JP3980577B2 - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

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Description

本発明は,プラズマディスプレイパネルに関する。
一般に,プラズマディスプレイパネル(以下,「PDP」という)は,放電セル内で起こる気体放電による真空紫外線で蛍光体を励起させて画像を具現する表示装置であって,高解像度の大画面の構成が可能で次世代薄型表示装置として脚光を浴びている。
かかるPDPは,電圧印加方式によって交流型と直流型に区分され,電極の構成形態によって対向放電型と面放電型に区分されるが,近年では3電極面放電構造の交流型PDPが主流となっている。
図8に示すように,従来の交流型PDPにおいては,各放電セルに対応して,後面基板1にアドレス電極3,隔壁5,及び蛍光層7が形成され,前面基板9に,走査電極11と表示電極13から成る放電維持電極15が形成される。アドレス電極3と放電維持電極15はそれぞれ,誘電層17,19で覆われており,放電セルの内部は放電ガス(主に,Ne−Xe混合ガス)で満たされている。また,誘電層19の表面にはMgO保護膜21が形成されている。
このような構成を有する従来の交流型PDPにおいて,まず,アドレス電極3と走査電極11との間にアドレス電圧(Va)を印加すると,放電セル内でアドレス放電が起こる。このアドレス放電の結果,アドレス電極3上の誘電層19と,走査電極11及び表示電極13上の誘電層17に壁電荷が生成(蓄積)される。このようにして,発光させる放電セルが選択されることになる。
次いで,選択された放電セルの走査電極11と表示電極13との間に維持電圧(Vs)を印加すると,走査電極11上に蓄積されているイオンと表示電極13上に蓄積されている電子が衝突して,プラズマ放電,つまり維持放電が発生する。このプラズマ放電時に生成されるXeの励起原子から真空紫外線が放出され,この真空紫外線が蛍光層7を励起して可視光を放出させる。この結果,カラー画像が表示される。
このように動作する従来のPDPにおいて,隔壁5がストライプパターンの場合は,アドレス電極3の方向に各放電セルの内部が互いに連通しているため,空間電荷が隣接放電セルの内部に移動してしまい,放電セル間の誤放電が発生するおそれがあった。また,隔壁5がストライプパターン以外のパターンに形成されたPDPにおいても,アドレス電極に沿って特定放電セルの放電が隣接放電セルに影響を及ぼし,これによって放電セル間の誤放電が発生するおそれがあった。
最近のPDPは,高精細化が進み,放電セル間のピッチが狭まってきている。このような場合,上述した放電セルの誤放電の発生度合いが高まってしまう。
特に,アドレス電極3が,長手方向に幅を一定にしたストライプパターンに形成される場合,このアドレス電極3は,アドレス放電を起こす走査電極11と一定の面積が重なるように対向配置されるだけでなく,アドレス放電に関与しない表示電極13とも一定の面積が重なるように対向配置される。このような構造を有する従来のPDPによれば,放電セルに記憶された情報を消す初期化(リセット)区間が行われても,その後,放電セルにおいて,アドレス電極3と表示電極13の相互作用により,アドレス放電後と同様に壁電荷が生成されてしまい,これによる誤放電が発生する可能性があった。
また,PDPの研究開発においては,放電効率を高めるため,放電ガスのXe含量を増やして真空紫外線の強度を高めようとする試みが進められている。しかし,PDPの内部構造に対する改善が行われないままXeの含量のみを増やそうとすると,PDPの駆動電圧が上昇して消費電力が大きくなってしまう。さらに,Xeの含量を増加させると,これにしたがい,アドレス電極3と表示電極13との間の誤放電の発生頻繁が高まってしまう。この結果,精密なPDP駆動がなお一層難しくなる。
本発明は,このような問題に鑑みてなされたもので,その目的は,アドレス電極と表示電極との間の相互作用を抑制して,放電セルの誤放電の問題をなくし,放電ガスのXe含量を増やしながらも精密なPDP駆動を可能にする新規かつ改良されたプラズマディスプレイパネルを提供することにある。
上記課題を解決するために,本発明の第1の観点によれば,第1基板と,この第1基板に対して所定の間隔を置いて対向配置される第2基板と,第1基板上に,第1方向に延びて形成される複数のアドレス電極と,第1基板と第2基板との間の空間に配置されて複数の放電セルを区画する隔壁と,各放電セル内に位置する蛍光層と,第2基板上に,第1方向と直交する第2方向に延びて形成される複数の放電維持電極と,複数の放電維持電極のうち,各放電セルに対して一対となって所定の電圧を印加する二つの放電維持電極の間に位置する主放電ギャップと,複数の放電維持電極のうち,一の放電セルに対して所定の電圧を印加する一の放電維持電極と,一の放電セルに第1方向に隣接する他の放電セルに対して所定の電圧を印加する他の放電維持電極との間に位置する非放電ギャップと,を含むことを特徴とするプラズマディスプレイパネルが提供される。そして,このプラズマディスプレイパネルは,アドレス電極の主放電ギャップに対応する範囲の最大幅が,アドレス電極の非放電ギャップに対応する範囲の最大幅より小さいことを特徴としている。このように,アドレス電極の形状が改善されると,パネルの高精化しても放電セル間の誤放電の発生が抑制される。
主放電ギャップに対応するアドレス電極の最大幅は,40〜140μmであることが好ましい。また,本発明によれば,放電セルの内部を,10〜30%のXeを含有する放電ガスで満たすことが可能となる。これによって,誤放電の発生を抑えつつ,放電効率を向上させることができる。
非放電ギャップに対応するアドレス電極を,その幅がその長手方向(第1方向)に部分的に異なるように形成してもよい。また,非放電ギャップの中心部に対応するアドレス電極の幅を,非放電ギャップの第1方向の両端部に対応するアドレス電極の幅より小さくしてもよい。またさらに,非放電ギャップの中心部に対応するアドレス電極の幅を,主放電ギャップに対応するアドレス電極の幅と実質的に同一としてもよい。
上記課題を解決するために,本発明の第2の観点によれば,第1基板と,第1基板に対して所定の間隔を置いて対向配置される第2基板と,第1基板上に,第1方向に延びて形成される複数のアドレス電極と,第1基板と第2基板との間の空間に配置されて複数の放電セルを区画する隔壁と,各放電セル内に位置する蛍光層と,第2基板上に,第1方向と直交する第2方向に延びて形成される複数の放電維持電極と,複数の放電維持電極のうち,各放電セルに対して一対となって所定の電圧を印加する二つの放電維持電極それぞれの第2方向に延びる中心線の間に位置する主放電区間と,複数の放電維持電極のうち,一の放電セルに対して所定の電圧を印加する一の放電維持電極の第2方向に延びる中心線と,一の放電セルに第1方向に隣接する他の放電セルに対して所定の電圧を印加する他の放電維持電極の第2方向に延びる中心線との間に構成される非放電区間と,を含むことを特徴とする,プラズマディスプレイパネルが提供される。そして,このプラズマディスプレイパネルは,アドレス電極の主放電区間に対応する範囲の最大幅が,アドレス電極の非放電区間に対応する範囲の最大幅より小さいことを特徴としている。
非放電区間に対応するアドレス電極を,その幅がその長手方向(第1方向)に部分的に異なるように形成してもよい。また,非放電区間の中心部に対応するアドレス電極の幅を,非放電区間の第1方向の両端部に対応するアドレス電極の幅より小さくしてもよい。またさらに,非放電区間の中心部に対応するアドレス電極の幅を,主放電区間に対応するアドレス電極の幅と実質的に同一としてもよい。
隔壁は,アドレス電極に平行なストライプパターンに形成されることが好ましい。また,隔壁は,第1方向に配置される第1隔壁部材と,第2方向に配置される第2隔壁部材とから構成され得る。これによって,隔壁は格子形を有することになる。
各放電維持電極は,透明電極と,透明電極の一側縁部に形成され当該透明電極に電気的に接続されるバス電極と,を含むことが好ましい。そして,各放電セルに対して一対となって所定の電圧を印加する二つの放電維持電極それぞれに含まれる各透明電極は,対向するように各放電セルの中心部に向かって延びた形状を有することが好ましい。
本発明によれば,アドレス電極と表示電極との間の無駄な放電が抑制され,放電セルの誤放電が防止される。また,本発明によれば,放電ガス中のXe含有率を高めても誤放電の発生が抑制される。この結果,真空紫外線の強度を高めることが可能となり,発光効率の向上が実現する。
以下に添付図面を参照しながら,本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお,本明細書および図面において,実質的に同一の機能構成を有する構成要素については,同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
図1は,本発明の実施の形態に係るプラズマディスプレイパネルの部分分解斜視図である。また,図2と図3はそれぞれ,図1のプラズマディスプレイパネルの組立状態を示す部分平面図と部分断面図である。
同図に示すように,本実施の形態に係るプラズマディスプレイパネル(以下,「PDP」という)は,所定の間隔を置いて対向配置された第1基板2と第2基板4を備え,両基板間の空間に放電セル6R,6G,6Bを備えている。各放電セル6R,6G,6Bの独立的な放電メカニズムによって可視光が放出され,所定のカラー映像が得られる。
以下,本実施の形態に係るPDPの構成をより具体的に説明する。まず,第1基板2の内面(第2基板4に対向する面)には第1方向(図面のY方向)に複数のアドレス電極8が形成されており,各アドレス電極8を覆うように第1基板2の内面全体に下部誘電層10が形成されている。
下部誘電層10上には所定のパターン(例えば,アドレス電極8に平行なストライプパターン)の隔壁12が形成されており,この隔壁12の側面と下部誘電層10の上面にわたり赤色,緑色,青色の蛍光層14R,14G,14Bが設けられている。隔壁12は,各アドレス電極8の間に,所定の高さに形成されており,第1基板2と第2基板4との間に所定の放電空間を形成する。
第2基板4の内面(第1基板2に対向する面)には,各アドレス電極8と直交する第2方向(図面のX方向)に,走査電極16と表示電極18から成る放電維持電極20が形成されており,この放電維持電極20を覆うように第2基板4の内面全体に透明な上部誘電層22とMgO保護膜24が位置している。
走査電極16と表示電極18は,ストライプパターンの透明電極16a,18aと,金属のバス電極16b,18bとから成る。バス電極16b,18bはそれぞれ,透明電極16a,18aの一側縁部に形成されており,透明電極16a,18aの電圧降下を防止する。透明電極16a,18aの材料としてはITO(indium tin oxide)が好ましく,バス電極16b,18bの材料としては銀(Ag)のような導電性に優れた金属が好ましい。
第1基板2と第2基板4を組合せることにより,アドレス電極8と放電維持電極20が交差する領域に複数の放電空間(放電セル)が形成される。各放電セル6R,6G,6Bの内部は,放電ガス(Ne−Xe混合ガス)で満たされる。
図2に示すように,本実施の形態に係るPDPにおいて,複数の放電維持電極20は,図面Y方向に並んでおり,各放電維持電極20の間にはギャップが形成されている。これらのギャップのうち,各放電セル6R,6G,6Bが形成されるギャップG1は,維持期間でプラズマ放電が起こる主放電ギャップである。これに対して,アドレス電極8の方向(図面Y方向)に隣り合う二つの放電セルの間に位置するギャップG2は,放電が起こらない非放電ギャップとなる。すなわち,各放電セル6R,6G,6Bの走査電極16と表示電極18との間のギャップが主放電ギャップとなり,ある放電セルの表示電極18(または走査電極)とこれに図面Y方向に隣り合う放電セルの走査電極16(または表示電極)との間のギャップが非放電ギャップとなる。
このように,主放電ギャップG1と非放電ギャップG2を定義した場合,本実施の形態に係るPDPにおいて,主放電ギャップG1に対応するアドレス電極8の幅D1は,非放電ギャップG2に対応するアドレス電極8の幅D2より小さく構成される。
より具体的に,図2に示すように,走査電極16の中心を通る第1水平軸H1と,表示電極18の中心を通る第2水平軸H2を仮想すると,各放電セル6R,6G,6Bにおける第1水平軸H1と第2水平軸H2との間の区間(領域)を主放電区間Aと定義し,アドレス電極8の方向に隣り合う二つの放電セルにおける第1水平軸H1と第2水平軸H2との間の区間(領域)を非放電区間Bと定義することができる。
このように,主放電ギャップG1を中心とする主放電区間Aと,非放電ギャップG2を中心とする非放電区間Bを定義した場合,本実施の形態に係るPDPによれば,主放電区間Aに対応するアドレス電極8の幅D1は,非放電区間Bに対応するアドレス電極8の幅D2より小さく構成される。このようなアドレス電極8の形状は,アドレス電極8と表示電極18の対向面積(重なり合う範囲の面積)を縮小させる結果をもたらす。
以上の構成を有する本実施の形態に係るPDPにおいて,まず,アドレス電極8と走査電極16との間にアドレス電圧(Va)を印加すると,放電セル内でアドレス放電が起こる。このアドレス放電の結果,アドレス電極8上の下部誘電層10と,走査電極16及び表示電極18上の上部誘電層22に壁電荷が生成(蓄積)される。このようにして,発光させる放電セルが選択される。
次いで,選択された放電セルの走査電極16と表示電極18との間に維持電圧(Vs)を印加すると,走査電極16上に蓄積されているイオンと表示電極18上に蓄積されている電子が衝突して,プラズマ放電,つまり維持放電が発生する。このプラズマ放電時に生成されるXeの励起原子から真空紫外線が放出され,この真空紫外線が蛍光層を励起して可視光を放出させる。この結果,カラー画像が表示される。
本実施の形態に係るPDPによれば,前述したように,アドレス電極8と表示電極18間の対向面積が小さくなるようにアドレス電極8が形成される。これによって,アドレス電極8と表示電極18との間の無駄な放電が抑制される。そして,初期化期間後,放電セル6R,6G,6Bにおいて,アドレス電極8と表示電極18との間の相互干渉による壁電荷の生成が防止され,選択されていない放電セル6R,6G,6Bの誤放電が防止される。
特に,アドレス電極8の幅のうち,主放電区間Aに対応するアドレス電極8の幅D1は,放電ガスのXe含量と密接な関係がある。すなわち,アドレス電極8と表示電極18の対抗面積を一定とすれば,放電ガスのXe含量が高くなるほど,アドレス電極8と表示電極18との間に誤放電が生じる可能性が高まる。換言すれば,放電ガスのXe含量を高めつつ,アドレス電極8と表示電極18との間の誤放電を抑制するためには,アドレス電極8と表示電極18の対向面積を減らす必要がある。
この点,本実施の実施の形態に係るPDPによれば,主放電区間Aに対応するアドレス電極8の幅D1が例えば40〜140μmに形成され,アドレス電極8と表示電極18の対向面積が小さくなっている。この結果,放電ガス中のXeの含有率を5%以上,好ましくは10〜30%として放電ガスの発光効率を向上させるとともに,アドレス電極8と表示電極18との間の誤放電を防止することが可能となる。このとき,非放電区間Bに対応するアドレス電極8の幅D2は,およそ180μmが好ましい。
下記の表1は,主放電区間Aに対応するアドレス電極8の幅D1と,放電ガスのXe含量を変化させながらアドレス電極8と表示電極18との間の誤放電有無を測定した結果を示す。下記の表において,○は誤放電が起こったことを意味し,×は誤放電が起こらなかったことを意味する。
なお,実験に使用したPDPは42インチADS駆動PDPであって,表示電極の幅は340μmである。また,実験に用いた電圧波形を図4に示す。さらに,Xe含量と駆動電圧との関係を下記の表2に示す。
Figure 0003980577
Figure 0003980577
表1,2に示すように,放電ガスのXe含量が10〜30%であり,主放電区間Aに対応するアドレス電極8の幅D1が40〜140μmである場合,高いXe含量により発光効率を向上させることが可能となり,しかもアドレス電極8と表示電極18との間の無駄な放電が抑制され,放電セル6R,6G,6Bにおける誤放電が防止される。
次ぎに,図5〜図7を参照しながら,本発明の実施形態の変形例を説明する。
図5は,第1変形例を示すもので,この変形例は,前述した実施例の構造を基本としながら,非放電区間Bに対応するアドレス電極8の幅D2を一部縮小させた構成を有している。すなわち,本変形例は,非放電区間Bの中央部に対応するアドレス電極8の幅D3が,非放電区間Bの上下両側に対応するアドレス電極8の幅D2より小さく構成される。一例として,幅D3を,主放電区間Aに対応するアドレス電極8の幅D1と同一に形成できる。
このように,非放電区間Bに対応するアドレス電極8の幅を一部縮小させた本変形例は,非放電ギャップG2を介して隣り合う放電セル間の誤放電を防止する効果を有する。
図6は,第2変形例を示すもので,この変形例は,前述した実施形態または第1変形例の構造を基本としながら,放電維持電極20の透明電極16a,18aが,バス電極16b,18bから各放電セル6R,6G,6Bの中心部方向に延びていることを特徴としている。すなわち,各透明電極16a,18aは,バス電極16b,18bから突出する形状を有する。そして,一対の透明電極16a,18aが主放電ギャップG1を介して対向するようになる。このように,透明電極16a,18aが突出形に形成されることによって,放電維持電極20の方向への放電セル6R,6G,6B間の誤放電が防止される。
図7は,第3変形例を示すもので,この変形例は前述した実施形態または第1,2変形例の構造を基本としながら,隔壁12’が,アドレス電極8の方向(図面Y方向)に延びる第1隔壁部材12aと,アドレス電極8と直交する方向(図面X方向)に延びる第2隔壁部材12bとを有する格子形に形成されたことを特徴としている。格子形の隔壁12’は,各放電セル6R,6G,6Bを独立的に区画する。したがって,放電セル6R,6G,6B間の誤放電がより効果的に抑制される。
以上,添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが,本発明は係る例に限定されない。当業者であれば,特許請求の範囲に記載された範疇内において,各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり,それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
本発明は,例えば,プラズマディスプレイに適用可能である。
本発明の実施の形態に係るプラズマディスプレイパネルの部分分解斜視図である。 図1のプラズマディスプレイパネルの組立状態を示す部分平面図である。 図1のプラズマディスプレイパネルの組立状態を示す部分断面図である。 本発明の実施の形態に係るプラズマディスプレイパネルの駆動波形図である。 本発明の実施の形態の第1変形例を示すプラズマディスプレイパネルの部分平面図である。 本発明の実施の形態の第2変形例を示すプラズマディスプレイパネルの部分平面図である。 本発明の実施の形態の第3変形例を示すプラズマディスプレイパネルの部分平面図である。 従来のプラズマディスプレイパネルの部分分解斜視図である。
符号の説明
2 第1基板
4 第2基板
6R,6G,6B 放電セル
8 アドレス電極
10 下部誘電層
12 隔壁
14R,14G,14B 蛍光層
16 走査電極
16a,18a 透明電極
16b,18b バス電極
18 表示電極
20 放電維持電極
22 上部誘電層
24 MgO保護膜
A 主放電区間
B 非放電区間
G1 主放電ギャップ
G2 非放電ギャップ

Claims (16)

  1. 第1基板と;
    前記第1基板に対して所定の間隔を置いて対向配置される第2基板と;
    前記第1基板上に,第1方向に延びて形成される複数のアドレス電極と;
    前記第1基板と第2基板との間の空間に配置されて複数の放電セルを区画する隔壁と;
    前記各放電セル内に位置する蛍光層と;
    前記第2基板上に,前記第1方向と直交する第2方向に延びて形成される複数の放電維持電極と;
    前記複数の放電維持電極のうち,前記各放電セルに対して一対となって所定の電圧を印加する二つの放電維持電極の間に位置する主放電ギャップと;
    前記複数の放電維持電極のうち,一の放電セルに対して所定の電圧を印加する一の放電維持電極と,前記一の放電セルに前記第1方向に隣接する他の放電セルに対して所定の電圧を印加する他の放電維持電極との間に位置する非放電ギャップと;
    を含んで成り,
    前記アドレス電極の前記主放電ギャップに対応する範囲の最大幅は,前記アドレス電極の前記非放電ギャップに対応する範囲の最大幅より小さいことを特徴とする,プラズマディスプレイパネル。
  2. 前記主放電ギャップに対応する前記アドレス電極の最大幅は,40〜140μmであることを特徴とする,請求項1に記載のプラズマディスプレイパネル。
  3. 前記放電セルの内部は,10〜30%のXeを含有する放電ガスで満たされることを特徴とする,請求項1または2に記載のプラズマディスプレイパネル。
  4. 前記非放電ギャップに対応する前記アドレス電極の幅は,前記第1方向に部分的に異なることを特徴とする,請求項1〜3のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
  5. 前記非放電ギャップの中心部に対応する前記アドレス電極の幅は,前記非放電ギャップの前記第1方向の両端部に対応する前記アドレス電極の幅より小さいことを特徴とする,請求項4に記載のプラズマディスプレイパネル。
  6. 前記非放電ギャップの中心部に対応する前記アドレス電極の幅は,前記主放電ギャップに対応する前記アドレス電極の幅と実質的に同一であることを特徴とする,請求項1〜5のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
  7. 第1基板と;
    前記第1基板に対して所定の間隔を置いて対向配置される第2基板と;
    前記第1基板上に,第1方向に延びて形成される複数のアドレス電極と;
    前記第1基板と第2基板との間の空間に配置されて複数の放電セルを区画する隔壁と;
    前記各放電セル内に位置する蛍光層と;
    前記第2基板上に,前記第1方向と直交する第2方向に延びて形成される複数の放電維持電極と;
    前記複数の放電維持電極のうち,前記各放電セルに対して一対となって所定の電圧を印加する二つの放電維持電極それぞれの前記第2方向に延びる中心線の間に位置する主放電区間と;
    前記複数の放電維持電極のうち,一の放電セルに対して所定の電圧を印加する一の放電維持電極の前記第2方向に延びる中心線と,前記一の放電セルに前記第1方向に隣接する他の放電セルに対して所定の電圧を印加する他の放電維持電極の前記第2方向に延びる中心線との間に構成される非放電区間と;
    を含んで成り,
    前記アドレス電極の前記主放電区間に対応する範囲の最大幅は,前記アドレス電極の前記非放電区間に対応する範囲の最大幅より小さいことを特徴とする,プラズマディスプレイパネル。
  8. 前記主放電区間に対応する前記アドレス電極の最大幅は,40〜140μmであることを特徴とする,請求項7に記載のプラズマディスプレイパネル。
  9. 前記放電セルの内部は,10〜30%のXeを含有する放電ガスで満たされることを特徴とする,請求項7または8に記載のプラズマディスプレイパネル。
  10. 前記非放電区間に対応する前記アドレス電極の幅は,前記第1方向に部分的に異なることを特徴とする,請求項7〜9のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
  11. 前記非放電区間の中心部に対応する前記アドレス電極の幅は,前記非放電区間の前記第1方向の両端部に対応する前記アドレス電極の幅より小さいことを特徴とする,請求項10に記載のプラズマディスプレイパネル。
  12. 前記非放電区間の中心部に対応する前記アドレス電極の幅は,前記主放電区間に対応する前記アドレス電極の幅と実質的に同一であることを特徴とする,請求項7〜11のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
  13. 前記隔壁は,前記アドレス電極に平行なストライプパターンに形成されることを特徴とする,請求項1〜12のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
  14. 前記隔壁は,前記第1方向に配置される第1隔壁部材と,前記第2方向に配置される第2隔壁部材と,から成る格子形に形成されることを特徴とする,請求項1〜12のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
  15. 前記各放電維持電極は,透明電極と,前記透明電極の一側縁部に形成され当該透明電極に電気的に接続されるバス電極と,を含むことを特徴とする,請求項1〜14のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
  16. 前記各放電セルに対して一対となって所定の電圧を印加する二つの放電維持電極それぞれに含まれる前記各透明電極は,対向するように前記各放電セルの中心部に向かって延びた形状を有することを特徴とする,請求項15に記載のプラズマディスプレイパネル。
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