JP3772747B2

JP3772747B2 - プラズマディスプレイ装置

Info

Publication number: JP3772747B2
Application number: JP2002013898A
Authority: JP
Inventors: 守男藤谷; 純一日比野; 浩幸米原
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-01-23
Filing date: 2002-01-23
Publication date: 2006-05-10
Anticipated expiration: 2022-01-23
Also published as: JP2003217453A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は表示デバイスとして知られているプラズマディスプレイ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、双方向情報端末として大画面、壁掛けテレビへの期待が高まっている。そのための表示デバイスとして、液晶表示パネル、フィールドエミッションディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ等の数多くのものがあり、そのうちの一部は市販され、一部は開発中である。これらの表示デバイス中でもプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという）は、自発光型で美しい画像表示ができ、大画面化が容易である等の理由から、ＰＤＰを用いたディスプレイは、視認性に優れた薄型表示デバイス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。
【０００３】
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。
【０００４】
図８にＰＤＰのパネル構造の一例を示しており、この図８に示すようにＰＤＰは、前面パネル１と背面パネル２とから構成されている。
【０００５】
前面パネル１は、フロート法による硼珪素ナトリウム系ガラス等からなるガラス基板などの透明な前面側の基板３上に、走査電極４と維持電極５とで対をなすストライプ状の表示電極６を複数対配列して形成し、そしてその表示電極６群を覆うように誘電体層７を形成し、その誘電体層７上にＭｇＯからなる保護膜８を形成することにより構成されている。なお、走査電極４および維持電極５は、それぞれ透明電極４ａ、５ａおよびこの透明電極４ａ、５ａに電気的に接続されたＣｒ／Ｃｕ／ＣｒまたはＡｇ等からなるバス電極４ｂ、５ｂとから構成されている。また、図示していないが、前記表示電極６間には、遮光膜としてのブラックストライプが表示電極６と平行に複数列形成されている。
【０００６】
また、背面パネル２は、前記前面側の基板３に対向配置される背面側の基板９上に、表示電極６と直交する方向にアドレス電極１０を形成するとともに、そのアドレス電極１０を覆うように誘電体層１１を形成し、そしてアドレス電極１０間の誘電体層１１上にアドレス電極１０と平行にストライプ状の複数の隔壁１２を形成するとともに、この隔壁１２間の側面および誘電体層１１の表面に蛍光体層１３を形成することにより構成されている。なお、カラー表示のために前記蛍光体層１３は、通常、赤、緑、青の３色が順に配置されている。
【０００７】
そして、これらの前面パネル１と背面パネル２とは、表示電極６とアドレス電極１０とが直交するように、微小な放電空間を挟んで基板３、９を対向配置するとともに、周囲を封着部材により封止し、そして前記放電空間にネオンおよびキセノンなどを混合してなる放電ガスを６６５００Ｐａ（５００Ｔｏｒｒ）程度の圧力で封入することによりパネルが構成されている。
【０００８】
このパネルの放電空間は、隔壁１２によって複数の区画に仕切られており、そしてこの隔壁１２間に発光画素領域となる複数の放電セルが形成されるように表示電極６が設けられるとともに、表示電極６とアドレス電極１０とが直交して配置されている。
【０００９】
すなわち、図９に示すように、走査電極４と維持電極５とを放電ギャップ１４を挟んで配列することにより表示電極６が形成され、この表示電極６と隔壁１２で囲まれた領域が発光画素領域１５となり、そして隣接する放電セルの表示電極６間は非発光領域１６となる。
【００１０】
このＰＤＰでは、アドレス電極、表示電極に印加され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を蛍光体層に照射して可視光に変換させることにより、画像表示が行われる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
このＰＤＰの発展のためには、更なる高輝度化、高効率化、低消費電力化、低コスト化が不可欠となっている。高効率化を達成するためには、放電を制御し遮蔽される部分での放電を極力抑制することが必要である。この効率向上の手法の一つとして、表示電極のバス電極上の誘電体層の膜厚を厚くし、バス電極で遮蔽される部分の発光を抑制する方法が知られている。
【００１２】
しかし、上述の従来の構造では、誘電体層の膜厚を厚くした部分がバス電極上のみであるため、バス電極と平行方向に放電が広がり、電子温度が低下する隔壁付近にまで放電が到達し、効率が低下する。さらに、背面側基板の隔壁と前面パネルの誘電体層の厚くした部分が接触し隙間が形成されるため、電極に平行な方向における誤放電が発生し、画質が低下してしまう恐れがある。
【００１３】
さらに、従来の技術では放電ギャップに放電が集中するためその付近の蛍光体の輝度飽和が発生しやすく効率が低下する。
【００１４】
このようなＰＤＰの効率向上のためには、図９に示すように隣接する放電セル間の非発光領域１６を狭くし、放電ギャップ１４側の表示電極６を広げ、放電の広がりを広くする必要があるが、この場合は隣接セルとの誤放電が増加することとなるため、隣接セル間の非発光領域１６を狭くすることと、表示電極６の幅を広げ、放電の広がりを広げることを両立させることは困難となっていた。
【００１５】
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、発光効率の向上と画質の向上を目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明は、誘電体層の放電空間側の表面に、前記放電セル毎に少なくとも２つ存在するように凹部を形成するとともに、放電セル毎の前記凹部を結ぶように少なくとも一つの溝を形成したものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
すなわち、本発明の請求項１に記載の発明は、基板間に隔壁により仕切られた放電空間が形成されるように対向配置した一対の前面側および背面側の基板と、前記隔壁間に放電セルが形成されるように前記前面側の基板に配列して形成した複数の表示電極と、この表示電極を覆うように前面側の基板に形成した誘電体層と、前記表示電極間での放電により発光する蛍光体層とを有し、かつ前記誘電体層の放電空間側の表面に、前記放電セル毎に少なくとも２つ存在するように凹部を形成するとともに、放電セル毎の前記凹部を結ぶように少なくとも一つの溝を形成したことを特徴としている。
【００１８】
以下、本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイ装置について、図１〜図５の図面を用いて説明する。なお、図１〜図５において、図８に示す部分と同一部分については同一番号を付して説明は省略する。
【００１９】
図１は本発明によるプラズマディスプレイ装置のパネルにおける放電セルの凹部の構造を示しており、図において、２１は表示電極６を覆うように前面側の基板３上に形成した誘電体層であり、この誘電体層２１の放電空間側の表面には、発光画素領域１５を形成する放電セル毎に少なくとも２つ存在するように凹部２２が形成されている。この凹部２２は、図１に示すようにバス電極４ｂ、５ｂおよび隔壁１２よりも内側の部分に、表示電極６に対して直交する方向、すなわち隔壁１２に対して平行な方向に並設されるように島状に分離して形成されている。この凹部２２は、直方体形状であり、深さ２０μｍとなるように形成されている。
【００２０】
ところで、ＰＤＰの高効率化を達成するためには、各発光画素領域において放電を制御することが不可欠である。特に、表示電極に垂直な方向への放電の広がりにおいては、バス電極が蛍光体層からの発光光を遮るため、遮蔽される部分まで放電が広がることを抑制する必要がある。また、この方向には隔壁が存在しないため、そこから漏れる紫外線、および蛍光体層からの発光は全てブラックストライプに遮蔽されることとなる。さらに、表示電極と平行な方向への放電の広がりは、隔壁付近での電子温度の低下により効率の低下を招く。
【００２１】
本発明においては、前記誘電体層２１の放電空間側の表面に、発光画素領域を形成する放電セル毎に少なくとも２つ存在するように凹部２２を形成したものであり、図２に示すように、誘電体層２１の膜厚の薄くなった凹部２２の底面は容量が大きくなるため、放電のための電荷は凹部２２の底面に集中的に形成されることとなり、図２のＡのように放電領域を制限することができる。これに対して、凹部２２のない構造の図３では、誘電体層２１の膜厚が一定であるため、容量が誘電体層の面上で一定であり、図３のＢのように放電が電極付近に広がり、その遮蔽される部分の蛍光体を発光させ、効率が低下する。また、隣接セルに近い部分まで電荷が形成されるため、隣接セルとの誤放電が発生しやすい。
【００２２】
これを防止し効率向上の手法の一つとして、例えば図４に示すように、バス電極４ｂ、５ｂ上の誘電体膜厚を厚くしてバス電極でマスクされる部分の発光を抑制する方法が知られている。しかし、この方法では、放電の広がりが図４のＣのように狭くなるため、放電ガスのＸｅを励起する確率が低下し、効率の低下を招く恐れがある。すなわち、一般的なＰＤＰにおいて、ＩＴＯの透明電極を用いている理由は、維持電極と走査電極の電圧を交互に変化させることで、放電を維持電極と走査電極全体に交互に広がるように駆動し、放電を広げる工夫が施されているが、図４に示すような構成では、誘電体層の薄くなった部分に放電が集中し放電距離を稼ぐことができないため、Ｘｅの励起の確率が低下し、効率が低下する。さらに、この構造においては、隔壁に対して放電を制御することができないため、隔壁付近にまで放電が広がり、そこでの電子温度の低下により放電の効率が低下してしまう。
【００２３】
これに対して、本発明では、例えば図２のように放電ギャップ１４を挟んで凹部２２を２個形成することで、図２のＡのように、放電を凹部２２の底面から放電ギャップ１４を挟んで突出する部分を越えて放電することになり、放電距離が伸び、そのためＮｅ／Ｘｅガス中のＸｅが励起される確立が増加し、放電の制御と高効率を両立することができる。さらに、隔壁方向においても、放電の広がりを隔壁から離すことで電子温度の低下を防ぐことができ、理想的な状態で放電を行うことができ、効率を向上させることができる。
【００２４】
また、従来のように誘電体の膜厚が一定の場合、放電は放電セルの中央から発生し、そこでの強度が最も強くなる。そのため、放電セル中央の蛍光体の輝度飽和が発生しやすくなり効率が低下する問題が生じたが、本発明によれば、前述したように放電は凹部の底面のみで発生するため、セル内部の放電位置をセル中央から分散させることができる。
【００２５】
さらには、ＰＤＰにおいて、蛍光体からの発光の取り出し効率を上げる、すなわち放電セルの開口率を上げるために、バス電極を可能な限り発光領域から離すことが行われるが、この場合隣の放電セルの表示電極との距離が狭くなるため、隣接する放電セル間で電荷の移動が容易に起こり発光を望まない放電セルが発光する、いわゆるクロストークが発生し、表示品質が著しく低下する課題が発生する。本発明においては、凹部２２の形状および形成する場所を調整することにより、多くの壁電荷の発生する位置を制御することができ、これにより隣接する放電セル間でのクロストークの発生を防止することができる。
【００２６】
図５に示す例は、誘電体層２１に形成する凹部２２を、バス電極４ｂ、５ｂおよび隔壁１２よりも内側の部分に、表示電極６に対して平行な方向、すなわち隔壁１２に対して直交する方向に並設されるように島状に分離して形成したものである。
【００２７】
そして、本発明においては、図６、図７に示すように、放電セル毎の凹部２２を結ぶように少なくとも一つの溝２３を形成した形状としたものである。図６、図７に示す例は、それぞれ図１、図５に対応させた例である。
【００２８】
このように放電セル毎の凹部２２を結ぶように少なくとも一つの溝２３を形成することで、その部分から放電を発生させることができ、放電の種火としての役割を持たせることができる。これにより、放電電圧を低下させることができ、効率を向上させることができる。
【００２９】
このように本発明においては、凹部２２の形状により様々に制御できるため、凹部２２の形状は上記の形状以外に、円柱、円錐、三角柱、三角錐などの形状でもよく、上記実施の形態に限るものではない。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように本発明のプラズマディスプレイ装置によれば、誘電体層の放電空間側の表面に、発光画素領域を形成する放電セル毎に少なくとも２つ存在するように凹部を形成したものであり、誘電体層の膜厚の薄くなった凹部の底面は容量が大きくなるため、その部分に形成される壁電荷は他の部分よりも多くなり、しかも膜厚の低下により放電開始電圧が低下するため、放電は凹部の底面を主として発生し、これにより表示電極に水平および垂直の方向に広がる放電を抑えることができ、効率の向上が図れる。しかも、２つの凹部を形成することにより、放電で発生した紫外線に最も強くさらされる発光画素領域の中心に位置する蛍光体層の輝度飽和を緩和することができ、有効に蛍光体を利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるプラズマディスプレイ装置のパネルにおける放電セルの凹部分の構造を示す斜視図
【図２】同プラズマディスプレイ装置の効果を説明するための概略構成図
【図３】従来のプラズマディスプレイ装置の放電の状況を説明するための概略構成図
【図４】他の従来のプラズマディスプレイ装置の放電の状況を説明するための概略構成図
【図５】本発明によるプラズマディスプレイ装置のパネルの放電セルの凹部分の他の例の構造を示す斜視図
【図６】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイ装置のパネルの放電セル部分の構造を示す斜視図
【図７】本発明の他の実施の形態によるプラズマディスプレイ装置のパネルの放電セル部分の構造を示す斜視図
【図８】一般的なプラズマディスプレイ装置のパネル構造を示す斜視図
【図９】同プラズマディスプレイ装置の放電セル部分の構成を示す平面図
【符号の説明】
１前面パネル
２背面パネル
３、９基板
４走査電極
５維持電極
６表示電極
１０アドレス電極
１２隔壁
１３蛍光体層
２１誘電体層
２２凹部
２３溝

Claims

基板間に隔壁により仕切られた放電空間が形成されるように対向配置した一対の前面側および背面側の基板と、前記隔壁間に放電セルが形成されるように前記前面側の基板に配列して形成した複数の表示電極と、この表示電極を覆うように前面側の基板に形成した誘電体層と、前記表示電極間での放電により発光する蛍光体層とを有し、かつ前記誘電体層の放電空間側の表面に、前記放電セル毎に少なくとも２つ存在するように凹部を形成するとともに、放電セル毎の前記凹部を結ぶように少なくとも一つの溝を形成したプラズマディスプレイ装置。