JP5190319B2 - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

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Description

本発明は、放電マージンを拡大し、全ロード領域において効率を増加させ得るセル構造を備えた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は、2枚のガラス基板の間にプラズマを生成し、生成されたプラズマで蛍光体を発光させて画像を表示するデジタル表示装置である。プラズマディスプレイパネルは、従来の表示装置を代表するCRTに比べて大型化及び薄型化を同時に満たすことができ、自然な色再現及び速い駆動という長所がある。これにより、プラズマディスプレイパネルは、次世代の大型表示装置の一つとして注目され、研究開発が盛んに行われている。
プラズマディスプレイパネルは、大別してパネル部と駆動部とに分けることができる。パネル部は、互いに対向する一対の基板と、一対の基板間に配置される電極群と、電極群に含まれた電極を電気的に絶縁する誘電体と、一対の基板間に放電空間を形成する隔壁と、放電空間に配置され、放電により発光する蛍光体とを備える。駆動回路は、外部から受信した映像信号を処理して電極群に供給し、それにより画面が表示されるようにパネル部を制御する。パネル部は、マトリクス状に配列された数十〜数百万個のピクセルまたはセルを備えることができる。
従来のセル設計は、電極構造及び隔壁設計という観点から、大別して2つに分けることができる。1つは、単純な四角隔壁構造であり、もう1つは、二重隔壁構造である。
単純な四角隔壁構造を有するセルは、二重隔壁構造に比べて広い放電空間を確保することができるため、放電マージンが高く、1放電当たりの輝度が大きい。しかし、単純な四角隔壁構造のセルは、通常、発光領域がバス電極により遮られるため、開口率が小さくなり、可視光の利用効率が低減するという短所がある。
二重隔壁構造を有するセルは、通常、二重隔壁上に電極がまたがるように設計されるため、開口率が大きい。しかし、二重隔壁により放電空間が小さいため、放電マージンが劣化し、1放電当たりの輝度が低い。
一方、輝度効率の点において、二重隔壁構造のセルは、一般的に、放電ロードが大きい領域において単純な四角構造のセルより有利である。しかし、実際、動画条件となる10〜30%のロード条件では、二重隔壁構造のセルが単純な四角構造のセルより低い効率特性を示す。それは、同じ輝度を得るために二重隔壁構造のセルが単純な四角構造のセルより多いサステインパルスを有するようになり、パルス数の増加により無駄な消費電力が増加するからである。
日本特許公開第2005−071953号
そこで、本発明の目的は、低電圧駆動が可能なセル構造を備えたプラズマディスプレイパネルを提供することである。
本発明の他の目的は、放電空間を最大化しつつ放電電流を制限することにより、全ロードにおいて駆動電圧マージンを向上させ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である。
本発明のさらなる目的は、単純な四角隔壁構造より開口率が高く、二重隔壁構造より放電空間を大きく設計し得るセル構造を備えたプラズマディスプレイパネルを提供することである。
上記の技術的課題を解決するための本発明の一態様によれば、対向配置された一対の基板と、一対の基板間に放電空間を区画する隔壁と、一対の基板間に配置され、放電空間で放電を発生させる走査電極、維持電極、及びアドレス電極と、放電空間に配置され、放電により発光する蛍光体と、を備え、ここで、走査電極は、第1バス電極を備え、維持電極は、第2バス電極を備え、第2バス電極は、第1方向に延びる隔壁上に配置され、第1バス電極は、隣接する第2バス電極の間に配置されるプラズマディスプレイパネルが提供される。
好ましくは、第1バス電極と第2バス電極とは、実質的に等間隔で配列される。
走査電極は、第1バス電極に接し、第1バス電極より広い幅を有する第1透明電極を備える。維持電極は、第2バス電極に接し、第2バス電極より広い幅を有する第2透明電極を備える。第1バス電極は、第1透明電極と第2透明電極とが互いに隣接する放電ギャップ部分に位置する第1透明電極の一方の幅端上に配置される。第2バス電極は、放電ギャップ部分に位置する第2透明電極の一方の幅端に対向する第2透明電極の他方の幅端上に配置される。
第1透明電極及び第2透明電極は、第1方向に延びる。
第1透明電極、第1バス電極、第2透明電極、及び第2バス電極の少なくともいずれか1つは、少なくとも1つの屈曲部を備える。
走査電極は、第1バス電極に接する第1透明電極を備え、維持電極は、第2バス電極に接する第2透明電極を備える。第1透明電極は、第1バス電極を基準として隣接する2つの隔壁の間における中央部から隔壁側に延び、第1バス電極より広い幅を備える。第2透明電極は、第2バス電極を基準として隔壁上から隣接する2つの隔壁の間における中央部に延び、第2バス電極より広い幅を備える。
第1バス電極及び第2バス電極の少なくともいずれか1つは、隔壁及び放電空間の配列に応じて曲がる屈曲部を備えることができる。
走査電極は、放電空間に配置される蛍光体の輝度差に応じて各放電空間で互いに異なる幅を備えることができる。
隔壁は、第1方向に延びる第1隔壁と、第1方向と直交する第2方向に延びる第2隔壁とを含むことができる。
本発明によれば、アドレス放電の非対称性、すなわち、アドレス放電に適するように走査電極の第1バス電極をセルの中央部に位置させることにより、低電圧駆動が可能なプラズマディスプレイパネルを提供することができる。
また、維持電極の第2バス電極を隔壁上に位置させることで放電空間を最大化しつつ電流を制限することにより、プラズマディスプレイパネルの全ロードにおいて駆動電圧マージンを向上させることができる。
さらに、単純な四角隔壁構造より開口率が高く、二重隔壁構造より放電空間が大きいプラズマディスプレイパネルを提供することにより、プラズマディスプレイパネルの全ロードにおいて効率を向上させることができる。
以下の実施形態において、基本的に、走査電極は、第1バス電極と第1透明電極とを含み、維持電極は、第2バス電極と第2透明電極とを含む。ただし、説明の便宜上、第1透明電極は、第1バス電極と明確に区別する際に単に走査電極と言及し、第2透明電極は、第2バス電極と明確に区別する際に単に維持電極と言及することができる。
図1は、本発明の第1実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの部分断面図である。参考として、図1は、図2のプラズマディスプレイパネル100を組み立てた後、それをI−I’に切断した断面に対応することができる。
図1に示すように、プラズマディスプレイパネル100は、下部基板10と、下部基板10上に配置されたアドレス電極12と、アドレス電極12を覆う下部誘電体14と、下部誘電体14上に配置された隔壁16と、隔壁16により区画された放電空間17に配置された蛍光体18と、下部基板10に対向配置される上部基板20と、上部基板20上に配置された一対の走査電極21及び維持電極23と、走査電極21上に配置されたバス電極22(「第1バス電極」とする)及び維持電極23上に配置されたバス電極24(「第2バス電極」とする)と、走査電極21、第1バス電極22、維持電極23、及び第2バス電極24を覆う上部誘電体26と、上部誘電体26を覆う保護膜28とを備える。
また、プラズマディスプレイパネル100は、プラズマ放電により画面を表示するため、数十〜数百万個のセルを備える。セルは、画面を構成する基本単位であり、少なくとも1つの放電空間17と、該放電空間17に放電を発生させる電極群12,21,23と、放電により発光する少なくとも1つの蛍光体18により階調を表示するように動作する。
前述したプラズマディスプレイパネル100において、第1バス電極22は、放電空間17の中間部上に位置する。第2バス電極24は、隔壁16上に位置する。そして、各電極21,22,23,24は、図1において最も左側にある隔壁16を基準として右側に向かいながら前記隔壁16の上部に配置された第2バス電極24と、第2バス電極24から放電空間17の中央部に延びる維持電極23と、該維持電極23と放電ギャップ27を介して配置された第1バス電極22と、第1バス電極22が配置された放電空間17の中央部から隣接する隔壁16に延びる走査電極21との順に並ぶ。ここで、放電空間17の中央部は、所定の第1方向に延びる隣接する2つの隔壁16の間における中間部分を指す。
第1バス電極22の幅の大きさ及び第2バス電極24の幅の大きさは、隔壁16上部の幅の大きさに等しいかそれより小さいことがある。
従来のプラズマディスプレイパネルでは、セルまたは放電空間の開口率の確保などの理由により、放電空間の中央部に不透明なバス電極を配置していない。しかし、本実施形態では、放電空間の中央部にバス電極、特に、走査電極のバス電極を配置することにより、放電マージンの拡大及び効率の増加という効果がある。一方、セルの開口率の確保のために、第1バス電極22の幅は、なるべく狭く設計することが好ましい。
前述のように、本実施形態によれば、第1バス電極22をセルの中央部、すなわち、放電空間17の中央部に配置すると、アドレス放電の非対称性が減少し、アドレス放電が容易である。これは、プラズマディスプレイパネル100の低電圧駆動を可能にする。
また、第2バス電極24を隔壁16上に配置すると、単純な四角構造で放電空間17を最大化しつつ放電電流を制限することができる。したがって、プラズマディスプレイパネル100の駆動電圧マージンは、全ロード領域において向上することができる。
さらに、従来の単純な四角隔壁構造では、走査電極のバス電極と維持電極のバス電極の両方によりセル領域が遮られるが、本実施形態の単純な四角隔壁構造では、第1バス電極によってのみセル領域が遮られるため、従来の単純な四角隔壁構造に比べて開口率が高い。もちろん、二重隔壁構造より放電空間が大きい。したがって、プラズマディスプレイパネル100の効率は、全ロード領域において向上することができる。
一方、従来の単純な四角隔壁構造または二重隔壁構造は、日本国特開2005−071953号公報(2005年3月17日公開)を参照することができる。前記公報の図3には、従来の単純な四角隔壁構造が示されており、前記公報の図2には、二重隔壁構造が示されている。
図2は、本発明の第2実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの部分分解斜視図である。
同図に示すように、本実施形態のプラズマディスプレイパネル100aにおいて、走査電極21のバス電極22(第1バス電極)と維持電極23のバス電極24(第2バス電極)とが実質的に等間隔Wで配列されることを特徴とする。このとき、透明電極からなる走査電極21と維持電極23も、実質的に等間隔で配列され得る。
また、隔壁16は、第1バス電極22または第2バス電極24が延びる第1方向に延びた第1隔壁16aと、アドレス電極12が延びる方向または第1方向と直交する第2方向に延びた第2隔壁16bとを含むことができる。第2隔壁16bの高さは、第1隔壁16aに等しいかそれより低いことがある。もちろん、第2隔壁16bは、セル設計により省略可能である。
前述した構成によれば、放電空間17も、電極群の規則的なマトリクスパターン状に規則的なマトリックス配列を備えるようになる。したがって、製造工程が単純化し、各セルの動作が均一になり得る。
図3は、本発明の第2実施形態に係るプラズマディスプレイパネルのセル構造を説明するための部分平面図である。同図において、第1バス電極22と第2バス電極24とを含む各要素の厚さ及び大きさは、説明の便宜性及び明確性のために拡大され得る。
図3に示すように、第1バス電極22は、第1方向Xに延びる第1隔壁16a及び第2方向Yに延びる第2隔壁16bにより区画される放電空間17のうち、第1方向に並ぶ一部の放電空間17の中央部を横切って第1方向に真っ直ぐに延びるように配置される。すなわち、本実施形態の第1バス電極22は、放電空間17の中央部上から第1方向にストライプ状に延びる。
第2バス電極24は、第1隔壁16aの上部から第1隔壁16aが延びる第1方向に真っ直ぐに延びる。すなわち、本実施形態の第2バス電極24は、第1隔壁16a上から第1方向にストライプ状に延びる。
第1バス電極22及び第2バス電極24は、走査電極21及び/または維持電極23より電気抵抗が低く、かつ誘電体と反応しない材料からなる。走査電極21及び維持電極23は、透明電極からなる。
走査電極21は、第1バス電極22が延びた第1方向に第1バス電極22と共に延びる。走査電極21の幅Y1は、第1バス電極22の幅Y2より広い。走査電極21は、第1方向Xと直交する幅方向Yにおいて放電空間17の中央部から隣接する第1隔壁16a側に延びる。図3において、隣接する第1隔壁16aは、説明の便宜上、参照番号24’を付した第2バス電極24’の下に位置する隔壁になる。
維持電極23は、第2バス電極24が延びた第1方向に第2バス電極24と共に延びる。維持電極23の幅X1は、第2バス電極24の幅X2より広い。維持電極23は、第1方向Xと直交する幅方向Yにおいて隔壁16aの上部から放電空間17の中央部側に延びる。
走査電極21及び維持電極23は、その間に所定大きさの放電ギャップg1を隔てて配置される。一方、前述した走査電極21は、隣接する維持電極23’から所定のギャップg2を隔てて配置される。ここで、隣接する維持電極23’は、説明の便宜上、参照番号23’を付し、前述した隣接する第2バス電極24’が接する維持電極である。前述した放電ギャップg1の大きさともう1つのギャップg2の大きさとは、実質的に等しく設計され得る。
図4a及び図4bは、本発明の変形例に係るプラズマディスプレイパネルのセル構造を説明するための部分平面図である。
図4aに示すように、本実施形態のプラズマディスプレイパネルは、互いに異なる蛍光体が配置された各放電空間17に応じてその面積が変化する走査電極21’を備える。例えば、走査電極21’は、赤色蛍光体18R、緑色蛍光体18G、及び青色蛍光体18Bに対する輝度差、パネルの外形色、すなわち、反射色差、劣化寿命差などにより、各蛍光体18が配置された隣接する3つの放電空間17から互いに異なる幅Yr,Yg,Ybを有して第1方向Xに延びることができる。
図4bに示すように、本実施形態のプラズマディスプレイパネルは、隔壁16’及び/または放電空間17’の配列に応じて、走査電極21a、第1バス電極22a、維持電極23a、及び第2バス電極24aの少なくともいずれか1つが屈曲部を備えて第1方向に延びる。
第1バス電極22aは、第1方向Xに並ぶ放電空間17の一部放電空間の中間部上から蛇行状に第1方向に延びる。また、第1バス電極22aは、走査電極21aと維持電極23aとが互いに隣接する放電ギャップ部分に位置する走査電極21aの一方の幅端上に配置される。
走査電極21aは、第1バス電極22aに接し、第1バス電極22aより広い幅を有して第1バス電極22aと共に蛇行状に第1方向に延びる。一方、走査電極21aの他方の幅端には、所定のギャップを隔てて他の隣接する維持電極23a’及び他の隣接する第2バス電極24a’が配置される。
第2バス電極24aは、第1方向Xに延びるが、単一直線上に配置されていない第1隔壁16aの上部に位置しつつ第1隔壁16aに沿って蛇行状に第1方向に延びる。また、第2バス電極24aは、前述の隣接する放電ギャップ部分に位置していない維持電極23aの他方の幅端上に配置される。維持電極23aは、第2バス電極24aに接し、第2バス電極24aより広い幅を有して第2バス電極24aと共に蛇行状に第1方向に延びる。
本実施形態によれば、プラズマディスプレイパネルの画面上に表示される曲線の自然さの向上などのために、セルの配列が変更されたとき、第1バス電極22aは、変更された放電空間の中間部の位置に応じて蛇行状またはそれに対応する屈曲部を有して第1方向に延びることができる。
図5は、本発明のプラズマディスプレイパネルのブロック図である。
同図に示すように、プラズマディスプレイパネルは、数十〜数百万個以上のセルがマトリクス状に配列されているパネル部100と、パネル部100を駆動する駆動部とを備える。
パネル部100は、図1〜図4bを参照して上記で説明したように、対向配置された一対の基板と、一対の基板間に配置され、放電空間を区画する隔壁と、一対の基板間に配置され、放電空間で放電を発生させる電極群と、放電により発光する蛍光体とを備える。ここで、電極群は、第1方向に延びる複数の走査電極、該各走査電極と並んで第1方向に延びる複数の維持電極、及び第1方向と直交する第2方向に延びる複数のアドレス電極を含む。特に、本実施形態のパネル部100は、放電空間の中間部上に配置された走査電極のバス電極(第1バス電極)と、隔壁上に配置された維持電極のバス電極(第2バス電極)とを備える。さらに、第1バス電極と第2バス電極とは、実質的に等間隔で配置され得る。
前述した基板は、ガラス基板を含む。電極群は、導電性材料を含んでおり、特に、走査電極及び維持電極は、透明電極からなり、第1バス電極及び第2バス電極は、透明電極より電気抵抗が低く、かつ誘電体と反応しない材料からなる。例えば、透明電極の材料は、ITO、SnO、ZnO、CdSnO、及びこれらの組み合わせの少なくともいずれか1つを含み、バス電極の材料は、金(Au)、銀(Ag)などを含む。そして、放電空間には、He+Xe、Ne+Xe、He+Xe+Neなどの不活性混合ガスが注入される。
駆動部は、複数の走査電極Y1,Y2,Y3,…,Yn−1,Ynを駆動するY駆動部210と、複数の維持電極X1,X2,X3,…,Xn−1,Xnを駆動するX駆動部220と、複数のアドレス電極A1,A2,A3,A4,…,Am−1,Amを駆動するアドレス駆動部230と、各駆動部210,220,230に、走査制御信号、維持放電信号、及びアドレス制御信号を生成して送信する制御部240とを備える。
制御部240は、表示データ制御部242と、駆動制御部244とを備える。表示データ制御部242は、フレームメモリ243を備え、駆動制御部244は、走査制御部245と、共通制御部246とを備える。
制御部240は、外部からクロック信号CLK、データ信号DATA、垂直同期信号VSYNC、及び水平同期信号HSYNCを受信する。表示データ制御部242は、クロック信号CLKによりデータ信号DATAを内部のフレームメモリ243に格納し、それに相応するアドレス制御信号をアドレス駆動部230に伝達する。駆動制御部244は、垂直同期信号VSYNC及び水平同期信号HSYNCを処理する。走査制御部245は、走査駆動部212を制御する信号を発生させ、共通制御部246は、Y共通駆動部214及びX駆動部220を制御する信号を発生させる。
アドレス駆動部230は、表示データ制御部242のアドレス制御信号を処理して、アドレスステップで相応する表示データ信号をパネル部100のアドレス電極A1,A2,…,Am−1,Amに印加する。
Y駆動部210は、走査駆動部212と、Y共通駆動部214とを備える。走査駆動部212は、走査制御部245の制御信号によりアドレスステップで相応する走査駆動信号を各走査電極Y1,Y2,…,Yn−1,Ynに印加する。Y共通駆動部214は、共通制御部246の制御信号により維持放電ステップで共通駆動信号を走査電極Y1,Y2,…,Yn−1,Ynに同時に印加する。
X駆動部220は、共通制御部246の制御信号により維持放電ステップで共通駆動信号を維持電極X1,X2,…,Xn−1,Xnに同時に印加する。
前述したプラズマディスプレイパネルは、1フレームを複数のサブフィールドに分割して駆動する。各サブフィールドは、リセット期間、アドレス期間、及び維持期間からなる。リセット期間は、セルにアドレッシング動作が円滑に行われるようにするため、各セルの状態を初期化させる期間であり、アドレス期間は、パネル部100で点灯するセルと点灯しないセルとを選択して、点灯するセルに壁電荷を蓄積する動作を行う期間である。そして、維持期間は、点灯するセルに実際に映像を表示するための放電を行う期間である。
本実施形態によれば、プラズマディスプレイパネルにおいて放電マージンを拡大し、全ロード領域において効率を向上させることができる。
図1は、本発明の第1実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの部分断面図である。 図2は、本発明の第2実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの部分分解斜視図である。 図3は、本発明の第2実施形態に係るプラズマディスプレイパネルのセル構造を説明するための部分平面図である。 図4aは、本発明の変形例に係るプラズマディスプレイパネルのセル構造を説明するための部分平面図である。 図4bは、本発明の変形例に係るプラズマディスプレイパネルのセル構造を説明するための部分平面図である。 図5は、本発明のプラズマディスプレイパネルのブロック図である。
符号の説明
100;パネル部
210;Y駆動部
212;走査駆動部
214;Y共通駆動部
220;X駆動部
230;アドレス駆動部
240;制御部
242;表示データ制御部
243;フレームメモリ
244;駆動制御部
245;走査制御部
246;共通制御部

Claims (8)

  1. 対向配置された一対の基板と、
    該一対の基板間に放電空間を区画する隔壁と、
    前記一対の基板間に配置され、前記放電空間で放電を発生させる走査電極、維持電極、及びアドレス電極と、
    前記放電空間に配置され、前記放電により発光する蛍光体と、を備え、
    前記走査電極が第1バス電極を備え、前記維持電極が第2バス電極を備え、
    前記第2バス電極が第1方向に延びる隔壁上に配置され、
    前記第1バス電極が隣接する前記第2バス電極の間に配置され、かつ前記第1バス電極と前記第2バス電極とは、等間隔で配列され、
    前記走査電極は、前記第1バス電極に接し、前記第1バス電極より広い幅を有する第1透明電極を備え、
    前記維持電極は、前記第2バス電極に接し、前記第2バス電極より広い幅を有する第2透明電極を備え、
    前記第1バス電極は、前記第1透明電極と前記第2透明電極とが互いに隣接する放電ギャップ部分に位置する前記第1透明電極の一方の幅端上に配置され、
    前記第2バス電極は、前記放電ギャップ部分に位置する前記第2透明電極の一方の幅端に対向する前記第2透明電極の他方の幅端上に配置され、
    前記走査電極と前記維持電極は、実質的に等しい間隔で配列されることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
  2. 前記第1透明電極及び前記第2透明電極は、前記第1方向に延び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. 前記第1透明電極、前記第1バス電極、前記第2透明電極、及び前記第2バス電極の少なくともいずれか1つは、少なくとも1つの屈曲部を備え前記第1方向に延びる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。
  4. 前記走査電極は、前記第1バス電極に接する第1透明電極を備え、前記維持電極は、前記第2バス電極に接する第2透明電極を備え、
    前記第1透明電極は、前記第1バス電極を基準として隣接する2つの隔壁の間における中央部から前記隔壁側に延び、前記第1バス電極より広い幅を備え、前記第2透明電極は、前記第2バス電極を基準として前記隔壁上から前記隣接する2つの隔壁の間における中央部に延び、前記第2バス電極より広い幅を備え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。
  5. 前記第1透明電極及び前記第2透明電極は、第1方向に延びることを特徴とする請求項4に記載のプラズマディスプレイパネル。
  6. 前記第1透明電極、前記第1バス電極、前記第2透明電極、及び前記第2バス電極の少なくともいずれか1つは、少なくとも1つの屈曲部を備え前記第1方向に延びることを特徴とする請求項5に記載のプラズマディスプレイパネル。
  7. 前記第1バス電極及び前記第2バス電極の少なくともいずれか1つは、前記隔壁及び前記放電空間の配列に応じて曲がる屈曲部を備え前記第1方向に延び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。
  8. 前記隔壁は、第1方向に延びる第1隔壁と、前記第1方向と直交する第2方向に延びる第2隔壁とを含む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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