JPH1167100A - Ac型プラズマディスプレイパネル - Google Patents
Ac型プラズマディスプレイパネルInfo
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Abstract
し、駆動系の負担を軽減することを目的とする。 【解決手段】行方向に延びる第1及び第2の電極X,Y
と列方向に延びる第3の電極Aとを有し、第1及び第2
の電極X,Yによってサステイン電極対が構成され、第
2の電極Yと第3の電極Aとによってアドレス電極対が
構成される構造のAC型PDP1において、第1及び第
2の電極X,Yをともに帯状の透明導電膜x1,y1と
それよりも幅の小さい帯状の金属膜x2,y2との積層
体とし、少なくとも第1の電極の金属膜x2を、それと
重なり合う透明導電膜x1における放電ギャップS1か
ら遠い側の端縁との距離よりも放電ギャップに近い側の
端縁との距離が小さくなるように配置する。
Description
式のAC型プラズマディスプレイパネル(PlasmaDispla
y Panel:PDP)に関し、画面に沿った放電を生じさ
せる面放電形式のPDPに適用される。
型の薄型表示デバイスであり、カラー画面の実用化を機
にテレビジョン映像やコンピュータのモニターなどの用
途で広く用いられるようになってきた。ハイビジョン用
の大画面フラット型デバイスとしても注目されている。
示素子であるセルの点灯状態の維持(サステイン)にメ
モリ効果が利用されている。AC型PDPは、電極を誘
電体で被覆することにより構造的にメモリ機能を有する
ように構成されている。AC型PDPによる表示に際し
ては、点灯(発光)すべきセルのみに壁電荷を蓄積させ
るライン順次のアドレッシングを行い、その後に全ての
セルに対して一斉に交番極性の電圧(サステイン電圧)
を印加する。サステイン電圧は放電開始電圧より低い所
定の電圧である。壁電荷の存在するセルでは、壁電圧が
サステイン電圧に重畳するので、セルに加わる実効電圧
が放電開始電圧を越えて放電が生じる。サステイン電圧
の印加周期を短くすれば、見かけの上で連続的な点灯状
態が得られる。
のAC型PDPが商品化されている。面放電形式は、放
電維持期間(表示期間)において交番に陽極又は陰極と
なる一対のサステイン電極を、同一基板上に平行配置す
る形式である。面放電型PDPでは、カラー表示のため
の蛍光体層を、サステイン電極対を配置した基板と対向
する他方の基板上に設けることによって、放電時のイオ
ン衝撃による蛍光体層の劣化を軽減し、長寿命化を図る
ことができる。
す要部断面図、図11は従来のサステイン電極の配列方
向における発光強度分布の模式図である。PDP90で
は、前面側のガラス基板91の内面に、マトリクス表示
のライン毎に一対のサステイン電極(第1及び第2の電
極)93,94が配列されている。これらのサステイン
電極93,94は誘電体層96によって放電空間99に
対して絶縁され、誘電体層96の表面にはハイガンマ材
料からなる保護膜97が設けられている。一方、背面側
のガラス基板92の内面には、サステイン電極93,9
4と直交するようにマトリクス表示の列毎にアドレス電
極(第3の電極)95が配列されている。そして、アド
レス電極95の上部を含めて、ガラス基板92を被覆す
るように蛍光体層98が設けられている。このように蛍
光体層98を背面側の基板上に配置したものは“反射
型”と呼称され、逆に前面側の基板上に配置したものは
“透過型”と呼称されている。反射型は、蛍光体層98
の発光面を直接に見ることのできるので、輝度及び視野
角の上で透過型よりも有利である。
にそれより幅の小さい金属膜932を補助導体として積
層した帯状の複合電極であり、ライン方向に延びてい
る。サステイン電極94も、サステイン電極93と同様
に透明導電膜941と金属膜942との積層体である。
各透明導電膜931,941の幅は、隣接するラインど
うしの間に適切な電極間距離を設け且つセル内で面放電
が広範囲に拡がるようにセルサイズに応じて選定され
る。各金属膜932,942の幅は、許容最低限以上の
導電性が得られるようにライン長に応じて選定される。
なお、隣接するラインどうしの電極間隙S2は逆スリッ
トと呼称されている。
順次のアドレッシングが行われる。セルを点灯(発光)
させる場合には、アドレス電極95と一方のサステイン
電極94とを適切にバイアスしてそれら電極交点で定ま
るアドレス放電セルに対向放電(パネルの厚さ方向の放
電)を生じさせ、誘電体層96(保護膜97も誘電体層
96の一部とする)の表面を適度に帯電させる。セルの
点灯/非点灯を設定するアドレッシングの後、サステイ
ン電極94とサステイン電極93とに対して、これらの
相対電圧の極性が交互に入れ代わるようにサステイン電
圧を印加し、その電極対により形成される表示放電セル
に周期的に面放電を生じさせる。蛍光体層98は、主に
面放電で生じた紫外線UVによって局部的に励起されて
所定色の可視光を放つ。この可視光の内、ガラス基板9
1を透過する光が表示光となる。
発光強度は、対をなすサステイン電極93,94の配列
間隙である面放電ギャップ(放電スリットと呼称され
る)S1の中央で最も大きく、面放電ギャップS1から
列方向に遠ざかるにつれて小さくなる。従来において
は、遮光による発光強度の低下を最小限とするため、金
属膜932,942は、透明導電膜931,941にお
ける面放電ギャップS1から遠い側(逆スリットS2に
近い側)の端縁に寄せるように配置されていた。
題の1つに駆動電圧の低減がある。消費電力、熱設計、
駆動系の小型軽量化などの上で、より低い電圧で駆動可
能なパネル構造が望ましい。
ており、セルサイズが縮小される傾向にある。セルサイ
ズが小さくなると、荷電粒子の移動が抑制されることか
ら、放電開始電圧が上昇する。
32,942による遮光は最小限となるものの、セルサ
イズの縮小にともなって発光効率(輝度/消費電力)が
低下してしまうという問題があった。
開始電圧を低減し、駆動系の負担を軽減することを目的
としている。他の目的は、長期にわたる動作の安定を実
現することにある。
め、透明導電膜とともに面放電のための電極を構成する
金属膜を、従来よりも面放電ギャップに近づける。金属
膜が面放電ギャップに近いほど、面放電の開始電圧が低
くなる。反面、セルの中のより発光強度の大きい部分が
遮光範囲となるので、表示の輝度が低下する。したがっ
て、金属膜を面放電ギャップに近づけて十分な電圧低下
の効果が得られる範囲内で最も面放電ギャップから遠い
位置に配置する。種々のセルサイズについての実験によ
り、十分な電圧低下の効果が得られる配置位置は、金属
膜の幅方向の中央が透明導電膜における幅方向の中央よ
りも面放電ギャップに近くなる位置であることが確かめ
られた。この位置に配置した場合、金属膜と透明導電膜
との間で、面放電ギャップから遠い側の端縁どうしの距
離よりも、放電ギャップに近い側の端縁どうしの距離が
小さくなる。
膜を面放電ギャップに近づけても放電開始電圧が低くな
る。両方の電極の金属膜をそれぞれ面放電ギャップに近
づけても放電開始電圧が低くなる。ただし、アドレッシ
ングに用いる電極の金属膜を面放電ギャップに近づけて
配置すると、誘電体層の保護膜の経年変化が生じたとき
にアドレッシングが不安定になり易い。長期にわたるア
ドレッシングの安定化の上では、アドレッシングに用い
ない電極のみについて金属膜を面放電ギャップに近づけ
て配置するのが望ましい。
示の各単位発光領域において、行方向に延び且つ放電ギ
ャップを隔てて列方向に並ぶ第1及び第2の電極と、列
方向に延びる第3の電極とが交差し、前記第1及び第2
の電極によって表示放電セルが構成され、前記第2の電
極と前記第3の電極とによってアドレス放電セルが構成
される構造のAC型PDPであって、前記第1及び第2
の電極が、ともに帯状の透明導電膜と当該透明導電膜よ
りも幅の小さい帯状の金属膜との積層体であり、少なく
とも前記第1の電極の金属膜が、それと重なり合う前記
透明導電膜における放電ギャップから遠い側の端縁との
距離よりも前記放電ギャップに近い側の端縁との距離が
小さくなるように配置されたものである。
極の金属膜が、それと重なり合う前記透明導電膜におけ
る放電ギャップから遠い側の端縁との距離が前記放電ギ
ャップに近い側の端縁との距離以下になるように配置さ
れたものである。
第1の電極の透明導電膜の幅と前記第2の電極の透明導
電膜の幅とが等しい。請求項4の発明のPDPは、前面
基板と背面基板との間に放電空間を形成し、前面基板上
に互いに隣接して対をなす複数の表示電極を誘電体層で
覆って配設し、背面基板上にそれら表示電極対と交差す
る方向の複数のデータ電極を配設し、表示電極対により
表示放電セルを形成し、表示電極対の一方とデータ電極
との交点にアドレス放電セルを形成してなる3電極AC
型PDPであって、前記対をなす表示電極がともに帯状
の透明導電膜とそれよりも幅の小さい帯状の金属膜との
積層体からなり、当該アドレス放電セル形成用の一方の
表示電極における金属膜がその幅方向の中心が透明導電
膜の幅方向の中心より放電ギャップに近くなるように配
置されているものである。
第2の電極の透明導電膜の幅が前記第1の電極の透明導
電膜の幅よりも小さい。
造を示す斜視図である。図2はPDP1の電極マトリク
スの概略図であり、放電空間30からみた電極配列を模
式的に示している。
な面放電形式のAC型PDPであり、蛍光体の配置形態
による分類の上で反射型と呼称されている。PDP1で
は、前面側のガラス基板11の内面に、サステイン電極
X,Yが配列されている。これらのサステイン電極X,
Yを放電空間30に対して被覆するように、低融点ガラ
スからなる厚さ30μm程度の誘電体層17が表示領域
の全域に設けられている。誘電体層17の表面には保護
膜18として厚さ数千オングストロームの酸化マグネシ
ウム膜が形成されている。誘電体層17及び保護膜18
はともに透光性を有している。一方、背面側のガラス基
板21の内面には、サステイン電極X,Yと直交するよ
うにアドレス電極(第3の電極)Aが配列されている。
アドレス電極Aは下地層22の上に設けられ、厚さ10
μm程度の誘電体層24によって被覆されている。誘電
体層24の上には、高さ150μmの平面視直線帯状の
隔壁29が、各アドレス電極Aの間に1つずつ設けられ
ている。これらの隔壁29によって放電空間30がライ
ン方向にサブピクセル(単位発光領域)毎に区画され、
且つ放電空間30の間隙寸法が規定されている。隔壁は
放電光の反射性を高める目的で白色顔料を混合した白色
ガラスによって形成するのが望ましく、またその頂部を
黒色ガラスで被ってコントラストを高めるのが望まし
い。そして、アドレス電極Aの上部を含めて、誘電体層
24の表面及び隔壁29の側面を被覆するように、カラ
ー表示のためのR,G,Bの3色の蛍光体層28R,2
8G,28B(以下、特に色を区別する必要がないとき
は蛍光体層28と記述する)が設けられている。放電空
間30には、主成分のネオンにキセノンを混合した放電
ガスが封入されている。封入圧力は500Torrであ
る。
ル)は、各ラインL内の隣接する3つのサブピクセル
(単位発光領域)で構成される。各列内の各ラインの発
光色は同一である。なお、PDP1では、マトリクス表
示の列方向(サステイン電極X,Yの配列方向)に放電
空間30を区画する隔壁は存在しない。そのため、隣接
するラインLどうしの電極間隙(逆スリット)は、面放
電ギャップ(例えば80〜140μm)より大きい値
(例えば400〜500μm)に選定されている。この
逆スリットは暗色の遮蔽膜を配置して非点灯時の蛍光体
材料の白色が見えないようにするのが望ましい。
のサステイン電極X,Yが対応し、1列には1本のアド
レス電極Aが対応する。そして、3列が1ピクセルに対
応する。図2において斜線が付された枠状の領域a31
は、ガラス基板11,21の接合領域である。全てのサ
ステイン電極Xはガラス基板11における水平方向の一
方の端縁部まで導出され、全てのサステイン電極Yは他
方の端縁部まで導出されている。サステイン電極Xは、
駆動回路の簡単化のために共通端子Xtと一体化され、
電気的に共通化されている。サステイン電極Yは、ライ
ン順次のアドレッシングを可能とするために、1ライン
ずつ独立した個別電極とされ、個々に個別端子Ytと一
体化されている。また、アドレス電極Aは、ガラス基板
21における垂直方向の端縁部の個別端子Atと一体化
されている。接合領域a31の内側において、サステイ
ン電極群とアドレス電極群とが交差する領域が画面領域
a1(スクリーン)である。画面領域a1と接合領域a
31との間の非表示領域a2には放電ガスを封入するた
めの貫通孔210が設けられている。
テイン電極対の構成を示す図、図5は金属膜x2の配置
位置と放電開始電圧との関係を示すグラフ、図6は金属
膜x2の配置位置と輝度との関係を示すグラフである。
された透明導電膜x1と、それより幅の小さい帯状にパ
ターニングされた金属膜(バス電極)x2とからなる積
層構造の複合電極である。同様にサステイン電極Yも、
帯状の透明導電膜y1とそれより幅の小さい帯状の金属
膜y2とが一体化した積層体である。透明導電膜x1,
y1の材質はITOである。金属膜x2,y2は、とも
にクロム/銅/クロムの3層構造の非透光性薄膜であ
り、サステイン電極X,Yのライン抵抗を低減するため
の補助導体として、透明導電膜x1,y1の上に配置さ
れている。表1に画面サイズが42インチ(ライン長は
約960mm)の場合におけるサステイン電極X,Yの
各部の実用寸法範囲を示す。
ステイン電極X,Yのうち、アドレス電極Aとの間のア
ドレス放電に係わる一方のサステイン電極Yの金属膜y
2が従来と同様に面放電ギャップS1から遠ざけて配置
されているのに対し、他方のサステイン電極Xの金属膜
x2は、その幅方向の中心C2が透明導電膜x1の幅方
向の中心C1より面放電ギャップS1に近くなるように
配置されている点である。すなわち、透明導電膜x1の
面放電ギャップS1に近い側の端縁と金属膜x2との距
離d2は、透明導電膜x1の面放電ギャップS1から遠
い側の端縁と金属膜x2との距離d1より小さい(d2
<d1)。
のとおりである。図5に示されるように、透明導電膜x
1に対する金属膜x2の位置を表す距離d2と距離d1
との差Δd(=d2−d1)が小さくなるにつれて放電
開始電圧Vfが下がる。しかし、図6に示されるように
金属膜x2を発光中心側に寄るので輝度が低下する。し
たがって、少なくとも輝度の低下に見合う程度の低電圧
化の効果が得られるように金属膜x2を配置する必要が
ある。上述の条件を満たすサステイン電極構造を採用す
ることにより、発光効率を高めることが可能となる。
放電ギャップS1に近づけないことにより、経年変化と
しての放電スパッタリングによる保護膜18の膜厚減少
がアドレッシングに大きく影響せず、長期にわたる動作
の安定を実現することができる。すなわち、アドレッシ
ング時の対向放電は背面側に突出した金属膜y2とアド
レス電極Aとの間で起こるので、金属膜y2を覆う部分
の保護膜18の状態が放電の成否を左右する。保護膜1
8の膜厚減少は特に面放電ギャップS1の近傍で顕著で
あるので、金属膜y2を面放電ギャップS1に近づけて
配置すると、累積使用時間が長くなるにつれてアドレッ
シング時の放電ミスが起こり易くなる。面放電は比較的
に広範囲に拡がるので、局部的な保護膜18の劣化の影
響を受けにくい。
中央が発光中心となり、ラインLが等間隔に並ぶよう
に、透明導電膜x1の幅Wx1と透明導電膜y1の幅W
y1とが同一の値に選定されている。金属膜x2の幅W
x2及び金属膜y2の幅Wy2も同一であるが、これら
を個別に選定してもよい。
ユニットと組み合わせた状態で、壁掛け式テレビジョン
受像機などの表示デバイスとして使用される。その際、
PDP1は、フレキシブル配線板などを介して駆動ユニ
ットと電気的に接続される。
ある。PDP1による表示においては、表示放電セルの
発光の2値制御によって階調再現を行うために、外部か
らの入力画像である時系列の各フレームFを、例えば6
個のサブフレームsf1,sf2,sf3,sf4,s
f5,sf6に分割する。各サブフレームsf1〜sf
6における輝度の相対比率が1:2:4:8:16:3
2となるように重み付けをして、各サブフレームsf1
〜sf6のサステインの発光回数を設定する。サブフレ
ーム単位の発光の有無の組合せでRGBの各色毎にレベ
ル「0」〜「63」の64段階の輝度設定を行うことが
できるので、表示可能な色の数は643 となる。なお、
サブフレームsf1〜sf6を輝度の重みの順に表示す
る必要はない。例えば重みの大きいサブフレームsf6
を表示期間の中間に配置するといった最適化を行うこと
ができる。
リセット期間TR、アドレス期間TA、及びサステイン
期間TSを割り当てる。リセット期間TR及びアドレス
期間TAの長さは輝度の重みに係わらず一定であるが、
サステイン期間TSの長さは輝度の重みが大きいほど長
い。つまり、各サブフレームsf1〜sf6の表示期間
の長さは互いに異なる。
の影響を防ぐため、画面全体の壁電荷の消去(初期化)
を行う期間である。全てのライン(ライン数はn)のサ
ステイン電極Xに波高値が面放電開始電圧を越える正極
性のリセットパルスPwを印加し、同時に背面側の帯電
とイオン衝撃を防ぐために全てのアドレス電極Aに正極
性のパルスを印加する。リセットパルスPwの立上がり
に呼応して全てのラインで強い面放電が生じ、セル内に
多量の壁電荷が生じる。壁電圧と印加電圧との相殺によ
って実効電圧が下がる。リセットパルスPwが立下がる
と、壁電圧がそのまま実効電圧となって自己放電が生
じ、全ての表示放電セル及びアドレス放電セルにおいて
ほとんどの壁電荷が消失し、画面全体が一様な非帯電状
態となる。
灯/非点灯の設定)を行う期間である。サステイン電極
Xを接地電位に対して正電位にバイアスし、全てのサス
テイン電極Yを負電位にバイアスする。この状態で、先
頭のラインから1ラインずつ順に各ラインを選択し、該
当するサステイン電極Yに負極性のスキャンパルスPy
を印加する。ラインの選択と同時に、点灯すべき表示放
電セルに対応したアドレス電極Aに対して正極性のアド
レスパルスPaを印加する。選択されたラインにおける
アドレスパルスPaの印加されたアドレス放電セルで
は、サステイン電極Yとアドレス電極Aとの間で対向放
電が起こり、それが近くの表示放電セルに壁電荷を形成
し当該表示放電セルの面放電に移行する。これら一連の
放電がアドレス放電である。サステイン電極Xがアドレ
スパルスPaと同極性の電位にバイアスされているの
で、そのバイアスでアドレスパルスPaが打ち消され、
サステイン電極Xとアドレス電極Aとの間では放電は起
きない。
た輝度を確保するために、設定された点灯状態を維持す
る期間である。不要の放電を防止するため、全てのアド
レス電極Aを正極性の電位にバイアスし、最初に全ての
サステイン電極Yに正極性のサステインパルスPsを印
加する。その後、サステイン電極Xとサステイン電極Y
とに対して交互にサステインパルスPsを印加する。サ
ステインパルスPsの印加毎に、アドレス期間TAにお
いて壁電荷の蓄積した表示放電セルで面放電が生じる。
サステインパルスPsの印加周期は一定であり、輝度の
重みに応じて設定された個数のサステインパルスPsが
印加される。
示す図である。図中の実線は、サステイン電極Xの金属
膜を内側に寄せた本発明の電極構造における特性を示し
ている。黒丸(●)は下限スキャン電圧Vymin とサス
テイン電圧Vsとの関係を、白丸(○)は上限スキャン
電圧Vymax とサステイン電圧Vsとの関係を示してい
る。また、図中の破線は各サステイン電極X,Yの金属
膜を外側に寄せた従来の電極構造における特性を示して
いる。図8の測定には高精細表示用の25インチサイズ
のPDPを用いた。その電極の寸法条件は表2のとおり
である。
によれば従来構造と比べてより低いサステイン電圧Vs
で安定した駆動を行うことができる。図9はサステイン
電極対の構成の他の例を示す図である。
1が透明導電膜x1の幅Wx1(例えば95μm)と比
べて小さい値(例えば80μm)に選定されている。金
属膜x2の幅Wx2及び金属膜y2の幅Wy2は同一で
あるが、これらを個別に選定してもよい。幅Wx1を小
さくすることによって、金属膜y2が面放電ギャップS
1に近づくことになる。このため、アドレッシングの動
作マージンが広くなる。
ン電極対の片方の金属膜x2を面放電ギャップS1に近
づけた構造のものであるが、両方の金属膜x2,y2を
面放電ギャップS1に近づけてもよい。
発光効率の低下を避けつつ放電開始電圧を低減し、駆動
系の負担を軽減することができる。
作の安定を実現することができる。
る。
すグラフである。
である。
る。
る。
ある。
光強度分布の模式図である。
Claims (5)
- 【請求項1】マトリクス表示の各単位発光領域におい
て、行方向に延び且つ放電ギャップを隔てて列方向に並
ぶ第1及び第2の電極と、列方向に延びる第3の電極と
が交差し、前記第1及び第2の電極によって表示放電セ
ルが構成され、前記第2の電極と前記第3の電極とによ
ってアドレス放電セルが構成される構造のAC型プラズ
マディスプレイパネルであって、 前記第1及び第2の電極は、ともに帯状の透明導電膜と
当該透明導電膜よりも幅の小さい帯状の金属膜との積層
体であり、 少なくとも前記第1の電極の金属膜は、それと重なり合
う前記透明導電膜における放電ギャップから遠い側の端
縁との距離よりも前記放電ギャップに近い側の端縁との
距離が小さくなるように配置されていることを特徴とす
るAC型プラズマディスプレイパネル。 - 【請求項2】前記第2の電極の金属膜は、それと重なり
合う前記透明導電膜における放電ギャップから遠い側の
端縁との距離が前記放電ギャップに近い側の端縁との距
離以下になるように配置されている請求項1記載のAC
型プラズマディスプレイパネル。 - 【請求項3】前記第1の電極の透明導電膜の幅と前記第
2の電極の透明導電膜の幅とが等しい請求項1又は請求
項2記載のAC型プラズマディスプレイパネル。 - 【請求項4】前面基板と背面基板との間に放電空間を形
成し、前面基板上に互いに隣接して対をなす複数の表示
電極を誘電体層で覆って配設し、背面基板上にそれら表
示電極対と交差する方向の複数のデータ電極を配設し、
表示電極対により表示放電セルを形成し、表示電極対の
一方とデータ電極との交点にアドレス放電セルを形成し
てなる3電極AC型プラズマディスプレイパネルにおい
て、 前記対をなす表示電極はともに帯状の透明導電膜とそれ
よりも幅の小さい帯状の金属膜との積層体からなり、当
該アドレス放電セル形成用の一方の表示電極における金
属膜はその幅方向の中心が透明導電膜の幅方向の中心よ
り放電ギャップに近くなるように配置されていることを
特徴とする3電極AC型プラズマディスプレイパネル。 - 【請求項5】前記第2の電極の透明導電膜の幅が前記第
1の電極の透明導電膜の幅よりも小さい請求項1又は請
求項2記載のAC型プラズマディスプレイパネル。
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