JP4259267B2

JP4259267B2 - プラズマディスプレイパネル

Info

Publication number: JP4259267B2
Application number: JP2003354856A
Authority: JP
Inventors: 弘之橘; 智宏村社; 直貴小杉
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-10-15
Filing date: 2003-10-15
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2023-10-15
Also published as: JP2005122966A

Description

本発明は、壁掛けテレビや大型モニターに用いられるプラズマディスプレイパネルに関する。

ＡＣ型として代表的な交流面放電型プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと呼ぶ）は、面放電を行う走査電極および維持電極を配列して形成したガラス基板からなる前面板と、データ電極を配列して形成したガラス基板からなる背面板とを、両電極がマトリックスを組むように、しかも間隙に放電空間を形成するように平行に対向配置し、その外周部をガラスフリットなどの封着材によって封着することにより構成されている（例えば、特許文献１）。そして、基板間には、隔壁によって区画された放電セルを設け、この隔壁間の放電セル空間に蛍光体層を形成し、ガス放電によって紫外線を発生させ、この紫外線でＲ、Ｇ、Ｂの各色の蛍光体を励起して発光させることによりカラー表示を行っている。

このＰＤＰは、１フィールド期間を複数のサブフィールドに分割し、発光させるサブフィールドの組み合わせによって駆動し階調表示を行っている。各サブフィールドは少なくとも初期化期間、アドレス期間および維持期間からなり、画像データを表示するために、初期化期間、アドレス期間および維持期間でそれぞれ異なる信号波形を各電極に印加している。

初期化期間には、例えば、正のパルス電圧をすべての走査電極に印加し、走査電極および維持電極を覆う誘電体層上の保護膜および蛍光体層上に必要な壁電荷を蓄積する。

アドレス期間では、すべての走査電極に、順次負の走査パルスを印加することにより走査し、表示データがある場合、走査電極を走査している間に、データ電極に正のデータパルスを印加すると、走査電極とデータ電極との間で放電が起こり、走査電極上の保護膜の表面に壁電荷が形成される。

続く維持期間では、一定の期間、走査電極と維持電極との間に放電を維持するのに十分な電圧を印加する。これにより、走査電極と維持電極との間に放電プラズマが生成され、一定の期間、蛍光体層を励起発光させる。アドレス期間においてデータパルスが印加されなかった放電空間では、放電は発生せず蛍光体層の励起発光は起こらない。

このようなＰＤＰでは、アドレス期間の放電に大きな放電遅れが発生するためアドレス動作が不安定になる課題や、あるいはアドレス動作を完全に行うためにアドレス時間を長く設定しアドレス期間に費やす時間が大きくなりすぎるといった課題があった。これら課題を解決するために、前面板に補助放電電極を設け前面板側の面内補助放電によって生じたプライミング放電によって放電遅れを小さくするＰＤＰとその駆動方法が提案されている（例えば、特許文献２）。
特開２００１−１９５９９０号公報特開２００２−２９７０９１号公報

しかしながら、これらＰＤＰにおいて、画面を高精細化すると走査電極の数が増加し、１フィールド期間中にアドレス時間に費やす時間が長くなる。そのため、相対的に維持期間に費やすことのできる時間を減らさなければならず、輝度が低くなるといった課題が生じる。さらに、高輝度・高効率化を達成するために、放電ガスであるキセノン（Ｘｅ）分圧を上げた場合においても放電開始電圧が上昇するとともに放電遅れが大きくなり、アドレス動作の特性が悪化してしまうという課題があった。したがって、アドレス動作時の放電遅れを小さくしてアドレス時間を短くすることが求められている。

このような要求に対し、従来の前面板面内でプライミング放電を行うＰＤＰは、個々の補助放電セルのサイズが大きくなるため、画像表示を行うための放電セルの距離を縮めることができず、その結果、高精細化が困難であるという課題を有している。また、プライミング放電が前面板の面内で行われるために、隣接する放電セルへ必要以上のプライミング粒子が供給されてクロストークを生じるなどの課題があった。

本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであり、高精細化に好適で、さらにアドレス時の放電遅れを短くして放電特性を安定化させることができ、さらにプライミング放電を安定化させるとともに、ＰＤＰ構成要素の形状精度を確保し、画像表示品質に優れたＰＤＰを提供することを目的とする。

このような目的を達成するために、本発明のＰＤＰは、走査電極および維持電極を互いに平行でかつ走査電極−走査電極−維持電極−維持電極となるように２本ずつ交互に配列して配置した第１の基板と、この第１の基板に放電空間を挟んで対向配置されかつ前記走査電極および前記維持電極と交差する方向にデータ電極を配置した第２の基板とを有し、前記第１の基板は、前記走査電極間および前記維持電極間に光吸収層を形成するとともに、前記走査電極間の光吸収層上に一方の走査電極に接続された補助電極を設けた構成とし、前記第２の基板は、前記データ電極を覆うように誘電体層を形成するとともにその誘電体層上に前記走査電極と平行で前記補助電極に対向するようにプライミング電極を形成しかつ前記走査電極および前記維持電極と前記データ電極とで形成される複数の主放電セルおよび前記補助電極と前記プライミング電極とで形成される複数のプライミング放電セルを区画するように隔壁を設けた構成とし、かつ前記隔壁は、下層部の第１層目隔壁と上層部の第２層目隔壁とにより構成するとともに、前記第１層目隔壁により前記プライミング電極を覆うように構成したことを特徴としている。

このような構成によればアドレス時の放電遅れを短くして放電特性を安定化させるとともに、プライミング電極と放電空間との絶縁性を確保してプライミング放電を安定化させるとともに形状精度に優れた隔壁を有するＰＤＰを実現できる。

さらに、隔壁は、データ電極と平行な方向に延びる縦隔壁と、この縦隔壁に交差しプライミング電極と平行な方向に延びる横隔壁とで構成し、プライミング放電セルは相隣り合う前記横隔壁によって構成したことを特徴とする。このような構成によれば、プライミング放電セルを連続した放電セルとしプライミング（放電のための起爆剤＝励起粒子）の拡散を促進することができ、さらに隔壁形成時に隔壁の形状精度を保つことができる。

さらに、隔壁は、下層部の第１層目隔壁と上層部の第２層目隔壁とが同一材料であることを特徴とする。このような構成によれば、隔壁形成時の焼成プロセスなどを簡易化できる。

本発明によれば、高精細化に好適で、さらにアドレス時の放電遅れを短くして放電特性を安定化させることができ、さらにプライミング放電を安定化させ画像表示品質に優れたＰＤＰを実現できる。

以下、本発明の実施の形態におけるＰＤＰについて図面を用いて説明する。

図１は本発明の実施の形態におけるＰＤＰを示す断面図、図２は前面板と背面板とを分解して模式的に示す分解斜視図である。図１に示すように、第１の基板であるガラス製の前面基板１などより構成された前面板５０と、第２の基板であるガラス製の背面基板２などより構成された背面板６０とが放電空間３を挟んで対向して配置され、その放電空間３には放電によって紫外線を放射するガスとして、ネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）などが封入されている。

図１、図２に示すように、前面板５０の前面基板１上には、走査電極６と維持電極７とで対をなす帯状の電極群が互いに平行となるように配置されている。走査電極６および維持電極７は、それぞれＩＴＯからなる透明電極部６ａ、７ａと、この透明電極部６ａ、７ａ上に重なるように形成され、かつ導電性を高めるための銀（Ａｇ）などからなる金属電極部６ｂ、７ｂとから構成されている。また、走査電極６と維持電極７とは、走査電極６−走査電極６−維持電極７−維持電極７・・・となるように２本ずつ交互に配列されている。隣り合う２つの維持電極７の間と走査電極６の間には発光時のコントラストを高めるための光吸収層８が設けられている。走査電極６間の光吸収層８上には補助電極９が設けられており、その補助電極９はＰＤＰの非表示部（端部）で隣り合う走査電極６のうちの一方の走査電極６と接続されている。これら走査電極６、維持電極７、光吸収層８、補助電極９を覆うように前面基板１上にはＰｂ−Ｂ系ガラスなどからなる前面板誘電体層４が形成され、さらにその上にＭｇＯなどからなる保護層５が形成されている。

一方、背面板６０の背面基板２上には、走査電極６および維持電極７と直交する方向に、複数の帯状のデータ電極１０が互いに平行となるように配置され、データ電極１０を覆うように誘電体層１７が形成されている。誘電体層１７上には、走査電極６と平行で前記補助電極９と対向するようにプライミング電極１５が形成されている。また、誘電体層１７上には、走査電極６および維持電極７とデータ電極１０とで形成される複数の主放電セル１２および前記補助電極９と前記プライミング電極１５とで形成される複数のプライミング放電セル１６を区画するためのＰｂ−Ｂ系ガラスなどからなる隔壁が形成されている。隔壁は、前面基板１に設けられた走査電極６および維持電極７と直交する方向、すなわちデータ電極１０と平行な方向に延びる縦隔壁と、この縦隔壁に交差するように設けて主放電セル１２およびプライミング放電セル１６を形成する横隔壁とで構成されている。

隔壁は２層の隔壁部材によって構成され、隔壁の下層部である第１層目隔壁１１１と隔壁の上層部である第２層目隔壁１１２とにより構成されている。第１層目隔壁１１１はプライミング電極１５を覆ってプライミング放電セル１６の下部に設けられた第１横隔壁１１１ｂと、第２縦隔壁１１２ａの下部に位置する第１縦隔壁１１１ａとで構成されている。

さらに第２層目隔壁１１２は第１層目隔壁１１１の上に形成され、第１横隔壁１１１ｂ上に走査電極６あるいは維持電極７と平行に形成された第２横隔壁１１２ｂと、第１縦隔壁１１１ａ上に形成された第２縦隔壁１１２ａとで構成されている。つまり、主放電セル１２内では第１層目隔壁１１１がくり抜かれた構成となり、プライミング放電セル１６では第１層目隔壁１１１によってプライミング電極１５と放電空間３とが絶縁された構成となっている。

また、プライミング電極１５はデータ電極１０よりも走査電極６に近い位置に設けられており、主放電セル１２の走査電極６とデータ電極１０間の放電距離よりも、誘電体層１７の厚み分だけ放電距離が短くなるように構成されている。ここで、プライミング放電セル１６は、走査電極６−走査電極６−維持電極７−維持電極７・・・の配列となる走査電極６に接続された補助電極９に対向する位置に設けられ、維持電極７に対向する部分は単なる空隙部１３となっている。

また、少なくとも主放電セル１２の誘電体層１７上、および第１層目隔壁１１１と第２層目隔壁１１２によって形成される側面部とには希土類蛍光体などからなる蛍光体層１４が形成されている。

次に、ＰＤＰに画像データを表示させる方法について説明する。ＰＤＰを駆動する方法としては、１フィールド期間を発光期間の重みを持った複数のサブフィールドに分割し、発光させるサブフィールドの組み合わせによって階調表示を行っている。各サブフィールドは少なくとも初期化期間、アドレス期間および維持期間からなる。

図３は、本発明におけるＰＤＰを駆動するための駆動波形の一例を示す波形図である。まず、初期化期間において、プライミング電極Ｐｒ（図１のプライミング電極１５）が形成されたプライミング放電セル（図１のプライミング放電セル１６）では、正のパルス電圧をすべての走査電極Ｙ（図１の走査電極６）に印加し、走査電極Ｙとプライミング電極Ｐｒとの間で初期化が行われる。次のアドレス期間においては、プライミング電極Ｐｒには正の電位が常に印加される。このため、走査電極Ｙ_nに走査パルスＳＰ_nが印加されたとき、プライミング電極Ｐｒと走査電極Ｙ_nとの間でプライミング放電が発生し、主放電セル（図１の主放電セル１２）にプライミング粒子が供給される。次に、ｎ＋１番目の主放電セルの走査電極Ｙ_n+1に走査パルスＳＰ_n+1が印加されるが、このときには既にプライミング放電が起こり、プライミング粒子が供給されているため次のアドレス時の放電遅れを小さくできる。なお、ここでは、ある１フィールドの駆動シーケンスのみの説明を行ったが、他のサブフィールドにおける動作原理も同様である。

図３に示す駆動波形において、アドレス期間にプライミング電極Ｐｒへ正の電圧Ｖｐｒを印加することによって、上述した動作をより確実に起こすことができる。なお、アドレス期間にプライミング電極Ｐｒへ印加する電圧Ｖｐｒは、データ電極Ｄ（図１のデータ電極１０）に印加するデータ電圧Ｖｄの値よりも大きな値に設定するのが望ましい。

このように、プライミング放電セル１６においてはプライミング電極１５が誘電体層１７上に形成されている。したがって、データ電極１０とプライミング電極１５とは誘電体層１７によって絶縁が確保され、プライミング放電とアドレス放電とがお互いに影響を受けずに安定して行える。また、プライミング電極１５を誘電体層１７上に設け、主放電セル１２の放電空間３の高さよりもプライミング放電セル１６の放電空間３の高さを小さくしている。そのため、走査電極６に対応する主放電セル１２におけるプライミング放電を、アドレス放電の前に確実に安定して発生させることができ、主放電セル１２での放電遅れをさらに小さくすることができる。

図１、図２に示すように、プライミング電極１５上は、主放電セル１２を形成する隔壁の一部を形成する第１層目隔壁１１１により覆われており、そのため、第１層目隔壁１１１の厚みは放電空間３の高さの範囲内で自由に設定することが可能である。すなわち、プライミング放電セル１６においては、第１層目隔壁１１１に発生する亀裂や気泡などにより絶縁破壊が起きる場合があり、このような絶縁破壊が発生すると画像表示の際に巨大な輝点を発生し画質を大きく損なってしまうが、一般にこのようなＰＤＰにおいては、放電空間３の高さは１００μｍ前後であり、実施の形態に示すような構成とすれば、第１層目隔壁１１１の厚みを５０μｍ程度に厚く形成することが可能となるため、プライミング電極１５とプライミング放電セル１６の放電空間３との間に十分な絶縁性を確保して第１層目隔壁１１１を形成することが可能であるとともに、第１層目隔壁１１１の絶縁破壊を確実に防止することが可能となり、高品質な画像表示を実現することができる。

また、さらに、本発明の実施の形態では、主放電セル１２においては、データ電極１０上の誘電体層１７のみとし、データ電極１０とプライミング電極１５との絶縁性を確保するだけの厚みであればよいため、アドレス放電の放電電圧上昇を抑制して低電圧のアドレス放電を実現することができる。

また、本発明の実施の形態では、プライミング電極１５は、主放電セル１２を形成する隔壁のうちの第１層目隔壁１１１により覆う構成であり、そのため第２層目隔壁１１２の第２縦隔壁１１２ａと第２横隔壁１１２ｂの高さが小さくても放電空間３の高さを確保することが可能となる。

図４は比較例としてのＰＤＰを示す断面図であり、縦隔壁と横隔壁の高さが比較的大きく、さらに隣接する横隔壁間に連結部材がない場合の隔壁形成工程において、隔壁形状が変化する様子を模式的に示した図である。図４に示す比較例では、プライミング電極１５を覆う誘電体層３０が全面に形成されて、隔壁はその誘電体層３０上に別部材として構成され、プライミング放電セル１６において隣接する比較的高さの高い横隔壁４０を連結する部材がなく、主放電セル１２が縦隔壁４１によって格子状に連結されている。これらの隔壁部材を固化する過程では、特に縦隔壁４１の収縮によって、矢印４２に示すような応力が発生する。したがって、横隔壁４０が倒れこむことによってその形状が維持できなくなり、隣接する放電セル間で放電のクロストークが発生する。

一方、本発明の実施の形態によれば、第２層目隔壁１１２によって形成される第２横隔壁１１２ｂはその高さを小さくすることができるとともに、第１層目隔壁１１１の第１横隔壁１１１ｂがプライミング放電セル１６領域で収縮応力に対する補強部材の役割を果たす。そのため、隔壁の固化過程で発生する応力によって隔壁の形状精度が損なわれるなどの課題を解決することが可能となる。したがって、プライミング放電セル１６では、形状精度を確保するために隣接する第２横隔壁１１２ｂを連結する縦隔壁を設ける必要がないため、プライミング粒子の連続通路を形成することができ、大画面サイズでも画面全領域にわたって安定したプライミング粒子の供給が可能となる。

なお、本発明の実施の形態におけるＰＤＰは、次のような方法によって製造可能である。すなわち、隔壁を形成する材料としてガラス粉末と感光性有機物とを混合した感光性ペースト材料を用い、誘電体層１７上にプライミング電極１５を形成した上に、第１層目隔壁１１１の材料を塗布乾燥して所定形状のパターン露光をする。次に、第２層目隔壁１１２の材料を塗布乾燥して所定形状のパターン露光をする。その後、第１層目隔壁１１１と第２層目隔壁１１２とを同時に現像し、その後同時に焼成固化する。このように本発明の実施の形態によれば、第１層目隔壁１１１と第２層目隔壁１１２とを同じ材料を用いることによって、同時現像、同時焼成などが可能となり工数を短縮化した製造方法で形状精度に優れたＰＤＰを実現することが可能となる。

本発明に係わるＰＤＰは、高精細化に好適で、さらにアドレス時の放電遅れを短くして放電特性を安定化させることができ、さらにプライミング放電を安定化させ画像表示品質に優れ、壁掛けテレビや大型モニターなどのディスプレイ装置に有用である。

本発明の実施の形態におけるＰＤＰを示す断面図同ＰＤＰを模式的に示す分解斜視図同ＰＤＰを駆動するための駆動波形の一例を示す波形図本発明との比較例としてのＰＤＰを示す断面図

符号の説明

１前面基板
２背面基板
３放電空間
４前面板誘電体層
５保護層
６走査電極
６ａ，７ａ透明電極部
６ｂ，７ｂ金属電極部
７維持電極
８光吸収層
９補助電極
１０データ電極
１２主放電セル
１３空隙部
１４蛍光体層
１５プライミング電極
１６プライミング放電セル
１７誘電体層
３０誘電体層
４０横隔壁
４１縦隔壁
５０前面板
６０背面板
１１１第１層目隔壁
１１１ａ第１縦隔壁
１１１ｂ第１横隔壁
１１２第２層目隔壁
１１２ａ第２縦隔壁
１１２ｂ第２横隔壁

Claims

走査電極および維持電極を互いに平行でかつ走査電極−走査電極−維持電極−維持電極となるように２本ずつ交互に配列して配置した第１の基板と、この第１の基板に放電空間を挟んで対向配置されかつ前記走査電極および前記維持電極と交差する方向にデータ電極を配置した第２の基板とを有し、前記第１の基板は、前記走査電極間および前記維持電極間に光吸収層を形成するとともに、前記走査電極間の光吸収層上に一方の走査電極に接続された補助電極を設けた構成とし、前記第２の基板は、前記データ電極を覆うように誘電体層を形成するとともにその誘電体層上に前記走査電極と平行で前記補助電極に対向するようにプライミング電極を形成しかつ前記走査電極および前記維持電極と前記データ電極とで形成される複数の主放電セルおよび前記補助電極と前記プライミング電極とで形成される複数のプライミング放電セルを区画するように隔壁を設けた構成とし、かつ前記隔壁は、下層部の第１層目隔壁と上層部の第２層目隔壁とにより構成するとともに、前記第１層目隔壁により前記プライミング電極を覆うように構成したことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
隔壁は、データ電極と平行な方向に延びる縦隔壁と、この縦隔壁に交差しプライミング電極と平行な方向に延びる横隔壁とで構成し、プライミング放電セルは相隣り合う前記横隔壁によって構成した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。
隔壁は、下層部の第１層目隔壁と上層部の第２層目隔壁とが同一材料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。