WO2004075236A1

WO2004075236A1 - プラズマディスプレイパネルおよびそのエージング方法

Info

Publication number: WO2004075236A1
Application number: PCT/JP2004/001762
Authority: WO
Inventors: Masaaki Yamauchi; Takashi Aoki; Akihiro Matsuda; Koji Akiyama
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2003-02-19
Filing date: 2004-02-18
Publication date: 2004-09-02
Also published as: US7303456B2; CN1698156A; CN100429736C; US7270585B2; US20070052357A1; US20050162085A1

Abstract

少なくとも走査電極（５）と維持電極（６）との間に交番電圧成分を含む電圧を印加して保護層上に放電痕（スパッタ痕）を生じるエージング放電を行い、維持電極（６）側の放電痕を走査電極（５）側の放電痕よりも浅く形成した、あるいは、維持電極（６）側の放電痕のうち表示電極として対をなす走査電極（５）から遠い領域の放電痕を表示電極として対をなす走査電極（５）に近い領域の放電痕よりも浅く形成した。

Description

明細書

ジング方法技術分野

本発明は、 A C型

ジング方法に関する。背景技術

(以下、 P D Pあるいはパネルと略記する) は、大画面、薄型、軽量であることを特徴とする視認性に優れた表示デバイスである。 P D Pの放電方式としては A C型と D C型とがあり、電極構造としては 3電極面放電型と対向放電型とがある。しかし現在は、高精細化に適し、しかも製造の容易なことから A C型かつ面放電型である A C型 3電極 P D Pが主流となっている。

A C型 3電極 P D Pは、一般に、対向配置された前面基板と背面基板との間に多数の放電セルを形成してなる。前面基板は、表示電極としての走査電極と維持電極とが前面ガラス板上に互いに平行に複数対形成され、それら表示電極を覆うように誘電体層および保護層が形成される。背面基板は、背面ガラス板上にデ一夕電極が互いに平行に複数形成され、それらを覆うように誘電体層が形成される。そしてこの誘電体層上にデ一夕電極と平行に隔壁が複数形成され、誘電体層の表面と隔壁の側面とに蛍光体層が形成される。そして、表示電極とデータ電極とが立体交差するように前面基板と背面基板とを対向させて密封し、その内部の放電空間に放電ガスを封入する。こうしてパネルの組み立てが完了する。

しかし、組み立てられたばかりのパネルは一般に放電開始電圧が高く放電自体も不安定であるため、パネル製造工程においてエージングを行い放電特性を均一化かつ安定化させている。

このようなエージング方法としては、表示電極間、すなわち走査電極一維持電極間に交番電圧成分を含む電圧として逆位相の矩形波を長時間にわたり印加する方法がとられてきた。具体的には、エージング時間を短縮するためにインダクタを介して矩形波をパネルの電極に印加する方法（たとえば特開平 7— 2 2 6 1 6 2号公報参照）や、走査電極一維持電極間に極性の異なるパルス状の電圧を印加する面放電エージングの後に、連続して、走査電極および維持電極とデータ電極の間に極性の異なるパルス状の電圧を印加して対向放電する方法（たとえば特開 2 0 0 2 - 2 3 1 1 4 1号公報参照）等が提案されている。

このようなエージングによつて保護層表面がスパッタされ膜厚が薄くなることが知られているが、必要以上のエージングによつて必要以上のスパッ夕が行われると、パネルの寿命が短くなつてしまうという問題があった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、一ジングを極力少なくすることによって寿命の長いパネルとそのエージング方法を提供することを目的とする。発明の開示

この目的を達成するために、本発明のプラズマディスプレイパネルは、表示電極として対をなす走査電極と維持電極とを覆うように誘電体層を形成し、その誘電体層上に保護層を形成したプラズマディスプレイパネルに対して、少なくとも走査電極と維持電極との間に交番電圧成分を含む電圧を印加して保護層上に放電痕を生じるエージング放電を行い、維持電極側の放電痕を走査電極側の放電痕ょりも狭く形成したことを特徴とする。あるいは、維持電極側の放電痕のうち、表示電極として対をなす走査電極から遠い領域の放電痕を、表示電極として対をなす走査電極に近い領域の放電痕よりも浅く形成したことを特徴とする。図面の簡単な説明

図 1は本発明の実施の形態におけるパネルの構造を示す分解斜視図である。図 2は本発明の実施の形態におけるパネルの電極配列図である。

図 3 Αは本発明の実施の形態におけるパネルのエージング処理後の放電痕を模式的に表した図である。

図 3 Bは維持放電における放電開始電圧を低減し安定化させるために必要な放電痕を模式的に示した図である。図 3 Cは書込み放電における放電開始電圧を低減し安定化させるために必要な放電痕を模式的に示した図である。

図 3 Dは本実施の形態におけるパネルの放電痕の深さの分布の一例を模式的に示した図である。

図 4 Aは本発明の実施の形態における非対称な放電痕を形成するためのエージング波形の一例を示す図である。

図 4 Bは本発明の実施の形態における非対称な放電痕を形成するためのエージング波形の一例を示す図である。

図 4 Cはパネルの発光をフォトセンサで検出した波形を模式的に示す図である。発明を実施するための最良の形態

以下本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

(実施の形態）

図 1は本発明の実施の形態におけるパネルの構造を示す分解斜視図である。パネル 1は、対向して配置された前面基板 2と背面基板 3とを有している。前面基板 2は前面ガラス板 4上に表示電極として対をなす走査電極 5と維持電極 6とが互いに平行に対をなして複数対形成されている。そしてこれらの走査電極 5 と維持電極 6とを覆うように誘電体層 7が形成されこの誘電体層 7上にはその表面を覆うように保護層 8が形成されている。後述する放電痕は保護層 8の表面上にエージングによって形成される。背面基板 3は、背面ガラス板 9上にデータ電極 1 0が互いに平行に複数形成され、このデ一夕電極 1 0を覆うように誘電体層 1 1が形成されている。そして、この誘電体層 1 1上にデータ電極 1 0と平行に隔壁 1 2が複数形成され、誘電体層 1 1の表面と隔壁 1 2の側面とに蛍光体層 1 3が形成されている。さらに、前面基板 2と背面基板 3とに挟まれた放電空間 1 4には、放電ガスが封入されている。

図 2は本発明の実施の形態におけるパネル 1の電極配列図である。列方向に m 列のデータ電極 1 0ェ〜1 0 _m (図 1のデータ電極 1 0 ) が配列され、行方向に n 行の走査電極ェ〜ら。（図 1の走査電極 5 ) と n行の維持電極 6 i S n (図 1の維持電極 6) とが交互に配列されている。そして、 1対の走査電極 5い維持電極 6 i ( i = l〜n) と 1つのデータ電極 10 j (j =l〜m) とを含む放電セル 1 8が放電空間内に mxn個形成されている。ここで、各放電セル 18に対して走査電極 5と維持電極 6とがつくるギャップを放電ギャップ 20と呼び、放電セル間のギャップ、すなわち走査電極 5；と 1つとなりの放電セルに属する維持電極 6 とがつくるギャップを隣接ギャップ 21と呼ぶ。

図 3 Aは、本発明の実施の形態におけるパネルのエージング処理後にパネルを割り、保護層表面において観察した放電痕（エージング時のスパッ夕痕）を模式的に表した図であり、斜線部がスパッ夕痕を示している。このように走査電極 5 側の放電痕は電極幅のほぼ全面に拡がっているのに対し、維持電極 6側の放電痕は、表示電極として対をなす走査電極 5に近い領域、すなわち放電ギャップ 20 側の領域に局在していることが特徴である。すなわち、維持電極 6側の放電痕は走査電極 5側の放電痕よりも狭く形成されている。

なお、上述したようにエージングによつて保護層 8表面がスパッ夕されるがその量はごくわずかでありしたがってエージングによって生じる放電痕を通常の光学顕微鏡で観察することは一般に難しい。これら放電痕の観察には物質の表面形状に敏感に反応する走査電子顕微鏡（SEM) が適している。 SEMは電子ビームを観察するサンプル表面上で走査し、サンプル表面から放出される 2次電子像を観察する。保護層を構成する MgO膜の表面には、成膜直後に数十 nm 〜 100 nmほどの凹凸が有り、エージングによって保護層表面がスパッ夕されると、この微小な凹凸がなめらかになっていく。つまり、 SEMでは平坦な部分よりは傾斜面や突起部分でサンプル表面より出てくる 2次電子量が多くなるため、 SEMによる 2次電子像では、エージングで良くスパッ夕された保護層表面は喑く、スパッ夕されていない、あるいはスパッ夕の弱いところは明るく見える。そのため、図 3に示す放電痕は、 SEMを使用することにより観察できる。ただし、保護層 8は絶縁体であるため、 SEM観察する際は、表面にプラチナや金の薄膜をコーティングし、チャージアツプを防止する必要があることはいうまでもない。図 3に示すように、走査電極 5側と維持電極 6側との放電痕を非対称に形成する理由は以下の通りである。初期化放電、書き込み放電、維持放電と 3電極 PD pの一連の実駆動において、動作電圧と関係するのは、書き込み放電と維持放電である。先ず、図 3 Bは、維持放電における放電開始電圧を低減し安定化させるために必要な放電痕を模式的に示した図である。維持放電は、走査電極 5と維持電極 6間に矩形電圧パルスを印加して放電を発生させるため、放電ギャップ 2 0 近傍の両電極間で放電が発生する。したがって、この部分に十分にエージングが掛かっている、つまりこの部分の保護層表面が十分スパッ夕されている必要がある。さもないとパネルを動作させた時の維持放電によって、エージングの時と同様に保護層表面のスパックが行われ、このスパッタによる保護層表面の形状変化が維持放電電圧の変動として現れ、表示特性に悪影響を与えてしまうからである。このような状態を防ぐためには、走査電極 5および維持電極 6とも放電ギャップ 2 0側のエージングを重点的に進め、パネル動作時の維持放電における保護層表面の形状変化がほとんど無いように放電ギヤップ 2 0側の放電痕を隣接ギヤップ 2 1側の放電痕に比べてある程度深くする必要がある。逆にいえば、隣接ギヤップ 2 1側の領域において深い放電痕が形成されるような強いエージングを行わなくても安定な維持放電が得られるといえる。

一方、図 3 Cは、書き込み放電における放電開始電圧を低減し安定化させるために必要な放電痕を模式的に示した図である。書き込み放電は走査電極 5とデー夕電極 1 0間で発生する。そのため、パネル動作の中で書き込み時の駆動電圧を変動無く安定にするためには、データ電極 1 0と対向する走査電極 5側の領域全面をエージングし、走査電極 5側全面を均一にスパッ夕した放電痕とすることが望ましい。つまり、書き込み放電に限っていえば、維持電極 6側のエージング（いい換えれば、放電痕の形成) はあまり重要ではない。

したがって維持、書き込みの両方の放電を共に安定化させるためには図 3 Bと図 3 Cの両方を満たす領域、すなわち図 3 Aに示す放電痕が望ましい。ここで、走査電極 5の放電ギャップ 2 0側の領域は維持放電と書き込み放電との両方の放電にかかわるが、この領域の放電痕を隣接ギャップ 2 1側の放電痕より深く形成する必要はなく、エージングは走査電極 5側全面で一様に行えばよい。むしろ、放電ギャップ 2 0側の領域について必要以上にエージングを行うことはパネルの寿命を縮めるだけでなく不要な電力も増えるので望ましくない。なお、図 3 Dは本発明の実施の形態におけるパネルの放電痕の深さの分布の一例を模式的に示した図である。エージング放電に伴う放電痕の深さは、図 3 Aのような 2値的な分布をとるのではなく、図 3 Dに示すように連続的に分布する。このように、維持電極 6側の放電痕のうち、表示電極として対をなす走査電極 5 から遠い領域の放電痕は、表示電極として対をなす走査電極 5に近い領域の放電痕よりも浅く形成されている。

以上のように、必要な領域について最小限のエージングを行うことで、保護層 8のスパッタを最小限にとどめるのでパネルの寿命を延ばすことができ、加えて、エージングに要する時間を短縮し、電力効率を上げることもできる。

図 4 A、 Bは本発明の実施の形態における非対称な放電痕を形成するためのェ —ジング波形の一例を示す図であり、走査電極 5と維持電極 6との間に交番電圧成分を含む電圧を印加する。図 4 Aに示すように、走査電極 5に印加される電圧波形の立ち下がりは急峻であり立ち上がりは緩やかな傾斜をもっている。また、維持電極 6に印加される電圧波形は、図 4 Bに示すように立ち上がりは急峻であり立ち下がりは緩やかな傾斜をもっている。なお、走査電極 5に印加される電圧波形の立ち上がり、および維持電極 6に印加される電圧波形の立ち下がりの双方が緩やかな傾斜をもつているが、どちらか一方が緩やかな傾斜を有していてもよい。またデータ電極 1 0に印加される電圧波形は図示していないが、開放のままでもよく、接地電位としてもよい。

図 4 Cは本発明の実施の形態におけるパネルの発光をフォトセンサで検出した波形を模式的に示す図である。このように、電圧変化の急峻なタイミングでは強い放電が発生し、電圧変化の緩やかなタイミングでは弱い放電が発生することがわかる。このエージング波形において、強い放電のタイミングでは走査電極 5側が陰極となるので正イオンが飛来し保護層 8表面を強くスパッ夕し、一方、維持電極 6側では電子が飛来するが、電子は軽いので維持電極 6側の保護層 8を強くスパッ夕することはない。続く弱い放電は放電ギャップ 2 0周辺に局在した放電であり、維持電極 6の放電ギャップ 2 0側に正イオンが飛来し保護層 8表面をスパッ夕する。これが繰り返されて、図 3 Aに示した放電痕が形成されると考えられる。このように、走査電極 5側が立ち下がる（陰極となる）タイミングにおいては比較的強い放電を発生させ、維持電極 6側が立ち下がる（陰極となる）タイミングにおいては比較的弱い放電を発生させることにより、図 3で模式的に示した放電痕を形成することができる。ただし、電極印加電圧を大きくして強すぎるエージング放電を発生させると隣接ギヤップ 2 1側の放電痕が放電ギヤップ 2 0側の放電痕より深くなり望ましくない。本実施の形態においては実験的に最適電圧として V= 2 1 0 Vを得た。この値は、パネルの電極構造や材料により大きく依存するためその都度実験的に最適化する必要がある。

以上説明したように、 A C型 3電極 P D Pは大きく 2つの放電モードである維持放電、書き込み放電に対してエージングを行う必要があるが、最小限のエージングを行うことによって図 3 Aに示すような理想的な放電痕が保護層 8上に形成される。逆に図 3 Aに示すような放電痕を形成するようにエージング波形、エージング装置を設計することによって寿命の長いパネルを提供することができる。このように本発明のプラズマディスプレイパネルは、エージングにおいて放電痕を小さく形成しているので., 寿命の長いプラズマディスプレイパネルを提供することができる。産業上の利用可能性

本発明のパネルおょぴそのエージング方法は、エージングにおいて放電痕を小さく形成しているので、寿命の長いパネルを提供することができ、 A C型プラズマディスプレイパネルおよびそのエージング方法等として有用である

Claims

請求の範囲

1 . 表示電極として対をなす走査電極と維持電極とを覆うように誘電体層を形成し、前記誘電体層上に保護層を形成したプラズマディスプレイパネルに対して、少なくとも前記走査電極と前記維持電極との間に交番電圧成分を含む電圧を印加して前記保護層上に放電痕を生じるエージング放電を行い、

前記維持電極側の放電痕を前記走査電極側の放電痕ょりも狭く形成したことを特

2 . 表示電極として対をなす走査電極と維持電極とを覆うように誘電体層を形成し、前記誘電体層上に保護層を形成したプラズマディスプレイパネルに対して、少なくとも前記走査電極と前記維持電極との間に交番電圧成分を含む電圧を印加して前記保護層上に放電痕を生じるエージング放電を行い、

前記維持電極側の放電痕のうち、前記表示電極として対をなす走査電極から遠い領域の放電痕を、前記表示電極として対をなす走査電極に近い領域の放電痕ょり

1155 もも浅浅くく形形成成ししたたここととをを特特徴徴ととすするる

33 .. 走走査査電電極極、、維維持持電電極極、、デデーータタ電電極極をを有有すするる

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