JP3984559B2

JP3984559B2 - Gas discharge panel

Info

Publication number: JP3984559B2
Application number: JP2003122366A
Authority: JP
Inventors: 塩川　　晃; 隆一村井; 博由田中; 良樹佐々木; 眞壽工藤; 正樹青木; 秀隆東野; 欽造野々村
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-08-19
Filing date: 2003-04-25
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2018-08-17
Also published as: JP2003282012A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示デバイスなどに用いるガス放電パネルに関するものであって、特にＰＤＰに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ハイビジョンなどに代表される高品位で大画面の表示デバイスに対する期待が高まっており、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ（以下ＬＣＤと記載する）、プラズマディスプレイパネル（Plasma Display Panel、以下ＰＤＰと記載する）といった各表示デバイスについての研究開発がなされている。このような表示デバイスにはそれぞれ次のような特徴がある。
【０００３】
ＣＲＴは、解像度・画質の点で優れており、従来からテレビなどに広く使用されている。しかし、大画面化すると奥行きのサイズや重量が増大し易い性質があり、この問題をどう解決するかがポイントとされている。このことから、ＣＲＴで40インチを超す大画面のものは作りにくいと考えられている。
一方、ＬＣＤはＣＲＴに比べて消費電力が少なく、サイズが小さくて重量も軽いという優れた性能を有しており、現在ではコンピュータのモニタとして普及が進んでいる。しかしＬＣＤは、自ら発光して画面表示することができないため、画面を大型化すると表示が薄く見にくくなったり、画面の上下で階調レベルや色調が乱れ易くなるなどの技術上の問題が生じ易い。さらに、大画面化する場合にはＬＣＤ特有の視野角が狭いという欠点を積極的に解決する必要が生じると考えられる。
【０００４】
これに対しＰＤＰは、上記のようなＣＲＴやＬＣＤとは違って、比較的軽量で大画面を実現することに有利であり、しかも自ら発光して画面表示する駆動方式でありながら、消費電力も少ないというメリットを持っている。したがって次世代の表示デバイスが求められる現在では、ＰＤＰをはじめとするガス放電パネルを大画面化するための研究開発が特に積極的に進められており、既に50インチを超える製品も開発されるに到っている。
【０００５】
このようなＰＤＰは、駆動方式の違いからＤＣ（直流）型とＡＣ（交流）型に分けられる。このうちＡＣ型が大画面化に適していると考えられており、これが一般的になりつつある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、多様な目的にわたり、できるだけ消費電力を抑えた電気製品の開発が望まれる今日では、ＰＤＰなどのガス放電パネルにおいても駆動時の消費電力を低くする期待が寄せられている。特に昨今の大画面化・高精細化の動向によって、消費電力が増加する傾向にあるＰＤＰなどのガス放電パネルは、この消費電力に対する対策を疎かにできない。この要望に応えるためには、主としてＰＤＰの性能を大きく左右する放電効率を向上させる必要がある。
【０００７】
ＰＤＰなどのガス放電パネルにおいて、放電効率を向上させることによって消費電力を抑制するための技術問題は、このように現在でも改善の余地が多いとされている。
【０００８】
【課題を解決する手段】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであって、消費電力を適切に抑えつつ、優れた放電効率を確保することにより、高性能な表示機能をもつＰＤＰなどのガス放電パネルを提供することを目的とする。
上記目的は、対向して設けられた一対のプレート間に、放電ガスが封入された複数のセルがマトリックス状に配され、前記プレートの対向する面上に、第一、第二および第三の表示電極が複数のセルにまたがる状態で行方向に延伸されて配設されたガス放電パネルにおいて、第一および第二の表示電極の間に第一放電間隙が存在し、第一および第三の表示電極の間に前記第一放電間隙よりも広い第二放電間隙が存在するものであって、駆動時には、第一および第二の表示電極に放電維持期間の初期に合わせて給電がなされ、第一および第三の表示電極に放電維持期間の全般にわたって給電がなされることによって実現できる。
【０００９】
より具体的には、放電ガス圧をＰ、放電間隙をｄとするとき、前記第一放電間隙は、Ｐｄ積と開始放電電圧との関係を示すパッシェン曲線において、放電開始電圧の極小またはその付近となる間隙に相当するものとし、前記第二放電間隙は、Ｐｄ積と放電効率との関係を示す放電効率曲線において、放電効率が極大となる間隙に相当するものを含むものとすることによって実現できる。
【００１０】
このようにすれば、表示電極に給電すると、第一放電間隙において従来より低い電圧値で放電が開始され、ＰＤＰの発光効率が向上する。また放電が開始した後は、第二放電間隙で維持放電が効率よく行われ、良好な表示が可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
＜実施の形態1＞
図1は、実施の形態1の交流面放電型ＰＤＰの部分的な断面斜視図である。図中、ｚ方向がＰＤＰの厚み方向、ｘｙ平面がＰＤＰ面に平行な平面に相当する。当図のように、本ＰＤＰの構成はフロントパネル20とバックパネル26の2つのユニットに大別される。
【００１２】
フロントパネル20の基板となるフロントパネルガラス21はソーダライムガラスからなる。そして、フロントパネルガラス21のバックパネル26と対向する面には、電極肢Ｘ1、Ｘ2またはＹ1、Ｙ2、Ｙ3をそれぞれ有する一対のフォーク型表示電極22、23（Ｘ電極22、Ｙ電極23）がｘ方向に延伸され、ｙ方向に一定の間隔で各電極肢がＹ1、Ｘ1、Ｙ2、Ｘ2、Ｙ3の組合せになるように交互に配設される。ここでは各実施の形態に共通して、Ｘ電極22がアドレス放電時に走査電極として作動するものとする。表示電極22、23の全体図については後に示す。
【００１３】
このような表示電極22、23を配設したフロントパネルガラス20の面上には、酸化鉛系ガラスからなる誘電体層24がコートされる。これによって、表示電極22、23は誘電体層24中に埋設される状態になっている。誘電体層24の表面上には、さらに酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層25がコートされている。
バックパネル26の基板となるバックパネルガラス27もフロントパネルガラス21と同様に作製されたものであって、フロントパネル20と対向する側の面には、複数のアドレス電極28がｙ方向に延伸されて配設され、ｚ方向に一定間隔を挟んで、前記フロントパネル20の表示電極22、23と格子状の電極配設パターンを形成するようになっている。アドレス電極28を配設したバックパネルガラス27の面上には、誘電体層24と同様の材料からなる誘電体膜29がアドレス電極28を包むように形成され、さらに誘電体膜29の面上に、隣り合う2つのアドレス電極28の間隔に合わせて、一定の高さと厚みを持つ複数の隔壁30がｙ方向に沿って形成されている。隔壁30の側面と誘電体膜29の表面には、ＲＧＢの各色に合わせた蛍光体層31、32、33の何れかが塗布される。
【００１４】
フロントパネル20側の保護層25とバックパネル26側の隔壁30の頂部は、封着ガラスで互いに貼り合わされる。そして、複数の隔壁30で仕切られた各空間毎に希ガスを含む放電ガスが封入され、それぞれの空間がｙ方向に長い帯状の放電空間38となる。この放電空間38において、一対の表示電極22、23（ここでは電極肢Ｘ1、Ｘ2、Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3）と一本のアドレス電極28との交叉箇所を一箇所ずつ含む領域が、画面表示のためのセル11、12、13、14（後述する）となる。当該セル11、・・・はｘ方向を行方向、ｙ方向を列方向とするマトリックス状に配列するように形成されるので、本ＰＤＰでは各セル11、・・・を適時点滅することによって、マトリックス表示ができるようになっている。
【００１５】
なお、駆動時には各電極22、23、28に適宜給電することで2種類の放電がなされる。一つは、セル11、・・・の点灯のＯＮ/ＯＦＦを制御するアドレス放電であって、Ｘ電極22もしくはＹ電極23の何れかと、アドレス電極28との間に給電することによって行われる。もう一つはＰＤＰの画面表示に直接寄与する維持放電（面放電）であって、Ｘ電極22とＹ電極23との間に給電することによって行われる。
【００１６】
図2は、本ＰＤＰの表示電極パターンをｚ方向から見下ろした場合の平面図である。ここでは図の複雑化を避けるために隔壁30の図示を省略してある。放電空間38を破線で区切った領域のそれぞれがセル11、12、13、14に相当する。
このようなセルの一つであるセル11（セル12）に対応して、Ｙ1、Ｘ1、Ｙ2、Ｘ2、Ｙ3（Ｙ’1、Ｘ’1、Ｙ’2、Ｘ’2、Ｙ’3）の順に設けられた各電極肢は、その幅が約20μｍのサイズに設定されており、隣り合う電極肢の間で、放電間隙が次の2種の値のどちらかの値を取るように設定される。
【００１７】
すなわち、この2種の値のうちの1つは、Ｘ1とＹ2、Ｙ2とＸ2（Ｙ’1とＸ’1、Ｙ’2とＸ’2）の間隙に存在する第一放電間隙39の間隙値であり、約20μｍに設定されている。第一放電間隙39は、放電開始電圧を従来より低く抑える目的で設定されるものである。
もう1つの値は、Ｙ1とＸ1、Ｘ2とＹ3（Ｙ’1とＸ’1、Ｘ’2とＹ’3）の間隙に存在する第二放電間隙40の間隙値であり、約40μｍに設定されている。この第二放電間隙40は、放電開始後に高い発光効率を確保するための間隙として設定したものである。このように第一放電間隙39および第二放電間隙40の各間隙値を選択した理由については後述する。
【００１８】
なお、ｙ方向に隣接する2つのセル11、12（セル13、14）の間隙35、すなわちＹ電極肢Ｙ3、Ｙ’1の間隙は、約120μｍに設定されている。
以上の構成を有する本ＰＤＰによれば、放電期間において表示電極22、23に給電が開始され、パルスが印加される。このとき第一放電間隙39で面放電（開始放電）が開始されるが、第一放電間隙39が約20μｍと比較的狭いため、放電開始電圧は従来より低い値となる。これによって、ＰＤＰの開始放電時の消費電力が効果的に抑制される。
【００１９】
そして開始放電が開始されると、第一放電間隙39に加えて第二放電間隙40でも放電が行われるようになり、十分な維持放電によって良好な発光効率が得られる。このように本実施の形態のＰＤＰは、開始放電と維持放電に応じて、複数の電極肢Ｘ1、・・・の間に存在する各放電間隙を用いるものである。
また誘電体層24中において、例えばセル11に対応して、Ｙ電極肢Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3がＸ電極肢Ｘ1、Ｘ2よりも一本多く配設されているので、Ｘ電極肢Ｘ2などが、隣接するセル12のＹ電極肢Ｙ1’などとクロストークを発生する危険が抑制される。これにより、走査電極としても作用するＸ電極22がＹ電極23によって保護されるようにもなっている。
【００２０】
このようなＰＤＰは、以下のようにして作製したものである。
（実施の形態1のＰＤＰの作製方法）
i.フロントパネル20の作製
厚さ約2ｍｍのソーダライムガラスからなるフロントパネルガラス21の表面上に、銀を主成分とする導電体材料を用いて、電極肢Ｘ1、Ｘ2またはＹ1、Ｙ2、Ｙ3をフォーク状に有する表示電極22、23を作製する。この表示電極22、23に関しては、スクリーン印刷法、フォトエッチング法など公知の各作製法が適用できる。
【００２１】
次に、表示電極22、23の上に、鉛系ガラスのペーストを厚さ約20〜30μｍでフロントパネルガラス21の全面にわたってコートし、焼成して誘電体層24を形成する。
次に、誘電体層24の表面に、厚さ約1μｍの酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層25を蒸着法あるいはＣＶＤ（化学蒸着法）などにより形成する。
【００２２】
これで、フロントパネル20が完成される。
ii.バックパネル26の作製
厚さ約2ｍｍのソーダライムガラスからなるバックパネルガラス27の表面上に、スクリーン印刷法により、銀を主成分とする導電体材料を一定間隔でストライプ状に塗布し、厚さ約5μｍのアドレス電極28を形成する。ここで、作製するＰＤＰを40インチクラスのハイビジョンテレビとするため、隣り合う2つのアドレス電極28の間隔を0.2ｍｍ程度以下に設定する。
【００２３】
続いてアドレス電極28を形成したバックパネルガラス27の面全体にわたって、鉛系ガラスのペーストを厚さ約20〜30μｍで塗布して焼成し、誘電体膜29を形成する。
次に、誘電体膜29と同じ鉛系ガラス材料を用いて、誘電体膜29の上に、隣り合う2つのアドレス電極28の間ごとに、高さ約100μｍの隔壁30を形成する。この隔壁30は、例えば上記ガラス材料を含むペーストを繰り返しスクリーン印刷し、その後焼成して形成できる。
【００２４】
隔壁30が形成できたら、隔壁30の壁面と、隔壁間で露出している誘電体膜29の表面に、赤色（Ｒ）蛍光体、緑色（Ｇ）蛍光体、青色（Ｂ）蛍光体の何れかを含む蛍光インクを塗布し、これを乾燥・焼成してそれぞれ蛍光体層31、32、33を形成する。
ここで、一般的にＰＤＰに使用されている蛍光体材料の例を以下に列挙する。
【００２５】
赤色蛍光体；（Ｙ_ｘＧｄ_1- _ｘ）ＢＯ_３：Ｅｕ³⁺
緑色蛍光体；Ｚｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ
青色蛍光体；ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ³⁺（或いはＢａＭｇＡｌ₁₄Ｏ₂₃：Ｅｕ³⁺）
以上で、バックパネル26が完成される。
【００２６】
なお、フロントパネルガラス21およびバックパネルガラス27をソーダライムガラスからなるものとしたが、これは材料の一例として挙げたものであって、これ以外の材料でもよい。さらに誘電体層24および保護層25も上記材料に限定せず、適宜材料を変更してもよい。表示電極22、23も同様に、例えば良好な透明性を有する透明電極とするために材料を選択することが可能である。このような各材料の選択は、可能な範囲において各実施の形態でも同様に行ってよい。
【００２７】
iii.ＰＤＰの完成
作製したフロントパネル20とバックパネル26を、封着用ガラスを用いて貼り合わせる。その後、放電空間の内部を高真空（8×10^- ^７Ｔｏｒｒ）に脱気し、これに所定の圧力（ここでは2000Ｔｏｒｒ）でＮｅ-Ｘｅ（5％）の組成からなる放電ガスを封入することによって、ＰＤＰの完成とする。
【００２８】
なお放電ガスについては、この他にもＨｅ-Ｘｅ系やＨｅ-Ｎｅ-Ｘｅ系などが使用可能である。
また、このＰＤＰの作製方法は、各実施の形態のＰＤＰごとに形成する表示電極の形状や構造に違いがあるものの、それ以外のところで大体共通している。したがってこれ以降の各実施の形態におけるＰＤＰの作製方法については、表示電極に関する特徴ついて主に説明する。
【００２９】
また本実施の形態では、Ｙ電極肢が（ｎ+1）本とＸ電極肢がｎ本の組合せの例として、セル11、・・・にＹ電極肢を3本、Ｘ電極肢を2本対応するように設ける例をを示したが、ｎは任意の自然数であって、例えばＹ電極肢が2本とＸ電極肢が1本の組合せであってもよい。また本発明はこれに限定せず、第一および第二放電間隙が一つのセル11、・・・ごとに確保でき、さらにセル11と隣接するセル12の間でクロストークが生じないような電極肢の本数の組合せであればよい。このためには、セル11、・・・の一つ当たりに対応するＸ電極とＹ電極の本数が異なるようにするのが望ましいと思われる。
【００３０】
また実施の形態で、ｙ方向に隣接するセル11、12の間隙35を約120μｍとしたが、電極肢をセル11、12の境界へ向かって増設し、これによって発光効率を向上させるようにしてもよい。この場合、セル11、12で極性の異なる電極肢を隣接させたりしてクロストークを発生させなければ、例えば前記セル11、12の間隙35をなくすようにしてもよい。
【００３１】
さらに、本実施の形態ではＸ電極肢とＹ電極肢のそれぞれの幅を同様に作製する例を示したが、Ｘ電極肢を走査電極として良好に機能させるため、当該Ｘ電極肢をＹ電極肢に対して1.5〜3倍程度の広い幅に作製し、これによってアドレス放電のための静電容量を十分確保させるようにしてもよい。
また交流面放電型ＰＤＰでは一般に、放電期間において、通常数個〜数十個のパルスを表示電極に印加することにより給電するが、本実施の形態ではさらに、Ｙ電極23の電極肢Ｙ2またはＹ’2を、その他の電極肢Ｙ1、Ｙ3またはＹ’1、Ｙ’3と独立した配線にして、開始放電に直接関わる電極肢（ここではＹ2またはＹ’2）に、例えば放電期間の最初の数パルスにおいてのみ給電し、それ以降においては維持放電にかかる電極肢（ここではＹ1、Ｙ3またはＹ’1、Ｙ’3）にのみ給電するようにしてもよい。こうすることで、放電空間に電荷粒子が少ない（プライミング荷電粒子が少ない）放電期間の初期にのみ第一放電間隙で放電がなされ、それ以降には放電が第一放電間隙でなされなくなるので、発光効率が向上する。
【００３２】
また発光輝度をより向上させる対策としては、例えば図3の表示電極の配設パターンを示す平面図のように、Ｙ電極肢Ｙ3、Ｙ’1の幅をセル11、12の境界付近にまで広くして、これによって電極肢Ｙ3、Ｙ’1の放電面積を広くしてやると、規模のより大きい維持放電が得られる。この場合、当該Ｙ電極肢Ｙ3、Ｙ’1のフロントパネルガラス20側の面に、黒アルミもしくは黒色亜鉛等の金属材料からなる黒色層を形成しておくと、表示電極22、23が外光を反射して画面で白く浮き立つのが防止され、ＰＤＰ駆動時の際のコントラストが向上する。なお、このような黒色層は、他の実施の形態のＰＤＰの表示電極にも適用することができる。
【００３３】
＜実施の形態2＞
図4は、実施の形態2にかかる交流面放電型ＰＤＰの部分的な断面斜視図である。本ＰＤＰは、全体的には実施の形態1のＰＤＰとほとんど同様の構造であるが、表示電極22、23は電極肢を有する代わりに、ＰＤＰの厚み方向（ｚ方向）に積層された構造を有している。
【００３４】
すなわち、図5に示す表示電極周辺のＰＤＰ断面図のように、Ｘ電極22およびＹ電極23は、ｚ方向に沿ってそれぞれ第一層221、231および第二層222、232からなる二段構造となっている。さらに第二層222、232は第一層221、231より幅が狭く取られ、これによって表示電極22、23間に複数の間隙値を有する放電間隙が確保されている。すなわち本実施の形態では、Ｙ電極第一層231およびＸ電極第一層221間に第一放電間隙43が存在し、Ｙ電極第二層232およびＸ電極第二層222間に第二放電間隙44が存在する。
【００３５】
各表示電極22、23の具体的なサイズは、第一層221、231を幅約40〜80μｍ、厚み約300ｎｍ以下とし、これに対して第二層222、232を幅約20μｍ、厚み約500ｎｍ〜5000ｎｍ（5μｍ）としている。なお図中では、第一放電間隙43、第二放電間隙44は実施の形態1と同じく、それぞれ約20μｍ、約40μｍに設定している。このような表示電極22、23は、各層をスクリーン印刷法を複数回繰り返すことによって形成し、その後焼成して形成することができる。
【００３６】
以上の構成を有する本ＰＤＰによれば、放電期間において表示電極22、23に給電が開始され、パルスが印加されると、まず第一放電間隙43で放電開始電圧による開始放電が行われ、続いて第二放電間隙44で放電維持電圧による維持放電が行われる。本ＰＤＰでもそれぞれの電圧値によって、前記実施の形態1と同様の効果を得ることができるが、本実施の形態では一対の表示電極22、23の間において、第一放電間隙43と第二放電間隙44が存在しているため、当該両間隙43、44を存在させるためのスペースを比較的抑えることができ、微細なセルでも実現が容易な特徴がある。
【００３７】
なお本実施の形態では、第二層222、232を第一層221、231よりも幅広にしたが、第一層と第二層を同じ幅に作製して、互いの層を一定量だけずらして積層し、これによって第一放電間隙と第二放電間隙を存在させるようにしてもよい。
また、表示電極はこのような二段構造に限定せず、一対の表示電極22、23の間で、ｚ方向に第一放電間隙と第二放電間隙を含む複数の間隙値の放電間隙が存在するような形態であればよいので、例えば図6の表示電極周辺のＰＤＰ断面図に示すように、Ｘ電極22を単純な一層構造とし、Ｙ電極23だけを第一層233および第二層234からなる積層構造とすることによって、第一放電間隙45および第二放電間隙46をＸ電極22およびＹ電極23の間に存在させてもよい。
【００３８】
また図7の表示電極周辺のＰＤＰ断面図に示すように、例えばＸ電極22の第一層221と第二層222をｚ方向で分離してもよい。こうすると、この間の誘電体層24によりＹ電極23の第二層234とＸ電極22の第二層222が第二放電間隙48を挟んだ表示電極となる。この場合にはＸ電極22の周囲における静電容量が増加するので、Ｘ電極22を良好に作動させることができる。一方の第一放電間隙47は、第一層221、233の間に確保される。
【００３９】
さらに、表示電極22、23は上記した二段構造以外にも、例えば図8の表示電極周辺のＰＤＰ断面図に示すように、Ｘ電極22とＹ電極23が斜面223、224または235、236をそれぞれ有するように三角形状断面にして、対向する各斜面223、235の間の最短間隙を第一放電間隙49に一致させ、Ｘ電極22、Ｙ電極23の頂点間を第二放電間隙50に一致させるようにしてもよい。こうすると、第一放電間隙49以外の維持放電にかかる放電間隙を多く存在させることができ、放電効率が向上する。このような表示電極も、スクリーン印刷を多数回繰り返して積層していき、焼成して形成することができる。
【００４０】
また図9のＰＤＰ断面図に示すように、対向する斜面223、235をそれぞれ曲面225、237としてもよい。これにより、第一放電間隙53が確保される一方で、第二放電間隙52以下の維持放電にかかる放電間隙の値が増大するので、より効果的に開始放電と維持放電を行うことが可能となる。
また上記のような三角形状断面の表示電極22、23が作製しにくい場合には、例えば図10のＰＤＰ断面図に示すように、まず直方断面を有する通常の表示電極22、23を作製した後、この表示電極22、23のコーナーの一部をカットすることにより、カット面227、239をそれぞれ設けるようにする。この場合、当該カット面227、239の最短間隙と対向面226、238の間隙が第一放電間隙53となり、カット面227、239の最長間隙が第二放電間隙54になるように、カット量を調整する。このカット面227、239は、一旦Ｘ電極22とＹ電極23を形成した後に、公知のオーバーエッチング処理で面取りすることによって形成することができる。
【００４１】
＜実施の形態3＞
前記実施の形態2では一対の表示電極に対して、ＰＤＰパネルの厚み方向（ｚ方向）に複数の間隙値を有する間隙を確保する例を示したが、本実施の形態は一対の表示電極の間において、フロントパネル20平面（ｘｙ平面）に沿って第一放電間隙と第二放電間隙を含む複数の間隙値の放電間隙を存在させている。
【００４２】
具体的には、実施の形態3にかかる交流面放電型ＰＤＰの部分的な斜視図である図11のように、一対のＸ電極22とＹ電極23（それぞれ幅約20μｍ）が単一層の構造を有するように作製される。この表示電極22、23には、表示電極の配設パターンを示す平面図の図12のように、セル11、13の内部に対応する領域において、三角形状の突起部228、240（高さ約10μｍ）が対向するように備わっている。この突起部228、240の先端同士の間で第一放電間隙55が確保され、突起部228、240以外の表示電極22、23の間で第二放電間隙56が確保される。なお図中では分かり易くするために、突起部228、240のサイズを表示電極22、23に対して大きく図示している。
【００４３】
以上の構成を有する本ＰＤＰによれば、放電期間において、表示電極22、23に給電が開始され、パルスが印加されると、まず第一放電間隙55で放電開始電圧による開始放電が発生する。突起部228、240を表示電極22、23に備えることにより、これらの先端に電気量が集中するので、放電開始電圧が効果的に低減され、開始放電が積極的に発生する。また第一放電間隙55が突起部228、240の先端同士の間隙で存在するので、これ以外の放電間隙が維持放電に利用され、第二放電間隙56をはじめとする放電間隙において、良好な規模の維持放電が行われる。
【００４４】
さらに本実施の形態では特に、例えばスクリーン印刷法により突起部228、240を有する表示電極を一度でパターニングして、簡単に作製できるという利点がある。このことは製造上のコストダウンに有利である。
なお本実施の形態では、突起部228、240の先端を一対の表示電極22、23の間で対向させる例を示したが、これ以外にも図13のＰＤＰ電極パターンの平面図のように、一対の表示電極22、23のどちらか一方にのみ（図中ではＸ電極22にのみ）突起部229を配設して、突起部229の先端と表示電極（図中ではＹ電極23）の間に第一放電間隙57を存在させ、表示電極22、23同士の間に第二放電間隙58を存在させてもよい。
【００４５】
さらに突起部は、その形状を三角形状に限定しない。例えば図14のように放物線状の外縁を有する突起部241、260とし、これによって第一放電間隙59、第二放電間隙60を得るようにしてもよい。
また本実施の形態では、表示電極22、23の対向する位置に突起部の先端を合わせる例を示したが、この2つの突起部の先端の位置を互いに若干ずらし、突起部の高さを第二放電間隙の半分よりも長くして（すなわち突起部の高さの二倍が第二放電間隙よりも長くなるようにして）、両突起部の最短間隙を第一放電間隙としてもよい。
【００４６】
さらに、セルのサイズに応じて適宜突起部の個数を増やしてやってもよいし、特定の突起部だけ形状を変えてやるなどの工夫をしてもよい。
＜実施の形態4＞
本ＰＤＰは、図11の断面斜視図に示すものとほぼ同様の構成であるが、図15のＰＤＰの電極パターンを示す平面図のように、セル11、13中において一対の表示電極であるＸ電極22、Ｙ電極23を互いに平行かつ対向させて配設し、各セル11、13のほぼ中央に、セル11、13の各内部に収まるサイズの、電気的に絶縁された導電体材料からなる中間電極61を配設したことを特徴とする。
【００４７】
図16は、本ＰＤＰの断面図である。表示電極22、23は厚み約5μｍ×幅約20μｍに形成され、中間電極61は表示電極22、23の間のほぼ中央において、厚み（ｚ方向）約5μｍ×幅（ｙ方向）約20μｍ×長さ（ｘ方向）約20μｍの直方体状に形成されている。これにより本実施の形態では、中間電極61とＹ電極23との間隙621とＸ電極22と中間電極61との間隙622の和（10μｍ+10μｍ）を第一放電間隙62とし、一対の表示電極22、23同士の間を第二放電間隙（約40μｍ）63とするものである。なお中間電極61のフロントパネルガラス20に面した底面611は、中間電極61によって対向する表示電極22、23同士の放電間隙が遮断されないように、表示電極22、23の各上面221、231とほぼ同様の高さに設定されている。このような中間電極61は、表示電極22、23とほぼ同様に、スクリーン印刷法により作製することが可能である。
【００４８】
以上のような構成の本ＰＤＰによれば、放電期間において表示電極22、23に給電が開始され、パルスが印加されると、Ｘ電極22とＹ電極23が誘電体層24を介して中間電極69と対向する位置付近の静電容量が比較的増大するようになり、低い開始電圧値でも第一放電間隙62で放電が起こり易くなる。
このように開始放電が発生すると、次に第二放電間隙63で維持放電が発生する。このときは表示電極22、23の広い対向領域に亘って放電が行われるので、良好な規模の維持放電を行うことが可能となり、ＰＤＰの発光効率の向上に与することができる。
【００４９】
なお本実施の形態では、中間電極61の底面611の位置を表示電極22、23の各上面261、242の高さ位置と合わせるものとしたが、これは中間電極61によって第二放電間隙63が遮断されるのを防ぐためであって、例えば図17のＰＤＰの断面図のように、表示電極22、23より中間電極61の厚みを十分薄くして、第二放電間隙63が確保できればよい。
【００５０】
また第一放電間隙の設定に関しては、中間電極が一対の表示電極間のほぼ中央に配設されればよいが、あまり片方の表示電極に偏った位置に配設すると、放電開始電圧が上昇する危険があるため注意すべきである。
さらに中間電極の形状は、本実施の形態のように直方体に限定せず、例えば楕円体として、その長軸方向をｘ方向と平行に配設するようにしてもよい。
【００５１】
また中間電極のサイズ範囲としては、実施の形態のサイズに限定しないが、ｘ方向に隣接するセルとのクロストークを避けるために、ある程度隔壁30付近から離れることが可能なサイズが望ましい。
＜実施の形態5＞
図18は、実施の形態5にかかる表示電極周辺のＰＤＰ断面図である。
【００５２】
本ＰＤＰの表示電極の構造と、その配設パターンの形状は、基本的には実施の形態2にかかる二段構造と同様であるが、表示電極の第一層を第二層に比べて高抵抗値を持つ材料で作製している点が異なる。これによって、開始放電以後は第一放電間隙での放電が維持放電に関与しにくくなるので、さらに放電効率を向上させることができる。詳しくは以下に説明する通りである。
【００５３】
一般にＰＤＰなどのガス放電パネルは、表示電極に対して充電と放電が一定時間毎に交互に繰り返されて駆動される。ガス放電パネルの負荷容量への充電または放電に要する各時間は、ガス放電パネルとその駆動回路の負荷容量によって多少変化するが、大体数十ｎSecから1μSecとされている。しかしながら表示電極に一定値以上の抵抗がある場合には、充電時間が長くなって放電開始までの時間がかかり、放電が維持される時間が短くなる。
【００５４】
図19と図20は、それぞれ電気抵抗が低い場合（約10Ω以下）と高い場合（約120Ω）について、電圧および電流の時間的変化を表したものである。この両図によれば、電気抵抗の高低に関わらず最初の放電が発生するまでの充電時間（期間1）では、電圧と電流の位相は大体一致するが、一旦誘電体層中の一対の表示電極の間で発生した放電が、放電空間における維持放電（ここでは空間放電と称す）にまで達すると、電気抵抗がある場合において急激に電流が流れにくくなる。これに伴い充電にかかる時間が長くなり、結果として空間放電の維持される時間が電気抵抗の低い場合に比べて短くなる。このことは図20で、空間放電を開始した後の期間（期間2）において、電圧波形と電流波形の位相が図19の期間2と比べてずれを生じ、ピーク数も減少していることから窺える。
【００５５】
ここにおいて、放電開始時にのみ積極的に放電させたい領域に抵抗値の高い材料、放電開始後に連続的に維持放電させたい領域に抵抗値の低い材料をそれぞれ用いれば、放電の種類によって放電領域を変えることが可能となる。本実施の形態は、このことを利用したものである。
本実施の形態の具体的な構成は以下の通りである。実施の形態2のように二段構造の表示電極22、23を作製するが、Ｘ電極22とＹ電極23の各第一層261、242をＣａ、Ｍｇを主としてなる酸化物導電体の高抵抗材料（約数十ｋΩ/□）で作製している。これにより、放電期間の初期においてのみ第一放電間隙64で開始放電を発生することが可能となる。また、放電を開始した後は、抵抗値の低い第二層222、232間の第二放電間隙65で積極的に行われ、良好な維持放電が行えるようになる。このように本実施の形態では、第二層222、232による第二放電間隙65での維持放電が、第一層261、241による第一放電間隙64での開始放電よりも格段に生じやすくなっている。
【００５６】
なお上記抵抗値は、上記酸化物導電体中に含まれる酸素量を変えることによって調整可能である。また上記以外の高抵抗材料としては、他にも厚さの薄いＩＴＯなどが考えられる。
さらに抵抗値としては、数百Ω/□以上で上記のような効果がある程度得られるが、数十ｋΩ/□の抵抗値とする方が明確な効果が得られるので望ましい。
【００５７】
なお本実施の形態のバリエーションとしては、例えば第一層に高抵抗値を持たせる代わりに、図21のＰＤＰ断面図のようにＹ電極23の第一層231と第二層232との間に抵抗243を設け、Ｙ電極23には第二層232側から通電するようにしてもよい。
さらに別のバリエーションとして、図22の表示電極の配設パターンを示す平面図には、前記実施の形態3における表示電極22、23周辺の構成を周到し、突起部260の底辺部分に抵抗262を挿設した様子を示している。本実施の形態5のバリエーションとしては、このように突起部を使用して第一および第二放電間隙を存在させてもよい。
【００５８】
＜ＰＤＰの放電間隙と放電ガス（封入ガス）組成の設定＞
本発明ではその特徴として、第一放電間隙と第二放電間隙を複数の表示電極の間に存在させるものである。ここでは前述した各実施の形態のＰＤＰの作製に先だって、これらの放電間隙の値を具体的に決定した方法について説明する。
i.放電間隙と放電ガス組成
開始放電と維持放電のそれぞれに適した複数の表示電極の放電間隙を考える場合、放電の特性が放電ガス（封入ガス）の組成に大きく左右されることも同時に考慮する必要がある。したがって、まずは放電ガスの成分をある程度絞り込むことが望ましい。その一例として、ここでは一般的なＮｅ-Ｘｅ系放電ガスを使用するものとし、このＮｅ-Ｘｅ系放電ガス中におけるＸｅの比率を放電間隙と平行して考えることにした。
【００５９】
放電ガスと放電間隙に関しては、一般に封入ガス圧Ｐ（Ｔｏｒｒ）と放電間隙ｄ（ｃｍ）によるＰｄ積として互いに関連づけることがなされている（「電子ディスプレイデバイス」、オーム社、昭和59年、Ｐ.113〜114参照）。よって、このＰｄ積を放電開始電圧Ｖｆおよび放電効率（相対値）の関数として、各関数が示す特性から適当なＰｄ積の取りうる範囲を選出し、これにより放電ガス中のＸｅ比率と放電間隙を決定するようにした。
【００６０】
なお、具体的なＰｄ積は以下の方法により測定して求めた。
ii.Ｐｄ積に対する放電開始電圧および放電効率の測定
真空チャンバ内に、本発明のＰＤＰと駆動方式が同様の交流面放電型ＰＤＰモデル（一対の表示電極の間の放電間隙が40μｍ、60μｍ、90μｍの3種のＰＤＰモデルを使用）を載置し、当該真空チャンバの外部からエージング回路（印加パルスを20ｋＨｚに設定）でＰＤＰモデルを駆動できるようにした。また、真空チャンバ外部からゲートバルブを介してガスボンベを接続し、放電ガスを適時所定の圧力で真空チャンバ内に封入出来るようにした。測定に際しては、放電ガス中に占めるＸｅの比率を2％、5％、10％の各場合に分けて、それぞれの場合でＰＤＰモデルを用意し、封入ガス圧Ｐを適宜変化させながら（すなわちＰｄ積を変化させながら）駆動した。なお、これらの実験装置の図示を省略する。
【００６１】
続いて、駆動開始後にＰＤＰモデルが発光し始めるタイミングを、輝度計を用いて検出し、そのときの印加電圧を放電開始電圧Ｖｆとして記録した。これにより放電開始電圧Ｖｆを縦軸、Ｐｄ積を横軸にした関数曲線を作製し、Ｐｄ積に対する放電開始電圧Ｖｆの関係を示す曲線として知られているパッシェン（Paschen）曲線を得た。
【００６２】
一方、放電維持電圧Ｖｍは、放電が維持放電に移行した状態（輝度計の測定値がほぼ一定になった状態）になった後、印加電圧値を徐々に下げて、発光が消えたときの印加電圧値として記録した。そして各放電維持電圧Ｖｍを用いて放電効率の相対値を算出し、当該放電効率の相対値を縦軸に、Ｐｄ積を横軸にして関数曲線を作製し、Ｐｄ積に対する放電効率の関係を示す曲線（放電効率曲線）を得た。なお各放電効率の値は、放電維持電圧Ｖｍ、放電電流Ｉ、輝度Ｌ、発光面積Ｓから次の数1により算出した。
[数1] 放電効率 η＝π・Ｓ・Ｌ/（Ｖｍ・Ｉ）
パッシェン曲線は下向きのカーブ、放電効率曲線は上向きのカーブとなり、両曲線はそれぞれのカーブの方向に放電開始電圧の最小値Ｖｆ_ｍｉｎもしくは放電効率の最大値のピークを有する。このそれぞれのピークに対応するＰｄ積の値を中心に考えて、実際のＰＤＰの作製上で妥当と思われるＰｄ積の値の範囲を求める。したがって曲線中にピークがどれだけ明確に現れているかが、Ｐｄ積を決定する上で第一のポイントとなる。
【００６３】
なお、このような形状のパッシェン曲線および放電効率曲線は、Ｎｅ-Ｘｅ系放電ガス以外の放電ガスでも得ることができる。またＮｅ-Ｘｅ系ガスのような複数成分系の放電ガスにおいては、例えば放電ガス中のＸｅガスの分圧（Ｐ_Ｘｅ）についても上記両曲線が得られることが分かっている。
iii.測定結果
上記のようにして得た各パッシェン曲線を図23、放電効率曲線を図24にそれぞれまとめた。各図中、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれＸｅ比率が5％、10％、2％の場合である。
【００６４】
Ｘｅ比率が5％の場合、そのパッシェン曲線図23（ａ）は、Ｖｆ_ｍｉｎの付近のＰｄ積が1〜5（Ｔｏｒｒ・ｃｍ）の範囲で比較的鋭いカーブを含み、明確なピークがさらに2〜4（Ｔｏｒｒ・ｃｍ）の範囲に収まっているのが見られる。ピークに対応するＰｄ積の範囲はさらに、2.5〜3.5（Ｔｏｒｒ・ｃｍ）まで絞り込むこともできる。しかも、ピークを含んだ付近の放電開始電圧Ｖｆが200Ｖより低い値となっている。このような曲線はＸｅ比率が10％の場合のパッシェン曲線図23（ｂ）でもほぼ同様にみられるが、この場合はピークに対応するＰｄ積の範囲がやや小さい値（1〜3Ｔｏｒｒ・ｃｍ程度）となる。
【００６５】
一方、Ｘｅ比率が5％の放電効率曲線図24（ａ）では、その曲線のピークを含む周辺に対応するＰｄ積が4〜12（Ｔｏｒｒ・ｃｍ）の範囲となり、明確なピークはさらに6〜10（Ｔｏｒｒ・ｃｍ）の範囲に収まっている。ピークにごく近い位置だけをみると、その範囲は7〜9（Ｔｏｒｒ・ｃｍ）の範囲に収まる。また、曲線はＰｄ積が4〜12（Ｔｏｒｒ・ｃｍ）の広範囲に亘る段階から、ほぼ2.8以上の値となり、その最大値は3程度に達する。これに対してＸｅ比率が10％の場合、その放電効率曲線図24（ｂ）によれば、このときのピークはほぼ3〜10（Ｔｏｒｒ・ｃｍ）の範囲で最大3.5程度に達する。このピークに対応するＰｄ積は、約4〜7（Ｔｏｒｒ・ｃｍ）の範囲に収まっているとみられる。
【００６６】
このように、Ｘｅ比率が5％または10％の場合には、パッシェン曲線と放電効率曲線の各ピークが比較的明確に確認できるので、放電開始電圧Ｖｆと放電効率の両方に対して容易に各Ｐｄ積の範囲を選出することが可能となり、その具体的な値を決定できる。またこれらのＸｅ比率の場合には、パッシェン曲線と放電効率曲線の各ピークに対応したＰｄ積の値が、ともにそれほど大きくないため、例えば第一放電間隙と第二放電間隙をそれぞれ確保するためのスペースを少なく抑えることができる。
【００６７】
ところでＸｅ比率が2％の場合には、パッシェン曲線図23（ｃ）に示すように、ピークを含む周辺の曲線の形状がＰｄ積の4〜6（Ｔｏｒｒ・ｃｍ）程度の範囲で緩やかにカーブを描く。このため放電開始電圧Ｖｆ対しては、明確なピークの位置が判断しにくい。また曲線が全体的に比較的大きな値のＰｄ積の範囲においてカーブするため、ピークに対応したＰｄ積の値も大きくなる。一方、放電効率曲線図24（ｃ）においても、ピーク位置に対応するＰｄ積の値が前記Ｘｅ比率が5％または10％の場合に比べて大きくなる（ほぼ12〜20（Ｔｏｒｒ・ｃｍ）の範囲）。
【００６８】
このように放電開始電圧Ｖｆと放電効率のための各Ｐｄ積の値が大幅に増大すると、これに伴って放電ガス圧Ｐや放電間隙ｄもかなり大きく確保しなければならない。このことは微細なセルのＰＤＰを作製する上で障害となり、あまり望ましくないと思われる。
iｖ.放電間隙とＸｅ比率の決定
以上のように、良好に使用することが可能なＮｅ-Ｘｅ系放電ガスとしては、その組成におけるＸｅ比率が5％または10％の場合が適当であると考えられる。そこで、次にＸｅ比率が5％の場合と10％の場合のどちらかを選択することになるが、一般的に使用されているＮｅ-Ｘｅ系放電ガスでは、Ｘｅ比率が5％前後とされているものが多い。従ってこの場合、上記実施の形態のＰＤＰを作製する上では、Ｘｅ比率が5％の放電ガスが適当であると考えられる。
【００６９】
すなわち前述したように、放電開始電圧Ｖｆの最小値Ｖｆ_ｍｉｎ（および第一放電間隙）に適したＰｄ積は、パッシェン曲線のピーク周辺に対応した範囲によれば、望ましい範囲の順序に以下のようになる。
Ｐｄ積； 2.5〜3.5、2〜4、1〜5（Ｔｏｒｒ・ｃｍ）
このＰｄ積の代わりに、放電ガス中のＸｅガスの分圧Ｐ_ＸｅによるＰ_Ｘｅｄ積で表現すると、望ましい範囲の順序にほぼ次のようになる。なおここではＰ＝20_ＰＸｅとする。
【００７０】
Ｐ_Ｘｅｄ積； 0.12〜0.18、0.10〜0.20、0.05〜0.25（Ｔｏｒｒ・ｃｍ）
また、放電効率（および第二放電間隙）に適したＰｄ積の範囲は、放電効率曲線のピーク周辺に対応した範囲によれば、望ましい範囲の順序に以下のようになる。
Ｐｄ積；7〜9、6〜10、4〜12（Ｔｏｒｒ・ｃｍ）
このＰｄ積をＰ_Ｘｅｄ積で表現すると、望ましい範囲の順序にほぼ次のようになる。
【００７１】
Ｐ_Ｘｅｄ積；0.35〜0.45、0.30〜0.50、0.20〜0.60（Ｔｏｒｒ・ｃｍ）
これらのＰｄ積の値の範囲を考慮した結果、本発明の実施の形態では、放電開始電圧に適したＰｄ積の値を4、放電効率に適したＰｄ積の値を8にそれぞれ設定するようにした。具体的には放電ガス圧Ｐを2000Ｔｏｒｒとし、これに対して第一放電間隙を20μｍ（20×10^- ^４ｃｍ）、第二放電間隙を40μｍ（40×10^- ^４ｃｍ）とした。
【００７２】
なお、複数成分系の放電ガスにおいてＸｅを含む場合には、前記両曲線がＮｅ-Ｘｅ系放電ガスと同じ傾向を示すことが別の実験から分かった。
【００７３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ＰＤＰをはじめとするガス放電パネルにおいて、表示電極における開始放電および維持放電のそれぞれに合わせて放電間隙を確保することにより、発光効率を向上させ、かつ良好な放電効率を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態1におけるＰＤＰの部分的な断面斜視図である。
【図２】実施の形態1における表示電極の配設パターンを示す平面図である。
【図３】実施の形態1のバリエーションにおける表示電極の配設パターンを示す平面図である。
【図４】実施の形態2におけるＰＤＰの部分的な断面斜視図である。
【図５】実施の形態2における表示電極周辺のＰＤＰ断面図である。
【図６】実施の形態2のバリエーションにおける表示電極周辺のＰＤＰ断面図である。
【図７】実施の形態2のバリエーションにおける表示電極周辺のＰＤＰ断面図である。
【図８】実施の形態2のバリエーションにおける表示電極周辺のＰＤＰ断面図である。
【図９】実施の形態2のバリエーションにおける表示電極周辺のＰＤＰ断面図である。
【図１０】実施の形態2のバリエーションにおける表示電極周辺のＰＤＰ断面図である。
【図１１】実施の形態3におけるＰＤＰの部分的な断面斜視図である。
【図１２】実施の形態3における表示電極の配設パターンを示す平面図である。
【図１３】実施の形態3のバリエーションにおける表示電極の配設パターンを示す平面図である。
【図１４】実施の形態3のバリエーションにおける表示電極の配設パターンを示す平面図である。
【図１５】実施の形態4における表示電極の配設パターンを示す平面図である。
【図１６】実施の形態4における表示電極周辺のＰＤＰ断面図である。
【図１７】実施の形態4のバリエーションにおける表示電極周辺のＰＤＰ断面図である。
【図１８】実施の形態5における表示電極周辺のＰＤＰ断面図である。
【図１９】表示電極の抵抗値が低い場合の印加電流と印加電圧の経時変化を示すグラフである。
【図２０】表示電極の抵抗値が高い場合の印加電流と印加電圧の経時変化を示すグラフである。
【図２１】実施の形態5のバリエーションにおける表示電極周辺のＰＤＰ断面図である。
【図２２】実施の形態5のバリエーションにおける表示電極の配設パターンを示す平面図である。
【図２３】Ｐｄ積に対する放電開始電圧の特性（パッシェン曲線）を示すグラフである。図23の（ａ）は、放電ガス中のＸｅ比率が5％の場合のパッシェン曲線である。図23の（ｂ）は、放電ガス中のＸｅ比率が10％の場合のパッシェン曲線である。図23の（ｃ）は、放電ガス中のＸｅ比率が2％の場合のパッシェン曲線である。
【図２４】Ｐｄ積に対する放電効率の特性（放電効率曲線）を示すグラフである。図24の（ａ）は、放電ガス中のＸｅ比率が5％の場合の放電効率曲線である。図24の（ｂ）は、放電ガス中のＸｅ比率が10％の場合の放電効率曲線である。図24の（ｃ）は、放電ガス中のＸｅ比率が2％の場合の放電効率曲線である。
【符号の説明】
10、11、12、13 セル
20 フロントパネル
22 表示電極（Ｘ電極）
23 表示電極（Ｙ電極）
24 誘電体層
28 アドレス電極
39、41、43、45、47、49、51、53、55、57、59、62、64、66、71 第一放電間隙
40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、60、63、65、67、72 第二放電間隙[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas discharge panel used for a display device or the like, and more particularly to a PDP.
[0002]
[Prior art]
In recent years, expectations for high-definition and large-screen display devices typified by high-vision have been increasing, such as CRT, liquid crystal display (hereinafter referred to as LCD), plasma display panel (hereinafter referred to as PDP), etc. Research and development of each display device is underway. Each such display device has the following characteristics.
[0003]
CRT is excellent in terms of resolution and image quality, and has been widely used in televisions and the like. However, when the screen is enlarged, the size and weight of the depth tend to increase, and the point is how to solve this problem. For this reason, it is considered that it is difficult to make a large screen having a CRT exceeding 40 inches.
On the other hand, LCDs have superior performance such that they consume less power than CRTs, are small in size and light in weight, and are now widely used as computer monitors. However, since LCDs cannot emit light and display on the screen, when the screen is enlarged, the display becomes thin and difficult to see, and the technical level of the gradation level and color tone tends to be disturbed at the top and bottom of the screen. . Furthermore, when the screen is enlarged, it may be necessary to actively solve the disadvantage that the viewing angle peculiar to LCD is narrow.
[0004]
On the other hand, unlike the above-mentioned CRT and LCD, the PDP is advantageous in that it is relatively lightweight and realizes a large screen, and it is a driving system that emits light and displays the screen itself, but also consumes power. It has the advantage of being less. Therefore, at the present time when next-generation display devices are required, research and development for increasing the screen size of gas discharge panels such as PDPs are being actively promoted, and products exceeding 50 inches have already been developed. Has arrived.
[0005]
Such PDPs are classified into a DC (direct current) type and an AC (alternating current) type depending on the driving method. Of these, the AC type is considered suitable for increasing the screen size, and this is becoming common.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, today, where it is desired to develop an electric product that suppresses power consumption as much as possible for various purposes, there is an expectation for reducing power consumption during driving even in a gas discharge panel such as a PDP. In particular, a gas discharge panel such as a PDP whose power consumption tends to increase due to the recent trend toward larger screens and higher definition cannot take measures against this power consumption. In order to meet this demand, it is necessary to improve the discharge efficiency which largely affects the performance of the PDP.
[0007]
In a gas discharge panel such as a PDP, the technical problem for suppressing power consumption by improving discharge efficiency is still considered to have much room for improvement.
[0008]
[Means for solving the problems]
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a gas discharge panel such as a PDP having a high-performance display function by ensuring excellent discharge efficiency while appropriately suppressing power consumption. With the goal.
The object is to arrange a plurality of cells filled with discharge gas in a matrix between a pair of opposing plates, and the first, second and third surfaces are arranged on the opposing surfaces of the plates. In the gas discharge panel in which the display electrode extends in the row direction so as to extend over a plurality of cells, a first discharge gap exists between the first and second display electrodes, and the first and third A second discharge gap wider than the first discharge gap exists between the display electrodes, and during driving, power is supplied to the first and second display electrodes at the beginning of the discharge sustain period, This can be realized by supplying power to the first and third display electrodes throughout the discharge sustain period.
[0009]
More specifically, when the discharge gas pressure is P and the discharge gap is d, the first discharge gap is a Paschen curve showing the relationship between the Pd product and the start discharge voltage, or the minimum or vicinity of the discharge start voltage. The second discharge gap can be realized by including in the discharge efficiency curve showing the relationship between the Pd product and the discharge efficiency, the gap corresponding to the maximum discharge efficiency.
[0010]
In this way, when power is supplied to the display electrode, discharge is started at a voltage value lower than that in the prior art in the first discharge gap, and the luminous efficiency of the PDP is improved. In addition, after the discharge is started, the sustain discharge is efficiently performed in the second discharge gap, and a good display is possible.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
<Embodiment 1>
1 is a partial cross-sectional perspective view of an AC surface discharge type PDP according to Embodiment 1. FIG. In the figure, the z direction corresponds to the thickness direction of the PDP, and the xy plane corresponds to a plane parallel to the PDP surface. As shown in the figure, the configuration of this PDP is roughly divided into two units, a front panel 20 and a back panel 26.
[0012]
A front panel glass 21 serving as a substrate of the front panel 20 is made of soda lime glass. A pair of fork-type display electrodes 22 and 23 (X electrodes 22 and Y electrodes 23) each having electrode limbs X1, X2 or Y1, Y2, Y3 are provided on the surface of the front panel glass 21 facing the back panel 26. The electrode limbs are extended in the x direction, and are arranged alternately so that each electrode limb has a combination of Y1, X1, Y2, X2, and Y3 at regular intervals in the y direction. Here, in common with each embodiment, it is assumed that the X electrode 22 operates as a scan electrode during address discharge. A general view of the display electrodes 22 and 23 will be described later.
[0013]
On the surface of the front panel glass 20 on which the display electrodes 22 and 23 are arranged, a dielectric layer 24 made of lead oxide glass is coated. Thus, the display electrodes 22 and 23 are embedded in the dielectric layer 24. On the surface of the dielectric layer 24, a protective layer 25 made of magnesium oxide (MgO) is further coated.
The back panel glass 27 serving as the substrate of the back panel 26 is also manufactured in the same manner as the front panel glass 21, and a plurality of address electrodes 28 are extended in the y direction on the surface facing the front panel 20. A grid-like electrode arrangement pattern is formed with the display electrodes 22 and 23 of the front panel 20 with a certain interval in the z direction. On the surface of the back panel glass 27 on which the address electrodes 28 are disposed, a dielectric film 29 made of the same material as that of the dielectric layer 24 is formed so as to enclose the address electrodes 28, and further on the surface of the dielectric film 29. A plurality of partition walls 30 having a certain height and thickness are formed along the y direction in accordance with the interval between two adjacent address electrodes 28. One of phosphor layers 31, 32, and 33 corresponding to each color of RGB is applied to the side surface of the partition wall 30 and the surface of the dielectric film 29.
[0014]
The top portions of the protective layer 25 on the front panel 20 side and the partition wall 30 on the back panel 26 side are bonded together with sealing glass. A discharge gas containing a rare gas is sealed in each space partitioned by the plurality of partition walls 30, and each space becomes a strip-shaped discharge space 38 that is long in the y direction. In this discharge space 38, an area including one crossing point between the pair of display electrodes 22, 23 (here, electrode limbs X1, X2, Y1, Y2, Y3) and one address electrode 28 is displayed on the screen. Cells 11, 12, 13, and 14 (to be described later). The cells 11,... Are formed so as to be arranged in a matrix with the x direction as the row direction and the y direction as the column direction. Therefore, in this PDP, by flashing each cell 11,. Matrix display is possible.
[0015]
Note that two types of discharge are performed by appropriately supplying power to the electrodes 22, 23, and 28 during driving. One is an address discharge for controlling ON / OFF of lighting of the cells 11..., And is performed by supplying power between the X electrode 22 or the Y electrode 23 and the address electrode 28. The other is a sustain discharge (surface discharge) that directly contributes to the screen display of the PDP, and is performed by supplying power between the X electrode 22 and the Y electrode 23.
[0016]
FIG. 2 is a plan view when the display electrode pattern of the PDP is viewed from the z direction. Here, in order to avoid complication of the figure, the illustration of the partition wall 30 is omitted. Each of the areas obtained by dividing the discharge space 38 by broken lines corresponds to the cells 11, 12, 13, and 14.
Corresponding to cell 11 (cell 12) which is one of such cells, Y1, X1, Y2, X2, Y3 (Y'1, X'1, Y'2, X'2, Y'3) Each electrode limb provided in this order is set to a size of about 20 μm in width, and the discharge gap is set to take one of the following two values between adjacent electrode limbs. Is done.
[0017]
That is, one of these two values is the gap of the first discharge gap 39 existing in the gap between X1 and Y2, Y2 and X2 (Y'1 and X'1, Y'2 and X'2). Value, which is set to about 20 μm. The first discharge gap 39 is set for the purpose of keeping the discharge start voltage lower than before.
The other value is the gap value of the second discharge gap 40 existing in the gap between Y1 and X1, X2 and Y3 (Y'1 and X'1, X'2 and Y'3), and is set to about 40 μm. Has been. The second discharge gap 40 is set as a gap for ensuring high luminous efficiency after the start of discharge. The reason why the gap values of the first discharge gap 39 and the second discharge gap 40 are selected in this way will be described later.
[0018]
The gap 35 between the two cells 11 and 12 (cells 13 and 14) adjacent in the y direction, that is, the gap between the Y electrode limbs Y3 and Y′1 is set to about 120 μm.
According to this PDP having the above-described configuration, power supply is started and pulses are applied to the display electrodes 22 and 23 during the discharge period. At this time, surface discharge (starting discharge) is started in the first discharge gap 39, but since the first discharge gap 39 is relatively narrow at about 20 μm, the discharge starting voltage is lower than the conventional value. As a result, power consumption during the starting discharge of the PDP is effectively suppressed.
[0019]
When the start discharge is started, discharge is performed not only in the first discharge gap 39 but also in the second discharge gap 40, and good luminous efficiency can be obtained by sufficient sustain discharge. As described above, the PDP of the present embodiment uses each discharge gap existing between the plurality of electrode limbs X1,... According to the start discharge and the sustain discharge.
Further, in the dielectric layer 24, for example, corresponding to the cell 11, one Y electrode limb Y1, Y2, Y3 is arranged more than the X electrode limb X1, X2, so that the X electrode limb X2, etc. The risk of crosstalk with the Y electrode limb Y1 ′ of the adjacent cell 12 is suppressed. As a result, the X electrode 22 that also functions as a scanning electrode is protected by the Y electrode 23.
[0020]
Such a PDP is manufactured as follows.
(Method for Manufacturing PDP of Embodiment 1)
i. Fabrication of front panel 20
Display electrode having fork-like electrode limbs X1, X2 or Y1, Y2, Y3 on the surface of front panel glass 21 made of soda-lime glass having a thickness of about 2 mm, using a conductive material mainly composed of silver 22 and 23 are produced. For the display electrodes 22 and 23, each of known manufacturing methods such as a screen printing method and a photo etching method can be applied.
[0021]
Next, a lead-based glass paste is coated on the entire surface of the front panel glass 21 with a thickness of about 20 to 30 μm on the display electrodes 22 and 23 and baked to form the dielectric layer 24.
Next, a protective layer 25 made of magnesium oxide (MgO) having a thickness of about 1 μm is formed on the surface of the dielectric layer 24 by vapor deposition or CVD (chemical vapor deposition).
[0022]
Thus, the front panel 20 is completed.
ii. Fabrication of back panel 26
On the surface of the back panel glass 27 made of soda-lime glass with a thickness of about 2 mm, a conductive material mainly composed of silver is applied in stripes at regular intervals by screen printing, and the address electrode has a thickness of about 5 μm. 28 is formed. Here, in order to make the PDP to be manufactured a 40-inch class high-definition television, the interval between two adjacent address electrodes 28 is set to about 0.2 mm or less.
[0023]
Subsequently, a lead-based glass paste is applied over the entire surface of the back panel glass 27 on which the address electrodes 28 are formed to a thickness of about 20 to 30 μm and baked to form a dielectric film 29.
Next, using the same lead-based glass material as that of the dielectric film 29, a partition wall 30 having a height of about 100 μm is formed on the dielectric film 29 between two adjacent address electrodes 28. The partition wall 30 can be formed, for example, by repeatedly screen-printing a paste containing the glass material and then baking it.
[0024]
Once the barrier ribs 30 are formed, any of red (R) phosphor, green (G) phosphor, and blue (B) phosphor on the wall surfaces of the barrier ribs 30 and the surface of the dielectric film 29 exposed between the barrier ribs. Fluorescent ink containing such is applied, dried and baked to form phosphor layers 31, 32, and 33, respectively.
Here, examples of phosphor materials generally used for PDP are listed below.
[0025]
Red phosphor; (Y_xGd_1- _x) BO₃: Eu³⁺
Green phosphor; Zn₂SiO_Four: Mn
Blue phosphor; BaMgAl_TenO₁₇: Eu³⁺(Or BaMgAl₁₄O_{twenty three}: Eu³⁺)
Thus, the back panel 26 is completed.
[0026]
Although the front panel glass 21 and the back panel glass 27 are made of soda lime glass, this is given as an example of the material, and other materials may be used. Furthermore, the dielectric layer 24 and the protective layer 25 are not limited to the above materials, and the materials may be appropriately changed. Similarly, for the display electrodes 22 and 23, a material can be selected in order to form a transparent electrode having good transparency, for example. Such selection of each material may be similarly performed in each embodiment within a possible range.
[0027]
iii. Completion of PDP
The produced front panel 20 and back panel 26 are bonded together using sealing glass. After that, the inside of the discharge space is high vacuum (8 × 10^- ⁷The PDP is completed by enclosing a discharge gas having a composition of Ne—Xe (5%) at a predetermined pressure (here, 2000 Torr).
[0028]
For the discharge gas, other than this, a He—Xe system, a He—Ne—Xe system, or the like can be used.
In addition, although there is a difference in the shape and structure of the display electrode formed for each PDP in each embodiment, this PDP manufacturing method is generally common in other areas. Therefore, the method for manufacturing the PDP in each of the following embodiments will be described mainly with respect to the characteristics relating to the display electrodes.
[0029]
Further, in this embodiment, as an example of a combination of (n + 1) Y electrode limbs and n X electrode limbs, three Y electrode limbs and two X electrode limbs in the cell 11,. Although an example of providing correspondingly is shown, n is an arbitrary natural number, and may be a combination of two Y electrode limbs and one X electrode limb, for example. Further, the present invention is not limited to this, and the first and second discharge gaps can be secured for each cell 11,..., And an electrode that does not cause crosstalk between the cell 11 and the adjacent cell 12 Any combination of the number of limbs may be used. For this purpose, it is desirable that the number of X electrodes and Y electrodes corresponding to each cell 11,... Be different.
[0030]
In the embodiment, the gap 35 between the cells 11 and 12 adjacent to each other in the y direction is about 120 μm. However, the electrode limbs are increased toward the boundary between the cells 11 and 12 to improve the light emission efficiency. Also good. In this case, for example, the gap 35 between the cells 11 and 12 may be eliminated if crosstalk is not generated by adjoining electrode limbs having different polarities in the cells 11 and 12.
[0031]
Furthermore, in the present embodiment, an example in which the widths of the X electrode limb and the Y electrode limb are similarly produced has been shown. However, in order to make the X electrode limb function well as a scanning electrode, the X electrode limb is used as the Y electrode limb. In contrast, the width may be about 1.5 to 3 times as large as this, and thereby sufficient capacitance for address discharge may be secured.
In the AC surface discharge type PDP, power is generally supplied by applying several to several tens of pulses to the display electrode during the discharge period. In the present embodiment, the electrode limb Y2 or Y of the Y electrode 23 is further applied. '2 is a wiring independent of the other electrode limbs Y1, Y3 or Y'1, Y'3, and the electrode limb (here Y2 or Y'2) directly involved in the starting discharge is connected to, for example, the first discharge period. It is also possible to supply power only for a few pulses and thereafter supply power only to the electrode limbs (Y1, Y3 or Y′1, Y′3 in this case) related to the sustain discharge. By doing so, discharge is performed in the first discharge gap only at the beginning of the discharge period when there are few charged particles (small priming charged particles) in the discharge space, and thereafter, no discharge is made in the first discharge gap. Efficiency is improved.
[0032]
As a measure for further improving the light emission luminance, for example, as shown in the plan view showing the arrangement pattern of the display electrodes in FIG. 3, the width of the Y electrode limbs Y3 and Y′1 is widened to the vicinity of the boundary between the cells 11 and 12. Thus, when the discharge area of the electrode limbs Y3 and Y′1 is widened, a sustain discharge having a larger scale can be obtained. In this case, if a black layer made of a metal material such as black aluminum or black zinc is formed on the surface of the Y electrode limbs Y3 and Y'1 on the front panel glass 20 side, the display electrodes 22 and 23 are exposed to external light. Is prevented from being reflected and white on the screen, and the contrast when the PDP is driven is improved. Such a black layer can also be applied to display electrodes of PDPs of other embodiments.
[0033]
<Embodiment 2>
FIG. 4 is a partial cross-sectional perspective view of the AC surface discharge type PDP according to the second exemplary embodiment. This PDP has almost the same structure as the PDP in the first embodiment, but the display electrodes 22 and 23 have a structure in which they are stacked in the thickness direction (z direction) of the PDP instead of having electrode limbs. Have.
[0034]
That is, as in the PDP sectional view around the display electrode shown in FIG. 5, the X electrode 22 and the Y electrode 23 are each composed of a first layer 221, 231 and a second layer 222, 232 along the z direction. It has become. Further, the second layers 222 and 232 are made narrower than the first layers 221 and 231, thereby securing a discharge gap having a plurality of gap values between the display electrodes 22 and 23. That is, in the present embodiment, the first discharge gap 43 exists between the Y electrode first layer 231 and the X electrode first layer 221, and the second discharge gap exists between the Y electrode second layer 232 and the X electrode second layer 222. There are 44.
[0035]
The specific sizes of the display electrodes 22 and 23 are such that the first layers 221 and 231 have a width of about 40 to 80 μm and a thickness of about 300 nm or less, while the second layers 222 and 232 have a width of about 20 μm and a thickness of about 500 nm. ˜5000 nm (5 μm). In the figure, the first discharge gap 43 and the second discharge gap 44 are set to about 20 μm and about 40 μm, respectively, as in the first embodiment. Such display electrodes 22 and 23 can be formed by forming each layer by repeating a screen printing method a plurality of times, and then firing the layers.
[0036]
According to the PDP having the above-described configuration, when power is supplied to the display electrodes 22 and 23 in the discharge period and a pulse is applied, first, a start discharge is performed by the discharge start voltage in the first discharge gap 43, and then Thus, the sustain discharge by the discharge sustain voltage is performed in the second discharge gap 44. In this PDP, the same effect as in the first embodiment can be obtained by the respective voltage values. However, in this embodiment, the first discharge gap 43 and the second discharge are provided between the pair of display electrodes 22 and 23. Since the gap 44 exists, the space for the existence of the gaps 43 and 44 can be relatively suppressed, and there is a feature that even a fine cell can be easily realized.
[0037]
In the present embodiment, the second layers 222 and 232 are made wider than the first layers 221 and 231. However, the first layer and the second layer are made to have the same width, and the layers are shifted by a certain amount. Thus, the first discharge gap and the second discharge gap may be made to exist.
Further, the display electrode is not limited to such a two-stage structure, and there is a discharge gap having a plurality of gap values including the first discharge gap and the second discharge gap in the z direction between the pair of display electrodes 22 and 23. Therefore, for example, as shown in the PDP sectional view around the display electrode in FIG. 6, the X electrode 22 has a simple single layer structure, and only the Y electrode 23 has the first layer 233 and the second layer 234. The first discharge gap 45 and the second discharge gap 46 may exist between the X electrode 22 and the Y electrode 23 by using a laminated structure made of
[0038]
Further, as shown in the PDP sectional view around the display electrode in FIG. 7, for example, the first layer 221 and the second layer 222 of the X electrode 22 may be separated in the z direction. In this way, the second layer 234 of the Y electrode 23 and the second layer 222 of the X electrode 22 become the display electrodes with the second discharge gap 48 sandwiched between them by the dielectric layer 24 therebetween. In this case, since the electrostatic capacitance around the X electrode 22 increases, the X electrode 22 can be operated satisfactorily. One first discharge gap 47 is secured between the first layers 221 and 233.
[0039]
Further, in addition to the two-stage structure described above, the display electrodes 22 and 23 have an inclined surface 223, 224 or 235, 236 as shown in the PDP sectional view around the display electrode in FIG. Each section has a triangular cross section so that the shortest gap between the opposing slopes 223 and 235 coincides with the first discharge gap 49, and the apex of the X electrode 22 and Y electrode 23 coincides with the second discharge gap 50. You may make it make it. In this way, many discharge gaps related to the sustain discharge other than the first discharge gap 49 can exist, and the discharge efficiency is improved. Such display electrodes can also be formed by repeatedly laminating screen printing many times and firing.
[0040]
Further, as shown in the PDP sectional view of FIG. 9, the opposed slopes 223 and 235 may be curved surfaces 225 and 237, respectively. As a result, while the first discharge gap 53 is secured, the value of the discharge gap for the sustain discharge below the second discharge gap 52 increases, so that the start discharge and the sustain discharge can be performed more effectively. Become.
Further, when it is difficult to produce the display electrodes 22 and 23 having the triangular cross section as described above, first, after producing the normal display electrodes 22 and 23 having a rectangular cross section, for example, as shown in the PDP cross sectional view of FIG. The cut surfaces 227 and 239 are provided by cutting part of the corners of the display electrodes 22 and 23, respectively. In this case, the cut amount is set so that the shortest gap between the cut surfaces 227 and 239 and the gap between the opposing surfaces 226 and 238 become the first discharge gap 53 and the longest gap between the cut surfaces 227 and 239 becomes the second discharge gap 54. adjust. The cut surfaces 227 and 239 can be formed by forming the X electrode 22 and the Y electrode 23 once and then chamfering them by a known over-etching process.
[0041]
<Embodiment 3>
In the second embodiment, an example in which a gap having a plurality of gap values in the thickness direction (z direction) of the PDP panel is secured with respect to a pair of display electrodes. A plurality of discharge gaps including a first discharge gap and a second discharge gap exist along the front panel 20 plane (xy plane).
[0042]
Specifically, as shown in FIG. 11 which is a partial perspective view of the AC surface discharge type PDP according to the third exemplary embodiment, a pair of X electrode 22 and Y electrode 23 (each about 20 μm wide) has a single layer structure. It is produced so that it may have. As shown in FIG. 12 of the plan view showing the arrangement pattern of the display electrodes, the display electrodes 22 and 23 have triangular protrusions 228 and 240 (height of about 10 μm) so as to face each other. A first discharge gap 55 is secured between the tips of the projections 228 and 240, and a second discharge gap 56 is secured between the display electrodes 22 and 23 other than the projections 228 and 240. In the figure, the size of the protrusions 228 and 240 is shown larger than the display electrodes 22 and 23 for easy understanding.
[0043]
According to the PDP having the above-described configuration, when power is supplied to the display electrodes 22 and 23 and a pulse is applied during the discharge period, first, a start discharge is generated by the discharge start voltage in the first discharge gap 55. By providing the projections 228 and 240 on the display electrodes 22 and 23, the amount of electricity is concentrated at the tips thereof, so that the discharge start voltage is effectively reduced and the start discharge is actively generated. In addition, since the first discharge gap 55 exists at the gap between the tips of the protrusions 228 and 240, other discharge gaps are used for the sustain discharge, and the discharge gap including the second discharge gap 56 has a good scale. The sustain discharge is performed.
[0044]
Furthermore, in this embodiment, there is an advantage that the display electrode having the protrusions 228 and 240 can be patterned at once, for example, by screen printing, and can be easily manufactured. This is advantageous for manufacturing cost reduction.
In the present embodiment, the example in which the tips of the protrusions 228 and 240 are opposed to each other between the pair of display electrodes 22 and 23 is shown, but besides this, as shown in the plan view of the PDP electrode pattern in FIG. A protrusion 229 is disposed only on one of the pair of display electrodes 22 and 23 (only on the X electrode 22 in the figure), and between the tip of the protrusion 229 and the display electrode (Y electrode 23 in the figure). Alternatively, the first discharge gap 57 may be provided, and the second discharge gap 58 may be provided between the display electrodes 22 and 23.
[0045]
Furthermore, the shape of the protrusion is not limited to a triangular shape. For example, as shown in FIG. 14, projecting portions 241 and 260 having a parabolic outer edge may be used to obtain the first discharge gap 59 and the second discharge gap 60.
Further, in the present embodiment, an example in which the tip of the protrusion is aligned with the position where the display electrodes 22 and 23 face each other is shown, but the positions of the tips of the two protrusions are slightly shifted from each other, and the height of the protrusion is changed to the first height. The first discharge gap may be set to be shorter than half of the two discharge gaps (that is, twice the height of the protrusions is longer than the second discharge gap).
[0046]
Furthermore, the number of protrusions may be increased as appropriate according to the cell size, or a modification may be made such as changing the shape of only a specific protrusion.
<Embodiment 4>
This PDP has substantially the same configuration as that shown in the cross-sectional perspective view of FIG. 11, but, as shown in the plan view of the electrode pattern of the PDP in FIG. 15, X is a pair of display electrodes in the cells 11 and 13. The electrode 22 and the Y electrode 23 are arranged in parallel and opposite to each other, and are made of an electrically insulated conductor material having a size that can be accommodated in each of the cells 11 and 13 at the approximate center of each of the cells 11 and 13. An intermediate electrode 61 is provided.
[0047]
FIG. 16 is a cross-sectional view of the present PDP. The display electrodes 22 and 23 are formed to have a thickness of about 5 μm × width of about 20 μm, and the intermediate electrode 61 has a thickness (z direction) of about 5 μm × width (y direction) of about 20 μm × length at the approximate center between the display electrodes 22 and 23. It is formed in a rectangular parallelepiped shape of about 20 μm (x direction). Thus, in the present embodiment, the sum of the gap 621 between the intermediate electrode 61 and the Y electrode 23 and the gap 622 between the X electrode 22 and the intermediate electrode 61 (10 μm + 10 μm) is defined as the first discharge gap 62, and a pair of display electrodes A second discharge gap (about 40 μm) 63 is formed between 22 and 23. The bottom surface 611 of the intermediate electrode 61 facing the front panel glass 20 is substantially the same as the upper surfaces 221 and 231 of the display electrodes 22 and 23 so that the discharge gap between the display electrodes 22 and 23 facing each other is not blocked by the intermediate electrode 61. It is set to the same height. Such an intermediate electrode 61 can be manufactured by a screen printing method in substantially the same manner as the display electrodes 22 and 23.
[0048]
According to the PDP having the above-described configuration, when the power supply is started to the display electrodes 22 and 23 during the discharge period and a pulse is applied, the X electrode 22 and the Y electrode 23 are connected via the dielectric layer 24 to the intermediate electrode. The electrostatic capacitance in the vicinity of the position facing 69 is relatively increased, and discharge is likely to occur in the first discharge gap 62 even at a low starting voltage value.
When the start discharge is generated in this way, the sustain discharge is then generated in the second discharge gap 63. At this time, since the discharge is performed over the wide opposing region of the display electrodes 22 and 23, it is possible to perform a sustain discharge of a favorable scale, which can contribute to the improvement of the light emission efficiency of the PDP.
[0049]
In the present embodiment, the position of the bottom surface 611 of the intermediate electrode 61 is aligned with the height position of the top surfaces 261 and 242 of the display electrodes 22 and 23. This is because the second discharge gap 63 is caused by the intermediate electrode 61. In order to prevent interruption, it is only necessary to secure the second discharge gap 63 by making the thickness of the intermediate electrode 61 sufficiently smaller than the display electrodes 22 and 23 as shown in the cross-sectional view of the PDP in FIG.
[0050]
Regarding the setting of the first discharge gap, the intermediate electrode only needs to be disposed at substantially the center between the pair of display electrodes. However, if the intermediate electrode is disposed so as to be biased to one of the display electrodes, the discharge start voltage increases. It should be noted that there is a danger.
Furthermore, the shape of the intermediate electrode is not limited to a rectangular parallelepiped as in the present embodiment, but may be arranged, for example, as an ellipsoid whose major axis direction is parallel to the x direction.
[0051]
Further, the size range of the intermediate electrode is not limited to the size of the embodiment, but a size that can be separated from the vicinity of the partition wall 30 to some extent is desirable in order to avoid crosstalk with cells adjacent in the x direction.
<Embodiment 5>
FIG. 18 is a PDP sectional view around the display electrode according to the fifth embodiment.
[0052]
The structure of the display electrode of this PDP and the shape of the arrangement pattern are basically the same as the two-stage structure according to the second embodiment, but the first layer of the display electrode is higher than the second layer. The difference is that it is made of a material with resistance. As a result, after the start discharge, the discharge in the first discharge gap is less likely to be involved in the sustain discharge, so that the discharge efficiency can be further improved. Details are as described below.
[0053]
In general, a gas discharge panel such as a PDP is driven by alternately charging and discharging the display electrodes at regular intervals. Each time required for charging or discharging the load capacity of the gas discharge panel varies somewhat depending on the load capacity of the gas discharge panel and its drive circuit, but is approximately several tens of nSec to 1 μSec. However, when the display electrode has a resistance of a certain value or more, the charging time becomes longer and it takes time to start the discharge, and the time for which the discharge is maintained becomes shorter.
[0054]
FIG. 19 and FIG. 20 show temporal changes in voltage and current when the electrical resistance is low (about 10Ω or less) and high (about 120Ω), respectively. According to these figures, the voltage and current phases are almost the same during the charging time (period 1) until the first discharge occurs regardless of the electric resistance, but once a pair of displays in the dielectric layer When the discharge generated between the electrodes reaches a sustain discharge in the discharge space (herein referred to as a spatial discharge), it becomes difficult for current to flow rapidly in the presence of electrical resistance. As a result, the time required for charging becomes longer, and as a result, the time during which space discharge is maintained becomes shorter than when the electrical resistance is low. This is because, in FIG. 20, the phase of the voltage waveform and the current waveform is shifted compared to the period 2 of FIG. 19 and the number of peaks is reduced in the period (period 2) after the start of the spatial discharge. I'm barking.
[0055]
Here, if a material having a high resistance value is used in a region where discharge is desired only at the start of discharge and a material having a low resistance value is used in a region where sustain discharge is desired continuously after the start of discharge, the discharge region is determined depending on the type of discharge. It can be changed. The present embodiment utilizes this fact.
The specific configuration of the present embodiment is as follows. As shown in the second embodiment, the display electrodes 22 and 23 having a two-stage structure are manufactured. The first layers 261 and 242 of the X electrode 22 and the Y electrode 23 are made of Ca and Mg. It is made of materials (about several tens of kΩ / □). Thereby, it is possible to generate the starting discharge in the first discharge gap 64 only in the initial stage of the discharge period. In addition, after the discharge is started, it is positively performed in the second discharge gap 65 between the second layers 222 and 232 having a low resistance value, so that a good sustain discharge can be performed. As described above, in the present embodiment, the sustain discharge in the second discharge gap 65 caused by the second layers 222 and 232 is much easier to generate than the start discharge in the first discharge gap 64 caused by the first layers 261 and 241. ing.
[0056]
The resistance value can be adjusted by changing the amount of oxygen contained in the oxide conductor. In addition, as a high resistance material other than the above, ITO having a small thickness can be considered.
Furthermore, a resistance value of several hundred Ω / □ or more can provide the above effect to some extent, but a resistance value of several tens of kΩ / □ is desirable because a clear effect can be obtained.
[0057]
As a variation of the present embodiment, for example, instead of giving the first layer a high resistance value, as shown in the PDP sectional view of FIG. A resistor 243 may be provided, and the Y electrode 23 may be energized from the second layer 232 side.
As yet another variation, the plan view showing the arrangement pattern of the display electrodes in FIG. 22 goes through the configuration around the display electrodes 22 and 23 in the third embodiment, and a resistor 262 is provided at the bottom portion of the projection 260. The state where it was inserted is shown. As a variation of the fifth embodiment, the first and second discharge gaps may be present using the protrusions in this way.
[0058]
<Setting of PDP discharge gap and discharge gas (filled gas) composition>
The present invention is characterized in that the first discharge gap and the second discharge gap exist between the plurality of display electrodes. Here, a method for specifically determining the values of these discharge gaps will be described prior to the fabrication of the PDPs of the respective embodiments described above.
i. Discharge gap and discharge gas composition
When considering the discharge gaps of a plurality of display electrodes suitable for each of the start discharge and the sustain discharge, it is necessary to simultaneously consider that the characteristics of the discharge are greatly influenced by the composition of the discharge gas (filled gas). Therefore, it is desirable to narrow down the components of the discharge gas to some extent. As an example, a general Ne—Xe discharge gas is used here, and the ratio of Xe in the Ne—Xe discharge gas is considered in parallel with the discharge gap.
[0059]
The discharge gas and the discharge gap are generally related to each other as a Pd product of the sealed gas pressure P (Torr) and the discharge gap d (cm) ("Electronic Display Device", Ohmsha, 1984, p. 113-114). Therefore, using this Pd product as a function of the discharge start voltage Vf and the discharge efficiency (relative value), a suitable range of Pd product is selected from the characteristics indicated by each function, and thereby the Xe ratio in the discharge gas and the discharge gap are selected. I decided to decide.
[0060]
The specific Pd product was determined by measurement by the following method.
ii. Measurement of discharge start voltage and discharge efficiency for Pd product
An AC surface discharge type PDP model having the same driving method as the PDP of the present invention (using three types of PDP models with a discharge gap of 40 μm, 60 μm, and 90 μm between a pair of display electrodes) is placed in a vacuum chamber. The PDP model can be driven from the outside of the vacuum chamber by an aging circuit (applied pulse is set to 20 kHz). In addition, a gas cylinder was connected from the outside of the vacuum chamber via a gate valve so that the discharge gas could be sealed in the vacuum chamber at a predetermined pressure in a timely manner. In the measurement, the ratio of Xe in the discharge gas is divided into cases of 2%, 5%, and 10%. In each case, a PDP model is prepared, and the filled gas pressure P is appropriately changed (that is, Pd Driven by changing the product). Illustration of these experimental devices is omitted.
[0061]
Subsequently, the timing at which the PDP model begins to emit light after the start of driving was detected using a luminance meter, and the applied voltage at that time was recorded as the discharge start voltage Vf. This produced a function curve with the discharge start voltage Vf on the vertical axis and the Pd product on the horizontal axis, and a Paschen curve known as a curve indicating the relationship of the discharge start voltage Vf to the Pd product was obtained.
[0062]
On the other hand, the discharge sustain voltage Vm is a value obtained when the applied voltage value is gradually lowered after the discharge has shifted to the sustain discharge (the measured value of the luminance meter is substantially constant), and the light emission is extinguished. Recorded as the applied voltage value. Then, a relative value of the discharge efficiency is calculated using each discharge sustain voltage Vm, a function curve is created with the relative value of the discharge efficiency on the vertical axis and the Pd product on the horizontal axis, and the relationship of the discharge efficiency to the Pd product is shown. The curve shown (discharge efficiency curve) was obtained. The value of each discharge efficiency was calculated by the following formula 1 from the discharge sustain voltage Vm, the discharge current I, the luminance L, and the light emission area S.
[Equation 1] Discharge efficiency η = π · S · L / (Vm · I)
The Paschen curve is a downward curve, the discharge efficiency curve is an upward curve, and both curves are the minimum value Vf of the discharge start voltage in the direction of each curve._minOr it has the peak of the maximum value of discharge efficiency. The range of Pd product values that are considered to be appropriate in actual PDP production is determined by focusing on the Pd product values corresponding to the respective peaks. Therefore, how clearly the peak appears in the curve is the first point in determining the Pd product.
[0063]
In addition, the Paschen curve and the discharge efficiency curve having such a shape can be obtained by a discharge gas other than the Ne—Xe-based discharge gas. In a multi-component discharge gas such as a Ne—Xe-based gas, for example, the partial pressure of Pe gas (P_XeIt is known that both of the above curves can be obtained for ()).
iii.Measurement results
FIG. 23 shows the Paschen curves obtained as described above, and FIG. 24 shows the discharge efficiency curves. In each figure, (a), (b), and (c) are the cases where the Xe ratio is 5%, 10%, and 2%, respectively.
[0064]
When the Xe ratio is 5%, the Paschen curve diagram 23 (a) shows Vf_minIt can be seen that the Pd product in the vicinity includes a relatively sharp curve in the range of 1 to 5 (Torr · cm), and a clear peak is further within the range of 2 to 4 (Torr · cm). The range of the Pd product corresponding to the peak can be further narrowed down to 2.5 to 3.5 (Torr · cm). In addition, the discharge start voltage Vf in the vicinity including the peak is a value lower than 200V. Such a curve can be seen in the Paschen curve in FIG. 23 (b) when the Xe ratio is 10%. In this case, the range of the Pd product corresponding to the peak is slightly small (about 1 to 3 Torr · cm). )
[0065]
On the other hand, in the discharge efficiency curve FIG. 24A where the Xe ratio is 5%, the Pd product corresponding to the periphery including the peak of the curve is in the range of 4 to 12 (Torr · cm), and the clear peak is further 6 to It is within the range of 10 (Torr · cm). Looking only at the position very close to the peak, the range falls within the range of 7 to 9 (Torr · cm). Further, the curve has a value of about 2.8 or more from the stage where the Pd product is in a wide range of 4 to 12 (Torr · cm), and its maximum value reaches about 3. On the other hand, when the Xe ratio is 10%, according to the discharge efficiency curve FIG. 24 (b), the peak at this time reaches a maximum of about 3.5 in the range of about 3 to 10 (Torr · cm). The Pd product corresponding to this peak appears to be in the range of about 4-7 (Torr · cm).
[0066]
Thus, when the Xe ratio is 5% or 10%, each peak of the Paschen curve and the discharge efficiency curve can be confirmed relatively clearly, so that each of the discharge start voltage Vf and the discharge efficiency can be easily determined. A range of Pd products can be selected, and a specific value can be determined. Further, in the case of these Xe ratios, the values of the Pd products corresponding to the respective peaks of the Paschen curve and the discharge efficiency curve are not so large, so that, for example, for securing the first discharge gap and the second discharge gap, respectively. Space can be reduced.
[0067]
By the way, when the Xe ratio is 2%, as shown in the Paschen curve FIG. 23 (c), the shape of the surrounding curve including the peak is a gentle curve in the range of 4 to 6 (Torr · cm) of the Pd product. Draw. For this reason, it is difficult to determine a clear peak position with respect to the discharge start voltage Vf. Further, since the curve is curved in the range of the relatively large value of the Pd product, the value of the Pd product corresponding to the peak is also increased. On the other hand, also in the discharge efficiency curve FIG. 24 (c), the value of the Pd product corresponding to the peak position is larger than when the Xe ratio is 5% or 10% (approximately 12 to 20 (Torr · cm)). range).
[0068]
Thus, if the value of each Pd product for the discharge start voltage Vf and the discharge efficiency is significantly increased, the discharge gas pressure P and the discharge gap d must also be secured considerably. This is an obstacle to the production of a fine cell PDP and seems to be less desirable.
iv. Determination of discharge gap and Xe ratio
As described above, it is considered that a suitable Ne—Xe-based discharge gas that can be used favorably has a Xe ratio of 5% or 10% in its composition. Therefore, next, the Xe ratio is selected to be either 5% or 10%, but in the commonly used Ne-Xe discharge gas, the Xe ratio is set to around 5%. There are many things. Therefore, in this case, it is considered that a discharge gas having an Xe ratio of 5% is suitable for manufacturing the PDP of the above embodiment.
[0069]
That is, as described above, the minimum value Vf of the discharge start voltage Vf_minAccording to the range corresponding to the periphery of the peak of the Paschen curve, the Pd product suitable for (and the first discharge gap) is as follows in the order of the desired range.
Pd product; 2.5-3.5, 2-4, 1-5 (Torr · cm)
Instead of this Pd product, the partial pressure P of Xe gas in the discharge gas_XeBy P_XeWhen expressed in terms of the d product, the order of the desired range is approximately as follows. Here, P = 20_PXeAnd
[0070]
P_Xed product; 0.12 to 0.18, 0.10 to 0.20, 0.05 to 0.25 (Torr · cm)
Further, the range of the Pd product suitable for the discharge efficiency (and the second discharge gap) is as follows in the order of the desired range according to the range corresponding to the periphery of the peak of the discharge efficiency curve.
Pd product: 7-9, 6-10, 4-12 (Torr · cm)
This Pd product is P_XeWhen expressed in terms of the d product, the order of the desired range is approximately as follows.
[0071]
P_Xed product; 0.35-0.45, 0.30-0.50, 0.20-0.60 (Torr · cm)
As a result of considering the range of values of these Pd products, in the embodiment of the present invention, the Pd product value suitable for the discharge start voltage is set to 4, and the Pd product value suitable for the discharge efficiency is set to 8. I made it. Specifically, the discharge gas pressure P is 2000 Torr, and the first discharge gap is 20 μm (20 × 10 6).^- ⁴cm), and the second discharge gap is 40 μm (40 × 10^- ⁴cm).
[0072]
In addition, when Xe was contained in the multicomponent discharge gas, it was found from another experiment that both the curves showed the same tendency as the Ne—Xe discharge gas.
[0073]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in a gas discharge panel such as a PDP, the discharge gap is secured in accordance with each of the start discharge and the sustain discharge in the display electrode, thereby improving the light emission efficiency and improving the emission efficiency. It becomes possible to obtain discharge efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional perspective view of a PDP in Embodiment 1. FIG.
FIG. 2 is a plan view showing an arrangement pattern of display electrodes in the first embodiment.
3 is a plan view showing an arrangement pattern of display electrodes in a variation of the first embodiment. FIG.
4 is a partial cross-sectional perspective view of the PDP in Embodiment 2. FIG.
FIG. 5 is a PDP sectional view around the display electrode in the second embodiment.
FIG. 6 is a PDP sectional view around the display electrode in a variation of the second embodiment.
7 is a PDP sectional view around the display electrode in a variation of the second embodiment. FIG.
FIG. 8 is a PDP sectional view around the display electrode in a variation of the second embodiment.
9 is a PDP sectional view around the display electrode in a variation of the second embodiment. FIG.
FIG. 10 is a PDP sectional view around the display electrode in a variation of the second embodiment.
FIG. 11 is a partial cross-sectional perspective view of a PDP in a third embodiment.
12 is a plan view showing an arrangement pattern of display electrodes in Embodiment 3. FIG.
13 is a plan view showing an arrangement pattern of display electrodes in a variation of the third embodiment. FIG.
14 is a plan view showing an arrangement pattern of display electrodes in a variation of the third embodiment. FIG.
FIG. 15 is a plan view showing an arrangement pattern of display electrodes in the fourth embodiment.
FIG. 16 is a PDP sectional view around the display electrode in the fourth embodiment.
FIG. 17 is a PDP sectional view around the display electrode in the variation of the fourth embodiment.
FIG. 18 is a PDP sectional view around the display electrode in the fifth embodiment.
FIG. 19 is a graph showing changes over time in applied current and applied voltage when the resistance value of the display electrode is low.
FIG. 20 is a graph showing changes over time in applied current and applied voltage when the resistance value of the display electrode is high.
FIG. 21 is a PDP sectional view around the display electrode in a variation of the fifth embodiment.
22 is a plan view showing an arrangement pattern of display electrodes in a variation of the fifth embodiment. FIG.
FIG. 23 is a graph showing a characteristic (Paschen curve) of a discharge start voltage with respect to a Pd product. FIG. 23 (a) is a Paschen curve when the Xe ratio in the discharge gas is 5%. FIG. 23B is a Paschen curve when the Xe ratio in the discharge gas is 10%. FIG. 23C is a Paschen curve when the Xe ratio in the discharge gas is 2%.
FIG. 24 is a graph showing characteristics of discharge efficiency (discharge efficiency curve) with respect to Pd product. FIG. 24 (a) is a discharge efficiency curve when the Xe ratio in the discharge gas is 5%. FIG. 24B is a discharge efficiency curve when the Xe ratio in the discharge gas is 10%. (C) of FIG. 24 is a discharge efficiency curve when the Xe ratio in the discharge gas is 2%.
[Explanation of symbols]
10, 11, 12, 13 cells
20 Front panel
22 Display electrode (X electrode)
23 Display electrode (Y electrode)
24 Dielectric layer
28 Address electrode
39, 41, 43, 45, 47, 49, 51, 53, 55, 57, 59, 62, 64, 66, 71 First discharge gap
40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 63, 65, 67, 72 Second discharge gap

Claims

A gas in which a first substrate having a pair of display electrodes extending on a plurality of cells on one main surface is disposed opposite to a second substrate through a discharge space, and the periphery of both substrates is sealed A discharge panel,
At least one display electrode of the pair of display electrodes includes a first conductive layer, a resistor disposed on the discharge space side of the first conductive layer, and the discharge space side of the resistor. A gas discharge panel comprising: a second conductive layer disposed; and a resistance value of the resistor being higher than a resistance value of the first and second conductive layers.

In the pair of display electrodes, a first discharge gap exists between the first conductive layer and the other display electrode, and the first discharge gap exists between the second conductive layer and the other display electrode. The gas discharge panel according to claim 1, wherein there is a second discharge gap wider than a discharge interval.

A gas discharge panel comprising a substrate having a pair of display electrodes arranged on one surface and extending over a plurality of cells,
At least one display electrode of the pair of display electrodes is formed with one or more protrusions projecting corresponding to each cell at an electrode edge end facing the other display electrode, and the electrode edge of the protrusion A gas discharge panel in which a resistor having the resistance value is provided at a bottom portion toward the end.

The gas discharge panel according to claim 3, wherein the protrusion has an outer edge along the main surface formed in a triangular shape or a parabolic shape.

There is a first discharge gap between the tip of the projection and the other display electrode, and the first edge between the electrode edge and the other display electrode other than the formation region of the projection is the first discharge gap. The gas discharge panel according to claim 3, wherein a second discharge gap wider than a discharge interval exists.

The gas discharge panel according to claim 1, wherein the resistor has a resistance value of several hundred Ω / □ or more.

When the discharge gas pressure is P and the discharge gap between the pair of display electrodes is d, the first discharge gap is a Paschen curve showing the relationship between the Pd product and the start discharge voltage, 7. The second discharge gap includes a gap corresponding to a gap at which the discharge efficiency is maximized in a discharge efficiency curve showing a relationship between the Pd product and the discharge efficiency. A gas discharge panel according to claim 1.