JP3410024B2 - ガス放電表示装置 - Google Patents
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Description
isplay Panel:プラズマディスプレイパネル)を用いた
プラズマ表示装置に代表されるガス放電表示装置に関す
る。
面のテレビジョン表示手段として普及しつつある。PD
Pにおける画質に関する課題の1つに再現可能な色範囲
の拡大がある。
電構造のAC型PDPが商品化されている。これは、マ
トリクス表示のライン(行)毎に点灯維持のための一対
の主電極が平行に配列され、列毎に1本ずつアドレス電
極が配列されたものである。セル間の放電干渉を防止す
る隔壁はストライプ状に設けられている。面放電構造に
おいては、主電極対を配置した基板と対向する他方の基
板上にカラー表示のための蛍光体層を配置することによ
って、放電時のイオン衝撃による蛍光体層の劣化を軽減
し、長寿命化を図ることができる。蛍光体層を背面側の
基板上に配置した“反射型”は、前面側の基板上に配置
した“透過型”よりも発光効率に優れる。
微量(4〜5%)のキセノン(Xe)を混合したペニン
グガスが用いられている。主電極間で放電が起こると、
放電ガスが紫外線を放ち、その紫外線で蛍光体が励起さ
れて発光する。個々の画素には3個のセルが対応つけら
れており、表示色はR(赤),G(緑),B(青)の各
色の蛍光体の発光量を制御することによって設定され
る。従来では、R,G,Bの発光量をそれぞれの可変範
囲内の最大値としたときの表示色が白色となるように、
蛍光体の組成及び3色の発光強度比率が選定されてい
た。
討がなされており、上述のペニングガスにヘリウム(H
e)又はアルゴン(Ar)を混合した3成分ガス(Ne
+Xe+He,Ne+Xe+Ar)、ヘリウムとキセノ
ンの2成分ガス(He+Xe)、ヘリウムとアルゴンと
キセノンの3成分ガス(He+Ar+Xe)などが知ら
れている。
はガス放電によって蛍光体を発光させるので、蛍光体の
発光色に放電ガスの発光色が混じってしまうという問題
が発生する。
発光スペクトルを示す図である。同図中にR,G,Bの
蛍光体の発光ピークの一例が破線で示されている。同図
からわかるように、放電ガスの発光ピークはRの蛍光体
の最大発光ピーク(590nm)の近傍に位置してい
る。このため、蛍光体による再現色に係わらず放電ガス
の発光による赤色が加わり、画面の全体にわたって赤色
がかった表示となる。すなわち、青色の表示能力が低下
する。白色画素の表示色は、3色の蛍光体による再現色
と比べて色温度値が低い色となってしまう。
し、色再現性を高めることを目的としている。
ガスの放つ光を減衰させるフィルタを設けるとともに、
このフィルタによる減衰を見込んで、予め蛍光体による
色再現の白バランスを意図的に最適値からずらしてお
く。例えば、図12のスペクトルの発光を起こす放電ガ
スを用いる場合、赤色カットフィルタを用いることで放
電ガスの発光の影響を低減することができる。このこと
は、近赤外放射を遮蔽する場合の付随効果として特開平
9−145918号に記載されている。しかし、単に赤
色カットフィルタを設けるだけでは、白色画素の表示色
を色度図上で青色側に移動させることはできても、蛍光
体の放つ赤色域の光も減衰するので、赤色表示能力が低
下してしまう。放電ガスの発光色のみを選択的に除外す
ることは非常に困難である。そこで、本発明では、フィ
ルタで減衰する波長域の光を減衰分だけ強く放つように
蛍光体の発光を制御する。例えば、赤色カットフィルタ
を設ける場合には、R,G,Bの蛍光体のうちのRの発
光量を多めにする。これにより、白色画素を表示すると
きの蛍光体の発光による再現色の色温度値は、白色の表
示色として設定した色(表示目標の白色)の色温度値よ
りも低くなる。1色の蛍光体の発光量を他の2色の蛍光
体より多くする手段としては、輝度の高い材料の採用、
素子構造の変更による放電強度や発光面積の増大を挙げ
ることができる。3色の蛍光体のそれぞれに対応した素
子構造が互いに異なるように構成してもよい。
面側基板との間の放電空間内に複数のセルが形成され、
各セルに放電ガスが封入されるとともに赤色、緑色、青
色の蛍光体のいずれか1つが設けられ、3色の蛍光体の
選択発光によるカラー表示を行うプラズマディスプレイ
パネルを備えたガス放電表示装置であって、前記プラズ
マディスプレイパネルの前面側基板の前側に、前記放電
ガスの放つ可視光域の光を吸収する特性を有したフィル
タが配置され、前記プラズマディスプレイパネルは、前
記フィルタにより吸収される可視光域の光の減衰量を補
償するように、前記赤色、緑色、青色の蛍光体のいずれ
かの発光強度が、3色の蛍光体の同時発光によって表示
目標である白色を再現する際に必要とされる発光強度よ
りも大きく設定されたものである。
体の発光強度が、3色の蛍光体の同時発光によって表示
目標である白色を再現する際に必要とされる発光強度よ
りも大きくなるように構成されたものである。
て、前記赤色の蛍光体を有するセルは、他の色の蛍光体
を有するセルよりも電極の面積が大きく形成されたセル
構造を有する。請求項4の発明のガス放電表示装置にお
いて、前記赤色の蛍光体を有するセルは、他の色の蛍光
体を有するセルよりも蛍光体の発光面積が大きく形成さ
れたセル構造を有する。請求項5の発明のガス放電表示
装置において、前記赤色の蛍光体を有するセルは、他の
色の蛍光体を有するセルよりも電極を被覆する誘電体層
の厚さが小さく形成されたセル構造を有する。
て、前記フィルタは、色温度値を高くする色補正機能を
有する。請求項7の発明のガス放電表示装置において、
前記フィルタは、赤色波長域の光を減衰させる特性を有
する。
て、前記フィルタは、緑色波長域の平均透過率が青色波
長域の平均透過率よりも小さく、かつ、赤色波長域の平
均透過率よりも大きい特性を有する。請求項9の発明の
ガス放電表示装置において、赤色波長域における短波長
側の透過率よりも長波長側の透過率が大きい特性を有す
る。
いて、前記フィルタは、最も透過率の小さい波長が56
0乃至610ナノメートルの範囲内の値である特性を有
する。請求項11の発明のガス放電表示装置において、
前記フィルタは、少なくとも470乃至520ナノメー
トルの波長域と560乃至610ナノメートルの波長域
とに吸収ピークが現れる特性を有する。
いて、前記フィルタは、前記プラズマディスプレイパネ
ルの前面側基板に直接形成されている。請求項13の発
明のガス放電表示装置において、前記フィルタは、前記
プラズマディスプレイパネルと別個に作製されて、前記
プラズマディスプレイパネルの前面側基板の前面側に配
置されている。
いては、前記プラズマディスプレイパネルの前面側基板
の表示面を保護するための透明保護板を備えられ、前記
フィルタは、前記透明保護板の内面又は外面に配置され
ている。請求項15の発明のガス放電表示装置におい
て、前記フィルタは、色素フィルタである。請求項16
の発明のガス放電表示装置において、前記フィルタは、
多層膜フィルタである。
いて、前記赤色の蛍光体は(Y,Gd)BO 3 :Eu
で組成された蛍光体であり、前記緑色の蛍光体はZn
2 SiO 4 :Mnで組成された蛍光体であり、前記青
緑色の蛍光体はBaMgAl 10 O 17 :Euで組成さ
れた蛍光体である。請求項18の発明のガス放電表示装
置において、前記放電ガスは、ネオンとキセノンとで組
成されたペニングガスである。
装置100の構成図、図2はフィルタ機能の模式図、図
3は他のプラズマ表示装置200の構成図である。
表示デバイスであるPDP1、PDP1の前面に密着形
成されたフィルタ51、PDP1の各セルを表示内容に
応じて点灯させる駆動ユニット80、及び外装カバー9
0からなる。図2のように、PDP1は蛍光体の発光に
よるR,G,Bの各色の光LR ,LG ,LB 、及び放電
ガスの発光による光Lgを射出する。フィルタ51は、
表示面の全体に拡がる大きさを有し、その光学特性は光
Lgを選択的に減衰させるように設計されている。図3
において、プラズマ表示装置200は、PDP1と同一
構成のPDP1bとその前側に配置されたフィルタ52
とを備えている。フィルタ52はPDP1bと別個に作
製され、図示しない支持体によってPDP1bに対して
固定されている。フィルタ52も放電ガスの放つ光を減
衰させる特性を有している。フィルタ51及びフィルタ
52としては、色素による光吸収を利用した色素フィル
タ、多層膜の干渉を利用した多層膜フィルタ、その他の
種類のフィルタを用いることができる。
解斜視図である。PDP1は、点灯維持放電を生じさせ
るための電極対をなす第1及び第2の主電極X,Yが平
行配置され、各セル(表示素子)において主電極X,Y
と第3の電極としてのアドレス電極Aとが交差する3電
極面放電構造のPDPである。主電極X,Yは画面のラ
イン方向(水平方向)に延び、第2の主電極Yはアドレ
ッシングに際してライン単位にセルを選択するためのス
キャン電極として用いられる。アドレス電極Aは列方向
(垂直方向)に延びており、列単位にセルを選択するた
めのデータ電極として用いられる。基板面のうちの主電
極群とアドレス電極群とが交差する範囲が表示面とな
る。
るガラス基板11の内面に、ライン毎に一対ずつ主電極
X,Yが配列されている。ラインは画面における水平方
向のセル列である。主電極X,Yは、それぞれが透明導
電膜41と金属膜(バス導体)42とからなり、低融点
ガラスからなる厚さ30μm程度の誘電体層17で被覆
されている。誘電体層17の表面にはマグネシア(Mg
O)からなる厚さ数千オングストロームの保護膜18が
設けられている。アドレス電極Aは、背面側基板構体の
基材であるガラス基板21の内面に配列されており、厚
さ10μm程度の誘電体層24によって被覆されてい
る。誘電体層24の上には、高さ150μmの平面視直
線帯状の隔壁29が各アドレス電極Aの間に1つずつ設
けられている。これらの隔壁29によって放電空間30
が行方向にサブピクセル(単位発光領域)毎に区画さ
れ、且つ放電空間30の間隙寸法が規定されている。そ
して、アドレス電極Aの上方及び隔壁29の側面を含め
て背面側の内面を被覆するように、カラー表示のための
R,G,Bの3色の蛍光体層28R,28G,28Bが
設けられている。蛍光体の好適例を表1に示す。
ン(4〜5%)を混合した放電ガスが充填されており、
蛍光体層28R,28G,28Bは放電時にキセノンが
放つ紫外線によって局部的に励起されて発光する。本発
明に則してR,G,Bの最大発光輝度の相対比率は、フ
ィルタ51又はフィルタ52による減衰を見込んで減衰
波長域の発光を強めにし、それによって白色の再現性が
最良となるように設定されている。つまり、フィルタ5
1、52を設けない状態では原画像と異なる色が再現さ
れることになる。本実施形態のPDP1において、発光
輝度の相対比率の設定は、蛍光体層28R,28G,2
8Bの材質の選定によって行われている。
だ発光色の異なる3個のサブピクセルで構成される。各
サブピクセル内の構造体がセル(表示素子)である。隔
壁29の配置パターンがストライプパターンであること
から、放電空間30のうちの各列に対応した部分は全て
のラインに跨がって列方向に連続している。隣り合うラ
インどうしの電極間隙は、面放電ギャップ(例えば80
〜140μmの範囲内の値)より十分に大きく、列方向
の放電結合を防ぐことのできる値(例えば400〜50
0μmの範囲内の値)に選定される。点灯すべきセル
(書込みアドレス形式の場合)又は点灯すべきでないセ
ル(消去アドレス形式の場合)における主電極Yとアド
レス電極Aとの間でアドレス放電を生じさせてライン毎
に点灯すべきセルのみに適量の壁電荷の存在する帯電状
態を形成した後、主電極X,Y間に点灯維持電圧Vsを
加えることにより、点灯すべきセルで基板面に沿った面
放電を生じさせることができる。
示したスペクトル分布の発光が生じる組成のNe−Xe
(4%)ペニングガスを用いるものとする。図5はフィ
ルタ特性の第1例と色再現範囲を示す図である。図5
(a)ではフィルタ51又はフィルタ52の透過率特性
を太い実線で示し、参考として蛍光体層の発光スペクト
ル分布を細い実線で示してある。図5(b)は色度図で
あり、図中の黒丸は本発明の適用によって表示される白
色を示している。また、図5(b)中の白抜き四角は従
来技術によって表示される白色を示し、破線は従来技術
での色再現範囲を示している。ここでいう従来技術と
は、色補正用のフィルタを用いず、3色の蛍光体の発光
輝度を最良の白色再現性が得られるように設定するもの
である(G,R,Bの輝度比が6:3:1)。なお、後
に挙げる図6〜図8においても図示の形態は図5と同様
である。
光体の発光波長域及びそれ以上の波長域(すなわちネオ
ンの発光波長域)の可視光線透過率が他の可視光波長領
域における平均透過率特性よりも小さいものである。フ
ィルタ特性に合わせてRの蛍光体の発光を意図的に強め
て赤色再現に十分な赤色波長域の光量を確保することに
より、図5(b)のように従来技術と比べてR,G,B
の色純度に優れて色再現能力が高く、白色表示の色度が
画像表示手段として望ましい値となる表示を実現するこ
とができる。図5(b)における各色の色度を従来例と
合わせて表2に示す。
を示す図である。図6の例のフィルタ特性は、赤色波長
域については図5の例と同様とし、Gの蛍光体の発光波
長域における可視光線透過率を、Bの蛍光体の光波長域
における可視光線透過率より小さく且つRの蛍光体の発
光波長域における可視光線透過率より大きくなるように
したものである。これにより、図5の例よりさらに白色
表示の色度及び色温度値を最適化することが可能とな
る。図6(b)における各色の色度を従来例と合わせて
表3に示す。
を示す図である。図7の例のフィルタ特性は、放電ガス
の発光色の効率的な除外を目的として、放電ガスの発光
ピークが存在する560〜610nmの範囲内に吸収ピ
ークを有するようにしたものである。Rの蛍光体の発光
波長域についてみると、その中の長波長側の透過率は短
波長側に比べて大きい。このような特性は、Rの蛍光体
の発光のうち放電ガスの発光ピークと重ならない波長域
の光を表示に有効に活用できるので、特に赤色表現能力
を向上させるのに有効である。図7(b)における各色
の色度を従来例と合わせて表4に示す。
を示す図である。図8の例のフィルタ特性は、赤色波長
域については図7の例と同様とし、BとGの発光を明確
に切り分けることを目的に470〜520nmの波長域
に吸収ピークを設けたものである。これにより、白色の
再現性の向上に加えて、G及びBの色純度に優れた表示
を実現することができる。図8(b)における各色の色
度を従来例と合わせて表5に示す。
ィルタ51、52は放電空間30の前側に配置されなけ
ればならないが、配置の形態には各種の選択肢がある。
PDP1のガラス基板11の内側に設けることも可能で
あるが、材料選定及び製造工程などの観点からはガラス
基板11の外側に設けるのが望ましい。ガラス基板11
の外面に直接形成しても、ガラス基板11の前側に設け
た保護板に形成してもよい。ガラス基板11又は保護板
とは別の基材を用いて上述の特性の層を形成してフィル
タ51、52を作製する場合、基材としては、ガラス、
アクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂、高分子フィルム
などが挙げられる。実用上はフィルム状が好ましい。例
えば、高分子フィルムの表面に適切な色素を分散させて
所望の透過率特性を作り込み、得られたフィルム状のフ
ィルタをガラス基板11又は保護板に貼りつければよ
い。放電ガスの発光波長域の光を減衰させる色素として
は、吸収ピーク(Absorption Maximum)が590nmで
ある1−Ethyl−4−[(1−ethyl−4(1
H)−quinolinylidene)methy
l]quinolinium iodide(株式会社
日本感光色素研究所製品番号NK−6)、吸収ピーク
が594nmである3−Ethyl−2−[3−(1−
ethyl−4(1H)−quinolinylide
ne)−1−propenyl]benzoxazol
ium iodide(株式会社 日本感光色素研究所
製品番号NK−741)を使用することが可能であ
る。これら色素及び他の色素の添加量を調整することで
所望の特性が実現できる。また、多層膜フィルタをフィ
ルタ51、52として用いる場合、多層膜の積層には蒸
着、スパッタ、CVDなどの薄膜成膜手法を用いればよ
い。
のセル構造を同一とし、蛍光体の材質を選定することに
よってフィルタで減衰する波長域の発光を強めるもので
あった。以下に説明する実施形態は、セル構造を相違さ
せることによってR,G,Bの発光強度比率を設定する
ものである。
面図である。PDP2も3電極面放電型であり、その基
本構成はPDP1と同様である。ストライプ状に配列さ
れた隔壁229どうしの間に図示しない蛍光体層が配置
され、隔壁配列方向に並んだ3個のセルが1画素とな
る。PDP2では、主電極を構成する透明導電膜241
及び金属膜242の幅が均一ではない。すなわち、Rの
セルのみにおいて透明導電膜241が面放電ギャップ側
に張り出し、それに合わせるように金属膜242も部分
的に幅広に形成されている。これにより、Rのセルの電
極面積がG及びBのセルより大きくなり、R,G,Bの
輝度比を表示目標の白色を再現する値(3:6:1)と
する従来例のRのセルと比べて本例のRのセルの放電強
度が強まる。透明導電膜241のみを部分的に幅広に形
成しても同様の効果が得られる。
ある。背面側のガラス基板321上にアドレス電極3A
及び隔壁329が配列され、隔壁間に蛍光体層328
R,328G,328Bが形成されている。PDP3で
は、Rのセルのライン方向の寸法D1がG及びBのセル
の寸法D2,D3より長い。つまり、Rの発光面積がG
及びBのそれぞれの発光面積より大きく、従来例のRの
セルと比べて本例のRのセルの放電が強い。
ある。前面側のガラス基板411の内面には主電極41
2及び誘電体層417が設けられている。背面側のガラ
ス基板321上にはアドレス電極及び隔壁429が配列
され、隔壁間に蛍光体層428R,428G,428B
が形成されている。PDP4では、Rのセルの誘電体層
417がG及びBのセルと比べて薄い。これにより、従
来例のRのセルと比べて本例のRのセルの放電強度が強
まる。
ガスを用いる場合には、その放電ガスの発光色を除外す
るようにフィルタ特性を設定し、そのフィルタで減衰す
る波長域の発光を強めればよい。また、放電ガスの発光
色を除去するためのフィルタを、R,G,Bのセル毎の
色純度を向上させるためのR,G,Bの個別の内蔵フィ
ルタと組み合わせることも可能である。さらにRの発光
強度を強くする手法として上述のようにセル構造を相違
させる他に、電極への供給電圧を相違させる方法も適用
可能である。本発明はPDP以外のガス放電デバイスに
よる表示にも適用することができる。
ば、放電ガスの発光の影響を低減し、色再現性を高める
ことができる。
る。
る。
ある。
ある。
ある。
ある。
トルを示す図である。
Claims (18)
- 【請求項1】前面側基板と背面側基板との間の放電空間
内に複数のセルが形成され、各セルに放電ガスが封入さ
れるとともに赤色、緑色、青色の蛍光体のいずれか1つ
が設けられ、3色の蛍光体の選択発光によるカラー表示
を行うプラズマディスプレイパネルを備えたガス放電表
示装置であって、 前記プラズマディスプレイパネルの前面側基板の前側
に、前記放電ガスの放つ可視光域の光を吸収する特性を
有したフィルタが配置され、 前記プラズマディスプレイパネルは、前記フィルタによ
り吸収される可視光域の光の減衰量を補償するように、
前記赤色、緑色、青色の蛍光体のいずれかの発光強度
が、3色の蛍光体の同時発光によって表示目標である白
色を再現する際に必要とされる発光強度よりも大きく設
定されてなる ことを特徴とするガス放電表示装置。 - 【請求項2】前記赤色の蛍光体の発光強度が、3色の蛍
光体の同時発光によって表示目標である白色を再現する
際に必要とされる発光強度よりも大きくなるように構成
された請求項1記載のガス放電表示装置。 - 【請求項3】前記赤色の蛍光体を有するセルは、他の色
の蛍光体を有するセルよりも電極の面積が大きく形成さ
れたセル構造を有する請求項2記載のガス放電表示装
置。 - 【請求項4】前記赤色の蛍光体を有するセルは、他の色
の蛍光体を有するセルよりも蛍光体の発光面積が大きく
形成されたセル構造を有する請求項2記載のガス放電表
示装置。 - 【請求項5】前記赤色の蛍光体を有するセルは、他の色
の蛍光体を有するセルよりも電極を被覆する誘電体層の
厚さが小さく形成されたセル構造を有する請求項2記載
のガス放電表示装置。 - 【請求項6】前記フィルタは、色温度値を高くする色補
正機能を有する請求項2記載のガス放電表示装置。 - 【請求項7】前記フィルタは、赤色波長域の光を減衰さ
せる特性を有する請求項2記載のガス放電表示装置。 - 【請求項8】前記フィルタは、緑色波長域の平均透過率
が青色波長域の平均透過率よりも小さく、かつ、赤色波
長域の平均透過率よりも大きい特性を有する請求項2記
載のガス放電表示装置。 - 【請求項9】前記フィルタは、赤色波長域における短波
長側の透過率よりも長波長側の透過率が大きい特性を有
する請求項2記載のガス放電表示装置。 - 【請求項10】前記フィルタは、最も透過率の小さい波
長が560乃至610ナノメートルの範囲内の値である
特性を有する請求項2記載のガス放電表示装置。 - 【請求項11】前記フィルタは、少なくとも470乃至
520ナノメートルの波長域と560乃至610ナノメ
ートルの波長域とに吸収ピークが現れる特性を有する請
求項2記載のガス放電表示装置。 - 【請求項12】前記フィルタは、前記プラズマディスプ
レイパネルの前面側基板に直接形成されている 請求項6
乃至請求項11のいずれかに記載のガス放電表示装置。 - 【請求項13】前記フィルタは、前記プラズマディスプ
レイパネルと別個に作製されて、前記 プラズマディスプ
レイパネルの前面側基板の前面側に配置されている 請求
項6乃至請求項11のいずれかに記載のガス放電表示装
置。 - 【請求項14】前記プラズマディスプレイパネルの前面
側基板の表示面を保護するための透明保護板を備え、 前記フィルタは、前記透明保護板の内面又は外面に配置
されている 請求項1記載のガス放電表示装置。 - 【請求項15】前記フィルタは、色素フィルタである請
求項12又は請求項13記載のガス放電表示装置。 - 【請求項16】前記フィルタは、多層膜フィルタである
請求項12又は請求項13記載のガス放電表示装置。 - 【請求項17】 前記赤色の蛍光体は(Y,Gd)BO
3 :Euで組成された蛍光体であり、前記緑色の蛍光
体はZn 2 SiO 4 :Mnで組成された蛍光体であ
り、前記青緑色の蛍光体はBaMgAl 10 O 17 :E
uで組成された蛍光体である 請求項1記載のガス放電表
示装置。 - 【請求項18】 前記放電ガスは、ネオンとキセノンとで
組成されたペニングガスである 請求項1記載のガス放電
表示装置。
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