JP4016763B2 - プラズマディスプレイパネル - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示デバイスとして知られているプラズマディスプレイパネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ハイビジョンをはじめとする高品位で大画面のテレビに対する期待が高まっている中で、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（以下、ＰＤＰと記載する）といった各ディスプレイの分野において、これに適したディスプレイの開発が進められている。
【０００３】
従来から、テレビのディスプレイとして広く用いられているＣＲＴは、解像度・画質の点で優れているが、画面の大きさに伴って奥行き及び重量が大きくなる点で４０インチ以上の大画面には不向きである。また、ＬＣＤは、消費電力が少なく、駆動電圧も低いという優れた性能を有しているが、大画面を作製するのに技術上の困難性があり、視野角にも限界がある。
【０００４】
これに対して、ＰＤＰは、小さい奥行きでも大画面を実現することが可能であって、既に６０インチクラスの製品も開発されている。
【０００５】
そして、ＰＤＰは大別して直流型（ＤＣ型）と交流型（ＡＣ型）とに分けられるが、現在では大型化に適したＡＣ型が主流となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このようなＰＤＰには、高画質の画像表示を行うために高精細化が望まれており、そのためには、さらに発光効率を向上させて高輝度を実現させると共に放電電圧を低く抑える技術が不可欠である。
【０００７】
すなわち、現在の４０〜４２インチクラスのテレビ用のＰＤＰにおいて、ＮＴＳＣの画素レベル（画素数６４０×４８０個、セルピッチ０．４３ｍｍ×１．２９ｍｍ、１セルの面積０．５５ｍｍ2）の場合には、１．２（ｌｍ／ｗ）及び４００（ｃｄ／ｍ2）程度のパネル効率と画面輝度が得られているが（例えば、フラットパネルディスプレイ １９９７ Ｐａｒｔ５−１ Ｐ１９８）、これに対して、近年、商品化が望まれているフルスペックの４２インチクラスのハイビジョンテレビでは、画素数が１９２０×１１２５個で、セルピッチは０．１５ｍｍ×０．４８ｍｍとなり、この場合、１セルの面積は０．０７２ｍｍ2であって、 ＮＴＳＣの場合と比べて１／７〜１／８となる。そのため、４２インチのハイビジョンテレビ用のＰＤＰを、従来通りのセル構成で作製した場合、パネル効率は、０．１５〜０．１７（ｌｍ／ｗ）で、画面の輝度は５０〜６０（ｃｄ／ｍ2）程度に低下してしまうことが予想される。
【０００８】
従って、４２インチのハイビジョンテレビ用のＰＤＰにおいて、現行のＮＴＳＣのＣＲＴ並の明るさ（５００ｃｄ／ｍ2）を得ようとすれば、効率を１０倍（５（ｌｍ／ｗ））以上に向上させることが必要となる（フラットパネルディスプレイ １９９７ Ｐａｒｔ５−１ Ｐ２００）。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ＰＤＰが高精細となり、放電セルピッチが狭く、且つ放電セルのサイズも小さくなる場合にも、クロストークのない、且つ高輝度な、良好な画像表示を行えるＰＤＰを実現することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を実現するために本発明のプラズマディスプレイパネルは、第一走査電極と第一維持電極とからなる第一表示電極と、第二走査電極と第二維持電極とからなる第二表示電極とにより構成した表示電極を前面板に複数形成したプラズマディスプレイパネルであって、第二走査電極の幅は第一走査電極の幅より細く、且つ第二走査電極は第一走査電極上の幅方向のほぼ中央部に積層して設けられており、また、第二維持電極の幅は第一維持電極の幅より細く、且つ第二維持電極は第一維持電極の幅方向のほぼ中央部に積層して設けられており、パッシェン曲線において、第二走査電極と第二維持電極との内側の間隔ｄ ２ で決まる放電開始電圧Ｖ ２ が、第一走査電極と第一維持電極との内側の間隔ｄ １ および外側の間隔ｄ ３ でそれぞれ決まる放電開始電圧Ｖ １１ 、Ｖ １３ のうちの低い方の電圧値である放電開始電圧Ｖ １ より低いという関係を満たすように、第一走査電極と第一維持電極との間隔、および第二走査電極と第二維持電極との間隔とを決定して構成することで、まず第二走査電極と第二維持電極との間で放電を発生させ、それに引き続いて第一走査電極と第一維持電極との間で放電を発生させるという形態の維持放電を行うものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
すなわち、本発明の請求項１に記載の発明は、第一走査電極と第一維持電極とからなる第一表示電極と、第二走査電極と第二維持電極とからなる第二表示電極とにより構成した表示電極を前面板に複数形成したプラズマディスプレイパネルであって、第二走査電極の幅は第一走査電極の幅より細く、且つ第二走査電極は第一走査電極上の幅方向のほぼ中央部に積層して設けられており、また、第二維持電極の幅は第一維持電極の幅より細く、且つ第二維持電極は第一維持電極の幅方向のほぼ中央部に積層して設けられており、パッシェン曲線において、第二走査電極と第二維持電極との内側の間隔ｄ ２ で決まる放電開始電圧Ｖ ２ が、第一走査電極と第一維持電極との内側の間隔ｄ １ および外側の間隔ｄ ３ でそれぞれ決まる放電開始電圧Ｖ １１ 、Ｖ １３ のうちの低い方の電圧値である放電開始電圧Ｖ １ より低いという関係を満たすように、第一走査電極と第一維持電極との間隔、および第二走査電極と第二維持電極との間隔とを決定して構成することで、まず第二走査電極と第二維持電極との間で放電を発生させ、それに引き続いて第一走査電極と第一維持電極との間で放電を発生させるという形態の維持放電を行うものである。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、第一走査電極と第一維持電極との内側の間隔ｄ １ が、パッシェン曲線における最小放電開始電圧となる間隔より小さいというものである。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、第一表示電極の充放電時定数が、第二表示電極の充放電時定数より２桁以上大きいというものである。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の発明において、第一表示電極の電気抵抗が１ｋΩ／□であるというものである。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の発明において、パッシェン曲線において、第一走査電極と第一維持電極との内側の、間隔ｄ １ の箇所で発生する放電の放電開始電圧Ｖ １１ と、外側の、間隔ｄ ３ の箇所で発生する放電の放電開始電圧Ｖ １３ とがほぼ等しい電圧値となるように、第一走査電極と第一維持電極との間隔ｄ １ 、ｄ ３ をそれぞれ決定して構成したものである。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネルであって、内部に封入する放電ガスのガス圧が１００Ｔｏｒｒ以下であるというものである。
【００１９】
以下に、本発明の一実施の形態について説明するが、本発明の実施の形態はこれに制限されるものではない。
【００２０】
ＰＤＰは、ガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線で蛍光体を励起して発光させカラー表示を行うものであり、大別して、駆動的にはＡＣ型とＤＣ型があり、放電形式では面放電型と対向放電型の２種類があるが、高精細化、大画面化および製造の簡便性から、現状では、プラズマディスプレイパネルの主流は、３電極構造の面放電型のものである。そしてその構造は、一方の基板上に平行に隣接した表示電極対を有し、もう一方の基板上に表示電極と交差する方向に配列されたアドレス電極と、隔壁、蛍光体層を有するもので、比較的蛍光体層を厚くすることができ、蛍光体によるカラー表示に適している。
【００２１】
このようなＰＤＰは、液晶パネルに比べて高速の表示が可能であり、視野角が広いこと、大型化が容易であること、自発光型であるため表示品質が高いことなどの理由から、フラットパネルディスプレイの中で最近特に注目を集めており、多くの人が集まる場所での表示装置や家庭で大画面の映像を楽しむための表示装置として各種の用途に使用されている。
【００２２】
ここで、本発明の一実施の形態によるＰＤＰの構造を図１および図２に示す。図１は、本発明の一実施の形態によるＰＤＰの概略構成を示す断面斜視図であり、図２は、本発明の一実施の形態によるＰＤＰの表示電極の構成を示す断面図である。
【００２３】
ＰＤＰは、前面板１と背面板２とから構成されている。前面板１は、例えばフロート法による硼珪素ナトリウム系ガラス等からなるガラス基板などの透明且つ絶縁性の基板３上に複数形成された表示電極４と、表示電極４を覆うように形成された誘電体層５と、誘電体層５上に形成されたＭｇＯからなる保護膜６とにより構成されている。なお、表示電極４は、例えばＩＴＯのような透明かつ導電性の材料で形成された透明電極７ａ、７ｂからなる第一表示電極７と、この透明電極７ａの幅より細く、且つ透明電極７ａの幅方向のほぼ中央部に積層して設けた、例えばＡｇで形成されたバス電極８ａと、透明電極７ｂの幅より細く、且つ透明電極７ｂの幅方向のほぼ中央部に積層して設けた、例えばＡｇで形成されたバス電極８ｂとからなる第二表示電極８とから構成されている。つまり、透明電極７ａ、７ｂが第一走査電極７ａ、第一維持電極７ｂとして動作して第一表示電極７を構成し、バス電極８ａ、８ｂが第二走査電極８ａ、第二維持電極８ｂとして動作して第二表示電極８を構成している。
【００２４】
ここで、第一表示電極７上での第二表示電極８の位置として、「ほぼ中央部」というのは、後述する、維持放電において、第二表示電極８のバス電極８ａ、８ｂをそれぞれ中心に、放電セルの内側に向かって透明電極７ａ、７ｂ上を伸展して拡がる放電と、放電セルの外側に向かって透明電極７ａ、７ｂ上を伸展して拡がる放電とがほぼ均一となる程度の精度をいうものである。
【００２５】
ここで、本実施の形態では、図３に概略的に示す、二つの電極間における放電開始電圧Ｖを、二つの電極間隔ｄとその間のガス圧ｐとの積であるｐ×ｄとの関係で示した、いわゆるパッシェン曲線において、第二走査電極８ａと第二維持電極８ｂとの間の放電開始電圧Ｖ2が、第一走査電極７ａと第一維持電極７ｂとの間の放電開始電圧Ｖ1より低くなるように、第一走査電極７ａと第一維持電極７ｂとの内側の間隔ｄ1と、第一走査電極７ａと第一維持電極７ｂとの外側の間隔ｄ3、および第二走査電極８ａと第二維持電極８ｂとの間隔ｄ2とを決定して構成している。
【００２６】
ここで、上述における第一走査電極７ａと第一維持電極７ｂとの間の放電開始電圧Ｖ1とは、パッシェン曲線において、第一走査電極７ａと第一維持電極７ｂとの内側の間隔ｄ1、および外側の間隔ｄ3とでそれぞれ決まる放電開始電圧Ｖ11、およびＶ13のいずれか低い電圧値の方を指すものである。
【００２７】
また、背面板２は、基板３に対向配置される基板９上に、表示電極４と直交する方向に形成されたアドレス電極１０と、そのアドレス電極１０を覆うように形成された誘電体層１１と、アドレス電極１０間の誘電体層１１上にアドレス電極１０と平行にストライプ状に形成された複数の隔壁１２と、この隔壁１２間に形成した蛍光体層１３とにより構成されている。なお、カラー表示のために前記蛍光体層１３は、通常、赤、緑、青の３色が順に配置されている。
【００２８】
そしてＰＤＰは、以上述べた前面板１と背面板２とを、表示電極４とアドレス電極１０とが直交するように微小な放電空間を挟んで対向配置した状態で周囲を封着部材（図示せず）により封止した構成となっており、前記放電空間には例えばＮｅ−Ｘｅ５％の放電ガスが封入されている。
【００２９】
このＰＤＰの放電空間は、隔壁１２によって複数の区画に仕切られており、この隔壁１２間に単位発光領域となる複数の放電セルが形成されるように表示電極４が設けられ、表示電極４とアドレス電極１０とが直交して配置されている。そして、アドレス電極１０および表示電極４に印加される周期的な電圧によって放電を発生させ、この放電による紫外線を蛍光体層１３に照射して可視光に変換させることにより、画像表示が行われる。
【００３０】
以上の構成においては、前述のように、第二走査電極８ａと第二維持電極８ｂとの間の放電開始電圧Ｖ2が、第一走査電極７ａと第一維持電極７ｂとの間の放電開始電圧Ｖ1より低くなるように、第一走査電極７ａと第一維持電極７ｂとの外側の間隔ｄ3、および第二走査電極８ａと第二維持電極８ｂとの間隔ｄ2とが決定されて構成されているので、維持放電の際、第一表示電極７と第二表示電極８とに、例えばＶ1＞Ｖc≧Ｖ2の関係を有する維持パルス電圧Ｖcを印加すると、まず、第二表示電極８である第二走査電極８ａと第二維持電極８ｂとの間で放電が発生する。ここで、通常であればＶ1＞Ｖcであることから、第一表示電極７には放電が発生しないのであるが、本実施の形態の場合には、第二表示電極８の放電により荷電粒子や励起状態の粒子などが発生し、いわゆるプライミング効果により、第一走査電極７ａと第一維持電極７ｂとの間の放電開始電圧が下がるため、第二表示電極８での放電に続いて第一表示電極７においても放電が発生する。すなわち、この場合には、第一表示電極７を構成する第一走査電極７ａと第一維持電極７ｂとの間隔ｄ1は、プライミング効果により、維持パルス電圧がＶcであっても放電が発生する程度の放電開始電圧Ｖ1（＞Ｖc）となるものであることが必要である。
【００３１】
そして、上述のような維持放電は、放電セルにおいて、第二表示電極８から第一表示電極７に、すなわち、第二表示電極８を中心に、放電セルの内側に向かって伸展して拡がる放電と、放電セルの外側に向かって伸展して拡がる放電となる。維持放電がこのような形態であることから、第一表示電極７での放電領域の拡がりが十分なものとなり、その結果、輝度向上を実現することができ、高精細ＰＤＰで放電セルピッチが狭く、且つ放電セルのサイズも小さい場合にも、高輝度で良好な画像表示を行うことが可能となる。
【００３２】
そして、上述においては、維持放電の際、第一表示電極７と第二表示電極８とに印加する維持パルス電圧Ｖcとして、Ｖ1＞Ｖc≧Ｖ2の関係を有する維持パルス電圧Ｖcである例を示したが、Ｖc≧Ｖ1＞Ｖ2の関係である維持パルス電圧Ｖcを印加した場合にも、放電開始電圧の小さい順に従って放電が発生することから、上述と同様の形態の維持放電が得られる。この際、第二表示電極８での放電に続いて発生する第一表示電極７における放電は、プライミング効果に加えて維持パルス電圧Ｖcによるものである。
【００３３】
また、以上の本実施の形態においては、第一走査電極７ａと第一維持電極７ｂとの間隔ｄ1と、第二走査電極８ａと第二維持電極８ｂとの間隔ｄ2とが、常にｄ1≦ｄ2≦ｄ3で表される関係を満たすことから、第二走査電極８ａと第二維持電極８ｂとの間の放電開始電圧Ｖ2が、第一走査電極７ａと第一維持電極７ｂとの間の放電開始電圧Ｖ1より低くなるように、ｄ1とｄ2とを決定して構成するためには、図３に概略的に示すパッシェン曲線において、ｄ1は、最小放電開始電圧Ｖminとなる間隔ｄ*より小さいことが必要である。
【００３４】
また、第一表示電極７における放電の拡がりは、短時間に急激に発生するものではなく、緩やか且つ長期的なものであることが望ましく、そのためには第一表示電極７の電気抵抗Ｒとコンデンサー容量Ｃとの積である、Ｒ×Ｃで定義される充放電時定数を大きくすることで、放電の際に流れる電流が少なくなるように制限することが好ましい。このためには、第一表示電極７の充放電時定数は、第二表示電極８の充放電時定数より２桁以上大きくすることが好ましい。そしてこれは電気抵抗値Ｒを大きくすることで実現でき、例えば、１ｋΩ／□とすることで、望ましい放電の状態が得られることを確認している。このような電気抵抗値を持つ第一表示電極７を形成するための材料としては、例えばＩＴＯがある。
【００３５】
また、第二表示電極８での放電が、本実施の形態によるＰＤＰの維持放電のトリガーとなるものであることから、第二表示電極８の電気抵抗はでき得る限り小さく、放電発生のための電子供給が十分且つ迅速に行われるものであることが好ましい。この場合、先に述べた、放電を緩やか且つ長期的なものとする観点から、第二表示電極８から第一表示電極７への電子の流入を防ぐ目的で、第一表示電極７と第二表示電極８とは抵抗層を介して接触させることが好ましい。
【００３６】
また、パッシェン曲線によって決まる、第一走査電極７ａと第一維持電極７ｂとの内側の放電開始電圧Ｖ11と外側の放電開始電圧Ｖ13とが、図４に示すような、ほぼ等しい電圧値となるように、間隔ｄ1とｄ3を決定してやれば、第二表示電極８であるバス電極８ａ、８ｂをそれぞれ中心に、放電セルの内側に向かって透明電極７ａ、７ｂ上を伸展して拡がる放電と、放電セルの外側に向かって透明電極７ａ、７ｂ上を伸展して拡がる放電とがほぼ均一となって好ましい。図４では、Ｖ11＜Ｖ13で、Ｖ11＝Ｖ1の例を示している。
【００３７】
また、上述の構成のＰＤＰにおいて、逆にＰＤＰの画素スペックから決定される、間隔がｄ2である第二走査電極８ａと第二維持電極８ｂとの間での放電開始電圧を最小とするＰＤＰ内部圧力は、パッシェン曲線より１００Ｔｏｒｒ以下となる。すなわち、上述したＰＤＰの構成で、さらに、内部に封入する放電ガスのガス圧を１００Ｔｏｒｒ以下とすることで、維持放電のための印加パルス電圧を最小とすることができ、効率向上をさらに図ることができる。
【００３８】
また、第二走査電極８ａと第二維持電極８ｂとの間隔ｄ2は、ＰＤＰ内に封入される放電ガスの圧力に対して、パッシェン曲線での最小値となるように決定することが好ましいが、パッシェン曲線の形状は、最小値から左側より右側の方が変化率が小さく、安定であることから、この最小値から若干ずれる場合であっても、右側にずれるように決定することが好ましい。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ＰＤＰが高精細で放電セルピッチが狭く、且つ放電セルのサイズも小さい場合にも、高輝度で良好な画像表示を行えるＰＤＰを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの概略構成を示す断面斜視図
【図２】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの表示電極の構成を示す断面図
【図３】パッシェン曲線を概略的に示す図
【図４】第一走査電極と第一維持電極との内側での間隔と外側での間隔を決定するための一例を示す図
【符号の説明】
１ 前面板
２ 背面板
３ 基板
４ 表示電極
５ 誘電体層
６ 保護膜
７ 第一表示電極
７ａ 第一走査電極
７ｂ 第一維持電極
８ 第二表示電極
８ａ 第二走査電極
８ｂ 第二維持電極
１３ 蛍光体層
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示デバイスとして知られているプラズマディスプレイパネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ハイビジョンをはじめとする高品位で大画面のテレビに対する期待が高まっている中で、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（以下、ＰＤＰと記載する）といった各ディスプレイの分野において、これに適したディスプレイの開発が進められている。
【０００３】
従来から、テレビのディスプレイとして広く用いられているＣＲＴは、解像度・画質の点で優れているが、画面の大きさに伴って奥行き及び重量が大きくなる点で４０インチ以上の大画面には不向きである。また、ＬＣＤは、消費電力が少なく、駆動電圧も低いという優れた性能を有しているが、大画面を作製するのに技術上の困難性があり、視野角にも限界がある。
【０００４】
これに対して、ＰＤＰは、小さい奥行きでも大画面を実現することが可能であって、既に６０インチクラスの製品も開発されている。
【０００５】
そして、ＰＤＰは大別して直流型（ＤＣ型）と交流型（ＡＣ型）とに分けられるが、現在では大型化に適したＡＣ型が主流となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このようなＰＤＰには、高画質の画像表示を行うために高精細化が望まれており、そのためには、さらに発光効率を向上させて高輝度を実現させると共に放電電圧を低く抑える技術が不可欠である。
【０００７】
すなわち、現在の４０〜４２インチクラスのテレビ用のＰＤＰにおいて、ＮＴＳＣの画素レベル（画素数６４０×４８０個、セルピッチ０．４３ｍｍ×１．２９ｍｍ、１セルの面積０．５５ｍｍ2）の場合には、１．２（ｌｍ／ｗ）及び４００（ｃｄ／ｍ2）程度のパネル効率と画面輝度が得られているが（例えば、フラットパネルディスプレイ １９９７ Ｐａｒｔ５−１ Ｐ１９８）、これに対して、近年、商品化が望まれているフルスペックの４２インチクラスのハイビジョンテレビでは、画素数が１９２０×１１２５個で、セルピッチは０．１５ｍｍ×０．４８ｍｍとなり、この場合、１セルの面積は０．０７２ｍｍ2であって、 ＮＴＳＣの場合と比べて１／７〜１／８となる。そのため、４２インチのハイビジョンテレビ用のＰＤＰを、従来通りのセル構成で作製した場合、パネル効率は、０．１５〜０．１７（ｌｍ／ｗ）で、画面の輝度は５０〜６０（ｃｄ／ｍ2）程度に低下してしまうことが予想される。
【０００８】
従って、４２インチのハイビジョンテレビ用のＰＤＰにおいて、現行のＮＴＳＣのＣＲＴ並の明るさ（５００ｃｄ／ｍ2）を得ようとすれば、効率を１０倍（５（ｌｍ／ｗ））以上に向上させることが必要となる（フラットパネルディスプレイ １９９７ Ｐａｒｔ５−１ Ｐ２００）。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、ＰＤＰが高精細となり、放電セルピッチが狭く、且つ放電セルのサイズも小さくなる場合にも、クロストークのない、且つ高輝度な、良好な画像表示を行えるＰＤＰを実現することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を実現するために本発明のプラズマディスプレイパネルは、第一走査電極と第一維持電極とからなる第一表示電極と、第二走査電極と第二維持電極とからなる第二表示電極とにより構成した表示電極を前面板に複数形成したプラズマディスプレイパネルであって、第二走査電極の幅は第一走査電極の幅より細く、且つ第二走査電極は第一走査電極上の幅方向のほぼ中央部に積層して設けられており、また、第二維持電極の幅は第一維持電極の幅より細く、且つ第二維持電極は第一維持電極の幅方向のほぼ中央部に積層して設けられており、パッシェン曲線において、第二走査電極と第二維持電極との内側の間隔ｄ ２ で決まる放電開始電圧Ｖ ２ が、第一走査電極と第一維持電極との内側の間隔ｄ １ および外側の間隔ｄ ３ でそれぞれ決まる放電開始電圧Ｖ １１ 、Ｖ １３ のうちの低い方の電圧値である放電開始電圧Ｖ １ より低いという関係を満たすように、第一走査電極と第一維持電極との間隔、および第二走査電極と第二維持電極との間隔とを決定して構成することで、まず第二走査電極と第二維持電極との間で放電を発生させ、それに引き続いて第一走査電極と第一維持電極との間で放電を発生させるという形態の維持放電を行うものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
すなわち、本発明の請求項１に記載の発明は、第一走査電極と第一維持電極とからなる第一表示電極と、第二走査電極と第二維持電極とからなる第二表示電極とにより構成した表示電極を前面板に複数形成したプラズマディスプレイパネルであって、第二走査電極の幅は第一走査電極の幅より細く、且つ第二走査電極は第一走査電極上の幅方向のほぼ中央部に積層して設けられており、また、第二維持電極の幅は第一維持電極の幅より細く、且つ第二維持電極は第一維持電極の幅方向のほぼ中央部に積層して設けられており、パッシェン曲線において、第二走査電極と第二維持電極との内側の間隔ｄ ２ で決まる放電開始電圧Ｖ ２ が、第一走査電極と第一維持電極との内側の間隔ｄ １ および外側の間隔ｄ ３ でそれぞれ決まる放電開始電圧Ｖ １１ 、Ｖ １３ のうちの低い方の電圧値である放電開始電圧Ｖ １ より低いという関係を満たすように、第一走査電極と第一維持電極との間隔、および第二走査電極と第二維持電極との間隔とを決定して構成することで、まず第二走査電極と第二維持電極との間で放電を発生させ、それに引き続いて第一走査電極と第一維持電極との間で放電を発生させるという形態の維持放電を行うものである。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、第一走査電極と第一維持電極との内側の間隔ｄ １ が、パッシェン曲線における最小放電開始電圧となる間隔より小さいというものである。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、第一表示電極の充放電時定数が、第二表示電極の充放電時定数より２桁以上大きいというものである。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の発明において、第一表示電極の電気抵抗が１ｋΩ／□であるというものである。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の発明において、パッシェン曲線において、第一走査電極と第一維持電極との内側の、間隔ｄ １ の箇所で発生する放電の放電開始電圧Ｖ １１ と、外側の、間隔ｄ ３ の箇所で発生する放電の放電開始電圧Ｖ １３ とがほぼ等しい電圧値となるように、第一走査電極と第一維持電極との間隔ｄ １ 、ｄ ３ をそれぞれ決定して構成したものである。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネルであって、内部に封入する放電ガスのガス圧が１００Ｔｏｒｒ以下であるというものである。
【００１９】
以下に、本発明の一実施の形態について説明するが、本発明の実施の形態はこれに制限されるものではない。
【００２０】
ＰＤＰは、ガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線で蛍光体を励起して発光させカラー表示を行うものであり、大別して、駆動的にはＡＣ型とＤＣ型があり、放電形式では面放電型と対向放電型の２種類があるが、高精細化、大画面化および製造の簡便性から、現状では、プラズマディスプレイパネルの主流は、３電極構造の面放電型のものである。そしてその構造は、一方の基板上に平行に隣接した表示電極対を有し、もう一方の基板上に表示電極と交差する方向に配列されたアドレス電極と、隔壁、蛍光体層を有するもので、比較的蛍光体層を厚くすることができ、蛍光体によるカラー表示に適している。
【００２１】
このようなＰＤＰは、液晶パネルに比べて高速の表示が可能であり、視野角が広いこと、大型化が容易であること、自発光型であるため表示品質が高いことなどの理由から、フラットパネルディスプレイの中で最近特に注目を集めており、多くの人が集まる場所での表示装置や家庭で大画面の映像を楽しむための表示装置として各種の用途に使用されている。
【００２２】
ここで、本発明の一実施の形態によるＰＤＰの構造を図１および図２に示す。図１は、本発明の一実施の形態によるＰＤＰの概略構成を示す断面斜視図であり、図２は、本発明の一実施の形態によるＰＤＰの表示電極の構成を示す断面図である。
【００２３】
ＰＤＰは、前面板１と背面板２とから構成されている。前面板１は、例えばフロート法による硼珪素ナトリウム系ガラス等からなるガラス基板などの透明且つ絶縁性の基板３上に複数形成された表示電極４と、表示電極４を覆うように形成された誘電体層５と、誘電体層５上に形成されたＭｇＯからなる保護膜６とにより構成されている。なお、表示電極４は、例えばＩＴＯのような透明かつ導電性の材料で形成された透明電極７ａ、７ｂからなる第一表示電極７と、この透明電極７ａの幅より細く、且つ透明電極７ａの幅方向のほぼ中央部に積層して設けた、例えばＡｇで形成されたバス電極８ａと、透明電極７ｂの幅より細く、且つ透明電極７ｂの幅方向のほぼ中央部に積層して設けた、例えばＡｇで形成されたバス電極８ｂとからなる第二表示電極８とから構成されている。つまり、透明電極７ａ、７ｂが第一走査電極７ａ、第一維持電極７ｂとして動作して第一表示電極７を構成し、バス電極８ａ、８ｂが第二走査電極８ａ、第二維持電極８ｂとして動作して第二表示電極８を構成している。
【００２４】
ここで、第一表示電極７上での第二表示電極８の位置として、「ほぼ中央部」というのは、後述する、維持放電において、第二表示電極８のバス電極８ａ、８ｂをそれぞれ中心に、放電セルの内側に向かって透明電極７ａ、７ｂ上を伸展して拡がる放電と、放電セルの外側に向かって透明電極７ａ、７ｂ上を伸展して拡がる放電とがほぼ均一となる程度の精度をいうものである。
【００２５】
ここで、本実施の形態では、図３に概略的に示す、二つの電極間における放電開始電圧Ｖを、二つの電極間隔ｄとその間のガス圧ｐとの積であるｐ×ｄとの関係で示した、いわゆるパッシェン曲線において、第二走査電極８ａと第二維持電極８ｂとの間の放電開始電圧Ｖ2が、第一走査電極７ａと第一維持電極７ｂとの間の放電開始電圧Ｖ1より低くなるように、第一走査電極７ａと第一維持電極７ｂとの内側の間隔ｄ1と、第一走査電極７ａと第一維持電極７ｂとの外側の間隔ｄ3、および第二走査電極８ａと第二維持電極８ｂとの間隔ｄ2とを決定して構成している。
【００２６】
ここで、上述における第一走査電極７ａと第一維持電極７ｂとの間の放電開始電圧Ｖ1とは、パッシェン曲線において、第一走査電極７ａと第一維持電極７ｂとの内側の間隔ｄ1、および外側の間隔ｄ3とでそれぞれ決まる放電開始電圧Ｖ11、およびＶ13のいずれか低い電圧値の方を指すものである。
【００２７】
また、背面板２は、基板３に対向配置される基板９上に、表示電極４と直交する方向に形成されたアドレス電極１０と、そのアドレス電極１０を覆うように形成された誘電体層１１と、アドレス電極１０間の誘電体層１１上にアドレス電極１０と平行にストライプ状に形成された複数の隔壁１２と、この隔壁１２間に形成した蛍光体層１３とにより構成されている。なお、カラー表示のために前記蛍光体層１３は、通常、赤、緑、青の３色が順に配置されている。
【００２８】
そしてＰＤＰは、以上述べた前面板１と背面板２とを、表示電極４とアドレス電極１０とが直交するように微小な放電空間を挟んで対向配置した状態で周囲を封着部材（図示せず）により封止した構成となっており、前記放電空間には例えばＮｅ−Ｘｅ５％の放電ガスが封入されている。
【００２９】
このＰＤＰの放電空間は、隔壁１２によって複数の区画に仕切られており、この隔壁１２間に単位発光領域となる複数の放電セルが形成されるように表示電極４が設けられ、表示電極４とアドレス電極１０とが直交して配置されている。そして、アドレス電極１０および表示電極４に印加される周期的な電圧によって放電を発生させ、この放電による紫外線を蛍光体層１３に照射して可視光に変換させることにより、画像表示が行われる。
【００３０】
以上の構成においては、前述のように、第二走査電極８ａと第二維持電極８ｂとの間の放電開始電圧Ｖ2が、第一走査電極７ａと第一維持電極７ｂとの間の放電開始電圧Ｖ1より低くなるように、第一走査電極７ａと第一維持電極７ｂとの外側の間隔ｄ3、および第二走査電極８ａと第二維持電極８ｂとの間隔ｄ2とが決定されて構成されているので、維持放電の際、第一表示電極７と第二表示電極８とに、例えばＶ1＞Ｖc≧Ｖ2の関係を有する維持パルス電圧Ｖcを印加すると、まず、第二表示電極８である第二走査電極８ａと第二維持電極８ｂとの間で放電が発生する。ここで、通常であればＶ1＞Ｖcであることから、第一表示電極７には放電が発生しないのであるが、本実施の形態の場合には、第二表示電極８の放電により荷電粒子や励起状態の粒子などが発生し、いわゆるプライミング効果により、第一走査電極７ａと第一維持電極７ｂとの間の放電開始電圧が下がるため、第二表示電極８での放電に続いて第一表示電極７においても放電が発生する。すなわち、この場合には、第一表示電極７を構成する第一走査電極７ａと第一維持電極７ｂとの間隔ｄ1は、プライミング効果により、維持パルス電圧がＶcであっても放電が発生する程度の放電開始電圧Ｖ1（＞Ｖc）となるものであることが必要である。
【００３１】
そして、上述のような維持放電は、放電セルにおいて、第二表示電極８から第一表示電極７に、すなわち、第二表示電極８を中心に、放電セルの内側に向かって伸展して拡がる放電と、放電セルの外側に向かって伸展して拡がる放電となる。維持放電がこのような形態であることから、第一表示電極７での放電領域の拡がりが十分なものとなり、その結果、輝度向上を実現することができ、高精細ＰＤＰで放電セルピッチが狭く、且つ放電セルのサイズも小さい場合にも、高輝度で良好な画像表示を行うことが可能となる。
【００３２】
そして、上述においては、維持放電の際、第一表示電極７と第二表示電極８とに印加する維持パルス電圧Ｖcとして、Ｖ1＞Ｖc≧Ｖ2の関係を有する維持パルス電圧Ｖcである例を示したが、Ｖc≧Ｖ1＞Ｖ2の関係である維持パルス電圧Ｖcを印加した場合にも、放電開始電圧の小さい順に従って放電が発生することから、上述と同様の形態の維持放電が得られる。この際、第二表示電極８での放電に続いて発生する第一表示電極７における放電は、プライミング効果に加えて維持パルス電圧Ｖcによるものである。
【００３３】
また、以上の本実施の形態においては、第一走査電極７ａと第一維持電極７ｂとの間隔ｄ1と、第二走査電極８ａと第二維持電極８ｂとの間隔ｄ2とが、常にｄ1≦ｄ2≦ｄ3で表される関係を満たすことから、第二走査電極８ａと第二維持電極８ｂとの間の放電開始電圧Ｖ2が、第一走査電極７ａと第一維持電極７ｂとの間の放電開始電圧Ｖ1より低くなるように、ｄ1とｄ2とを決定して構成するためには、図３に概略的に示すパッシェン曲線において、ｄ1は、最小放電開始電圧Ｖminとなる間隔ｄ*より小さいことが必要である。
【００３４】
また、第一表示電極７における放電の拡がりは、短時間に急激に発生するものではなく、緩やか且つ長期的なものであることが望ましく、そのためには第一表示電極７の電気抵抗Ｒとコンデンサー容量Ｃとの積である、Ｒ×Ｃで定義される充放電時定数を大きくすることで、放電の際に流れる電流が少なくなるように制限することが好ましい。このためには、第一表示電極７の充放電時定数は、第二表示電極８の充放電時定数より２桁以上大きくすることが好ましい。そしてこれは電気抵抗値Ｒを大きくすることで実現でき、例えば、１ｋΩ／□とすることで、望ましい放電の状態が得られることを確認している。このような電気抵抗値を持つ第一表示電極７を形成するための材料としては、例えばＩＴＯがある。
【００３５】
また、第二表示電極８での放電が、本実施の形態によるＰＤＰの維持放電のトリガーとなるものであることから、第二表示電極８の電気抵抗はでき得る限り小さく、放電発生のための電子供給が十分且つ迅速に行われるものであることが好ましい。この場合、先に述べた、放電を緩やか且つ長期的なものとする観点から、第二表示電極８から第一表示電極７への電子の流入を防ぐ目的で、第一表示電極７と第二表示電極８とは抵抗層を介して接触させることが好ましい。
【００３６】
また、パッシェン曲線によって決まる、第一走査電極７ａと第一維持電極７ｂとの内側の放電開始電圧Ｖ11と外側の放電開始電圧Ｖ13とが、図４に示すような、ほぼ等しい電圧値となるように、間隔ｄ1とｄ3を決定してやれば、第二表示電極８であるバス電極８ａ、８ｂをそれぞれ中心に、放電セルの内側に向かって透明電極７ａ、７ｂ上を伸展して拡がる放電と、放電セルの外側に向かって透明電極７ａ、７ｂ上を伸展して拡がる放電とがほぼ均一となって好ましい。図４では、Ｖ11＜Ｖ13で、Ｖ11＝Ｖ1の例を示している。
【００３７】
また、上述の構成のＰＤＰにおいて、逆にＰＤＰの画素スペックから決定される、間隔がｄ2である第二走査電極８ａと第二維持電極８ｂとの間での放電開始電圧を最小とするＰＤＰ内部圧力は、パッシェン曲線より１００Ｔｏｒｒ以下となる。すなわち、上述したＰＤＰの構成で、さらに、内部に封入する放電ガスのガス圧を１００Ｔｏｒｒ以下とすることで、維持放電のための印加パルス電圧を最小とすることができ、効率向上をさらに図ることができる。
【００３８】
また、第二走査電極８ａと第二維持電極８ｂとの間隔ｄ2は、ＰＤＰ内に封入される放電ガスの圧力に対して、パッシェン曲線での最小値となるように決定することが好ましいが、パッシェン曲線の形状は、最小値から左側より右側の方が変化率が小さく、安定であることから、この最小値から若干ずれる場合であっても、右側にずれるように決定することが好ましい。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ＰＤＰが高精細で放電セルピッチが狭く、且つ放電セルのサイズも小さい場合にも、高輝度で良好な画像表示を行えるＰＤＰを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの概略構成を示す断面斜視図
【図２】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの表示電極の構成を示す断面図
【図３】パッシェン曲線を概略的に示す図
【図４】第一走査電極と第一維持電極との内側での間隔と外側での間隔を決定するための一例を示す図
【符号の説明】
１ 前面板
２ 背面板
３ 基板
４ 表示電極
５ 誘電体層
６ 保護膜
７ 第一表示電極
７ａ 第一走査電極
７ｂ 第一維持電極
８ 第二表示電極
８ａ 第二走査電極
８ｂ 第二維持電極
１３ 蛍光体層
Claims (6)
- 第一走査電極と第一維持電極とからなる第一表示電極と、第二走査電極と第二維持電極とからなる第二表示電極とにより構成した表示電極を前面板に複数形成したプラズマディスプレイパネルであって、第二走査電極の幅は第一走査電極の幅より細く、且つ第二走査電極は第一走査電極上の幅方向のほぼ中央部に積層して設けられており、また、第二維持電極の幅は第一維持電極の幅より細く、且つ第二維持電極は第一維持電極の幅方向のほぼ中央部に積層して設けられており、パッシェン曲線において、第二走査電極と第二維持電極との内側の間隔ｄ ２ で決まる放電開始電圧Ｖ ２ が、第一走査電極と第一維持電極との内側の間隔ｄ １ および外側の間隔ｄ ３ でそれぞれ決まる放電開始電圧Ｖ １１ 、Ｖ １３ のうちの低い方の電圧値である放電開始電圧Ｖ １ より低いという関係を満たすように、第一走査電極と第一維持電極との間隔、および第二走査電極と第二維持電極との間隔とを決定して構成することで、まず第二走査電極と第二維持電極との間で放電を発生させ、それに引き続いて第一走査電極と第一維持電極との間で放電を発生させるという形態の維持放電を行うプラズマディスプレイパネル。
- 第一走査電極と第一維持電極との内側の間隔ｄ １ が、パッシェン曲線における最小放電開始電圧となる間隔より小さい請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
- 第一表示電極の充放電時定数が、第二表示電極の充放電時定数より２桁以上大きい請求項１または２に記載のプラズマディスプレイパネル。
- 第一表示電極の電気抵抗が１ｋΩ／□である請求項１から３のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
- パッシェン曲線において、第一走査電極と第一維持電極との内側の、間隔ｄ １ の箇所で発生する放電の放電開始電圧Ｖ １１ と、外側の、間隔ｄ ３ の箇所で発生する放電の放電開始電圧Ｖ １３ とがほぼ等しい電圧値となるように、第一走査電極と第一維持電極との間隔ｄ １ 、ｄ ３ をそれぞれ決定して構成した請求項１から４のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
- 請求項１から５のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネルであって、内部に封入する放電ガスのガス圧が１００Ｔｏｒｒ以下であるプラズマディスプレイパネル。
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