JP2006059587A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

【課題】書込み放電を安定して発生させることができ、さらに高精細化した場合でも書込み時の放電遅れが小さく書込み特性が良好なプラズマディスプレイパネルを提供する。
【解決手段】前面基板２１上に２本ずつ交互にかつ互いに平行に対をなす走査電極２２および維持電極２３と、背面基板３１上に交互にかつ互いに平行に形成されたデータ電極３２とプライミング電極３６と、走査電極２２および維持電極２３とデータ電極３２とが対向して構成される主放電セル４０と走査電極２２とプライミング電極３６とが対向して構成されるプライミング放電セル４１ａとを区画する縦隔壁３４ａおよび横隔壁３４ｂとを備え、プライミング電極３６を縦隔壁３４ａの下を通るように配置する。
【選択図】図１

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互いに平行に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により構成されている。走査電極および維持電極とデータ電極と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前面板と背面板とを対向配置し、その外周部をガラスフリット等の封着材によって封着している。前面板と背面板との間には、隔壁によって区画された放電セルが設けられ、この隔壁間の放電セルに蛍光体層を形成している。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。

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を組み合わせて駆動することで階調表示を行う。各サブフィールドは少なくとも初期化期間、書込み期間および維持期間を有し、画像データを表示するために、初期化期間、書込み期間および維持期間においてそれぞれ異なる駆動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。

書込み期間では、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、走査電極を走査する。表示データがある場合、走査電極を走査している書込み期間に、データ電極に正の書込み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が発生し、一定の期間、蛍光体層を励起発光させる。書込み期間に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。これにより、それぞれの放電セルを発光、非発光に制御して画像を表示する。

ところが、このようなＰＤＰでは、書込み期間の放電に大きな放電遅れが発生して書込み動作が不安定になったり、あるいは書込み動作を完全に行うために書込み時間を長く設定して書込み期間に費やす時間が大きくなり過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プライミング放電を発生させることで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１）。
特開２００２−２９７０９１号公報

しかしながら、こういったＰＤＰにおいては、高精細化してライン数が増えたときにはさらに書込み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ある。さらに、高輝度・高効率化を達成するためにＸｅ分圧を上げた場合においては、放電開始電圧が上昇して放電遅れが大きくなり、書込み特性が悪化してしまうという課題がある。また、書込み時の放電遅れを小さくして書込み時間を短くすることが求められているが、このような要求に対し、従来の前面板面内でプライミング放電を行うＰＤＰは、書込み時の放電遅れを十分に短縮できないという課題や、また、プライミング放電の動作マージンが小さく誤放電を誘発する場合やプライミング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場合がある等の課題がある。また、安定してプライミング放電を発生させるためにはある程度の電極間距離が必要となるため、プライミング放電セルを小さくできないといった課題を有している。

本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであり、高精細化した場合でも書込み特性を安定化させることができる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、第１の基板上に２本ずつ交互にかつ互いに平行となるように配置された複数の第１電極および複数の第２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の基板上に第１電極および第２電極と直交する方向に配置された複数の第３電極と、第２の基板上に第３電極と交互にかつ互いに平行に配置され、第１電極との間で放電を生じさせる複数の第４電極とを有することを特徴とする。

この構成により、安定してプライミング放電を発生させることができ、プライミング放電によって書込み放電を安定して発生させることができる。さらに、プライミング放電を第１の基板と第２の基板との上下方向で行うため、プライミング放電のための領域を小さくすることができるので、高精細化した場合でも、書込み特性に優れ、パネル輝度の向上したＰＤＰを実現することができる。

また、第２の基板上に、第１電極および第２電極と第３電極とで形成される複数の主放電セルと、第１電極と第４電極とで形成される複数のプライミング放電セルとを区画するように形成された隔壁を設け、隔壁は、第１電極および第２電極と直交する方向に延びる縦隔壁と、縦隔壁に交差する方向に延びる横隔壁とで構成され、第４電極は縦隔壁の下を通るように配置されてもよい。このような構成によれば、第２電極と第４電極との間に不要な放電が発生するのを防止することができる。

また、第４電極は、その電極幅が縦隔壁の幅以下になるように形成されてもよい。このような構成によれば、第２電極と第４電極との間に不要な放電が発生するのをさらに防止することができる。

また、第４電極は、第３電極と同一平面上に形成されてもよい。このような構成によれば、ＰＤＰの製造工程において、第３電極と第４電極とを同一工程で形成することができ、工程を簡略化することができる。

また、第４電極を第３電極よりも放電空間に近い位置に形成してもよい。このような構成によれば、プライミング放電の放電開始電圧を低減することができ、より確実に安定してプライミング放電を発生させることができる。これは、具体的には、例えば第３電極を覆う誘電体層を設けその誘電体層上に第４電極を設けることで実現できる。

また、プライミング放電セルにおいて、放電空間の第４電極側に、アルカリ金属の酸化物、アルカリ土類金属の酸化物、希土類酸化物、または弗化物の少なくともいずれかを含む保護層を設けてもよい。このような構成によれば、２次電子放出係数が大きく耐スパッタ性に優れた材料でプライミング放電空間の第４電極側を覆うので、プライミング放電の放電発生を均一化でき、またプライミング放電セルにおける絶縁耐圧性能を向上させることができる。

また、保護層が酸化マグネシウムを主成分とする材料によって形成されていてもよい。このような構成によれば、酸化マグネシウムを主成分とする材料層が電子放出性能を高めて、安定したプライミング放電を効果的かつ確実に形成することができる。

また、プライミング放電セルにおいて、放電空間の第４電極側に、（Ｌａ，Ｍ１）Ｍ２Ｏ_３（ただし、Ｍ１はＢａまたはＳｒであり、Ｍ２はＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｍｎの中から選ばれるものである）であらわされるペロブスカイト型構造をもち、（Ｌａ，Ｍ１）／Ｍ２の比率を１よりも大きくした材料、または（Ｌａ，Ｍ１）_２Ｍ３Ｏ_４（ただし、Ｍ１はＢａまたはＳｒであり、Ｍ３はＣｕまたはＮｉである）であらわされるＫ_２ＮｉＦ_４型構造をもち、（Ｌａ，Ｍ１）／Ｍ３の比率を１よりも大きくした材料のいずれかを材料に含む保護層を設けてもよい。このような構成によれば、さらに２次電子放出係数が大きい材料でプライミング放電空間の第４電極側を覆うので、さらにプライミング放電の放電発生を均一化させることができる。

本発明によれば、プライミング放電によって書込み放電を安定して発生させることができ、さらにプライミング放電を小さな空間で確実に行えるため、ＰＤＰが高精細化した場合でも書込み時の放電遅れが小さく書込み特性が良好なＰＤＰを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるＰＤＰ１０の構造を示す分解斜視図である。

図１に示すように、ＰＤＰ１０は第１の基板であるガラス製の前面基板２１等よりなる前面板５０と、第２の基板であるガラス製の背面基板３１等よりなる背面板６０とが放電空間を挟んで対向して配置され、その外周部をガラスフリット（図示せず）等の封着材によって封着している。放電空間には放電によって紫外線を放射する放電ガスとして、ネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）等の混合ガスが封入されている。

前面板５０の前面基板２１上には、第１電極である走査電極２２と第２電極である維持電極２３とが、維持電極２３−走査電極２２−走査電極２２−維持電極２３−・・・となるように２本ずつ交互にかつ互いに平行に対をなして複数形成されている。走査電極２２と維持電極２３とはそれぞれ透明電極２２ａ、２３ａと、透明電極２２ａ、２３ａ上に重なるように形成された金属母線２２ｂ、２３ｂとから構成されている。隣り合う走査電極２２−走査電極２２の間、および維持電極２３−維持電極２３の間には発光時のコントラストを高めるために黒色材料等からなる光吸収層２８が設けられている。

走査電極２２同士が隣り合う光吸収層２８上には、走査電極２２のうち一方の走査電極２２から金属母線２２ｂが延長されて補助電極２２ｂ’が形成されている。そして、これらの走査電極２２、維持電極２３および光吸収層２８を覆うように鉛−ホウ素（Ｐｂ−Ｂ）系ガラス等からなる前面板誘電体層２４が形成され、さらにその上に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等からなる前面板側保護層２５が設けられている。

背面板６０の背面基板３１上には、走査電極２２および維持電極２３と交差する方向に、第３電極であるデータ電極３２および第４電極であるプライミング電極３６が交互にかつ互いに平行に複数形成されている。そして、データ電極３２およびプライミング電極３６を覆うように背面板誘電体層３３が形成されている。

背面板誘電体層３３上には隔壁３４が形成され、隔壁３４は放電空間を区画して、走査電極２２および維持電極２３とデータ電極３２とを有する複数の主放電セル４０を形成している。隔壁３４は、図１に示すように、プライミング電極３６の上部に配置されプライミング電極３６と平行な方向に延びる縦隔壁３４ａと、走査電極２２および維持電極２３と平行な方向に延び、主放電セル４０の間に隙間部４１を形成する横隔壁３４ｂとで構成されている。したがって、主放電セル４０は、横隔壁３４ｂと、この横隔壁３４ｂに交差するように設けられた縦隔壁３４ａとにより格子状に形成されている。

隙間部４１は、横隔壁３４ｂによって区画され主放電セル４０と隣接して形成される。また、前面基板２１上には走査電極２２と維持電極２３とが２本ずつ交互に対をなして形成されているので、隙間部４１として、２本の走査電極２２が隣り合う側に位置した走査電極側隙間部４１ａと、２本の維持電極２３が隣り合う側に位置した維持電極側隙間部４１ｂとが形成される。そして、それらは主放電セル４０を挟んで、交互に並んだ構成となる。

さらに、維持電極側隙間部４１ｂにおいて放電の発生はないが、走査電極側隙間部４１ａにおいては、放電空間を挟んで対向した補助電極２２ｂ’とプライミング電極３６との間でプライミング放電が発生する。すなわち、走査電極側隙間部４１ａはプライミング放電セルとしての働きを有する（以下、プライミング放電セル４１ａと表記する）。

また、隔壁３４の頂部は前面基板２１に当接するように平坦に形成されている。これは、隣接する主放電セル４０とプライミング放電セル４１ａとの相互干渉を防ぐためであり、特に、書込み期間において発生するプライミング放電の影響を受けて隣接する主放電セル４０に誤書込みを生じる等の誤動作を防ぐためである。さらには、プライミング放電に伴い、プライミング放電セル４１ａに隣接する主放電セル４０の壁電荷が減少し書込み不良を生じる等の誤動作を防ぐためである。

また、図１に示すように、主放電セル４０には蛍光体層３５がそれぞれの隔壁３４側面と背面板誘電体層３３上に形成されている。蛍光体層３５は背面板６０に設けられたそれぞれのデータ電極３２に対応しており、紫外線によって赤色、青色、緑色に発光する蛍光体層３５が交互に設けられ、同一データ電極３２上に設けられた主放電セル４０には同一色の蛍光体層３５が形成されている。なお、図１ではプライミング放電セル４１ａ側に蛍光体層３５を形成していないが、これは、放電を阻害する働きのある蛍光体層を設けないことでプライミング放電を発生しやすくするためである。また、上述の説明ではデータ電極３２およびプライミング電極３６を覆うように背面板誘電体層３３が形成されているが、この背面板誘電体層３３は形成しなくてもよい。

ここで、再度、図面を用いて隔壁３４とデータ電極３２およびプライミング電極３６との配置位置について説明する。図２は、本発明の実施の形態１におけるＰＤＰ１０の背面板６０の要部の平面透視図であり、図３は、同ＰＤＰ１０の断面図である。また、図３において、図３（ａ）は、図２のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、主放電セル４０を含む断面図である。また、図３（ｂ）は、図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図であり、縦隔壁３４ａに沿う断面図である。

図２に示すように、本発明の実施の形態１においては、データ電極３２とプライミング電極３６とは、同一平面上に、交互にかつ互いに平行に配列されている。そして、図３（ａ）に示すように、データ電極３２は主放電セル４０を形成するように配置され、放電空間を挟んで透明電極２２ａ、２３ａと対向している。一方、図２および図３（ｂ）に示すように、プライミング電極３６は縦隔壁３４ａの下を通るように縦隔壁３４ａに沿って配置されている。そして、プライミング電極３６の電極幅は縦隔壁３４ａの幅以下となるように形成されている。したがって、プライミング電極３６は縦隔壁３４ａの下に縦隔壁３４ａに隠れるように配置されるので、縦隔壁３４ａが形成されないプライミング放電セル４１ａを除き、放電空間とは対向しない。すなわち、本発明の実施の形態１においては、プライミング電極３６は、プライミング放電セル４１ａにおいてのみ間に放電空間を挟んで補助電極２２ｂ’と対向し、それ以外の領域では縦隔壁３４ａの下に隠れる構成となっている。そのため、プライミング放電セル４１ａ以外の領域で、プライミング電極３６と走査電極２２または維持電極２３との間で不要な放電を発生する可能性は極めて低く、プライミング放電セル４１ａにおいてのみ、プライミング電極３６と補助電極２２ｂ’との間で安定してプライミング放電を発生させることができる。また、プライミング電極３６においては、背面板誘電体層３３を間に挟んで他の電極と交差する領域が形成されないので、不要な寄生容量の発生を抑えることができる。

次に、ＰＤＰ１０の電極配列およびＰＤＰ１０を駆動するための駆動波形とそのタイミングについて、ＰＤＰ１０の動作とともに説明する。

図４は本発明の実施の形態１におけるＰＤＰ１０の電極配列図である。列方向にｍ列のデータ電極Ｄ_１〜Ｄ_ｍ（図１のデータ電極３２）とｍ列のプライミング電極ＰＲ_１〜ＰＲ_ｍ（図１のプライミング電極３６）とがデータ電極Ｄ_１−プライミング電極ＰＲ_１−データ電極Ｄ_２−プライミング電極ＰＲ_２−・・・となるように交互に配列され、行方向にｎ行の走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎ（図１の走査電極２２）とｎ行の維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎ（図１の維持電極２３）とが維持電極ＳＵ_１−走査電極ＳＣ_１−走査電極ＳＣ_２−維持電極ＳＵ_２−・・・となるように２本ずつ交互に配列されている。そして、本発明の実施の形態１においては、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎに交差する方向に配列されたプライミング電極ＰＲ_１〜ＰＲ_ｍと奇数行目の走査電極ＳＣ_１、ＳＣ_３、・・・の突出部分（図１の補助電極２２ｂ’）とが対向するように配列されている。

そして、一対の走査電極ＳＣ_ｉ、維持電極ＳＵ_ｉ（ｉ＝１〜ｎ）と１つのデータ電極Ｄ_ｊ（ｊ＝１〜ｍ）とを含む放電セルＣ_ｉ，ｊ（図１の主放電セル４０）が放電空間内に形成される。このとき放電セルＣの総数はｍ×ｎ個になる。また１〜ｎ行のうちの奇数行に走査電極ＳＣ_ｉの補助電極２２ｂ’とプライミング電極ＰＲ_１〜ＰＲ_ｍとを含むプライミング放電セルＰＳ_ｉ（図１のプライミング放電セル４１ａ）が形成される。そして、プライミング放電セルＰＳの総数はｎ／２になり、１つのプライミング放電セルＰＳ_ｉにおいて、プライミング電極ＰＲ_１〜ＰＲ_ｍと補助電極２２ｂ’とが対向する箇所、すなわちプライミング放電の発生箇所はｍ個となる。

このように、本発明の実施の形態１におけるＰＤＰにおいては、奇数行目の走査電極ＳＣ_ｐ（ｐ＝奇数）は突出部分として補助電極２２ｂ’を持ち、自己の走査に伴ってプライミング放電を発生させるとともに書込みを行う。一方、偶数行目の走査電極ＳＣ_ｐ＋１は補助電極２２ｂ’がなく、自己の走査に伴うプライミング放電を発生させずに書込みを行う。

図５は、本発明の実施の形態１におけるＰＤＰ１０の駆動波形図である。なお、本発明の実施の形態１においては、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う。また、各サブフィールドは初期化期間、書込み期間、維持期間を有しており、それぞれのサブフィールドは発光期間の重みを変えるため維持期間における維持パルスの数を異ならせている以外はほぼ同様の動作を行う。そして、各サブフィールドにおける動作原理もほぼ同様であるので、ここでは１つのサブフィールドについてのみ動作を説明する。

初期化期間前半部では、データ電極Ｄ_１〜Ｄ_ｍ、維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎおよびプライミング電極ＰＲ_１〜ＰＲ_ｍをそれぞれ０（Ｖ）に保持し、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎには、維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎに対して放電開始電圧以下の電圧Ｖ_ｉ１から、放電開始電圧を超える電圧Ｖ_ｉ２に向かって緩やかに上昇する傾斜波形電圧を印加する。この傾斜波形電圧が上昇する間に、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎと維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎ、データ電極Ｄ_１〜Ｄ_ｍ、プライミング電極ＰＲ_１〜ＰＲ_ｍとの間でそれぞれ１回目の微弱な初期化放電が起こる。そして、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎ上部に負の壁電圧が蓄積されるとともに、データ電極Ｄ_１〜Ｄ_ｍ上部、維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎ上部およびプライミング電極ＰＲ_１〜ＰＲ_ｍ上部には正の壁電圧が蓄積される。ここで、電極上部の壁電圧とは電極を覆う誘電体層上に蓄積された壁電荷により生じる電圧をあらわす。

初期化期間後半部では、維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎを正電圧Ｖｅに保ち、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎには、維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎに対して放電開始電圧以下となる電圧Ｖ_ｉ３から放電開始電圧を超える電圧Ｖ_ｉ４に向かって緩やかに下降する傾斜波形電圧を印加する。この間に、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎと維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎ、データ電極Ｄ_１〜Ｄ_ｍ、プライミング電極ＰＲ_１〜ＰＲ_ｍとの間でそれぞれ２回目の微弱な初期化放電が起こる。そして、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎ上部の負の壁電圧および維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎ上部の正の壁電圧が弱められ、データ電極Ｄ_１〜Ｄ_ｍ上部の正の壁電圧は書込み動作に適した値に調整され、プライミング電極ＰＲ_１〜ＰＲ_ｍ上部の正の壁電圧もプライミング動作に適した値に調整される。以上により初期化動作が終了する。

書込み期間では、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎを一旦電圧Ｖｃに保持する。そして、プライミング電極ＰＲ_１〜ＰＲ_ｍに電圧変化分（Ｖｃ−Ｖ_ｉ４）とほぼ等しい電圧Ｖｑを印加する。

まず、奇数行目の放電セルＣ_ｐ，１〜Ｃ_ｐ，ｍの書込み動作では、走査電極ＳＣ_ｐに走査パルス電圧Ｖａを印加するとともに、表示すべき画像信号に対応するデータ電極Ｄ_ｋ（ｋは１〜ｍの整数）に正の書込みパルスＶｄを印加する。奇数行目の走査電極ＳＣ_ｐは自己の走査に伴ってプライミング放電を発生させるとともに書込みを行う走査電極である。したがって、この走査パルス電圧Ｖａの印加により、プライミング放電セルＰＳ_ｐにおいてプライミング電極ＰＲ_１〜ＰＲ_ｍと走査電極ＳＣ_ｐとの間でプライミング放電が発生し、放電セルＣ_ｐ，１〜Ｃ_ｐ，ｍと放電セルＣ_{ｐ＋１，１}〜Ｃ_{Ｐ＋１，ｍ}との内部にプライミングが供給される。このときの放電は、上述したようにプライミング放電セルが放電しやすい構造であるため、放電遅れが小さく速い安定したプライミング放電となる。

その後引き続いて書込みパルス電圧を印加したデータ電極Ｄ_ｋに対応する放電セルＣ_ｐ、ｋで書込み放電が発生する。このとき、放電セルＣ_ｐ，ｋの放電は走査電極ＳＣ_ｐとプライミング電極ＰＲ_１〜ＰＲ_ｍとの間で発生したプライミング放電からプライミングが供給されつつ発生するので、プライミング放電セルからプライミングの供給が始まるまでの時間遅れはあるものの、プライミング供給後は放電遅れが小さく安定した放電となる。

この書込み放電により放電セルＣ_ｐ，ｋの走査電極ＳＣ_ｐ上部に正電圧が蓄積され、維持電極ＳＵ_ｐ上部に負電圧が蓄積されて、奇数行目の書込み動作が終了する。

次に、偶数行目の放電セルＣ_{ｐ＋１，１}〜Ｃ_{Ｐ＋１，ｍ}の書込み動作では、ｐ＋１行目の走査電極ＳＣ_Ｐ＋１に走査パルス電圧Ｖａを印加すると同時に、データ電極Ｄ_１〜Ｄ_ｍのうちｐ＋１行目に表示すべき画像信号に対応するデータ電極Ｄ_ｋに正の書込みパルス電圧Ｖｄを印加する。これにより、データ電極Ｄ_ｋと走査電極ＳＣ_Ｐ＋１との交差部で放電が発生する。このとき、放電セルＣ_{Ｐ＋１，ｋ}では走査電極ＳＣ_ｐとプライミング電極ＰＲ_１〜ＰＲ_ｍとの間で発生したプライミング放電から十分なプライミングがすでに供給された状態で放電が発生するので、書込み放電の放電遅れは非常に小さく安定した放電となる。

この書込み放電により放電セルＣ_{ｐ＋１，ｋ}の走査電極ＳＣ_ｐ＋１上部に正電圧が蓄積され、維持電極ＳＵ_ｐ＋１上部に負電圧が蓄積されて、偶数行目の書込み動作が終了する。

以下、同様の書込み動作をｎ行目の放電セルＣ_ｎ，ｋに至るまで行い、書込み動作が終了する。

維持期間では、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎを０（Ｖ）に一旦戻した後、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎに正の維持パルス電圧Ｖｓを印加し、その後、維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎを０（Ｖ）に戻す。このとき、書込み放電を起こした放電セルＣ_ｉ，ｊにおける走査電極ＳＣ_ｉ上部と維持電極ＳＵ_ｉ上部との間の電圧は、正の維持パルス電圧Ｖｓに加えて、書込み期間において走査電極ＳＣ_ｉ上部および維持電極ＳＵ_ｉ上部に蓄積された壁電圧が加算されて、放電開始電圧より大きくなり、１回目の維持放電が発生する。１回目の維持放電の後、維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎにＶｓを印加し、その後、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎを０（Ｖ）に戻す。このとき、書込み放電を起こした放電セルＣ_ｉ，ｊにおける走査電極ＳＣ_ｉ上部と維持電極ＳＵ_ｉ上部との間の電圧は、正の維持パルス電圧Ｖｓに加えて、書込み期間において走査電極ＳＣ_ｉ上部および維持電極ＳＵ_ｉ上部に蓄積された壁電圧が加算されて、放電開始電圧より大きくなり、２回目の維持放電が発生する。以降同様に、走査電極ＳＣ_１〜ＳＣ_ｎと維持電極ＳＵ_１〜ＳＵ_ｎとに維持パルスを交互に印加することにより、書込み放電を起こした放電セルＣ_ｉ，ｋに対して維持パルスの回数だけ維持放電が継続して行われる。

このように、本発明の実施の形態１では、奇数行目の放電セルＣ_ｐ，１〜Ｃ_ｐ，ｍの書込み動作において、背面基板３１側に設けたプライミング電極ＰＲ_１〜ＰＲ_ｍと前面基板２１側に設けた走査電極ＳＣ_ｐの補助電極２２ｂ’との間でプライミング放電を発生させる。このプライミング放電の発生により、放電セルＣ_ｐ，１〜Ｃ_ｐ，ｍと放電セルＣ_{ｐ＋１，１}〜Ｃ_{ｐ＋１，ｍ}との内部にプライミングを供給することができ、放電遅れが小さく、高速かつ安定した書込み放電を実現することができる。

以上がＰＤＰ１０の電極配列およびＰＤＰ１０を駆動するための駆動波形とそのタイミングである。

以上説明したように、本発明の実施の形態１は、データ電極３２とプライミング電極３６とを交互にかつ互いに平行に配列し、さらに、プライミング電極３６の電極幅を縦隔壁３４ａの幅以下にして形成し、縦隔壁３４ａの下を通るように配置している。したがって、プライミング電極３６は縦隔壁３４ａに隠れるようにして配置され、縦隔壁３４ａが形成されないプライミング放電セル４１ａにおいてのみ、走査電極２２の補助電極２２ｂ’と対向する構成となる。したがって、プライミング電極３６と維持電極２３との間の誤放電を抑え、プライミング放電セル４１ａの領域のみで安定してプライミング放電を発生させることが可能になる。さらに、プライミング電極３６においては、背面板誘電体層３３を間に挟んで他の電極と交差する領域が形成されないので、不要な寄生容量の発生を抑えることができる。さらに、補助電極２２ｂ’とプライミング電極３６との間で上下方向にプライミング放電を発生させるので、前面板５０の面内でプライミング放電を発生させる場合に比べ、隣接する主放電セル４０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ることを防止でき、クロストークを抑制することができる。

また、プライミング放電を前面板５０の面内方向で行わせる場合には安定したプライミング放電をさせるために電極間距離が必要となるが、本発明の実施の形態１においては、補助電極２２ｂ’とプライミング電極３６との間で上下方向にプライミング放電を発生させるのでプライミング放電に必要な領域を小さくすることができる。したがって、全放電領域に占めるプライミング放電に必要な領域を小さくして主放電セルの面積を大きくすることができるので、ＰＤＰを高精細化した場合でも、書込み特性に優れ、パネル輝度も向上したＰＤＰを実現することができる。

また、本発明の実施の形態１では、データ電極３２とプライミング電極３６とを同一平面状に配列しているので、データ電極３２とプライミング電極３６とを別々の工程で形成する必要がない。したがって、データ電極３２とプライミング電極３６とを同一の工程で形成し、工程の簡略化を実現することができる。

（実施の形態２）
図６は本発明の実施の形態２におけるＰＤＰ１０の構造を示す分解斜視図である。図７は同ＰＤＰ１０の断面図である。

本発明の実施の形態２では、図６および図７に示すように、背面基板３１上のプライミング放電セル４１ａにおいて、プライミング電極３６を覆う背面板誘電体層３３上を２次電子放出係数の大なる背面板側保護層３７で覆う構成としている。そして、それ以外の構成および駆動動作等は実施の形態１に示した構成と同様である。

背面板側保護層３７としては耐スパッタ性に優れ、２次電子放出係数の大きい材料が望ましい。加えて、高い抵抗値をもつ材料が望ましい。プライミング放電は放電遅れの小さい安定した放電でなければならず、そのためにプライミング電極に比較的高い電圧を印加して放電を発生させる。このとき抵抗値を高くすることで、放電電流を制限して電流集中による絶縁破壊を未然に防ぐためである。

この背面板側保護層３７には、アルカリ金属の酸化物（例えば、Ｃｓ_２Ｏ等）、アルカリ土類金属の酸化物（例えば、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ等）、希土類酸化物（例えば、Ｙ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２、Ｅｒ_２Ｏ_３、Ｌｕ_２Ｏ_３）または弗化物（例えば、ＬｉＦ、ＣａＦ_２、ＭｇＦ_２等）、の少なくともいずれかを含む材料の使用が考えられる。本発明の実施の形態２では、ＡＣ型ＰＤＰの材料として使用実績があり、ネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）ガスを封入した場合に２次電子放出係数が大きく耐久性に優れた酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を主成分とする材料によって背面板側保護層３７を形成している。したがって、背面板側保護層３７は、プライミング電極３６と補助電極２２ｂ’との間に電圧を印加した場合に、背面板側保護層３７からプライミング放電セル４１ａ内に効果的に２次電子を放出する機能を有している。この結果、本発明の実施の形態２では、プライミング放電セル４１ａの長手方向に連続して形成された背面板側保護層３７からプライミング放電セル４１ａ内に均一に２次電子を供給することができる。したがって、細長い形状を有するプライミング放電セル４１ａにおけるプライミング放電のばらつきを抑制し、各主放電セル４０に対して均一なプライミング放電を発生させることができる。また、プライミング放電の発生をむらなく促進し、プライミング放電に印加すべき電圧を低減することができる。

また、本発明の実施の形態２においては、背面板側保護層３７をアルカリ金属の酸化物（例えば、Ｃｓ_２Ｏ等）、アルカリ土類金属の酸化物（例えば、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ等）、希土類酸化物（例えば、Ｙ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２、Ｅｒ_２Ｏ_３、Ｌｕ_２Ｏ_３）または弗化物（例えば、ＬｉＦ、ＣａＦ_２、ＭｇＦ_２等）、の少なくともいずれかを含む材料とする構成を説明したが、例えば、２次電子放出係数の大なる、ペロブスカイト型構造あるいはＫ_２ＮｉＦ_４型構造をもつ導電性酸化物を材料とする構成としてもよい。導電性酸化物は、（Ｌａ，Ｍ１）Ｍ２Ｏ_３（ただし、Ｍ１はＢａまたはＳｒであり、Ｍ２はＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｍｎの中から選ばれるものである）であらわされるペロブスカイト型構造をもち、（Ｌａ，Ｍ１）／Ｍ２の比率を１よりも大きくしたもの、あるいは（Ｌａ，Ｍ１）_２Ｍ３Ｏ_４（ただし、Ｍ１はＢａまたはＳｒであり、Ｍ３はＣｕ、またはＮｉである）であらわされるＫ_２ＮｉＦ_４型構造をもち、（Ｌａ，Ｍ１）／Ｍ３の比率を１よりも大きくしたものである。

上述したペロブスカイト型構造あるいはＫ_２ＮｉＦ_４型構造をもつ導電性酸化物は、２次電子放出係数が大きく耐スパッタ性に優れた材料であるが、導電性を有する。しかし、実施の形態２におけるＰＤＰ１０は、絶縁体としての性質を有する背面板誘電体層３３によってデータ電極３２およびプライミング電極３６が覆われているので、このような導電性を有する材料を用いることも可能である。

実施の形態２においては、この導電性酸化物にペロブスカイト型構造の酸化物の代表的な組成である（Ｌａ_０．５Ｓｒ_０．５）ＣｏＯ_３（コバルタイトと呼ぶ）を用いた。材料は共沈法を用いて作成した。出発原料として、Ｌａ、Ｓｒ、Ｃｏの各硝酸溶液を所定の元素比率になるように混合し、それぞれの溶液を蓚酸とエタノールの混合液に滴下し、それぞれの蓚酸塩の沈澱物をつくる。この沈澱物を７０℃で、乾燥し、乾燥した固形物を混合し、空気中雰囲気で、５００℃で、３時間加熱し、不要な蓚酸塩を熱分解し、Ｌａ、Ｓｒ、Ｃｏの酸化物をつくる。そして、この酸化物を５００℃以上の温度で、３００ｃｃ／分導入した酸素気流中において、１３００℃で、５時間焼成することによりペロブスカイト型構造を得る。焼成後の粉末は粒子が結合して固まっているので、乳鉢やボールミル等により、数μｍ以下に粉砕する。こうして作成した粉末と、低融点ガラス粉末、および有機溶媒を適当な粘度になるように調整し混合して印刷用のペーストを作成した。そして、プライミング放電セル４１ａにおいて、背面板誘電体層３３上を覆うように、スクリーン印刷法にて導電性酸化物によって背面板側保護層３７を形成した。

ここで、上述の導電性酸化物の組成として、ペロブスカイト型構造の場合には（Ｌａ，Ｍ１）の元素を、Ｋ_２ＮｉＦ_４型構造の場合には（Ｌａ，Ｍ１）_２の元素を本来の化学量論的な組成に比べ過剰としている。この理由は、これら酸化物が仮に放電によってスパッタされたとしてもスパッタ膜が電極間を短絡するといった問題を発生させないためである。すなわち、これら過剰な元素は焼成工程中に酸化されそれぞれの元素の酸化物（Ｌａ_２Ｏ_３，ＢａＯ，ＳｒＯ等）となって結晶中に混入する。これらはもともと電気抵抗が高いので、放電中にスパッタされても低抵抗の膜をつくることはない。これに対して、Ｍ２あるいはＭ３の元素が過剰になるとＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ等の酸化物が形成されるが、これらの電気抵抗は低くまた還元されやすい性質ももつので、これらがスパッタされた場合電極間を短絡するおそれがある。したがって、導電性酸化物としては、化学量論的な組成とするのではなく、あらかじめ安全側にシフトした組成としておくことにより、信頼性の高いＰＤＰを得ることができる。

このように、本発明の実施の形態２では、背面基板３１のプライミング放電セル４１ａに２次電子放出係数の大なる背面板側保護層３７を形成している。したがって、補助電極２２ｂ’から放出された電子は背面基板３１側の背面板側保護層３７に当たるが、背面板側保護層３７が２次電子放出係数の大きな材料であるため、背面板側保護層３７から２次電子を放出させプライミング放電セル４１ａ内に２次電子を供給してプライミング放電の発生を均一化したうえ、放電を促進することができる。したがって、従来同様の動作マージンを確保しつつ、放電電圧を低減することにより放電の強度を小さくし、例えば、クロストーク等のプライミング放電による他への影響を抑制することができる。このことにより、高精細度のＰＤＰにおいても、書込み特性をより安定化させることができる。さらに、プライミング放電セル４１ａにおける絶縁耐圧性能を向上させることができる。

なお、本発明の実施の形態２では、背面板誘電体層３３によりプライミング電極３６を被覆しているが、背面板誘電体層３３を設けずに、プライミング電極３６上に直接、背面板側保護層３７を形成するように構成することもできる。

また、図６および図７では維持電極側隙間部４１ｂには背面板側保護層３７を形成しない例を示しているが、プライミング放電セル４１ａと同様に維持電極側隙間部４１ｂにも背面板側保護層３７を設ける構成としてもよい。

（実施の形態３）
図８は本発明の実施の形態３におけるＰＤＰ１０の構造を示す分解斜視図である。

図８に示すＰＤＰ１０は、背面板６０の背面基板３１上において、走査電極２２および維持電極２３と交差する方向に、データ電極３２を互いに平行に複数形成し、データ電極３２を覆うように１層目背面板誘電体層３３ａを形成する。そして、１層目背面板誘電体層３３ａ上に、データ電極３２と交互にかつ互いに平行になるようにプライミング電極３６を複数形成し、プライミング電極３６を覆うように２層目背面板誘電体層３３ｂを形成している。そして、それ以外の構成および駆動動作等は本発明の実施の形態１に示した構成と同様である。このように本発明の実施の形態３においては、プライミング電極３６を、データ電極３２よりも１層目背面板誘電体層３３ａの層厚分だけ放電空間に近づける構成としている。したがって、プライミング電極３６と補助電極２２ｂ’との間の距離がその分だけ小さくなり、これによりプライミング放電の放電開始電圧を低減することができる。これにより、プライミング放電セル４１ａにおけるプライミング放電を実施の形態１と比べて低電圧で発生させることができ、より確実に安定してプライミング放電を発生させることができる。また、プライミング電極３６の側面とデータ電極３２とが背面板誘電体層３３を間に挟んで対向しないので、さらに不要な寄生容量の発生を抑えることができる。

なお、以上説明した本発明における実施の形態では、背面板６０に隔壁３４として縦隔壁３４ａと横隔壁３４ｂとを設けて略矩形の主放電セル４０を形成するとともに、隙間部４１は走査電極２２および維持電極２３と並行する空間とする例を説明しているが、本発明はこのような放電セル形状に限定されるものではない。例えば、隔壁形状として蛇行して放電セルを形成している場合等でも適用可能であり、同様の効果を得ることができる。

なお、上述の説明の中で、プライミング電極３６の電極幅を縦隔壁３４ａの幅以下としたが、この「以下」は実質的な「以下」を意味しており、本発明の効果を得ることができる範囲で多少の差は許容される。

本発明に係るＰＤＰは、プライミング放電によって書込み放電を安定して発生させることができ、さらにプライミング放電を小さな空間で確実に行えるため、ＰＤＰが高精細化した場合でも書込み時の放電遅れが小さく書込み特性が良好なＰＤＰを提供することができるので、壁掛けテレビや大型モニター等のディスプレイ装置として有用である。

本発明の実施の形態１におけるＰＤＰの構造を示す分解斜視図 同ＰＤＰの背面基板の要部の平面透視図 同ＰＤＰの断面図 同ＰＤＰの電極配列図 同ＰＤＰの駆動波形図 本発明の実施の形態２におけるＰＤＰの構造を示す分解斜視図 同ＰＤＰの断面図 本発明の実施の形態３におけるＰＤＰの構造を示す分解斜視図

符号の説明

１０ ＰＤＰ
２１ （ガラス製の）前面基板
２２ 走査電極
２２ａ，２３ａ 透明電極
２２ｂ，２３ｂ 金属母線
２２ｂ’ 補助電極
２３ 維持電極
２４ 前面板誘電体層
２５ 前面板側保護層
２８ 光吸収層
３１ （ガラス製の）背面基板
３２ データ電極
３３ 背面板誘電体層
３３ａ １層目背面板誘電体層
３３ｂ ２層目背面板誘電体層
３４ 隔壁
３４ａ 縦隔壁
３４ｂ 横隔壁
３５ 蛍光体層
３６ プライミング電極
３７ 背面板側保護層
４０ 主放電セル
４１ 隙間部
４１ａ 走査電極側隙間部（プライミング放電セル）
４１ｂ 維持電極側隙間部
５０ 前面板
６０ 背面板

Claims (9)

1. 第１の基板上に２本ずつ交互にかつ互いに平行となるように配置された複数の第１電極および複数の第２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の基板上に前記第１電極および前記第２電極と直交する方向に配置された複数の第３電極と、
   前記第２の基板上に前記第３電極と交互にかつ互いに平行に配置され、前記第１電極との間で放電を生じさせる複数の第４電極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２の基板上に、前記第１電極および前記第２電極と前記第３電極とで形成される複数の主放電セルと、前記第１電極と前記第４電極とで形成される複数のプライミング放電セルとを区画するように形成された隔壁を設け、
   前記隔壁は、前記第１電極および前記第２電極と直交する方向に延びる縦隔壁と、前記縦隔壁に交差する方向に延びる横隔壁とで構成され、
   前記第４電極は前記縦隔壁の下を通るように配置され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４電極は、その電極幅が前記縦隔壁の幅以下になるように形成されたことを特徴とする請求項２記載のプラズマディスプレイパネル。
4. 前記第４電極は前記第３電極と同一平面上に形成されたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
5. 前記第４電極を前記第３電極よりも放電空間に近い位置に形成したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
6. 前記第３電極を覆う誘電体層を設けその誘電体層上に前記第４電極を設けることで、前記第４電極を前記第３電極よりも放電空間に近い位置に形成したことを特徴とする請求項５記載のプラズマディスプレイパネル。
7. 前記プライミング放電セルにおいて、放電空間の前記第４電極側に、アルカリ金属の酸化物、アルカリ土類金属の酸化物、希土類酸化物、または弗化物の少なくともいずれかを含む保護層を設けたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
8. 前記保護層が酸化マグネシウムを主成分とする材料によって形成されていることを特徴とする請求項７記載のプラズマディスプレイパネル。
9. 前記プライミング放電セルにおいて、放電空間の前記第４電極側に、（Ｌａ，Ｍ１）Ｍ２Ｏ_３（ただし、Ｍ１はＢａまたはＳｒであり、Ｍ２はＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｍｎの中から選ばれるものである）であらわされるペロブスカイト型構造をもち、（Ｌａ，Ｍ１）／Ｍ２の比率を１よりも大きくした材料、または（Ｌａ，Ｍ１）_２Ｍ３Ｏ_４（ただし、Ｍ１はＢａまたはＳｒであり、Ｍ３はＣｕまたはＮｉである）であらわされるＫ_２ＮｉＦ_４型構造をもち、（Ｌａ，Ｍ１）／Ｍ３の比率を１よりも大きくした材料のいずれかを材料に含む保護層を設けたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。

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