JP4205281B2 - プラズマディスプレイ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと略す）を具備するプラズマディスプレイ装置に係わり、特に、発光効率を向上させる際に有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、大型で、かつ厚みの薄いカラー表示装置として、ＡＣ面放電型ＰＤＰが期待されている。ＡＣ面放電型ＰＤＰの多くは、３電極構造を採っている。
この種のＰＤＰは、２枚の基板、即ち、前面ガラス基板および背面ガラス基板が所定間隙をおいて対向配置される。
表示面としての前面ガラス基板の内面（背面ガラス基板と対向する面）には、互いに対となっている複数の行電極対（維持放電電極対ともいう）が形成されている。この行電極対は誘電体により覆われている。
背面ガラス基板には、蛍光体が塗布された複数の列電極（アドレス電極ともいう）が形成されている。この列電極は誘電体に覆われることもある。
【０００３】
表示面側から見て、一つの行電極対と一つの列電極の交差部を含み、パネル内を所定の周期で分割した領域が放電セルとなっている。
前記行電極対の選定方法は必ずしも一定ではなく、表示すべき画面に応じて変更する場合もある（特許第２８０１８９３号参照）。
前面ガラス基板および背面ガラス基板間には放電ガス（Ｈｅ，Ｎｅ，Ｘｅ，Ａｒ等またはこれらの混合ガスを用いるのが一般的）が封入されており、前記行電極対の間に印加する電圧パルスによって放電を起こし、励起された放電ガスから発生する紫外線を蛍光体によって可視光に変換する。
カラー表示の場合には、通常３種のセルを一組として１画素を構成する。
前記行電極対は、主たる表示発光のための維持放電を行なうので維持放電電極対とも称する。
【０００４】
ＡＣ面放電型ＰＤＰの発光効率とは、表示に用いられる前記可視光強度をパネル内への投入電力で割った値であり、通常ｌｍ／Ｗの単位で表される。
この発光効率は、前記紫外線を発生する効率、蛍光体の紫外線から可視光への変換効率、発生した可視光の表示への利用効率等の積で表現される。
ところで、このようなＰＤＰを用いてディスプレイの大型化を実現しようとすると、電極に供給する電流量が増加することになり、これに応じて消費電力が増大するという問題が発生する。
この消費電力の低減には、ＰＤＰの発光効率の増大が不可欠である。
また、最近望まれているディスプレイの高精細化（画素数の増加）を考慮し、放電セルの寸法を減少させた場合、プラズマ形成のエネルギー損失が増加する結果、前記発光効率がさらに低下するという問題がある。
即ち、ＰＤＰの性能向上のためには発光効率の増大が必須である。
発光効率を向上させる従来技術としては、維持放電電極対の大きさや形状を工夫したものとして特開平８−２２７７２号公報、特開平３−１８７１２５号公報が知られている。
また、維持放電電極対への電圧印加を高周波で行うように工夫したものとして特開平１０−１７１３９９号公報が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ＰＤＰの発光効率を増大させるには、放電における紫外線発生効率を増大させることが基本的に最も有効である。
前記維持放電電極対の大きさや形状、誘電体材質を工夫した従来技術では、放電の形成原理は基本的に改良されておらず、十分な紫外線発生効率増大が得られなかった。
一方、高周波を用いた従来技術は、放電形成原理が大きく改善されており、大きな紫外線発生効率増大が実現できた。
しかしながら、この高周波を用いた方法では、（ｉ）高周波電源系の複雑さと高コスト化、（ii）パネルへの高周波電力投入の困難さと不安定さ、（iii）高周波不要輻射の増大等の問題があった。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、プラズマディスプレイ装置において、安定で、不要輻射が少なく、大きな紫外線発生効率増大を実現することが可能なる技術を提供することである。
本発明の他の目的は、プラズマディスプレイ装置において、発光効率を向上させ、かつ、消費電力を低減させることが可能なる技術を提供することである。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、従来のＰＤＰにおいて、カソードフォール（陰極電圧降下部）の制御が紫外線発生効率増大に極めて重要であることを発見した。
カソードフォールとは、グロー放電において放電電極対の相対的に陰極側に形成される電位変化（即ち、電界）の大きな領域で、放電内に投入される電力の大部分がこの領域で消費される。
カソードフォールは、グロー放電を維持する（放電ガスを電離する）ためには必要であるが、紫外線発生効率の低い領域である。
カソードフォールにおける電位変化を放電維持に必要な最低限に制御することにより、紫外線発生効率、即ち、ＰＤＰ発光効率を増大させることができる。
本発明者らは、ＰＤＰ内の維持放電電極対間の放電状況を詳細に検討することにより、放電セル内における維持放電電極対の配列および配置、構造を最適化することで、カソードフォールを制御し、紫外線発生効率を実現する方法を見い出した。
この方法は、高周波放電を用いないため、（Ｉ）電源の低コスト化、（II）パネルへの電力投入の安定化、（III）不要輻射の低減を同時に満足することができる。
【０００７】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
即ち、本発明は、第１の基板と、第２の基板と、前記第１の基板上に第１方向に延長して設けられ、複数の放電セル内でプラズマを形成する維持放電電極対とを有するプラズマディスプレイパネルを具備するプラズマディスプレイ装置であって、前記放電セルの少なくとも一つにおいて、前記維持放電電極対は、ｎ（ｎ≧２）個の電極対で構成され、前記ｎ個の電極対は、ｋ（ｎ≧ｋ＞１）番目の電極対の内側に（ｋ−１）番目の電極対が入れ子状に位置するように設けられ、前記第１の基板上において前記第１方向と概略直角を成す方向を第２方向とするとき、少なくともある時点において、前記各電極対間の前記第２方向の電界成分が交互に逆向きになるように、前記各電極対に駆動電圧が印加され、少なくともある維持放電において、１番目の電極対が他の電極対よりも先に放電するように前記複数の維持放電電極対が配置されることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の好ましい実施の形態では、前記維持放電電極対は、バス電極対を含み、前記第１の基板と前記第２の基板との間に設けられる隔壁と、少なくともある時点において、前記各電極対間の前記第２方向の電界成分が交互に逆向きになるように、前記バス電極対以外の電極対を構成する一方の電極と他方の電極とを、前記バス電極対を構成する一方のバス電極あるいは他方のバス電極に電気的に接続する接続電極とを有し、前記第１の方向および前記第２の方向と直交する方向を第３の方向とするとき、前記第３の方向から見て、前記接続電極の少なくとも一部は、前記隔壁上に重なるように配置されることを特徴とする。
【００１０】
前記手段によれば、維持放電電極対に維持放電電圧を印加し、維持放電を発生させる場合に、最初に、電極対間隙の幅がもっとも短い放電電極対切片間で放電が発生するが、それに続いて、放電方向が逆方向の放電が少なくとも１回は発生する。
したがって、本発明では、放電全体を通してカソードフォールが十分形成されないので、極めて紫外線発生効率の高い放電を実現することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
なお、実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
［本発明のプラズマディスプレイ装置の動作原理・作用の説明］
維持放電電極対の間で起こる放電は、概略下記に説明するような過程により発生、成長、消滅を行う。
（１）維持放電電極対に電圧が印加されると、放電セル内（放電空間内）に漂っていた電荷の内で電子が、相対的にプラスの維持放電電極対（陽極）に向かって加速、移動し、陽極を覆う誘電体表面に入射する。
最初に電子が加速、移動するのは、イオンに比べ電子の質量が小さく移動度が大きいからである。
この移動の途中で電子は中性ガス原子（または分子）と衝突し、その一部を電離してイオンと電子を形成する。
このような過程は、１０ないし数１０ｎｓで行われる。
以下、本明細書のイオンは主に正イオンを意味する。
【００１２】
（２）次に、もともとセル内に漂っていた電荷の内のイオン、および前記の電子移動で形成されたイオンは、相対的にマイナスの維持放電電極対（陰極）に向かって加速、移動し、陰極を覆う誘電体表面（誘電体２６が保護膜２７で覆われている場合は保護膜表面）に入射する。
このような過程は、約１００ｎｓで行われる。
【００１３】
（３）誘電体表面（または、保護膜表面）にイオンが入射すると、その表面から２次電子が放出される。
この２次電子が、陰極近傍で加速、移動して、中性ガス原子（または分子）と衝突し、イオンと電子を形成する。
できた電子は、高速で陽極側に移動し、陰極近傍にイオンが大量に残される。
このイオンが陰極近傍にカソードフォールを形成する。
最初、カソードフォールは、対をなす陽極に近い方の陰極端に形成される。
カソードフォール内では、電位の変化（即ち、電界）が大きく、放電空間内に印加されている電圧の大部分がこのカソードフォールに印加される。
このような過程は約１００ｎｓで行われる。
【００１４】
（４）陽極に近い方の陰極端に形成されたカソードフォールは、陰極を覆う誘電体表面にプラス電荷（壁電荷）を形成しつつ、陰極の反対の端に向かって移動する。
この間、放電空間内に印加されている電圧は、陽極を覆う誘電体表面に形成されるマイナス壁電荷と、陰極を覆う誘電体表面に形成されるプラス壁電荷が維持放電電極対に印加された電圧を相殺するために、徐々に減少する。
カソードフォールが、前記反対の端に到達すると、放電空間内に印加されている電圧は放電を維持するには不充分になり、放電が消滅する。
このような過程は約１００ｎｓないし２００ｎｓで行われる。
以上のように、放電の発生、成長、消滅においてカソードフォールが重要な役割を果たしていることがわかる。
【００１５】
一方で、カソードフォールは、紫外線発生効率の極めて悪い領域である。
前記（３）で述べた如く、放電空間内に印加されている電圧の大部分が、このカソードフォールに印加され、したがって、放電空間への投入電力の大部分がこのカソードフォールに投入されるが、発生する紫外線量が少ないからである。
発生する紫外線量が少なくなる理由は、次のように説明される。
（ａ）例えば、放電ガスを（Ｎｅ＋Ｘｅ）の混合ガスとすると、主に紫外線を発生する励起準位は、Ｘｅ原子の³Ｐ₁であり、イオン化も含めた全励起準位の中で励起エネルギーが最も低い準位の内の一つである（具体的な励起エネルギーの値は約８．４５ｅＶ）。
したがって、紫外線を発生するプラズマの電子温度が高くなるほど、その領域での紫外線発生効率は低下する。
（ｂ）カソードフォールでは電界が強く、この領域で形成されるプラズマの電子温度が高くなる。
したがって、（ａ）の理由によりカソードフォールでの紫外線発生効率が低くなる。
【００１６】
このため、カソードフォールにおける電位変化を放電維持に必要な最低限に制御することにより、紫外線発生効率即ち、ＰＤＰ発光効率増大を実現することができる。
これを実現するための方法のひとつが、高周波（約１０ＭＨｚ〜５０ＭＨｚ）による放電発生である。
高周波（約１０ＭＨｚ〜５０ＭＨｚ）による放電発生により、紫外線発生効率が増大する理由は、電圧印加を高周波にすることにより、カソードフォールが形成される前に電圧印加の極性が反転し、カソードフォールの強さ（電位変化の大きさ）を必要最小限にできるからである。
しかし、この方法には【発明が解決しようとする課題】で述べた問題（ｉ），（ii），（iii）がある。
【００１７】
本発明の維持放電電極対の構成によれば、前記高周波放電と同様な放電を実現でき、しかも、本発明では、前記高周波放電の問題点が発生しない。
一般に、ＰＤＰパネルでは、維持放電電極対は、横方向（以下、これをＡ軸方向と呼ぶ。）に長いストレート（長方形）構造をしており、これが縦方向（以下、これをＢ軸方向または走査方向と呼ぶ。）に対をなして配置される。
また、維持放電電極対は、前面ガラス基板に設置され、背面ガラス基板には、Ｂ軸方向に連結したアドレス電極がＡ軸方向に順次配置される。
維持放電電極対の１周期とアドレス電極の１周期が交差し形成する領域が一つの放電セルを形成する。
【００１８】
維持放電電極対の一方をＸ電極とよび、他方をＹ電極と呼ぶ。
Ｙ電極には、後で説明するごとく、明セルと暗セルを区別するためのアドレス期間に、順次アドレス放電を行うための電圧（スキャンパルス）が印加されるようになっている。
放電セルのＢ軸方向に沿った断面を見ると、前面ガラス基板側に前記維持放電電極対の切片が現れる。
なお、切片とは、断面において連結した領域をいう。
一般的な、従来の放電セル構造では、１放電セルにＸ電極に対応した切片ＳＸとＹ電極に対応した切片ＳＹの２切片しか現れない。
また、特殊な場合としては、Ｘ電極に対応した複数の切片（例えば、ＳＸ１とＳＸ２）およびＹ電極に対応した複数の切片（例えば、ＳＹ１とＳＹ２）が現れる。
【００１９】
しかし、その配置は次のように限定されていた。
即ち、Ｘ電極とＹ電極には異なった電圧が印加され、それらを、例えば、ＶＸ電圧とＶＹ電圧とする。
ＶＸ電圧が印加される切片と、ＶＹ電圧が印加される切片とを結ぶ複数のベクトルが考えられる。
これらのベクトルを極性ベクトルと呼ぶことにする。
ベクトルの方向としては、ＶＸ電圧またはＶＹ電圧のどちらか高い電圧を有する電極の切片から低い電圧を有する電極の切片に向かうものとする。
また、ベクトルの始点と終点は各切片の面積中心を取るものとする。
従来のＰＤＰの電極構造では、任意の時点において、極性ベクトルは一つしか存在しないか、または、複数の極性ベクトルが存在してもそのＢ軸方向は同じであった。
ここで、極性ベクトルのＢ軸方向が同じとは、極性ベクトルの前記Ｂ軸への射影ベクトルの方向（極性ベクトルのＢ軸成分の符号）が同じという意味である。例えば、前記複数切片の面積中心が一直線状にない時には、前記極性ベクトルの方向は各々微妙に異なる場合があるが、従来の電極構造では、前記のように定義したＢ軸方向は皆同じであった。
【００２０】
本発明における、具体的な維持放電電極対の配列と配置は次のようである。
即ち、前記極性ベクトルが複数存在し、少なくともある時点において、前記極性ベクトルの少なくとも１つのＢ軸方向が他の極性ベクトルのＢ軸方向と異なる配置である。
また、さらに望ましくは、前記放電電極対の切片の端で規定される電極対間隙Ｇが複数存在し、前記複数の電極対間隙の中に１つの電極対間隙Ｇ１が存在し、前記電極対間隙Ｇ１の幅ｇ１が他の電極対間隙の幅より小さくなる配置である。
ここで、電極対間隙とは、異なる極性の電極切片の端で規定される間隙であり、同一極性（Ｘ電極同士、またはＹ電極同士）の電極の間隙は含まない。
また、さらに望ましくは、前記電極対間隙Ｇ１の幅ｇ１が０．０５ｍｍから０．２ｍｍの間にあることである。
【００２１】
以下、本発明における維持放電電極対の配列と配置の機能について説明する。
まず、前記維持放電電極対に維持放電電圧を印加する。
例えば、Ｘ電極にＶＸ電圧として１７０Ｖ、Ｙ電極にＶＹ電圧として０Ｖ（アース電位）を印加するとする。
もちろん、印加すべき維持放電電圧の最適値は放電セル構造、電極構造、放電ガス条件等によりことなるが、ここでは代表的な値を例とした。
前記維持放電電圧の印加により維持放電が発生するが、最初に発生する放電は電極対間隙の幅がもっとも短いＧ１間隙を形成する放電電極対切片間で発生する。
また、放電の方向は、極性ベクトルのＢ軸方向で規定される。
即ち、極性ベクトルの終点側の電極切片にカソードフォールが形成される。
このＧ１間隙で形成されされさ放電は、前記（１）、（２）、（３）、（４）で述べた放電の発生、成長、消滅の過程を経過する。
通常のＰＤＰ放電における条件では、Ｇ１間隙の幅ｇ１が０．０５ｍｍから０．２ｍｍの間にあると放電が発生しやすい。
【００２２】
さて、本発明における維持放電電極対の配列と配置では、極性ベクトルのＢ軸方向が、前記Ｇ１間隙を形成する放電電極対切片間の極性ベクトルのＢ軸方向とは逆方向の電極対切片が必ず存在する。
この電極対の間隙をＧ２とする。
Ｇ２間隙電極対の放電は、前記Ｇ１間隙電極対の放電が発生し、成長する途中で発生する。
何故ならば、Ｇ２間隙の幅ｇ２が、Ｇ１間隙の幅ｇ１より大きいからであり、Ｇ１間隙での放電の途中でＧ１間隙に形成される電界強度が減衰して、Ｇ２間隙に形成される電界強度より小さくなるからである。
しかも、Ｇ２間隙における極性ベクトルのＢ軸方向は、Ｇ１間隙における極性ベクトルのＢ軸方向とは逆である。
即ち、放電は最初Ｇ１間隙における極性ベクトル方向に放電し、その後、Ｇ１間隙における放電の成長途中で放電方向が反転して、Ｇ２間隙における極性ベクトル方向に放電する。
【００２３】
したがって、Ｇ１間隙での放電は、カソードフォールが十分形成されない放電となり、Ｇ２間隙での放電も残留したＧ１間隙に形成される電界で邪魔されるためカソードフォールが十分形成されない放電となる。
即ち、放電全体を通してカソードフォールが十分形成されない放電となり、前記（ａ）、（ｂ）で述べた理由により極めて紫外線発生効率の高い放電が実現する。
前記過程において、Ｇ１間隙での放電が発生、成長して、Ｇ２間隙での放電に転換するまでの時間は、約１００ｎｓ〜３００ｎｓである。
即ち、本発明では、高周波電源を用いずに電極構造、配列および配置の改良により、実効的に約数ＭＨｚの高周波放電と同等の放電を実現するものである。
もちろん、本発明によれば、前記【発明が解決しようとする課題】で述べた従来の高周波放電による問題を全て解決している。
なお、前記説明では、Ｇ１，Ｇ２の電極対間隙を持つ電極構造、配置について説明したが、電極対間隙の数がもっと多くある場合でも同様である。
【００２４】
以下、本発明のプラズマディスプレイ装置の具体的な実施の形態について説明する。
［本発明が適用されるＰＤＰの基本構造と動作の説明］
図４は、本発明が適用されるＰＤＰの構造の一部を示す分解斜視図である。
同図において、前面ガラス基板２１の下面には、透明な共通電極（以下、Ｘ電極と称する。）（２２−１，２２−２）と、透明な独立電極（以下、Ｙ電極または走査電極と称する。）（２３−１，２３−２）とが設けられる。
また、Ｘ電極（２２−１，２２−２）と、Ｙ電極（２３−１，２３−２）には、それぞれＸバス電極（２４−１，２４−２）と、Ｙバス電極（２５−１，２５−２）とが積層付設される。
【００２５】
さらに、Ｘ電極（２２−１，２２−２）、Ｙ電極（２３−１，２３−２）、Ｘバス電極（２４−１，２４−２）、Ｙバス電極（２５−１，２５−２）は、誘電体２６によって被覆され、この誘電体上には、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等の保護層２７が積層される。
一方、背面ガラス基板２８の上面には、Ｘ電極（２２−１，２２−２）、Ｙ電極（２３−１，２３−２）と直角に立体交差する電極（以下、Ａ電極と称する。）２９が設けられ、このＡ電極２９は、誘電体３０によって被覆される。
また、この誘電体上には、Ａ電極２９と平行に、隔壁３１が設けられる。
さらに、隔壁３１の壁面と誘電体３０の上面によって形成される凹領域のうちＡ電極２９を挟む部分の内側に蛍光体３２が塗布される。
【００２６】
図５は、図４中に示す矢印Ｄ１の方向から見たＰＤＰの断面図であり、画素の最小単位である放電セル１個を示している。
図５に示すように、Ａ電極２９は２つの隔壁３１の中間に位置し、前面ガラス基板２１と背面ガラス基板２８、隔壁３１に囲まれた放電空間３３にはプラズマを生成するためのガスが充填される。
尚、放電空間３３は、隔壁３１により空間的に区切られることもあるし、隔壁３１と前面ガラス基板２１の放電空間側面との間に間隙を設け空間的に連続にすることもある。
【００２７】
図６は、図４中に示す矢印Ｄ２の方向からみたＰＤＰの断面図であり、１個の放電セルを示している。（なお、放電セルの境界は概略点線で示す位置である。）
図６において、３は電子、４は正イオン、５は正壁電荷、６は負壁電荷を示しており、これは、ＰＤＰの駆動の中のある時点での電荷の状態を表わしているものであって、その電荷配置に特別な意味は無い。
この図６では、例として、Ｙ電極２３−１に負の電圧を、Ａ電極２９とＸ電極２２−１に（相対的に）正の電圧を印加して放電が発生、終了した模式図を表している。
この結果、Ｙ電極２３−１とＸ電極２２−１の間の放電を開始するための補助となる壁電荷の形成（これを書き込みと称す）が行われている。
この状態で、Ｙ電極２３−１とＸ電極２２−１の間に、適当な逆の電圧を印加すると、誘電体２６（および保護層２７）を介して両電極の間の放電空間で放電が起こる。
放電終了後、Ｙ電極２３−１とＸ電極２２−１の印加電圧を逆にすると、新たに放電が発生する。
これを繰り返すことにより継続的に放電を形成でき、これを維持放電（または表示放電）と呼ぶ。
【００２８】
図７は、図４に示すプラズマディスプレイパネルを用いたプラズマディスプレイ装置の一例の概略構成を示すブロック図である。
駆動回路１０１は、映像源１０３からの表示画像の画像信号を受取り、これを以下に説明するような手順で、ＰＤＰ１００の駆動信号に変換して、ＰＤＰ１００に画像を表示する。
図８は、図４に示すプラズマディスプレイパネルに１枚の画像を表示する１ＴＶフィールド期間の動作を説明するための図である。
図８（Ａ）は、タイムチャートであり、図８（Ａ）の（Ｉ）に示すように、１ＴＶフィールド期間４０は、複数の異なる発光回数を持つサブフィールド４１，４８に分割されている。
各サブフィールド毎の発光と非発光の選択により階調を表現する。
図８（Ａ）の（II）に示すように、各サブフィールドは、予備放電期間４９、発光放電セルを規定する書き込み放電期間５０、発光表示期間５１とで構成される。
【００２９】
図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の書き込み放電期間５０において、Ａ電極２９、Ｘ電（２２−１，２２−２）、およびＹ電極（２３−１，２３−２）に印加される電圧波形を示す図である。
波形５２は、書き込み放電期間５０に於ける、１本のＡ電極に印加する電圧波形、波形５３は、Ｘ電極に印加する電圧波形、５４，５５は、ｉ番目のＹ電極と、（ｉ＋１）番目のＹ電極とに印加する電圧波形であり、それぞれの電圧をＶ０，Ｖ１，Ｖ２（Ｖ）とする。
図８（Ｂ）に示すように、ｉ番目のＹ電極にスキャンパルス５６が印加された時、Ａ電極との交点に位置する放電セルで書き込み放電が起こる。
また、ｉ番目のＹ電極にスキャンパルス５６が印加された時、Ａ電極がグランド電位であれば書き込み放電は起こらない。
このように、書き込み放電期間５０に於いて、Ｙ電極にはスキャンパルスが１回印加され、Ａ電極にはスキャンパルスに対応して発光放電セルではＶ０、非発光放電セルではグランド電位となる。
この書き込み放電が起こった放電セルでは、放電で生じた電荷がＹ電極を覆う誘電体２６および保護層２７の表面に形成される。
この電荷によって発生する電界の助けによって後述する維持放電のオン・オフを制御できる。
即ち、書き込み放電を起こした放電セルは発光放電セルとなり、それ以外は非発光放電セルとなる。
【００３０】
図８（Ｃ）は、図８（Ａ）に示す発光表示期間５１の間に、維持放電電極対であるＸ電極とＹ電極の間に一斉に印加される電圧パルス波形を示す図である。
図８（Ｃ）に示すように、Ｘ電極には５８の電圧波形が、Ｙ電極には５９の電圧波形が印加される。
電圧波形（５８，５９）は、どちらも同じ極性で、Ｖ３（Ｖ）の電圧パルスであり、この電圧Ｖ３（Ｖ）のパルスが交互に印加されることにより、Ｘ電極とＹ電極との間の相対電圧は反転を繰り返す。
この間にＸ電極とＹ電極の間の放電ガス中で起こる放電を維持放電と称す。
ここでは、維持放電はパルス的に交互に行なわれる。
以上、本発明が適用されるＰＤＰの基本構造について説明したが、以下、本実施の形態のＰＤＰの特徴的構造について説明する。
【００３１】
［本実施の形態の特徴的構造］
図１は、本発明の実施の形態のＰＤＰの電極構造を示す上平面図であり、図４に示す矢印Ｄ３の方向から見た電極構造を示す図である。
図２は、本発明の実施の形態のプラズマディスプレイパネルの断面構造を示す要部断面図であり、図１に示す矢印Ｄ４の方向から見た断面構造（Ｂ軸に沿った断面構造）を示す図である。
本実施の形態においても、従来例と同じく、前面ガラス基板２１に、透明なＸ電極２２−１、透明なＹ電極２３−１、Ｘバス電極２４−１、Ｙバス電極２５−１、誘電体２６、および保護層２７が形成される。
同様に、背面ガラス基板２８には、Ａ電極２９、誘電体３０、隔壁３１、および蛍光体３２が形成される。
なお、Ｘ電極２２−１、およびＸ電極２２−１に積層付設されるＸバス電極２４−１、並びに、Ｙ電極２３−１、およびＹ電極２３−１に積層付設されるＹバス電極２５−１が、それぞれ本発明のバス電極対を構成する。
【００３２】
７２Ｘ，７２Ｙは、それぞれＸ電極２２−１、Ｙ電極２３−１と同電圧（等電位）で駆動される放電電極であり、望ましくは、透明電極、または金属等の導電性材料で形成される。
７１Ｘ，７１Ｙは、それぞれ、放電電極７２ＸをＸ電極２２−１に、放電電極７２ＹをＹ電極２３−１に接続するための接続電極であり、透明電極または金属等の導電性材料で形成される。
接続電極（７１Ｘ，７１Ｙ）は、背面ガラス基板２７に形成される隔壁３１の上に重なるように配置される。
これは、接続電極（７１Ｘ，７１Ｙ）の電界が、放電に影響するのを防止するためである。
【００３３】
以下、図２を用いて、本実施の形態のＰＤＰの作用について説明する。
基本的作用および用語は、前述した通りである。
図２に示す放電セル断面では、放電電極７２Ｘ、Ｘ電極２２−１に対応した切片（ＳＸ１，ＳＸ２）が現れ、また、放電電極７２Ｙ、Ｙ電極２３−１に対応した切片（ＳＹ１，ＳＹ２）が現れている。
例えば、Ｘ電極２２−１に１７０Ｖ、Ｙ電極２３−１に０Ｖが印加されているとすると、Ｐ１とＰ２の極性ベクトルができる。
極性ベクトルＰ１は、切片ＳＸ１と切片ＳＹ１の各面積中心を、切片ＳＸ１から切片ＳＹ１に結ぶベクトルである。
また極性ベクトルＰ２は、切片ＳＸ２と切片ＳＹ２の各面積中心を切片ＳＸ２から切片ＳＹ２に結ぶベクトルである。
【００３４】
図１に示すように、Ｐ１の極性ベクトルと、Ｐ２の極性ベクトルとは、Ｂ軸方向が逆である。
即ち、Ｐ１の極性ベクトルと、Ｐ２の極性ベクトルとのＢ軸への射影ベクトルの方向（各極性ベクトルのＢ軸成分の符号）が逆である。
切片ＳＸ１と切片ＳＹ１の互いの内側端の間隙が電極対間隙Ｇ１であり、その幅がｇ１である。
放電を安定に開始させるには、幅ｇ１は、０．０５〜０．２ｍｍ（ｇ１＝０．０５〜０．２ｍｍ）が望ましい。
切片ＳＸ２と切片ＳＹ２の互いの内側端の間隙が電極対間隙Ｇ２であり、その幅がｇ２である。
幅ｇ１は複数ある電極対間隙の幅の中で最小値である。即ち、幅ｇ２は、幅ｇ１より大である。
【００３５】
図１から分かるように、切片ＳＸ１を形成する放電電極７２Ｘと、切片ＳＸ２を形成するＸ電極２２−１とは、接続電極７１Ｘで電気的に接続（短絡）されている。
同様に、切片ＳＹ１を形成する放電電極７２Ｙと、切片ＳＹ２を形成するＹ電極２３−１とは、接続電極７１Ｙで電気的に接続（短絡）されている。
接続電極（７１Ｘ，７１Ｙ）は、背面ガラス基板２８に形成される隔壁３１の上に重なるように配置されている。
【００３６】
まず、Ｘ電極２２−１とＹ電極２３−１とからなる維持放電電極対に維持放電電圧を印加する。
例えば、Ｘ電極２２−１にＶＸ電圧として１７０Ｖ、Ｙ電極２３−１にＶＹ電圧として０Ｖ（アース電位）を印加するとする。
前記維持放電電圧の印加により維持放電が発生するが、最初に発生する放電は電極対間隙の幅がもっとも短いＧ１間隙を持つ放電電極対切片ＳＸ１と、切片ＳＹ１との間で発生する。
また、放電の方向は、Ｐ１の極性ベクトルのＢ軸方向で規定される。
即ち、極性ベクトルの終点側の電極切片ＳＹ１にカソードフォールが形成される。
このＧ１間隙での放電は、放電の発生、成長、消滅の過程を経過する。
Ｇ１間隙の幅ｇ１が０．０５ｍｍから０．２ｍｍの間にあると放電が発生しやすい。
【００３７】
図２に示す維持放電電極対の配列と配置では、前記Ｇ１の極性ベクトルとは逆のＢ軸方向を有した電極対切片ＳＸ２、切片ＳＹ２が存在する。
この電極対の間隙がＧ２である。
Ｇ２間隙電極対の放電は、前記Ｇ１間隙電極対の放電が発生し、成長する途中で発生する。
何故ならば、Ｇ２間隙の幅ｇ２が、Ｇ１間隙の幅ｇ１より大きく、Ｇ１間隙での放電の途中で、Ｇ１間隙に形成される電界強度は減衰して、Ｇ２間隙に形成される電界強度より小さくなるからである。
しかも、Ｇ２間隙の極性ベクトルＰ２のＢ軸方向は、Ｇ１間隙の極性ベクトルＰ１のＢ軸方向とは逆である。
即ち、放電は、最初間隙Ｇ１の極性ベクトルＰ１の方向に放電し、その後、Ｇ１間隙における放電の成長途中で放電方向が反転して、Ｇ２間隙の極性ベクトルＰ２の方向に放電する。
【００３８】
したがって、Ｇ１間隙での放電は、カソードフォールが十分形成されない放電となり、また、Ｇ２間隙での放電も、残留したＧ１間隙の電界で邪魔されるためカソードフォールが十分形成されない放電となる。
即ち、放電全体を通してカソードフォールが十分形成されない放電となり、本実施の形態によれば、前記（ａ）、（ｂ）で述べた理由により、極めて紫外線発生効率の高い放電が実現する。
なお、接続電極（７１Ｘ，７１Ｙ）は、背面ガラス基板２８に形成される隔壁３１の上に重なるように配置されているため、接続電極（７１Ｘ，７１Ｙ）が前記高効率な放電過程を乱すことはない。
【００３９】
また、前記実施の形態では、Ｇ１，Ｇ２の電極対間隙を持つ電極構造、配置について説明したが、たとえば、図３に示すように、電極対間隙の数がもっと多くある場合でも、本発明は有効である。
なお、図３は、Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３の３個の電極対間隙を持つ場合の電極配置を示す図であり、図４に示す矢印Ｄ３の方向から見た電極構造を示す図である。
なお、本発明において、３個以上の電極対間隙を持たせる場合には、例えば、図３に示すように、もっとも間隙が短いＧ１間隙を持つ、放電電極７２Ｘと接続電極７２Ｙとからなる放電電極対の外側に、Ｇ１間隙よりも大きくＧ２間隙よりも短いＧ３間隙を持つ、放電電極７３Ｘと接続電極７３Ｙとからなる放電電極対を設け、かつ、Ｇ１間隙の極性ベクトルＰ１のＢ軸方向と、Ｇ３間隙の極性ベクトルＰ３とのＢ軸方向とを逆向き、同様に、Ｇ３間隙の極性ベクトルＰ３のＢ軸方向と、Ｇ２間隙の極性ベクトルＰ２とのＢ軸方向とを逆向きにする必要がある。
【００４０】
即ち、維持放電電極対をｎ（ｎ≧３）個の電極対で構成する場合には、ｋ（ｎ≧ｋ＞１）番目の放電電極対の内側に（ｋ−１）番目の放電電極対が位置するように設け、かつ、少なくともある時点において、前記各電極対間の前記第２方向の電界成分が交互に逆向きになるようにする。
なお、前記実施の形態では、放電電極（７２Ｘ，７２Ｙ）を、接続電極（７１Ｘ，７１Ｙ）を介して、Ｘ電極２２−１とＹ電極２３−１とからなる維持放電電極対に電気的に接続する場合について説明したが、接続電極（７１Ｘ，７１Ｙ）を設けずに、Ｘ電極２２−１とＹ電極２３−１と同様、放電電極（７２Ｘ，７２Ｙ）をＡ軸方向に延長して設け、表示領域外側（放電セルの外側）でＸ電極２２−１あるいはＹ電極２３−１に電気的に接続するようにしてもよい。
【００４１】
また、放電電極（７２Ｘ，７２Ｙ）をＡ軸方向に延長して設ける場合には、放電電極（７２Ｘ，７２Ｙ）のそれぞれに、Ｘ電極２２−１およびＹ電極２３−１に印加する電圧パルスとは、異なる電圧の電圧パルスを印加するようにしてもよい。
本発明のプラズマディスプレイ装置を画像表示システムに用いることにより、高効率、高輝度、低コスト、安定画質が得られる画像表示システムを実現できる。
ここで、画像表示システムとは、あらゆる種類の情報処理手段と、ディスプレイ装置を結合したシステムのことを意味し、このような画像表示システムも、本発明のプラズマディスプレイ装置の範疇に属する。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【００４２】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
（１）本発明のプラズマディスプレイ装置によれば、コストを低減でき、安定で、不要輻射が少なく、大きな紫外線発生効率増大を実現することが可能となる。
（２）本発明のプラズマディスプレイ装置によれば、発光効率を向上させ、かつ、消費電力を低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のプラズマディスプレイパネルの電極構造を示す上平面図である。
【図２】本発明の実施の形態のプラズマディスプレイパネルの断面構造を示す要部断面図である。
【図３】本発明の実施の形態のプラズマディスプレイパネルの変形例の電極構造を示す上平面図である。
【図４】本発明が適用されるプラズマディスプレイパネルの構造を示す要部分解斜視図である。
【図５】図４に示す矢印Ｄ１の方向から見たプラズマディスプレイパネルの断面を示す断面図である。
【図６】図４中の矢印Ｄ２の方向から見たプラズマディスプレイパネルの断面を示す断面図である。
【図７】図４に示すプラズマディスプレイパネルを用いたプラズマディスプレイ装置の一例の概略構成を示すブロック図である。
【図８】図４に示すプラズマディスプレイパネルに１枚の画像を表示する１ＴＶフィールド期間の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
３…電子、４…正イオン、５…正壁電荷、６…負壁電荷、２１…前面ガラス基板、２２−１，２２−２…Ｘ電極、２３−１，２３−２…Ｙ電極、２４−１，２４−２…Ｘバス電極、２５−１，２５−２…Ｙバス電極、２６…誘電体、２７…保護層、２８…背面ガラス基板、２９…アドレス電極（Ａ電極）、３０…誘電体、３１…隔壁、３２…蛍光体、３３…放電空間、４０…ＴＶフィールド、４１〜４８…サブフィールド、４９…予備放電期間、５０…書き込み放電期間、５１…発光表示期間、５２…１本のＡ電極に印加される電圧波形、５３…Ｘ電極に印加する電圧波形、５４…ｉ番目のＹ電極に印加される電圧波形、５５…（ｉ＋１）番目のＹ電極に印加される電圧波形、５６…Ｙ電極のｉ番目に印加されるスキャンパルス、５７…Ｙ電極の（ｉ＋１）番目に印加されるスキャンパルス、５８…Ｘ電極に印加される電圧波形、５９…Ｙ電極に印加される電圧波形、７１Ｘ，７１Ｙ…接続電極、７２Ｘ，７２Ｙ…放電電極、１００…プラズマディスプレイパネル、１０１…駆動回路、１０２…プラズマディスプレイ装置、１０３…映像源。

Claims (4)

1. 第１の基板と、
   第２の基板と、
   前記第１の基板上に第１方向に延長して設けられ、複数の放電セル内でプラズマを形成する維持放電電極対とを有するプラズマディスプレイパネルを具備するプラズマディスプレイ装置であって、
   前記放電セルの少なくとも一つにおいて、前記維持放電電極対は、ｎ（ｎ≧２）個の電極対で構成され、
   前記ｎ個の電極対は、ｋ（ｎ≧ｋ＞１）番目の電極対の内側に（ｋ−１）番目の電極対が入れ子状に位置するように設けられ、
   前記第１の基板上において前記第１方向と概略直角を成す方向を第２方向とするとき、少なくともある時点において、前記各電極対間の前記第２方向の電界成分が交互に逆向きになるように、前記各電極対に駆動電圧が印加され、
   少なくともある維持放電において、１番目の電極対が他の電極対よりも先に放電するように前記複数の維持放電電極対が配置されることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
2. 前記維持放電電極対は、バス電極対を含み、
   前記第１の基板と前記第２の基板との間に設けられる隔壁と、
   少なくともある時点において、前記各電極対間の前記第２方向の電界成分が交互に逆向きになるように、前記バス電極対以外の電極対を構成する一方の電極と他方の電極とを、前記バス電極対を構成する一方のバス電極あるいは他方のバス電極に電気的に接続する接続電極とを有し、
   前記第１の方向および前記第２の方向と直交する方向を第３の方向とするとき、前記第３の方向から見て、前記接続電極の少なくとも一部は、前記隔壁上に重なるように配置され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装置。
3. 前記バス電極対以外の電極対を構成する一方の電極あるいは他方の電極は、前記第１方向に隣接する２つの放電セルにわたって設けられることを特徴とする請求項２に記載のプラズマディスプレイ装置。
4. 前記１番目の電極対の電極間隙は、０．０５ｍｍから０．２ｍｍの間であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のプラズマディスプレイ装置。

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