JP4397865B2 - ディスプレイ装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動方法が改善されたプラズマディスプレイパネルに関し、特に、誘電体層が最適とされたセル構造を有するプラズマディスプレイパネルに関するものである。

これまでテレビ等のディスプレイ装置では、陰極線管（ＣＲＴ）が幅広く用いられてきた。ＣＲＴの大型ガラス管の内部では、電子銃（ｇｕｎ）が不電荷粒子（電子）を発する。これらの電子は、ガラス管の広端部（ｗｉｄｅ ｅｎｄ）に沿って蛍光体原子を励起し蛍光体原子を点灯する。また、異なる領域で異なる密度、色を有する蛍光体原子を点灯することによって画像を形成している。ＣＲＴは、長い間、ビデオ画像のディスプレイに用いられてきたが、その体積が過大であった。これは、ＣＲＴディスプレイを大画面にするためには、画面の全部分に届くことができるような電子銃を備えるために、ガラス管の長さも増加しなければならないことによる。従って、大画面のＣＲＴは、重いだけでなく、かなりのスペースを要するものである。

これに対して、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと略する）が、ＣＲＴディスプレイが有する欠点を克服するために取り入れられている。ＰＤＰは、大画面ディスプレイのディスプレイ装置となることができ、フラットである上に、ＣＲＴディスプレイと同等かそれ以上の画像品質、性能を有する。

明度や鮮明な画像に加えて低電力消耗とすることは、ＰＤＰの設計において重要な事項である。しかしながら、蛍光体の紫外線励起により生成する可視光には、その基本プロセスに限界があることから、上記要求をスムーズに達成することができないことがある。

基本的に、交流（ＡＣ）のＰＤＰは、二種類の放電タイプに分けることができる。第一のタイプは、共面電極間の表面放電を用いて行うものであり、これは三電極構造を含む。注意すべきは、このタイプの放電技術は、既に、広範に用いられていることから、その放電は、かなり安定していることである。第二のタイプは、非共面電極（ｎｏｎｃｏｐｌａｎａｒ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ）間、又は、セルの反対側の電極間の表面放電を用いて放電を行うものである。このタイプの放電技術は、両電極構造を用いており、低放電電圧と高効率を備える。しかし、これら２つの電極構造は、実際にはいくつかの欠点があるため、いまだ広範に用いられるに至っていない。即ち、ＰＤＰの三電極構造についていえば、明度の増進、電力消費の減少が、重要な課題のままである。つまり、このタイプのＰＤＰの主な課題は、放電効率の増加にあり、各単位での注入エネルギーによる照明強度を増加することにある。

図１は、デルタ形状（ｄｅｌｔａ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）を有する従来のＰＤＰ１０の上面図を表している。ＰＤＰ１０は、個別のセル１２の基本格子によって構成されたマトリクス装置であり、セル１２は、密閉形状の複数のバリアリブ１４によって画定される。一般的には、各セル１２は、赤、緑、又は、青波長の可視光線を発生させるために用いられ、これらの赤、緑、青のセルのグループは、交互にセル構造に分布される。図１からわかるように、この特定のデルタ形状は、三角状、又はデルタ形状からなり、赤、緑、青のセルのグループから形成される。図１で示されたＰＤＰ１０の改良点は、前面の誘電材料層の厚さが加えられて、放電ギャップに向けられて配置された前誘電材料層をストライプ状のパターンで形成することを含む。この改良では、全表面上で放電が生じないことから、より低い放電電圧でより高い効率を達成することができる。

図２は、デルタ形状を有する従来のＰＤＰ２０の上面図であり、その各セルは、六角、又は、蜂の巣形状を有する。図１と同様に、図２の密閉形状の複数のバリアリブ２２は、カラー画素を有するデルタ形状のセル２４を画定する。このＰＤＰでは、複数のバリアリブ２２とセル２４が六角状（ｈｅｘａｇｏｎａｌｌｙ ｓｈａｐｅｄ）をなすことから、従来のストライプ状ＰＤＰと比較すると、より好ましい解析度、より低い放電電圧、より高い効率とより高い明度を有する。

従来のＰＤＰのセル構造には差異があるが、その主な問題点としては、理想的な効率を未だに備えていないことにあり、また、各単位での注入エネルギーによる照明強度の放電効率の不足にもある。

そのため、どのようにＰＤＰ構造を改善し、その効率の最適化を達成するかが重大な課題であり、最小の電力によって理想の機能を達成することが必要である。そこで、本発明の目的は、高い放電効率を有するＰＤＰを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明では、各液晶セルが厚さを加えた誘電層を有するようにした。この液晶セルでは、誘電層が放電空間に向かって突出しており、背面基板に位置した蛍光体層に近くなっている。

即ち、本発明は、画像を表示するディスプレイ装置であって、複数のバリアリブ、前記バリアリブによって画定される複数のセル、及び、前記セルの前面に形成された誘電材料層を備える前面基板を含み、各セル内の誘電材料層は、セル周囲の誘電材料層より厚い中心部を含むディスプレイ装置である。誘電材料層の中心部は、凸形状となっているものが好ましい。

本発明では、前面基板が、複数の行電極を備える。行電極は、それぞれ複数の翼部を供え、隣接する行電極の翼部が対面するようになっている。そして、誘電材料層の中心部が、行電極の翼部の上に重なるようになっているか、重ならないようになっている。誘電材料層の中心部が行電極の翼部に重なる場合には、誘電材料層の中心部が、行電極の翼部の端にわずかに重なるようになっている。

厚みを有する誘電層は、行方向及び／又は列方向に位置付けられるストライプ状パターンを含んでいても良い。このストライプ状パターンは、その厚さがセル周囲の誘電材料層の厚さより大きく、セルの中心を通るようになっている。

また、本発明では、誘電材料層のストライプ状パターンの上に配置されるデータ電極を備えても良い。データ電極は、保護層及びセルの内側に伸びるブロック部を複数備えても良い。そして、セルは、デルタ形状に配置されたものが好ましい。

本発明のディスプレイ装置によれば、放電効率を増加することができ、各単位での注入エネルギーの照明強度を増加することができる。

本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。

実施例１：図３Ａは、本発明に基づいた実施例１のＰＤＰ３０の上面断面図を表している。ＰＤＰ３０は、デルタ形状を有することで、各セル３１の形状を長方形にさせる。バリアリブ３２は、背面基板の上に設置されており、ＰＤＰ３０の各セル３１を形成する。各セル３１は、それぞれ密閉したセルである。また、ＰＤＰ３０は、図示せぬ複数のアドレス電極を含み、これらのアドレス電極は、背面板の上に設置されている。

図３Ａに示すように、ＰＤＰ３０は、複数の行電極を含み、これらの行電極は、二種類のタイプに分けることができる。第一のタイプの行電極は、ストライプ状の行電極３５であり、これらのストライプ状行電極３５は、ＰＤＰ３０の幅に沿って設置される。一部のストライプ状行電極３５は、バス電極部として用いることができ、これらのバス電極部は、導電金属によって構成される。

また、第二のタイプの行電極は、ストライプ状行電極３５のバス電極部から突出する翼部となる突出電極３６である。行電極の突出電極３６もまた長方形状構造を有する。行電極３５は、突出電極３６の一辺に沿って、バス電極部で接触する。また、行電極は、セル３１の放電領域の上に部分的に延伸する。また、突出電極３６もまた、行電極の維持電極部として用いることができる。この維持電極部は、金属酸化物（インジウムスズ酸化物）薄膜によって構成された透明部材である。

図３Ｂは、図３ＡのＰＤＰの断面図を表している。誘電体層は、凸状部（ｃｏｎｖｅｘ ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）３３を有する。凸状部３３は、バリアリブ３２で形成された液晶セルの中で内側に突出する。このようにすることで、プラズマクラスタ、又は、紫外線放射が、蛍光体層に接近することができる。また、本実施例のプラズマディスプレイ３０は、表面放電型（ｓｕｒｆａｃｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｔｙｐｅ）のディスプレイの設計に属するものである。凸状部３３は、透明、又は、不透明であることができる。また、凸状部３３は、異なる材料からなることができ、透明電極、不透明電極、偏向電極、又は、リブ構造であることができる。

本実施例では、誘電体層の凸状部３３は、突出電極３６のほぼ中心位置上に重なる。誘電体層の凸状部３３を有するＰＤＰ３０の特徴について説明をすると、まず、プラズマ生成時に必要な放電電流を効果的に減少することができる。第二に、放電の自動修復（ｒｅａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）が背面基板に向くことから、紫外線がより効果的に蛍光体層を励起することができる。蛍光体表面の塗装を増大させることなく、紫外線が蛍光体層構造に届く距離が短縮されるため、バリアリブ３２をより効果的な方式で用いることができる。そして、紫外線が容易に蛍光体層を励起できるようになることから、誤放電と、二つの隣接する液晶セル間のクロストークの状態を改善することができる。

実施例２：図４Ａは、実施例２を表している。上述の説明でわかるように、背面基板の上に形成された複数のバリアリブ４２は、放電セル４１を画定する。行電極４５は、複数の翼部４６を含む。翼部４６は、放電セル４１の内側に突出する。誘電体層の凸状部４３は短縮することができ、且つ、放電セルの間隔に合わせることで、表面放電（ｓｕｒｆａｃｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）を誘電放電に換えることができる。誘電体層の凸状部４３は、翼部４６にわずかに重なる。一般的には、効率とマージンは、誘電構造の作用によって増加することができる。

図４Ｂは、図４ＡのＰＤＰの断面図を表している。図４Ｂでは、凸状部４３を有する誘電層は、バリアリブ４２で形成された放電ギャップの内側に突出している。図４Ａで示す凸状部４３の幅は、図３Ａで示す凸状部３３の幅より小さい。この比較的尖った凸状部４３は、プラズマクラスタ又は紫外線輻射を、更に蛍光体層に近づかせることができ、エネルギー伝送の効率を上げることができる。

実施例３：図５Ａは、実施例３を表している。上述の説明でわかるように、背面基板の上に形成された複数のバリアリブ５２は、放電セル５１を画定する。行電極５５は、複数の翼部５６を含む。これらの翼部５６は、放電セル５１の内側に突出する。誘電層構造の中の凸状部５３は、放電ギャップの内部にはあるが、透明翼部５６とは重ならない。

図５Ｂは、図５ＡのＰＤＰの断面図を表している。図５Ｂの誘電層は、更に尖った凸状部５３を有し、この凸状部５３は、バリアリブ５２が形成した放電空間に向いて突出する。この方式の作用では、プラズマクラスタ又は紫外線輻射は、更に蛍光体層に接近する。

透明誘電材料がメタルプレス（ｓｔｅｅｌ ｓｔａｍｐｉｎｇ）方式によって形成される場合、形成された比較的薄い凸状部５３のサイズは、精密さに欠けるおそれがある。また、収縮と延伸の要素も考慮しなければならない。そこで、例えば、スプレー法、又は、融解法などのその他の方法も同様の構造を形成するのに適用することができる。

実施例４：図６は、実施例４のＰＤＰの上面図を表している。上述の説明でわかるように、背面基板の上に形成された複数のバリアリブ６２は、放電セル６１を画定する。行電極６５は、複数の翼部６６を含む。これらの翼部６６は、放電セル６１の内側へ突出する。但し、本実施例では、凸状部６３がストライプ状の構造を有しており、背面基板に形成された各格子模様の中では、バリアリブパターンは垂直状で配列され、凸状部６３は水平状に配列されると共に放電セル６１の中心を通過する。凸状部６３の幅は、バリアリブ６２の幅と同じでも良いし、厚くても薄くても良い。一般的には、比較的薄い幅の凸状部６３を適用するとき、放電ギャップの中に位置するのが好ましい。

注意すべきは、図６の凸状部６３は、一方は背面基板のバリアパターンに重なり、もう一方は放電ギャップの中に位置する。これにより、放電特性が表面放電の放電特性から、これとは逆の放電特性（ｏｐｐｏｓｉｔｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ）へと変化する。放電特性と逆の放電設計は、比較的低い放電電圧、より大きい操作マージンと、より高い輝度効率を有する。そして、このような放電特性は、凸状部６３の高さを３０μｍ以上とすることで実現する。

実施例５：図７Ａ、７Ｂは、実施例５のＰＤＰに基づいた上面断面図を表している。放電セル７１は、維持電極７６を有するバリアリブ７２によって形成され、維持電極７６は、セル７１の中に向いて突出する。誘電層は、凸状部７３を有する。本実施例の中の凸状部７３は、ストライプ状構造からなる。また、本実施例では、データ電極７４は、ストライプ状の誘電凸状部７３に沿った方式でＰＤＰの前面基板７８の上に形成される。

図７Ｃ、７Ｄは、実施例５のもう一つのＰＤＰに基づいた上面断面図を表している。図７Ｃは、ＰＤＰの上面図を表しており、水平、及び垂直方向で、前面ガラスは、背面ガラスより小さい。図７Ｄは、ＰＤＰの側面図を表しており、データ電極７４は、誘電凸状部７３の上に実装される。

実施例６：図８は、実施例６を表している。放電セル８１は、複数のバリアリブ８２によって形成され、誘電層は、行方向に位置付けられたストライプ状の凸状部８３を有する。データ電極８４は、ＰＤＰの前面基板上に形成され、ブロック部を含む。ブロック部は、放電セル８４の上のアドレスマージンと明度を増加することができる。放電ギャップは、誘電体凸状部８３の方向に並行する。よって、仮に放電ギャップが誘電体凸状部８３に並行しない場合、放電量を増加することができない。

実施例７：図９は、実施例７のＰＤＰの図である。複数の放電セル９１は、複数のバリアリブ９２によって形成され、誘電層には、列方向に位置付けられたストライプ状の凸状部９３が形成される。データ電極９４は、ＰＤＰの前面基板の上に形成される。本実施例では、交互にＩＴＯパターンが形成され、翼部９６は、交互に交差するように配列され、隣接するセル間のクロストークの状況が発生するのを防ぐ。

実施例８：図１０は、実施例８のＰＤＰの図形である。複数の放電セル１０１は、複数のバリアリブによって形成され、誘電層は、ストライプ状の凸状部１０３を有する。データ電極１０４は、ＰＤＰの前面基板上に形成される。本実施例では、凸状部１０３は格子状パターンをしており、ストライプパターンを有するデータ電極９４が、ＰＤＰの前面基板の上に形成される。ストライプパターンのデータ電極９４は、その開口比を増加することができる。

デルタ形状を有する従来のＰＤＰの図形を表している。 デルタ形状を有する従来のＰＤＰの図形を表しており、各セルは、六角、又は蜂の巣形状を有する。 本発明の実施例１のＰＤＰに基づいた上面断面図を表している。 本発明の実施例１のＰＤＰに基づいた垂直断面図を表している。 本発明の実施例２のＰＤＰに基づいた上面断面図を表している。 図４ＡのＰＤＰに基づいた垂直断面図を表している。 本発明の実施例３のＰＤＰに基づいた上面断面図を表している。 図５ＡのＰＤＰに基づいた垂直断面図を表している。 本発明の実施例４のＰＤＰに基づいた上面断面図を表している。 本発明の実施例５のＰＤＰに基づいた上面断面図を表している。 本発明のＰＤＰに基づいた垂直断面図を表している。 本発明の実施例５のＰＤＰに基づいた上面断面図を表している。 本発明の実施例５のＰＤＰの垂直断面図を表している。 本発明の実施例６のＰＤＰに基づいた図形を表している。 本発明の実施例７のＰＤＰに基づいた図形を表している。 本発明の実施例８のＰＤＰに基づいた図形を表している。

符号の説明

１０ ＰＤＰ
１０１ セル
１０３ 凸状部
１０４ データ電極
３０ ＰＤＰ
３１ セル
３２ バリアリブ
３３ 凸状部
３５ 行電極（ストライプ状電極）
３６ 翼部（突出電極（維持電極部））
４１ セル
４２ バリアリブ
４３ 凸状部
４５ 行電極
４６ 翼部
５１ セル
５２ バリアリブ
５３ 凸状部
５５ 行電極
５６ 翼部
６１ セル
６２ バリアリブ
６３ 凸状部
６５ 行電極
６６ 翼部
７１ セル
７２ バリアリブ
７３ 誘電凸状部
７４ データ電極
７６ 翼部
８１ セル
８２ バリアリブ
８３ 凸状部
８４ データ電極
９１ セル
９２ バリアリブ
９３ 凸状部
９４ データ電極

Claims (4)

1. 画像を表示するディスプレイ装置であって、
   複数のバリアリブ、
   前記バリアリブによって画定された複数のセル、
   前記セルの前面に形成された誘電材料層を含む前面基板を含み、
   前記誘電材料層はストライプ状パターンを含み、前記ストライプ状パターンは、その厚さがセル周囲の誘電材料層の厚さより大きい凸形状を有し、セルの中心を通るようになっており、
   前記前面基板は、水平方向に伸びる複数の行電極を含み、前記行電極は、それぞれ複数の矩形翼部を備え、隣接する行電極の矩形翼部が対面するようになっており、
   前記行電極の矩形翼部が、前記セルの中心を通るストライプ状パターンの上に重ならないようになっており、
   更に、前記ストライプ状パターンの表面上に配置されるデータ電極を備える、ディスプレイ装置。
2. データ電極の上に配置される保護層を備える請求項１に記載のディスプレイ装置。
3. データ電極は、セルの内側に伸びるブロック部を複数備える請求項１に記載のディスプレイ装置。
4. セルは、デルタ形状に配置される請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のディスプレイ装置。

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