JPH1196919A

JPH1196919A - ガス放電表示パネル

Info

Publication number: JPH1196919A
Application number: JP25161097A
Authority: JP
Inventors: Tadayoshi Kosaka; 忠義小坂; Kazunori Inoue; 和則井上; Fumihiro Namiki; 文博並木; Shigeo Kasahara; 滋雄笠原
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1997-09-17
Filing date: 1997-09-17
Publication date: 1999-04-09
Anticipated expiration: 2017-09-17
Also published as: JP3909502B2

Abstract

(57)【要約】【課題】駆動の低電圧化を図ることを目的とする。【解決手段】マトリクス画面に対応した電極群のうちの
行方向に延びる複数の電極Ｘ，Ｙが、放電空間３０を挟
んで対向する基板対の一方１１の内面上に配列され、且
つ誘電体層１７で被覆されており、主放電が当該電極ど
うしの間で生じる面放電構造のガス放電表示パネル１に
おいて、誘電体層１７のうちの各セルＣにおける主放電
の生じる電極間隙範囲内の部分７１を電極Ｘ，Ｙを覆う
部分よりも局部的に薄く形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＤＰ（プラズマ
ディスプレイパネル）、ＰＡＬＣ（プラズマアドレス液
晶）などのガス放電によってマトリクス表示を行うガス
放電表示パネルに関し、各セルにおいて誘電体で被覆さ
れた一対の電極間で画面に沿った放電を生じさせる面放
電構造に適用される。

【０００２】ＰＤＰは、一対の基板を支持体とする薄型
のデバイスであり、視認性に優れ且つ大画面表示に適し
ていることから駅や空港の案内板といった公衆表示に利
用されている。また、カラー画面の実用化を機にテレビ
ジョン映像やコンピュータのモニターなどの民生用途で
も広く用いられるようになってきた。

【０００３】

【従来の技術】カラー表示デバイスとして、面放電形式
のＡＣ型ＰＤＰが商品化されている。面放電形式は、壁
電荷を利用して点灯状態を維持するＡＣ駆動において交
番に陽極又は陰極となる第１及び第２の主電極を基板対
の一方に平行に配列する形式である。面放電形式のＰＤ
Ｐでは、カラー表示のための蛍光体層を主電極対を配置
した基板と対向する他方の基板上に設けることによっ
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
基板上に配置したものは“反射型”と呼称され、逆に前
面側の基板上に配置したものは“透過型”と呼称されて
いる。発光効率に優れるのは、蛍光体層における前面側
表面が発光する反射型である。

【０００４】一般に、ＡＣ駆動のための誘電体層は、低
融点ガラスペーストを主電極よりも十分に厚く（２０〜
３０倍程度）印刷して焼成することによって形成され
る。従来のＰＤＰの誘電体層は、主電極対を含めて基板
の内面を画面全域にわたって一様に被覆する表面の平坦
な層であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した面放電形式の
セル構造は、長寿命化に適しているものの、画面に垂直
な基板厚さ方向の放電を生じさせる対向放電形式と比べ
て駆動電圧が高く、耐圧の大きい高価な回路部品を必要
とする。駆動電圧を下げるには誘電体層の表面の電界強
度を高めればよく、その手段として２つの方法が考えら
れる。１つは主電極対の配列間隔（面放電ギャップの寸
法）を小さくする方法であり、他の１つは誘電体層の厚
さを低減する方法である。しかし、前者では、主電極ど
うしの間に加わる電界が過大となって、エレクトロマイ
グレーションによる電極破壊の生じるおそれがある。ま
た、後者では、誘電体層が薄くなるにつれて形成時にお
ける塵の混入や気泡の発生に起因した絶縁破壊が生じ易
くなる。この絶縁破壊の問題については、クリーン対策
及び製造条件の見直しである程度の改善を図ることがで
きるものの、コストの大幅な上昇を招いてしまう。

【０００６】一方、面放電形式では、少なくとも主電極
の延長方向に放電空間を仕切る隔壁を設けてセル間の放
電結合を防ぐ必要がある。しかし、放電空間を仕切るこ
とによって、セル間のプライミング効果が損なわれて駆
動電圧マージンが狭くなるとともに、製造における内部
の排気及び放電ガスの充填が困難になる。特に蛍光体の
塗布面積を増大して発光効率を高めるためにセル毎に縦
横に放電空間を仕切る格子状（直交型、ハニカム型な
ど）の隔壁を設ける場合には、セル間のプライミング効
果は無くなってしまう。

【０００７】本発明は、駆動の低電圧化を図ることを目
的としている。他の目的は、放電結合を防止し且つセル
間の荷電粒子の移動路を確保して安定した駆動を容易に
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明においては、誘電
体層を局部的に薄くすることによって、面放電に係わる
電界の強度を増大し、必要に応じて荷電粒子の移動路を
確保する。すなわち、適所に窪みを有した誘電体層を設
ける。このような層を形成するには、厚膜材料のパター
ン印刷、又はフォトリソグラフィによるベタ層のパター
ニングを行えばよい。どちらの手法でも複数の窪みを同
時に設けることができる。

【０００９】誘電体層の表面の電界を考える上で、隣接
するセルの影響を無視して１対の電極の関係だけに注目
することはできない。隣接し合う全ての電極は容量結合
をし、ある一つの電極から出る電気力線は対を成す電極
にも、他の隣接する電極にも向かうからである。そこ
で、電極対の間の誘電体層の厚さを、隣接する電極との
間の厚さより小さくすると、電極対における電気力線が
増えるとともに、隣接する電極への電気力線が減り、面
放電ギャップの電界強度が強くなる。つまり、従来の厚
さが一定である場合よりも低い駆動電圧で、従来と同等
の電界強度を得ることができる。誘電体層における面放
電ギャップに対応した部分を窪ませるとともに、隣接す
るセル間に対応した部分を厚くするとより、電界強度が
強くなる。

【００１０】プライミング効果に寄与する荷電粒子の移
動を促進する上では、放電空間を仕切る隔壁の無い構造
が望ましい。しかし、完全に隔壁をなくすと、電極が共
通のセルの点灯制御ができなくなる。これは点灯状態の
セルで生じた荷電粒子が非点灯状態のセルに引き寄せら
れて壁電荷となり、誤放電を起すためである。ただし、
誘電体層の表面の電界強度は位置によって異なり、隣接
するセルどうしの中間位置の電界はセル内の面放電ギャ
ップの電界と比べて弱い。そこで、本発明では、隣接す
るセルどうしの中間位置における隔壁に重なる部分の誘
電体層を窪ませることによってセル間の貫通孔を設け、
荷電粒子の移動路とする。この移動路では電界強度が小
さいので、放電の結合は起りにくい。

【００１１】請求項１の発明のパネルは、マトリクス画
面に対応した電極群のうちの行方向に延びる複数の電極
が、放電空間を挟んで対向する基板対の一方の内面上に
配列され、且つ誘電体層で被覆されており、主放電が当
該電極どうしの間で生じる面放電構造のガス放電表示パ
ネルであって、前記誘電体層が、前記マトリクス画面を
構成する各セルにおける前記主放電の生じる電極間隙範
囲内の部分が前記電極を覆う部分よりも局部的に薄く形
成されたものである。

【００１２】請求項２の発明のガス放電表示パネルにお
いて、前記誘電体層は、隣接する前記セルどうしの間の
前記電極の配列間隙範囲内の部分が前記電極を覆う部分
よりも局部的に厚く形成されたものである。

【００１３】請求項３の発明のガス放電表示パネルは、
前記基板対の他方の内面上に前記放電空間を区画する隔
壁が設けられ、前記誘電体層における前記隔壁と対向す
る部分に、隣接する前記セルの間で前記放電空間を連通
させるための窪みが設けられたものである。

【００１４】請求項４の発明のガス放電表示パネルにお
いて、前記各電極は、行方向に並ぶ前記セル毎に交互に
列方向の一端側と他端側とに張り出し、その張り出した
部分と隣接する電極の張り出した部分との間で前記主放
電が生じるようにパターニングされたものである。

【００１５】請求項５の発明のガス放電表示パネルにお
いて、前記隔壁は直交格子状に形成されており、前記各
窪みは隔壁格子の交点を囲む４個の前記セルの間で前記
放電空間を連通させるように設けられている。

【００１６】請求項６の発明のガス放電表示パネルにお
いて、前記各電極は等間隔に配列され、前記隔壁はハニ
カム格子状に形成され、前記各窪みは列方向に並ぶ前記
セルの間で前記放電空間を連通させるように設けられて
いる。ハニカム格子には、マス目形状が六角形以外の多
角形（四角形など）のものが含まれる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は第１実施形態のＰＤＰ１の
電極マトリクスを示す図、図２は図１のＰＤＰ１の基本
構造を示す斜視図である。

【００１８】ＰＤＰ１は、対のなす第１及び第２の主電
極としてのサステイン電極Ｘ，Ｙが平行配置され、各セ
ルＣにおいてサステイン電極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ＰＤ
Ｐである。サステイン電極Ｘ，Ｙはマトリクス表示の行
方向（水平方向）に延び、一方のサステイン電極Ｙはア
ドレッシングに際して行単位にセルＣ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Ｃを選択す
るためのデータ電極として用いられる。サステイン電極
群とアドレス電極群とが交差する領域が複数の画素をマ
トリクス配列した表示領域、すなわちマトリクス画面
（スクリーン）ＳＣである。

【００１９】図２のように、ＰＤＰ１ではガラス板であ
る前面側基板１１の内面に、水平方向のセル列である行
Ｌ毎に一対ずつサステイン電極Ｘ，Ｙが配列されてい
る。サステイン電極Ｘ，Ｙは、それぞれが透明導電膜４
１と金属膜（バス導体）４２とからなり、低融点ガラス
からなる最大厚さ３０μｍ程度の誘電体層１７で被覆さ
れている。誘電体層１７は画面ＳＣの全域に拡がってお
り、その表面にはマグネシア（ＭｇＯ）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２１の内面を覆う下地層２
２の上に配列されており、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壁面を被覆する
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。

【００２０】放電空間３０には主成分のネオンにキセノ
ンを混合した放電ガスが充填されており（封入圧力は５
００Ｔｏｒｒ）、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。表示の１ピクセル（画素）は行方向に並ぶ
３個のサブピクセルで構成され、各列内のサブピクセル
の発光色は同一である。各サブピクセル内の構造体がセ
ル（表示素子）Ｃ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行Ｌに跨がって列方向に
連続している。そのため、隣接する行Ｌどうしの電極間
隙（逆スリットと呼称されている）の寸法は各行Ｌの面
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４００〜５００μｍの範囲内の値）に選定
されている。

【００２１】図３は第１実施形態に係るＰＤＰ１の要部
の模式図である。誘電体層１７には、個々のセルＣにお
ける面放電の生じる電極間隙範囲内の部分がサステイン
電極Ｘ，Ｙを覆う部分（電極上の部分）よりも薄くなる
ように、窪み７１が形成されている。隔壁２９と対向す
る部分は平坦であり、窪み７１はセルＣ毎に分断されて
いる。したがって、行方向の隣接するセル間での放電の
結合は生じない。このようにセル数と同数の窪み７１を
有した誘電体層１７は、例えばベタ膜状に低融点ガラス
ペーストを印刷した後、窪み以外の部分に低融点ガラス
ペーストを重ね印刷することによって形成することがで
きる。また、あらかじめ平坦に形成した誘電体層をフォ
トリソグラフィでマスクを形成して化学的にエッチング
する方法によっても形成することができる。

【００２２】図４は第２実施形態に係るＰＤＰ２の要部
の模式図である。同図において、図１〜図３のＰＤＰ１
に対応する構成要素には、形状及び配置関係の差異に係
わらず図１〜図３と同一の符号を付してある。以下の各
図においても同様である。

【００２３】ＰＤＰ２においては、放電空間を列毎に区
画する隔壁２９の平面視形状が規則的に蛇行する帯状で
あり、サステイン電極Ｘ，Ｙが一定の間隔（面放電ギャ
ップ）を隔てて交互に等間隔に配列されている。

【００２４】すなわち、各隔壁２９は、平面視において
一定の周期及び振幅で波打っており、隣接する隔壁２９
との距離が列方向に沿って周期的に一定値より小さくな
るように配置されている。一定値とは放電の抑止が可能
な寸法であり、ガス圧などの放電条件によって定まる。
各隔壁２９が行方向に互いに隔てて配置されているの
で、各隔壁２９の間の空間（列空間）は、表示画面の全
てのラインｌに跨がって連続している。これにより、ス
クリーン印刷法を用いて列空間に蛍光体を均等に配置す
ることができる。ここで、列空間のうち、ライン方向の
幅の小さい部分では面放電が生じず、幅の広い部分が実
質的に発光に寄与する。したがって、各行において１列
置きにセルＣが配置される。そして、隣接する２つの行
に注目すると、セルＣの配置される列が１列毎に交互に
入れ替わる。つまり、セルＣは行方向及び列方向の双方
に千鳥状に並ぶ。ＰＤＰ２では、隣接するＲＧＢの計３
つのセルＣが１つのピクセルに対応する。つまり、カラ
ー表示の３色の配列形式は、三角（デルタ）配列形式で
ある。サステイン電極Ｘ，Ｙは、各列空間内の幅の広い
部分に面放電ギャップが対応するように配列されてい
る。ただし、サステイン電極Ｘ，Ｙは全ての列空間に跨
がって行方向に延びるので、隣接する列では面放電ギャ
ップは列空間内の幅の狭い部分に対応する。実際にはサ
ステイン電極Ｘ，Ｙの本数は合計で数百本（ライン数＋
１）である。これらのサステイン電極Ｘ，Ｙのうち、配
列方向の両端を除いたものは、隣接した２つの行ｌに対
応する。両端のサステイン電極Ｘ（又はＹ）は１つの行
に対応する。ある列ではサステイン電極Ｘ，Ｙの一方の
側で面放電が生じ、その隣の列では他方の側で面放電が
生じる。サステイン電極Ｘ，Ｙにおいて列方向の両側が
面放電に係わるので、金属膜（バス導体）４２は透明導
電膜４１における列方向の中央部に重ねられている。

【００２５】このようなＰＤＰ２においても、サステイ
ン電極Ｘ，Ｙを被覆する誘電体層１７には、個々のセル
Ｃにおける面放電の生じる電極間隙範囲内の部分がサス
テイン電極Ｘ，Ｙを覆う部分（電極上の部分）よりも薄
くなるように、窪み７１が形成されている。

【００２６】図５は第３実施形態に係るＰＤＰ３の要部
の模式図である。ＰＤＰ３において、隔壁２９の配置パ
ターンは図３のＰＤＰ１と同様の列毎に放電空間を仕切
るストライプパターンである。サステイン電極Ｘ，Ｙ
は、行方向に沿って列毎に交互に列方向の一端側と他端
側とに交互に張り出し、その張り出した部分と隣接する
サステイン電極の張り出した部分との間で面放電が生じ
るようにパターニングされている。上述のＰＤＰ２と同
様に計数百本のサステイン電極Ｘ，Ｙのうち、配列方向
の両端を除いたものは隣接した２つの行ｌに対応し、両
端のサステイン電極Ｘ（又はＹ）は１つの行に対応す
る。張り出し方向が列毎に入れ替わっているので、セル
Ｃは行方向及び列方向の双方に千鳥状に並ぶ。

【００２７】サステイン電極Ｘ，Ｙを被覆する誘電体層
１７には、個々のセルＣにおける面放電の生じる電極間
隙範囲内の部分がサステイン電極Ｘ，Ｙを覆う部分より
も薄くなるように、隔壁２９の配列間隔より長い窪み７
１が形成されている。これらの窪み７１は、面放電ギャ
ップの電界を増大する役割とともに、行方向に隣接する
セルＣにプライミング効果に寄与する荷電粒子の移動路
の役割をもつ。隣接する列どうしではセルＣが列方向に
ずれているので、セルＣ間で放電の結合は生じない。

【００２８】図６は第４実施形態に係るＰＤＰ４の要部
の模式図である。ＰＤＰ４の電極構造及び隔壁構造は図
３のＰＤＰ１と同一である。ＰＤＰ４において、誘電体
層１７には、列方向に隣接するセルＣどうしの間のサス
テイン電極の配列間隙範囲内の部分が局部的にサステイ
ン電極Ｘ，Ｙを覆う部分よりも厚くなるように***７５
が設けられている。これらの***７５は、面放電ギャッ
プの窪み７１とともに面放電に寄与する電界を増大させ
る。

【００２９】図７は第５実施形態に係るＰＤＰ５の要部
の模式図である。ＰＤＰ５においても、図３のＰＤＰ１
と同様に行毎に一対のサステイン電極Ｘ，Ｙが配列さ
れ、ストライプ状に隔壁２９が配置されている。サステ
イン電極Ｘ，Ｙを被覆する誘電体層１７には、面放電Ｄ
１を起こり易くするための窪み７１とともに、荷電粒子
の移動路となる窪み７８が設けられている。窪み７８
は、逆スリットにおける隔壁２９との対向部分に１個ず
つ設けられ、行方向に互いに分断されている。

【００３０】図８は第６実施形態に係るＰＤＰ６の要部
の模式図である。ＰＤＰ６では、直交格子状の隔壁２９
によって放電空間３０がセルＣ毎に仕切られている。誘
電体層１７には、個々のセルＣにおける面放電ギャップ
に対応した部分に面放電Ｄ１を起こり易くするための窪
み７１が設けられ、隔壁２９の格子点に対応した部分に
格子点を囲む４個のセルＣの放電空間を連通させる窪み
７８が設けられている。

【００３１】図９は第７実施形態に係るＰＤＰ７の隔壁
構造を示す斜視図、図１０は第７実施形態に係るＰＤＰ
７の要部の模式図である。なお、図１０（Ａ）では金属
膜４２が省略されている。

【００３２】ＰＤＰ７では、ハニカム格子状の隔壁２９
によって放電空間がセルＣ毎に仕切られている。誘電体
層１７には、個々のセルＣにおける面放電ギャップに対
応した部分に面放電を起こり易くするための窪み７１が
設けられ、隔壁２９の格子点に対応した部分に列方向に
隣接した２個のセルＣの放電空間を連通させる窪み７８
が設けられている。

【００３３】

【発明の効果】請求項１乃至請求項６の発明によれば、
面放電に係わる電界が増大するので、駆動の低電圧化を
図ることができる。

【００３４】請求項３、請求項５、又は請求項６の発明
によれば、放電の結合を防止しつつ、プライミング効果
に寄与する荷電粒子のセル間の移動を容易にし、表示の
安定を図ることができる。

【００３５】請求項５又は請求項６の発明によれば、高
輝度化及び高発光効率化のためにセルを囲む隔壁を形成
した場合でも、製造に必要な内部の通気路を確保するこ
とができるとともに、セル間のプライミング効果を駆動
に利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態のＰＤＰ１の電極マトリクスを示
す図である。

【図２】図１のＰＤＰの基本構造を示す斜視図である。

【図３】第１実施形態に係るＰＤＰの要部の模式図であ
る。

【図４】第２実施形態に係るＰＤＰの要部の模式図であ
る。

【図５】第３実施形態に係るＰＤＰの要部の模式図であ
る。

【図６】第４実施形態に係るＰＤＰの要部の模式図であ
る。

【図７】第５実施形態に係るＰＤＰの要部の模式図であ
る。

【図８】第６実施形態に係るＰＤＰの要部の模式図であ
る。

【図９】第７実施形態に係るＰＤＰ７の隔壁構造を示す
斜視図である。

【図１０】第７実施形態に係るＰＤＰ７の要部の模式図
である。

【符号の説明】

１〜７ＰＤＰ（ガス放電表示パネル）１１前面側基板１７誘電体層２９隔壁３０放電空間７１窪み（誘電体層の薄い部分）７５ *** ７８窪みが設けられているＳＣ画面（マトリクス画面）Ｘ，Ｙサステイン電極（行方向に延びる電極）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者並木文博神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者笠原滋雄神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マトリクス画面に対応した電極群のうちの
行方向に延びる複数の電極が、放電空間を挟んで対向す
る基板対の一方の内面上に配列され、且つ誘電体層で被
覆されており、主放電が当該電極どうしの間で生じる面
放電構造のガス放電表示パネルであって、前記誘電体層は、前記マトリクス画面を構成する各セル
における前記主放電の生じる電極間隙範囲内の部分が前
記電極を覆う部分よりも局部的に薄く形成されているこ
とを特徴とするガス放電表示パネル
【請求項２】前記誘電体層は、隣接する前記セルどうし
の間の前記電極の配列間隙範囲内の部分が前記電極を覆
う部分よりも局部的に厚く形成されている請求項１記載
のガス放電表示パネル。
【請求項３】前記基板対の他方の内面上に前記放電空間
を区画する隔壁が設けられ、前記誘電体層は、前記隔壁と対向する部分に、隣接する
前記セルの間で前記放電空間を連通させるための窪みが
設けられている請求項１又は請求項２記載のガス放電表
示パネル。
【請求項４】前記各電極は、行方向に並ぶ前記セル毎に
交互に列方向の一端側と他端側とに張り出し、その張り
出した部分と隣接する電極の張り出した部分との間で前
記主放電が生じるようにパターニングされている請求項
１乃至請求項３のいずれかに記載のガス放電表示パネ
ル。
【請求項５】前記隔壁は直交格子状に形成されており、前記各窪みは隔壁格子の交点を囲む４個の前記セルの間
で前記放電空間を連通させるように設けられている請求
項３記載のガス放電表示パネル。
【請求項６】前記各電極は等間隔に配列され、前記隔壁はハニカム格子状に形成されており、前記各窪みは列方向に並ぶ前記セルの間で前記放電空間
を連通させるように設けられている請求項３記載のガス
放電表示パネル。