JP3560481B2

JP3560481B2 - Ａｃ型プラズマディスプレイパネル

Info

Publication number: JP3560481B2
Application number: JP28473898A
Authority: JP
Inventors: 恵史布村
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1998-09-22
Filing date: 1998-09-22
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2018-09-22
Also published as: JP2000100338A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は平面型テレビや情報表示ディスプレイなどに利用されるＡＣ型プラズマディスプレイに関し、特に表示駆動性能を改善したＡＣ型プラズマディスプレイパネルに属する。
【０００２】
【従来の技術】
カラープラズマディスプレイはガス放電により発生した紫外線によって、蛍光体１０を励起発光させ、発光表示するディスプレイであり、大画面テレビなどの応用が期待されている。カラープラズマディスプレイには各種の方式が開発されているが、なかでもＡＣ型面放電プラズマディスプレイが輝度やパネル製造のしやすさ等の点で優れている。図８（ａ），（ｂ），（ｃ）に代表的な反射型ＡＣ面放電プラズマディスプレイのパネル構造を示す。図８（ａ）は背面基板２００の一部を切り欠いた平面構造図であり、図８（ｂ）は前面基板１００の断面構造、図８（ｃ）は背面基板２００の断面構造を示したものである。表示側となる前面基板１００はガラス基板１上に帯状の透明電極３と幅の狭いバス電極４が多数本平行に形成されている。透明電極３としてはＩＴＯや酸化錫薄膜が利用されるが、大きなパネルで発光に十分な放電電流を流すには電気抵抗が大きいために金属の良導体からなるバス電極４により実効的に抵抗が下げられている。バス電極４としては、厚膜銀や銅、アルミニウム、クロムなどの薄膜が利用されている。この上に誘電体層８と保護層９が形成される。誘電体層８は低融点ガラスペーストを塗布した後、６００度近い高温で焼成することにより２０から４０ミクロン程度の透明な絶縁体層として形成される。また、保護層９としては二次電子放出係数が大きく且つ、耐スパッタリング性に優れた酸化マグネシウム薄膜が真空蒸着などにより成膜される。
【０００３】
ガラス基板２上には帯状のデータ電極６を形成した後、低融点ガラスを主成分とする誘電体層１１が形成される。更に、帯状の隔壁７を作製した後、この隔壁７により形成される溝の底部や側面に赤、緑、青の粉末状の蛍光体１０が順次塗布され、背面基板２００が完成する。隔壁７は放電空間を確保すると共に、放電のクロストーク防止や発光色の滲みだし防止の効果も有しており、通常３０から１００ミクロン幅で高さが６０から２００ミクロンとされている。背面基板２００と前面基板１００が組み合わされ、両基板の周囲をフリットガラスで封着した後、加熱排気し、最後に希ガスを主成分とする放電ガスが封入され、パネルが完成する。
【０００４】
前面基板１００上のバス電極付き透明電極３は面放電ギャップ１３を挟んで対になっており、駆動に際しては一方を走査電極２１とし、もう一方が維持電極２２となり、これにデータ電極６を加えた三つの電極に各種の電圧波形を印加し駆動される。図９に基本的な駆動について簡単に例を示す。選択された走査電極２１にマイナスの走査パルスを印加するタイミングに合わせて、データ電極６の表示データに応じて走査パルスとは逆極性のデータパルスが印加される。これにより走査電極２１とデータ電極６間に対向放電が発生する。また、この対向放電がトリガーとなって、維持電極２２と走査電極２１間にも面放電が発生し書込み動作が完了する。この書込み放電により、走査電極２１と維持電極２２上の表面に壁電荷が形成される。壁電荷が形成されたセルでは、維持期間に維持電極２２と走査電極２１間に印加される維持パルスにより面放電の維持放電が発生するが、書込みがなされなかったセルでは維持パルスが印加されても壁電荷による電場の重畳効果がないため維持放電は発生しない。維持パルスを所定の回数印加することにより、発光表示が行われる。この様な書込み動作と維持放電動作をサブフィールドごとに繰り返すことにより、階調表示が実現される。なお、書込み動作性向上のために、図９に示すように書込み動作に先だって全てのセルに高電圧を印加し、強制的に放電を行わせる予備放電動作などが採用される。また、図８では走査と維持発光が分離されている駆動方式での例を示したが、走査パルスと維持パルスが混合された駆動方式など各種の駆動法が提案されている。また、従来のパネルの電極形状を図１０に示す。データ電極６は単純な帯状に形成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、パネルの解像度や表示階調数の増大に伴い、より短い時間に確実に書き込み動作を行う必要性、４８０本の走査電極２１を有するフルカラーパネルでは１つの走査電極２１上への書込みは３マイクロ秒程度で実行する必要性、高精細テレビなどの更に高解像度のパネルでは２マイクロ秒以下で書込み動作を行う必要性等が生じてきたが、従来の電極構造である、データ電極６と走査電極２１間の書込み動作の際の対向放電の開始部位や、強い放電となる部位が、走査電極２１とデータ電極６とが重なっている部分全体にばらついていることにより、書込み状態が不均一になるためにチラツキなどが生じたり、極端な場合には書込み不良がパネル全体に発生し実用的な表示ができなくなる、また電力消費量が多い等の問題点があった。
【０００６】
本発明は斯かる問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、データ電極形状の工夫により短時間で確実に書き込み動作を行い、電力消費の少ないＡＣ型プラズマディスプレイパネルを提供する点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、一方の基板上で、対となる走査電極と維持電極とに挟まれ、前記走査電極方向に延びる面放電ギャップと、他方の基板で、前記面放電ギャップの延伸方向と交差して延びるデータ電極とを備え、前記走査電極の前記面放電ギャップ側である前記面放電ギャップ近傍に面する位置において、前記データ電極は、そのデータ電極幅が前記面放電ギャップに面するいずれの位置においても、前記走査電極の前記面放電ギャップとは反対側の側端部近傍のデータ電極幅よりも広い幅広部を有し、前記データ電極の前記幅広部と該幅広部に面する前記走査電極の前記面放電ギャップ側の側端部近傍との間で対向放電を行うことにより壁電荷形成をもたらす書込放電を行うＡＣ型プラズマディスプレイパネルに係り、前記走査電極及び前記維持電極は、それぞれ、前記面放電ギャップを挟成する略帯状の透明電極と、該透明電極の外側にて、該透明電極に沿って延びる分離バス電極とから構成され、かつ、各分離バス電極は、対応する前記透明電極から離隔する態様で、配設される一方、対応する前記透明電極と、接続部を介して電気的に接続されていることを特徴としている。
【０００８】
なお、本発明に係る「幅広部」は、面放電ギャップの延伸方向と交差して延びるデータ電極に設けられた幅の広い部分を意味し、「幅狭部」は前記データ電極に設けられた幅の狭い部分を意味する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係るＡＣ型プラズマディスプレイパネル（以下ＡＣ型ＰＤＰと称す）は、データ電極形状に特徴があり、図１に示すように、透明電極３とバス電極４とデータ電極６と隔壁７と面放電ギャップ１３と走査電極２１と維持電極２２とで概略構成される。
【００１０】
図１に示すように、データ電極６は幅の均一な帯状ではなく、幅広部２３と幅狭部２４とを有し、走査電極２１の面放電ギャップ１３側の端部近傍に幅広部２３を位置づけ、走査電極２１の面放電ギャップ１３と反対側の端部近傍に幅狭部２４が来るように目合わせして前面基板１００と背面基板２００が組み立てられている。
【００１１】
本実施の形態１のＡＣ型ＰＤＰでは、データ電極６と走査電極２１間の書込み動作の際、走査電極２１の面放電ギャップ１３側端部近傍で常に対向の書込み放電が発生しており、この対向放電をトリガーとして生じる面放電強度も安定に発生、チラツキの少ない良好な表示が実現される。
【００１２】
実施の形態１のＡＣ型ＰＤＰの形状において、データ電極６の幅広部２３はより広い方が、幅狭部２４はより狭い方が、書込み性能の改善効果は大きいが、幅広の部分があまり広くなると左右の隣接セルとの干渉が発生し誤書き込みを生じたりする問題がある。また、幅狭の部分があまり細いと断線が生じ歩留まりを低下させる為に、適当な値が選ばれる。本実施の形態１では１．２ミリ角の画素ピッチであり、データ電極ピッチは４００ミクロンである。この場合、データ電極６の幅広部２３の幅を１５０ミクロン、幅狭部２４の幅を５０ミクロンとしたが、良好な書込み改善効果が得られた。幅広部２３と幅狭部２４の幅の比率は１．５倍以上取る方が明確な効果が得られた。また、幅狭部２４の幅がある程度広くなってしまうと効果が低下する傾向が見られ、好ましくは隔壁高さの半分程度以下であり、概ね８０ミクロン程度以下とする方が良い。
【００１３】
本発明のパネル構造はデータ電極６の形状に特徴があり、以下のような工程で作製する。前面基板１００となるガラス基板上にスパッタリングによりＩＴＯ薄膜を形成し、ホトリソグラフィ技術により透明電極３を形成する。次いで、感光性の銀ペーストを塗布し露光現像することによりバス電極４を透明電極３に沿って形成する。その上から低融点ガラスペーストをスクリーン印刷、乾燥、焼成することにより２５ミクロンの厚さの誘電体層８を形成した後、酸化マグネシウム保護膜を真空蒸着する。背面基板２００となるガラス基板２には感光性の銀ペーストをスクリーン印刷し露光現像により、データ電極６を作製する。次いで、白色のフィラーが混入された低融点ガラスペーストを塗布、乾燥、焼成することにより誘電体層１１を形成した後、隔壁７を作製する。隔壁７はサンドブラストにより作製する。赤、緑、青の蛍光体１０を順次塗布し焼成することにより、背面基板２００を完成する。背面基板２００と前面基板１００を封着した後、加熱排気し、最後にネオンとキセノンの混合ガスをパネル内に導入し、パネルを完成させる。
【００１４】
本実施の形態１のデータ電極６の形状とすることにより、データ電極６と走査電極２１間の書込み動作の際、書込みの対向放電が走査電極２１の面放電ギャップ１３側端部近傍で常に生じるために、再現性の良い書込み状態が得られ、表示不良となるチラツキが解消され、より高速書込みが要求される高解像度パネルのフルカラー表示が実現される。
【００１５】
（実施の形態２）
図２に示すデータ電極６は走査電極２１の面放電ギャップ１３端近傍で幅広部２３となっているが、走査電極２１の反対側を含め、データ電極６の大部分や上下セルの間などの部分も幅狭部２４としている。書込み特性に重要な走査電極２１の面放電ギャップ１３端近傍以外の全ての部分を幅狭とする。
【００１６】
実施の形態２に係るＡＣ型ＰＤＰは上記のごとく構成されているので、実施の形態１の奏する効果の他に以下に掲げる効果を奏する。
実施の形態２のデータ電極形状により、隣接セル間の静電容量が低減され、データパルス印加に伴う消費電力が削減される。データ電力の殆どはデータ電圧の充放電電力であり、静電容量に比例し、図２のデータ電極形状とすることにより、データ電力を半減できる。
【００１７】
（実施の形態３）
幅狭部２４を長く取ることによるパタン断線などの製造上の不具合を低減するために、図３に示すように、走査電極２１の面放電ギャップ１３とは反対側の端部近傍は極力狭い幅狭部２４とするが、他の部分はパタン断線による歩留まり低下が生じない程度の中間幅部２５としたものである。データ電力の低減効果はやや減ずるが、歩留まりとのバランスの良いパネルが実現される。
【００１８】
実施の形態３に係るＡＣ型ＰＤＰは上記のごとく構成されているので、実施の形態１及び２の奏する効果の他に以下に掲げる効果を奏する。
実施の形態３のデータ電極形状にすることで、パネル生産の歩留まりが向上する。
【００１９】
本発明は図１〜３に示すような、一般的な帯状の面放電電極以外でも有効であり、図４は透明電極３が分離された矩形であり、バス電極４により接続された電極形状のパネルに本発明を適用した例を示す。走査電極２１となる透明電極３の面放電ギャップ１３側端部近傍のデータ電極６は幅広部２３であり、反対側の端部近傍では幅狭部２４となっている。
【００２０】
また、データ電極６は直線状の中心線を有し単純な形状である必要はなく、形状は複雑になるが、中心線が折れ曲がった形状を有していてもよい、特に図５に示すようにデータ電極６の幅狭部２４が隔壁７の真下にくるか、あるいは隔壁７のそばに寄るような形状としてもよい。パタン形状や目合わせ精度は要求されるものの、本発明の目的である書き込み性能の向上の点ではより効果的である。
【００２１】
本発明では書込み性能向上のために幅広部２３と幅狭部２４を有しているが、書込み特性改善の効果の点では許される範囲で幅広部２３の幅は広く、幅狭部２４の幅は狭い方がよいが、これらの幅広部２３及び幅狭部２４の長さも最適に選ぶことが好ましい。当然、これらの部分の長さがあまり短い場合は走査電極２１の面放電ギャップ１３側近傍で確実に対向放電を起こさせる効果が少なくなる。好ましい最少長さは放電セル全体の構造や使用される放電ガス種やガス圧にも影響されるが、概ね隔壁７などの高さで決まる対向ギャップ長が目安となり、通常のパネルでは幅広部２３も幅狭部２４も概ね１００ミクロン以上ある方が望ましい。
【００２２】
（実施の形態４）
他の実施例を図６に示す。透明電極３と隙間をあけて分離バス電極２６が面放電ギャップ１３の反対側に形成されている。透明電極３と分離バス電極２６は間隔をおいて接続部で電気的に接続されている。
【００２３】
この様に分離バス電極２６とすることにより、維持放電となる面放電を透明電極３のみ発生させることにより、発生した光の取り出し効率が大きく改善される電極構造となっている。この様な構造のパネルではバス電極４は面放電ギャップ１３から離れた位置にあるために電場が弱まりバス電極４での放電を発生させないことができるものの、書込み動作は対向放電であるために、走査パルスとデータパルスの印加により、バス電極４とデータ電極６間にも大きな電場が発生する。特にバス電極４の膜厚が透明電極３より厚いために、却ってバス電極４とデータ電極６の間で対向放電が発生し、透明電極３とデータ電極６の間での対向放電が弱くなり壁電荷の形成が不十分となり、表示性能が悪化する。本実施の形態では、上記のような面放電電極形状のパネルに対して、透明電極３の上部近傍を幅広部２３とし、分離バス電極２６上部近傍を幅狭部２４とする形状のデータ電極６を採用することにより、分離バス電極２６での書込みの対向放電の発生を押さえ、良好な書込み動作が得られる。
【００２４】
また、この様な分離バス電極構造を持つパネルにおいても、肝心な書込み放電は走査電極２１の面放電ギャップ１３端近傍であり、図７に示すようにこの部分のデータ電極６を幅広部２３とし、分離バス電極２６近傍や走査電極２１となる透明電極３の面放電ギャップ１３の反対側端部近傍のデータ電極６を幅狭部２４とする形状とすることにより、書込み性能の向上とデータ電力の低減が図られる。なお、図７の実施例では、面放電電極の配置が維持電極２２、走査電極２１、走査電極２１、維持電極２２の配列となっており、走査電極２１と維持電極２２の配置が交互に入れ替わっているパネル構造となっている。この様な配列でも、本発明では走査電極２１となる方にのみ着目してデータ電極６の幅広部２３と幅狭部２４を配置すればよいことは言うまでもない。
【００２５】
実施の形態４に係るＡＣ型ＰＤＰは上記のごとく構成されているので、実施の形態１と２及び３の奏する効果の他に以下に掲げる効果を奏する。
分離バス電極２６を採用することで、維持放電となる面放電を透明電極３のみ発生させることにより、発生した光の取り出し効率が大きく改善される。
【００２６】
なお、以上の例では説明を簡単にするため、データ電極６の形状として幅が単純な階段状に変えた形としたが、本発明の要旨から必ずしも階段状とする必要はなく連続的に変えても良い。
【００２７】
また、上記構成部材の位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な位置、形状等にすることができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されているので、以下に掲げる効果を奏する。
本発明のデータ電極の形状とすることにより、データ電極と走査電極間の書込み動作の際、書込みの対向放電が走査電極の面放電ギャップ側端部近傍で常に生じるために、より高速書込みが要求される高解像度パネルのフルカラー表示が実現される。
【００２９】
また、光取り出し効率の良い分離バス電極構造のパネルにおいては、分離バス電極近傍のデータ電極幅を狭くすることにより良好な表示動作が得られた。また、本発明のデータ電極構造では、書込み特性を改善させながらデータ電極の静電容量を低減することができ、高解像度大画面パネルで大きな問題となるデータ電力の削減も実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るプラズマディスプレイの電極構造を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係るプラズマディスプレイの電極構造を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態３に係るプラズマディスプレイの電極構造を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係るプラズマディスプレイの電極構造を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係るプラズマディスプレイの電極構造を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態４に係るプラズマディスプレイの電極構造を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態４に係るプラズマディスプレイの電極構造を示す図である。
【図８】従来技術の一例を示す面放電型ＡＣプラズマディスプレイパネルの構造図である。
【図９】図８の駆動波形例を示す図である。
【図１０】図８の電極構造を示す図である。
【符号の説明】
１、２ガラス基板
３透明電極
４バス電極
６データ電極
７隔壁
８誘電体層
９保護層
１０蛍光体
１１誘電体層
１３面放電ギャップ
２１走査電極
２２維持電極
２３幅広部
２４幅狭部
２５中間幅部
２６分離バス電極
１００前面基板
２００背面基板

Claims

一方の基板上で、対となる走査電極と維持電極とに挟まれ、前記走査電極方向に延びる面放電ギャップと、他方の基板で、前記面放電ギャップの延伸方向と交差して延びるデータ電極とを備え、
前記走査電極の前記面放電ギャップ側である前記面放電ギャップ近傍に面する位置において、前記データ電極は、そのデータ電極幅が前記面放電ギャップに面するいずれの位置においても、前記走査電極の前記面放電ギャップとは反対側の側端部近傍のデータ電極幅よりも広い幅広部を有し、前記データ電極の前記幅広部と該幅広部に面する前記走査電極の前記面放電ギャップ側の側端部近傍との間で対向放電を行うことにより壁電荷形成をもたらす書込放電を行うＡＣ型プラズマディスプレイパネルであって、
前記走査電極及び前記維持電極は、それぞれ、前記面放電ギャップを挟成する略帯状の透明電極と、該透明電極の外側にて、該透明電極に沿って延びる分離バス電極とから構成され、かつ、各分離バス電極は、対応する前記透明電極から離隔する態様で、配設される一方、対応する前記透明電極と、接続部を介して電気的に接続されていることを特徴とするＡＣ型プラズマディスプレイパネル。