(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも前面側が透明な一対の基板を基板間に放電空間が形成されるように対向配置するとともに前記放電空間を隔壁で区画することにより複数の放電セルを設け、かつ前記放電セルで主放電が発生するように基板に電極を配置したプラズマディスプレイ装置において、前記隔壁の側面に、主放電を発生する電極を形成した基板の表面との間に間隙が形成されるように導電性の蛍光体層を形成するＡＣ型プラズマディスプレイ装置。
【請求項２】
導電性の蛍光体層は酸化亜鉛を含むものである請求項１記載のＡＣ型プラズマディスプレイ装置。
【請求項３】
導電性の蛍光体層との間で間隔を形成する基板に、電気的に浮遊状態の導体を設けた請求項１記載のＡＣ型プラズマディスプレイ装置。
【請求項４】
複数列の表示電極をストライプ状に配列して設けかつ前記表示電極を覆うように誘電体層を形成するとともにその誘電体層上に易放電性の絶縁膜を形成した透明な前面側の基板と、この前面側の基板との間に放電空間を形成するように対向配置しかつ前記表示電極と直交する方向に複数列のデータ電極を配列して設けた背面側の基板と、この背面側の基板上の前記データ電極間に前記放電空間を区画することにより複数の放電セルを設ける隔壁とを備え、前記隔壁の側面に、主放電を発生する電極を形成した基板の表面との間に間隙が形成されるように導電性の蛍光体層を形成し、かつ前記誘電体層と易放電性の絶縁膜との間に電気的に浮遊状態の導体を設けたＡＣ型プラズマディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はテレビジョン受像機および情報表示端末等の画像表示に用いるＡＣ型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】
従来、プラズマディスプレイ装置のパネル構造は、図８に示すような構成である。すなわち、図８に示すように、前面基板２１上には誘電体層２２で覆われた走査電極２３と維持電極２４とが対を成して互いに平行に付設され、誘電体層２２上には易放電性絶縁膜である保護膜２５が形成されている。背面基板２６上には絶縁体層２７で覆われたデータ電極２８が付設され、データ電極２８の間の絶縁体層２７上にデータ電極２８と平行して隔壁２９が設けられている。また、絶縁体層２７の表面から隔壁２９の側面にかけて蛍光体層３０が設けられ、走査電極２３および維持電極２４とデータ電極２８とが交差するように前面基板２１と背面基板２６とが放電空間３１を挟んで対向して配置されている。放電空間３１には、放電ガスとして、ヘリウム、ネオン、アルゴンの内少なくとも１種とキセノンとが封入されている。また、隣接する二つの隔壁２９に挟まれ、対を成す走査電極２３および維持電極２４とデータ電極２８との交差部には１つの放電セル３２が構成される。すなわち、前面基板２１と背面基板２６との間に複数の放電セル３２が平面状に並んでいる。
【０００３】
次に、パネルの駆動方法について説明する。まず、全ての対を成す走査電極２３と維持電極２４との間で初期化放電を発生させて保護膜２５表面に壁電荷を蓄積する。続いて、１つの走査電極２３に走査パルス電圧を印加するとともに、表示データの書き込みを行う放電セル３２に対応したデータ電極２８に書き込みパルス電圧を印加して、その放電セル３２で書き込み放電を発生させて書き込み動作を行う。この書き込み動作を全ての走査電極２３に対して順次行う。書き込み動作が全ての走査電極２３について終了した後、全ての走査電極２３と維持電極２４とに交互にパルス電圧を印加して、書き込み放電を行った放電セルで放電を発生させ蛍光体層３０を発光させることにより表示を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のパネルにおいて画像表示を行ったところ、書き込み動作不良に起因する不点灯セルがパネル面内にランダムに発生し、表示品質の低下を引き起こすことが分かった。これは、放電現象の一般的性質である放電遅れ現象によるものと考えられる。
【０００５】
一般に、放電ギャップ間に放電開始電圧以上の電圧を印加した後、放電が発生するまでの時間を放電遅れと呼ぶが、この放電遅れには放電セル構造やパネルの構成材料によって決まる形成遅れと、放電発生の確率的な要因を反映した統計遅れとがある。このうち統計遅れはμｓｅｃオーダーと形成遅れに比べて大きく、書き込み動作不良の主原因になっている。また、書き込み動作を確実に行うためには、１つの走査電極当たりの書き込み時間を数μｓｅｃと大きく取る必要があり、駆動波形の中で書き込み動作の占める時間が大きくなるため、パネル駆動を高速化する場合、あるいは走査線数の多い大型パネルを駆動する場合において、書き込み時間をいかにして短くするかが大きな問題となる。
【０００６】
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あり、書き込み動作における放電遅れを短くすることにより確実に書き込み動作を行って表示品質を向上するとともに、書き込み時間を短縮することのできるパネルを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のプラズマディスプレイ装置は、平面状に並んだ複数の放電セルを挟んで２つの基板が対向して設けられ、前記放電セルは主放電を誘発するための種火放電を発生させる点火ギャップを有するものである。この構成により、点火ギャップで発生した放電を種火として書き込み放電を発生させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、少なくとも前面側が透明な一対の基板を対向配置して複数の放電セルを設け、かつ前記複数の放電セルそれぞれに主放電を誘発するための種火放電を発生させる点火ギャップを設けたものである。
【０００９】
そして、請求項１に記載の発明では、少なくとも前面側が透明な一対の基板を基板間に放電空間が形成されるように対向配置するとともに前記放電空間を隔壁で区画することにより複数の放電セルを設け、かつ前記放電セルで主放電が発生するように基板に電極を配置したプラズマディスプレイ装置において、前記隔壁の側面に、主放電を発生する電極を形成した基板の表面との間に間隙が形成されるように導電性の蛍光体層を形成し、その蛍光体層と前記基板との間で点火ギャップを構成したものである。
【００１０】
前記導電性の蛍光体層としては酸化亜鉛を含むものが用いられる。さらに、導電性の蛍光体層との間で点火ギャップを構成する基板に、電気的に浮遊状態の導体を設けることにより、点火ギャップに十分な壁電荷を供給することができる。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、複数列の表示電極をストライプ状に配列して設けかつ前記表示電極を覆うように誘電体層を形成するとともにその誘電体層上に易放電性の絶縁膜を形成した透明な前面側の基板と、この前面側の基板との間に放電空間を形成するように対向配置しかつ前記表示電極と直交する方向に複数列のデータ電極を配列して設けた背面側の基板と、この背面側の基板上の前記データ電極間に前記放電空間を区画することにより複数の放電セルを設ける隔壁とを備え、前記隔壁の側面に、主放電を発生する電極を形成した基板の表面との間に間隙が形成されるように導電性の蛍光体層を形成し、かつ前記誘電体層と易放電性の絶縁膜との間に電気的に浮遊状態の導体を設け、その導体と前記蛍光体層との間で点火ギャップを構成したものである。そして、前記で説明した構成と同様、導電性の蛍光体層は酸化亜鉛を含むものを用いる。
【００１２】
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６を用いて説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
図１に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おけるパネル構造の一例を示し、図２に図１のＡ−Ａ‘線で切断した断面を示している。図に示すように、ガラス基板などの透明な前面側の基板１上には、走査電極２と維持電極３とで対をなすストライプ状の表示電極４が複数対形成され、そして基板１上の隣り合う表示電極４間には遮光層５が配置形成されている。この走査電極２および維持電極３は、それぞれ透明電極２ａ、３ａおよびこの透明電極２ａ、３ａに電気的に接続された銀等の母線２ｂ、３ｂとから構成されている。また、前記前面側の基板１には、前記複数対の電極群を覆うように誘電体層６が形成され、その誘電体層６上には易放電性絶縁膜である保護膜７が形成されている。
【００１４】
また、前記前面側の基板１に対向配置される背面側の基板８上には、走査電極２及び維持電極３の表示電極４と直交する方向に、絶縁体層９で覆われた複数のストライプ状のデータ電極１０が形成されている。このデータ電極１０間の絶縁体層９上には、データ電極１０と平行にストライプ状の複数の隔壁１１が配置されている。
【００１５】
また、この隔壁１１間の側面１１ａおよび絶縁体層９の表面には、主放電を発生する表示電極４を形成した基板１の表面との間に間隙が形成されるように導電性の蛍光体層１２を形成している。
【００１６】
これらの基板１と基板８とは、走査電極２および維持電極３とデータ電極１０とが直交するように、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または混合ガスが放電ガスとして封入されている。また、放電空間は、隔壁１１によって複数の区画に仕切ることにより、表示電極４とデータ電極１０との交点が位置する複数の放電セル１３が設けられ、その各放電セル１３には、赤色、緑色及び青色となるように蛍光体層１２が一色ずつ順次配置されている。
【００１７】
ここで、前記蛍光体層１２は、絶縁性の蛍光体材料と導電性材料とを混合した材料を用いて構成されており、導電性を有している。導電性材料としては、粉末状またはウイスカ（樹枝）状の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を用いている。
【００１８】
すなわち、隔壁１１の側面に塗布された蛍光体層１２の頂部１４と基板１の保護膜７との間の隙間、すなわち、基板１上に形成された形成体（誘電体層６、走査電極２、維持電極３および保護膜７）の表面とその表面に近接した蛍光体層１２との間で点火ギャップ１５が形成されている。
【００１９】
図３（ａ）は本実施形態のパネルの放電セル１３における電位分布図であり、図３（ｂ）は従来のパネルの放電セル３２における電位分布図である。従来のパネルでは蛍光体層は絶縁物であるため、電位分布は図３（ｂ）に破線で示すような形状となるが、本実施形態のパネルでの電位分布は蛍光体層が導電性を持つために、従来パネルにおける電位分布とは明らかに異なり、図３（ａ）に破線で示すような形状になる。そして、隔壁１１の側面に塗布された蛍光体層１２の頂部１４と保護膜７との間に強い電界集中が発生しており、ここが実質的に極端に短い放電ギャップを持つ点火ギャップ１５となる。
【００２０】
点火ギャップ１５には書き込みパルス電圧印加時において非常に強い電界集中が生じ、実質的に点火ギャップ１５の放電開始電圧より遙かに大きい電圧が加わる。このため、大きな放電遅れをほとんど発生することなしに点火ギャップ１５で放電が開始し、この放電によって発生した荷電粒子が種火となり、ほとんど統計遅れを生じることなしに放電セル１３で主放電となる書き込み放電が行われる。
【００２１】
実際のパネルを用いて書き込み放電時における放電の統計遅れを測定した結果を図４に示す。なお、赤色蛍光体層にはＹ2Ｏ3：Ｅｕを使用し、青色蛍光体層にはＢａＭｇ2Ａｌ14Ｏ24：Ｅｕを使用した。緑色蛍光体層にはＺｎ2ＳｉＯ4：ＭｎとＺｎＯとを混合したものを使用した。また、放電の統計遅れは、各色の蛍光体層が形成された放電セルのうちそれぞれ１００個の放電セルについて、書き込み放電時に流れる電流波形をオシロスコープで測定することにより求めた。書き込み放電は、走査パルス電圧７０Ｖ、書き込みパルス電圧６０Ｖ、これらのパルス電圧のパルス幅を１．５μｓｅｃにして発生させた。また、１つの放電セルにおいて、隔壁１１に平行な方向および垂直な方向の長さがそれぞれ１０８０μｍおよび３６０μｍであり、隔壁の高さが１２０μｍであるパネルを用いた。図４の縦軸は緑色蛍光体層が形成された放電セルにおける放電の統計遅れであり、横軸はＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎ（緑色蛍光体）に対するＺｎＯの重量混合比である。
【００２２】
ＺｎＯを混合しなかった場合には緑色の放電セルが最も統計遅れが大きく書き込み動作不良の主原因になっていたが、図４に示す結果によれば、緑色蛍光体にＺｎＯを混合することにより、統計遅れを短くすることができ、確実に書き込み放電を行うことができる。また、書き込み動作に要する時間を短縮できる。
【００２３】
（実施の形態２）
図５は本発明の実施の形態２によるパネルの要部断面図である。
【００２４】
図５のパネルが実施の形態１のパネル構成と異なる点は、点火ギャップ１５の位置の誘電体層６と保護膜７との間に電気的に浮遊状態にあるフローティング導体１６が形成されていることである。フローティング導体１６はインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）や酸化スズ（ＳｎＯ2）等の透明材料や、銀（Ａｇ）等の不透明な材料で形成することができる。フローティング導体１６は図６に示すように保護膜７の表面に形成されていてもよい。また、誘電体層６が、放電時のイオンスパッタリングに対して耐性があり、２次電子放出係数の高い材料で形成されておれば、保護膜７はなくてもよい。
【００２５】
図７は、走査電極２、維持電極３、隔壁１１と、フローティング導体１６の平面的な位置関係を示す概略構成図であり、図７（ａ）〜（ｃ）はフローティング導体の形状および位置を変えた例である。
【００２６】
図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、フローティング導体１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、点火ギャップの位置に近接して設けられている。図７（ｂ）の構成では、走査電極２が透明電極２ａと不透明な金属の母線２ｂとで構成されている場合、金属の母線２ｂの下側にフローティング導体１６ｂを設けているので、フローティング導体１６ｂを不透明な材料で形成しても可視光の透過率は変わらず輝度低下を引き起こすことはない。図７（ｃ）の構成では、フローティング導体１６ｃを隔壁１１と垂直な方向に並べているため、図７（ａ）の構成に比べて、前面側の基板１と背面側の基板８とを張り合わせるときの位置合わせが容易となる。
【００２７】
次にフローティング導体１６の働きについて説明する。
【００２８】
実施の形態１で説明したように、書き込みパルス印加時において隔壁１１の側面に塗布された蛍光体層１２の頂部１４と保護膜７との間の点火ギャップ１５に非常に強い電界集中が生じるので、この点火ギャップ１５では、放電開始電圧より遙かに大きい電圧が加わるために大きな放電遅れをほとんど発生することなしに放電が開始する。しかし書き込み放電前において、ＭｇＯ薄膜からなる保護膜７表面に蓄積された壁電荷量が充分でない場合、フローティング導体１６がないと、点火ギャップ１５で発生する放電は非常に小さく充分な荷電粒子を生成することなく終了するため、放電セル１３において書き込み放電を引き起こすまでには至らないことがある。これは、一般にＭｇＯ薄膜は絶縁性に優れておりＭｇＯ薄膜表面のわずかな壁電荷を放電することにより電界が緩和してしまうためである。
【００２９】
フローティング導体１６の働きは、点火ギャップ１５に、主放電に移行するのに十分な種火放電を発生させるための電荷を供給することである。すなわち、図５に示すようにフローティング導体１６が誘電体層６と保護膜７との間に設けられている場合には、点火ギャップ１５で放電が発生すると、フローティング導体１６から保護膜７を介して点火ギャップ１５へ電荷が供給される。また、図６に示すようにフローティング導体１６が保護膜７上に設けられている場合には、点火ギャップ１５で放電が発生すると、フローティング導体１６から点火ギャップ１５へ電荷が供給される。これにより、点火ギャップで発生した放電が主放電へ移行するのに十分な種火放電になるまで放電を持続させることができる。
【００３０】
これにより点火ギャップ１５の放電で充分な荷電粒子を供給することが可能となり、点火ギャップ１５で発生した放電による荷電粒子が種火となりほとんど統計遅れを生じることなしに主放電である書き込み放電を発生させることができる。このため、本実施形態のパネルは、従来のパネルに比べて表示品質が向上する。
【００３１】
なお、上記実施の形態では、主放電として書き込み放電を例にあげて説明したが、データ電極と走査電極または維持電極との間に電圧を印加して主放電を発生させる場合にも、同様の効果を得ることができる。
【００３２】
また、導電性材料としてＺｎＯを用いた場合について説明したが、ＺｎＯの他に酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）等を用いても同様の効果を得ることができ、蛍光体材料も上記実施の形態で示したものに限られるものではない。さらに、赤色蛍光体層や青色蛍光体層に導電性材料を混合したものを用いた場合でも同様の効果を得ることができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のＡＣ型プラズマディスプレイ装置によれば、各放電セルに対して、隔壁側面に塗布された蛍光体の頂部と前面基板との間に実質的に非常に小さな放電ギャップを持つ点火ギャップが形成されるため、この点火ギャップには書き込みパルス印加時において非常に強い電界集中が発生し、大きな放電遅れをほとんど発生することなく放電が開始する。ここで発生した放電による荷電粒子が種火となりほとんど統計遅れを生じることなしに書き込み放電が行われる。その結果、書き込み動作不良による不点灯セルがなくなり、画質劣化のないＡＣ型プラズマディスプレイ装置が実現できる。さらに書き込み動作に要する時間を短縮できるため、走査線数が増加する大型パネルや高精細度パネルに対しても有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】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構造を一部を切り欠いて示す斜視図
【図２】同じくパネルの要部断面図
【図３】本発明の実施の形態１によるパネルおよび従来のパネルの電位分布図
【図４】本発明の実施の形態１によるパネルにおける放電の統計遅れの測定結果を示す図
【図５】本発明の実施の形態２によるパネルの要部断面図
【図６】本発明の実施の形態２によるパネルの他の例を示す要部断面図
【図７】（ａ），（ｂ），（ｃ）はフローティング導体の位置の例を示す概略構成図
【図８】従来のプラズマディスプレイ装置におけるパネルの一部切り欠き斜視図
【符号の説明】
１  前面側基板
２  走査電極
３  維持電極
４  表示電極
６  誘電体層
７  保護膜
８  背面側基板
９  絶縁体層
１０  データ電極
１１  隔壁
１２  蛍光体層
１３  放電セル
１４  蛍光体層の頂部
１５  点火ギャップ
１６  フローティング導体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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