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発明の名称 プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−12493(P2007−12493A)
公開日 平成19年1月18日(2007.1.18)
出願番号 特願2005−193365(P2005−193365)
出願日 平成17年7月1日(2005.7.1)
代理人 【識別番号】100097445
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄
発明者 井上 真弓 / 北村 やよい
要約 課題
放電領域と蛍光体表面との位置関係により、従来の放電セルの構造では、紫外線の利用効率がまだ低い。

解決手段
本発明によるPDPの背面パネルは、ガラス基板上に形成されたデータ電極に平行なストライプ状の第1の隔壁と、一対の表示電極に平行で表示電極空間の中間下に設けられた導電性を有する第2の隔壁とを有し、第2の隔壁は第1の隔壁よりも低く形成され、その上面および側面にも蛍光体が塗布されている。本発明の第2の隔壁は表示電極対に平行で、表示電極空間の中間下に存在することで、第2の隔壁の上面に塗布された蛍光体は、維持放電により表示電極対を軸として円弧状に発生する放電空間に近接するために発光効率が大きく、また、導電性の第2隔壁が表示電極対に接近するためアドレス駆動の高速化と安定化が図れる。
特許請求の範囲
【請求項1】
電極対を構成する走査電極と維持電極からなる表示電極群及び誘電体ガラス層と保護層が配設された前面パネルと、データ電極群と誘電体層と蛍光体層及び隔壁群が配設された背面パネルとが、間隔を置いて対向された2枚のパネル間に放電ガスが充填されてなる放電空間を有するプラズマディスプレイパネルであって、前記背面パネル上に設けられたデータ電極に平行なストライプ状の複数の第1の隔壁と、前記前面パネル上に設けられた一対の表示電極と平行な背面パネル上に設けられた導電性を有する第2の隔壁とを有し、前記第2の隔壁が前記一対の表示電極空間の中間下に配置され、且つ側面と上面に蛍光体が塗布されていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項2】
第2の隔壁の高さが第1の隔壁の高さの27%〜64%である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】
導電性を有する第2の隔壁が、低融点ガラスと導電性を有する酸化物あるいは、金属の混合物から成る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4】
導電性を有する酸化物が、酸化インジウム、酸化ルテニウム、酸化パラジウム、酸化鉄、酸化マンガン、酸化チタンの内のいずれか一種以上から成ることを特徴とする請求項3に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項5】
金属が、銀、銅、金、鉄、クロムの内のいずれか一種以上から成ることを特徴とする請求項3に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項6】
第2の隔壁の導電性が10Ω・cm〜108Ω・cmの比抵抗値を有することを特徴とする請求項1、3に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項7】
背面パネル中の誘電体層の比抵抗値が109Ω・cm〜1012Ω・cmである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8】
背面パネル上の誘電体層の膜厚が15μm以下である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9】
放電ガスが中のXe濃度が5%以上である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】
本発明はプラズマディスプレイパネルにおいて、隔壁構造の改善により発光効率の改善と書き込み時の高速安定化を可能にする技術に関する。
【背景技術】
【0002】
図4は現在、実用化されているAC面放電型PDP表示装置の斜視図であって、ガラス基板11の片面にストライプ状に形成された走査電極と維持電極からなる表示電極対12、これらの表示電極対12を覆う低融点ガラスから成る誘電体層15およびMgOから成る保護膜16を備えた前面パネル10と、もう一方のガラス基板21の片面にストライプ状に形成されたデータ電極22、これらのデータ電極22を覆う誘電体層15、放電空間を区画するストライプ状の高さ100μm程度の隔壁23、隔壁23間の溝に塗布された蛍光体層24を備えた背面パネル20とが電極面を対向させて積層し、隔壁23で決まる空隙に、放電電圧があまり上昇せず、アドレス駆動時に放電ミスを起こさないため、Xeの量が5%前後のNe−Xe系やHe−Xe系の放電ガスが充填された構造である。表示電極対12とデータ電極22は直交していて、その交差部が放電セル17になる。つまり、放電セル17はマトリクス状に配列され、表示電極対12の方向に並ぶ赤色、緑色、青色の蛍光体層を有する放電セルがカラー表示のための画素になる。
【0003】
一般に、交流型のPDPを用いたプラズマディスプレイパネルでは、1フレームの画像を複数のサブフィールド(SF)に分割することによって階調表現をする方式が用いられている。そして、この方式では、セル中の気体の放電を制御するため1SFを更に4つの期間〔初期化期間(セットアップ期間)、アドレス期間、維持期間(サステイン期間)、消去期間(イレース期間)〕に分割する。初期化期間では、放電を生じ易くするためPDP内の全セルに均一的に壁電荷を蓄積させる。アドレス期間は、点灯させる場所(セル)にデータを書き込むための期間であり、走査電極12(表示電極対のいずれか一方)とデータ電極22の間にデータパルスを印加し放電を発生させる事によって行う。維持(サステイン)期間では前記アドレス期間で書き込まれたセルを点灯させ、その点灯を維持電極対に電圧を印かして維持放電させる。消去期間では壁電荷を消去させることによってセルの点灯を停止させる。
【0004】
この構造のPDP表示装置は、維持放電期間において面放電を構成する表示電極対12間に印加されるパルス電圧によって、書き込み期間に選択された放電セル17の維持電極12間で放電が起こり、この放電によって発生した紫外線が蛍光体を励起して可視光が発射され、この可視光が保護膜16、誘電体層15等を透過することにより画像または映像を表示することができる。
【0005】
一般に、AC面放電型のプラズマディスプレイパネル(以下、PDPと記す)は以上のような構造を有するが、塗布されている蛍光体層の輝度を高めることと、アドレス時(データ書き込み時)の誤放電がなく安定にパネルを駆動する事が重要な課題とされ、種々のアプローチで開発が進められている。図5は特許文献1および2に記載されているPDPの隔壁形状を示す斜視図である。データ電極と平行方向に背面板に形成される隔壁1と、前面板に設けられたバス電極と並行方向に背面板に形成される補助隔壁2とを有し、隔壁1および補助隔壁2の壁面とセル底面を覆って蛍光面が形成されている。この構造では、補助隔壁2を持たないセル構造と比べ、蛍光面の発光面積を広げることが可能であり、蛍光面に紫外線を効率よく作用させることができ、発光効率を改善、輝度を高められる。また、補助隔壁2によってデータ電極とバス電極によって特定される放電空間を他の放電空間から分離でき、隣接する表示セル部に対する放電や紫外線の漏洩を防止できる。
【0006】
また、特許文献3には、放電空間を区画するストライプ状の隔壁間に高さのより低い突起を設け、前記突起部の表面を含めて、基板側の単位発光領域内の壁面に、蛍光体を形成することにより、放電セル内の蛍光体の有効面積を大きくすることができ、高輝度、高発光効率化が可能となるPDPの構造が記載されている。また、この構造では、突起頂部にデータ電極を設けることにより放電セルへの書き込み動作を確実にできる。
【0007】
さらに、特許文献4には、放電ガス中のXe量を5%以上に増加させて、Xeから生じる紫外線量を増やし、高輝度化を図る試みをなされている。このXe量の多い放電ガスの構成では、輝度は向上するが、放電電圧が高くなり、しかも放電の遅れが生じるため、アドレス時に誤放電がなくデータ情報を書き込みする事が難しくなる。
【特許文献1】特許第3440352号公報
【特許文献2】特許第3475333号公報
【特許文献3】特許第3440833号公報
【特許文献4】特開平10−125237号公報
【非特許文献1】フラットパネル大辞典、(株)工業調査会、2001年12月25日、ページ481−482
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、AC面放電型のPDP表示装置はCRT表示装置に比べ依然として発光効率が低いと言う課題がある。特に、近年期待されている高精細のフルスペックのハイビジョテレビを作成しようとすると、フルスペックのハイビジョンの画素は1920(水平)×1080(垂直)であり、従来のNTSCの画素数である852(水平)×480(垂直)と比較して、約6倍に増加する。従って、同じ42インチのパネルで比較すると、1セルピッチ(1隔壁ピッチ)が0.36mm(水平)から0.16mm(水平)と小さくなってしまい、その結果放電空間が減少して、放電電圧の上昇や輝度効率の低下が顕在化すると言う課題がある。また、画素数が増加するに従い、誤放電なくアドレス駆動を高速化することも大きな課題となる。
【0009】
この二つの課題(輝度低下とアドレス駆動の高速安定化)を改善するために放電セルの構造や駆動方法等の面から種々の工夫がなされている。
【0010】
隔壁構造の面からは、特許文献1および2、特許文献3に記載されているように、補助隔壁や放電セル中に突起を設けることにより、補助隔壁の壁面や突起部上に蛍光体を塗布、放電セルへの蛍光体の付着量、蛍光体の表面積を増やして発光輝度を高める方法が開発されている。また、突起頂部にデータ電極を設けることにより放電セルへの書き込み動作の高速化を図っている。
【0011】
(1)輝度低下の課題について。
【0012】
しかしながら、AC面放電型のPDPでは、維持電極に電圧が印加されて発生する紫外線の強度は、電界強度の強い保護層(MgO層)の近傍であるため、従来の放電セルの構造では、紫外線の強度の強い放電領域と、蛍光体表面との距離が離れているため、紫外線が蛍光体層に届くまでに減衰し、結果として、その利用効率が低くなると考えられる。特に従来のXeの含有量が5%程度の放電カ゛スでは、放電領域で生ずる紫外線がXeの共鳴線であるため、自己吸収を起こし(例えば、非特許文献1)、蛍光体層と放電領域の距離が離れると紫外線の減衰率が大きくなっていた。
【0013】
従って紫外線をより強く受けて効率よく発光するためには、放電領域と蛍光体膜を近づける必要がある。
【0014】
しかし、従来例の放電セルでは、放電領域と側壁上部に塗布された蛍光体層との距離は、比較的短いが、放電領域と隔壁底部に塗布された蛍光体膜との距離は大きくなる。従って、側壁上部に塗布された蛍光体からの発光は強いが、隔壁底部に塗布された蛍光体からの発光は弱くなるため輝度向上は図りにくかった。
【0015】
一方、この解決策として、特許文献3には、放電セル内に突起を設けそこにも蛍光体を塗布して、輝度の向上を図ることが記載されているが、突起部は表示電極対に直交する方向に設けられており、突起部は放電領域に近ずくが、放電領域に近接している突起部はごく一部はであり、放電により発生する紫外線の利用効率はまだ高くはないと考えられる。
【0016】
又一方、放電領域と蛍光体層を近づけるために、隔壁の高さを全体に低くすれば良いが、隔壁の高さを全体的に低くすると、放電空間が少なくなり、放電のエネルギーが壁面に吸収され、返って輝度効率が低下するので好ましくない。従って、従来のPDPの放電空間としては少なくとも50μm〜120μm必要とされてきた。
【0017】
(2)アドレス駆動の高速安定化の課題について。
【0018】
また、高精細化に伴う、アドレス駆動の高速安定化については、特許文献3に記載されているように、放電空間を区画するストライプ状の隔壁間に、前記隔壁の高さより低い突起を設け、その突起上部表面にアドレス電極を設けることで、走査電極とアドレス電極とが接近し、放電電圧が下がり、アドレス駆動の高速化が可能であるとしている。しかし、特許文献3に記載されている放電セル内の突起上のデータ電極は、表示電極対に直交する方向に設けられており、突起部は放電領域に近ずくが、表示電極対と対向しているデータ電極部分は、突起部のごく一部(交差部のみ)であり、表示電極と対向しているデータ電極部分の対抗面積が小さく(42インチのフルスペックハイビジョンで、0.05mm2程度)、高精細パネルにおいては十分に高速アドレス放電(アドレス時の放電は、沿面放電ではなく、対向放電である。)が行えず、パネルにちらつきが見られる。また隔壁より低い突起部の上部のみに電極を精度良く塗布することはパネル作成上コストアップにつながり、好ましくない。
【0019】
以上述べたように、従来の施策では、高精細化に伴う上記2つの課題(輝度効率の低下と誤放電なくアドレス駆動を高速化する課題)は十分に解決されていない。
【0020】
本発明は隔壁構造の改善および放電セルの構造の改善によって、発光効率が高くしかも高速アドレス駆動が可能な隔壁構造を有するPDPを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0021】
本発明によるPDPの背面パネルは、ガラス基板上に形成されたデータ電極に平行なストライプ状の第1の隔壁と、維持電極と走査電極からなる表示電極対に平行で、表示電極対の下面に設けられた導電性を有する第2の隔壁とを有し、第2の隔壁は第1の隔壁よりも低く形成され、その上面および側面にも蛍光体が塗布されている構成である。
【0022】
この構成により、前記2つの課題の内の輝度向上については、第2の隔壁上面に塗布された蛍光体は放電領域全面にわたって近接するので、紫外線の利用効率が大で、発光輝度が大きくなる。つまり、本発明の第2の隔壁が表示電極対に平行で、表示電極の下方に存在していることで、第2の隔壁の上面に塗布された蛍光体は、維持放電により表示電極対を軸として円弧状に発生する放電空間に近接するため、発光効率が大きくなる。更に好ましくは、前記第2の隔壁が対をなす表示電極対の中間線の直下に配設されている構造である。これにより、前記第2の隔壁上面に設けられた蛍光体膜を放電領域に更に接近させ、効率良く励起発光させることができる。
【0023】
また、前記課題の内のアドレス駆動の高速安定化については、第2隔壁全体が導電性を有しているために、データ電極と第2隔壁とは、アドレス放電時には強い電界のため、導通状態(同電位状態)になり、しかも第2隔壁が、走査電極(維持電極対の一方)に平行で、その下に位置するため、放電領域全面にわたって走査電極と第2隔壁とが近接するので、アドレス放電の低電圧化が達成できる。また、走査電極と対向しているデータ電極部分の対抗面積が、アドレス放電時には、第2隔壁とアドレス電極とは同電位なので結果的に大きくなり、高精細パネルにおいても十分に安定な放電が得られ、しかも高速アドレス放電が可能となる。
【0024】
さらに、放電ガス中のXe量を従来の5%より増加させ、自己吸収のあるXeの共鳴線による紫外線でなく、自己吸収が少なく放電領域が減縮され易いXeの分子線による紫外線を主に用いることで、さらに輝度効率を向上させる。
【発明の効果】
【0025】
本発明により、放電によって発生する紫外線を効率よく蛍光体に照射することができ、高輝度、高発光効率化が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0026】
(第1の実施の形態)
以下、本発明の実施の形態を添付の図面を参照しながら説明する。
【0027】
図1は本第1実施の形態におけるPDPの背面パネルの要部構造を示す斜視図である。背面パネルに対する前面パネルの位置関係を分かりやすくするために、同図では前面パネル面の表示電極12のみを重ねて描いている。背景技術の項で説明した図4における構成部材と同一の構成部材には同一の符号を付け、その説明を省略する。
【0028】
隔壁1はデータ電極を設けたガラス基板上に比抵抗値が1013Ω・cm以上の絶縁性の低融点ガラス及び白色酸化物、と感光性有機物の混合物からなる感光性ペーストを塗布し、データ電極方向にストライプ状の露光パターンを有するフォトマスクを用いて露光工程、現像工程を経て作製され、その比抵抗値は1012Ω・cm以上の絶縁性を有している。その結果、隔壁1は15μm以下の薄くて、チャージアップを防止するために半絶縁性(抵抗値が1012Ω・cm〜109Ω・cm)を持つ誘電体層15の表面の幅50μmのデータ電極22間に、データ電極22と平行に直線状に作製される。なお、背面パネル上の誘電体層15については、必須のものではなく、省略しても良い。
【0029】
放電セルは前面パネルに設けられた表示電極12と前記データ電極22との交差部において、左右の第1の隔壁1にかこまれた領域に形成される。同図の場合、データ電極22方向の第1の隔壁1は高さが約110μmであって、幅が底面で約80μm、頂部で約40μmである。また、蛍光体一色のセル幅は、42インチのフルスペックのハイビジョンテレビを想定し、0.16mmとした。更に、各放電セル内で幅100μmの表示電極対12に平行で、対をなす表示電極12の中間線の直下に、第1の隔壁1より低い第2の隔壁2が設けられており、第2の隔壁が左右の第1の隔壁1を表示電極12のピッチで横串をさすように接続している。本実施の形態では、第2の隔壁の高さを50μmで底面で約80μm、頂部で約50μmに設定した。なお、第2の隔壁の高さを第1の隔壁の高さよりも低くしたのは、放電が隔壁によって妨げられないようにするため、および排気工程、放電ガス導入工程において、流体抵抗を低くするためである。
【0030】
また第2の隔壁は、アドレス放電中にデータ電極22と同電位(導通)を保つため、絶縁性の低融点ガラスと導電性を有する酸化物(例えば、酸化インジウム、酸化ルテニウム、、酸化パラジウム、酸化鉄、酸化マンガン、酸化チタン等)あるいは、金属(例えば銀、銅、金、クロム)の混合物と、感光性有機物の混合物からなる感光性ペーストを塗布し、データ電極と直交方向にストライプ状の露光パターンを有するフォトマスクを用いて露光後、現像、焼成を経て作製され、その比抵抗値は10Ω・cm〜108Ω・の導電性を有している。
【0031】
隣接する一連の放電セルを構成する第1の隔壁1の側面および底面にはデータ電極22毎に赤色、緑色、青色の蛍光体が順次、塗布されている。第2の隔壁の側面および上面にも同様に蛍光体が塗布されている。Rは(Y,Gd)BO3:Euを用いた赤色蛍光体、Gは(Y,Gd)BO3:TbとZn2SiO4:Mnの混合したものを用いた緑色蛍光体、BはBaMgAl10O17:Euを用いた青色蛍光体を示す。PDPにおいては、前面パネルの表面に形成された表示電極12が前記データ電極22に垂直になるように前面パネル10と背面パネル20とが重ねられ、少なくともXeの量が5%以上の放電ガス(残部をNeを主体とし、Ar,He,H2を少量添加)を全圧力が2.5×104Pa〜8×104Paとなるように導入した後、封止用ガラスにより封止され、ガラス基板間の空隙に放電ガスが充填される。同一の走査電極12に属し、隣接する3色の蛍光体R,G,Bを有する放電セルが1画素を構成する。
【0032】
以上のような隔壁1、2は次のような工程によって作製される。
【0033】
隔壁2の作成工程。
【0034】
まず、データ電極22のパターンを備えたガラス基板21上に、低融点ガラスと少量の導電性のフィラー(酸化インジウム、酸化マンガン、酸化チタン、酸化ルテニウム、金属等の混合物)から成る比抵抗値が109Ω・cm〜1012Ω・cmの半絶縁性の誘電体層15を約15μmの厚さで作成後、第2隔壁用の感光性ペーストを、例えばダイコータ法により60μmの厚さに塗布し、第2隔壁用の塗布膜を形成する。なお、ガラス基板21の誘電体層15については、必須のものではなく、工数を低減するために省略しても良い。
【0035】
この第2隔壁用の感光性ペーストは、酸化ケイ素と酸化ホウ素を主成分とする比抵抗値が1013Ω・cm以上の絶縁性ガラス粉末と、導電性を有する酸化物(例えば、酸化インジウム、酸化ルテニウム、酸化鉄)あるいは、金属(例えば銀、銅、金、クロム)の混合物と、γ−ブチロラクトンを溶剤とする感光性ポリマーからなるペーストである。
【0036】
ここで、塗布した第2隔壁用の感光性の塗布膜を必要に応じて乾燥などを行った後、表示電極12方向に平行なストライプ状の露光パターンを有するフォトマスクを用いて露光後、現像と乾燥を経て、第2の隔壁用の隔壁部を作成する。
【0037】
隔壁1の作成工程。
【0038】
次に、比抵抗値が1013Ω・cm以上の絶縁性の低融点ガラスと、白色絶縁性酸化物(主成分が酸化アルミニウムや酸化チタン)と、γ−ブチロラクトンを溶剤とする感光性ポリマーからなる感光性ペーストを用いて、データ電極22と、半絶縁性の誘電体層15および、第2隔壁部が形成されたガラス基板22上に、同様の塗布方法により約50μmの厚さに上記感光性ペーストを塗布し、第1隔壁層用の塗布膜を形成する。必要に応じて乾燥などを行った後、データ電極22方向にストライプ状の第1の隔壁用の露光パターンを有するフォトマスクを用いて露光し、現像すると、図1に示すような、隔壁の高さがより高い第1の隔壁1と、隔壁の高さが低く、導電性を有する第2の隔壁2が形成される。パターン形成された低融点ガラス粉末を含む隔壁1、2をガラス基板21と共に、焼成などの加熱手段により固化する。得られた第1の隔壁1および第2の隔壁2の高さは、それぞれ110μm、50μmであった。
【0039】
また焼成後の、第1隔壁と第2隔壁の比抵抗値は、それぞれ、1×1013Ω・cm〜5×1013Ω・cmと、10Ω・cm〜108Ω・cmであった。
【0040】
蛍光体層の形成については、データ電極22に平行な第1の隔壁1間の溝に、複数本の吐き出し口を有するノズルから蛍光体用塗料を流し込むことによって、第1の隔壁1間に厚さ約15μmの蛍光体層が形成される。
【0041】
図2は、放電セルにおいて、維持放電時の放電領域と蛍光体層との位置関係を示す断面図である。同図(A)は対をなす表示電極12の中間線に沿って切断した場合の断面図であり、同図(B)は表示電極12に垂直方向に切断した場合の断面図である。維持放電時、対をなす表示電極12を軸とする円弧状に沿面放電が発生する。またこの時、表示電極対間に印加された電界は、保護層16の表面近傍が放電空間中では最も高くなっており、従って発生する紫外線の強度もこの近傍が高い。図2(B)より、表示電極12の中間線の直下に設けられている第2の隔壁2上面に塗布された蛍光体層は、背面板の底部から凸状になっており、この放電領域に最も近接しているため、放電によって発生した紫外線を効率よく受け、より強い可視光を発光させることができる。
【0042】
また、ハイビジョンテレビのような高精細のパネルにおいて、輝度を向上させためには、第1隔壁の隔壁幅を細くして開口率を向上させなければならない。しかし、第1隔壁の幅を細くすると、第1隔壁形成時に隔壁が、変形したり、倒壊したりしやすくなる。
【0043】
ところが、本願の第2の隔壁は、第1隔壁に垂直な構成となっているために、構造上隔壁の倒壊や、変形を防止できる効果がある。
【0044】
また、図2は、放電セルにおいて、アドレス期間の放電領域と第2隔壁との位置関係を示す断面図でもある。同図(A)は対をなす表示電極対12の中間線に沿って切断した場合の断面図であり、同図(B)は表示電極対12に垂直方向に切断した場合の断面図である。同図(B)より、表示電極対12の一方の走査電極とデータ電極22の物理的距離は、第2隔壁2が絶縁体ならば、それがある場合もない場合も同じであるが、第2隔壁が導電性であれば、データ電極22と同電位になり、物理的距離は第2隔壁の高さ分だけ短くなり、放電電圧が低下する。
【0045】
また同図(A)からは、表示電極対12と第2隔壁とは、平行でしかも表示電極対部の下部に来ているために(1セル全面に来ているために)、対向放電を発生する対向電極として有効になる対向面積が特許文献3より大幅に増加し、安定な放電が得られる。
【0046】
図3は比較のために、従来の放電セルにおいて、維持放電時の放電領域と蛍光体層との位置関係を示す断面図である。同図(A)は対をなす表示電極12の中間線に沿って切断した場合の断面図であり、同図(B)は表示電極12に垂直方向に切断した場合の断面図である。第2の隔壁がないために、対をなす表示電極を軸とする円弧状の放電領域から蛍光体表面までの間隔の平均値は図2の場合より大きい。この構造の場合、放電セルから発射される可視光の分布を顕微鏡で観察すると、隔壁1の側面に塗布した楕円で囲んだ部分の蛍光体膜の発光輝度が最も大きく、底面に塗布した蛍光体層からの発光輝度は小さい。
【0047】
また第2の隔壁がないために、アドレス時の走査電極とデータ電極間の放電電圧が上昇し高速で安定なアドレス放電が行われにくくなる。
【0048】
なお、特許文献1および2に記載されている従来の井桁構造では、表示電極12方向の第2の隔壁を備えているが、その位置は表示電極対の下部ではなく、ブラックストライプの下部の非表示領域であり、放電領域からの距離は大きい。よって、発光輝度は増大しない。
【0049】
上記、第1実施の形態で作成したパネルに於いて、Xeガス濃度を変え、維持周波数200KHzでパネルを駆動させて全面白色画像を表示し、その点灯時の輝度とアドレス放電の誤放電に起因する画面のちらつきを観察した。その結果を表1-表6に示す。
【0050】
【表1】


【0051】
【表2】


【0052】
【表3】


【0053】
【表4】


【0054】
【表5】


【0055】
【表6】


【0056】
表1-表6は、第1の隔壁の高さを一定値110μmにして、第2の隔壁の高さを0μm〜90μmの間で変化させ、又放電ガス中のXeの量を5%、15%、25%、50%、99%まで変化させたサンプルを作製し、これらのパネル輝度比及び画面の安定性(ちらつきの有無)と第2の隔壁の高さの関係を測定し、そのデータをまとめたものである。
【0057】
すなわち各表は、表1がXe濃度が5%の場合、表2がXe濃度10%の場合、表3がXe濃度15%の場合、表4がXe濃度25%の場合、表5がXe濃度50%の場合、表6がXe濃度99%の場合の輝度とパネル画面評価を行った結果である。なお各表は、第2隔壁の高さと、第1隔壁に対する高さ比を第2隔壁の高さが0μmの時の輝度を1として、第2隔壁の高さを増やした時の各パネルの輝度比を表した結果である。
【0058】
1)Xeの量が5%の場合(表1)の結果
従来例におけるPDPの場合、つまりXeの量が5%で、第1の隔壁の高さが110μmで、第2の隔壁が無い場合、パネルの発光輝度は約350cd/cm2であり、この輝度を1.0として、第2の隔壁の高さを徐々に30μmから90μmまで高くするに従ってパネル輝度は第2の隔壁が無い場合に比べて増大し、その高さが約50μmでパネル輝度比が最大で1.51倍になっている。また更に第2の隔壁を高くすると徐々にパネル輝度比は低下し、90μmでは、0.98となり、第2隔壁の高さが90μmを越えると、第2隔壁の効果はなくなることが判る。従って、第2隔壁の有効な高さは30μm〜70μmである。
【0059】
一方、ハイビジョン画像を表示した時のアドレス放電の不安定性(書き込み動作の不安定性)に起因する画面のちらつきについての評価は、第2の隔壁が無い場合は、アドレス放電が不安定で画面のちらつきが大きい。しかし導電性の第2隔壁が30μm〜70μmの間は、第2隔壁がデータ電極となるため、放電は安定で画面のちらつきがない。また80μm以上になると放電電圧の低下は大きくなるが、放電電流が増大し、不純ガスが出て、画面のちらつきが再び増大する。
【0060】
従って、輝度と同様に第2隔壁の有効な高さは30μm〜70μmである。
【0061】
2)Xeの量が10%の場合(表2)の結果
Xeの量が10%で、第1の隔壁の高さが110μmで、第2の隔壁が無い場合、発光輝度は約395cd/cm2であり、この輝度を1.0として、第2の隔壁の高さを徐々に30μmから90μmまで高くするに従ってパネル輝度は第2の隔壁が無い場合に比べて増大し、その高さが約50μmでパネル輝度比が最大で1.6倍になっており、輝度が最大となる第2隔壁の高さは、Xe5%の時と変わらないが、輝度の上昇率は大きくなっている。また更に第2の隔壁を高くすると徐々にパネル輝度比は低下し、90μmでは、0.97となり、第2隔壁の効果はなくなることが分かる。しかし、Xe5%の時と比べて第2の隔壁の高さが60μm、と70μmの時のパネルの輝度比の低下は、少なくなっていることが判る。
【0062】
一方、ハイビジョン画像を表示した時のアドレス放電の不安定性(書き込み動作の不安定性)に起因する画面のちらつきについての評価は、第2の隔壁が無い場合は、アドレス放電が不安定で画面のちらつきが大きい。しかし導電性の第2隔壁が30μm〜70μmの間は、第2隔壁がデータ電極となるため、放電は安定で画面のちらつきがない。また80μm以上になると放電電圧の低下は大きくなるが、放電電流が増大し、不純ガスが出て、画面のちらつきが再び増大することが判る。
【0063】
3)Xeの量が15%の場合(表3)の結果
Xeの量が15%で、第1の隔壁の高さが110μmで、第2の隔壁が無い場合、発光輝度は約417cd/cm2であり、この輝度を1.0として、第2の隔壁の高さを徐々に30μmから90μmまで高くするに従ってパネル輝度は第2の隔壁が無い場合に比べて増大し、その高さが約50μmでパネル輝度比が最大で1.59倍になっており、輝度が最大となる第2隔壁の高さは、Xe5%の時と変わらないが、輝度の上昇率は大きくなっている。
【0064】
また更に第2の隔壁を高くすると徐々にパネル輝度比は低下し、90μmでは、0.99となり、第2隔壁の効果はなくなることが分かる。しかし、Xe5%の時と比べて第2の隔壁の高さが60μm、と70μmの時のパネルの輝度比はそれぞれ1.52倍、1.32倍であり、Xe5%の同じ隔壁高さの時の1.29倍、1.20倍と比べると上昇率が大きいことが判る。これは、Xe濃度が15%と増加したためである。
【0065】
一方、ハイビジョン画像を表示した時のアドレス放電の不安定性(書き込み動作の不安定性)に起因する画面のちらつきについての評価は、第2の隔壁が無い場合は、アドレス放電が不安定で画面のちらつきが大きい。しかし導電性の第2隔壁が30μm〜70μmの間は、第2隔壁がデータ電極となるため、放電は安定で画面のちらつきがない。また80μm以上になると放電電圧の低下は大きくなるが、放電電流が増大し、不純ガスが出て、画面のちらつきが再び増大するこが判る。
【0066】
4)Xeの量が25%の場合(表4)の結果
Xeの量が25%で、第一の隔壁の高さが110μmで、第2の隔壁が無い場合、発光輝度は約437cd/cm2であり、この輝度を1.0として、第2の隔壁の高さを徐々に30μmから90μmまで高くするに従ってパネル輝度は第2の隔壁が無い場合に比べて増大し、その高さが約50μmでパネル輝度比が最大で1.61倍になっておりXe5%の時より向上している。
【0067】
また更に第2の隔壁を高くすると徐々にパネル輝度比は低下し、90μmでは、0.95となり、第二隔壁の効果はなくなることが判る。しかし、Xe5%の時と比べて第二の隔壁の高さが60μm、と70μmの時のパネルの輝度比はそれぞれ1.52倍、1.43倍であり、Xe5%の同じ隔壁高さの時の1.29倍、1.20倍と比べると上昇率が大きいことが判る。これは、Xe濃度が25%と増加したためである。
【0068】
一方、ハイビジョン画像を表示した時のアドレス放電の不安定性(書き込み動作の不安定性)に起因する画面のちらつきについての評価は、第2の隔壁が無い場合は、アドレス放電が不安定で画面のちらつきが大きい。しかし導電性の第2隔壁が30μm〜70μmの間は、第2隔壁がデータ電極となるため、放電は安定で画面のちらつきがない。また80μm以上になると放電電圧の低下は大きくなるが、放電電流が増大し、不純ガスが出て、画面のちらつきが再び増大することが判る。
【0069】
5)Xeの量が50%の場合(表5)の結果
Xeの量が50%で、第一の隔壁の高さが110μmで、第2の隔壁が無い場合、発光輝度は約457cd/cm2であり、この輝度を1.0として、第2の隔壁の高さを徐々に30μmから90μmまで高くするに従ってパネル輝度は第2の隔壁が無い場合に比べて増大し、その高さが約60μmでパネル輝度比が最大で1.6倍になっており、Xe5%の時よりパネル輝度が最大となる第2の隔壁の高さが高い側にシフトしている。
【0070】
また、更に第2の隔壁を高くすると徐々にパネル輝度比は低下するが、第2の隔壁の高さが80μmでも、1.03倍の値を保っており、第2隔壁の効果は存在している。また、Xe5%の時と比べて第二の隔壁の高さが70μm、80μmの時でもパネルの輝度比は、それぞれ1.42倍、1.03倍であり、Xe5%の同じ隔壁高さの時の1.0倍、0.98倍と比べると上昇率が大きいことが判る。これは、Xe濃度が50%と増加したためである。
【0071】
一方、ハイビジョン画像を表示した時のアドレス放電の不安定性(書き込み動作の不安定性)に起因する画面のちらつきについての評価は、第2の隔壁が無い場合は、アドレス放電が不安定で画面のちらつきが大きい。しかし導電性の第2隔壁が30μm〜70μmの間は、第2隔壁がデータ電極となるため、放電は安定で画面のちらつきがない。また80μm以上になると放電電圧の低下は大きくなるが、放電電流が増大し、不純ガスが出て、画面のちらつきが再び増大することが判る。
【0072】
6)Xeの量が99%の場合(表6)の結果
Xeの量が50%で、第一の隔壁の高さが110μmで、第2の隔壁が無い場合、発光輝度は約478cd/cm2であり、この輝度を1.0として、第2の隔壁の高さを徐々に30μmから90μmまで高くするに従ってパネル輝度は第2の隔壁が無い場合に比べて増大し、その高さが約60μmでパネル輝度比が最大で1.6倍になっており、Xe5%の時よりパネル輝度が最大となる第2の隔壁の高さが高い側にシフトしている。
【0073】
また、更に第2の隔壁を高くすると徐々にパネル輝度比は低下するが、80μmでも、1.05の値を保っており、第2隔壁の効果は存在している。しかし、Xe5%の時と比べて第二の隔壁の高さが70μm、80μmの時でもパネルの輝度比は、それぞれ1.5倍、1.05倍であり、Xe5%の同じ隔壁高さの時の1.2倍、1.0倍と比べると上昇率が大きいことが判る。これは、Xe濃度が99%と増加したためである。
【0074】
一方、ハイビジョン画像を表示した時のアドレス放電の不安定性(書き込み動作の不安定性)に起因する画面のちらつきについての評価は、第2の隔壁が無い場合は、アドレス放電が不安定で画面のちらつきが大きい。しかし導電性の第2隔壁が30μm〜70μmの間は、放電は安定で画面のちらつきがない。また80μm以上になると放電電圧の低下は大きくなるが、第2隔壁がデータ電極となるため、放電電流が増大し、不純ガスが出て、画面のちらつきが再び増大することが判る。
【0075】
従って、この上記表1−表6の実験結果により、Xe濃度が5%−10%までは、第2の隔壁の高さは第1の隔壁の高さの27%−73%までにするとは効果があるが、より好ましくは、第2の隔壁の高さを第1の隔壁の高さの27%〜64%程度に設定することである。
【0076】
Xe濃度が10%−25%までは、第2の隔壁の高さは第1の隔壁の高さの27%−64%までは効果があるが、より好ましくは、第2の隔壁の高さを第1の隔壁の高さの30〜64%程度に設定することである。
【0077】
Xe濃度が25%−99%までは、第2の隔壁の高さは第1の隔壁の高さの27%−73%までは効果があるが、より好ましくは、第2の隔壁の高さを第1の隔壁の高さの36〜82%程度に設定することである。
【0078】
また、表1-表6より、Xeの量を従来の5%以上、特に、Xeの量を10%−99%に増加すると絶対輝度がさらに高くなり、パネル輝度比が最大になる第2の隔壁の高さが高い方にシフトする理由は、Xe濃度が増加するに従い、Xeから発せられる紫外線量が増加するのに加え、紫外線の種類が自己吸収のある共鳴線から自己吸収のない分子線に移行するためと、分子線が放電が凝縮しやすくなるため(放電領域が小さくなるため)と考えられる。従って、表示電極対に平行で蛍光体が塗布された第2の隔壁が、表示電極の下方に存在していることと、Xe濃度が10%以上と多いパネル構成でフルスペックのハイビジョンのような高精細パネルでも輝度と効率の高いパネルの作成が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【0079】
本発明によりPDPの発光輝度、発光効率の向上とアドレスの高速化が可能になり、放電容積に対する発光効率を高めることができるため、その産業上の効果は大である。
【図面の簡単な説明】
【0080】
【図1】本発明の実施の形態1におけるPDP背面パネルの斜視図
【図2】本発明における維持放電時の放電領域と蛍光体膜との位置関係を示す断面図
【図3】従来例における維持放電時の放電領域と蛍光体膜との位置関係を示す断面図
【図4】従来の3電極面放電型プラズマディスプレイパネル(PDP)の斜視図
【図5】特許文献1および2におけるPDP背面パネルの斜視図
【符号の説明】
【0081】
1 第1の隔壁
2 第2の隔壁
10 前面パネル
11 ガラス基板
12 表示電極
15 誘電体層
16 保護膜
17 放電セル
20 背面パネル
21 ガラス基板
22 データ電極
23 隔壁
24 蛍光体層




 

 


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