JP2009140734A - プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法 - Google Patents

プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】PDPの無効電力の増加や駆動マージンの減少の原因となる容量結合を抑制する。
【解決手段】前面基板構造体(第1基板構造体)に形成された2対のX電極14およびY電極15(表示電極対)の間に形成される非発光領域16に、X電極14およびY電極15と間隔を空けて形成される複数の遮光膜10を有するPDP(プラズマディスプレイパネル)1であって、遮光膜10は、X電極14およびY電極15を構成する金属材料と共通する金属材料を含んでいる。また、遮光膜10は背面基板構造体(第2基板構造体)に形成された、隣り合う隔壁22の間に間隔を空けて島状に形成する。上記構成により、X電極14、Y電極15、あるいはアドレス電極20と容量結合部を構成する可能性のある遮光膜10の面積を小さくすることができるので、遮光膜10に導電性材料を用いても容量結合を抑制することができる。
【選択図】図4

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネルの技術に関し、特に、表示電極対の間の非発光領域に暗色の遮光膜を形成するプラズマディスプレイパネルに適用して有効な技術に関する。
近年、平面型のプラズマディスプレイ装置として面放電を行う交流型プラズマディスプレイ装置が実用化され、パーソナルコンピュータやワークステーション等のプラズマディスプレイ装置、平面型の壁掛けテレビジョン、或いは、広告や情報等を表示するための装置として広く使用されて来ている。そして、このようなプラズマディスプレイ装置に組み込むプラズマディスプレイパネル(PDP;Plasma Display Panel)においては、画質の改善のために、高いコントラストを得ることができる技術が強く要求されている。
PDPは、前面基板と背面基板とを有し、これらの基板の間に希ガスなどの放電ガスを封入した放電空間が前面基板と背面基板との間に形成される。前面基板には複数の表示電極対が配置され、この表示電極対を被覆する誘電体層が形成される。また、隣り合う表示電極対の間にはPDPの表示発光に寄与しない非発光領域を有している。また、背面基板には、放電空間を区画する隔壁と、上記表示電極対と交差するように配置されるアドレス電極とが形成される。また、隔壁で区画される各放電空間内の発光領域には、それぞれ3原色である赤色(R)、緑色(G)、および青色(B)の可視光を発光する蛍光体が形成されている。
PDPではこの表示電極対の間に電圧を印加して、放電空間内で面放電を発生させ、この際に発生する真空紫外線で蛍光体を励起させることで所望のカラー画像が表示される。また、点灯/非点灯が選択されるセルはこの表示電極対とアドレス電極の交差毎に構成される。
セルの選択方式は、表示電極対の一方とアドレス電極の間に電圧を印加することにより、これらが交差するセルで対向放電(アドレス放電)を発生させて上記面放電を行うセルを選択する。
上記非発光領域に前面基板側から外光が照射され、これが反射されるとPDPのコントラスト(明室コントラスト)が低下する。この明室コントラストを改善する方法として、例えば特開2000−82395号公報(特許文献1)には、前面基板側の非発光領域に黒帯層と呼ばれる帯状の遮光膜を形成する構造が記載されている。
また、例えば特開2002−75229号公報(特許文献2)には、この遮光膜を形成する工程を効率化する方法として、表示電極対を構成するバス電極と、同じ材料を用いて遮光膜を形成する方法が記載されている。
特開2000−82395号公報 特開2002−75229号公報
しかしながら、上記非発光領域にバス電極と同じ材料で構成される遮光膜を形成する場合、以下の課題があることを本発明者は見出した。
すなわち、遮光膜としてバス電極と同じ導電性材料を用いる場合、バス電極と遮光膜の間、あるいは遮光膜とアドレス電極の間で容量結合が発生する。
容量結合が発生するとバス電極あるいはアドレス電極に電流を流す際に、発光に寄与しない無効電力が増加する。
また、セルの点灯/非点灯を選択するための放電であるアドレス放電時にバス電極とアドレス電極の間に大きな電圧を印加すると、容量結合により、誤放電が発生する場合がある。つまり、誤放電を防止するためにアドレス放電時の印加電圧を小さくしなければならなくなるため、適正な放電を発生させる許容電圧値のマージン(駆動マージン)が小さくなる。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、無効電力の増加や駆動マージンの減少の原因となる容量結合を抑制することのできる技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
すなわち、本発明の一つの実施の形態におけるプラズマディスプレイパネルは、放電空間を介して互いに対向する第1基板構造体および第2基板構造体を有し、
前記第1基板構造体は、第1基板と、前記第1基板の前記第2基板構造体と対向する第1の面側に第1方向に沿って形成される複数の表示電極対と、前記複数の表示電極対を被覆する誘電体層と、隣り合う2対の前記表示電極対の間に前記第1方向に沿って形成される非発光領域と、前記非発光領域に、前記表示電極対と間隔を空けて形成される複数の遮光膜とを有し、
前記第2基板構造体は、第2基板と、前記第2基板の前記第1基板構造体と対向する第2の面側に、前記第1方向と交差する第2方向に沿って形成されるアドレス電極と、前記第2基板の前記第2の面側に形成され、前記放電空間を区画するように前記第2方向に沿って形成される隔壁とを有し、
前記複数の遮光膜は、前記表示電極対を構成する金属材料と共通する金属材料を含んでなり、隣り合う前記隔壁の間に間隔を空けて島状に形成するものである。
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
すなわち、本発明の一つの実施の形態によれば、表示電極対あるいはアドレス電極と容量結合部を構成する可能性のある遮光膜の面積を小さくすることができるので、遮光膜に導電性材料を用いても表示電極対あるいはアドレス電極との容量結合を抑制することができる。
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
また、本実施の形態を説明するための全図において同一機能を有するものは同一の符号を付すようにし、その繰り返しの説明は原則として省略する。また、本実施の形態を説明するための全図においては、各部材の構成をわかりやすくするために、平面図であってもハッチングや模様を付す場合がある。以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
(実施の形態1)
<プラズマディスプレイ装置の全体構成>
まず、本実施の形態1のPDPを組み込んだプラズマディスプレイ装置(以下PDP装置と記載する)の全体構成と階調駆動方法について図1および図2を用いて説明する。
図1は本実施の形態1のPDPを組み込んだPDP装置の一例の全体構成を概略的に示すブロック図である。また、図2は、図1に示すPDP装置における階調駆動シーケンスの一例を示す説明図である。
図1に示すPDP1の詳細な構造は後述するが、PDP1は、X電極14、Y電極15、アドレス電極20、そして、図示しない隔壁(リブ)等より構成されている。また、それぞれの電極(14、15、20)に電圧を印加するために、アドレスドライバADRV、YスキャンドライバYSCDRV、YサステインドライバYSUSDRV、XサステインドライバXSUSDRVが電気的に接続されている。また、各ドライバを制御するための制御回路CNTとを備えている。
例えば、TVチューナやコンピュータ等の外部装置から赤(R)、緑(G)、青(B)の3色の輝度レベルを示す多値画像データであるフィールドデータ、および、各種の同期信号(クロック信号CLK、水平同期信号Hsync、垂直同期信号Vsync)が入力される。そして、制御回路CNTは、上記フィールドデータおよび各種の同期信号からそれぞれのドライバに適した制御信号を出力して所定の画像表示を行うようになっている。
PDP1は、サステイン放電(維持放電、表示放電)を行うX電極(X1,X2,X3,・・・Xn)14とY電極(Y1,Y2,Y3,・・・Yn)15とが交互に配置されて表示ラインを構成し、X電極14およびY電極15の対で構成される表示電極対と該表示電極対(表示ライン)と略直角に交差するアドレス電極(A1,A2,A3,・・・An)20との交差毎にマトリクス状のセルが構成されている。
YスキャンドライバYSCDRVは、アドレス過程TA(図2参照)において、Y電極15を制御して順次Y電極(表示ライン)15を選択し、アドレスドライバADRVに電気的に接続されたアドレス電極20と各Y電極15との間で、各サブフィールドSF1〜SFn(図2参照)に対するセルの点灯/非点灯を選択するアドレス放電を生じさせる。
また、YサステインドライバYSUSDRVおよびXサステインドライバXSUSDRVは、表示過程TS(図2参照)において、アドレス放電により選択されたセルに対して各サブフィールドの重みに応じた数のサステイン放電を生じさせる。
また、図2に示されるように、PDP装置における階調駆動シーケンスは、1フィールド(フレーム)F1をそれぞれ所定の輝度の重みを有する複数のサブフィールド(サブフレーム)SF1〜SFnで構成し、各サブフィールドSF1〜SFnの組み合わせにより所望の階調表示を行うようになっている。
複数のサブフィールドの構成例を説明すると、例えば、2の巾乗の輝度重みを有する8つのサブフィールドSF1〜SF8(維持放電の回数の比が1:2:4:8:16:32:64:128)により256階調の表示を行うようになっている。なお、サブフィールドの数および各サブフィールドの重みは様々な組み合わせが可能なのはいうまでもない。
また、各サブフィールドSF1〜SFnは、それぞれ表示領域における全てのセルの壁電荷を均一にする初期化過程(リセット期間)TR、点灯セルを選択するアドレス過程(アドレス期間)TA、および、選択されたセルを輝度(各サブフィールドの重み)に応じた回数だけ放電(点灯)させる表示過程(維持放電期間)TSで構成され、各サブフィールドの表示毎に輝度に応じてセルを点灯させ、例えば、8つのサブフィールド(SF1〜SF8)を表示することで1フィールドの表示を行うようになっている。
<PDPの基本構造>
次に、図3および図4を用いて本実施の形態1のPDPの構造の一例について交流面放電型のPDPを例に説明する。図3は本実施の形態1のPDPの要部を拡大して示す要部拡大組み立て斜視図、図4は図3に示す電極群、隔壁、および遮光膜の平面的位置関係を示す表示面側からみた要部拡大平面図である。
なお、図4ではPDPの有する電極群、隔壁、および遮光膜の位置関係を判りやすく示すため、その他の部材は図示を省略している。
図3において、PDP1は前面基板構造体(第1基板構造体)11と背面基板構造体(第2基板構造体)12とを有している。前面基板構造体11と背面基板構造体12とは互いに対向した状態で重ね合わされ、その間に放電空間24を有している。
前面基板構造体11はPDP1の表示面を有し、表示面側には主にガラスで構成される前面基板(基板、第1基板)13を有している。前面基板13の表示面と反対側の面(第1の面)13aにはPDP1の表示電極であるX電極(第2電極、維持電極、サステイン電極)14と、Y電極(第1電極、走査電極、スキャン電極)15とがそれぞれ複数(図4参照)形成されている。
X電極14はおよびY電極15は維持放電(表示放電、あるいはサステイン放電とも呼ばれる)を行うための一対の表示電極対を構成し、例えば、行方向(第1方向、横方向)DXに沿って延在するようにそれぞれ交互に配置されている。この一対のX電極14とY電極15とがPDP1における表示の行を構成する。
このX電極14およびY電極15は一般に例えば、ITO(Indium Tin Oxide)などの透明な電極材料で構成されるX透明電極(透明電極部)14a、Y透明電極(透明電極部)15aと、各透明電極に電気的に接続されるXバス電極(遮光電極部)14b、Yバス電極(遮光電極部)15bとで構成される。
このX透明電極14a、Y透明電極15aとXバス電極14b、Yバス電極15bとは後述する蛍光体部23から発光される可視光に対する透過性が異なる。
このX透明電極14a、Y透明電極15aは、維持放電の安定化や放電効率の向上のため、例えば図4に示すように、一対の電極対間の最短距離(放電ギャップと呼ばれる)がセル25の位置に対応して局所的に近づくようにXバス電極14b、Yバス電極15bからそれぞれ対向する方向に突出して形成される。このX透明電極14a、Y透明電極15aが突出して形成される位置は、PDP1のセル25に該当するため、後述する蛍光体部23から発光される可視光を透過させるために、X透明電極14a、Y透明電極15aは透明の電極材料で形成される。
なお、図4ではX透明電極14a、Y透明電極15aがそれぞれ有する突出部の形状の一例としてT型の形状を示しているが、この形状に限定される訳ではなく、種々の変形例に適用することができる。
例えば、突出部の先端がT型ではなく単にI型の構造としても良い。また、X透明電極14a、Y透明電極15aに突出部を形成せず、Xバス電極14b、Yバス電極15bと同様に帯状の電極構造とする場合もある。
一方、Xバス電極14bおよびYバス電極15bは、X電極14およびY電極15の電気抵抗を低減するために形成され、透明電極よりも電気抵抗の低いCuやAgなどの金属材料で形成されている。また、この金属材料は単一成分に限定される訳ではなく、例えばCuを用いる場合には、Cuの酸化防止やITOなどへの接着性向上のためにCr/Cu/Crを順に積層した構造とすることもできる。
このようにXバス電極14b、Yバス電極15bは金属材料で形成されるため、可視光に対する遮光性が前面基板13や、X透明電極14a、Y透明電極15aと比較して高い。つまり可視光の透過率が低い。また、Xバス電極14bおよびYバス電極15bの表面は外光の反射を防止ないしは抑制するため、黒色あるいは暗色の色調となるように形成されている。
このため、この前面基板構造体11の厚さ方向に外光が照射されると、Xバス電極14b、Yバス電極15bが配置される箇所では光が吸収され、外光の反射率を低減する構造となっている。
また、図4に示すように、隣り合う2対の表示電極対(X電極14、Y電極15の対)の間には、PDP1の表示発光に寄与しない非発光領域16が形成されている。非発光領域16は行方向DXに沿って形成されている。この、非発光領域16には複数の遮光膜10が形成されている。この遮光膜10の詳細な構造および機能については後述する。
また、図3に示すように、前面基板構造体11に形成された電極群(X電極14、Y電極15)および遮光膜10は、誘電体層17で被覆されている。また、誘電体層17の表面には、MgO(酸化マグネシウム)などの金属酸化物で構成される保護層18が形成されている。保護層18は誘電体層17の一方の表面を覆うように形成されている。
保護層18には高いスパッタ耐性と2次電子放出係数が要求されるため、一般にMgOを用いるが、材料はこれに限定されない。例えば、MgOにCaO(酸化カルシウム)を混合した複合材料としてもよい。CaOを混合することにより、保護層18のスパッタ耐性が向上させることができる。あるいは2次電子放出係数がMgOよりも高いSrOなどの材料を用いても良い。
一方、図3に示す背面基板構造体12は、主にガラスで構成される背面基板(基板、第2基板)19を有している。背面基板19の前面基板構造体11と対向する面(第2の面)19a上には、複数のアドレス電極(第3電極)20が形成されている。各アドレス電極20は、X電極14およびY電極15が延在する方向と交差する(略直交する)列方向(第2方向、縦方向)DYに、延在するように形成されている。また、各アドレス電極20は、略平行となるように所定の配置間隔で配置されている。
このアドレス電極20と、前面基板構造体11に形成されたY電極15とは、セル25の点灯/非点灯を選択するための放電であるアドレス放電を行うための電極対を構成する。つまり、Y電極14は維持放電用の電極としての機能とアドレス放電用の電極としての機能とを併せ持っている。
アドレス電極20は、誘電体層21で被覆されている。誘電体層21上には背面基板構造体12の厚さ方向に伸びる複数の隔壁(第1の隔壁、縦リブ)22が形成されている。隔壁22はアドレス電極20が延在する列方向DYに沿ってライン状に延在するように形成されている。また、隔壁22の平面上の位置は、図4に示すように隣り合うアドレス電極20の間に配置されている。隔壁22を隣り合うアドレス電極20の間に配置することにより、各アドレス電極の位置に対応して誘電体層21の表面を列方向DYに区画する放電空間24が形成される。
また、アドレス電極20上の誘電体層21上面、および隔壁22の側面には、真空紫外線により励起されて赤(R)、緑(G)、青(B)の各色の可視光を発生する蛍光体部23r、23g、23bがそれぞれ所定の位置に形成されている。
また、図3に示す前面基板構造体11と背面基板構造体12とは、保護層18が形成された面と隔壁22が形成された面とが対向した状態で固定されている。また、図示しないPDP1の周囲部は、例えばフリットとよばれる低融点ガラス材料などの封着材により封着され、放電空間24内に、図示しない放電ガスと呼ばれるガス(例えばNeとXeの混合ガス)が所定の圧力で封入されている。
図4に示すように一対のX電極14とY電極15とアドレス電極20との交差に対応して1個のセル25が構成される。セル25の平面積は一対のX電極14とY電極15の配置間隔と、隔壁22の配置間隔により規定される。
また、各セル25には、図3に示す赤用の蛍光体部23r、緑用の蛍光体部23g、または青用蛍光体部23bのいずれかがそれぞれ形成されている。
このR、G、Bの各セル25のセットにより画素(ピクセル)が構成される。つまり、各蛍光体部23r、23g、23bはPDP1の発光素子であり維持放電によって発生する所定波長の真空紫外線に励起されて赤(R)、緑(G)、青(B)の各色の可視光を発光する。
PDP1は、このセル25毎に維持放電を発生させて、維持放電により発生する真空紫外線によりR、G、Bの各蛍光体部23を励起して発光させる構造となっている。
<遮光膜の詳細構造>
次に、図3および図4に示す遮光膜10の詳細な構造について、図3〜図5を用いて説明する。なお、本実施の形態1のPDP1の比較例として、図12および図13に本実施の形態1の比較例であるPDP50を示す。
図5は図4に示すA−A線に沿った断面の一部を拡大して示す要部拡大断面図である。また、図12は本実施の形態1の比較例であるPDPの電極群、隔壁、および遮光膜の平面的位置関係を示す表示面側からみた要部拡大平面図、図13は図12に示すB−B線に沿った断面の一部を拡大して示す要部拡大断面図である。
なお、図12および図13に示すPDP50において、本実施の形態1と同様の構造、機能を有する部材には、同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。
図4において、遮光膜10はPDP1(図3参照)の表示電極対を構成するX電極14およびY電極15と同じ材料で形成されている。つまり、遮光膜10は、X透明電極14a、Y透明電極15aと同じ材料(例えばITOなど)で構成される透明部10aと、Xバス電極14b、Yバス電極15bと同じ材料で構成される金属材料(例えばCr/Cu/Crの積層体)で構成される遮光部10bとを有している。
このように遮光膜10は導電性材料で形成されるので、X電極14およびY電極15とは間隔を空けて形成される。
遮光膜10をPDP1(図3参照)の表示電極対を構成するX電極14およびY電極15と同じ材料で形成することにより、PDP1の製造工程において、遮光膜10をX電極14およびY電極15と一括して形成することができるので、製造工程を短縮することができる。
ところが、図12に示すPDP50が有する遮光膜51のように、導電性材料で構成される遮光膜51を行方向DXに沿って帯状に形成すると、Xバス電極14bあるいはYバス電極15bと、遮光膜51とが互いに沿って延在する面積が大きくなる。
このため、Xバス電極14bあるいはYバス電極15bと、遮光膜51とが容量結合してキャパシタのように機能してしまう。このような状態で、例えば、図2を用いて説明した初期化過程(リセット期間)TR、点灯セルを選択するアドレス過程(アドレス期間)TA、あるいは、表示過程(維持放電期間)TSのいずれかの過程で、Xバス電極14bあるいはYバス電極15bに所定の電位を供給すると、Xバス電極14bあるいはYバス電極15bと遮光膜51との間に充電電流が流れる。この充電電流は、発光に寄与する電流ではない。つまり、充電のために消費される電力は、PDP50の画像表示に寄与しない無効電力である。
また、この容量結合により遮光膜51に電荷が形成されると、図2を用いて説明したアドレス放電や維持放電を行う際に誤放電の原因となる場合もある。
容量結合が発生した場合、この容量結合部の容量は、平面平板コンデンサなどキャパシタの静電容量と同様に考えることができる。平面平板コンデンサの静電容量は対向して配置される2枚の平板間に存在する物質の誘電率(比誘電率)に比例して大きくなる。また、2枚の平板の対向面の平面積にも比例する(すなわち対向面の平面積が小さい程、静電容量は小さくなる)。また、2枚の平板間の距離に反比例し、距離を離すほど静電容量は小さくなる。
そこで、本実施の形態1では、図5に示すように、遮光膜10を島状に形成して、セル25(図4参照)毎に孤立させる構造とした。遮光膜10を島状に形成することにより、Xバス電極14bあるいはYバス電極15bと略平行に配置される遮光膜10の対向面の面積を小さくすることができる。
したがって、無効電力や誤放電の原因となるXバス電極14bあるいはYバス電極15bと遮光膜51との容量結合を抑制することができる。
また、透明部10aおよび遮光部10bは、図3に示すように前面基板13の面13a側から順に積層されている。表示面側の基板である前面基板13の表面に黒色あるいは暗色の色調を有する遮光部10bを直接形成すると、遮光部10bが形成された領域が鏡面状態となる。
鏡面状態となった遮光部10bが形成された領域に直角に入射する外光の反射(正反射)が増加する。このため、PDP1を組み込んだPDP装置において、観者等の姿がその表示面に写り込むという現象が生じる。
そこで、本実施の形態1では、透明部10aおよび遮光部10bを、前面基板13の面13a側から順に積層することにより、遮光部10bと前面基板13との間に透明部10aを介在させる構造とした。
これにより、遮光部10bが形成された領域が鏡面状態となることを防止することができる。すなわち、上記写り込みの現象を抑制することができる。
また、遮光膜10は、図4および図5に示すように、隣り合う隔壁22の間に間隔を空けて形成されている。つまり、遮光膜10は隔壁22と重なる位置には形成されていない。
ここで、本実施の形態1の比較例である図13に示すPDP50の場合、X電極14およびY電極15と同じ材料で形成される遮光膜51が隔壁22と重なる位置にも形成されている。遮光膜51が隔壁22と重なる位置に形成されている場合、図13にキャパシタ(容量結合部)CAとして模式的に示すように、遮光膜51とアドレス電極20とが容量結合する場合がある。
これは、隔壁22が形成された領域は、放電空間24内に封入された放電ガスよりも誘電率が高い誘電体層17、保護層18、隔壁22、蛍光体部23、誘電体層21などを介して遮光膜51とアドレス電極20とが(略直線的に)接続されるためである。
このように遮光膜51とアドレス電極20とが誘電率の高い部材で(略直線的に)接続されるとこのキャパシタCAの見かけ上の容量は無視できない程大きくなる。つまり、図2を用いて説明したアドレス過程(アドレス期間)TAにおいて、図13に示すアドレス電極20に所定の電位を供給するためにパルスを印加すると、遮光膜51とアドレス電極20との間に発光に寄与しない充電電流が流れ、PDP50の無効電力が増大する。
また、図13に示すように、キャパシタCAは隔壁22を跨いで形成されている。このため、例えば、キャパシタCAが形成されたアドレス電極20aに所定の電位を供給するためのパルスを印加すると、キャパシタCAで示した容量結合により隣の放電空間24aと重なる領域52に電荷が形成される場合がある。
このようにアドレス電極20aが配置されるラインの隣の放電空間24aと重なる領域52に電荷が形成されると、この放電空間24aに配置されたセル25(図12参照)でアドレス放電動作、維持放電動作などを行う際に誤放電の原因となる。
この誤放電を防止するためには、アドレス電極20aとY電極14(図12参照)の間に印加するパルス電圧を低く抑える必要が生じるが、印加するパルス電圧を低くしすぎると所定のアドレス放電が生じないこととなる。したがって、遮光膜51とアドレス電極20とが容量結合することにより誤放電を防止しつつ、所定のアドレス放電動作を実行するための印加するパルス電圧のマージン(許容範囲、駆動マージン)が狭くなる。すなわち、図2で説明したアドレス過程(アドレス期間)TAの制御が困難となる。
そこで、本実施の形態1では、図5に示すように遮光膜10を隣り合う隔壁22の間に間隔を空けて島状に形成し、遮光膜10が隔壁22と重なる位置には形成されない構造とした。
このような構造とすることにより、PDP1(図4参照)では、放電空間24内に封入された放電ガスよりも誘電率が高い誘電体層17、保護層18、隔壁22、蛍光体部23、誘電体層21などを介して遮光膜10とアドレス電極20とが(略直線的に)接続されることを回避することができる。
なお、遮光膜10とアドレス電極20とが放電空間24内に封入された放電ガスを介して接続される箇所は発生する。しかし、放電ガスの誘電率は、誘電体層17、保護層18、隔壁22、蛍光体部23、誘電体層21と比較して極めて低く、ここで容量結合が発生した場合でもその容量は無視できるほど小さい。
ところで、PDP1は図4に示すように隔壁22が形成された領域には遮光膜10の遮光部10bが形成されていない。このため隔壁22が形成された領域における外光の反射率は図12に示すPDP50と比較して高い。
しかし、隔壁22が形成された領域には図3に示す蛍光体部23(一般に白色の色調を有するため反射率が高い)は形成されていない。したがって、隔壁22が形成された領域の反射率は蛍光体部23が形成された領域の半分以下であり、明室コントラストの低下を抑制することができる。
以上説明したように本実施の形態1によれば、遮光膜10を島状に形成することにより、Xバス電極14bあるいはYバス電極15bと略平行に配置される遮光膜10の対向面面積を小さくすることができるので、無効電力や誤放電の原因となるXバス電極14bあるいはYバス電極15bと遮光膜10との容量結合を抑制することができる。
また、遮光膜10を隣り合う隔壁22の間に間隔を空けて島状に形成することにより、無効電力や誤放電の原因となる隔壁22を跨いだ容量結合の形成を防止することができる。
<PDPの製造方法>
次に、本実施の形態1のPDP1の製造方法の概要について図3および図4を用いて説明する。本実施の形態1のPDP1の製造方法は以下の工程を有している。
(a)まず、図3に示す前面基板構造体11を形成する。前面基板構造体11は例えば以下のように形成される。
まず、前面基板(第1基板)13を用意して表示面の反対側となる面(第1の面)13a上にX電極14、Y電極15および遮光膜10を形成する。X電極14、Y電極15および遮光膜10の形成方法は例えばフォトリソグラフィ法とエッチング法により行うことができる。
まず、前面基板13の面13a上に、X透明電極(透明電極部)14a、Y透明電極(透明電極部)15aおよび遮光膜10の透明部10aの材料となる例えばITOなどの透明な透明材料膜を例えば印刷法により形成する。
次に、この表面にレジスト膜を塗布した後、例えば図4に示すようなパターンのマスクで覆った状態で露光、現像を行い所望のパターンのレジスト膜を形成する。次にエッチングによって、レジスト膜で被覆されていない領域を取り除いた後、レジスト膜を剥離することにより例えば図4に示すような所望のパターンのX透明電極14a、Y透明電極15a、透明部10aを得る。
次に、X透明電極14a、Y透明電極15a上にそれぞれXバス電極(遮光電極部)14b、Yバス電極(遮光電極部)15bを積層して形成する。この、Xバス電極14b、Yバス電極15b、および遮光膜10の遮光部10bも、同様にフォトリソグラフィ法とエッチング法により行うことができる。
まず、X透明電極14a、Y透明電極15aおよび遮光膜10の透明部10aが形成された前面基板13の面13a上に、Xバス電極(遮光電極部)14b、Yバス電極(遮光電極部)15b、および遮光膜10の遮光部10bの材料となる金属材料膜を形成する。
この金属材料膜を形成する工程では、例えば、導電性ペーストと呼ばれるAgなどの金属粒子が分散された樹脂ペーストを塗布した後これを焼成することにより得られる。また例えば、Cr/Cu/Crの積層構造の金属材料膜を形成する場合には、蒸着法により形成することができる。
次に、この表面にレジスト膜を塗布した後、例えば図4に示すようなパターンのマスクで覆った状態で露光、現像を行い所望のパターンのレジスト膜を形成する。次にエッチングによって、レジスト膜で被覆されていない領域を取り除いた後、レジスト膜を剥離することにより、例えば図4に示すような所望のパターンのX透明電極14a、Y透明電極15aおよび透明部10aを得る。
ここで、フォトリソグラフィ法とエッチング法を用いる場合、加工精度の関係上、各透明電極14a、15aおよび透明部10aの面積は、それぞれ各バス電極14b、15bおよび遮光部10bの面積よりも大きくする。前面基板13と各バス電極14b、15bおよび遮光部10bとの間に、各透明電極14a、15aおよび透明部10aを介在させるためである。
本実施の形態1では、遮光膜10をX電極14、Y電極15と同じ材料で形成する。したがって、上記のようにX電極14、Y電極15と遮光膜10とを一括して形成することができるので、製造工程を短縮することができる。
前面基板13の面13a上にX電極14、Y電極15および遮光膜10を形成した後、前面基板13上に、X電極14およびY電極15および遮光膜10を被覆する誘電体層17、保護層18を順次積層して形成する。
(b)また、図1に示す背面基板構造体12を形成する。背面基板構造体12は例えば以下のように形成される。
まず、背面基板19を用意して一方の面(第2の面)にアドレス電極20を所定のパターンで形成する。次に背面基板19の表面にアドレス電極20を覆うように誘電体層21を形成する。次に誘電体層21の表面に放電空間24を区画する隔壁22を形成する。隔壁22は、アドレス電極20に沿って延在するように形成する。次に、隔壁22で区画された各放電空間24内に蛍光体部23を塗布、加熱して形成する。
なお、背面基板構造体12は、必ずしもこの段階で用意する必要はなく、後述する(c)工程の前に用意すれば良い。
(c)次に前面基板構造体11の第1の面側と第2基板構造体の第2の面側とを対向させた状態で重ね合わせて組み立てる。
この工程では、各基板構造体11、12のいずれかに形成された電極群(X電極14、Y電極15、アドレス電極20)が、例えば図2に示すような所定の位置関係となるように位置合わせされた後、重なった状態で固定され、各基板構造体11、12の外周を図示しない封着材(例えばシールフリット)などで封着する。
各基板構造体11、12の外周が封着された後、少なくともいずれか一方の基板構造体11、12に形成された図示しない通気孔を介して放電空間24の内部空間のガスが排出する。また、その後該通気孔を介して所定の放電ガスが所定の圧力で封入される。放電ガスが封入された後、通気孔を封止して図3に示すPDP1が得られる。
(実施の形態2)
前記実施の形態1では、X電極14およびY電極15を構成する材料と、遮光膜10を構成する材料とが全く同じ材料を使用する例について説明した。しかし、遮光膜10を形成することによって、外光に対する反射率を低減し明室コントラストを向上させるという効果を得るためには遮光部10bが形成されていれば良い。
以下図6および図7を用いて本実施の形態2のPDPについて説明する。なお、本実施の形態2で説明するPDP30において、前記実施の形態1で説明したPDP1と同様の構造、機能を有する部材には、同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。
図6は本実施の形態1の第1の変形例であるPDPの電極群、隔壁、および遮光膜の平面的位置関係を示す表示面側からみた要部拡大平面図、図7は図6に示すC−C線に沿った断面の一部を拡大して示す要部拡大断面図である。
図6に示す本実施の形態2のPDP30と、図4に示すPDP1との相違点は、図6に示すPDP30は遮光膜10が遮光部10bのみで形成されている点である。
遮光部10の構成材料は、かならずしもX電極14、Y電極15と全く同じでなくても良い。つまり、図6および図7に示すように、X電極14、Y電極15の構成材料のうち、遮光性を有する金属材料(例えばAgやCu、Crなど)と共通する金属材料を有していれば良い。
X電極14、Y電極15の構成材料のうち、遮光性を有する金属材料(例えばAgやCu、Crなど)と共通する金属材料を用いて遮光膜10を形成することにより、遮光膜10を前記実施の形態1と同様にX電極14、Y電極15と一括して形成することはできる。
X電極14、Y電極15の構成材料のうち遮光性を有する金属材料のみで遮光膜10を形成する(すなわち、遮光膜10を遮光部10bのみで形成する)ことにより、図6および図7に示すように、非発光領域16内の遮光部10bの面積を大きくすることができる。これは、前述した遮光部10bを形成する工程で、透明部10a(図4参照)の上に遮光部10bを形成する必要がないので、フォトリソグラフィ法とエッチング法の加工精度を考慮しても、図4に示す透明部10aと同程度の大きさ(つまり、X電極14、Y電極15や隔壁22と重ならない範囲の最大限の大きさ)まで遮光部10bを広げることができるためである。
このように、本実施の形態2によれば、PDP30は、前記実施の形態1で説明したPDP1と比較して遮光膜10の遮光部10bの面積を広げることができるので、非発光領域16に照射される外光をより効率的に吸収することができる。したがって、明室コントラストをさらに改善することができる。
(実施の形態3)
次に、図8および図9を用いて本実施の形態3であるPDPについて説明する。なお、本実施の形態3で説明するPDP35において、前記実施の形態1で説明したPDP1と同様の構造、機能を有する部材には、同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。
図8は本実施の形態3であるPDPの電極群、隔壁、および遮光膜の平面的位置関係を示す表示面側からみた要部拡大平面図、図9は図8に示すD−D線に沿った断面の一部を拡大して示す要部拡大断面図である。
図8に示す本実施の形態3のPDP35と、図4に示すPDP1との相違点は、図8に示すPDP35は遮光膜10の透明部10aの面積が遮光部10bの面積よりも小さくなるように形成されている点である。
遮光膜10の透明部10aは、前述したように、外光の正反射の増加を防止して、写り込みの現象を抑制する機能を有している。前記実施の形態2で説明したPDP30はこの透明部10a(図8参照)を有していないので、前記実施の形態1のPDP1と比較してこの写り込みの現象が発生する可能性が高い。
そこで、図8に示すPDP35では遮光膜10が透明部10aを有する構造としている。透明部10aを形成することにより、写り込みを抑制することができる。
なお、PDP35は、図9に示すように遮光部10bの外縁部が前面基板13に直接形成された状態となっているので、前記実施の形態1で説明したPDP1と比較すると、写り込みが発生する可能性は若干高い。
しかし、前面基板13に直接形成される部分は外縁部のみであり、遮光部10bが前面基板13と接触している面積は透明部10aが前面基板13と接触している面積よりも小さい。したがって、前記実施の形態2で説明したPDP30と比較すると写り込みの程度は極めて低い。
また、PDP35は、図8および図9に示すように、遮光膜10の透明部10aの面積が遮光部10bの面積よりも小さくなるように形成されている。透明部10aの面積を遮光部10bの面積よりも小さくすることにより、フォトリソグラフィ法とエッチング法の加工精度を考慮しても非発光領域16内の遮光部10bの面積を大きくすることができる。
このように本実施の形態3によれば、透明部10aの面積を遮光部10bの面積よりも小さくすることにより、写り込みの現象を抑制しつつ、かつ、遮光部10bの面積を広げることができるので、非発光領域16に照射される外光をより効率的に吸収することができる。
(実施の形態4)
次に、図10および図11を用いて本実施の形態4のPDPについて説明する。なお、本実施の形態4で説明するPDP40において、前記実施の形態1で説明したPDP1と同様の構造、機能を有する部材には、同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。
図10は本実施の形態4であるPDPの電極群、隔壁、および遮光膜の平面的位置関係を示す表示面側からみた要部拡大平面図、図11は図10に示す領域Eをさらに拡大した要部拡大平面図である。
図10に示す本実施の形態4のPDP40と、図4に示すPDP1との相違点は、図10に示すPDP40が有する遮光膜41が帯状に形成されている点である。なお、遮光膜41と図3および図4に示す遮光膜10との相違点はその形状のみであり、その他の点(材質や製造方法や透明部41aと遮光部41bとで構成されている点など)は前記実施の形態1で説明した遮光膜10と同様であるので繰り返しの説明は省略する。
図10に示すように、遮光膜41を帯状に形成することにより、この遮光膜41を形成する工程で製造効率を向上させることができる。この理由を以下で説明する。
本実施の形態4のPDP40は前記実施の形態1で説明したPDP1と同様の製造工程で製造することができる。
前記実施の形態1で説明したように、遮光膜41はフォトリソグラフィ法およびエッチング法を用いて形成される。ここで、前記実施の形態1で説明したように、遮光膜41の透明部41aおよび遮光部41bを所望のパターンで形成するためには、露光前に所望のパターンで形成されたマスクを被覆させる工程や、エッチング後にレジスト膜を取り除く工程が必要となる。
ここで、前記実施の形態1で説明したPDP1の場合、遮光膜10は島状に孤立しているため、このマスクを被覆させる工程、あるいはレジスト膜を剥離する工程は、孤立した遮光膜10毎に個別に行う必要がある。
一方、本実施の形態4のPDP40は遮光部41が帯状に繋がっているため、このマスクを被覆させる工程、あるいはレジスト膜を剥離する工程において、一括して処理することができる。
このため本実施の形態4によれば、遮光膜41を形成する工程で製造効率を向上させることができる。
ところで、遮光膜41を帯状に形成する場合、前記実施の形態1で説明したようにXバス電極14b、Yバス電極15b、あるいはアドレス電極20と、遮光膜41との容量結合を効果的に抑制する必要がある。
そこで、本実施の形態4のPDP40は、図11に示すように隔壁22と重なる領域(第1領域)42の遮光膜41の幅L42を、隔壁22と重ならない領域(第2領域)43の遮光膜41の幅L43よりも狭くなるように形成した。なお、図11では幅L42、L43を遮光部41bの幅として示しているが、透明部41aの幅についても同様である。
隔壁22と重なる領域42の遮光膜41の幅L42は、上記したマスクを被覆させる工程、あるいはレジスト膜を剥離する工程において、マスクやレジスト膜が切断されない程度の幅を有していれば良く、出来る限り狭くすることが好ましい。
前記実施の形態1で説明したように、遮光膜41bとアドレス電極20との間に容量結合部が形成される場合、隔壁22を跨ぐように容量結合部が形成されるとその容量は無視できない程大きくなる。
しかし、本実施の形態4では、隔壁22と重なる領域42の遮光膜41の幅L42を狭くすることにより、隔壁22を跨ぐように形成される容量結合部の遮光膜41の面積を最小限に留めることができる。
したがって、前記実施の形態1で比較例として説明した図12および図13に示すPDP50と比較すると、無効電力の増加や駆動マージンの減少の原因となる容量結合を抑制することができる。
なお、本実施の形態4で説明した図10に示すPDP40に前記実施の形態2あるいは前記実施の形態3で説明した構造を適用しても良い。すなわち、図10に示す遮光膜41を遮光部41bのみで形成しても良い。また、遮光膜41の透明部41aの面積が遮光部41bの面積よりも小さくなるように形成することもできる。
この場合、前記実施の形態2あるいは前記実施の形態3で説明した効果が得られることは言うまでもない。
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、PDPは、要求性能や駆動方式などに応じて各種構造が存在し、実施の形態1〜4で説明したPDP1、30、35、40とは異なる構造のPDPにも適用することができる。
例えば、実施の形態1ではPDPの構造例として放電空間24をライン状(縦方向)に伸びる隔壁(第1の隔壁、縦リブ)22で区画されるストライプリブと呼ばれる構造について説明した。
しかし、輝度を向上させるなどの目的で、この隔壁22と略直交方向に交差する横隔壁(第2の隔壁、横リブ)を複数形成し、セル25毎に隔壁22と横隔壁で区画するボックスリブと呼ばれる構造もある。
このようにボックスリブ構造のPDPに適用する場合、例えば、実施の形態1で説明した遮光膜10を隣り合う前記第1の隔壁および隣り合う前記第2の隔壁の間に間隔を空けて島状に形成することで容量結合を抑制することができる。
また、実施の形態4で説明したように、帯状の遮光膜41を形成する場合は、前記第2の隔壁と重なる領域には遮光膜41を形成する必要がないので、前記第1の隔壁と重なる領域の遮光膜41の幅を、前記第1の隔壁と重ならない領域の遮光膜41の幅よりも狭くなるように形成すれば容量結合を抑制することができる。
本発明は、様々な形式のプラズマディスプレイ装置に適用することができる。例えば、パーソナルコンピュータやワークステーション等のディスプレイ装置、平面型の(壁掛け)テレビジョン、或いは、広告や情報等を表示するための装置として利用されるプラズマディスプレイ装置に対して幅広く適用することができる。
本発明の実施の形態1であるPDPを組み込んだPDP装置の一例の全体構成を概略的に示すブロック図である。 図1に示すPDP装置における階調駆動シーケンスの一例を示す説明図である。 本発明の実施の形態1であるPDPの要部を拡大して示す要部拡大斜視図である。 図3に示す電極群、隔壁、および遮光膜の平面的位置関係を示す表示面側からみた要部拡大平面図である。 図4に示すA−A線に沿った断面の一部を拡大して示す要部拡大断面図である。 本発明の実施の形態2であるPDPの電極群、隔壁、および遮光膜の平面的位置関係を示す表示面側からみた要部拡大平面図である。 図6に示すC−C線に沿った断面の一部を拡大して示す要部拡大断面図である。 本発明の実施の形態3であるPDPの電極群、隔壁、および遮光膜の平面的位置関係を示す表示面側からみた要部拡大平面図である。 図8に示すD−D線に沿った断面の一部を拡大して示す要部拡大断面図である。 本発明の実施の形態4であるPDPの電極群、隔壁、および遮光膜の平面的位置関係を示す表示面側からみた要部拡大平面図である。 図10に示すE領域をさらに拡大した要部拡大平面図である。 本発明の比較例であるPDPの電極群、隔壁、および遮光膜の平面的位置関係を示す表示面側からみた要部拡大平面図である。 図12に示すB−B線に沿った断面の一部を拡大して示す要部拡大断面図である。
符号の説明
1、30、35、40、50 PDP(プラズマディスプレイパネル)
10、41、51 遮光膜
10a、41a、51a 透明部
10b、41b、51b 遮光部
11 前面基板構造体(第1基板構造体)
12 背面基板構造体(第2基板構造体)
13 前面基板(第1基板)
13a 面(第1の面)
14 X電極(第1電極)
14a X透明電極(透明電極部)
14b Xバス電極(遮光電極部)
15 Y電極(第1電極)
15a Y透明電極(透明電極部)
15b Yバス電極(遮光電極部)
16 非発光領域
17 誘電体層
18 保護層
19 背面基板(第2基板)
19a 面(第2の面)
20 アドレス電極(第2電極)
21 誘電体層
22 隔壁
23 蛍光体部
24 放電空間
25 セル
42 領域(第1領域)
43 領域(第2領域)
ADRV アドレスドライバ
CNT 制御回路
XSUSDRV Xサステインドライバ
YSUSDRV Yサステインドライバ
YSCDRV Yスキャンドライバ
F1 1フィールド(フレーム)
SF サブフィールド(サブフレーム)
TR 初期化過程(リセット期間)
TA アドレス過程(アドレス期間)
TS 表示過程(維持放電期間)
DX 行方向(第1方向)
DY 列方向(第2方向)
CA キャパシタ
L42、L43 幅

Claims (9)

  1. 放電空間を介して互いに対向する第1基板構造体および第2基板構造体を有し、
    前記第1基板構造体は、
    第1基板と、
    前記第1基板の前記第2基板構造体と対向する第1の面側に第1方向に沿って形成される複数の表示電極対と、
    前記複数の表示電極対を被覆する誘電体層と、
    隣り合う2対の前記表示電極対の間に前記第1方向に沿って延在するように形成される非発光領域と、
    前記非発光領域に、前記表示電極対と間隔を空けて形成される複数の遮光膜とを有し、
    前記第2基板構造体は、
    第2基板と、
    前記第2基板の前記第1基板構造体と対向する第2の面側に、前記第1方向と交差する第2方向に沿って形成されるアドレス電極と、
    前記第2基板の前記第2の面側に形成され、前記放電空間を区画するように前記第2方向に沿って形成される隔壁とを有し、
    前記複数の遮光膜は、
    前記表示電極対を構成する金属材料と共通する金属材料を含んでなり、隣り合う前記隔壁の間に間隔を空けて島状に形成されていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
  2. 請求項1に記載のプラズマディスプレイパネルにおいて、
    前記表示電極対は、可視光に対する遮光性の異なる透明電極部および遮光電極部を有し、
    前記遮光電極部は金属材料で構成され、
    前記遮光膜は、前記透明電極部と同じ材料で構成される透明部と、前記遮光電極部と同じ前記金属材料で構成される遮光部とが前記第1基板の前記第1の面側から順に積層されていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
  3. 請求項2に記載のプラズマディスプレイパネルにおいて、
    前記遮光膜の前記透明部の面積は、前記遮光膜の前記遮光部の面積よりも小さいことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
  4. 請求項1に記載のプラズマディスプレイパネルにおいて、
    前記表示電極対は、可視光に対する遮光性の異なる透明電極部および遮光電極部を有し、
    前記遮光電極部は金属材料で構成され、
    前記遮光膜は、前記遮光電極部と同じ前記金属材料で構成される遮光部のみで形成されていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
  5. 放電空間を介して互いに対向する第1基板構造体および第2基板構造体を有し、
    前記第1基板構造体は、
    第1基板と、
    前記第1基板の前記第2基板構造体と対向する第1の面側に第1方向に沿って形成される複数の表示電極対と、
    前記複数の表示電極対を被覆する誘電体層と、
    隣り合う2対の前記表示電極対の間に前記第1方向に沿って延在するように形成される非発光領域と、
    前記非発光領域に、前記表示電極対と間隔を空けて帯状に形成される遮光膜とを有し、
    前記第2基板構造体は、
    第2基板と、
    前記第2基板の前記第1基板構造体と対向する第2の面側に、前記第1方向と交差する第2方向に沿って形成されるアドレス電極と、
    前記第2基板の前記第2の面側に形成され、前記放電空間を区画するように前記第2方向に沿って形成される隔壁とを有し、
    前記遮光膜は、
    前記表示電極対を構成する金属材料と共通する金属材料を含んでなり、前記隔壁と重なる第1領域の前記遮光膜の幅は、前記隔壁と重ならない第2領域の前記遮光膜の幅よりも狭いことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
  6. 請求項5に記載のプラズマディスプレイパネルにおいて、
    前記表示電極対は、可視光に対する遮光性の異なる透明電極部および遮光電極部を有し、
    前記遮光電極部は金属材料で構成され、
    前記遮光膜は、前記透明電極部と同じ材料で構成される透明部と、前記遮光電極部と同じ前記金属材料で構成される遮光部とが前記第1基板の前記第1の面側から順に積層されていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
  7. 請求項6に記載のプラズマディスプレイパネルにおいて、
    前記遮光膜の前記透明部の面積は、前記遮光膜の前記遮光部の面積よりも小さいことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
  8. 請求項5に記載のプラズマディスプレイパネルにおいて、
    前記表示電極対は、可視光に対する遮光性の異なる透明電極部および遮光電極部を有し、
    前記遮光電極部は金属材料で構成され、
    前記遮光膜は、前記遮光電極部と同じ前記金属材料で構成される遮光部のみで形成されていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
  9. (a)第1基板の第1の面に第1方向に沿って複数の表示電極対および複数の遮光膜を一括して形成した後、前記表示電極対を被覆する誘電体層を形成し、第1基板構造体を形成する工程と、
    (b)第2基板の第2の面に前記第1方向と交差する第2方向に沿ってアドレス電極を形成した後、前記第2の面側を複数の放電空間に区画する隔壁を形成し、前記隔壁で区画された放電空間内に蛍光体部を形成した第2基板構造体を形成する工程と、
    (c)前記第1基板構造体の前記第1の面側と、前記第2基板構造体の前記第2の面側とを対向させた状態で重ね合わせる工程とを含み、
    前記複数の遮光膜は、隣り合う2対の前記表示電極対の間にそれぞれ前記第1方向に沿って延在する非発光領域に、前記表示電極対と間隔を空けて帯状に形成され、
    前記隔壁と重なる第1領域の前記遮光膜の幅は、前記隔壁と重ならない第2領域の前記遮光膜の幅よりも狭いことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
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