JP2007128920A

JP2007128920A - Ａｃ型プラズマディスプレイパネル

Info

Publication number: JP2007128920A
Application number: JP2007040237A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Oe; 良尚大江; Naotaka Kosugi; 直貴小杉
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-02-21
Filing date: 2007-02-21
Publication date: 2007-05-24

Abstract

【課題】表示の輝度を低下させることなく、発光効率の向上を図ることができるパネルを提供する。
【解決手段】第１の基板１上に、誘電体層４で覆われた走査電極２と維持電極３とが設けられ、誘電体層４上には保護膜１５が設けられている。第１の基板１と放電空間６を介して対向する第２の基板７上には走査電極２および維持電極３に直交するように配列された複数の隔壁８とデータ電極９とが設けられている。保護膜１５は第１保護膜１５ａと第２保護膜１５ｂとからなり、誘電体層４上のほぼ全面に第１保護膜１５ａが形成され、第１保護膜１５ａ上に第１保護膜１５ａよりも２次電子放出係数が高いＭｇＯを部分的に形成した第２保護膜１５ｂが設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、テレビジョン受像機や情報表示端末等の画像表示装置に用いるＡＣ型プラズマディスプレイパネル（以下パネルという）に関するものである。

従来のパネルでは、図５に示すように、ガラス製の第１の基板１上に、平行な走査電極２と維持電極３とからなる電極対が複数設けられている。これらの走査電極２および維持電極３は誘電体層４で覆われ、誘電体層４上には保護膜５が設けられている。第１の基板１と放電空間６を介して対向するガラス製の第２の基板７の上には走査電極２および維持電極３に直交するように配列された複数の隔壁８が設けられている。２本の隔壁８の間にはデータ電極９が配列され、隔壁８間の第２の基板７の表面およびデータ電極９の表面には蛍光体層１０が設けられている。１本の走査電極２および１本の維持電極３とデータ電極９との交差部には１つの放電セルが形成される。放電空間６には放電ガスとして、ネオン、キセノン等の希ガスが封入されている。走査電極２および維持電極３に交互に維持パルス電圧を印加することにより維持放電を発生させ、蛍光体層１０を発光させることにより表示を行う。

走査電極２および維持電極３はそれぞれ透明導電膜２ａ，３ａと電極母線２ｂ，３ｂとから成る。透明導電膜２ａ，３ａはインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）や酸化スズ（ＳｎＯ₂）等で形成され、電極母線２ｂ，３ｂおよびデータ電極９は、クロム−銅−クロム（Ｃｒ−Ｃｕ−Ｃｒ）の積層導体または銀（Ａｇ）等で形成される。また、誘電体層４は硼珪酸ガラス等からなり、保護膜５は放電で生じるイオンに対しての耐スパッタ性に優れ、かつ高い２次電子放出係数を有する材料、たとえばＭｇＯからなる。この保護膜５は、誘電体層４がイオンによってスパッタされパネルの寿命が短くなるのを防止するとともに、放電が持続するように２次電子を放出する。

しかし、従来のパネルはＣＲＴに比べて発光効率が低いという課題があった。発光効率を高くするには、維持パルス電圧を下げることによりパネルへの投入電力を小さくすればよいが、この場合、発光効率を高くできてもパネルの表示輝度が低下してしまい、ディスプレイとしての表示品質が低下してしまうという問題がある。そのため、必要な輝度を確保しつつ、かつ発光効率を高めることが、パネルにおいて重要な課題となっている。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、表示の輝度を低下させることなく、発光効率の向上を図ることができるパネルを提供することを目的とする。

この課題を解決するために本発明は、放電空間を挟んで対向配置した２つの基板のうち、一方の基板上に複数の走査電極および維持電極とその表面を覆う誘電体層とを形成し、前記誘電体層上の全面に前記誘電体層よりも耐イオンスパッタ性の材料からなる第１の保護膜を形成するとともに、その第１の保護膜上にＭｇＯを部分的に形成した第２の保護膜を設けたことを特徴とする。

本発明は、放電空間を挟んで対向配置した２つの基板のうち、一方の基板上に複数の走査電極および維持電極とその表面を覆う誘電体層とを形成し、前記誘電体層上の全面に前記誘電体層よりも耐イオンスパッタ性の材料からなる第１の保護膜を形成するとともに、その第１の保護膜上にＭｇＯを部分的に形成した第２の保護膜を設けたもので、高発光効率のパネルを実現できる。また、誘電体層は耐イオンスパッタ性に優れた保護膜で覆われているため長寿命のパネルを実現できる。

図６は、第２の基板７側から見たときの従来パネルの放電セル１１の概略構成図であり、各電極および隔壁を示している。表示発光を行うための維持放電は走査電極２と維持電極３との間で発生するが、主として発光に寄与する維持放電は、図６に示すように、主に電界が比較的強い、ごく限られた第１領域１２で発生するものであり、この第１領域１２はほぼ、走査電極２、維持電極３およびそれらの間の領域とデータ電極９とが対向している領域になると考えられる。また、データ電極９と対向していない第２領域１３においても、放電による荷電粒子が存在し電流が流れるが、第２領域１３は、発光にはあまり寄与していないと推測される。したがって、発光にあまり寄与しないが電流が流れる第２領域１３へ放電が拡がることを制限することにより、パネルの輝度を維持しつつ、放電電流すなわち消費電力を低減し、発光効率を向上させることができると考えられる。

また、放電シミュレーションコードＳＩＰＤＰ−２Ｄ（ＫＩＮＥＭＡＳＯＦＴＷＡＲＥ製）を用いて、保護膜が２次電子放出係数の異なる２つの領域からなる場合について計算を行った。この計算の結果、放電は２次電子放出係数の高い領域において集中的に起こり、２次電子放出係数の低い領域には広がらないことが示唆された。したがって、２次電子放出係数の異なる領域を形成することにより、放電が発生する領域を制限できると考えられる。

以上のことから、主として発光に寄与している放電が発生する領域に２次電子放出係数の高い領域を形成し、その領域以外は２次電子放出係数の低い領域とすることにより、パネルの輝度を維持しつつ、放電電流すなわち消費電力を低減し、発光効率を向上させることができるという知見を得た。

本発明はこの知見に基づいてなされたものであり、本発明のパネルは、放電空間を挟んで対向配置した２つの基板のうち、一方の基板上に複数の走査電極および維持電極とその表面を覆う誘電体層とが形成され、前記誘電体層よりも耐スパッタ性に優れ、かつ維持放電が発生する領域を主として発光に寄与する領域に制限する保護膜が前記誘電体層上に形成されたものである。この構成により、維持放電の発生領域を主に発光に寄与している領域に制限することができる。

以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて説明する。

本発明の第１の実施形態のパネルを図１に示す。本実施形態のパネル１４は、従来のパネルとほぼ同じ構成であり、異なる点は保護膜の構成である。従来と同じ構成については同じ番号を付している。図１（ａ）はパネルの一部切り欠き斜視図であり、同図（ｂ）は保護膜側から見た第１の基板の平面図である。

保護膜１５は第１保護膜１５ａと第２保護膜１５ｂとからなり、誘電体層４上のほぼ全面に第１保護膜１５ａが形成され、第１保護膜１５ａ上のデータ電極９と対向する領域には、第１保護膜１５ａよりも２次電子放出係数が高い第２保護膜１５ｂが形成されている。このパネル１４は、データ電極９に垂直な方向への放電の拡がりを制限した例である。誘電体層４上に２次電子放出係数の小さい二酸化珪素（ＳｉＯ₂）を用いて第１保護膜１５ａを形成し、この第１保護膜１５ａ上に２次電子放出係数の高い酸化マグネシウム（ＭｇＯ）をマスク蒸着することにより第２保護膜１５ｂを形成し、図１の構造を持つパネルを作製した。ここで、第２保護膜１５ｂの２次電子放出係数は第１保護膜１５ａの２次電子放出係数の１．５〜２倍程度である。

このパネルを用いて維持放電させると、放電は２次電子放出係数の高い第２保護膜１５ｂが形成された領域にのみ広がり、他の領域にはほとんど広がらないことが観察され、放電領域を制限できることがわかった。このパネル１４では、従来のパネルに比べて放電電流が低減しており、消費電力を低減できることが確認された。また、従来のパネルとほぼ同等の輝度が得られ、発光効率を向上させることができることが確認された。なお、第２保護膜１５ｂを形成する領域は、第１の基板に垂直な方向から見たときに、データ電極９が形成されている領域と完全に一致する必要はない。

次に、データ電極９に対して平行な方向および垂直な方向への放電の拡がりを制限した第２の実施形態のパネルを図２に示す。図２（ａ）は保護膜側から見た第１の基板の平面図であり、同図（ｂ）は走査電極２に平行な方向のパネルの断面図である。図２に示すように、第２の実施形態のパネル１６では、保護膜１７はＳｉＯ₂からなる第１保護膜１７ａと第１保護膜１７ａよりも２次電子放出係数が高いＭｇＯからなる第２保護膜１７ｂとから構成されている。第１保護膜１７ａは誘電体層４上のほぼ全面に形成され、第２保護膜１７ｂは走査電極２、維持電極３およびそれらの間の領域とデータ電極９とが対向する領域に形成されている。このパネル１６では、維持放電を第２保護膜１７ｂが形成されている領域に制限することが可能となり、消費電力を低減でき発光効率を向上させることができることがわかった。

第２の実施形態のパネルにおいて、電極母線２ｂ，３ｂは不透明材料からなり蛍光体層１０からの可視光を透過しない。このため、電極母線２ｂ，３ｂが形成された領域では、維持放電時には電流が流れるが、輝度にはほとんど寄与しないことがわかる。そこで、図２に示す第２保護膜１７ｂの代わりに図３に示す第２保護膜１７ｃのように、走査電極２の電極母線２ｂと維持電極３の電極母線３ｂとの間の領域に形成してもよい。この場合も第２の実施形態のパネル１６の場合と同様な効果が得られる。

以上の実施形態では、誘電体層４上のほぼ全面に形成した第１保護膜の上に、第１保護膜よりも２次電子放出係数の高い第２保護膜を部分的に形成した例について説明したが、誘電体層上のほぼ全面に第２保護膜を形成し、第２保護膜よりも２次電子放出係数の低い第１保護膜を第２保護膜上に部分的に形成することにより、第２保護膜がデータ電極と対向する領域またはその一部の領域に存在するようにしてもよい。また、第１保護膜としてＳｉＯ₂以外に、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）を用いることができる。第１保護膜または第２保護膜を部分的に形成する方法として、スパッタやフォトリソグラフィーを用いることができる。

また、２次電子放出係数の高い保護膜を誘電体層４上の全面に形成した後、この保護膜の所定部分を物理的あるいは化学的に変質させることにより、図４に示すように、２次電子放出係数の低い第１保護膜１８ａと２次電子放出係数の高い第２保護膜１８ｂとからなる保護膜１８を形成してもよい。このように部分的に保護膜を変質させる方法として、例えば、保護膜上にレジストをパターン形成し、２次電子放出係数を低くする部分にレーザー等を照射する方法等がある。

また、上記実施形態のパネルでは、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃またはＭｇＯ等からなる保護膜を誘電体層上のほぼ全面に形成しており、放電時に発生するイオンによる衝撃から誘電体層を保護している。すなわち、耐イオンスパッタ性に優れた保護膜が誘電体層上のほぼ全面に存在することにより、誘電体層がイオンによってスパッタされることを防止することができ、パネルを長時間にわたって動作可能とすることができる。

なお、１つの放電セルに対となる走査電極および維持電極が複数含まれる場合や、走査電極および維持電極が不透明な電極のみからなる場合でも同様の効果を得ることができる。

本発明は、高発光効率で長寿命のパネルを実現する上で有用な発明である。

本発明の第１の実施形態のパネルを示す一部切り欠き斜視図および平面図本発明の第２の実施形態のパネルを示す平面図および断面図本発明の一実施形態のパネルを示す平面図本発明の一実施形態のパネルを示す断面図従来のパネルの一部切り欠き斜視図従来のパネルの放電セルの概略構成図

符号の説明

１第１の基板
２走査電極
３維持電極
４誘電体層
５保護膜
６放電空間
７第２の基板
８隔壁
９データ電極
１０蛍光体層
１１放電セル
１４、１６本発明の一実施形態のパネル
１５、１７、１８保護膜
１５ａ、１７ａ、１８ａ第１保護膜
１５ｂ、１７ｂ、１８ｂ第２保護膜

Claims

放電空間を挟んで対向配置した２つの基板のうち、一方の基板上に複数の走査電極および維持電極とその表面を覆う誘電体層とを形成し、前記誘電体層上の全面に前記誘電体層よりも耐イオンスパッタ性の材料からなる第１の保護膜を形成するとともに、その第１の保護膜上にＭｇＯを部分的に形成した第２の保護膜を設けたことを特徴とするＡＣ型プラズマディスプレイパネル。