JP2004079524A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

【課題】鈍りプライミング波形を採用するプラズマディスプレイパネルにおいて、アドレス放電から維持放電への移行をスムーズに行う。
【解決手段】誘電体層１１２の容量が他の位置における誘電体層１１２の容量よりも大きい高容量領域１７が放電ギャップ１１から離れた位置において第１の方向に延びるように形成されており、走査電極１５及び維持電極１６には、放電ギャップ１１と高容量領域１７との間において、開口部７が形成されている。
【選択図】　　　　図２

Description

　本発明はプラズマディスプレイパネルに関し、特に、放電効率の向上を図ったプラズマディスプレイパネルの構造に関する。

　プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）には、その動作方式により、電極が誘電体で被覆されて間接的に交流放電の状態で動作させるＡＣ型のものと、電極が放電空間に露出して直流放電の状態で動作させるＤＣ型のものとがあるが、最近は長寿命、高精細に有利なＡＣ型が主流になっている。

　さらに、ＡＣ型のプラズマディスプレイパネルには、駆動方式として表示セルのメモリ機能を利用するメモリ動作型と、メモリ機能を利用しないリフレッシュ動作型とがある。なお、プラズマディスプレイパネルの輝度は、放電回数に比例する。リフレッシュ動作型のプラズマディスプレイパネルでは、表示容量が大きくなると輝度が低下するため、小表示容量のプラズマディスプレイパネルに対して主として使用されている。

　図７は、従来のＡＣ型プラズマディスプレイパネルにおける一つの表示セルの構成を例示する斜視図であり、図８は、図７に示したＡＣ型プラズマディスプレイパネルにおける走査電極及び維持電極の平面図（図８（ａ））及び図８（ａ）の８Ｂ−８Ｂ線における断面図（図８（ｂ））である。

　表示セルには、ガラスからなる第１絶縁基板１０１及び第２絶縁基板１０２が設けられている。第１絶縁基板１０１は背面パネル基板となり、第２絶縁基板１０２は前面パネル基板となる。

　第２絶縁基板１０２における第１絶縁基板１０１の対向面上には、透明電極１０３及び１０４が設けられている。透明電極１０３及び１０４は第１の方向（行方向）に相互に平行に延びている。

　また、透明電極１０３及び１０４に重なるようにそれぞれバス電極１０５及び１０６が配置されている。バス電極１０５及び１０６は、例えば、ＣｒＣｕ薄膜及びＣｒ薄膜からなり、厚さが１乃至４μｍ程度の薄膜電極であり、透明電極１０３及び１０４の各々と外部の駆動装置との間の電極抵抗値を小さくするために設けられている。

　透明電極１０３及びバス電極１０５から走査電極１１５が構成され、透明電極１０４及びバス電極１０６から維持電極１１６が構成されている。

　バス電極１０５及び１０６は、各表示セル内において、透明電極１０３及び１０４の間に形成される面放電ギャップから最も離れた位置に設けられている。

　さらに、透明電極１０３及び１０４を覆う誘電体層１１２並びに誘電体層１１２を覆う保護層１１４が設けられている。保護層１１４は、例えば、酸化マグネシウムからなり、誘電体層１１２を放電から保護する。

　第１絶縁基板１０１における第２絶縁基板１０２の対向面上には、第１の方向と直交する第２の方向（列方向）に延びるデータ電極１０７が設けられている。

　第１絶縁基板１０１上には、データ電極１０７を覆って誘電体層１１３が設けられており、誘電体層１１３上には第２の方向に延びる複数の隔壁１０９が設けられている。

　隔壁１０９の側面及び誘電体層１１３の露出表面上には、放電ガスの放電により発生する紫外線を可視光１１０に変換する蛍光体層１１１が形成されている。

　第１絶縁基板１０１及び第２絶縁基板１０２の間において、隣接する隔壁１０９の間には放電ガス空間１０８が形成されている。この放電ガス空間１０８内には、ヘリウム、ネオン若しくはキセノン等又はこれらの混合ガスからなる放電ガスが充填される。

　このように構成されたプラズマディスプレイパネルにおいては、走査電極１１５及び維持電極１１６間の電位差が所定値を超えると放電が発生し、この放電に伴って、可視光１１０が得られる。

　図９は従来のプラズマディスプレイパネルにおける書込選択型の駆動動作を示すタイミングチャートである。以下、図９を参照して、前述のように構成された従来のプラズマディスプレイパネルにおける書込選択型の駆動動作について説明する。

　図９に示すように、各サブフィールドは、順次設定されるプライミング期間、アドレス期間、維持期間及び電荷消去期間の４つの期間から構成されている。

　先ず、プライミング期間において、走査電極１１５に鋸歯状波のプライミングパルスＰｐｒ−ｓが印加され、維持電極１１６に矩形波のプライミングパルスＰｐｒ−ｃが印加される。プライミングパルスＰｐｒ−ｓは正極性のパルスであり、プライミングパルスＰｐｒ−ｃは負極性のパルスである。

　また、「電子情報通信学会技術研究報告ＥＩＤ９８−９５（１９９１年１月）、ｐ．９１」によると、７．５Ｖ／μ秒以下の傾斜電圧波形を用いることにより、黒輝度を低下させることができることが報告されている。

　この電圧勾配は小さければ小さいほど黒輝度を低下させることができるが、電圧勾配が小さくなり過ぎると、プライミング放電に必要な電圧に到達するまでの時間が長くなり、プライミング期間が長くなってしまう。結果的に、維持期間を短縮せざるを得なくなり、維持放電におけるピーク輝度が低下してコントラストが低下してしまう。このため、通常、４Ｖ／μ秒前後の電圧勾配が使用されている。

　プライミング期間においては、走査電極１１５の電位を維持電極１１６及びデータ電極１０７に対して正の方向に１乃至１０Ｖ／μｓの割合のランプ波形で電圧変化させ、電圧上昇停止後、今度は１乃至１０Ｖ／μｓの割合のランプ波形で電圧を下降させ、かつ、この下降期間の途中において、維持電極１１６の電位を走査電極１１５に対して正になるように維持電極１１６の電位を上昇させる。この後、表示または非表示の選択を表示セルごとに行うアドレス期間が続き、さらに、アドレス期間の後に、表示輝度を決める維持期間が続く。

　プライミングパルスＰｐｒ−ｓ及びＰｐｒ−ｃの印加により、走査電極１１５及び維持電極１１６の間の放電ギャップ近傍の放電ガス空間１０８において、プライミング放電が発生し、その後のセルの維持放電を発生させやすくする活性粒子の生成が行われるとともに、走査電極１１６上に負極性、データ電極１０７上及び維持電極１１６上に正極性の壁電荷が付着する。

　続いて、電荷調整パルスＰｐｅ−ｓが走査電極１１５に印加される。この結果、弱放電が発生し、走査電極１１５上の負極性の壁電荷、データ電極１０７上及び維持電極１１６上の正極性の壁電荷が減少する。特に、走査電極１１５と維持電極１１６との間のギャップの近傍の壁電荷はこの電荷調整パルスＰｐｅ−ｓの印加により消去される。

　その後のアドレス期間は、発光させる放電セルを選択する期間である。走査電極１１５に印加される負極性の走査パルスＰｂｗ−ｓとデータ電極１０７に印加される正極性のデータパルスＰｄとにより選択されたセルにおいてのみ書込放電が発生し、以後の維持期間において発光させる場所のセルの電極に壁電荷が付着する。

　書込放電が発生すると、その放電セルには壁電荷が付着する。これに対して、書込放電が発生しなかった放電セルにおいては、プライミング期間後の状態のままである。

　その後の維持期間は、表示発光のための期間である。維持電極１１６側からパルスの印加が開始され、以降、負極性の維持パルスＰｓｕｓ−ｓ及びＰｓｕｓ−ｃがそれぞれ走査電極１１５及び維持電極１１６に交互に印加される。この際、アドレス期間において書込放電が行われなかった放電セルにおいては走査電極１１５と維持電極１１６との間のギャップの近傍の壁電荷が消去さているので、その放電セルに維持パルスＰｓｕｓ−ｓ及びＰｓｕｓ−ｃが印加されても、維持放電は発生しない。

　一方、アドレス期間において書込放電が発生した放電セルにおいては、走査電極１１５に正電荷が、維持電極１１６に負電荷が付着しているため、維持電極１１６への負極性の維持パルス電圧Ｐｓｕｓ−ｃと壁電荷電圧とが互いに重畳され、電極間の電圧が放電開始電圧を超え、強い放電（以下、「強放電」という）が発生する。

　一旦放電が発生すると、各電極に印加されている電圧を打ち消すように壁電荷が配置される。従って、維持電極１１６には負電荷が付着し、走査電極１１５には正電荷が付着する。そして、次の維持パルスは走査電極１１５側が正電圧のパルスとなるため、壁電荷との重畳によって、放電ガス空間１０８に印加される実効的電圧が放電開始電圧を超えて、放電が発生する。

　以下、同様の工程を繰り返すことにより、放電が維持される。輝度はこの放電の繰り返し回数により決定される。

　その後の電荷消去期間においては、走査電極１１５に負極性の維持消去パルスＰｓｅ−ｓが印加される。負極性の維持消去パルスＰｓｅ−ｓは鋸歯状波のパルスである。これにより、前のサブフィールドが発光していた場合に各電極に付着した壁電荷が消去されるとともに、パネル内の全放電セルの状態が、前のサブフィールドの発光の有無に関係なく、均一化される。

　また、特開平１１−６７１００号公報には、ストライプ状の隔壁が設けられたプラズマディスプレイパネルにおいて、低消費電力を目的として、走査電極側のバス電極を放電ギャップ側に配置させたプラズマディスプレイパネルが開示されている。上記公報の図５においては、走査電極を形成する透明電極の放電ギャップと非放電ギャップとの中央にバス電極を形成したとき走査電極とデータ電極間の放電開始電圧が最も低くなることが示されている。一方、同公報の図６においては、バス電極を走査電極の非放電ギャップから放電ギャップ側に移動するほど、バス電極の遮光により輝度が低下することが示されている。そこで、少なくとも輝度の低下に見合う程度の低電圧効果が得られるように走査電極側のバス電極の配置が決められている。また、維持電極側のバス電極は非放電ギャップ側に配置されている。

　図１０は、特開２００１−２３６８８９号公報に示されたプラズマディスプレイの単位セルの平面図である。図１０に示すように、単位セル分の面電極１２５は、行方向に伸び、放電ギャップ１２２から非放電ギャップ１２３へ向かって等間隔に配置されている複数の細線電極１２１と、列方向に伸び、細線電極１２１の左右端を相互に連結している細線電極１２４と、から構成されている。面電極１２５の中心から列方向に伸びた細線電極１２４と行方向に伸びたバス電極１２６とが接続されて維持電極対（スキャン電極１２７とコモン電極１２８）が構成されている。

　図１０に示す横スリット形状の面電極１２５の構造では、維持放電を起こし、プラズマを拡張させる電気力線の発生箇所である細線電極１２１が放電ギャップ１２２から非放電ギャップ１２３へ向かって等間隔に分割形成されている。このような電極形状にすることにより図８に示したようないわゆる“べた”パターンで電極を形成した場合よりも放電時における放電空間の電界強度を低減することができる。

　紫外光をその脱励起過程において放射するＸｅガスの母体ガスに対する混合比率が約２０乃至３０％以下の場合、放電時の電界を強めてＸｅ原子の励起を促そうとしてもＸｅガス励起効率は電界の上昇に伴い低下するという現象が確認されている。このような現象によれば、紫外光の発生効率を高め、ひいては、発光効率を高めるためには、放電時における放電空間の電界強度を低減させることが有効であることがわかる。

　従って、上記のような横スリット形状の面電極１２５を用いて維持放電を起こすことにより、発光効率の向上が可能となる。その結果、消費電力を低減することが可能となる。また、面電極１２５は四方の隣接セルへ広がっていないので、隣接セル間の放電干渉による誤点灯や誤消灯も抑制できるようになる。
特開平１１−６７１００号公報（図５、図６） 特開２００１−２３６８８９号公報（図２）

　しかしながら、図９に示した鈍りプライミング波形を採用する最近のプラズマディスプレイパネルにおいては、図８に示すような構成の走査電極１１５及び維持電極１１６を用いると、プライミング期間後半における走査電極１１５と維持電極１１６との間で行われる壁電荷消去が過消去になりやすく、その後のアドレス放電が発生しづらくなるという問題があった。これは走査電極１１５と維持電極１１６が、放電の始まる走査電極１１５と維持電極１１６との間の間隙（以下、「面放電ギャップ」と呼ぶ）の近傍部から表示セルの奥の方向に向かって、連続的に広がっているために起こる問題である。

　さらに、予備放電が放電ガス空間１０８内に大きく広がり、黒画面表示における輝度が高くなるという問題もある。

　特開平１１−６７１００号公報のように、走査電極のバス電極を放電ギャップと非放電ギャップとの間の実質的中央に設けた場合、プライミング放電により、高容量領域であるバス電極上の誘電体層上及び放電ギャップ近傍に多くの壁電荷が形成される。

　しかしながら、鈍りプライミングの消去放電は電極全体に広がるため、バス電極上の誘電体層上及び放電ギャップ近傍の壁電荷は消去されやすい。バス電極上の誘電体層上及び放電ギャップ近傍の壁電荷が消去されると、バス電極上及び放電ギャップ近傍でアドレス放電が発生しにくくなり、アドレス放電はそれ以外の透明電極上で発生する。その結果、維持放電への移行がスムーズに行われなくなる。

　また、特開２００１−２３６８８９号公報に示されたプラズマディスプレイパネルにおいては、走査電極及び維持電極はともに面放電ギャップの付近から表示セルの奥の方向に向かって、非連続的なパターンとなっているため、上記のような問題は発生しづらい。

　しかしながら、バス電極は非放電ギャップ側に配置され、アドレス放電はバス電極側で発生するため、アドレス放電で形成される壁電荷がバス電極上およびその近傍に形成される。このため、アドレス放電後の維持放電への移行はスムーズに行われなくなるという問題が依然として解決されない。

　本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、鈍りプライミング波形を採用するプラズマディスプレイパネルにおいて、アドレス放電から維持放電への移行をスムーズに行うことができるプラズマディスプレイパネルを提供することを目的とする。

　本発明の他の目的は、放電開始電圧を上げることなく、予備放電に続く維持放電への移行をスムーズに行うことができるプラズマディスプレイパネルを提供することにある。

　この目的を達成するため、本発明は、第１の基板と、前記第１の基板に対向して配置された第２の基板と、前記第１の基板における前記第２の基板との対向面側に設けられ、第１の方向に延びる少なくとも１個の走査電極と、前記第１の基板における前記第２の基板との対向面側に設けられ、前記走査電極に平行に延びる少なくとも１個の維持電極と、前記走査電極及び前記維持電極を覆う誘電体層と、前記第２の基板における前記第１の基板との対向面側に設けられ、前記第１の方向に直交する第２の方向に延びる少なくとも１個のデータ電極と、を有し、前記走査電極及び前記維持電極と前記データ電極との交点に表示セルが配置されるプラズマディスプレイパネルにおいて、前記走査電極及び前記維持電極は透明電極からなり、前記誘電体層は透明誘電体層からなり、前記誘電体層の容量が他の位置における前記誘電体層の容量よりも大きい高容量領域が放電ギャップから離れた位置において前記第１の方向に延びるように形成されており、前記走査電極及び前記維持電極には、前記放電ギャップと前記高容量領域との間において、開口部が形成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を提供する。

　このように走査電極の放電ギャップと非放電ギャップとの間に高容量領域を配置することにより、図９に示した鈍りプライミング波形による駆動方法を用いたときのプライミング放電後において、高容量領域に壁電荷が選択的に蓄積されることになる。加えて、放電ギャップと高容量領域との間に開口部を形成することにより、プライミング消去放電が開口部を超えてはあまり広がらないため、選択的に高容量領域に蓄積された壁電荷の多くは消去されずに残る。この結果、アドレス放電の放電電圧を低減し、アドレス放電の発生を容易にすることができる。アドレス放電が放電ギャップに近い位置で発生するため、アドレス放電から維持放電への移行も行いやすくなる。

　また、プラズマディスプレイパネルの発光輝度及び発光効率を改善するためには、セル全面にわたって高密度に均一性よくプラズマを生成する必要は必ずしもない。重要なことは、維持放電によるプラズマがセル全体に広がることではなく、蛍光体層を刺激し、可視光の発生に寄与する紫外光を効率よく発生させ、発生させた紫外光を効率よく蛍光体層に照射させることである。従って、発光効率を改善するためには、セル全体に微小な維持放電領域を空間的かつ時間的に分散させて設け、放電ガス空間に作用する電界を低減させ、紫外光の生成効率が低下することを抑制することが極めて有効である。本発明のように、透明電極に開口部を形成し、電界の弱い部分を形成することにより、空間的に幾つかの領域に分割された維持放電部を有する面電極構造が有効な対策となる。

　前記走査電極及び前記維持電極には、前記高容量領域に関して前記放電ギャップとは反対側に第２の開口部を形成することができる。

　前述の開口部に加えて、第２の開口部を形成することにより、プライミング消去放電の広がりをさらに抑制することができ、アドレス放電の放電電圧を低減し、アドレス放電の発生を容易にすることができる。

　また、矩形形状の電圧パルスを印加して放電を発生させる維持放電に対しては、開口部及び第２の開口部の長さ（第２の方向における長さ）を適切な値に設定し、開口部と第２の開口部との間の境界に電極を配置することにより、維持放電が開口部を越えて広がりやすくしている。これにより、必要十分な維持電極の面積で維持放電を起こし、プラズマをセル全体に広く分布させることができるようになるため、発光輝度をほとんど低下させることなく、発光効率を向上させることができる。

　例えば、前記開口部と前記第２の開口部とは相互に異なる形状としてもよく、あるいは、実質的に同じ形状を有するものとすることができる。例えば、ともに同一形状の矩形とすることができる。

　第２の方向における開口部の長さが長過ぎると、維持放電が開口部を越えて広がらなくなる。維持放電が広がる最大の幅の開口部を第２の方向に並べて少なくとも２個形成することにより、発光効率を向上させることができる。

　なお、開口部及び第２の開口部の個数は１個に限定されるものではなく、２個以上とすることも可能である。

　また、前記開口部と前記第２の開口部とは前記バス電極に関して対称に配置することが好ましい。

　前記高容量領域は、他の位置における前記誘電体層の膜厚よりも薄い膜厚を有する誘電体層からなるものとして構成することができる。

　誘電体層の一部分の膜厚を他の部分の膜厚よりも小さくすることにより、その一部分の容量を他の部分の容量よりも大きくすることが可能である。

　前記走査電極及び前記維持電極は前記表示セル毎に分離して設けられ、各表示セルにおける前記走査電極及び前記維持電極はそれぞれ前記第１の方向に延びるバス電極によって相互に電気的に接続されており、前記高容量領域は前記バス電極上に形成されていることが好ましい。

　このように走査電極及び維持電極を表示セル毎に分離して形成することにより、主放電が四方の隣接セルに及びにくくなり、四方の隣接セル相互間における放電干渉を抑制することができる。また、走査電極及び維持電極を隔壁から離して形成することによって、隔壁における電力損失を低減させることができる。

　また、前記高容量領域は前記バス電極上に形成される。誘電体層は走査電極及び維持電極の上に低融点ガラスペーストを塗布した後、６００度近い高温で焼成することにより、２０乃至４０μｍ程度の透明な誘電体層として形成されるが、走査電極及び維持電極上に厚さ１０μｍ程度のバス電極が形成されている領域では、その分だけ誘電体層の厚さが薄くなる。すなわち、低融点ガラスペーストを用いて誘電体層を形成することにより、バス電極上の誘電体層は必然的に高容量領域にすることができる。

　例えば、バス電極の幅は前記走査電極及び前記維持電極の全幅よりも小さく設定し、前記走査電極及び前記維持電極の各々の全幅よりも小さい幅の部分において相互に電気的に接続させることができる。

　第１の方向において隣接する走査電極及び維持電極をそれらの電極の幅全体ではなく一部の幅のみを介して連結させることにより、走査電極及び維持電極を表示セル毎に分離させて形成することによる上述の効果を享受しつつ、走査電極及び維持電極の形成を容易にすることができる。

　前記バス電極は前記第２の方向における前記走査電極及び前記維持電極の中心を通るものとして形成することができる。

　例えば、前記バス電極は、前記放電ギャップの中心線から１２０μｍ以上かつ３００μｍ以下の範囲内に形成することが好ましい。

　また、前記高容量領域は、他の位置における前記誘電体層の誘電率よりも高い誘電率を有する誘電体層からなるものとして形成することができる。

　例えば、高容量領域をなす誘電体層を形成する誘電体として、他の領域をなす誘電体層を形成する誘電体よりも高い誘電率を有する誘電体を選択することにより、高容量領域を形成することが可能である。

　また、バス電極は高容量領域と重なるように配置することの他に、前記放電ギャップとは反対側の前記走査電極及び前記維持電極の端部（非放電ギャップ）上に形成することも可能である。

　あるいは、バス電極は、前記高容量領域上に形成されている第１のバス電極と、前記放電ギャップとは反対側の前記走査電極及び前記維持電極の端部上に形成されている第２のバス電極と、からなるものとして構成することも可能である。

　前記走査電極及び前記維持電極は、表示セル毎に分離して形成してもよく、あるいは、前記第１の方向において隣接する表示セル間において相互に連結されて形成することも可能である。

　前記開口部及び前記第２の開口部は一辺が５０μｍ以上の矩形形状をなすものとして形成することが可能である。

　前記高容量領域は、例えば、前記走査電極及び前記維持電極の前記第２の方向における中心を通るように形成される。

　本発明に係るプラズマディスプレイパネルは、例えば、次のような駆動シークエンスで駆動される。

　前記走査電極に前記維持電極に対して正極性の鋸歯状波のプライミングパルスが印加され、前記走査電極に対して負極性の鋸歯状波のプライミングパルスが前記維持電極に印加されるプライミング期間において、時間の経過と共に上昇する駆動電圧が前記走査電極に印加される。

　前記維持電極と前記データ電極に対して正方向のランプ波形で前記走査電極の電圧を上昇させ、前記電圧の上昇停止後、負方向のランプ波形で前記電圧を下降させ、かつ、この下降期間の途中において前記維持電極の電位を前記走査電極に対して正になるように前記維持電極の電位を上昇させるプライミング期間の後に、表示及び非表示の選択を前記表示セルごとに行うアドレス期間を有し、さらに前記アドレス期間の後に表示輝度を決める維持放電期間を有する駆動シークエンスで駆動される。

　本発明は、さらに、受信したアナログ映像信号をディジタル映像信号に変換し、そのディジタル映像信号を出力するアナログインターフェースと、上述のプラズマディスプレイパネルを含み、前記アナログインターフェースから受信した前記ディジタル映像信号に応じた映像を出力するプラズマディスプレイモジュールと、からなるプラズマ表示装置を提供する。

　本発明に係るプラズマディスプレイパネルによれば、面放電を起こす放電ギャップから離れた走査電極及び維持電極の実質的中央部の誘電体層に高容量領域を第１の方向に形成し、放電ギャップからこの位置に到るまでの走査電極及び維持電極に開口部を設けることにより、放電ギャップから離れた高容量領域に対向放電を低電圧かつ短時間で発生させることが可能となる。

　また、相対的に放電ギャップの近傍の電界を弱めることにより、維持放電時にＸｅ分子線・共鳴線放出に必要なエネルギーを超過していたエネルギーを低下させ、発光効率の改善に寄与する。特に、Ｘｅの分圧を高めた放電ガスを使用する場合、Ｘｅ移動度が短くなるために放電が面放電ギャップに集中する傾向があるが、走査電極及び維持電極に開口部を形成し、電界の弱い領域を形成することにより、維持放電領域を空間的に幾つかの領域に分割し、プラズマを広く分布させることができる。この結果、面放電のシュリンクを防止することができ、発光効率を向上させることができる。

　以下、本発明の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルについて、添付の図面を参照して説明する。以下の各実施形態においては、従来のプラズマディスプレイパネルと同様に、その駆動の際には、プライミング期間において時間の経過と共に電圧が上昇する鈍り波形のプライミングパルスが走査電極に印加される。

　図１は本発明の第１の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルにおける１表示セルの構造を示す斜視図である。図２は本発明の第１の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルにおける走査電極及び維持電極の形状をより詳細に示す図であって、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）の２Ｂ−２Ｂ線における断面図である。なお、図１及び２に示す第１の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルにおいて、図７及び図８に示す従来のプラズマディスプレイパネルと同一の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

　第１の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルは、隔壁、バス電極、走査電極及び維持電極の形状が図７及び図８に示した従来のプラズマディスプレイパネルと異なっており、それら以外については同一の構造を有している。

　第１の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルにおいては、従来のプラズマディスプレイパネルにおけるストライプ状の隔壁１０９に代えて、第１の方向（行方向）及び第２の方向（列方向）で表示セルを区切るマトリクス状の隔壁９が設けられている。従って、第１の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルにおいては、各表示セルは隣接する四方の表示セルから完全に隔離されている。

　また、走査電極１５及び維持電極１６はそれぞれ透明電極からなり、図２（ａ）に示すように、バス電極５、６は、それぞれ走査電極１５及び維持電極１６の第２の方向における中心を通るように第１の方向に延びている。

　さらに、走査電極１５及び維持電極１６には、放電ギャップ（図２（ａ）においては、放電ギャップの第１の方向に延びる中心線１１が示されている）とバス電極５、６との間にそれぞれ矩形状の開口部７が設けられている。

　走査電極１５及び維持電極１６の平面形状をさらに具体的に説明すると以下のようになる。

　バス電極５、６は、面放電ギャップの中心線１１から１２０μｍ以上かつ３００μｍ以内の位置に、かつ、走査電極用透明電極３及び維持電極用透明電極４の第２の方向における中心を通るように、配置されている。

　また、透明電極３、４が形成されない開口部７は一辺が５０μｍ以上の矩形形状になるように形成されている。バス電極５、６及び透明電極３、４は誘電体層１１２で覆われ、さらに、誘電体層１１２の上に誘電体層１１２を放電から保護する酸化マグネシウムからなる保護層１１４が設けられている。

　バス電極５、６は、例えば、白色のＡｇ薄膜及び黒色のＲｕＯ₂薄膜の積層体からなり、厚さが７μｍ程度の薄膜電極である。

　透明電極３及びバス電極５から走査電極１５が構成され、透明電極４及びバス電極６から維持電極１６が構成されている。

　１つの表示セル内においては、バス電極５及び６は、それぞれ透明電極３、４の面放電ギャップから非放電ギャップ（放電ギャップとは反対側の走査電極１５及び維持電極１６の端部の外側の領域）に至るほぼ中央の位置に設けられている。

　ここで、バス電極５及び６を透明電極３、４に重ねて形成することにより、バス電極５、６上の誘電体層１１２の膜厚を、透明電極３及び４上の誘電体層１１２の膜厚よりも薄くすることができ、ひいては、バス電極５、６上の容量を他の領域の容量よりも大きくすることができる。すなわち、バス電極５、６上に高容量領域１７を形成することができる。

　従来のプラズマディスプレイパネルにおいては、プライミング放電が表示セル内全体に広がって発生するのに対して、以上のように構成された第１の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルにおいては、プライミング放電は放電ギャップ側にあって、従来の表示セルの約半分の領域で発生することとなる。

　また、面放電を起こす放電ギャップの近傍は放電制御が容易になるように一定の電極面積を保ち、放電ギャップから離れた部分に対向放電を低電圧・短時間で発生させるために誘電体層１１２の薄膜部分、すなわち、高容量領域１７を位置させている。放電ギャップから高容量領域１７に到るまでの透明電極３、４には開口部７が設けられているため、面放電のシュリンクを防止することができ、発光効率及び放電制御性を向上させることが可能である。

　次に、本発明の第２の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルを図３を参照して説明する。図３は本発明の第２の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルにおける走査電極及び維持電極の形状を示す図であって、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）の３Ｂ−３Ｂ線における断面図である。

　第２の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルは、第１の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルと比較して、走査電極１５及び維持電極１６に第２の開口部８が形成されている点においてのみ異なり、この点以外の構造は同一である。

　第２の開口部８は、走査電極１５及び維持電極１６において、高容量領域１７に関して放電ギャップとは反対側の領域に形成されている。

　開口部７と第２の開口部８とはバス電極５、６に関して対称に配置されており、さらに、同一の矩形形状を有している。

　開口部７に加えて、第２の開口部８を形成することにより、プライミング消去放電の広がりをさらに抑制することができ、アドレス放電の放電電圧を低減し、アドレス放電の発生を容易にすることができる。

　また、維持放電に対しては、バス電極５、６の両側に開口部７及び第２の開口部８を配置することにより、維持放電が開口部７、８を越えて広がりやすくしている。これにより、必要十分な維持電極１６の面積で維持放電を起こし、プラズマをセル全体に広く分布させることができるようになるため、発光輝度をほとんど低下させることなく、発光効率を向上させることができる。

　なお、開口部７と第２の開口部８とを同一の形状にすることは必ずしも必要ではなく、相互に異なる形状としてもよい。

　また、開口部７及び第２の開口部８の個数はそれぞれ１個に限定されるものではなく、２個以上とすることも可能である。例えば、第１の方向または第２の方向に複数個の開口部７または第２の開口部８を並べて形成してもよく、あるいは、複数個の開口部７または第２の開口部８をマトリクス状に配置することも可能である。

　次に、本発明の第３の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルを図４を参照して説明する。図４（ａ）は第３の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの前面基板側の平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の４Ｂ−４Ｂ線における断面図である。

　第３の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルは、第２の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルと比較して、バス電極の位置及び高容量領域の構造が異なっており、これらの点以外の構造は同一である。

　具体的には、第１の実施形態においては、高容量領域１７は誘電体層１１２の膜厚を薄くすることにより形成したのに対して、第３の実施形態においては、高容量領域を高い誘電率を有する誘電体から形成している。

　また、図４（ａ）に示すように、本実施形態におけるバス電極２５及び２６は、それぞれ走査電極用透明電極３及び維持電極用透明電極４の非放電ギャップ側で接しつつ、透明電極３及び４と平行に第１の方向に延びている。

　本実施形態においては、透明電極３及び４の第２の方向における中央の領域、すなわち、開口部７と第２の開口部８とに挟まれている領域の上に位置する誘電体層１２２を他の領域の誘電体層１１２よりも誘電率の高い材料を用いて形成している。従って、誘電体層１２２が本実施形態における高容量領域を形成している。

　このように形成された走査電極１５及び維持電極１６は、放電ギャップから誘電体層１２２の位置に到るまでの間には開口部７が設けられているため、面放電のシュリンクを防止することができ、発光効率向上及び放電制御性の向上をもたらすことができる。

　また、バス電極２５、２６を透明電極３、４の非放電ギャップ側に配置しているので発光時の輝度を第１の実施形態における輝度よりも高くすることができる。

　上記のように、走査電極１５及び維持電極１６の放電ギャップと非放電ギャップの実質的中央に高容量領域１２２を配置すると、図９のような鈍りプライミング波形による駆動方法を用いたときのプライミング放電後において、高容量領域１２２に壁電荷が選択的に配置されることになる。

　また、消去放電は透明電極３、４の開口部７で止まるので、透明電極３、４に開口部７を設けることにより、高容量領域１２２に壁電荷をより選択的に残すことにも寄与でき、書き込み電圧を低減し、あるいは、書き込み放電の放電遅れを短縮することが可能となる。

　次に、本発明の第４の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルを図５を参照して説明する。図５（ａ）は第４の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの前面基板側の平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）の５Ｂ−５Ｂ線における断面図である。

　第４の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルは、第２または第３の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルと比較して、バス電極の数が異なっており、これらの点以外の構造は同一である。

　本実施形態における走査電極１５及び維持電極１６は、図３に示した第２の実施形態におけるバス電極５、６及び図４に示した第３の実施形態におけるバス電極２５、２６の双方を有している。

　第２または第３の実施形態のように、走査電極１５及び維持電極１６の各々が表示セル内に１個のバス電極５、６または２５、２６しか有していない場合には、バス電極５、６または２５、２６の抵抗値により電圧降下が生じ、表示領域の電圧が不均一になり、電圧特性不良が発生するおそれがあった。この解決手段として、走査電極１５の幅を広げて抵抗値を下げるという方法が考えられるが、表示領域内にバス電極が存在するため、走査電極１５の幅を広げると、開口率が減少し、輝度が低下するという問題が発生してしまう。

　本実施形態のように、走査電極１５及び維持電極１６の第２の方向における中心を通るバス電極５、６に加えて、非放電ギャップ部にバス電極２５、２６を配置することにより、すなわち、一つの走査電極１５及び維持電極１６上に二つのバス電極５、２５及び６、２６を配することにより、各バス電極の抵抗値が低く押さえることができ、それにより、電圧の不均一を改善することができる。

　さらに、非放電ギャップ部のバス電極２５、２６は表示セルの端部に存在するため、開口率を低下させることがないため、輝度の低下を生じることもない。

　上記の実施形態においては、マトリクス状の隔壁９を用いた例を説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、ストライプ状その他の形状の隔壁を用いたプラズマディスプレイパネルに適用できる。

　さらに、上記の実施形態においては、走査電極１５及び維持電極１６は表示セル毎に分離して設けられ、第１の方向に延びるバス電極５、６または２５、２６を介して相互に電気的に接続されているが、この構成に代えて、走査電極１５及び維持電極１６を第１の方向に並んだ表示セル間で互いに連結し、かつ、第１の方向に延びるバス電極によって電気的に接続する構成とすることもできる。

　さらに、この場合、走査電極１５及び維持電極１６をそれらの全幅にわたって連結することに代えて、それらの幅の一部においてのみ連結させることも可能である。これにより、表示セル毎に分離させることによる効果を享受しつつ、走査電極１５及び維持電極１６の形成を容易にすることができる。

　図６は、上述の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルを備えるプラズマ表示装置１０の構造を示すブロック図である。

　図６に示すように、本実施形態に係るプラズマ表示装置１０は、アナログインターフェース２０とプラズマディスプレイモジュール３０とからなる。

　アナログインターフェース２０は、クロマ・デコーダを備えるＹ／Ｃ分離回路２１と、Ａ／Ｄ変換回路２２と、ＰＬＬ回路を備える同期信号制御回路２３と、画像フォーマット変換回路２４と、ＰＬＥ制御回路２７と、逆γ変換回路２８と、システム・コントロール回路２９と、から構成されている。

　概略的には、アナログインターフェース２０は、受信したアナログ映像信号をディジタル映像信号に変換した後、そのディジタル映像信号をプラズマディスプレイモジュール３０に供給する。

　例えば、テレビチューナーから発信されたアナログ映像信号はＹ／Ｃ分離回路２１においてＲＧＢの各色の輝度信号に分解された後、Ａ／Ｄ変換回路２２においてディジタル信号に変換される。

　その後、プラズマディスプレイモジュール３０の画素構成と映像信号の画素構成が異なる場合には、画像フォーマット変換回路２４で必要な変換が行われる。

　プラズマディスプレイパネルの入力信号に対する表示輝度の特性は線形的に比例するが、通常の映像信号はＣＲＴの特性に合わせて、予め補正（γ変換）されている。このため、Ａ／Ｄ変換回路２２において映像信号のＡ／Ｄ変換を行った後、逆γ変換回路２８において、映像信号に対して逆γ変換を施し、線形特性に復元されたディジタル映像信号を生成する。このディジタル映像信号はＲＧＢ映像信号としてプラズマディスプレイモジュール３０に出力される。

　アナログ映像信号には、Ａ／Ｄ変換用のサンプリングクロック及びデータクロック信号が含まれていないため、同期信号制御回路２３に内蔵されているＰＬＬ回路が、アナログ映像信号と同時に供給される水平同期信号を基準として、サンプリングクロック及びデータクロック信号を生成し、プラズマディスプレイモジュール３０に出力する。

　ＰＬＥ制御回路２７は輝度制御を行う。具体的には、平均輝度レベルが所定値以下である場合には表示輝度を上昇させ、平均輝度レベルが所定値を超える場合には表示輝度を制限する。

　システム・コントロール回路２９は、各種制御信号をプラズマディスプレイモジュール３０に対して出力する。

　プラズマディスプレイモジュール３０は、さらに、ディジタル信号処理・制御回路３１と、パネル部３２と、ＤＣ／ＤＣコンバータを内蔵するモジュール内電源回路３３と、から構成されている。

　ディジタル信号処理・制御回路３１は、入力インターフェース信号処理回路３４と、フレームメモリ３５と、メモリ制御回路３６と、ドライバ制御回路３７と、から構成されている。

　入力インターフェース信号処理回路３４は、システム・コントロール回路２９から発信される各種制御信号、逆γ変換回路２８から発信されるＲＧＢ映像信号、同期信号制御回路２３から発信される同期信号、ＰＬＬ回路から発信されるデータクロック信号を受信する。

　例えば、入力インターフェース信号処理回路３４に入力された映像信号の平均輝度レベルは入力インターフェース信号処理回路３４内の入力信号平均輝度レベル演算回路（図示せず）により計算され、例えば、５ビットデータとして出力される。また、ＰＬＥ制御回路２７は、平均輝度レベルに応じてＰＬＥ制御データを設定し、入力インターフェース信号処理回路３４内の輝度レベル制御回路（図示せず）に入力する。

　ディジタル信号処理・制御回路３１は、入力インターフェース信号処理回路３４において、これらの各種信号を処理した後、制御信号をパネル部３２に送信する。

　パネル部３２は、上述の何れかの実施形態に係る５０型のプラズマディスプレイパネル５０と、走査電極を駆動する走査ドライバ３８と、データ電極を駆動するデータドライバ３９と、プラズマディスプレイパネル５０及び走査ドライバ３８にパルス電圧を供給する高圧パルス回路４０と、高圧パルス回路４０からの余剰電力を回収する電力回収回路４１と、から構成されている。

　プラズマディスプレイパネル５０においては、走査ドライバ３８が走査電極を制御し、データドライバ３９がデータ電極を制御することにより、所定の表示セルの点灯または非点灯が制御され、所望の表示が行われる。

　なお、ロジック用電源がディジタル信号処理・制御回路３１及びパネル部３２にロジック用電力を供給している。さらに、モジュール内電源回路３３は、表示用電源から直流電力を供給され、この直流電力の電圧を所定の電圧に変換した後、パネル部３２に供給している。

本発明の第１の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの平面図（図２（ａ））及び図２（ａ）の２Ｂ−２Ｂ線における断面図（図２（ｂ））である。 本発明の第２の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの平面図（図３（ａ））及び図３（ａ）の３Ｂ−３Ｂ線における断面図（図３（ｂ））である。 本発明の第３の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの平面図（図４（ａ））及び図４（ａ）の４Ｂ−４Ｂ線における断面図（図４（ｂ））である。 本発明の第４の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの平面図（図５（ａ））及び図５（ａ）の５Ｂ−５Ｂ線における断面図（図５（ｂ））である。 本発明に係るプラズマディスプレイパネルを備えるプラズマ表示装置の構造を示すブロック図である。 従来のプラズマディスプレイパネルの斜視図である。 従来のプラズマディスプレイパネルの平面図（図８（ａ））及び図８（ａ）の８Ｂ−８Ｂ線における断面図（図８（ｂ））である。 従来のプラズマディスプレイパネルにおける書込選択型の駆動動作を示すタイミングチャートである。 従来の他のプラズマディスプレイパネルの平面図である。

符号の説明

　５、６、２５、２６　　バス電極
　９　　隔壁
　１１　　面放電ギャップ中心線
　１５　　走査電極
　１６　　維持電極
　１０１、１０２　　透明基板
　３、４　　透明電極
　１０７　　データ電極
　１０８　　放電ガス空間
　１１０　　可視光
　１１１　　蛍光体層
　１１２、１１３、１２２　　誘電体層
　１１４　　保護層

Claims (19)

1. 　第１の基板と、
   　前記第１の基板に対向して配置された第２の基板と、
   　前記第１の基板における前記第２の基板との対向面側に設けられ、第１の方向に延びる少なくとも１個の走査電極と、
   　前記第１の基板における前記第２の基板との対向面側に設けられ、前記走査電極に平行に延びる少なくとも１個の維持電極と、
   　前記走査電極及び前記維持電極を覆う誘電体層と、
   　前記第２の基板における前記第１の基板との対向面側に設けられ、前記第１の方向に直交する第２の方向に延びる少なくとも１個のデータ電極と、を有し、
   　前記走査電極及び前記維持電極と前記データ電極との交点に表示セルが配置されるプラズマディスプレイパネルにおいて、
   　前記走査電極及び前記維持電極は透明電極からなり、
   　前記誘電体層は透明誘電体層からなり、
   　前記誘電体層の容量が他の位置における前記誘電体層の容量よりも大きい高容量領域が放電ギャップから離れた位置において前記第１の方向に延びるように形成されており、
   　前記走査電極及び前記維持電極には、前記放電ギャップと前記高容量領域との間において、開口部が形成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。
2. 　前記走査電極及び前記維持電極には、前記高容量領域に関して前記放電ギャップとは反対側に第２の開口部が形成されてい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。
3. 　前記開口部と前記第２の開口部とは実質的に同じ形状を有することを特徴とする請求項２に記載のプラズマディスプレイパネル。
4. 　前記高容量領域は、他の位置における前記誘電体層の膜厚よりも薄い膜厚を有する誘電体層からなるものであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のプラズマディスプレイパネル。
5. 　前記走査電極及び前記維持電極は前記表示セル毎に分離して設けられ、各表示セルにおける前記走査電極及び前記維持電極はそれぞれ前記第１の方向に延びるバス電極によって相互に電気的に接続されており、前記高容量領域は前記バス電極上に形成されていることを特徴とする請求項４に記載のプラズマディスプレイパネル。
6. 　前記バス電極の幅は前記走査電極及び前記維持電極の全幅よりも小さいことを特徴とする請求項５に記載のプラズマディスプレイパネル。
7. 　前記バス電極は前記第２の方向における前記走査電極及び前記維持電極の中心を通ることを特徴とする請求項５または６に記載のプラズマディスプレイパネル。
8. 　前記バス電極は、前記放電ギャップの中心線から１２０μｍ以上かつ３００μｍ以下の範囲内に位置していることを特徴とする請求項５乃至７の何れか一項に記載のプラズマディスプレイパネル。
9. 　前記高容量領域は、他の位置における前記誘電体層の誘電率よりも高い誘電率を有する誘電体層からなるものであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のプラズマディスプレイパネル。
10. 　前記走査電極及び前記維持電極は前記表示セル毎に分離して設けられ、各表示セルにおける前記走査電極及び前記維持電極はそれぞれ前記第１の方向に延びるバス電極によって相互に電気的に接続されており、前記バス電極は前記放電ギャップとは反対側の前記走査電極及び前記維持電極の端部上に形成されていることを特徴とする請求項９に記載のプラズマディスプレイパネル。
11. 　前記走査電極及び前記維持電極は、前記第１の方向において隣接する表示セル間において相互に連結されていることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載のプラズマディスプレイパネル。
12. 　前記開口部と前記第２の開口部とは前記バス電極に関して対称に形成されていることを特徴とする請求項５に記載のプラズマディスプレイパネル。
13. 　前記開口部は一辺が５０μｍ以上の矩形形状をなしていることを特徴とする請求項１乃至１２の何れか一項に記載のプラズマディスプレイパネル。
14. 　前記第２の開口部は一辺が５０μｍ以上の矩形形状をなしていることを特徴とする請求項２に記載のプラズマディスプレイパネル。
15. 　前記走査電極及び前記維持電極は前記表示セル毎に分離して設けられ、各表示セルにおける前記走査電極及び前記維持電極はそれぞれ前記第１の方向に延びるバス電極によって相互に電気的に接続されており、
    　前記バス電極は、前記高容量領域上に形成されている第１のバス電極と、前記放電ギャップとは反対側の前記走査電極及び前記維持電極の端部上に形成されている第２のバス電極と、からなるものであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のプラズマディスプレイパネル。
16. 　前記高容量領域は、前記走査電極及び前記維持電極の前記第２の方向における中心を通るように形成されることを特徴とする請求項１乃至１５の何れか一項に記載のプラズマディスプレイパネル。
17. 　前記走査電極に前記維持電極に対して正極性の鋸歯状波のプライミングパルスが印加され、前記走査電極に対して負極性の鋸歯状波のプライミングパルスが前記維持電極に印加されるプライミング期間において、時間の経過と共に上昇する駆動電圧が前記走査電極に印加されることを特徴とする請求項１乃至１６の何れか一項に記載のプラズマディスプレイパネル。
18. 　前記維持電極と前記データ電極に対して正方向のランプ波形で前記走査電極の電圧を上昇させ、前記電圧の上昇停止後、負方向のランプ波形で前記電圧を下降させ、かつ、この下降期間の途中において前記維持電極の電位を前記走査電極に対して正になるように前記維持電極の電位を上昇させるプライミング期間の後に、表示及び非表示の選択を前記表示セルごとに行うアドレス期間を有し、さらに前記アドレス期間の後に表示輝度を決める維持放電期間を有する駆動シークエンスで駆動されることを特徴とする請求項１乃至１７の何れか一項に記載のプラズマディスプレイパネル。
19. 　受信したアナログ映像信号をディジタル映像信号に変換し、そのディジタル映像信号を出力するアナログインターフェースと、
    　請求項１乃至１８の何れか一項に記載のプラズマディスプレイパネルを含み、前記アナログインターフェースから受信した前記ディジタル映像信号に応じた映像を出力するプラズマディスプレイモジュールと、
    　からなるプラズマ表示装置。
    
    

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