JP4496916B2 - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Description

この発明はプラズマディスプレイパネルに関するものである。

プラズマディスプレイパネルは、走査電極および維持電極を形成した前面基板と、走査電極および維持電極に直交する方向にデータ電極を形成した背面基板とを、間に放電空間を形成するように対向配置して周囲を封着し、放電空間に希ガスからなる放電ガスを封入して構成されており、走査電極および維持電極とデータ電極との立体交差部に放電セルが形成される。従来のプラズマディスプレイパネルには、走査電極と維持電極をそれぞれ複数本に分割し、分割された電極を途中で電気的に接合するためにショートバーを設けたパネルが報告されている（例えば非特許文献１参照）。分割された電極を電極ラインと呼ぶことにする。

この方式は、走査電極と維持電極にインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）や酸化スズ（ＳｎＯ₂）などの透明電極を用いる代わりに、走査電極と維持電極を複数本に分割し、この分割電極により放電させるものである。この方式では透明電極を不要とするため、パネルの低コスト化が実現できる有効な方式である。しかし、電極を複数本に分割するために電極ラインは細くて断線しやすく、このため電極の途中にショートバーを入れ、一部分が断線しても周囲の電極から電流が流れ込むようにして、不灯による致命的な画像欠陥を未然に防止している。

このようなプラズマディスプレイパネルでは、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階調表示を行う。各サブフィールドは初期化期間、アドレス期間および維持期間からなる。初期化期間では全ての放電セルにおいて初期化放電を発生させて各放電セルの状態を初期化し、アドレス期間では点灯させる放電セルを選択し、維持期間ではアドレス期間で選択された放電セルにおいて維持放電を発生させ、維持放電に伴って生じる発光により表示が行われる。
Ｗｉｌｌｉａｍ Ｃ． Ｓｈｉｎｄｌｅｒ（ウィリアム シー シンドレー）， ＩＤＷ’９９、Ｐ７３５―Ｐ７３８［６０―Ｉｎｃｈ Ｄｉａｇｏｎａｌ ＨＤＴＶ Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ］

しかしながら、ショートバーを電極ライン間に均等に配置すると、維持放電による発光と初期化放電による発光がショートバーによって同じように遮られるため、コントラストを上げることができなかった。

本発明は、走査電極および維持電極を複数の電極ラインで構成したプラズマディスプレイパネルにおいて、高コントラストのプラズマディスプレイパネルを提供することを目的とする。

この課題を解決するために本発明は、放電ギャップを介して配置された走査電極および維持電極からなる表示電極を複数形成した前面基板と、この前面基板に放電空間を挟んで対向配置され且つ前記表示電極と直交する方向にデータ電極を形成した背面基板と、前記表示電極と前記データ電極との立体交差部に形成された放電セルとを有し、前記走査電極および前記維持電極を、この電極の配列方向に複数本に分割した電極ラインと、この電極ライン間を電気的に結合するショートバーとで構成するとともに、前記ショートバーを不透明な材料により形成し、前記放電ギャップに最も近い前記電極ラインと、それに隣接する前記電極ラインとの間の前記ショートバーの数を、その他の隣接した電極ライン間に形成された前記ショートバーの数に比べて多くするとともに、前記放電セルの中央部で前記ショートバーの数が多くなるように構成し、前記走査電極と前記維持電極との間に緩やかに変化する電圧を印加して初期化放電を起こすことを特徴とするプラズマディスプレイパネルである。

本発明によれば、維持放電による発光がショートバーによって遮られる割合を初期化放電による発光が遮られる割合よりも少なくすることができ、コントラストの高いプラズマディスプレイパネルを実現できる。

本発明の請求項１に記載の発明は、放電ギャップを介して配置された走査電極および維持電極からなる表示電極を複数形成した前面基板と、この前面基板に放電空間を挟んで対向配置され且つ前記表示電極と直交する方向にデータ電極を形成した背面基板と、前記表示電極と前記データ電極との立体交差部に形成された放電セルとを有し、前記走査電極および前記維持電極を、この電極の配列方向に複数本に分割した電極ラインと、この電極ライン間を電気的に結合するショートバーとで構成するとともに、前記ショートバーを不透明な材料により形成し、前記放電ギャップに最も近い前記電極ラインと、それに隣接する前記電極ラインとの間の前記ショートバーの数を、その他の隣接した電極ライン間に形成された前記ショートバーの数に比べて多くするとともに、前記放電セルの中央部で前記ショートバーの数が多くなるように構成し、前記走査電極と前記維持電極との間に緩やかに変化する電圧を印加して初期化放電を起こすことを特徴とするプラズマディスプレイパネルである。

以下、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について図面を用いて説明する。

図１は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一部を示す斜視図である。図１に示すように、ガラス製の前面基板１上には、走査電極２と維持電極３とからなる表示電極４が複数形成され、この複数の表示電極４を覆うように誘電体層５が形成されている。そして、この誘電体層５上には、耐スパッタ性に優れ且つ２次電子放出係数の大きい酸化マグネシウム（ＭｇＯ）よりなる保護層６が形成されている。

また、ガラス製の背面基板７上には、前面基板１上に形成された表示電極４と直交する方向にストライプ状のデータ電極８が複数形成され、データ電極８を覆うように誘電体層９が形成され、この誘電体層９上にデータ電極８と平行なストライプ状の隔壁１０が複数形成されている。隔壁１０の間にデータ電極８が位置するように構成されており、隣り合う隔壁１０間の誘電体層９上には赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色に発光する蛍光体層１１が形成されている。

前面基板１と背面基板７とは、走査電極２および維持電極３とデータ電極８とが直交するように、微小な放電空間を挟んで対向配置されて周囲がフリットガラスで封着され、放電空間には、例えばネオン（Ｎｅ）とキセノン（Ｘｅ）の混合ガスが放電ガスとして封入されている。

図２は走査電極２および維持電極３とデータ電極８を示す概略平面図であり、図１に示すように走査電極２および維持電極３はそれぞれ複数の電極ラインによって構成されているが、図２においては電極ラインをまとめて示している。図２に示すように、走査電極２および維持電極３は互いに平行に配置され、維持電極４を構成する走査電極２および維持電極３は放電ギャップ１２を介して配置されている。また、走査電極２および維持電極３により構成される表示電極４とデータ電極８との立体交差部には単位発光領域である放電セル１３が形成される。

図３は走査電極２および維持電極３の形状を示す平面図である。図３に示すように、走査電極２および維持電極３はそれぞれ４分割され、走査電極２は放電ギャップ１２に近い方から順にＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４の４本の電極ラインを有し、維持電極３は放電ギャップ１２に近い方から順にＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４の４本の電極ラインを有している。隣接した電極ライン間は複数のショートバー１４で接続されて電気的に結合されており、放電セル１３の中央部でショートバー１４の数が多くなるように構成している。すなわち、放電セル１３の中央部において、放電ギャップ１２に最も近い電極ラインＡ１とそれに隣接する電極ラインＡ２との間に形成するショートバー１４の数、および放電ギャップ１２に最も近い電極ラインＢ１とそれに隣接する電極ラインＢ２との間に形成するショートバー１４の数を他の部分に比べて多く設定している。このように走査電極２および維持電極３は、この電極の配列方向に複数本に分割した電極ラインと、この電極ライン間を電気的に結合するショートバー１４とで構成されている。電極ラインおよびショートバー１４は、例えば銀などの金属により形成されており、可視光の透過を妨げる不透明な材料により形成されている。

このプラズマディスプレイパネルは、１フィールド期間を複数のサブフィールドに分割し、表示の階調に応じて発光させるサブフィールドの組み合わせを変えることにより画像表示を行う。各サブフィールドは初期化期間、アドレス期間および維持期間からなる。

初期化期間では、例えば、正極性の初期化電圧を全ての走査電極２に印加して初期化放電を発生させ、走査電極２および維持電極３を覆う誘電体層５上の保護層６および蛍光体層１１の上に必要な壁電荷を蓄積する。

初期化期間に続くアドレス期間では、全ての走査電極２に、順番に負極性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２を走査している間に所望のデータ電極８に正極性のデータパルスを印加すると、その走査電極２とデータ電極８との間でアドレス放電が起こり、走査電極２上の保護層６の表面に壁電荷が形成される。このようにして点灯させる放電セル１３を選択するための書き込み動作が行われる。

アドレス期間に続く維持期間では、一定の期間、走査電極２と維持電極３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２と維持電極３との間に維持放電が発生し、一定の期間、蛍光体層１１を励起発光させる。アドレス期間においてアドレス放電が起こらなかった放電セル１３では、維持放電は発生せず蛍光体層１１の励起発光は起こらない。

図４は、本実施の形態におけるプラズマディスプレイパネルの駆動電圧波形のうち、初期化期間および維持期間の電圧波形を示す。初期化期間には走査電極２に初期化電圧１５を印加し、維持期間には走査電極２と維持電極３に交互に維持パルス１６を印加する。維持パルス１６は立ち上がりが急峻なパルスであり、維持パルス１６の印加時に生じる維持放電は強い放電となる。これに対し、初期化電圧１５は立ち上がりが緩やかで電圧が徐々に変化するために、初期化電圧１５の印加時に生じる初期化放電は連続的な微弱放電となる。このように走査電極２と維持電極３との間に緩やかに変化する電圧を印加することで発生する初期化放電は微弱放電となる。ここで、初期化電圧１５において立ち上がりの電圧変化を例えば１０Ｖ／μｓ以下とすればよく、この電圧変化の下限値は、アドレス期間や維持期間に必要とする実用的な時間を考慮して決定すればよい。

図５に維持放電の放電領域を示し、図６に初期化放電の放電領域を示す。維持放電時には図５の発光領域１７に示すように、走査電極２および維持電極３の上で発光が生じ、放電ギャップ１２から離れた領域（網掛けした領域）１８でより強く発光する。これは、維持放電が強放電であるため、放電が大きく広がるからである。このため、放電ギャップ１２に近い部分のショートバー１４が多くなっても強い発光の領域が遮られず、輝度の低下率は少なくなる。

一方、初期化放電時には微弱な放電のため放電が広がらず、図６の発光領域１９に示すように、放電ギャップ１２上と放電ギャップ１２寄りの走査電極２上および維持電極３上でのみ発光が生じる。また、図４のように維持電極３に対して走査電極２が正極性となるような初期化電圧１５を印加した場合は、維持電極３がカソードとなって発光が強くなるため、維持電極３上の領域（網掛けした領域）２０が強く発光する領域となる。このため、放電ギャップ１２に近い部分のショートバー１４を多くすると、初期化放電による発光の強い領域が遮られることになり、輝度が低下する割合が高くなる。

つまり、本実施の形態によって放電ギャップ１２寄りのショートバー１４を多くすることで、維持放電による輝度低下の割合よりも初期化放電による輝度低下の割合の方がより大きくなる。一方、コントラストはほぼ維持放電による輝度を初期化放電による輝度で割ったものと比例する。よって、本実施の形態によれば、維持放電の発光による輝度低下率に比べて初期化放電の発光による輝度低下率を大きくすることができるため、コントラストを高くすることが可能となり、表示性能の高いプラズマディスプレイパネルを実現することができる。

以上のように本発明は、走査電極および維持電極を複数の電極ラインで構成したプラズマディスプレイパネルにおいて、コントラストの高いプラズマディスプレイパネルを実現する際に有用である。

本発明の一実施の形態におけるプラズマディスプレイパネルの一部を示す斜視図 同プラズマディスプレイパネルの走査電極および維持電極とデータ電極を示す概略平面図 同プラズマディスプレイパネルの走査電極および維持電極の形状を示す平面図 同プラズマディスプレイパネルの走査電極および維持電極に印加する駆動電圧波形の一部を示す波形図 同プラズマディスプレイパネルにおける維持放電による発光領域を示す図 同プラズマディスプレイパネルにおける初期化放電による発光領域を示す図

符号の説明

１ 前面基板
２ 走査電極
３ 維持電極
４ 表示電極
７ 背面基板
８ データ電極
１２ 放電ギャップ
１３ 放電セル
１４ ショートバー
Ａ１〜Ａ４ 走査電極の電極ライン
Ｂ１〜Ｂ４ 維持電極の電極ライン

Claims (1)

1. 放電ギャップを介して配置された走査電極および維持電極からなる表示電極を複数形成した前面基板と、この前面基板に放電空間を挟んで対向配置され且つ前記表示電極と直交する方向にデータ電極を形成した背面基板と、前記表示電極と前記データ電極との立体交差部に形成された放電セルとを有し、前記走査電極および前記維持電極を、この電極の配列方向に複数本に分割した電極ラインと、この電極ライン間を電気的に結合するショートバーとで構成するとともに、前記ショートバーを不透明な材料により形成し、前記放電ギャップに最も近い前記電極ラインと、それに隣接する前記電極ラインとの間の前記ショートバーの数を、その他の隣接した電極ライン間に形成された前記ショートバーの数に比べて多くするとともに、前記放電セルの中央部で前記ショートバーの数が多くなるように構成し、前記走査電極と前記維持電極との間に緩やかに変化する電圧を印加して初期化放電を起こすことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。

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