JP4428042B2 - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Description

本発明は、表示デバイス等に用いるプラズマディスプレイパネルに関するものである。

近年、双方向情報端末として大画面、壁掛けテレビへの期待が高まっている。そのため、液晶ＴＶ、フィールドエミッションディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ等に代表されるディスプレイパネルが数多くあり、一部は市販され、一部は開発中である。これらの中でもプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）は、自発光型で美しい画像表示ができ且つ大画面化が容易であるといった、他のデバイスにはない特徴を持っている。一般的に、ＰＤＰは、各色の放電セルがマトリックス状に配列された構成であって、交流面放電型ＰＤＰでは、前面板と背面板とが隔壁を介して平行に配され、前面板の基板上には表示電極（走査電極と維持電極）が平行に配設され、その上を覆って誘電体層が形成され、また、背面板上には走査電極と直交する方向にアドレス電極が設けられている。そして前面板と背面板との間の、隔壁により仕切られた空間である放電セル内には、赤、緑、青に発光する蛍光体層が配設されており、また、放電ガスが封入されている。

そして、ＰＤＰを駆動する際には、駆動回路で各電極に電圧を印加する。これによって、各放電セル内での放電により紫外線が放出され、蛍光体層の蛍光体粒子がこの紫外線を受けて励起発光することによって画像が表示される（例えば、非特許文献１参照）。
内池平樹、御子柴茂生共著、「プラズマディスプレイのすべて」（株）工業調査会、１９９７年５月１日、ｐ７９−ｐ８０

上述したＰＤＰにおいては、放電セルにおける誘電体層に凹部を形成することにより、発生する放電の領域をこの凹部空間内に制御し、もって隣接する放電セル間での誤放電を抑制するということが行われる場合がある。

しかしながらこのような、誘電体層に凹部を設けることで放電領域を凹部に制限するという構成は、一方では、凹部を小さくしすぎると放出される紫外線の量が減少し、輝度が低減してしまうという課題が発生する場合がある。

本発明は、隣接する放電セル間での誤放電を抑制でき、且つ輝度の低減を抑制することができるプラズマディスプレイパネルを実現することを目的とする。

上記目的を実現するために本発明のプラズマディスプレイパネルは、基板上に走査電極と維持電極とからなる表示電極を複数形成するとともにこの表示電極を覆うように前記基板上に誘電体層を形成した前面板と、前記前面板に対向配置される基板上に前記表示電極と交差するようにアドレス電極を複数形成し交差する部分に放電セルを形成した背面板とを有し、かつ前記前面板の誘電体層に前記放電セルに対応するように少なくとも一つの凹部を備えたプラズマディスプレイパネルにおいて、前記走査電極と維持電極は、透明電極と、この透明電極上に形成した遮光層としての機能を有する黒色電極と、この黒色電極上に形成した金属電極とで構成し、かつ前記黒色電極における前記誘電体層の凹部側のエッジを前記金属電極における凹部側のエッジより前記凹部側に突出させることにより、前記誘電体層の表面から金属電極までの最短距離が前記誘電体層の表面から黒色電極までの最短距離よりも大きくなるように構成したことを特徴とするものである。

本発明のＰＤＰは、隣接する放電セル間での誤放電を抑制でき、且つ輝度の低減を抑制することができるプラズマディスプレイパネルを実現することができる。

すなわち、本発明の請求項１に記載の発明は、基板上に走査電極と維持電極とからなる表示電極を複数形成するとともにこの表示電極を覆うように前記基板上に誘電体層を形成した前面板と、前記前面板に対向配置される基板上に前記表示電極と交差するようにアドレス電極を複数形成し交差する部分に放電セルを形成した背面板とを有し、かつ前記前面板の誘電体層に前記放電セルに対応するように少なくとも一つの凹部を備えたプラズマディスプレイパネルにおいて、前記走査電極と維持電極は、透明電極と、この透明電極上に形成した遮光層としての機能を有する黒色電極と、この黒色電極上に形成した金属電極とで構成し、かつ前記黒色電極における前記誘電体層の凹部側のエッジを前記金属電極における凹部側のエッジより前記凹部側に突出させることにより、前記誘電体層の表面から金属電極までの最短距離が前記誘電体層の表面から黒色電極までの最短距離よりも大きくなる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である。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記黒色電極が、酸化ルテニウムを含む材料により形成したものであることを特徴とするものである。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記金属電極が、銀を含む材料により形成したものであることを特徴とするものである。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、表示電極間に遮光層を備え、この遮光層が上記黒色電極と同一の材料により形成したものであることを特徴とするものである。

以下、本発明の一実施の形態によるＰＤＰについて説明する。

図１は、本発明の一実施の形態によるＰＤＰの概略構成を示す断面斜視図である。

前面板１は、例えばガラスのような透明且つ絶縁性の基板２上に、放電ギャップを隔てて対向して設けた走査電極３と維持電極４とからなる表示電極５を複数形成するとともに、隣接する表示電極５の間に設けた遮光層６を形成し、前記表示電極５と遮光層６とを覆うように基板２上に誘電体層７を形成するとともに、さらにそれを覆うＭｇＯ蒸着膜による保護膜８を形成することにより構成されている。

また、背面板９は、例えばガラスのような絶縁性の基板１０上に誘電体層１１で覆われた複数のアドレス電極１２が付設され、誘電体層１１上のアドレス電極１２間にはアドレス電極１２と平行してストライプ状の隔壁１３が設けられており、誘電体層１１の表面と隔壁１３の側面にかけてストライプ状に蛍光体層１４が設けられた構造となっている。そして前面板１と背面板９とは、表示電極５とアドレス電極１２とが直交するように放電空間１５を形成するように隔壁１３を挟んで対向して配置されている。そして放電空間１５には、放電ガスとして、ヘリウム、ネオン、アルゴン、キセノンのうち、少なくとも１種類の希ガスが封入されている。隔壁１３によって仕切られたアドレス電極１２と表示電極５との交差部の放電空間１５が発光単位となる放電セル１６として動作する。

ここで、図２に、前面板１の概略構成を断面図で示すように、走査電極３と維持電極４とは、ＳｎＯ₂やＩＴＯから成る透明電極３ａ、４ａと、その上に形成した、酸化ルテニウムを含む比較的電気抵抗の高い黒色電極３１ｂ、４１ｂと、この黒色電極３１ｂ、４１ｂ上に形成した銀等を含む比較的電気抵抗の低い金属電極３２ｂ、４２ｂとから構成されており、この黒色電極３１ｂ、４１ｂと金属電極３２ｂ、４２ｂとにより、透明電極３ａ、４ａにそれぞれ通電するためのバス電極３ｂ、４ｂが構成される。

そして、放電セル１６内における誘電体層７には凹部１７を設けている。

また、黒色電極３１ｂ、４１ｂと金属電極３２ｂ、４２ｂとは、例えば図２に示すように、凹部１７を含む誘電体層７表面から金属電極３２ｂ、４２ｂまでの最短距離ｒ１が、黒色電極３１ｂ、４１ｂまでの最短距離ｒ２より大きくなるように、凹部１７側の黒色電極３１ｂ、４１ｂのエッジが金属電極３２ｂ、４２ｂのエッジより凹部１７側に突出するように配したもので、そのために、金属電極３２ｂ、４２ｂの幅ｗ１を黒色電極３１ｂ、４１ｂの幅ｗ２より小さく構成したものである。

なお、黒色電極３１ｂ、４１ｂおよび遮光層６は、遮光の効果を得ることができるものであれば、真黒の黒色だけでなく灰色などの黒っぽい色でも良い。また、黒色電極３１ｂ、４１ｂと遮光層６とは同材料で形成すると製造工程を削減できるので好ましい。

次に、図１および図２に示した本発明の一実施の形態によるＰＤＰの製造方法について前面板１を中心に説明する。

まず、基板２として、フロート法により製造されたガラス板を用いる。この基板２上に、通常の薄膜形成法で透明電極３ａ、４ａを形成する。

そしてこの透明電極３ａ、４ａ上に、黒色顔料、有機バインダー、ガラスフリット、有機溶剤などを含むペーストを用いて、黒色電極３１ｂ、４１ｂを形成する。形成方法としては、スクリーン印刷法を用いてパターン形状に形成するものでも良いし、スクリーン印刷法やダイコート法などを用いてベタに形成した後、フォトリソグラフィー法（或はリフトオフ法）でパターン形状に形成するものでも良い。なおこの黒色電極３１ｂ、４１ｂの形成の際に、表示電極５間の非発光領域に形成する遮光層６を同時にパターン形成すると、製造工程を削減できるので好ましい。

次に、黒色電極３１ｂ、４１ｂの上に、凹部１７を形成する側の黒色電極３１ｂ、４１ｂのエッジより内側となるように、銀粉末、有機バインダー、ガラスフリット、有機溶剤などを含むペーストを用いて、金属電極３２ｂ、４２ｂを形成する。このように形成することで、凹部１７側の黒色電極３１ｂ、４１ｂのエッジは金属電極３２ｂ、４２ｂのエッジより凹部１７側に突出する。また、このような構成のためには、金属電極３２ｂ、４２ｂの幅ｗ１は黒色電極３１ｂ、４１ｂの幅ｗ２より必然的に狭くなる。形成方法は、黒色電極３１ｂ、４１ｂと同様の方法で良い。

次に、以上のようにして表示電極５、遮光層６を形成した基板２上に、誘電体層７を形成する。誘電体層７が有する凹部１７は、誘電体層７の前駆体層に対して基体を押し当てて形成するということでも可能であるが、位置精度、形状精度を考慮すると、誘電体層７の前駆体層を感光性材料とし、これを露光、現像することで凹部１７を形成することが好ましい。

その後、誘電体層７上に保護膜８を形成することで、前面板１が完成する。そして、通常の製造方法により製造した背面板９を、表示電極５とアドレス電極１２とが交差するように位置合わせをして重ね合わせ、周辺部をシール材によって封着する。そして、隔壁１３で仕切られた空間からガス排気を行い、次にＮｅ−Ｘｅ等の放電ガスを封入する。以上によりＰＤＰが完成する。

以上述べたような本発明の一実施の形態によるＰＤＰによれば、まず、黒色電極３１ｂ、４１ｂと遮光層６とにより、コントラストが良好な画像表示が可能となる。なお、黒色電極３１ｂ、４１ｂおよび遮光層６は、遮光の効果を得ることができるものであれば、真黒の黒色だけでなく灰色などの黒っぽい色でも良い。

また、放電セル１６における誘電体層７の厚みは、凹部１７とそれ以外の領域とで異なり、その結果、コンデンサーとしての静電容量が異なり、放電電圧が異なることとなる。すなわち、誘電体層７の膜厚が小さい凹部１７部では、静電容量が大きく底部で電荷がたまり易いことから、放電電圧が低く、放電の発生と維持が容易となる。一方、凹部１７部以外の誘電体層７領域では静電容量が小さく電荷がたまりにくいことから、放電電圧が高く、放電の発生と維持が抑制されることとなる。その結果、放電の領域が凹部１７の空間内に制限されることとなる。

ここで、例えば、図３に断面図で示す比較例の前面板１０１のように、金属電極１３２ｂ、１４２ｂと黒色電極１３１ｂ、１４１ｂとが同じ幅である場合、凹部１１７を含む誘電体層１０７表面から金属電極１３２ｂ、１４２ｂまでの最短距離、および黒色電極１３１ｂ、１４１ｂまでの最短距離は略等しく、ｒとなる。

ここで、誘電体層１０７の耐電圧の特性は、表示電極１０５を構成する電極のうち、比較的、電気抵抗の低い金属電極１３２ｂ、１４２ｂから誘電体層１０７表面までの最短距離に依存するため、最短距離ｒは、誘電体層１０７の耐電圧を優先して決定されることとなる。ここで図３に示す構成では、金属電極１３２ｂ、１４２ｂと黒色電極１３１ｂ、１４１ｂとを同じ幅に構成するものであることから、黒色電極１３１ｂ、１４１ｂの幅は金属電極１３２ｂ、１４２ｂの幅により制限されることとなり、その結果、黒色電極１３１ｂ、１４１ｂの幅を十分にとれずに十分なコントラストが得られないという問題や、凹部１１７の幅を放電セルに対して十分にとれず、十分な放電領域を確保できないという問題が発生する場合があった。

しかしながら、例えば図２に示すような本発明の一実施の形態によるＰＤＰでは、上述したように、黒色電極３１ｂ、４１ｂと金属電極３２ｂ、４２ｂとは、凹部１７を含む誘電体層７表面から金属電極３２ｂ、４２ｂまでの最短距離ｒ１が、黒色電極３１ｂ、４１ｂまでの最短距離ｒ２より大きくなるように、凹部１７側の黒色電極３１ｂ、４１ｂのエッジが金属電極３２ｂ、４２ｂのエッジより凹部１７側に突出するように配したもので、そのために、金属電極３２ｂ、４２ｂの幅ｗ１を黒色電極３１ｂ、４１ｂの幅ｗ２より小さく構成したものであり、すなわち、最短距離ｒ１を誘電体層７の耐電圧の特性を満たすものとし、最短距離ｒ２を遮光の特性を満たすように最短距離ｒ１より短い距離とする、すなわち黒色電極３１ｂ、４１ｂを凹部１７に近づけた構成となるように、金属電極３２ｂ、４２ｂの幅ｗ１、黒色電極３１ｂ、４１ｂの幅ｗ２および凹部１７の大きさを決定するものであり、もって、凹部１７により制限される放電領域を、輝度を確保することができ、且つ、コントラストが良好な画像表示が可能で、且つ、誘電体層の耐電圧を確保することができるＰＤＰを実現することが可能となる。

すなわち、本発明の一実施の形態によるＰＤＰでは、画像表示面である前面板１から観察した際の、黒色電極３１ｂ、４１ｂの幅ｗ２や、放電セル１６における黒色電極３１ｂと４１ｂとの間隔を従来から変更することはなく、すなわち同等の遮光特性を確保しつつ、凹部１７の大きさを大きくすることが可能であり、このことにより凹部１７により制限される放電領域を大きくすることができ、輝度の向上が実現できる。且つ、金属電極３２ｂ、４２ｂから誘電体層７表面までの最短距離は、耐電圧特性を確保できるｒ１とすることができるため、絶縁不良などの問題の発生は抑制される。

ここで、金属電極３２ｂ、４２ｂと黒色電極３１ｂ、４１ｂとの構成は、図２に示すように、長手方向の中心線が一致するように設けたものや、図４に示すように、長手方向の中心線をずらして設けたものであっても構わない。

また、凹部１７の形状は、図５（ａ）に示すようなスリット状や図５（ｂ）に示すような格子状であっても構わず、また格子を構成する個々の凹部１７の形状は四角形であってもそれ以外の形状であっても構わない。

以上のように本発明のプラズマディスプレイパネルは、隣接する放電セル間での誤放電を抑制でき、且つ輝度の低減を抑制することができるプラズマディスプレイパネルを提供することができる。

本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの概略構成を示す断面斜視図 本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の概略構成を示す断面図 比較例として示すプラズマディスプレイパネルの前面板の概略構成を示す断面図 本発明の他の実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の概略構成を示す断面図 本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの前面板の概略構成を示す断面斜視図

符号の説明

１ 前面パネル
２ 基板
３ 走査電極
３ａ 透明電極
３ｂ バス電極
４ 維持電極
４ａ 透明電極
４ｂ バス電極
５ 表示電極
６ 遮光層
７ 誘電体層
８ 保護膜
９ 背面電極
１０ 基板
１１ 誘電体層
１２ アドレス電極
１３ 隔壁
１４ 蛍光体層
１５ 放電空間
１６ 放電セル
１７ 凹部
３１ｂ 黒色電極
３２ｂ 金属電極
４１ｂ 黒色電極
４２ｂ 金属電極

Claims (4)

1. 基板上に走査電極と維持電極とからなる表示電極を複数形成するとともにこの表示電極を覆うように前記基板上に誘電体層を形成した前面板と、前記前面板に対向配置される基板上に前記表示電極と交差するようにアドレス電極を複数形成し交差する部分に放電セルを形成した背面板とを有し、かつ前記前面板の誘電体層に前記放電セルに対応するように少なくとも一つの凹部を備えたプラズマディスプレイパネルにおいて、前記走査電極と維持電極は、透明電極と、この透明電極上に形成した遮光層としての機能を有する黒色電極と、この黒色電極上に形成した金属電極とで構成し、かつ前記黒色電極における前記誘電体層の凹部側のエッジを前記金属電極における凹部側のエッジより前記凹部側に突出させることにより、前記誘電体層の表面から金属電極までの最短距離が前記誘電体層の表面から黒色電極までの最短距離よりも大きくなる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。
2. 前記黒色電極が、酸化ルテニウムを含む材料により形成したもの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。
3. 前記金属電極が、銀を含む材料により形成したもの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。
4. 前記表示電極間に遮光層を備え、この遮光層が上記黒色電極と同一の材料により形成したもの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。

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