JP2000323042A

JP2000323042A - 放電型平面表示装置

Info

Publication number: JP2000323042A
Application number: JP12737699A
Authority: JP
Inventors: Kiyohisa Terai; 清寿寺井; Takaaki Murata; 隆昭村田; Takeo Ito; 武夫伊藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-05-07
Filing date: 1999-05-07
Publication date: 2000-11-24

Abstract

(57)【要約】【課題】蛍光体の発光効率を向上し、高輝度且つ高画質
な可視画像を表示することができる放電型平面表示装置
を提供することを目的とする。【解決手段】発光基板３０は、ストライプ状のリブ３７
を有している。このリブ３７で囲まれたストライプ状の
複数の画素領域は、前面基板１０に設けられた突起２１
により、所定の画素数毎に分割されている。これによ
り、隣接画素領域間でのクロストークを低減することが
でき、画面に表示される可視画像の画質の低下を防止
し、高画質な可視画像を表示することが可能となる

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、放電型平面表示
装置に係り、特に、放電プラズマを利用して可視画像を
得るプラズマディスプレイパネルの画質を向上できる構
成に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＥＬ (Electro Luminescence) パネル、
ＬＥＤａｒｒａｙ (Light Emission Diode array) パネ
ル、ＰＤＰ (Plasma Display Panel) 、ＦＬ (Fluoresc
ent Light) パネル、およびＬＣＤ (Liquid Crystal Di
splay) パネル等は、表示のために必要な部分の厚さを
薄くできることから、携帯用および移動用の小型機器、
事務機器およびコンピュータ等の表示装置として、広く
利用されている。

【０００３】中でも、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパ
ネル）は、視野角が広く、しかも、光源等を必要としな
いため、大画面テレビに利用されている。

【０００４】ＰＤＰは、互いに対向される２枚の絶縁基
板間に放電用ガスを充填し、両基板間に電圧を印加して
放電プラズマを発生させて紫外線光を発生させ、その紫
外線を用いて蛍光体を発光させて、可視画像を得る。

【０００５】通常、放電用ガスとしては、Ｎｅ（ネオ
ン）とＸｅ（キセノン）の混合ガスが利用される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＰＤＰ
は、ＬＣＤパネルに比較して視野角を広くできるもの
の、ＣＲＴ (Cathode Ray Tube）に比較して発光効率が
低いため、画面の輝度が低いといった問題がある。

【０００７】また、１画素に対応する領域において、放
電プラズマを発生させても、この放電プラズマによって
発生する紫外線光が隣接する画素の蛍光体を発光させた
り、蛍光体によって発光した可視光が隣接する画素から
放出されることによるクロストークによって、画面に表
示される可視画像の画質が低下するといった問題が発生
する。

【０００８】この発明の目的は、上述した問題点に鑑み
なされたものであって、隣接画素間でのクロストークが
低減され、高画質な可視画像を表示することができる放
電型平面表示装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、請求項１に記載の放電型平面表示装置
は、ストライプ状の第１電極と、前記第１電極上に配置
される第１誘電体層とを主表面に備えた第１電極基板
と、ストライプ状の第２電極と、前記第２電極上に配置
される第２誘電体層とを主表面に備え、前記第２電極を
前記第１電極と略直交するよう所定の間隔を隔てて対向
配置される第２電極基板と、前記間隙に封入される放電
用ガスとを備えた放電型平面表示装置において、前記第
１電極基板の隣接する前記第１電極間には、前記第２電
極基板方向に突出するストライプ状のリブが配置され、
且つ、前記第１電極基板または前記第２電極基板のいず
れか一方の基板上には、隣接する前記第２電極間に位置
し、他方の基板方向に突出し、紫外線光及び可視光の少
なくとも一方を遮蔽する突起が配置されることを特徴と
する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の放電型平面表示
装置の一実施の形態について図面を参照して説明する。

【００１１】図１は、放電プラズマを利用した対向放電
ＡＣ型の平面表示装置（以下、プラズマ・ディスプレイ
・パネルすなわちＰＤＰと示す）１の構造を概略的に示
す斜視図である。

【００１２】すなわち、このＰＤＰ１は、光を透過する
材質により形成され、入力された画像信号に対応する表
示光（可視光）を観測者側に出射する第２電極基板とし
ての前面基板１０と、前面基板１０に対して所定の間隔
で対向配置され、可視光を発生する第１電極基板として
の発光基板３０とを有している。

【００１３】図２は、発光基板３０の構造を概略的に示
す平面図である。図３は、図２におけるＡ−Ａ線でＰＤ
Ｐを切断した時の断面を概略的に示す断面図である。図
４は、図２におけるＢ−Ｂ線でＰＤＰを切断した時の断
面を概略的に示す断面図である。図５は、図２における
Ｃ−Ｃ線でＰＤＰを切断した時の断面を概略的に示す断
面図である。

【００１４】すなわち、前面基板１０及び発光基板３０
は、光透過性であり、且つ放電プラズマにより生じる高
い温度条件の下で安定な材質として、例えばガラス基板
１１、３１を有している。

【００１５】また、前面基板１０と発光基板３０との間
の間隔は、この実施の形態では、例えば２００μｍに定
義される。

【００１６】前面基板１０と発光基板３０との間には、
主放電ガスであるＸｅ（キセノン）と放電制御ガスであ
るＮｅ（ネオン）とが所定の比率で混合された紫外線放
電用の混合ガス５１が、所定圧力Ｐで注入されている。
なお、放電制御ガスとしては、Ｈｅ（ヘリウム）も用い
ることができる。この混合ガス５１の圧力Ｐは、前面基
板１０において発光基板３０に面する側の面と発光基板
３０において前面基板１０に面する側の面との間の距離
をｄとするとき、Ｐ・ｄ ≧ ７．５（ｔｏｒｒ・ｃｍ）を満足するよう設定されている。詳細には、混合ガス５
１の圧力Ｐは、例えば７６０ｔｏｒｒより低い圧力、好
ましくは、５００ｔｏｒｒに設定される。

【００１７】また、主放電ガスであるキセノンガスの分
圧は、好ましくは１５％以上である３０％に設定され、
これにより紫外光としてエキシマ発光波長が積極的に用
いられ、利用効率が向上される。

【００１８】前面基板１０におけるガラス基板１１の発
光基板３０に面している側の面には、第１方向すなわち
Ｘ軸方向に延出され、銀（Ａｇ）等の金属材料によって
形成された複数の表示電極１３が所定間隔で第２方向す
なわちＹ軸方向に配列されている。この表示電極１３
は、ストライプ状の第２電極に相当する。

【００１９】なお、表示電極１３は、縦すなわち「列」
方向のアドレスを定義するもので、ＰＤＰ１の表示領域
の大きさと求められる解像力に支配され、例えば対角４
２インチでアスペクト比が１６：９の National Televi
sion System Committee （ＮＴＳＣ）モードの Video g
raphics Array （ＶＧＡ）規格に準拠する場合、約１．
０８ｍｍの間隔で４８０本である（対応する「行」方向
の電極は、以下に説明するように、発光基板３０側に８
５２セット設けられる）。この表示電極１３は、約１２
０μｍの幅、及び約７μｍの厚さを有している。

【００２０】表示電極１３が設けられた側の前面基板１
０には、前面基板１０が露出されている部分と表示電極
１３のそれぞれを覆い誘電体層として機能する低融点ガ
ラス等から成る光透過性の誘電体層１５が設けられてい
る。すなわち、表示電極１３の発光基板３０に面する側
の面は、誘電体層１５により放電プラズマにより生じる
イオンから保護されている。この誘電体層１５は、約３
０μｍの厚さを有している。

【００２１】誘電体層１５上の全面には、放電プラズマ
により発生されたエキシマ発光波長を主体とした紫外線
を、発光基板３０側に反射するＵＶ（紫外線）反射層１
７が設けられている。ＵＶ反射層１７は、誘電体多層膜
であって、放電により発生される紫外線の所定波長の成
分を反射し、前面基板１０を透過すべき可視光を透過す
る。

【００２２】なお、ＵＶ反射層１７は、少なくとも1層
にＸｅ^＊およびＸｅ_２ ^＊（ ^＊は、励起状態を示す）か
ら発光される紫外線に対して吸収率が小さいＹＦ_３（フ
ッ化イットリウム）を含んでいる。このＵＶ反射層１７
の各層は、反射すべき主たる紫外線の波長をλとしたと
き、（λ／４）で規定される膜厚を有している。

【００２３】ＵＶ反射層１７上において、表示電極１３
を前面基板１０の画像が出射される方向すなわち表示面
１０ａから見た場合に、表示電極１３の陰になる部分お
よびその近傍には、換言すれば誘電体層１５の発光基板
３０側の面であって、表示電極１３に対向する領域に
は、放電プラズマにより生じたイオンが表示電極１３に
到達することを阻止する保護膜１９が設けられている。
保護膜１９には、放電により生じたイオンを素として放
出する２次電子の放出効率（２次電子放出係数）が大き
な、例えばＭｇＯ（マグネシウム酸化物）が利用され
る。表示電極に対応して選択的に設けられる保護膜１９
の厚さは、例えば１００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲、よ
り好ましくは５００ｎｍ〜１０００ｎｍに定義され、こ
の実施例では、５００ｎｍに設定されている。

【００２４】また、この保護膜１９は、表示電極１３に
対応する幅、この例では約１２０μｍの幅の表示電極１
３に対して若干大きい約１８０μｍの幅を有している。
この保護膜１９は、誘電体層１５上に一様に設けること
もでき、この場合は保護膜による可視光及び紫外光が不
所望に吸収され透過率が低下することを抑える等のため
薄膜に形成する必要がある。

【００２５】発光基板３０におけるガラス基板３１の前
面基板１０と対向する面には、前面基板１０の表示電極
１３が延出される方向と直交する第２方向すなわちＹ軸
方向に延出され、Ａｇ（銀）等の金属材料によって形成
された複数の対向電極３３が所定間隔でＸ軸方向に配列
されている。この対向電極３３は、第２電極としての表
示電極１３と略直交するように配置されるストライプ状
の第１電極に相当する。対向電極３３は、表示電極１３
との間に所定の電圧が印加されることで、発光基板３０
と前面基板１０との間に注入された混合ガス５１から紫
外線を発生させる。

【００２６】対向電極３３は、前面基板１０を、表示面
１０ａの側から見た状態で前面基板１０の表示電極１３
と交差する領域において、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ
（青）のいずれかに対応される放電室３９を選択的に駆
動する。なお、対向電極３３は、加法混色によりカラー
画像を表示可能とするために、１画素あたり、加法混色
の三原色であるＲ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）のそ
れぞれに対応して３本ずつ（先に説明した大きさの表示
領域を有するパネルにおいては）８５２×３＝２５５６
本配置される。

【００２７】この場合、ピッチは、１画素（が概ね正方
形であるとして約１．０８ｍｍ）のｌ／３であるから約
０．３６ｍｍとなる。また、対向電極３３相互間の幅
は、少なくとも以下に説明するリブ（隔壁）３７相互間
の距離よりも狭くなるよう設定される。この実施の形態
では、この対向電極３３は、約１２０μｍの幅、及び約
７μｍの厚さを有している。

【００２８】発光基板３０の前面基板１０に面する側の
全面には、発光基板３０が露出されている部分と対向電
極３３のそれぞれ（発光基板の全面）を覆うように設け
られた低融点ガラス等から成る誘電体層３５が設けられ
ている。この誘電体層３５は、約３０μｍの膜厚を有
し、これにより対向電極３３の前面基板１０に面する側
の面は、この誘電体層３５により放電の際に生じるイオ
ンから保護されている。

【００２９】発光基板３０の前面基板１０と対向する面
には、対向電極３３と平行に、所定の間隔で配列された
複数のストライプ状の隔壁すなわちリブ３７が設けられ
ている。なお、リブ３７は、先に説明した大きさの表示
領域を有するパネルにおいては、Ｘ軸方向における中心
間距離が０．３６ｍｍで、８５２×３＋１＝２５５７本
配置される。

【００３０】リブ３７は、隣り合うリブ３７との間でそ
れぞれ放電室３９を提供する。なお、放電室３９には、
対向電極３３が１本ずつ位置される。このリブ３７は、
基板間隙に対応する約２００μｍの高さ、及び約６０μ
ｍの幅を有している。

【００３１】そして、この例では、リブ３７の頂部、す
なわちリブ３７の観測者に面する側の面には、表示コン
トラストを向上させるために、例えば黒色塗料３７ａが
塗布されることにより黒色化（遮光）されている。ま
た、表示コントラストを向上させる手法としては、リブ
３７の頂部を黒色化する他に、リブ３７自体を黒色化す
る、あるいは前面基板１０のリブ３７と対向する領域に
例えば黒色塗料を塗布して黒色化してもよい。

【００３２】また、発光基板３０の前面基板１０と対向
する面には、対向電極３３と略直交する方向に放電室３
９を各画素に対応して区分するよう断面三角形状の突起
２１が設けられている。この突起２１は、リブ３７と略
同等の高さを有し、隣接画素間でのクロストークを防止
するために、放電によって生成される紫外光、および後
述する蛍光層によって変換される可視光の両方が隣接す
る放電室３９へ到達することを阻止し、更に反射するよ
う作用する。

【００３３】そして、この放電室３９の内壁には、リブ
３７及び突起２１の側壁も含めて、Ｘｅが発生する紫外
線により励起されることで可視光を放射する蛍光層４１
が形成されている。この蛍光層４１は、平均粒径が３μ
ｍ以上５μｍ以下の、例えば３μｍの実質的に球形に形
成された任意個数の球状蛍光体が所定厚に積層されてい
る。詳しくは、それぞれの放電室３９Ｒ，３９Ｇおよび
３９Ｂに設けられている蛍光層４１は、各色毎の蛍光体
の発光特性に合わせて蛍光層４１の厚さが調整されてお
り、例えば赤色（Ｒ）を発光する放電室３９Ｒにおいて
は２０μｍに、緑色（Ｇ）を発光する放電室３９Ｇにお
いては４０μｍに、青色を発光する放電室３９Ｂにおい
ては３０μｍに、それぞれ設定されている。

【００３４】また、それぞれの放電室３９（Ｒ，Ｇ，
Ｂ）に提供された蛍光層４１Ｒ，４１Ｇおよび４１Ｂ
は、図示しないがＭｇＯを含む蛍光層保護膜により覆わ
れている。なお、それぞれの放電室３９における蛍光層
保護膜の厚さは、例えば赤色（Ｒ）の蛍光層４１Ｒに対
応する蛍光層保護膜において５０ｎｍ、蛍光層４１Ｇに
対応する蛍光層保護膜において３０ｎｍ、蛍光層４１Ｂ
に対応する蛍光層保護膜において４０ｎｍに設定されて
いる。このように、各放電室３９に対し、蛍光層保護膜
の膜厚を異ならしめ、蛍光層４１へ到達する紫外光の透
過量を調整することにより、各色毎の発光調整が可能と
なる。

【００３５】蛍光層４１に用いられる球状蛍光体として
は、その表面が少なくともＭｇＯ（マグネシウム酸化
物）を含み、放電室３９に生じる放電プラズマから球状
蛍光体を保護し、各蛍光体が発光した可視光を透過する
蛍光層保護膜がコーティングされているものを用いるこ
ともできる。この場合、別途蛍光層表面に蛍光層保護膜
を配する必要はなく、より広い放電空間を確保できる。

【００３６】リブ３７及び突起２１の側壁も含めて放電
室３９の内壁と蛍光層４１との間には、蛍光層４１を構
成する蛍光層４１Ｒ，４１Ｇおよび４１Ｂが発生する可
視光を前面基板１０に向けて反射する可視光反射層４３
が形成されている。可視光反射層４３は、各放電室３９
において発生された可視光が発光基板３０を通り抜け
て、前面基板１０の表示面１０ａと逆向きの方向、すな
わち発光基板３０の背面に放射されることを防止し、効
率的に前面基板１０の表示面１０ａから観察者側に表示
光を取り出すもので、例えばＡｌ_２Ｏ_３（アルミナ），
ＴｉＯ_２（チタニア），ＭｇＯまたはＭｇＦ_２（フッ化
マグネシウム）等の微小粒子反射材が利用でき、この実
施例ではＡｌ_２Ｏ_３（アルミナ）が用いられている。

【００３７】可視光反射層４３の厚さは、好ましくは対
応する放電室に設けられる蛍光層４１Ｒ，４１Ｇおよび
４１Ｂの発光特性（特に発光強度）に基づいて定義され
る特定の厚さが与えれらている。即ち、可視光反射層４
３の厚さは、反射率を支配するものであり、例えば１０
０ｎｍより厚い場合に５０％以上となることから１００
ｎｍよりも厚膜であることが望ましい。しかしながら、
可視光反射層４３の厚さは、薄膜である方が放電室３９
の放電空間を増大し、ひいては発光効率が向上される。

【００３８】このようなことから、この実施例によれ
ば、可視光反射層４３の厚さは、赤色を発光する放電室
３９Ｒにおいては、２００ｎｍに、緑色を発光する放電
室３９Ｇにおいては、３００ｎｍに、青色を発光する放
電室３９Ｂにおいては、２００ｎｍに、それぞれ設定し
た。なお、緑（Ｇ）は、視感度が高いため他の色に比較
して僅かに輝度が変化した場合であっても、暗く感じら
れる。このため、上述したように、発光効率の低い蛍光
体すなわち緑（Ｇ）を放射する放電室３９Ｇに設けられ
る背面反射層の厚さは、赤（Ｒ）および青（Ｂ）を放射
する放電室３９Ｒ，３９Ｂのそれぞれに設けられる背面
反射膜に比較して、１．５倍程度の厚さに設定してあ
る。

【００３９】このように可視光反射層４３の厚さを、各
放電室が発光すべき光の色に合わせて最適に設定するこ
とで、表示面１０ａの側から見た各色の輝度均一性を向
上させることができる。

【００４０】可視光反射層４３と誘電体層３５との間、
及び可視光反射層４３とリブ３７及び突起２１の側壁と
の間には、それぞれ保護膜として、約５００ｎｍの厚さ
のＭｇＯ層４５が設けられている。すなわち、ＭｇＯ
は、放電電圧を低下する作用を有することから、発光基
板３０の放電室側にもＭｇＯ層を設けることで、発光効
率をさらに、高めることができる。リブ３７及び突起２
１のそれぞれの側壁上には蛍光層４１、更にこの上に保
護膜が配置されるため、放電空間を増大させる目的から
すれば、別途このＭｇＯ膜４５を配置しなくても良い。

【００４１】更に、図1乃至図５に示したＰＤＰ１にお
いて、放電開始電圧を低下させるために、発光基板３０
における蛍光層４１および可視光反射層４３の一部に矩
形状の開口部４７が設けられている。すなわち、この開
口部４７は、Ｘ軸方向に沿って延出された表示電極１３
を、Ｙ軸方向に沿って延出された対向電極３３上に投影
した際に対向電極３３上に形成される交差領域に対応し
て設けられている。

【００４２】すなわち、開口部４７は、一辺が約１００
乃至２００μｍの矩形状に形成される。より詳細には、
この実施例における開口部４７の表示電極１３に沿う長
さｍは対向電極３３の電極幅である１２０μｍよりも位
置ずれを考慮して若干大きい１８０μｍに設定され、ま
た開口部４７の対向電極３３に沿う長さｌは表示電極１
３の電極幅である１２０μｍよりもやはり位置ずれを考
慮して若干大きい１８０μｍに設定されている。

【００４３】この開口部４７の大きさは、その形成に際
して生じる位置ずれに対して、表示電極１３を対向電極
３３上に投影した際に対向電極３３上に形成される交差
領域を露出する面積が一定に保たれることが放電開始電
圧の変動を抑える上で必要であり、開口部４７の長さ
ｍ、ｌは、対応する電極１３，３３の幅に対して小さい
ものであってもかまわない。しかしながら、放電効率を
考慮すると、この実施例の如く大きく設定することが望
ましい。

【００４４】この開口部４７を形成する方法として、対
向電極３３を露出させるべき領域に蛍光層４１を塗布あ
るいは堆積する工程に先立って、例えばＦ（フッ素）等
の撥水性の高い材質を予め塗布し、蛍光層４１を部分的
に排除させることにより製造することができる。

【００４５】上述したように、この実施例の構成によれ
ば、隣接画素間に各放電室３９を区画する突起２１が設
けられ、この突起２１側面には可視光反射膜４３及び蛍
光層４１が積層配置されている。

【００４６】これにより、各放電室３９内で生成される
紫外光は、突起２１側壁の蛍光層４１によって可視光に
変換され、さらに可視光反射膜４３によって前面基板１
０側に反射される。これにより、隣接する放電室３９で
生成される紫外光及び可視光によるクロストークの影響
が軽減され、よって良好な表示画像を確保することがで
きる。

【００４７】特に、この構成によれば、突起２１は断面
三角形状に形成されているため、突起２１の側壁により
可視光を前面基板１０に向けて反射することが可能とな
り、可視光利用効率も増大される。

【００４８】また、上記構成によれば、対向電極３３上
に開口部４７を設けたことにより、放電開始電圧を低減
でき、さらに表示電極１３と対向電極３３との間で発生
した放電プラズマにより蛍光層４１に損傷を与えること
を防止することができる。

【００４９】また更に、このＰＤＰ１においては、Ｘｅ
の分圧すなわち放電制御ガスＮｅに対する主放電ガスＸ
ｅの比率を１５％ないし１００％の範囲である３０％に
高めたことにより、周知のＰＤＰにおいて発生される紫
外線の内のＸｅ^＊共鳴線である１４７ｎｍの波長の紫外
線に加えて、Ｘｅ_２ ^＊エキシマ発光による１７２ｎｍの
波長の紫外線が積極的に得られる。

【００５０】すなわち、混合ガスＧ中のＸｅの分圧を高
めることにより、従来は、ｅ＋Ｘｅ → ｅ＋Ｘｅ^＊Ｘｅ^＊ → Ｘｅ＋波長１４７ｎｍの紫外線により、１４７ｎｍの波長の紫外線を取り出していた
が、Ｘｅ^＊＋２Ｘｅ → Ｘｅ_２ ^＊＋ＸｅＸｅ_２ ^＊ → ２Ｘｅ＋波長１７２ｎｍの紫外
線により、１７２ｎｍの波長の紫外線を得ることが可能と
なる。

【００５１】蛍光層４１の各蛍光体を励起するエネルギ
ーは、Ｘｅ_２ ^＊エキシマ発光により発生される波長１７
２ｎｍの紫外線の方が１４７ｎｍの紫外線に比較して低
いことから、発光効率が増大される。

【００５２】なお、Ｘｅの分圧が１０％である場合に
は、１７２ｎｍの波長の紫外線も発生されるが１４７ｎ
ｍの紫外線も多く含まれるので、Ｘｅの分圧としては１
５％以上であることが好ましい。また、Ｘｅの分圧が高
くなるにつれて放電開始電圧が増大することから、Ｘｅ
の分圧は、７０％以下、更には６０％以下、好ましくは
４０％以下に設定される。

【００５３】例えば、混合ガス５１のＸｅの分圧と発光
効率の関係については、Ｘｅの分圧の程度を１５％以上
とすることで、Ｘｅの分圧が１０％の場合と比較して発
光効率を概ね２倍まで改善されることが認められる。な
お、Ｘｅの分圧を高めることは、放電開始電圧を高める
ことになるが、放電形式を本実施例の如く対向電極タイ
プとすることで、放電開始電圧を、例えば３５０Ｖ以内
に抑えることを可能にする。

【００５４】図１乃至図５に示したＰＤＰ１の前面基板
１０のＵＶ反射層１７に用いられる誘電体多層膜の反射
特性については、ＵＶ反射層１７は、反射層１７自身へ
の紫外線の入射角度が法線方向（θ＝０°）および法線
から３０°（θ＝３０°）のそれぞれの場合において、
概ね１７２ｎｍの紫外線に対して最大の反射率を提供で
きる。

【００５５】また、入射角度が法線４５°（θ＝４５
°）の場合においては、反射波長のピークは１７２ｎｍ
以外の波長となるが、放電により発生した全ての紫外線
エネルギーの反射率を高めることに有益であることが認
められる。なお、前面基板１０の発光基板３０側の面に
ＵＶ反射膜１７を配置することにより、発光基板３０側
へ向けられる全紫外線エネルギーは、１５％以上増強さ
れる。

【００５６】図１乃至図８に示したＰＤＰ１において、
上述したような反射特性を有するＵＶ反射膜１７を設け
たことにより、放電室３９から放射される可視光の発光
効率が改善される。例えば、混合ガスのＸｅの分圧が１
５％である場合、ＵＶ反射層１７を付加することによ
り、発光効率は、概ね２５％増大される。また、例えば
Ｘｅの分圧が４０％であれば、発光効率は、概ね５０％
増大される。

【００５７】このＰＤＰ１において、放電室３９のそれ
ぞれで発生される可視光のうち、外へ取り出される光の
割合と放電室３９の発光基板３０側に形成される可視光
反射層４３の反射率との関係については、可視光反射層
４３として、例えばＡｌ_２Ｏ _３（アルミナ）等により白
色に着色することで、未処理の場合に比較して、概ね
１．５倍の可視光量が得られる。

【００５８】また、このＰＤＰ１において、前面基板１
０の表示電極１３と発光基板３０の対向電極３３との間
の空間における放電により蛍光層４１から放射される可
視光の強度分布について、図９を参照し簡略に説明す
る。

【００５９】表示電極１３と対向電極３３との間の空間
において、電極間における放電により蛍光層４１から放
射される可視光の強度分布は、放射される可視光が蛍光
層４１上の複数の発光点から発生されるとするときの任
意の一点について、余弦則により、領域αで示すような
分布を有する。

【００６０】すなわち、両電極間の放電により任意の一
点から提供される可視光のうちの領域βで示される部分
の可視光は、表示面１０ａの側から見た状態で、表示電
極１３に覆われることにより目視できないことになる。

【００６１】したがって、可視光が表示面１０ａに向け
て放射される取り出し領域γの範囲は、円弧δにより示
される区間となる。ここで、任意の一点と放電中心との
なす角をθとすると、両電極間で発生され、表示電極１
３で覆われることにより表示面１０ａ側から目視するこ
とのできない可視光分を除いた取り出し効率η
_ｅｘ２は、 ∫∫１／２πｃｏｓω・ｄωｄθ ・・・（１）で表される。

【００６２】このとき、発光強度Ｉは、Ｉ＝ｆ・Ｄ_ｄｉｓｐ・η_ｅｘ１・η_ｅｘ２・η_ＵＶ・η_ｐｈｏｓ・ＷＤ・・・（２）但し、ｆは、表示期間のパルス周波数（通常１００ｋＨ
ｚ）Ｄ_ｄｉｓｐは、表示期間のデューティ比（通常１０％）ＷＤ＝Ｃｇ（Ｖ^２−Ｖｅ^２）；Ｖは印加電圧、Ｖｅは終
了時電圧で表される。なお、Ｗは、表示電極１３の幅
（リブ間方向）、Ｄは、前面基板１０の表示面１０ａと
反対の側の面と発光基板３０の前面基板１０側の面との
間の距離である。

【００６３】なお、Ｄ_ｄｉｓｐは、高精細化を考慮し、
アドレス期間Ｄ_{ａｄｄｒｅｓｓ}を９０％とすることによ
り、１０％に設定される。また、η_ｅｘ１は、通常の取
り出し効率で、η_ｅｘ２は、前面電極１３の影により表
示面１０ａの側から目視することのできない可視光の分
を除いた取り出し効率である。また、η_ｐｈｏｓは、蛍
光層４１に用いられる蛍光体単体の発光効率、η
_ＵＶは、ＵＶ発光効率である。このとき、１パルス当た
りの消費電力は、ガラスの静電容量をＣｇ＝εＳ／ｄ
（Ｓ：前面電極１３の面積，ｄ：ガラス（前面基板）１
０の厚さ）、印加される電圧をＶとするとき、Ｃｇ（Ｖ
^２−Ｖｅ^２）である。

【００６４】上述した取り出し効率と各放電室が放射す
る可視光の光強度すなわち輝度との関係については、０．５ ≦ Ｗ／Ｄ ≦ ２．４を満足する範囲に設定される場合に、放電室３９で発光
された可視光が、可視光に対して不透明な金属材料等で
構成された表示電極１３により遮られたとしても、２０
０カンデラ（ｃｄ／ｍ^２）以上の輝度と５０％以上の取
り出し効率とを確保できる。

【００６５】ところで、例えば屋外での使用を考慮する
と、１０００（ｃｄ／ｍ^２）より大きな輝度が要求され
る場合が多い。

【００６６】この場合、（２）式に示したＷＤ、すなわ
ちＣｇ（Ｖ^２−Ｖｅ^２）におけるＳすなわち表示電極１
３の面積を増大することで、輝度を増大することが可能
である。

【００６７】しかしながら、表示電極１３の面積を増大
することは、取り出し効率η_ｅｘ２を低減させることに
なる。

【００６８】このため、表示電極１３を、例えば放電に
より蛍光層４１から放射される可視光の波長に対して透
明なＩＴＯまたはＩＺＯ (Indium Zinc Oxide)等の透明
導電膜、あるいは金属配線と透明導電膜との組み合わせ
として、表示電極１３の面積を増大させながら取り出し
効率を増大することで輝度を確保できる。この場合、開
口部４７は、透明導電膜の大きさに対応して形成するこ
とが望ましい。

【００６９】図７は、図１乃至図５に示したＰＤＰ１に
画像を表示させるための駆動回路の一例を示すブロック
図である。

【００７０】図７に示されるように、ＰＤＰ１には、主
制御回路１１１の制御により、Ｘ軸方向の画像信号に対
応する順番の表示電極１３に所定電圧を供給する列駆動
回路１０１と、同様にＹ軸方向の画像信号に対応する位
置の対向電極３３に所定の電圧を供給する行駆動回路１
０３と、外部から供給される画像信号を記憶するフレー
ムメモリ１０７とが接続されている。なお、フレームメ
モリ１０７には、外部から画像信号を受け入れるビデオ
インタフェイス１０９を経由して画像信号が入力され
る。

【００７１】なお、主制御回路１１１には、ＰＤＰ１に
固有の駆動条件および制御データ等が記憶されているＲ
ＯＭ（プログラムメモリ）１１３、基本クロックを発生
するクロック発生回路１１５、フレームメモリ１０７に
格納された画像信号と垂直方向の同期を取るための垂直
同期信号Ｖ−ｓｙｎｃを発生する垂直同期信号発生回路
１１７、フレームメモリ１０７に格納された画像信号と
水平方向の同期を取るための水平同期信号Ｈ−ｓｙｎｃ
を発生する水平同期信号発生回路１１９等の周知の画像
表示用回路群が接続されている。

【００７２】列駆動回路１０１ならびに行駆動回路１０
３のそれぞれは、主制御回路１１１の制御により、周知
のサブフィールド法に従って所定数に分割された複数の
サブフィールド毎に、画像表示用の電圧を、各放電室３
９を特定する表示電極１３と対向電極３３に印加する。

【００７３】すなわち、前面基板１０の任意の表示電極
１３と発光基板３０の任意の対向電極３３（Ｒ，Ｇおよ
びＢ）とのそれぞれに、所定の電圧が印加されること
で、各電極を前面基板１０の表示面１０ａ側から見た状
態で交差する位置において画像情報に対応する放電が生
じ、放電により生じた紫外線により各放電室３９に形成
されている蛍光層４１（Ｒ，ＧおよびＢ）から所定色の
可視光が出射される。

【００７４】なお、列駆動回路１０１および行駆動回路
１０３のそれぞれに駆動電圧が印加されることにより、
各放電室３９においては、維持放電と書き込み放電が所
定のタイミングで繰り返される。

【００７５】また、列駆動回路１０１および行駆動回路
１０３のそれぞれは、駆動パルスの立ち上がり時間が、
Ｘｅ_２ ^＊の持続時間（励起状態にある準安定原子の寿
命）よりも短いパルスを発生可能に構成されている。な
お、パルスの大きさが１０％から９０％に変化するため
に要求される時間として定義されるパルスの立ち上がり
時間は、２００〜１０ｎｓに設定されている。

【００７６】このように、サブフィールド内で印加され
る画像表示用パルスの立ち上がり時間を短く設定するこ
とにより発光効率を向上させることができる。

【００７７】以上のように、図１乃至図５に示したＰＤ
Ｐ１において、発光基板３０は、前面基板１０に向かう
方向に突出し、紫外線光を可視光に変換すると共に、変
換された可視光を前面基板１０側に反射する突起２１
を、図２及び図５に示すように隣接する表示電極１３の
間の略中央に位置するよう備えている。

【００７８】これにより、従来に比べて隣接画素間での
クロストークが軽減され、良好な画像再現性が確保でき
た。

【００７９】なお、この実施の形態では、図５に示した
ように、Ｙ軸方向にストライプ状に伸びたリブ３７で囲
まれたＹ軸方向に伸びる複数の画素領域を１画素領域毎
に分割するように、突起２１はすべての表示電極１３の
間に配置したが、必ずしも１画素毎を分割するように配
置する必要はなく、複数の画素毎、例えば３画素毎を分
割するように、すなわち、隣接する突起との間に複数の
表示電極１３を含むように配置しても良い。

【００８０】また、この突起２１は、リブ３７と略同様
の構成であるため、別途の特殊な製造プロセスも必要な
い。

【００８１】しかしながら、この突起２１は、リブ３７
と個別の製造プロセスで作製することもできる。例え
ば、黒色カーボン等を混入し可視光の透過率を約３０％
以下、好ましくは１０％以下のリブ３７を形成すること
でクロストークの低減を図ることができる。しかしなが
ら、この場合は不所望な可視光は再利用されるのではな
く吸収されるため、可視光利用効率は上記の実施形態の
如く向上されるものではない。

【００８２】また、この実施の形態では、突起２１とリ
ブ３７とを略同一の高さに形成したが、各放電室を均一
且つ十分に排気するのであれば、いずれか一方を他方よ
りも低く形成する、例えば突起２１を基板間隙ｄに対し
て０．３×ｄ〜０．７×ｄの範囲内に形成することが有
効である。

【００８３】また、突起２１とリブ３７とを略同一のプ
ロセスで形成するのであれば、図６に示すように突起２
１はリブ３７と略同様の形状に形成することもできる。
この場合、突起２１上にはリブ３７上に配置されると同
様の黒色塗料２１ａ等を塗布しておくことが有効であ
る。

【００８４】上記の実施形態では、突起２１を発光基板
３０側に設けたが、図８の如く前面基板１０側に設けて
も良い。この場合、突起２１は、黒色カーボン等を混入
し可視光の透過率を約３０％以下、好ましくは１０％以
下に形成される。

【００８５】また、この突起２１を誘電体層１５上に形
成し、この表面をＵＶ反射層１７で被覆することによ
り、放電によって生じる紫外光が隣接する放電室へ侵入
すること防止することができる。

【００８６】また、この突起２１上に可視光反射膜およ
び蛍光層を配置しても良い。これにより、紫外光の可視
光への変換効率を高め、また可視光が隣接する放電室内
に侵入することを効果的に阻止し、前面基板１０側から
効果的に出射させることが可能となる。

【００８７】上述したように、本実施形態のＰＤＰによ
れば、放電開始電圧を低減し、蛍光層の発光効率を向上
することにより、画面の輝度を向上することが可能とな
る。また、リブで囲まれたストライプ状の複数の画素領
域を分割する突起を設けることにより、隣接画素領域間
でのクロストークを低減して画面に表示される可視画像
の画質の低下を防止し、高画質な可視画像を表示するこ
とが可能となる。

【００８８】尚、上述した各実施形態は、対向放電型を
例にとり説明したが、発光基板側の各電極に対して前面
基板側に面放電を生ぜしめる一対の電極を配置した面放
電型にも好適に利用することができる。

【００８９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、蛍光体の発光効率を向上し、高輝度且つ高画質な可
視画像を表示することができる放電型平面表示装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の放電プラズマを利用した一
実施形態のＰＤＰの構造を概略的に示す斜視図である。

【図２】図２は、図１に示したＰＤＰの発光基板３０の
構造を概略的に示す平面図である。

【図３】図３は、図２におけるＡ−Ａ線でＰＤＰを切断
した時の断面を概略的に示す断面図である。

【図４】図４は、図２におけるＢ−Ｂ線でＰＤＰを切断
した時の断面を概略的に示す断面図である。

【図５】図５は、図２におけるＣ−Ｃ線でＰＤＰを切断
した時の断面を概略的に示す断面図である。

【図６】図６は、この発明の変形例に係るＰＤＰの断面
を概略的に示す断面図である。

【図７】図７は、図１乃至図５に示したＰＤＰ１に画像
を表示させるための駆動回路の一例を示すブロック図で
ある。

【図８】図８は、この発明の変形例に係るＰＤＰの構造
を概略的に示す斜視図である。

【図９】図９は、放電空間における可視光の強度分布を
説明するための図である。

【符号の説明】１…ＰＤＰ１０…前面基板１１…ガラス基板１３…表示電極１５…誘電体層１７…ＵＶ反射層１９…保護膜２１…突起３０…発光基板３１…ガラス基板３３…対向電極３５…誘電体層３７…リブ３９…放電室４１（Ｒ、Ｇ、Ｂ）…蛍光層４３（Ｒ、Ｇ、Ｂ）…可視光反射層４５…保護膜４７…開口部５１…放電用混合ガス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者伊藤武夫埼玉県深谷市幡羅町１丁目９番２号株式会社東芝深谷工場内Ｆターム(参考） 5C040 FA01 GB03 GB14 GF02 GF12 MA02 5C094 AA06 AA09 AA10 AA24 BA12 BA31 CA19 CA24 DA13 DB04 EA04 EA06 EB02 EC03 EC04 ED11 ED15 FA01 FA02 FB15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ストライプ状の第１電極と、前記第１電極
上に配置される第１誘電体層とを主表面に備えた第１電
極基板と、ストライプ状の第２電極と、前記第２電極上に配置され
る第２誘電体層とを主表面に備え、前記第２電極を前記
第１電極と略直交するよう所定の間隔を隔てて対向配置
される第２電極基板と、前記間隙に封入される放電用ガスとを備えた放電型平面
表示装置において、前記第１電極基板の隣接する前記第１電極間には、前記
第２電極基板方向に突出するストライプ状のリブが配置
され、且つ、前記第１電極基板または前記第２電極基板のいずれか一
方の基板上には、隣接する前記第２電極間に位置し、他
方の基板方向に突出し、紫外線光及び可視光の少なくと
も一方を遮蔽する突起が配置されることを特徴とする放
電型平面表示装置。
【請求項２】前記突起は、前記第２電極基板上に設けら
れ、前記第１電極基板方向に突出していることを特徴と
する請求項１に記載の放電型平面表示装置。
【請求項３】前記突起は、前記第１電極基板上に設けら
れ、前記第２電極基板方向に突出していることを特徴と
する請求項１に記載の放電型平面表示装置。
【請求項４】前記突起は、頂部が他方の基板方向に突出
した三角形状の断面を含むことを特徴とする請求項１に
記載の放電型平面表示装置。
【請求項５】前記突起は、その主表面に蛍光体が配置さ
れることを特徴とする請求項１に記載の放電型平面表示
装置。
【請求項６】前記突起は、その表面に可視光反射層が配
置されることを特徴とする請求項１に記載の放電型平面
表示装置。
【請求項７】前記突起は、その表面に紫外線反射層が配
置されることを特徴とする請求項１に記載の放電型平面
表示装置。
【請求項８】前記突起は、隣接する前記突起との間に複
数の前記第２電極を含むように配置されたことを特徴と
する請求項１に記載の放電型平面表示装置。
【請求項９】前記第１電極基板は、前記第１誘電体層上
に設けられた蛍光体層を備えたことを特徴とする請求項
１に記載の放電型平面表示装置。
【請求項１０】前記蛍光体層は、前記第１電極と前記第
２電極とが直交する領域に開口部を有することを特徴と
する請求項９に記載の放電型平面表示装置。
【請求項１１】前記第１電極基板は、前記第１誘電体層
上に設けられた蛍光体層と、この蛍光体層と前記第１誘
電体層との間に前記可視光を反射する可視光反射膜とを
備えたことを特徴とする請求項１に記載の放電型平面表
示装置。
【請求項１２】前記第１電極基板は、さらに保護膜を備
えたことを特徴とする請求項１１に記載の放電型平面表
示装置。
【請求項１３】前記第２電極基板は、前記可視光を透過
するとともに前記紫外線光を反射する紫外線反射膜を備
えたことを特徴とする請求項１に記載の放電型平面表示
装置。
【請求項１４】前記第２電極は、各前記第１電極に対応
して少なくとも一対の電極を含むことを特徴とする請求
項１に記載の放電型平面表示装置。