JP4134828B2

JP4134828B2 - プラズマディスプレイパネル

Info

Publication number: JP4134828B2
Application number: JP2003184159A
Authority: JP
Inventors: 治宏結城; 義康本間
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-07-01
Filing date: 2003-06-27
Publication date: 2008-08-20
Anticipated expiration: 2023-06-27
Also published as: JP2004087479A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高輝度、高効率での画面表示が可能なプラズマディスプレイパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレイパネルは、大画面、薄型、軽量を特徴とする視認性に優れた表示デバイスである。プラズマディスプレイパネルは、ＡＣ型とＤＣ型とに大別され、また放電形式として面放電型と対向放電型があるが、高精細化に適し、しかも製造の容易なことから面放電ＡＣ型のプラズマディスプレイパネルが主流を占めるようになってきている。
【０００３】
しかしながら、プラズマディスプレイパネルの輝度および発光効率はいまだ低く、表示装置として一般的であるＣＲＴと比べても、１／３程度の発光効率にとどまっているのが現状である。したがって、高輝度化、高効率化を目的として様々なプラズマディスプレイパネルの開発が進められている。
【０００４】
一般にプラズマディスプレイパネルの発光効率は放電を起こす電極間距離、すなわち放電ギャップが大きいほど高くなることが知られており、たとえば、放電ギャップを通常の３倍〜５倍の大きさに設定して約２倍の発光効率を実現した例が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
図８は放電ギャップを大きくした高発光効率プラズマディスプレイパネルの断面図である。前面基板６０上に互いに平行に配置された一対のバス電極６２ａ、６２ｂからなる表示電極対６２が形成する放電ギャップは、４００μｍ〜５００μｍと大きく設定されている。そして表示電極対６２を覆うように誘電体層６５および保護膜６６が形成されている。背面基板７０には、複数の平行なアドレス電極７４と、それらを覆うように誘電体層７５と、さらにその上にアドレス電極７４と平行に複数の隔壁がそれぞれ形成され、誘電体層７５の表面と隔壁の側面とに蛍光体層７７が形成されている。そして、表示電極対６２とアドレス電極７４とが立体交差するように前面基板６０と背面基板７０とが対向、密封され、内部の放電空間には放電ガスが封入されている。このような構成のプラズマディスプレイパネルにおいて、表示電極対６２に電圧を印加すると大きい放電ギャップを介して発光効率のよいプラズマ放電が発生する。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−３０５５１６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、表示デバイスの必要な画素数と画面サイズとから１画素の大きさが決まるため、放電ギャップの大きさも画素の大きさに制限され自由に大きくすることはできない。たとえば標準的なテレビ受像機用の４２インチプラズマディスプレイパネルであれば１画素の大きさがおよそ１ｍｍとなり、このときの放電ギャップの大きさは事実上５００μｍ程度が上限となる。今後はプラズマディスプレイパネルの高精細化にともなって１画素の大きさも小さくなる傾向にあり、放電ギャップを大きくして発光効率を上げる方法にも限界がある。さらに、高精細化にともないプラズマディスプレイパネルの発光領域が減少するため輝度低下も懸念されている。したがって、高精細化実現のためにはさらなる高輝度化、高効率化を実現することが不可欠である。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、高輝度で高い発光効率が得られる新しいプラズマディスプレイパネルを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明のプラズマディスプレイパネルは、前面基板上に互いに平行に配置し表示発光を行うための放電ギャップを形成する複数対の表示電極対と、前面基板上に少なくとも放電ギャップの一部を除いて表示電極対を覆う誘電体層とを備え、前面基板上に形成された放電ギャップの誘電体層が未形成の部分にフロート電極が設けられ、前記フロート電極は、前記表示電極対と平行に設けられた２本の細線と、前記２本の細線の間で前記表示電極対と直交する方向に設けられた細線とを組み合わせた形状であることを特徴とする。
【００１０】
この構成により、放電ギャップが大きく発光効率のよい放電に加えて、誘電体層による可視光の減衰を抑えられるため、高輝度で高い発光効率が得られるとともに、放電開始時の実質的な放電ギャップが小さくなり、放電開始電圧を大幅に低下させられる新しいプラズマディスプレイパネルを提供することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイパネルについて、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイパネルの構成を示す分解斜視図であり、図２は本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイパネルの構成を示す断面図である。
【００１７】
前面基板１０上には互いに平行な２本の表示電極１２ａ、１２ｂからなる表示電極対１２を備え、表示発光を行うための放電ギャップを形成している。表示電極１２ａ、１２ｂは各々誘電体層１５によって被覆されている。ただし、表示電極１２ａ、１２ｂ間に形成される放電ギャップには誘電体層１５は形成されていない。保護膜１６は、誘電体層１５および放電ギャップを覆うように成膜されている。したがって、放電ギャップでは誘電体層１５がなく直接保護膜１６で覆われている。
【００１８】
前面基板１０と放電空間を挟んで対向配置される背面基板２０上には、表示電極対１２と立体交差する方向に伸びるように複数のアドレス電極２４および隔壁２１が交互に配置されている。アドレス電極２４上には誘電体層２５が積層されており、誘電体層２５と隔壁２１とで囲まれた領域に蛍光体層２７が塗布されている。そして、前面基板１０と背面基板２０とに挟まれた放電空間には放電ガスが封入されている。
【００１９】
こうしてプラズマディスプレイパネルは、１対の表示電極対１２とアドレス電極２４との交点を含む放電セルが２次元的に多数配列する構成となっている。
【００２０】
図３は、本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイパネルの放電ギャップ付近の構成を示す拡大図である。
【００２１】
実施の形態１においては、表示電極１２ａ、１２ｂ間に形成される放電ギャップを５００μｍ、放電ギャップ内で誘電体層１５を形成しない部分の幅は４６０μｍに設計されている。また、表示電極対１２を構成する１対の表示電極１２ａ、１２ｂが互いに対向する面の誘電体層１５の皮膜厚さＢが２０μｍ、表示電極１２ａ、１２ｂと背面基板２０とが対向する面の皮膜厚さＡが３０μｍであり、Ａ≧Ｂとなるように設計されている。
【００２２】
これらの数値は４２インチＶＧＡタイプのプラズマディスプレイパネルを想定してなされたものであり、画面サイズ、精細度、その他プラズマディスプレイパネルの仕様や駆動方法にしたがってこれらの数値は最適化する必要がある。
【００２３】
図４は、本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイパネルの動作を示す概念図である。
【００２４】
プラズマディスプレイパネルを表示発光させる場合、表示電極１２ａ、１２ｂ間に放電開始電圧を超える電圧を印加する。すると放電空間が絶縁破壊を起こし、封入された放電ガスがプラズマ状態３１となる。そして励起したキセノン（Ｘｅ）が安定状態に戻る際に紫外線３２を発生する。紫外線３２は塗布された３色の蛍光体層２７でそれぞれ赤、緑、青３色の可視光３３に変換される。こうして各放電空間で発生した可視光３３を前面基板１０を透過して取り出すことによりプラズマディスプレイパネル上でカラー画像を構成できる。実施の形態１におけるプラズマディスプレイパネルは放電ギャップを５００μｍと大きく設計されているために発光効率が高く、蛍光体層２７上で輝度の高い可視光３３を発生する。
【００２５】
しかしながら、このとき蛍光体層２７上で発生した可視光３３がプラズマディスプレイパネルの外部に出るまでには、前面基板１０上に設けられた保護膜１６、誘電体層１５、そして前面基板１０そのものを通過しなければならない。実施の形態１においては、このとき保護膜１６は厚さ６００ｎｍ程度の酸化マグネシウム（ＭｇＯ）薄膜であり可視光透過率はおよそ９０％、誘電体層１５は厚さおよそ３０μｍの低融点ガラスであり可視光透過率はおよそ８０％、前面基板１０は厚さおよそ２．８ｍｍの強化ガラスであり可視光透過率はおよそ９０％である。このように、誘電体層１５の可視光透過率は低いので、放電ギャップが誘電体層１５で覆われていた場合には、蛍光体層２７上で発生した可視光３３は保護膜１６、誘電体層１５、前面基板１０のそれぞれで減衰し、全体の透過率は６５％になってしまう。しかし実施の形態１のプラズマディスプレイパネルは各放電セルの表示電極１２ａ、１２ｂ間に形成される放電ギャップに誘電体層１５を設けていないので、蛍光体層２７上で発生した可視光３３は保護膜１６と前面基板１０とで減衰するものの全体の透過率は８１％となる。すなわち、図８に示す従来のプラズマディスプレイパネルの構造では蛍光体層７７で変換された可視光が前面基板６０の誘電体層６５による吸収を受けて輝度が低下していたが、本発明のように放電ギャップに誘電体層１５を形成しない領域を設けることにより輝度低下を防ぐことができる。これは全体透過率の従来比が１．２６であり、２６％の輝度向上効果である。したがって、電力を増やすことなく輝度が向上し、表示画面の高輝度化、高効率化を図ることができる。
【００２６】
このように、実施の形態１におけるプラズマディスプレイパネルは放電ギャップを大きく設計されており、高効率の放電を発生させることができる。加えて、放電ギャップに誘電体層を設けていないため、蛍光体層上で発生した可視光をほとんど減衰させることなくプラズマディスプレイパネルの外部に取り出すことができる。その結果、電力を増やすことなく輝度が向上し、さらなる高効率化も実現することができる。また、誘電体層の皮膜厚さをＡ≧Ｂとすることにより、表示電極が互いに対向する面においても放電が発生し、その分の輝度向上も期待できる。
【００２７】
（実施の形態２）
図５は本発明の実施の形態２におけるプラズマディスプレイパネルの構成を示す断面図であり、図６は本発明の実施の形態２におけるプラズマディスプレイパネルの構成を示す平面図である。
【００２８】
本発明の実施の形態２におけるプラズマディスプレイパネルは、表示電極１２ａ、１２ｂ間に形成される放電ギャップに誘電体層１５を形成しないところは実施の形態１におけるプラズマディスプレイパネルと同様である。しかし、実施の形態２におけるプラズマディスプレイパネルが実施の形態１と異なるところは、誘電体層１５を形成しない放電ギャップに、表示電極対１２と電気的に絶縁されたフロート電極４１を設けた点である。そして保護膜１６はフロート電極４１および誘電体層１５を覆うように成膜されている。
【００２９】
フロート電極４１は、酸化スズ（ＳｎＯ₂）膜、ＩＴＯ膜等の可視光に対して透明な導電性材料を用いて形成されている。フロート電極４１は、表示電極１２ａ、１２ｂと直交する方向に対する抵抗値が大きくなるように、また表示電極１２ａ、１２ｂに対向する部分が長くなるように、細線を組み合わせた形状で設計されている。実施の形態２においては図６に示すようにＨ字型に設計されており、表示電極と直交する方向に対する抵抗値は１０ＭΩ〜１００ＭΩと非常に大きな値に設定されている。また、フロート電極の線幅は５０μｍ〜１００μｍに形成されている。また、表示電極１２ａ、１２ｂとフロート電極４１との距離は、放電ギャップ部の電極間隔と比べ非常に短く設定され、実施の形態２においては６０μｍに設計されている。
【００３０】
実施の形態２におけるプラズマディスプレイパネルの表示電極１２ａ、１２ｂに電圧を印加すると、放電ギャップ内に導電性のフロート電極４１が存在するため、表示電極１２ａ、１２ｂとフロート電極４１とが形成する２つのギャップに電界が集中する。したがって実質的な放電ギャップの距離は５００μｍではなく２×６０＝１２０μｍとなり、放電開始電圧が大幅に低下する。しかし一旦放電が始まるとフロート電極４１の抵抗値が大きいために電流はフロート電極４１内をほとんど通らず、放電空間で放電されることになる。したがって放電中の実質的な放電ギャップは大きくなり発光効率が向上する。すなわち、放電開始電圧が低く、かつ発光効率のよいプラズマディスプレイパネルが実現できる。
【００３１】
なお、ここで説明したフロート電極の形状や抵抗値は、実施の形態２におけるプラズマディスプレイパネルの放電セル形状、放電電流、駆動電圧等により最適化したものであり、これらの条件が異なる場合はその条件に合わせて最適化する必要がある。
【００３２】
また、実施の形態２においてはＨ字型のフロート電極４１を例示して説明した。しかしフロート電極の形状はこれに限るものではない。図７は実施の形態２におけるプラズマディスプレイパネルの様々なフロート電極形状の例を示す図である。図７（ａ）は図６で示したものと同様のＨ型形状、図７（ｂ）は図７（ａ）のバリエーションであり、導電性膜が偏芯して設けられている。図７（ｃ）は中央の導電性膜が２本の細線で構成されている。このように複数本の導電性膜を用いることによって断線に対する歩留まりを大きく改善することができる。図７（ｄ）は図７（ｃ）のバリエーションである。
【００３３】
ここで、フロート電極４１は可視光に対して透明でありかつ細線で構成されているため、蛍光体層２７より発せられる可視光がフロート電極４１によって遮られることなくプラズマディスプレイパネル前面に透過するので、フロート電極４１による輝度低下はほとんどない。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、高輝度で高い発光効率が得られる新しいプラズマディスプレイパネルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイパネルの構成を示す分解斜視図
【図２】本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイパネルの構成を示す断面図
【図３】本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイパネルの放電ギャップ付近の構成を示す拡大図
【図４】本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイパネルの動作を示す概念図
【図５】本発明の実施の形態２におけるプラズマディスプレイパネルの構成を示す断面図
【図６】本発明の実施の形態２におけるプラズマディスプレイパネルの構成を示す平面図
【図７】本発明の実施の形態２におけるプラズマディスプレイパネルの様々なフロート電極形状の例を示す図
【図８】従来の高発光効率プラズマディスプレイパネルの断面図
【符号の説明】
１０，６０前面基板
１２，６２表示電極対
１２ａ，１２ｂ表示電極
１５，６５誘電体層
１６，６６保護膜
２０，７０背面基板
２１隔壁
２４，７４アドレス電極
２５，７５誘電体層
２７，７７蛍光体層
４１フロート電極
６２ａ，６２ｂバス電極

Claims

前面基板上に互いに平行に配置し表示発光を行うための放電ギャップを形成する複数対の表示電極対と、
前記前面基板上に少なくとも前記放電ギャップの一部を除いて前記表示電極対を覆う誘電体層と、
前記前面基板に放電空間を挟んで対向配置される背面基板上に前記表示電極対と立体交差する方向に配置したデータ電極とを備え、
前記前面基板上に形成された放電ギャップの前記誘電体層が未形成の部分にフロート電極が設けられ、
前記フロート電極は、前記表示電極対と平行に設けられた２本の細線と、前記２本の細線の間で前記表示電極対と直交する方向に設けられた細線とを組み合わせた形状であることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
フロート電極は可視光に対して透明であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
フロート電極は、表示電極対と直交する方向に対する抵抗値が１０ＭΩ〜１００ＭΩであることを特徴とする請求項１または２記載のプラズマディスプレイパネル。