JP3772747B2 - プラズマディスプレイ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は表示デバイスとして知られているプラズマディスプレイ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、双方向情報端末として大画面、壁掛けテレビへの期待が高まっている。そのための表示デバイスとして、液晶表示パネル、フィールドエミッションディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ等の数多くのものがあり、そのうちの一部は市販され、一部は開発中である。これらの表示デバイス中でもプラズマディスプレイパネル(以下、PDPという)は、自発光型で美しい画像表示ができ、大画面化が容易である等の理由から、PDPを用いたディスプレイは、視認性に優れた薄型表示デバイスとして注目されており、高精細化および大画面化が進められている。
【0003】
このPDPには、大別して、駆動的にはAC型とDC型があり、放電形式では面放電型と対向放電型の2種類があるが、高精細化、大画面化および製造の簡便性から、現状では、AC型で面放電型のPDPが主流を占めるようになってきている。
【0004】
図8にPDPのパネル構造の一例を示しており、この図8に示すようにPDPは、前面パネル1と背面パネル2とから構成されている。
【0005】
前面パネル1は、フロート法による硼珪素ナトリウム系ガラス等からなるガラス基板などの透明な前面側の基板3上に、走査電極4と維持電極5とで対をなすストライプ状の表示電極6を複数対配列して形成し、そしてその表示電極6群を覆うように誘電体層7を形成し、その誘電体層7上にMgOからなる保護膜8を形成することにより構成されている。なお、走査電極4および維持電極5は、それぞれ透明電極4a、5aおよびこの透明電極4a、5aに電気的に接続されたCr/Cu/CrまたはAg等からなるバス電極4b、5bとから構成されている。また、図示していないが、前記表示電極6間には、遮光膜としてのブラックストライプが表示電極6と平行に複数列形成されている。
【0006】
また、背面パネル2は、前記前面側の基板3に対向配置される背面側の基板9上に、表示電極6と直交する方向にアドレス電極10を形成するとともに、そのアドレス電極10を覆うように誘電体層11を形成し、そしてアドレス電極10間の誘電体層11上にアドレス電極10と平行にストライプ状の複数の隔壁12を形成するとともに、この隔壁12間の側面および誘電体層11の表面に蛍光体層13を形成することにより構成されている。なお、カラー表示のために前記蛍光体層13は、通常、赤、緑、青の3色が順に配置されている。
【0007】
そして、これらの前面パネル1と背面パネル2とは、表示電極6とアドレス電極10とが直交するように、微小な放電空間を挟んで基板3、9を対向配置するとともに、周囲を封着部材により封止し、そして前記放電空間にネオンおよびキセノンなどを混合してなる放電ガスを66500Pa(500Torr)程度の圧力で封入することによりパネルが構成されている。
【0008】
このパネルの放電空間は、隔壁12によって複数の区画に仕切られており、そしてこの隔壁12間に発光画素領域となる複数の放電セルが形成されるように表示電極6が設けられるとともに、表示電極6とアドレス電極10とが直交して配置されている。
【0009】
すなわち、図9に示すように、走査電極4と維持電極5とを放電ギャップ14を挟んで配列することにより表示電極6が形成され、この表示電極6と隔壁12で囲まれた領域が発光画素領域15となり、そして隣接する放電セルの表示電極6間は非発光領域16となる。
【0010】
このPDPでは、アドレス電極、表示電極に印加される周期的な電圧によって放電を発生させ、この放電による紫外線を蛍光体層に照射して可視光に変換させることにより、画像表示が行われる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
このPDPの発展のためには、更なる高輝度化、高効率化、低消費電力化、低コスト化が不可欠となっている。高効率化を達成するためには、放電を制御し遮蔽される部分での放電を極力抑制することが必要である。この効率向上の手法の一つとして、表示電極のバス電極上の誘電体層の膜厚を厚くし、バス電極で遮蔽される部分の発光を抑制する方法が知られている。
【0012】
しかし、上述の従来の構造では、誘電体層の膜厚を厚くした部分がバス電極上のみであるため、バス電極と平行方向に放電が広がり、電子温度が低下する隔壁付近にまで放電が到達し、効率が低下する。さらに、背面側基板の隔壁と前面パネルの誘電体層の厚くした部分が接触し隙間が形成されるため、電極に平行な方向における誤放電が発生し、画質が低下してしまう恐れがある。
【0013】
さらに、従来の技術では放電ギャップに放電が集中するためその付近の蛍光体の輝度飽和が発生しやすく効率が低下する。
【0014】
このようなPDPの効率向上のためには、図9に示すように隣接する放電セル間の非発光領域16を狭くし、放電ギャップ14側の表示電極6を広げ、放電の広がりを広くする必要があるが、この場合は隣接セルとの誤放電が増加することとなるため、隣接セル間の非発光領域16を狭くすることと、表示電極6の幅を広げ、放電の広がりを広げることを両立させることは困難となっていた。
【0015】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、発光効率の向上と画質の向上を目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明は、誘電体層の放電空間側の表面に、前記放電セル毎に少なくとも2つ存在するように凹部を形成するとともに、放電セル毎の前記凹部を結ぶように少なくとも一つの溝を形成したものである。
【0017】
【発明の実施の形態】
すなわち、本発明の請求項1に記載の発明は、基板間に隔壁により仕切られた放電空間 が形成されるように対向配置した一対の前面側および背面側の基板と、前記隔壁間に放電セルが形成されるように前記前面側の基板に配列して形成した複数の表示電極と、この表示電極を覆うように前面側の基板に形成した誘電体層と、前記表示電極間での放電により発光する蛍光体層とを有し、かつ前記誘電体層の放電空間側の表面に、前記放電セル毎に少なくとも2つ存在するように凹部を形成するとともに、放電セル毎の前記凹部を結ぶように少なくとも一つの溝を形成したことを特徴としている。
【0018】
以下、本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイ装置について、図1〜図5の図面を用いて説明する。なお、図1〜図5において、図8に示す部分と同一部分については同一番号を付して説明は省略する。
【0019】
図1は本発明によるプラズマディスプレイ装置のパネルにおける放電セルの凹部の構造を示しており、図において、21は表示電極6を覆うように前面側の基板3上に形成した誘電体層であり、この誘電体層21の放電空間側の表面には、発光画素領域15を形成する放電セル毎に少なくとも2つ存在するように凹部22が形成されている。この凹部22は、図1に示すようにバス電極4b、5bおよび隔壁12よりも内側の部分に、表示電極6に対して直交する方向、すなわち隔壁12に対して平行な方向に並設されるように島状に分離して形成されている。この凹部22は、直方体形状であり、深さ20μmとなるように形成されている。
【0020】
ところで、PDPの高効率化を達成するためには、各発光画素領域において放電を制御することが不可欠である。特に、表示電極に垂直な方向への放電の広がりにおいては、バス電極が蛍光体層からの発光光を遮るため、遮蔽される部分まで放電が広がることを抑制する必要がある。また、この方向には隔壁が存在しないため、そこから漏れる紫外線、および蛍光体層からの発光は全てブラックストライプに遮蔽されることとなる。さらに、表示電極と平行な方向への放電の広がりは、隔壁付近での電子温度の低下により効率の低下を招く。
【0021】
本発明においては、前記誘電体層21の放電空間側の表面に、発光画素領域を形成する放電セル毎に少なくとも2つ存在するように凹部22を形成したものであり、図2に示すように、誘電体層21の膜厚の薄くなった凹部22の底面は容量が大きくなるため、放電のための電荷は凹部22の底面に集中的に形成されることとなり、図2のAのように放電領域を制限することができる。これに対して、凹部22のない構造の図3では、誘電体層21の膜厚が一定であるため、容量が誘電体層の面上で一定であり、図3のBのように放電が電極付近に広がり、その遮蔽される部分の蛍光体を発光させ、効率が低下する。また、隣接セルに近い部分まで電荷が形成されるため、隣接セルとの誤放電が発生しやすい。
【0022】
これを防止し効率向上の手法の一つとして、例えば図4に示すように、バス電極4b、5b上の誘電体膜厚を厚くしてバス電極でマスクされる部分の発光を抑制する方法が知られている。しかし、この方法では、放電の広がりが図4のCのように狭くなるため、放電ガスのXeを励起する確率が低下し、効率の低下を招く恐れがある。すなわち、一般的なPDPにおいて、ITOの透明電極を用いている理由は、維持電極と走査電極の電圧を交互に変化させることで、放電を維持電極と走査電極全体に交互に広がるように駆動し、放電を広げる工夫が施されているが、図4に示すような構成では、誘電体層の薄くなった部分に放電が集中し放電距離を稼ぐことができないため、Xeの励起の確率が低下し、効率が低下する。さらに、この構造においては、隔壁に対して放電を制御することができないため、隔壁付近にまで放電が広がり、そこでの電子温度の低下により放電の効率が低下してしまう。
【0023】
これに対して、本発明では、例えば図2のように放電ギャップ14を挟んで凹部22を2個形成することで、図2のAのように、放電を凹部22の底面から放電ギャップ14を挟んで突出する部分を越えて放電することになり、放電距離が伸び、そのためNe/Xeガス中のXeが励起される確立が増加し、放電の制御と高効率を両立することができる。さらに、隔壁方向においても、放電の広がりを隔壁から離すことで電子温度の低下を防ぐことができ、理想的な状態で放電を行うことができ、効率を向上させることができる。
【0024】
また、従来のように誘電体の膜厚が一定の場合、放電は放電セルの中央から発生し、そこでの強度が最も強くなる。そのため、放電セル中央の蛍光体の輝度飽和が発生しやすくなり効率が低下する問題が生じたが、本発明によれば、前述したように放電は凹部の底面のみで発生するため、セル内部の放電位置をセル中央から分散させることができる。
【0025】
さらには、PDPにおいて、蛍光体からの発光の取り出し効率を上げる、すなわち放電セルの開口率を上げるために、バス電極を可能な限り発光領域から離すことが行われるが、この場合隣の放電セルの表示電極との距離が狭くなるため、隣接する放電セル間で電荷の移動が容易に起こり発光を望まない放電セルが発光する、いわゆるクロストークが発生し、表示品質が著しく低下する課題が発生する。本発明においては、凹部22の形状および形成する場所を調整することにより、多くの壁電荷の発生する位置を制御することができ、これにより隣接する放電セル間でのクロストークの発生を防止することができる。
【0026】
図5に示す例は、誘電体層21に形成する凹部22を、バス電極4b、5bおよび隔壁12よりも内側の部分に、表示電極6に対して平行な方向、すなわち隔壁12に対して直交する方向に並設されるように島状に分離して形成したものである。
【0027】
そして、本発明においては、図6、図7に示すように、放電セル毎の凹部22を結ぶように少なくとも一つの溝23を形成した形状としたものである。図6、図7に示す例は、それぞれ図1、図5に対応させた例である。
【0028】
このように放電セル毎の凹部22を結ぶように少なくとも一つの溝23を形成することで、その部分から放電を発生させることができ、放電の種火としての役割を持たせることができる。これにより、放電電圧を低下させることができ、効率を向上させることができる。
【0029】
このように本発明においては、凹部22の形状により様々に制御できるため、凹部22の形状は上記の形状以外に、円柱、円錐、三角柱、三角錐などの形状でもよく、上記実施の形態に限るものではない。
【0030】
【発明の効果】
以上のように本発明のプラズマディスプレイ装置によれば、誘電体層の放電空間側の表面に、発光画素領域を形成する放電セル毎に少なくとも2つ存在するように凹部を形成したものであり、誘電体層の膜厚の薄くなった凹部の底面は容量が大きくなるため、その部分に形成される壁電荷は他の部分よりも多くなり、しかも膜厚の低下により放電開始電圧が低下するため、放電は凹部の底面を主として発生し、これにより表示電極に水平および垂直の方向に広がる放電を抑えることができ、効率の向上が図れる。しかも、2つの凹部を形成することにより、放電で発生した紫外線に最も強くさらされる発光画素領域の中心に位置する蛍光体層の輝度飽和を緩和することができ、有効に蛍光体を利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明によるプラズマディスプレイ装置のパネルにおける放電セルの凹部分の構造を示す斜視図
【図2】 同プラズマディスプレイ装置の効果を説明するための概略構成図
【図3】 従来のプラズマディスプレイ装置の放電の状況を説明するための概略構成図
【図4】 他の従来のプラズマディスプレイ装置の放電の状況を説明するための概略構成図
【図5】 本発明によるプラズマディスプレイ装置のパネルの放電セルの凹部分の他の例の構造を示す斜視図
【図6】 本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイ装置のパネルの放電セル部分の構造を示す斜視図
【図7】 本発明の他の実施の形態によるプラズマディスプレイ装置のパネルの放電セル部分の構造を示す斜視図
【図8】 一般的なプラズマディスプレイ装置のパネル構造を示す斜視図
【図9】 同プラズマディスプレイ装置の放電セル部分の構成を示す平面図
【符号の説明】
1 前面パネル
2 背面パネル
3、9 基板
4 走査電極
5 維持電極
6 表示電極
10 アドレス電極
12 隔壁
13 蛍光体層
21 誘電体層
22 凹部
23 溝
Claims (1)
- 基板間に隔壁により仕切られた放電空間が形成されるように対向配置した一対の前面側および背面側の基板と、前記隔壁間に放電セルが形成されるように前記前面側の基板に配列して形成した複数の表示電極と、この表示電極を覆うように前面側の基板に形成した誘電体層と、前記表示電極間での放電により発光する蛍光体層とを有し、かつ前記誘電体層の放電空間側の表面に、前記放電セル毎に少なくとも2つ存在するように凹部を形成するとともに、放電セル毎の前記凹部を結ぶように少なくとも一つの溝を形成したプラズマディスプレイ装置。
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