WO2004086448A1 - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Description

明 細 書 プラズマディスプレイパネル 技術分野

本発明は、 壁掛けテレビや大型モニターに用いられるプラズマディス プレイパネルに関する。 背景技術

A C型として代表的な交流面放電型プラズマディスプレイパネル （以 下、 P D Pと呼ぶ） は、 面放電をおこなう走査電極および維持電極を配 列して形成したガラス基板からなる前面板と、 データ電極を配列して形 成したガラス基板からなる背面板とを、 両電極がマトリックスを組むよ うに、 しかも間隙に放電空間を形成するように平行に対向配置し、 その 外周部をガラスフリッ トなどの封着材によって封着すること fcより構成 されている。 そして、 基板間には、 隔壁によって区画された放電セルが 設けられ、 この隔壁間のセル空間に蛍光体層が形成された構成である。 このような構成の P D Pにおいては、ガス放電により紫外線を発生させ、 この紫外線で R、 G、 Bの各色の蛍光体を励起して発光させることによ りカラー表示をおこなっている （特開 2 0 0 1— 1 9 5 9 9 0号公報参 照） 。

この P D Pは、 1フィールド期間を複数のサブフィールドに分割し、 発光させるサブフィールドの組み合わせによって駆動し階調表示をおこ なう。 各サブフィールドは初期化期間、 アドレス期間および維持期間か らなる。 画像データを表示するためには、 初期化期間、 アドレス期間お よび維持期間でそれぞれ異なる信号波形を各電極に印加している。 初期化期間には、 例えば、 正極性のパルス電圧をすベての走査電極に 印加し、 走査電極および維持電極を覆う誘電体層上の保護膜および蛍光 体層上に必要な壁電荷を蓄積する。

アドレス期間では、 すべての走査電極に、 順次負極性の走査パルスを 印加することにより走査し、 表示データがある場合、 走査電極を走査し ている間に、 データ電極に正極性のデータパルスを印加すると、 走査電 極とデータ電極との間で放電が起こり、 走査電極上の保護膜の表面に壁 電荷が形成される。

続く維持期間では、 一定の期間、 走査電極と維持電極との間に放電を 維持するのに十分な電圧を印加する。 これにより、 走査電極と維持電極 との間に放電プラズマが生成され、 一定の期間、 蛍光体層を励起発光さ せる。 ァドレス期間においてデータパルスが印加されなかった放電空間 では、 放電は発生せず蛍光体層の励起発光は起こらない。

このような P D Pでは、 アドレス期間の放電に大きな放電遅れが発生 し、 アドレス動作が不安定になる、 あるいはアドレス動作を完全におこ なうためにァドレス時間を長く設定しァドレス期間に費やす時間が大き くなりすぎるといった問題があった。 これら問題を解決するために、 前 面板に補助放電電極を設け前面板側の面内補助放電によって生じたブラ ィミング放電によって放電遅れを小さくする P D Pとその駆動方法が提 案されている （特開 2 0 0 2— 2 9 7 0 9 1号公報参照） 。

しかしながら、 これら P D Pにおいて、 高精細化してライン数が増え たときには、 さらにアドレス時間に費やす時間が長くなり、 維持期間に 費やす時間を減らさなければならず、 高精細化したときに輝度の確保が 難しいという問題が生じる。 さらに、 高輝度 ·高効率化を達成するため に、 キセノン （X e ) 分圧を上げた場合においても放電開始電圧が上昇 し、 放電遅れが大きくなりアドレス特性が悪化してしまうという問題が あった。 また、 アドレス特性はプロセスの影響も大きいため、 アドレス 時の放電遅れを小さくしてァドレス時間を短くすることが求められてい る。

このような要求に対し、 従来の前面板面内でプライミング放電をおこ なう P D Pは、 アドレス時の放電遅れを十分に短縮できない、 あるいは 補助放電の動作マージンが小さい、 誤放電を誘発して動作が不安定であ るなどの課題があった。 また、 補助放電が前面板の面内でおこなわれる ために磷接する放電セルへプライミングに必要な粒子以上のプライミン グ粒子が供給されてクロストークを生じるなどの課題があった。

本発明は、 上述した課題に鑑みなされたものであり、 前面板と背面板 との間でプライミング放電をおこない、 ブライミング放電を安定して発 生させることで、 高精細化した場合でもアドレス特性が安定した P D P を提供することを目的とする。 発明の開示

このような目的を達成するために、 本発明の P D Pは、 第 1の基板上 に互いに平行となるように配置しかつ誘電体層で覆った第 1電極および 第 2電極と、 第 1の基板に放電空間を挟んで対向配置される第 2の基板 上に第 1電極および第 2電極と直交する方向に配置した第 3電極と、 第 2の基板上に、 第 1電極および第 2電極と平行に配置した第 4電極と、 第 2の基板上に隔壁により区画し形成された第 1放電空間と第 2放電空 間とを有し、 第 1放電空間に第 1電極、 第 2電極および第 3電極とで放 電をおこなう主放電セルを形成するとともに、 第 2放電空間に第 1電極 および第 2電極の少なくとも一方と第 4電極とで放電をおこなうプライ ミング放電セルを形成し、 誘電体層において、 第 2放電空間に対応する 領域の膜厚を第 1放電空間に対応する領域の膜厚よりも小さくしている。

この構成により、 第 1の基板と第 2の基板との上下方向でプライミン グ放電をおこなう方法において、 プライミング放電空間である第 2放電 空間に対応する誘電体層を薄くすることによって誘電体層の静電容量が 大きくなり、 放電ギャップに印加される実効電圧値が大きくなるため、 プライミング放電の発生を促進することが可能となる。 したがって、 プ ライミング放電の動作マ一ジンの増加と放電電圧の低減などにより、 ク ロストークなどの周囲への影響を抑制しつつ、 ブライミング放電を安定 的に形成することで、 ァドレス特性に優れた高精細化に好適な P D Pを 実現することができる。 図面の簡単な説明

図 1は、 本発明の実施の形態 1における P D Pを示す断面図である。 図 2は、 同 P D Pの前面基板側の電極配列を模式的に示す平面図であ る。

図 3は、 同 P D Pの背面基板側を模式的に示す斜視図である。

図 4は、 同 P D Pの背面基板側を模式的に示す平面図である。

図 5は、 同 P D Pを駆動するための駆動波形の一例を示す波形図であ る。

図 6は、 本発明の実施の形態 2における P D Pの背面基板側を模式的 に示す斜視図である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明の一実施の形態による P D Pについて、 図面を用いて説 明する。 '

(実施の形態 1 )

図 1は本発明の実施の形態 1における P D Pを示す断面図、 図 2は第 1の基板である前面基板側の電極配列を模式的に示す平面図、 図 3は第 2の基板である背面基板側を模式的に示す斜視図であり、 図 4はその平 面図である。

図 1に示すように、 第 1の基板であるガラス製の前面基板 1と、 第 2 の基板であるガラス製の背面基板 2とが放電空間 3を挟んで対向して配 置され、その放電空間 3には放電によって紫外線を放射するガスとして、 ネオンおよびキセノン （X e ) などが封入されている。 前面基板 1上に は、 誘電体層 4および保護膜 （図示せず） で覆われ、 かつ、 対をなす第 1電極である走査電極 6と第 2電極である維持電極 7とからなる帯状の 電極群が、 互いに平行となるように配置されている。 この走査電極 6お ょぴ維持電極 7は、それぞれ透明電極 6 a、 7 aと、 この透明電極 6 a、 7 a上に重なるように形成されかつ導電性を高めるための銀などからな る金属母線 6 b、 7 bとから構成されている。 また、 図 1、 図 2に示す ように、 走查電極 6と維持電極 7とは、 走査電極 6—走査電極 6—維持 電極 7 —維持電極 7 · · · となるように 2本ずつ交互に配列され、 隣り 合う 2つの走査電極 6の間に補助電極 1 8が形成され、 また、 隣り合う 2つの維持電極 7の間と走査電極 6の間には発光時のコントラストを高 めるための光吸収層 8が設けられている。 補助電極 1 8は、 P D Pの非 表示部 （端部） で走査電極 6と接続されている。 図 1、 図 3および図 4 に示すように、 背面基板 2上には、 走査電極 6および維持電極 7と直交 する方向に、 複数の帯状の第 3電極であるデータ電極 9が互いに平行と なるように配置されている。 また、 背面基板 2上には、 走査電極 6およ び維持電極 7とデータ電極 9とで形成される複数の放電セルを区画する ための隔壁 1 0が形成されている。 隔壁 1 0は、 前面基板 1に設けられ た走査電極 6および維持電極 7と直交する方向、 すなわちデータ電極 9 と平行な方向に延びる縦壁部 1 0 aと、 この縦壁部 1 0 aに交差するよ うに設けて第 1の放電空間であるセル空間 1 1を形成し、 かつセル空間 1 1の間に隙間部 1 3を形成する横壁部 1 0 bとで構成されている。 セ ル空間 1 1には蛍光体層 1 2が設けられ放電セルが形成されている。 また、 図 3に示すように、 背面基板 2の隙間部 1 3はデータ電極 9と 直交する方向に連続的に形成され、 走査電極 6同士が隣り合う部分に対 応する隙間部 1 3にのみ、 前面基板 1と背面基板 2間で放電を生じさせ るための第 4電極であるブライミング電極 1 4がデ一夕電極 9と直交す る方向に形成され、 第 2の放電空間であるプライミングセルを形成して いる。 プライミング電極 1 4は、 データ電極 9を覆う誘電体層 1 5上に 形成され、 さらにプライミング電極 1 4を覆うように誘電体層 1 6が形 成されている。 したがって、 プライミング電極 1 4はデータ電極 9より も隙間部 1 3に近い位置に形成されている。 この構成により、 補助電極 1 8と、 背面基板 2側に形成されたプライミング電極 1 4との間でブラ イミング放電がおこなわれる。

また、 図 1、 図 2に示すように、 前面基板 1において、 走査電極 6お よび維持電極 7を覆う誘電体層 4には、 背面基板 2に設けられたプライ ミング電極 1 4に対応した場所に、 プライミング電極 1 4および補助電 極 1 8と互いに平行に、 溝 5が設けられている。 したがって、 本実施の 形態では、 第 1の基板である前面基板 1に形成される誘電体層 4が、 第 2の放電空間であるブライミングセル（隙間部 1 3 )に対応する領域で、 その膜厚が第 1の放電空間であるセル空間 1 1に対応する領域の膜厚よ りも小さくしている。 したがって、 溝 5が設けられた誘電体層 4の膜厚 が小さい領域では、 誘電体層 4の静電容量を増加し、 補助電極 1 8とプ ライミング電極 1 4の電極間に電圧を印加した場合に、 放電ギャップに 印加される実効的な電圧値を高めることができるようになる。この結果、 プライミング放電の発生を容易にするとともに、 細長い形状を有するプ ライミングセルにおける放電のバラツキを抑制し、 各セル空間 1 1に対 して均一なプライミング粒子の供給が 能となる。 なお、 溝 5の形状と しては図 1に示す半円弧の他に、 半楕円、 角柱なども使用することがで き、 溝 5の幅、 深さおよび形状は、 プライミング放電を最適化するため の設計条件により決定される。 また、 溝 5とプライミング電極 1 4と補 助電極 1 8は、 図 1の C一 C線に示すように、 それぞれの中心線が一致 するのが望ましい。

次に、 P D Pに画像データを表示させる方法について図 5を用いて説 明する。

P D Pを駆動する方法として、 1フィールド期間を 2進法に基づいた発 光期間の重みを持った複数のサブフィールドに分割し、 発光させるサブ フィールドの組み合わせによって階調表示をおこなっている。 各サブフ ィ一ルドは初期化期間、 アドレス期間および維持期間からなる。

図 5は、 本発明における P D Pを駆動するための駆動波形の一例を示 す波形図である。 まず、 初期化期間において、 プライミング電極 P r (図 1のプライミング電極 1 4 ) が形成されたプライミングセルでは、 正の パルス電圧をすベての走査電極 Y (図 1の走査電極 6 ) に印加し、 補助 電極 （図 1の補助電極 1 8 ) とプライミング電極 P rとの間で初期化が おこなわれる。 次のアドレス期間においては、 プライミング電極 P rに は正の電位が常に印加される。このため、プライミングセルにおいては、 走査電極 Y _nに走査パルス S Ρ _ηが印加されたときに、 ブライミング電極 P r と補助電極との間でブライミング放電が発生する。

次に、 n + 1番目の放電セルの走査電極 Y _n+Iに走查パルス S P _n+iが印 加され

るが、 このときには直前にプライミング放電が起こっているために、 n + 1番目の放電セルのアドレス時の放電遅れも小さくなる。 なお、 ここ では、 ある 1フィールドの駆動シーケンスのみの説明をおこなったが、 他のサブフィールドにおける動作原理も同様である。 図 5に示す駆動波 形において、 ァドレス期間にプライミング電極 P rに正の電圧を印加す ることによって、上述した動作をより確実に起こすことができる。なお、 ァドレス期間のプライミング電極 P rの印加電圧は、 ァドレス電極 Dに 印加するデ一夕電圧値よりも大きな値に設定するのが望ましい。

このようにして、 本実施の形態では、 プライミング放電は、 前面基板 1に設けられた補助電極 1 8と背面基板 2に設けられたプライミング電 極 1 4との間で上下方向に発生する。 しかも、 前面基板 1においてブラ ィミング放電を起こすべき隙間部 1 3の領域に対応する部分の誘電体層 4に溝 5を設けて誘電体層 4の一部の膜厚を小さくしているため、 誘電 体層 4の静電容量が増大し、 補助電極 1 8とプライミング電極 1 4の電 極間に電圧を印加した場合に、 放電ギャップに印加される実効的な電圧 値を高め、 プライミング放電の発生を促進することができる。 したがつ て、 従来同様の動作マ一ジンを確保しつつ、 印加電圧を低減することに より放電の強度を小さくし、 例えば、 クロストークなどのプライミング 放電による他への影響を抑制することができる。 また、 従来と同じ印加 電圧とする場合は、 従来よりも放電の動作マージンを大きくすることが できる。 もちろん、 印加電圧を調整することにより、 クロストークの抑 制効果と動作マージン増大の効果を併用することもできる。 このことに より、 高精細度の P D Pにおいても、 アドレス特性をより安定化させる ことができる。

(実施の形態 2 )

図 6は、 本発明の実施の形態 2における P D Pの背面基板側を模式的 に示す斜視図である。 本実施の形態では、 プライミングセルを形成する 隙間部 1 3を縦壁部 1 0 aと横壁部 1 0 bとで井桁状に構成した場合を 示している。

実施の形態 1で述べたような、 隙間部 1 3が横壁部 1 0 bのみで連続 されて構成されている場合、 縦壁部 1 0 aと横壁部 1 0 bが交差する部 分で、特に縦壁部 1 0 aの熱収縮により、横壁部 1 0 bに歪みが発生し、 隔壁 1 0の平面精度が低下し、 クロストークなどに対して悪影響を及ぼ す場合がある。 そのためには、 図 6に示すように隙間部 1 3にも縦壁部 1 0 aを設けることが有効である。

一方、縦壁部 1 0 aと横壁部 1 0 bを同じ高さで井桁状に構成すると、 縦壁部 1 0 aによりプライミング放電が分断され、 プライミング電極 1 4に沿って安定した放電をおこなうことが難しい。 また、 密閉した隙間 部 1 3から排気する点でも難点がある。

これに対して、 本発明の実施の形態 2では、 実施の形態 1と同様に、 前面基板 1上の誘電体層 4の表面に、 プライミング電極 1 4と平行な方 向に連続した溝 5を設けているため、 プライミング放電が溝 5に沿って 連続的に拡がり、 安定したブライミング放電の発生を実現できるととも に、 プライミングセルの排気も円滑におこなうことができる。 したがつ て、 背面基板 2に設けられる隔壁 1 0を高精度に形成することができる だけでなく、本発明の実施の形態 1と同様の効果を発揮することができ、 特にクロストークに対する抑制効果が大きい。 産業上の利用可能性

本発明のプラズマディスプレイパネルは、 プライミング放電の発生を 促進し、 プライミング放電の動作マージンを広げることが可能となり、 ァドレス時の放電遅れが小さくでき、 より安定化したァドレス特性を有 する。 そのため、 壁掛けテレビや大型モニターに用いられるプラズマデ イスプレイパネル等として有用である。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 第 1の基板上に互いに平行となるように配置しかつ誘電体層で覆 つた第 1電極および第 2電極と、

前記第 1の基板に放電空間を挟んで対向配置される第 2の基板上に前 記第 1電極および前記第 2電極と直交する方向に配置した第 3電極と、 前記第 2の基板上に、 前記第 1電極および前記第 2電極と平行に配置 した第 4電極と、

前記第 2の基板上に隔壁により区画し形成された第 1放電空間と第 2 放電空間とを有し、

前記第 1放電空間に前記第 1電極、 前記第 2電極および前記第 3電極 とで放電をおこなう主放電セルを形成するとともに、 前記第 2放電空間 に前記第 1電極および前記第 2電極の少なくとも一方と前記第 4電極と で放電をおこなうプライミング放電セルを形成し、

前記誘電体層において、 前記第 2放電空間に対応する領域の膜厚を前 記第 1放電空間に対応する領域の膜厚よりも小さくしたことを特徴とす るプラズマディスプレイパネル。

2 . 隔壁は、 第 1電極および第 2電極と直交する方向に延びる縦壁部 と、 前記第 1電極および前記第 2電極と平行して連続的な隙間部を形成 する横壁部とで構成し、 前記隙間部によって第 2放電空間が形成される 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 . 第 2放電空間に対応する領域の誘電体層が、 第 4電極と互いに平 行となるように連続的に膜厚の小さい部分が形成されていることを特徴 とする請求項 1または請求項 2に記載のプラズマディスプレイパネル。

4 . 誘電体層は、 溝状に膜厚の小さい部分が形成されていることを特 徵とする請求項 3に記載のプラズマディスプレイパネル。