(57)【要約】【課題】アライメントズレが起きても電流や開口率の変化が少ないため表示面内の輝度のムラを抑制でき、かつ低コストで低消費電力なプラズマディスプレイパネルが可能となる。【解決手段】本発明のプラズマディスプレイパネルは、放電ギャップを形成した表示電極対と、誘電体層を有した前面板と、隔壁を有した背面板とを、対向配置して放電セルを区画し、前記表示電極の前記放電ギャップを形成する領域に第１の切り欠き部を有し、前記表示電極の前記放電ギャップでない領域に第２の切り欠き部を有し、前記表示電極長手方向の垂直方向にて、前記表示電極の前記第１の切り欠き部を有する位置での断面積と、前記表示電極の前記第２の切り欠き部を有する位置での断面積とが等しい。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電ギャップを形成した表示電極対と、誘電体層を有した前面板と、隔壁を有した背面板とを、対向配置して放電セルを区画し、
前記表示電極の前記放電ギャップを形成する領域に第１の切り欠き部を有し、
前記表示電極の前記放電ギャップでない領域に第２の切り欠き部を有し、
前記表示電極長手方向の垂直方向にて、前記表示電極の前記第１の切り欠き部を有する位置での断面積と、前記表示電極の前記第２の切り欠き部を有する位置での断面積とが等しい、プラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
前記放電セルの空間の前記表示電極長手方向の幅において、前記表示電極長手方向の垂直方向での、前記表示電極の断面積が一定である、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】
前記表示電極において、透明電極を有し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】
【技術分野】
【０００１】
本開示の技術は、表示デバイスに用いられるプラズマディスプレイパネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと称する）は、一対の基板間に放電空間が形成されるように対向して配置された構造をしている。放電空間は、基板に配置された隔壁で複数に仕切られ、複数の放電セルが構成されている。基板には、隔壁で仕切られた放電空間で放電を発生させるために、表示電極とデータ電極が配置されている。基板には、放電により赤色、緑色、青色に発光する蛍光体が設けられている。ＰＤＰは、放電で発生する紫外光によって蛍光体を励起し、放電セルからそれぞれ赤色、緑色、青色の可視光を発して画像の表示を行っている。
【０００３】
ＰＤＰにおいて、画像表示の際の発光輝度を増加させるために、表示電極は、幅広で帯状の透明電極と、透明電極に金属電極であるバスラインとを重ねた構成である。これにより、表示電極の面積が拡大する。この構成により増大する放電電流を抑えるため、または、透明電極をなくして工程数を削減するために、表示電極が複数の部分に分割され開口部が設けられた表示電極が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−８５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＰＤＰの高画質化のため、画素サイズを細かくした高精細ＰＤＰの開発が進められている。しかし、ＰＤＰを高精細化すると、放電セルが小さくなるために表示電極の電極間距離を小さくする必要がある。その結果、静電容量が大きくなり、消費電力が増大してしまう。また、前面板・背面板のアライメントズレが発生した場合、特許文献１のように電極を複雑なパターンにすると、同じズレ幅でも画素が小さいために影響を受けやすい。このため、静電容量を抑制しつつ、アライメントズレによる影響も少ない構造が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ＰＤＰは、放電ギャップを形成した表示電極対と、誘電体層を有した前面板と、隔壁を有した背面板とを、対向配置して放電セルを区画し、前記表示電極の前記放電ギャップを形成する領域に第１の切り欠き部を有し、前記表示電極の前記放電ギャップでない領域に第２の切り欠き部を有し、前記表示電極長手方向の垂直方向にて、前記表示電極の前記第１の切り欠き部を有する位置での断面積と、前記表示電極の前記第２の切り欠き部を有する位置での断面積とが等しい。
【発明の効果】
【０００７】
アライメントズレが起きても電流や開口率の変化が少ないため表示面内の輝度のムラを抑制でき、かつ低コストで低消費電力なＰＤＰが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係るＰＤＰを示す分解斜視図
【図２】実施の形態１に係るＰＤＰの放電セル部分の構成を示す断面図
【図３】実施の形態１に係るＰＤＰの電極配列図
【図４】実施の形態１に係るＰＤＰの表示電極を構成する走査電極および維持電極と隔壁との配置関係を示す平面図
【図５】実施の形態１に係るＰＤＰの表示電極を構成する走査電極および維持電極を示す平面図
【図６】実施の形態１に係るＰＤＰの表示電極の断面を示す平面図
【図７】実施の形態１に係るＰＤＰの放電セル中心部を含む前面板の断面を示す平面図
【図８】実施の形態１に係るＰＤＰの電極面積と放電電流の関係を示す図
【図９】第１の切り欠き部のみを持ち、第２の切り欠き部を持たないＰＤＰの表示電極を構成する走査電極および維持電極と隔壁との配置関係を示す平面図
【図１０】第１の切り欠き部のみを持ち、第２の切り欠き部を持たないＰＤＰの、前面板背面板のアライメントズレが起きた場合における表示電極を構成する走査電極および維持電極と隔壁との配置関係を示す平面図
【図１１】実施の形態１に係るＰＤＰの、前面板背面板のアライメントズレが起きた場合における表示電極を構成する走査電極および維持電極と隔壁との配置関係を示す平面図
【図１２】実施の形態２に係るＰＤＰの表示電極を構成する走査電極および維持電極と隔壁との配置関係を示す平面図
【図１３】実施の形態３に係るＰＤＰの表示電極を構成する走査電極および維持電極と隔壁との配置関係を示す平面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（実施の形態１）
まず、実施の形態１に係るＰＤＰ１００の全体構成を、図１〜図３を用いて説明する。
【００１０】
図１に示されるように、ＰＤＰ１００は、前面板１と背面板２とで構成されている。前面板１と背面板２とは、間に放電空間３を形成するように対向して配置される。
【００１１】
前面板１は、基板４、表示電極７、誘電体層８および保護膜９で構成されている。ガラス製の基板４上に、導電性の表示電極７が行方向に複数本配列されている。表示電極７は、第１電極である走査電極５と第２電極である維持電極６とで構成されている。走査電極５と維持電極６とは、間に放電ギャップを設けて互いに平行に配置されている。ガラス材料からなる誘電体層８は、走査電極５と維持電極６とを覆うように形成されている。誘電体層８上には、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護膜９が形成されている。
【００１２】
図２に示されるように、走査電極５は、第３電極である透明電極５ａと、透明電極５ａに電気的に接続されて形成された第１バス電極であるバス電極５ｂと、で構成されている。
【００１３】
維持電極６は、第４電極である透明電極６ａと、透明電極６ａに電気的に接続されて形成された第２バス電極であるバス電極６ｂと、で構成されている。
【００１４】
透明電極５ａ、６ａは、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）などである。バス電極５ｂ、６ｂは、銀（Ａｇ）などの導電性金属を含む。走査電極５と維持電極６との構成は、後に詳述する。
【００１５】
図１に示されるように、背面板２は、基板１０と、絶縁体層１１と、データ電極１２と、隔壁１３と、蛍光体層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂとで構成されている。ガラス製の基板１０上に、Ａｇからなる複数本のデータ電極１２が設けられている。データ電極１２は、列方向にストライプ状に配列されている。データ電極１２は、ガラス材料からなる絶縁体層１１で覆われている。絶縁体層１１上には、ガラス材料からなる井桁状の隔壁１３が設けられている。隔壁１３は、前面板１と背面板２との間に形成される放電空間３を、放電セル１５毎に区画する。絶縁体層１１の表面および隔壁１３の側面には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の蛍光体層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂが設けられている。
【００１６】
そして、走査電極５および維持電極６とデータ電極１２とが交差するように、前面板１と背面板２とは対向配置される。図３に示されるように、走査電極５および維持電極６とデータ電極１２とが交差する領域には、放電セル１５が設けられている。放電空間３には、放電ガスとして、例えばネオンとキセノンの混合ガスが封入されている。なお、ＰＤＰ１００の構造は上述したものに限られるわけではない。ＰＤＰ１００の構造は、例えばストライプ状の隔壁を備えたものでもよい。
【００１７】
ここで、図２に示されるように、放電セル１５を形成する井桁形状の隔壁１３は、縦隔壁１３ａと、横隔壁１３ｂとから構成されている。縦隔壁１３ａは、データ電極１２に平行に形成されている。横隔壁１３ｂは、縦隔壁１３ａに直交するように形成されている。蛍光体層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂは、縦隔壁１３ａに沿ってストライプ状に、隔壁１３内に塗布されている。蛍光体層１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂは、青色蛍光体層１４Ｂ、赤色蛍光体層１４Ｒ、緑色蛍光体層１４Ｇの順に配列されている。
【００１８】
走査電極５は、行方向に長いｎ本の走査電極Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３・・・Ｙｎで構成されている。維持電極６は、行方向に長いｎ本の維持電極Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３・・・Ｘｎで構成されている。データ電極１２は、列方向に長いｍ本のデータ電極Ａ１・・・Ａｍで構成されている。１対の走査電極Ｙｐおよび維持電極Ｘｐ（１≦ｐ≦ｎ）と、１本のデータ電極Ａｑ（１≦ｑ≦ｍ）と、が交差した領域には、放電セル１５が形成されている。放電セル１５は、放電空間３内にｍ×ｎ個形成されている。走査電極５および維持電極６は、走査電極Ｙ１−維持電極Ｘ１−維持電極Ｘ２−走査電極Ｙ２・・・のパターンで、前面板１に形成されている。走査電極５および維持電極６は、放電セル１５が形成された画像表示領域の外に設けられた駆動回路の端子に接続されている。
【００１９】
次に、実施の形態１に係るＰＤＰ１００の表示電極７の構成をさらに詳細に説明する。
【００２０】
図４に示された隔壁１３は、本来、紙面において手前側に配置されているが、説明の便宜のため、走査電極５および維持電極６の背面に示されている。
【００２１】
図４のように表示電極７は走査電極５の先端部と維持電極６との間に第１の放電ギャップ２４ａが設けられる。一方、縦隔壁１３ａ近傍の第２の放電ギャップ２４ｂのみが大きくなるように、放電ギャップに隣接する第１の切り欠き部２１が形成される。このとき、放電ギャップ２４ａを形成する、切り欠き部を形成されていない部分の幅は、放電空間の幅２３程度となるようにパターニングされる。
【００２２】
さらに放電ギャップに隣接する第１の切り欠き部２１とは別に放電ギャップに隣接しない第２の切り欠き部２２が形成されている。ここで、第２の切り欠き部２２は、表示電極７における長手方向の垂直方向にて、第１の切り欠き部２１を有する断面積と、第２の切り欠き部２２を含む断面積とが等しくなるように形成される。図５に第１の切り欠き部を有する軸２５ａと、第２の切り欠き部を有する軸２５ｂを示す。また、図６に軸２５ａと軸２５ｂを通り、前面板に垂直な平面の電極断面図を示す。図６における第１の切り欠き部の奥行き幅２６ａと第２の切り欠き部の奥行き幅２６ｂとが一致するように電極が形成される。
【００２３】
次に上記構造とした理由について説明する。
【００２４】
一般に平行平板電極間の静電容量はＣ＝εＳ／ｄで表される。ここで、εは誘電率、Ｓは電極面積、ｄは電極間距離である。つまり、平行平板の静電容量は電極面積に比例し、電極間距離に反比例する。一方、現在主流の面放電型ＰＤＰのように同じ平面上に薄膜電極が形成される場合、電極面積にはあまり依存せず、電極間距離、すなわち放電ギャップの大きさが主に静電容量を決定する。本説明ではこれを面電極間静電容量Ｃ１と呼ぶことにする。
【００２５】
ここで、表示電極間に電圧を印加した際には面電極間静電容量に比例するＱ＝Ｃ１Ｖの電荷が流れる。この電流は放電とは無関係に流れる。すなわち発光とは無関係に流れる電流であり、低消費電力化のためには出来る限り減少させるべき電流である。本説明ではこの電流を無効電流と呼ぶことにする。これを抑制するためには放電ギャップ２４ａを大きくし、面放電静電容量Ｃ１を小さくすることが効果的である。
【００２６】
しかし、放電ギャップ２４ａを大きくすると駆動電圧が上昇してしまう。このため、本発明では放電への影響の小さい縦隔壁１３ａ近傍の放電ギャップ２４ｂのみを大きくしている。ここでは、本発明における放電セル中心部の放電ギャップ２４ａを第１の放電ギャップ、第１の放電ギャップよりも大きい縦隔壁１３ａ近傍の放電ギャップ２４ｂを第２の放電ギャップとする。
【００２７】
次に第２の切り欠き部２２を形成する理由について説明する。
【００２８】
放電で流れる電流は、走査電極・維持電極の面積に比例する。ＡＣ型ＰＤＰのような誘電体バリア放電では、１パルスの電圧を印加したとき、放電によって誘電体表面に電荷が形成され、図７に示す電極と誘電体間の静電容量Ｃ２＝εＳ／ｄを充電する程度まで放電電流が流れる、すなわち、電極面積Ｓに比例した放電電流が流れる。ＰＤＰの発光輝度は、この放電電流とある程度比例関係にある。図８に電極面積の比と輝度の関係を示す。
【００２９】
ここで、図９のように縦隔壁１３ａの近傍のみ放電ギャップを大きくした場合、前面板、背面板のアライメント時のズレの程度によって、電極と縦隔壁１３ａとの位置関係が変わり、放電空間内の電極面積が変化する。このアライメントズレは面内均一ではないため、表示領域内で放電空間内の電極面積が変化し、輝度のムラとなって表示品質を悪化させる。アライメントズレ発生時の構造を図１０に示す。
【００３０】
これを解消するために、前記表示電極長手方向の垂直方向にて、第１の切り欠き部２１を有する断面積と、第２の切り欠き部２２を含む断面積とが等しくなるように、第２の切り欠き部２２を形成している。図１１に示すように、ある一定程度のアライメントズレが発生しても放電空間内の電極面積が変化しない。なお、図５における電極断面積が一定となる幅２７はアライメントズレの最大値を考慮し、縦隔壁１３ａよりも４０〜７０μｍ程度大きく設計することが望ましい。
【００３１】
ところで、アライメントズレによる輝度ムラを防ぐためには切り欠き部のない放電ギャップの幅を放電空間の幅２３より十分小さくし、アライメントズレが発生しても放電ギャップ２４ａと縦隔壁１３ａが重ならないように、縦隔壁１３ａから３０μｍ以上離して形成するという方法もある。
【００３２】
しかし、放電ギャップ２４ａを形成する、第１の切り欠き部を形成されていない部分の幅を小さくしすぎると駆動電圧が上昇してしまう。特に高精細化されたＰＤＰの放電セルでは、放電セルの面積は小さくなるものの、隔壁の幅を小さくすることはプロセス上困難であり、放電空間の幅２３は小さくなる。この場合、放電空間の幅２３よりもさらに電極幅を小さくしてしまうと、第１の放電ギャップを有する電極幅が極端に小さくなり、駆動電圧が上昇する。このため、本発明では第１の放電ギャップ２４ａを持つ電極の幅を放電空間の幅程度まで大きくすることで電圧上昇を防止している。
【００３３】
また、高精細ＰＤＰにおいては、放電セルサイズが小さくなるために、設計上、放電ギャップを小さくせざるを得ず、面電極間静電容量Ｃ１が大きくなってしまう。このため発光のための放電電流よりも、面電極間静電容量Ｃ１で決まる放電とは無関係な無効電流の比率が大きくなる。このため、本発明は放電セルサイズが小さくなるほど有用となる。
【００３４】
以上の理由から、本発明における実施の形態１では、放電空間内の電極幅を十分に保ち、アライメントズレによって面内で縦隔壁１３ａと電極との位置が変化する場合においても、放電空間内の電極面積を一定にすることができる。すなわち、高精細ＰＤＰにおいても駆動電圧の上昇や輝度ムラを抑制しつつ、低消費電力化を実現できる。
【００３５】
なお、本発明における第１の切り欠き部および第２の切り欠き部の形態は、これに限るものではなく、例えば第２の切り欠き部が１つの放電セルに３つ以上あっても良い。
【００３６】
（実施の形態２）
次に本発明における実施の形態２について説明する。実施の形態２については、実施の形態１との違いについてのみ説明する。
【００３７】
実施の形態２における実施の形態１との違いは、放電ギャップに隣接する切り欠き部２１と放電ギャップに隣接しない切り欠き部２２を、図１２に示すように、表示電極７における長手方向の垂直方向にて、表示領域全てにおいて断面積が等しくなるように形成される。こうすることで大幅にアライメントズレが起きてしまった場合にも輝度の変化を小さくすることができる。
【００３８】
（実施の形態３）
本発明における実施の形態３においては、実施の形態１や実施の形態２との違いについてのみ説明する。
【００３９】
実施の形態３では、図１３に示すように、透明電極５ａ、６ａは形成されず、バス電極５ｂ、６ｂの金属電極のみで表示電極７が構成されている。この場合は透明電極材料としてＰＤＰで主に用いられている高価なインジウムスズ酸化物を使用する必要がなく、さらに透明電極形成プロセスを省略することが可能なため、大幅なコストダウンが可能となる。
【００４０】
しかし、金属電極は可視光を透過できないため、あまり電極面積を大きくしてしまうと蛍光体からの発光を遮光してしまい、輝度・発光効率が低下する。
【００４１】
この対策として電極をメッシュ状にして開口率を確保することが必要になる。このとき、無効電力削減のために縦隔壁１３ａ近傍に第１の切り欠き部２１を形成すると、アライメントズレ発生時に放電空間内の電極面積が変化し、電流のみならず開口率も変化し、透明電極を用いた場合よりもさらに輝度のムラが悪化する。
【００４２】
そこで、本発明における実施の形態３では、図１３に示すように、金属電極のみで表示電極が形成され、放電ギャップに隣接する切り欠き部２１と放電ギャップに隣接しない切り欠き部２２を、表示電極７における長手方向の垂直方向にて、表示領域全てにおいて断面積が等しくなるように形成される。
【００４３】
こうすることで、アライメントズレが起きても電流や開口率の変化が少ないため表示面内の輝度のムラを抑制でき、かつ低コストで低消費電力なＰＤＰが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上のように本開示の技術は、ＰＤＰの表示品質を保ちつつ低消費電力化を実現する上で有用な技術である。
【符号の説明】
【００４５】
１  前面板
２  背面板
３  放電空間
４，１０  基板
５  走査電極
５ａ，６ａ  透明電極
５ｂ，６ｂ  バス電極
６  維持電極
７  表示電極
８  誘電体層
９  保護膜
１５  放電セル
２１  第１の切り欠き部
２２  第２の切り欠き部
２３  放電空間の幅
２４ａ  第１の放電ギャップ
２４ｂ  第２の放電ギャップ
２５ａ  第１の切り欠き部を有する軸
２５ｂ  第２の切り欠き部を有する軸
２６ａ  第１の切り欠き部の奥行き幅
２６ｂ  第２の切り欠き部の奥行き幅
【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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