JP2005347253A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

【課題】 放電安定性が向上したＰＤＰを提供する。
【解決手段】背面基板と、背面基板に離れて配置された前面基板と、前面基板と背面基板との間に配置されて、前面基板及び背面基板と共に放電セルを限定する隔壁と、放電セルを横切って延びる維持電極対と、維持電極対と交差するように放電セルを横切って延びるアドレス電極と、アドレス電極を覆う第１誘電体層と、維持電極対を覆っている第２誘電体層と、放電セル内に配置された蛍光体層と、放電セル内にある放電ガスと、を備え、維持電極のそれぞれは、バス電極及び透明電極を備え、バス電極は、放電セルを横切って延び、透明電極は、バス電極から放電セルの中央方向に離れて配置される本体部、及びバス電極と本体部とを連結する連結部を備え、連結部の長さに対する本体部の幅の相対比が１.２ないし２.２であることを特徴とするＰＤＰ。
【選択図】図３

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネルに係り、より詳細には、放電安定性が向上したプラズマディスプレイパネル（Ｐｌａｓｍａ ｄｉｓｐｌａｙ ｐａｎｅｌ：以下、ＰＤＰ）に関する。

最近、従来の陰極線管ディスプレイ装置を代替するものとして注目されているＰＤＰは、複数の電極が形成された２つの基板の間に放電ガスが封し込まれた後、放電電圧が加えられ、それにより発生する紫外線によって所定のパターンで形成された蛍光体が励起されて、所望の画像を得る装置である。

図１は、一般的な交流型ＰＤＰをアドレスディスプレイ分離（ａｄｄｒｅｓｓ−ｄｉｓｐｌａｙ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ：ＡＤＳ）方式で駆動する時、単位サブフィールドＳＦで一維持電極対のＸ電極及びＹ電極に印加される駆動信号Ｓ_Ｘ、Ｓ_Ｙ、及びアドレス電極に印加される駆動信号Ｓ_Ａの波形図を示す。単位サブフィールドは、それぞれリセット区間Ｒ、アドレス区間Ａ及び維持区間Ｓに区分される。ここで、アドレス区間Ａでは、維持時間Ｓで放電が発生する放電セルが選択され、維持区間Ｓでは、選択された放電セルについてのみ、維持放電が発生する。

アドレス電極に印加される駆動信号は、放電が発生する放電セルを選択する場合に正極性アドレッシング電圧Ｖ_Ａが、そうでない場合には接地電圧Ｖ_Ｇが印加される。それにより、接地電圧Ｖ_Ｇの走査パルスが印加される間に、正極性アドレッシング電圧Ｖ_Ａが印加されれば、選択された放電セルでアドレッシング放電によって壁電荷が形成され、そうでない放電セルでは壁電荷が形成されない。すなわち、選択された放電セルのＹ電極上には正極性の壁電荷が積もり、Ｘ電極には負極性の壁電荷が積もる。ここで、更に正確でかつ効率的なアドレス放電のために、Ｘ電極に維持電圧Ｖ_Ｓが維持される。

ところが、最近には、放電効率を増加させるためにＸ電極とＹ電極との放電ギャップを狭くする時、アドレス放電区間で選択された放電セルだけでなく、選択されていない放電セルに配置されたＸ電極とＹ電極との間で印加される電圧差によって放電が発生し、Ｘ電極及びＹ電極に壁電荷が積もる。そのように選択されていない放電セルに積もった壁電荷は、維持区間で放電を発生させるという問題点がある。特に、特許文献１に開示されたように、アドレス放電を効果的に行うために、Ｙ電極の走査電圧を下げる場合、Ｘ電極とＹ電極との間の電圧差が増加して、Ｘ電極とＹ電極との間の誤放電が更に増加するという問題点がある。
特許公開公報第２００２−００１９３４２号

本発明は、前記のような問題点を解決するために、放電安定性が向上したＰＤＰを提供することを目的とする。

前記のような目的及びその他の目的を達成するために、本発明は、背面基板と、前記背面基板と離れて配置された前面基板と、前記前面基板と背面基板との間に配置され、前記前面基板及び背面基板と共に放電セルを限定する隔壁と、前記放電セルを横切って延びる維持電極対と、前記維持電極対と交差するように前記放電セルを横切って延びるアドレス電極と、前記アドレス電極を覆う第１誘電体層と、前記維持電極対を覆っている第２誘電体層と、前記放電セル内に配置された蛍光体層と、前記放電セル内にある放電ガスと、を備え、前記維持電極のそれぞれは、バス電極及び透明電極を備え、前記バス電極は前記放電セルを横切って延び、前記透明電極は、前記バス電極から前記放電セルの中央方向に離れて配置される本体部、及び前記バス電極と本体部とを連結する連結部を備え、前記連結部の長さに対する前記本体部の幅の相対比が１.２ないし２.２であることを特徴とするＰＤＰを提供する。

本発明において、前記各本体部は、前記対応する放電セルごとに配置されることが好ましい。また、前記本体部と前記バス電極とを２つの連結部が連結することが好ましい。

本発明に係るＰＤＰは、誤放電及び低放電の可能性が低減して放電安定性が向上するため、全体的に安定した駆動を可能とする。

前記本発明の目的及び利点は、添付図面の資料と共に好ましい実施例が詳細に説明されることにより更に明らかになる。

図２及び図３を参照すれば、本発明の好ましい一実施例に係るＰＤＰが図示されている。

図示されたように、ＰＤＰ１００は、上板１５０と、それと結合される下板１６０とを備え、より詳細には、背面基板１２１と、背面基板１２１と離れて配置された前面基板１１１と、前面基板１１１と背面基板１２１との間に配置され、前面基板１１１及び背面基板１２１と共に放電セル１８０を限定する隔壁１２８と、放電セル１８０を横切って延びる維持電極対１１２と、維持電極対１１２と交差するように放電セル１８０を横切って延びるアドレス電極１２２と、アドレス電極１２２を覆う第１誘電体層１２５と、維持電極対１１２を覆っている第２誘電体層１１５と、放電セル１８０内に配置された蛍光体層１２６と、放電セル１８０内にある放電ガスと、を備える。ここでは、便宜上、放電セル１８０から前面基板１１１に向う方向が前方であり、背面基板１２１に向う方向が後方を示す。

上板１５０の前面基板１１１上には維持電極対１１２が配置されている。本実施例で、放電セル１８０で生成された可視光が前面基板１１１を通じて外部へ出射されるため、前面基板１１１は、ガラスを主材料とした透明な材料より形成されることが一般的である。

維持電極対１１２は、維持放電を発生させる一対の維持電極１３０、１４０を意味し、前面基板１１１には、そのような維持電極対１１２が所定の間隔で平行に配列されている。その維持電極対１１２は、共通電極として作用するＸ電極１３０と、走査電極として作用するＹ電極１４０とを備える。

Ｘ電極１３０及びＹ電極１４０は、放電セル１８０を横切って延びるバス電極１３２、１４２と、バス電極１３２、１４２に電気的に接続される複数の透明電極１３１、１４１を備えている。バス電極１３２、１４２に電気的に接続された複数の透明電極１３１、１４１は、バス電極１３２、１４２が延びる方向に沿って非連続的に配置されるが、対応する放電セル１８０ごとにそれぞれ配置されることが好ましい。

透明電極１３１、１４１は、放電を発生させうる導電体でありながら、蛍光体層１２６から放出される光が前面基板１１１に進むことを妨害しない透明な材料より形成され、そのような材料としてはＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）などがある。しかし、前記ＩＴＯのような透明な導電体は、一般的に、その抵抗が大きく、したがって、透明電極のみで放電維持電極を形成すれば、その長手方向への電圧降下が大きくて、多量の駆動電力が消耗され、且つ応答速度が遅くなるため、それを改善するために、前記透明電極上には、金属材質からなり、且つ狭い幅で形成されるバス電極１３２、１４２が配置される。

図３を参照すれば、透明電極１３１、１４１のそれぞれは、本体部１３１ａ、１４１ａ、及びバス電極１３２、１４２と本体部１３１ａ、１４１ａとを電気的に連結する連結部１３１ｂ、１４１ｂを備える。本体部１３１ａ、１４１ａは、バス電極１３２、１４２から放電セルの中央方向に離れて形成され、好ましくは、本体部１３１ａ、１４１ａとバス電極１３２、１４２とは平行に配置される。また、各本体部１３１ａ、１４１ａは、２つの連結部１３１ｂ、１４１ｂによってバス電極１３２、１４２に連結され、そのような連結部１３１ｂ、１４１ｂは、好ましくは、バス電極１３２、１４２に垂直に配置される。前記のような構造で形成される本体部１３１ａ、１４１ａと連結部１３１ｂ、１４１ｂとは一体に形成されることが好ましい。

背面基板１２１上には、アドレス電極１２２がＸ電極１３０及びＹ電極１４０と交差するように配置されている。

アドレス電極１２２は、Ｘ電極１３０とＹ電極１４０との間の維持放電を更に容易にするためのアドレス放電を発生させるためのものであって、更に具体的には、維持放電が発生するための電圧を下げる役割を行う。アドレス放電は、Ｙ電極１４０とアドレス電極１２２との間で発生する放電であって、アドレス放電が終了すれば、Ｙ電極１４０側に正イオンが蓄積され、Ｘ電極１３０側に電子が蓄積され、それにより、Ｘ電極１３０とＹ電極１４０との間の維持放電が更に容易となる。

そのように配置された一対のＸ電極１３０及びＹ電極１４０と、それと交差するアドレス電極１２２とによって形成される空間が単位放電セル１８０を形成する。

アドレス電極１２２が備えられた背面基板１２１上には、アドレス電極１２２を埋め込むように第１誘電体層１２５が形成されている。第１誘電体層１２５は、放電時に正イオンまたは電子がアドレス電極１２２と衝突してアドレス電極１２２を損傷させることを防止しつつも、壁電荷を誘導できる誘電体として形成されるが、そのような誘電体としては、ＰｂＯ、Ｂ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２などがある。

前面基板１１１上には、維持電極対１１２を埋め込むように第２誘電体層１１５が形成されている。第２誘電体層１１５は、維持放電時に隣接したＸ電極１３０とＹ電極１４０との間に直接通電されることと、正イオンまたは電子がＸ電極１３０とＹ電極１４０とに直接衝突してＸ電極１３０とＹ電極１４０とを損傷させることと、を防止しつつも、電荷を誘導して壁電荷を蓄積できる誘電体により形成される。

また、第２誘電体層１１５上には、通常的にＭｇＯからなる保護膜１１６が形成されている。保護膜１１６は、放電時に正イオンと電子とが第２誘電体層１１５と衝突して第２誘電体層１１５が損傷されることを防止し、光透過性が良く、放電時に多くの２次電子を放出する。

第１誘電体層１２５と第２誘電体層１１５との間には、放電距離を維持し、放電セル１８０の間の電気的及び光学的クロストークを防止する隔壁１２８が形成されている。

図２には隔壁１２８が放電セル１８０をマトリックス状に区画すると示されたが、それに限定されるものではなく、複数の放電空間を形成できるかぎり、多様なパターンの隔壁、例えば、ストライプのような開放型隔壁はもとより、ワッフル、マトリックス、デルタのような閉鎖型隔壁からなりうる。また、閉鎖型隔壁は、放電空間の横断面が、本実施例のような四角形以外にも、三角形、五角形などの多角形、または円形、楕円形になるように形成されうる。

その隔壁１２８の両側面と、隔壁１２８が形成されていない第１誘電体層１２５の前面とには、赤色、緑色、青色発光蛍光体層１２６が形成されている。

蛍光体層１２６は、紫外線を受けて可視光線を発生する成分を有するが、赤色放電セルに形成された蛍光体層はＹ（Ｖ,Ｐ）Ｏ_４：Ｅｕのような蛍光体を含み、緑色放電セルに形成された蛍光体層はＺｎ_２ＳｉＯ_４：Ｍｎ、ＹＢＯ_３：Ｔｂのような蛍光体を含み、青色放電セルに形成された蛍光体層はＢＡＭ：Ｅｕのような蛍光体を含む。

放電セル１８０には、Ｎｅ、Ｈｅ、Ｘｅ等及びそれらの混合ガスのような放電ガスが封入される。

前記のように構成された本発明に係るＰＤＰ１００の作動を説明すれば、次の通りである。

ＰＤＰ１００は、アドレス−ディスプレイ分離駆動方式で駆動されうるが、あらゆる単位フレームのそれぞれは、時分割階調ディスプレイを実現するために８個のサブフィールドに分割される。また、各サブフィールドＳＦは、リセット区間、アドレス区間、及び維持区間に分割される。

あらゆる放電セルの放電条件は、各リセット区間で均一になると共に次の段階で行われるアドレス区間に適するようになる。

アドレス区間では、アドレス電極にディスプレイデータ信号が印加されると同時に、各Ｙ電極に相応する走査パルスが順次に印加される。それにより、走査パルスが印加される間に高いレベルのディスプレイデータ信号が印加されれば、相応する放電セルでアドレス放電によって壁電荷が形成され、そうでない放電セルでは壁電荷が形成されない。

ＰＤＰの輝度は、単位フレームで占める維持区間の維持放電時間に比例する。単位フレームで占める維持放電時間は２５５Ｔ（Ｔは、単位時間）である。したがって、単位フレームで一回もディスプレイされていない場合を含んで、２５６階調としてディスプレイできる。

ここで、第１サブフィールドの維持放電時間には２^０に相応する時間１Ｔが、第２サブフィールドの維持放電時間には２^１に相応する時間２Ｔが、第３サブフィールドの維持放電時間には２^２に相応する時間４Ｔが、第４サブフィールドの維持放電時間には２^３に相応する時間８Ｔが、第５サブフィールドの維持放電時間には２^４に相応する時間１６Ｔが、第６サブフィールドの維持放電時間には２^５に相応する時間３２Ｔが、第７サブフィールドの維持放電時間には２^６に相応する時間６４Ｔが、そして、第８サブフィールドの維持放電時間には２^７に相応する時間１２８Ｔがそれぞれ設定される。

それにより、８個のサブフィールドのうち、ディスプレイされるサブフィールドを適切に選択すれば、いずれのサブフィールドでもディスプレイされていない０階調を含んで、総２５６階調のディスプレイが行われ得る。

図４は、単位−サブフィールドＳＦで本実施例のＸ電極１３０及びＹ電極１４０に印加される駆動信号Ｓ_Ｘ、Ｓ_Ｙ、及びアドレス電極１２２に印加される駆動信号Ｓ_Ａの波形図を示す。

単位サブフィールドＳＦは、それぞれリセット区間Ｒ、アドレス区間Ａ及び維持区間Ｓに区分される。ここで、アドレス区間Ａでは、維持区間Ｓで放電が発生される放電セルが選択され、維持区間Ｓでは、選択された放電セルについてのみ、維持放電が発生する。

Ｙ電極１４０に印加される電圧は、リセット区間Ｒで第１電圧Ｖ＿_ＰＲまで増加した後に、リセット区間Ｒの終了の直前に第２電圧Ｖ＿_ｎｆに減少する。また、アドレス区間Ａでは、第３電圧Ｖ_ＳＣ＿Ｌを有する走査パルスが印加される。ここで、第２電圧Ｖ＿_ｎｆが第３電圧Ｖ_ＳＣ＿Ｌより大きいが、それは、維持電極１３１、１３２のリセットを安定化させ、アドレス放電特性を向上させるためである。

ところが、本発明の一実施例に係るＰＤＰ１００で、実質的な放電を発生させる透明電極１３１、１４１は、図３に示されたように、連結部１３１ｂ、１４１ｂと本体部１３１ａ、１４１ａとを備える“コ”形状の構造を有する。ここで、本体部１３１ｂ、１４１ｂは、放電が発生する時に放電を周りに拡散させ、放電を持続的に発生させる機能を行う。その時、本体部の幅ｗが連結部の長さｈに比べて狭すぎれば、放電が充分に拡散されないだけでなく、連結部１３１ｂ、１４１ｂの部分のみで発生する。したがって、放電セル１８０の全体で放電が効率的に発生せず、低放電が発生する可能性がある。

逆に、本体部の幅ｗが連結部の長さｈに比べて広すぎれば、放電面積が増加して、Ｘ電極１３０とＹ電極１４０との間の誤放電が発生する可能性がある。特に、Ｙ電極１４０に印加される第２電圧Ｖ_＿ｎｆと第３電圧Ｖ_ＳＣ＿Ｌとの多様な電圧差Ｖ_＿ｎｆ−Ｖ_ＳＣ＿Ｌ（以下、ΔＶという）について、放電安定性が向上する連結部の長さｈに対する本体部の幅ｗの相対比ｗ／ｈが存在する。

表１は、６インチテストＰＤＰで、ウィンドウ画面を１、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００（％）に増加させた時、９個の地点についての放電安定性を観察した結果を表す。ここで、放電安定性を数値化したが、例えば、“０”は、９個の地点で何れも低放電及び誤放電が発生していないことを意味し、“９”は、９個の地点で何れも低放電または誤放電が発生したことを意味する。したがって、放電安定性の測定値が“０”へなるほど放電安定性が高く、放電安定性の測定値が“９”へ行くほど放電安定性が低いということを意味する。

電圧差ΔＶは、０Ｖ、１Ｖ、２.５Ｖ、５Ｖ、１０Ｖ、１２Ｖ、２０Ｖ、２５Ｖ、３０Ｖ、３５Ｖ、４０Ｖに変化させつつ実験を行った。また、実験は、本体部の長さｃと連結部等の幅ｄとをそれぞれ２１６μｍ、５６μｍと形成し、本体部の幅ｗと連結部の長さｈとの和ｗ＋ｈを４１８μｍと一定に維持しつつ、相対比ｗ／ｈを変化させつつ行った。ここで、相対比ｗ／ｈは、０.８、１.０、１.２、１.４、１.６、１.８、２.０、２.２、２.４、２.６と１０種類に変化させて実験した。

表１から、相対比ｗ／ｈが１.２ないし２.２である時、全体的に放電安定性が高いことが分かる。もし、相対比ｗ／ｈが１.２より小さい場合では、放電が充分でないため低放電が発生し、相対比ｗ／ｈが２.２より大きい場合には、誤放電が発生して放電安定性が低かった。したがって、ＰＤＰの安定的な放電を行うには、相対比ｗ／ｈが１.２ないし２.２であることが好ましい。その時、連結部の長さは１２０ないし２００μｍであり、本体部の幅は２３０ないし３９０μｍであることが好ましい。

また、相対比ｗ／ｈが１.２ないし２.２である場合にも、電圧差ΔＶが１Ｖないし３５Ｖで９個の地点で何れも誤放電及び低放電が発生していないことを考慮すれば、電圧差ΔＶが１Ｖないし３５ＶになるようにＰＤＰ１００を駆動することが好ましい。

本発明は、図示された実施例を参考して説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施例が可能であるということが理解できる。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決まらねばならない。

本発明のＰＤＰを採用すれば、放電安定性が向上したＰＤＰを製造できる。

一般的なＰＤＰの電極に印加される信号の波形図である。 本発明の一実施例に係るＰＤＰの部分断面分離斜視図である。 図２のＰＤＰで示された放電セル、隔壁及び維持電極対を示した図面である。 図２のＰＤＰの電極に印加される信号の波形図である。

符号の説明

１８０ 放電セル
１２８ 隔壁
１３１、１４１ 透明電極
１３２、１４２ バス電極
１３０ Ｘ電極
１４０ Ｙ電極
１１２ 維持電極対

Claims (14)

1. 背面基板と、
   前記背面基板と離れて配置された前面基板と、
   前記前面基板と背面基板との間に配置され、前記前面基板及び背面基板と共に放電セルを限定する隔壁と、
   前記放電セルを横切って延びる維持電極対と、
   前記維持電極対と交差するように前記放電セルを横切って延びるアドレス電極と、
   前記アドレス電極を覆う第１誘電体層と、
   前記維持電極対を覆っている第２誘電体層と、
   前記放電セル内に配置された蛍光体層と、
   前記放電セル内にある放電ガスと、を備え、
   前記維持電極のそれぞれはバス電極及び透明電極を備え、
   前記バス電極は、前記放電セルを横切って延び、
   前記各透明電極は、前記バス電極から前記放電セルの中央方向に離れて配置される本体部及び、前記バス電極と本体部とを連結する連結部を備え、前記連結部の長さに対する前記本体部の幅の相対比が１.２ないし２.２であることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. 各維持電極は、前記バス電極に電気的に接続される複数の透明電極を備える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. 前記バス電極に電気的に接続された前記複数の透明電極は、前記バス電極が延びる方向に沿って非連続的に配置されることを特徴とする請求項２に記載のプラズマディスプレイパネル。
4. 前記バス電極に電気的に接続された前記各透明電極は、前記対応する放電セルごとに配置されることを特徴とする請求項３に記載のプラズマディスプレイパネル。
5. 前記維持電極の各本体部は、前記対応する放電セルごとに配置される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。
6. 前記本体部と前記バス電極とを２つの連結部が連結する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。
7. 前記連結部は、前記バス電極に実質的に垂直方向に配置される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。
8. 前記本体部は、前記バス電極に実質的に平行に配置される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。
9. 前記連結部と前記本体部とは一体に形成される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。
10. 前記連結部の長さは、１２０ないし２００μｍである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。
11. 前記本体部の幅は、２３０ないし３９０μｍである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。
12. 前記維持電極対は、走査電極及び共通電極を備える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。
13. リセット区間、アドレス区間、及び維持区間に分けられて駆動され、前記リセット区間での前記走査電極の終了電位が、前記アドレス区間での前記走査電極の走査電位より高いことを特徴とする請求項１２に記載のプラズマディスプレイパネル。
14. 前記リセット区間での前記走査電極の終了電位と前記アドレス区間での前記走査電極の走査電位との差は、１Ｖないし３５Ｖであることを特徴とする請求項１３に記載のプラズマディスプレイパネル。

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