(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】本発明のプラズマディスプレイパネルは、透明電極とバス電極とが積層されてなる走査電極と維持電極が、対となり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を含むプラズマディスプレイパネルであって、走査電極のバス電極と放電ギャップとの距離は、維持電極のバス電極と前記放電ギャップとの距離よりも長いことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明電極とバス電極とが積層されてなる走査電極と維持電極が、対となり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を含むプラズマディスプレイパネルにおいて、前記走査電極のバス電極と前記放電ギャップとの距離は、前記維持電極のバス電極と前記放電ギャップとの距離よりも長いことを特徴とする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、透明電極とバス電極とが積層されてなる走査電極と維持電極が、対となり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を含むＰＤＰであって、前記走査電極のバス電極と前記放電ギャップとの距離は、前記維持電極のバス電極と前記放電ギャップとの距離よりも長いことを特徴とする。
【００１２】
上記の構成により、保護層が長時間の駆動でイオンスパッタを受けても、書込み放電を行う走査電極のバス電極を保護層表面の変化の小さい場所に配置するため、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】
【００１３】
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書込み放電を行う走査電極のバス電極上の保護層表面の変化は小さく、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】
【００１４】
【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】従来のＰＤＰの部分断面図
【図５】従来のＰＤＰの動画１００００時間表示後の保護層の膜厚を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
ここで、本発明の実施形態においては、図２に示すように、走査電極と維持電極とでバス電極の位置が非対称になっている。具体的には、走査電極のバス電極２ｂの放電ギャップ側端部から、走査電極の透明電極２ａの放電ギャップ側端部までの距離ＳＣ１が、維持電極のバス電極３ｂの放電ギャップ側端部から、維持電極の透明電極３ａの放電ギャップ側端部までの距離ＳＵ１よりも長くなるように形成されている。本発明の実施形態においては、走査電極上のバス電極は透明電極上に完全に乗らず、一部前面ガラス基板上に接地している。本発明の実施の形態における効果については後述する。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
次に、本発明の実施形態の効果について説明する。図４は従来技術におけるＰＤＰの部分断面図を示す。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放電ギャップの位置に対して対称的に配置されている。すなわち、図４に示すようにＳＣ１＝ＳＵ１となる。
【００２６】
維持放電はこの表示電極対でなされるが、長時間駆動におけるイオンスパッタによって保護層表面が削られる。また、削られて放電空間内に浮遊した成分はその形を変えて保護層表面の削られた領域に再付着することが確認できている。即ち、再付着部の保護層の密度、結晶方位、グレインの形態が異なることが確認できている。
【００２７】
このときの保護層の変化を図５に示す。図５は動画１００００時間表示後の保護層の膜厚を示す図である。放電セルを縦方向に割断し、断面ＳＥＭ観察によりセル内の膜厚の分布を測定した。保護層は表示電極対直上で削られ、膜厚が減少しているが、その分布は表示電極の放電ギャップ寄りを中心に広がり、非放電ギャップ付近ではほとんど削られていないことが分かる。
【００２８】
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。特に、走査電極−データ電極間での放電遅れは、バス電極上の保護層状態が大きくかかわっており、この領域での変化を抑えることが極めて重要といえる。
【００２９】
即ち、走査電極上の保護層がイオンスパッタで表面状態が変化していても、走査電極のバス電極を保護層表面の変化が比較的少ない、放電ギャップからより離れた場所に配置することは非常に有効で、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。
【００３０】
なお、維持電極のバス電極の配置については、バス電極と透明電極とのコンタクト抵抗を小さく抑えるため、バス電極は透明電極上に完全に積層させることが望ましい。ただし、放電ギャップに近い領域に配置すると、放電による発光がバス電極に遮られて輝度が低下することもあるため、適宜調整することが望ましい。
【００３１】
また、本実施の形態においては、走査電極のバス電極を透明電極上から一部はずして前面基板上に接地させたが、本発明はこれに限定されるものではなく、完全に透明電極上に積層させても良い。
【００３２】
さらに、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、表示電極対の配列を、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良い。
【００３３】
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バス電極を、維持電極のそれと比較して、放電ギャップから離れた場所に配置する。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のバス電極上の保護層表面の変化は小さく、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。
【００３４】
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】
【００３５】
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】
【００３６】
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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【図５】
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