JP4314701B2 - Ac型プラズマディスプレイパネル - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はテレビジョン受像機および情報表示端末等の画像表示に用いるAC型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】
従来のAC型プラズマディスプレイパネル(以下パネルと略す)の部分切欠斜視図を図4に示す。図4において、第一の絶縁基板1上には誘電体層2および保護膜3で覆われた複数の対を成す走査電極4および維持電極5とが付設されている。第二の絶縁基板6上には複数のデータ電極7が付設され、さらに隣接するデータ電極7間にデータ電極7と平行して隔壁8が設けられ、データ電極7の表面と隔壁8の側面とに蛍光体9が設けられている。そして、走査電極4および維持電極5とデータ電極7とが直交するように第一の絶縁基板1と第二の絶縁基板6とが対向して配置され、その対向空間に例えばネオンとキセノンとが封入されている。このパネルは、対を成す走査電極4と維持電極5との間で維持放電を起こし、この維持放電からの紫外線で蛍光体9を励起し、蛍光体9からの可視光をパネルの表示発光に用いるものである。
【0003】
走査電極4は透明電極4aおよびこれと重なった母線4bで形成され、同様に維持電極5は透明電極5aおよびこれと重なった母線5bで形成されている。一般に、透明電極4a、5aの抵抗値は高いため、銀等から成る不透明の母線4b、5bを透明電極4a、5aに電気的に接触するように重ねて設けることにより、走査電極4および維持電極5の電極としての線抵抗値を下げるように成されている。すなわち、走査電極4および維持電極5の電極としての線抵抗値は、それぞれほぼ母線4b、母線5bの線抵抗値と等しい値となる。例えば図4に示す構造の、852×480画素、42インチパネルでは、走査電極4および維持電極5のそれぞれ一本当たりの線抵抗値を130〜300Ωとしている。この程度の抵抗値の場合、維持放電の電流により消費する電力は、パネルの全消費電力の1%未満であり、問題とならない程度のものである。
【0004】
次に、このパネルの電極配列は、図5に示すように、行方向にはM行の走査電極4(SCN1〜SCNM)および維持電極5(SUS1〜SUSM)が配列されており、列方向にはN列のデータ電極7(D1〜DN)が配列されている。同一行の、対を成す走査電極4および維持電極5とデータ電極7との交差部は放電セルC11〜CMNを成しており、これらの放電セルC11〜CMNはM行×N列のマトリクス構成を成している。
【0005】
このパネルの動作について、1サブフィールド期間の駆動タイミングである図6を用いて説明する。
【0006】
図6において、まず書き込み期間に、表示データのある所定のデータ電極Dj(j=1〜N)に正の書き込みパルス電圧+Vw(V)、第1行の走査電極SCN1に負の走査パルス電圧−Vs(V)を印加して、所定のデータ電極Djと第1行の走査電極SCN1との交差部の放電セルC1jにおいて書き込み放電を起こす。同様な動作が第2行から第M行まで引き続いて行われる。
【0007】
続く維持期間において、全ての維持電極SUS1〜SUSMと全ての走査電極SCN1〜SCNMとに負の維持パルス電圧−Vm(V)を交互に印加して、前述の書き込み放電を起こした全ての放電セルで維持放電を開始し、その後維持パルス電圧の印加を続けている間、維持して放電が継続して維持される。この維持放電による発光を表示に用いる。
【0008】
続く消去期間において、全ての維持電極SUS1〜SUSMに負の細幅消去パルス電圧−Ve(V)を印加して、消去放電を起こして維持放電を停止させる。
【0009】
以上の書き込み期間から消去期間までの動作により1サブフィールド期間の1画面の表示が成される。
【0010】
この表示画面の輝度は、維持放電の期間の長さ、すなわち維持パルス電圧の印加回数に比例する。したがって、上記1サブフィールドの一回の表示では、ある一定の輝度の表示しか得られないので、これを一つのサブフィールドの表示動作とし、1フィールド期間内に輝度の異なる複数のサブフィールドの動作を順次繰り返すことにより階調のある画面表示を行う。さらに、1フィールド期間の動作を繰り返すことにより動画が表示される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のパネルにおいては、走査電極4および維持電極5の電極としての線抵抗値は、消費電力の点ではかなり低い値であるので、特にこれ以上の注意が払われていなかったが、従来の線抵抗値においても維持パルス電圧−Vm(V)の動作電圧マージンが狭くなり維持放電の安定性が悪くなることや、発光効率が低くなるという問題があることが判明した。
【0012】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、維持放電の動作電圧マージンを拡大し、放電特性の向上とさらに高効率化を図ることができるパネルを提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第一の絶縁基板上に付設され、誘電体層で覆われた複数の対を成す走査電極および維持電極と、第二の絶縁基板上に付設され、前記対を成す走査電極および維持電極に直交する複数のデータ電極とが対向して配置され、前記対を成す走査電極および維持電極と前記データ電極との交差部に放電セルが形成され、前記走査電極と前記維持電極はそれぞれ透明電極および不透明の母線で形成された構成であり、前記走査電極と前記維持電極とに維持パルス電圧を印加することにより維持放電が行われるAC型プラズマディスプレイパネルにおいて、前記誘電体層の比誘電率をε、前記誘電体層の厚みをd(m)、一つの前記放電セル内の前記走査電極と前記維持電極の有効面積をS(m2)、一対の前記走査電極および前記維持電極に対応して存在する放電セルの数をN(個)、前記維持パルス電圧の値をVm(V)とすると、前記走査電極および前記維持電極の一本当たりの線抵抗値RがR≦1.2×106×d/(ε×S×Vm×N)(Ω)であるAC型プラズマディスプレイパネルである。
【0014】
この構成により、維持パルス電圧の動作電圧マージンを拡大することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態としてのパネルは、その構造において、図4に示した従来のパネルと同じであり、また、その電極配列において、図5に示したものと同じであり、さらに、駆動のタイミングおよび動作において、図6に示したものと同じである。
【0016】
本発明の一実施形態のパネルが従来のパネルと異なる点は、走査電極および維持電極の電極としての線抵抗値であり、これについて図1を用いて説明する。
【0017】
図1(a)はi行j列にある一個の放電セルCijの概略構成図であり、図1(b)は放電セルCijのデータ電極に平行な方向の断面図を示している。誘電体層2の比誘電率をε、誘電体層2の厚みをd(m)、放電セル内に透明電極41と母線42とで形成された走査電極4および透明電極51と母線52とで形成された維持電極5の幅をW(m)、長さをH(m)で表している。これから、一つの放電セル内の走査電極4または維持電極5の有効面積Sは、S=W×H(m2)となる。また、走査電極4または維持電極5の有効面積Sに対する保護膜3を含めた誘電体層2の静電容量Cは、C=ε×ε0×S/d(F)となる(ε0:真空の誘電率)。
【0018】
また、一本の走査電極4と一本の維持電極5との間に流れる放電電流Iは、時間tに対し移動する電荷量Qで決まり、I=dQ/dt(A)となる。また、維持放電のパルス電圧をVm(V)、走査電極4および維持電極5上にある放電セルの数、すなわちパネルの放電セルの列数はNであるので、Q=N×C×Vm(C)となり、その結果、I=(1/K)×N×ε×S×Vm/d(A)(K:定数)となる。また、ある行の両端に位置する放電セルにかかる電圧の差を小さく抑えるためには、走査電極4および維持電極5の電極としての線抵抗値R(Ω)をこの放電電流に反比例して小さくしなければならない。このため、R≦K×d/(ε×S×Vm×N)(Ω)、すなわちK≧R×ε×S×Vm×N/d(Ω・m・V)という関係が必要となる。なお上記線抵抗値R(Ω)は、電極4、5の長手方向両端部で測定したときの値である。
【0019】
そこで、前述した852×480画素、42インチパネルにおいて、誘電体層2の比誘電率ε、誘電体層2の厚みd(m)、走査電極または維持電極の有効面積S(m2)、パルス電圧Vm(V)、N=852×3から、走査電極4または維持電極5の電極の線抵抗値R(Ω)として、母線一本当たりの線抵抗値を変化させて、K=R×ε×S×Vm×N/d(Ω・m・V)の値に対するパネルの特性を実験的に調べた。図2は、Kに対する維持放電のパルス電圧のマージンを示したものである。図2中Vm2以上の領域1は表示セル以外の放電セルが誤放電する領域、Vm1以上、Vm2以下の領域2は表示セルが正常に維持放電する領域、Vm1以下の領域3は表示セルが不灯になる領域を示している。図2より、Kの値が低下するにしたがってVm2とVm1との差である維持パルス電圧のマージンが大きくなっていることがわかる。上記の前例とした従来のパネルのKの値は1.7×106となり、このKの値において維持パルス電圧のマージンが狭いことがわかる。したがって、従来のパネルにおいては、走査電極4および維持電極5の電極としての線抵抗値Rが高く、消費電力のみが考慮されている結果、維持放電を安定に行う上で問題があった。図2からKの値をK≦1.2×106とすると維持放電のパルス電圧のマージンが従来のパネルに比べて2倍以上に広がることが分かる。すなわち、1.2×106≧K≧R×ε×S×Vm×N/dから、走査電極4または維持電極5の電極としての線抵抗値Rを、R≦1.2×106×d/(ε×S×Vm×N)(Ω)とすることにより、維持放電のパルス電圧のマージンを広げることができ、安定した維持放電動作を得ることができる。
【0020】
また、図3は、Kに対するパネルの発光効率比を示したものであり、従来のK=1.7×106のときのパネルの発光効率に比較して、K≦0.8×106とするとパネルの発光効率が約1.3倍以上になることがわかる。すなわち、0.8×106≧K≧R×ε×S×Vm×N/dから、走査電極4または維持電極5の電極としての線抵抗値Rを、R≦0.8×106×d/(ε×S×Vm×N)(Ω)とすることにより、パネルの発光効率を向上することができるものである。
【0021】
ここで、図2、図3に示す結果を求める実験で用いたKの値は、前例の852×480画素、42インチパネルから得られたものであり、誘電体層の比誘電率ε、誘電体層の厚みd(m)、走査電極または維持電極の有効面積S(m2)、パルス電圧Vm(V)の値を所定の値に設定したパネルの結果であるが、このKの値はd/(ε×S×Vm×N)に対応した値であるので、他の設計仕様のパネルにおいても、上述のR≦1.2×106×d/(ε×S×Vm×N)(Ω)およびR≦0.8×106×d/(ε×S×Vm×N)(Ω)とすることによって、上述の効果を得ることができる。
【0022】
なお、本発明は、走査電極および維持電極の形状並びにその形成方法や母線の材料、形成方法等により制限されるものではない。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のパネルによれば、誘電体層の比誘電率をε、厚みをd(m)、一つの放電セル内の走査電極と維持電極の有効面積をS(m2)、一対の走査電極および維持電極に対応して存在する放電セルの数をN(個)、維持パルス電圧の値をVm(V)とするとき、走査電極および維持電極の一本当たりの線抵抗値RをR≦1.2×106×d/(ε×S×Vm×N)(Ω)とすることにより、パネルの維持放電の動作電圧マージンを拡大して安定な維持放電が得られ、放電特性の向上を図ることができる。さらにR≦0.8×106×d/(ε×S×Vm×N)(Ω)とすることにより、パネルの高効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態のパネルにおける一個の放電セルの概略構成を示す断面図
【図2】Kに対する維持放電のパルス電圧のマージンを示す図
【図3】Kに対するパネルの発光効率を示す図
【図4】従来のパネルの部分切欠斜視図
【図5】同パネルの電極配列図
【図6】同パネルの動作タイミングを示す図
【符号の説明】
1 第一の絶縁基板
2 誘電体層
3 保護膜
4 走査電極
5 維持電極
6 第二の絶縁基板
7 データ電極
8 隔壁
9 蛍光体
41、51 透明電極
42、52 母線
Claims (2)
- 第一の絶縁基板上に付設され、誘電体層で覆われた複数の対を成す走査電極および維持電極と、第二の絶縁基板上に付設され、前記対を成す走査電極および維持電極に直交する複数のデータ電極とが対向して配置され、前記対を成す走査電極および維持電極と前記データ電極との交差部に放電セルが形成され、前記走査電極と前記維持電極はそれぞれ透明電極および不透明の母線で形成された構成であり、前記走査電極と前記維持電極とに維持パルス電圧を印加することにより維持放電が行われるAC型プラズマディスプレイパネルにおいて、前記誘電体層の比誘電率をε、前記誘電体層の厚みをd(m)、一つの前記放電セル内の前記走査電極と前記維持電極の有効面積をS(m2)、一対の前記走査電極および前記維持電極に対応して存在する放電セルの数をN(個)、前記維持パルス電圧の値をVm(V)とすると、前記走査電極および前記維持電極の一本当たりの線抵抗値RがR≦1.2×106×d/(ε×S×Vm×N)(Ω)であるAC型プラズマディスプレイパネル。
- 第一の絶縁基板上に付設され、誘電体層で覆われた複数の対を成す走査電極および維持電極と、第二の絶縁基板上に付設され、前記対を成す走査電極および維持電極に直交する複数のデータ電極とが対向して配置され、前記対を成す走査電極および維持電極と前記データ電極との交差部に放電セルが形成され、前記走査電極と前記維持電極はそれぞれ透明電極および不透明の母線で形成された構成であり、前記走査電極と前記維持電極とに維持パルス電圧を印加することにより維持放電が行われるAC型プラズマディスプレイパネルにおいて、前記誘電体層の比誘電率をε、前記誘電体層の厚みをd(m)、一つの前記放電セル内の前記走査電極と前記維持電極の有効面積をS(m2)、一対の前記走査電極および前記維持電極に対応して存在する放電セルの数をN(個)、前記維持パルス電圧の値をVm(V)とすると、前記走査電極および前記維持電極の一本当たりの線抵抗値RがR≦0.8×106×d/(ε×S×Vm×N)(Ω)であるAC型プラズマディスプレイパネル。
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