JP3655947B2 - 面放電型プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、プラズマディスプレイパネルの内部構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）は、自発光型で広視野角、高速応答のため表示品質が良く、製造プロセスが簡単であり大型化に適していることからＣＲＴ、液晶に続く第３の表示素子として注目を集めている。
このカラーＰＤＰはパネルの駆動方法が異なるＡＣ型とＤＣ型があり、いずれもガス放電で発生する紫外線によって、パネル内に形成された赤、緑、青の３原色の蛍光体を励起してカラー表示を行う。ＤＣ型は電極が放電空間に露出しているのに対して、ＡＣ型は電極が保護層で覆われているため、本質的に寿命が長く、また特有のメモリ機能によって、大型画面でライン数が多くなっても輝度が低下しない特長を持っている。
【０００３】
このＡＣ型ＰＤＰの構造は、図６に分解傾斜図として示した。表示面の前面ガラス基板１上にはＸＹ２本の対向する表示電極を形成しており、この並行電極間に交流電圧を印加して面放電を行う構造となっている。各電極は透明電極２ａ、２ｂとバス電極３で構成され、バス電極３は透明電極の抵抗による電圧降下を防止するために透明電極上の一部に形成されている。この表示電極の上に誘電体層４を設け、その上に保護膜（ＭｇＯ）４を蒸着する。
一方、対向する背面側のガラス基板６上には、表示電極と直交する方向にアドレス電極７を形成する。各アドレス電極７間には、両隣のセルとの結合を分離するためにストライプ状の隔壁８を形成し、この隔壁８の側面とアドレス電極７上には３色（ＲＧＢ）の蛍光体９を塗り分けて印刷されている。
この２枚のガラス基板の間（放電空間）には、蛍光体を励起・発光させるための紫外線を放射するＸｅと、主放電のためのＮｅの混合ガスが封入されている。
【０００４】
このＡＣ型ＰＤＰを駆動するための駆動回路は、図７に示すように、入力信号としての複合ビデオ信号を処理する信号処理部２０と駆動回路部３０からなっている。信号処理部２０において、Ａ／Ｄ変換器２１が入力複合ビデオ信号を例えば８ビットの画素データに変換する。一方、同期分離回路２２によって入力複合ビデオ信号から抽出された水平及び垂直同期信号に基づいてタイミングパルス発生回路２３が種々のタイミングパルスを生成する。Ａ／Ｄ変換器２１は、これらのタイミングパルスに同期して作動する。メモリ制御回路２４は、タイミングパルス発生回路２３からのタイミングパルスに同期した書き込み及び読み出しパルスをフレームメモリ２５に供給してＡ／Ｄ変換器２１からの画素データを順次フレームメモリ２５に取り込みつつ読み出して次段の出力処理回路２６へ供給する。出力処理回路２６は、タイミングパルス発生回路２３からのタイミングパルスに同期させて、この画素データを画素データパルス発生回路３１に供給する。
【０００５】
ＰＤＰ１５は、列電極（アドレス電極７）Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、・・・Ｄｍとｘとｙを一対として１行を構成する行電極（ＸＹ電極２ａ、２ｂ）ｘ１、ｘ２、ｘ３、・・・ｘｎ及びｙ１、ｙ２、ｙ３・・・ｙｎとから構成されている。走査／維持／消去パルス発生回路３２は、タイミングパルス発生回路２３からタイミングパルスに対応して放電を開始させるための電位を有する走査パルスをＰＤＰ１５のＸ電極へ印加する。又、走査／維持／消去パルス発生回路３２は、タイミングパルス発生回路からタイミングパルスに応答して放電状態を維持するための電位を有する維持パルスを発生してＰＤＰ１５のＹ電極及びＸ電極に夫々印加する。この時、維持パルスをＸＹ電極に互いにタイミングをずらして印加する。更に、走査／維持／消去パルス発生回路３２は、タイミングパルス発生回路２３からタイミングパルスに応答して放電状態を停止させる放電消去パルスをＰＤＰ１５のＸ電極へ印加する。
【０００６】
また、画素データパルス発生回路３１は、出力処理回路２６から供給される各画素データに応じた画素データパルスを発生して列電極（アドレス電極７）に印加する。このように、ＰＤＰ１５は、列電極と行電極によるマトリックスで１画素を発光させるためデジタル処理された映像信号を画素データパルス発生回路３１や走査／維持／消去パルス発生回路３２等による複雑なタイミングによるＰＤＰ１５専用の駆動回路で駆動している。
ところで、近年プロジェクションＴＶや自発光型ＬＣＤ等において、明るい所でも明るい画面で映像を見たいという要求が高まり、部品技術面で発展や回路技術面での技術革新がこれに追い討ちを掛け、以前に比べ非常に高輝度化されている。こうした市場の要求はカラーＰＤＰにも及び鮮明なカラー画像と共にＰＤＰの高輝度化は避けられない状況にある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述したようにＰＤＰは、デジタル信号に変換された複合ビデオ信号をタイミングパルスによってデジタル的に駆動している。このため、ＰＤＰの輝度を高めようとして、印加するパルスの周波数を高くしたり、パルス電圧、即ち駆動電圧を上げる等の方法が考えられるが、駆動電圧を上げれば当然消費電力が増加してしまう。また、パルスの周波数を高くするとＰＤＰの電極間浮遊容量への充放電電力が増大し、駆動電圧による手法と同様に消費電力が増加するという問題が生じ、低消費電力でありながら高輝度が得られるＰＤＰを実現する事が出来なかった。
本発明は、上記の問題に着目して成されるもので、消費電力を増加させることなく所望の輝度が得られる内部構造を有する面放電型プラズマディスプレイパネルを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の課題を解決するために、放電空間を挟み対向する一対の第１及び第２基板と、第１基板の内面上に設けられ且つ水平方向に伸長する複数の行電極対と、第１の基板の内面及び行電極対を覆う誘電体層と、第２基板の内面上に設けられ垂直方向に伸長する複数の列電極と、列電極間の第２基板の内面上に設けられ、放電空間を単位発光領域毎に区画する複数の隔壁とを有する面放電型プラズマディスプレイパネルであって、行電極対を構成する行電極各々は放電ギャップを介して対向し、対となる行電極各々の放電ギャップとは反対側の縁部上の誘電体層の表面が他の部分より突出していると共にパネル周辺部の単位発光領域における誘電体層の突出部の面積をパネル中央部の単位発光領域における誘電体層の突出部の面積より大きくしたことを特徴とする。
【０００９】
【作用】
本発明の面放電型プラズマディスプレイパネルによれば、放電ギヤップの反対側縁部の誘電体層の表面が突出していると共に誘電体層の突出部の面積をパネル中央部に対してパネル周辺部で大きくしたことにより、パネル中央部の単位発光領域における放電の拡がりを制限でき、且つパネル周辺部では更に放電の拡がりを抑制できるので放電電流が制限できる。よって、消費電力の低減が図れる。
【００１０】
【実施例】
図１は、本発明の実施例によるＰＤＰの分解傾斜図であるが、説明を明確にするため、図中矢印で示した方向から観たＰＤＰ断面拡大図である図２及び表示面側から透視した図３及び図４を用いて説明する。尚、従来例と同一の部分に対しては同一の符号を付している。
図２において、表示部１１の第１基板としての前面ガラス基板１上にはＸＹ２本の対向する行電極対としての透明電極２ａ、２ｂが形成され、透明電極の一部は互いに凸状に突出され放電を容易にさせるための放電ギャップＧを形成している。そして、この透明電極上にはバス電極３が設けられている。また、透明電極２ａ、２ｂ及びバス電極３を覆うように誘電体層４が形成されている。この誘電体層４は、対向するバス電極間の発光領域（対向するバス電極と対向する隔壁によって囲まれた領域）における誘電体層の膜厚よりも、バス電極３上の膜厚を厚くする、即ち突出部４ａを設けて形成している。この突出部４ａの面積は、図４に示すようにＰＤＰ１５の中央部分では小さく、中央部から周辺部に向かうに従って次第に大きくなるように構成している。そして、これら突出部４ａを含む誘電体層４の全面を酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護膜５が積層形成されている。
【００１１】
一方、図１に示すように背面部１２の第２基板としての背面ガラス基板６上には隔壁８が、その長手方向が透明電極２ａ、２ｂと直交する方向に伸長し、互いに平行に配置されている。隔壁８は透明、或いは白色の反射性の強いガラスペースト、又はコントラストを高めるために酸化鉄、酸化コバルト酸化クロム等の黒色顔料含むガラスペースト等から形成されている。更に、背面ガラス基板６上には、隣接する隔壁８間の背面ガラス基板６面全体に亘って延在するように、例えばアルミニウム（Ａｌ）やアルミニウム合金からなるアドレス電極７、即ち列電極が複数平行に形成されている。これらアドレス電極群はカラーＰＤＰとするために赤、緑、青のＲ、Ｇ、Ｂ色信号に応じて３本を１組として構成されている。
【００１２】
尚、このアドレス電極７は、ＡｌやＡｌ合金に限らず、高い反射性を有するＣｕ、Ａｕ等の金属や合金でも良い。そして、３本のアドレス電極７の上には、これと隔壁８側面とを覆うようにＲ、Ｇ、Ｂに対応する蛍光体からなる蛍光体層９（Ｒ）、９（Ｇ）、９（Ｂ）が夫々形成されている。
また、表示部１１と背面部１２との間に構成されたガス空間１０は、隔壁８により、前面ガラス基板１上のＭｇＯ層２４と背面ガラス基板６上の蛍光体１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂとの間で複数の発光領域に画定される。このガス空間１０に希ガスとして例えばＮｅ・ＸｅガスやＨｅ・Ｘｅガスが封止されている。
では、本発明による実施例の動作を図２及び図３を用いて説明するが、本出願人は、特願平７−５５６１８号において、突出部を用いた面放電型プラズマディスプレイパネルを開示しているので、この特願平７−５５６１８号を引用して説明する。
【００１３】
図２及び図３に示すように、誘電体層からなる突出部４ａは、バス電極３面上で、且つ直交する隔壁７の上部を除く位置に形成しているので、前面ガラス基板１と背面ガラス基板６との間に設けられたガス空間１０は、突出部４ａ下の部分では狭く、該突出部４ａ以外の平坦部では広く構成されている。このため、バス電極上での放電開始電圧が平坦部、即ち発光領域上の放電開始電圧より高くなる。このことは、放電が放電ギャップＷから開始し、透明電極上で面放電に拡がって行くが、バス電極上で放電が止まり又は弱くなり、よって、バス電極部分の放電電流は減少し、制限される。このため、前面ガラス基板１上の発光領域の面積は、対向する隔壁７と対向する突出部４ａによって囲まれた領域にほぼ制限される。即ち、突出部４ａの一辺を、透明電極の放電ギャップＧ側に広く伸長させることによって、発光領域を狭くすることができる。即ち、図２で示した、対向する突出部４ａ間の寸法Ｗに応じて発光面積を変えることが可能である。
【００１４】
図４は、ＰＤＰの透明電極２ａ、２ｂ、突出部４ａ及び隔壁７との関係を部分的に図示したもので、画面の中央部分では、突出部４ａを小さく構成し、周辺部に行くに従って突出部４ａを広く構成している。この結果、ＰＤＰを発光させた場合に、図５に示すように画面の中央部の輝度が高く、周辺部の輝度が低くなるＰＤＰを得ることができる。ここで、画面周縁部よりも画面中央部における画像情報の方が視覚上重要となるため、画面周縁部の輝度を低くしても画面中央部の輝度が高いので視角上高輝度感が得られるのである。
ＰＤＰの製造工程において、誘電体層を生成する場合は、透明電極及びバス電極を覆うようにガラスペーストを塗布し、焼成することによって誘電体層が形成されるが、突出部４ａに対してはガラスペースト用マスクを用いて塗布・焼成工程を追加する必要がある。
【００１５】
また、この誘電体層の厚みに関しては、発光領域上の平坦部の膜厚ｔ１は２０〜３０μｍ、突出部４ａの膜厚ｔ２は２７〜１３０μｍ好ましくは１０〜２０μｍで形成される。また、発光領域上の平坦部の膜厚ｔ１と、突出部４ａの膜厚ｔ２との比率は、ｔ１：ｔ２＝１：１．２５〜５・０好ましくはｔ１：ｔ２＝１：１．３〜２．０が良い。
尚、ＰＤＰにおける面放電は初め放電ギャップＧ部分から放電が開始され、透明電極２ａ、２ｂの縁に沿って次第にバス電極３の方まで拡がっていく。しかし、バス電極３の厚みの不均一さ（数μｍ）や、隔壁８表面の凹凸によって隔壁８の下に間隙が発生していると、隔壁の下の間隔にも透明電極が存在することから、この間隔を通して放電が隣接する放電空間で発光する恐れがある。
【００１６】
しかし、バス電極上の誘電体層突出部は他の所よりも凸になるので、隔壁と他の誘電体層部分とは密着して間隔はほぼ無くなるので、面放電が隣接セルまで拡がることはなくなる。また、誘電体層突出部が近接する隣接セルまで、面放電が拡がることもなくなる。また、上記実施例では、誘電体層が隔壁に対向する領域間の発光領域におけるバス電極上にのみ突出部を有する構造をしているが、バス電極上に、これに沿って行方向の隣接セルまで伸長した突出部を有した面放電型ＰＤＰとすることもできる。
また、本発明による実施例では、図４に示したように突出部を独立した島のように形成したが、隔壁と直交したバス電極上に連続させ、且つ画面の中央部と周辺部で太さを連続的に変化させた帯状の突出部で構成しても良い。
更に、上記実施例ではバス電極上の誘電体層の突出部の面積をパネルの周縁部に行くに従って徐々に大きくしているが、階段的に大きくしても良いことは勿論である。また、透明電極は各発光領域において、互いに対向する突出部を有しているとしたが、このような突出部がない帯状の構成としても良い。
【００１７】
【発明の効果】
上述したように、本発明の面放電型プラズマディスプレイパネルによれば、放電ギヤップの反対側縁部の誘電体層の表面が突出していると共に誘電体層の突出部の面積をパネル中央部に対してパネル周辺部で大きくしたことにより、パネル中央部の単位発光領域における放電の拡がりを制限でき、且つパネル周辺部では更に放電の拡がりを抑制できるので放電電流が制限できる。よって、消費電力の低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例によるＰＤＰの分解傾斜図。
【図２】本発明の実施例によるＰＤＰ断面拡大図。
【図３】本発明実施例によるＰＤＰの表示面側からの透視図。
【図４】本発明の実施例によるＰＤＰの突出部の分布図。
【図５】本発明の実施例によるＰＤＰの画面表示状態を示す図。
【図６】従来例におけるＰＤＰの分解傾斜図。
【図７】従来例におけるＰＤＰの駆動部のブロック図
【符号の説明】
１・・・前面ガラス基板
２ａ、２ｂ・・・透明電極
３・・・バス電極（行電極）
４・・・誘電体層
４ａ・・突出部
５・・・保護膜（ＭｇＯ）
６・・・ガラス基板６
７・・・アドレス電極（列電極）
８・・・隔壁
９・・・蛍光体
１０・・ガス空間
１１・・前面部
１２・・背面部
１５・・ＰＤＰ

Claims (1)

1. 放電空間を挟み対向する一対の第１及び第２基板と、
   前記第１基板の内面上に設けられ且つ水平方向に伸長する複数の行電極対と、
   前記第１の基板の内面及び前記行電極対を覆う誘電体層と、
   前記第２基板の内面上に設けられ垂直方向に伸長する複数の列電極と、
   前記列電極間の第２基板の内面上に設けられ、前記放電空間を単位発光領域毎に区画する複数の隔壁とを有する面放電型プラズマディスプレイパネルであって、
   前記行電極対を構成する行電極各々は放電ギャップを介して対向し、対となる前記行電極各々の前記放電ギャップとは反対側の縁部上の前記誘電体層の表面が他の部分より突出していると共にパネル周辺部の前記単位発光領域における前記誘電体層の突出部の面積をパネル中央部の前記単位発光領域における前記誘電体層の突出部の面積より大きくしたことを特徴とする面放電型プラズマディスプレイパネル。

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