JP5104533B2 - 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として知られて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おり、そのための表示デバイスとして、プラズマディスプレイパネル、液晶表示パネル、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などの数多くのものがある。これらの表示デバイスの中でも特にプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと記す）は、自発光型で美しい画像表示ができ、大画面化が容易であるなどの理由から、視認性に優れた薄型表示デバイスとして注目されており、高精細化および大画面化に向けた開発が進められている。

ＰＤＰは、表示電極、誘電体層、ＭｇＯなどによる保護層などの構成物を形成した前面板と、アドレス電極、隔壁、蛍光体層などの構成物を形成した背面板とを、間に放電セルを形成するように対向配置するとともに周囲を封着部材により封止して構成している。そして放電セルにはネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）などを混合した放電ガスを、例えば６６５００Ｐａ（約５００Ｔｏｒｒ）程度の圧力で封入している（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１３１５８０号公報

このＰＤＰにおいては高精細化、いわゆるフルハイビジョン化が要求されてきているが、画面サイズが４０型台のフルハイビジョンＰＤＰにおいては、画面を斜め横から見ると、画面内で、輝線と暗線とが存在するという輝度ムラが視認されてしまうという課題が発生する場合がある。

本発明はこのような課題を鑑みてなされたもので、良好な画像表示が可能な、高精細の、フルハイビジョンＰＤＰを提供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、放電セルを間に形成するように前面板と背面板とを対向配置し、背面板は、背面ガラス基板上に、複数のアドレス電極と、アドレス電極に平行に、アドレス電極を挟んで左右両側に設けた縦隔壁と、この縦隔壁の側面に形成された蛍光体層と、を備え、蛍光体層は、アドレス電極毎にそれぞれ赤色に発光する赤色蛍光体層、緑色に発光する緑色蛍光体層、および青色に発光する青色蛍光体層が順に形成され、同じ色を発光する蛍光体層が形成された放電セルの左右の縦隔壁のうち、いずれか一方側の縦隔壁に対して統一的に形成領域高さが高くなるように偏って蛍光体層が形成され、縦隔壁の頂部上には蛍光体層は形成されていない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、良好な画像表示が可能な、高精細の、フルハイビジョンＰＤＰを提供することができる。

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。なお、以下においては、視野とは、実際にＴＶを見る際に想定される、ＴＶ画面に垂直な線から片側に傾けた目線の角度と定義し、より具体的には、左右片側６０度づつ、視野角で１２０度と定義する。

図１は、本発明の一実施の形態によるＰＤＰの概略構造を分解した状態で示す断面斜視図である。ＰＤＰ１０は、前面板２０と背面板３０とから構成され、前面板２０と背面板３０とは間に放電空間４０を形成するように対向配置され、その周縁部を封着部材により接合した構造である。

前面板２０は、前面ガラス基板２１上に、走査電極２２と維持電極２３とで対をなすストライプ状の複数の表示電極２４が形成されている。隣接する表示電極２４の間には、光遮蔽部となるブラックストライプ２５が形成されている。また、表示電極２４とブラックストライプ２５とを覆って誘電体層２６が形成され、さらに誘電体層２６を覆って、例えば酸化マグネシウム（ＭｇＯ）により保護層２７が形成されている。

また、背面板３０は、背面ガラス基板３１上に前面板２０の表示電極２４と交差する方向にアドレス電極３２が形成され、アドレス電極３２を覆って下地誘電体層３３が設けられている。また、下地誘電体層３３上には、アドレス電極３２に平行な方向の縦隔壁３４ａとアドレス電極３２と交差する方向の横隔壁３４ｂとにより井桁状に形成された隔壁３４が設けられ、隔壁３４の側面と下地誘電体層３３の表面に蛍光体層３５が設けられている。蛍光体層３５は隣接する隔壁３４によって仕切られた放電空間４０内に、アドレス電極３２毎にそれぞれ赤色に発光する赤色蛍光体層、緑色に発光する緑色蛍光体層、青色に発光する青色蛍光体層が順に形成されている。

上述のような前面板２０と背面板３０とを、表示電極２４とアドレス電極３２とが交差するように対向配置し、その周縁部を封着材で封着接合している。放電空間４０には、放電ガスとして、例えばネオン（Ｎｅ）とキセノン（Ｘｅ）との混合ガスなどが封入されている。そして、表示電極２４に映像信号電圧を選択的に印加することによって放電ガスを放電させ、それによって発生した紫外線が各色の蛍光体層３５を励起して、赤色、緑色、青色の各色を発光させることによりカラー画像を表示する。

なお、図１には、縦隔壁３４ａと横隔壁３４ｂとはその隔壁高さが異なり、横隔壁３４ｂが縦隔壁３４ａよりも低い構成を示しているが、本発明はこのような形態の隔壁に限るものではなく、例えば、縦隔壁のみのストライプ状でも良いし、縦隔壁と横隔壁とで高さが等しい井桁状のものであっても良い。

図２は、本発明の一実施の形態によるＰＤＰの概略構造を、前面板２０の前面ガラス基板２１側から見た平面図で示すものである。走査電極２２と維持電極２３とにより対をなす表示電極２４が、放電ギャップ５０を挟んで配列されている。また、縦隔壁３４ａと横隔壁３４ｂとによって区画され表示電極２４とアドレス電極３２とが交差する方形の領域が、単位発光領域としての放電セル５１となる。

放電セル５１は、隣接する放電セル５１間、すなわち隣接する表示電極２４間に、非放電領域５２を形成し、この非放電領域５２の前面ガラス基板２１上には、コントラストを向上させる目的のブラックストライプである遮光層２５を形成している。すなわち、横隔壁３４ｂは非放電領域５２に形成され、横隔壁３４ｂに対応する位置の前面ガラス基板２１上には遮光層２５が形成されている。

一方、図３は、ＰＤＰの背面板を、縦隔壁に垂直な方向の断面で概略的に示す図であり、図３（ａ）は、フルハイビジョンと呼ばれる高精細なＰＤＰの背面板３３０を、縦隔壁３３４ａに垂直な方向の断面で概略的に示す図であり、図３（ｂ）は、ハイビジョンと呼ばれる解像度の背面板４３０を、縦隔壁４３４ａに垂直な方向の断面で概略的に示す図である。ここで、図３（ａ）、（ｂ）中の点線は、観測者６０がＰＤＰを斜め横から見た際の視認領域の境界を示すものである。

そして、フルハイビジョンＰＤＰにおいては、斜め横から観察した際、輝度ムラが観察される場合があるという課題が見られ、一方、ハイビジョンＰＤＰにおいてはそのような課題の発生は見られなかった。このような状況については、以下のことが原因であると考えられる。

すなわち、図３（ａ）によれば、フルハイビジョンＰＤＰにおいては、高精細（４２インチＰＤＰの場合：セルピッチ１６０μｍ）が故に縦隔壁３３４ａのピッチが狭く、その結果、観測者６０には、縦隔壁３３４ａの側面の、高さ方向で約半分より上に形成された蛍光体層３３５のみからの発光が視認されることとなる。

一方、図３（ｂ）によれば、ハイビジョンＰＤＰにおいては、フルハイビジョンの場合に比べ、そのピッチはほぼ倍（４２インチＰＤＰの場合：３００μｍ）であり、同じ角度で斜め横から見た場合に、観測者６０には、縦隔壁４３４ａの側面全領域に形成された蛍光体層４３５からの発光と、放電セル４５１の底部に形成された蛍光体層４３５の約１／３の領域からの発光とが視認できることとなる。

ここで、斜め横６０度から観測した場合の縦隔壁側面の蛍光体層の視認できる高さと放電セルピッチとの関係を幾何学的に導出した結果を図４に示す。図４では、縦隔壁高さを１２０μｍ、縦隔壁の頂部幅を３５μｍ、縦隔壁の底部幅を５０μｍとしている。図４からも明らかなように、ハイビジョンＰＤＰでは、放電セルピッチが３００μｍであるため、斜め６０度から観測しても放電セルの底部の蛍光体層の発光も視認される。それに対して、放電セルピッチが１６０μｍのフルハイビジョンでは、斜め６０度から観測した場合は、縦隔壁の側面の高さが約半分から上部についた蛍光体の発光のみしか認識されない。

ここで、放電セル内に蛍光体層を形成する際、その形成ばらつきは、図５に、背面板３３０の概略的な構成を断面で示すように、例えば放電セルＧ１、放電セルＧ２、および放電セルＧ３のように、縦隔壁３３４ａの側面に付着する領域のばらつき、すなわち、縦隔壁３３４ａに対する付着高さのばらつきとなって表れるが、ハイビジョンＰＤＰであれば、視認領域内の蛍光体層４３５としては、隔壁４３４ａの側面全領域と放電セル４５１底面の１／３程度の領域との合算となる（図３（ｂ））ことから、放電セル４５１毎に縦隔壁４３４ａ側面の蛍光体層４３５の付着状態（付着高さ）が少々ばらついても、そのばらつき量が視認領域全体での蛍光体層４３５の総量に占める割合は小さく、したがって、付着状態のばらつき起因する輝度ムラが認識されることはほとんどないものと考えられる。

これに対し、フルハイビジョンＰＤＰにおいては、縦隔壁３３４ａの高さの約１／２より上に形成された蛍光体層３３５のみからの発光しか視認できないので、前述したような縦隔壁３３４ａの側面での蛍光体層３３５の付着状態のばらつきが存在すると、そのばらつき量が視認領域全体における蛍光体層３３５の総量に占める割合は大きく、結果、輝度ムラとなって認識されやすくなるものと考えられる。

そこで本発明の一実施の形態によるＰＤＰは、図６に、背面板３０の概略構成を断面図で示すように、縦隔壁３４ａ間に形成する蛍光体層３５を、放電セル５１の左右の縦隔壁３４ａのうちのいずれか一方側の縦隔壁３４ａに対して統一的に形成領域高さが高くなるように偏って形成していることを特徴としている。なお図６は、放電セル５１の右側の縦隔壁３４ａに対して形成領域高さが高くなるように形成した例である。

ここで従来、放電セル内に蛍光体層を形成する方法としては、ノズルに小さな穴（孔）を複数形成して、その穴から蛍光体ペーストを隔壁間に流し込みながら、ノズルを動かすことで蛍光体ペーストを塗布し、蛍光体層を形成するという方法が採られるが、このような方法の場合、放電セル内における蛍光体層の形成領域のばらつきは、図５を用いて示したように、放電セル３５１の左右の縦隔壁３３４ａのいずれか一方側に片寄った状態で形成されてしまうことにより発生するものであり、また、縦隔壁３３４ａの左右のいずれの側に片寄るのかは放電セル３５１毎に異なり、また予測は不可能であった。

また、斜め横から観測した際に蛍光体層３３５の形成領域のばらつきに起因する輝度ばらつきが視認されるのは、片寄りの状態がランダムに存在する場合であり、逆に言えば、蛍光体層３３５が縦隔壁３３４ａのいずれか一方側に片寄った状態が、一方向に統一された状態で片寄っているという場合には、右斜め横から見た輝度と左斜め横から見た輝度との輝度差は発生するものの、画面内で、輝線と暗線とが存在するという輝度ムラとして視認されるということは大幅に低減される。

なお、上述したような蛍光体層３３５の形成領域のばらつきの状況は、塗布開始時、ノズルから吐出された蛍光体ペーストが放電セル３５１の左右の縦隔壁３３４ａのうち、どちらの縦隔壁３３４ａに最初に接触するのかに依存するものと考えられ、例えば左の縦隔壁３３４ａへの付着高さが右縦隔壁３３４ａに対して高い状態が一旦形成されると、その状態は縦隔壁３３４ａ全長にわたって保たれてしまう。

そこで、本発明の一実施の形態によるＰＤＰにおいては、放電セル５１内における蛍光体層３５が、図６に示すような、放電セル５１の左右の縦隔壁３４ａのいずれか一方側のみに片寄った状態としており、図５に示したような、放電セル３５１毎で蛍光体層３３５の付着ばらつきが異なるという状態を回避している。

なお、放電セル５１内における蛍光体層３５を、図６に示すような、放電セル５１の左右の縦隔壁３４ａのいずれか一方側のみに片寄った状態とした場合、その状態でのそれぞれの側の縦隔壁３４ａの側面での蛍光体層３５の高さばらつきはレンジで３μｍ程度であり、この程度の蛍光体層３５の形成領域のばらつきは、斜め横からの観察時において輝度ムラには認識されるものではない。

なお、斜め横からの観測時に輝度ムラとして視認されないために、放電セル５１内における蛍光体層３５を放電セル５１の左右の縦隔壁３４ａのいずれか一方側のみに片寄った状態とすることについては、図７に、背面板３０の概略構成を断面図で示すように、Ｒ・Ｇ・Ｂ各色の蛍光体層３５毎に一方側に片寄った状態であれば良い。すなわち例えば、Ｇ（緑）の蛍光体層３５が形成された放電セルＧ１〜Ｇ３は、右側の縦隔壁３４ａに片寄った状態に統一され、また、Ｂ（青）の蛍光体層３５が形成された放電セルＢ１〜Ｂ２は、左側の縦隔壁３４ａに片寄った状態に統一され、そしてＲ（赤）の蛍光体層３５が形成された放電セルＲ１〜Ｒ２は、右側の縦隔壁３４ａに片寄った状態に統一されているという状態である。以上のような状態であると、斜め横からの観測の際、若干の色バランスの崩れが発生するものの、同じ緑色が、画面の中で、ある領域では輝線部分となり、ある領域絵は暗線となり、結果として、輝線・暗線が存在する輝度ムラとなってしまうという課題の発生は大幅に軽減できる。

次に、蛍光体ペーストの塗布方法について以下に述べる。従来、蛍光体層は図８に概略構成を断面図で示すように、小さな穴（孔）７２を複数形成したノズル７１を、穴７２が、縦隔壁３３４ａ間の略中央に位置するように、ノズル７１と背面板３３０との相対的な位置あわせを行い、その位置関係を保ちながら、穴７２から蛍光体ペースト５００を隔壁３３４ａ間に流し込みつつ、縦隔壁３３４ａに沿ってノズル７１を動かすことで蛍光体層３３５を形成している。

ここで、ノズル７１の穴７２を縦隔壁３４ａ間の略中央からオフセットさせて蛍光体層３５を形成した実験の結果を図９に示す。図９においては、視野角ムラレベルの項目の数字が大きい方が、輝度ムラの程度が悪いことを示している。図８から判るように、穴７２が縦隔壁３４ａ間の略中央付近にある（オフセットが、−１０μｍ〜０〜＋１０μｍ）方が視野角ムラのレベルは高くなっており、左右いずれかの縦隔壁３４ａに穴７２を近づけた方が視野角ムラのレベルは低くなっていることが判る。そしてこの際の放電セル５１における蛍光体層３５の形成状態は、図５もしくは図６を用いて説明したように、各色の蛍光体層３５毎に、放電セル５１の左右の縦隔壁３４ａのいずれか一方側のみに片寄った状態となることを確認している。

また、オフセット量を大きくし穴７２を縦隔壁３４ａに近づけすぎると、穴７２が縦隔壁３４ａの頂部と重なり始め、縦隔壁３４ａの頂部に蛍光体材料が付着してしまい、ＰＤＰ点灯時に混色やクロストークを発生させる原因となってしまう。したがって、縦隔壁３４ａへのオフセットは、ノズル７１の穴７２が縦隔壁３４ａの頂部に重ならない程度とすることが好ましい。

前述したように、ノズル７１の穴を縦隔壁３３４ａ間の略中央に位置合わせし、その状態で蛍光体ペースト５００を塗布する場合、形成される蛍光体層３３５は、放電セル３５１の左側の縦隔壁３３４ａ側に片寄るのか右側の縦隔壁３３４ａ側に片寄るのか、その確率は半々であり、片寄り状態が各色の放電セル３５１においてばらばらとなってしまい、その結果、斜め横からの観測時に輝線と暗線との輝度ムラとなって視認されてしまうが、図１０に、概略的に断面図で示すように、本発明の一実施の形態によるＰＤＰの製造方法によれば、蛍光体ペースト５００を塗布する際の、ノズル７１の穴７２と放電セル５１との相対位置を設定する初期の段階で、予め左右どちらかにオフセットさせ、その状態で蛍光体ペースト５００を穴７２から吐出させながら走査することで放電セル５１内に塗布することで、形成される蛍光体層３５を、どちらか一方の縦隔壁３４ａ側に選択的に片寄った状態で形成することが可能となり、もって、蛍光体層３５の形成領域のばらつきに起因する、斜め横から観測した際の輝度ムラを大幅に低減することが可能である。

また、例えば図１１に、概略的に断面図で示すように、ノズル７１に形成された各穴７２を、蛍光体ペースト５００を塗布する放電セル５１の縦隔壁３４ａに対して、一方向に傾きを持たせた構造とし、その状態で蛍光体層３５を形成することで、放電セル５１内における蛍光体層３５を放電セル５１の左右の縦隔壁３４ａのいずれか一方側のみに片寄った状態に形成することが実現できる。

なお、上述の穴７２の傾きは、左右のいずれかに傾いておればよく、同時に斜めうしろ、斜めまえ、などに傾いていても良い。

また、図１２に、同じく概略的に断面図で示すように、背面板３０を傾斜させた状態で蛍光体ペースト５００を塗布し蛍光体層３５を形成することによってでも、放電セル５１内における蛍光体層３５を放電セル５１の左右の縦隔壁３４ａのいずれか一方側のみに片寄った状態に形成することができる。

この際、背面板３０とノズル７１の穴７２との距離を等しくするために、ノズル７１も背面板３０と同じく傾斜させることが好ましく、また、ノズル７１を傾斜させることに対応して、図１３に示すように、穴７２も傾きを持たせることで、蛍光体ペースト５００の、穴７２内での流れと穴７２から吐出された後の流れとのベクトルの向きが一致するように構成することが好ましい。

以上のように本発明は、高精細なＰＤＰを実現する上で有用である。

本発明の一実施の形態によるＰＤＰの概略構造を示す断面斜視図 本発明の一実施の形態によるＰＤＰの概略構造を、前面ガラス基板側から見た平面で示す図 ＰＤＰの背面板を、縦隔壁に垂直な方向の断面で概略的に示す図 斜め横６０度から観測した場合の縦隔壁側面の蛍光体層の視認できる高さと放電セルピッチとの関係を幾何学的に導出した結果を示す図 背面板の概略的な構成を断面で示す図 本発明の一実施の形態によるＰＤＰにおける背面板の概略的な構成を断面で示す図 本発明の一実施の形態によるＰＤＰにおける背面板の概略的な構成を断面で示す図 蛍光体層の形成状態を概略的に断面で示す図 ノズルの穴を縦隔壁間の略中央からオフセットさせて蛍光体層を形成した実験の結果を示す図 本発明の一実施の形態によるＰＤＰの製造方法の概略を断面で示す図 本発明の一実施の形態によるＰＤＰの製造方法の概略を断面で示す図 本発明の一実施の形態によるＰＤＰの製造方法の概略を断面で示す図 本発明の一実施の形態によるＰＤＰの製造方法の概略を断面で示す図

符号の説明

１０ プラズマディスプレイパネル
２０ 前面板
２１ 前面ガラス基板
２２ 走査電極
２２ａ、２３ａ 透明電極
２２ｂ、２３ｂ バス電極
２３ 維持電極
２４ 表示電極
２５ 遮光層
２６ 誘電体層
２７ 保護層
３０ 背面板
３１ 背面ガラス基板
３２ アドレス電極
３３ 下地誘電体層
３４ 隔壁
３４ａ 縦隔壁
３４ｂ 横隔壁
３５ 蛍光体層
５１ 放電セル
７１ ノズル
７２ 穴
５００ 蛍光体ペースト

Claims (1)

1. 放電セルを間に形成するように前面板と背面板とを対向配置し、
   背面板は、背面ガラス基板上に、
   複数のアドレス電極と、
   前記アドレス電極に平行に、前記アドレス電極を挟んで左右両側に設けた縦隔壁と、
   この縦隔壁の側面に形成された蛍光体層と、
   を備え、
   前記蛍光体層は、前記アドレス電極毎にそれぞれ赤色に発光する赤色蛍光体層、緑色に発光する緑色蛍光体層、および青色に発光する青色蛍光体層が順に形成され、
   同じ色を発光する前記蛍光体層が形成された前記放電セルの左右の前記縦隔壁のうち、いずれか一方側の前記縦隔壁に対して統一的に形成領域高さが高くなるように偏って前記蛍光体層が形成され、前記縦隔壁の頂部上には前記蛍光体層は形成されていない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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