JP2004079314A - 金属電極のみを用いるセル構造のｐｄｐ並びにその前面パネルの電極構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】材料費と量産収率を左右する製造工程で形成される金属電極のみを用いるセル構造のＡＣ型ＰＤＰ並びにその前面パネルを提供する。さらに、背面パネルの背面隔壁リブに加えて、上下セル間の誤放電防止隔壁リブを設け、セル間の領域を少なくして発光効率を向上させたＰＤＰを提供する。
【解決手段】前面パネルにおいて金属電極のみを用いる第１及び第２のバス電極は、端子部と連結させる端子電極と放電を開始させるための主電極と、その間の給電と放電の安定性を保つ枝電極から構成し、主電極の長さは、放電が不安定にならない範囲で短くする。さらに、非放電領域を減少させるために、背面パネルに背面隔壁リブの側面から３角状の突出壁を設け、その先端と隣接の突出壁の先端とを接続して突起隔壁リブを形成してセル間の領域を少なくして発光効率を向上させ、しかも金属電極のみを用いるＰＤＰを構成する。
【選択図】 図３
【解決手段】前面パネルにおいて金属電極のみを用いる第１及び第２のバス電極は、端子部と連結させる端子電極と放電を開始させるための主電極と、その間の給電と放電の安定性を保つ枝電極から構成し、主電極の長さは、放電が不安定にならない範囲で短くする。さらに、非放電領域を減少させるために、背面パネルに背面隔壁リブの側面から３角状の突出壁を設け、その先端と隣接の突出壁の先端とを接続して突起隔壁リブを形成してセル間の領域を少なくして発光効率を向上させ、しかも金属電極のみを用いるＰＤＰを構成する。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＡＣプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）に関する。特に、金属電極のみを用いる（透明電極を必要としない）セル構造のＡＣ型ＰＤＰ、並びに、そのＰＤＰの前面パネルの電極構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＤＰは前面パネルと背面パネルの２枚の板状ガラスを所定の間隔を保って張り合わせ、多くの微少空間であるセル構造を形成させ、封入したガスを放電させ、ガス放電により発生した紫外線がそのセル内の蛍光体を励起し、可視光を得て、表示動作させる自発光型ディスプレイである。その中の従来の一般的なＡＣ型ＰＤＰの構成について図１、図２により以下説明する。
【０００３】
図１は前面パネル及び背面パネルの電極構造を示す斜視図である。
【０００４】
図１（ａ）は前面パネル１を示す。前面パネル１は、そのガラス基板１０上に一方向（図では水平方向）に延びたＩＴＯ膜などの第１透明電極１３及びその上の一端側にバス電極線となるスキャン用第１金属電極（Ａｇ）１１を積層した第１複合電極１５と、その第１の複合電極１５に並行する第２透明電極１４及びその上にバス電極線として放電維持のサステン用第２金属電極１２を積層した第２複合電極１６とにより構成される複数の複合電極対が、その対の第１及び第２透明電極１３、１４間で所定の放電間隙長を離して対向配置され、それらの電極対の各中心位置を第１の所定ピッチ間隔長Ｐ１（図には示さず）で配列される構成である。
【０００５】
図１（ｂ）は背面パネル２を示す。背面パネル２はそのガラス基板２０上に、前面パネルのバス電極に直交する垂直方向に延びる複数のデータ用第３背面金属電極２１と、中心位置が第２の所定ピッチ間隔Ｐ２（図には示さず）で配列され、第３背面金属電極２１の中間部に配設される背面隔壁リブ２２から構成される。
【０００６】
図２は前記背面パネル２上側に前記前面パネル１を搭載し、それぞれの電極を直交するように対向させ組み立てた状態を示す。
【０００７】
図２（ａ）は前面パネル１の第１金属電極１１に沿って、パネル面に垂直に切断した断面図である。前面パネル１側は、ガラス基板１０の上に第１透明電極１３と第１金属電極１１を積層した第１複合電極１５が形成され、これを覆うように透明な誘電体層１７が形成され、更にその上に薄い保護膜（ＭｇＯ）１７が形成される。
【０００８】
一方背面パネル２側は、ガラス基板２０の上に、前面パネル１上の第１複合電極１５に直交するように第３背面金属電極２１が形成され、それらを覆うように白色誘電体層２３が形成され、その上に第３背面金属電極２１の中間部に背面隔壁リブ２２が形成され、更に背面隔壁リブ２２の間の底面にある白色誘電体層２３を覆うようにして蛍光体２４が形成される。２５は放電ガスである。
【０００９】
図２（ｂ）は図２（ａ）のＸ−Ｘ′断面を示す断面図である。第１複合電極１５及び第２複合電極１６からなる電極対と第３背面金属電極２１の間の領域Ａが、セルがアドレッシングされた時に放電のおこる領域である。１９はセル間の誤放電を防止するために前面パネル上に設けた電極のない領域（ブラックストライプ領域）で、これに対応する領域Ｂは放電を起こさない非放電領域である。
【００１０】
図２（ｃ）は平面図である。第１及び第２複合電極対１５、１６と、第３背面金属電極２１との間には放電ガス空間を介してそれらの電極群が直交するように対向して配置されて、複数のセル構成を形成し、第１複合電極１５と第３電極２１により第１複合電極１５が逐次スキャンした行の発光させるべきセルを帯電せせるアドレッシングを順次行を選択して行うと共に、第２複合電極１６によって、そのセル面放電発光を維持するいわゆる３電極面放電機構である。
【００１１】
Ｗは背面隔壁２２間の間隔長である。Ｌは第１及び第２金属電極１１、１２間の垂直方向のセル発光部の放電電極間隙長である。また、Ｍは第１及び第２複合電極１５、１６対のセルと隣接する複合電極１５、１６対のセルとの間であるセル間の非放電領域の垂直方向の長さである。
従ってセルの放電領域Ａは面積Ｌ×Ｗであり、セル間の非放電領域Ｂは面積Ｍ×Ｗである。
【００１２】
従来の通常の背面隔壁形態のＡＣ型ＰＤＰでは、上下セルへの誤放電を防止するためＬ／Ｍは１程度に設定されていた。すなわち、発光効率に関係する面積比Ａ／（Ａ＋Ｂ）は５０％程度であった。
【００１３】
なお、以上のようなＡＣ型ＰＤＰに関しでは、例えば、特開平２０００−１５６１６６号公報などに数多く公開されている。
【００１４】
ＡＣ型ＰＤＰは、実用化しようとすれば、一般的に以上のように発光面積の比率が小さくなり、発光効率が低下する要因の一つであるが、さらに、以下のような問題点があった。
【００１５】
従来の前面パネル１のガラス基板１０にはＩＴＯという第１及び第２透明電極１３、１４を使用しているが、透明電極を用いる理由は、セル構造内で発光した可視光線が、ガラス基板１０の外側へなるべく多く透過できるようにするためである。しかし透明電極１３、１４だけでは電気抵抗が高いため、そのＩＴＯの電気抵抗を補完するために電気伝導度の良いＡｇ又はＣｒ−Ｎｉ−Ｃｒの電極材料をバス電極として第１及び第２金属電極１１、１２を積層させ、それぞれ第１及び第２複合電極１５、１６を形成させなければならない。
【００１６】
しかしながらＩＴＯ電極形成には材料費の増加と工程数の増加による製造コスト増加の問題点があった。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前述した問題点を鑑みてなされたものであり、材料費と量産収率に大きく関係する透明電極１３、１４を必要としないセル構造のＰＤＰ並びにその前面パネルの電極構造を提供し、以下に示す多くの課題を解決することを目的とする。
【００１８】
即ち、複合電極１５、１６を構成する、透明電極（ＩＴＯ電極）１３、１４を廃止し、バス電極のみ、即ち金属電極１１、１２のみで放電を起こそうとする時、各バス電極は透明電極の役割もしなければならない。これはバス電極だけで放電を一つのセル全体に拡散させなければならないということであり、従来技術のままでは、各バス電極は従来の透明電極と同じ幅を必要とすることを意味する。
【００１９】
しかし、各バス電極幅を従来の透明電極幅と同程度とすれば、前述した可視光線が前面パネルのガラス基板１０から放射できる面積が非常に小さくなり輝度低下となる。従来の以上のようなバス電極だけの放電を解決するために本発明は次のようなバス電極構造を提供する。
【００２０】
すなわち、前記可視光線がガラス基板１０から放射できる面積を広くなるようにすると共に（以下、可視光線が放射できる面積の全体の面積に対する比率を開口率と呼ぶ）、放電がセル全体領域に広まるバス電極構造を提供する。
【００２１】
まず、バス電極がセル領域を占める面積を減らすために、バス電極を構成する第１金属電極と第２金属電極は、それぞれ以下のような構成とする。第１金属電極は、セルの垂直方向の中心部に放電をおこさせる幅の小さい、水平方向に延びる複数の電極（第１放電主電極）と、バス電極端子部に連結する幅の小さい水平方向に延びる電極（第１端子部電極）と、それらの２電極を連結する複数の幅の小さい枝部の電極群（第１枝部電極）とからなるＦＥＮＣＥ形態の新しい構造とする。
【００２２】
第２金属電極は、セルの垂直方向の中心部に放電をおこさせる幅の小さい、水平方向の長さが限定され、左右隣接セルに連続せず、セル構造内毎に配置し、全体として長方形の形態を示す電極（第２放電主電極）と、バス電極端子部に連結する幅の小さい水平方向に延びる電極と（第２端子部電極）と、それらの２電極を連結する複数の幅の小さい枝部の電極群（第２枝部電極）とからなる新しいＰＩＮ立て形態の構造とする。
【００２３】
第１金属電極は、さらに面積を小さくして開口率を上昇させるようにするために、第１放電主電極の形状を第２金属電極の第２放電主電極と同じように長方形の構造としてもよい。その場合の水平方向の長さは第２金属電極の長さより長くして、ＨＡＭＭＥＲ立て形態の構造となる。
【００２４】
本構造のバス電極は放電主電極で放電が開始されればその放電は枝部電極を通じて、そのセル全体に広がるようにするものである。
【００２５】
ここでバス電極を構成する各放電主電極、端子部電極、枝部電極の幅を小さくすれば前記開口率は上昇するが放電面積の減少によって放電が不安定になる。これは輝度の減少の要因となる。
【００２６】
一方、前記各電極の幅を大きくすれば放電は安定するが開口率は減少する。とくに放電主電極の幅と枝部電極の幅が放電現象に大きな違いを生じさせる。幅が過度に小さくなれば不安定放電によりにより誤放電現象が発生してパネル全体の均一性がおちる。
【００２７】
また、枝部電極を用いた構成を使用せず、パネルの両端のみで電極を連結させた時は、放電がセル全体に広がることはなく、放電電圧も上昇する結果となる。
【００２８】
以上の多くの課題を解決するために最適のバス電極幅を定め、セルの中央部に枝部電極を位置するように構成し、開口率と放電の安定性のよい、透明電極不要のバス電極を備えたＰＤＰを提供することが第１の目的である。
【００２９】
さらに、以上の透明電極不要のバス電極を備えるＰＤＰの開口率を、より有効にするために、背面パネルのガラス基板の上に形成された背面隔壁リブの間に左右から突起させた垂直方向の突起隔壁リブを設けて、各セル毎に周囲をリブで囲み、背面隔壁リブによる左右セルの誤放電防止に加えて、突起隔壁リブによる上下セルの誤放電防止により、従来より、セル間の間隙長Ｍを小さく設計可能となり、しかもブラックストライプ領域も必要がなくなり、透明電極不要のバス電極との組み合わせにより、従来のＰＤＰのＬ／Ｍが１程度であるのに対し、その数倍の値が可能となる。従って、発光効率も増加する。
【００３０】
以上の透明電極不要のバス電極を備えたＰＤＰを提供することが第２の目的である。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の金属電極のみを用いるセル構造のＰＤＰは、水平方向に延びる第１金属電極及び第２金属電極からなる複数の電極対のそれぞれの中心位置が第１の所定ピッチ間隔で配列されるバス電極構成の前面パネルと、前記水平方向と直交する垂直方向に延びる複数のデータ用第３背面金属電極の中心位置が第２の所定ピッチ間隔で配列され、それぞれの前記第３背面金属電極間に背面隔壁リブを配設する電極構成の背面パネルとを放電ガス空間を挟んで対向させる封合によるセル構造を形成させ、前記第１金属電極及び第２金属電極のいずれか一方をスキャン電極、残りの一方をサステン電極とし、前記スキャン電極と前記第３背面金属電極により前記セルのアドレッシングを行い、前記スキャン電極及びサステン電極によりアドレッシングされたセル群の放電を維持するようにしたＡＣ型ＰＤＰであって、
前記第１金属電極は、印加電圧端子と連結され、前記水平方向に延びる第１端子部電極と、その第１端子部電極に並行して水平方向に延び、前記セル構造毎に配置される第１放電主電極と、前記第１端子部電極と第１放電主電極の間を架け橋形態の金属電極で連結する第１枝部電極とから構成され、第１金属電極全体としてＦＥＮＣＥの形態を示し、前記第２金属電極は印加電圧端子と連結され、前記水平方向に延びる第２端子部電極と、その水平方向の長さが隣接する前記背面隔壁リブの対向する側壁間隔より短く、その端子部電極に並行して、電極ヘッド方向に配置される第２放電主電極と、前記第２端子部電極と第２放電主電極の間を架け橋形態の金属電極で連結する第２枝部電極から構成され、第２金属電極全体としてはＰＩＮを立てた形態を示すことを特徴とする金属電極のみを用いるセル構造とする。
【００３２】
また、前記第１放電主電極が、前記第２放電主電極と同様に、その水平方向の長さが隣接する前記背面隔壁リブの対向する側壁間隔より短く、且つ、前記第２放電主電極より長く、第１金属電極全体としてＨＡＭＭＥＲを立てた形態を示すセル構造であってもよい。
【００３３】
また、前記第１端子部電極及び第２端子部電極の線幅は６０〜８０μｍの範囲とし、前記第１放電主電極の線幅は６０〜８０μｍの範囲とし、前記第２放電主電極の線幅は５０〜８０μｍの範囲とし、前記第１枝部電極及び第２枝部電極の線幅は４０〜６０μｍの範囲とし、前記第２放電主電極の水平方向の長さは、前記第２枝部電極の線幅の１．２〜２．０倍として、それらの範囲より小さい値の場合の放電の不安定性を抑制し、それらの範囲より大きい値の場合の可視光線を少なくする開口率低下を防止する。
【００３４】
また、前記第１金属電極をＨＡＭＭＥＲを立てた形態にする場合は、第１放電主電極の水平方向の長さは、前記第１放電主電極の水平方向端が前記背面パネル上の背面隔壁リブの側壁から１０〜２０μｍ隔離される長さとする。
【００３５】
また、前記各バス電極の、前記第１放電主電極及び第２放電主電極のヘッド先端を所定の間隙距離で対向して配置し、第１端子部電極及び第２端子部電極から印加された電圧はそれぞれ、第１枝部電極と第２枝部電極を介して前記間隙に印加され、前記スキャン電極及び第３背面金属電極によるアドレッシングされたセルの初期放電を前記スキャン電極及びサステン電極による、放電維持のサステン電圧により、そのセル全体の前記第１枝部電極、第２枝部電極、第１端子部電極、及び第２端子部電極に広げる。
【００３６】
また、前記第１金属電極を前記第３背面金属電極と共にアドレッシングにより初期放電を起こさせるスキャン電極とし、前記第２金属電極を放電を維持するためのサステン電極とすることにより放電を安定にすることが出来る。
【００３７】
また、前記背面パネルの第２の所定ピッチで配置された背面隔壁リブ群は、その両側面から第１の所定ピッチ毎にそれぞれ３角形状に突起する突起壁リブと、それら突起壁リブ先端及びそれに対向する突起壁リブの先端を接続し形成した突起隔壁リブとによる構造とすることにより、その形成された各セルは、それぞれ、水平方向は背面隔壁リブにより、且つ、垂直方向は突起隔壁リブによりほぼ６角形状に隔壁で周囲を取巻くＨＥＸＡＧＯＮ形態セル構造を備え、各セルの左右方向に加え上下方向をも、そのセル間の誤放電が抑制できる。
【００３８】
また、前記ＨＥＸＡＧＯＮ形態セル構造は、前記背面隔壁リブ及び突起隔壁リブに加えて、それらの隔壁リブ厚さを一定に維持して、しかも放電ガスを通す部分を最大に小さくするためのホール部の３部分で構成される。
【００３９】
また、隣接上下セルの誤放電防止隔壁である前記突起隔壁リブの隔壁幅が隣接左右セルの誤放電防止隔壁である前記背面隔壁リブの隔壁幅の５０〜６０％になるように形成し、焼成工程後に突起隔壁リブの高さが背面隔壁リブの高さより低くなることを利用して、その高さに３〜５μｍの差異が起こるようにして、排気工程及びガス投入工程時のガス分子の通路とする構造とする。
【００４０】
また、ホール部を形成するに際して、そのホールの内側と、外側の間のホール周囲隔壁幅が前記背面隔壁リブの隔壁幅と同じ幅に形成し、焼成工程後も突起隔壁リブの高さ以外の背面隔壁リブとホール周囲隔壁の高さは同じとなる構造とする。
【００４１】
また、前記前面パネルと背面パネルとを封合するに際しては、前記前面パネルのバス電極構成要素の中の前記第１枝部電極及び第２枝部電極の位置が、前記背面パネルの前記ＨＥＸＡＧＯＮ形態セル構造の背面隔壁の中央位置に合うように配設される。
【００４２】
また、前記第１枝部電極及び第２枝部電極の位置は、前記背面隔壁リブの中央位置から−５０μｍ〜＋５０μｍの範囲内に入るように配設される。
【００４３】
次に、本発明の金属電極のみを用いるセル構造のＰＤＰにおける前面パネルは、前記第１金属電極と第２金属電極からなる複数の電極対であるバス電極を形成する層と、その上側に誘電体を形成する層と、その上に保護膜であるＭｇＯを形成する層との３層から構成され、所定の放電を開始させるための透明電極層領域及び隣接上下セルの誤放電防止のためのブラックストライプ領域形成のための非放電領域を必要としないことを特徴とする電極構造を有する。
【００４４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を以下図に基づいて説明する。
【００４５】
図３は本発明に係るバス電極の第１の形態を示す。図３（ａ）は前面パネルのバス電極の平面図、図３（ｂ）は前面パネルと背面パネルを封合させたセル構造とした場合の、背面隔壁リブとバス電極の位置関係、及び、バス電極各部の寸法を示す。
【００４６】
図３（ａ）で、前面パネル（図には示さず）のガラス基板（図には示さず）上に形成されるバス電極は、第１金属電極３１及び第２金属電極３２から構成され、透明電極は必要としない。更に、第１金属電極３１は電圧印加端子と連結する第１端子部電極３１−１と、放電を起こす役割をする第１放電主電極３１−２と、前記第１端子部電極３１−１と第１放電主電極３１−２を連結する第２のピッチＰ２で設けられた複数の第１枝電極部３１−３からなり、全体としてＦＥＮＣＥの形態をなす。
【００４７】
第２金属電極３２は電圧印加端子と連結する第２端子部電極３２−１と、水平方向の長さが背面隔離リブ（本図には示さず）と重ならない範囲に限定され、隣接左右セルに連結されない、放電を起こす役割をする第２放電主電極３２−２と、前記第２端子部電極３２−１と第２放電主電極３２−２を連結する第２のピッチで設けられた複数の第２枝電極部３２−３からなり、全体としてＰＩＮを立てたの形態をなす。
【００４８】
ここで、１例として、第１金属電極３１をスキャン電極、第２金属電極３２をサステン電極とした場合の放電動作について説明する。第１金属電極及び第２金属電極の端子部電極３１−１、３２−１に印加された電圧は、それぞれ枝部電極３１−３、３２−３を経由して、それぞれの放電主電極３１−２、３２−２に印加される。スキャン電極（本例の場合第１金属電極）と第３背面金属電極（本図には示さず）でアドレッシングされ放電開始されているセル内では、第１金属電極及び第２金属電極の放電主電極３１−２、３２−２の間隙３３で放電が立ち上がって開始し、それぞれの枝部電極３１−３、３２−３を伝わって、それぞれの端子部電極３１−１、３２−１までその放電先端が移動し広がる。この状態になれば、そのセル全体で紫外線が均一に放射されるようになり、それが蛍光体に反応して可視光線を発光するようになる。
【００４９】
さらに詳しく第１金属電極及び第２金属電極の各部寸法、及び、いずれの電極をスキャン電極とするかによる放電現象の違いを実験的に解析して得られた最適値について説明する。
【００５０】
本発明によれば、第１金属電極と第２金属電極の形状が異なっており、いずれをスキャン電極とするかにより、放電の安定性に差が生じた。第１金属電極（ＦＥＮＣＥ形態の電極）をスチャン電極、第２金属電極（ＰＩＮ形態の電極）をサステン電極とした方がアドレッシングされた時、放電開始が安定である。従って、以下に述べる寸法は、このような電圧印加を行った場合の実験に基づいて得られたものである。
【００５１】
図３（ｂ）において、Ｃ、Ａはそれぞれ第１金属電極及び第２金属電極の放電主電極の幅を示す。同様に、Ｅ−１、Ｅ−２はそれぞれ第１金属電極及び第２金属電極の端子部電極の幅、Ｄ−１、Ｄ−２は枝部電極の幅を示す。Ｂ−１は第２金属電極の放電主電極の水平方向の長さ、Ｂは枝部電極からのはみ出し長さを示す。
４２は背面隔離リブで、Ｐ２は背面隔離リブの配設ピッチを示す。
【００５２】
第１金属電極及び第２金属電極の各放電主電極の幅Ｃ、Ａはその線幅が広いほど安定的な放電が起きる。しかし開口率が落ちるので、必要最小限度に幅を狭くする必要がある。その限度は放電が不安定になり始める幅に製造上の許容誤差を加えた電極幅にしなければならない。実験結果により第１金属電極の第１放電主電極の幅Ｃは６０〜８０μｍ、第２金属電極の第２放電主電極の幅Ａは５０〜８０μｍの範囲にすれば、安定した放電で、且つ、最大の開口率が得られた。
【００５３】
第１金属電極及び第２金属電極の各端子部電極の幅Ｅ−１、Ｅ−２、枝部電極の幅Ｄ−１、Ｄ−２は、線幅が広いほど、放電をセル全体に広める役割を良く果たすようになるが、開口率が落ちるので、放電主電極の場合と同様に必要最小の幅にする必要がある。実験結果により、放電が安定で、且つ、最大開口率にする範囲は、第１金属電極及び第２金属電極の各端子部電極の幅Ｅ−１、Ｅ−２、枝部電極の幅Ｄ−１、Ｄ−２は、いずれも４０〜６０μｍである。
【００５４】
第２金属電極の第２放電主電極の水平方向長さＢ−１についても、長い方が放電が安定であるが、開口率が落ちるので、必要最小の長さにする必要がある。実験結果により、放電が安定で、且つ、最大開口率にする第２放電主電極の水平方向長さＢ−１の範囲は、第２端子部電極の幅Ｅ−２の１．２〜２．０倍で、第２端子部電極からの、はみ出し長さＢを１０μｍ程度まで短くすることが可能である。具体的には、第２主電極の水平方向長さＢ−１の範囲は、７０〜１２０μｍとなる。
【００５５】
第１金属電極及び第２金属電極の各枝部電極３１−３、３２−３の役割から明らかなようにこれら枝部電極の各セルに対する位置は、セルの中心位置にあるのが最も効率的である。また、実験結果により、その中心位置より−５０μｍ〜＋５０μｍの範囲内に入れば、その効率は維持できる。
【００５６】
図４は本発明の背面パネル上に形成された背面隔壁リブに対して突起隔壁リブを加えたＨＥＸＡＧＯＮ型隔壁を示しており、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は斜視図である。
ここで、４１は第３背面金属電極、４２は背面隔壁リブを示す。ほぼ６角形状に隔壁で囲まれたＨＥＸＡＧＯＮ型隔壁は左右セルの誤放電防止用隔壁、すなわち背面隔壁リブ４２と、上下セルの誤放電防止用隔壁、すなわち突起隔壁リブ４５とにより周囲が囲まれている。
【００５７】
これらのリブは、低融点ガラスに金属酸化物を混ぜてペースト状にして印刷し、５１０℃、１０分程度焼成して形成するが、線幅に応じて焼成後の高さが異なる性質がある。この性質を利用して、隣接上下セルの誤放電防止隔壁である突起隔壁リブ４５の隔壁幅が、隣接左右セルの誤放電防止隔壁である背面隔壁リブ４２の隔壁幅の５０〜６０％になるように形成することにより、突起隔壁リブ４５の高さを背面隔壁リブ４２の高さより３〜５μｍ低くすることができる。前面パネルと背面パネルを組み合わせた時、高さが他の部分より３〜５μｍ低い突起隔壁リブ４５の部分を通路として、排気と放電ガスの投入が行われる。
【００５８】
ガス通路として利用するために高さを他の部分より低くした突起隔壁リブ４５以外のリブは、焼成後の高さを一定にして誤放電を防止する必要があるため、ホール部４６を設けている。すなわち、ホール部４６の周囲のホール部リブ４７の幅を、背面隔壁リブ４２の幅と同じにすることにより焼成後の高さがほぼ一様になる。
【００５９】
図５は本発明のバス電極を形成した前面パネルを、本発明のＨＥＡＧＯＮ形態の隔壁リブを形成した背面パネルに組み合わせた形態を示す。図５（ａ）は本発明の斜視図、図５（ｂ）は本発明の平面図、図５（ｃ）は比較のために示した従来技術の平面図で、基本的に図２（ｃ）と同じである。図５（ｂ）、図５（ｃ）でＬは各セルの上下方向の放電する部分の長さ、Ｍは上下方向隣接セル間の放電しない部分の長さ、Ｗは背面隔壁リブ２２の側面間の長さである。
【００６０】
セルの放電領域Ａの面積はＬ×Ｗとなり、隣接セル間の非放電領域Ｂの面積はＭ×Ｗとなり、発光効率はＡ／（Ａ＋Ｂ）の比となる。
【００６１】
図５（ｃ）の従来例では、上下隣接セル間に誤放電防止用の隔壁リブがないので、その距離Ｍを長くして誤放電防止を行うのが一般的であり、従ってＬ／Ｍは約１．０程度に設計せざるを得ない。
【００６２】
一方、図５（ｂ）の本発明では、上下隣接セル間に誤放電防止用の突起隔壁リブ４５があるので、Ｌ／Ｍ及びＡ／Ｂの比を数倍程度にすることができる。本発明の場合は、バス電極の第１及び第２枝部電極３１−３，３２−３、第１及び第２主電極３１−２、３２−２の面積分だけ、従来技術の場合より開口率が落ちるが、これを考慮しても発光効率Ａ／（Ａ＋Ｂ）は大幅に向上する。
【００６３】
図６は本発明に係るバス電極の第２の形態を示す。図６（ａ）は前面パネル上のバス電極の平面図、図６（ｂ）は前面パネルと背面パネルを封合させたセル構造とした場合の、背面隔壁リブとバス電極の位置関係を示す。
【００６４】
図６（ａ）で第１金属電極６１は、電圧印加端子と連結する第１端子部電極６１−１と、水平方向の長さが背面隔離リブ（本図には示さず）と重ならない範囲に限定され、隣接左右セルに連結されないが、第２放電主電極よりは長い第１放電主電極部６１−２と、前記第１端子部電極６１−１と第１放電主電極６１−２を連結する第２のピッチで設けられた複数の第２枝部電極６１−３からなり、第１金属電極全体としてＨＡＭＭＥＲを立てた形態をなす。
【００６５】
第２金属電極６２は、本発明のバス電極の第１の形態における第２金属電極と全く同じで、第２端子部電極６２−１と、第２放電主電極６２−２と、第２枝部電極６２−３からなり、ＰＩＮを立てた形態をなす。
【００６６】
図６（ｂ）で、第１金属電極６１の主放電電極６１−２と背面隔壁リブ７２の側面間の距離Ｂ−２は１０〜２０μｍとし、前面パネルと背面パネルを組み合わせた時に、合わせ誤差が生じても放電主電極６１−２が左右に隣接するセルにはみ出さないようにした。
【００６７】
また、第１金属電極６１及び第２金属電極６２の各主放電電極６１−２、６２−２の水平方向の長さＦ−１、Ｆ−２はＦ−１＞Ｆ―２として、第１金属電極６１をスキャン電極、第２金属電極６２をサステン電極とした方が放電は安定である。
【００６８】
バス電極の第２の形態では、第１の形態に比べ、バス電極の面積が減っているため、開口率が向上している。
【００６９】
【発明の効果】
本発明の金属電極のみを用いるセル構造のＰＤＰ並びにその前面パネルの電極構造は以下に示す効果が得られる。
【００７０】
（１）ＡＣ型ＰＤＰの前面パネルのバス電極を構成する第１金属電極及び第２金属電極を、電圧印加端子に接続される幅の狭い端子部電極、幅が狭く、しかも長さ短くした放電主電極、端子部電極と放電主電極を連結する幅の狭い枝部電極で構成され、全体としてＰＩＮを立てた形態の電極、もしくは、放電主電極の長さを少し長くして、全体としてＨＡＭＭＥＲを立てた形態の電極、もしくは、放電主電極の長さをさらに延長して、左右隣接セルと接続して、全体としてＦＥＮＣＥの形態の電極を組み合わせて構成し、開口率が良く、且つ、セル全体が安定して放電できるようにして、前面パネル製造工程における、従来のＩＴＯ透明電極工程が不要となり、材料費の低減と量産収率の高いＰＤＰが提供できる。
【００７１】
（２）さらに、ＡＣ型ＰＤＰの背面パネルの従来の背面隔壁リブに加えて、上下方向の誤放電を防止する突起隔壁リブを設け、各セル構造をほぼ６角形状のＨＥＸＡＧＯＮ形態の隔壁に形成することにより、上下セル間の電極間の距離を長くする必要がなく、従ってブラックストライプ領域の必要もなく、上下セル間距離を従来技術を用いた場合より短くすることができる。よって、その分蛍光体の領域を増加させることができる。即ち、単位セルあたりの発光効率を向上させてＰＤＰとして輝度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は従来技術のＰＤＰを説明するための、前面パネルの分解斜視図、（ｂ）は従来技術のＰＤＰを説明するための、背面パネルの分解斜視図である。
【図２】（ａ）は従来技術のＰＤＰを説明するための、組み立てた断面図、（ｂ）は従来技術のＰＤＰを説明するため、（ａ）と９０°異なる方向の組み立て断面図、（ｃ）は従来技術のＰＤＰを説明するための、組み立て平面図である。
【図３】（ａ）は本発明に係る前面パネルに形成されるバス電極を説明するための平面図、（ｂ）は本発明に係る前面パネルに形成されるバス電極の各部寸法を示す平面図である。
【図４】（ａ）は本発明に係るＨＥＸＡＧＯＮ形態セルを構成する、背面パネルに形成されるリブを説明するための平面図、（ｂ）は本発明に係るセルＨＥＸＡＧＯＮ形態セルを構成する、背面パネルに形成されるリブを説明するための斜視図である。
【図５】（ａ）は本発明に係るバス電極とＨＥＸＡＧＯＮ形態セルを組み合わせた斜視図、（ｂ）は本発明に係るバス電極とＨＥＸＡＧＯＮ形態セルを組み合わせた平面図、（ｃ）は図５（ｂ）と比較するための従来技術の平面図である。
【図６】（ａ）は本発明に係る第２の実施例を説明するための、前面パネルに形成されるバス電極を説明するための平面図、（ｂ）は本発明に係る第２の実施例のバス電極の各部寸法を示す平面図である。
【符号の説明】
３１ 第１金属電極
３１−１ 第１端子部電極
３１−２ 第１放電主電極
３１−３ 第１枝部電極
３２ 第２金属電極
３２−１ 第２端子部電極
３２−２ 第２放電主電極
３２−３ 第２枝部電極
４１ 第３背面金属電極
４２ 背面隔壁リブ
４５ 突起隔壁リブ
４６ ホール
４７ ホール部リブ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＡＣプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）に関する。特に、金属電極のみを用いる（透明電極を必要としない）セル構造のＡＣ型ＰＤＰ、並びに、そのＰＤＰの前面パネルの電極構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＤＰは前面パネルと背面パネルの２枚の板状ガラスを所定の間隔を保って張り合わせ、多くの微少空間であるセル構造を形成させ、封入したガスを放電させ、ガス放電により発生した紫外線がそのセル内の蛍光体を励起し、可視光を得て、表示動作させる自発光型ディスプレイである。その中の従来の一般的なＡＣ型ＰＤＰの構成について図１、図２により以下説明する。
【０００３】
図１は前面パネル及び背面パネルの電極構造を示す斜視図である。
【０００４】
図１（ａ）は前面パネル１を示す。前面パネル１は、そのガラス基板１０上に一方向（図では水平方向）に延びたＩＴＯ膜などの第１透明電極１３及びその上の一端側にバス電極線となるスキャン用第１金属電極（Ａｇ）１１を積層した第１複合電極１５と、その第１の複合電極１５に並行する第２透明電極１４及びその上にバス電極線として放電維持のサステン用第２金属電極１２を積層した第２複合電極１６とにより構成される複数の複合電極対が、その対の第１及び第２透明電極１３、１４間で所定の放電間隙長を離して対向配置され、それらの電極対の各中心位置を第１の所定ピッチ間隔長Ｐ１（図には示さず）で配列される構成である。
【０００５】
図１（ｂ）は背面パネル２を示す。背面パネル２はそのガラス基板２０上に、前面パネルのバス電極に直交する垂直方向に延びる複数のデータ用第３背面金属電極２１と、中心位置が第２の所定ピッチ間隔Ｐ２（図には示さず）で配列され、第３背面金属電極２１の中間部に配設される背面隔壁リブ２２から構成される。
【０００６】
図２は前記背面パネル２上側に前記前面パネル１を搭載し、それぞれの電極を直交するように対向させ組み立てた状態を示す。
【０００７】
図２（ａ）は前面パネル１の第１金属電極１１に沿って、パネル面に垂直に切断した断面図である。前面パネル１側は、ガラス基板１０の上に第１透明電極１３と第１金属電極１１を積層した第１複合電極１５が形成され、これを覆うように透明な誘電体層１７が形成され、更にその上に薄い保護膜（ＭｇＯ）１７が形成される。
【０００８】
一方背面パネル２側は、ガラス基板２０の上に、前面パネル１上の第１複合電極１５に直交するように第３背面金属電極２１が形成され、それらを覆うように白色誘電体層２３が形成され、その上に第３背面金属電極２１の中間部に背面隔壁リブ２２が形成され、更に背面隔壁リブ２２の間の底面にある白色誘電体層２３を覆うようにして蛍光体２４が形成される。２５は放電ガスである。
【０００９】
図２（ｂ）は図２（ａ）のＸ−Ｘ′断面を示す断面図である。第１複合電極１５及び第２複合電極１６からなる電極対と第３背面金属電極２１の間の領域Ａが、セルがアドレッシングされた時に放電のおこる領域である。１９はセル間の誤放電を防止するために前面パネル上に設けた電極のない領域（ブラックストライプ領域）で、これに対応する領域Ｂは放電を起こさない非放電領域である。
【００１０】
図２（ｃ）は平面図である。第１及び第２複合電極対１５、１６と、第３背面金属電極２１との間には放電ガス空間を介してそれらの電極群が直交するように対向して配置されて、複数のセル構成を形成し、第１複合電極１５と第３電極２１により第１複合電極１５が逐次スキャンした行の発光させるべきセルを帯電せせるアドレッシングを順次行を選択して行うと共に、第２複合電極１６によって、そのセル面放電発光を維持するいわゆる３電極面放電機構である。
【００１１】
Ｗは背面隔壁２２間の間隔長である。Ｌは第１及び第２金属電極１１、１２間の垂直方向のセル発光部の放電電極間隙長である。また、Ｍは第１及び第２複合電極１５、１６対のセルと隣接する複合電極１５、１６対のセルとの間であるセル間の非放電領域の垂直方向の長さである。
従ってセルの放電領域Ａは面積Ｌ×Ｗであり、セル間の非放電領域Ｂは面積Ｍ×Ｗである。
【００１２】
従来の通常の背面隔壁形態のＡＣ型ＰＤＰでは、上下セルへの誤放電を防止するためＬ／Ｍは１程度に設定されていた。すなわち、発光効率に関係する面積比Ａ／（Ａ＋Ｂ）は５０％程度であった。
【００１３】
なお、以上のようなＡＣ型ＰＤＰに関しでは、例えば、特開平２０００−１５６１６６号公報などに数多く公開されている。
【００１４】
ＡＣ型ＰＤＰは、実用化しようとすれば、一般的に以上のように発光面積の比率が小さくなり、発光効率が低下する要因の一つであるが、さらに、以下のような問題点があった。
【００１５】
従来の前面パネル１のガラス基板１０にはＩＴＯという第１及び第２透明電極１３、１４を使用しているが、透明電極を用いる理由は、セル構造内で発光した可視光線が、ガラス基板１０の外側へなるべく多く透過できるようにするためである。しかし透明電極１３、１４だけでは電気抵抗が高いため、そのＩＴＯの電気抵抗を補完するために電気伝導度の良いＡｇ又はＣｒ−Ｎｉ−Ｃｒの電極材料をバス電極として第１及び第２金属電極１１、１２を積層させ、それぞれ第１及び第２複合電極１５、１６を形成させなければならない。
【００１６】
しかしながらＩＴＯ電極形成には材料費の増加と工程数の増加による製造コスト増加の問題点があった。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前述した問題点を鑑みてなされたものであり、材料費と量産収率に大きく関係する透明電極１３、１４を必要としないセル構造のＰＤＰ並びにその前面パネルの電極構造を提供し、以下に示す多くの課題を解決することを目的とする。
【００１８】
即ち、複合電極１５、１６を構成する、透明電極（ＩＴＯ電極）１３、１４を廃止し、バス電極のみ、即ち金属電極１１、１２のみで放電を起こそうとする時、各バス電極は透明電極の役割もしなければならない。これはバス電極だけで放電を一つのセル全体に拡散させなければならないということであり、従来技術のままでは、各バス電極は従来の透明電極と同じ幅を必要とすることを意味する。
【００１９】
しかし、各バス電極幅を従来の透明電極幅と同程度とすれば、前述した可視光線が前面パネルのガラス基板１０から放射できる面積が非常に小さくなり輝度低下となる。従来の以上のようなバス電極だけの放電を解決するために本発明は次のようなバス電極構造を提供する。
【００２０】
すなわち、前記可視光線がガラス基板１０から放射できる面積を広くなるようにすると共に（以下、可視光線が放射できる面積の全体の面積に対する比率を開口率と呼ぶ）、放電がセル全体領域に広まるバス電極構造を提供する。
【００２１】
まず、バス電極がセル領域を占める面積を減らすために、バス電極を構成する第１金属電極と第２金属電極は、それぞれ以下のような構成とする。第１金属電極は、セルの垂直方向の中心部に放電をおこさせる幅の小さい、水平方向に延びる複数の電極（第１放電主電極）と、バス電極端子部に連結する幅の小さい水平方向に延びる電極（第１端子部電極）と、それらの２電極を連結する複数の幅の小さい枝部の電極群（第１枝部電極）とからなるＦＥＮＣＥ形態の新しい構造とする。
【００２２】
第２金属電極は、セルの垂直方向の中心部に放電をおこさせる幅の小さい、水平方向の長さが限定され、左右隣接セルに連続せず、セル構造内毎に配置し、全体として長方形の形態を示す電極（第２放電主電極）と、バス電極端子部に連結する幅の小さい水平方向に延びる電極と（第２端子部電極）と、それらの２電極を連結する複数の幅の小さい枝部の電極群（第２枝部電極）とからなる新しいＰＩＮ立て形態の構造とする。
【００２３】
第１金属電極は、さらに面積を小さくして開口率を上昇させるようにするために、第１放電主電極の形状を第２金属電極の第２放電主電極と同じように長方形の構造としてもよい。その場合の水平方向の長さは第２金属電極の長さより長くして、ＨＡＭＭＥＲ立て形態の構造となる。
【００２４】
本構造のバス電極は放電主電極で放電が開始されればその放電は枝部電極を通じて、そのセル全体に広がるようにするものである。
【００２５】
ここでバス電極を構成する各放電主電極、端子部電極、枝部電極の幅を小さくすれば前記開口率は上昇するが放電面積の減少によって放電が不安定になる。これは輝度の減少の要因となる。
【００２６】
一方、前記各電極の幅を大きくすれば放電は安定するが開口率は減少する。とくに放電主電極の幅と枝部電極の幅が放電現象に大きな違いを生じさせる。幅が過度に小さくなれば不安定放電によりにより誤放電現象が発生してパネル全体の均一性がおちる。
【００２７】
また、枝部電極を用いた構成を使用せず、パネルの両端のみで電極を連結させた時は、放電がセル全体に広がることはなく、放電電圧も上昇する結果となる。
【００２８】
以上の多くの課題を解決するために最適のバス電極幅を定め、セルの中央部に枝部電極を位置するように構成し、開口率と放電の安定性のよい、透明電極不要のバス電極を備えたＰＤＰを提供することが第１の目的である。
【００２９】
さらに、以上の透明電極不要のバス電極を備えるＰＤＰの開口率を、より有効にするために、背面パネルのガラス基板の上に形成された背面隔壁リブの間に左右から突起させた垂直方向の突起隔壁リブを設けて、各セル毎に周囲をリブで囲み、背面隔壁リブによる左右セルの誤放電防止に加えて、突起隔壁リブによる上下セルの誤放電防止により、従来より、セル間の間隙長Ｍを小さく設計可能となり、しかもブラックストライプ領域も必要がなくなり、透明電極不要のバス電極との組み合わせにより、従来のＰＤＰのＬ／Ｍが１程度であるのに対し、その数倍の値が可能となる。従って、発光効率も増加する。
【００３０】
以上の透明電極不要のバス電極を備えたＰＤＰを提供することが第２の目的である。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の金属電極のみを用いるセル構造のＰＤＰは、水平方向に延びる第１金属電極及び第２金属電極からなる複数の電極対のそれぞれの中心位置が第１の所定ピッチ間隔で配列されるバス電極構成の前面パネルと、前記水平方向と直交する垂直方向に延びる複数のデータ用第３背面金属電極の中心位置が第２の所定ピッチ間隔で配列され、それぞれの前記第３背面金属電極間に背面隔壁リブを配設する電極構成の背面パネルとを放電ガス空間を挟んで対向させる封合によるセル構造を形成させ、前記第１金属電極及び第２金属電極のいずれか一方をスキャン電極、残りの一方をサステン電極とし、前記スキャン電極と前記第３背面金属電極により前記セルのアドレッシングを行い、前記スキャン電極及びサステン電極によりアドレッシングされたセル群の放電を維持するようにしたＡＣ型ＰＤＰであって、
前記第１金属電極は、印加電圧端子と連結され、前記水平方向に延びる第１端子部電極と、その第１端子部電極に並行して水平方向に延び、前記セル構造毎に配置される第１放電主電極と、前記第１端子部電極と第１放電主電極の間を架け橋形態の金属電極で連結する第１枝部電極とから構成され、第１金属電極全体としてＦＥＮＣＥの形態を示し、前記第２金属電極は印加電圧端子と連結され、前記水平方向に延びる第２端子部電極と、その水平方向の長さが隣接する前記背面隔壁リブの対向する側壁間隔より短く、その端子部電極に並行して、電極ヘッド方向に配置される第２放電主電極と、前記第２端子部電極と第２放電主電極の間を架け橋形態の金属電極で連結する第２枝部電極から構成され、第２金属電極全体としてはＰＩＮを立てた形態を示すことを特徴とする金属電極のみを用いるセル構造とする。
【００３２】
また、前記第１放電主電極が、前記第２放電主電極と同様に、その水平方向の長さが隣接する前記背面隔壁リブの対向する側壁間隔より短く、且つ、前記第２放電主電極より長く、第１金属電極全体としてＨＡＭＭＥＲを立てた形態を示すセル構造であってもよい。
【００３３】
また、前記第１端子部電極及び第２端子部電極の線幅は６０〜８０μｍの範囲とし、前記第１放電主電極の線幅は６０〜８０μｍの範囲とし、前記第２放電主電極の線幅は５０〜８０μｍの範囲とし、前記第１枝部電極及び第２枝部電極の線幅は４０〜６０μｍの範囲とし、前記第２放電主電極の水平方向の長さは、前記第２枝部電極の線幅の１．２〜２．０倍として、それらの範囲より小さい値の場合の放電の不安定性を抑制し、それらの範囲より大きい値の場合の可視光線を少なくする開口率低下を防止する。
【００３４】
また、前記第１金属電極をＨＡＭＭＥＲを立てた形態にする場合は、第１放電主電極の水平方向の長さは、前記第１放電主電極の水平方向端が前記背面パネル上の背面隔壁リブの側壁から１０〜２０μｍ隔離される長さとする。
【００３５】
また、前記各バス電極の、前記第１放電主電極及び第２放電主電極のヘッド先端を所定の間隙距離で対向して配置し、第１端子部電極及び第２端子部電極から印加された電圧はそれぞれ、第１枝部電極と第２枝部電極を介して前記間隙に印加され、前記スキャン電極及び第３背面金属電極によるアドレッシングされたセルの初期放電を前記スキャン電極及びサステン電極による、放電維持のサステン電圧により、そのセル全体の前記第１枝部電極、第２枝部電極、第１端子部電極、及び第２端子部電極に広げる。
【００３６】
また、前記第１金属電極を前記第３背面金属電極と共にアドレッシングにより初期放電を起こさせるスキャン電極とし、前記第２金属電極を放電を維持するためのサステン電極とすることにより放電を安定にすることが出来る。
【００３７】
また、前記背面パネルの第２の所定ピッチで配置された背面隔壁リブ群は、その両側面から第１の所定ピッチ毎にそれぞれ３角形状に突起する突起壁リブと、それら突起壁リブ先端及びそれに対向する突起壁リブの先端を接続し形成した突起隔壁リブとによる構造とすることにより、その形成された各セルは、それぞれ、水平方向は背面隔壁リブにより、且つ、垂直方向は突起隔壁リブによりほぼ６角形状に隔壁で周囲を取巻くＨＥＸＡＧＯＮ形態セル構造を備え、各セルの左右方向に加え上下方向をも、そのセル間の誤放電が抑制できる。
【００３８】
また、前記ＨＥＸＡＧＯＮ形態セル構造は、前記背面隔壁リブ及び突起隔壁リブに加えて、それらの隔壁リブ厚さを一定に維持して、しかも放電ガスを通す部分を最大に小さくするためのホール部の３部分で構成される。
【００３９】
また、隣接上下セルの誤放電防止隔壁である前記突起隔壁リブの隔壁幅が隣接左右セルの誤放電防止隔壁である前記背面隔壁リブの隔壁幅の５０〜６０％になるように形成し、焼成工程後に突起隔壁リブの高さが背面隔壁リブの高さより低くなることを利用して、その高さに３〜５μｍの差異が起こるようにして、排気工程及びガス投入工程時のガス分子の通路とする構造とする。
【００４０】
また、ホール部を形成するに際して、そのホールの内側と、外側の間のホール周囲隔壁幅が前記背面隔壁リブの隔壁幅と同じ幅に形成し、焼成工程後も突起隔壁リブの高さ以外の背面隔壁リブとホール周囲隔壁の高さは同じとなる構造とする。
【００４１】
また、前記前面パネルと背面パネルとを封合するに際しては、前記前面パネルのバス電極構成要素の中の前記第１枝部電極及び第２枝部電極の位置が、前記背面パネルの前記ＨＥＸＡＧＯＮ形態セル構造の背面隔壁の中央位置に合うように配設される。
【００４２】
また、前記第１枝部電極及び第２枝部電極の位置は、前記背面隔壁リブの中央位置から−５０μｍ〜＋５０μｍの範囲内に入るように配設される。
【００４３】
次に、本発明の金属電極のみを用いるセル構造のＰＤＰにおける前面パネルは、前記第１金属電極と第２金属電極からなる複数の電極対であるバス電極を形成する層と、その上側に誘電体を形成する層と、その上に保護膜であるＭｇＯを形成する層との３層から構成され、所定の放電を開始させるための透明電極層領域及び隣接上下セルの誤放電防止のためのブラックストライプ領域形成のための非放電領域を必要としないことを特徴とする電極構造を有する。
【００４４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を以下図に基づいて説明する。
【００４５】
図３は本発明に係るバス電極の第１の形態を示す。図３（ａ）は前面パネルのバス電極の平面図、図３（ｂ）は前面パネルと背面パネルを封合させたセル構造とした場合の、背面隔壁リブとバス電極の位置関係、及び、バス電極各部の寸法を示す。
【００４６】
図３（ａ）で、前面パネル（図には示さず）のガラス基板（図には示さず）上に形成されるバス電極は、第１金属電極３１及び第２金属電極３２から構成され、透明電極は必要としない。更に、第１金属電極３１は電圧印加端子と連結する第１端子部電極３１−１と、放電を起こす役割をする第１放電主電極３１−２と、前記第１端子部電極３１−１と第１放電主電極３１−２を連結する第２のピッチＰ２で設けられた複数の第１枝電極部３１−３からなり、全体としてＦＥＮＣＥの形態をなす。
【００４７】
第２金属電極３２は電圧印加端子と連結する第２端子部電極３２−１と、水平方向の長さが背面隔離リブ（本図には示さず）と重ならない範囲に限定され、隣接左右セルに連結されない、放電を起こす役割をする第２放電主電極３２−２と、前記第２端子部電極３２−１と第２放電主電極３２−２を連結する第２のピッチで設けられた複数の第２枝電極部３２−３からなり、全体としてＰＩＮを立てたの形態をなす。
【００４８】
ここで、１例として、第１金属電極３１をスキャン電極、第２金属電極３２をサステン電極とした場合の放電動作について説明する。第１金属電極及び第２金属電極の端子部電極３１−１、３２−１に印加された電圧は、それぞれ枝部電極３１−３、３２−３を経由して、それぞれの放電主電極３１−２、３２−２に印加される。スキャン電極（本例の場合第１金属電極）と第３背面金属電極（本図には示さず）でアドレッシングされ放電開始されているセル内では、第１金属電極及び第２金属電極の放電主電極３１−２、３２−２の間隙３３で放電が立ち上がって開始し、それぞれの枝部電極３１−３、３２−３を伝わって、それぞれの端子部電極３１−１、３２−１までその放電先端が移動し広がる。この状態になれば、そのセル全体で紫外線が均一に放射されるようになり、それが蛍光体に反応して可視光線を発光するようになる。
【００４９】
さらに詳しく第１金属電極及び第２金属電極の各部寸法、及び、いずれの電極をスキャン電極とするかによる放電現象の違いを実験的に解析して得られた最適値について説明する。
【００５０】
本発明によれば、第１金属電極と第２金属電極の形状が異なっており、いずれをスキャン電極とするかにより、放電の安定性に差が生じた。第１金属電極（ＦＥＮＣＥ形態の電極）をスチャン電極、第２金属電極（ＰＩＮ形態の電極）をサステン電極とした方がアドレッシングされた時、放電開始が安定である。従って、以下に述べる寸法は、このような電圧印加を行った場合の実験に基づいて得られたものである。
【００５１】
図３（ｂ）において、Ｃ、Ａはそれぞれ第１金属電極及び第２金属電極の放電主電極の幅を示す。同様に、Ｅ−１、Ｅ−２はそれぞれ第１金属電極及び第２金属電極の端子部電極の幅、Ｄ−１、Ｄ−２は枝部電極の幅を示す。Ｂ−１は第２金属電極の放電主電極の水平方向の長さ、Ｂは枝部電極からのはみ出し長さを示す。
４２は背面隔離リブで、Ｐ２は背面隔離リブの配設ピッチを示す。
【００５２】
第１金属電極及び第２金属電極の各放電主電極の幅Ｃ、Ａはその線幅が広いほど安定的な放電が起きる。しかし開口率が落ちるので、必要最小限度に幅を狭くする必要がある。その限度は放電が不安定になり始める幅に製造上の許容誤差を加えた電極幅にしなければならない。実験結果により第１金属電極の第１放電主電極の幅Ｃは６０〜８０μｍ、第２金属電極の第２放電主電極の幅Ａは５０〜８０μｍの範囲にすれば、安定した放電で、且つ、最大の開口率が得られた。
【００５３】
第１金属電極及び第２金属電極の各端子部電極の幅Ｅ−１、Ｅ−２、枝部電極の幅Ｄ−１、Ｄ−２は、線幅が広いほど、放電をセル全体に広める役割を良く果たすようになるが、開口率が落ちるので、放電主電極の場合と同様に必要最小の幅にする必要がある。実験結果により、放電が安定で、且つ、最大開口率にする範囲は、第１金属電極及び第２金属電極の各端子部電極の幅Ｅ−１、Ｅ−２、枝部電極の幅Ｄ−１、Ｄ−２は、いずれも４０〜６０μｍである。
【００５４】
第２金属電極の第２放電主電極の水平方向長さＢ−１についても、長い方が放電が安定であるが、開口率が落ちるので、必要最小の長さにする必要がある。実験結果により、放電が安定で、且つ、最大開口率にする第２放電主電極の水平方向長さＢ−１の範囲は、第２端子部電極の幅Ｅ−２の１．２〜２．０倍で、第２端子部電極からの、はみ出し長さＢを１０μｍ程度まで短くすることが可能である。具体的には、第２主電極の水平方向長さＢ−１の範囲は、７０〜１２０μｍとなる。
【００５５】
第１金属電極及び第２金属電極の各枝部電極３１−３、３２−３の役割から明らかなようにこれら枝部電極の各セルに対する位置は、セルの中心位置にあるのが最も効率的である。また、実験結果により、その中心位置より−５０μｍ〜＋５０μｍの範囲内に入れば、その効率は維持できる。
【００５６】
図４は本発明の背面パネル上に形成された背面隔壁リブに対して突起隔壁リブを加えたＨＥＸＡＧＯＮ型隔壁を示しており、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は斜視図である。
ここで、４１は第３背面金属電極、４２は背面隔壁リブを示す。ほぼ６角形状に隔壁で囲まれたＨＥＸＡＧＯＮ型隔壁は左右セルの誤放電防止用隔壁、すなわち背面隔壁リブ４２と、上下セルの誤放電防止用隔壁、すなわち突起隔壁リブ４５とにより周囲が囲まれている。
【００５７】
これらのリブは、低融点ガラスに金属酸化物を混ぜてペースト状にして印刷し、５１０℃、１０分程度焼成して形成するが、線幅に応じて焼成後の高さが異なる性質がある。この性質を利用して、隣接上下セルの誤放電防止隔壁である突起隔壁リブ４５の隔壁幅が、隣接左右セルの誤放電防止隔壁である背面隔壁リブ４２の隔壁幅の５０〜６０％になるように形成することにより、突起隔壁リブ４５の高さを背面隔壁リブ４２の高さより３〜５μｍ低くすることができる。前面パネルと背面パネルを組み合わせた時、高さが他の部分より３〜５μｍ低い突起隔壁リブ４５の部分を通路として、排気と放電ガスの投入が行われる。
【００５８】
ガス通路として利用するために高さを他の部分より低くした突起隔壁リブ４５以外のリブは、焼成後の高さを一定にして誤放電を防止する必要があるため、ホール部４６を設けている。すなわち、ホール部４６の周囲のホール部リブ４７の幅を、背面隔壁リブ４２の幅と同じにすることにより焼成後の高さがほぼ一様になる。
【００５９】
図５は本発明のバス電極を形成した前面パネルを、本発明のＨＥＡＧＯＮ形態の隔壁リブを形成した背面パネルに組み合わせた形態を示す。図５（ａ）は本発明の斜視図、図５（ｂ）は本発明の平面図、図５（ｃ）は比較のために示した従来技術の平面図で、基本的に図２（ｃ）と同じである。図５（ｂ）、図５（ｃ）でＬは各セルの上下方向の放電する部分の長さ、Ｍは上下方向隣接セル間の放電しない部分の長さ、Ｗは背面隔壁リブ２２の側面間の長さである。
【００６０】
セルの放電領域Ａの面積はＬ×Ｗとなり、隣接セル間の非放電領域Ｂの面積はＭ×Ｗとなり、発光効率はＡ／（Ａ＋Ｂ）の比となる。
【００６１】
図５（ｃ）の従来例では、上下隣接セル間に誤放電防止用の隔壁リブがないので、その距離Ｍを長くして誤放電防止を行うのが一般的であり、従ってＬ／Ｍは約１．０程度に設計せざるを得ない。
【００６２】
一方、図５（ｂ）の本発明では、上下隣接セル間に誤放電防止用の突起隔壁リブ４５があるので、Ｌ／Ｍ及びＡ／Ｂの比を数倍程度にすることができる。本発明の場合は、バス電極の第１及び第２枝部電極３１−３，３２−３、第１及び第２主電極３１−２、３２−２の面積分だけ、従来技術の場合より開口率が落ちるが、これを考慮しても発光効率Ａ／（Ａ＋Ｂ）は大幅に向上する。
【００６３】
図６は本発明に係るバス電極の第２の形態を示す。図６（ａ）は前面パネル上のバス電極の平面図、図６（ｂ）は前面パネルと背面パネルを封合させたセル構造とした場合の、背面隔壁リブとバス電極の位置関係を示す。
【００６４】
図６（ａ）で第１金属電極６１は、電圧印加端子と連結する第１端子部電極６１−１と、水平方向の長さが背面隔離リブ（本図には示さず）と重ならない範囲に限定され、隣接左右セルに連結されないが、第２放電主電極よりは長い第１放電主電極部６１−２と、前記第１端子部電極６１−１と第１放電主電極６１−２を連結する第２のピッチで設けられた複数の第２枝部電極６１−３からなり、第１金属電極全体としてＨＡＭＭＥＲを立てた形態をなす。
【００６５】
第２金属電極６２は、本発明のバス電極の第１の形態における第２金属電極と全く同じで、第２端子部電極６２−１と、第２放電主電極６２−２と、第２枝部電極６２−３からなり、ＰＩＮを立てた形態をなす。
【００６６】
図６（ｂ）で、第１金属電極６１の主放電電極６１−２と背面隔壁リブ７２の側面間の距離Ｂ−２は１０〜２０μｍとし、前面パネルと背面パネルを組み合わせた時に、合わせ誤差が生じても放電主電極６１−２が左右に隣接するセルにはみ出さないようにした。
【００６７】
また、第１金属電極６１及び第２金属電極６２の各主放電電極６１−２、６２−２の水平方向の長さＦ−１、Ｆ−２はＦ−１＞Ｆ―２として、第１金属電極６１をスキャン電極、第２金属電極６２をサステン電極とした方が放電は安定である。
【００６８】
バス電極の第２の形態では、第１の形態に比べ、バス電極の面積が減っているため、開口率が向上している。
【００６９】
【発明の効果】
本発明の金属電極のみを用いるセル構造のＰＤＰ並びにその前面パネルの電極構造は以下に示す効果が得られる。
【００７０】
（１）ＡＣ型ＰＤＰの前面パネルのバス電極を構成する第１金属電極及び第２金属電極を、電圧印加端子に接続される幅の狭い端子部電極、幅が狭く、しかも長さ短くした放電主電極、端子部電極と放電主電極を連結する幅の狭い枝部電極で構成され、全体としてＰＩＮを立てた形態の電極、もしくは、放電主電極の長さを少し長くして、全体としてＨＡＭＭＥＲを立てた形態の電極、もしくは、放電主電極の長さをさらに延長して、左右隣接セルと接続して、全体としてＦＥＮＣＥの形態の電極を組み合わせて構成し、開口率が良く、且つ、セル全体が安定して放電できるようにして、前面パネル製造工程における、従来のＩＴＯ透明電極工程が不要となり、材料費の低減と量産収率の高いＰＤＰが提供できる。
【００７１】
（２）さらに、ＡＣ型ＰＤＰの背面パネルの従来の背面隔壁リブに加えて、上下方向の誤放電を防止する突起隔壁リブを設け、各セル構造をほぼ６角形状のＨＥＸＡＧＯＮ形態の隔壁に形成することにより、上下セル間の電極間の距離を長くする必要がなく、従ってブラックストライプ領域の必要もなく、上下セル間距離を従来技術を用いた場合より短くすることができる。よって、その分蛍光体の領域を増加させることができる。即ち、単位セルあたりの発光効率を向上させてＰＤＰとして輝度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は従来技術のＰＤＰを説明するための、前面パネルの分解斜視図、（ｂ）は従来技術のＰＤＰを説明するための、背面パネルの分解斜視図である。
【図２】（ａ）は従来技術のＰＤＰを説明するための、組み立てた断面図、（ｂ）は従来技術のＰＤＰを説明するため、（ａ）と９０°異なる方向の組み立て断面図、（ｃ）は従来技術のＰＤＰを説明するための、組み立て平面図である。
【図３】（ａ）は本発明に係る前面パネルに形成されるバス電極を説明するための平面図、（ｂ）は本発明に係る前面パネルに形成されるバス電極の各部寸法を示す平面図である。
【図４】（ａ）は本発明に係るＨＥＸＡＧＯＮ形態セルを構成する、背面パネルに形成されるリブを説明するための平面図、（ｂ）は本発明に係るセルＨＥＸＡＧＯＮ形態セルを構成する、背面パネルに形成されるリブを説明するための斜視図である。
【図５】（ａ）は本発明に係るバス電極とＨＥＸＡＧＯＮ形態セルを組み合わせた斜視図、（ｂ）は本発明に係るバス電極とＨＥＸＡＧＯＮ形態セルを組み合わせた平面図、（ｃ）は図５（ｂ）と比較するための従来技術の平面図である。
【図６】（ａ）は本発明に係る第２の実施例を説明するための、前面パネルに形成されるバス電極を説明するための平面図、（ｂ）は本発明に係る第２の実施例のバス電極の各部寸法を示す平面図である。
【符号の説明】
３１ 第１金属電極
３１−１ 第１端子部電極
３１−２ 第１放電主電極
３１−３ 第１枝部電極
３２ 第２金属電極
３２−１ 第２端子部電極
３２−２ 第２放電主電極
３２−３ 第２枝部電極
４１ 第３背面金属電極
４２ 背面隔壁リブ
４５ 突起隔壁リブ
４６ ホール
４７ ホール部リブ
Claims (13)
- 水平方向に延びる第１金属電極及び第２金属電極からなる複数の電極対のそれぞれの中心位置が第１の所定ピッチ間隔で配列されるバス電極構成の前面パネルと、前記水平方向と直交する垂直方向に延びる複数のデータ用第３背面金属電極の中心位置が第２の所定ピッチ間隔で配列され、それぞれの前記第３背面金属電極間に背面隔壁リブを配設する電極構成の背面パネルとを放電ガス空間を挟んで対向させ封合してセル構造を形成させ、前記第１金属電極及び第２金属電極のいずれか一方をスキャン電極、残りの一方をサステン電極とし、前記スキャン電極と前記第３背面金属電極により前記セルのアドレッシングを行い、前記スキャン電極及びサステン電極によりアドレッシングされたセル群の放電を維持するようにしたＡＣ型ＰＤＰであって、
前記第１金属電極は、印加電圧端子と連結され、前記水平方向に延びる第１端子部電極と、その第１端子部電極に並行して水平方向に延び、電極ヘッド方向に配置される第１放電主電極と、前記第１端子部電極と第１放電主電極の間を架け橋形態の金属電極で連結する第１枝部電極とから構成され、第１金属電極全体としてＦＥＮＣＥの形態をなし、前記第２金属電極は印加電圧端子と連結され、前記水平方向に延びる第２端子部電極と、その水平方向の長さが隣接する前記背面隔壁リブの対向する側壁間隔より短く、その端子部電極に並行して、前記セル構造毎に電極ヘッド方向に配置される第２放電主電極と、前記第２端子部電極と第２放電主電極の間を架け橋形態の金属電極で連結する第２枝部電極から構成され、第２金属電極全体としてＰＩＮを立てた形態をなすことを特徴とする金属電極のみを用いるセル構造のＰＤＰ。 - 前記第１放電主電極が、前記第２放電主電極と同様に、その水平方向の長さが隣接する前記背面隔壁リブの対向する側壁間隔より短く、且つ、前記第２放電主電極より長く、第１金属電極全体としてＨＡＭＭＥＲを立てた形態をなすことを特徴とする請求項１記載の金属電極のみを用いるセル構造のＰＤＰ。
- 前記第１端子部電極及び第２端子部電極の線幅は６０〜８０μｍの範囲とし、前記第１放電主電極の線幅は６０〜８０μｍの範囲とし、前記第２放電主電極の線幅は５０〜８０μｍの範囲とし、前記第１枝部電極及び第２枝部電極の線幅は４０〜６０μｍの範囲とし、前記第２放電主電極の水平方向の長さは、前記第２枝部電極の線幅の１．２〜２．０倍として、それらの範囲より小さい値の場合の放電の不安定性を抑制し、それらの範囲より大きい値の場合の可視光線を少なくして、開口率低下を防止することを特徴とする請求項１又は２記載の金属電極のみを用いるセル構造のＰＤＰ。
- 前記第１放電主電極の水平方向の長さは、前記第１放電主電極の水平方向端が前記背面パネル上の背面隔壁リブの側壁から１０〜２０μｍ隔離される長さとすることを特徴とする請求項２記載の金属電極のみを用いるセル構造のＰＤＰ。
- 前記各バス電極の、前記第１放電主電極及び第２放電主電極のヘッド先端を所定の間隙距離で対向して配置し、第１端子部電極及び第２端子部電極から印加された電圧はそれぞれ、第１枝部電極と第２枝部電極を介して前記間隙に印加され、前記スキャン電極及び第３背面金属電極によるアドレッシングされたセルの初期放電を前記スキャン電極及びサステン電極による、放電維持のサステン電圧により、そのセル全体の前記第１枝部電極、第２枝部電極、第１端子部電極、及び第２端子部電極に広げることを特徴とする請求項１又は２記載の金属電極のみを用いるセル構造のＰＤＰ。
- 前記第１金属電極を前記第３背面金属電極と共にアドレッシングにより初期放電を起こさせるスキャン電極とし、前記第２金属電極を電極放電を維持するためのサステン電極とすることを特徴とする請求項１又は２記載の金属電極のみを用いるセル構造のＰＤＰ。
- 前記背面パネルの第２の所定ピッチで配置された背面隔壁リブ群は、その両側面から第１の所定ピッチ毎にそれぞれ３角形状に突起する突起壁リブと、それら突起壁リブ先端及びそれに対向する突起壁リブの先端を接続し形成した突起隔壁リブとによる構造とすることにより、その形成された各セルは、それぞれ、水平方向は背面隔壁リブにより、且つ、垂直方向は突起隔壁リブによりほぼ６角形状に隔壁で周囲を取巻くＨＥＸＡＧＯＮ形態セル構造を備え、各セルの左右方向に加え上下方向をも、そのセル間の誤放電が抑制できることを特徴とする請求項１又は２記載の金属電極のみを用いるセル構造のＰＤＰ。
- 前記ＨＥＸＡＧＯＮ形態セル構造は、前記背面隔壁リブ及び突起隔壁リブに加えて、それらの隔壁リブ厚さを一定に維持して、しかも放電ガスを通す部分を最大に小さくするためのホール部の３部分で構成されたことを特徴とする請求項７記載の金属電極のみを用いるセル構造のＰＤＰ。
- 隣接上下セルの誤放電防止隔壁である前記突起隔壁リブの隔壁幅が隣接左右セルの誤放電防止隔壁である前記背面隔壁リブの隔壁幅の５０〜６０％になるように形成し、焼成工程後に突起隔壁リブの高さが背面隔壁リブの高さより低くなることを利用して、その高さに３〜５μｍの差異が起こるようにして、排気工程及びガス投入工程時のガス分子の通路とする構造であることを特徴とする請求項８記載の金属電極のみを用いるセル構造のＰＤＰ。
- 前記ＨＥＸＡＧＯＮ形態セル構造は、ホール部を形成するに際して、そのホールの内側と、外側の間のホール周囲隔壁幅が前記背面隔壁リブの隔壁幅と同じ幅に形成し、焼成工程後も突起隔壁リブの高さ以外の背面隔壁リブとホール周囲隔壁の高さは同じとなる構造であることを特徴とする請求項９記載の金属電極のみを用いるセル構造のＰＤＰ。
- 前記前面パネルと背面パネルとを前記封合するに際しては、前記前面パネルのバス電極構成要素の中の前記第１枝部電極及び第２枝部電極の位置が、前記背面パネルの前記ＨＥＸＡＧＯＮ形態セル構造の背面隔壁の中央位置に合うように配設されることを特徴とする請求項１０記載の金属電極のみを用いるセル構造のＰＤＰ。
- 前記第１枝部電極及び第２枝部電極の位置は、前記背面隔壁リブの中央位置から−５０μｍ〜＋５０μｍの範囲内に入るように配設されることを特徴とする請求項１０記載の金属電極のみを用いるセル構造のＰＤＰ。
- 請求項１又は２記載の金属電極のみを用いるセル構造のＰＤＰにおける前面パネルは、前記第１金属電極と第２金属電極からなる複数の電極対であるバス電極を形成する層と、その上側に誘電体を形成する層と、その上に保護膜であるＭｇＯを形成する層との３層から構成され、所定の放電を開始させるための透明電極層領域及び隣接上下セルの誤放電防止のためのブラックストライプ領域形成のための非放電領域を必要としないことを特徴とする前面パネルの電極構造。
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| JP2005327727A (ja) * | 2004-05-12 | 2005-11-24 | Samsung Sdi Co Ltd | プラズマ表示パネル |
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2002
- 2002-08-15 JP JP2002237031A patent/JP2004079314A/ja active Pending
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