(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、前記誘電体層の放電空間側の前記放電セル毎の表面に少なくとも２つの凹部を形成し、前記凹部はいずれも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のそれぞれに位置し、かつ一方の表示電極上に位置する前記凹部の面積が他方の表示電極上に位置する前記凹部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】
放電セル毎の凹部を結ぶように少なくとも一つの溝を形成した請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項３】
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１０にＰＤＰのパネル構造の一例を示しており、この図１０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６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１１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一つとして、表示電極のバス電極上の誘電体層の膜厚を厚くし、バス電極で遮蔽される部分の発光を抑制する方法が知られている。
【００１２】
しかし、上述の従来の構造では、誘電体層の膜厚を厚くした部分がバス電極上のみであるため、バス電極と平行方向に放電が広がり、電子温度が低下する隔壁付近にまで放電が到達し、効率が低下する。さらに、背面側基板の隔壁と前面パネルの誘電体層の厚くした部分が接触し隙間が形成されるため、電極に平行な方向における誤放電が発生し、画質が低下してしまう恐れがある。
【００１３】
さらに、従来の技術では放電ギャップに放電が集中するためその付近の蛍光体の輝度飽和が発生しやすく効率が低下する。
【００１４】
さらに、効率の向上には隣接セルとの非発光領域を狭くし、放電ギャップ側の電極を広げ放電の広がりを広くする必要があるが、この場合は隣接セルとの誤放電が増加するため隣接セルとの非発光領域を狭くすることと電極幅を広げ放電の広がりを面と水平方向に広げることの両立ができなかった。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
【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表面に、前記放電セル毎に放電ギャップに対して面積の異なる少なくとも２つの凹部を形成したものである。
【００１８】
【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、前記誘電体層の放電空間側の前記放電セル毎の表面に少なくとも２つの凹部を形成し、前記凹部はいずれも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のそれぞれに位置し、かつ一方の表示電極上に位置する前記凹部の面積が他方の表示電極上に位置する前記凹部の面積より大きくなるように形成したことを徴としている。
【００２１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１において、放電セル毎の凹部を結ぶように少なくとも一つの溝を形成したことを特徴とする。
【００２２】
さらに、請求項３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８の図面を用いて説明する。なお、図１〜図８において、図１０、図１１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、前記放電セル毎に少なくとも２つの長方形状の凹部１７、１８が形成されている。この凹部１７、１８は放電ギャップを中心として非対称に形成されていることを特徴とする。さらに、凹部１７、１８は隔壁１２よりも内側に形成される。すなわち、それぞれの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。そして、一方の表示電極上に位置する凹部の面積が他方の表示電極に位置する凹部の面積より大きくなるように形成されている。
【００２５】
また、図２には、その凹部１７、１８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、１８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、１８は、一方の表示電極６である走査電極４上に位置する側の凹部１８の形状が、他方の表示電極６である維持電極５上に位置する側の凹部１７の形状より大きく形成されている。すなわち、凹部１７、１８のうち、一方の表示電極６である走査電極４上に位置する側の凹部１８の面積が、他方の表示電極６である維持電極５上に位置する側の凹部１７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、円形状の凹部１７、１８を形成したものであり、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、各発光画素領域において放電を制御することが不可欠である。特に、電極に垂直な放電の広がりにおいては、バス電極４ｂ、５ｂが蛍光体からの発光光を遮るため、遮蔽される部分まで放電が広がることを抑制する必要がある。また、この方向には隔壁が存在しないためそこからもれる紫外線、蛍光体からの発光は全てブラックストライプに遮蔽されることとなる。さらに、電極と平行な方向の放電の広がりは、隔壁付近での電子温度の低下により効率の低下を招く。
【００２８】
図８に誘電体に２つの凹部を形成した場合の効果を説明するための図を示し、図９に比較のための図を示している。図８、図９中、Ａは放電を示している。
【００２９】
図８では、２つの凹部１７、１８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、１８の底面に集中的に形成されることとなり、放電領域を制限することができる。それに対して、図９では、誘電体の膜厚が一定であるため、容量Ｃが誘電体面上で一定であり、放電Ａが電極付近に広がり、その遮蔽される部分の蛍光体を発光させ効率が低下する。また、隣接セルに近い部分まで電荷が形成されるため、隣接セルとの誤放電が発生しやすい。
【００３０】
さらに、これを防止し効率向上の手法の一つとして、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、この方法では、放電の広がりが狭くなるためＸｅを励起する確率が低下し効率の低下を招く恐れがある。すなわち、一般的なＰＤＰにおいて前面パネルにＩＴＯを用いている理由は、維持電極と走査電極の電圧を交互に変化させることで、放電を維持電極と走査電極全体に交互に広がるように駆動しており、放電を広げる工夫が施されている。しかし、このような方法では、誘電体の薄くなった部分に放電が集中し、放電距離を稼ぐことができないため、Ｘｅ励起の確率が低下し、効率が低下する。さらに、この構造においては隔壁に対して放電を制御することができないため、隔壁付近にまで放電が広がりそこでの電子温度の低下により放電の効率が低下する。
【００３１】
本実施の形態では、例えば図８のように放電ギャップを挟んで凹部１７、１８を２個形成することで、放電Ａを凹部１７、１８の底面から、放電ギャップ１４を挟んで突出する部分を越えて放電することになり、放電距離が伸び、そのため、Ｎｅ／Ｘｅガス中のＸｅが励起される確率が増加し、放電の制御と高効率を両立することができる。さらに、隔壁方向においても放電の広がりを隔壁から離すことで電子温度の低下を防ぐことができ、理想的な状態で放電を行うことができ、効率を向上することができる。
【００３２】
しかし、前述の様な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、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。
【００３３】
この点、本実施の形態によれば、図１〜図４に示すように面積の異なる少なくとも２つの凹部１７、１８を形成することで、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。この凹部１７、１８は、多角形でも良いし、図３、図４に示すように円、楕円でも良く、さらにはこれらに限るものではない。
【００３４】
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。
【００３５】
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、１８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、１８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。
【００３６】
図５〜図７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、凹部１８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１８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。
【００３７】
さらに、図６に示す実施の形態のものは、凹部１８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、曲面を持つ突出部１８ａを形成した例であり、この場合も、同様の効果が得られる。
【００３８】
また、図７に示す実施の形態のものは、前記放電セル毎の凹部１７、１８を結ぶように少なくとも一つの溝１９を形成したもので、この場合は放電開始電圧の低下と放電距離の増加の両立が可能となる。
【００３９】
【発明の効果】
以上述べてきた様に、本発明によれば、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る。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９】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１０】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１１】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、１８  凹部
１８ａ  突出部
１９  溝
【図１】
0004134589.tif 000002
【図２】
0004134589.tif 000003
【図３】
0004134589.tif 000004
【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】
0004134589.tif 000009
【図９】
0004134589.tif 000010
【図１０】
0004134589.tif 000011
【図１１】
0004134589.tif 000012