CN1841628A - 等离子体显示面板和等离子体显示装置 - Google Patents

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Abstract

以前，若使电极形状原样不变地薄地形成电介质层的厚度，则驱动余裕变小，另外，不能稳定驱动。为此，本发明提供一种等离子体显示面板和等离子体显示装置，其显示电极具备从在行方向延伸的电极部主体沿列方向延伸的突出部，该突出部与邻接成对的其它显示电极的突出部形成放电间隙，所述突出部具备沿行方向具有两种宽度的第一突出部和第二突出部，当将所述放电间隙侧的所述第二突出部与所述电极部主体侧的所述第一突出部的宽度比设为Y、将所述电介质层的厚度设为X微米时，满足Y≤0.2·X、X≤20、且Y≤0.5。

Description

等离子体显示面板和等离子体显示装置
技术领域
本发明涉及一种等离子体显示面板(PDP：Plasma Display Pannel)和等离子体显示装置，尤其涉及一种适于高亮度、高效率和高品质化的等离子体显示面板和等离子体显示装置。
背景技术
以前，作为平面型图像显示装置，实用化使用执行面放电的交流型等离子体显示面板(AC面放电型PDP)之等离子体显示装置，作为电脑或工作站等图像显示装置、平面型壁挂电视、或显示广告或信息等用的装置而被广泛使用。另外，近年来，期望提供一种等离子体显示面板和等离子体显示装置，改良等离子体显示面板的电极构造，可以高亮度和高发光效率充分确保驱动余裕，另外，可以低电压稳定驱动。
以前，实用化使用AC面放电型PDP的等离子体显示装置，对应于显示数据，使画面上的全部像素同时发光。AC面放电型PDP是在两个玻璃基板间设置多个密闭的微小放电空间(放电单元)的显示器件。利用封入上述放电单元内的惰性气体(放电气体)的放电，形成等离子体，利用来自该等离子体的紫外线，激励荧光体，由来自各荧光体的可视光，构成等离子体画面。另外，还有直接利用来自等离子体的发光的方式。
图1是表示等离子体显示面板(PDP)的构造一部分的分解斜视图。另外，在以下的附图说明中，具有相同功能的部分附加相同符号，省略其重复说明。
图1示出反射型PDP，该反射型PDP使由玻璃基板构成的前面基板21与背面基板28贴合，一体化，在背面基板28侧设置作为3原色的红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的各荧光体层32。
前面基板21具有间隔规定距离平行形成于与背面基板28相对面上的一对维持放电电极(也称为显示电极)。该一对维持放电电极由透明的共同电极(下面简称为X电极)22-1、22-2、…、和透明的独立电极(下面简称为Y电极或扫描电极)23-1、23-2、…构成。
分别沿图2中的箭头方向D2(行方向)，在X电极22-1、22-2、…中延伸设置由用于弥补透明电极导电性的金属等构成的不透明X总线电极24-1、24-2、…，另外，在Y电极23-1、23-2、…中延伸设置由用于弥补透明电极导电性的金属等构成的不透明Y总线电极25-1、25-2、…。
这里，为了交流驱动，使X电极22-1、22-2、…、Y电极23-1、23-2、…、X总线电极24-1、24-2、…、Y总线电极25-1、25-2、…与放电绝缘。即，这些电极一般由低熔点玻璃(例如铅玻璃：例如介电常数比εr为12-14)构成的电介质层26覆盖，该电介质层26由保护膜27覆盖。
背面基板28在与前面基板21的相对面上，具有与前面基板21的X电极22-1、22-2、…和Y电极23-1、23-2、…立体交叉成直角的地址电极(下面简称为A电极。)29，该A电极29由电介质层30覆盖。A电极29沿图2中的箭头方向D1(列方向)延伸设置，为了防止放电扩散(规定放电的区域)，在电介质30上，设置分隔A电极29间的隔壁(肋)31。以覆盖该隔壁31间的沟面的形式，将发红、绿、蓝光的各荧光体层32依次涂布成条带状。
图2是从图1的分解斜视图中的方向D2看的等离子体显示面板的主要部分截面图，示出作为像素最小单位的一个放电单元。图2中，放电单元的边界是大致由虚线表示的位置。
图2中，参照符号33表示放电空间，填充用于产生等离子体10的放电气体。若向电极间施加电压，则通过放电气体的电离，产生等离子体10。图2模式示出产生等离子体10的状态。来自该等离子体10的紫外线激励荧光体32，产生荧光，来自荧光体32的发光透过前面基板21，由来自各个放电单元的发光，构成显示画面。
图3是表示从图1的分解斜视图中的方向D3看的电极形状一例的等离子体显示面板的平面图。图3中，用虚线包围的部分表示大致一个放电单元CE。
图3中的透明电极的形状是一般称为直线电极的形状，此外，为了实现PDP的高性能化，还知图4和图5所示的形状的电极。
即，以前，作为即便大型化显示器尺寸、也可以较小的功耗来进行放电发光显示的面放电型等离子体显示装置，提议行电极对中的至少一个行电极具有沿水平方向伸长的主体部、和沿垂直于每个像素单元的方向从主体部向另一行电极突出的突出部，将该突出部的长度设为400-1000微米(例如参照专利文献1)。
另外，以前，为了能制造具有介电常数比小的均质电介质层之气体放电显示器件，提议在结束X和Y电极排列的阶段以后的基板构造表面上，通过等离子体气相生长法，形成等方地覆盖成膜的基底面的层，作为电介质层(例如参照专利文献2)。
并且，以前，为了抑制放电向列方向扩散，提高分辩率，提议将X和Y电极形成由沿行方向在画面整个长度上延伸的1条带状基部、和每列中从基部向邻接的另一行电极伸出的突出部构成的形状(例如参照专利文献3)。
另外，以前，为了防止亮度下降和放电单元中的误放电，实现画面的高精细化，提议构成行电极对的各个X和Y电极在每个放电单元中、具备从沿行方向延伸的总线电极向分别成对的另一行电极的方向伸出、经所需的放电间隙相互面对的透明电极(例如参照专利文献4)。
另外，以前，为了能制造具有介电常数比小的均质电介质层之气体放电显示器件，提议在结束X和Y电极排列的阶段以后的基板构造表面，通过等离子体气相生长法，形成等方地覆盖成膜的基底面、且由具有压缩应力的硅化合物构成的层，作为电介质层(例如参照专利文献5)。
专利文献1：特许第3352821号说明书(特开平08-022772号公报)
专利文献2：特许第3481142号说明书(特开2000-021304号公报)
专利文献3：特开2000-113828号公报
专利文献4：特许第3334874号说明书(特开2002-163990号公报)
专利文献5：特开2004-006426号公报
图4是表示图3所示电极形状变形例的等离子体显示面板的平面图，图5是表示图3所示电极形状另一变形例的等离子体显示面板的平面图。
如图4和图5所示，现有PDP例如具有从沿行方向延伸的电极部主体(例如图4或图5中的24-1、25-1；24-2、25-2)沿列方向延伸的突出部(图4中的62-1、63-1；62-2、63-2或图5中的64-1、65-1；64-2、65-2)，与沿列方向邻接的(相对的)其它突出部(图4中的63-1、62-1；63-2、62-2或图5中的65-1、64-1；65-2、64-2)形成放电间隙DG。
这里，图4和图5所示的电极构造为如下形状，即便在具有突出部的电极中，放电间隙DG附近的电极面积也大(宽度宽)，另外，在离开放电间隙的部位，电极面积小(宽度窄)。下面，将图4所示的显示电极(X或Y电极7)称为T字电极，另外，将图5所示的显示电极称为梯形电极。
图4所示的T字电极和图5所示的梯形电极由于放电间隙DG附近的电极面积大，所以可降低放电开始电压，并且，由于作为电极整体，面积小，所以可抑制放电电流。因此，这些电极具有可在降低放电开始电压的同时、降低放电电流的特征。
另外，图2所示的电介质层26是构成PDP的材料之一，用于为了AC驱动而使导电性的电极绝缘于放电空间。在该电介质层26中，通常使用厚度为30-40微米左右的低熔点玻璃。并且，例如所述专利文献2和专利文献5所述，以前确立使用等离子体气相生长法来薄地形成电介质层的技术。
但是，就现有的T字电极和梯形电极而言，若比以前更薄地形成电介质层26的厚度，则产生不能取得驱动余裕的问题。即，若电介质层的厚度变薄，则放电开始电压不太取决于电极形状地降低，但由于维持放电电压基本上不降低，所以不能降低驱动电压，驱动余裕也变小，不能稳定驱动。
具体而言，参照使用图4所示的T字电极的PDP来概念性(强调)说明该问题。例如，若在制造时电介质层的膜厚等在面板的各部位参差不齐，则某个放电单元CE1中仅相对的T字电极前端(图6中的宽度宽的突出部71)之间维持放电DA1，其它放电单元CE2中，不仅相对的T字电极前端，还包含至总线电极(图6中的电极部主体70)之间也维持放电DA2。这样，由于面板内存在以不同的强度放电的放电单元，所以发光亮度在不同部位不同。
这种情况下，例如，必需将维持放电单元的电压设定为全部放电单元产生相同强度放电、即能产生包含图6的电极主体部70的放电之电压，其设定范围受限，驱动余裕下降，不能稳定驱动。结果，不能降低驱动电压，另外，对批量生产工序中的面板特定变动敏感，不能稳定提供PDP。
并且，由于不能降低驱动电压，所以不能稳定驱动，不能使用更有效地放出紫外线并实现高亮度和高发光效率用的放电气体。
发明内容
本发明目的在于提供一种等离子体显示面板，在充分确保驱动余裕的同时，可以低电压稳定驱动。并且，本发明的目的在于通过使用在充分确保该驱动余裕的同时、可以低电压稳定驱动的等离子体显示面板，提供一种高亮度和高发光效率的等离子体显示装置。
根据本发明第一方式，提供一种等离子体显示面板，至少具有显示电极、覆盖该显示电极的电介质层、隔壁和放电空间，在该放电空间内封入放电气体，构成多个放电单元，
所述各放电单元中，所述显示电极具备从在行方向延伸的电极部主体沿列方向延伸的突出部，该突出部与邻接成对的其它显示电极的突出部形成放电间隙，其中，所述突出部具备沿行方向具有两种宽度的第一突出部和第二突出部，当将所述放电间隙侧的所述第二突出部与所述电极部主体侧的所述第一突出部的宽度比设为Y、将所述电介质层的厚度设为X[微米]时，满足Y≤0.2·X、X≤20、且Y≤0.5。
根据本发明第二方式，提供一种等离子体显示面板，至少具有显示电极、覆盖该显示电极的电介质层、隔壁和放电空间，在该放电空间内封入放电气体，所述各放电单元中，所述显示电极具备从在行方向延伸的电极部主体沿列方向延伸的突出部，该突出部与邻接成对的其它显示电极的突出部形成放电间隙，其中，所述突出部具备大致梯形形状部，当将所述突出部的梯形形状部的上底与下底的比设为Y、将所述电介质层的厚度设为X[微米]时，满足Y≤(0.4×X)1/2、X≤20、且Y≤0.5。
根据本发明第三方式，提供一种等离子体显示面板，至少具有显示电极、覆盖该显示电极的电介质层、隔壁和放电空间，在该放电空间内封入放电气体，构成多个放电单元，所述各放电单元中，所述显示电极具备从在行方向延伸的电极部主体沿列方向延伸的突出部，该突出部与邻接成对的其它显示电极的突出部形成放电间隙，其中，所述显示电极构成长方形形状，在由介电常数比为10以下的电介质形成所述电介质层的同时，将该电介质层的膜厚设为10微米以下。
根据本发明第四方式，提供一种等离子体显示面板，至少具有显示电极、覆盖该显示电极的电介质层、隔壁和放电空间，在该放电空间内封入放电气体，构成多个放电单元，所述各放电单元中，所述显示电极具备从在行方向延伸的电极部主体沿列方向延伸的突出部，该突出部与邻接成对的其它显示电极的突出部形成放电间隙，其中，当将所述各放电单元中、放电有效扩散的区域的从所述等离子体显示面板正面看的面积设为有效放电面积，将所述各放电单元中、放电有效扩散、且电极存在的区域面积设为有效电极面积时，当设所述有效电极面积与所述有效放电面板的比为Z，设所述电介质的介电常数比为εr时，满足3≤εr≤14、0.15≤Z≤0.8、且-0.0614·εr+0.47≤Z≤-0.0614·εr+1.46。
根据本发明第五方式，提供一种等离子体显示装置，具备等离子体显示面板、驱动该等离子体显示面板的所述各放电单元的驱动器、和控制该驱动器的控制电路，其中，所述等离子体显示面板具备上述本发明第一-第四方式之一的构成。
根据本发明，可提供一种等离子体显示面板，在充分确保驱动余裕的同时，可以低电压稳定驱动。并且，根据本发明，通过使用在充分确保该驱动余裕的同时、可以低电压稳定驱动的等离子体显示面板，提供一种高亮度和高发光效率的等离子体显示装置。
附图说明
图1是表示等离子体显示面板的构造的部分的分解斜视图。
图2是从图1的分解斜视图中的方向D2看的等离子体显示面板的主要部分截面图。
图3是表示从图1的分解斜视图的方向D3看的电极形状一例之等离子体显示面板的平面图。
图4是表示图3所示电极形状变形例的等离子体显示面板的平面图。
图5是表示图3所示电极形状另一变形例的等离子体显示面板的平面图。
图6是表示本发明的等离子体显示面板一实施例中的一个单元的电极形状示例的图。
图7是表示适用本发明的等离子体显示面板中、使电介质层厚度变化时的放电开始电压与维持放电电压的测定结果的图。
图8是表示在X＝10微米、Y＝3的条件下的T字电极在保护膜表面上的电位分布之模拟结果图。
图9是表示在X＝35微米、Y＝3的条件下的T字电极在保护膜表面上的电位分布之模拟结果图。
图10是表示在X＝10微米、Y＝1的条件下的长方形电极在保护膜表面上的电位分布之模拟结果图。
图11是表示对本发明的等离子体显示面板中电极部分所要求的条件的图。
图12是表示本发明的等离子体显示面板中的显示电极一变形例的图。
图13是表示图12所示的显示电极中、使X和Y变化来测定放电开始电压与维持放电电压的结果的图。
图14是表示图12所示的显示电极中的X和Y的关系的图。
图15表示本发明的等离子体显示面板的变形例，是表示从图1的分解斜视图的方向D3看的等离子体显示面板的电极形状的平面图。
图16表示本发明的等离子体显示面板的另一变形例，是表示从图1的分解斜视图的方向D3看的等离子体显示面板的电极形状的平面图。
图17是表示图12所示的显示电极另一变形例的图(之一)。
图18是表示图12所示的显示电极另一变形例的图(之二)。
图19是表示图12所示的显示电极另一变形例的图(之三)。
图20是表示作为本发明的等离子体显示面板一实施例中的Xe组成比函数而测定了驱动电压和发光效率的结果的图。
图21是示意表示本发明的等离子体显示装置一例的整体构成的框图。
图22是表示图4所示的等离子体显示面板的一个放电单元中的有效放电面积和有效电极面积的图。
图23是表示图22的放电单元中、使有效电极面积与有效放电面积的比变化时的亮度、放电电流和发光效率的测定结果的图。
图24是表示与图22不同的放电单元另一例中的有效放电面积的图。
图25是表示各放电单元中的电介质层的介电常数比与有效电极面积对有效放电面积的比的关系的图。
图26是表示与图22不同的放电单元再一例中的有效放电面积的图。
图27是表示适用本发明的等离子体显示面板中必需的电介质层的介电常数比和有效电极面积与有效放电面积的比的条件的图。
符号说明：10等离子体；21前面玻璃基板；22-1、22-2X电极；23-1、23-2Y电极；24-1、24-2X总线电极；25-1、25-2Y总线电极；26电介质层或电介质膜；27保护膜；28背面玻璃基板；29A电极；30电介质层；31、31-2隔壁(肋)；32荧光体；33放电空间；62-1、62-2X电极(突出部)；63-1、63-2Y电极(突出部)；64-1、64-2X电极(突出部)；65-1、65-2Y电极(突出部)；66-1、66-2总线电极；67-1、67-2X电极(突出部)；68-1、68-2Y电极(突出部)；7显示电极；70电极部主体；71突出部B；72突出部A；73上底；74下底；100等离子体显示装置；110等离子体显示面板(PDP)；131控制电路(逻辑部)；132X侧共同驱动器；133Y侧共同驱动器；134Y侧扫描驱动器；135地址驱动器；CE、CE0、CE1、CE2放电单元；S1有效电极面积；S2有效放电面积；X电介质层的厚度；Y突出部B与突出部A的宽度比(突出部B/突出部A)；Z有效电极面积S1与有效放电面积S2的比(S1/S2)；εr介电常数比。
具体实施方式
本发明通过适当设定电介质层的厚度、电极形状、放电气体的组成以及电介质的介电常数比、有效放电面积、有效电极面积等各要素，可在充分确保驱动余裕的同时，以低电压稳定驱动，提供高亮度和高发光效率的等离子体显示面板和等离子体显示装置。
首先，在详细描述本发明的等离子体显示面板和等离子体显示的实施例之前，说明本发明的原理构成。
图6是表示本发明的等离子体显示面板一实施例中的一个单元的电极形状实例的图，图7是表示适用本发明的等离子体显示面板中、使电介质层26的厚度变化时的放电开始电压与维持放电电压的测定结果的图。
如图6所示，显示电极(X或Y电极)7由从电极部主体70向相对的显示电极侧延伸的、具有两种宽度的突出部71和72构成。
图7就放电间隙侧的突出部71(突出部B)和电极部主体70侧的突出部72(突出部A)而言，在将突出部71的宽度与突出部72的宽度比设为Y时，就突出部B(71)的宽度为150微米，突出部A(72)的宽度为50微米，即Y＝突出部B/突出部A＝150微米/50微米＝3的电极构造而言，在40微米、20微米、10微米和5微米的电介质层厚度(电介质膜厚)下测定X电极与Y电极间的放电开始电压和维持放电电压的结果，与Y＝1(突出部A和突出部B的宽度相同为100微米)时一起示出。另外，将突出部A和突出部B的宽度相同为Y＝1的显示电极(后述图10所示的电极)称为长方形电极。
这里，所谓放电开始电压是产生单元内的壁电荷为0V时的放电之电压阈值，另外，所谓维持放电电压是放电产生后稳定持续放电的电压阈值。将该放电开始电压与维持放电电压的差设为X电极与Y电极间的驱动余裕。
如图7所示，就Y＝3的显示电极而言，若电介质层的厚度变薄，则放电开始电压下降，但就维持放电电压而言，即便电介质层的厚度变薄，也不下降。
同样，就突出部A和突出部B的宽度相同为100微米、即Y＝1的显示电极而言，放电开始电压与Y＝3的显示电极一样，随着电介质层的厚度变薄而减少，但维持放电电压与Y＝3的显示电极不同，随着电介质层的厚度变薄而减少。
通过以上的结果，当Y＝3时，随着电介质层的厚度变薄，驱动余裕减少，所以不能稳定驱动。并且，若将突出部A与突出部B的长度设为相同、即Y＝1，则即便电介质层的厚度变薄，驱动余裕也不减少，可稳定驱动。
利用上述显示电极的形状差异，与电介质层26的厚度关联，调查驱动余裕变化的原因，其结果如下。
图8是表示在X＝10微米、Y＝3的条件下的在T字电极的保护膜表面上的电位分布之模拟结果图，图9是表示在X＝35微米、Y＝3的条件下的在T字电极保护膜表面上的电位分布之模拟结果图，另外，图10是表示在X＝10微米、Y＝1的条件下的长方形电极的保护膜表面上的电位分布之模拟结果图。这里，X表示电介质层的厚度(微米)，另外，Y表示突出部B(微米)/突出部A(微米)。
如图8所示，在X＝10微米、Y＝3的T字电极中，电位分布强烈反映电极形状。另外，由于形成于保护膜表面中的壁电荷反映电极形状，所以维持放电变得不稳定，维持放电不像放电开始电压那样降低。
另外，如图9所示，在电介质层的厚度厚(X＝35微米)的T字电极中，由于保护膜表面上的电位在空间上迟缓，所以可稳定进行维持放电。
并且，当电介质层的厚度薄(X＝10微米)时，若形成图10所示的长方形形状电极(长方形电极)，则可稳定进行维持放电。这里，若比较图9和图10的电位分布，则可知非常类似。结果，认为放电的状态也类似。
将上述电位分布的模拟(计算)计算为X和Y的函数的结果，当满足Y≤0.2·X、X≤20、且Y≤0.5时，实现是可确保驱动余裕的电位分布的结论。这如图11所示。
即，图11是表示对本发明的等离子体显示面板中电极部分所要求的条件的图，认为图11中的交叉阴影部分内的区域是可稳定驱动PDP的条件。
下面，参照附图来详细描述本发明的等离子体显示面板和等离子体显示装置的实施例。
[实施例]
对于所述图10所示的长方形电极、即突出部A和突出部B的宽度相同(Y＝1)的电极，例如若使用10微米的厚度(X＝10)的SiO2膜(介电常数比εr为3-5)作为电介质层26，则充分满足图11所示的条件，可充分确保驱动余裕。另外，通过如下所述用SiO2膜将电介质层26的厚度薄地形成为10微米，可在得到相同亮度的情况下，以低电压驱动，或者，在以相同电压驱动的情况下，可高亮度显示。
图12是表示本发明的等离子体显示面板中的显示电极一变形例的图。如上所述，显示电极(X或Y电极)可构成为长方形电极，但如图12所示，也可将突出部形成为梯形形状。这里，所谓梯形是至少有一组平行对边的四边形。
如图12所示，在将突出部形成为梯形形状的情况下，关注上底73和下底74的宽度比，作为由上述突出部B/突出部A表示的Y，使用放电间隙侧的行方向的宽度73、即上底的宽度与电极部主体70侧的行方向的宽度74、即下底宽度之比，即上底(微米)/下底(微米)。
具体而言，图13中示出就上底宽度为140微米、下底宽度为50微米、即Y＝2.8的显示电极而言，以40微米、20微米、10微米和5微米的电介质层厚度来测定X电极与Y电极间的放电开始电压和维持放电电压的结果。
即，在图13和图12所示的显示电极中，使X和Y变化而测量放电开始电压和维持放电电压的结果的图。
如图13所示，当Y＝2.8时，若电介质层的厚度变薄，则放电开始电压下降，但即便电介质层的厚度变薄，维持放电电压也基本不降低。尤其是在电介质层的厚度为20微米以下的区域中，该倾向变强。另外，该梯形形状的显示电极与T字电极的情况不同，对电介质层厚度的变化比例不是线性的。
图13还表示上底和下底宽度相同、为120微米、即Y＝1的电极中、测定的放电开始电压与维持放电电压的结果。
如图13所示，在Y＝1的情况下，与Y＝2.8的情况一样，放电开始电压随着电介质层的厚度变薄而减少，但维持放电电压与Y＝2.8时不同，随着电介质层的厚度变薄而下降。
根据以上结果，当Y＝2.8时，随着电介质层的厚度变薄，驱动余裕减少，不能稳定驱动。但是，当设突出部A与突出部B的长度相同、即上底与下底的宽度相同为Y＝1时，即便电介质层的厚度变薄，驱动余裕也不减少，可稳定驱动。
使电介质层的厚度X和上底与下底的宽度比Y的值变化后计算保护膜表面上的电位分布的结果，该梯形形状的显示电极也与T字电极一样，当电介质层的厚度厚时，由于保护膜表面上的电位在空间上迟缓，所以即便是Y大的电极，也可稳定维持放电，但若电介质层的厚度变薄，则当未最佳化电极形状时，不能稳定维持放电。
如上可知，当设电介质层26的厚度为X(微米)、满足Y≤(0.4×X)1/2、X≤20、且Y≤0.5时，是可确保驱动余裕的电位分布。这如图11所示。
即，图14是表示图12所示的显示电极中的X和Y的关系的图，认为图14中的交叉阴影部分内的区域是可稳定驱动PDP的条件。
图15表示本发明的等离子体显示面板的变形例，是表示从图1的分解斜视图的方向D3看的等离子体显示面板的电极形状的平面图。
如图15所示，本变形例的等离子体显示面板除沿列方向延伸的隔壁31外，还具备沿行方向延伸的隔壁31-2(也称为横隔壁)。该横隔壁设置来防止在与放电间隙相反侧的间隙的误放电的同时，有效使用放电间隙侧的区域。
在图15所示的构造中，使电介质层的厚度和电极形状变化，计算保护膜表面上的电位分布的结果，可得到与没有隔壁31-2时一样的结果。因此，即便存在隔壁31-2，所述电介质层的厚度和电极形状的关系也成立。
另外，就隔壁31和沿行方向延伸的隔壁31-2包围的各个单元构造而言，即便形成为邻接隔壁31彼此间的宽度越沿列方向远离放电间隙的中心越窄，所述电介质层的厚度和电极形状的关系也成立。
图16表示本发明的等离子体显示面板的另一变形例，是表示从图1的分解斜视图的方向D3看的等离子体显示面板的电极形状的平面图。
并且，如图16所示，本变形例的等离子体显示面板构造成将X总线电极和Y总线电极共同利用为总线电极66-1、66-2、…，为夹持总线电极66-1、66-2、…，突出部的对(例如68-1和67-2)沿列方向延伸的形状。
在该图16所示的构造中，使电介质层的厚度和电极形状变化，计算保护膜表面上的电位分布的结果，如图16所示，即便是共同利用总线电极的构造，也可得到与分别利用X总线电极和Y总线电极的构造一样的结果。因此，即便共同利用总线电极，所述电介质层的厚度和电极形状的关系也成立。
以上，在图15和图16所示的变形例中，作为实例，描述了T字电极，但梯形电极也可得到同样的效果。
图17-图19是表示图12所示的显示电极另一变形例的图。
图17所示的显示电极为削取电极一部分的形状，削取放电间隙附近的一部分，作为整体形状，构成梯形形状。保护膜表面上的电位分布也与梯形形状的类似，图14所示的电介质层的厚度和电极形状的关系成立。
图18所示的显示电极是使梯形与长方形(上底与下底的比为1)组合的形状，放电间隙附近的面积大，效果与图12所示的梯形形状的类似。另外，调查维持放电电压，图12所示的梯形形状与图18所示的形状若放电间隙相同，面积相同，则图14所示的电介质层的厚度和电极形状的关系成立。
图19所示的电极构造是平滑连结电极边缘的形状。作为一例，示出将组合图17与图18的构造后的形状平滑的形状，但通常无论其构造如何，即便其边缘由曲线平滑连结，图14所示的电介质层的厚度和电极形状的关系也成立。
图20是表示测定驱动电压和发光效率来作为本发明的等离子体显示面板一实施例中的Xe组成比函数的结果的图。具体而言，图20表示就突出部具有Y＝1的形状的电极而言，作为放电气体，使Xe组成比(％)变化，测定由放电开始电压与维持放电电压确定的驱动电压(大致为放电开始电压和维持放电电压的中点)、以及以上述驱动电压驱动时的发光效率的结果。另外，在电介质层的厚度、即X(微米)为35微米和5微米下进行测定。
如图20所示，例如通过将所述SiO2膜用作电介质层，可将电介质层的厚度X从35微米减薄到5微米，并且，如上所述，通过最佳化电极形状，可充分确保驱动余裕，所以在Xe组成比为4％(60kPa)的条件下，可知驱动电压降低到60V。该效果如上所述，是最佳化电介质层的厚度与电极形状的结果。
这里，放电气体中的组成比如下定义或测定。首先，当将放电气体中的某个成分设为#时，将#的组成比定义为
#的组成比＝N#/Nt……(1)。
这里，N#是单位体积的放电气体中的#成分粒子(原子、分子)的个数，单位例如由m-3表示。同样，Nt是单位体积的放电气体中的全部粒子(原子、分子)的个数，单位例如由m-3表示。
上述定义可根据物理法则如下表现并测定。
即，
#的组成比＝P#/Pt……(2)，
P#是放电气体中的#成分气体的分压力，另外，Pt是放电气体的全压力。分压力和全压力例如由Pa单位表现。全压力可由压力计测定，各成分的分压力和全压力例如可利用质量分析器分析气体成分来测定。
如图20所示，就Xe组成比为4％而言，通过降低驱动电压，发光效率提高约1.2倍。并且，若Xe组成比增大，则驱动电压上升，但发光效率也上升。与X＝35微米、Xe组成比为4％的条件相比，在X＝5微米、Xe组成比为50％的条件下，发光效率约为2倍。
若观察Xe组成比的增大与驱动电压上升的关系，则在X＝5微米、Xe组成比为50％的条件下，可以与X＝35微米、Xe组成比为4％的条件相等的电压驱动。即，通过最佳化电介质层的厚度与电极形状，将驱动电压下降的部分分配给Xe组成比的增加，由此可以与以前相同的驱动电压来使发光效率显著增加。
上述实验在60kPa下进行，作为放电气体，除Xe气体外，还将Ne气体作为缓冲气体封入。即便使上述气体的压力从40hPa变化到80hPa，或即便上述缓冲气体中包含He或Kr、Ar等，通过上述本发明的电介质层的厚度和电极形状的最佳化，也可得到驱动电压的降低效果，发光效率随着Xe的组成比提高的效果不变。
这是因为若改变看法，则抑制驱动电压的增加，在抑制驱动电路的耐压增加、即驱动电路的生成成本增加的同时，使发光效率增加。另外，发光效率的提高、即相对亮度的放电效率的提高增加设计的自由度，进而有助于亮度的提高。
这样，就Xe组成比为4％-50％而言，通过所述电介质层的厚度和电极形状的最佳化，可以低价格来提供高亮度、即明亮绚丽的等离子体显示面板和等离子体显示装置。
图21是示意表示等离子体显示装置一例的整体构成的框图。
等离子体显示装置100具备PDP110、驱动该PDP110的各单元之X侧共同驱动器132、Y侧共同驱动器133、Y侧扫描驱动器134和地址驱动器135、与控制这些各驱动器的控制电路(逻辑部)131。从TV调谐器或计算机等外部装置向控制电路131中输入表示R、G、B的3色亮度等级的多值图像数据、即输入数据Din、点时钟CLK和各种同步信号(水平同步信号Hsync、垂直同步信号Vsync等)，根据上述输入数据Din、点时钟CLK和各种同步信号，输出适于各个驱动器132-135的控制信号，进行规定的图像显示。
控制电路131具备执行PDP110的亮度和功耗控制的亮度/功率控制部311；扫描/共同驱动器控制部312，经Y侧扫描驱动器134控制Y电极的扫描的同时经X侧共同驱动器132和Y侧共同驱动器133等控制显示电极(X电极和Y电极间)的维持放电；和经地址驱动器135控制由PDP110显示的数据的显示数据控制部313。
另外，图21所示的等离子体显示装置仅是一例，不用说，本发明可适用于其它各种等离子体显示装置中。
下面，根据形成电介质层的材料之介电常数比εr与放电单元的有效电极面积S1与有效放电面积S2的比Z(＝S1/S2)的关系，详细描述本发明。
在等离子体显示面板中，由于放电单元的大小和电极的面积对亮度、放电电流和发光效率的影响大，所以在设计面板的情况下，放电单元中放电有效扩散的面积(有效放电面积S2)和电极的面积(有效电极面积S1)是重要的参数。
图22是表示图4所示的等离子体显示面板的一个放电单元CE0中的有效放电面积S2与有效电极面积S1的图。
首先，如图22(a)所示，例如将在图4所示的具有T字电极的放电单元CE0中，当从面板正面看时，放电未被隔壁31等遮蔽而有效扩散，并且，电极存在的区域面积设为有效电极面积S1(S11+S12)。即，有效电极面积S1将X电极侧和Y电极侧的两个电极的面积相加。
并且，如图22(b)所示，例如将在图4所示的具有T字电极的放电单元CE0中，当从面板正面看时，放电未被隔壁31等遮蔽而有效产生的区域面积定义为有效放电面积S2。
这里，图23中示出在图22(a)中，使电极22-1和23-1的面积变化，即，使有效电极面积S1与有效放电面积S2的比变化，测定亮度、放电电流和发光效率的结果。另外，图23所示的图使用低熔点玻璃(例如铅玻璃：例如介电常数比εr为12-14)作为电介质层，电介质层的厚度X约为30微米。
图23所示的测定结果是以频率60kHz来维持放电的情况下的结果，基本显示最高灰度等级，将亮度设计在1000cd/m2以上。另外，为了制作更明亮的显示器，期望最高灰度等级最低为1000cd/m2以上。
从图23可知，随着有效电极面积与有效放电面积的比Z(＝S1/S2)变大，亮度上升。
但是，例如若通过等离子体气相生长法形成介电常数比εr低的电介质层，则产生亮度降低的问题。这里，一般若将真空介电常数(8.8542×10-12·C2·N-1·m-2)设为ε0，将表示电介质的特征的介电常数设为ε，则介电常数比εr由ε/ε0来定义。即，由于由低介电常数比构成的电介质层所形成的放电单元之电介质容量变小，所以当产生放电时，流过的放电电流变少，产生亮度降低的问题。
因此，如图23所示，必需使电极面积增大，使亮度提高。实际上，由于有效放电面积S2影响发光效率，所以有效电极面积S1与有效放电面积S2的比Z成为重要的参数。
另外，制作介电常数比εr为8.5与14的电介质层。此时，按照电介质容量恒定的方式制作分别使有效电极面积与有效放电面积的比Z(＝S1/S2)变化为0.77和0.43的电介质层。结果，两个测定的亮度相同。
图24是表示与图22不同的放电单元另一例的有效放电面积的图，图25是表示各放电单元中的电介质层的介电常数比和有效电极面积与有效放电面积的比的关系图。
示出使用图24所示构造的放电单元来测定的结果。电介质层的介电常数比εr约为14，电介质层的厚度X约为30微米。将有效电极面积与有效放电面积的比Z分为0.6和0.94来测定。
图24中，有效电极面积与有效放电面积的比Z大，亮度增加，但发光效率下降。当有效电极面积与有效放电面积的比Z为0.6时的发光效率为1.31m/W，若发光效率为1.31m/W以下，则导致性能下降。
制作介电常数比εr为8.5与14的电介质层。此时，按照电介质容量恒定的方式制作分别使有效电极面积与有效放电面积的比Z变化为0.56和0.94。结果，两者的亮度相同，但有效电极面积与有效放电面积的比Z为0.94的电介质层其放电缝隙非常窄，放电不稳定。另外，详细调查的结果，可知若有效电极面积与有效放电面积的比Z为0.80以下，则不能稳定驱动。
并且，如上所述，若当有效电极面积与有效放电面积的比Z为0.6时的发光效率比1.31m/W还低，则导致性能下降，所以必需是图25所示的表示图24的电介质层的线L1以下。
图26是表示与图22不同的放电单元再一例的有效放电面积的图，电介质层通过等离子体气相生长法，制作介电常数比εr为3、4.1和8.5的电介质层。电介质层的厚度X为10微米。将有效电极面积与有效放电面积的比Z分为0.51、0.43和0.16来测定。
介电常数比εr＝3的电介质层是使用等离子体气相生长法来高速形成电介质层(膜)的结果的、混入气泡等的低密度膜。若减小介电常数，则具有可变薄电介质层的厚度的优点。结果，亮度为图25所示的直线状恒定。
并且，在图26的单元构成中，如图25所示，制作电介质膜厚为5微米的电介质层，并设介电常数比εr为3和4.1，将有效电极面积与有效放电面积的比Z分为0.29和0.215，确认亮度恒定。
这里，当使有效电极面积与有效放电面积的比Z进一步减小时，必需去除透明电极，而仅为总线电极，并且，总线电极从制造上的界限看不能为50微米以下。根据该请求，有效电极面积与有效放电面积的比以0.15为下限(参照图25中的线L2)。
另外，若设电介质层的厚度为5微米以下，则产生会引导绝缘破坏的问题。因此，图25所示的5微米是电介质层的厚度界限。
综上所述，介电常数比εr和有效电极面积与有效放电面积的比Z有效的范围为图27中斜线表示的区域RR，此时，可知可实现能以高亮度和高发光效率稳定驱动的等离子体显示面板。
图27是表示适用本发明的等离子体显示面板必需的电介质层的介电常数比和有效电极面积与有效放电面积的比的条件图。
因此，当设有效电极面积S1与有效放电面积S2的比为Z(＝S1/S2)，形成电介质层(图2中的参照符号26)的电介质之介电常数比为εr时，若满足3≤εr≤14、O.15≤Z≤O.8、且-0.0614·εr+0.47≤Z≤-0.0614·εr+1.46，则可实现能以高亮度和高发光效率稳定驱动的等离子体显示面板。
另外，放电单元的种类不限于图22、图24和图26所示的种类，若对任意形状的放电单元(例如六边形形状的放电单元等)都可定义有效放电面积S2和有效电极面积S1，则通过满足上述条件，可构成能以高亮度和高发光效率稳定驱动的等离子体显示面板。
上面，作为介电常数比εr为4的电介质，有SiO2(介电常数比εr为3-5)，由SiO2膜形成电介质层26，根据上述条件，可由有效电极面积与有效放电面积的比Z来规定具有规定面积的显示电极。这样，若使用SiO2膜作为电介质，则如上所述，可构成在变薄电介质层的厚度X并充分确保驱动余裕的同时、可以低电压稳定驱动的等离子体显示面板，并且，与使用铅玻璃作为现有的电介质层相反，还可制造无铅的不污染环境的等离子体显示面板。
产业上的可利用性
本发明可适用于以三电极面放电型等离子体显示面板为主的各种等离子体显示面板和等离子体显示装置中，等离子体显示装置例如被用作电脑或工作站等显示装置、平面型壁挂电视或显示广告或信息等用的图像显示装置。

Claims (18)

1、一种等离子体显示面板，至少具有显示电极、覆盖该显示电极的电介质层、隔壁和放电空间，在该放电空间内封入放电气体，构成多个放电单元，
所述各放电单元中，所述显示电极具备从在行方向延伸的电极部主体沿列方向延伸的突出部，该突出部与邻接成对的其它显示电极的突出部形成放电间隙，其中，
所述突出部具备沿行方向具有两种宽度的第一突出部和第二突出部，
当将所述放电间隙侧的所述第二突出部与所述电极部主体侧的所述第一突出部的宽度比设为Y、将所述电介质层的厚度设为X微米时，满足Y≤0.2·X、X≤20、且Y≤0.5。
2、一种等离子体显示面板，至少具有显示电极、覆盖该显示电极的电介质层、隔壁和放电空间，在该放电空间内封入放电气体，
所述各放电单元中，所述显示电极具备从在行方向延伸的电极部主体沿列方向延伸的突出部，该突出部与邻接成对的其它显示电极的突出部形成放电间隙，其中，
所述突出部具备大致梯形形状部，
当将所述突出部的梯形形状部的上底与下底的比设为Y、将所述电介质层的厚度设为X微米时，满足Y≤(0.4×X)1/2、X≤20、且Y≤0.5。
3、根据权利要求1所述的等离子体显示面板，其特征在于：
所述突出部的放电间隙侧构成电极的一部分被削取的形状。
4、根据权利要求1所述的等离子体显示面板，其特征在于：
所述突出部形成电极的边缘平滑连结的形状。
5、一种等离子体显示面板，至少具有显示电极、覆盖该显示电极的电介质层、隔壁和放电空间，在该放电空间内封入放电气体，构成多个放电单元，
所述各放电单元中，所述显示电极具备从在行方向延伸的电极部主体沿列方向延伸的突出部，该突出部与邻接成对的其它显示电极的突出部形成放电间隙，其中，
所述显示电极构成长方形形状，
在由介电常数比为10以下的电介质形成所述电介质层的同时，将该电介质层的膜厚设为10微米以下。
6、根据权利要求5所述的等离子体显示面板，其特征在于：
由介电常数比为3-5的电介质形成所述电介质层。
7、根据权利要求6所述的等离子体显示面板，其特征在于：
由SiO2膜形成所述电介质层。
8、根据权利要求1所述的等离子体显示面板，其特征在于：
所述放电气体至少包含Xe气体，该Xe气体的组成比为4％-50％。
9、一种等离子体显示面板，至少具有显示电极、覆盖该显示电极的电介质层、隔壁和放电空间，在该放电空间内封入放电气体，构成多个放电单元，
所述各放电单元中，所述显示电极具备从在行方向延伸的电极部主体沿列方向延伸的突出部，该突出部与邻接成对的其它显示电极的突出部形成放电间隙，其中，
当将所述各放电单元中、放电有效扩散的区域之从所述等离子体显示面板正面看的面积设为有效放电面积，
将所述各放电单元中、放电有效扩散、且电极存在的区域面积设为有效电极面积时，
当设所述有效电极面积与所述有效放电面积的比为Z，
设所述电介质的介电常数比为εr时，满足3≤εr≤14、0.15≤Z≤0.8、且-0.0614·εr+0.47≤Z≤-0.0614·εr+1.46。
10、一种等离子体显示装置，其特征在于：具备权利要求1所述的等离子体显示面板、驱动该等离子体显示面板的所述各放电单元的驱动器、和控制该驱动器的控制电路。
11、一种等离子体显示装置，其特征在于：具备权利要求2所述的等离子体显示面板、驱动该等离子体显示面板的所述各放电单元的驱动器、和控制该驱动器的控制电路。
12、一种等离子体显示装置，其特征在于：具备权利要求3所述的等离子体显示面板、驱动该等离子体显示面板的所述各放电单元的驱动器、和控制该驱动器的控制电路。
13、一种等离子体显示装置，其特征在于：具备权利要求4所述的等离子体显示面板、驱动该等离子体显示面板的所述各放电单元的驱动器、和控制该驱动器的控制电路。
14、一种等离子体显示装置，其特征在于：具备权利要求5所述的等离子体显示面板、驱动该等离子体显示面板的所述各放电单元的驱动器、和控制该驱动器的控制电路。
15、一种等离子体显示装置，其特征在于：具备权利要求6所述的等离子体显示面板、驱动该等离子体显示面板的所述各放电单元的驱动器、和控制该驱动器的控制电路。
16、一种等离子体显示装置，其特征在于：具备权利要求7所述的等离子体显示面板、驱动该等离子体显示面板的所述各放电单元的驱动器、和控制该驱动器的控制电路。
17、一种等离子体显示装置，其特征在于：具备权利要求8所述的等离子体显示面板、驱动该等离子体显示面板的所述各放电单元的驱动器、和控制该驱动器的控制电路。
18、一种等离子体显示装置，其特征在于：具备权利要求9所述的等离子体显示面板、驱动该等离子体显示面板的所述各放电单元的驱动器、和控制该驱动器的控制电路。
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