JP4675554B2 - 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、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。
【0002】
【従来の技術】
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が設けられ、この隔壁間のセル空間に蛍光体層が形成された構成である。このような構成のPDPにおいては、ガス放電により紫外線を発生させ、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。
【0003】
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。画像データを表示するためには、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。
【0004】
初期化期間には、例えば、正極性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。
【0005】
アドレス期間では、すべての走査電極に、順次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、走査電極を走査している間に、データ電極に正極性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。
【0006】
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。
【0007】
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し、アドレス動作が不安定になる、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問題があった。これら問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)。
【0008】
【特許文献1】
特開2001−195990号公報
【特許文献2】
特開2002−297091号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらPDPにおいて、高精細化してライン数が増えたときには、さらにアドレス時間に費やす時間が長くなり、維持期間に費やす時間を減らさなければならず、高精細化したときに輝度の確保が難しいという問題が生じる。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し、放電遅れが大きくなりアドレス特性が悪化してしまうという問題があった。また、アドレス特性はプロセスの影響も大きいため、アドレス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。
【0010】
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、アドレス時の放電遅れを十分に短縮できない、あるいは補助放電の動作マージンが小さい、誤放電を誘発して動作が不安定であるなどの課題があった。また、補助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プライミングに必要な粒子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。
【0011】
本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであり、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、パネルからの光取り出し効率を向上させて輝度を高め、なおかつ信頼性の高いPDPを提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明のPDPは、少なくとも一部に金属電極部を有して第1の基板上に平行に配置した第1電極および第2電極と、第1電極および第2電極を覆って第1の基板上に形成された誘電体層と、第1の基板に放電空間を挟んで対向配置される第2の基板上に第1電極および第2電極と直交する方向に配置した第3電極と、第1電極および第2電極と平行にかつ第3電極よりも第1電極および第2電極に近づいて第2の基板上に配置した第4電極と、第1電極および第2電極と第3電極とで形成される複数の主放電セルと、第1電極あるいは第2電極と第4電極とで形成される複数のプライミング放電セルとを区画するように第2の基板上に形成した隔壁とを有し、隔壁は第3電極と平行な第1隔壁と第4電極に平行な第2隔壁とで構成し、金属電極部は主放電セルの外部に位置し、前記隔壁および前記プライミング放電セルに対応する領域の前記誘電体層の膜厚を、他領域の前記誘電体層の膜厚よりも厚くし、膜厚の厚い誘電体層において、誘電体層が第1隔壁及び第2隔壁と当接する構造である。
【0013】
この構成によれば、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たPDPを実現し、さらに主放電による発光を有効に取り出すとともに隔壁の接触に伴う誘電体層の絶縁破壊を防ぎ信頼性の高いPDPを実現することができる。
【0014】
また金属電極部を第2隔壁に対応する位置に配置し、第1電極および第2電極を覆う誘電体層であって、隔壁およびプライミング放電セルに対応する領域における誘電体層が積層構造であることから、異なる材質の誘電体層を組み合わせることによりこの領域に必要とされる誘電体層の特性を自由に設定できる。
【0015】
さらに上記積層構造のうちの1層が可視光を透過しない誘電体層であるため、プライミング放電による発光を効果的に遮蔽できる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態によるPDPについて、図面を用いて説明する。
【0017】
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1におけるPDPを示す断面図、図2は第1の基板である前面基板側を模式的に示す斜視図、図3は第2の基板である背面基板側を模式的に示す斜視図である。
【0018】
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と、第2の基板であるガラス製の背面基板2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、前面基板1上には、前面板誘電体層4で覆われ、かつ、第1電極である走査電極6と第2電極である維持電極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。この走査電極6および維持電極7は、それぞれ透明電極部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などからなる不透明な金属電極部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。
【0019】
また、図1、図3に示すように、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、第3電極である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ている。背面基板2上には、データ電極10を覆うように第1誘電体層17が形成されている。第1誘電体層17上には、走査電極6と平行に第4電極であるプライミング電極15が形成されている。さらに第1誘電体層17上には、プライミング電極15を覆うように第2誘電体層18が形成されている。第2誘電体層18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放電セルを区画するための隔壁11が形成されている。隔壁11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壁部11aと、この縦壁部11a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13を形成する横壁部11bとで構成されている。そして少なくとも主放電セル12には蛍光体層14が形成されている。
【0020】
また、図3に示すように、プライミング放電セル13では、データ電極10が第1誘電体層17に覆われ、プライミング電極15がその第1誘電体層17上に形成され、さらに第2誘電体層18がその上に形成されている。したがって、プライミング電極15はデータ電極10よりも前面基板1の走査電極6に近い位置に設けられており、主放電セル12の前面基板1の走査電極6とデータ電極10間の放電距離よりも、第1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13は、前述の、走査電極6と維持電極7との配列が、走査電極6−走査電極6−維持電極7−維持電極7・・・となる、走査電極6に対向する位置に設けられ、維持電極7に対向するセルは単なる空隙部となっている。
【0021】
また、本発明の実施の形態においては、走査電極6および維持電極7に設けられた金属電極部6b、7bは主放電セル12の外部、すなわち隔壁11の横壁部11b側にずらして配置している。
【0022】
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初期化期間、アドレス期間および維持期間からなる。図4は、本発明の実施の形態における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13)では、正極性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には正極性の電位が常に印加される。このため、プライミング放電セルにおいては、走査電極Ynに走査パルスSPnが印加されたときに、プライミング電極Prと走査電極Yn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Yn+1に走査パルスSPn+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既に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4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へ正極性の電圧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値よりも大きな値に設定するのが望ましい。
【0023】
このような構成では、プライミング放電セル13においてプライミング電極15が第1誘電体層17上に形成されているため、第1誘電体層17が適切に形成されていればデータ電極10とプライミング電極15間の絶縁耐圧を第1誘電体層17で確保することができ、プライミング放電とアドレス放電を安定して発生させることができる。また、このプライミング放電セル13に設けた第1誘電体層17によって、主放電セル12の放電空間の高さよりも、プライミング放電セル13の放電空間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、主放電セル12での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での放電遅れを小さくすることができる。
【0024】
次に図1、図2に戻って第1の基板である前面基板1の構造について詳しく説明する。前述のように、走査電極6および維持電極7に設けられた金属電極部6b、7bは主放電セル12の外部、すなわち隔壁11の横壁部11b側にずらして配置している。
【0025】
また、図2に示すように隔壁11およびプライミング放電セル13に対応する領域の第1前面板誘電体層4aの膜厚を、フォトリソグラフィ法などを用いて他領域の第2前面板誘電体層4bの膜厚より厚く形成している。そして、図1、2、3に示したように前面基板1と背面基板2と対向して配置した際、縦壁部11aと横壁部11bは膜厚の厚い当該第1前面板誘電体層4aと当接することになる。このことにより隔壁11が前面板誘電体層4に接触することによって引き起こされる前面板誘電体層4の変形や変質による膜厚の大きい金属電極部6b、7bが前面板誘電体層4を破壊してしまうことによる絶縁破壊や絶縁耐圧の低下を防ぐことができる。
【0026】
したがって、この構造により第1電極である走査電極6の不透明部である金属電極部6bおよび第2電極部である維持電極7の不透明部である金属電極部7bを、主放電セル12上方を避けて隔壁11またはプライミング放電セル13上方に配置することが可能になり、主放電セル12で発光した光が金属電極部6b、7bによって遮られることがなく有効に利用され、発光効率を高めることができる。
【0027】
(実施の形態2)
図5は、本発明の実施の形態2におけるPDPの断面図である。
【0028】
実施の形態2では、隔壁11およびプライミング放電セル13に対応する領域における前面板誘電体層4を第1前面板誘電体層4a、第2前面板誘電体層4bの2層構造とし、その他の構成は実施の形態1と同様である。
【0029】
金属電極部6b、7bを主放電セル12の内側に設けた図6に示す構造の場合には、プライミング放電セル13の上部にプライミング放電の漏洩防止のために遮蔽層19を設けているが、完全に遮蔽できず、漏洩光20を発生する。そのため、画像表示のコントラスト低下を引き起こす。
【0030】
実施の形態2によれば、隔壁11およびプライミング放電セル13に対応する領域における前面板誘電体層4を第1前面板誘電体層4aと第2前面板誘電体層4bとの2層構造にすることにより、第2前面板誘電体層4bの材料を可視光透過率を高めた材料とし、第1前面板誘電体層4aを可視光を通さない黒色材料からなる誘電体材料とすることができる。さらに、第1前面板誘電体層4aがプライミング放電セル13を仕切る横壁部11bに当接しているため、プライミング放電により発光した光が漏洩するのを完全に防ぐことができる。したがって、コントラストの高い画像表示を実現できる。
【0031】
なお、本実施の形態では前面板誘電体層を2層としているが、特に2層に拘わらず、複数層構成として絶縁耐圧性と可視光透過率性と制御することも可能である。
【0032】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、前面基板と背面基板間でプライミング放電をさせるプライミング放電セルを有したPDPであって、前面板誘電体層の絶縁破壊を防ぎ、主放電による発光を有効に光取り出し効率が向上し、さらにプライミング放電による発光を効果的に遮蔽した、高画質で信頼性の高いPDPを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1におけるPDPを示す断面図
【図2】同PDPの前面基板側を模式的に示す斜視図
【図3】同PDPの背面基板側を模式的に示す斜視図
【図4】同PDPを駆動するための駆動波形の一例を示す波形図
【図5】本発明の実施の形態2におけるPDPを示す断面図
【図6】金属電極部を主放電セル側に設けた場合の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
4a 第1前面板誘電体層
4b 第2前面板誘電体層
6 走査電極
6a,7a 透明電極部
6b,7b 金属電極部
7 維持電極
10 データ電極
11 隔壁
11a 縦壁部
11b 横壁部
12 主放電セル
13 プライミング放電セル
14 蛍光体層
15 プライミング電極
17 第1誘電体層
18 第2誘電体層
19 遮蔽層
20 漏洩光
Claims (3)
- 少なくとも一部に金属電極部を有して第1の基板上に平行に配置した第1電極および第2電極と、前記第1電極および前記第2電極を覆って前記第1の基板上に形成された誘電体層と、
前記第1の基板に放電空間を挟んで対向配置される第2の基板上に前記第1電極および前記第2電極と直交する方向に配置した第3電極と、
前記第1電極および前記第2電極と平行にかつ前記第3電極よりも前記第1電極および前記第2電極に近づいて前記第2の基板上に配置した第4電極と、
前記第1電極および前記第2電極と前記第3電極とで形成される複数の主放電セルと、前記第1電極あるいは前記第2電極と前記第4電極とで形成される複数のプライミング放電セルとを区画するように前記第2の基板上に形成した隔壁とを有し、
前記隔壁は前記第3電極と平行な第1隔壁と前記第4電極に平行な第2隔壁とで構成し、
前記金属電極部は前記主放電セルの外部に位置し、
前記隔壁および前記プライミング放電セルに対応する領域の前記誘電体層の膜厚を他領域の前記誘電体層の膜厚よりも厚くし、
前記膜厚の厚い誘電体層において、前記第1隔壁及び前記第2隔壁と前記誘電体層が当接する構造であることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。 - 前記金属電極部を前記第2隔壁に対応する位置に配置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。
- 前記第1電極および前記第2電極を覆う前記誘電体層であって、前記隔壁および前記プライミング放電セルに対応する領域における前記誘電体層が積層構造であり、
前記誘電体層の前記積層構造のうちの少なくとも1層が可視光を透過しないことを特徴とする請求項2に記載のプラズマディスプレイパネル。
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