JP3692705B2 - Ａｃ型プラズマディスプレイパネル - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はテレビおよび広告表示盤等の画像表示に用いるＡＣ型プラズマディスプレイパネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
まず、従来のＡＣ型プラズマディスプレイパネルについて、図６を用いて説明する。
【０００３】
このパネルは図６に示すように、表面基板１および背面基板６を、放電空間１１を挟んで対向配置し、表面基板１の内面には誘電体層２および保護膜層３で覆われた対をなすストライプ状の走査電極４と維持電極５とからなる走査維持電極群が平行配列されている。また、背面基板６の内面には、走査維持電極群と直交するように、皮膜層７で覆われたストライプ状のデータ電極８群が平行配列され、さらに皮膜層７上にデータ電極８群と平行して隔壁９群が設けられ、少なくとも隔壁９群の壁面と皮膜層７の表面の一方に蛍光体１０が設けられている（図６には蛍光体を一部のみ示す）。
【０００４】
このパネルは表面基板１側から画像表示を見るものであって、誘電体層２は蛍光体１０からの可視光が透過しやすいように、通常透明なガラスで形成されている。また、皮膜層７は、データ電極８群と蛍光体１０とが反応しないように分離する役目と蛍光体１０から背面基板６側に出射する可視光を表面基板１側に反射させる役目とを持ち、通常白色のガラス等で形成されている。
【０００５】
次に、このパネルの電極配列について図７を用いて説明する。このパネルの電極配列は、図７に示すようにＮ行×Ｍ列のマトリックス構成であり、行方向にはＮ行の維持電極群ＳＵＳ1〜ＳＵＳNおよび走査電極群ＳＣＮ1〜ＳＣＮNが配列されており、また列方向にはＭ列のデータ電極群Ｄ1〜ＤMが配列されている。
【０００６】
次に、このパネルの駆動方法について、パネルの駆動タイミング図である図８を用いて説明する。
【０００７】
まず、書き込み期間において、データ電極Ｄ1〜ＤMのうちデータを書き込むデータ電極に正の書き込みパルス電圧＋Ｖｗ（Ｖ）を印加し、これと同時に、１行目の走査電極ＳＣＮ1に負の走査パルス電圧−Ｖｓ（Ｖ）を印加して、データを書き込むデータ電極と１行目の走査電極ＳＣＮ1との交差部において書き込み放電を起こし、交差部の保護膜層３上に正電荷を蓄積する。
【０００８】
次に、データ電極Ｄ1〜ＤMのうちデータを書き込むデータ電極に正の書き込みパルス電圧＋Ｖｗ（Ｖ）を印加し、これと同時に、２行目の走査電極ＳＣＮ2に負の走査パルス電圧−Ｖｓ（Ｖ）を印加して、データを書き込むデータ電極と２行目の走査電極ＳＣＮ2との交差部において書き込み放電を起こし、交差部の保護膜層３上に正電荷を蓄積する。
【０００９】
以上のような動作が順次行われ、最後に、データ電極Ｄ1〜ＤMのうちデータを書き込むデータ電極に正の書き込みパルス電圧＋Ｖｗ（Ｖ）を印加し、これと同時に、Ｎ行目の走査電極ＳＣＮNに負の走査パルス電圧−Ｖｓ（Ｖ）を印加し、データを書き込むデータ電極とＮ行目の走査電極ＳＣＮNとの交差部において書き込み放電を起こし、交差部の保護膜層３上に正電荷を蓄積する。
【００１０】
以上の動作によりパネルの書き込み動作が行われる。
次に、維持期間において、まず全ての維持電極群ＳＵＳ1〜ＳＵＳNに負の維持パルス電圧−Ｖｓ（Ｖ）を印加して、書き込み放電を起こした箇所において正電荷による維持放電を開始する。続いて、全ての走査電極群ＳＣＮ1〜ＳＣＮNに負の維持パルス電圧−Ｖｓ（Ｖ）を印加する。交互にこの動作を継続して維持パルス電圧を印加することにより、書き込み放電を起こした箇所において、維持放電が継続して行われ、画面の表示が行われる。
【００１１】
最後の消去期間において、全ての維持電極群ＳＵＳ1〜ＳＵＳNに負の消去パルス電圧−Ｖｓ（Ｖ）を印加して、消去放電を起こして維持放電を停止し、画面の表示を終了する。
【００１２】
以上の一連の動作が確実、安定に行われるためには、書き込み期間における書き込み放電において、次に続く維持放電が容易に開始できるように、保護膜層３上に高い電圧で、かつ、多量の正電荷が蓄積される必要がある。この観点から、書き込み放電における正電荷について詳しく説明する。
【００１３】
図９は図６のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図を示す。この図は、あるデータ電極８とある走査電極４との交差部を示した断面図である。この図９において、保護膜層３を含む誘電体層２の静電容量をＣｄ（Ｆ）、放電空間１１の静電容量をＣｇ（Ｆ）、蛍光体１０の静電容量をＣｐ（Ｆ）、皮膜層７の静電容量をＣｃ（Ｆ）とすると、データ電極８と走査電極４との間の静電容量の等価回路は図１０のように表される。
【００１４】
したがって、図１１（ａ）に示すように、書き込み期間において、データ電極８に＋Ｖｗ（Ｖ）、走査電極４に−Ｖｓ（Ｖ）を印加すると、放電空間１１にかかる電圧ＶｇはＶｇ＝（Ｖｗ＋Ｖｓ）×Ｃｄ×Ｃｐ×Ｃｃ／（Ｃｇ×Ｃｐ×Ｃｃ＋Ｃｄ×Ｃｐ×Ｃｃ＋Ｃｄ×Ｃｇ×Ｃｃ＋Ｃｄ×Ｃｇ×Ｃｐ）となり、この電圧Ｖｇが放電開始電圧以上に設定されているので書き込み放電が起きる。
【００１５】
また、図１１（ｂ）に示すように、放電が始まると放電電流によりＣｄ、Ｃｐ、Ｃｃが充電される結果、放電空間１１にかかる電圧が低下し、放電停止電圧Ｖｅになると放電が停止する。このとき、保護膜層３を含む誘電体層２の静電容量Ｃｄにかかる電圧ＶｄはＶｄ＝（Ｖｗ＋Ｖｓ−Ｖｅ）×Ｃｐ×Ｃｃ／（Ｃｐ×Ｃｃ＋Ｃｄ×Ｃｃ＋Ｃｄ×Ｃｐ）となり、またＣｄに蓄積される正電荷ＱｄはＱｄ＝（Ｖｗ＋Ｖｓ−Ｖｅ）×Ｃｄ×Ｃｐ×Ｃｃ／（Ｃｐ×Ｃｃ＋Ｃｄ×Ｃｃ＋Ｃｄ×Ｃｐ）となる。これらのＶｄ、Ｑｄが大きい程、上述のパネルの表示動作が確実、安定に行われる。
【００１６】
ここで、Ｖｗ＋Ｖｓ、Ｖｅは放電特性により決まる値であるのでこれらを除外して、Ｖｄ、Ｑｄが大きくなる条件を検討する。
【００１７】
例えば、Ｃｃがｍ倍（ｍ＞１）になったときの保護膜層３を含む誘電体層２の静電容量Ｃｄにかかる電圧Ｖｄ#およびＣｄに蓄積される正電荷Ｑｄ#と元の値とを比較するとＶｄ#／Ｖｄ＝Ｑｄ#／Ｑｄ＝１＋（ｍ−１）×Ｃｄ×Ｃｐ／（Ｃｐ×ｍ×Ｃｃ＋Ｃｄ×ｍ×Ｃｃ＋Ｃｄ×Ｃｐ）＞１となる。上式からＣｄ、Ｃｐ、Ｃｃは対称であるので、ＣｄまたはＣｐがｍ倍（ｍ＞１）になったときも、Ｖｄ#／Ｖｄ＝Ｑｄ#／Ｑｄ＞１となる。
【００１８】
したがって、Ｃｄ、Ｃｐ、Ｃｃのいずれかが大きくなればＶｄ、Ｑｄが大きくなることがわかる。
【００１９】
ただし、誘電体層２は透明なガラスで形成しなければならないのでその誘電率が決まっているため、保護膜層３を含む誘電体層２の静電容量Ｃｄを大きくするためには誘電体層２の厚みを薄くしなければならない。しかし、誘電体層２は書き込み期間における走査電極４に印加する負の走査パルス電圧−Ｖｓ（Ｖ）に対する耐電圧を持たさなければならないため、所定の厚みにしなければならない。
【００２０】
また、蛍光体１０の厚みを薄くするとこの静電容量Ｃｐが大きくなるが、高い輝度を得るために所定の厚みにしなければならない。
【００２１】
したがって、白色ガラス等で形成されている皮膜層７の厚みをできるだけ薄くして静電容量Ｃｃを大きくする方法が採られている。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来のパネルにおいては、図９に示した皮膜層７の厚みをあまり薄くすると、次のような問題が発生する。すなわち、図１２に示すように、データ電極８の形成工法によっては、データ電極の断面が一定の厚みにできないために皮膜層７の厚みが一定にならない。この結果、隔壁９の高さが一定にならず、隔壁９と保護膜層３との間に隙間が生じる等、精度の高いパネルの組立が得られないという問題が生じる。また、皮膜層７の誘電率は透明ガラスで形成されている誘電体層２の誘電率と大差がないため、皮膜層７の厚みを薄くしたとしても、皮膜層の静電容量Ｃｃを高めることには限度がある。
【００２３】
したがって、従来例のＡＣ型プラズマディスプレイパネルにおいては、前述の書き込み期間の書き込み放電において保護膜層３上の正電荷を多くし、かつ、この正電荷による電圧を高くすることには限界がある。
【００２４】
このため、書き込み放電が弱く、あとに続く維持放電が容易に開始せず、パネルの動作が確実、安定に行われないという問題があった。
【００２５】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、本発明のＡＣ型プラズマディスプレイパネルは、放電空間を挟んで対向配置した表面基板および背面基板と、前記表面基板の内面に配列した走査電極と維持電極とからなる走査維持電極群と、この走査維持電極群を覆う透明なガラス材料からなる誘電体層と、前記背面基板の内面に前記走査維持電極群と直交するように配列したストライプ状のデータ電極群と、このデータ電極群を覆う易放電性皮膜層と、この易放電性皮膜層上に前記データ電極群と平行に設けた隔壁群と、この隔壁群の壁面と前記易放電性皮膜層の表面に設けた蛍光体とを有し、前記易放電性皮膜層は、前記誘電体層と異なる絶縁材料であって、かつＢａＴｉＯ 3 またはＴｉと、ガラスとの混合物から構成したものである。
【００２６】
この構成により、易放電性皮膜層の静電容量を容易に高めることができるので、書き込み放電において保護膜層上に正電荷が多く、かつ、電圧が高い正電荷を蓄積することができるため、維持放電の開始が容易になる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２８】
図１に示すように、本発明にかかるＡＣ型プラズマディスプレイパネルは、表面基板１および背面基板６を、放電空間１１を挟んで対向配置し、表面基板１の内面に誘電体層２および保護膜層３で覆われた対をなすストライプ状の走査電極４と維持電極５とからなる走査維持電極群を平行配列している。また、背面基板６の内面には、走査維持電極群と直交して、複数の易放電性絶縁材料の混合物で形成した易放電性皮膜層（高誘電率皮膜層）１７で覆われたストライプ状のデータ電極８群を平行配列し、さらに易放電性皮膜層１７上にデータ電極８群間にデータ電極８群と平行して隔壁９群を設け、少なくとも隔壁９群の壁面と易放電性皮膜層１７の表面の一方に蛍光体１０を設けている（図１には蛍光体を一部のみ示す）。
【００２９】
このパネルは表面基板１側から画像表示を見るものであって、誘電体層２は蛍光体１０からの可視光が透過しやすいように通常透明なガラスで形成されている。また、易放電性皮膜層１７は、データ電極８群と蛍光体１０とが反応しないように分離する役目を持っている。
【００３０】
このパネルの一例としての電極配列図は図７に示す従来のものと同じであり、したがって、その説明は省略する。
【００３１】
また、このパネルの一例としての駆動方法についても図８に示す従来の駆動タイミング図を用いて説明したものと同じであり、したがって、その動作説明は省略する。
【００３２】
パネルの表示動作が確実、安定に行われるためには、書き込み期間の書き込み放電において、次に続く維持放電が容易に開始できるように、保護膜層３上の正電荷が多く、かつ、この正電荷による電圧が高くなる必要がある。この観点から、書き込み放電における正電荷について詳しく説明する。
【００３３】
図２に図１のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図を示す。この図は、あるデータ電極８とある走査電極４との交差部を示した断面図である。この図において、保護膜層３を含む誘電体層２の静電容量をＣｄ（Ｆ）、放電空間１１の静電容量をＣｇ（Ｆ）、蛍光体１０の静電容量をＣｐ（Ｆ）、易放電性皮膜層１７の静電容量をＣｓ（Ｆ）とすると、データ電極８と走査電極４との間の静電容量の等価回路は図３のように表される。
【００３４】
したがって、図４（ａ）に示すように、書き込み期間において、データ電極８に＋Ｖｗ（Ｖ）、走査電極４に−Ｖｓ（Ｖ）を印加すると、放電空間１１にかかる電圧ＶｇはＶｇ＝（Ｖｗ＋Ｖｓ）×Ｃｄ×Ｃｐ×Ｃｓ／（Ｃｇ×Ｃｐ×Ｃｓ＋Ｃｄ×Ｃｐ×Ｃｓ＋Ｃｄ×Ｃｇ×Ｃｓ＋Ｃｄ×Ｃｇ×Ｃｐ）となり、この電圧Ｖｇが放電開始電圧以上に設定されているので書き込み放電が起きる。
【００３５】
また、図４（ｂ）に示すように、放電が始まると放電電流によりＣｄ、Ｃｐ、Ｃｓが充電される結果、放電空間１１にかかる電圧が低下し、放電停止電圧Ｖｅになると放電が停止する。このとき、保護膜層３を含む誘電体層２の静電容量Ｃｄにかかる電圧ＶｄはＶｄ＝（Ｖｗ＋Ｖｓ−Ｖｅ）×Ｃｐ×Ｃｓ／（Ｃｐ×Ｃｓ＋Ｃｄ×Ｃｓ＋Ｃｄ×Ｃｐ）となり、またＣｄに蓄積される正電荷ＱｄはＱｄ＝（Ｖｗ＋Ｖｓ−Ｖｅ）×Ｃｄ×Ｃｐ×Ｃｓ／（Ｃｐ×Ｃｓ＋Ｃｄ×Ｃｓ＋Ｃｄ×Ｃｐ）となる。これらのＶｄ、Ｑｄが大きい程、上述のパネルの動作が確実、安定に行われる。
【００３６】
ここで、Ｖｗ＋Ｖｓ、Ｖｅは放電特性により決まる値であるのでこれらを除外して、Ｖｄ、Ｑｄが大きくなる条件を検討する。
【００３７】
例えばＣｓがｍ倍（ｍ＞１）になったときの保護膜層３を含む誘電体層２の静電容量Ｃｄにかかる電圧Ｖｄ#およびＣｄに蓄積される正電荷Ｑｄ#と元の値とを比較するとＶｄ#／Ｖｄ＝Ｑｄ#／Ｑｄ＝１＋（ｍ−１）×Ｃｄ×Ｃｐ／（Ｃｐ×ｍ×Ｃｓ＋Ｃｄ×ｍ×Ｃｓ＋Ｃｄ×Ｃｐ）＞１となる。上式からＣｄ、Ｃｐ、Ｃｓは対称であるので、ＣｄまたはＣｐがｍ倍（ｍ＞１）になったときも、Ｖｄ#／Ｖｄ＝Ｑｄ#／Ｑｄ＞１となる。
【００３８】
したがって、Ｃｄ、Ｃｐ、Ｃｓのいずれかが大きくなればＶｄ、Ｑｄが大きくなることがわかる。
【００３９】
ただし、誘電体層２は透明なガラスで形成しなければならないのでその誘電率が決まっているため、保護膜層３を含む誘電体層２の静電容量Ｃｄを大きくするためには誘電体層２の厚みを薄くしなければならない。しかし、誘電体層２は、書き込み期間における走査電極４に印加する負の走査パルス電圧−Ｖｓ（Ｖ）に対する耐電圧を持たさなければならないため、所定の厚みにしなければならない。
【００４０】
また、蛍光体１０の厚みを薄くするとこの静電容量Ｃｐが大きくなるが、高い輝度を得るために所定の厚みにしなければならない。
【００４１】
そこで、本発明のパネルにおいては、易放電性皮膜層１７の厚みを薄くしないで、この易放電性皮膜層１７をＢａＴｉＯ3またはＴｉとガラスとの混合物で形成することにより、易放電性皮膜層１７自身の誘電率を高くしてＣｓを大きくするものである。すなわち、誘電体の静電容量は誘電率に比例し、厚みに反比例するので、例えば誘電率がｎ倍になれば、誘電率が元のままでその厚みを１／ｎにしたときと同じ静電容量が得られる。
【００４２】
次に、本発明の別の例として、易放電性皮膜層１７としてＢａＴｉＯ3とガラスとの混合物で形成されたＡＣ型プラズマディスプレイパネルについて説明する。
【００４３】
通常ガラスの比誘電率は、ほぼ１０に近い値であるが、ＢａＴｉＯ3の比誘電率は約１１５０〜３０００であり、Ｔｉの比誘電率は約３０〜９０である。したがって、ガラスにＢａＴｉＯ3またはＴｉを混合することにより易放電性皮膜層１７の静電容量を飛躍的に高めることができる。ガラスとＢａＴｉＯ3との混合物において、ＢａＴｉＯ3の体積率と易放電性皮膜層の静電容量倍率との関係を計算と実験で求めた結果を図５に示す。ここで、ＢａＴｉＯ3の体積率はガラスとＢａＴｉＯ3との混合物の体積に対するＢａＴｉＯ3の体積の割合であり、静電容量倍率は従来のガラスの皮膜層を使用した場合の静電容量を１としたときの相対値を表す。図５から、例えば、ＢａＴｉＯ3の体積率が４０％の易放電性皮膜層とすると、計算上その静電容量は３倍になるので、従来のパネルの皮膜層においてその膜厚を１／３にしたことと等価となる。
【００４４】
実験では、ＢａＴｉＯ3の体積率が１５％、３０％の場合のような易放電性皮膜層とすることにより、パネルの表示動作が確実、かつ、安定になった。また、ＢａＴｉＯ3の体積率が５０％より多くなると、皮膜層の焼成時に発泡が生じ、静電容量倍率の特性が計算値のようには高くならない。また、膜厚のばらつきが増大するので、隔壁の形成や蛍光体の形成において加工精度が得られない。
【００４５】
以上の実施の形態では、背面基板に形成されたデータ電極を覆う皮膜層を有したＡＣ型プラズマディスプレイパネルについて説明したが、本発明は皮膜層を有する他の構造のＡＣ型プラズマディスプレイパネルにおいても実施できる。
【００４６】
また、表示動作において書き込み期間、維持期間、消去期間を持った動作の例を示したが、本発明は他の表示動作期間、例えば初期化期間を持った表示動作を行うＡＣ型プラズマディスプレイパネルにおいても実施できる。
【００４７】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、書き込み放電が強くなり、保護膜層上に電圧の高い正電荷が多量に蓄積され、したがって、維持放電の開始が容易に行われ、パネルの表示動作が確実、かつ、安定に行える、というすぐれた効果を有するＡＣ型プラズマディスプレイパネルを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としてのＡＣ型プラズマディスプレイパネルの一部切欠斜視図
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図
【図３】図１のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの静電容量の等価回路図
【図４】図３の等価回路における放電による電圧関係と電荷量を示す図
【図５】本発明におけるガラスとＢａＴｉＯ3の混合物において、ＢａＴｉＯ3の体積率と静電容量倍率との関係を示す図
【図６】従来のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの一部切欠斜視図
【図７】従来のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの電極配列図
【図８】従来のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動タイミング図
【図９】図６のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図
【図１０】従来のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの静電容量の等価回路図
【図１１】図１０の等価回路における放電による電圧関係と電荷量を示す図
【図１２】従来のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの皮膜層を薄くしたときのＡ−Ａ線に沿って切断した断面図
【符号の説明】
１ 表面基板
２ 誘電体層
３ 保護膜層
４ 走査電極
５ 維持電極
６ 背面基板
７ 皮膜層
８ データ電極
９ 隔壁
１０ 蛍光体
１１ 放電空間
１７ 易放電性皮膜層（高誘電率皮膜層）
【発明の属する技術分野】
本発明はテレビおよび広告表示盤等の画像表示に用いるＡＣ型プラズマディスプレイパネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
まず、従来のＡＣ型プラズマディスプレイパネルについて、図６を用いて説明する。
【０００３】
このパネルは図６に示すように、表面基板１および背面基板６を、放電空間１１を挟んで対向配置し、表面基板１の内面には誘電体層２および保護膜層３で覆われた対をなすストライプ状の走査電極４と維持電極５とからなる走査維持電極群が平行配列されている。また、背面基板６の内面には、走査維持電極群と直交するように、皮膜層７で覆われたストライプ状のデータ電極８群が平行配列され、さらに皮膜層７上にデータ電極８群と平行して隔壁９群が設けられ、少なくとも隔壁９群の壁面と皮膜層７の表面の一方に蛍光体１０が設けられている（図６には蛍光体を一部のみ示す）。
【０００４】
このパネルは表面基板１側から画像表示を見るものであって、誘電体層２は蛍光体１０からの可視光が透過しやすいように、通常透明なガラスで形成されている。また、皮膜層７は、データ電極８群と蛍光体１０とが反応しないように分離する役目と蛍光体１０から背面基板６側に出射する可視光を表面基板１側に反射させる役目とを持ち、通常白色のガラス等で形成されている。
【０００５】
次に、このパネルの電極配列について図７を用いて説明する。このパネルの電極配列は、図７に示すようにＮ行×Ｍ列のマトリックス構成であり、行方向にはＮ行の維持電極群ＳＵＳ1〜ＳＵＳNおよび走査電極群ＳＣＮ1〜ＳＣＮNが配列されており、また列方向にはＭ列のデータ電極群Ｄ1〜ＤMが配列されている。
【０００６】
次に、このパネルの駆動方法について、パネルの駆動タイミング図である図８を用いて説明する。
【０００７】
まず、書き込み期間において、データ電極Ｄ1〜ＤMのうちデータを書き込むデータ電極に正の書き込みパルス電圧＋Ｖｗ（Ｖ）を印加し、これと同時に、１行目の走査電極ＳＣＮ1に負の走査パルス電圧−Ｖｓ（Ｖ）を印加して、データを書き込むデータ電極と１行目の走査電極ＳＣＮ1との交差部において書き込み放電を起こし、交差部の保護膜層３上に正電荷を蓄積する。
【０００８】
次に、データ電極Ｄ1〜ＤMのうちデータを書き込むデータ電極に正の書き込みパルス電圧＋Ｖｗ（Ｖ）を印加し、これと同時に、２行目の走査電極ＳＣＮ2に負の走査パルス電圧−Ｖｓ（Ｖ）を印加して、データを書き込むデータ電極と２行目の走査電極ＳＣＮ2との交差部において書き込み放電を起こし、交差部の保護膜層３上に正電荷を蓄積する。
【０００９】
以上のような動作が順次行われ、最後に、データ電極Ｄ1〜ＤMのうちデータを書き込むデータ電極に正の書き込みパルス電圧＋Ｖｗ（Ｖ）を印加し、これと同時に、Ｎ行目の走査電極ＳＣＮNに負の走査パルス電圧−Ｖｓ（Ｖ）を印加し、データを書き込むデータ電極とＮ行目の走査電極ＳＣＮNとの交差部において書き込み放電を起こし、交差部の保護膜層３上に正電荷を蓄積する。
【００１０】
以上の動作によりパネルの書き込み動作が行われる。
次に、維持期間において、まず全ての維持電極群ＳＵＳ1〜ＳＵＳNに負の維持パルス電圧−Ｖｓ（Ｖ）を印加して、書き込み放電を起こした箇所において正電荷による維持放電を開始する。続いて、全ての走査電極群ＳＣＮ1〜ＳＣＮNに負の維持パルス電圧−Ｖｓ（Ｖ）を印加する。交互にこの動作を継続して維持パルス電圧を印加することにより、書き込み放電を起こした箇所において、維持放電が継続して行われ、画面の表示が行われる。
【００１１】
最後の消去期間において、全ての維持電極群ＳＵＳ1〜ＳＵＳNに負の消去パルス電圧−Ｖｓ（Ｖ）を印加して、消去放電を起こして維持放電を停止し、画面の表示を終了する。
【００１２】
以上の一連の動作が確実、安定に行われるためには、書き込み期間における書き込み放電において、次に続く維持放電が容易に開始できるように、保護膜層３上に高い電圧で、かつ、多量の正電荷が蓄積される必要がある。この観点から、書き込み放電における正電荷について詳しく説明する。
【００１３】
図９は図６のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図を示す。この図は、あるデータ電極８とある走査電極４との交差部を示した断面図である。この図９において、保護膜層３を含む誘電体層２の静電容量をＣｄ（Ｆ）、放電空間１１の静電容量をＣｇ（Ｆ）、蛍光体１０の静電容量をＣｐ（Ｆ）、皮膜層７の静電容量をＣｃ（Ｆ）とすると、データ電極８と走査電極４との間の静電容量の等価回路は図１０のように表される。
【００１４】
したがって、図１１（ａ）に示すように、書き込み期間において、データ電極８に＋Ｖｗ（Ｖ）、走査電極４に−Ｖｓ（Ｖ）を印加すると、放電空間１１にかかる電圧ＶｇはＶｇ＝（Ｖｗ＋Ｖｓ）×Ｃｄ×Ｃｐ×Ｃｃ／（Ｃｇ×Ｃｐ×Ｃｃ＋Ｃｄ×Ｃｐ×Ｃｃ＋Ｃｄ×Ｃｇ×Ｃｃ＋Ｃｄ×Ｃｇ×Ｃｐ）となり、この電圧Ｖｇが放電開始電圧以上に設定されているので書き込み放電が起きる。
【００１５】
また、図１１（ｂ）に示すように、放電が始まると放電電流によりＣｄ、Ｃｐ、Ｃｃが充電される結果、放電空間１１にかかる電圧が低下し、放電停止電圧Ｖｅになると放電が停止する。このとき、保護膜層３を含む誘電体層２の静電容量Ｃｄにかかる電圧ＶｄはＶｄ＝（Ｖｗ＋Ｖｓ−Ｖｅ）×Ｃｐ×Ｃｃ／（Ｃｐ×Ｃｃ＋Ｃｄ×Ｃｃ＋Ｃｄ×Ｃｐ）となり、またＣｄに蓄積される正電荷ＱｄはＱｄ＝（Ｖｗ＋Ｖｓ−Ｖｅ）×Ｃｄ×Ｃｐ×Ｃｃ／（Ｃｐ×Ｃｃ＋Ｃｄ×Ｃｃ＋Ｃｄ×Ｃｐ）となる。これらのＶｄ、Ｑｄが大きい程、上述のパネルの表示動作が確実、安定に行われる。
【００１６】
ここで、Ｖｗ＋Ｖｓ、Ｖｅは放電特性により決まる値であるのでこれらを除外して、Ｖｄ、Ｑｄが大きくなる条件を検討する。
【００１７】
例えば、Ｃｃがｍ倍（ｍ＞１）になったときの保護膜層３を含む誘電体層２の静電容量Ｃｄにかかる電圧Ｖｄ#およびＣｄに蓄積される正電荷Ｑｄ#と元の値とを比較するとＶｄ#／Ｖｄ＝Ｑｄ#／Ｑｄ＝１＋（ｍ−１）×Ｃｄ×Ｃｐ／（Ｃｐ×ｍ×Ｃｃ＋Ｃｄ×ｍ×Ｃｃ＋Ｃｄ×Ｃｐ）＞１となる。上式からＣｄ、Ｃｐ、Ｃｃは対称であるので、ＣｄまたはＣｐがｍ倍（ｍ＞１）になったときも、Ｖｄ#／Ｖｄ＝Ｑｄ#／Ｑｄ＞１となる。
【００１８】
したがって、Ｃｄ、Ｃｐ、Ｃｃのいずれかが大きくなればＶｄ、Ｑｄが大きくなることがわかる。
【００１９】
ただし、誘電体層２は透明なガラスで形成しなければならないのでその誘電率が決まっているため、保護膜層３を含む誘電体層２の静電容量Ｃｄを大きくするためには誘電体層２の厚みを薄くしなければならない。しかし、誘電体層２は書き込み期間における走査電極４に印加する負の走査パルス電圧−Ｖｓ（Ｖ）に対する耐電圧を持たさなければならないため、所定の厚みにしなければならない。
【００２０】
また、蛍光体１０の厚みを薄くするとこの静電容量Ｃｐが大きくなるが、高い輝度を得るために所定の厚みにしなければならない。
【００２１】
したがって、白色ガラス等で形成されている皮膜層７の厚みをできるだけ薄くして静電容量Ｃｃを大きくする方法が採られている。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来のパネルにおいては、図９に示した皮膜層７の厚みをあまり薄くすると、次のような問題が発生する。すなわち、図１２に示すように、データ電極８の形成工法によっては、データ電極の断面が一定の厚みにできないために皮膜層７の厚みが一定にならない。この結果、隔壁９の高さが一定にならず、隔壁９と保護膜層３との間に隙間が生じる等、精度の高いパネルの組立が得られないという問題が生じる。また、皮膜層７の誘電率は透明ガラスで形成されている誘電体層２の誘電率と大差がないため、皮膜層７の厚みを薄くしたとしても、皮膜層の静電容量Ｃｃを高めることには限度がある。
【００２３】
したがって、従来例のＡＣ型プラズマディスプレイパネルにおいては、前述の書き込み期間の書き込み放電において保護膜層３上の正電荷を多くし、かつ、この正電荷による電圧を高くすることには限界がある。
【００２４】
このため、書き込み放電が弱く、あとに続く維持放電が容易に開始せず、パネルの動作が確実、安定に行われないという問題があった。
【００２５】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、本発明のＡＣ型プラズマディスプレイパネルは、放電空間を挟んで対向配置した表面基板および背面基板と、前記表面基板の内面に配列した走査電極と維持電極とからなる走査維持電極群と、この走査維持電極群を覆う透明なガラス材料からなる誘電体層と、前記背面基板の内面に前記走査維持電極群と直交するように配列したストライプ状のデータ電極群と、このデータ電極群を覆う易放電性皮膜層と、この易放電性皮膜層上に前記データ電極群と平行に設けた隔壁群と、この隔壁群の壁面と前記易放電性皮膜層の表面に設けた蛍光体とを有し、前記易放電性皮膜層は、前記誘電体層と異なる絶縁材料であって、かつＢａＴｉＯ 3 またはＴｉと、ガラスとの混合物から構成したものである。
【００２６】
この構成により、易放電性皮膜層の静電容量を容易に高めることができるので、書き込み放電において保護膜層上に正電荷が多く、かつ、電圧が高い正電荷を蓄積することができるため、維持放電の開始が容易になる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２８】
図１に示すように、本発明にかかるＡＣ型プラズマディスプレイパネルは、表面基板１および背面基板６を、放電空間１１を挟んで対向配置し、表面基板１の内面に誘電体層２および保護膜層３で覆われた対をなすストライプ状の走査電極４と維持電極５とからなる走査維持電極群を平行配列している。また、背面基板６の内面には、走査維持電極群と直交して、複数の易放電性絶縁材料の混合物で形成した易放電性皮膜層（高誘電率皮膜層）１７で覆われたストライプ状のデータ電極８群を平行配列し、さらに易放電性皮膜層１７上にデータ電極８群間にデータ電極８群と平行して隔壁９群を設け、少なくとも隔壁９群の壁面と易放電性皮膜層１７の表面の一方に蛍光体１０を設けている（図１には蛍光体を一部のみ示す）。
【００２９】
このパネルは表面基板１側から画像表示を見るものであって、誘電体層２は蛍光体１０からの可視光が透過しやすいように通常透明なガラスで形成されている。また、易放電性皮膜層１７は、データ電極８群と蛍光体１０とが反応しないように分離する役目を持っている。
【００３０】
このパネルの一例としての電極配列図は図７に示す従来のものと同じであり、したがって、その説明は省略する。
【００３１】
また、このパネルの一例としての駆動方法についても図８に示す従来の駆動タイミング図を用いて説明したものと同じであり、したがって、その動作説明は省略する。
【００３２】
パネルの表示動作が確実、安定に行われるためには、書き込み期間の書き込み放電において、次に続く維持放電が容易に開始できるように、保護膜層３上の正電荷が多く、かつ、この正電荷による電圧が高くなる必要がある。この観点から、書き込み放電における正電荷について詳しく説明する。
【００３３】
図２に図１のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図を示す。この図は、あるデータ電極８とある走査電極４との交差部を示した断面図である。この図において、保護膜層３を含む誘電体層２の静電容量をＣｄ（Ｆ）、放電空間１１の静電容量をＣｇ（Ｆ）、蛍光体１０の静電容量をＣｐ（Ｆ）、易放電性皮膜層１７の静電容量をＣｓ（Ｆ）とすると、データ電極８と走査電極４との間の静電容量の等価回路は図３のように表される。
【００３４】
したがって、図４（ａ）に示すように、書き込み期間において、データ電極８に＋Ｖｗ（Ｖ）、走査電極４に−Ｖｓ（Ｖ）を印加すると、放電空間１１にかかる電圧ＶｇはＶｇ＝（Ｖｗ＋Ｖｓ）×Ｃｄ×Ｃｐ×Ｃｓ／（Ｃｇ×Ｃｐ×Ｃｓ＋Ｃｄ×Ｃｐ×Ｃｓ＋Ｃｄ×Ｃｇ×Ｃｓ＋Ｃｄ×Ｃｇ×Ｃｐ）となり、この電圧Ｖｇが放電開始電圧以上に設定されているので書き込み放電が起きる。
【００３５】
また、図４（ｂ）に示すように、放電が始まると放電電流によりＣｄ、Ｃｐ、Ｃｓが充電される結果、放電空間１１にかかる電圧が低下し、放電停止電圧Ｖｅになると放電が停止する。このとき、保護膜層３を含む誘電体層２の静電容量Ｃｄにかかる電圧ＶｄはＶｄ＝（Ｖｗ＋Ｖｓ−Ｖｅ）×Ｃｐ×Ｃｓ／（Ｃｐ×Ｃｓ＋Ｃｄ×Ｃｓ＋Ｃｄ×Ｃｐ）となり、またＣｄに蓄積される正電荷ＱｄはＱｄ＝（Ｖｗ＋Ｖｓ−Ｖｅ）×Ｃｄ×Ｃｐ×Ｃｓ／（Ｃｐ×Ｃｓ＋Ｃｄ×Ｃｓ＋Ｃｄ×Ｃｐ）となる。これらのＶｄ、Ｑｄが大きい程、上述のパネルの動作が確実、安定に行われる。
【００３６】
ここで、Ｖｗ＋Ｖｓ、Ｖｅは放電特性により決まる値であるのでこれらを除外して、Ｖｄ、Ｑｄが大きくなる条件を検討する。
【００３７】
例えばＣｓがｍ倍（ｍ＞１）になったときの保護膜層３を含む誘電体層２の静電容量Ｃｄにかかる電圧Ｖｄ#およびＣｄに蓄積される正電荷Ｑｄ#と元の値とを比較するとＶｄ#／Ｖｄ＝Ｑｄ#／Ｑｄ＝１＋（ｍ−１）×Ｃｄ×Ｃｐ／（Ｃｐ×ｍ×Ｃｓ＋Ｃｄ×ｍ×Ｃｓ＋Ｃｄ×Ｃｐ）＞１となる。上式からＣｄ、Ｃｐ、Ｃｓは対称であるので、ＣｄまたはＣｐがｍ倍（ｍ＞１）になったときも、Ｖｄ#／Ｖｄ＝Ｑｄ#／Ｑｄ＞１となる。
【００３８】
したがって、Ｃｄ、Ｃｐ、Ｃｓのいずれかが大きくなればＶｄ、Ｑｄが大きくなることがわかる。
【００３９】
ただし、誘電体層２は透明なガラスで形成しなければならないのでその誘電率が決まっているため、保護膜層３を含む誘電体層２の静電容量Ｃｄを大きくするためには誘電体層２の厚みを薄くしなければならない。しかし、誘電体層２は、書き込み期間における走査電極４に印加する負の走査パルス電圧−Ｖｓ（Ｖ）に対する耐電圧を持たさなければならないため、所定の厚みにしなければならない。
【００４０】
また、蛍光体１０の厚みを薄くするとこの静電容量Ｃｐが大きくなるが、高い輝度を得るために所定の厚みにしなければならない。
【００４１】
そこで、本発明のパネルにおいては、易放電性皮膜層１７の厚みを薄くしないで、この易放電性皮膜層１７をＢａＴｉＯ3またはＴｉとガラスとの混合物で形成することにより、易放電性皮膜層１７自身の誘電率を高くしてＣｓを大きくするものである。すなわち、誘電体の静電容量は誘電率に比例し、厚みに反比例するので、例えば誘電率がｎ倍になれば、誘電率が元のままでその厚みを１／ｎにしたときと同じ静電容量が得られる。
【００４２】
次に、本発明の別の例として、易放電性皮膜層１７としてＢａＴｉＯ3とガラスとの混合物で形成されたＡＣ型プラズマディスプレイパネルについて説明する。
【００４３】
通常ガラスの比誘電率は、ほぼ１０に近い値であるが、ＢａＴｉＯ3の比誘電率は約１１５０〜３０００であり、Ｔｉの比誘電率は約３０〜９０である。したがって、ガラスにＢａＴｉＯ3またはＴｉを混合することにより易放電性皮膜層１７の静電容量を飛躍的に高めることができる。ガラスとＢａＴｉＯ3との混合物において、ＢａＴｉＯ3の体積率と易放電性皮膜層の静電容量倍率との関係を計算と実験で求めた結果を図５に示す。ここで、ＢａＴｉＯ3の体積率はガラスとＢａＴｉＯ3との混合物の体積に対するＢａＴｉＯ3の体積の割合であり、静電容量倍率は従来のガラスの皮膜層を使用した場合の静電容量を１としたときの相対値を表す。図５から、例えば、ＢａＴｉＯ3の体積率が４０％の易放電性皮膜層とすると、計算上その静電容量は３倍になるので、従来のパネルの皮膜層においてその膜厚を１／３にしたことと等価となる。
【００４４】
実験では、ＢａＴｉＯ3の体積率が１５％、３０％の場合のような易放電性皮膜層とすることにより、パネルの表示動作が確実、かつ、安定になった。また、ＢａＴｉＯ3の体積率が５０％より多くなると、皮膜層の焼成時に発泡が生じ、静電容量倍率の特性が計算値のようには高くならない。また、膜厚のばらつきが増大するので、隔壁の形成や蛍光体の形成において加工精度が得られない。
【００４５】
以上の実施の形態では、背面基板に形成されたデータ電極を覆う皮膜層を有したＡＣ型プラズマディスプレイパネルについて説明したが、本発明は皮膜層を有する他の構造のＡＣ型プラズマディスプレイパネルにおいても実施できる。
【００４６】
また、表示動作において書き込み期間、維持期間、消去期間を持った動作の例を示したが、本発明は他の表示動作期間、例えば初期化期間を持った表示動作を行うＡＣ型プラズマディスプレイパネルにおいても実施できる。
【００４７】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、書き込み放電が強くなり、保護膜層上に電圧の高い正電荷が多量に蓄積され、したがって、維持放電の開始が容易に行われ、パネルの表示動作が確実、かつ、安定に行える、というすぐれた効果を有するＡＣ型プラズマディスプレイパネルを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としてのＡＣ型プラズマディスプレイパネルの一部切欠斜視図
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図
【図３】図１のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの静電容量の等価回路図
【図４】図３の等価回路における放電による電圧関係と電荷量を示す図
【図５】本発明におけるガラスとＢａＴｉＯ3の混合物において、ＢａＴｉＯ3の体積率と静電容量倍率との関係を示す図
【図６】従来のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの一部切欠斜視図
【図７】従来のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの電極配列図
【図８】従来のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの駆動タイミング図
【図９】図６のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図
【図１０】従来のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの静電容量の等価回路図
【図１１】図１０の等価回路における放電による電圧関係と電荷量を示す図
【図１２】従来のＡＣ型プラズマディスプレイパネルの皮膜層を薄くしたときのＡ−Ａ線に沿って切断した断面図
【符号の説明】
１ 表面基板
２ 誘電体層
３ 保護膜層
４ 走査電極
５ 維持電極
６ 背面基板
７ 皮膜層
８ データ電極
９ 隔壁
１０ 蛍光体
１１ 放電空間
１７ 易放電性皮膜層（高誘電率皮膜層）
Claims (2)
- 放電空間を挟んで対向配置した表面基板および背面基板と、前記表面基板の内面に配列した走査電極と維持電極とからなる走査維持電極群と、この走査維持電極群を覆う透明なガラス材料からなる誘電体層と、前記背面基板の内面に前記走査維持電極群と直交するように配列したストライプ状のデータ電極群と、このデータ電極群を覆う易放電性皮膜層と、この易放電性皮膜層上に前記データ電極群と平行に設けた隔壁群と、この隔壁群の壁面と前記易放電性皮膜層の表面に設けた蛍光体とを有し、前記易放電性皮膜層は、前記誘電体層と異なる絶縁材料であって、かつＢａＴｉＯ 3 またはＴｉと、ガラスとの混合物から構成したことを特徴とするＡＣ型プラズマディスプレイパネル。
- ＢａＴｉＯ 3 の含有量が体積率１５％以上であることを特徴とする請求項１に記載のＡＣ型プラズマディスプレイパネル。
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| JP11073197A JP3692705B2 (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | Ａｃ型プラズマディスプレイパネル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11073197A JP3692705B2 (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | Ａｃ型プラズマディスプレイパネル |
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Family Applications (1)
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