JP2009070592A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

【課題】放電遅れが短く、安定した書込み動作が可能であり、かつ高精細度化も可能なパネルを提供する。
【解決手段】前面基板上に平行に配置され、間に放電ギャップ１７を有する表示電極対を構成する走査電極１５および維持電極１６と、放電空間を挟んで前面基板に対向して配置された背面基板上に、表示電極対と交差する方向に配置されたデータ電極と、表示電極対とデータ電極とが対向する部分に赤、緑、青のいずれかの蛍光体を塗布した放電セルを形成したパネルであって、走査電極１５には放電ギャップ１７に向かって凸となる凸部を設け、維持電極１６には、放電ギャップ１７を隔てて凸部と向かい合う位置に、放電ギャップ１７に向かって凹となる凹部を設けた。
【選択図】図２

Description

本発明は、表示デバイスとして知られているプラズマディスプレイパネルに関するものである。

プラズマディスプレイパネル（以下、「パネル」と略記する）は視認性に優れた薄型表示デバイスとして注目されており、近年は、さらなる高精細度化および大画面化が進められている。

パネルには、ＡＣ型とＤＣ型とがあり、また面放電型と対向放電型とがあるが、高精細化、大画面化および製造の簡便性から、現状ではＡＣ型で面放電型のパネルが主流を占めるようになってきている。

図７は、従来の代表的なパネルの分解斜視図である。パネル７０は、対向して配置された前面基板７２と背面基板７３とを有している。前面基板７２は、前面ガラス板７４上に走査電極７５と維持電極７６とが放電ギャップ７７を挟んで互いに平行に対をなして複数対形成されている。走査電極７５は透明電極層７５ａとバス電極層７５ｂとを積層して構成され、維持電極７６は透明電極層７６ａとバス電極層７６ｂとを積層して構成されている。そして、これらの走査電極７５と維持電極７６とを覆うように誘電体層７８が形成され、この誘電体層７８の表面を覆うように保護層７９が形成されている。背面基板７３は、背面ガラス板８１上にデータ電極８２が互いに平行に複数形成され、このデータ電極８２を覆うように下地層８３が形成されている。そして、この下地層８３上にデータ電極８２と平行に隔壁８４が複数形成され、下地層８３の表面と隔壁８４の側面とに蛍光体層８５が形成されている。さらに、前面基板７２と背面基板７３とに挟まれた放電空間８６には、放電ガスが封入されている。

図８は、パネル７０の各電極に印加する標準的な駆電圧波形の一例を示す図である。パネル７０を駆動するために、１フィールド期間を複数のサブフィールド期間に分割し、それぞれのサブフィールド期間は、初期化期間、書込み期間、維持期間、消去期間を有する。初期化期間では走査電極７５とデータ電極８２との間で初期化放電を行い、続く書込み動作に必要な壁電荷とプライミング粒子の生成とを行う。書込み期間では、走査電極７５とデータ電極８２、および走査電極７５と維持電極７６との間で選択的に書込み放電を行う。維持期間では、書込み放電の行われた放電セルの走査電極７５と維持電極７６との間で維持放電が行われる。消去期間では走査電極７５と維持電極７６との間で維持放電により発生した壁電荷を消去する消去放電が行われる。しかしながら、こうしたパネルでは書込み放電に大きな放電遅れを伴い、書込み放電が不安定になることがあった。そして書込み放電が不安定になると続く維持放電も不安定になり、チラツキ等の表示不良が発生する。従って、書込み放電を確実に行うことがパネルを駆動する上で特に重要である。

書込み放電を確実に行うためには書込み期間を長くする、書込み電圧を高くするといった方法がある。またパネルの構造を工夫して書込み放電を安定させる方法についても検討されている、例えば特許文献１には、放電セルに隣接してプライミング放電セルを設けることにより、プライミング放電セル内で発生したプライミング粒子を放電セルに適量供給して、書込み放電の放電遅れを少なくし、書込み動作を高速かつ安定して行うことができるパネルとその駆動方法が提案されている。
特開２００４−２９６３１２号公報

しかしながら、書込み期間を長くすると駆動時間が不足するという課題が発生し、書込み電圧を高くすると駆動回路のコストが高くなるといった課題が発生する。また、特許文献１に記載のパネルは書込み動作を安定して行うことができる有効な方法であるが、画像を表示するための放電セルに加えてプライミング放電セルを設ける必要があるため、放電セルを微細化して高精細度化するのが難しいといった課題があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、放電遅れが短く、安定した書込み動作が可能であり、かつ高精細度化も可能なパネルを提供することを目的とする。

本発明は、前面基板上に平行に配置され、間に放電ギャップを有する表示電極対を構成する走査電極および維持電極と、放電空間を挟んで前面基板に対向して配置された背面基板上に、表示電極対と交差する方向に配置されたデータ電極と、表示電極対とデータ電極とが対向する部分に赤、緑、青のいずれかの蛍光体を塗布した放電セルを形成したパネルであって、走査電極には放電ギャップに向かって凸となる凸部を設け、維持電極には、放電ギャップを隔てて凸部と向かい合う位置に、放電ギャップに向かって凹となる凹部を設けたことを特徴とする。この構成により、放電遅れが短く、安定した書込み動作が可能であり、かつ高精細度化も可能なパネルを提供することができる。

また本発明のパネルの凸部および凹部は弧形状部分を有し、凸部の弧部分の長さは凹部の弧部分の長さよりも短いことが望ましい。

また本発明のパネルの緑の蛍光体を塗布した放電セルの凸部の弧部分の長さは、赤および青の蛍光体を塗布した放電セルの凸部の弧部分の長さよりも長く、緑の蛍光体を塗布した放電セルの凹部の弧部分の長さは、赤および青の蛍光体を塗布した放電セルの凹部の弧部分の長さよりも長いことが望ましい。この構成により、放電セルの色ごとの書込み動作の特性差が小さくなることで、パネル構造、製造プロセス、さらに駆動電圧の設計マージンを広げることができる。

本発明によれば、放電遅れが短く、安定した書込み動作が可能であり、かつ高精細度化も可能なパネルを提供す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、図面を用いて説明する。

（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１０の分解斜視図である。パネル１０は、対向して配置された前面基板１２と背面基板１３とを有している。

前面基板１２の前面ガラス板１４上には、走査電極１５と維持電極１６とが複数対形成されている。１対の走査電極１５と維持電極１６とは表示電極対を構成し、走査電極１５と維持電極１６との隙間が放電ギャップ１７を形成している。走査電極１５は透明電極層１５ａとバス電極層１５ｂとを積層して構成され、維持電極１６は透明電極層１６ａとバス電極層１６ｂとを積層して構成されている。透明電極層１５ａ、１６ａは発光を取り出すために透明の材料、例えばＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）で形成されている。またバス電極層１５ｂ、１６ｂは走査電極１５および維持電極１６の抵抗を下げて表示電極の電圧降下を防ぐために、例えば銀を含む膜、またはクロム／銅／クロムの積層膜で形成されている。

実施の形態１においては、走査電極１５の透明電極層１５ａには放電ギャップ１７に向かって凸となる凸部が設けられており、維持電極１６の透明電極層１６ａには放電ギャップ１７に向かって凹となる凹部が設けられている。そして透明電極層１５ａに設けられた凸部と透明電極層１６ａに設けられた凹部とが放電ギャップ１７を隔てて向かい合っている。

そして、これらの走査電極１５と維持電極１６とを覆うように誘電体層１８が形成され、この誘電体層１８の表面を覆うように保護層１９が形成されている。

背面基板１３は、背面ガラス板２１上にデータ電極２２が互いに平行に複数形成され、このデータ電極２２を覆うように下地層２３が形成されている。そして、この下地層２３上にデータ電極２２と平行に隔壁２４が複数形成され、下地層２３の表面と隔壁２４の側面とに蛍光体層２５が形成されている。さらに、前面基板１２と背面基板１３とに挟まれた放電空間２６には、放電ガスが封入されている。

なお、パネルの構造は上述したものに限られるわけではなく、例えば井桁状の隔壁を備えたものであってもよい。

図２は、本発明の実施の形態１におけるパネル１０の走査電極１５および維持電極１６の形状の詳細を示す図である。走査電極１５に設けられた凸部は円の弧部分ＡＢの形状に形成され、維持電極１６に設けられた凹部は円の弧部分Ａ’Ｂ’の形状に形成されている。そして弧部分ＡＢの中心点と弧部分Ａ’Ｂ’の中心点は同一の点Ｏであり、走査電極１５の弧部分ＡＢの長さが維持電極１６の弧部分Ａ’Ｂ’の長さよりも短く、また放電ギャップ１７の間隔も一定になるように形成されている。また、中心点Ｏは、隣り合う２つの隔壁２４の中間線ＣＣ’上に位置しているため、走査電極１５の凸部は中心線ＣＣ’上において放電ギャップ１７に最も突出した形状の弧部分となり、また、維持電極１６の凹部は中心線ＣＣ’上において最も窪んだ形状の弧部分となっている。

次に、走査電極１５および維持電極１６をこのような形状とすることにより、書込み放電の放電遅れを短くすることができ、安定した書込み動作を行うことができる理由を説明する。

図３は、本発明の実施の形態１におけるパネル１０の書込み放電を模式的に示す図である。図８に示したような標準的な駆動電圧波形をパネル１０の各電極に印加して画像表示を行う場合、書込み放電は、まず走査電極１５とデータ電極２２との間で発生し、この放電がトリガとなり、走査電極１５と維持電極１６との間で放電が発生する。走査電極１５と維持電極１６とはどちらも前面ガラス板１４上に構成されているので、走査電極１５と維持電極１６との間の放電を、以下「面放電」と称する。そして、面放電によって走査電極１５および維持電極１６上の壁電荷の極性が反転して書込み動作を行う。従って、書込み動作を速やかにかつ安定に行うためには、面放電を速やかに発生させることが必要である。面放電を速やかに発生させる方法の一つとして、書込み放電発生時に走査電極１５と維持電極１６との間の電界強度を強めることが有効である。

図４は、本発明の実施の形態１におけるパネル１０の放電ギャップ１７間の電気力線を模式的に示した図であり、書込み放電を発生させる際の電気力線を矢印で示している。矢印の向きは電界の方向を表し、矢印の密度は電界の強さを表す。書込み放電では走査電極１５は陰極、維持電極１６は陽極として働くため、両電極間における電気力線は維持電極１６から走査電極１５に向かっている。また、走査電極１５の凸部の弧部分ＡＢは、維持電極１６の凹部の弧部分Ａ’Ｂ’よりも曲率が大きく、かつ弧部分ＡＢは弧部分Ａ’Ｂ’よりも長さが短いため、電気力線は、維持電極１６の弧部分Ａ’Ｂ’から走査電極１５の弧部分ＡＢにかけて密度が高くなる。従って、走査電極１５の凸部の弧部分ＡＢにおいて電界が局所的に強くなり、この部分の走査電極１５の表面の保護層１９から効率よく電子を放出させることができる。そのため速やかに放電が開始するとともに放電の開始電圧も低下すると考えることができる。このようにして実施の形態１におけるパネル１０を用いることにより走査電極１５の凸部の先端部から書込み放電が開始し、速やかに、かつ安定して書込み放電を発生させることができる。

なお、実施の形態１においては、走査電極１５に設けられた凸部は円の弧部分ＡＢの形状に形成され、維持電極１６に設けられた凹部も円の弧部分Ａ’Ｂ’の形状に形成されており、かつ弧部分ＡＢおよび弧部分Ａ’Ｂ’の中心点は一致しているものとして説明した。しかし本発明はこれに限定されるものではない。例えば、弧部分ＡＢおよび弧部分Ａ’Ｂ’の中心点を必ずしも一致させる必要はなく、曲率も実際の放電の安定性にあわせて任意に設定してよい。さらに、弧部分ＡＢおよび弧部分Ａ’Ｂ’は円に限らず長円の弧であってもよい。

（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２におけるパネル３０の走査電極３５および維持電極３６の形状の詳細を示す図である。走査電極３５は透明電極層３５ａとバス電極層３５ｂとを積層して構成され、維持電極３６は透明電極層３６ａとバス電極層３６ｂとを積層して構成されている。実施の形態２におけるパネル３０は、走査電極３５の透明電極層３５ａおよび維持電極３６の透明電極層３６ａの形状以外については実施の形態１におけるパネル１０と同様であるため説明を省略する。実施の形態２においては、走査電極３５に設けられた凸部は長円の弧部分ＡＢの形状を有し、維持電極３６に設けられた凹部は長円の弧部分Ａ’Ｂ’形状を有する。また、放電セルにおける走査電極３５および維持電極３６の放電ギャップ３７側の辺全体が弧の形状に形成されている。放電ギャップ３７側の辺全体を弧の形状に形成することで、書込み放電の広がりが大きくなり、より確実な書込み動作を行うことができる。

（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３におけるパネル５０の走査電極５５および維持電極５６の形状の詳細を示す図である。走査電極５５は透明電極層５５ａとバス電極層５５ｂとを積層して構成され、維持電極５６は透明電極層５６ａとバス電極層５６ｂとを積層して構成されている。実施の形態３におけるパネル５０は、走査電極５５の透明電極層５５ａおよび維持電極５６の透明電極層５６ａの形状以外については実施の形態１におけるパネル１０と同様であるため説明を省略する。実施の形態３におけるパネル５０の走査電極５５および維持電極５６の形状は、塗布された蛍光体層の色ごとに弧部分の長さを変化させている点である。実施の形態３においては、緑の蛍光体を塗布した放電セルの走査電極５５の凸部の弧部分の長さを、赤および青の蛍光体を塗布した放電セルの走査電極５５の凸部の弧部分の長さよりも長くしている。同様に、緑の蛍光体を塗布した放電セルの維持電極５６の凹部の弧部分の長さを、赤および青の蛍光体を塗布した放電セルの維持電極５６の凹部の弧部分の長さよりも長くしている。このように塗布された蛍光体層の色ごとに弧部分の長さを変化させることで色ごとの書込み動作の特性をそろえることができる。

実施の形態３においては、例えば、赤の蛍光体材料として（Ｙ_２Ｇｄ）ＢＯ_３：Ｅｕを、緑の蛍光体材料としてＺｎ_２ＳｉＯ_４：Ｍｎを、青の蛍光体材料としてＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕを使用している。これらの蛍光体のうち、特に緑の蛍光体材料は表面の帯電特性が負極性になる等のために、緑の蛍光体を塗布した放電セルでは、赤または青の蛍光体を塗布した放電セルに比べて放電が発生しにくい傾向がある。しかし実施の形態３においては、緑の蛍光体を塗布した放電セルの走査電極５５および維持電極５６の弧部分の長さを、赤および青の蛍光体を塗布した放電セルの走査電極５５および維持電極５６の弧部分の長さよりも長くして書込み動作時の電気力線の密度を大きくすることにより、緑の蛍光体を塗布した放電セルで放電を発生しやすくしている。その結果、放電セルの色ごとの書込み動作の特性差が小さくなることで、パネル構造、製造プロセス、さらに駆動電圧の設計マージンを広げることができる。

なお、図６では赤、緑、青の全ての放電セルに対して、走査電極５５に凸部を設け、維持電極５６に凹部を設けるものとして説明した。しかし、例えば緑の放電セルにのみ凸部および凹部を設けた構成であってもよい。

なお、実施の形態１〜３において用いた具体的な各数値は、単に一例を挙げたに過ぎず、パネルの特性にあわせて、適宜最適な値に設定することが望ましい。

本発明のパネルは、放電遅れが短く、安定した書込み動作が可能となり、かつ高精細度化も可能なので高精細度画像表示装置用等のパネルとして有用である。

本発明の実施の形態１におけるパネルの分解斜視図 同パネルの走査電極および維持電極の形状の詳細を示す図 同パネルの書込み放電を模式的に示す図 同パネルの放電ギャップ間の電気力線を模式的に示した図 本発明の実施の形態２におけるパネルの走査電極および維持電極の形状の詳細を示す図 本発明の実施の形態３におけるパネルの走査電極および維持電極の形状の詳細を示す図 従来の代表的なパネルの分解斜視図 パネルの各電極に印加する標準的な駆動電圧波形の一例を示す図

符号の説明

１０，３０，５０ パネル
１５，３５，５５ 走査電極
１５ａ，３５ａ，５５ａ （走査電極の）透明電極層
１５ｂ，３５ｂ，５５ｂ （走査電極の）バス電極層
１６，３６，５６ 維持電極
１６ａ，３６ａ，５６ａ （維持電極の）透明電極層
１６ｂ，３６ｂ，５６ｂ （維持電極の）バス電極層
１７，３７ 放電ギャップ
２２ データ電極

Claims (3)

1. 前面基板上に平行に配置され、間に放電ギャップを有する表示電極対を構成する走査電極および維持電極と、
   放電空間を挟んで前記前面基板に対向して配置された背面基板上に、前記表示電極対と交差する方向に配置されたデータ電極と、
   前記表示電極対と前記データ電極とが対向する部分に赤、緑、青のいずれかの蛍光体を塗布した放電セルを形成したプラズマディスプレイパネルであって、
   前記走査電極には前記放電ギャップに向かって凸となる凸部を設け、
   前記維持電極には、前記放電ギャップを隔てて前記凸部と向かい合う位置に、前記放電ギャップに向かって凹となる凹部を設けたことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. 前記凸部および前記凹部は弧形状部分を有し、前記凸部の弧部分の長さは前記凹部の弧部分の長さよりも短い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. 緑の蛍光体を塗布した放電セルの凸部の弧部分の長さは、赤および青の蛍光体を塗布した放電セルの凸部の弧部分の長さよりも長く、
   緑の蛍光体を塗布した放電セルの凹部の弧部分の長さは、赤および青の蛍光体を塗布した放電セルの凹部の弧部分の長さよりも長い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。

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