説明

プラズマディスプレイパネルおよびプラズマディスプレイ装置

【課題】背景輝度の低減に有効な改善された構造をもつプラズマディスプレイパネルを提供する。
【解決手段】画面の表示ラインに対応した複数の電極対を構成する平行に配列された第1電極および第2電極と、電極対と交差する第3電極とを備え、画面における電極対と第3電極との交差部にセルが画定され、第2電極と第3電極とがセル選択のための電極マトリクスを構成し、第1電極および第2電極が画面の全長にわたって延びる金属帯と当該電極に対応したセルにおける電極面積を決める透明導体とで構成されるプラズマディスプレイパネルにおいて、第1電極を構成する透明導体の単位長あたりの電気抵抗値を、第2電極を構成する透明導体の単位長あたりの電気抵抗値よりも大きくする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、透明導体と金属帯とからなる表示電極を有したプラズマディスプレイパネルおよびそれを用いたプラズマディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
カラー映像を表示するAC型プラズマディスプレイパネルは、画面の水平方向に沿って延びる第1電極および第2電極と垂直方向に沿って延びる第3電極とを備えており、平行な電極の電極間で生じるいわゆる面放電形式の表示放電によって発光する。
【0003】
表示放電を起こす第1電極および第2電極は蛍光体からなる発光面の前側に配置される。そのため、第1電極および第2電極は、太い帯状またはその一部を切り欠いたパターンをもつ透明導体と、バス(母線)と呼ばれる細い金属帯とで構成される。透明導体はセル内に面放電ギャップを画定し、金属帯は面放電ギャップへの通電を良好にする。
【0004】
表示に際しては、広く知られるようにアドレッシング、サステイン、およびリセットが行われる。アドレッシングはセルの壁電荷量を表示データに応じて2値制御する操作であり、選択されたセル(例えば発光すべきセル)でアドレス放電を起こす。サステインは発光すべきセルで階調に応じた回数の表示放電を起こす操作である。リセットは壁電荷量を初期化する操作であり、少なくとも直前のサステインで発光したセルでリセット放電を起こす。
【0005】
アドレッシングでは、表示放電に関わる電極対の一方の電極(本明細書ではこれを第2電極とする)が表示ライン選択のためのスキャン電極として用いられ、第3電極が表示データを出力するデータ電極として用いられる。
【0006】
プラズマディスプレイパネルによる表示に関する課題として背景発光の低減がある。背景発光は画像の黒い部分がうっすらと光って見える不具合であり、アドレス放電やリセット放電といった表示放電以外の放電に起因する。表示放電が階調を決めるために不可欠であり且つ表示放電以外の放電も表示放電を正しく生じさせるために不可欠であるので、背景発光を完全に無くすのは困難である。しかし、コントラストを高める上で、背景発光の輝度のより低いのが望ましい。
【0007】
従来において、背景輝度の低減を意図した種々の駆動方法が提案されている。アドレス放電やリセット放電の回数を減らす駆動シーケンスの改良、発光色の異なるセルの間で駆動電圧波形(振幅やパルス幅)を切り替える方法がある。また、特開2006−243002号公報では、いわゆる鈍波リセットにおける鈍波パルスの到達電位を映像の表示率に応じて異ならせる駆動方法が開示されている。
【特許文献1】特開2006−243002号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
駆動に必要な放電を起こすには所定の電圧を印加しなければならないので、セルの放電開始特性で決まる下限値よりも印加電圧を下げることはできない。すなわち、駆動方法による背景輝度の低減には自ずと限界がある。
【0009】
本発明は、このような事情に鑑み、背景輝度の低減に有効な改善された構造をもつプラズマディスプレイパネルの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記目的を達成するプラズマディスプレイパネルは、画面の表示ラインに対応した複数の電極対を構成する平行に配列された第1電極および第2電極と、前記電極対と交差する第3電極とを備え、前記画面における電極対と第3電極との交差部にセルが画定され、前記第2電極と第3電極とがセル選択のための電極マトリクスを構成し、前記第1電極および第2電極が前記画面の全長にわたって延びる金属帯と当該電極に対応したセルにおける電極面積を決める透明導体とで構成されるプラズマディスプレイパネルであって、前記第1電極を構成する透明導体の単位長あたりの電気抵抗値が、前記第2電極を構成する透明導体の単位長あたりの電気抵抗値よりも大きいことを特徴とする。
【0011】
透明導体の抵抗値は、金属帯から放電ギャップまでの導通性に関係し、個々のセルの放電に影響する。すなわち、透明導体の抵抗値が大きいほど、所定電圧の印加に呼応して起きる放電において、放電電流が抑制されて発光の輝度が低下する。第1電極の透明導体の抵抗値が第2電極の透明導体の抵抗値よりも大きいので、言い換えれば第2電極の透明導体の抵抗値が第1電極の透明導体の抵抗値よりも小さいので、第2電極と第3電極との間の放電における透明導体の抵抗値の影響は比較的に小さい。このことは、選択セルで起こすアドレス放電の放電ミスを防ぐ上で好ましい。
【0012】
好ましい態様において、第1電極の透明導体は第2電極の透明導体よりも薄い。
【0013】
他の好ましい態様において、第1電極の透明導体の材質は、第2電極の透明導体の材質と異なる。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、背景輝度の低減に有効な改善された構造をもつプラズマディスプレイパネル、およびそれを用いたプラズマディスプレイ装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、本発明の実施形態を説明する。図面においては、構成の特徴の理解を容易にするため、同一の機能を有する要素には全ての図を通して同じ符号を付してある。
【0016】
図1のように、本発明の実施形態に係るプラズマディスプレイパネル1は、画面50の水平方向に沿って延びる第1電極である表示電極X、第1電極と平行な第2電極である表示電極Y、および表示電極X,Yと交差する第3電極であるアドレス電極Aを備える。表示電極Xおよび表示電極Yは透明な前面基板11の内面上に平行に配列されており、アドレス電極Aは背面基板21の内面上に配列されている。隣接する表示電極Xと表示電極Yとが表示放電のための電極対を構成し、表示電極Yとアドレス電極Aとがアドレッシングにおけるセル選択のための電極マトリクスを構成する。電極マトリクスの各交点に1個のセルが対応する。セルは、例えば図2に示す3電極面放電構造をもつ。
【0017】
図2のように、プラズマディスプレイパネル1は、表示電極Xおよび表示電極Yを被覆するAC駆動のための誘電体層17、誘電体層17に対するスパッタリングを防ぐ保護膜18、アドレス電極Aを被覆する誘電体層22、ガス放電空間を区画する隔壁23、赤(R)の蛍光体24、緑(G)の蛍光体25、および青(B)の蛍光体26を備える。図2では保護膜18と隔壁23とが離れているが、実際にはこれらが当接した状態で表示電極対とアドレス電極Aとがガス放電空間を介して対向する。
【0018】
図2では画面50の一部のみが描かれているが、画面50には蛍光体24,25,26が水平方向に沿って繰り返し並ぶように配置されている。画面50は、蛍光体24が配置された発光色が赤であるR発光セル、蛍光体25が配置された発光色が緑であるG発光セル、および蛍光体26が配置された発光色が青であるB発光セルからなる。そして、1個のR発光セルと1個のG発光セルと1個のB発光セルの計3個のセルからなる組が、表示データの1画素に対応する表示画素を構成する。
【0019】
プラズマディスプレイパネル1における特徴は表示電極X,Yの構成であり、図3によって示される。図3(A)は表示電極のパターンを示す平面図、図3(B)は図3(A)のb−b矢視断面図である。図3(A)では、マトリクス表示の1行に対応した表示ラインを画定する表示電極対の一部分(4個のセルに対応する部分)が描かれている。図3(A)中の括弧で囲まれたアルファベットは発光色を表す。
【0020】
図3(A)のように、表示電極Xは透明導体12および金属帯13からなる。また、表示電極Yは透明導体14および金属帯15からなる。金属帯13および金属帯15は表示ラインの全長にわたる。
【0021】
表示電極Xの透明導体12は、金属帯13を覆い且つ金属帯13に接するコンタクト部と、金属帯13からセルの中央部へ向かって張り出す放電のための主部(放電部とも呼ばれる)とからなる。例示のコンタクト部は、表示ラインの全長にわたって延び、該当するセル内で金属帯13を完全に覆う。すなわち、コンタクト部と金属帯13との接触面積はセル間で均等である。また、例示の主部は、金属帯13と平行な短い水平帯と、当該水平帯とコンタクト部とに連なる短い垂直帯とからなるいわゆるT字状に形成されている。同様に、表示電極Yの透明導体14は、金属帯15を覆い且つ金属帯15に接するコンタクト部と、金属帯15からセルの中央部へ向かって張り出す主部とからなる。コンタクト部および主部の形状についても表示電極Xと同様である。発光色に関わらず、セル51,52,53のいずれにおいても、表示電極Xの主部とそれに隣接する表示電極Yの主部とによって一定長の面放電ギャップが形成される。
【0022】
図3(B)によく示されるように、表示電極Yの透明導体14と比べて、表示電極Xの透明導体12は薄い。透明導体14は厚さT1をもち、透明導体12は厚さT1よりも値の小さい厚さT2をもつ。これら厚さT1およびT2の具体例については後述する。
【0023】
なお、金属帯13,15は数μm程度の厚さをもち、透明導体12A,14Aよりも十分に厚い。金属帯13,15の厚さは全長にわたって一様である。ただし、金属帯13,15においても通電時に電圧降下が生じるので、セル間での電圧降下による放電強度のばらつきを低減するため、例えば画面の中央部では端部よりも厚くなるように金属帯13,15の厚さを意図的に不均一にしてもよい。
【0024】
図4のとおり、透明導体12,14の単位長さあたりの抵抗値は透明導体12,14の厚さに依存し、薄いほど抵抗値は大きい。図4はスパッタリングにより成膜した酸化インジウム・錫(ITO)における抵抗値の膜厚依存性を示す。図において例えば膜厚2000Åでは約75Ω/cmであり、膜厚1200Åでは約330Ω/cmである。
【0025】
表示電極Xの透明導体12は表示電極Yの透明導体14よりも薄いので、透明導体12の単位長さあたりの抵抗値は透明導体14の単位長さあたりの抵抗値よりも大きい。この抵抗値の差異が背景発光の輝度の低減に関わる。
【0026】
ここで、プラズマディスプレイパネル1による表示に適用される駆動シーケンスを説明する。駆動シーケンスの一例を示す図5において、表示電極Xおよびアドレス電極Aに係る波形が総括的に描かれ、表示電極Yについては先頭の表示電極Y(1)に係る波形が描かれている。図示の波形は一例であり、振幅・極性・タイミングを種々変更することができる。パルスベース電位は接地電位に限らない。
【0027】
表示には広く知られるサブフレーム法が適用される。入力画像であるフレームに置き換えられる所定数のサブフレームのそれぞれに、リセット期間、アドレス期間、およびサステイン期間が割り当てられる。リセット期間に画面内の全セルの壁電圧を均等にする初期化が行われ、アドレス期間に表示データに応じて各セルの壁電圧を制御するアドレッシングが行われる。そして、サステイン期間において、発光すべきセルのみで表示放電を生じさせるサステインが行われる。1フレームは、初期化、アドレッシング、およびサステインを繰り返すことで表示される。
【0028】
リセット期間において、いわゆる鈍波リセットが行われる。鈍波リセットは、図示のランプ波形パルスに代表される鈍波パルスの印加によって微弱な放電を連続的に生じさせ、それによって壁電荷量を調整する操作である。例示の鈍波リセットでは、表示電極Yに対して正の鈍波パルスPr1および負の鈍波パルスPr2が順に印加される。このとき、電極間電圧の上昇を早めるために、表示電極Xにオフセットバイアスが与えられる。正の鈍波パルスPr1を印加するときには表示電極Yにもオフセットバイアスが与えられる。1回目の鈍波パルスの印加は前点灯セルと前消灯セルとの間の壁電圧の差を小さくする。2回目の鈍波パルスの印加は全セルの壁電圧を設定値に揃える。前点灯セルとは注目するサブフレームの1つ前のサブフレームにおいて点灯したセルであり、前消灯セルとは前点灯セル以外のセルである。
【0029】
アドレス期間において、表示電極Xはリセット期間から引き続いて正電位にバイアスされる。表示電極Yはいったん接地電位とされ、その後に表示電極Yに対して1本ずつ順にスキャンパルスPyが印加される。これにより順次形式の表示ライン選択が行われる。表示ライン選択に同期して、選択ラインにおける発光すべきセルに対応したアドレス電極Aに振幅VaのアドレスパルスPaが印加される。
【0030】
サステイン期間においては、全ての表示電極Xに負極性のサステインパルスと正極性のサステインパルスとを交互に印加し、全ての表示電極Yに正極性のサステインパルスと負極性のサステインパルスとを交互に印加する。サステインパルスの振幅はサステイン電圧(Vs)の1/2である。表示電極Xと表示電極Yとに極性の異なるサステインパルスを同時に印加することにより、表示電極間に絶対値Vsが例えば180ボルト程度のサステイン電圧が一斉に加わる。このサステイン電圧は、発光すべきセルにおいて表示放電(サステイン放電ともいう)を起こす。サステイン電圧の印加回数は当該サブフレームの輝度の重みに応じた数である。
【0031】
このような駆動シーケンスによる本実施形態のプラズマディスプレイパネル1の駆動においては、リセット期間にアドレス期間に印加されるパルスの振幅をアドレッシングに必要な量の壁電荷が形成されるように十分に大きい値に設定しても、リセット期間に表示電極間で生じる放電による発光の輝度を低減することができる。それは、表示電極Xの透明導体12の抵抗値が比較的に大きく、そのために放電電流が流れにくいからである。放電電流が減少しても表示電極間には印加電圧に応じた所定強度の電界が生じるので、空間電荷の誘電体層17への静電吸着する壁電荷形成が十分に進む。
【0032】
一方、アドレス期間においては、透明導体12の抵抗値が比較的に小さい表示電極Y(スキャン電極)とアドレス電極Aとの間のアドレス放電に際して、相応の放電電流が流れる。
【0033】
サステイン期間においては、表示放電の放電電流が表示電極Xの透明電極12によって抑制されるものの、表示放電による発光の輝度は背景発光の輝度と比べて格段に大きいので、実質的には放電電流の抑制の影響はない。
【0034】
図6のようにリセット期間の放電による発光の輝度である背景輝度が透明導体の抵抗値に依存する。抵抗値が約75Ω/cmの場合の背景輝度が約0.85cd/mであるのに対して、抵抗値が約330Ω/cmの場合の背景輝度は約0.74cd/mである。図6からは約13%の背景輝度の低減が可能であることがわかる。
【0035】
これを踏まえて、プラズマディスプレイパネル1では、スキャン電極として用いる表示電極Yにおける透明導電膜14の厚さT1(図3参照)が2000Åとされ、表示電極Xにおける透明導電膜12の厚さT2が1200Åとされている。
【0036】
本実施形態のプラズマディスプレイパネル1の製造において、透明導体12,14は次の方法によって形成することができる。ただし、これに限らない。前面基板11にスパッタリングによって厚さT2のITO膜を成膜する。フォトリソグラフィによってITO膜を透明導体12,14のパターンにパターニングする。再びITO膜を成膜する。そのとき、厚さをT1とT2との差に相当する値とする。そして、以前に形成したパターンのうちの透明導体14に対応するもののみを覆うマスクを形成する。ITO膜の非マスキング部分をエッチングし、透明導体12,14を得る。
【0037】
なお、透明導体12,14の材質は酸化インジウム・錫(ITO)に限らず、酸化錫(SnO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化インジウム(In)などの他の透明導電物質であってもよい。
【0038】
以上の第1の実施形態は図7に示す構成のプラズマディスプレイ装置において実施することができる。
【0039】
プラズマディスプレイ装置100は、上述の3電極面放電AC型のプラズマディスプレイパネル1と、プラズマディスプレイパネル1を駆動する駆動回路90とから構成さる。駆動回路90は、表示電極Xに駆動電圧を印加するXドライバ91、表示電極Yに駆動電圧を印加するYドライバ92、アドレス電極Aに駆動電圧を印加するAドライバ93、プラズマディスプレイパネル1への駆動電圧の印加を制御するコントローラ95、および電源回路96を備える。
【0040】
Xドライバ91はサステインパルスを印加する回路911およびリセットのためのバイアス回路912を有する。Yドライバ92は、スキャンパルスを印加する回路921、サステインパルスを印加する回路922、およびリセットのためのパルスを印加する回路923を有する。
【0041】
駆動回路90には、TVチューナ、コンピュータなどの画像出力装置からフレームレート1/30秒のカラー映像信号S1が入力される。このカラー映像信号S1は、コントローラ95のデータ処理ブロックによってプラズマディスプレイパネル1による表示のためのサブフレームデータに変換される。
【0042】
次に第2の実施形態を説明する。
【0043】
第2の実施形態に係るプラズマディスプレイパネル2は、上述の第1の実施形態に係るプラズマディスプレイパネル1における表示電極Xに代えて、図8に示される表示電極Xbを備える。この点を除いて、プラズマディスプレイパネル2の構成はプラズマディスプレイパネル1の構成と同様である。
【0044】
図8において、表示電極Xbは透明導体12bおよび金属帯13からなる。透明導体12bの形状は上記第1実施形態の透明胴体2と同様である。
【0045】
プラズマディスプレイパネル2では、透明導体12bの材質が、表示電極Yにおける透明導体14の材質と異なる。例えば、透明導体14がITOからなるのに対して、透明導体12bはITOよりも体積抵抗率の大きい透明導電材料である酸化亜鉛からなる。材質を異ならせ且つ膜厚T2,T3を適切に選定することによって、透明導体12b,14の単位長さあたりの抵抗値が上述の例と同様に選定されている。
【0046】
透明導体12b,14は次の方法によって形成することができる。前面基板11に透明導体12bに対応した開口をもつマスクを形成し、開口内に所定厚さの酸化亜鉛膜を成膜して透明導体12bを得る。形成された透明導体12bを覆うマスクを形成し、非マスキング領域にITO膜を成膜する。透明導体12b,14のパターンに対応するマスクを形成する。ITO膜の非マスキング部分をエッチングし、透明導体14を得る。
【0047】
以上の第1および第2の実施形態において、各要素の材質、形状、配置などは本発明の趣旨に沿う範囲内で適宜変更することができる。金属帯13,15およびアドレス電極Aは、銀または銀合金を主体とする厚膜材料の焼結体であってもよいし、クロム−銅−クロムに代表される複層の薄膜であってもよい。さらに、アルミニウム、金、銅からなるものでもよい。
【0048】
表示電極X,Xb,Yの配列形式は、各表示ラインに一対の表示電極が個別に対応する図示した一般的な形式に限らず、配列の両端を除く表示電極が隣接する2つの表示ラインに対応する等間隔配列形式であってもよい。
【0049】
透明導体の各セルに対応するコンタクト部が隣接セルのコンタクト部と連続していてもよいし、離れていてもよい。透明導体の主部の形状は図示のT字状に限らず、他の多角形を含む任意の形状でよい。
【0050】
隔壁パターンは、画面50の垂直方向(または水平方向)の全長にわたる複数の隔壁を平行に配置するストライプパターンでもよいし、画面50内のセルを個々に区画するメッシュパターンでもよい。セル配置は正方配列でも三角配列でもよい。
【0051】
上述の第1および第2の実施形態において、アドレッシングのための電極対の一方である走査電極として用いる表示電極Yの透明部分の抵抗値を従来例と同様とし、表示電極Xの透明部分の抵抗値を従来例よりも大きくすれば、従来例に対する駆動と同様の駆動方法によって、アドレッシングの信頼性を損なわずにリセット期間における背景輝度を低減し、コントラストの改善された表示を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【0052】
本発明は、パーソナルコンピュータやワークステーションなどの情報処理機器のディスプレイ、平面型のテレビジョン、広告や案内情報などの公衆表示用のディスプレイなどに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0053】
【図1】本発明の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの電極配列の概要を示す図である。
【図2】プラズマディスプレイパネルのセル構造の一例を示す図である。
【図3】第1の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの表示電極の構成を示す図である。
【図4】表示電極の要素である透明導体における厚さと単位長あたりの抵抗値との関係を示すグラフである。
【図5】駆動電圧波形の一例を示す図である。
【図6】透明導体の単位長あたりの抵抗値と背景輝度との関係を示すグラフである。
【図7】プラズマディスプレイ装置の構成を示す図である。
【図8】第2の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの表示電極の構成を示す図である。
【0054】
1,2 プラズマディスプレイパネル
50 画面
51,51,53 セル
X,Xb 表示電極(第1電極)
Y 表示電極(第2電極)
A アドレス電極(第3電極)
12,12b 透明導体(第1電極の透明導体)
14 透明導体(第2電極の透明導体)
921 回路(スキャンドライバ)
93 Aドライバ(アドレスドライバ)
911,922 回路(サステインドライバ)
100 プラズマディスプレイ装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
画面の表示ラインに対応した複数の電極対を構成する平行に配列された第1電極および第2電極と、前記電極対と交差する第3電極とを備え、前記画面における電極対と第3電極との交差部にセルが画定され、前記第2電極と第3電極とがセル選択のための電極マトリクスを構成し、前記第1電極および第2電極が前記画面の全長にわたって延びる金属帯と当該電極に対応したセルにおける電極面積を決める透明導体とで構成されるプラズマディスプレイパネルであって、
前記第1電極を構成する透明導体の単位長あたりの電気抵抗値が、前記第2電極を構成する透明導体の単位長あたりの電気抵抗値よりも大きい
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】
前記第1電極を構成する透明導体が、前記第2電極を構成する透明導体よりも薄い
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】
前記第1電極を構成する透明部分の材質が、前記第2電極を構成する透明導体の材質と異なる
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】
前記第1電極を構成する透明部分が酸化亜鉛からなり、前記第2電極を構成する透明導体が酸化インジウム・錫からなる
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】
請求項1に記載のプラズマディスプレイパネルと、
前記第2電極に選択的に表示ライン選択のためのスキャンパルスを印加するスキャンドライバと、
選択された表示ラインのデータに応じて前記第3電極に選択的にアドレスパルスを印加するアドレスドライバと、
スキャンパルスおよびアドレスパルスの印加によって選択されたセルで表示放電を起こすサステインパルスを前記第1電極および第2電極に印加するサステインドライバとを備える
ことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。

【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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【公開番号】特開2008−146982(P2008−146982A)
【公開日】平成20年6月26日(2008.6.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−331955(P2006−331955)
【出願日】平成18年12月8日(2006.12.8)
【出願人】(599132708)日立プラズマディスプレイ株式会社 (328)
【Fターム(参考)】