(57)【要約】【課題】保護層が長時間の駆動でイオンスパッタを受けても走査電極上の保護層表面の変化が少なく、書込み特性などの放電特性の変化を抑制したプラズマディスプレイパネルを提供する。【解決手段】本発明は、走査電極と維持電極が放電ギャップを形成して表示電極対として複数形成された前面板と、複数のデータ電極と隔壁とが形成された背面板とを有し、表示電極対とデータ電極とが交差するように前面板と背面板とを対向配置することにより構成されたプラズマディスプレイパネルにおいて、走査電極の幅が維持電極の幅より太く、表示電極対の主放電を生じる放電ギャップから、走査電極と平行であって走査電極に隣接する隔壁までの距離と、放電ギャップから、維持電極と平行であって維持電極に隣接する隔壁までの距離とが異なることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査電極と維持電極が放電ギャップを形成して表示電極対として複数形成された前面板と、複数のデータ電極と隔壁とが形成された背面板とを有し、前記表示電極対と前記データ電極とが交差するように前記前面板と前記背面板とを対向配置することにより構成されたプラズマディスプレイパネルにおいて、
前記走査電極の幅が前記維持電極の幅より太く、
前記表示電極対の主放電を生じる放電ギャップから、前記走査電極と平行であって前記走査電極に隣接する前記隔壁までの距離と、
前記放電ギャップから、前記維持電極と平行であって前記維持電極に隣接する前記隔壁までの距離とが異なることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
前記主放電を生じない非放電ギャップの前記走査電極の端部から、前記走査電極と平行であって前記走査電極に隣接する前記隔壁までの距離と、
前記非放電ギャップから、前記維持電極と平行であって前記維持電極に隣接する前記隔壁までの距離とが等しい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。
【請求項３】
前記対向配置された前面基板と背面基板とに挟まれた内部空間には放電ガスが充填され、前記放電ガス中に含まれるＸｅ濃度が１０％以上であることを特徴とする請求項１または２に記載のプラズマディスプレイパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示に用いられるプラズマディスプレイパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大画面で薄型軽量を実現できるカラー表示デバイスとしてプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと略記する）が注目されている。
【０００３】
ＰＤＰとして代表的な交流面放電型ＰＤＰは、対向配置された前面基板と背面基板との間に多数の放電セルが形成されている。前面基板は、一対の走査電極と維持電極とからなる表示電極対がガラス基板上に互いに平行に複数対形成され、それら表示電極対を覆うように誘電体層および保護層が形成されている。ここで保護層は、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等のアルカリ土類酸化物の薄膜であり、誘電体層をイオンスパッタから保護するとともに放電開始電圧等の放電特性を安定させるために設けられている。背面基板は、ガラス基板上に複数の平行なデータ電極と、それらを覆うように誘電体層と、さらにその上に井桁状の隔壁とがそれぞれ形成され、誘電体層の表面と隔壁の側面とに蛍光体層が形成されている。そして、表示電極対とデータ電極とが立体交差するように前面基板と背面基板とが対向配置されて密封され、内部の放電空間には放電ガスが封入されている。ここで表示電極対とデータ電極とが対向する部分に放電セルが形成される。このような構成のＰＤＰの各放電セル内でガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線で赤色、緑色および青色の各色の蛍光体を励起発光させてカラー表示を行っている。
【０００４】
ＰＤＰを駆動する方法としてはサブフィールド法、すなわち、１フィールド期間を複数のサブフィールドに分割した上で、発光させるサブフィールドの組み合わせによって階調表示を行う方法が一般的である。サブフィールドは、初期化期間、書込み期間および維持期間を有する。初期化期間では各放電セルで初期化放電を発生させて、それに続く書込み放電に必要な壁電荷を形成する。書込み期間では、表示を行うべき放電セルで選択的に書込み放電を発生させて、それに続く維持放電に必要な壁電荷を形成する。そして維持期間では、走査電極および維持電極に交互に維持パルスを印加して、書込み放電を起こした放電セルで維持放電を発生させ、対応する放電セルの蛍光体層を発光させることにより画像表示を行う。
【０００５】
ところで、上述のようにＰＤＰ駆動時には、放電によって発生した荷電粒子は放電セル内のあらゆる部位に衝突する。特に維持放電では走査電極および維持電極には相当量の電流が集中して流れるため、長期間の駆動により両電極上の保護層がイオンスパッタにより表面が削られる。場合によっては下地の誘電体層が放電空間に露出するほど保護層が削られることもある。また、削られて放電空間内に浮遊した成分は放電セル内のいずれかの場所に再デポジションすることとなるが、大抵は削られる前の元の状態に戻るのではなく、前面板の非放電部や背面板に付着することもある。前面板の放電部に付着した場合でも、保護層成分の密度、結晶方位、グレインの形態が、元の形態と異なる場合が多い。このようにして保護層表面が変化すると、放電開始電圧などの放電特性が変化する。即ち、駆動マージンが小さくなり、安定した放電が得られにくくなる。
【０００６】
上記課題に対し、従来はＭｇＯ膜密度を高めて耐スパッタ性を向上させる取組みがなされてきた（例えば特許文献１〜３など）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１３９９９９号公報
【特許文献２】特開平１０−１０６４４１号公報
【特許文献３】特開２００８−３０５５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら近年、高精細化、高効率化に伴い電極間の電界強度が増加してくると、保護層の膜密度を向上させるだけではイオンスパッタによる表面の変化を抑えることは困難で、放電特性の変化を抑えることが難しかった。
【０００９】
さらに、高精細化に伴い短い時間で書込みを行う必要があり、そのためには特に走査電極上の保護層の変化を抑えることが特に重要になっている。
【００１０】
本発明はこれらの課題に鑑みなされたものであり、長時間の駆動でも走査電極上の保護層がイオンスパッタの影響を受けにくく、放電特性の変化を抑制したＰＤＰを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的を達成するために本発明は、走査電極と維持電極が放電ギャップを形成して表示電極対として複数形成された前面板と、複数のデータ電極と隔壁とが形成された背面板とを有し、表示電極対とデータ電極とが交差するように前面板と背面板とを対向配置することにより構成されたＰＤＰにおいて、走査電極の幅が維持電極の幅より太く、表示電極対の主放電を生じる放電ギャップから、走査電極と平行であって走査電極に隣接する隔壁までの距離と、放電ギャップから、維持電極と平行であって維持電極に隣接する隔壁までの距離とが異なることを特徴とする。
【００１２】
ここで、主放電を生じない非放電ギャップの走査電極の端部から、走査電極と平行であって走査電極に隣接する隔壁までの距離と、非放電ギャップから、維持電極と平行であって維持電極に隣接する隔壁までの距離とが等しいことが望ましく、また、対向配置された前面基板と背面基板とに挟まれた内部空間には放電ガスが充填され、放電ガス中に含まれるＸｅ濃度が１０％以上であることが望ましい。
【００１３】
これら構成により、保護層が長時間の駆動でイオンスパッタを受けても、走査電極上の保護層表面の変化が抑制され、書込み特性などの放電特性の変化が少ない良好なＰＤＰを提供することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、保護層が長時間の駆動でイオンスパッタを受けても走査電極上の保護層表面の変化が抑制され、書込み特性などの放電特性の変化が抑えられたＰＤＰを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態におけるＰＤＰの概略を示す部分斜視図
【図２】同ＰＤＰの部分断面図
【図３】同ＰＤＰの電極配列を示す図
【図４】同ＰＤＰの部分断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態によるＰＤＰについて、図を参照しながら説明するが、本発明の実施の形態はこれに限定されるものではない。
【００１７】
図１は本発明の実施形態におけるＰＤＰの構造を示す分解斜視図である。図１に示すように、ＰＤＰは、対向配置された前面板と背面板との間に多数の放電セルが形成されている。
【００１８】
前面板は、ガラス製の前面基板１上に一対の走査電極２と維持電極３とからなる表示電極が互いに平行に複数対形成されている。そして、それら表示電極を覆うように誘電体層４およびＭｇＯからなる保護層５が形成されている。走査電極２および維持電極３は、それぞれＩＴＯ、ＳｎＯ2、ＺｎＯ等の導電性金属酸化物からなる透明電極２ａ、３ａ上にＡｇからなるバス電極２ｂ、３ｂを形成することにより構成されている。
【００１９】
背面板は、ガラス製の背面基板６上に、複数の互いに平行なＡｇを主成分とする導電性材料からなるデータ電極７を形成し、そのデータ電極７を覆うように誘電体層８を形成するとともに、さらにその上に井桁状の隔壁９を形成し、そして誘電体層８の表面と隔壁９の側面とに、赤、緑、青各色の蛍光体層１０を形成することにより構成されている。
【００２０】
そして、前面基板１と背面基板６とは、微小な放電空間を挟んで表示電極対２、３とデータ電極７とが交差するように対向配置され、その外周部をフリット等の封着材（図示せず）によって貼り合わせて封着されている。そして放電空間には、例えばキセノン（Ｘｅ）等を含む放電ガスが封入されている。放電空間は隔壁９によって複数の区画に仕切られており、表示電極対２、３とデータ電極７とが交差する部分に放電セルが形成されている。そしてこれらの放電セルが放電、発光することにより画像が表示される。
【００２１】
次に図２を用いて放電セル部の詳細を説明する。図２は放電セル部分の要部を示す断面図である。前面板と背面板とに挟まれた放電空間において、走査電極２および維持電極３とデータ電極７とが対向し、隔壁９により囲まれた部分に放電セル１１が形成され、この放電セル１１内の走査電極２と維持電極３との間のギャップが放電ギャップｇ１となる。また、隔壁９を介在させて隣接する走査電極２と維持電極３の間には非放電ギャップｇ２が形成され、前面基板１上の非放電ギャップｇ２の隔壁９と対向する部分に、黒色の材料からなる遮光層であるブラックストライプ１２が形成されている。
【００２２】
ここで、本発明の実施形態においては、図２に示すように、走査電極２の幅Ａが、維持電極３の幅Ｂよりも太くなるように形成されている。また、走査電極２の非放電ギャップ側端部からそれに隣接した隔壁までの距離ＳＣ２は、維持電極３の非放電ギャップ側端部からそれに隣接した隔壁９までの距離ＳＵ２と等しくなるように、前面板と背面板が対向配置されている。ここで、Ａ＞Ｂであり、ＳＣ２＝ＳＵ２であるため、放電ギャップは隣接した２本の隔壁の中央に位置せず、走査電極２側が広くなっている。この効果については後述する。
【００２３】
図３は本発明の実施の形態におけるＰＤＰの電極配列図である。行方向に長いｎ本の走査電極Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３・・・Ｙｎおよびｎ本の維持電極Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３・・・Ｘｎが配列され、列方向に長いｍ本のデータ電極Ａ１・・・Ａｍが配列されている。そして、一対の走査電極Ｙ１および維持電極Ｘ１と１つのデータ電極Ａ１とが交差した部分に放電セルが形成され、放電セルは放電空間内にｍ×ｎ個形成されている。そしてこれらの電極のそれぞれは、前面板、背面板の画像表示領域外の周辺端部に設けられた接続端子それぞれに接続されている。
【００２４】
次に、ＰＤＰの材料について説明する。走査電極２は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の導電性金属酸化物からなる幅の広い透明電極２ａの上に、導電性を高めるために銀（Ａｇ）等の金属を含む幅の狭いバス電極２ｂを積層して形成されている。維持電極３も同様に、幅の広い透明電極３ａの上に幅の狭いバス電極３ｂを積層して形成されている。誘電体層４は、酸化ビスマス系低融点ガラスまたは酸化亜鉛系低融点ガラスで形成されている。保護層５は、酸化マグネシウムを主体とするアルカリ土類酸化物からなる薄膜層である。データ電極７は、銀等の金属を含む導電性の高い材料で形成されている。下地誘電体層８は、誘電体層４と同様の材料であってもよいが、可視光反射層としての働きも兼ねるように酸化チタン粒子を混合した材料であってもよい。隔壁９は、例えば低融点ガラス材料を用いて形成されている。蛍光体層１０は、青色蛍光体としてＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕを、緑色蛍光体としてＺｎ2ＳｉＯ4：Ｍｎを、赤色蛍光体として（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ3：Ｅｕをそれぞれ用いることができるが、もちろん上記蛍光体に限定されるものではない。
【００２５】
なお、上述した本実施の形態におけるＰＤＰの誘電体層４の膜厚は、例えば４０μｍ、保護層５の膜厚は、例えば０．８μｍである。また、隔壁９の高さは、例えば０．１２ｍｍ、蛍光体層１０の膜厚は、例えば１５μｍである。放電ガスは、例えばネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）の混合ガスであり、放電ガスのガス圧は、例えば６×１０4Ｐａであり、キセノンの含有量は、例えば１０体積％以上である。
【００２６】
次に、本実施の形態の効果について説明する。従来は、走査電極と維持電極とからなる一対の表示電極対はセル内において対称的に配置されている。すなわち、図２でＡ＝Ｂとなる。維持放電はこの表示電極対でなされるため、放電は走査電極と維持電極とで同様に広がり、その結果、イオンスパッタによる保護層の削れ方は対称的であった。
【００２７】
本発明者らは、上記維持放電における放電の広がりは、電極幅によっても変化すると考え、確認実験を行った。即ち、前面板の走査電極の幅を維持電極の幅より太くした場合に、イオンスパッタによる保護層の削れ方に違いがないか調べた。ここでは、電極幅による変化を調べるために、走査電極の透明電極幅を変えたのみで、バス電極幅やその位置、放電ギャップなど、他のディメンジョンについては従来から変化させていない。また維持電極についても変化させていない。このときのセル断面図を図４に示す。
【００２８】
その結果、表示電極の幅を変えることによって放電の電流密度の広がりが変化することを見出した。つまり表示電極の幅を広くすると、その幅に応じて電気力線が広がるため電流密度は広く弱く分布することになる。そして、保護層のスパッタされる領域は広くなるとともにスパッタレートはゆるやかになることを突き止めた。
【００２９】
ところで、従来から課題であった、ＰＤＰの長時間駆動で書込み特性が変化するのは、書込み期間での走査電極−データ電極間での放電遅れが長時間駆動とともに増加するためである。そしてそれは、長時間の駆動で走査電極上の保護層がイオンスパッタで状態が変化しているためである。
【００３０】
即ち、走査電極の幅を太くすることは、走査電極上の保護層がスパッタされにくくするためには非常に有効で、その結果、ＰＤＰの長時間駆動における書込み特性の変化が抑えられるといえる。なお、保護層のスパッタの観点から言えば、走査電極幅のみでなく維持電極幅も太くすると維持電極上のスパッタが軽減される。しかしながら、単に電極幅を太くしただけではセル内の放電電流が増加するため、走査電極上のスパッタを軽減させる効果は弱まる。また、走査電極幅、維持電極幅をともに太くした場合には放電電流だけでなく、放電・発光に寄与しない無効電流も増加するため効率が低下するといった弊害も生じる。以上のことから、電極幅を太くするのは走査電極のみで、維持電極は従来どおりの幅にすることが望ましい。
【００３１】
また、表示電極対と隔壁との位置関係について発明者らが調べたところ、放電の電流密度の広がりが変化することを見出した。つまり表示電極対と平行な隔壁との距離が広くなると電流密度は小さくなり、狭くなると電流密度は高くなる。上記理由と同様に、電流密度が小さくなると保護層のスパッタが軽減されるため、走査電極側の電流密度が小さくなるように配置することが望ましい。即ち、従来技術において、放電ギャップは放電セルの中央、つまり表示電極対と平行な隔壁間の中央に位置していたが、上記結果から、放電ギャップの位置は放電セル内で走査電極側が広くなるように配置することが望ましい。
【００３２】
ただし、上記表示電極対と隔壁との位置関係において、維持電極側があまりに狭くなると輝度が低下するといった弊害が生じる。それは放電の中心部が放電セルの中心からずれることによって、維持電極側の発光の一部がブラックストライプで遮られ、前面側に取り出すことのできる割合が減少するためである。これを防ぐには、表示電極の非放電ギャップ側端部からそれに隣接した隔壁までの距離を、走査電極、維持電極ともに等しくすることが効果的である。本実施の形態においては、走査電極幅が維持電極幅より太いため、両電極の非放電ギャップ側端部から隣接した隔壁までの距離を等しくしても、放電ギャップは走査電極側が広くなるように配置される。このような配置が、走査電極側の保護層の削れ方を抑制するのに最も適している。
【００３３】
さらに、本実施の形態では、走査電極上のバス電極位置をできるだけ非放電ギャップ側に寄せることが望ましい。上記のように、ＰＤＰの長時間駆動で書込み特性が変化するのは走査電極上の保護層の状態変化によるものであるが、走査電極上の中でも特にバス電極上の保護層状態の影響が最も大きい。したがって、バス電極は保護層の状態変化が最も小さい場所に配置するのが望ましいといえる。発明者らが長時間駆動後の保護層の膜厚分布を確認したところ、保護層は表示電極の放電ギャップ寄りを中心に削られ、非放電ギャップ付近ではほとんど削られていないことから、バス電極は非放電ギャップ側に配置することが望ましい。
【００３４】
上記のように、走査電極幅を維持電極幅より太くし、放電ギャップが放電セル内で走査電極側が広くなるように配置することで走査電極上の保護層のスパッタを抑制し、なおかつ、スパッタの影響を最も受けにくい非放電ギャップ側に走査電極のバス電極を配置することで長時間駆動においても放電遅れ特性の変化を抑制することが可能になる。
【００３５】
なお、放電による保護層表面の削れ方は、放電ガスに含まれるＸｅ濃度が高くなると顕著になる。本実施の形態は、Ｘｅ濃度が１０％以上の時により効果的である。
【００３６】
また本実施の形態においては、井桁状の隔壁を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。また、表示電極対の配置を、走査電極−維持電極−走査電極−維持電極と繰り返すパターンを用いたが、走査電極−維持電極−維持電極−走査電極と繰り返すパターンとしてもよい。
【００３７】
以上の実施の形態で説明したように、前面板の走査電極の幅を維持電極の幅よりも太くする。その結果、保護層が長時間の駆動でイオンスパッタを受けても走査電極上の保護層表面の変化が抑制され、書込み特性などの放電特性の変化を抑えることができる。
【００３８】
なお、上記実施の形態において用いた具体的な数値等は、単に一例を挙げたに過ぎず、ＰＤＰの仕様やＰＤＰ材料の仕様等に合わせて、適宜最適な値に設定することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明を利用することによって、放電安定性に優れ、画像表示特性が高いＰＤＰを実現することが可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１  前面基板
２  走査電極
３  維持電極
４  誘電体層
５  保護層
６  背面基板
７  データ電極
８  下地誘電体層
９  隔壁
１０  蛍光体層
１１  放電セル
１２  ブラックストライプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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