JP4301059B2 - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Description

本発明は、大画面で、薄型、軽量のディスプレイ装置として知られているプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）に関するものである。

近年、ＰＤＰは、視認性に優れた表示パネルとして注目されており、高精細化および大画面化が進められている。

このＰＤＰには、大別して、駆動的にはＡＣ型とＤＣ型があり、放電形式では面放電型と対向放電型の２種類があるが、高精細化、大画面化および製造の簡便性から、現状では、ＡＣ型で面放電型のＰＤＰが主流を占めるようになってきている。

その構造は、前面側の透明且つ絶縁性の基板と、この上に形成した走査電極と維持電極とからなる表示電極を複数有する前面板と、背面側の絶縁性の基板と、この上に表示電極に対して直交するように形成した複数のデータ電極を有する背面板とを、例えば背面板側に形成した隔壁を挟んで対向させることで、表示電極とデータ電極との交差部に放電セルを形成し、且つ放電セル内に蛍光体層を備えたものである。

放電セル内には放電ガスが封入されており、表示電極とデータ電極との間に印加する周期的な電圧によって放電を発生させ、この放電による紫外線が蛍光体層に照射されることで可視光が発せられる。そしてこの放電セルが集合して画像表示領域が形成され、画像表示が行われる（例えば、非特許文献１参照）。
内池平樹、御子柴茂生共著「プラズマディスプレイのすべて」（株）工業調査会、１９９７年５月１日、例えばｐ７９−ｐ８０

以上のようにＰＤＰにおいては、放電セル内から発せられた可視光が前面側の基板を透過することで画像が表示されるという形態となる。このため、前面側の基板には高い透明性が求められるが、その反面、前面側の基板上に形成した表示電極や、対向することで前面側の基板に対峙する隔壁の頂部等が、前面側の基板を透して前面側から見えてしまうこととなっていた。

ここでＰＤＰにおいては、画像を表示する領域とは関係のない画像表示領域外において、その内部の構成、例えば表示電極である走査電極や維持電極の配線パターンや隔壁の形成パターンを、上下、左右で非対称とすることが必要となる場合がある。このような場合、これらは、前にも述べたように、前面側から透けて見えるため、その非対称さの程度によっては、前面側から見た画像表示領域外の部分での「見た目」のバランスがくずれて不均一となる場合がある。その結果、画像表示領域において表示される画像自身は良好であっても、画像表示領域外での「見た目」の不均一の影響を受けて、表示画像全体の輝度バランスが崩れたように見えてしまい、質の悪い表示画像となってしまうという課題が発生する場合があった。

本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、画像表示領域外での「見た目」の不均一さを抑制することで、表示画像全体の輝度バランスを保つようにし、もって、高品質な画像表示が可能なＰＤＰを実現することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明のＰＤＰは、基板上に走査電極と維持電極とからなる複数の表示電極と、表示電極の間に表示電極と平行にブラックストライプを有するＰＤＰにおいて、基板の一方の縁部には走査電極の電極引出部を有し、基板の他方の縁部には維持電極の電極引出部を有し、走査電極の電極引出部側の画像表示領域外であって、維持電極が形成された延伸方向の端部と、隣接する走査電極間に囲まれた領域において、ブラックストライプと走査電極と維持電極は互いに接触せずに、ブラックストライプの幅が広くなっていることを特徴とするものである。

本発明のＰＤＰによれば、画像表示領域外での「見た目」の不均一さを抑制することで、表示画像全体の輝度バランスを保つようにすることができ、高品質な画像表示が可能なＰＤＰを実現することが可能となる。

すなわち、本発明の請求項１に記載の発明は、基板上に走査電極と維持電極とからなる複数の表示電極と、表示電極の間に表示電極と平行にブラックストライプを有するＰＤＰにおいて、基板の一方の縁部には走査電極の電極引出部を有し、基板の他方の縁部には維持電極の電極引出部を有し、走査電極の電極引出部側の画像表示領域外であって、維持電極が形成された延伸方向の端部と、隣接する走査電極間に囲まれた領域において、ブラックストライプと走査電極と維持電極は互いに接触せずに、ブラックストライプの幅が広くなっていることを特徴とするＰＤＰである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、ブラックストライプの幅が広い領域は走査電極が平行に配された領域のみであることを特徴とするものである。

以下、本発明の一実施の形態によるＰＤＰについて、図を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施の形態によるＰＤＰの画像表示領域における概略構成を示す断面斜視図である。また、図２は、本発明の一実施の形態によるＰＤＰの電極の配列を模式的に示す平面図である。

ＰＤＰ１は、前面板２と背面板３とを備えており、前面板２は、前面側の、ガラスなどによる透明且つ絶縁性の基板４上に、走査電極５と維持電極６とで対をなすストライプ状の表示電極７が複数形成され、その表示電極７の間に、表示電極７と平行にブラックストライプ８が設けられている。ブラックストライプ８は、画像表示においてコントラストを向上させる目的で形成されている。そしてこの複数の表示電極７を覆うように誘電体層９が形成され、さらにその誘電体層９を覆うように保護膜１０が形成されている。

ここで、走査電極５と維持電極６は、透明電極５ａ、６ａとバス電極５ｂ、６ｂとを備え、バス電極５ｂ、６ｂは、外光反射を抑制するため、黒色電極５ｃ、６ｃと金属を主成分とする低抵抗の金属電極５ｄ、６ｄとを備える。

また、背面板３は、前面板２の基板４に対向配置される基板１１と、その上に、表示電極７と交差するように形成したストライプ状のアドレス電極１２と、このアドレス電極１２を覆うように形成したオーバーコート層１３を備える。さらに、このオーバーコート層１３上のアドレス電極１２間に対応する位置には、アドレス電極１２と平行に隔壁１４が配置され、この隔壁１４間の側面およびオーバーコート層１３の表面には蛍光体層１５が設けられている。

そして前面板２と背面板３とは、表示電極７とアドレス電極１２とがほぼ直交して交差するように、微小な放電空間を挟んで対向配置されるとともに、周囲が封止され、そして前記放電空間には、ヘリウム、ネオン、アルゴン、キセノンのうちの一種、もしくは少なくとも一種を含む混合ガスが、放電ガスとして封入されている。なお図１は、構造が判りやすいように、前面板２と背面板３とは離した状態を示している。

また、放電空間の、隔壁１４によって複数の区画に仕切られ、表示電極７とアドレス電極１２とが交差する位置には放電セル１６が形成される。そして、この放電セル１６が集合して画像表示領域１７が構成される。

ここで、上述の、表示電極７間のブラックストライプ８の材料は、黒色電極５ｃ、６ｃと同一の材料を用いれば、同一のプロセスで形成することも可能となり、材料、プロセスの両面からコストダウンを実現できる。

このＰＤＰ１の電極の配列は、図２に模式的に示すように、行方向には、Ｍ行の走査電極５（ＳＣＮ１〜ＳＣＮＭ）と維持電極６（ＳＵＳ１〜ＳＵＳＭ）とが互いに平行に配列され、またこれらと直交して交差するように列方向にＮ列のアドレス電極１２（Ｄ１〜ＤＮ）が配列されており、Ｍ行×Ｎ列のマトリックスを構成している。そして、走査電極５および維持電極６からなる表示電極７とアドレス電極１２との交差する部分に放電セル１６が形成される。

以上述べたような電極構成のＰＤＰ１においては、アドレス電極１２と走査電極５との間でアドレス放電を発生させるように書き込みパルスを印加した後、走査電極５と維持電極６との間に、交互に反転する周期的な維持パルスを印加することにより、走査電極５と維持電極６との間で維持放電を行うことで、所定の表示を行う。

図３は、本実施の一実施の形態によるＰＤＰ１を駆動するための表示駆動回路の概略構成を示すブロック図である。図３に示すように、図１に示す構成のＰＤＰ（ＰＤＰ）１に対する表示駆動回路は、アドレスドライバ回路２１、スキャンドライバ回路２２、サステインドライバ回路２３、放電制御タイミング発生回路２４、電源回路２６、Ａ／Ｄコンバータ（アナログ・デジタル変換器）２７、走査数変換部２８、及びサブフィールド変換部２９を備えている。

以下に図３に示した表示駆動回路の動作を説明する。まず、映像信号ＶＤは、Ａ／Ｄコンバータ２７に入力される。また、水平同期信号Ｈ及び垂直同期信号Ｖは放電制御タイミング発生回路２４、Ａ／Ｄコンバータ２７、走査数変換部２８、サブフィールド変換部２９に与えられる。Ａ／Ｄコンバータ２７は、映像信号ＶＤをデジタル信号に変換し、その画像データを走査数変換部２８に与える。

走査数変換部２８は、画像データをＰＤＰ１の画素数に応じたライン数の画像データに変換し、各ラインごとの画像データをサブフィールド変換部２９に与える。サブフィールド変換部２９は、各ラインごとの画像データの各画素データを複数のサブフィールドに対応する複数のビットに分割し、各サブフィールドごとに各画素データの各ビットをアドレスドライバ回路２１にシリアルに出力する。アドレスドライバ回路２１は、電源回路２５に接続されており、サブフィールド変換部２９から各サブフィールドごとにシリアルに与えられるデータをパラレルデータに変換し、そのパラレルデータに基づいて複数のアドレス電極１２に電圧を供給する。

放電制御タイミング発生回路２４は、水平同期信号Ｈおよび垂直同期信号Ｖを基準として、放電制御タイミング信号ＳＣ、ＳＵを発生し、各々スキャンドライバ回路２２およびサステインドライバ回路２３に与える。スキャンドライバ回路２２は、出力回路２２ａ及びシフトレジスタ２２ｂを有する。また、サステインドライバ回路２３は、出力回路２３ａ及びシフトレジスタ２３ｂを有する。これらのスキャンドライバ回路２２及びサステインドライバ回路２３は共通の電源回路２６に接続されている。

スキャンドライバ回路２２のシフトレジスタ２２ｂは、放電制御タイミング発生回路２４から与えられる放電制御タイミング信号ＳＣを垂直走査方向にシフトしつつ出力回路２２ａに与える。出力回路２２ａは、シフトレジスタ２２ｂから与えられる放電制御タイミング信号ＳＣに応答して複数の走査電極５に順に駆動信号電圧を供給する。

サステインドライバ回路２３のシフトレジスタ２３ｂは、放電制御タイミング発生回路２４から与えられる放電制御タイミング信号ＳＵを垂直走査方向にシフトしつつ出力回路２３ａに与える。出力回路２３ａは、シフトレジスタ２３ｂから与えられる放電制御タイミング信号ＳＵに応答して複数の維持電極６に順に駆動信号電圧を供給する。

図４は、上述した表示駆動回路がＰＤＰ１に対して印加する駆動信号電圧のタイミングチャートの一例を示す図である。図４に示すように、書き込み期間では、全ての維持電極６（ＳＵＳ１〜ＳＵＳＭ）を０（Ｖ）に保持した後に、第１行目の表示する放電セル１６（図２）に対応する所定のアドレス電極１２（Ｄ１〜ＤＮ）に正の書き込みパルス電圧＋Ｖｗ（Ｖ）を、第１行目の走査電極５（ＳＣＮ１）に負の走査パルス電圧−Ｖｓ（Ｖ）をそれぞれに印加すると、所定のアドレス電極１２（Ｄ１〜ＤＮ）と第１行目の走査電極５（ＳＣＮ１）との交点部において、書き込み放電が起こる。

次に、第２行目の表示する放電セル１６に対応する所定のアドレス電極１２（Ｄ１〜ＤＮ）には正の書き込みパルス電圧＋Ｖｗ（Ｖ）を、また第２行目の走査電極５（ＳＣＮ２）には負の走査パルス電圧−Ｖｓ（Ｖ）を、それぞれに印加すると、所定のアドレス電極１２（Ｄ１〜ＤＮ）と第２行目の走査電極５（ＳＣＮ２）との交点部において書き込み放電が起こる。

同様の動作が順次に行われて、最後に第Ｍ行目の表示する放電セル１６に対応する所定のアドレス電極１２（Ｄ１〜ＤＮ）に正の書き込みパルス電圧＋Ｖｗ（Ｖ）を、第Ｍ行目の走査電極５（ＳＣＮＭ）に負の走査パルス電圧−Ｖｓ（Ｖ）をそれぞれに印加すると、所定のアドレス電極１２（Ｄ１〜ＤＮ）と第Ｍ行目の走査電極５（ＳＣＮＭ）との交点部において書き込み放電が起こる。

次の維持期間では、全ての走査電極５（ＳＣＮ１〜ＳＣＮＭ）を一旦０（Ｖ）に保持すると共に、全ての維持電極６（ＳＵＳ１〜ＳＵＳＭ）に負の維持パルス電圧−Ｖｍ（Ｖ）を印加すると、書き込み放電を起こした前記交点部における走査電極５（ＳＣＮ１〜ＳＣＮＭ）と維持電極６（ＳＵＳ１〜ＳＵＳＭ）との間に維持放電が起こる。次に全ての走査電極５（ＳＣＮ１〜ＳＣＮＭ）と全ての維持電極６（ＳＵＳ１〜ＳＵＳＭ）とに負の維持パルス電圧−Ｖｍ（Ｖ）を交互に印加することにより、表示する放電セル１６において維持放電が継続して起こる。この維持放電の発光によりパネル表示が行われる。

次の消去期間において、全ての走査電極５（ＳＣＮ１〜ＳＣＮＭ）を一旦０（Ｖ）に保持すると共に、全ての維持電極６（ＳＵＳ１〜ＳＵＳＭ）に消去パルス電圧−Ｖｅ（Ｖ）を印加すると、消去放電を起こして放電が停止する。

以上の動作により、ＰＤＰ１において、一画面が表示される。

図５は、上述したＰＤＰ（図示せず）と表示駆動回路とにより構成されるプラズマディスプレイ装置３０を背面側から見た際の概略構成を示す図である。図５において、スキャンドライバ回路ブロック３１はＰＤＰの走査電極に所定の信号電圧を供給し、サステインドライバ回路ブロック３２はＰＤＰの維持電極に所定の信号電圧を供給し、アドレスドライバ回路ブロック３３はＰＤＰのアドレス電極に所定の信号電圧を供給するものである。スキャンドライバ回路ブロック３１、サステインドライバ回路ブロック３２は横方向の左右両端部のそれぞれに配置され、またアドレスドライバ回路ブロック３３は高さ方向の上下両端の少なくとも一方に配置されている。

制御回路ブロック３４は、テレビジョンチューナなどの外部機器に接続するための接続ケーブルが着脱可能に接続される入力端子部を備えた入力信号回路ブロック３５から送られてくる映像信号に基づき、画像データをＰＤＰの画素数に応じた画像データ信号に変換してアドレスドライバ回路ブロック３３に供給すると共に、放電制御タイミング信号を発生し、各々スキャンドライバ回路ブロック３１およびサステインドライバ回路ブロック３２に供給し、階調制御などの表示駆動制御を行うもので、ほぼ中央部に配置されている。

電源ブロック３６は、前述した各回路ブロックに電圧を供給するもので、制御回路ブロック３４と同様、ほぼ中央部に配置され、電源ケーブル（図示せず）が装着されるコネクタ３７を有する電源入力ブロック３８を通して商用電源電圧が供給される。

ブラケット３９は、その孔に、据置用のスタンドに取り付けたスタンドポールの先端部を挿入し、ビスなどにより固定することにより、プラズマディスプレイ装置を立てた状態で保持するものである。

ＦＰＣ４０は、走査電極の電極引出部とスキャンドライバ回路ブロック３１のプリント配線板とをそれぞれ接続し、ＦＰＣ４１は、維持電極の電極引出部とサステインドライバ回路ブロック３２のプリント配線板とをそれぞれ接続し、ＦＰＣ４２は、アドレス電極の電極引出部とアドレスドライバ回路ブロック３３のプリント配線板とを接続するものである。ＦＰＣ４０〜４２は、ＰＤＰの外周部を跨いで前面側より背面側に１８０度湾曲させるように引き回して配置している。

図６は、ＰＤＰ１の外観を概略的に示す平面図であり、図６（ａ）、（ｂ）はそれぞれＰＤＰ１を背面側、前面側から見た図である。

図６（ａ）に示すように、前面側の基板４の、ＰＤＰ１に対して内側となる面の左右両方の縁部には、例えば右の縁部には表示電極７の一方である走査電極５（図２）の電極引出部５ｅが、また左の縁部には表示電極のもう一方である維持電極６の電極引出部６ｅが、それぞれ、ＦＰＣ４０（図５）のパターンと合致するようにブロック状に形成されている。

また、図６（ｂ）に示すように、背面側の基板１１の、ＰＤＰ１に対して内側となる面の上下両端部の縁部の少なくとも一方（図６（ｂ）では両方）には、アドレス電極１２の電極引出部１２ａが、ＦＰＣ４２（図５）のパターンに合致するようにブロック状に形成されている。図７に、このＰＤＰ１にＦＰＣ４０〜４２が接続された状態の概略構成を示す。

次に、走査電極５と電極引出部５ｅとの間、維持電極６と電極引出部６ｅとの間、およびアドレス電極１２と電極引出部１２ａとの間のパターンについて、走査電極５を例として図８に示す。図８に示すように、画像表示領域１７における走査電極５と電極引出部５ｅとの間は、傾斜部５ｆを介して電気的につながっている。図示はしないが、維持電極６と電極引出部６ｅとの間、およびアドレス電極１２と電極引出部１２ａとの間も、同様に、傾斜部を介して電気的につながっている。

そして、ブラックストライプ８は、その伸延方向の画像表示領域１７外において、互いは接触せずにストライプ幅が広くなっている幅広部８ａを有したものとなっている。

ここで、ＰＤＰ１においては、放電セル１６内から発せられた可視光が前面側の基板４を透過することで画像が表示されるという形態であることから、基板４には高い透明性が求められる。その結果、基板４上に形成した表示電極７や、対向することで基板４に対峙する隔壁１４の頂部等、ＰＤＰ１の内部の構造物が、基板４を透して前面側から見えることとなる。

ここで、上記のようなＰＤＰ１内部の構造物は、画像表示領域１７内では、表示画像の均一性を乱さないようにとの観点に基づき決定されるパターンで形成されるが、画像表示領域１７外においては、画像表示とは関係ない領域であり、従来、画像表示領域１７外における内部の構造物のパターンまでには上記観点を考慮することはなかった。しかしながら、画像表示領域１７外の領域においても当然、基板４上に形成した表示電極７である走査電極５、維持電極６のパターンや、基板４に対峙する隔壁１４の頂部等、内部の構造物が基板４を透して前面側から見えるため、内部の構造物が見える部分と見えない部分、すなわち例えば、図８を用いて説明したような傾斜部のパターンがある部分とない部分、また、隔壁１４が対峙する部分とそうでない部分とでは、光の透過および反射に対して異なる特性を示すこととなり、その結果、画像表示領域１７外の巨視的な「見た目」は、この内部の構造物パターンに大きく影響を受ける。

そして、上下・左右のそれぞれの画像表示領域１７外それぞれにおいて、内部の構造物のパターンがそれぞれ異なる場合、その異なり方の程度によっては、画像表示領域１７外における上下・左右の「見た目」の不均一さが顕著となってしまう場合がある。このような場合、画像表示領域１７において表示される画像自身は良好であっても、画像表示領域１７外での「見た目」の不均一の影響を受けて、表示画像全体の輝度バランスが崩れたように見えてしまいしまい、質の悪い表示画像となってしまうという課題が発生する場合があった。

しかしながら、本発明の一実施の形態によるＰＤＰにおいては、図８に示すようにブラックストライプ８の幅広部８ａを設けている。このことにより、画像表示領域１７外において、ＰＤＰ１の内部の構造物の内部の構造物が見える部分と見えない部分とでの光の透過および反射に対する特性の差が小さくなるようにしており、もって、内部の構造物のパターンが異なる場合であっても巨視的な「見た目」の不均一を抑制することができる。
その結果、表示画像全体の輝度バランスが保たれることとなり、高品質な画像表示が可能なＰＤＰを実現することができる。

図９は、画像表示領域１７外における構成の他の一例を概略的に示す図である。これは、図４に示したように、維持電極６（ＳＵＳ１〜ＳＵＳＭ）それぞれに印加する駆動電圧は同一であることから、維持電極６を、ＰＤＰ１内部の画像表示領域１７外で短絡部６ｇにて電気的に短絡した上で、電極引出部６ｅに対して傾斜部６ｆを介して電気的に接続したものである。

このような構成の場合には、その画像表示領域１７外の、走査電極５側と維持電極６側とにおいて、短絡部６ｇの有無という大きな違いがあることから、前に述べたような課題がより顕著となってしまう。しかしながら、このような場合にも、短絡部６ｇに応じて幅広部８ａを設けることで、表示画像全体の輝度バランスが保たれた、高品質な画像表示が可能なＰＤＰを実現することができる。

なお、プラズマディスプレイ装置３０（図５）は、図１０に示すように、前面側のフロントケース部４３と背面側のバックケース部４４とからなるケース４５の内部に収容されることで表示装置として構成される。そしてフロントケース４３部の前面側にプラズマディスプレイ装置３０のＰＤＰ１の前面側の周縁部を覆う枠部４３ａを備える構造である場合や、前面側に、例えば化粧枠体のような別部材を備える構成とすることにより、幅広部８ａを形成する領域は、画像表示領域１７外において、枠部４３ａまたは別部材の化粧枠体により覆われない領域とすればよい。

また、ブラックストライプ８の材料は、先に述べたように黒色電極５ｃ、６ｃと同じ材料が用いられる場合が多く、これは例えば、黒色顔料と酸化ルテニウムもしくはルテニウムを含んだ多酸化物であり、電極として使用されることから当然ながら導電性を有する。したがって、ブラックストライプ８の幅広部８ａを介して走査電極５どうしが電気的に短絡することがないよう、幅広部８ａは、互いには接触しないように設けている。

また、電極引出部５ｅ、６ｅおよび傾斜部５ｆ、６ｆは、走査電極５および維持電極６
と同様、透明電極５ａ、６ａとバス電極５ｂ、６ｂとを備え、バス電極５ｂ、６ｂは、外光反射を抑制するため、黒色電極５ｃ、６ｃと金属を主成分とする低抵抗の金属電極５ｄ、６ｄとを備えるという構造でも構わないし、いずれかの電極を含む構成であっても構わない。

以上説明したように本発明のＰＤＰによれば、画像表示領域外での「見た目」の不均一さを抑制することができ、もって表示画像全体の輝度バランスが保たれた、高品質な画像表示が可能なＰＤＰを提供することが可能となる。

本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの画像表示領域における概略構成を示す断面斜視図 本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの電極の配列を模式的に示す平面図 本実施の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルを駆動するための表示駆動回路の概略構成を示すブロック図 図３にしめす表示駆動回路がプラズマディスプレイパネルに対して印加する駆動信号電圧のタイミングチャートの一例を示す図 プラズマディスプレイ装置を背面側から見た際の概略構成を示す図 プラズマディスプレイパネルの外観を概略的に示す平面図 プラズマディスプレイパネルにＦＰＣを接続した状態の概略構成を示す図 画像表示領域の走査電極の電極引出部側の概略構成を示す図 画像表示領域の走査電極の電極引出部側および維持電極の電極引出部側の概略構成を示す図 プラズマディスプレイ装置がケースに収容された状態の概略構成を示す斜視図

符号の説明

５ 走査電極
５ｅ 電極引出部
５ｆ 傾斜部
６ 維持電極
７ 表示電極
８ ブラックストライプ
８ａ 幅広部
１７ 画像表示領域

Claims (2)

1. 基板上に走査電極と維持電極とからなる複数の表示電極と、前記表示電極の間に表示電極と平行にブラックストライプを有するプラズマディスプレイパネルにおいて、
   前記基板の一方の縁部には前記走査電極の電極引出部を有し、前記基板の他方の縁部には前記維持電極の電極引出部を有し、
   前記走査電極の電極引出部側の画像表示領域外であって、前記維持電極が形成された延伸方向の端部と、隣接する前記走査電極間に囲まれた領域において、前記ブラックストライプと前記走査電極と前記維持電極は互いに接触せずに、前記ブラックストライプの幅が広くなっていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. 前記ブラックストライプの幅が広い領域は前記走査電極が平行に配された領域のみであ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。

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