WO1998054743A1

WO1998054743A1 - Panneau d'affichage a decharge gazeuse et dispositif d'affichage realise a l'aide d'un tel panneau

Info

Publication number: WO1998054743A1
Application number: PCT/JP1998/002152
Authority: WO
Inventors: Michifumi Kawai; Tomohiko Murase; Masahito Ijuin; Nobuyuki Ushifusa; Takao Terabayashi; Shigeaki Suzuki; Ryohei Sato; Eiji Matsuzaki; Takashi Sasaki
Original assignee: Hitachi, Ltd.
Priority date: 1997-05-28
Filing date: 1998-05-15
Publication date: 1998-12-03
Also published as: JPH10326570A

Description

明細書ガス放電型表示パネルおよびそれを用いた表示装置技術分野

本発明は、プラズマディスプレイパネルなどのガス放電型表示パネル及びその表示装置に係わり、特に、誤放電を防止して高コントラストの表示を行うことが可能なガス放電型表示パネル及びその表示装置に関する。背景技術

図 1 2は実用化されたプラズマディスプレイパネルの構造を示す斜視図である。この図では、見易くするため、前面基板 1を背面基板 2と放電空間領域 3より離して図示した。

図において、 1は前面基板を、 2は背面基板を、 3は放電空間領域を、 4は前面ガラス基板を、 5は背面ガラス基板を、 6は透明導電材料からなる表示電極を、 7は表示電極の一部と重なるように設けられたバス電極を、 8は誘電体層を、 9は M g Oからなる保護層を、 1 0はアドレス電極を、 1 1は主放電空間を限定するバリアリブを、 1 2は蛍光体層を示している。 '

一般に、従来のガス放電型表示装置では、このように各バリアリブ 1 1をァドレス電極 1 0間にストライプ状に配置している。従つて、隣接する表示電極 6間にはバリアリブ 1 1が存在しておらず、その間で誤放電を生ずることが大変な問題となっている。このため、従来のガス放電型表示装置では、隣接する表示電極間のギヤップを必要以上に確保して誤放電を防止していた。しかし、前述の表示電極 6間のギャップは、表示に寄与しない領域となるため、発光輝度を低下させてしまう。

これに対して、特開平 3 - 2 0 5 7 3 8号公報に記載のように、ノくリァリブを表示セルを囲むように格子状に形成して、隣接する表示電極間での誤放電を防止するものがあるが、各表示セル毎に放電空間領域を存在させるため前面基板と背面基板とを張り合わせた後の真空排気を充分に行うことができない。

真空排気と誤放電の低減とを両立させる構造としては、格子状に形成した第一のバリアリブとストライプ状の第二のバリァリブとを重ねたガス放電型表示パネルもあるが、第一のバリアリブと第二のバリァリブを重ねる場合の位置合わせ精度の問題や、部品点数の増加に伴うコスト上昇等の問題がある。

本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、真空排気が可能な新規でかつ安価なバリアリブの形状により隣接する表示電極間の誤放電を低減することを目的とする。すなわち、真空排気が可能な新規でかつ安価なバリァリブの形状により隣接する表示電極間の誤放電を低減して、表示電極間のギヤップを小さくした高開口率なガス放電型表示パネルおよびその表示装置を提供することを目的とする。発明の開示

そこで、本発明は、複数個の表示電極を有する第一の基板と、該表示電極と少なくとも放電空間を介して交差する複数個のァドレス電極と該ァドレス電極間に配置したバリァリブであつて該表示電極間に凸部を形成したバリァリブとを有する第二の基板とを備えることで上記目的を達成する。もしくは、複数個の表示電極を有する第一の基板と、該表示電極と少なくとも放電空間を介して交差する複数個のァドレス電極と該表示電極間に配置したバリァリブであつて該ァドレス電極間に凸部を形成したバリァリブとを有する第二の基板とを備えることで上記目的を達成する。

このようにァドレス電極もしくは表示電極に沿って配置された表示セルは、この凸部により形成された排気構造を介して連通されるので、パネル全体の真空排気が容易となる。また、各表示セルはバリアリブの凸部によってほぼ囲まれた状態になるので、隣接する表示セル（表示電極）間での誤放電を低減でき、隣接ギャップを従来に比べて短くすることができる。すなわち、従来に比べて高開口率のパネル構造を実現することができる。

また、複数個の表示電極を有する第一の基板と、該表示電極と少なくとも放電空間を介して交差する複数個のァドレス電極と該表示電極が形成する複数個の表示セルをそれぞれ囲むようにように形成したバリァリブであって排気溝を有するバリァリブとを有する第二の基板とを備えることで上記目的を達成する。

これによつてもアドレス電極もしくは表示電極に沿つて配置された表示セルは、排気溝を介して連通されるので、パネル全体の真空排気が容易となる。また、各表示セルはバアリブによってほぼ囲まれた状態になるので、隣接する表示セル（表示電極）間での誤放電を低減でき、隣接ギヤップを従来に比べて短くすることができる。すなわち、従来に比べて高開口率のパネル構造を実現することができる。さらに表示セルの背面基板側はノリアリブによって囲まれるので、表示セルの 4方向に蛍光体を塗布することができ、発光効率を向上させることができる。さらに、以上のガス放電型表示パネルの構造に、該表示電極及び該ァドレス電極に対して所定の駆動電圧波形を供給する駆動回路を備えることで、本発明の表示装置としての目的も達成する。

ここで、これまで説明してきた表示電極とは、いわゆるスキャン電極と共通電極とで構成された 1対の電極のことを意味する。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の実施の形態を示す断面図である。図 2は、本発明の実施の形態を示す平面図である。図 3は、本発明の実施の形態を示す平面図である。図 4は、本発明の効果を示す図である。図 5 は、本発明の実施の形態による発光状態を示す図である。図 6は、本発明の実施の形態を示す平面図である。図 7は、本発明の実施の形態を示す平面図である。図 8は、本発明の実施の形態を示す平面図である。図 9は、本発明の実施の形態を示す平面図である。図 1 0は、本発明の実施の形態を示す平面図である。図 1 1は、本発明の実施の形態を示すブロック図である。図 1 2は、ガス放電型表示パネルの従来例を示す斜視図である。発明を実施するための最良の形態

以下、図面を用いて本発明を説明する。 '

まず、本発明のガス放電型表示パネルの形状、特にバリアリブの形状について説明する

図 1は、本発明のガス放電型表示パネルの断面図であり、（a) は任意のアドレス電極に平行な断面を、（b) は（a) のバス電極上の A - B断面を、（c) は（a) の表示電極上の C - D断面を示してい o 図において、前面基板 1は、前面ガラス基板 4上に I T O ( I n d i u rn T i n 〇 x i d e ) や酸化スズ（ S n 0 2 ) などの透明導電材料からなる表示電極 6 ( 6 1、 6 2 ) 、低抵抗材料からなるバス電極 7 ( 7 1、 7 2 ) 、透明な絶縁材料からなる誘電体層 8、酸化マグネシウム（M g O ) などの材料からなる保護層 9が形成された構造となっている。背面基板 2は、背面ガラス基板 5上にアドレス電極 1 0、バリアリブ 1 1、蛍光体層 1 2が形成された構造となっている。そして、前面基板 1と背面基板 2を表示電極 6とアドレス電極 1 0がほぼ直交するように張合わせることにより、放電空間領域 3が形成されている。なお、表示電極 6は表示セルに固有なスキャン電極 6 1と、すべての表示セルに共通な共通電極 6 2とで構成されている。

図 2は、図 1のバリアリブ 1 1の形状を示した平面図である。これは、表示電極 6と、ァドレス電極 1 0と、ノくリァリブ 1 1との位置関係を模式的に示しており、その他のガス放電型パネルの構成は図示していない。

図から分かるように、本発明のバリアリブ 1 1は隣接する表示電極 6間に凸部を形成し、アドレス電極 1 0間に配置されている。そして、この凸部は隣接するバリアリブ 1 1間で対向するように配置され、各表示セルに真空排気を行うための排気構造 2 0を形成している。

従って、アドレス電極に沿って配置された表示セルは、この凸部により形成された排気構造を介して連通されるので、パネル全体の真空排気が容易となる。また、各表示セルはバリアリブの凸部によつてほぼ囲まれた状態になるので、隣接する表示セル（表示電極）間での誤放電を低減でき、隣接ギヤップを従来に比べて短くすることができる。すなわち、従来に比べて高開口率のパネル構造を実現することができる。

また、図 2のように、各表示セルの有する排気構造 2 0をァドレス電極 1 0に沿ってほぼ直線状に配置すれば、各表示セルの放電現象を均一な特性にすることができ好ましい。また、この凸部を含めたノくリアリブ 1 1をサンドブラスト法により形成すれば、従来のマスクパターンとは異なるものの、 1種類のマスクパターンで加工することができ、製造コストを低減することができる。

一方、排気構造 2 0の断面積は、できるだけ小さい方が好ましい。すなわち、断面積が小さい程、その領域のプラズマ温度を抑制でき、隣接する表示電極間での誤放電を低減できるからである。従って、図 2に示す排気構造 2 0の代わりに、図 3に示す格子状のバリァリブ 1 1に所定の排気溝 3 0を形成したものを用いれば、より隣接する表示電極間での誤放電を低減することができる。

図 3に示すバリァリブ 1 1は、表示セルを取り囲むように格子状に形成しており、さらに隣接する表示電極 6間を連通するように排気溝 3 0を形成している。この排気溝 3 0は、蛍光体層により充填されないようにバリァリブ 1 1の前面基板側の端部から所定量の深さに形成している。従って、表示セルの背面基板側はバリアリブによって囲まれるので、表示セルの 4方向に蛍光体を塗布することができ、発光効率を向上させることもできる。すなわち、図 3に示す構造では、真空排気、誤放電の低減および発光効率の向上を実現することができる。

また、このバリアリブ 1 1は、従来通りにサンドプラスト法により形成することもできるが、ガラスや絶縁性金属からなるプレートにより形成し、このプレートを前面基板と背面基板との間に挟み込むようにして形成することが好ましい。このように成形すれば、パ' リアリブ 1 1を一部品として取り扱うことができ、ガス放電型表示パネル全体の歩留まりを向上させることができるからである。また、製造効率を向上させるためには、前述のプレートを所定の型で押圧して排気溝 30を含むバリアリブ 1 1を成形することが好ましい。次に、本発明のバリアリブ 1 1による誤放電低減の効果を従来例と比較した結果を図 4に示す。

図 4は、本発明のバリァリブの構造を適用したガス放電型表示パネルの放電開始電圧と誤放電開始電圧とを従来のストライプ状のバリアリブ構造を適用したものと比較している。ここで、誤放電開始電圧とは、隣接する表示電極間で誤放電が発生した電圧を意味する。なお、本発明のパネル寸法は、排気構造 20となる隣接する凸部間の距離 La：約 1 00 m、それ以外のバリァリブ 1 1間の距離 Lb：約 320 m、表示セルの放電空間領域の体積 V：約 1. 1 3 X 1 0 - 1 8 (約 1 3 6 0 X約 4 9 0 X約 170 zm) 、表示電極間のギャップ G：約 240 mである。また、従来のパネル寸法は、本発明の排気構造 20を形成しないものとほぼ同一である。

図に示すように、本発明のガス放電型表示パネルは、 1 85[V] ~ 200 [V]の間で正常動作したのに対し、従来例は 1 80[V]で放電を開始すると共に隣接する表示電極間でお誤放電を生じた。これからして凸部を有する本発明のバリァリブが表示電極間の誤放電を低減するのに効果があることが分かる。

一方、本ガス放電型表示パネルは、放電空間領域の体積 V (約 1 360 X約 490 X約 170〃m) /表示電極間のギヤップ G (約 2 40 m)において、凸部間の距離 La (約 1 00 m) /バリアリブ間の距離 Lb (約 32 O ^ m) を約 3分の 1にすることで、動作マージン 2 5 [V]を確保している。

一般に隣接する表示電極間の誤放電は、各表示セルに対応した放電空間領域の体積と表示電極間のギヤップとに密接に関係しており、放電空間領域の体積が大きい程、また、表示電極間のギャップが短い程、誤放電は発生しやすい。これは表示電極間のギャップ放電空間領域の体積が大きければ、 Xe の絶対量が多く、プラズマ現象の契機となる電子なだれが生じやすくなるためであり、また表示電極間のギヤップが短ければ、隣接する表示電極へ電子が移動しゃすくなるからである。

これからして、前述の実験結果に基づいて以下の条件を導きだすことができる。

( 1 ) 体積 V/ギャップ G の値を図 3の実験サンプル以上にするならば、誤放電は発生しやすくなるため、凸部間の距離 La/バリアリブ間の距離 Lbは 3分の 1以下にする必要がある。

( 2 ) 体積 V/ギヤップ Gの値を図 3の実験サンプル以下にするならば、誤放電は発生しにくくなるため、現状のままで問題はなく、凸部間の距離 La/バリアリブ間の距離 Lbを 3分の 1以上にしても良い。

( 3 ) 動作マージンを 2 5 [V]以上確保するには、凸部間の距離 La/バリァリブ間の距離 Lbをより小さな値にする必要がある。

( 4 ) 動作マ一ジンを 2 5 [V]以下確保するには、凸部間の距離 La/バリァリブ間の距離 Lbをより大きな値にしても良い。

従って、このような現象を踏まえて、排気構造 2 0もしくは排気溝 3 0の寸法を設定すれば、様々な形状 ·寸法のガス放電型表示パネルに対して、充分な真空排気と誤放電低減を実現することができる。但し、いずれの場合も、所定時間内に効率良く真空排気するには、排気構造 2 0の凸部間の距離 La もしくは排気溝 3 0の断面を少なくとも 2 0 m以上にすることが好ましい。

次に、ガス放電型表示パネルに設ける排気構造 2 0もしくは排気溝 3 0の位置により誤放電をさらに低減する例について説明する。図 5は、バス電極 7を形成した 1対の表示電極 6 (X電極、 Y電極）に所定の交流電圧を印加した場合の発光現象の推移を示した断面図である。

図から分かるように、発光は X電極付近で発生した後、徐々にその規模を大きくしながら Y電極方向に移動していく。そして、 Y電極付近で発光の規模は縮小していき、その現象を終える。この発光現象の移動する領域は表示セルのァドレス電極方向のほぼ中央部分であり、表示セルの周辺部分は発光していない。

この発光現象の推移は、電子やイオンの発生領域の推移であり、その推移が生じにくくなれば、誤放電も生じにくい。従って、隣接する表示電極 6間の誤放電を低減するには、前述の排気構造 2 0もしくは排気溝 3 0を発光現象の移動する領域から外れた位置に設けることが好ましい。すなわち、排気構造 2 0もしくは排気溝 3 0を表示セルのァドレス電極方向のほぼ中央部分からずれた位置に設けることが好ましい。

図 6〜図 9にこの排気構造 2 0と排気溝 3' 0を実現するバリァリブ 1 1の構造を示す。なお図 6〜図 9は排気構造 2 0を例に説明しているが、排気構造 2 0の代わりに排気溝 3 0を設けても同様の効果が得られる。

図 6では、バリアリブ 1 1を大きめの凸部が形成された側面と小さめの凸部が形成された側面とで構成し、この隣接するバリアリブ 1 3の大きめの凸部と小さめの凸部とを対向させることで、各排気構造 2 0を表示セルのァドレス電極方向の中心からずらしてほぼ直線上に配置している。

図 7では、バリアリブ 1 1の両側面に配置する凸部の大きさをほぼ同一にし、大きめの凸部と小さめの凸部とを交互に構成し、この隣接するバリアリブ 1 3の大きめの凸部と小さめの凸部とを対向させることで、各排気構造 2 0が各表示セルの対角に位置するように配置している。

図 8では、バリアリブ 1 1の大きめの凸部が形成された側面と小さめの凸部が形成された側面とで構成した部分を凸部の大小が交互になるように構成し、この隣接するバリアリブ 1 1の大きめの凸部と小さめの凸部とを対向させることで、各排気構造 2 0が各表示セルの対角に位置するように配置している。

なお、前述の凸部が微少すぎると、その部分のリブ欠けが問題となるので、いずれの場合も排気構造 2 0の中心を表示セルの約 3分の 1に位置させ、凸部の大きさを所定値以上にすることが好ましい。排気溝 3 0の場合も同様である。

また、発光現象の移動領域は、前述の如く、 X電極と Y電極との間なので、図 9に示すように、隣接するアドレス電極 1 0間に排気構造 2 0を設けても良い。但し、各表示セルには赤、青、緑の蛍光体がそれぞれ規則的に割り当てられているので、アドレス電極間に排気構造を設けることで混色が生じてしまう。従って、この排気構造の場合、混色の生じないドライフィルムにより蛍光体を形成することが好ましい。もしくは、蛍光体として予め色度を調整した白色蛍光体で形成し、色純度に優れた有機質カラ一フィルタを用いても良い。

その他、図 1 0に示すように、格子状に形成したバリアリブの交点領域に排気構造 2 0もしくは排気溝 3 0を形成しても隣接する表示電極間の誤放電を低減することができることは言うまでもない。次に、これまでのガス放電型表示パネルを用いたガス放電型表示装置の構成を図 1 1に示す。

図において、 1 0 0 0は本実施の形態で説明したガス放電型表示パネルを、 1 1 0 0はアドレスドライバを、 1 2 0 0はスキャンドライバを、 1 3 0 0はパルスジェネレータを、 1 4 0 0はレベルシフタを、 1 5 0 0はコントロール回路を、 1 6 0 0はオートパヮ一コントロール回路を、 1 7 0 0は DC/DCコンバータを示す。この構成において、アドレスドライノく 1 1 0 0とスキャンドライノく 1 2 0

0によって表示セルの選択を行い、パルスジヱネレータ 1 3 0 0で発生した電圧によって表示のための主放電を発生させる。これらの制御は、コントロール回路 1 5 0 0によって行われる。コント口一ル回路 1 5 0 0からスキャンドライバ' 1 2 0 0への制御信号の転送は、レベルシフタ 1 4 0 0を介して行われる。オートパワーコントロール回路 1 6 0 0は高圧電源電流を検出して規定値を超えた場合に維持放電パルスの数を減少させる信号をコントロール回路 1 5 0 0に送出するものであり、 DC/DC コンバータ 1 7 0 0は外部回路から供給される電圧から駆動回路用の内部電圧を発生させるものである。 - このような駆動回路系により、ァドレス電極 1 0と表示電極 6の間にァドレス放電を発生させ、さらに表示電極 6に電圧を印加して所定の表示セルに主放電を発生させ表示を行なう。

このような本発明のガス放電型表示パネルを適用した表示装置では、前述の如く、誤放電を低減できるので隣接する表示電極間のギヤップを従来に比べて短くできる。従って、発光面積が広くなり、従来のガス放電型表示装置より高輝度化が実現できる。

なお、図 1に示すガス放電型表示パネルの構成にかからず、これまで示してきたバリァリブの形状を用いるものであれば同様の効果が得られることは言うまでもない。また、図では、ノくリアリブ 1 1 の凸部を鋭角に表現しているが、実際にサンドプラスト法等で形成すればその形状は丸みを帯びた形状となる。また、ノくリアリブ 1 1 は上端から下端に向けて緩やかに広がるような形状となる場合もある o 産業上の利用可能性

以上のように、本発明によれば、真空排気が可能な構造において隣接する表示電極間の誤放電が低減することができる。また、隣接する表示電極間のギヤップを狭くできることから開口率が広くなり、輝度が向上する。

Claims

請求の範囲

1 . 複数個の表示電極を有する第一の基板と、

該表示電極と少なくとも放電空間を介して交差する複数個のァドレス電極と、該アドレス電極間に配置したバリアリブであって該表示電極間に凸部を形成したバリアリブとを有する第二の基板とを備えたことを特徴とするガス放電型表示ノ、°ネル。

2 . 複数個の表示電極を有する第一の基板と、

該表示電極と少なくとも放電空間を介して交差する複数個のァドレス電極と、該表示電極間に配置したバリアリブであって該ァドレス電極間に凸部を形成したバリァリブとを有する第二の基板とを備えたことを特徴とするガス放電型表示パネル。

3 . 前記隣接するバリアリブの ώ部を対向させ、該対向した凸部で形成するそれぞれの排気構造をほぼ直線上に配置したことを特徴とする請求項 1または 2記載のガス放電型表示パネル。

4 . 前記隣接するバリアリブの凸部を対向させ、該対向した凸部を前記ァドレス電極の中央からずらして形成したことを特徴とする請求項 1または 3記載のガス放電型表示パネル。

5 . 前記隣接するバリアリブの凸部を対向させ、該対向した凸部を前記表示電極の中央からずらして形成したことを特徴とする請求項 2または 3記載のガス放電型表示パネル。

6 . 複数個の表示電極を有する第一の基板と、

該表示電極と少なくとも放電空間を介して交差する複数個のァドレス電極と、該表示電極が形成する複数個の表示セルをそれぞれ囲むようにように形成したバリ了リブであつて排気溝を有するバリ Ύ リブとを有する第二の基板とを備えたことを特徴とするガス放電型表示パネル。

7 . 前記排気溝は前記バリァリブの前記第一の基板側の端部から所定量の深さに形成されることを特徴とする請求項 6記載のガス放電型表示パネル。

8 . 前記排気溝は隣接する前記表示電極間に形成されることを特徴とする請求項 6又は 7記載のガス放電型表示パネル。

9 . 前記排気溝は隣接する前記アドレス電極間に形成されることを特徴とする請求項 6または 7記載のガス放電型表示ノ、°ネル。

1 0 . 前記排気溝は前記表示セルの中央からずらして形成されることを特徴とする請求項 6〜 9のいずれかに記載のガス放電型表示パネル。

1 1 . 前記排気溝は前記バリアリブが交差する領域に形成されることを特徴とする請求項 6記載のガス放電型表示パネル。

1 . 複数個の表示電極を有する第一の基板と、該表示電極と少なくとも放電空間を介して交差する複数個のァドレス電極と該ァドレス電極間に配置したバリアリブであって該表示電極間に凸部を形成したバリァリブとを有する第二の基板とからなるガス放電型表示パネルと、

該表示電極及び該ァドレス電極に対して所定の駆動電圧波形を供給する駆動回路とを備えたことを特徴とする表示装置。

1 3 . 複数個の表示電極を有する第一の基板と、該表示電極と少なくとも放電空間を介して交差する複数個のァドレス電極と該表示電極間に配置したバリァリブであつて該ァドレス電極間に凸部を形成したバリァリブとを有する第二の基板とからなるガス放電型表示パネルと、

1 4 . 前記隣接するバリアリブの凸部を対向させ、該対向した凸部で形成するそれぞれの排気構造をほぼ直線上に配置したことを特徴とする請求項 1 2または 1 3記載の表示装置。

1 5 . 前記隣接するバリアリブの凸部を対向させ、該対向した凸部を前記ァドレス電極の中央からずらして形成したことを特徴とする請求項 1 2または 1 4記載の表示装置。

1 6 . 前記隣接するバリアリブの凸部を対向させ、該対向した凸部を前記表示電極の中央からずらして形成したことを特徴とする請求項 1 3または 1 4記載の表示装置。

1 7 . 複数個の表示電極を有する第一の基板と、該表示電極と少なくとも放電空間を介して交差する複数個のァドレス電極と該表示電極が形成する複数個の表示セルをそれぞれ囲むようにように形成したバリァリブであつて排気溝を有するバリアリブとからなる第二の基板と、

1 8 . 前記排気溝は前記バリァリブの前記第一の基板側の端部から所定量の深さに形成されることを特徴とする請求項 1 7記載の表示装置。 . '

1 9 . 前記排気溝は隣接する前記表示電極間に形成されることを特徴とする請求項 1 7又は 1 8記載の表示装置。

2 0 . 前記排気溝は隣接する前記ァドレス電極間に形成されることを特徴とする請求項 1 7又は 1 8記載の表示装置。

2 1 . 前記排気溝は前記表示セルの中央からずらして形成されることを特徴とする請求項 1 7〜2 0のいずれかに記載の表示装置。

2 2 . 前記排気溝は前記バリアリブが交差する領域に形成されることを特徴とする請求項 1 7記載の表示装置。