JP4736731B2 - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Description

本発明は、表示デバイスなどに用いるプラズマディスプレイパネルに関する。

プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと呼ぶ）は、高精細化、大画面化の実現が可能であることから、６５インチクラスのテレビなどが製品化されている。ＰＤＰは、基本的には、前面板と背面板とで構成されている。前面板は、フロート法により製造された硼硅酸ナトリウム系ガラスのガラス基板と、その一方の主面上に形成されたストライプ状の透明電極とバス電極とで構成される表示電極と、この表示電極を覆ってコンデンサとしての働きをする誘電体層と、この誘電体層上に形成された酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層とで構成されている。一方、背面板は、ガラス基板と、その一方の主面上に形成されたストライプ状の書き込み電極と、書き込み電極を覆う下地誘電体層と、下地誘電体層上に形成された隔壁と、各隔壁間に形成された赤色、緑色および青色それぞれに発光する蛍光体層とで構成されている。

前面板と背面板とはその電極形成面側を対向させて気密封着され、隔壁によって仕切られた放電空間にネオン（Ｎｅ）−キセノン（Ｘｅ）の放電ガスが４００Ｔｏｒｒ〜６００Ｔｏｒｒの圧力で封入されている。ＰＤＰは、表示電極に映像信号電圧を選択的に印加することによって放電させ、その放電によって発生した紫外線が各色蛍光体層を励起して赤色、緑色、青色の発光をさせてカラー画像表示を実現している。

このような構造のＰＤＰにおいては、放電ガス中に不純物ガスが存在すると、放電電圧の上昇や蛍光体の劣化、さらには、表示画質の不均一などを発生する。そのため、放電ガスを放電空間に封入する前に、放電空間内を排気し、製造工程において発生した放電空間に残留している不純物ガス、あるいは放電空間を構成する構造物から発生する不純物ガスを充分に排出する必要がある。これらの排気効率を向上させる目的で、表示領域で隔壁形状を変化させる例（例えば、特許文献１）、非表示領域の外周部に形成される非表示領域の通路の幅を最適化する例（例えば、特許文献２）、さらには、放電空間を排気する排気口と放電空間に洗浄ガスを導入する導入口を設けて排気と洗浄を同時に行う際に、表示領域にのみ強制的に洗浄ガスを流すパネルとした例（例えば、特許文献３）が開示されている。
特開２００２−３５２７２５号公報 特開２００３−２１７４５７号公報 特開２０００−２６８７３１号公報

近年、ＰＤＰは従来の標準精細度方式に比べて走査線数が２倍以上のフルスペックのハイビジョンへの適用が進んでおり、放電セルの微細化が要求されている。放電セルが微細化して放電セル数が増加することによって、製造工程において発生し放電空間に残留している不純物ガス、あるいは放電空間を構成する構造物から発生する不純物ガスが増加する。そのため、従来の標準精細度方式における場合よりもさらに高効率にこれらの不純物ガスを排気することが要求される。

これらの要求に対して、従来の隔壁形状を表示領域で変化させる方法や、排気しながらガス洗浄を行う方法などでは、製造コストが高くなったり表示性能の均一化が図れないなどの課題を有している。また、非表示領域の通路の幅を最適化する方法などでは、微細化された表示領域の排気抵抗が大きすぎて、非表示領域のみを排気してしまい、充分な排気性能を確保することが難しいといった課題を有している。

本発明は、このような上記の課題を解決して、高精細表示のＰＤＰでも、充分な排気性能を確保して高品質な画像表示を実現するＰＤＰを提供することを目的としている。

上記の課題を解決するために、本発明のＰＤＰは、少なくとも一方の基板上に放電空間を区画する隔壁を設け、他方の基板と基板の周囲を封着材にて封着したＰＤＰであって、封着材で囲われた領域は、画像を表示する表示領域と、表示しない非表示領域とで構成され、非表示領域は、短辺側非表示領域と長辺側非表示領域とで構成され、長辺側非表示領域には空間を排気する排気通路を形成するとともに排気口を設け、短辺側非表示領域全域には、表示領域に設けられた隔壁と同様の隔壁が設けられ、短辺側非表示領域の最外部の隔壁は封着材と接していることを特徴とする。

このような構成によれば、フルスペックハイビジョンなどの微細な放電セル構造においても、表示領域の排気を充分に行い、高品質な画像表示を実現するＰＤＰとすることができる。

以上のように、本発明によれば、高精細表示でも、高品質な画像表示のＰＤＰを実現することができる。

以下、本発明の実施の形態におけるＰＤＰについて図面を用いて説明する。

（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態におけるＰＤＰの構造を示す斜視図である。ＰＤＰの基本構造は、一般的な交流面放電型ＰＤＰと同様である。図１に示すように、ＰＤＰ１は、前面ガラス基板３などよりなる前面板２と、背面ガラス基板１１などよりなる背面板１０とが対向して配置され、その外周部をガラスフリットなどからなる封着材によって気密封着して構成されている。封着されたＰＤＰ１内部の放電空間１６には、ネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）などの放電ガスが４００Ｔｏｒｒ〜６００Ｔｏｒｒの圧力で封入されている。

前面板２の前面ガラス基板３上には、走査電極４および維持電極５よりなる一対の帯状の表示電極６と遮光層７が互いに平行にそれぞれ複数列配置されている。前面ガラス基板３上には表示電極６と遮光層７とを覆うようにコンデンサとしての働きをする誘電体層８が形成され、さらにその表面に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などからなる保護層９が形成されている。

また、背面板１０の背面ガラス基板１１上には、前面板２の走査電極４および維持電極５と直交する方向に、複数の帯状の書き込み電極１２が互いに平行に配置され、これを下地誘電体層１３が被覆している。さらに、書き込み電極１２間の下地誘電体層１３上には放電空間１６を区切る所定の高さの隔壁１４が形成されている。隔壁１４間の溝に書き込み電極１２毎に、紫外線によって赤色、緑色および青色にそれぞれ発光する蛍光体層１５が順次塗布して形成されている。走査電極４および維持電極５と書き込み電極１２とが交差する位置に放電セルが形成され、表示電極６方向に並んだ赤色、緑色、青色の蛍光体層１５を有する放電セルがカラー表示のための画素になる。

図２は、本発明の第１の実施の形態におけるＰＤＰの前面板２と背面板１０とを封着接合した状態を示す図であり、前面板２と背面板１０とをその周囲を封着材５０で封着して、背面板１０に排気管５１を設けた構成を示している。図２（ａ）は背面板１０側からみた平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。前面板２と背面板１０とは表示電極６と書き込み電極１２とが直交するように対向配置してその周囲を封着材５０で封着している。放電空間１６を排気管５１によって真空排気した後に、同じく排気管５１からネオン（Ｎｅ）やキセノン（Ｘｅ）などを含む放電ガスを封入して排気管５１を封じ切ることによりＰＤＰ１を完成させている。ＰＤＰ１は全体として長辺３０と短辺３１を有する矩形形状である。ＰＤＰ１の画像は、図２（ａ）に示すようにＰＤＰ１の全面のうちの破線で囲まれた表示領域Ｂに表示され、前面板２の方向から直視される。また、表示領域Ｂの外周と封着材５０の内周部には、排気通路などが形成された非表示領域Ｃが形成されている。

図３は、本発明の第１の実施の形態におけるＰＤＰ１を前面板２側からみた場合の背面板１０の構成を示す平面図である。図３に示すように、背面板１０上にはストライプ形状の隔壁１４が長辺３０の方向に全領域にわたって複数配設されている。また、短辺３１の方向の両端部には隔壁１４が形成されない長辺側非表示領域を構成する長辺側排気通路Ｄが設けられ、長辺側排気通路Ｄに開口して排気管５１に接続される排気口５２が設けられている。表示領域Ｂは長辺３０の方向に長さＥを有した領域となり、封着材５０の内周部と表示領域Ｂとの外周部との間に、長辺側排気通路Ｄと幅Ｃの短辺側非表示領域Ｃとが形成されている。すなわち、本発明の第１の実施の形態のＰＤＰでは、長辺３０の方向の全ての領域に隔壁１４が設けられ、幅Ｃの非表示領域Ｃのうちの短辺３１側の側端部にも隔壁１４が設けられていることである。

図４は、本発明の第１の実施の形態におけるＰＤＰ１の短辺３１側端部の構成を示す断面図であり、図３におけるＦ−Ｆ線断面図である。図４に示すように、表示領域Ｂに形成された隔壁１４と同じ隔壁１４が非表示領域Ｃまで形成され、最外部の隔壁２０の外側に封着材５０が設けられている。つまり、図３、図４に示すように、短辺側非表示領域Ｃの封着材５０側の最外部の隔壁１４は封着材５０と接している。

一方、図６には、本発明との比較例として、従来の標準精細度のＰＤＰにおける背面板の構成を示す平面図を示し、図７には、その短辺側端部の構成を示す断面図を示している。

図６および図７に示すように、従来の標準精細度のＰＤＰにおいては、封着材１００の内周部に非表示領域１０１が設けられている。非表示領域１０１は、短辺に沿う短辺側非表示領域１０２と長辺に沿う長辺側非表示領域となる長辺側排気通路１０５とにより構成され、短辺側非表示領域１０２には、表示領域１０７外に設けられたダミー隔壁１０３とダミー隔壁１０３の外側で封着材１００の内側に設けられた短辺側排気通路１０４が設けられている。したがって、非表示領域１０１のうちの、長辺に沿って設けられた長辺側排気通路１０５と短辺側排気通路１０４とが、排気口１０６からＰＤＰ内を排気する際の排気通路を形成している。

一方、ダミー隔壁１０３は、表示領域１０７の隔壁１０８を形成する際に、隔壁形成領域の最外端部において、隔壁形成用ペースト塗布時の膜厚不均一性や、焼成固化時の熱収縮などによって隔壁１０８の高さが小さくなる影響が表示領域１０７に及ぶのを防止する目的で設けられる。

ＰＤＰの製造工程では、前面板１０９と背面板１１０とをその外周部に封着材１００を塗布して封着接合した後、ＰＤＰ全体を加熱しながらＰＤＰの内部空間を排気し、内部空間に残留する不純物ガスや隔壁１０８などの構成物から発生する不純物ガスを除去する排気工程が必要となる。不純物ガスがＰＤＰの内部空間に残留した状態で、ネオン（Ｎｅ）、キセノン（Ｘｅ）などの放電ガスを封入すると、放電電圧上昇や放電不良などの異常現象を発生する。そのために、放電ガスを封入する前に内部空間の不純物ガスを充分に排気しておくことが重要である。

図６、図７に示す従来の標準精細度のＰＤＰにおいては、排気口１０６を通して排気ポンプなどによって排気する際に、非表示領域１０１の長辺側排気通路１０５、短辺側排気通路１０４、さらには、隔壁１０８間を通じて内部空間に滞留している不純物ガスが排気される。標準精細度のＰＤＰでは、放電セルサイズが大きいために、隔壁１０８間の排気抵抗と非表示領域１０１のうちの短辺側排気通路１０４の排気抵抗を同等にすることができる。

一方、フルスペックハイビジョンなどの微細な放電セル構造においては、隔壁間隔が小さくなるために表示領域での排気抵抗が大きくなり、非表示領域の通路の排気抵抗が相対的に小さくなる。そのため、図７に示すような構成として、隔壁間隔だけを小さくした場合には、表示領域１０７の隔壁１０８間が排気されずに短辺側排気通路１０４のみを排気することになる。そのため、表示領域１０７には不純物ガスが滞留し、放電電圧上昇や放電不良などの異常現象を発生する。

一方、図３、図４に示すような本発明の第１の実施の形態におけるＰＤＰでは、図３に示すように、背面板１０上にはストライプ形状の隔壁１４が長辺３０の方向に全領域にわたって複数配設され、非表示領域Ｃのうちの短辺３１側の側端部にも隔壁２０が設けられている。さらに、最外部の隔壁２０の外側に封着材５０が設けられている。また、全領域に設けられた隔壁１４のうち、短辺３１側の封着材５０の内側に位置する複数本の隔壁２０は、表示領域Ｂの隔壁１４と同一形状のダミー隔壁を構成して表示領域Ｂの隔壁１４の形状精度を確保している。

したがって、図３に示すような構成で排気口５２から排気すると、隣接する隔壁１４によって形成された隔壁間隙に比べて排気抵抗の小さい長辺側排気通路Ｄがヘッダーの役割を果たし、全領域が排気抵抗の大きい隔壁１４によって形成される微細隙間を均一に排気することが可能となる。そのため、排気口５２から排気する際には、微細放電セルに対応して排気ポンプの排気能力を大きくすることによって、ＰＤＰの内部空間全体を均一に排気し、表示領域Ｂでの不純物ガスの滞留などを防止することができる。

また、本発明の第１の実施の形態では、表示領域Ｂの隔壁１４の形状精度を確保するためのダミーの隔壁２０は短辺３１側の封着材５０のすぐ内側に複数本設けている。そのため、表示領域Ｂの長辺３０方向の長さを長くして、表示領域Ｂを大きくすることや、ＰＤＰ装置として同じ表示画面サイズでも全体寸法を小さくすることができる。

なお、上記の実施の形態の説明では、隔壁の形状をストライプ形状としているが、必ずしもストライプ形状である必要はなく、井桁形状や格子形状、さらにはミアンダ形状などであってもよい。また、短辺側の側端部に形成する隔壁２０は表示領域Ｂに形成した隔壁１４と同一形状であるため、製造が容易である。

（第２の実施の形態）
図５は本発明の第２の実施の形態におけるＰＤＰを前面板側からみた場合の背面板の構成を示す平面図である。本実施の形態におけるＰＤＰの基本構成は第１の実施の形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。

本実施の形態が第１の実施の形態と異なるのは、非表示領域Ｃのうちの短辺３１側の側端部の構成である。図５に示すように、背面板１０上にはストライプ形状の隔壁１４が長辺３０の方向に複数配設されている。また、短辺３１の方向の両端部には隔壁１４が形成されない長辺側排気通路Ｄが設けられ、短辺３１側の側端部に通路閉塞部材４０を設けている。すなわち、図７に示す、従来の標準精細度のＰＤＰにおけるのと同様の構成として、図７の短辺側排気通路１０４である短辺側通路４１を通路閉塞部材４０で閉塞した構成である。

このような構成とすることによって、排気口５２から排気する際には、微細放電セルに対応して排気ポンプの排気能力を大きくすることによって、ＰＤＰの内部空間全体を均一に排気し、表示領域Ｂでの不純物ガスの滞留などを防止することができる。

なお、図５においては、短辺側通路４１を経由する流れを遮断するために通路閉塞部材４０を設けた例として示しているが、必ずしも流れを遮断する必要はなく、隔壁１４間の微細隙間の排気抵抗よりも大きい排気抵抗となるように通路を形成してもよい。また、短辺側通路４１に、隔壁１４間の微細隙間の排気抵抗よりも小さい排気抵抗を設けることでも、内部空間の均一排気を促進できる場合もある。

以上述べてきたように本発明のＰＤＰは、大画面、高精細表示でも高品質な画像表示が可能なＰＤＰを実現して大画面の表示デバイスなどに有用である。

本発明の第１の実施の形態におけるＰＤＰの構造を示す斜視図 同ＰＤＰの前面板と背面板とを封着接合した状態を示す図 同ＰＤＰを前面板側からみた場合の背面板の構成を示す平面図 同ＰＤＰの短辺側端部の構成を示す断面図 本発明の第２の実施の形態におけるＰＤＰを前面板側からみた場合の背面板の構成を示す平面図 従来の標準精細度のＰＤＰにおける背面板の構成を示す平面図 同ＰＤＰにおける短辺側端部の構成を示す断面図

符号の説明

１ ＰＤＰ
２ 前面板
３ 前面ガラス基板
４ 走査電極
５ 維持電極
６ 表示電極
７ 遮光層
８ 誘電体層
９ 保護層
１０ 背面板
１１ 背面ガラス基板
１２ 書き込み電極
１３ 下地誘電体層
１４，２０ 隔壁
１５ 蛍光体層
１６ 放電空間
３０ 長辺
３１ 短辺
４０ 通路閉塞部材
４１ 短辺側通路
５０ 封着材
５１ 排気管
５２ 排気口
Ｂ 表示領域
Ｃ 非表示領域（幅）
Ｄ 長辺側排気通路
Ｅ 長さ

Claims (1)

1. 少なくとも一方の基板上に放電空間を区画する隔壁を設け、他方の基板と前記基板の周囲を封着材にて封着したプラズマディスプレイパネルであって、
   前記封着材で囲われた領域は、画像を表示する表示領域と、表示しない非表示領域とで構成され、
   前記非表示領域は、短辺側非表示領域と長辺側非表示領域とで構成され、
   前記長辺側非表示領域には前記空間を排気する排気通路を形成するとともに排気口を設け、
   前記短辺側非表示領域全域には、前記表示領域に設けられた前記隔壁と同様の隔壁が設けられ、
   前記短辺側非表示領域の最外部の前記隔壁は前記封着材と接している、
   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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