JP3772717B2

JP3772717B2 - プラズマディスプレイパネル

Info

Publication number: JP3772717B2
Application number: JP2001310925A
Authority: JP
Inventors: 亨安藤; 祐助高田; 隆一村井
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-10-09
Filing date: 2001-10-09
Publication date: 2006-05-10
Anticipated expiration: 2021-10-09
Also published as: JP2003123652A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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】
従来のＡＣ面放電型プラズマディスプレイパネルの斜視図を図５に示し、電極構造の図を図６に示す。図５に示すように、従来のパネル１では、ガラス製の表面基板２とガラス製の背面基板３とが対向して配置されているとともに、その間隙には放電によって紫外線を放射するガス、例えばネオンおよびキセノンが封入されている。図５では、図面を見やすくするために表面基板２と背面基板３とを実際よりも離して示している。
【０００３】
表面基板２上には、対を成すストライプ状の走査電極４と維持電極５とからなる電極対が互いに行方向に平行配列されており、走査電極４同士が隣接し維持電極５同士が隣接するように配置されている。走査電極４と維持電極５は誘電体層６で覆われ、誘電体層６上には保護膜７が形成されている。走査電極４および維持電極５はそれぞれ、導電性を高めるための金属母線４ａ、５ａと透明電極４ｂ、５ｂとから構成されている。透明電極４ｂ、５ｂは、放電を広げ、より大きな容積で放電が起こるようにする働きを有している。
【０００４】
背面基板３上には、走査電極４および維持電極５と直交する列方向に誘電体層１０に覆われたストライプ状の書き込み電極１１が互いに平行配列されており、またこの各書き込み電極１１を隔離し、かつ放電空間を形成するためのストライプ状の隔壁８が誘電体層１０上の書き込み電極１１間に設けられている。また、誘電体層１０上および隔壁８の側面には蛍光体層９が形成されている。
【０００５】
図６に示すように、走査電極４および維持電極５と書き込み電極１１との交差部に放電セルＣ１、Ｃ２・・・が形成される。なお、図６では例えば１行目に配置した走査電極４および維持電極５をそれぞれ走査電極４−１、維持電極５−１というように、ハイフォンのあとに行を表す数字を付けて示している。金属母線４ａ、５ａおよび透明電極４ｂ、５ｂについても同様の表記をして示している。このように構成されたパネル１は表面基板２側から画像表示を見るようになっており、放電空間内での走査電極４と維持電極５との間の放電により発生する紫外線によって蛍光体層９を励起し、この蛍光体層９からの可視光を表示発光に利用するものである。
【０００６】
次に、従来のパネルの駆動方法について、走査電極４、維持電極５、書き込み電極１１の各電極に印加される電圧波形の一例を示した図７を用いて説明する。
【０００７】
図７に示すように、まず初期化期間において、走査電極４に初期化パルスＶ_setを印加し、パネルの放電セル内の壁電荷を初期化する。次に書き込み期間において、選択する放電セル以外の走査電極４にバイアス電圧Ｖ_scanをかけておき、選択する放電セルにはバイアス電圧Ｖ_scanを取り除くと同時に書き込み電極１１に書き込みパルスＶ_dataを印加し、書き込み放電を起こす。この書き込み放電によって、誘電体層６、保護膜７および蛍光体層９表面に壁電荷が蓄積される。同様の書き込み動作をパネル全面にわたって順次行い、表示する放電セルを選択する。
【０００８】
次に維持期間において、書き込み電極１１を接地し、走査電極４と維持電極５に交互に維持パルスＶ_susを印加することによって、壁電荷が蓄積された放電セルでは保護膜７表面の電位が放電開始電圧を上回ることによって放電が発生し、維持パルスが印加される度に維持放電が行われる。その後消去期間において、消去パルスＶ_eraseを印加することによって壁電荷を消滅し、消去が行われる。
【０００９】
このような従来のパネルでは、走査電極４同士が隣接セル間ギャップＸｉｐｇを介して隣り合っており、維持電極５同士が隣接セル間ギャップＸｉｐｇを介して隣り合っている。例えば、放電セルＣ１とそれに隣接している放電セルＣ２とにおいて、隣接セル間ギャップＸｉｐｇを介して隣り合う電極は、維持電極５−１と維持電極５−２である。このため、隣接セル間ギャップＸｉｐｇの両側の電位が同じになり、ここでは放電が起きにくくなっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような電極配列の場合でも、クロストークが書き込み期間において発生しやすいという課題がある。次に、そのクロストーク発生の過程について説明する。
【００１１】
書き込み期間における書き込み動作は、表示する放電セルと表示しない放電セルとを選択するための動作であって、維持期間の前に行ごとに行われる（図７参照）。つまり、あるタイミングにおいて、走査電極４−１に走査パルスを印加し、走査電極４−１を含む行を選択する。その行に属する各放電セルには、それぞれ独立の書き込み電極１１が備わっているため、この書き込み電極１１に書き込みパルスの印加された放電セルのみが書き込み放電を起こし、壁電荷を蓄積して次の維持期間において放電を起こすことができる。この動作を、各行ごとに順次行うことで、書き込み動作は行われる。
【００１２】
書き込み放電の様子を図８に示しており、図６の電極構造を有するパネルを、放電セルＣ１、Ｃ２に属する書き込み電極１１を含む平面で切った断面図である。図８では表面基板２および背面基板３を省略して示し、走査電極４−１，４−２および維持電極５−１，５−２は金属電極を省略して示している。
【００１３】
放電セルＣ１において書き込み放電を起こす直前の様子が、図８（ａ）に示されている。書き込み放電を起こりやすくするために、走査電極４−１，４−２上の誘電体層６には、負の壁電荷が形成されている。放電セルＣ１の走査電極４−１には、負の走査パルスが印加される。ここでは、正のバイアス電圧Ｖ_scanを取り除くことで、それを実現している。書き込み放電を起こさない放電セルＣ２の走査電極４−２には、バイアス電圧Ｖ_scanがそのまま印加されている。走査電極４−１に走査パルスが印加されるのと同時に、書き込み電極１１には、正の書き込みパルスＶ_dataが印加される。
【００１４】
これにより、図８（ｂ）に示すように、走査電極４−１と書き込み電極１１との間で放電が開始する。このとき、走査電極４−１と維持電極５−１との間は、放電開始電圧に近い状態に調整してあるため、この放電をトリガーにして図８（ｃ）に示すように走査電極４−１と維持電極５−１との間も放電破壊に至る。
【００１５】
しかし、このとき、隣の放電セルＣ２の維持電極５−２は、維持電極５−１と同じ電位にある。したがって、例えば高精細なパネルで維持電極５−１と維持電極５−２との間の距離が短い場合、つまり隣接セル間ギャップＸｉｐｇが狭い場合には、図８（ｄ）に示すように、放電が維持電極５−２にまで至ってしまうことがある。このようになってしまうと、放電セルＣ２での壁電荷が変わってしまうため、放電セルＣ２が発光すべきでないのに発光してしまったり、逆に、次の書き込み放電を起こすことができず不灯になってしまったりする表示不良になるという問題がある。
【００１６】
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、クロストークの発生を防止できるプラズマディスプレイパネルを提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明のプラズマディスプレイパネルは、放電ギャップをあけて配置した走査電極と維持電極とからなる電極対を、この電極対の間に隣接セル間ギャップを設けて走査電極同士および維持電極同士が隣接するように基板上に複数形成したプラズマディスプレイパネルにおいて、前記維持電極の隣接セル間ギャップ側に複数のスリットを設け、かつ前記隣接セル間ギャップを介して隣り合う維持電極それぞれに設けられたスリットを、前記維持電極の伸長方向に互いにずらして配置したものである。これにより、隣接セル間ギャップでの放電の発生を防止することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図１〜図４の図面を用いて説明する。なお、図１〜図４において図５〜図８に示す部分と同一部分については同一番号を付している。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１によるプラズマディスプレイパネルを示す図であり、走査電極、維持電極、隔壁および書き込み電極の位置関係がわかるように示した概略平面図である。なお、本発明のプラズマディスプレイパネルの全体構成は、図５に示す従来のパネルの構成とほぼ同様であり、異なる点は走査電極および維持電極の構造である。また、パネルの駆動方法は図７を用いて説明した従来の駆動方法と同じである。
【００２０】
まず、本発明の実施の形態１にかかるパネルは、図５に示した従来のパネルと同様に、ガラス製の表面基板２とガラス製の背面基板３とが間に放電空間を形成するように対向して配置されている。放電空間には、放電ガスとしてたとえばキセノン（Ｘｅ）とネオン（Ｎｅ）との混合ガスが封入されている。
【００２１】
表面基板２上には、図１に示すような形状の走査電極１２と維持電極１３とからなる電極対が行方向に伸びて、走査電極１２同士および維持電極１３同士が隣接するように複数配列されており、走査電極１２および維持電極１３は誘電体層６で覆われている。誘電体層６上には、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等のように耐スパッタ性が高く、二次電子放射係数の大きい材料からなる保護膜７を形成している。
【００２２】
背面基板３上には、列方向に伸びる複数の書き込み電極１１が配列形成されており、この書き込み電極１１を覆って誘電体層１０が形成されている。放電空間を形成するためのストライプ状の隔壁８が誘電体層１０上の書き込み電極１１間に設けられている。隣接する隔壁８の間には、誘電体層１０上および隔壁８の側面を覆うように蛍光体層９が形成されている。蛍光体層９は、書き込み電極１１の伸長方向（列方向）には同色の蛍光体材料を用いて形成されており、電極対の伸長方向（行方向）には、例えば赤色、緑色、青色の順に三原色の蛍光体材料を順次用いて形成されている。
【００２３】
このパネルは表示面側である表面基板２側から画像表示を見るようになっており、放電空間内の放電により発生する紫外線によって蛍光体層９を励起し、発生する可視光を表示発光に利用するものである。
【００２４】
次に、本発明の実施の形態１にかかる電極構造について図１を用いて説明する。図１において、破線で囲った領域は放電セルの領域を表しており、走査電極１２および維持電極１３と書き込み電極１１との交差部に形成される。すなわち、図１においては、走査電極１２−１および維持電極１３−１と書き込み電極１１との交差部に放電セルＣ１が形成され、走査電極１２−２および維持電極１３−２と書き込み電極１１との交差部に放電セルＣ２が形成される。電極対の伸長方向に隣接して並んだ赤色、緑色および青色を表示する３つの放電セルにより、図１中に一点鎖線で示すような１つの表示画素１６が構成される。
【００２５】
同じ放電セル内の走査電極１２と維持電極１３、例えば走査電極１２−１と維持電極１３−１は放電ギャップＸｍｇを介して配置されており、放電ギャップＸｍｇで発生させる放電を主に表示に利用する。また、隣接した放電セル間、例えば維持電極１３−１と維持電極１３−２との間には、隣接セル間ギャップＸｉｐｇが設けられ、同様に、隣り合う走査電極１２同士の間にも隣接セル間ギャップＸｉｐｇが設けられている。
【００２６】
走査電極１２および維持電極１３は、それぞれ金属製のバス電極１２ａ、１３ａとインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）等からなる透明電極１２ｂ、１３ｂとから構成されている。バス電極１２ａ、１３ａは電極全体の抵抗を下げる役割を有し、透明電極１２ｂ、１３ｂは放電の広がる領域を規定している。そして、走査電極１２および維持電極１３の透明電極１２ｂ、１３ｂそれぞれの隣接セル間ギャップＸｉｐｇ側には、切り込みによるスリット１４が設けられている。このように走査電極１２および維持電極１３それぞれの隣接セル間ギャップＸｉｐｇ側にスリット１４を設けることにより、スリット１４上の部分における壁電荷の蓄積量は少なくなり、またスリット１４の間に形成される突起部１５上の部分における壁電荷の蓄積量は、スリット１４上の部分における壁電荷の蓄積量に比べて多くなる。
【００２７】
そして、本実施の形態のパネルでは、図１に示すように、維持電極１３−１に設けたスリット１４と維持電極１３−２に設けたスリット１４とが向かい合って配置されないように、維持電極１３−１，１３−２の伸長方向に互いにずらして配置形成している。このように、維持電極１３−１と維持電極１３−２を、壁電荷の蓄積する量が多い部分である突起部１５が近づかないように配置形成しているので、上述した書き込み期間におけるクロストークの発生を防止することができる。
【００２８】
さらに、本発明においては、走査電極１２および維持電極１３において、放電ギャップＸｍｇ側の形状は、平行な直線状であり、隣接セル間ギャップＸｉｐｇ側のみクロストークを起こりにくくするためにスリット１４を設けている。これは、同じように放電ギャップＸｍｇ側にもスリット１４や、それと似たような電極構造を有していると、放電ギャップＸｍｇにおける放電開始電圧が上昇したり、放電ギャップＸｍｇ付近における壁電荷の蓄積量が減少するため、放電が起こりにくくなってしまう。そこで、隣接セル間ギャップＸｉｐｇでは、蓄積壁電荷を減らしクロストークを起こりにくくし、逆に放電ギャップＸｍｇでは放電を起こりやすくしている。
【００２９】
なお、これまで述べたように放電ギャップＸｍｇを介して走査電極１２と維持電極１３とが向かい合う部分が平行であって、隣接セル間ギャップＸｉｐｇ側においてスリット１４を設けた電極構造であれば、それ以外の電極の部分の構造は任意のものでよい。例えば、走査電極１２、維持電極１３において、スリット１４と放電ギャップＸｍｇ側の端部との中央付近に、所定形状の孔を設けて電流を削減してもよい。また、走査電極１２と維持電極１３とが向かい合う平行な部分が、走査電極１２および維持電極１３の伸長方向（行方向）と平行でなくともよい。
【００３０】
さらに、本実施の形態において、スリット１４は走査電極１２や維持電極１３の伸長方向（行方向）に対して垂直な方向（列方向）、すなわち書き込み電極１１の伸長方向に長い形状としている。これは、維持放電を自然に起こすためであり、さらに輝度を低下させないためである。
【００３１】
例えば、図２（ａ）のように、行方向に長いスリット１４を設けた場合、放電は、図に網掛けで示すように突起部１５に沿って広がり、スリット１４の部分にはほとんど放電が及ばなくなってしまう。その原因としては、突起部１５と突起部１５の間が空きすぎてしまうために、スリット１４の部分を覆う誘電体層６上に現れる電位が低くなりすぎてしまい、スリット１４上の領域まで放電を引き寄せることができなくなってしまうからであり、また、壁電荷の蓄積が小さくなりすぎて、放電による電荷の移動がスリット１４上の領域まで及ばないからである。
【００３２】
これによって、スリット１４上の領域に発光分布として暗い部分ができてしまうとともに、放電の広がりが２つ以上の部分に分かれてしまうために、放電が不安定になることがある。したがって、突起部１５と突起部１５との間をある程度近づけ、プラズマ領域が２つ以上の部分に分かれてしまわないようにするために、スリット１４の幅（行方向長さ）をその深さ（列方向の長さ）に比べて短くするのが好ましい。
【００３３】
また、走査電極１２および維持電極１３のそれぞれに、スリット１４を１つの放電セルに対して２つ以上設けているのが好ましい。これにより、表面基板２と背面基板３との位置合わせを容易にすることができる。スリット１４の位置が放電セルに１つしか存在しないとすると、そのスリット１４の位置によって放電の広がり方が変わってしまうことになる。例えば、各放電セルに１つづつ対応するように所定のパターン形状の透明電極が配置された構造（特開２０００−２４３２９９号公報）や、図２（ｂ）のような構造にした場合、表面基板２と背面基板３との位置合わせにずれが起こり、突起部１５の位置がほとんど隔壁８に近い位置に配置されてしまうと、隔壁８の壁面の効果で突起部１５に十分放電が広がらず、輝度がさらに低下してしまう。さらに、そのずれ方がパネル面内で放電セルによってばらつくと、大きな輝度ばらつきとなってしまう。これは、スリット１４の数が放電セルに対して１個の割合であるためである。さらに、図２（ｂ）の構造の場合、図中に網掛けで示すように、放電は突起部１５の周辺に広がることなく突起部１５のみになってしまい、輝度が低下してしまう。輝度を確保するためには、突起部１５の幅を広くする必要があるが、広くするほどクロストークの発生を抑制する効果は低下してしまう。
【００３４】
これに対し図３や図１に示すように、スリット１４を１つの放電セルに２つ以上の割合で形成することにより、位置合わせ精度によらず同じ放電状態が得られ、また図３中に網掛けで示すように放電の広がる範囲も確保することができる。また、突起部１５を放電ギャップＸｍｇから外に向かう方向に連続させることで、放電の広がりが自然に起こり、放電が不安定になることもない。
【００３５】
さらに、所定のスリット１４を設けた電極パターン形状が走査電極１２および維持電極１３の伸長方向における表示画素１６毎にほぼ同一パターン形状で繰り返されるように構成しておけば、ある画素とそれに隣接する画素において走査電極１２および維持電極１３の電極形状が常に等しくなるため、電極形状の違いによる輝度むら等を発生しない。なお、表示画素１６を形成する放電セルにおいて、赤色を表示する放電セルの電極形状と青色を表示する放電セルの電極形状を同一にする必要はなく、表示画素１６単位で電極形状がほぼ同一となるようにスリット１４を形成するようにしておけばよい。
【００３６】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２による電極構造を図４（ａ）〜（ｃ）に示しており、これらの図は走査電極１２にスリット１４を設けた場合を示している。本実施の形態の電極構造では、スリット１４の幅が放電ギャップＸｍｇから遠ざかるにつれ大きくなるような形状にしており、例えば、スリット１４の形状は図４（ａ）のような三角形、図４（ｂ）のような台形、図４（ｃ）のようなＵ字形等が考えられる。スリットの形状以外の構成および得られる効果については実施の形態１と同様であり、隣接セル間ギャップＸｉｐｇ付近に蓄積する壁電荷量が少なくなるため、クロストークの発生を抑制するのにさらに効果がある。また、放電が外に広がるにつれて、徐々に電位が低下し、蓄積壁電荷が少なくなっていくため、放電を自然に広げることができる。
【００３７】
なお、本発明において、隔壁８よりやや低い隔壁を隣接する放電セル間に配置すれば、さらにクロストークの発生を抑制する効果を高めることができる。また、上記の説明では、行方向に並ぶ赤、青、緑の色を表示する３つの放電セルを組み合わせて１つの表示画素とする場合を用いて説明したが、本発明の効果は画素配列の形態によらず得られる。
【００３８】
また、駆動方法は図７を用いて説明した従来の駆動方法と同じであるが、初期化波形や維持波形などが全く図７の通りである必要はなく、走査電極１２、維持電極１３および書き込み電極１１の３つの電極による書き込み放電と、その後に続く維持放電を起こすように駆動すればよい。
【００３９】
さらに上記実施の形態では、走査電極１２および維持電極１３にスリット１４を形成しているが、維持電極１３にのみスリット１４を形成することにより、クロストーク防止の効果を得ることができる。これは、上述したように、主に問題となるクロストークは、書き込み期間において隣接セル間ギャップＸｉｐｇを介して隣り合う２つの維持電極１３が同じ電位であることによって起こり、走査電極１２同士が隣り合う部分ではクロストークが起こりにくいためであるが、勿論上記で説明したように走査電極１２にもスリット１４を設けておけばクロストーク防止の効果をより一層発揮させることができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、クロストークによる表示不良を防止したプラズマディスプレイパネルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１によるプラズマディスプレイパネルの電極構造を表す概略平面図
【図２】（ａ）はスリット幅が広い場合の放電の広がりを表す概略平面図
（ｂ）は突起部を放電セルに１つ配置した場合の放電の広がりを表す概略平面図
【図３】本発明の電極構造において放電セルのスリットを２つ設けた場合の放電の広がりを表す概略平面図
【図４】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態２によるプラズマディスプレイパネルの電極構造を表す概略平面図
【図５】従来のプラズマディスプレイパネルの要部を表す斜視図
【図６】従来のプラズマディスプレイパネルの電極構造を表す概略平面図
【図７】従来のプラズマディスプレイパネルの駆動方法を表す波形図
【図８】従来のプラズマディスプレイパネルにおいて書き込み放電とクロストーク発生の過程を説明するための断面図
【符号の説明】
１パネル
２表面基板
３背面基板
４、１２走査電極
５、１３維持電極
６、１０誘電体層
７保護膜
８隔壁
９蛍光体層
１１書き込み電極
１４スリット
１５突起部
１６表示画素

Claims

放電ギャップをあけて配置した走査電極と維持電極とからなる電極対を、この電極対の間に隣接セル間ギャップを設けて走査電極同士および維持電極同士が隣接するように基板上に複数形成したプラズマディスプレイパネルにおいて、前記維持電極の隣接セル間ギャップ側に複数のスリットを設け、かつ前記隣接セル間ギャップを介して隣り合う維持電極それぞれに設けられたスリットを、前記維持電極の伸長方向に互いにずらして配置したことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
走査電極の隣接セル間ギャップ側に複数のスリットを設け、かつ前記隣接セル間ギャップを介して隣り合う走査電極それぞれに設けられたスリットを、前記走査電極の伸長方向に互いにずらして配置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。
電極対が形成された基板に対向して配置される基板上に前記電極対と垂直な方向に書き込み電極を形成することにより、電極対と書き込み電極との交差部に放電セルを形成し、かつその１個の放電セル内に維持電極に設けたスリットが２つ以上存在するように形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。
電極対の伸長方向に隣接して並んだ３つの放電セルで１つの表示画素を構成し、前記伸長方向における前記表示画素毎にほぼ同一パターン形状となるようにスリットを形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。
スリットは、書き込み電極の伸長方向に長い形状を有している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。
スリットは、放電ギャップから遠ざかるにしたがって幅が広くなる形状を有している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。
スリットが三角形、台形またはＵ字形であることを特徴とする請求項６に記載のプラズマディスプレイパネル。
走査電極および維持電極の放電ギャップ側の形状が直線状である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。