラフィ法以外にも、サンドブラスト法などを用いることができる。
　次に、蛍光体層１５が形成される。蛍光体層１５の材料には、蛍光体粒子とバインダと溶剤などとを含む蛍光体ペーストが用いられる。まず、ディスペンス法などによって、蛍光体ペーストが所定の厚みで隣接する隔壁１４間の下地誘電体層１３上および隔壁１４の側面に塗布される。次に、乾燥炉によって、蛍光体ペースト中の溶剤が除去される。最後に、焼成炉によって、蛍光体ペーストが所定の温度で焼成される。つまり、蛍光体ペースト中の樹脂が除去される。以上の工程によって、蛍光体層１５が形成される。ここで、ディスペンス法以外にも、スクリーン印刷法などを用いることができる。
　以上の工程により、背面ガラス基板１１上に所定の構成部材を有する背面板１０が完成する。
　［４－３．前面板２と背面板１０との組立方法］
　次に、前面板２と、背面板１０とが組み立てられる。まず、ディスペンス法によって、背面板１０の周囲に封着材（図示せず）が形成される。封着材（図示せず）の材料には、ガラスフリットとバインダと溶剤などを含む封着ペーストが用いられる。次に乾燥炉によって、封着ペースト中の溶剤が除去される。次に、表示電極６とデータ電極１２とが直交するように、前面板２と背面板１０とが対向配置される。次に、前面板２と背面板１０の周囲がガラスフリットで封着される。最後に、放電空間１６にＮｅ、Ｘｅなどを含む放電ガスが封入されることによりＰＤＰ１が完成する。
　［５．誘電体層８の詳細］
　誘電体材料は、以下の成分を含む。酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）が２０重量％～４０重量％、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）から選ばれる少なくとも１種が０．５重量％～１２重量％、酸化モリブデン（ＭｏＯ３）、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化セリウム（ＣｅＯ２）、二酸化マンガン（ＭｎＯ２）から選ばれる少なくとも１種が０．１重量％～７重量％、酸化亜鉛（ＺｎＯ）が０重量％～４０重量％、酸化硼素（Ｂ２Ｏ３）が０重量％～３５重量％、二酸化硅素（ＳｉＯ２）が０重量％～１５重量％、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）が０重量％～１０重量％である。誘電体材料は、実質的に鉛成分を含まない。
　また、誘電体層８の膜厚は、４０μｍ以下である。誘電体層８の比誘電率εは、４以上７以下である。誘電体層８の比誘電率εが４以上７以下である効果は、後述される。
　これらの組成成分からなる誘電体材料が、湿式ジェットミルやボールミルで平均粒径が０．５μｍ～２．５μｍとなるように粉砕されて誘電体材料粉末が作製される。次にこの誘電体材料粉末５５重量％～７０重量％と、バインダ成分３０重量％～４５重量％とが三本ロールでよく混練してダイコート用、または印刷用の第１誘電体層用ペーストが完成する。
　バインダ成分はエチルセルロース、またはアクリル樹脂１重量％～２０重量％を含むターピネオール、またはブチルカルビトールアセテートである。また、ペースト中には、必要に応じて可塑剤としてフタル酸ジオクチル、フタル酸ジブチル、リン酸トリフェニル、リン酸トリブチルを添加し、分散剤としてグリセロールモノオレート、ソルビタンセスキオレヘート、ホモゲノール（Ｋａｏコーポレーション社製品名）、アルキルアリル基のリン酸エステルなどが添加されてもよい。分散剤が添加されると、印刷性が向上される。
　［６．保護層９の詳細］
　保護層には、主に４つの機能がある。１つめは、放電によるイオン衝撃から誘電体層を保護することである。２つめは、アドレス放電を発生させるための初期電子を放出することである。３つめは、放電を発生させるための電荷を保持することである。４つめは、維持放電の際に二次電子を放出することである。イオン衝撃から誘電体層が保護されることにより、放電電圧の上昇が抑制される。初期電子放出数が増加することにより、画像のちらつきの原因となるアドレス放電ミスが低減される。電荷保持性能が向上することにより、印加電圧が低減される。二次電子放出数が増加することにより、維持放電電圧が低減される。初期電子放出数を増加させるために、たとえば保護層のＭｇＯに珪素（Ｓｉ）やアルミニウム（Ａｌ）を添加するなどの試みが行われている。
　しかし、ＭｇＯに不純物を混在させることにより、初期電子放出性能を改善した場合、保護層に蓄積された電荷が時間と共に減少する減衰率が大きくなってしまう。よって、減衰した電荷を補うために印加電圧を大きくするなどの対策が必要になる。保護層は、高い初期電子放出性能を有するとともに、電荷の減衰率を小さくする、すなわち高い電荷保持性能を有するという、相反する二つの特性を併せ持つことが要求されている。
　さらに、右目用フィールドと左目用フィールドとを交互に繰り返して表示するような書込み期間の短い高速駆動時に、放電遅れが生じると書込み不良、つまり画像のちらつきが発生する。
　［６－１．保護層９の構成］
　図９に示すように、保護層９は、下地層である下地膜９１と第１の粒子である凝集粒子９２と第２の粒子である結晶粒子９３とを含む。下地膜９１は、一例として、アルミニウム（Ａｌ）を不純物として含有する酸化マグネシウム（ＭｇＯ）膜である。凝集粒子９２は、ＭｇＯの結晶粒子９２ａに、結晶粒子９２ａより粒径の小さい結晶粒子９２ｂが複数個凝集したものである。結晶粒子９３は、ＭｇＯからなる立方体形状の結晶粒子である。形状は走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって確認することができる。本実施の形態においては、複数個の凝集粒子９２が、下地膜９１の全面に亘って分散配置されている。複数個の結晶粒子９３が、下地膜９１の全面に亘って分散配置されている。
　結晶粒子９２ａは平均粒径が０．９μｍ～２μｍの範囲の粒子である。結晶粒子９２ｂは平均粒径が０．３μｍ～０．９μｍの範囲の粒子である。なお、本実施の形態において、平均粒径とは、体積累積平均径（Ｄ５０）のことである。また、平均粒径の測定には、レーザ回折式粒度分布測定装置ＭＴ－３３００（日機装株式会社製）が用いられた。
　図１０に示すように、保護層９の表面は、下地膜９１上に、多面体形状の結晶粒子９２ａに多面体形状の結晶粒子９２ｂが数個凝集した凝集粒子９２と、立方体形状の結晶粒子９３とが分散配置されている。立方体形状の結晶粒子９３には、粒径が約２００ｎｍの粒子と、粒径が１００ｎｍ以下のナノ粒子サイズの粒子とが存在する。実際のＰＤＰ１の観察によると、立方体形状の結晶粒子９３どうしが凝集しているもの、多面体形状の結晶粒子９２ａまたは多面体形状の結晶粒子９２ｂ、あるいは多面体形状の結晶粒子９２ａ、９２ｂの凝集粒子９２に、ＭｇＯの立方体形状の結晶粒子９３が付着しているものが存在していた。また、多面体形状の結晶粒子９２ａ、９２ｂは、液相法により作製された。立方体形状の結晶粒子９３は、気相法により作製された。
　なお「立方体形状」とは幾何学的な意味での厳密な立方体を指すものではない。電子顕微鏡写真を目視で観察することによりおおよそ立方体と認識可能な形状を指す。なお「多面体形状」とは、電子顕微鏡写真を目視で観察することによりおおよそ７面以上の面を有すると認識可能な形状を指す。
　［６－２．凝集粒子９２］
　凝集粒子９２とは、図１１に示すように、所定の一次粒径の結晶粒子９２ａ、９２ｂが複数個凝集した状態のものである。あるいは、凝集粒子９２は、所定の一次粒径の結晶粒子９２ａが複数個凝集した状態のものである。凝集粒子９２は、固体として強い結合力によって結合しているのではない。凝集粒子９２は、静電気やファンデルワールス力などによって複数の一次粒子が集合したものである。また、凝集粒子９２は、超音波などの外力により、その一部または全部が一次粒子の状態に分解する程度の力で結合している。凝集粒子９２の粒径としては、約１μｍ程度のもので、結晶粒子９２ａ、９２ｂとしては、１４面体や１２面体などの７面以上の面を持つ多面体形状を有する。また、結晶粒子９２ａ、９２ｂは、炭酸マグネシウムや水酸化マグネシウムなどのＭｇＯ前駆体の溶液を焼成することにより生成する液相法により作製された。液相法による焼成温度や焼成雰囲気を調整することにより、粒径の制御ができる。焼成温度は７００℃程度から１５００℃程度の範囲で選択できる。焼成温度が１０００℃以上では、一次粒径を０．３～２μｍ程度に制御可能である。結晶粒子９２ａ、９２ｂは液相法による生成過程において、複数個の一次粒子同士が凝集した凝集粒子９２の状態で得られる。
　一方、立方体形状の結晶粒子９３は、マグネシウムを沸点以上に加熱してマグネシウム蒸気を発生させ、気相酸化する気相法により得られるものである。粒径が２００ｎｍ以上（ＢＥＴ法による測定結果）の立方体形状の単結晶構造を有する結晶粒子や、結晶体が互いに嵌り込んだ多重結晶構造のものが得られる。例えば、この気相法によるマグネシウム粉末の合成方法については、学会誌「材料」の第３６巻　第４１０号の「気相法によるマグネシア粉末の合成とその性質」などで知られている。
　なお、平均粒径が２００ｎｍ以上の立方体形状の単結晶構造の結晶粒子を形成する場合には、マグネシウム蒸気を発生させる際の加熱温度を高くし、マグネシウムと酸素が反応する火炎の長さを長くする。火炎と周囲との温度差が大きくなることによって、より粒径の大きい気相法によるＭｇＯの結晶粒子が得られる。
　多面体形状の結晶粒子９２ａ、９２ｂと、立方体形状の結晶粒子９３について、カソードルミネッセンス（ＣＬ）発光特性が測定された。図１２に示すように、細い実線がＭｇＯの多面体形状の結晶粒子９２ａ、９２ｂの発光強度、すなわち凝集粒子９２のカソードルミネッセンス（発光）強度である。太い実線がＭｇＯの立方体形状の結晶粒子９３のカソードルミネッセンス（発光）強度である。
　図１２に示すように、多面体形状の結晶粒子９２ａ、９２ｂが数個凝集した凝集粒子９２は、波長２００ｎｍ以上３００ｎｍ以下、特に波長２３０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の波長領域に発光強度のピークを有する。ＭｇＯの立方体形状の結晶粒子９３は、波長２００ｎｍ以上３００ｎｍ以下の波長領域に発光強度のピークを有さない。しかし波長４００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長領域に発光強度のピークを有する。すなわち、下地膜９１上に付着させた、ＭｇＯの多面体形状の結晶粒子９２ａ、９２ｂが数個凝集した凝集粒子９２と、ＭｇＯの立方体形状の結晶粒子９３とは、発光強度ピークの波長に対応したエネルギー準位を有する。
　［７．試作品評価結果］
　［７－１．試作品の構成］
　まず、構成の異なる保護層を有する複数のＰＤＰが試作された。
　試作品１は、ＭｇＯ膜のみからなる保護層を有するＰＤＰである。
　試作品２は、Ａｌ，Ｓｉなどの不純物がドープされたＭｇＯにのみからなる保護層を有するＰＤＰである。
　試作品３は、ＭｇＯからなる下地膜９１上に金属酸化物からなる結晶粒子の一次粒子のみが分散配置されたＰＤＰである。
　試作品４は、ＭｇＯからなる下地膜９１上に、同等の粒径を有するＭｇＯの結晶粒子同士を凝集させた凝集粒子９２を全面に亘って分布するように付着させたＰＤＰ１である。つまり、試作品４は、複数個の凝集粒子９２が下地膜９１上に、全面に亘って分散配置されたＰＤＰ１である。
　試作品５は、ＭｇＯからなる下地膜９１上に、平均粒径が０．９μｍ～２μｍの範囲にあるＭｇＯの結晶粒子９２ａの周囲に、結晶粒子９２ａよりも小さい粒径を有するＭｇＯの結晶粒子９２ｂが凝集した多面体形状の凝集粒子９２と、立方体形状のＭｇＯの結晶粒子９３とを全面に亘って分布するように付着させた保護層９を有する。ＰＤＰである。つまり、試作品５は、複数個の凝集粒子９２と、複数個の結晶粒子９３とが下地膜９１上に、全面に亘って分散配置されたＰＤＰ１である。なお、複数個の凝集粒子９２と、複数個の結晶粒子９３とが下地膜９１上に、全面に亘って均一に分散配置されたＰＤＰ１は、より好ましい。ＰＤＰ１の面内で放電特性のばらつきを抑制できるからである。
　［７－２．性能評価］
　これらの５種類の保護層の構成を有するＰＤＰについて、電子放出性能と電荷保持性能が測定された。
　なお、電子放出性能は、大きいほど電子放出量が多いことを示す数値である。電子放出性能は、放電の表面状態及びガス種とその状態によって定まる初期電子放出量として表現される。初期電子放出量は、表面にイオンあるいは電子ビームを照射して表面から放出される電子電流量を測定する方法で測定できる。しかし、非破壊で実施することが困難である。そこで、特開２００７－４８７３３号公報に記載されている方法が用いられた。つまり、放電時の遅れ時間のうち、統計遅れ時間と呼ばれる放電の発生しやすさの目安となる数値が測定された。統計遅れ時間の逆数を積分することにより、初期電子の放出量と線形対応する数値になる。放電時の遅れ時間とは、書込み放電パルスの立ち上がりから書込み放電が遅れて発生するまでの時間である。放電遅れは、書込み放電が発生する際のトリガーとなる初期電子が保護層表面から放電空間中に放出されにくいことが主要な要因として考えられている。
　また、電荷保持性能は、その指標として、ＰＤＰとして作製した場合に電荷放出現象を抑えるために必要とする走査電極に印加する電圧（以下Ｖｓｃｎ点灯電圧と称する）の電圧値が用いられた。すなわち、Ｖｓｃｎ点灯電圧の低い方が、電荷保持能力が高いことを示す。Ｖｓｃｎ点灯電圧が低いと、ＰＤＰが低電圧で駆動できる。よって、電源や各電気部品として、耐圧および容量の小さい部品を使用することが可能となる。現状の製品において、走査電圧を順次パネルに印加するためのＭＯＳＦＥＴなどの半導体スイッチング素子には、耐圧１５０Ｖ程度の素子が使用されている。Ｖｓｃｎ点灯電圧としては、温度による変動を考慮し、１２０Ｖ以下に抑えることが望ましい。
　図１３から明らかなように、試作品４、５は、電荷保持性能の評価において、Ｖｓｃｎ点灯電圧を１２０Ｖ以下にすることができた。試作品４、５は、しかも電子放出性能は６以上の良好な特性を得ることができた。
　一般的にはＰＤＰの保護層の電子放出能力と電荷保持能力は相反する。例えば、保護層の成膜条件の変更、あるいは、保護層中にＡｌやＳｉ、Ｂａなどの不純物をドーピングして成膜することにより、電子放出性能を向上することは可能である。しかし、副作用としてＶｓｃｎ点灯電圧も上昇してしまう。
　本実施の形態の保護層を有するＰＤＰにおいては、電子放出能力としては、６以上の特性で、電荷保持能力としてはＶｓｃｎ点灯電圧が１２０Ｖ以下のものを得ることができる。すなわち、高精細化により走査線数が増加し、かつセルサイズが小さくなる傾向にあるＰＤＰに対応できるような電子放出能力と電荷保持能力の両方を備えた保護層を得ることができる。
　ここで、保護層９の電子放出性能の経時変化について検討した結果について述べる。ＰＤＰの長寿命化のためには、保護層９の電子放出性能が経時的に劣化しないことが要求される。
　図１３において良好な特性を得た試作品４、５の電子放出性能の経時劣化を調べた結果として、ＰＤＰの点灯時間に対する電子放出性能の推移を図１４に示している。図１４に示すように、ＭｇＯを含む下地膜９１上に、平均粒径が０．９μｍ～２μｍの範囲にあるＭｇＯの結晶粒子９２ａの周囲に、結晶粒子９２ａよりも小さい粒径を有するＭｇＯの結晶粒子９２ｂが凝集した多面体形状の凝集粒子９２と、立方体形状のＭｇＯの結晶粒子９３とを全面に亘って分散配置した試作品５は、試作品４よりも、電子放出性能の経時劣化が少ない。
　試作品４では、ＰＤＰセル内での放電で発生するイオンが保護層に衝撃を与えることで、凝集粒子９２が剥離したと推測される。一方、試作品５では、平均粒径が０．９μｍ～２μｍの範囲にあるＭｇＯの結晶粒子９２ａの周囲に、さらに小さい平均粒径を有するＭｇＯの結晶粒子９２ｂが凝集している。つまり、小さい粒径を有する結晶粒子９２ｂは表面積が大きいため、下地膜９１との接着性を高めており、イオン衝撃により凝集粒子９２が剥離することが少ないと推測される。
　試作品５のＰＤＰにおいては、電子放出能力としては、６以上の特性で、電荷保持能力としてはＶｓｃｎ点灯電圧が１２０Ｖ以下のものを得ることができる。すなわち、高精細化により走査線数が増加し、かつセルサイズが小さくなる傾向にあるＰＤＰに対応できるような電子放出能力と電荷保持能力の両方を備えた保護層を得ることができる。さらに電子放出性能の経時劣化が小さいため、長期にわたって安定した画質を得ることができる。
　本実施の形態においては、凝集粒子９２と結晶粒子９３は、下地膜９１上に付着させる場合、１０％以上２０％以下の範囲の被覆率でかつ全面に亘って分布するように付着している。被覆率とは、１個の放電セルの領域において、凝集粒子９２と結晶粒子９３が付着している面積ａを１個の放電セルの面積ｂの比率で表したもので、被覆率（％）＝ａ／ｂ×１００の式により求めたものである。実際の測定方法は、例えば図１５に示すように、隔壁１４により区切られた１個の放電セルに相当する領域の画像が撮影される。次に、画像がｘ×ｙの１セルの大きさにトリミングされる。次に、トリミング後の画像が白黒データに２値化される。次に、２値化されたデータに基づき凝集粒子９２および結晶粒子９３による黒エリアの面積ａを求める。最後に、ａ／ｂ×１００により演算される。
　次に、多面体形状の結晶粒子９２ａ、９２ｂと立方体形状の結晶粒子９３とを付着させた保護層を有するＰＤＰの効果を確認するために、さらに試作品を作製し、維持放電電圧を調べた。図１６に示すように、試作品ＡはＭｇＯによる下地膜９１上に２００ｎｍ以上３００ｎｍ以下の波長領域にＣＬ発光のピークを有するＭｇＯの結晶粒子９２ａ、９２ｂからなる凝集粒子９２のみを散布し、付着させたＰＤＰである。試作品Ｂ、Ｃは、ＭｇＯによる下地膜上に平均粒径が０．９μｍ～２μｍの範囲にあるＭｇＯの多面体形状の結晶粒子９２ａの周囲に、前記結晶粒子９２ａよりも小さい粒径を有するＭｇＯの多面体形状の結晶粒子９２ｂが凝集した凝集粒子９２と、立方体形状のＭｇＯの結晶粒子９３とを全面に亘って分散配置したＰＤＰである。なお、試作品Ｂと試作品Ｃは、誘電体層８の比誘電率εが異なる。つまり、試作品Ｂは、誘電体層８の比誘電率εが９．７程度である。試作品Ｃは、誘電体層８の比誘電率εが７である。被覆率については、いずれも２０％以下の１３％程度である。
　図１６に示すように、試作品Ｂ、Ｃは、試作品Ａに対して維持放電電圧を低下させることができる。すなわち、２００ｎｍ以上３００ｎｍ以下の波長領域にピークを有するＣＬ発光を行う特性のＭｇＯの多面体形状の結晶粒子９２ａ、９２ｂの凝集粒子９２と、４００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長領域にピークを有するＣＬ発光を行う特性のＭｇＯの立方体形状の結晶粒子９３とを付着させた保護層を有するＰＤＰは、維持放電電圧を低下させることができる。すなわち、ＰＤＰの低消費電力化を図ることができる。さらに、試作品Ｂ、Ｃの特性から明らかなように、誘電体層８の比誘電率εを小さくした方が、より維持放電電圧を低下させることができる。特に、本発明者らの実験によれば、誘電体層８の比誘電率εを４以上７以下とすることにより、より顕著に効果が得られることがわかった。
　図１７は、保護層において、ＭｇＯの凝集粒子９２の平均粒径を変化させて電子放出性能を調べた実験結果を示すものである。図１５において、凝集粒子９２の平均粒径は、凝集粒子９２をＳＥＭ観察することにより測長された。
　図１７に示すように、平均粒径が０．３μｍ程度に小さくなると、電子放出性能が低くなり、ほぼ０．９μｍ以上であれば、高い電子放出性能が得られる。
　放電セル内での電子放出数を増加させるためには、保護層９上の単位面積当たりの結晶粒子数は多い方が望ましい。本発明者らの実験によれば、保護層９と密接に接触する隔壁１４の頂部に相当する部分に結晶粒子９２ａ、９２ｂ、９３が存在すると、隔壁１４の頂部を破損させる場合がある。この場合、破損した隔壁１４の材料が蛍光体の上に乗るなどによって、該当するセルが正常に点灯または消灯しなくなる現象が発生することがわかった。隔壁破損の現象は、結晶粒子９２ａ、９２ｂ、９３が隔壁頂部に対応する部分に存在しなければ発生しにくいことから、付着させる結晶粒子数が多くなれば、隔壁１４の破損発生確率が高くなる。
　図１８に示すように、粒径が２．５μｍ程度に大きくなると、隔壁破損の確率が急激に高くなる。しかし、２．５μｍより小さい粒径であれば、隔壁破損の確率は比較的小さく抑えることができることがわかる。
　以上の結果に基づくと、凝集粒子９２は、平均粒径が０．９μｍ以上２．５μｍ以下のものが望ましいと考えられる。ＰＤＰとして実際に量産する場合には、結晶粒子の製造上でのばらつきや保護層を形成する場合の製造上でのばらつきを考慮する必要がある。
　このような製造上でのばらつきなどの要因を考慮するために、粒径分布の異なる結晶粒子を用いて実験を行った結果、平均粒径が０．９μｍ～２μｍの範囲にある凝集粒子９２を使用すれば、上述した効果を安定して得られることがわかった。
　［８．保護層９の形成方法］
　図１９に示すように、誘電体層８を形成する誘電体層形成工程Ａ１を行った後、下地膜蒸着工程Ａ２では、Ａｌを含むＭｇＯの焼結体を原材料とした真空蒸着法によって、不純物としてＡｌを含むＭｇＯからなる下地膜９１が誘電体層８上に形成される。
　その後、未焼成の下地膜９１上に、複数個の凝集粒子９２と、複数個の結晶粒子９３が離散的に散布され、付着する。つまり下地膜９１の全面に亘って、凝集粒子９２と結晶粒子９３とが分散配置される。
　この工程においては、まず、所定の粒径分布を持つ多面体形状の結晶粒子９２ａ、９２ｂを溶媒に混合した凝集粒子ペーストが作製される。また、立方体形状の結晶粒子９３を溶媒に混合した結晶粒子ペーストが作製される。つまり、凝集粒子ペーストと結晶粒子ペーストとは別々に準備される。その後、凝集粒子ペーストと結晶粒子ペーストとが混合されることにより、多面体形状の結晶粒子９２ａ、９２ｂと結晶粒子９３とを溶媒に混合した混合結晶粒子ペーストが作製される。その後、結晶粒子ペースト塗布工程Ａ３において、混合結晶粒子ペーストが下地膜９１上に塗布されることにより、平均膜厚８μｍ～２０μｍの混合結晶粒子ペースト膜が形成される。なお、混合結晶粒子ペーストを下地膜９１上に塗布する方法として、スクリーン印刷法、スプレー法、スピンコート法、ダイコート法、スリットコート法なども用いることができる。
　ここで、凝集粒子ペーストや結晶粒子ペーストの作製に使用する溶媒としては、ＭｇＯの下地膜９１や凝集粒子９２や結晶粒子９３との親和性が高く、かつ次工程の乾燥工程Ａ４での蒸発除去を容易にするため常温での蒸気圧が数十Ｐａ程度のものが適している。例えばメチルメトキシブタノール、テルピネオール、プロピレングリコール、ベンジルアルコールなどの有機溶剤単体もしくはそれらの混合溶媒が用いられる。これらの溶媒を含んだペーストの粘度は数ｍＰａ・ｓ～数十ｍＰａ・ｓである。
　混合結晶粒子ペーストが塗布された基板は、直ちに乾燥工程Ａ４に移される。乾燥工程Ａ４では、混合結晶粒子ペースト膜が減圧乾燥される。具体的には、混合結晶粒子ペースト膜は真空チャンバ内で、数十秒以内で急速に乾燥される。よって、加熱乾燥では顕著である膜内の対流が発生しない。したがって、凝集粒子９２および結晶粒子９３がより均一に下地膜９１上に付着する。なお、この乾燥工程Ａ４における乾燥方法としては、混合結晶粒子ペーストを作製する際に用いる溶媒などに応じて、加熱乾燥方法を用いてもよい。
　次に、保護層焼成工程Ａ５では、下地膜蒸着工程Ａ２において形成された未焼成の下地膜９１と、乾燥工程Ａ４を経た混合結晶粒子ペースト膜とが、数百℃の温度で同時に焼成される。焼成によって、混合結晶粒子ペースト膜に残っている溶剤や樹脂成分が除去される。その結果、下地膜９１上に複数個の多面体形状の結晶粒子９２ａ、９２ｂからなる凝集粒子９２と、立方体形状の結晶粒子９３とが付着した保護層９が形成される。
　この方法によれば、下地膜９１に凝集粒子９２と結晶粒子９３とを全面に亘って分散配置することが可能である。
　なお、このような方法以外にも、溶媒などを用いずに、粒子群を直接にガスなどと共に吹き付ける方法や、単純に重力を用いて散布する方法などを用いてもよい。
　なお、所定の粒径分布を持つ多面体形状の結晶粒子９２ａ、９２ｂを溶媒に混合した凝集粒子ペーストのみを用いることにより、下地膜９１に結晶粒子９２ａ、９２ｂが凝集した凝集粒子９２を全面に亘って分散配置することが可能である。
　さらに、結晶粒子９２ａを溶媒に混合した凝集粒子ペーストのみを用いることにより、下地膜９１に複数の結晶粒子９２ａが凝集した凝集粒子９２を全面に亘って分散配置することが可能である。
　［９．まとめ］
　本実施の形態にかかる第１のプラズマディスプレイ装置１００は、はサブフィールド駆動法により画像の階調表示を行うＰＤＰ１を備える。ＰＤＰ１は、前面板２と、前面板２と対向配置された背面板１０と、を有する。前面板２は、表示電極６と表示電極６を覆う誘電体層８と誘電体層８を覆う保護層９とを有する。保護層９は、誘電体層８上に形成された下地層である下地膜９１および下地膜９１の全面に亘って分散配置された複数の凝集粒子９２を含む。凝集粒子９２は、複数の凝集した金属酸化物の結晶粒子９２ａからなる。さらに、プラズマディスプレイ装置１００は、右目用画像信号を表示する右目用フィールドおよび左目用画像信号を表示する左目用フィールドによって画像を構成する。右目用フィールドおよび左目用フィールドは、複数のサブフィールドを有する。所定の階調以上において、右目用フィールドおよび左目用フィールドにおける最後に配置されたサブフィールドを除く、少なくとも一つ以上のサブフィールドにより階調が表示される。
　本実施の形態にかかる第２のプラズマディスプレイ装置１００は、サブフィールド駆動法により画像の階調表示を行うＰＤＰ１を備える。ＰＤＰ１は、前面板２と、前面板２と対向配置された背面板１０と、を有する。前面板２は、表示電極６と表示電極６を覆う誘電体層８と誘電体層８を覆う保護層９とを有する。保護層９は、誘電体層８上に形成された下地膜９１と、下地膜９１の全面に亘って分散配置された複数個の第１の粒子と、下地層の全面に亘って分散配置された複数個の第２の粒子と、を含む。第１の粒子は、金属酸化物の結晶粒子９２ａが複数個凝集した凝集粒子９２である。第２の粒子は、酸化マグネシウムからなる立方体形状の結晶粒子９３である。さらに、プラズマディスプレイ装置１００は、右目用画像信号を表示する右目用フィールドおよび左目用画像信号を表示する左目用フィールドによって画像を構成する。右目用フィールドおよび左目用フィールドは、複数のサブフィールドを有する。所定の階調以上において、右目用フィールドおよび左目用フィールドにおける最後に配置されたサブフィールドを除く、少なくとも一つ以上のサブフィールドにより階調が表示される。
　本実施の形態にかかるプラズマディスプレイ装置１００は、高い初期電子放出性能と、高い電荷保持性能を有する。さらに、右目用フィールドと左目用フィールドとを交互に繰り返して表示するような書込み期間の短い高速駆動時に、発生する放電遅れが抑制される。よって書込み不良による画像のちらつきの発生が抑制される。さらに、右目用画像と左目用画像とのクロストークが抑制される。
　なお、以上の説明では、下地膜９１として、ＭｇＯを例に挙げた。しかし、下地膜９１に要求される性能はあくまでイオン衝撃から誘電体を守るための高い耐スパッタ性能を有することである。従来のＰＤＰでは、一定以上の電子放出性能と耐スパッタ性能という二つを両立させるため、ＭｇＯを主成分とした保護層を形成する場合が非常に多かった。本実施の形態においては、電子放出性能が凝集粒子９２によって支配的に制御される構成を取るため、ＭｇＯである必要は全くなく、Ａｌ２Ｏ３等の耐衝撃性に優れる他の材料を用いても全く構わない。
　また、本実施の形態では、単結晶粒子としてＭｇＯ粒子を用いて説明したが、この他の単結晶粒子でも、ＭｇＯ同様に高い電子放出性能を持つＳｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ａｌなどの金属の酸化物による結晶粒子を用いても同様の効果を得ることができる。よって、粒子種としてはＭｇＯに限定されるものではない。
　以上のように本実施の形態に開示された技術は、高精細で高輝度の表示性能を備え、かつ低消費電力のＰＤＰを実現する上で有用である。
　１　　ＰＤＰ
　２　　前面板
　３　　前面ガラス基板
　４　　走査電極
　４ａ，５ａ　　透明電極
　４ｂ，５ｂ　　金属バス電極
　５　　維持電極
　６　　表示電極
　７　　ブラックストライプ
　８　　誘電体層
　９　　保護層
　１０　　背面板
　１１　　背面ガラス基板
　１２　　データ電極
　１３　　下地誘電体層
　１４　　隔壁
　１５　　蛍光体層
　１６　　放電空間
　２１　　画像信号処理回路
　２２　　データ電極駆動回路
　２３　　走査電極駆動回路
　２４　　維持電極駆動回路
　２５　　タイミング発生回路
　９１　　下地膜
　９２　　凝集粒子
　９２ａ，９２ｂ，９３　　結晶粒子
　１００　　プラズマディスプレイ装置

Claims (6)

  1. サブフィールド駆動法により画像の階調表示を行うプラズマディスプレイパネルを備え、
    　前記プラズマディスプレイパネルは、前面板と、前記前面板と対向配置された背面板と、を有し、前記前面板は、表示電極と前記表示電極を覆う誘電体層と前記誘電体層を覆う保護層とを有し、前記保護層は、前記誘電体層上に形成された下地層および前記下地層の全面に亘って分散配置した複数の凝集粒子を含み、前記凝集粒子は、複数の凝集した金属酸化物結晶粒子からなり、
    さらに、右目用画像信号を表示する右目用フィールドおよび左目用画像信号を表示する左目用フィールドによって画像を構成し、
    　前記右目用フィールドおよび前記左目用フィールドは、複数のサブフィールドを有し、
    　所定の階調以上において、前記右目用フィールドおよび前記左目用フィールドにおける最後に配置されたサブフィールドを除く、少なくとも一つ以上のサブフィールドにより階調が表示される、
    プラズマディスプレイ装置。
  2. サブフィールド駆動法により画像の階調表示を行うプラズマディスプレイパネルを備え、
    　前記プラズマディスプレイパネルは、前面板と、前記前面板と対向配置された背面板と、を有し、前記前面板は、表示電極と前記表示電極を覆う誘電体層と前記誘電体層を覆う保護層とを有し、前記保護層は、前記誘電体層上に形成された下地層と、前記下地層の全面に亘って分散配置した複数個の第１の粒子と、前記下地層の全面に亘って分散配置した複数個の第２の粒子と、を含み、前記第１の粒子は、金属酸化物結晶粒子が複数個凝集した凝集粒子であり、
    前記第２の粒子は、酸化マグネシウムからなる立方体形状の結晶粒子であり、
    さらに、右目用画像信号を表示する右目用フィールドおよび左目用画像信号を表示する左目用フィールドによって画像を構成し、
    　前記右目用フィールドおよび前記左目用フィールドは、複数のサブフィールドを有し、
    　所定の階調以上において、前記右目用フィールドおよび前記左目用フィールドにおける最後に配置されたサブフィールドを除く、少なくとも一つ以上のサブフィールドにより階調が表示される、
    プラズマディスプレイ装置。
  3. 前記サブフィールドは、発光させる放電セルを選択する書込み放電を発生させる書込み期間と、前記書込み放電により選択された放電セルに維持放電を発生させる維持期間とを有し、
    前記所定の階調以上を表示する場合は前記右目用フィールドおよび前記左目用フィールドの最後に配置されたサブフィールドの書込み放電を発生させない、
    請求項１または２のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイ装置。
  4. 　前記凝集粒子の平均粒径は０．９μｍ以上２．０μｍ以下である、
    請求項１または２のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイ装置。
  5. 　前記金属酸化物結晶粒子は、７面以上の面を有する多面体形状である、
    請求項１または２のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイ装置。
  6. 　前記下地層は、酸化マグネシウムを含む、
    請求項１または２のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイ装置。
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