(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板間に隔壁により仕切られた放電空間が形成されるように対向配置した一対の前面側および背面側の基板と、前記隔壁間に放電セルが形成されるように前記前面側の基板に表示ライン毎に放電ギャップを介して対向するように配列して形成した複数の表示電極と、この表示電極を覆うように前面側の基板に形成した誘電体層と、前記表示電極間での放電により発光する蛍光体層とを有し、前記放電セル毎の前記誘電体層の放電空間側の表面に凹部を形成し、前記凹部は前記隔壁間の領域であって、前記放電ギャップを介して対向する一対の表示電極上に位置し、かつ前記凹部の一方の表示電極上に位置する部分の面積が他方の表示電極上に位置する部分の面積より大きくなるように形成したことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項２】
放電空間にＮｅとＸｅの混合ガスを封入するとともに、Ｘｅ分圧を５〜３０％とした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装置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。そのための表示デバイスとして、液晶表示パネル、フィールドエミッションディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ等の数多くのものがあり、そのうちの一部は市販され、一部は開発中である。これらの表示デバイスの中でもプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという）は、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、ＰＤＰを用いたディスプレイは、視認性に優れた薄型表示デバイスとして注目されており、高精細化および大画面化が進められている。
【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１１にＰＤＰのパネル構造の一例を示しており、この図１１に示すようにＰＤＰは、前面パネル１と背面パネル２とから構成されている。
【０００５】
前面パネル１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３上に、走査電極４と維持電極５とで対をなすストライプ状の表示電極６を複数対配列して形成し、そしてその表示電極６群を覆うように誘電体層７を形成し、その誘電体層７上にＭｇＯからなる保護膜８を形成することにより構成されている。なお、走査電極４および維持電極５は、それぞれ透明電極４ａ、５ａおよびこの透明電極４ａ、５ａに電気的に接続され透明電極４ａ、５ａに給電するためのＣｒ／Ｃｕ／ＣｒまたはＡｇ等からなるバス電極４ｂ、５ｂとから構成されている。
【０００６】
また、背面パネル２は、前記前面側の基板３に対向配置される背面側の基板９上に、表示電極６と直交する方向にアドレス電極１０を形成するとともに、そのアドレス電極１０を覆うように誘電体層１１を形成し、そしてアドレス電極１０間の誘電体層１１上にアドレス電極１０と平行にストライプ状の複数の隔壁１２を形成するとともに、この隔壁１２間の側面および誘電体層１１の表面に蛍光体層１３を形成することにより構成されている。なお、カラー表示のために前記蛍光体層１３は、通常、赤、緑、青の３色が順に配置されている。
【０００７】
そして、これらの前面パネル１と背面パネル２とは、表示電極６とアドレス電極１０とが直交するように、微小な放電空間を挟んで基板３、９を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ネオン及びキセノン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パネルが構成されている。
【０００８】
このパネルの放電空間は、隔壁１２によって複数の区画に仕切られており、そしてこの隔壁１２間に単位発光領域となる複数の放電セルが形成されるように表示電極４が設けられるとともに、表示電極６とアドレス電極１０とが直交して配置されている。
【０００９】
このＰＤＰでは、アドレス電極、表示電極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に照射して可視光に変換させることにより、画像表示が行われる。
【００１０】
走査電極４と維持電極５は、図１２に示すようにマトリクス表示の各ラインＡにおいて放電ギャップ１４を挟んで隣接するように列方向に交互に配列されている。ここで、隔壁１２と一対の走査電極４と維持電極５で囲まれた領域が単位発光領域１５となる。また、非発光領域が１６であり、コントラストを向上させる目的でブラックストライプを形成することもある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
このＰＤＰの発展のためには、更なる高輝度化、高効率化、低消費電力化、低コスト化が不可欠となっている。高効率化を達成するためには、放電を制御し遮蔽される部分での放電を極力抑制することが必要である。この効率向上の手法の１つとして、例えば特開平８−２５００２９号公報に記載されているように、金属行電極上の誘電体膜厚を厚くして金属行電極でマスクされる部分の発光を抑制する方法が知られている。しかし、上述の従来の構造では、電極に対して垂直な方向の発光は抑制されるが、電極と平行方向の放電は抑制されず、隔壁近傍まで放電が広がる。この場合は、隔壁により電子温度の低下や、電子とイオンの再結合が発生するため効率が低下する恐れがある。
【００１２】
また、電極上の誘電体の膜厚を厚くするとアドレス期間における放電が生じ難くなる問題が生じる。
【００１３】
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、発光効率の向上とパネル駆動の安定化を目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明は、誘電体層の放電空間側の前記放電セル毎の表面に、放電ギャップに対して非対称な少なくとも１つの凹部を形成したものである。
【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、基板間に隔壁により仕切られた放電空間が形成されるように対向配置した一対の前面側および背面側の基板と、前記隔壁間に放電セルが形成されるように前記前面側の基板に表示ライン毎に放電ギャップを介して対向するように配列して形成した複数の表示電極と、この表示電極を覆うように前面側の基板に形成した誘電体層と、前記表示電極間での放電により発光する蛍光体層とを有し、前記放電セル毎の前記誘電体層の放電空間側の表面に凹部を形成し、前記凹部は前記隔壁間の領域であって、前記放電ギャップを介して対向する一対の表示電極上に位置し、かつ前記凹部の一方の表示電極上に位置する部分の面積が他方の表示電極上に位置する部分の面積より大きくなるように形成したことを特徴としている。
【００２２】
さらに、請求項２に記載の発明は、請求項１において、放電空間にＮｅとＸｅの混合ガスを封入するとともに、Ｘｅ分圧を５〜３０％としたことを特徴とする。
【００２３】
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１０の図面を用いて説明する。なお、図１〜図１０において、図１１、図１２に示す部分と同一部分については同一番号を付して説明は省略する。
【００２４】
図１は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前面パネルの一部の斜視図を示しており、図において、表示電極６を覆うように前面側の基板３上に形成した誘電体層７の放電空間側の表面には、前記放電セル毎に放電ギャップを中心として非対称な凹部１７が形成されている。この凹部１７は隔壁１２よりも内側に形成されている。すなわち、凹部の形成される場所は誘電体層の放電空間側の表面であり、かつ隔壁間の領域であって放電ギャップを介して対向する一対の表示電極上に位置している。
【００２５】
また、図２には、その凹部１７と表示電極６および隔壁１２との位置関係を示しており、この図２に示すように、凹部１７は放電ギャップ１４を介して対向する一対の表示電極６上に位置するように形成し、かつその凹部１７は、一方の表示電極６である走査電極４上に位置する部分の形状が、他方の表示電極６である維持電極５上に位置する部分の形状より大きくなる台形状に形成されている。すなわち、凹部１７の一方の表示電極６である走査電極４上に位置する部分の面積が、他方の表示電極６である維持電極５上に位置する部分の面積より大きくなるように形成されている。
【００２６】
図３、図４は本発明の他の実施の形態によるプラズマディスプレイ装置を示す図である。この実施の形態では、上記の凹部１７の角部に丸みを持たせた形状としたものであり、その他の部分については、上記図１、図２に示す実施の形態と同様な構成としている。
【００２７】
ところで、ＰＤＰの高効率化を達成するためには、放電を制御し遮蔽される部分での放電を極力抑制することが必要である。この効率向上の手法の１つとして、例えば特開平８−２５００２９号公報に記載されているように、金属行電極上の誘電体膜厚を厚くして金属行電極でマスクされる部分の発光を抑制する方法が知られている。しかし、上述の従来の構造では、電極に対して垂直な方向の発光は抑制されるが、電極と平行方向の放電は抑制されず、隔壁近傍まで放電が広がる。この場合は、隔壁により電子温度が低下するため効率が低下する恐れがある。さらに、隔壁付近で放電を行うと隔壁が負に帯電することが知られており、これにより正イオンをひきつけるため、電子−イオン間の再結合の発生や隔壁へのイオン爆撃によりエッチングされることが知られている。これらにより、エッチングされた隔壁が蛍光体に降り積もるなどして、特性を劣化させる恐れがある。
【００２８】
一方、本実施の形態においては、各放電セル毎に凹部１７を形成し、かつ隔壁１２よりも内側に凹部１７を形成することで放電を凹部１７の底面のみに制御することができ、隔壁付近での放電を抑制できる。さらに、凹部１７の側面にもＭｇＯが形成されるため、凹部１７側面でのエッチングが起こらない。
【００２９】
この放電領域の制御に関して図９、１０を用いて説明する。図９は誘電体に凹部を形成した場合の効果を説明するための図を示しており、図１０に、従来の構造を示している。図９では、凹部１７の底面の誘電体の膜厚が低下するため、その部分の容量Ｃが大きくなる。そのため、放電のための電荷は凹部１７の底面に集中的に形成されることとなる。また、底面ではそれ以外の部分に比べて誘電体の膜厚が薄いため、放電の開始はこの底面から発生することになる。逆にいえば、凹部１７の底面以外は誘電体の膜厚が厚くなるため、その部分の容量が低下し、その部分に存在する電荷は少なくなる。さらに、誘電体の膜厚が厚いため、放電電圧も上昇する。これらの効果により、放電１８は、凹部１７の底面に制限される。この原理を応用することで、凹部のサイズを変更すればその部分に形成される電荷の量を任意に制御することができる。
【００３０】
しかし、前述の様に金属電極上の誘電体の膜厚が厚くなるとアドレス期間における放電が生じ難くなり、これによりパネルの駆動マージンが低下する問題が生じる恐れがある。
【００３１】
この点、本実施の形態によれば、図１〜図４に示すように凹部１７の形状を非対称とすることで、アドレス操作時において前面パネルの一方の行電極との放電を生じやすくすることができる。
【００３２】
ここで、ＰＤＰの高効率化を達成するために、Ｘｅ分圧を上昇させる方法が一般的に知られている。しかし、Ｘｅ分圧を上昇させると、放電電圧が上昇する問題が生じると共に、紫外線の発生量が多くなり、容易に輝度飽和を起こす問題が生じる。そのために、誘電体の膜厚を厚くし誘電体の容量を小さくし、一回のパルスで形成される電荷を低下させる方法が知られているが、この場合は誘電体の膜厚の増加に伴い誘電体膜自体の透過率が低下し効率が低下する問題が生じる。また、単に膜厚を増加させると放電電圧がさらに増加する問題が生じる。
【００３３】
本発明によれば、放電空間にＮｅとＸｅの混合ガスを封入するとともに、Ｘｅ分圧を５〜３０％としたＰＤＰにおいて、凹部１７の形状により電流を制御することで、高Ｘｅ分圧で発生する輝度飽和を防止することが可能となる。すなわち、各発光画素領域において最適なサイズの凹部１７を形成することで、放電領域を制限することにより、放電電流を制御することができる。また、凹部１７の形状またはサイズを変えることにより任意に流れる電流量を制限することができる。さらに、本実施の形態によれば、上記電流制御を誘電体のみで行うため、回路や、駆動方法を変えることなく高Ｘｅ分圧を用いることが可能となる。
【００３４】
図５〜図８に本発明の他の実施の形態を示しており、まず図５に示す実施の形態のものは、台形状の凹部１７を放電ギャップ１４に対して一方の表示電極６である走査電極４側に片寄らせて形成した例であり、凹部１７は、その一部が走査電極４のバス電極４ｂ上に位置するように形成されている。この場合は、凹部１７の形状が非対称の台形状でなくても、図６に示すように長方形状の対称的な形状であっても上述した本発明の効果を得ることができる。
【００３５】
さらに、図７、図８に示す実施の形態のものは、凹部１７の一部が一方の表示電極６である走査電極４のバス電極４ｂ上に位置するように突出した形状としたもので、図７は曲面を持つ突出部１７ａを形成した例、図８は尖った突出部１７ｂを形成した例であり、この場合も、同様の効果が得られる。
【００３６】
【発明の効果】
以上述べてきた様に本発明のプラズマディスプレイ装置によれば、放電を制御することができると共に、アドレス期間の駆動を安定させることができ、また、高Ｘｅ分圧による効率の向上を有効に活用することができ、パネルの効率の向上と画質の向上を達成することができる。
【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要部構造を示す斜視図
【図２】同装置の要部の配置関係を示す平面図
【図３】本発明の他の実施の形態によるプラズマディスプレイ装置の要部構造を示す斜視図
【図４】同装置の要部の配置関係を示す平面図
【図５】本発明の他の実施の形態によるプラズマディスプレイ装置の要部構造の配置関係を示す平面図
【図６】本発明の他の実施の形態によるプラズマディスプレイ装置の要部構造の配置関係を示す平面図
【図７】本発明の他の実施の形態によるプラズマディスプレイ装置の要部構造の配置関係を示す平面図
【図８】本発明の他の実施の形態によるプラズマディスプレイ装置の要部構造の配置関係を示す平面図
【図９】本発明によるプラズマディスプレイ装置の放電状態を説明するための概略図
【図１０】従来のプラズマディスプレイ装置の放電状態を説明するための概略図
【図１１】プラズマディスプレイ装置のパネル構造を示す斜視図
【図１２】プラズマディスプレイ装置の要部の配置関係を示す平面図
【符号の説明】
１  前面パネル
２  背面パネル
３、９  基板
４  走査電極
５  維持電極
６  表示電極
７  誘電体層
１０  アドレス電極
１２  隔壁
１３  蛍光体層
１４  放電ギャップ
１７  凹部
１７ａ、１７ｂ  突出部
【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】
0004134588.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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