JP2007103149A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

【課題】大画面であっても、放電が安定し、輝度むらのない画像表示品質の高いプラズマディスプレイパネルを提供する。
【解決手段】走査電極４および維持電極５からなる表示電極対４５が形成された前面基板と書き込み電極１１が形成された背面基板とが対向配置され、表示電極対４５と書き込み電極１１との交点に放電セル１６を形成してなるプラズマディスプレイパネルであって、放電セル１６の内部または放電セル１６に隣接して付加コンデンサを表示電極対４５の少なくとも一方を利用して形成したことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネルに関する。

プラズマディスプレイパネル（以下、「パネル」と略記する）は、大画面かつ薄型であることを特徴とする表示デバイスである。パネルとして代表的な交流面放電型パネルは、対向配置された前面基板と背面基板との間に多数の放電セルが形成されている。前面基板上には、誘電体層および保護層で覆われた帯状の走査電極と維持電極とからなる表示電極対が多数平行して配列されている。背面基板上には、表示電極対に直交する方向に、誘電体層に覆われた帯状の書き込み電極が多数互いに平行して配列されている。この書き込み電極の間には、放電空間を形成するための隔壁が設けられている。また誘電体層上から隔壁の側面にわたって蛍光体層が形成されている。そして、表示電極対と書き込み電極とを交差して対向させて、その交差部に放電セルが形成されている。放電セルには、放電によって紫外線を放射するガスとして、例えばネオンおよびキセノンが封入されている。そして放電セル内での放電により発生する紫外線によって蛍光体層が励起され、可視光を発生し映像を表示する。

放電セル内で放電が生じると、表示電極対に急峻なパルス状の電流が流れる。その際にそれらの電極の抵抗成分などによって電圧降下が生じる。このとき、それらの電極が長いと電圧降下が大きくなり、放電が不安定になったり、放電しなくなったりするなどの不具合が生じる。その改善策としては、例えば特許文献１に開示されている低い抵抗率を有するパネル用の電極膜を用いることができる。
特開平１１−６７１０４号公報

しかしながら、パネルは今後さらなる大画面化が望まれており、パネルが大きくなるにつれて表示電極対はさらに長くなる。それに伴って電極の抵抗成分も大きくなり、そのために、電極における電圧降下が大きくなり、放電が不安定になり、輝度むらを生じるという課題があった。

本発明はこのような課題を解決するものであり、大画面であっても、放電が安定し、輝度むらのない画像表示品質の高いパネルを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明のプラズマディスプレイパネルは、誘電体層に被覆された走査電極および維持電極からなる表示電極対が形成された前面基板と書き込み電極が形成された背面基板とが対向配置され、表示電極対と書き込み電極との交差部に放電セルを形成してなるプラズマディスプレイパネルであって、放電セルの内部または放電セルに隣接して付加コンデンサを表示電極対の少なくとも一方を利用して形成したことを特徴とする。この構成により、大画面であっても、放電が安定し、輝度むらのない画像表示品質の高いパネルを提供することができる。

また、本発明のプラズマディスプレイパネルの付加コンデンサは、表示電極対の少なくとも一方の電極に突出部を形成することにより構成してもよい。この構成により、付加コンデンサを形成するためには、透明電極のマスク形状を変更するのみでよいので、製造コストが安価で済むという利点がある。

また、本発明のプラズマディスプレイパネルの付加コンデンサは、誘電体層を挟んで、表示電極対の一部と対向するように付加電極を形成することにより構成してもよい。この構成により、付加電極の面積や誘電体の厚みなどを変更することにより、付加コンデンサの容量を容易に変更することが可能である。

また、本発明のプラズマディスプレイパネルの付加電極は、放電セルの表示電極対の一方の電極と、書き込み電極に沿って隣り合う放電セルの表示電極対の他方の電極とに誘電体層を挟んで対向するように形成してもよい。

また、本発明のプラズマディスプレイパネルの付加電極は、表示電極対の一方の電極に電気的に接続して構成してもよい。この構成により、付加コンデンサの容量値は、表示電極対の両方の電極に付加電極を対向させて付加コンデンサを形成した場合よりも、より大きくすることができる。

本発明によれば、大画面であっても、放電が安定し、輝度むらのない画像表示品質の高いパネルを提供することができる。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態について詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるパネルの分解斜視図である。パネル１は、ガラス製の前面基板２とガラス製の背面基板３とが対向して構成されている。

前面基板２上には、対をなす帯状の走査電極４と維持電極５とからなる表示電極対４５が互いに平行して多数配列されている。走査電極４は、可視光を透過するＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などによる透明電極４Ａと電極の抵抗値を下げるためにＡｇなどの導電性の良い金属母線４Ｂとから構成されている。同様に維持電極５は、透明電極５Ａと金属母線５Ｂとから構成されている。また表示電極対４５は誘電体層６で覆われている。そして誘電体層６を覆うように保護層７が形成されている。

背面基板３上には、表示電極対４５に直交する方向に、第２の誘電体層１０に覆われた帯状の書き込み電極１１が多数平行して配列されている。隔壁８は、放電空間を区画し放電セルを形成するために、書き込み電極１１の間に設けられている。また、第２の誘電体層１０上から隔壁８の側面にわたって蛍光体層９が形成されている。蛍光体層９は紫外線によって励起され可視光を発生する。

図２は本発明の実施の形態１におけるパネルの電極構造を示す断面図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ’線に沿ったパネルの断面図である。１つの放電セル１６には表示電極対４５と書き込み電極１１とが１つずつ含まれている。表示電極対４５の間隙には、放電ギャップ１３が形成されている。

図３は本発明の実施の形態１におけるパネルの電極構造を示す平面図である。帯状の走査電極４と維持電極５とが互いに平行して配列され、書き込み電極１１がそれらに直交して配列されている。１つの放電セル１６は表示電極対４５と書き込み電極１１との交差部に形成され、表示電極対４５と隔壁８とに囲まれた領域である。放電ギャップ１３は透明電極４Ａと透明電極５Ａの間隙であり、それらの電極４Ａと５Ａが対向していてコンデンサが構成されている。以下ではこのコンデンサをＣ１と表記する。そして隣り合う放電セル１６と放電セル１７との間の透明電極４Ａは放電ギャップ側に突出した突出部４Ｃを有する。同様に隣り合う放電セル１６と放電セル１７との間の透明電極５Ａは放電ギャップ側に突出した突出部５Ｃを有する。それらの突出部４Ｃ、５Ｃは電極が対向していて付加コンデンサを構成している。以下ではこの付加コンデンサをＣ２と表記する。

次にパネル１の駆動方法について説明する。１フィールドを複数のサブフィールドに分割し、各サブフィールドはそれぞれ初期化期間と書き込み期間と維持期間とから構成されている。

図４は本発明の実施の形態１におけるパネル１の各電極に印加される電圧波形とそのときの発光の明るさとを示す図である。図４（ａ）は走査電極４、図４（ｂ）は維持電極５、図４（ｃ）は書き込み電極１１にそれぞれ印加される電圧波形を示す図である。図４（ｄ）はこの電圧波形によって起こる発光の明るさを模式的に表す図である。

初期化期間では、走査電極４に初期化パルスＶｓｅｔを印加する。その後、維持電極５に電圧Ｖｅを印加し、走査電極４の電位を−Ｖａまで変化させる。すると、放電セル内で初期化放電が発生し、放電セル内の電荷分布が初期化される。

書き込み期間では、発光させるべき放電セルを選択する期間である。発光させるべき放電セルの書き込み電極１１には書き込みパルスＶｄを印加し、走査電極４には走査パルス電圧Ｖｂを印加する。書き込みパルスＶｄと走査パルス電圧Ｖｂとが同時に印加された放電セルが選択されたことになる。このようにして選択された放電セルには書き込み放電が生じ、誘電体層６および蛍光体層９の表面に壁電荷が蓄積される。選択されなかった放電セルでは放電は生じない。このようにして、書き込みパルスＶｄと走査パルス電圧Ｖｂとの印加を同様にパネル全面にわたって順次行う。

維持期間では、走査電極４と維持電極５とに交互に維持パルスＶｓを印加することにより、選択した放電セルを発光させる期間である。まず書き込み電極１１と維持電極５とを接地電位にし、走査電極４に維持パルスＶｓを印加する。そうすると書き込み期間において壁電荷が蓄積された放電セルでは放電が生じる。この際に放電セル内にパルス状の急峻な電流が流れ、これを補うために透明電極の突出部４Ｃと５Ｃとで構成された付加コンデンサＣ２から電流が供給される。そして走査電極４側の誘電体層６に負の壁電荷が蓄積され、維持電極５側の誘電体層６に正の壁電荷が蓄積される。次に維持電極５に維持パルスＶｓを印加し走査電極４を接地電位にする。すると維持パルスＶｓが印加されることによって、再び壁電荷が蓄積された放電セルでは放電が生じる。このように走査電極４と維持電極５とに維持パルスを交互に印加することにより、維持放電を繰り返し行う。そして維持パルスの数に比例して、そのサブフィールドにおいて放電発光する放電セルの明るさが決まる。

引き続いて、次のサブフィールドの初期化期間、書き込み期間、維持期間のそれぞれの動作を行う。これらを順次各サブフィールドについて繰り返す。

図５は本発明の実施の形態１における放電セルの動作を説明するための等価回路図である。図５には、１つの放電セル１６に接続された走査電極４が持っているインピーダンスを等価抵抗３０と等価インダクタンス３１との直列接続回路として示し、同様に維持電極５を等価抵抗３２と等価インダクタンス３３との直列接続回路として示している。放電セル１６は、放電電流の流れる際の電流値を決める等価抵抗Ｒと放電の終了による電流の停止を示すスイッチＳＷとの直列接続回路と、コンデンサＣ１との並列接続回路で示している。透明電極の突出部４Ｃと突出部５Ｃとの間隙には付加コンデンサＣ２が形成されており、これが放電セル１６に並列に接続されている。

放電ギャップのごく近傍に付加コンデンサＣ２が形成されているために、付加コンデンサＣ２は抵抗成分やインダクタンス成分を介することなく放電セル１６に接続されている。これにより付加コンデンサＣ２は高い周波数成分を有する電流を供給できる。そこで、放電セル１６で急峻なパルス状の電流が流れようとしたときに、高い周波数成分を有する急峻なパルス状の電流はまず付加コンデンサＣ２から供給される。そして、その後に表示電極対４５を介して電流が供給されるので、表示電極対４５での放電による急峻なパルス状の電流に伴う電圧降下が緩和される。よって放電するための十分な電圧が放電セル１６に印加されるので、放電を安定に行うことが可能となる。付加コンデンサＣ２は透明電極４Ａまたは透明電極５Ａを放電ギャップ側に突出させて形成しているので、付加コンデンサＣ２を形成するためには、透明電極４Ａまたは透明電極５Ａのマスク形状を変更するのみでよいので、製造コストが安価で済むという利点がある。

なお、突出部４Ｃ、５Ｃは隔壁８と重なる位置にあるために放電空間がなく、放電を起こすことがない。また突出部４Ｃ、５Ｃの電極間隔１５が狭いほどその付加コンデンサＣ２の容量が大きくなる。付加コンデンサＣ２の容量が大きくなるほど、放電による急峻なパルス状の電流に対応して、より多くの電流を供給できる。よって表示電極対４５での放電による急峻なパルス状の電流に伴う電圧降下がいっそう緩和される。

また図６（ａ）に示すように突出部４Ｃ、５Ｃにおいて、電極間隔１５を狭くする部分の幅は隔壁８の幅よりも狭く設定しているが、図６（ｂ）に示すように隔壁８の幅よりも放電が開始しない程度に広く設計することもできる。

（実施の形態２）
図７は本発明の実施の形態２におけるパネルの電極構造を示す断面図である。図７は、図１におけるＡ−Ａ’線に沿った断面図である。本発明の実施の形態１と同様な構成については同じ符号を付しており、同様な部分については説明を省略する。本発明の実施の形態２における特徴は、付加電極１２を備えたことである。付加電極１２は、１つの放電セル１８の金属母線４Ｂと、隣り合う放電セル１９の金属母線５Ｂとのそれぞれと誘電体層６を隔てて相対する位置に、かつ金属母線４Ｂ、５Ｂと重なり合う幅を有して帯状に形成されている。このような構成により付加電極１２と放電セル１８の金属母線４Ｂとが誘電体層６を挟んで対向することで付加コンデンサを形成している。以下ではこの付加コンデンサをＣ３と表記する。同様に付加電極１２と放電セル１８に隣り合う放電セル１９の金属母線５Ｂとも誘電体層６を挟んで対向することで付加コンデンサを形成している。以下ではこの付加コンデンサをＣ４と表記する。付加コンデンサＣ３と付加コンデンサＣ４とは一方の電極が付加電極からなり、直列接続されている。

図８は本発明の実施の形態２におけるパネルの電極構造を示す平面図である。付加電極１２は、書き込み電極１１に沿って隣り合う放電セル１８と１９の金属母線４Ｂ、５Ｂと相対する位置で、かつ金属母線４Ｂ、５Ｂと重なり合う幅を有しており、帯状の金属母線４Ｂ、５Ｂと平行に形成されている。付加電極１２の幅はこれに限定されるものではないが、形成する付加コンデンサの容量を最大とし、かつ可視光をできるだけ遮らないように設定している。

図９は本発明の実施の形態２における放電セルの動作を説明するための等価回路図である。図９は、１つの放電セル１８に接続された走査電極４が持っているインピーダンスを等価抵抗３０と等価インダクタンス３１との直列接続回路として示し、維持電極５を等価抵抗３２と等価インダクタンス３３との直列接続回路として示している。放電セル１８は、等価抵抗ＲとスイッチＳＷとの直列接続回路と、コンデンサＣ１との並列接続回路で示している。付加電極１２と金属母線４Ｂ、５Ｂとによって形成される付加コンデンサＣ３と付加コンデンサＣ４とは直列接続されており、１つの放電セル１８とそれに隣り合う放電セル１９とに接続されている。

放電ギャップのごく近傍に付加コンデンサＣ３と付加コンデンサＣ４とによる直列接続回路が形成されているために、付加コンデンサＣ３と付加コンデンサＣ４とによる直列接続回路は放電セル１８に抵抗成分やインダクタンス成分を介することなく接続されている。これにより、付加コンデンサＣ３、Ｃ４は高い周波数成分を有する電流を供給できる。そこで、放電セル１８で急峻なパルス状の電流が流れようとしたときに、高い周波数成分を有する急峻なパルス状の電流はまず付加コンデンサＣ３と付加コンデンサＣ４とから供給される。そして、その後に表示電極対４５を介して電流が供給されるので、表示電極対４５における電圧降下が緩和される。よって放電するための十分な電圧が放電セル１８に印加されるので、放電を安定に行うことが可能となる。付加コンデンサＣ３と付加コンデンサＣ４との容量値は放電セル１８の金属母線４Ｂ、５Ｂと付加電極１２との相対する面積とそれらに挟まれた誘電体層６の誘電率と厚みによって決定される。そのため適宜これらの値を変更することにより、付加コンデンサの容量を容易に変更することが可能である。

なお、付加電極１２は金属母線４Ｂ、５Ｂのどちらか一方に電気的に接続してもよい。金属母線４Ｂまたは金属母線５Ｂの面積が同等なために、付加コンデンサＣ３と付加コンデンサＣ４との容量は同等である。そのため付加コンデンサＣ３と付加コンデンサＣ４とによる直列接続回路が形成された上述の場合に比べて、この場合には２倍の容量値の付加コンデンサが形成されたことになる。この場合では、放電による急峻なパルス状の電流に対応して、２倍の電流を供給できるという効果が得られる。

なお、新たに隔壁を付加電極１２の下部に配置し、放電セル１８を隔壁によって井桁状に囲むようにすれば、隣り合う放電セル１９をより良く分離できる。そのため付加電極１２近辺での誤放電の可能性を極力少なくできるという利点がある。

また本発明の実施の形態２においては、付加電極１２は金属母線４Ｂ、５Ｂと重なり合う幅を有するとしたが、その幅をそれよりも小さくしたり、やや大きくしたりすることも可能である。それによって付加電極１２に伴って形成される付加コンデンサの容量を変更することができる。また付加電極の形状は帯状に限る必要はなく、任意の形状で形成してもよい。

本発明は、大画面であっても、放電が安定し、輝度むらのない画像表示品質の高いパネルを提供できるので、そのパネルを使用した装置などに有用である。

本発明の実施の形態１におけるパネルの分解斜視図 本発明の実施の形態１におけるパネルの電極構造を示す断面図 本発明の実施の形態１におけるパネルの電極構造を示す平面図 本発明の実施の形態１におけるパネルの各電極に印加される電圧波形と放電発光の強度を示す図 本発明の実施の形態１における放電セルの動作を説明するための等価回路図 本発明の実施の形態１のパネルの電極構造の応用を表す平面図 本発明の実施の形態２におけるパネルの電極構造を示す断面図 本発明の実施の形態２におけるパネルの電極構造を示す平面図 本発明の実施の形態２における放電セルの動作を説明するための等価回路図

符号の説明

１ パネル
２ 前面基板
３ 背面基板
４ 走査電極
５ 維持電極
４Ａ，５Ａ 透明電極
４Ｂ，５Ｂ 金属母線
４Ｃ，５Ｃ 突出部
６ 誘電体層
７ 保護層
８ 隔壁
９ 蛍光体層
１０ 第２の誘電体層
１１ 書き込み電極
１２ 付加電極
１３ 放電ギャップ
１５ （突出部の）電極間隔
１６，１７，１８，１９ 放電セル
３０，３２ 等価抵抗
３１，３３ 等価インダクタンス
４５ 表示電極対

Claims (5)

1. 誘電体層に被覆された走査電極および維持電極からなる表示電極対が形成された前面基板と書き込み電極が形成された背面基板とが対向配置され、前記表示電極対と前記書き込み電極との交差部に放電セルを形成してなるプラズマディスプレイパネルであって、
   前記放電セルの内部または前記放電セルに隣接して付加コンデンサを前記表示電極対の少なくとも一方を利用して形成したことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. 前記付加コンデンサは、表示電極対の少なくとも一方の電極に突出部を形成することにより構成し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. 前記付加コンデンサは、前記誘電体層を挟んで、前記表示電極対の一部と対向するように付加電極を形成することにより構成し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。
4. 前記付加電極は、前記放電セルの表示電極対の一方の電極と、書き込み電極に沿って隣り合う放電セルの表示電極対の他方の電極とに前記誘電体層を挟んで対向するように形成した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. 前記付加電極は、前記表示電極対の一方の電極に電気的に接続したことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のプラズマディスプレイパネル。

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