JP2006040637A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

【課題】 アドレス放電の応答性を改善し、アドレス放電の時間を短縮することにより、アドレス放電不良の発生を抑え、表示のチラツキの少ない高精細のプラズマディスプレイパネルを得る。
【解決手段】 非表示面基板１に形成されるアドレス電極２を被覆する第二誘電体層３の放電空間と対向する面を第三誘電体層５で被覆し、アドレス電極２に沿った方向に隣り合う放電セル７の間で、かつ、第二誘電体層３と対向する位置に形成される放電抑止体を形成する。
【選択図】図１

Description

この発明は、プラズマディスプレイパネルに係り、アドレス放電の改良に関する。

プラズマディスプレイパネルは放電空間を形成する対向配置された表示面基板と非表示面基板、透明電極及びバス電極で構成される一対（Ｘ−Ｙ）の放電維持電極を被覆する一様な第一誘電体層、放電のカソードとして機能する一様な保護膜、放電空間を介して平面側から見て放電維持電極と交差するアドレス電極、個々のアドレス電極を区画する隔壁、アドレス電極と隔壁の壁面に形成された赤色、緑色、青色の光を発光する蛍光体層などによって構成される。隔壁の頂部が保護膜に接することで、蛍光体層と保護膜とに囲まれた放電空間が形成されており、放電空間は放電ガスとなるネオンとキセノンなどの混合ガスが封入されている。一対の放電維持電極間に電圧又は電圧パルスを印加して放電空間内に放電を起こす。この放電により生じる紫外線が蛍光体を励起することによって放電空間が各蛍光体色で発光する。

このようなプラズマディスプレイパネルにおいて、一対の放電維持電極と一本のアドレス電極とで表示セルである放電セルが規定されるが、アドレス電極に沿った方向に隣り合う放電セル間の保護膜上に放電抑止体となる絶縁膜として放電不活性膜を形成し、放電領域を放電空間中心近傍に限定することにより、放電セルの放電干渉が抑制される。これにより、放電セルの配置間隔を短くできるので、プラズマディスプレイパネルの高精細化が可能となる。また、放電領域が放電空間中心近傍に限定されるため、アドレス電極と放電維持電極との間の放電であるアドレス放電の応答性が改善される。（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−１０２２８０号公報（第２−５頁、第１図）

プラズマディスプレイパネルにおいて、アドレス放電はアドレス電極と放電維持電極との間の対向放電に引き続き、一対の放電維持電極間の面放電が起こり完了する。従来のプラズマディスプレイパネルでは、放電領域が放電セル中心近傍に限定されるため面放電が起こりやすくなる。一方、対向放電はアドレス電極の電位と逆極性にある放電維持電極の電位の影響を受けて起こりにくく、アドレス放電に必要な時間が長くなる。ディスプレイの高精細化にともないアドレス電極に印加する電圧パルスであるアドレスパルスの時間幅を短くする必要があるが、アドレスパルスの時間幅を短くするとアドレス放電が正常に完了しない場合があり、この結果、表示のちらつきが発生するという問題点があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、アドレス放電の応答性を改善し、アドレス放電の時間を短縮することにより、アドレス放電を正常に完了させて、表示のちらつきの少ないプラズマディスプレイパネルを得るものである。

この発明に係るプラズマディスプレイパネルにおいては、表示面基板と非表示面基板とを対向配置し、表示面基板に形成される複数の放電維持電極を被覆する第一誘電体層と、非表示面基板に形成される複数のアドレス電極を被覆する第二誘電体層と、第一誘電体層と第二誘電体層との間に形成される隔壁と、第一誘電体層と第二誘電体層と隔壁とにより画定される放電空間と、第二誘電体層の放電空間と対向する面を被覆する第三誘電体層と、一対の放電維持電極と一本のアドレス電極とにより規定される一区画分の放電空間である放電セルと、アドレス電極に沿った方向に隣り合う放電セル間で、かつ、第二誘電体層と対向する位置に形成される放電抑止体とを有するものである。

この発明は、アドレス電極を被覆する第二誘電体層の放電空間と対向する面を被覆する第三誘電体層と放電のひろがりを抑える放電抑止体とを形成することにより、アドレス電極と放電維持電極との間の対向放電及び放電維持電極間の面放電が起こりやすくなり、アドレス放電の時間が大幅に短縮されるので、表示のちらつきが少ない表示品位の良好な高精細プラズマディスプレイパネルを提供することができる。

実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１におけるプラズマディスプレイパネルの構造図である。図１の（ａ）は表示面側から見た平面図、図１の（ｂ）は図１の（ａ）のＡ−Ａ線における断面図、図１の（ｃ）は図１の（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。図１において非表示面基板１にアドレス電極２を形成し、アドレス電極２を被覆するように第二誘電体層３を形成し、第二誘電体層３の上にストライプ状の隔壁４を形成する。次に、露出している第二誘電体層３を被覆するように酸化チタン微粒子を用いて第三誘電体層５を形成する。隔壁４の放電空間と対向する面を被覆するように酸化チタン微粒子を用いて第三誘電体層５を形成してもよい。第三誘電体層５を覆うように赤色蛍光体層６Ｒ、緑色蛍光体層６Ｇ、青色蛍光体層６Ｂのいずれかの蛍光体層を形成する。

一方、表示面基板９に透明電極１０及びバス電極１１によって構成される放電維持電極１２を形成し、放電維持電極１２を被覆するように第一誘電体層１３を形成し、第一誘電体層１３を被覆するように保護膜１４を形成する。なお、第一誘電体層１３を被覆する保護膜１４、第二誘電体層３及び隔壁４で囲まれる空間を放電空間として画定し、一対の放電維持電極１２と一本のアドレス電極２が交差して規定される一区画分の放電空間を放電セル７とする。図１の（ａ）の平面図において、Ｎ−１行、Ｎ行、Ｎ＋１行はそれぞれ一対の放電維持電極１２で規定されるライン上に並んだ放電セル７の集まりである。この図では、Ｎ行の中の赤色、緑色、青色に発光する放電セル７を各１セルずつ示しており、Ｎ−１行及びＮ＋１行については半分の領域の放電セル７しか示していない。

アドレス電極２と放電維持電極１２との間の放電であるアドレス放電の応答性を良くするため放電領域が放電空間中心近傍に限定されるように、アドレス電極に沿った方向に隣り合う放電セル７の間で、かつ、第二誘電体層３と対向する位置に放電のひろがりを抑える放電抑止体を形成する。放電抑止体を形成することで隣り合う放電セル７の間での放電干渉も抑制することができる。ここでは、非表示面基板１から見て第一誘電体層１３を覆うために、バス電極１１の形成領域に対向した保護膜１４面を被覆するように放電抑止体となる絶縁膜として放電不活性膜１５を形成する。そして、表示面基板９と非表示面基板１を封着し、放電空間内の気体を排気した後で、放電を起こしやすくする放電ガスであるネオンとキセノンなどの混合ガスを全圧４００〜７００Ｔｏｒｒとなるように封入する。これにより、プラズマディスプレイパネルが作製される。

このような構造を有するプラズマディスプレイパネルにおける画像表示を行なうためのパネル駆動のシーケンスは次のとおりである。
（ａ）リセット期間：放電確率を高めるために表示履歴に関わらず、パネル全面で一対の放電維持電極１２間に電圧パルスを印加し、放電させる。
（ｂ）アドレス期間：線順次走査により放電維持電極１２に電圧パルスを印加し、それに同期してアドレス電極２に画像信号に応じた電圧パルスを印加することで、アドレス電極２と放電維持電極１２との間の対向放電１６と一対の放電維持電極１２間の面放電１７からなるアドレス放電を１回起こし、発光させたい放電セル７の放電維持電極近傍の保護膜１４上に壁電荷を蓄積させる。
（ｃ）放電維持期間：パネル全面で放電維持電極１２間に放電維持のための交流パルスを１回以上印加することで、壁電荷が蓄積された放電セル７内に一対の放電維持電極１２間の放電を交流パルスの数に応じて起こさせる。
（ｄ）消去期間：パネル全面で一対の放電維持電極１２間に傾斜が急峻な電圧パルスを印加して、維持期間で発光した放電セル７の壁電荷を消去する。

ところで、アドレス電極２と放電維持電極１２との間の放電であるアドレス放電の応答性を更に改善するために第三誘電体層５の材料選定が重要である。電束密度が隔壁４の内部で高くなり、この電束が隔壁４の表示面基板９側付近で放電空間に漏れ出るため、隔壁４の表示面基板９側の付近の電界は放電空間よりも高くなる。第三誘電体層５の比誘電率が隔壁４の比誘電率より高く、第三誘電体層５自体がこの付近に形成されている場合、この付近の電界は更に高くなり、アドレス電極２と放電維持電極１２との間の対向放電１６が起こりやすくなり、アドレス放電の時間が短縮される。

また、第三誘電体層５の比誘電率が第二誘電体層３の比誘電率よりも高くなると、アドレス電極２と放電維持電極１２との間の対向放電１６及び放電維持電極１２間の面放電１７が起こりやすくなり、アドレス放電の時間が大幅に短縮される。第三誘電体層５の材料を酸化チタンとすることにより、酸化チタンの比誘電率が１００程度であるので、比誘電率が７程度の酸化鉛などで形成される第二誘電体層３と比べると、第三誘電体層５の比誘電率が第二誘電体層３の比誘電率よりも高くなる。

酸化チタン微粒子からなる第三誘電体層５は次のようにして形成する。酸化チタン微粒子として、例えば石原産業株式会社製のＣＲ−９７（平均粒径０．２５μｍ）を使用した場合について説明する。酸化チタン微粒子は酸化アルミニウム又は酸化ジルコニアを用いて表面処理が施されている。この酸化チタン微粒子、溶剤及びバインダーを調合して誘電体ペーストを作製し、隔壁４と第二誘電体層３で構成される放電空間にスクリーン印刷法で誘電体ペーストを塗布する。誘電体ペースト内の溶剤成分を乾燥により消失させた後、４５０〜５００℃での焼成工程によりバインダー成分が焼失し、第三誘電体層５が形成される。第三誘電体層５の厚さは１５μｍとした。第三誘電体層５は第二誘電体層３を被覆するだけでもよいが、第三誘電体層５が隔壁４の放電空間と対向する面を被覆するように、第三誘電体層５の形成範囲を広げてもよい。

蛍光体層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂは例えば一般に用いられる赤色蛍光体ＹＢＯ_３：Ｅｕ、緑色蛍光体Ｚｎ_２ＳｉＯ_４：Ｍｎ、青色蛍光体ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕを使用して形成する。赤色、緑色、青色のいずれかの蛍光体、溶剤及びバインダーからなる蛍光体ペーストを作成する。それぞれ発光させたい色に対応する放電空間にスクリーン印刷法で蛍光体ペーストを塗布・乾燥した後、４５０℃〜５００℃で焼成することで、赤色蛍光体層６Ｒ、緑色蛍光体層６Ｇ、青色蛍光体層６Ｂを形成する。蛍光体層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂの厚さは１０μｍとした。

ここで、第三誘電体層５となる誘電体ペーストを印刷・乾燥した後に焼成を行なわず、蛍光体ペーストを印刷・乾燥した後に、第三誘電体層５と蛍光体層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂの一括焼成を行なうと焼成工程において蛍光体層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂに亀裂が入ってしまう場合がある。このため、第三誘電体層５の印刷・乾燥した後の焼成と蛍光体層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂの印刷・乾燥した後の焼成は別々の焼成工程に分けて行なう必要がある。

以上のように、第三誘電体層を焼成した後に、第三誘電体層の放電空間と対向する面に形成した蛍光体層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂを有することで、焼成工程において蛍光体層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂに発生する亀裂を防ぐことができる。

放電抑止体となる絶縁膜である放電不活性膜１５は次のようにして形成する。ここでは、放電不活性膜１５として第三誘電体層５の比誘電率より低い比誘電率を有する酸化アルミニウムを使用する。酸化アルミニウムの比誘電率は８．５前後であるため、第三誘電体層５が酸化チタンで形成される場合には、第三誘電体層５の比誘電率が放電抑止体の比誘電率よりも高くなる。平均粒径０．１０μｍの酸化アルミニウム微粒子、溶剤及びバインダーからなる放電不活性ペーストを作製し、ＭｇＯ保護膜１４上にスクリーン印刷法で放電不活性ペーストを塗布する。ペースト内の溶剤成分を乾燥により消失させた後、焼成によりバインダー成分が焼失し、放電不活性膜１５を形成する。放電不活性膜１５の厚さは約２μｍとした。

上記の構成により作製した画素数１２８０×７６８の４６インチサイズのワイドＸＧＡパネルＡ、同サイズの比較用パネルＢ及び同サイズの比較用パネルＣのアドレス放電完了時間を表１に示す。このワイドＸＧＡパネルにおいて一つの画素の寸法は縦０．７４ｍｍ×横０．７９ｍｍである。一つの画素は隔壁４で縦方向に三分割されて、それぞれ赤色蛍光体層６Ｒ、緑色蛍光体層６Ｇ、青色蛍光体層６Ｂが形成されている。比較用パネルＢは第三誘電体層５を形成しない従来例のパネルに相当するもので、比較用パネルＣは第三誘電体層５及び放電不活性膜１５を形成しない一般的なパネルに相当する。アドレス放電は放電空間の広さの影響も受けるため、第三誘電体層５を形成しない比較用パネルＢ及び比較用パネルＣでは、蛍光体層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂの厚さを約２５μｍとして放電空間の広さをほぼ同一とした。

アドレス放電完了時間は次のようにして測定した。アドレス電極２にアドレス放電用の電圧パルスであるアドレスパルスを印加し、アドレス放電の応答性として得られる赤外線の発光波形を赤外線プローブとデジタルオシロスコープで測定し、１０００ショット分の発光波形を平均化処理して得られた結果をアドレス放電遅れ時間の確立分布曲線と定義した。ここでは、この確率分布曲線をアドレスパルス印加後からの経過時間ｔで積分したものを、その時間ｔにおけるアドレス放電確率とし、アドレス放電確率が９０％となる時間ｔをアドレス放電完了時間とした。ワイドＸＧＡの場合、７６８対の放電維持電極１２があるが、ここではパネルの上下２分割してパネル駆動を行なう。アドレス放電を起こすアドレス期間では、リセット期間でのパネル全面での放電に続き、３８４対の放電維持電極１２に電圧パルスを順次印加する。一般的に、電圧パルスを印可する時間が遅くなるほど、アドレス放電が起きにくくなるが、ここではアドレス放電が起きにくい３８０対目の放電維持電極１２での発光波形を測定した。また、蛍光体そのものの比誘電率が赤色、緑色、青色の色によって異なるため、アドレス放電の起こりやすさも蛍光体によって異なる。ここでは、赤色蛍光体層６Ｒを有する放電セル７である赤色放電セルと緑色蛍光体層６Ｇを有する放電セル７である緑色放電セルにおけるアドレス放電完了時間を測定した。各パネルにおけるアドレス放電完了時間の測定結果を表１に示す。

放電不活性膜１５だけを形成した比較用パネルＢにおいては、放電領域が放電セル７中心近傍に限定されるため、一対の放電維持電極１２間での面放電１７は起こりやすくなるが、放電セル７中心近傍でのアドレス電極２と放電維持電極１２との間の対向放電１６は走査電極と逆極性にある放電維持電極１２の電位の影響を受けて起こりにくくなる。その結果、アドレス放電完了時間が比較用パネルＣに比べ赤色放電セルと緑色放電セルとの平均で１６％短縮された。一方、放電不活性膜１５及び第三誘電体層５を形成したパネルＡでは、対向放電１６と面放電１７が共に起こりやすくなり、アドレス放電完了時間が比較用パネルＣに比べ赤色放電セルと緑色放電セルとの平均で４８％短縮された。

第三誘電体層５に酸化チタン微粒子を使用したことにより、表示面に発光した光を効率的に取り出すことができ、パネルの輝度が高くなる効果も得られる。また、放電不活性膜１５により隣り合う放電セル７の間での放電干渉も抑制することができるので、隣り合う放電セル７の間の間隔を狭くしてパネルの精細度を高くすることも可能である。以上のことから、製造プロセスの難易度の低いストライプ状の隔壁４を用いても、表示品位が良好で、輝度が高く、高精細のプラズマディスプレイパネルを実現することができる。

なお、アドレス放電が起こりやすく、アドレス放電の時間を短縮できる効果として酸化チタン微粒子の帯電効果もある。酸化チタン微粒子が正に帯電しやすい性質があるとすると、放電空間内での放電による電荷を吸収して酸化チタン微粒子は常に正に帯電することになる。これが壁電圧となって、アドレス電極２に印加された正の電圧に重畳されるため、アドレス電極２と放電維持電極１２との間での対向放電１６が起こりやすくなると考えられる。しかし、一般的に、蛍光体は鉄粉に対して正に帯電し、酸化チタン微粒子は鉄粉に対して負に帯電するので、アドレス放電の応答性を改善することは期待できない。

そこで、酸化チタンに比べ正の帯電性向を持つ酸化アルミニウムや酸化ジルコニアにより表面処理された酸化チタン微粒子（ＣＲ−９７）を使用すると、赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体のいずれの蛍光体に対しても酸化チタン微粒子が正に帯電する性質が備わる。つまり、酸化チタンより帯電性向が正の材料を用いて表面処理された酸化チタン微粒子で第三誘電体層５を形成することで、アドレス放電の応答性が良くなると考えられる。

ここでは、第三誘電体層５として酸化チタンの場合について示したが、酸化チタンに代えて酸化アルミニウムのように正の帯電性向の強い粉体材料でも同様の効果が得られることが予想される。この場合、蛍光体発光の反射層としての機能も付与するべく、酸化アルミニウム粒子の平均粒径は０．３μｍ前後とするのが望ましい。その他、酸化亜鉛、酸化鉛、酸化ジルコニウム、窒化シリコン等の酸化物微粒子又は窒化物微粒子を用いても、アドレス放電の応答性が良くなると考えられる。

ところで、図１において、２本の透明電極１０は一定間隔をもって平行に延長した構造になっているが、放電セル７毎に分断されていてもよい。また、放電セル７毎に透明電極１０はバス電極１１に向かって１本のライン状の接続部を有しているが、この接続部が２本以上あってもよく、この接続部が表示面基板９側から見て隔壁４と重なるように配置されていてもよい。

以上のように、アドレス電極２を被覆する第二誘電体層３の放電空間と対向する面を被覆する第三誘電体層５を形成し、放電のひろがりを抑える放電抑止体として絶縁膜である放電不活性膜１５を形成することにより、アドレス電極２と放電維持電極１２との間の対向放電１６及び放電維持電極１２間の面放電１７が起こりやすくなり、アドレス放電の時間が大幅に短縮されるので、表示品位の良好な高精細のプラズマディスプレイパネルを提供することができる。なお、隔壁４の放電空間と対向する面を第三誘電体層５で被覆しても同様の効果が得られる。

実施の形態２．
実施の形態１では第三誘電体層５として微粒子だけを用いて形成したが、微粒子だけで第三誘電体層５を形成すると微粒子の表面積が広くなり不純物ガスを吸着しやすい。このため、放電空間内の気体を排気する排気工程で不純物ガスを放出するため排気効率が悪くなる。そこで、排気工程における排気効率を向上するために、酸化チタン微粒子などの微粒子成分１８にガラス材１９を混合して、第三誘電体層５を形成してもよい。図２は実施の形態２におけるプラズマディスプレイパネルの構造を示す図１の（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。酸化チタン微粒子などの微粒子成分１８とガラス材１９の混合物からなる第三誘電体層５は次のようにして形成する。ガラス材１９となる酸化鉛などの無機材料、平均粒径約０．２５μｍの酸化チタン微粒子、溶剤及びバインダーを調合して誘電体ペーストを作製し、隔壁４と第二誘電体層３で構成される放電空間にスクリーン印刷法で誘電体ペーストを塗布する。誘電体ペースト内の溶剤成分を乾燥により消失させた後、焼成によりバインダー成分を焼失させて、第三誘電体層５を形成する。図２に示すように第三誘電体層５は微粒子成分１８がガラス材１９で包まれるように構成される。

次に、微粒子成分１８とガラス材１９の混合の効果について説明する。図３は酸化チタン微粒子からなる微粒子成分１８とガラス材１９を混合して厚さ１０μｍの第三誘電体層５を形成した場合のガラス混合比（＝ガラス材／（微粒子成分＋ガラス材））と第三誘電体層５の表面積比の関係を示すグラフである。ガラス混合比が一定以上に達すると、酸化チタン微粒子層内部の隙間がガラス材１９によって埋められた状態となり、表面積比の値は収束する。表面積比が収束するガラス混合比は酸化チタン微粒子の充填率に依存するが、微粒子において細密充填（充填率７４％）以上の充填はありえないため、ガラス混合比は少なくとも２６ｖｏｌ％以上必要である。このようにガラス材１９を混合して微粒子間の隙間が埋まることで微粒子成分１８の表面積が低減できるので、微粒子の表面の不純物ガスの吸着量が減少する。このため、排気工程で不純物ガスの放出が少なくなり、排気効率は大幅に改善される。つまり、排気効率を改善するためには、少なくとも２６ｖｏｌ％以上のガラスを混合し、ガラス材１９の中に微粒子成分１８が高分散した状態にすることが望ましい。

表２に酸化チタンの微粒子成分１８にガラス材１９を３５ｖｏｌ％以上混合した第三誘電体層５を形成したパネルＤ、酸化チタンの微粒子成分１８のみで第三誘電体層５を形成したパネルＥ、第三誘電体層５を形成しないパネルＦにおけるプラズマディスプレイパネルの色度座標のｙ値を示す。色度座標のｙ値はプラズマディスプレイパネル発光した青色成分の純度を示す値でもあり、青色の純度が高くなると色度座標のｙ値は小さくなる。放電空間内の排気効率は高く排気状態が良いと青色の純度が高くなるので、色度座標のｙ値を排気状態の指標として用いることができる。なお、放電空間は排気工程において気体を通す排気通路となるが、この排気通路の大きさを同一にするために第三誘電体層５を形成しないパネルＦでは蛍光体層６Ｒ、６Ｇ、６Ｂを２５μｍと厚くした。

酸化チタン微粒子のみで第三誘電体層５を形成したパネルＥでは色度座標のｙ値が高くなっており、排気状態が悪いことを示している。ガラス材１９を３５ｖｏｌ％混合したパネルＤでは、第三誘電体層５なしのパネルＦとほぼ同等の色純度であり、排気状態が悪化していないことがわかる。なお、ガラス材１９を混合したパネルＤでは、ガラス材１９を混合しないパネルＥに比べて輝度は低下するが、第三誘電体層５がないパネルＦに比べれば輝度も向上している。

以上のように、第三誘電体層５の材料にガラス材１９を混合することで、第三誘電体層５形成後から排気工程に至るまでに第三誘電体層５の微粒子成分１８の表面に不純物ガスが吸着することを抑制することできる。この結果、排気効率が向上し、安定したプラズマディスプレイパネルの製造を行なうことができる。

実施の形態３．
図４は実施の形態３におけるプラズマディスプレイパネルの構造を示す図１の（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。第三誘電体層５が酸化チタン微粒子などの微粒子成分１８で形成され、微粒子成分１８を被覆するガラスコート膜２０が形成されている。その他の構成は実施の形態１と同様である。ガラスコート膜２０は次のようにして形成する。酸化鉛などの無機材料、溶剤及びバインダーを調合してガラスペーストを作製し、第三誘電体層５上にスクリーン印刷法でガラスペーストを塗布する。ガラスペースト内の溶剤成分を乾燥工程により消失させた後、焼成工程によりバインダー成分を焼失させて、ガラスコート膜２０を形成する。ガラスコート膜２０は厚さ１〜１０μｍの緻密な膜である。なお、第三誘電体層５の形成に合わせて、第三誘電体層５用の誘電体ペーストを印刷、乾燥した後、ガラスコート膜２０を印刷、乾燥した後で、一括して焼成してもよい。

以上のように、第三誘電体層５の放電空間と対向する面にガラスコート膜２０を形成することで、第三誘電体層５形成後から排気工程に至るまでに第三誘電体層５の微粒子成分１８の表面に不純物ガスが吸着することを抑制することできる。この結果、排気効率が向上し、安定したプラズマディスプレイパネルの製造を行なうことができる。

実施の形態４．
図５は、この発明を実施するための実施の形態４におけるプラズマディスプレイパネルの構造図である。図５の（ａ）は表示面側から見た平面図、図５の（ｂ）は図５の（ａ）のＡ−Ａ線における断面図、図５の（ｃ）は図５の（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。バス電極１１の形成領域に対向した保護膜１４面での放電を抑制し、放電領域を放電セル７中心の近傍に限定する放電抑止体の別の形態であり、隔壁４と直交する横方向隔壁２１を配置した。横方向隔壁２１は隔壁４と同時に形成することが可能である。例えば、隔壁４の形成のためのマスクパターンに横方向隔壁２１の形成のためのパターンを組込むことで、隔壁４の形成時に横方向隔壁２１も一括して形成する。隔壁４がストライプ形状である場合、隔壁４と横方向隔壁２１を合わせた全体の隔壁構造は格子状になる。なお、隔壁４の形成のためのマスクパターンは、例えばサンドブラスト加工用のマスクパターンでも良いし、スクリーン印刷用の開口パターンでも、他の形成方法のパターンでも良い。

なお、横方向隔壁２１を形成した場合、放電空間が排気路から孤立してしまうため、バス電極１１の形成領域に対向した保護膜１４面での放電が起こらない程度に、横方向隔壁２１の高さを隔壁４の高さより低くして排気通路を確保してもよい。横方向隔壁２１の高さを隔壁４の高さより低くする方法としては、横方向隔壁２１のパターン幅を隔壁４のパターン幅より狭くすることで隔壁４及び横方向隔壁２１の焼成による収縮差を利用して実現することができる。

以上のように、放電抑止体として隔壁４と直交する横方向隔壁２１を形成したことにより、アドレス電極２と放電維持電極１２との間の対向放電１６及び放電維持電極１２間の面放電１７が起こりやすくなり、アドレス放電の時間が大幅に短縮されるので、表示品位の良好な高精細のプラズマディスプレイパネルを提供することができる。

実施の形態５．
図６は、この発明を実施するための実施の形態５におけるプラズマディスプレイパネルの構造図である。図６の（ａ）は表示面側から見た平面図、図６の（ｂ）は図６の（ａ）のＡ−Ａ線における断面図、図６の（ｃ）は図６の（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。バス電極１１の形成領域に対向した保護膜１４面での放電を抑制し、放電領域を放電セル７中心の近傍に限定する放電抑止体の別の形態であり、隔壁４と直交する排気溝２２１を有する溝付横方向隔壁２２を配置した。この場合、ストライプ状の隔壁４は溝付横方向隔壁２２により分断される。実施の形態４で示した横方向隔壁２１を形成した場合、放電空間が排気路から孤立してしまうため、排気効率が低下する。このため、排気溝２２１を有する溝付横方向隔壁２２を形成することで、放電空間の近傍に排気路が形成されるので排気効率を改善することができる。

溝付横方向隔壁２２は隔壁４と同時に形成することが可能である。例えば、隔壁４の形成のためのマスクパターンに溝付横方向隔壁２２の形成のためのパターンを組込むことで、隔壁４の形成時に溝付横方向隔壁２２も一括して形成する。隔壁４がストライプ形状である場合、隔壁４と溝付横方向隔壁２２を合わせた全体の隔壁構造は格子状になる。なお、隔壁４の形成のためのマスクパターンは、例えばサンドブラスト加工用のマスクパターンでも良いし、スクリーン印刷用の開口パターンでも、他の形成方法のパターンでも良い。

更に排気路を確保するために、バス電極１１の形成領域に対向した保護膜１４面での放電が起こらない程度に、溝付横方向隔壁２２の高さを隔壁４の高さより低くして排気通路を確保してもよい。溝付横方向隔壁２２の高さを隔壁４の高さより低くする方法としては、溝付横方向隔壁２２のパターン幅を隔壁４のパターン幅より狭くすることで隔壁４の焼成による収縮差を利用して実現することができる。

以上のように、放電抑止体として隔壁４と直交する溝付横方向隔壁２２を形成したことにより、排気効率が向上して安定したプラズマディスプレイパネルの製造を行なうことができるともに、アドレス電極２と放電維持電極１２との間の対向放電１６及び放電維持電極１２間の面放電１７が起こりやすくなり、アドレス放電の時間が大幅に短縮されるので、表示品位の良好な高精細のプラズマディスプレイパネルを提供することができる。

実施の形態６．
図７は、この発明を実施するための実施の形態６におけるプラズマディスプレイパネルの構造図である。図７の（ａ）は表示面側から見た平面図、図７の（ｂ）は図７の（ａ）のＡ−Ａ線における断面図、図７の（ｃ）は図７の（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。図７に示すように、アドレス電極２に沿った方向に隣り合う放電セル７の間で放電維持電極１２を共有するように、隣接する２本のバス電極１１を１本にまとめた共有バス電極２３が形成し、共有バス電極２３の形成領域に対向した保護膜１４面を被覆するように放電不活性膜１５を形成し、非表示面基板１側では第三誘電体層５を形成する。バス電極１１を共有することにより、放電維持電極１２の本数が半減するのでプラズマディスプレイパネルのパネル構造を簡素化できる。

以上のように、アドレス電極２に沿った方向に隣り合う放電セル７の間で放電維持電極１２を共有するように、隣り合う２本のバス電極１１を１本にまとめた共有バス電極２３が形成されるので放電維持電極１２の本数が半減し、プラズマディスプレイパネルのパネル構造を簡素化できる。

実施の形態７．
図８は、この発明を実施するための実施の形態７におけるプラズマディスプレイパネルの構造図である。図８の（ａ）は表示面側から見た平面図、図８の（ｂ）は図８の（ａ）のＡ−Ａ線における断面図、図８の（ｃ）は図８の（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。図８に示すように、アドレス電極２に沿った方向に隣り合う放電セル７の間で放電維持電極１２を共有するように、隣接する２本のバス電極１１を１本にまとめた共有バス電極２３が形成し、非表示面基板１側の横方向隔壁２１を共有バス電極２３と対向するように配置し、第三誘電体層５を形成する。バス電極１１を共有することにより、放電維持電極１２の本数が半減するのでプラズマディスプレイパネルのパネル構造を簡素化できる。

以上のように、アドレス電極２に沿った方向に隣り合う放電セル７の間で放電維持電極１２を共有するように、隣り合う２本のバス電極１１を１本にまとめた共有バス電極２３が形成されるので放電維持電極１２の本数が半減し、プラズマディスプレイパネルのパネル構造を簡素化できる。

実施の形態８．
実施の形態１〜７ではプラズマディスプレイパネルの構造の改良によりプラズマディスプレイパネルの高性能化を実現するものであるが、放電空間に封入する放電ガスを変えることによりプラズマディスプレイパネルの高性能化を実現することができる。例えば、実施の形態１におけるプラズマディスプレイパネルに封入した放電ガスはキセノンとネオンの混合ガスで、キセノンガスの混合比を１０ｖｏｌ％としたものであるが、一般にキセノンガスの混合比を高くすると高発光効率のプラズマディスプレイパネルが得られる。しかし、キセノンガスの混合比を高くすると放電開始に必要な電圧が高くなり、アドレス放電が起こりにくくなる。なお、実用上、キセノンガスの混合比としては２０ｖｏｌ％程度が上限である。

プラズマディスプレイパネルの高精細化とともに、形成するアドレス電極２の本数も増えるが、アドレス期間自体の時間を長くすることはできないので、アドレス電極２に１本単位で印加するアドレス放電を起こすための電圧パルスであるアドレスパルスの繰返し周期を短くする必要がある。例えば、画素数１２８０×７６８の高精細ＸＧＡパネルではアドレス電極２に印加するアドレスパルスの繰返し周期を２μｓ以下にする必要がある。

アドレスパルスの繰返し周期を短くすると、アドレス放電が起きない場合があり、表示のちらつきが起こりやすくなる。表示のちらつきが最も起こりやすい放電セル７は緑色蛍光体層６Ｇを有する緑色放電セルである。図９は緑色蛍光体層６Ｇを有する緑色放電セルにおける赤外線の発光波形を示すグラフであり、赤外線プローブとデジタルオシロスコープを用いてアドレス放電の応答性として得られた赤外線の発光波形の１０００ショット分を平均化処理した結果である。縦軸は赤外線の発光強度、横軸はアドレスパルス印加後の経過時間である。ここでは２０対目の放電維持電極１２での発光波形を測定した。表１に示したパネルＢと同じ仕様の第三誘電体層５を形成しないプラズマディスプレイパネルと表１に示したパネルＡと同じ仕様の第三誘電体層５を形成するプラズマディスプレイパネルを使用して測定を行なった。放電ガス中のキセノンガスの混合比を１５ｖｏｌ％として、第三誘電体層５を形成しない場合の赤外線の発光波形１０１と、第三誘電体層５を形成する場合の赤外線の発光波形１０２を比較すると、第三誘電体層５を形成する場合の赤外線の発光波形１０２の方が波形の応答特性が速い。

表１に示したパネルＢと同じ仕様の第三誘電体層５を形成しないプラズマディスプレイパネルでキセノンガスの混合比を１５ｖｏｌ％とした場合、表示テストの結果、アドレスパルスの繰返し周期を２μｓにすると低階調表示における表示のちらつきが顕著である。一方、表１に示したパネルＡと同じ仕様の第三誘電体層５を形成するプラズマディスプレイパネルでキセノンガスの混合比を１５ｖｏｌ％とした場合、表示テストの結果、第三誘電体層５を形成しないプラズマディスプレイパネルでキセノンガスの混合比を１０ｖｏｌ％にした場合と同様に、アドレスパルスの繰返し周期を２μｓにしても低階調表示における表示のちらつきが実用上問題ない範囲に収まった。つまり、キセノンガスの混合比が１０ｖｏｌ％を超える１５ｖｏｌ％という条件下でも、第三誘電体層５を形成することによって、アドレス放電が起こりやすくなり、アドレスパルスの繰返し周期を２μｓ以下でも、アドレス放電が起こりやすくなることで、低階調表示における表示のちらつきが実用上問題ない範囲まで低減された。このことから、第三誘電体層５を形成することで、通常のキセノンガスの混合比である１０ｖｏｌ％から実用上のキセノンガスの混合比の上限である２０ｖｏｌ％まで、安定してアドレス放電が起こすことができる。

図９で示したような赤外線の発光波形を基に、任意のアドレスパルス印加後の経過時間までの赤外線の発光波形の積分値を全発光波形面積で規格化し、その時点でのアドレス放電の未達成率（＝１−赤外線の発光波形の積分値／全発光波形面積）を算出した。図１０にアドレスパルス印加後の経過時間とアドレス放電の未達成率の関係を示す。アドレス放電の未達成率はアドレス放電の成功の指標となるものである。

例えば、表１に示したパネルＢと同じ仕様の第三誘電体層５を形成しないプラズマディスプレイパネルでキセノンガスの混合比を１５ｖｏｌ％とした場合、アドレス放電の未達成特性曲線１０４からアドレスパルス印加後の経過時間２μｓでのアドレス放電の未達成率は４．８％であり、このレベルでは表示のちらつきが顕著である。一方、表１に示したパネルＡと同じ仕様の第三誘電体層５を形成するプラズマディスプレイパネルでキセノンガスの混合比を１５ｖｏｌ％とした場合、アドレス放電の未達成特性曲線１０６からアドレスパルス印加後の経過時間２μｓでのアドレス放電の未達成率は２．４％であり、このレベルでは表示のちらつきが実用上問題ない範囲まで低減される。また、第三誘電体層５を形成しないプラズマディスプレイパネルでキセノンガスの混合比を１０ｖｏｌ％とした場合、アドレス放電の未達成特性曲線１０３からアドレスパルス印加後の経過時間２μｓでのアドレス放電の未達成率は１．４％であり、第三誘電体層５を形成したプラズマディスプレイパネルでキセノンガスの混合比の１０ｖｏｌ％とした場合、アドレス放電の未達成特性曲線１０５からアドレスパルス印加後の経過時間２μｓでのアドレス放電の未達成率は１．３％である。

アドレス放電の未達成率が４．８％では表示のちらつきが顕著であるので、アドレス放電の未達成率が４．８％を下回るようにアドレス電極２に印加するアドレスパルスの繰返し周期を決定する必要がある。第三誘電体層５を形成してキセノンガスの混合比１０ｖｏｌ％を超えるような条件では、アドレス放電の未達成特性曲線１０５からアドレス電極２に印加するアドレスパルスの繰返し周期は１．４μｓが下限となる。また、高精細ＸＧＡパネルではアドレスパルスの繰返し周期を２μｓ以下にする必要があるので、アドレスパルスの繰返し周期を１．４〜２．０μｓにすることでアドレス放電が安定する。そこで、実施の形態８で示したプラズマディスプレイパネルでは、アドレスパルスの繰返し周期を１．４〜２．０μｓに設定するような駆動回路を備えた。この結果、表示のちらつきが少ない高精細ＸＧＡパネルを得ることができる。

以上のように、第三誘電体層５を形成することで、放電空間にネオン及びキセノンを含んだ混合ガスを充填し、混合ガス中のキセノンガスの混合比を１０〜２０ｖｏｌ％以下としても、高精細ＸＧＡ用プラズマディスプレイパネルの必須要件であるアドレスパルスの繰返し周期を２μｓ以下でも安定したアドレス放電の応答性が得られ、表示のちらつきを実用上問題ない範囲まで低減できる。また、アドレス電極２に印加するアドレスパルスの繰返し周期を１．４〜２．０μｓに設定する駆動回路を備えることにより、表示のちらつきが実用上問題ない高精細なプラズマディスプレイパネルを得ることができる。

この発明の実施の形態１を示すプラズマディスプレイパネルの構造図である。 この発明の実施の形態２を示すプラズマディスプレイパネルの構造を示す断面図である。 この発明の実施の形態２におけるガラス混合比と表面積比の関係を示すグラフである。 この発明の実施の形態３を示すプラズマディスプレイパネルの構造を示す断面図である。 この発明の実施の形態４を示すプラズマディスプレイパネルの構造図である。 この発明の実施の形態５を示すプラズマディスプレイパネルの構造図である。 この発明の実施の形態６を示すプラズマディスプレイパネルの構造図である。 この発明の実施の形態７を示すプラズマディスプレイパネルの構造図である。 この発明の実施の形態８における赤外線の発光波形を示すグラフである。 この発明の実施の形態８におけるアドレスパルス印加後の経過時間とアドレス放電の未達成率と関係を示すグラフである。

符号の説明

１ 非表示面基板
２ アドレス電極
３ 第二誘電体層
４ 隔壁
５ 第三誘電体層
６Ｒ 赤色蛍光体層
６Ｇ 緑色蛍光体層
６Ｂ 青色蛍光体層
７ 放電セル
９ 表示面基板
１０ 透明電極
１１ バス電極
１２ 放電維持電極
１３ 第一誘電体層
１４ 保護膜
１５ 放電不活性膜
１６ 対向放電
１７ 面放電
１８ 微粒子成分
１９ ガラス材
２０ ガラスコート膜
２１ 横方向隔壁
２２ 溝付横方向隔壁
２３ 共有バス電極
１０１、１０２ 赤外線の発光波形
１０３、１０４、１０５、１０６ アドレス放電の未達成特性曲線
２２１ 排気溝

Claims (13)

1. 対向配置される表示面基板と非表示面基板と、
   前記表示面基板の前記非表示面基板と対向する面に形成される複数の放電維持電極を被覆する第一誘電体層と、
   前記非表示面基板の前記表示面基板と対向する面に形成される複数のアドレス電極を被覆する第二誘電体層と、
   前記第一誘電体層と前記第二誘電体層との間に形成される隔壁と、
   前記第一誘電体層と前記第二誘電体層と前記隔壁とにより画定される放電空間と、
   前記第二誘電体層の前記放電空間と対向する面を被覆する第三誘電体層と、
   前記複数の放電維持電極のうち一対の放電維持電極と前記複数のアドレス電極のうち一本のアドレス電極とにより規定される一区画分の前記放電空間である放電セルと、
   前記アドレス電極に沿った方向に隣り合う前記放電セルの間で、かつ、前記第二誘電体層と対向する位置に形成される放電抑止体と、
   を有することを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. 前記第三誘電体層が前記隔壁の前記放電空間と対向する面を被覆するように、前記第三誘電体層の形成範囲を広げたことを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
3. 前記第三誘電体層の比誘電率が前記第二誘電体層の比誘電率よりも高いことを特徴とする請求項１又は２に記載のプラズマディスプレイパネル。
4. 前記第三誘電体層の材料を酸化チタンとす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. 前記第三誘電体層の材料にガラス材を混合することを特徴とする請求項１又は２に記載のプラズマディスプレイパネル。
6. 前記第三誘電体層の前記放電空間と対向する面にガラスコート膜を形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のプラズマディスプレイパネル。
7. 前記放電抑止体として、前記非表示面基板から見て前記第一誘電体層を覆うように絶縁膜を形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のプラズマディスプレイパネル。
8. 前記アドレス電極に沿った方向に隣り合う前記放電セルの間で前記放電維持電極を共有することを特徴とする請求項７に記載のプラズマディスプレイパネル。
9. 前記放電抑止体として、前記隔壁と直交する横方向隔壁を形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のプラズマディスプレイパネル。
10. 前記アドレス電極に沿った方向に隣り合う前記放電セルの間で前記放電維持電極を共有することを特徴とする請求項９に記載のプラズマディスプレイパネル。
11. 前記第三誘電体層を焼成した後に、前記第三誘電体層の前記放電空間と対向する面に形成した蛍光体層を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のプラズマディスプレイパネル。
12. 前記放電空間にネオン及びキセノンを含んだ混合ガスを充填し、前記混合ガス中の前記キセノンの混合比を１０〜２０ｖｏｌ％以下としたことを特徴とする請求項１又は２に記載のプラズマディスプレイパネル。
13. 前記アドレス電極に印加するアドレスパルスの繰返し周期を１．４〜２．０μｓに設定する駆動回路を備えた請求項１２記載のプラズマディスプレイパネル。

Images