JP2004022472A - プラズマ表示装置 - Google Patents

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JP2004022472A JP2002179336A JP2002179336A JP2004022472A JP 2004022472 A JP2004022472 A JP 2004022472A JP 2002179336 A JP2002179336 A JP 2002179336A JP 2002179336 A JP2002179336 A JP 2002179336A JP 2004022472 A JP2004022472 A JP 2004022472A
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小島 繁
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Abstract

【課題】データ書き込み電圧の低減を図り消費電力の低減に寄与し、データ書き込み時に誤放電を生じ難くして表示品質の向上を図り、隣接するアドレス電極の相互干渉(画素間の干渉)を抑制して画質の向上に寄与するプラズマ表示装置を提供すること。
【解決手段】第1基板11と、第1基板11の内側に対向して配置され、間に密封された放電空間4を形成する第2基板21と、第1基板11の内側に形成され、相互間に放電ギャップを形成する少なくとも一対の放電維持電極12と、放電維持電極12に対して放電空間4を介して平面側から見て交差するように、前記第2基板の内側に形成される複数のアドレス電極22と、アドレス電極22の放電空間側表面を覆うアドレス電極用誘電体膜23と、アドレス電極22の相互間に位置して前記放電空間4を仕切るように、第2基板21の内側に形成される隔壁24と、を有するプラズマ表示装置である。隔壁24の底部でアドレス電極用誘電体膜23をアドレス電極22毎に分離して接触するように隔壁24が第2基板21の内側に形成され、アドレス電極用誘電体膜23の比誘電率が隔壁24の比誘電率よりも高い。
【選択図】    図3

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマ表示装置に係り、さらに詳しくは、データ書き込み電圧の低減を図り消費電力の低減に寄与し、データ書き込み時に誤放電を生じ難くして表示品質の向上を図り、隣接するアドレス電極の相互干渉(画素間の干渉)を抑制して画質の向上に寄与するプラズマ表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
現在主流の陰極線管(CRT)に代わる画像表示装置として、平面型(フラットパネル形式)の表示装置が種々検討されている。このような平面型の表示装置として、液晶表示装置(LCD)、エレクトロルミネッセンス表示装置(ELD)、プラズマ表示装置(PDP:プラズマ・ディスプレイ)を例示することができる。中でも、プラズマ表示装置は、大画面化や広視野角化が比較的容易であること、温度、磁気、振動等の環境要因に対する耐性に優れること、長寿命であること等の長所を有し、家庭用の壁掛けテレビの他、公共用の大型情報端末機器への適用が期待されている。
【0003】
プラズマ表示装置は、希ガスから成る放電ガスを放電空間内に封入した放電セルに電圧を印加して、放電ガス中でのグロー放電に基づき発生した紫外線で放電セル内の蛍光体層を励起することによって発光を得る表示装置である。つまり、個々の放電セルは蛍光灯に類似した原理で駆動され、放電セルが、通常、数十万個のオーダーで集合して1つの表示画面が構成されている。プラズマ表示装置は、放電セルへの電圧の印加方式によって直流駆動型(DC型)と交流駆動型(AC型)とに大別され、それぞれ一長一短を有する。
【0004】
AC型プラズマ表示装置は、表示画面内で個々の放電セルを仕切る役割を果たす隔壁を、たとえばストライプ状に形成すればよいので、高精細化に適している。しかも、放電のための電極の表面が誘電体層で覆われているので、かかる電極が磨耗し難く、長寿命であるといった長所を有する。AC型プラズマ表示装置の一例として、たとえば特開平5−307935号公報、あるいは特開平9−160525号公報に示す3電極型プラズマ表示装置が例示される。
【0005】
このような従来の3電極型プラズマ表示装置においては、一方の基板の内側に対となるスキャン側放電維持電極およびコモン側放電維持電極が形成され、他方の基板の内側に、これらの放電維持電極と略直交するようにアドレス電極が形成される。しかも、アドレス電極とコモン側放電維持電極との間の容量結合と、アドレス電極とスキャン側放電維持電極との間の容量結合とは同等であった。
【0006】
3電極型プラズマ表示装置では、データの書き込み操作は、アドレス電極とスキャン側放電維持電極との間で行われる。前述のように、容量結合が同等である場合には、データの書き込み操作時に、アドレス電極とスキャン側放電維持電極とではなく、アドレス電極とコモン側放電維持電極との間で、誤放電が生じるおそれがある。誤放電が生じると、画像表示品質の低下を招くおそれがある。特に、放電ガスとして、キセノン(Xe)濃度が高いガスを用いる場合に、このような現象が生じやすい。最近では、高輝度且つ高コントラストの画質を得るために、キセノン(Xe)濃度が高いガスを用いることが検討されている。
【0007】
なお、特許第3156677号公報に示すように、コモン側放電維持電極に対向するアドレス電極上の誘電体膜厚を厚く設定して容量結合を小さくし、スキャン側放電維持電極とアドレス電極とのデータ書き込み放電をし易くし、誤放電を防止する工夫が提案されている。
【0008】
また、特開平11−191376号公報に示すように、アドレス電極の上に直接に高比誘電率の誘電体膜を形成し、誤放電を防止する構造も提案されている。
【0009】
しかしながら、この公報に示す構造では、アドレス電極上の高比誘電率の誘電体膜が、隔壁により分離されている構造ではなく、アドレス電極からの電気力線が横方向にも伸び、画素間の干渉を低減することが困難である。また、誘電率が100以上2000未満の誘電体は、低融点ガラスペーストとして一般的ではなく、コストの増大や長期信頼性の観点からも問題がある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、データ書き込み電圧の低減を図り消費電力の低減に寄与し、データ書き込み時に誤放電を生じ難くして表示品質の向上を図り、隣接するアドレス電極の相互干渉(画素間の干渉)を抑制して画質の向上に寄与するプラズマ表示装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段および作用】
上記目的を達成するために、本発明に係るプラズマ表示装置は、
第1基板と、
前記第1基板の内側に対向して配置され、間に密封された放電空間を形成する第2基板と、
前記第1基板の内側に形成され、相互間に放電ギャップを形成する少なくとも一対の放電維持電極と、
前記放電維持電極に対して前記放電空間を介して平面側から見て交差するように、前記第2基板の内側に形成される複数のアドレス電極と、
前記アドレス電極の前記放電空間側表面を覆うアドレス電極用誘電体膜と、
前記アドレス電極の相互間に位置して前記放電空間を仕切るように、前記第2基板の内側に形成される隔壁と、を有するプラズマ表示装置であって、
前記隔壁の底部で前記アドレス電極用誘電体膜を前記アドレス電極毎に分離して接触するように前記隔壁が前記第2基板の内側に形成され、
前記アドレス電極用誘電体膜の比誘電率が前記隔壁の比誘電率よりも高いことを特徴とする。
【0012】
プラズマ表示装置において、その駆動方法として、アドレス電極で必要なデータを書き込んで画像を表示させるために、データを書き込んだところを発光させる選択書き込み法と、データを書き込んだところを発光させない選択消去法とがある。プラズマ表示装置で重要な点として、データ書き込み操作を確実に行うことが画質の向上につながる。また、より低い電圧でのデータ書き込み操作が行えれば、駆動回路にとっても負担が小さく、安価な素子が使えることになりプラズマ表示装置のコスト低減に大きな効果がある。
【0013】
本発明のプラズマ表示装置では、アドレス電極の上に、比較的に比誘電率が高いアドレス電極用誘電体膜が形成され、しかも、このアドレス電極用誘電体膜が、比較的に比誘電率が低い隔壁により分離されている。したがって、アドレス電極とスキャン側放電維持電極との間にデータ書き込み電圧が印加されると、アドレス電極からの電気力線は、横方向に位置する低比誘電率の隔壁の方に向かうよりも、高比誘電率のアドレス電極用誘電体膜を通して放電空間へと向かう。そのため、アドレス電極上の誘電体の比誘電率が隔壁の比誘電率とほぼ同じであった従来に比べて、データ書き込み電圧を下げることが可能になる。また、各アドレス電極間を仕切っている低比誘電率の隔壁により、各アドレス電極へのデータ書き込み信号が隣のアドレス電極へ飛び込むことが無くなり、相互干渉は減少する。
【0014】
本発明において、前記隔壁の比誘電率(ε1)に対する前記アドレス電極用誘電体膜の比誘電率(ε2)の比(ε2/ε1)が、好ましくは、1.1〜300、さらに好ましくは1.4〜3.0である。これらの比が小さすぎると、本発明の作用効果が少なく、比が大きすぎると、製造が困難になる傾向にある。
【0015】
好ましくは、前記アドレス電極用誘電体膜が、二層以上の多層膜で構成され、前記多層膜を構成する隣接する各誘電体膜の比誘電率が、前記放電空間に近づくほど高く設定してある。
前記多層膜の一部を構成する第1誘電体膜の放電空間側に第2誘電体膜が積層してある場合に、前記第1誘電体膜の比誘電率(ε3)に対する前記第2誘電体膜の比誘電率(ε4)の比(ε4/ε3)が、1.4〜3.0であることが好ましい。
【0016】
高比誘電率(ε3)の第1誘電体膜の上にさらに高い比誘電率ε4を持つ第2誘電体膜を形成することで、光学レンズからの類推により、一対の略平行に放電維持電極が形成された第1基板方向に向かう電気力線が増加し、データ書き込み電圧低減の効果は、さらに高くなる。また、第2誘電体膜(第1誘電体膜に対応する)の放電空間側に、第3誘電体膜(第2誘電体膜に対応する)をさらに積層させ、これらの比誘電率の比率を上述の比率に設定することで、データ書き込み電圧低減の効果は、さらに高くなる。その結果、駆動回路として、安価な駆動素子が使えて、ノイズの低減にも寄与する。また、プラズマ表示装置としての全体の消費電力の低減にも寄与する。
【0017】
本発明において、対を成す放電維持電極の内の一方のスキャン側放電維持電極に対して交差する前記アドレス電極の放電空間側表面を覆う前記アドレス電極用誘電体膜の比誘電率が、前記放電維持電極の内の他方のコモン側放電維持電極に対して交差する前記アドレス電極の放電空間側表面を覆う前記アドレス電極用誘電体膜の比誘電率に対して高いことが好ましい。
【0018】
また、本発明の別の観点に係るプラズマ表示装置は、
第1基板と、
前記第1基板の内側に対向して配置され、間に密封された放電空間を形成する第2基板と、
前記第1基板の内側に形成され、相互間に放電ギャップを形成する少なくとも一対のスキャン側放電維持電極およびコモン側放電維持電極と、
前記放電維持電極に対して前記放電空間を介して平面側から見て交差するように、前記第2基板の内側に形成される複数のアドレス電極と、
前記アドレス電極の前記放電空間側表面を覆うアドレス電極用誘電体膜と、を有するプラズマ表示装置であって、
前記スキャン側放電維持電極に対して交差する前記アドレス電極の放電空間側表面を覆う前記アドレス電極用誘電体膜の比誘電率が、前記コモン側放電維持電極に対して交差する前記アドレス電極の放電空間側表面を覆う前記アドレス電極用誘電体膜の比誘電率に対して高いことを特徴とする。
【0019】
スキャン側放電維持電極に対して交差するアドレス電極の放電空間側表面を覆うアドレス電極用誘電体膜の比誘電率を、コモン側放電維持電極に対して交差するアドレス電極の放電空間側表面を覆うアドレス電極用誘電体膜の比誘電率に対して高くすることで、次に示す作用効果を奏する。すなわち、この発明では、スキャン側放電維持電極とアドレス電極との結合容量を、コモン側放電維持電極とアドレス電極との結合容量に比べて大きくすることができるので、データ書き込み時のコモン側放電維持電極との誤放電が低減し、表示品位の低下を防げることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図1は本発明の一実施形態に係るプラズマ表示装置の要部分解斜視図、
図2は図1に示す第2パネルの要部断面図、
図3は図2に示すアドレス電極からの電気力線を示す概略図、
図4は本発明の他の実施形態に係るプラズマ表示装置における第2パネルの要部断面図、
図5は本発明のさらに他の実施形態に係るプラズマ表示装置における第2パネルの要部断面図、
図6は本発明のさらに他の実施形態に係るプラズマ表示装置における放電維持電極とアドレス電極との交差部に配置された誘電体の平面図である。
【0021】
第1実施形態
プラズマ表示装置の全体構成
まず、図1に基づき、交流駆動型(AC)型プラズマ表示装置(以下、単に、プラズマ表示装置と呼ぶ場合がある)の全体構成について説明する。
図1に示すAC型プラズマ表示装置2は、フロントパネルに相当する第1パネル10と、リアパネルに相当する第2パネル20とが貼り合わされて成る。第2パネル20上の蛍光体層25R,25G,25Bの発光は、第1パネル10を通して観察される。すなわち、第1パネル10が、表示面側となる。
【0022】
第1パネル10は、透明な第1基板11と、第1基板11上に相互に略平行に第1方向Xに沿ってストライプ状に設けられ、透明導電材料から成る複数対の放電維持電極12と、放電維持電極12のインピーダンスを低下させるために設けられ、放電維持電極12よりも電気抵抗率の低い材料から成るバス電極13と、バス電極13および放電維持電極12上を含む第1基板11上に形成された誘電体層14と、その上に形成された保護層15とから構成されている。なお、保護層15は、必ずしも形成されている必要はないが、形成されていることが好ましい。
【0023】
一方、第2パネル20は、第2基板21と、第2基板21上に第2方向Y(第1方向Xと略直角)に沿ってストライプ状に且つ相互に略平行に設けられた複数のアドレス電極(データ電極とも呼ばれる)22と、アドレス電極22を覆うように第2基板21上に形成されたアドレス電極用誘電体膜23と、アドレス電極用誘電体膜23を分離するように形成された絶縁性の隔壁24と、アドレス電極用誘電体膜23上から隔壁24の側壁面上に亘って設けられた蛍光体層とから構成されている。蛍光体層は、赤色蛍光体層25R、緑色蛍光体層25G、および青色蛍光体層25Bから構成されている。
【0024】
図1は、表示装置の一部分解斜視図であり、実際には、第2パネル20側の隔壁24の頂部が、第3方向Z(第1方向Xおよび第2方向Yに直交する方向)で第1パネル10側の保護層15に当接している。蛍光体層25R,25G,25Bが形成された隔壁24と保護層15とによって囲まれた放電空間4内には、放電ガスが封入されている。第1パネル10と第2パネル20とは、それらの周辺部において、フリットガラスを用いて接合されている。
【0025】
放電空間4内に封入される放電ガスとしては、特に限定されないが、キセノン(Xe)ガス、ネオン(Ne)ガス、ヘリウム(He)ガス、アルゴン(Ar)ガス、窒素(N)ガス等の不活性ガス、あるいはこれらの不活性ガスの混合ガスなどが用いられる。封入されている放電ガスの全圧は、特に限定されないが、6×10Pa〜8×10Pa程度である。
【0026】
一対の放電維持電極12(バス電極13)の射影像が延びる方向とアドレス電極22の射影像が延びる方向とは略直交(必ずしも直交する必要はないが)し、これらの交差部が、1画素(1ピクセル)を構成している。本実施形態では、1画素内に、放電ギャップG1が、第2方向Yに沿って形成されるように、透明電極から成る放電維持電極12が、第1方向Xに沿って形成してある。
【0027】
各画素内における放電ギャップG1は、特に限定されないが、好ましくは1〜150μm、さらに好ましくは、5〜50μm、さらに好ましくは5〜40μmである。本実施形態では、放電維持電極12は、単純なストライプ形状であり、その第2方向Yの幅は、特に限定されないが、好ましくは80〜280μmである。また、バス電極13の第2方向Yの幅は、放電維持電極12の幅よりも狭く、特に限定されないが、好ましくは30〜250μmである。
【0028】
なお、各画素毎に、放電ギャップG1を形成するために、透明電極から成る放電維持電極12は、第1方向Xに沿って連続して形成されるが、第1方向Xに、各画素毎に完全に分離してアイランド状に形成しても良い。透明電極から成る放電維持電極12を、第1方向Xに各画素毎に分離して形成することで、輝度を低下させずに、無効電流を減らし、消費電流の低減に寄与する。ただし、放電維持電極の一部を構成するバス電極13は、第1方向Xに沿って分割することはできない。透明電極から成る放電維持電極12に対して電圧信号を供給するためである。各放電維持電極12は透明電極で構成され、比較的に高抵抗であることから、各放電維持電極12には、それぞれ第1方向Xに沿って形成されるバス電極13が接続される。
【0029】
バス電極13は、典型的には、金属材料、たとえば、Ag,Au,Al,Ni,Cu,Mo,Crなどの単層金属膜、あるいはCr/Cu/Crなどの積層膜などから構成することができる。
【0030】
なお、グロー放電が、放電ギャップG1を形成する一対の放電維持電極12間で生じることから、このタイプのプラズマ表示装置は「面放電型」と称される。このプラズマ表示装置の駆動方法については、後述する。
【0031】
本実施形態のプラズマ表示装置2は、いわゆる反射型プラズマ表示装置であり、蛍光体層25R,25G,25Bの発光は、第1パネル10を通して観察される。このため、アドレス電極22を構成する導電性材料に関して透明/不透明の別は問わないが、放電維持電極12を構成する導電性材料は透明である必要がある。なお、ここで述べる透明/不透明とは、蛍光体層材料に固有の発光波長(可視光域)における導電性材料の光透過性に基づく。即ち、蛍光体層から射出される光に対して透明であれば、放電維持電極やアドレス電極を構成する導電性材料は透明であると言える。
【0032】
不透明な導電性材料として、Ni,Al,Au,Ag,Pd/Ag,Cr,Ta,Cu,Ba,LaB,Ca0.2La0.8CrO等の材料を、単独または適宜組み合わせて用いることができる。透明な導電性材料としては、ITO(インジウム・錫酸化物)やSnOを挙げることができる。放電維持電極12またはアドレス電極22は、スパッタ法、蒸着法、スクリーン印刷法、メッキ法等によって形成することができ、フォトリソグラフィ法、サンドブラスト法、リフトオフ法などによってパターン加工される。
【0033】
放電維持電極12の表面に形成される誘電体層14は、たとえば単層のシリコン酸化物層で構成してあるが、多層膜であっても良い。このシリコン酸化物層から成る誘電体層14は、たとえば、電子ビーム蒸着法やスパッタ法、蒸着法、スクリーン印刷法等に基づき、形成されている。誘電体層14の厚みは、特に限定されないが、本実施形態では、1〜10μmである。
【0034】
誘電体層14を設けることによって、放電空間4内で発生するイオンや電子が、放電維持電極12と直接に接触することを防止することができる。その結果、放電維持電極12の磨耗を防ぐことができる。誘電体層14は、アドレス期間に発生する壁電荷を蓄積して放電状態を維持するメモリ機能、過剰な放電電流を制限する機能を有する。
【0035】
誘電体層14の放電空間側表面に形成してある保護層15は、誘電体層14を保護し、イオンや電子と放電維持電極との直接接触を防止する作用を奏する。その結果、放電維持電極12および誘電体層14の磨耗を効果的に防ぐことができる。また、保護層15は、放電に必要な2次電子を放出する機能も有する。保護層15を構成する材料として、酸化マグネシウム(MgO)、フッ化マグネシウム(MgF)、フッ化カルシウム(CaF)を例示することができる。中でも酸化マグネシウムは、化学的に安定であり、スパッタリング率が低く、蛍光体層の発光波長における光透過率が高く、放電開始電圧が低い等の特色を有する好適な材料である。なお、保護層15を、これらの材料から成る群から選択された少なくとも2種類の材料から構成された積層膜構造としてもよい。
【0036】
第1基板11および第2基板21の構成材料として、高歪点ガラス、ソーダガラス(NaO・CaO・SiO)、硼珪酸ガラス(NaO・B・SiO)、フォルステライト(2MgO・SiO)、鉛ガラス(NaO・PbO・SiO)を例示することができる。第1基板11と第2基板21の構成材料は、同じであっても異なっていてもよいが、熱膨張係数が同じであることが望ましい。
【0037】
蛍光体層25R,25G,25Bは、たとえば、赤色を発光する蛍光体層材料、緑色を発光する蛍光体層材料および青色を発光する蛍光体層材料から成る群から選択された蛍光体層材料から構成され、アドレス電極22の上方に設けられている。プラズマ表示装置がカラー表示の場合、具体的には、たとえば、赤色を発光する蛍光体層材料から構成された蛍光体層(赤色蛍光体層25R)がアドレス電極22の上方に設けられ、緑色を発光する蛍光体層材料から構成された蛍光体層(緑色蛍光体層25G)が別のアドレス電極22の上方に設けられ、青色を発光する蛍光体層材料から構成された蛍光体層(青色蛍光体層25B)が更に別のアドレス電極22の上方に設けられており、これらの3原色を発光する蛍光体層が1組となり、所定の順序に従って設けられている。
【0038】
蛍光体層25R,25G,25Bを構成する蛍光体層材料としては、従来公知の蛍光体層材料の中から、量子効率が高く、真空紫外線に対する飽和が少ない蛍光体層材料を適宜選択して用いることができる。カラー表示を想定した場合、色純度がNTSCで規定される3原色に近く、3原色を混合した際の白バランスがとれ、残光時間が短く、3原色の残光時間がほぼ等しくなる蛍光体層材料を組み合わせることが好ましい。
【0039】
蛍光体層材料の具体的な例示を次に示す。たとえば赤色に発光する蛍光体層材料として、(Y:Eu),(YBOEu),(YVO:Eu),(Y0.960.600.40:Eu0.04),[(Y,Gd)BO:Eu],(GdBO:Eu),(ScBO:Eu),(3.5MgO・0.5MgF・GeO:Mn)、緑色に発光する蛍光体層材料として、(ZnSiO:Mn),(BaA11219:Mn),(BaMgA11627:Mn),(MgGa:Mn),(YBO:Tb),(LuBO:Tb),(SrSiCl:Eu)、青色に発光する蛍光体層材料として、(YSiO:Ce),(CaWO:Pb),CaWO,YP0.850.15,(BaMgA11423:Eu),(Sr:Eu),(Sr:Sn)などが例示される。
【0040】
蛍光体層25R,25G,25Bの形成方法として、厚膜印刷法、蛍光体層粒子をスプレーする方法、蛍光体層の形成予定部位に予め粘着性物質を付けておき、蛍光体層粒子を付着させる方法、感光性の蛍光体層ペーストを使用し、露光および現像によって蛍光体層をパターニングする方法、全面に蛍光体層を形成した後に不要部をサンドブラスト法により除去する方法を挙げることができる。
【0041】
なお、蛍光体層25R,25G,25Bは、アドレス電極22上に設けられたアドレス電極用誘電体膜23上に形成されていてもよいし、アドレス電極22上に設けられたアドレス電極用誘電体膜23上から隔壁24の側壁面上に亘って形成されていてもよい。更には、蛍光体層25R,25G,25Bは、隔壁24の側壁面上にのみ形成されていてもよい。
【0042】
図1および図2に示すように、隔壁24は、アドレス電極22を挟んで第2方向Yに沿ってストライプ状に形成される。その隔壁24の構成材料としては、従来公知の絶縁材料を使用することができ、たとえば広く用いられている低融点ガラスにアルミナ等の金属酸化物を混合した材料を用いることができる。
【0043】
隔壁24によって囲まれた放電空間の内部に、混合ガスから成る放電ガスが封入されており、蛍光体層25R,25G,25Bは、放電空間4内の放電ガス中で生じたグロー放電に基づき発生した紫外線に照射されて発光する。
【0044】
本実施形態では、隔壁24は、アドレス電極22を覆うアドレス電極用誘電体膜23を分離して接触するように第2基板21の内側に形成される。アドレス電極用誘電体膜23は、隔壁24を構成する誘電体の比誘電率よりも高い比誘電率の材質で構成してある。たとえば隔壁24の比誘電率をε1とし、アドレス電極用誘電体膜23の比誘電率をε2とすると、それらの比(ε2/ε1)が、1.1〜300、好ましくは1.4〜3.0となるように、アドレス電極用誘電体膜23の材質が選択される。
【0045】
具体的には、隔壁24を、比誘電率ε1=6.4〜6.9の無鉛ペーストで作製する場合には、アドレス電極用誘電体膜23は、比誘電率ε2=12.0
〜14.7の有鉛ペーストで作製することが好ましい。
【0046】
なお、図3に示すように、各アドレス電極22の第1方向Xの幅W1は、隔壁24の間隔W4よりも小さく、特に限定されないが、好ましくは、30〜340μmである。また、アドレス電極誘電体膜23の第1方向Xの幅W2は、W1+2×ΔWであり、ΔWは、好ましくは30〜160μmである。このΔWは、アドレス電極22の両側をそれぞれ覆う誘電体膜部分であり、小さすぎると、その製造が困難であり、大きすぎると、画素の高微細化の要請に反する。
【0047】
アドレス電極22の厚みT1は、特に限定されないが、好ましくは2〜20 μmであり、アドレス電極用誘電体膜23の厚みT2は、好ましくは6〜30 μmである。この誘電体膜23の厚みT2が薄すぎると、本発明の効果が小さく、厚すぎると、放電空間の体積を狭めるので好ましくない。
これに対して、隔壁24の高さH1は、50〜200μm程度である。また、隔壁24間の間隔W4は、たとえば50〜400μm程度である。なお、図2〜図5では、蛍光体層の図示を省略している。
【0048】
プラズマ表示装置の製造方法
次に、本発明の実施形態に係るプラズマ表示装置の製造方法について説明する。 第1パネル10は、以下の方法で作製することができる。先ず、高歪点ガラスやソーダガラスから成る第1基板11の全面にたとえばスパッタリング法によりITO層を形成し、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術によりITO層をストライプ状にパターニングすることによって、放電維持電極12を、複数、形成する。
【0049】
次に、第1基板11の内面全面に、たとえば蒸着法によりクロム膜を形成し、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術によりクロム膜をパターニングすることによって、各放電維持電極12の内側に、バス電極13を形成する。その後、バス電極13が形成された第1基板11の取り出し電極の内面全面にシリコン酸化物(SiO )層から成る誘電体層14を形成する。
【0050】
本実施形態では、誘電体層14の形成の形成方法は特に限定されず、電子ビーム蒸着法やスパッタ法、蒸着法、スクリーン印刷法等が例示される。
【0051】
次に、誘電体層14の上に、電子ビーム蒸着法またはスパッタリング法により厚さ0.6μmの酸化マグネシウム(MgO)から成る保護層15を形成する。以上の工程により第1パネル10を完成することができる。
【0052】
また、第2パネル20を以下の方法で作製する。まず、高歪点ガラスやソーダガラスから成る第2の基板21上に、たとえば蒸着法によりアルミニウム膜を形成し、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術によりパターニングすることで、アドレス電極22を形成する。アドレス電極22は、第1方向Xと直交する第2方向Yに延びている。
【0053】
次に、スクリーン印刷などのパターン印刷法により、所定パターンのアドレス電極用誘電体膜23を形成する。誘電体膜23は、アドレス電極22を覆うように、しかも、相互に分離されるようにストライプパターンで形成される。あるいは、ペースト塗布法により、アドレス電極22が形成された第2基板21の内面全面にガラスペースト層を形成し、乾燥後にレジストを塗布してパターニング後にサンドブラスト法などで所定パターンに加工しても良い。あるいは、CVDなどの薄膜形成方法とフォトリソグラフィ法により所定パターンのアドレス電極用誘電体膜23を形成しても良い。
【0054】
その後に、所定パターンのアドレス電極用誘電体膜23の相互間に形成された第2基板21の露出面上に、ストライプパターンとなるように、隔壁24を形成する。この時の形成方法は、特に限定されず、たとえばスクリーン印刷法、サンドブラスト法、ドライフィルム法、感光法などを例示することができる。ドライフィルム法とは、基板上に感光性フィルムをラミネートし、露光および現像によって隔壁形成予定部位の感光性フィルムを除去し、除去によって生じた開口部に隔壁形成用の材料を埋め込み、焼成する方法である。感光性フィルムは焼成によって燃焼、除去され、開口部に埋め込まれた隔壁形成用の材料が残り、隔壁24となる。感光法とは、基板上に感光性を有する隔壁形成用の材料層を形成し、露光および現像によってこの材料層をパターニングした後、焼成を行う方法である。焼成(隔壁焼成工程)は、空気中で行い、焼成温度は、560°C程度である。焼成時間は、2時間程度である。
【0055】
次に、第2基板21に形成された隔壁24の間に3原色の蛍光体層スラリーを順次印刷する。その後、この第2基板21を、焼成炉内で焼成し、隔壁24の間のアドレス電極用誘電体膜上から隔壁24の側壁面上に亘って、蛍光体層25R,25G,25Bを形成する。その時の焼成(蛍光体焼成工程)温度は、510°C程度である。焼成時間は、10分程度である。
【0056】
次に、プラズマ表示装置の組み立てを行う。即ち、先ず、たとえばスクリーン印刷により、第2パネル20の周縁部にシール層を形成する。次に、第1パネル10と第2パネル20とを貼り合わせ、焼成してシール層を硬化させる。その後、第1パネル10と第2パネル20との間に形成された空間を排気した後、放電ガスを封入し、かかる空間を封止し、プラズマ表示装置2を完成させる。
【0057】
かかる構成を有するプラズマ表示装置の動作の一例を説明する。先ず、たとえば、対となる全ての一方の放電維持電極12bに、放電開始電圧Vbdよりも高いパネル電圧を短時間印加する。これによってグロー放電が生じ、双方の放電維持電極12の近傍の誘電体層14の表面に、壁電荷が蓄積し、放電開始電圧が低下する。その後、アドレス電極22に電圧を印加しながら、表示をさせない放電セルに含まれる一対の放電維持電極のうちの一方のスキャン側放電維持電極12に電圧を印加することによって、アドレス電極22と当該一方のスキャン側放電維持電極12との間にグロー放電を生じさせ、蓄積された壁電荷を消去する。この消去放電を各アドレス電極22において順次実行する。一方、表示をさせる放電セルに含まれる一対のうちの一方のスキャン側放電維持電極12には電圧を印加しない。これによって、壁電荷の蓄積を維持する。その後、全ての一対の放電維持電極12間に所定のパルス電圧を印加することによって、壁電荷が蓄積されていたセルにおいては一対の放電維持電極12の間でグロー放電が開始し、放電セルにおいては、放電空間内における放電ガス中でのグロー放電に基づき発生した真空紫外線の照射によって励起された蛍光体層が、蛍光体層材料の種類に応じた特有の発光色を呈する。なお、一対のうちの一方のスキャン側放電維持電極12と他方のコモン側放電維持電極12に印加される放電維持電圧の位相は半周期ずれており、電極の極性は交流の周波数に応じて反転する。
【0058】
本実施形態のプラズマ表示装置2では、アドレス電極22の上に、比較的に比誘電率が高いアドレス電極用誘電体膜23が形成され、しかも、このアドレス電極用誘電体膜23が、比較的に比誘電率が低い隔壁24により分離されている。したがって、アドレス電極22とスキャン側放電維持電極12との間にデータ書き込み電圧が印加されると、図3で示すように、アドレス電極22からの電気力線は、横方向に位置する低比誘電率の隔壁24の方に向かう(矢印B)よりも、高比誘電率のアドレス電極用誘電体膜23を通して放電空間へと向かう(矢印A)。そのため、アドレス電極上の誘電体の比誘電率が隔壁の比誘電率とほぼ同じであった従来に比べて、データ書き込み電圧を下げることが可能になる。また、各アドレス電極22間を仕切っている低比誘電率の隔壁24により、各アドレス電極22へのデータ書き込み信号が隣のアドレス電極へ飛び込む(矢印B)ことが無くなり、相互干渉は減少する。
【0059】
第2実施形態
本実施形態では、図4に示すように、図2に示すアドレス電極用誘電体膜23を、第1誘電体膜23aと第2誘電体膜23bの多層膜で構成してあり、その他の構成および作用効果は、前記第1実施形態と同様であり、重複する説明は省略する。
【0060】
第1誘電体膜23aの比誘電率(ε3)に対する第2誘電体膜23bの比誘電率(ε4)の比(ε4/ε3)は、1.4〜3.0であり、多層膜を構成する隣接する各誘電体膜の比誘電率が、放電空間に近づくほど高く設定してある。
【0061】
高比誘電率(ε3)の第1誘電体膜23aの上にさらに高い比誘電率ε4を持つ第2誘電体膜23bを形成することで、光学レンズからの類推により、一対の略平行に放電維持電極12が形成された第1基板方向11に向かう電気力線が増加し、データ書き込み電圧低減の効果は、さらに高くなる。
【0062】
また、図5に示すように、第1誘電体膜23c上の第2誘電体膜23d(第1誘電体膜23aに対応する)の放電空間側に、第3誘電体膜23e(第2誘電体膜23bに対応する)をさらに積層させ、これらの比誘電率の比率を上述の比率に設定することで、データ書き込み電圧低減の効果は、さらに高くなる。その結果、駆動回路として、安価な駆動素子が使えて、ノイズの低減にも寄与する。また、プラズマ表示装置としての全体の消費電力の低減にも寄与する。
なお、本実施形態では、第3誘電体膜23eの上に、さらに第4以降の誘電体膜を積層させ、多層膜を構成する隣接する各誘電体膜の比誘電率を、上述の比誘電率の比の関係とし、放電空間に近づくほど比誘電率を高く設定しても良い。
【0063】
第3実施形態
本実施形態では、図6に示すように、対を成す放電維持電極の内の一方のスキャン側放電維持電極12aに対して交差するアドレス電極22の放電空間側表面を覆うアドレス電極用誘電体膜23fの比誘電率を、放電維持電極の内の他方のコモン側放電維持電極12bに対して交差するアドレス電極22の放電空間側表面を覆うアドレス電極用誘電体膜23gの比誘電率に対して高く設定してある。たとえばスキャン側放電維持電極12aに交差する部分の誘電体膜23fを高比誘電率の材料の単層膜、あるいは放電空間側に行くほど比誘電率が高くなる多層膜で構成し、コモン側放電維持電極12bに対して交差する部分の誘電体膜23gを、隔壁24と同様な低比誘電率の誘電体膜で構成する。
【0064】
本実施形態では、スキャン側放電維持電極12aとアドレス電極22との結合容量を、コモン側放電維持電極12bとアドレス電極22との結合容量に比べて大きくすることができるので、データ書き込み時のコモン側放電維持電極12bとの誤放電が低減し、表示品位の低下を防げることができる。
【0065】
本実施形態におけるその他の構成および作用効果は、前記第1実施形態の場合と同様であるため、重複する部分の説明は省略する。なお、本実施形態では、コモン側放電維持電極12bとアドレス電極22とが交差する部分では、アドレス電極用誘電体膜23gと隔壁24との比誘電率は、必ずしも隔壁24よりもアドレス電極用誘電体膜23gの比誘電率を高くする必要はなく、ほぼ同じか、場合によっては低くしても良い。
【0066】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
【0067】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、データ書き込み電圧の低減を図り消費電力の低減に寄与し、データ書き込み時に誤放電を生じ難くして表示品質の向上を図り、隣接するアドレス電極の相互干渉(画素間の干渉)を抑制して画質の向上に寄与するプラズマ表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の一実施形態に係るプラズマ表示装置の要部分解斜視図である。
【図2】図2は図1に示す第2パネルの要部断面図である。
【図3】図3は図2に示すアドレス電極からの電気力線を示す概略図である。
【図4】図4は本発明の他の実施形態に係るプラズマ表示装置における第2パネルの要部断面図である。
【図5】図5は本発明のさらに他の実施形態に係るプラズマ表示装置における第2パネルの要部断面図である。
【図6】図6は本発明のさらに他の実施形態に係るプラズマ表示装置における放電維持電極とアドレス電極との交差部に配置された誘電体の平面図である。
【符号の説明】
2… プラズマ表示装置
4… 放電空間
10… 第1パネル
11… 第1基板
12… 放電維持電極
12a… スキャン側放電維持電極
12b… コモン側放電維持電極
13… バス電極
14… 誘電体層
15… 保護層
20… 第2パネル
21… 第2基板
22… アドレス電極
23,23f,23g… アドレス電極用誘電体膜
23a,23c… 第1誘電体膜
23b,23d… 第2誘電体膜
23e… 第3誘電体膜
24… 隔壁
25R,25G,25B… 蛍光体層
G1… 放電ギャップ

Claims (7)

  1. 第1基板と、
    前記第1基板の内側に対向して配置され、間に密封された放電空間を形成する第2基板と、
    前記第1基板の内側に形成され、相互間に放電ギャップを形成する少なくとも一対の放電維持電極と、
    前記放電維持電極に対して前記放電空間を介して平面側から見て交差するように、前記第2基板の内側に形成される複数のアドレス電極と、
    前記アドレス電極の前記放電空間側表面を覆うアドレス電極用誘電体膜と、
    前記アドレス電極の相互間に位置して前記放電空間を仕切るように、前記第2基板の内側に形成される隔壁と、を有するプラズマ表示装置であって、
    前記隔壁の底部で前記アドレス電極用誘電体膜を前記アドレス電極毎に分離して接触するように前記隔壁が前記第2基板の内側に形成され、
    前記アドレス電極用誘電体膜の比誘電率が前記隔壁の比誘電率よりも高いことを特徴とするプラズマ表示装置。
  2. 前記隔壁の比誘電率(ε1)に対する前記アドレス電極用誘電体膜の比誘電率(ε2)の比(ε2/ε1)が、1.1〜300である請求項1に記載のプラズマ表示装置。
  3. 前記隔壁の比誘電率(ε1)に対する前記アドレス電極用誘電体膜の比誘電率(ε2)の比(ε2/ε1)が、1.4〜3.0である請求項2に記載のプラズマ表示装置。
  4. 前記アドレス電極用誘電体膜が、二層以上の多層膜で構成され、前記多層膜を構成する隣接する各誘電体膜の比誘電率が、前記放電空間に近づくほど高く設定してある請求項1〜3のいずれかに記載のプラズマ表示装置。
  5. 前記多層膜の一部を構成する第1誘電体膜の放電空間側に第2誘電体膜が積層してある場合に、前記第1誘電体膜の比誘電率(ε3)に対する前記第2誘電体膜の比誘電率(ε4)の比(ε4/ε3)が、1.4〜3.0である請求項4に記載のプラズマ表示装置。
  6. 対を成す放電維持電極の内の一方のスキャン側放電維持電極に対して交差する前記アドレス電極の放電空間側表面を覆う前記アドレス電極用誘電体膜の比誘電率が、前記放電維持電極の内の他方のコモン側放電維持電極に対して交差する前記アドレス電極の放電空間側表面を覆う前記アドレス電極用誘電体膜の比誘電率に対して高い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表示装置。
  7. 第1基板と、
    前記第1基板の内側に対向して配置され、間に密封された放電空間を形成する第2基板と、
    前記第1基板の内側に形成され、相互間に放電ギャップを形成する少なくとも一対のスキャン側放電維持電極およびコモン側放電維持電極と、
    前記放電維持電極に対して前記放電空間を介して平面側から見て交差するように、前記第2基板の内側に形成される複数のアドレス電極と、
    前記アドレス電極の前記放電空間側表面を覆うアドレス電極用誘電体膜と、を有するプラズマ表示装置であって、
    前記スキャン側放電維持電極に対して交差する前記アドレス電極の放電空間側表面を覆う前記アドレス電極用誘電体膜の比誘電率が、前記コモン側放電維持電極に対して交差する前記アドレス電極の放電空間側表面を覆う前記アドレス電極用誘電体膜の比誘電率に対して高いことを特徴とするプラズマ表示装置。
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