JP2002343256A

JP2002343256A - Ａｃ型プラズマディスプレイパネル

Info

Publication number: JP2002343256A
Application number: JP2001146200A
Authority: JP
Inventors: Koichi Wani; 浩一和邇; Naotaka Kosugi; 直貴小杉; Seiki Nishimura; 征起西村; Yusuke Takada; 祐助高田; Hiroyuki Tachibana; 弘之橘
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-05-16
Filing date: 2001-05-16
Publication date: 2002-11-29
Anticipated expiration: 2021-05-16
Also published as: JP4513231B2

Abstract

(57)【要約】【課題】製造コストが安価でかつ発光効率の高いＡＣ
型プラズマディスプレイパネルを提供する。【解決手段】表面基板２と背面基板５とが間に放電空
間７を形成するよう対向配置されて構成され、表面基板
２上に、誘電体層８で覆われた対をなす走査電極１４お
よび維持電極１５が放電ギャップ１６をあけて設けられ
ている。走査電極１４および維持電極１５は、その延在
方向に配置された複数の細線電極１４ａ、１５ａとそれ
らを互いに接続する補助電極１４ｂ、１５ｂとからな
る。放電ギャップ１６から遠い位置の細線電極１４ａ、
１５ａ上の誘電体層８の厚みが他の細線電極１４ａ、１
５ａ上の誘電体層８の厚みより大きくなるように構成さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高い発光効率を有
するＡＣ型プラズマディスプレイパネルに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）
は、テレビ用の大型ディスプレイパネルとして研究開発
が進められ、最近は特にそのコスト低減や発光効率向上
への取り組みが盛んに行われている。コスト低減を狙っ
たＡＣ型プラズマディスプレイパネル（以下、パネルと
いう）として、たとえば１９９９年国際ディスプレイワ
ークショップ（ＩＤＷ’９９）ＰＤＰ３−１に開示され
たものがある。そのパネルの表面基板および背面基板の
概略平面図をそれぞれ図５（ａ）および同図（ｂ）に示
し、図５のＡ−Ａ断面図を図６に示す。

【０００３】図５および図６に示すように従来のパネル
１は、表面基板２上に互いに平行となるように走査電極
３と維持電極４を配置し、背面基板５上に走査電極３と
維持電極４に直交するように書き込み電極６を配置して
おり、そして表面基板２と背面基板５とは放電空間７を
介して対向配置されている。また、走査電極３および維
持電極４は、それぞれ複数の水平方向の細線電極とそれ
らを接続する垂直方向の補助電極とから構成された網目
状で幅広の金属電極であり、さらに走査電極３および維
持電極４は誘電体層８で覆われ、誘電体層８の上には酸
化マグネシウム（ＭｇＯ）等の二次電子放射係数の高い
材料からなる保護膜９が形成されている。

【０００４】また背面基板５上には、書き込み電極６を
隔離しかつ放電空間７を形成するための帯状の隔壁１０
が書き込み電極６の間に設けられ、隣接する隔壁１０の
間には、書き込み電極６および隔壁１０の側面を覆って
蛍光体層１１が形成されている。この構成により、走査
電極３および維持電極４と書き込み電極６の交点に１つ
の放電セル１２が形成される。

【０００５】なお、図５（ａ）および同図（ｂ）はそれ
ぞれ表面基板２および背面基板５を内面側（放電空間７
側）から見た図であり、同図（ａ）では誘電体層８およ
び保護膜９を省略して示し、同図（ｂ）では蛍光体層１
１を省略して示している。

【０００６】１つの走査電極３と１つの書き込み電極６
との間に電圧を印加して放電を起こすことによって１つ
の放電セル１２が選択される。選択された放電セル１２
は、走査電極３と維持電極４との間に連続するパルス電
圧を印加することによって一定期間、発光させて所望の
明るさを得る。

【０００７】このような網目状の金属電極により、イン
ジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）や酸化スズ（ＳｎＯ₂）等
からなる透明電極を使用しなくとも、ある程度の開口率
を確保しながら放電を放電セル内に広げることで所望の
輝度が得られるようにしている。金属電極は、スクリー
ン印刷法やフォトリソグラフィ法で形成することがで
き、透明電極を形成する場合に比べ製造工程が簡素であ
り製造費用を安くすることができた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記のような従
来のパネルでは、放電の発光効率が低いという課題があ
った。これは以下のような原因による。すなわち、放電
開始電圧をＶｉｇ、放電の最低維持電圧をＶｍとすると
Ｖｉｇ＞Ｖｍの関係がある。一方、放電の発光効率は最
低維持電圧Ｖｍで放電させたときに最大となり、印加電
圧をＶｍから上げていくにしたがい発光効率は低下す
る。画像表示のための放電を開始させるためには、印加
電圧はＶｉｇ以上でなければならない。このときの印加
電圧はＶｍよりもはるかに高いため、放電の発光効率は
かなり小さくなってしまう。

【０００９】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、製造コストが安価でかつ発光効率の高
いＡＣ型プラズマディスプレイパネルを提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のＡＣ型プラズマ
ディスプレイパネルは、間に放電空間を形成するよう対
向配置された２つの基板のうち一方の基板上に、放電電
極を間に放電ギャップをあけて複数配置するとともに、
その放電電極を覆うように誘電体層を形成し、前記放電
電極をその延在方向に配置した複数の細線電極で構成
し、かつ前記複数の細線電極のうち前記放電ギャップか
ら遠い位置の細線電極上の誘電体層の厚みを他の細線電
極上の誘電体層の厚みより大きくしたものである。この
構成により、放電電流を適正な値に抑制し発光効率を向
上することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面を用いて説明する。

【００１２】図１は本発明の第１の実施形態のパネルを
示しており、図１（ａ）は表面基板の概略平面図であ
り、同図（ｂ）は同図（ａ）の表面基板を有するパネル
のＢ−Ｂ断面図である。背面基板の構成は図５（ｂ）に
示した従来のパネルと同じである。

【００１３】図１に示すように、本発明の第１の実施形
態のパネル１３は、放電空間７を挟んでガラス製の表面
基板２とガラス製の背面基板５とが対向して配置されて
いる。表面基板２上には、誘電体層８で覆われた帯状の
走査電極１４と維持電極１５とからなる電極対が複数配
列されており、誘電体層８の上にはＭｇＯ等の二次電子
放射係数の高い材料からなる保護膜９が形成されてい
る。

【００１４】背面基板５上には、走査電極１４および維
持電極１５と直交する方向に、複数の帯状の書き込み電
極６が配列されており、この各書き込み電極６を隔離
し、かつ放電空間７を形成するための帯状の隔壁１０
（図５（ｂ）参照）が書き込み電極６の間に設けられて
いる。また、隣接する隔壁１０の間には、書き込み電極
６および隔壁１０の側面を覆って帯状の蛍光体層１１が
形成されている。放電空間７にはヘリウム（Ｈｅ）、ネ
オン（Ｎｅ）およびアルゴン（Ａｒ）のうち少なくとも
一種とキセノン（Ｘｅ）との混合ガスが封入されてい
る。

【００１５】放電セル１２は、一対の走査電極１４およ
び維持電極１５と書き込み電極６の交点に形成されこの
放電セル１２内において、走査電極１４と維持電極１５
との間に放電ギャップとしての間隙１６が形成されてい
る。

【００１６】また、走査電極１４および維持電極１５は
金属で形成され、それぞれの電極の長手方向（延在方
向）に配置された複数の細線電極１４ａ、１５ａと、そ
れらを互いに接続する長手方向に垂直な複数の補助電極
１４ｂ、１５ｂとから成っている。このように走査電極
１４と維持電極１５を網目状の金属電極で構成すること
によって、放電を放電セル１２内に十分に広げると共に
発光を取り出すための開口率を確保している。

【００１７】補助電極１４ｂ、１５ｂは、細線電極１４
ａ、１５ａで断線が発生した場合における電流の迂回経
路となり、細線電極の断線不良の発生率を低減すること
ができる。また、補助電極１４ｂ、１５ｂの位置が隔壁
１０の上にくるようにすることで開口率を低下させない
ようにすることができる。

【００１８】走査電極１４および維持電極１５を構成す
る細線電極１４ａ、１５ａは、図１（ｂ）に示すよう
に、放電ギャップ１６に近いものほどその厚みが増すよ
うに形成されている。すなわち、放電ギャップ１６に接
する細線電極１４ａ、１５ａは最も厚く形成され、放電
ギャップ１６から離れるにしたがって薄くなり、放電ギ
ャップ１６から最も離れた細線電極１４ａ、１５ａは最
も薄く形成されている。したがって、放電ギャップ１６
から遠い位置の細線電極１４ａ、１５ａ上の誘電体層８
の厚みが他の細線電極１４ａ、１５ａ上の誘電体層の厚
みより大きい構成を有している。

【００１９】走査電極１４および維持電極１５に使用す
る材料としては、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）等の厚
膜ペーストが適している。また放電ギャップ１６から離
れた位置にある薄い電極にはクロム−銅−クロム（Ｃｒ
−Ｃｕ−Ｃｒ）などの薄膜材料を用いることもできる。
また、薄膜材料としてＩＴＯ、ＳｎＯ₂などの透明導電
体を用いてもよい。

【００２０】このように電極の厚みを変化させることで
発光効率を大幅に向上することができる。その理由につ
いて次に説明する。

【００２１】印加電圧を最低維持電圧Ｖｍよりも高くす
ると、放電の電流密度は増加する。パネルの発光はＸｅ
が放電中で放射する波長１４７ｎｍの共鳴線で蛍光体層
１１が励起されることで得られる。共鳴線はよく知られ
ているように、その原子の最も低い励起準位からの光放
射である。放電の電流密度が増加すると電子密度が上昇
し、より高準位の励起準位が多く生成される。これらは
パネルの発光に寄与しない発光準位であるので、電流密
度が増加するとパネルの発光効率は低下する。

【００２２】そこで、放電開始電圧Ｖｉｇ以上の電圧を
パネルに印加したとしても、放電電流が必要以上に増大
しないようにすれば、発光効率を高めることができると
考えられる。本実施形態のパネルでは、内側の（放電ギ
ャップ１６に最も近い）細線電極１４ａ、１５ａが厚く
形成されており、その部分での誘電体層８は薄くなって
いる。このため、放電開始電圧Ｖｉｇは従来のパネルよ
りも低くなっている。

【００２３】一旦、放電が開始すると放電は外側の細線
電極１４ａ、１５ａへと広がっていく。この様子を図２
で説明する。内側の細線電極１４ａ、１５ａでまず放電
が開始すると（図２（ａ））、保護膜９の上には印加電
圧を打ち消すような壁電荷が蓄積する（図２（ｂ））。
このため、放電の開始点は内側から２番めの細線電極１
４ａ、１５ａ上へと移動していく（図２（ｃ））。この
細線電極１４ａ、１５ａは内側の細線電極１４ａ、１５
ａよりも薄く形成されており、逆に誘電体層８がやや厚
く、その容量は少し小さくなっている。そのため、図２
（ｂ）の場合に比べてより少ない電流が流れただけで壁
電荷が蓄積され、ここでの放電は終了する。そして放電
は最も外側の細線電極１４ａ、１５ａ上へと移動する。
最も外側の細線電極１４ａ、１５ａでは、さらに誘電体
層８が厚くなっており、電流値は図２（ｃ）の場合に比
べてさらに小さくなる（図２（ｄ））。

【００２４】以上のように本実施形態のパネルにおいて
は、放電開始電圧Ｖｉｇが従来のパネルよりも小さく、
印加電圧を低減できることに加えて、放電開始後も電流
値を従来のパネルに比べて抑制できるため、発光効率が
向上する。

【００２５】次に、本実施形態のパネルと従来のパネル
の発光効率を比較した実験結果について説明する。実験
に用いたパネルは、一般的な画素数４８０×８５２の４
２型パネルであり、縦方向の放電セルのピッチは１．０
８ｍｍ、隔壁のピッチは０．３６ｍｍ、封入ガスはＮｅ
９０％、Ｘｅ１０％、全圧力６６．６ｋＰａ（５００ｔ
ｏｒｒ）である。走査電極１４、維持電極１５等の設計
値を表１に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】図３に発光効率の測定結果を示す。発光効
率ηは、パネルの約１００×５０画素を点灯したときの
発光輝度をＬ、消費電力をＰ_on、また消灯したときの消
費電力をＰ_offとして、η＝Ｌ／（Ｐ_on−Ｐ_off）の関係
から算出した。図３に示すように本実施形態のパネルで
は、放電開始電圧が従来のパネルよりも低く、また印加
電圧を上げていった場合の発光効率ηの低下率も小さ
い。その結果、本実施形態のパネルでは従来のパネルよ
りも高い発光効率が得られた。

【００２８】以上のように本実施形態においては、放電
ギャップ１６に近いほど細線電極１４ａ、１５ａの厚み
を厚くすることによって放電電流を抑制でき、発光効率
の高いパネルを得ることができる。

【００２９】次に本発明の第２の実施形態について説明
する。図４は本発明の第２の実施形態によるパネルの断
面を示す図である。断面の取り方は図１（ｂ）の場合と
同様であり、走査電極および維持電極の構成以外は第１
の実施形態と同じである。

【００３０】図４に示すように、本発明の第２の実施形
態のパネル１７においては、走査電極を構成する細線電
極１８および維持電極を構成する細線電極１９と表面基
板２との間、すなわち細線電極１８、１９の下層に絶縁
層２０を形成することによって、見かけ上の電極の厚み
を変えるようにしている。すなわち、放電ギャップ１６
に近い電極ほど絶縁層２０を厚くし、電極上の誘電体層
８が薄くなるように構成している。絶縁層２０は、誘電
体層８の厚みが放電ギャップ１６に最も近い細線電極１
８、１９から外側の細線電極１８、１９に向けて徐々に
厚くなるように形成すればよく、最も外側の細線電極１
８、１９では絶縁層２０がなくてもよい。

【００３１】以上のように第２の実施形態においては、
放電ギャップ１６に近いほど絶縁層２０を厚くすること
によって発光効率を向上できるうえに、電極を形成する
ための金属材料の使用量を減らして材料費が安価なパネ
ルを得ることができる。

【００３２】なお、上記各実施形態では細線電極の本数
が３本である場合について説明したが、この本数は２
本、あるいは４本以上であってもよい。また、パネルの
画素配列、隔壁の形状などは必ずしも上記各実施形態と
同じである必要はなく、本発明の思想を実現するために
はさまざまな変形が可能である。

【００３３】

【発明の効果】以上のように、本発明は、網目状の金属
電極で走査電極、維持電極を形成したパネルにおいて、
細線電極の上に形成された誘電体層の厚みを放電ギャッ
プから遠いほど大きくすることにより、放電電流を適正
な値に保つことによって、製造コストが安価でかつ発光
効率の高いＡＣ型プラズマディスプレイパネルを提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）、（ｂ）は本発明の第１の実施形態によ
るプラズマディスプレイパネルの概略平面図および断面
図

【図２】（ａ）〜（ｄ）は本発明のプラズマディスプレ
イパネルでの放電の発生過程を説明する図

【図３】本発明の第１の実施形態によるプラズマディス
プレイパネルと従来のプラズマディスプレイパネルの発
光効率を示す図

【図４】本発明の第２の実施形態によるプラズマディス
プレイパネルの断面図

【図５】（ａ）、（ｂ）は従来のプラズマディスプレイ
パネルの表面基板および背面基板の概略平面図

【図６】図５のＡ−Ａ線で切断して示す断面図

【符号の説明】

１、１３、１７パネル２表面基板３、１４走査電極４、１５維持電極５背面基板６書き込み電極７放電空間８誘電体層９保護膜１０隔壁１１蛍光体層１２放電セル１４ａ、１５ａ、１８、１９細線電極１６放電ギャップ２０絶縁層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西村征起大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者高田祐助大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者橘弘之大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5C040 FA01 FA04 GB03 GB14 GC02 GC03 GD01 GD02 GD03 LA10 LA13 LA14 MA03 MA26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】間に放電空間を形成するよう対向配置さ
れた２つの基板のうち一方の基板上に、放電電極を間に
放電ギャップをあけて複数配置するとともに、その放電
電極を覆うように誘電体層を形成し、前記放電電極をそ
の延在方向に配置した複数の細線電極で構成し、かつ前
記複数の細線電極のうち前記放電ギャップから遠い位置
の細線電極上の誘電体層の厚みを他の細線電極上の誘電
体層の厚みより大きくしたことを特徴とするＡＣ型プラ
ズマディスプレイパネル。
【請求項２】複数の細線電極の厚みを変えることによ
り、細線電極上における誘電体層の厚みを変えたことを
特徴とする請求項１に記載のＡＣ型プラズマディスプレ
イパネル。
【請求項３】複数の細線電極の下層に絶縁層を設け、
その絶縁層の厚みを変えることにより細線電極上におけ
る誘電体層の厚みを変えたことを特徴とする請求項１に
記載のＡＣ型プラズマディスプレイパネル。