JP3977598B2 - プラズマディスプレーパネル - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプラズマディスプレーパネルに関し、特に放電及び発光効率と輝度を高めるためのプラズマディスプレーパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレーパネル（ＰＤＰ）はＨｅ＋ＸｅまたはＮｅ＋Ｘｅガスの放電時に発生する１４７ｎｍの紫外線によって蛍光体を発光させることで文字またはグラフィックを含む画像を表示する。このようなＰＤＰは薄膜化と大型化が容易であるだけではなく最近の技術開発によって画質が大きく向上している。このようなＰＤＰは直流型と交流型に大別される。直流型のＰＤＰは前面基板と背面基板それぞれに形成された陽極と陰極の間の対向放電を起こすことで画像を表示する。これに対して、交流型ＰＤＰは誘電体層に壁電荷を蓄積し、その壁電荷が蓄積されたセルの電極間に交流電圧信号を印加して放電を生じさせている。このような交流型ＰＤＰは放電時に誘電体層の表面に壁電荷が蓄積されているのでメモリ効果が現れる。
【０００３】
図１を参照すると、交流型ＰＤＰは維持電極（１２）が形成された前面基板（１０）と、アドレス電極（２２）が形成された背面基板（２０）とを具備する。前面基板（１０）と背面基板（２０）は隔壁（２６）を間に置いて平行に離隔される。前面基板（１０）、背面基板（２０）及び隔壁（２６）によって形成された放電空間にはＮｅ−Ｘｅ、Ｈｅ−Ｘｅなどの混合ガスが注入される。維持電極（１２）は１つのセル内に２つが対として配置されている。維持電極対（１２）の中のいずれか一方はアドレス期間に供給されるスキャンパルスに応答してアドレス電極（２２）との間に対向放電を生じさせるとともに、維持期間に供給される維持パルスに応答して対の電極の他方との間に面放電を生じさせる。すなわち走査／維持電極として利用される。また、維持電極対（１２）の中の他方は維持パルスが共通に供給される共通維持電極として利用される。維持電極対（１２）が形成された前面基板（１０）にはそれらを覆うように誘電体層（２４）と保護層（１８）が積層されている。誘電体層（２４）はプラズマ放電電流を制限すると共に放電時に壁電荷を蓄積する役割をする。保護膜（１８）はプラズマ放電時に発生されたスパタリングによる誘電体層（２４）の損傷を防止して二次電子の放出効率を高める。この保護膜（１８）は一般的には酸化マグネシウム（ＭｇＯ）である。背面基板（２０）には放電空間を分割するための隔壁（２６）が垂直に延びている。背面基板（２０）と隔壁（２６）の表面には真空紫外線によって励起されて可視光線を発生する蛍光体（２８）が形成されている。
【０００４】
このような交流型ＰＤＰは、１つのフレームをそれぞれ時間の異なる多数のサブフィールドで構成し、それらのサブフィールドを組み合わせることによってグレーレベルを実現している。例えば、２５６グレーレベルを実現しようとする場合に１フィールド期間は８つのサブフィールドに分割される。この８つのサブフィールドそれぞれがリセット期間、アドレス期間及び維持期間に分けられる。リセット期間には全画面が初期化される。アドレス期間にはデータが表示されるセルがアドレス放電によって選択される。選択されたセルが維持期間に放電が維持される。維持期間はサブフィールドそれぞれの加重値によって２nに該当する期間ずつ長くなる。具体的には、第１〜第８サブフィールドそれぞれに含まれた維持期間が２0、２1、２2、２3、２4、２5、２6、２7の比率で長くなる。このために、維持期間に発生する維持パルスの数もサブフィールドによって、２0、２1、２2、２3、２4、２5、２6、２7と増加する。これらサブフィールドの組み合わせによって表示映像の輝度及び色度が決定されるようになる。
【０００５】
従来のＰＤＰの維持放電は図２のように、維持電極対（１２）の間で始められて維持電極対（１２）の表面で面放電が生じている。従って、発光面積が極めて制限されているので輝度及び効率が低いという問題点がある。このようなＰＤＰの輝度は放電時に発生する真空紫外線量に比例する。真空紫外線の発生量を増加させるためには、維持電極対（１２）間の間隔を長くして放電経路を長くする方法と維持電極対（１２）の電極幅を広くして放電の大きさを増大させる方法が考慮されてきた。しかし、維持電極対（１２）間の間隔を長くすると放電距離が増加して紫外線発生量は増加するが、一定の間隔以上では放電開示電圧が急激に上昇するので実際に利用するのは困難であった。放電維持電極の幅を広くすると放電の大きさが増加して紫外線発生量は増加するが、放電電流が電極幅に比例して増加し、放電電流の消耗量が多くなって効率の面では不利となる短所がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は放電効率及び発光効率を高くし、なおかつ輝度を高くすることができるＰＤＰを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によるＰＤＰは、放電セルの縁側に配置されるように上部基板上に形成された維持電極対と、維持電極対と同一平面上、かつ維持電極対の間に形成されて維持放電を誘導するためのトリガ放電を起こすトリガ電極対と、維持電極対及びトリガ電極対上に互いに異なる厚さで形成される誘電体層とを具備し、前記トリガ電極対上の誘電体層は、前記トリガ電極対の間での放電電流を減少させ、放電電流が主に前記維持電極対の間で形成されるように前記維持電極対上の誘電層より厚く形成されることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明によるＰＤＰは、放電セルの縁側に配置されるように上部基板上に形成される維持電極対と、維持電極対と同一平面上、かつ維持電極対の間に形成されて維持放電を誘導するためのトリガ放電を起こすトリガ電極対と、維持電極対及びトリガ電極対上に互いに異なる厚さで形成される誘電体層とを具備し、トリガ電極対上の誘電体層は、放電開始電圧の上昇を抑制し、維持電極対の間で放電経路が長い維持放電を生じさせるように維持電極対上の誘電体層より薄く形成されることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の発明を添付した図３〜図１１を参照して詳細に説明する。
図３〜図５は本発明の第１発明によるＰＤＰを表す図面である。
図３を参照すると、本実施形態によるＰＤＰは、走査／維持電極ライン（Ｙ１〜Ｙｎ）と共通維持電極ライン（Ｚ１〜Ｚｎ）からなる維持電極ライン対（Ｙ１〜Ｙｎ、Ｚ１〜Ｚｎ）の間に、すなわちそれらの内側にトリガ電極ライン対（Ｔｙ１〜Ｔｙｎ、Ｔｚ１〜Ｔｚｎ）を配置してある。これらの維持電極対、トリガ電極対と直交する方向には、従来同様、アドレス電極ライン（Ｘ１〜Ｘｍ）が配置されている。維持電極ライン対（Ｙ１〜Ｙｎ、Ｚ１〜Ｚｎ）、トリガ電極ライン対（Ｔｙ１〜Ｔｙｎ、Ｔｚ１〜Ｔｚｎ）及びアドレス電極ライン（Ｘ１〜Ｘｍ）の交差部毎に放電セルが形成される。図３の実施形態では、放電セル間の光学的な干渉を除くため、放電セル毎に独立した放電空間を設けるようにしている。すなわち、隔壁（４６）を格子状に形成させている。
【００１３】
上記した実施形態のＰＤＰでは、トリガ電極ライン対（Ｔｙ１〜Ｔｙｎ、Ｔｚ１〜Ｔｚｎ）の間隔が短いので、走査／維持電極ライン（Ｙ１〜Ｙｎ）とアドレス電極ライン（Ｘ１〜Ｘｍ）の間でアドレス放電が発生した放電セルは、維持期間の初期にその距離の短いトリガ電極対の間で一次維持放電が発生する。続いて、一次維持放電によるプライミング効果を利用して相対的に距離が遠い維持電極ライン対（Ｙ１〜Ｙｎ、Ｚ１〜Ｚｎ）の間に二次維持放電が発生する。このような維持放電は所定の放電維持期間の間に連続的に発生する。
【００１４】
図４及び図５を参照すると、本実施形態交流面放電型ＰＤＰは、前面基板（３０）上にトリガ電極対と維持電極対が配置されるが、第１及び第２トリガ電極（３４Ｙ、３４Ｚ）が放電セルの中央部に、走査／維持電極（３２Ｙ）と共通維持電極（３２Ｚ）が放電セルの縁側に配置されている。背面基板（４０）には従来同様これらのトリガ電極（３４Ｙ、３４Ｚ）と維持電極（３２Ｙ、３２Ｚ）と直交する方向にアドレス電極（４２Ｘ）が配置されている。維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）とトリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）が並んで形成された前面基板（３０）には上部誘電体層（３６）と保護膜（３８）が積層される。アドレス電極（４２Ｘ）が形成された背面基板（４０）上には下部誘電体層（４４）及び隔壁（４６）が形成されて、下部誘電体層（４４）と隔壁（４６）の表面には蛍光体層（４８）が塗布される。放電セル中央部に狭い間隔（Ｎｉ）で形成されたトリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）は維持期間に交流パルスを供給受けて維持放電を開示させるために使用される。放電セルの縁側に広い間隔（Ｎｉ）に形成された維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）は維持期間の中の交流パルスを供給受けてトリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）間に放電が開示された後プラズマ放電を維持させるために使用される。
【００１５】
本実施形態によるＰＤＰは画像のグレーレベルを表現するために１フィールドを放電回数が異なるサブフィールドに分けて駆動する。各サブフィールドはそれぞれリセット期間、放電セルを選択するアドレス期間及び放電回数でグレーレベルを表現する維持期間に分けられている。
【００１６】
リセット期間には放電セルの第２トリガ電極（３４Ｚ）にリセットパルスが供給されて放電セルの初期化のためのリセット放電を生じさせる。アドレス期間には第１トリガ電極（３４Ｙ）に走査パルスを供給するとともに走査パルスに同期させてデータパルスをアドレス電極（４２Ｘ）に供給する。それによって、データが供給された放電セルではアドレス放電が起きる。維持期間にはトリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）、維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）に互いに異なるレベルの交流パルスを印加する。先ず、トリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）の間に放電が開示されると、この時発生した荷電粒子などのプライミング（Priming）効果によって維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）の間に二次放電が誘導される。維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）間の間隔（Ｎｉ）が大きくてもトリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）間のプライミング放電によって比較的に低い電圧レベルの維持パルスにも放電が起きる。すなわち、狭い間隔（Ｎｉ）に形成されたトリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）を利用して一次的に放電を開示せて放電開示時の始動電圧の上昇を抑制してプライミング効果によって維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）間に放電経路が長い維持放電を生じさせる。
【００１７】
図６は本発明の第２実施形態による交流面放電ＰＤＰの１セル分を表す断面図である。
図６を参照すると、本実施形態の実施形態によるＰＤＰの上部誘電体層（５０）は１セル中でその縁部と中央部とに段差を設けている。すなわち、上部誘電体層（５０）は維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）が形成されているる部分とトリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）が形成されている部分とでその厚さを異にしている。走査／維持電極（３２Ｙ）及び共通維持電極（３２Ｚ）上に形成される上部誘電体層（５０）は従来同様基準厚さ（Ｔthick）を有するが、トリガ電極（４３Ｙ、３４Ｚ）上に形成される上部誘電体層（５０）の厚さ（Ｔthin）は基準厚さ（Ｔthick）より薄くされている。
【００１８】
誘電体層の厚さが厚くなることによってキャパシタンスの減少及び電流減少は次のように説明される。通常キャパシタンス（Ｃ）は次の式１のように誘電体層の誘電率（ε）と電極の表面積（Ａ）に比例して誘電体層の厚さ（ｄ）に反比例する。
Ｃ＝εＡ／ｄ （１）
【００１９】
前記式によって誘電体層の厚さ（ｄ）の増加によってキャパシタンス（Ｃ）が減少することが理解できるであろう。このように、キャパシタンス（Ｃ）が減少すると次の式２によって電流（ｉ）もまた減少する。
ｉ＝Ｃ（ｄｖ／ｄｔ） （２）
【００２０】
前記式２によってキャパシタンス（Ｃ）の値が小さい電極での放電電流は減少する。キャパシタンス（Ｃ）の値が大きい電極で放電電流が主に形成されて放電距離の増加による効率及び輝度を向上させることができるようになる。
【００２１】
これを詳細に説明する。リセット期間には放電セルの第２トリガ電極（３４Ｚ）にリセットパルスが供給されて放電セルの初期化のためのリセット放電が起きる。この時、第２トリガ電極（３４Ｚ）の上に形成されている上部誘電体層（５０）の厚さ（Ｔthin）は基準厚さ（Ｔthick）より薄くなっているために低い電圧でリセット放電が起きる。次に、アドレス期間には第１トリガ電極（３４Ｙ）に走査パルスが供給され走査パルスに同期したデータパルスがアドレス電極（４２Ｘ）に供給される。それにより、データが供給された放電セルではアドレス放電が起きる。その後の維持期間には、トリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）、維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）にそれぞれ異なるレベルの交流パルスを印加する。先ず、トリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）の間に放電が起き、その結果荷電粒子が生成される。この時、トリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）上に形成された上部誘電体層（５０）の厚さ（Ｔthin）は基準厚さ（Ｔthick）より薄く形成されているので上部誘電体層（５０）による放電時の電圧降下は小さくなる。即ち、上部誘電体層（５０）による電圧降下が小さくなった分トリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）間に一次放電が起きやすくなる。その結果として、トリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）の間に放電が開示されると、その放電で発生した荷電粒子のプライミング効果によって放電セルの縁側に形成された維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）の間の二次放電が誘導される。維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）間の間隔（Ｎｉ）が長くてもトリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）間のプライミング放電によって比較的に低い電圧レベルの維持パルスで長距離放電が起きることができる。上記説明したように、低い電圧をトリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）に印加して一次放電を生じさせて放電開示時の電圧の上昇を抑制し、かつプライミング効果によって低い電圧のパルスでも維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）間に放電経路が長い維持放電を生じさせることができる。
【００２２】
図７は本発明の第３実施形態によるＰＤＰの１セルを表す断面図である。
図７を参照すると、放電セルでは、トリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）と維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）の上に形成される誘電体層の厚さを異なるように設定しているが、先の例とは逆に、維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）の上の誘電体層（５０）よりトリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）の上の誘電体層（５０）を厚く形成させている。したがって、トリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）の間では放電電流が減少して、効率が高い維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）の間で放電電流が主に形成される。
【００２３】
図８は本発明のの第４実施形態による交流面放電ＰＤＰの１セルを表す断面図である。
図８を参照すると、ＰＤＰはセルの縁側と中央部とで異なる誘電率を有する第１及び第２誘電体層（５２、５４、５６）を形成させてある。第１及び第２誘電体層（５２、５４、５６）は維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）が形成される部分とトリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）が形成される部分に分けられる。維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）の上に形成される第１誘電体層（５２、５４）は先の第１実施形態と同じ基準誘電率ものを使用するの。一方、トリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）の上に形成される第２誘電体層（５６）の誘電率は基準誘電率より小さいものを使用する。これによって、トリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）の走査パルス及び維持パルスの電圧レベルを低くしてもアドレス放電及び維持放電が起きるようになる。
【００２４】
図９は本発明の第５実施形態によるプラズマディスプレーパネルの１セルの断面を表す図面である。
図９を参照すると、トリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）と維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）を基板からの高さが異なる高さとなるように配置して、それらに対応される誘電体層の厚さが異なるようにしている。言い換えると、トリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）は前面基板（３０）上に並んで形成されて、その上に第１誘電体層（５８）が形成され、維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）は第１誘電体層（５８）上でトリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）の外側に位置するように並んで形成されている。その上に第２誘電体層（６０）及び保護膜（５２）が積層される。したがって、トリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）の上に形成された第１誘電体層（５８）の厚さが維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）の上に形成された第２誘電体層（６０）の厚さより厚く形成されてトリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）の間では放電電流が減少されて、効率が高い維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）の間での放電が減少し、放電距離が長い維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）の間で主に発生するようになる。
【００２５】
図１０は本発明の第６実施形態によるプラズマディスプレーパネルの１セルの断面を表す図面である。
図１０を参照すると、この放電セルではトリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）の誘電体層の厚さが薄くされ、維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）の誘電体層の厚さが厚く設定されている。すなわち、維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）は前面基板（３０）上に形成されて、その上に第１誘電体層（５８）が形成されて、その上に第２誘電体層（６０）が形成される。これによって、トリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）の上の第２誘電体層（６０）の厚さは薄く設定されるので第２誘電体層（６０）による電圧降下分が減少し、放電開示電圧が減少する。反面に、維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）の誘電体層の厚さは相対的に厚くなって、キャパシタンスが小さくなり、維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）の主放電時に放電電流が減少して効率が向上する。
【００２６】
図１１は本発明の第７実施形態によるプラズマディスプレーパネルの１セルの断面を表す図面である。
図１１を参照すると、維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）が形成された前面基板（３０）上に誘電体層（５８）を相対的に厚く形成して、その上にトリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）を形成して、トリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）が位置する部分だけ相対的に薄い誘電体層パターン（６０）を形成したものである。この場合にもトリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）の誘電体層（６０）の厚さは薄いので放電開示電圧を低くすることができ、維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）の誘電体層（５８）の厚さは厚にので放電電流が減少する。
【００２７】
【実施形態の効果】
上述したように、本発明によるＰＤＰは前面基板の中央部にトリガ電極を形成して、前面基板の縁側に走査／維持電極及び共通維持電極を形成したので、小さい電圧で維持放電が開始し、しかも、発光セルの縁側で放電を起こさせるようにしたので発光効率が向上する。
また、本発明によるＰＤＰはトリガ電極対と維持電極対の誘電体層の厚さを異なるように設定するか誘電率を異なるようにすることで誘電体層による電圧降下を低くすることができ、維持電極間の放電電流を減少させることで輝度及び放電効率が向上される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の３電極の交流面放電のＰＤＰを表す写視図である。
【図２】 図１に図示された放電セルの前面基板を表す断面図である。
【図３】 本発明の第１実施形態によるＰＤＰを表す平面図である。
【図４】 図３に示されたＰＤＰの放電セル構造を図示した斜視図である。
【図５】 図３に図示されたＰＤＰを表す断面図である。
【図６】 本発明の第２実施形態による交流面放電ＰＤＰを表す断面図である。
【図７】 本発明の第３実施形態によるＰＤＰを表す断面図である。
【図８】 本発明の第４実施形態による交流面放電ＰＤＰを表す断面図である。
【図９】 本発明の第５実施形態によるＰＤＰを表す図面である。
【図１０】 本発明の第６実施形態によるＰＤＰを表す図面である。
【図１１】 本発明の第７実施形態によるＰＤＰを表す図面である。
【符号の説明】
１０、３０：前面基板
１２、３２Ｙ、３２Ｚ：維持電極
１８、３８：保護層
２０、４０：背面基板
２２、４２Ｘ：アドレス電極
２４、４４、５０、５２、５４、５６：誘電体層
２６、４６：隔壁
２８、４８：蛍光体
３４Ｙ、３４Ｚ：トリガ電極
【発明の属する技術分野】
本発明はプラズマディスプレーパネルに関し、特に放電及び発光効率と輝度を高めるためのプラズマディスプレーパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレーパネル（ＰＤＰ）はＨｅ＋ＸｅまたはＮｅ＋Ｘｅガスの放電時に発生する１４７ｎｍの紫外線によって蛍光体を発光させることで文字またはグラフィックを含む画像を表示する。このようなＰＤＰは薄膜化と大型化が容易であるだけではなく最近の技術開発によって画質が大きく向上している。このようなＰＤＰは直流型と交流型に大別される。直流型のＰＤＰは前面基板と背面基板それぞれに形成された陽極と陰極の間の対向放電を起こすことで画像を表示する。これに対して、交流型ＰＤＰは誘電体層に壁電荷を蓄積し、その壁電荷が蓄積されたセルの電極間に交流電圧信号を印加して放電を生じさせている。このような交流型ＰＤＰは放電時に誘電体層の表面に壁電荷が蓄積されているのでメモリ効果が現れる。
【０００３】
図１を参照すると、交流型ＰＤＰは維持電極（１２）が形成された前面基板（１０）と、アドレス電極（２２）が形成された背面基板（２０）とを具備する。前面基板（１０）と背面基板（２０）は隔壁（２６）を間に置いて平行に離隔される。前面基板（１０）、背面基板（２０）及び隔壁（２６）によって形成された放電空間にはＮｅ−Ｘｅ、Ｈｅ−Ｘｅなどの混合ガスが注入される。維持電極（１２）は１つのセル内に２つが対として配置されている。維持電極対（１２）の中のいずれか一方はアドレス期間に供給されるスキャンパルスに応答してアドレス電極（２２）との間に対向放電を生じさせるとともに、維持期間に供給される維持パルスに応答して対の電極の他方との間に面放電を生じさせる。すなわち走査／維持電極として利用される。また、維持電極対（１２）の中の他方は維持パルスが共通に供給される共通維持電極として利用される。維持電極対（１２）が形成された前面基板（１０）にはそれらを覆うように誘電体層（２４）と保護層（１８）が積層されている。誘電体層（２４）はプラズマ放電電流を制限すると共に放電時に壁電荷を蓄積する役割をする。保護膜（１８）はプラズマ放電時に発生されたスパタリングによる誘電体層（２４）の損傷を防止して二次電子の放出効率を高める。この保護膜（１８）は一般的には酸化マグネシウム（ＭｇＯ）である。背面基板（２０）には放電空間を分割するための隔壁（２６）が垂直に延びている。背面基板（２０）と隔壁（２６）の表面には真空紫外線によって励起されて可視光線を発生する蛍光体（２８）が形成されている。
【０００４】
このような交流型ＰＤＰは、１つのフレームをそれぞれ時間の異なる多数のサブフィールドで構成し、それらのサブフィールドを組み合わせることによってグレーレベルを実現している。例えば、２５６グレーレベルを実現しようとする場合に１フィールド期間は８つのサブフィールドに分割される。この８つのサブフィールドそれぞれがリセット期間、アドレス期間及び維持期間に分けられる。リセット期間には全画面が初期化される。アドレス期間にはデータが表示されるセルがアドレス放電によって選択される。選択されたセルが維持期間に放電が維持される。維持期間はサブフィールドそれぞれの加重値によって２nに該当する期間ずつ長くなる。具体的には、第１〜第８サブフィールドそれぞれに含まれた維持期間が２0、２1、２2、２3、２4、２5、２6、２7の比率で長くなる。このために、維持期間に発生する維持パルスの数もサブフィールドによって、２0、２1、２2、２3、２4、２5、２6、２7と増加する。これらサブフィールドの組み合わせによって表示映像の輝度及び色度が決定されるようになる。
【０００５】
従来のＰＤＰの維持放電は図２のように、維持電極対（１２）の間で始められて維持電極対（１２）の表面で面放電が生じている。従って、発光面積が極めて制限されているので輝度及び効率が低いという問題点がある。このようなＰＤＰの輝度は放電時に発生する真空紫外線量に比例する。真空紫外線の発生量を増加させるためには、維持電極対（１２）間の間隔を長くして放電経路を長くする方法と維持電極対（１２）の電極幅を広くして放電の大きさを増大させる方法が考慮されてきた。しかし、維持電極対（１２）間の間隔を長くすると放電距離が増加して紫外線発生量は増加するが、一定の間隔以上では放電開示電圧が急激に上昇するので実際に利用するのは困難であった。放電維持電極の幅を広くすると放電の大きさが増加して紫外線発生量は増加するが、放電電流が電極幅に比例して増加し、放電電流の消耗量が多くなって効率の面では不利となる短所がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は放電効率及び発光効率を高くし、なおかつ輝度を高くすることができるＰＤＰを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によるＰＤＰは、放電セルの縁側に配置されるように上部基板上に形成された維持電極対と、維持電極対と同一平面上、かつ維持電極対の間に形成されて維持放電を誘導するためのトリガ放電を起こすトリガ電極対と、維持電極対及びトリガ電極対上に互いに異なる厚さで形成される誘電体層とを具備し、前記トリガ電極対上の誘電体層は、前記トリガ電極対の間での放電電流を減少させ、放電電流が主に前記維持電極対の間で形成されるように前記維持電極対上の誘電層より厚く形成されることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明によるＰＤＰは、放電セルの縁側に配置されるように上部基板上に形成される維持電極対と、維持電極対と同一平面上、かつ維持電極対の間に形成されて維持放電を誘導するためのトリガ放電を起こすトリガ電極対と、維持電極対及びトリガ電極対上に互いに異なる厚さで形成される誘電体層とを具備し、トリガ電極対上の誘電体層は、放電開始電圧の上昇を抑制し、維持電極対の間で放電経路が長い維持放電を生じさせるように維持電極対上の誘電体層より薄く形成されることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の発明を添付した図３〜図１１を参照して詳細に説明する。
図３〜図５は本発明の第１発明によるＰＤＰを表す図面である。
図３を参照すると、本実施形態によるＰＤＰは、走査／維持電極ライン（Ｙ１〜Ｙｎ）と共通維持電極ライン（Ｚ１〜Ｚｎ）からなる維持電極ライン対（Ｙ１〜Ｙｎ、Ｚ１〜Ｚｎ）の間に、すなわちそれらの内側にトリガ電極ライン対（Ｔｙ１〜Ｔｙｎ、Ｔｚ１〜Ｔｚｎ）を配置してある。これらの維持電極対、トリガ電極対と直交する方向には、従来同様、アドレス電極ライン（Ｘ１〜Ｘｍ）が配置されている。維持電極ライン対（Ｙ１〜Ｙｎ、Ｚ１〜Ｚｎ）、トリガ電極ライン対（Ｔｙ１〜Ｔｙｎ、Ｔｚ１〜Ｔｚｎ）及びアドレス電極ライン（Ｘ１〜Ｘｍ）の交差部毎に放電セルが形成される。図３の実施形態では、放電セル間の光学的な干渉を除くため、放電セル毎に独立した放電空間を設けるようにしている。すなわち、隔壁（４６）を格子状に形成させている。
【００１３】
上記した実施形態のＰＤＰでは、トリガ電極ライン対（Ｔｙ１〜Ｔｙｎ、Ｔｚ１〜Ｔｚｎ）の間隔が短いので、走査／維持電極ライン（Ｙ１〜Ｙｎ）とアドレス電極ライン（Ｘ１〜Ｘｍ）の間でアドレス放電が発生した放電セルは、維持期間の初期にその距離の短いトリガ電極対の間で一次維持放電が発生する。続いて、一次維持放電によるプライミング効果を利用して相対的に距離が遠い維持電極ライン対（Ｙ１〜Ｙｎ、Ｚ１〜Ｚｎ）の間に二次維持放電が発生する。このような維持放電は所定の放電維持期間の間に連続的に発生する。
【００１４】
図４及び図５を参照すると、本実施形態交流面放電型ＰＤＰは、前面基板（３０）上にトリガ電極対と維持電極対が配置されるが、第１及び第２トリガ電極（３４Ｙ、３４Ｚ）が放電セルの中央部に、走査／維持電極（３２Ｙ）と共通維持電極（３２Ｚ）が放電セルの縁側に配置されている。背面基板（４０）には従来同様これらのトリガ電極（３４Ｙ、３４Ｚ）と維持電極（３２Ｙ、３２Ｚ）と直交する方向にアドレス電極（４２Ｘ）が配置されている。維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）とトリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）が並んで形成された前面基板（３０）には上部誘電体層（３６）と保護膜（３８）が積層される。アドレス電極（４２Ｘ）が形成された背面基板（４０）上には下部誘電体層（４４）及び隔壁（４６）が形成されて、下部誘電体層（４４）と隔壁（４６）の表面には蛍光体層（４８）が塗布される。放電セル中央部に狭い間隔（Ｎｉ）で形成されたトリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）は維持期間に交流パルスを供給受けて維持放電を開示させるために使用される。放電セルの縁側に広い間隔（Ｎｉ）に形成された維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）は維持期間の中の交流パルスを供給受けてトリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）間に放電が開示された後プラズマ放電を維持させるために使用される。
【００１５】
本実施形態によるＰＤＰは画像のグレーレベルを表現するために１フィールドを放電回数が異なるサブフィールドに分けて駆動する。各サブフィールドはそれぞれリセット期間、放電セルを選択するアドレス期間及び放電回数でグレーレベルを表現する維持期間に分けられている。
【００１６】
リセット期間には放電セルの第２トリガ電極（３４Ｚ）にリセットパルスが供給されて放電セルの初期化のためのリセット放電を生じさせる。アドレス期間には第１トリガ電極（３４Ｙ）に走査パルスを供給するとともに走査パルスに同期させてデータパルスをアドレス電極（４２Ｘ）に供給する。それによって、データが供給された放電セルではアドレス放電が起きる。維持期間にはトリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）、維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）に互いに異なるレベルの交流パルスを印加する。先ず、トリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）の間に放電が開示されると、この時発生した荷電粒子などのプライミング（Priming）効果によって維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）の間に二次放電が誘導される。維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）間の間隔（Ｎｉ）が大きくてもトリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）間のプライミング放電によって比較的に低い電圧レベルの維持パルスにも放電が起きる。すなわち、狭い間隔（Ｎｉ）に形成されたトリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）を利用して一次的に放電を開示せて放電開示時の始動電圧の上昇を抑制してプライミング効果によって維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）間に放電経路が長い維持放電を生じさせる。
【００１７】
図６は本発明の第２実施形態による交流面放電ＰＤＰの１セル分を表す断面図である。
図６を参照すると、本実施形態の実施形態によるＰＤＰの上部誘電体層（５０）は１セル中でその縁部と中央部とに段差を設けている。すなわち、上部誘電体層（５０）は維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）が形成されているる部分とトリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）が形成されている部分とでその厚さを異にしている。走査／維持電極（３２Ｙ）及び共通維持電極（３２Ｚ）上に形成される上部誘電体層（５０）は従来同様基準厚さ（Ｔthick）を有するが、トリガ電極（４３Ｙ、３４Ｚ）上に形成される上部誘電体層（５０）の厚さ（Ｔthin）は基準厚さ（Ｔthick）より薄くされている。
【００１８】
誘電体層の厚さが厚くなることによってキャパシタンスの減少及び電流減少は次のように説明される。通常キャパシタンス（Ｃ）は次の式１のように誘電体層の誘電率（ε）と電極の表面積（Ａ）に比例して誘電体層の厚さ（ｄ）に反比例する。
Ｃ＝εＡ／ｄ （１）
【００１９】
前記式によって誘電体層の厚さ（ｄ）の増加によってキャパシタンス（Ｃ）が減少することが理解できるであろう。このように、キャパシタンス（Ｃ）が減少すると次の式２によって電流（ｉ）もまた減少する。
ｉ＝Ｃ（ｄｖ／ｄｔ） （２）
【００２０】
前記式２によってキャパシタンス（Ｃ）の値が小さい電極での放電電流は減少する。キャパシタンス（Ｃ）の値が大きい電極で放電電流が主に形成されて放電距離の増加による効率及び輝度を向上させることができるようになる。
【００２１】
これを詳細に説明する。リセット期間には放電セルの第２トリガ電極（３４Ｚ）にリセットパルスが供給されて放電セルの初期化のためのリセット放電が起きる。この時、第２トリガ電極（３４Ｚ）の上に形成されている上部誘電体層（５０）の厚さ（Ｔthin）は基準厚さ（Ｔthick）より薄くなっているために低い電圧でリセット放電が起きる。次に、アドレス期間には第１トリガ電極（３４Ｙ）に走査パルスが供給され走査パルスに同期したデータパルスがアドレス電極（４２Ｘ）に供給される。それにより、データが供給された放電セルではアドレス放電が起きる。その後の維持期間には、トリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）、維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）にそれぞれ異なるレベルの交流パルスを印加する。先ず、トリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）の間に放電が起き、その結果荷電粒子が生成される。この時、トリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）上に形成された上部誘電体層（５０）の厚さ（Ｔthin）は基準厚さ（Ｔthick）より薄く形成されているので上部誘電体層（５０）による放電時の電圧降下は小さくなる。即ち、上部誘電体層（５０）による電圧降下が小さくなった分トリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）間に一次放電が起きやすくなる。その結果として、トリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）の間に放電が開示されると、その放電で発生した荷電粒子のプライミング効果によって放電セルの縁側に形成された維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）の間の二次放電が誘導される。維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）間の間隔（Ｎｉ）が長くてもトリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）間のプライミング放電によって比較的に低い電圧レベルの維持パルスで長距離放電が起きることができる。上記説明したように、低い電圧をトリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）に印加して一次放電を生じさせて放電開示時の電圧の上昇を抑制し、かつプライミング効果によって低い電圧のパルスでも維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）間に放電経路が長い維持放電を生じさせることができる。
【００２２】
図７は本発明の第３実施形態によるＰＤＰの１セルを表す断面図である。
図７を参照すると、放電セルでは、トリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）と維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）の上に形成される誘電体層の厚さを異なるように設定しているが、先の例とは逆に、維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）の上の誘電体層（５０）よりトリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）の上の誘電体層（５０）を厚く形成させている。したがって、トリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）の間では放電電流が減少して、効率が高い維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）の間で放電電流が主に形成される。
【００２３】
図８は本発明のの第４実施形態による交流面放電ＰＤＰの１セルを表す断面図である。
図８を参照すると、ＰＤＰはセルの縁側と中央部とで異なる誘電率を有する第１及び第２誘電体層（５２、５４、５６）を形成させてある。第１及び第２誘電体層（５２、５４、５６）は維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）が形成される部分とトリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）が形成される部分に分けられる。維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）の上に形成される第１誘電体層（５２、５４）は先の第１実施形態と同じ基準誘電率ものを使用するの。一方、トリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）の上に形成される第２誘電体層（５６）の誘電率は基準誘電率より小さいものを使用する。これによって、トリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）の走査パルス及び維持パルスの電圧レベルを低くしてもアドレス放電及び維持放電が起きるようになる。
【００２４】
図９は本発明の第５実施形態によるプラズマディスプレーパネルの１セルの断面を表す図面である。
図９を参照すると、トリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）と維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）を基板からの高さが異なる高さとなるように配置して、それらに対応される誘電体層の厚さが異なるようにしている。言い換えると、トリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）は前面基板（３０）上に並んで形成されて、その上に第１誘電体層（５８）が形成され、維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）は第１誘電体層（５８）上でトリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）の外側に位置するように並んで形成されている。その上に第２誘電体層（６０）及び保護膜（５２）が積層される。したがって、トリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）の上に形成された第１誘電体層（５８）の厚さが維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）の上に形成された第２誘電体層（６０）の厚さより厚く形成されてトリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）の間では放電電流が減少されて、効率が高い維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）の間での放電が減少し、放電距離が長い維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）の間で主に発生するようになる。
【００２５】
図１０は本発明の第６実施形態によるプラズマディスプレーパネルの１セルの断面を表す図面である。
図１０を参照すると、この放電セルではトリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）の誘電体層の厚さが薄くされ、維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）の誘電体層の厚さが厚く設定されている。すなわち、維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）は前面基板（３０）上に形成されて、その上に第１誘電体層（５８）が形成されて、その上に第２誘電体層（６０）が形成される。これによって、トリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）の上の第２誘電体層（６０）の厚さは薄く設定されるので第２誘電体層（６０）による電圧降下分が減少し、放電開示電圧が減少する。反面に、維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）の誘電体層の厚さは相対的に厚くなって、キャパシタンスが小さくなり、維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）の主放電時に放電電流が減少して効率が向上する。
【００２６】
図１１は本発明の第７実施形態によるプラズマディスプレーパネルの１セルの断面を表す図面である。
図１１を参照すると、維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）が形成された前面基板（３０）上に誘電体層（５８）を相対的に厚く形成して、その上にトリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）を形成して、トリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）が位置する部分だけ相対的に薄い誘電体層パターン（６０）を形成したものである。この場合にもトリガ電極対（３４Ｙ、３４Ｚ）の誘電体層（６０）の厚さは薄いので放電開示電圧を低くすることができ、維持電極対（３２Ｙ、３２Ｚ）の誘電体層（５８）の厚さは厚にので放電電流が減少する。
【００２７】
【実施形態の効果】
上述したように、本発明によるＰＤＰは前面基板の中央部にトリガ電極を形成して、前面基板の縁側に走査／維持電極及び共通維持電極を形成したので、小さい電圧で維持放電が開始し、しかも、発光セルの縁側で放電を起こさせるようにしたので発光効率が向上する。
また、本発明によるＰＤＰはトリガ電極対と維持電極対の誘電体層の厚さを異なるように設定するか誘電率を異なるようにすることで誘電体層による電圧降下を低くすることができ、維持電極間の放電電流を減少させることで輝度及び放電効率が向上される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の３電極の交流面放電のＰＤＰを表す写視図である。
【図２】 図１に図示された放電セルの前面基板を表す断面図である。
【図３】 本発明の第１実施形態によるＰＤＰを表す平面図である。
【図４】 図３に示されたＰＤＰの放電セル構造を図示した斜視図である。
【図５】 図３に図示されたＰＤＰを表す断面図である。
【図６】 本発明の第２実施形態による交流面放電ＰＤＰを表す断面図である。
【図７】 本発明の第３実施形態によるＰＤＰを表す断面図である。
【図８】 本発明の第４実施形態による交流面放電ＰＤＰを表す断面図である。
【図９】 本発明の第５実施形態によるＰＤＰを表す図面である。
【図１０】 本発明の第６実施形態によるＰＤＰを表す図面である。
【図１１】 本発明の第７実施形態によるＰＤＰを表す図面である。
【符号の説明】
１０、３０：前面基板
１２、３２Ｙ、３２Ｚ：維持電極
１８、３８：保護層
２０、４０：背面基板
２２、４２Ｘ：アドレス電極
２４、４４、５０、５２、５４、５６：誘電体層
２６、４６：隔壁
２８、４８：蛍光体
３４Ｙ、３４Ｚ：トリガ電極
Claims (2)
- 放電セルの縁側に配置されるように上部基板上に形成された維持電極対と、
前記維持電極対と同一平面上、かつ前記維持電極対の間に形成されて維持放電を誘導するためのトリガ放電を起こすトリガ電極対と、
前記維持電極対及びトリガ電極対上に互いに異なる厚さで形成される誘電体層と
を具備し、前記トリガ電極対上の誘電体層は、前記トリガ電極対の間での放電電流を減少させ、放電電流が主に前記維持電極対の間で形成されるように前記維持電極対上の誘電層より厚く形成されることを特徴とするプラズマディスプレーパネル。 - 放電セルの縁側に配置されるように上部基板上に形成された維持電極対と、
前記維持電極対と同一平面上、かつ前記維持電極対の間に形成されて維持放電を誘導するためのトリガ放電を起こすトリガ電極対と、
前記維持電極対及びトリガ電極対上に互いに異なる厚さで形成される誘電体層と
を具備し、前記トリガ電極対上の誘電体層は、放電開始電圧の上昇を抑制し、前記維持電極対の間で放電経路が長い維持放電を生じさせるように前記維持電極対上の誘電体層より薄く形成されることを特徴とするプラズマディスプレーパネル。
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