JP2005100738A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

【課題】アドレス特性を安定化させるとともに放電セルの形状を安定させて形成し、クロストークなどの誤放電がない高品質なＰＤＰを提供することを目的とする。
【解決手段】前面基板１に平行に配置した走査電極６および維持電極７と、背面基板２上に配置したデータ電極１０、プライミング電極１２と、複数の主放電セル１５よりなる主放電セル行１６と、プライミング放電セル１８を含み、隣接する主放電セル行１６の間に形成された隙間行１７と、隣接する主放電セル行１６間を接続する桟部１９とを備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、壁掛けテレビや大型モニターに用いられるプラズマディスプレイパネルに関する。

ＡＣ型として代表的な交流面放電型プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと呼ぶ）は、面放電を行う走査電極および維持電極を配列して形成したガラス基板からなる前面板と、データ電極を配列して形成したガラス基板からなる背面板とを、両電極がマトリックスを組むように、しかも間隙に放電空間を形成するように平行に対向配置し、その外周部をガラスフリットなどの封着材によって封着することにより構成されている（例えば、特許文献１）。そして、基板間には、隔壁によって区画された放電セルが設けられ、この隔壁間のセル空間に蛍光体層が形成された構成である。このような構成のＰＤＰにおいては、ガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線でＲ、Ｇ、Ｂの各色の蛍光体を励起して発光させることによりカラー表示を行っている。

このＰＤＰは、１フィールド期間を複数のサブフィールドに分割し、発光させるサブフィールドの組み合わせによって駆動し階調表示を行う。各サブフィールドは初期化期間、アドレス期間および維持期間によって構成されている。画像データを表示するためには、初期化期間、アドレス期間および維持期間でそれぞれ異なる信号波形を各電極に印加している。

初期化期間には、例えば、正のパルス電圧をすべての走査電極に印加し、走査電極および維持電極を覆う誘電体層上の保護膜および蛍光体層上に必要な壁電荷を蓄積する。

アドレス期間では、すべての走査電極に、順次負の走査パルスを印加することにより走査し、表示データがある場合、走査電極を走査している間に、データ電極に正のデータパルスを印加すると、走査電極とデータ電極との間で放電が起こり、走査電極上の保護膜の表面に壁電荷が形成される。

続く維持期間では、一定の期間、走査電極と維持電極との間に放電を維持するのに十分な電圧を印加する。これにより、走査電極と維持電極との間に放電プラズマが生成され、一定の期間、蛍光体層を励起発光させる。アドレス期間においてデータパルスが印加されなかった放電空間では、放電は発生せず蛍光体層の励起発光は起こらない。

このようなＰＤＰでは、アドレス期間の放電に大きな放電遅れが発生し、アドレス動作が不安定になったり、アドレス動作を完全に行うためにアドレス期間に費やす時間が大きくなりすぎるといった課題があった。これらの課題を解決するために、前面板に補助放電電極を設け前面板側の面内補助放電によって生じたプライミング放電によって放電遅れを小さくするＰＤＰとその駆動方法が提案されている（例えば、特許文献２）。
特開２００１−１９５９９０号公報 特開２００２−２９７０９１号公報

しかしながら、これらＰＤＰにおいて、高精細化して放電セル数が増えたときには、さらにアドレス時間に費やす時間が長くなり、維持期間に費やす時間を減らさなければならず、高精細化したときに輝度の確保が難しいという課題が生じる。さらに、高輝度・高効率化を達成するために、放電ガスであるキセノン（Ｘｅ）分圧を上げた場合においても放電開始電圧が上昇し、放電遅れが大きくなりアドレス特性が悪化してしまうという課題があった。

このような課題に対し、従来の前面板面内でプライミング放電を行うＰＤＰは、アドレス時の放電遅れを十分に短縮できない、あるいは補助放電の動作マージンが小さい、誤放電を誘発して動作が不安定であるなどの課題があった。また、補助放電が前面板の面内で行われるために隣接する放電セルへプライミングに必要な粒子以上のプライミング粒子が供給されてクロストークを生じるなどの課題があった。

本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであり、アドレス時の放電遅れを短くして放電特性を安定化させるとともに、形状安定性に優れた放電セルを実現して、高品質なＰＤＰを提供することを目的とする。

このような目的を達成するために、本発明のＰＤＰは、少なくとも第１の基板上に行方向に平行に配置した走査電極および維持電極と、第１の基板に放電空間を挟んで対向配置される第２の基板上に走査電極および維持電極と交差し列方向に配置したデータ電極と、走査電極および維持電極と平行で第２の基板上に配置したプライミング電極と、走査電極および維持電極とデータ電極とで形成される複数の主放電セルよりなる主放電セル行と、少なくとも走査電極とプライミング電極とで形成されるプライミング放電セルを含み、隣接する主放電セル行の間に形成された隙間行と、隙間行に隣接する主放電セル行間を接続する桟部とを備えている。

この構成によれば、アドレス時の放電遅れを短くして放電特性を安定化させたＰＤＰを実現し、さらに主放電セルを形状を安定させて形成することができる。そのため、クロストークなどの誤放電がない高品質なＰＤＰを実現できる。

さらに、主放電セルは走査電極および維持電極と交差する方向に延びる縦壁部と、縦壁部に交差するように設けた横壁部とよりなる隔壁で構成し、桟部を横壁部に接続して設けてもよい。このような構成によれば、走査電極および維持電極に対応した位置精度の高い主放電セルを形成することが可能になるとともに、主放電セルの隔壁の形状精度を高め高品質な表示を実現することができる。

さらに、少なくともプライミング放電セルにおける桟部の高さを横壁部の高さよりも小さくしてもよい。このような構成によれば、プライミング放電セルでのプライミング粒子の拡散を促進し安定したプライミング放電を実現するとともに、プライミング放電セル内の排気を効率的に行うことができる。

以上のように本発明によれば、アドレス時の放電遅れを短くして放電特性を安定化させたＰＤＰを実現し、さらに主放電セルの形状を安定させて形成し、クロストークなどの誤放電がない高品質なＰＤＰを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態によるＰＤＰについて、図面を用いて説明する。

（実施の形態）
図１は本発明の実施の形態におけるＰＤＰを示す断面図、図２は第１の基板である前面基板側と第２の基板である背面基板側とを分解して模式的に示す分解斜視図である。図１に示すように、第１の基板であるガラス製の前面基板１と、第２の基板であるガラス製の背面基板２とが放電空間３を挟んで対向して配置され、その放電空間３には放電によって紫外線を放射するガスとして、ネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）などが封入されている。

図１、図２に示すように、前面基板１上には、保護膜４を設けた前面板誘電体層５で覆われ、かつ、走査電極６と維持電極７とで対をなす帯状の電極群が互いに平行となるように配置されている。この走査電極６および維持電極７は、それぞれ透明電極部６ａ、７ａと、この透明電極部６ａ、７ａ上に重なるように形成されかつ導電性を高めるための銀などからなる金属電極部６ｂ、７ｂとから構成されている。また、走査電極６と維持電極７とは、走査電極６−走査電極６−維持電極７−維持電極７・・・となるように２本ずつ交互に配列されている。隣り合う２つの維持電極７の間と走査電極６の間には発光時のコントラストを高めるための光吸収層８が設けられている。走査電極６同士が隣り合う光吸収層８上には補助電極９が設けられており、補助電極９はＰＤＰの非表示部（端部）で隣り合う走査電極６のうちの１つと接続されている。

背面基板２上には、走査電極６および維持電極７と交差する方向に、複数の帯状のデータ電極１０が互いに平行となるように配置されている。背面基板２上には、データ電極１０を覆うように第１誘電体層１１が形成されている。第１誘電体層１１上には前面基板１に設けられた補助電極９に対応して、走査電極６と平行にプライミング電極１２が形成されている。さらに第１誘電体層１１上には、プライミング電極１２を覆うように第２誘電体層１３が形成されている。第２誘電体層１３上には、走査電極６および維持電極７とデータ電極１０とで形成される複数の放電セルを区画するための隔壁１４が形成されている。

隔壁１４は、前面基板１に設けられた走査電極６および維持電極７と直交する方向、すなわちデータ電極１０と平行な方向に延びる縦壁部１４ａと、この縦壁部１４ａに交差するように設けた横壁部１４ｂとで構成されている。したがって、この縦壁部１４ａと横壁部１４ｂとによって複数の主放電セル１５が形成されるとともに、主放電セル行１６が形成されている。さらに、この主放電セル行１６は、対となる走査電極６と維持電極７とに対応して行方向に複数形成されている。

一方、これらの隣接する主放電セル行１６の間には複数の隙間行１７が形成され、プライミング電極１２が形成された隙間行１７がプライミング放電セル１８となる。

また、プライミング放電セル１８を含むと隙間行１７には所定間隔で桟部１９が、隣接する主放電セル行１６の横壁部１４ｂと接続して設けられている。図２には、桟部１９が縦壁部１４ａと同一線上に設けられ、さらにその高さが横壁部１４ｂと同じになるように構成した例を示している。また、少なくとも主放電セル１５には各色の蛍光体層２１が形成されている。

また、プライミング放電セル１８では、データ電極１０が第１誘電体層１１に覆われ、プライミング電極１２が第１誘電体層１１上に形成され、さらに第２誘電体層１３がその上に形成されている。したがって、プライミング電極１２はデータ電極１０よりも前面基板１の走査電極６に近い位置に設けられており、主放電セル１５の前面基板１の走査電極６とデータ電極１０間の放電距離よりも、第１誘電体層１１の厚み分だけ放電距離が短くなるように構成されている。ここで、プライミング放電セル１８は、前述の、走査電極６と維持電極７との配列が、走査電極６−走査電極６−維持電極７−維持電極７・・・となる走査電極６に対向する位置に設けられ、維持電極７に対向するセルは単なる隙間行１７である。

次に、ＰＤＰに画像データを表示させる方法について説明する。ＰＤＰを駆動する方法としては、１フィールド期間を発光期間の重みを持った複数のサブフィールドに分割し、発光させるサブフィールドの組み合わせによって階調表示を行っている。各サブフィールドは初期化期間、アドレス期間および維持期間からなる。

図３は、本発明の実施の形態におけるＰＤＰを駆動するための駆動波形の一例を示す波形図である。まず、初期化期間において、プライミング電極Ｐｒ（図１のプライミング電極１２）が形成されたプライミング放電セル（図１のプライミング放電セル１８）では、正のパルス電圧をすべての走査電極Ｙ（図１の走査電極６）に印加し、走査電極Ｙとプライミング電極Ｐｒとの間で初期化が行われる。次のアドレス期間においては、プライミング電極Ｐｒには正の電位が常に印加される。このため、走査電極Ｙ_nに走査パルスＳＰ_nが印加されたときに、プライミング電極Ｐｒと走査電極Ｙ_nとの間でプライミング放電が発生し、主放電セル（図１の主放電セル１５）にプライミング粒子が供給される。次に、ｎ＋１番目の主放電セルの走査電極Ｙ_n+1に走査パルスＳＰ_n+1が印加されるが、このときには既にプライミング放電が起こり、プライミング粒子が既に供給されているため次のアドレス時の放電遅れを小さくできる。なお、ここでは、ある１フィールドの駆動シーケンスのみの説明を行ったが、他のサブフィールドにおける動作原理も同様である。

図３に示す駆動波形において、アドレス期間にプライミング電極Ｐｒへ正の電圧を印加することによって、上述した動作をより確実に起こすことができる。なお、アドレス期間にプライミング電極Ｐｒへ印加する電圧は、データ電極Ｄ（図１のデータ電極１０）に印加するデータ電圧値よりも大きな値に設定するのが望ましい。

このような構成では、プライミング放電セル１８においてプライミング電極１２が第１誘電体層１１上に形成されているため、データ電極１０とプライミング電極１２間の絶縁耐圧を第１誘電体層１１で確保することができ、プライミング放電とアドレス放電を安定して行える。また、このプライミング放電セル１８に設けた第１誘電体層１１によって、主放電セル１５の放電空間の高さよりも、プライミング放電セル１８の放電空間の高さを小さくしている。そのため、走査電極６に対応する主放電セル１５におけるプライミング放電を、主放電セル１５でのアドレス放電に先んじて確実に安定して発生させることができ、主放電セル１５での放電遅れを小さくすることができる。

本発明では、図２に示すようにプライミング放電セル１８を含む隙間行１７に、隣接する主放電セル行１６を形成する横壁部１４ｂを接続する桟部１９を設けている。また、それぞれの主放電セル１５は、前面基板１に設けられた走査電極６および維持電極７と直交する方向、すなわちデータ電極１０と平行な方向に延びる縦壁部１４ａと、この縦壁部１４ａに交差するように設けた横壁部１４ｂとよりなる隔壁１４で構成されている。

これらの隔壁１４は、数百μｍの厚みでパタン形成したガラスペースト材料などを焼成固化することによって形成される。これらのペースト材料を焼成固化する過程では、これらの構造体に収縮応力が発生し、特に立体的に交差する構造物がある場合は、その交差点で構造物の変形や歪みを生じてしまう。したがって、主放電セル１５を形成する隔壁１４のような縦壁部１４ａと横壁部１４ｂを有し、主放電セル行１６だけが背面基板２に形成されている場合には、このような焼成によって、特に横壁部１４ｂに倒れや歪みが発生し、主放電セル１５から放電の漏れなどを生じる。

一方、本発明の実施の形態によれば、隣接する主放電セル行１６の横壁部１４ｂが隙間行１７に設けられた桟部１９によって接続されている。そのため、焼成固化する過程での収縮応力による隔壁１４の変形を防止することができる。したがって、主放電セル１５からの放電の漏れによるクロストークや、ノイズ発生などを抑制し、高品質の画像表示を実現できる。

また、図４は本発明の実施の形態の他の実施例における背面基板側を模式的に示す斜視図であり、図５はその背面基板を有するＰＤＰの断面図である。

本実施例では、図４、図５に示すように、少なくともプライミング放電セル１８となる隙間行１７に設けた桟部２０の高さを、主放電セル１５を形成する横壁部１４ｂの高さより小さくしている。プライミング放電セル１８では、プライミング放電がプライミング放電セル１８の全領域にわたって均一に発生することが重要である。本実施例では桟部２０の高さを低くしているため、図５に示すように前面基板１側の保護膜４との間に空隙２２が形成され、補助電極９方向に沿って、プライミング放電セル１８が連通している。したがって、プライミング放電セル１８でのプライミング粒子の拡散を促進し安定したプライミング放電を実現するとともに、ＰＤＰ製造時にプライミング放電セル１８内の排気を効率的に行うことができる。

なお、図４、図５には隙間行１７のすべての桟部２０の高さを低くした例を示しているが、少なくともプライミング粒子の拡散を促進するためには隙間行１７のうちプライミング放電セル１８のみの桟部２０の高さを低くするだけでよい。

なお、上述の本発明の実施の形態では、桟部１９、２０を縦壁部１４ａの延長線上に設けた例を示したが、桟部１９、２０を相隣り合う縦壁部１４ａの中間部の任意の位置に設けても、隔壁１１の倒れや変形を防止する効果があることはいうまでもない。さらに、本発明の実施の形態では、主放電セル１５が縦壁部１４ａと横壁部１４ｂとによって略矩形の形状を有している場合について説明したが、主放電セルの形状が円形や楕円形あるいはひし形などのその他の形状を有する場合でも同様の効果がある。

本発明に係るプラズマディスプレイパネルは、アドレス時の放電遅れを短くして放電特性を安定化させ、さらに主放電セルの形状を安定させて形成することによって、クロストークなどの誤放電がない高品質なプラズマディスプレイパネルを実現し、プラズマディスプレイ装置などの映像表示装置などとして有用である。

本発明の実施の形態におけるＰＤＰを示す断面図 同ＰＤＰの前面基板側と背面基板側を模式的に示す分解斜視図 同ＰＤＰを駆動するための駆動波形の一例を示す波形図 同ＰＤＰの他の実施例における背面基板側を模式的に示す斜視図 同ＰＤＰの他の実施例を示す断面図

符号の説明

１ 前面基板
２ 背面基板
３ 放電空間
４ 保護膜
５ 前面板誘電体層
６ 走査電極
６ａ，７ａ 透明電極部
６ｂ，７ｂ 金属電極部
７ 維持電極
８ 光吸収層
９ 補助電極
１０ データ電極
１１ 第１誘電体層
１２ プライミング電極
１３ 第２誘電体層
１４ 隔壁
１４ａ 縦壁部
１４ｂ 横壁部
１５ 主放電セル
１６ 主放電セル行
１７ 隙間行
１８ プライミング放電セル
１９，２０ 桟部
２１ 蛍光体層
２２ 空隙

Claims (3)

1. 少なくとも第１の基板上に行方向に平行に配置した走査電極および維持電極と、前記第１の基板に放電空間を挟んで対向配置される第２の基板上に前記走査電極および前記維持電極と交差し列方向に配置したデータ電極と、
   前記走査電極および前記維持電極と平行で前記第２の基板上に配置したプライミング電極と、
   前記走査電極および前記維持電極と前記データ電極とで形成される複数の主放電セルよりなる主放電セル行と、
   少なくとも前記走査電極と前記プライミング電極とで形成されるプライミング放電セルを含み、隣接する前記主放電セル行の間に形成された隙間行と、
   前記隙間行には隣接する前記主放電セル行間を接続する桟部とを備えたことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. 前記主放電セルを、前記走査電極および前記維持電極と交差する方向に延びる縦壁部と前記縦壁部に交差するように設けた横壁部とよりなる隔壁で構成し、前記桟部を前記横壁部に接続して設けたことを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
3. 少なくとも前記プライミング放電セルにおける前記桟部の高さが、前記横壁部の高さよりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。

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