JP2007026797A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

【課題】エージングの際に発生する前面側誘電体層や背面側誘電体層の絶縁破壊を抑制し、エージング時における製造歩留まりを向上させる。
【解決手段】平行に配列された走査電極１２と維持電極１３とからなる一対の表示電極対１４を複数対とそれを覆う前面側誘電体層とを有する前面板１と、表示電極対１４と交差する方向に配列された複数のアドレス電極とそれを覆う背面側誘電体層とを有する背面板２とを備え、背面板２が前面板１と対向するように配置され画像を表示する表示画面を備えたプラズマディスプレイパネルであって、となり合う表示電極対１４の間隙４０を、表示画面の周辺領域１２０では表示画面の内部領域１１０よりも広くなるように配列した。
【選択図】図２

Description

本発明は、大画面で薄型軽量のディスプレイ装置に用いるプラズマディスプレイパネルに関するものである。

近年、プラズマディスプレイパネル（以下、「パネル」と略記する）が急成長を遂げており、大型平面ディスプレイ装置として広く利用されるようになってきた。

パネルは、互いに対向配置された前面板と背面板との間に隔壁で仕切られた放電空間を備えている。前面板は、走査電極と維持電極とからなる一対の表示電極対と、その上を覆う前面側誘電体層とを備えている。そして、表示電極対は２つの隣接する表示電極対の間隙が同じになるように配列されている。背面板は、表示電極対と交差する方向に配列された複数のアドレス電極と、その上を覆う背面側誘電体層とを備えている。アドレス電極と表示電極対との交差する部分の放電空間には放電セルが形成されている。

そして、パネルの表示電極対のそれぞれに交互に駆動電圧を印加して所望の放電セルを放電させて発光させ、画像を表示させる。

このようなパネルを安定に駆動するために、パネルの製造工程においてエージング処理が実施されている。エージング処理は、通常の駆動電圧よりも高い電圧のエージングパルスを表示電極対のそれぞれに交互に長時間印加して行われる。

ところが、エージング処理中に、前面側誘電体層および背面側誘電体層が絶縁破壊することがある。この絶縁破壊を防止するために、前面板と背面板とを封着する封止部付近に形成される誘電体層の厚みを他の領域の厚みよりも厚く形成する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開平１０−２７５５６３号公報

前面側誘電体層および背面側誘電体層の一部を厚くする方法は、封止部付近に発生する絶縁破壊を抑制するためには効果がある。しかし、画面表示領域でこれらの誘電体層を厚くすることはできないので、画面表示領域の周辺領域において発生する前面側誘電体層や背面側誘電体層の絶縁破壊を抑制できず、製造歩留まりを低下させていた。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、エージングの際に発生する前面側誘電体層や背面側誘電体層の絶縁破壊を抑制し、エージング時における製造歩留まりを向上させることが可能なパネルを提供することを目的とする。

本発明は、平行に配列された走査電極と維持電極とからなる一対の表示電極対を複数対とそれを覆う前面側誘電体層とを有する前面板と、表示電極対と交差する方向に配列された複数のアドレス電極とそれを覆う背面側誘電体層とを有する背面板とを備え、背面板が前面板と対向するように配置され画像を表示する表示画面を備えたパネルであって、隣り合う表示電極対の間隙を、表示画面の周辺領域では表示画面の内部領域よりも広くなるように配列したことを特徴とする。この構成により、エージングの際に発生する前面側誘電体層や背面側誘電体層の絶縁破壊を抑制し、エージング時における製造歩留まりを向上させることが可能となる。

また本発明のパネルの表示電極対は、表示画面の周辺領域に配列された表示電極対の間隙が、表示画面の内部領域から周辺領域に向かって段階的に広くなるように配列してもよい。この構成により、表示画面の周辺領域の輝度変化が滑らかとなり内部領域との境界を目立ち難くすることができるので、画像表示品質を損なうことがない。

本発明は、エージングの際に発生する前面側誘電体層や背面側誘電体層の絶縁破壊を抑制し、エージング時における製造歩留まりを向上させることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態におけるパネルについて図面を参照しながら説明する。

（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態におけるパネルの概略構成を示す断面斜視図である。パネルは、互いに対向配置された前面板１と背面板２とをその端部（図示せず）で封止し、間隙に放電ガスを封入した放電空間２２を形成した構成である。

前面板１は、ガラスからなる前面基板１１上に、透明電極１２１および金属電極１２２を有する走査電極１２と、透明電極１３１および金属電極１３２を有する維持電極１３とで構成される表示電極対１４が、複数互いに平行に形成されている。そして、それらを覆うように、前面側誘電体層１５が形成されている。一方、背面板２は、ガラスからなる背面基板１７上に、表示電極対１４に直交する方向に伸びるアドレス電極１８が複数形成され、それらを覆うように背面側誘電体層１９が形成されている。さらに背面側誘電体層１９上に、アドレス電極１８と平行に隔壁２０が複数形成されている。なお、隔壁の形状はこれに限らず、井桁状構成であってもよい。各アドレス電極１８上の背面側誘電体層１９と隔壁２０との側面には、アドレス電極１８に対応して赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のいずれかの蛍光体層２１が形成されている。そして、アドレス電極１８と表示電極対１４とが交差する部分の放電空間２２には放電セル２３が形成されている。

次に、このようなパネルを用いて画像表示を行う方法について説明する。先ず、アドレス電極１８にアドレスパルスを印加し、同時に走査電極１２の１つに走査パルスを印加する。すると、それらの電極の交差する部分の放電セルが選択され、その放電セルで書込み放電が発生し、前面側誘電体層１５上および背面側誘電体層１９上に壁電荷を蓄積する。このように誘電体層上等に蓄積された壁電荷により発生する電圧を以下、「壁電圧」と略記する。次に、走査電極１２と維持電極１３、すなわち表示電極対１４のそれぞれに交互に維持パルスを印加する。すると、書込み放電を発生した放電セルでは、表示電極対１４に印加された維持パルス電圧に書込み放電で蓄積された壁電圧が加わって放電セルの放電開始電圧を越えるため維持放電を発生する。そして、放電で発生する真空紫外線により蛍光体層２１が励起されて可視光を発生する。一方、書込み放電を発生しなかった放電セルでは維持放電は発生しない。

次に、本発明の構成のポイントである表示電極対１４の配列について説明する。図２（ａ）は、本発明の第１の実施の形態におけるパネルを前面板側から見た平面図である。以下の説明のために、便宜上、画面表示領域１００を内部領域１１０と画面上側および画面下側の周辺領域１２０とに分割する。図２（ｂ）は同パネルの内部領域１１０における表示電極対１４の電極配列を示す拡大図であり、図２（ｃ）は同パネルの周辺領域１２０における表示電極対１４の電極配列を示す拡大図である。

表示電極対１４を構成する走査電極１２と維持電極１３との間の放電間隙３０と、表示電極対１４の配列のピッチ６０とは、画面表示領域１００の全面にわたって同じ値となるように配置している。これは、駆動電圧と画素ピッチを画面表示領域１００の全面にわたって一定にするためである。ところが、本実施の形態においては、隣り合う表示電極対１４の間隙４０を内部領域１１０と周辺領域１２０とで異ならせている。すなわち、隣り合う表示電極対１４の間隙４０が、表示画面の内部領域１１０では狭く、表示画面の周辺領域１２０では広く配列した構成としている。例えば４２インチ高精細パネル（水平１０２４トリオピッチ×垂直７６８ライン）の場合には、放電間隙３０および表示電極対１４のピッチ６０を画面表示領域１００の全面にわたってそれぞれ８０μｍおよび６７５μｍと設定し、一方、隣り合う表示電極対１４の間隙４０は、内部領域１１０においては２００μｍ、周辺領域１２０においては２５０μｍと設定している。また、周辺領域１２０の幅は画面表示領域１００の上側、下側ともに２０ｍｍと設定している。

このように、本発明の実施の形態におけるパネルは、隣り合う表示電極対１４の間隙４０を、内部領域１１０では狭く、周辺領域１２０では広くなるように配列した構成としている。

次に、上記構成により絶縁破壊を抑制することができる理由について説明する。図３は、複数対の表示電極対１４のうち第ｋ番目（ｋ＝整数）の表示電極対１４を有する放電セル２３_ｋと、それに隣り合う第（ｋ−１）番目の表示電極対１４を有する放電セル２３_ｋ−１、および第（ｋ＋１）番目の表示電極対１４を有する放電セル２３_ｋ＋１とを、エージング放電時の状態がわかるように模式的に示した断面図である。また、同図は、アドレス電極１８は接地した状態で、表示電極対１４の一方の電極、例えば走査電極１２を接地し、もう一方の電極、維持電極１３に正のエージングパルス電圧Ｖｓを印加した直後の状態を示している。このようにそれぞれの放電セル２３_ｋ−１、２３_ｋ、２３_ｋ＋１内でエージング放電が始まると、電子およびイオンの流れが発生し、これら荷電粒子の流れは太い実線の矢印で示した方向に電流の流れを引き起こす。そしてこのような放電にともなう電流の主な流れはそれぞれの放電セル内に限定されているが、放電セル間にまたがった荷電粒子の流れもわずかながら存在する。図３には、このような放電セル間にまたがった電流を細い実線の矢印で示している。

表示電極対１４に印加するエージングパルスを反転した場合、すなわち走査電極１２に正のエージングパルス電圧Ｖｓを印加し、維持電極１３を接地した場合には、放電にともなう電流の流れの方向も反転する。図３にはこの場合の電流をそれぞれ太い破線の矢印および細い破線の矢印で示している。したがって、放電セルの形状が表示電極対１４に対して完全に対称であり、表示電極対１４に印加するエージングパルスが位相を除いて完全に同一であれば、表示電極対１４のそれぞれにエージングパルスを交互に印加することにより、これらの電流による電荷の移動はキャンセルされて放電セル間にまたがった正味の電荷移動はないはずである。しかしながら、走査電極１２と維持電極１３との電極幅の違い等の放電セルの非対称性や、走査電極１２と維持電極１３とを駆動する駆動回路のインピーダンス等のアンバランスが存在すると、放電による電荷の移動はキャンセルされずに、放電セル間にまたがった正味の電荷移動が発生する。そしてこの場合、表示電極対１４に交互にエージングパルスを繰り返し印加することにより、各放電セル内部に正味の電荷移動にともなう電荷が蓄積されていく。放電セル内部に電荷が蓄積されると、蓄積量に応じて放電セル内部の電位も変化する。そして、放電セル内部の電位が前面側誘電体層１５または背面側誘電体層１９の絶縁耐圧を越えると、そこで絶縁破壊が発生することになる。

図４は、放電セル間にまたがった正味の電荷移動によって蓄積された各放電セル内部の電荷量の一例を模式的に示す図である。横軸は放電セルの位置を示しており、左側が画面上側の周辺領域１２０、右側が画面下側の周辺領域１２０、中央が内部領域１１０に対応している。縦軸は放電セルに蓄積された電荷量を示しており、それぞれの放電セル内部の電位に比例している。

同図には、下側の放電セルから上側の放電セルに向かって正味の電荷移動が発生した結果、画面表示領域１００の上側の放電セルに正の電荷が蓄積し、画面表示領域１００の上側の放電セルに負の電荷が蓄積した例が２つ示してある。破線７１で示した例では、画面上側の周辺領域１２０と画面下側の周辺領域１２０とにおいて放電セル内部の電位の絶対値が絶縁耐圧を越えるので、周辺領域１２０で絶縁破壊が発生する。一方、実線７０で示した例では画面表示領域１００全面にわたり絶縁耐圧を越えないので絶縁破壊も発生しない。

以上のように、放電セル間にまたがった正味の電荷移動により放電セル内部の電位が上昇し、前面側誘電体層１５または背面側誘電体層１９の絶縁耐圧を越えると絶縁破壊が発生すると考えられる。したがって絶縁破壊を防止するためには、放電セル間にまたがった正味の電荷移動を抑えればよい。隣り合う表示電極対１４の間隙４０を広く設定すると放電セル間の正味の電荷移動量も減らすことができるが、表示電極対１４の配列のピッチ６０を一定に保ったまま表示電極対１４の間隙４０を広く設定すると、表示電極対の幅、すなわち実効的な発光面積も狭くなり、輝度が低下してしまう。

しかし、本実施の形態におけるパネルは、視覚的に輝度低下の認識し難い周辺領域１２０においてのみ隣り合う表示電極対１４の間隙４０を広く設定してあるため、実質的な輝度低下はない。そして、周辺領域１２０における正味の電荷移動を抑制することができ、この領域での放電セル内部の電位上昇を低く抑えることができる。したがって、図４の実線７０に示したように、放電セル内部の電位を画面表示領域１００全面にわたって絶縁耐圧以下に抑えることが可能となり、絶縁破壊を抑制し、エージング時における製造歩留まりを向上させることができる。

また、上記構成によれば、画面表示領域１００の外部である非表示領域へ移動する電荷量も減少し、したがって、そこに蓄積される電荷量も減少する。このため、非表示領域の蓄積電荷による絶縁破壊についても抑制されるという効果も併せ持つ。

上述した放電セル内部の電位上昇は以下のようにして測定できる。測定したい放電セルに対応する表示電極対をフロート状態にし、それ以外の表示電極対に交互にエージングパルスを印加し、３０分程度エージングを行う。その後、フロート状態の電極の電圧を、例えばオシロスコープ等を用いて測定する。この際に、電極と放電セル内部との間の容量、電圧測定系のインピーダンス等がわかっていれば放電セル内部の電位を求めることができる。

なお、本実施の形態においては、ストライプ形状の隔壁を備えたパネルを例に説明したが、井桁形状の隔壁を備えたパネルであっても同様な効果が得られる。また、表示電極対間の間隙の値や周辺領域の幅については、放電セルの形状や放電特性等に応じて最適化することが望ましい。

（第２の実施の形態）
図５は、本発明の第２の実施の形態におけるパネルの電極配列を示す平面図である。なお、第１の実施の形態と同様の構成を有するものについては、同一符号を付しその説明を省略する。

第１の実施の形態と異なる点は、周辺領域１２０において、隣り合う表示電極対１４の間隙４０を内部領域１１０から画面表示領域１００の端部に向かって段階的に広くした構成となっている点である。具体的には、例えば４２インチ高精細パネルの場合、内部領域１１０の表示電極対１４間の間隙４０の幅が２００μｍであり、それに続く周辺領域１２０の表示電極対１４との間の間隙４０を２μｍずつ広くする構成とした。

すなわち、内部領域１１０と周辺領域１２０との境界部分における表示電極対１４間の間隙４０を２０２μｍ、それに続く周辺領域１２０における表示電極対１４間の間隙４０を２０４μｍ、さらにその隣りの表示電極対１４間の間隙４０を２０６μｍと、２μｍずつ増加し、最も外側の表示電極対１４間の間隙４０が２６０μｍとなっている。ここで、周辺領域１２０の幅が約２０ｍｍであり、この間に３０個の放電セルが並んでいる。

このように、本実施の形態では、周辺領域１２０において、隣り合う表示電極対１４の間隙４０を、内部領域１１０から周辺領域１２０に向かって段階的に広くした構成としている。そして、このように構成することで表示電極対１４の幅、すなわち実効的な発光面積が連続的に減少する構成となるので、輝度変化も滑らかとなり、内部領域との境界を目立ち難くすることができるので、画像表示品質を損なうことがない。

なお、上記実施の形態においては、周辺領域１２０における表示電極対１４間の間隙４０が均等に２μｍずつ増加するものとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば１μｍずつ、または３μｍずつ増加してもよく、さらには表示電極対１４間の間隙４０が数組ずつ同じ値となるような配列としてもよい。加えて、表示電極対１４の間隙４０を２次関数的、あるいはＳ字型関数的に増加する配列としてもよい。

さらに、上記実施の形態においては、４２インチ高精細パネルの例を用いて具体的な数値をあげて説明したが、放電セルの形状や駆動の条件に応じてこれらの数値は最適化することが望ましい。

本発明は、エージングの際に発生する前面側誘電体層や背面側誘電体層の絶縁破壊を抑制し、エージング時における製造歩留まりを向上させるという効果を有し、大画面で薄型軽量のディスプレイ装置に用いるプラズマディスプレイパネルとして有用である。

本発明の第１の実施の形態におけるパネルの概略構成を示す断面斜視図 （ａ）は本発明の第１の実施の形態におけるパネルを前面板側から見た平面図（ｂ）は同パネルの内部領域における表示電極対の電極配列を示す拡大図（ｃ）は同パネルの周辺領域における表示電極対の電極配列を示す拡大図 エージング放電時の状態がわかるように放電セルを模式的に示した断面図 放電セル間にまたがった正味の電荷移動によって蓄積された各放電セル内部の電荷量の一例を模式的に示す図 本発明の第２の実施の形態におけるパネルの電極配列を示す平面図

符号の説明

１ 前面板
２ 背面板
１２ 走査電極
１３ 維持電極
１４ 表示電極対
１５ 前面側誘電体層
１８ アドレス電極
１９ 背面側誘電体層
２０ 隔壁
２２ 放電空間
２３ 放電セル
３０ 放電間隙
４０ （表示電極対間の）間隙
６０ （表示電極対の配列の）ピッチ
１００ 画面表示領域
１１０ 内部領域
１２０ 周辺領域

Claims (2)

1. 平行に配列された走査電極と維持電極とからなる一対の表示電極対を複数対と、前記表示電極対を覆う前面側誘電体層とを有する前面板と、
   前記表示電極対と交差する方向に配列された複数のアドレス電極と、前記アドレス電極を覆う背面側誘電体層とを有する背面板とを備え、
   前記背面板が前記前面板と対向するように配置され、画像を表示する表示画面を備えたプラズマディスプレイパネルであって、
   隣り合う表示電極対の間隙を、前記表示画面の周辺領域では前記表示画面の内部領域よりも広くなるように配列したことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. 前記表示電極対は、前記表示画面の周辺領域に配列された表示電極対の間隙が、前記表示画面の内部領域から周辺領域に向かって段階的に広くなるように配列し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。

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