(57)【要約】【課題】放電ガスに対して効率の良い電力投入を行うことで、発光効率の良いプラズマディスプレイパネルを実現することを目的とする。【解決手段】プラズマディスプレイパネル２１の構成として、前面板２２と背面板２３とを、少なくとも誘電体層２８を介して表示電極である走査電極２５および維持電極２６とに重なり合うように配置した隔壁３３ｂを含む隔壁３３を挟んで対向配置し、隔壁３３により仕切られた放電セル３６を備えるものとする。このことにより、放電セル３６の放電空間３５内には均一な電位分布が形成され、放電ガスに対して効率の良い電力投入を行うことが可能となり、発光効率の良いプラズマディスプレイを実現することができる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査電極と維持電極とからなる表示電極を複数形成し、その表示電極を覆って誘電体層を形成した前面板と、データ電極を表示電極に対して直交するように複数形成した背面板とを有し、前面板と背面板とは、少なくとも前記誘電体層を介して表示電極と重なり合うように配置した隔壁を挟んで対向配置されており、前記隔壁により仕切られた放電セルを備えるプラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
放電セルにおける前記誘電体層の一部の厚みが、その他の部分の誘電体層の厚みに比べ薄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】
放電セルにおける前記誘電体層の一部が、形成されていな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。
【発明の詳細な説明】
【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パネル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。そして、そのための表示デバイスの一つとして、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）が、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、注目されている。
【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１０は、従来のＡＣ面放電型のＰＤＰの概略構成を示す断面斜視図である。図１０に示すように、従来のＰＤＰ１は、前面板２と背面板３とから構成されている。
【０００５】
前面板２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絶縁性の透明な基板４上に、走査電極５と維持電極６とで対をなすストライプ状の表示電極７を複数形成し、そしてその表示電極７を覆うように誘電体層８を形成し、その誘電体層８上にＭｇＯからなる保護膜９を形成することにより構成されている。なお、走査電極５および維持電極６は、それぞれ放電電極となる透明電極５ａ、６ａ、およびこの透明電極５ａ、６ａに電気的に接続され電気抵抗を低減する、Ｃｒ／Ｃｕ／ＣｒまたはＡｇ等からなるバス電極５ｂ、６ｂとから構成されている。透明電極５ａ、６ａは、放電を広げ、より大きな容積で放電が起こるようにする働きを有している。
【０００６】
また、背面板３は、前記前面板２の基板４に対向配置される背面側の基板１０上に、表示電極７と直交する方向にデータ電極１１を形成するとともに、そのデータ電極１１を覆うように誘電体層１２を形成し、そして誘電体層１２上のデータ電極１１間に相当する箇所にデータ電極１１と平行にストライプ状の複数の隔壁１３を形成している。そして、この隔壁１３間の側面および誘電体層１２の表面に蛍光体層１４を形成している。なお、カラー表示のために前記蛍光体層１４は、通常、赤、緑、青の３色が順に配置されている。
【０００７】
そして、以上の前面板２と背面板３とは、表示電極７とデータ電極１１とが直交し、内部に微小な放電空間１５を形成するように隔壁１３は挟んで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Ｎｅ及びＸｅ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、ＰＤＰ１を構成している。そして、この放電空間１５の、隔壁１３によって仕切られ、表示電極７とデータ電極１１とが交差する部分が、単位発光領域である放電セル１６となる。
【０００８】
そして、このＰＤＰ１では、データ電極１１、表示電極７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１４に照射して可視光に変換させることにより、画像表示を行う。
【０００９】
ここで、放電セル１６の構造について、さらに図を用いて説明する。図１１は、前面板２側から見た放電セル１６の概略構成を示す平面図であり、図１２は図１１におけるＡ３−Ａ３矢視断面図である。図１１では、簡単のため、誘電体層８、保護層９、蛍光体層１４を省略して示している。図１１、図１２に示すように、従来のＰＤＰ１では、放電セル１６は、隔壁１３により仕切られた放電空間１５の、走査電極５、維持電極６と、それらと直交するデータ電極１１との交差部に形成されている。そして、１つの放電セル１６は、１つの表示画素のうちの１色を表現する単位となり、通常、赤を表現する放電セル、青を表現する放電セル、緑を表現する放電セルの３つの放電セルを１組として１つの表示画素を形成している。
【００１０】
また、従来のＰＤＰの、他の構造の例として、隔壁１３を、表示電極７の伸延方向と同じ方向にも形成することで、格子状構造としている構成もある。その例を、図１３および図１４に示す。図１３は図１１と同様、前面板２側から見た放電セル１６の概略構成を示す平面図であり、図１４は、図１３におけるＡ４−Ａ４矢視断面図である。図１３では、簡単のため、誘電体層８、保護層９、蛍光体層１４を省略して示している。この構成の場合、隔壁１３には、データ電極１１と平行な隔壁１３ａに加え、表示電極７と平行な方向にも隔壁１３ｂが設けられていることから、上下方向に隣接する放電セル１６を空間的に隔離することができ、隣接する放電セル１６における相互干渉による表示不良を防止することができる（例えば、非特許文献１参照）。
【００１１】
【非特許文献１】
２００１  ＦＰＤテクノロジー大全、株式会社  電子ジャーナル、２０００年１０月２５日、ｐ７２５
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、ＰＤＰには、消費電力が大きく、発光効率が低いという課題がある。この原因の一つとして、走査電極６と維持電極７との間で行われる主要な放電を起こすために必要な電圧が高く、放電ガスに対して最も効率の良い電力投入ができていないことが考えられる。
【００１３】
本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、放電ガスに対して効率の良い電力投入を行うことで、発光効率の良いプラズマディスプレイパネルを実現することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のプラズマディスプレイパネルは、走査電極と維持電極とからなる表示電極を複数形成し、その表示電極を覆って誘電体層を形成した前面板と、データ電極を表示電極に対して直交するように複数形成した背面板とを有し、前面板と背面板とは、少なくとも前記誘電体層を介して表示電極と重なり合うように配置した隔壁を挟んで対向配置されており、前記隔壁により仕切られた放電セルを備えるものである。
【００１５】
【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、走査電極と維持電極とからなる表示電極を複数形成し、その表示電極を覆って誘電体層を形成した前面板と、データ電極を表示電極に対して直交するように複数形成した背面板とを有し、前面板と背面板とは、少なくとも前記誘電体層を介して表示電極と重なり合うように配置した隔壁を挟んで対向配置されており、前記隔壁により仕切られた放電セルを備えるプラズマディスプレイパネルである。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、放電セルにおける前記誘電体層の一部の厚みが、その他の部分の誘電体層の厚みに比べ薄いことを特徴とするものである。
【００１７】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、放電セルにおける前記誘電体層の一部が、形成されていないことを特徴とするものである。
【００１８】
以下、本発明の一実施の形態について図を用いて説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による、ＡＣ面放電型のＰＤＰの概略構成を示す断面斜視図である。図１に示すように、ＰＤＰ２１は、前面板２２と背面板２３とから構成されている。
【００２０】
前面板２２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２４上に、走査電極２５と維持電極２６とで対をなす表示電極２７を複数形成し、そしてその表示電極２７を覆うように誘電体層２８を形成し、その誘電体層２８上にＭｇＯからなる保護膜２９を形成することにより構成されている。
【００２１】
また、背面板２３は、前記前面側の基板２２に対向配置される背面側の基板３０上に、表示電極２７と直交する方向にデータ電極３１を形成するとともに、そのデータ電極３１を覆うように誘電体層３２を形成している。そして、誘電体層３２上には、隔壁３３として、データ電極３１の間に相当する位置にデータ電極３１と平行に配置した隔壁３３ａと、さらに、誘電体層２８、および保護膜２９を介して、表示電極２７である、走査電極２５および維持電極２６に重なり合う位置に配置した隔壁３３ｂとを有する。また、隔壁３３間の側面および誘電体層３２の表面には蛍光体層３４を形成している。なお、カラー表示のために前記蛍光体層３４は、通常、赤、緑、青の３色が順に配置されている。
【００２２】
そして、前面板２２と背面板２３とは、表示電極２７とデータ電極３１とが直交し、内部に微小な放電空間３５を形成するように、隔壁３３を挟んで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Ｎｅ及びＸｅ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、ＰＤＰ２１が構成される。
【００２３】
そして、データ電極３１、表示電極２７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３４に照射して可視光に変換させることにより、画像表示を行う。
【００２４】
ここで、隔壁３３ａおよび隔壁３３ｂからなる隔壁３３によって仕切られて構成される放電セル３６は、１つの表示画素のうち、１色を表現する単位となり、通常、赤を表現する放電セル、青を表現する放電セル、緑を表現する放電セルの３つの放電セルを１組として１つの表示画素を形成するものである。放電セル３６の構造について、さらに図を用いて説明する。図２は、本発明の実施の形態１によるＰＤＰ２１における放電セル３６の、前面板２２側から見た概略構成を示す平面図である。また、図２におけるＡ１−Ａ１矢視断面図を図３に示す。なお、簡単のため、図２では誘電体層２８、保護膜２９、蛍光体層３４を省略している。図２および図３に示すように、隔壁３３は、データ電極３１に平行な部分の隔壁３３ａと、走査電極２５および維持電極２６とに平行な部分の隔壁３３ｂとを有している。そして、前面板２２と背面板２３とは、誘電体層２８および保護膜２９を介して、表示電極２７である走査電極２５および維持電極２６とに重なり合うように配置した隔壁３３ｂを含む隔壁３３を挟んで対向配置されており、放電セル３６は、隔壁３３ｂを含む隔壁３３で仕切られた構成となっている。
【００２５】
ここで、従来、ＰＤＰにおいては発光効率の低さが課題となっていた。この原因の１つに、放電に投入されるエネルギーの効率が悪いことが挙げられる。ＰＤＰの発光効率は、駆動電圧を上昇させるほど、低下する。これは、放電時におけるプラズマ中の電子の温度が上がり、発光に寄与するキセノン励起原子の生成よりも、キセノン原子のイオン化などに利用されるエネルギーの割合が大きくなってしまうためであると考えられる。したがって、できるだけ低い駆動電圧で駆動した方が発光効率は高くなるものと考えられる。
【００２６】
以上の観点から、図１０に示すような従来の構造のＰＤＰ１では、放電ガスに対して適正な駆動電圧で駆動できているとは言い難く、これは、主要な放電を行う走査電極５と維持電極６との位置関係が、同一平面状にあるような、「面放電」電極構造であることがその１つの大きな要因であると考えられる。すなわち、面放電電極構造の場合、電極間における電界分布は、ひずんだものとなり、また、最も電界強度の強い部分は、誘電体層８に沿った部分となってしまうため、壁面損失の効果で実質的な放電開始電圧は上昇してしまうためである。例えば、信学技報ＥＩＤ９６−７５（１９９７年）、第４３頁から第４８頁には、面放電における電界のひずみについての報告があり、また、国際ディスプレイ・ワークショップ１９９８年予稿集第５３９頁から第５４２頁（Ｐｒｏｃ．ｏｆ．ＩＤＷ’９８  ｐ．５３９−５４２）には、面放電電極構造が、対向電極構造に比べて電圧が高くなっていることが報告されている。
【００２７】
図４に、従来構造の面放電電極構造において、走査電極５と維持電極６との間に電圧を印加した場合の放電セル１６の概略状態を示す。図４中の破線は電位分布を示す。ここで、図４は図１２に示した断面図と同様のものである。図４に示す電位分布から、電界の最も強い部分は、誘電体層８、保護膜９に沿った放電ギャップ１７の中央部であると考えられるが、プラズマの壁面損失によって、実際にはここで放電は開始されない。実際に放電が開始されるのは、走査電極５の中央付近から放電空間１５の中央を通って維持電極６に到る、図中太線で示した経路であり、しかも、それより下側は電界が小さく、上側は壁面に近すぎるため、放電の起こる経路は微妙なバランスの上に成立しているものと考えられる。
【００２８】
また、図５に示すような、放電ギャップ１７間の誘電体層８をくりぬいて、くりぬき部８ａを設けることで、放電が発生する空間に対して均一な電位分布状態が得られる部分を形成する構成が考えられるが、図５の構成の場合、均一な電位分布は誘電体層８のくりぬき部８ａに限定され、実際には、壁面が近く、また、放電はくりぬき部８ａの出口近傍で始まることから、均一な電位分布による効果は小さい。また、放電がくりぬき部８ａ内に限定されてしまうと、発光強度が小さくなってしまう。
【００２９】
ここで図６は、本発明の実施の形態１によるＰＤＰ２１における放電セル３６の概略の状態を示す断面図であり、電位分布状態を破線で示したものである。図６に示すように、前面板２２と背面板２３とは、誘電体層２８、および保護膜２９を介して、表示電極２７である走査電極２５および維持電極２６とに重なり合うように配置した隔壁３３ｂを含む隔壁３３を挟んで対向配置することにより、隔壁３３ｂを含む隔壁３３で仕切られた放電セル３６を形成しており、このことにより、放電空間３５内に図６中に破線で示すような、対向する平行平板電極により形成される電位分布状態に近い状態の電位分布が形成されるものと考えられる。また、電界強度は放電空間３５全体にわたり比較的均一となることから、太線で示した近傍のどこからでも放電を開始することができる。このような電位分布が得られると考えられるのは、誘電体層２８、隔壁３３ｂを含む隔壁３３などの材料の誘電率が放電空間３５の誘電率よりも大きいためであり、このことにより、走査電極２５と維持電極２６とが同一平面にあるような位置関係であっても、放電空間２５内の電界を平行平板電極構成による電位分布状態に近い状態に調整することができると考えられる。
【００３０】
以上説明したように、本発明の実施の形態１によるＰＤＰによれば、壁面の損失と電界のひずみがない分、駆動電圧を低く抑え、平行平板に近い放電状態を実現することができる。駆動電圧が低くなれば、プラズマに投入されるエネルギーは、発光に効率良く利用されることとなり、発光効率が向上する。
【００３１】
また、上述したような電位分布であることから、図６に示すような、実施の形態１によるＰＤＰ２１においては、図４に示す従来の構造のＰＤＰよりも走査電極５と維持電極６との間の放電ギャップ１７を長くしつつ、電界強度としては同程度の強さとすることが可能であることを確認している。ここで、走査電極２５と維持電極２６との間の距離を長くすると、走査電極２５と維持電極２６とで挟まれた部分の誘電体層２８および前面板２２中の電界強度は小さくなる。これは、走査電極２５と維持電極２６との間の静電容量が小さくなることを表している。走査電極２５と維持電極２６との間の静電容量が小さくなると、放電とは無関係に走査電極２５と維持電極２６との間に異なる電圧を印加した際に充電電流として流れてしまう無駄な電流を削減することができ、消費電力を抑えることができる。
【００３２】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２によるＰＤＰについて、図を用いて説明する。
【００３３】
図７は、本発明の実施の形態２によるＰＤＰの、前面板２２側から見た放電セル３６の概略構成を示す平面図であり、図７におけるＡ２−Ａ２矢視断面図を図８に示す。なお、図７においては、簡単のため、誘電体層２８、保護膜２９、蛍光体層３４を省略している。
【００３４】
図７および図８に示すように、本発明の実施の形態２によるＰＤＰの特徴的な点は、誘電体層２８に凸部２８ａを設けたことである。すなわち、誘電体層２８として、放電セル３６における誘電体層２８の一部の厚さが、その他の、例えば走査電極２５と維持電極２６を覆う部分の厚さよりも薄くした構成としている。ここで、誘電体層２８の薄くした領域の位置関係を判り易くするために、その平面図での位置を図７において２点鎖線で示している。
【００３５】
このような構成とすることにより、実施の形態１によるＰＤＰでは、放電が開始する際の電極にあたる部分が、図６に示すように、誘電体層２８と隔壁３３と蛍光体層３４との境界部となることで、放電が不安定になる場合があるが、実施の形態２による構成によれば、図８に示すように、放電の際の電極にあたる部分は、誘電体層２８の表面となり、放電をより安定に開始させることが可能となる。また、放電が蛍光体層３４から離れた場所となるため、蛍光体層３４に対するイオン衝撃によるダメージが少なく、寿命の長いプラズマディスプレイパネルを提供することができる。
【００３６】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３によるＰＤＰは、図９に示すように、放電セル３６の、誘電体層２８の一部である、例えば走査電極２５と維持電極２６との間の誘電体層２８が形成されていない構成である。この構成によれば、形成される電位分布はさらに均一で平行なものになる。
【００３７】
なお、以上説明した本発明の実施の形態１〜３においては、走査電極２５、維持電極２６、データ電極３１の形状については、図に示すような帯状のものに限るものではない。
【００３８】
また、隔壁３３ｂを含む隔壁３３の形状、誘電体層２８の凹凸の形状についても、図６、図８、図９に示した形状に限られるものではなく、前面板２２と背面板２３とが、少なくとも誘電体層２８を介して表示電極２７である走査電極２５および維持電極２６と重なり合うように配置した隔壁３３を挟んで対向配置され、隔壁３３により仕切られた放電セル３６を備えることで、図８および図９で示したような電位分布が実現されるようなものであれば、それ以外の部分、例えば隔壁３３の走査電極２５と直交する部分の形状などについては、図示の形状の限りでない。
【００３９】
また、隔壁３３ｂは、放電セル３６において走査電極２５および維持電極２６と全域で重なり合う必要はなく、その一部のみで重なり合っている構成であっても構わない。隔壁３３は、隔壁３３ｂと隔壁３３ａとが分離した形状であっても、また隔壁３３ｂ自身が２つ以上に分離した形状であっても構わない。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、放電ガスに対して効率の良い電力投入を行うことが可能となり、発光効率の良いプラズマディスプレイパネルを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１によるプラズマディスプレイパネルの概略構成を示す断面斜視図
【図２】本発明の実施の形態１によるプラズマディスプレイパネルの放電セルの概略構成を示す平面図
【図３】図２におけるＡ１−Ａ１矢視断面図
【図４】従来のプラズマディスプレイパネルの放電セルの概略状態を示す断面図
【図５】同じく、従来のプラズマディスプレイパネルの放電セルの概略状態を示す断面図
【図６】本発明の実施の形態１によるプラズマディスプレイパネルの放電セルの概略状態を示す断面図
【図７】本発明の実施の形態２によるプラズマディスプレイパネルの放電セルの概略構成を示す平面図
【図８】図７におけるＡ２−Ａ２矢視断面図
【図９】本発明の実施の形態３によるプラズマディスプレイパネルの放電セルの概略状態を示す断面図
【図１０】従来のプラズマディスプレイパネルの概略構成を示す断面斜視図
【図１１】従来のプラズマディスプレイパネルの放電セルの概略構成を示す平面図
【図１２】図１１におけるＡ３−Ａ３矢視断面図
【図１３】同じく、従来のプラズマディスプレイパネルの放電セルの概略構成を示す平面図
【図１４】図１３におけるＡ４−Ａ４矢視断面図
【符号の説明】
２１  プラズマディスプレイパネル
２２  前面板
２３  背面板
２５  走査電極
２６  維持電極
２７  表示電極
２８  誘電体層
３３、３３ａ、３３ｂ  隔壁
３６  放電セル
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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