以下、本発明の一実施の形態におけるプ� ��ズマディスプレイ装置について図面を用い� ��説明する。

 (実施の形態)
 図1は本発明の実施の形態によるプラズマデ ィスプレイ装置におけるPDP14の構造を示す斜� ��図である。図1に示すように、PDP14は、前面� ��ラス基板などよりなる前面板1と、背面ガラ ス基板などよりなる背面板2とが対向して配� �されている。PDP14の外周部はガラスフリット 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PDP14の内部であって、前面� ��1と背面板2との間に形成された放電空間3に� ��、NeおよびXeなどの放電ガスが400Torr~600Torrの 圧力で封入されている。

 前面板1の前面ガラス基板上には、走査電 極4および維持電極5よりなる1対の帯状の表示 電極6とブラックストライプ(遮光層)7が互い� �平行にそれぞれ複数列配置されている。前� �ガラス基板上には表示電極6と遮光層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が形成されている。さらに、誘電体層8� ��表面に酸化マグネシウム(MgO)などからなる� �護層9が形成されている。

 また、背面板2の背面ガラス基板上には、 前面板1の走査電極4および維持電極5と交差す る方向に、複数の帯状のデータ電極10が互い� ��平行に配置されている。そして、データ電� ��10を下地誘電体層11が被覆している。さらに 、データ電極10間の下地誘電体層11上には放� �空間3を区切る所定の高さの隔壁12が形成さ� �ている。隔壁12間の溝にデータ電極10毎に、� ��外線によって赤色、緑色および青色にそれ� ��れ発光する蛍光体層13を順次塗布して形成� �れている。走査電極4および維持電極5がデー タ電極10と交差する位置に放電セルが形成さ� ��、表示電極6方向に並んだ赤色、緑色、青色 の蛍光体層13を有する放電セルがカラー表示� ��ための画素になる。

 図2は、PDP14の電極配列図である。PDP14に� �、行方向に延長されたn本(本実施の形態にお いては、n=1080)の走査電極SC1~SCn(図1の走査電� �4)およびn本の維持電極SU1~SUn(図1の維持電極5) が配列され、列方向に延長されたm本(本実施� ��形態においては、m=5760)のデータ電極D1~Dm(図 1のデータ電極10)が配列されている。そして� �1対の走査電極SCi(i=1~n)および維持電極SUiと1� �のデータ電極Dj(j=1~m)とが交差した部分に放� �セルが形成され、放電セルは放電空間内にm� �n個形成されている。

 図3はこのPDP14を用いたプラズマディスプ� ��イ装置の回路ブロック図である。このプラ� ��マディスプレイ装置は、PDP14、画像信号処� �回路15、データ電極駆動回路16、走査電極駆� ��回路17、維持電極駆動回路18、タイミング発 生回路19および電源回路(図示せず)を備えて� �る。

 画像信号処理回路15は、画像信号sigをサ� �フィールド毎の画像データに変換する。デ� �タ電極駆動回路16はサブフィールド毎の画像 データを各データ電極D1~Dmに対応する信号に� ��換し、各データ電極D1~Dmを駆動する。タイ� �ング発生回路19は水平同期信号Hおよび垂直� �期信号Vをもとにして各種のタイミング信号� ��発生し、各駆動回路ブロックに供給してい� ��。走査電極駆動回路17はタイミング信号に� �とづいて走査電極SC1~SCnに駆動電圧波形を供� ��し、維持電極駆動回路18はタイミング信号� �もとづいて維持電極SU1~SUnに駆動電圧波形を� ��給する。

 次に、PDP14を駆動するための駆動電圧波� �とその動作について図4を用いて説明する。� ��4はPDP14の各電極に印加する駆動電圧波形を� ��す図である。

 本実施の形態によるプラズマディスプレ� ��装置においては、1フィールドを複数のサブ フィールド(SF)に分割し、それぞれのサブフ� �ールドは初期化期間、書込み期間、維持期� �を有している。

 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を0(V)に保� �する。そして、走査電極SC1~SCnに対して放電� ��始電圧以下となる電圧Vi1(V)から放電開始電� ��を超える電圧Vi2(V)に向かって緩やかに上昇� ��るランプ電圧を印加する。すると、すべて� ��放電セルにおいて1回目の微弱な初期化放電 を起こす。その結果、走査電極SC1~SCn上に負� �壁電圧が蓄えられるとともに維持電極SU1~SUn� ��およびデータ電極D1~Dm上に正の壁電圧が蓄� �られる。ここで、電極上の壁電圧とは電極� �覆う誘電体層や蛍光体層上等に蓄積した壁� �荷により生じる電圧を指す。

 その後、維持電極SU1~SUnを正の電圧Vh(V)に� ��つ。そして、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 電圧を印加する。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を起こす� �その結果、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、データ電極D1~ Dm上の壁電圧も書込み動作に適した値に調整� ��れる。

 続く書込み期間では、走査電極SC1~SCnを一 旦Vc(V)に保持する。次に、1行目の走査電極SC1 に負の走査パルス電圧Va(V)を印加するととも� ��、データ電極D1~Dmのうち1行目に表示すべき� ��電セルのデータ電極Dk(k=1~m)に正の書込みパ� ��ス電圧Vd(V)を印加する。このときデータ電� �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。その結果、データ電極Dkと走査電極SC1と� ��交差部の電圧は、放電開始電圧を超える。� ��して、データ電極Dkと走査電極SC1との間お� �び維持電極SU1と走査電極SC1との間に書込み� �電が起こる。そして、この放電セルの走査� �極SC1上に正の壁電圧が蓄積され、維持電極SU 1上に負の壁電圧が蓄積され、データ電極Dk上 にも負の壁電圧が蓄積される。

 このようにして、1行目に表示すべき放電 セルで書込み放電を起こして各電極上に壁電 圧を蓄積する書込み動作が行われる。一方、 書込みパルス電圧Vd(V)を印加しなかったデー� ��電極D1~Dmと走査電極SC1との交差部の電圧は� �電開始電圧を超えないので、書込み放電は� �生しない。以上の書込み動作をn行目の放電� ��ルに至るまで順次行い、書込み期間が終了� ��る。

 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)を、維 持電極SU1~SUnには第2の電圧として接地電位、� ��なわち0(V)をそれぞれ印加する。このとき書 込み放電を起こ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� ��持電極SUi上の壁電圧とが加算されたものと� ��る。その結果、走査電極SCi上と維持電極SUi� ��との間の電圧は、放電開始電圧を超える。� ��して、走査電極SCiと維持電極SUiとの間に維� ��放電が起こる。このとき発生した紫外線に� ��り蛍光体層13が発光する。そして走査電極SC i上に負の壁電圧が蓄積され、維持電極SUi上� �正の壁電圧が蓄積される。このときデータ� �極Dk上にも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起きな� ��った放電セルでは、維持放電は発生せず、� ��期化期間の終了時における壁電圧が保持さ� ��る。続いて、走査電極SC1~SCnには第2の電圧� �ある0(V)を印加する。また、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)を印加 する。すると、維持放電を起こした放電セル 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。その結果、再 び維持電極SUiと走査電極SCiとの間に維持放電 が起こり、維持電極SUi上に負の壁電圧が蓄積 され走査電極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� �スを印加することにより、書込み期間にお� �て書込み放電を起こした放電セルで維持放� �が継続して行われる。こうして維持期間に� �ける維持動作が終了する。

 続くサブフィールドにおける初期化期間� ��書込み期間、維持期間の動作も第1サブフィ ールドにおける動作とほぼ同様のため、説明 を省略する。

 図5に上記で説明した構造のPDP14を組み込� ��だプラズマディスプレイ装置の全体構成の� ��例を示している。また、図6に背面側から見 たPDPモジュールの駆動回路ブロックの配置の 一例を示している。さらに、図7A、7BにPDP14を 背面板2の側および前面板1の側から見た平面� ��を示している。また、図8に背面側から見た PDPモジュールの要部を示している。

 図5において、保持板としてのシャーシ部 材20は金属製の放熱板を兼ねている。シャー� ��部材20の前面側には、PDP14がシャーシ部材20� ��の間に放熱シート21を介在させて接着材な� �により接着することにより、保持されてい� �。また、シャーシ部材20の背面側には、図5� �示すように、PDP14を表示駆動させるための複 数の駆動回路ブロック22が配置されている。� ��れらによりPDPモジュールが構成されている� ��なお、シャーシ部材20に設けたピン20aには� �駆動回路ブロック22がビスなどにより取り付 けられている。

 このような構造のPDPモジュールは、図5に 示すように、PDP14の前面側に配置される前面� ��護カバー23と、シャーシ部材20の背面側に配 置される金属製のバックカバー24とを有する� ��体内に収容され、これによりプラズマディ� ��プレイ装置が完成する。バックカバー24に� �、モジュールで発生した熱を外部に放出す� �ための複数の通気孔24aが設けられている。

 次に、PDP14のパネル部およびPDPモジュー� �について、図6、図7A、図7B、図8により詳し� �説明する。

 まず、PDP14は、図7A、図7Bに示すように、� ��面板1の相対する両側端部には、複数の表示 電極6を構成する走査電極4および維持電極5に 接続された電極端子部14a、14bが設けられてい る。また、背面板2の一方の端部である下端� �には、複数のデータ電極10に接続された電極 端子部14cが設けられている。

 そして、図6に示すように、PDP14の両側端� ��には、走査電極4および維持電極5の電極端� �部14a、14bに接続された表示電極用の配線基� �としてのフレキシブル配線板25が設けられて いる。フレキシブル配線板25は、シャーシ部� ��20の外周部を通して背面側に引き回されて� �る。フレキシブル配線板25は、走査電極駆動 回路17の駆動回路基板26および維持電極駆動� �路18の駆動回路基板27にコネクタを介して接� ��されている。駆動回路基板27は、シャーシ� �材20に配置されている。上記したように、駆 動回路基板26、27は、PDP14の表示電極6の電極� �子部14a、14bに配線基板としてのフレキシブ� �配線板25を介して接続されPDP14の表示電極6に 駆動電圧を印加する。

 一方、PDP14の下端部には、図8に示すよう� ��、データ電極10の電極端子部14cに接続され� �データ電極用の配線基板としての複数のフ� �キシブル配線板28が設けられている。そして 、それらのフレキシブル配線板28は、シャー� ��部材20の外周部を通して背面側に引き回さ� �ている。また、フレキシブル配線板28は、デ ータ電極10に駆動電圧を印加するためのデー� ��電極駆動回路16の複数のデータドライバー29 それぞれに電気的に接続されている。また、 フレキシブル配線板28は、シャーシ部材20の� �面側の下部位置に配置されたデータ電極駆� �回路16の駆動回路基板30に電気的に接続され� ��いる。なお、図8において、データドライバ ー29は、放熱板上に半導体チップを配置して� ��成している。そして、データドライバー29� �、それらの半導体チップの複数の電極パッ� �それぞれをフレキシブル配線板28の配線パタ ーンに接続した構造を有する。また、駆動回 路基板30には、フレキシブル配線板28を接続� �るためのコネクタ30aが設けられている。上� �したように、複数のデータドライバー29は、 シャーシ部材20において、PDP14のデータ電極10 の電極端子部14cに近接した一方の端部に配置 されるとともにPDP14のデータ電極10の電極端� �部14cに配線基板としてのフレキシブル配線� �28を介して接続され、かつデータ電極10に駆� ��電圧を印加する。

 制御回路基板31は、テレビジョンチュー� �等の外部機器に接続するための接続ケーブ� �が着脱可能に接続される入力端子部を備え� �入力信号回路ブロック32から送られる映像信 号に基づき、画像データをPDP14の画素数に応� ��た画像データ信号に変換してデータ電極駆� ��回路16の駆動回路基板30に供給する。また、 制御回路基板31は、放電制御タイミング信号� ��発生し、各々走査電極駆動回路17の駆動回� �基板26および維持電極駆動回路18の駆動回路� ��板27に供給し、階調制御等の表示駆動制御� �行うものである。制御回路基板31は、シャー シ部材20のほぼ中央部に配置されている。

 電源ブロック33は、各回路ブロックに電� �を供給する。電源ブロック33は、制御回路基 板31と同様、シャーシ部材20のほぼ中央部に� �置されている。電源ブロック33には、電源ケ ーブル(図示せず)が装着されるコネクタを通� ��て商用電源電圧が供給される。また、駆動� ��路基板26、27の近傍には、冷却ファン(図示� �ず)がアングルに保持されて配置されている� ��この冷却ファンから送られる風により駆動� ��路基板26、27が冷却されるように構成されて いる。

 次に本発明で用いるPDP14の構成について� �さらに詳細に説明する。

 図9は本発明におけるPDP14の前面板1の構成を 示す断面図である。図9に示すように、前面� �1には、フロート法などにより製造された前� ��ガラス基板に、走査電極4と維持電極5より� �る表示電極6と遮光層7がパターン形成されて いる。走査電極4と維持電極5はそれぞれイン� ��ウムスズ酸化物(ITO)や酸化スズ(SnO ₂ )などからなる透明電極4a、5aと、透明電極4a� �5a上に形成された金属バス電極4b、5bとによ� �構成されている。金属バス電極4b、5bは透明� ��極4a、5aの長手方向に導電性を付与する目的 として用いられ、銀(Ag)材料を主成分とする� �電性材料によって形成されている。

 誘電体層8は、前面ガラス基板上に形成さ れたこれらの透明電極4a、5aと金属バス電極4b 、5bと遮光層7を覆うように設けた第1誘電体� �81と、第1誘電体層81上に形成された第2誘電� �層82の少なくとも2層構成としている。さら� �第2誘電体層82上に保護層9を形成している。� ��護層9は、誘電体層8上に形成された下地膜91 と、その下地膜91上に付着させた凝集粒子92� �ら構成している。

 ここで、前面板1の誘電体層8を構成する� �1誘電体層81と第2誘電体層82について詳細に� �明する。

 まず、第1誘電体層81の誘電体材料は、次の� ��料組成より構成されている。すなわち、酸� ��ビスマス(Bi ₂ O ₃ )を20重量%~40重量%含み、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)� ��ら選ばれる少なくとも1種を0.5重量%~12重量%� ��み、酸化モリブデン(MoO ₃ )、酸化タングステン(WO ₃ )、酸化セリウム(CeO ₂ )、二酸化マンガン(MnO ₂ )から選ばれる少なくとも1種を0.1重量%~7重量% 含んでいる。

 なお、酸化モリブデン(MoO ₃ )、酸化タングステン(WO ₃ )、酸化セリウム(CeO ₂ )、二酸化マンガン(MnO ₂ )に代えて、酸化銅(CuO)、酸化クロム(Cr ₂ O ₃ )、酸化コバルト(Co ₂ O ₃ )、酸化バナジウム(V ₂ O ₇ )、酸化アンチモン(Sb ₂ O ₃ )から選ばれる少なくとも1種を0.1重量%~7重量% 含ませてもよい。

 また、上記以外の成分として、酸化亜鉛(ZnO )を0重量%~40重量%、酸化硼素(B ₂ O ₃ )を0重量%~35重量%、酸化硅素(SiO ₂ )を0重量%~15重量%、酸化アルミニウム(Al ₂ O ₃ )を0重量%~10重量%など、鉛成分を含まない材� �組成が含まれていてもよく、これらの材料� �成の含有量に特に限定はない。

 これらの組成成分からなる誘電体材料を� ��湿式ジェットミルやボールミルで平均粒径� ��0.5μm~2.5μmとなるように粉砕して誘電体材料 粉末を作製する。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� �%とを三本ロールでよく混練してダイコート� ��、または印刷用の第1誘電体層用ペーストを 作製する。

 バインダ成分はエチルセルロース、また� ��アクリル樹脂1重量%~20重量%を含むターピネ� ��ール、またはブチルカルビトールアセテー� ��である。また、ペースト中には、必要に応� ��て可塑剤としてフタル酸ジオクチル、フタ� ��酸ジブチル、リン酸トリフェニル、リン酸� ��リブチルの少なくとも1つ以上を添加し、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� �ーポレーション社製品名)、アルキルアリル� ��のリン酸エステルの少なくとも1つ以上を添 加して印刷性を向上させてもよい。

 この第1誘電体層用ペーストを用い、表示 電極6を覆うように前面ガラス基板にダイコ� �ト法あるいはスクリーン印刷法で印刷して� �燥させ、その後、誘電体材料の軟化点より� �し高い温度の575℃~590℃で焼成する。

 次に、第2誘電体層82について説明する。第2 誘電体層82の誘電体材料は、次の材料組成よ� ��構成されている。すなわち、酸化ビスマス( Bi ₂ O ₃ )を11重量%~20重量%含み、さらに、酸化カルシ� ��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種を1.6重量 %~21重量%含み、酸化モリブデン(MoO ₃ )、酸化タングステン(WO ₃ )、酸化セリウム(CeO ₂ )から選ばれる少なくとも1種を0.1重量%~7重量% 含んでいる。

 なお、酸化モリブデン(MoO ₃ )、酸化タングステン(WO ₃ )、酸化セリウム(CeO ₂ )に代えて、酸化銅(CuO)、酸化クロム(Cr ₂ O ₃ )、酸化コバルト(Co ₂ O ₃ )、酸化バナジウム(V ₂ O ₇ )、酸化アンチモン(Sb ₂ O ₃ )、酸化マンガン(MnO ₂ )から選ばれる少なくとも1種を0.1重量%~7重量% 含ませてもよい。

 また、上記以外の成分として、酸化亜鉛(ZnO )を0重量%~40重量%、酸化硼素(B ₂ O ₃ )を0重量%~35重量%、酸化硅素(SiO ₂ )を0重量%~15重量%、酸化アルミニウム(Al ₂ O ₃ )を0重量%~10重量%など、鉛成分を含まない材� �組成が含まれていてもよく、これらの材料� �成の含有量に特に限定はない。

 これらの組成成分からなる誘電体材料を� ��湿式ジェットミルやボールミルで平均粒径� ��0.5μm~2.5μmとなるように粉砕して誘電体材料 粉末を作製する。次にこの誘電体材料粉末55� ��量%~70重量%と、バインダ成分30重量%~45重量%� ��を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2誘電体層用ペーストを作 製する。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� �社製品名)、アルキルアリル基のリン酸エス� ��ルなどを添加して印刷性を向上させてもよ� ��。

 この第2誘電体層用ペーストを用いて第1� �電体層81上にスクリーン印刷法、あるいはダ イコート法で印刷して乾燥させ、その後、誘 電体材料の軟化点より少し高い温度の550℃~59 0℃で焼成する。

 なお、誘電体層8の膜厚については、第1誘� �体層81と第2誘電体層82とを合わせ、可視光透 過率を確保するためには41μm以下が好ましい� ��第1誘電体層81は、金属バス電極4b、5bの銀(Ag )との反応を抑制するために酸化ビスマス(Bi ₂ O ₃ )の含有量を第2誘電体層82の酸化ビスマス(Bi ₂ O ₃ )の含有量よりも多くし、20重量%~40重量%とし� ��いる。そのため、第1誘電体層81の可視光透� ��率が第2誘電体層82の可視光透過率よりも低� ��なるので、第1誘電体層81の膜厚を第2誘電体 層82の膜厚よりも薄くしている。

 なお、第2誘電体層82において酸化ビスマス( Bi ₂ O ₃ )が11重量%以下であると着色は生じにくくな� �が、第2誘電体層82中に気泡が発生しやすく� �ましくない。また、40重量%を超えると着色� �生じやすくなり透過率を上げる目的には好� �しくない。

 また、誘電体層8の膜厚が小さいほどパネ ル輝度の向上と放電電圧を低減するという効 果は顕著になるので、絶縁耐圧が低下しない 範囲内であればできるだけ膜厚を小さく設定 するのが望ましい。このような観点から、本 発明の実施の形態では、誘電体層8の膜厚を41 μm以下に設定し、第1誘電体層81を5μm~15μm、� �2誘電体層82を20μm~36μmとしている。

 このようにして製造されたPDP14は、表示� �極6に銀(Ag)材料を用いても、前面ガラス基板 の着色現象(黄変)が少なくて、なおかつ、誘� ��体層8中に気泡の発生などがない。したがっ て、絶縁耐圧性能に優れた誘電体層8を実現� �ることができる。

 すなわち、本発明におけるPDP14の誘電体� �8は、銀(Ag)材料よりなる金属バス電極4b、5b� �接する第1誘電体層81では黄変現象と気泡発� �を抑制している。また、誘電体層8は、第1誘 電体層81上に設けた第2誘電体層82によって高� ��光透過率を実現している。その結果、誘電� ��層8全体として、気泡や黄変の発生が極めて 少なく透過率の高いPDP14を実現することが可� ��となる。

 次に、本発明の実施の形態におけるPDP14� �保護層9の構成および製造方法について説明� ��る。

 本発明の実施の形態におけるPDP14では、� �9に示すように、保護層9を構成している。保 護層9は、誘電体層8上に、不純物としてAlを� �有するMgOからなる下地膜91を形成する。そし て、その下地膜91上に、金属酸化物であるMgO� ��結晶粒子92aが数個凝集した凝集粒子92を離� �的に散布する。このようにして、複数個の� �集粒子92を、全面に亘ってほぼ均一に分布す るように付着させることにより、保護層9を� �成している。なお、誘電体層8上の保護層9は 、表示電極6を覆う誘電体層8上に下地膜91を� �成するとともに、下地膜91に金属酸化物から なる複数個の結晶粒子92aを全面に亘って分布 するように付着させて構成してもよい。

 ここで、凝集粒子92とは、図10に示すよう に、所定の一次粒径の結晶粒子92aが凝集また はネッキングした状態のものである。固体と して大きな結合力を持って結合しているので はなく、静電気やファンデルワールス力など によって複数個の一次粒子が集合体の体をな しているものである。すなわち、結晶粒子92a が、超音波などの外的刺激により、その一部 または全部が一次粒子の状態になる程度で結 合しているものである。結晶粒子92の粒径と� ��ては、約1μm程度のもので、結晶粒子92aとし ては、14面体や12面体などの7面以上の面を持� ��多面体形状を有するのが望ましい。

 また、このMgOの結晶粒子92aの一次粒子の� ��径は、結晶粒子92aの生成条件によって制御� ��きる。例えば、炭酸マグネシウムや水酸化� ��グネシウムなどのMgO前駆体を焼成して生成� ��る場合、焼成温度や焼成雰囲気を制御する� ��とで、粒径を制御できる。一般的に、焼成� ��度は700℃程度から1500℃程度の範囲で選択で きるが、焼成温度が比較的高い1000℃以上に� �ることで、一次粒径を0.3μm~2μm程度に制御す ることが可能である。さらに、MgO前駆体を加 熱して結晶粒子92aを得ることにより、生成過 程において、複数個の一次粒子同士が凝集ま たはネッキングと呼ばれる現象が生じ、結合 した凝集粒子92を得ることができる。

 図11は、本発明の実施の形態によるPDP14の 効果を確認するために、電子放出性能と電荷 保持性能を調べた実験結果を示す図である。 図11において、試作品1は、MgOによる保護層の みを形成したPDPである。試作品2は、Al,Siなど の不純物をドープしたMgOによる保護層を形成 したPDPである。本実施の形態による試作品3� �、MgOによる下地膜91上に、MgOの単結晶粒子を 凝集させた複数個の結晶粒子92aを全面に亘っ てほぼ均一に分布するように付着させたPDPで ある。なお、本実施の形態による試作品3に� �いて、下地膜91上に付着させた結晶粒子92aに ついて、カソードルミネッセンスを測定した ところ、図12に示すような波長に対する発光� ��度の特性を有していた。なお、発光強度は� ��対値で表示している。

 また、図11において、電子放出性能は、� �きいほど電子放出量が多いことを示す数値� �、放電の表面状態およびガス種とその状態� �よって定まる初期電子放出量をもって表現� �る。初期電子放出量については表面にイオ� �、あるいは電子ビームを照射して表面から� �出される電子電流量を測定する方法で測定� �きるが、PDPの前面板表面の評価を非破壊で� �施することは困難を伴う。そこで、特開2007- 48733号公報に記載されているように、放電時� ��遅れ時間のうち、統計遅れ時間と呼ばれる� ��電の発生しやすさの目安となる数値を測定� ��ている。そして、その数値の逆数を積分す� ��ことで、初期電子放出量と線形に対応する� ��値が算出される。ここではこのようにして� ��出された数値を用いて初期電子放出量を評� ��している。この放電時の遅れ時間とは、パ� ��スの立ち上がりから放電が遅れて行われる� ��電遅れの時間を意味し、放電遅れは、放電� ��開始される際にトリガーとなる初期電子が� ��護層表面から放電空間中に放出されにくい� ��とが主要な要因として考えられている。

 電荷保持性能は、その指標として、PDPと� ��て作成した場合に電荷放出現象を抑えるた� ��に必要とする、走査電極に印加する電圧(以 下、「Vscn点灯電圧」と呼称する)の電圧値を� ��いた。すなわち、Vscn点灯電圧の低い方が、 電荷保持性能が高いことを示す。このことは 、PDPのパネル設計上でも低電圧で駆動できる ため利点となる。すなわち、PDPの、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。� �のため、Vscn点灯電圧としては、温度による� ��動を考慮し、120V以下に抑えるのが望ましい 。

 図11から明らかなように、試作品3は、電� ��保持性能の評価において、Vscn点灯電圧を120 V以下にすることができ、しかも電子放出性� �は6以上の良好な性能を得ることができる。

 このように本発明によるPDP14は、電子放� �性能が6以上の特性で、電荷保持性能として� ��Vscn点灯電圧が120V以下のものとすることが� �きる。これにより、高精細化により走査線� �が増加し、かつセルサイズが小さくなって� �、所定の書込み期間内で、各放電セルに十� �な壁電圧を蓄積することができる。したが� �て、図6、図7A、図7Bに示すように、データ電 極に駆動電圧を印加するためのデータドライ バーを下端部側のみに配置した駆動回路構成 とすることができ、データドライバーの個数 を少なくすることができるため、装置全体の 消費電力を低減させることができるとともに 、コストの削減を実現することができる。

 ここで、結晶粒子92aの粒径について説明� ��る。なお、以下の説明において、粒径とは� ��均粒径であり、体積累積平均径(D50)のこと� �意味している。

 図13は、図11で説明した本実施の形態にお けるPDP14において、MgOの結晶粒子の粒径を変� ��させて電子放出性能を調べた実験結果を示� ��ものである。なお、図13において、MgOの結� �粒子の粒径は、結晶粒子をSEM観察すること� �測定した。

 この図13に示すように、粒径が0.3μm程度� �小さくなると、電子放出性能が低くなり、� �ぼ0.9μm以上であれば、高い電子放出性能が� �られることがわかる。

 ところで、放電セル内での電子放出数を� ��加させるためには、下地層上の単位面積あ� ��りの結晶粒子数は多い方が望ましい。本発� ��者らの実験によれば、前面板の保護層と密� ��に接触する背面板の隔壁の頂部に相当する� ��分に結晶粒子が存在することで、隔壁の頂� ��を破損させることになる。その結果、その� ��料が蛍光体の上に乗るなどによって、該当� ��るセルが正常に点灯消灯しなくなる現象が� ��生することがわかった。この隔壁破損の現� ��は、結晶粒子が隔壁頂部に対応する部分に� ��在しなければ発生しにくいことから、付着� ��せる結晶粒子数が多くなれば、隔壁の破損� ��生確率が高くなる。図14は、本実施の形態� �おける試作品3において、単位面積当たりに� ��径の異なる同じ数の結晶粒子を散布し、隔� ��破損の関係を実験した結果を示す図である� ��

 この図14から明らかなように、結晶粒子� �が2.5μm程度に大きくなると、隔壁破損の確� �が急激に高くなる。しかし、結晶粒子径が2. 5μmより小さければ、隔壁破損の確率は比較� �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、本実施の形態に� ��けるPDP14の結晶粒子としては、粒径が0.9μm� �上2.5μm以下のものが望ましいと考えられる� �しかし、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� �成する場合の製造上でのばらつきを考慮す� �必要がある。このような製造上でのばらつ� �などの要因を考慮するために、粒度分布の� �なる結晶粒子を用いて実験を行った。図15は 本実施の形態によるPDP14において、結晶粒子� ��粒度分布の一例を示す特性図である。縦軸� ��頻度(%)は、横軸に示されている結晶粒子の� ��径の範囲を分割し、それぞれの範囲に存在� ��る結晶粒子の量の全体に対する割合(%)を示� ��ている。実験の結果、図15に示すように、� �均粒径が0.9μm以上2μm以下の範囲にある結晶� ��子を使用すれば、上述した本発明の効果が� ��定的に得られることがわかった。

 なお、以上の説明では、保護層として、MgO� ��例に挙げたが、下地に要求される性能はあ� ��までイオン衝撃から誘電体を守るための高� ��耐スパッタ性能を有することであり、あま� ��電子放出性能が高くなくてもよい。従来のP DPでは、一定以上の電子放出性能と耐スパッ� ��性能という2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。しかし、電子放出性能が金属酸化物の 単結晶粒子によって主に制御される構成をと るため、MgOである必要は全くなく、Al ₂ O ₃ 等の耐衝撃性に優れる他の材料を用いても構 わない。

 また、本実施の形態では、単結晶粒子と� ��てMgO粒子を用いて説明したが、他の単結晶� ��子でもよい。すなわち、MgO同様に高い電子� ��出性能を持つSr,Ca,Ba,Al等の金属の酸化物に� �る結晶粒子を用いても同様の効果を得るこ� �ができる。したがって、粒子種としてはMgO� �限定されるものではない。

 以上説明したように本実施の形態による� ��ラズマディスプレイ装置は、PDP14として、� �示電極6を覆う誘電体層8上に下地膜91を形成� ��るとともに、その下地膜91に金属酸化物か� �なる複数個の凝集粒子92を全面に亘って分布 するように付着させた構成である。そして、 プラズマディスプレイ装置は、PDP14を保持す� ��シャーシ部材20と、このシャーシ部材20に配 置されるとともにPDP14の表示電極6の電極端子 部14a、14bにフレキシブル配線板25を介して接� ��されPDP14の表示電極6に駆動電圧を印加する� ��めの駆動回路基板26、27と、シャーシ部材20� ��おいてPDP14のデータ電極10の電極端子部14cに 近接した一方の端部に配置されるとともにPDP 14のデータ電極10の電極端子部14cにフレキシ� �ル配線板28を介して接続されかつデータ電極 10に駆動電圧を印加するための複数のデータ� ��ライバー29とを備えている。

 このような構成により、高精細化により� ��査線数が増加し、かつセルサイズが小さく� ��っても、所定の書込み期間内で、各放電セ� ��に十分な壁電圧を蓄積することができる。� ��たがって、データ電極に駆動電圧を印加す� ��ためのデータドライバーを下端部側のみに� ��置した駆動回路構成とすることができ、デ� ��タドライバーの個数を少なくすることがで� ��るため、装置全体の消費電力を低減させる� ��とができるとともに、コストの削減を実現� ��ることができる。