等离子显示装置的制作方法
专利名称：等离子显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种作为显示设备使用了等离子显示面板的等离子显示装置。
背景技术：
等离子显示面板(下面，称为“PDP”)由于可以实现高清晰度、大屏幕的设备，因此 65英寸系列的电视等已商品化。近年来，PDP在与以往的NTSC制式相比扫描线数为2倍以 上的高清晰度电视中的应用不断进展，并且考虑环境问题而需求不含铅成分的PDP。PDP基本上由前面板与背面板构成。前面板由通过浮法(Float Process)形成的 碰硅酸钠类玻璃的玻璃基板、由形成于玻璃基板的一个主面上的条纹状的透明电极与总线 电极构成的显示电极、覆盖显示电极并作为电容器而发挥作用的电介质层、由形成于电介 质层上的氧化镁(MgO)形成的保护层构成。另一方面，背面板由玻璃基板、形成于其另一个 主面上的条纹状的数据电极、覆盖数据电极的基底电介质层、形成于基底电介质层上的隔 壁、在隔壁之间形成且分别发出的红色、绿色以及蓝色光的荧光体层构成。另外，使用了该PDP的等离子显示装置构成为将PDP保持在由金属板构成的底架 部件的前面侧，并在该底架部件的背面侧配置用于驱动PDP的驱动电路块从而构成PDP模 块，将该PDP模块收容于壳体内(参考专利文献1)。近年来，进行着电视的高清晰化，市场中需求低成本、低消耗功率、高亮度的高清 晰度(1920X 1080 像素渐进式显示 Progressive Display)PDP。[专利文献1]特开2007-121829号公报
发明内容
本发明的等离子显示装置具有等离子显示面板与驱动电路。等离子显示面板由前 面板与背面板构成，前面板具有多个显示电极，背面板具有在与显示电极交差的方向排列 的多个数据电极。将前面板与背面板以在其间形成放电空间的方式相对配置从而形成多个 放电单元。驱动电路对该等离子显示面板的显示电极与数据电极施加驱动电压。再有，由 多个子场构成1场，并且在各子场中具有写入期间，用于选择使其放电的放电单元；维持 期间，在写入期间所选择的放电单元中进行维持放电。另外等离子显示面板构成为在覆盖 显示电极的电介质层上形成基底膜，并且在基底膜以遍及全面进行分布的方式附着由金属 氧化物形成的多个结晶粒子。所述驱动电路构成为在所述写入期间对数据电极施加脉冲 宽度为Iys以下的电压。由这种结构，能够充分地发挥电子放射性能良好并且具有高的电荷保持性能的 PDP的性能。其结果能够实现具有高清晰、高亮度的显示性能的等离子显示装置。
图1是表示本发明的实施方式中的等离子显示装置中使用的PDP的结构的立体 图。
图2是该PDP的电极排列图。图3是本发明的实施方式中的等离子显示装置的块电路图。图4是该装置的驱动波形图。图5是表示本发明的实施方式中的等离子显示装置的整体结构的分解立体图。图6是从背面侧观察该装置的PDP模块部分的平面图。图7A是从背面侧观察该PDP模块的PDP的平面图。图7B是从前面侧观察该PDP模块的PDP的平面图。图8是放大表示该PDP模块的主要部分的平面图。图9是表示本发明的实施方式中的等离子显示装置的PDP的前面板的结构的剖面 图。图10是用于在该前面板的保护层中说明凝集粒子的放大图。图11是表示在为了说明根据本发明的实施方式的效果而进行的实验结果中、PDP 中的电子放射性能与Vscn点亮电压的研究结果的特性图。图12是表示结晶粒子的阴极放电测定结果的特性图。图13是表示结晶粒子的粒径与电子放射性能的关系的特性图。图14是表示结晶粒子的粒径与隔壁的损坏的发生率之间的关系的特性图。图15是表示在根据本发明的实施方式的PDP中、结晶粒子的粒度分布的一例的特 性图。图16是表示在根据本发明的实施方式的PDP中、对数据电极施加的脉冲电压的脉 冲宽度与写入放电失败概率之间的关系的特性图。图中1-前面板2-背面板3-放电空间4-扫描电极5-维持电极6-显示电极7-遮光层8-电介质层9-保护层10-数据电极11-基底电介质层12-隔壁13-荧光体层14-等离子显示面板(PDP)14a、14b、14c-电极端子部16-数据电极驱动电路17-扫描电极驱动电路18-维持电极驱动电路
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20-底架部件21-散热片24-后罩24a-通气孔25、28-柔性布线板26、27、30-驱动电路基板29-数据驱动器31-控制电路基板33-电源块91-基底膜92-凝集粒子92a-结晶粒子Td-脉冲宽度
具体实施例方式下面，使用附图来说明本发明的一个实施方式的等离子显示装置。图1是表示根据本发明的实施方式的等离子显示装置中的PDP的结构的立体图。 如图1所示，在PDP中由前面玻璃基板等构成的前面板1与由背面玻璃基板等构成的背面 板2相对而配置。PDP的外周部使用由玻璃粉等形成的密封材料进行气密密封。在密封的 PDP内部即在前面板1与背面板2之间形成的放电空间3中以400Torr 600Torr的压力 封入Ne以及Xe等的放电气体。在前面板1的前面玻璃基板上，彼此平行地分别配置了多列由扫描电极4以及维 持电极5构成的一对带状的显示电极6与黑条(遮光层)7。在前面玻璃基板上以覆盖显 示电极6与遮光层7的方式形成作为电容器而发挥作用的电介质层8。再有，在电介质层8 的表面形成由氧化镁(MgO)等构成的保护层9。另外，在背面板2的背面玻璃基板上，在与前面板1的扫描电极4以及维持电极5 交叉的方向彼此平行地配置多个带状的数据电极10。并且，基底电介质层11覆盖数据电极 10。再有，在数据电极10之间的基底电介质层11上形成分割放电空间3的规定高度的隔 壁12。在隔壁12之间的沟部，每个数据电极10依次涂敷在紫外线作用下分别发出红色、绿 色以及蓝色光的荧光体层13，由此形成荧光体层13。在扫描电极4以及维持电极5与数据 电极10交叉的位置形成放电单元，在显示电极6方向排列的具有红色、绿色、蓝色的荧光体 层13的放电单元构成用于彩色显示的像素。图2是PDP的电极排列图。在PDP中，排列了在行方向延伸的η条(在本实施方式 中，η = 1080)扫描电极SCl SCn(图1的扫描电极4)以及η条维持电极SUl SUn(图 1的维持电极5)。另外，排列了在列方向延伸的m条(在本实施方式中，m = 5760)数据电 极Dl Dm (图1的数据电极10)。于是，在1对的扫描电极SCi (i = 1 n)以及维持电极 SUi与1个数据电极Dj(j = 1 m)交叉的部分形成放电单元。放电单元在放电空间内形 成mXn个。图3是使用了该PDP的等离子显示装置的电路框图。该等离子显示装置具有PDP14、图像信号处理电路15、数据电极驱动电路16、扫描电极驱动电路17、维持电极驱动 电路18、定时发生电路19以及电源电路(并未图示)。图像信号处理电路15将图像信号Sig转换为每一子场的图像数据。数据电极驱动 电路16将每一子场的图像数据转换为对应数据电极Dl Dm的信号，并驱动数据电极Dl Dm。定时发生电路19根据水平同步信号H以及垂直同步信号V发生各种的定时信号，并提 供给各驱动电路模块。扫描电极驱动电路17根据定时信号对扫描电极SCl SCn提供驱 动电压波形。维持电极驱动电路18根据定时信号对维持电极SUl SUn提供驱动电压波 形。如上所述，根据本实施方式的等离子显示装置由具有多个显示电极6的前面板 1、具有在与显示电极6交叉的方向排列的多个数据电极10的背面板2构成。并且具有 PDP14，其将前面板1与背面板2以在其间形成放电空间3的方式相对配置从而形成多个放 电单元；扫描电极驱动电路17与维持电极驱动电路18，其作为用于对该PDP14的显示电极 6以及数据电极10施加驱动电压的驱动电路。下面，利用图4对用于驱动PDP的驱动波形与其动作进行说明。图4是表示对PDP 的各电极施加的驱动电压波形的图。在根据本实施方式的等离子显示装置中，由多个子场构成1场。各子场具有初始 化期间；写入期间，用于选择使其放电的放电单元；维持期间，在由该写入期间所选择的放 电单元中进行维持放电。在第1子场的初始化期间，使数据电极Dl Dm以及维持电极SUl SUn保持在 O(V)。并且，对扫描电极SCl SCn施加从成为放电开始电压以下的电压Vil (V)起向超过 放电开始电压的电压Vi2(V)平缓上升的斜坡电压。于是，在全部的放电单元中引起第1次 的微弱的初始化放电。其结果在扫描电极SCl SCn上积蓄负的壁电压，并且在维持电极 SUl SUn上以及数据电极Dl Dm上积蓄正的壁电压。在此，所谓电极上的壁电压是指 由在覆盖电极的电介质层或荧光体层上等积蓄的壁电荷所产生的电压。之后，使维持电极SUl SUn保持在正的电压Vh (V)。并且，对扫描电极SCl SCn 施加从Vi3(V)向Vi4(V)平缓下降的斜坡电压。于是，在全部的放电单元中引起第2次的 微弱的初始化放电。其结果，扫描电极SCl SCn上与维持电极SUl SUn上之间的壁电 压被减弱，数据电极Dl Dm上的壁电压也被调整至适合于写入动作的值。在接下来的写入期间，使扫描电极SCl SCn暂且保持在Vc(V)。接下来，对第1 行的扫描电极SCl施加负的扫描脉冲电压Va (V)，并且对数据电极Dl Dm中的第1行中要 进行显示的放电单元的数据电极Dk(k= 1 m)施加具有脉冲宽度Td的正的写入脉冲电 压Vd(V)。此时数据电极Dk与扫描电极SCl的交叉部的电压为在外部施加电压(Vd-Va) (V)上加上数据电极Dk上的壁电压与扫描电极SCl上的壁电压之后的值。其结果数据电极 Dk与扫描电极SCl之间的交叉部的电压超过放电开始电压。于是，在数据电极Dk与扫描电 极SCl之间以及维持电极SUl与扫描电极SCl之间引起写入放电。这样，在该放电单元的 扫描电极SCl上积蓄正的壁电压，在维持电极SUl上积蓄负的壁电压，在数据电极Dk上也 积蓄负的壁电压。这样一来，在第1行中要进行显示的放电单元中引起写入放电从而进行在各电极 上积蓄壁电压的写入动作。另一方面，由于未施加写入脉冲电压Vd(V)的数据电极Dl Dm与扫描电极SCl的交叉部的电压没有超过放电开始电压，因此不发生写入放电。将以上的 写入动作依次进行至第η行的放电单元，写入期间结束。在接下来的维持期间，对扫描电极SCl SCn施加正的维持脉冲电压Vs(V)作为 第1电压，对维持电极SUl SUn施加接地电压即O(V)电压作为第2电压。此时，在引起 过写入放电的放电单元中，扫描电极SCi上与维持电极SUi上之间的电压为在维持脉冲电 压Vs (V)上加上扫描电极SCi上的壁电压与维持电极SUi上的壁电压后的值。其结果扫描 电极SCi上与维持电极SUi上之间的电压超过放电开始电压。于是，在扫描电极SCi与维 持电极SUi之间引起维持放电。在此时产生的紫外线的作用下荧光体层进行发光。并且， 在扫描电极SCi上积蓄负的壁电压，在维持电极SUi上积蓄正的壁电压。这时，在数据电极 Dk上也积蓄正的壁电压。在写入期间未引起写入放电的放电单元中，不发生维持放电、并保持初始化期间 结束时的壁电压。接下来，对扫描电极SCl SCn施加第2电压即O(V)电压。另外，对维 持电极SUl SUn施加第1电压即维持脉冲电压Vs(V)。于是，在引起过维持放电的放电单 元中，维持电极SUi上与扫描电极SCi上之间的电压超过放电开始电压。其结果，再次在维 持电极SUi与扫描电极SCi之间引起维持放电，在维持电极SUi上积蓄负的壁电压，在扫描 电极SCi上积蓄正的壁电压。以后同样，通过对扫描电极SCl SCn与维持电极SUl SUn交替地施加与亮度 权重相应的数目的维持脉冲，在写入期间中引起过写入放电的放电单元中持续进行维持放 电。这样维持期间中的维持动作结束。由于在接下来的子场中的初始化期间、写入期间、维持期间的动作也与第1子场 中的动作大致相同，因此省略说明。图5中表示装配了上述所说明结构的PDP的等离子显示装置的整体结构的一例。 另外，图6中表示从背面侧观察到的PDP模块的驱动电路块的配置的一例。再有，图7Α、图 7Β中表示从背面板侧以及前面板侧观察PDP的平面图。再有，图8中表示从背面侧观察到 的PDP模块的主要部分。在图5中，作为保持板的底架部件20兼用于金属制的散热板。在底架部件20的 前面侧，PDP14通过如下方式进行保持，S卩在与底架部件20之间介入散热片21并由粘合 材料等进行粘合。另外，在底架部件20的背面侧，如图5所示那样配置用于显示驱动PDP14 的多个驱动电路块22。由这些驱动电路块构成PDP模块。再有，在设置于底架部件20的销 20a上，通过螺钉等对驱动电路基板22进行安装。这种结构的PDP模块如图5所示那样收纳于箱体内，该箱体具有前面保护罩23， 其配置于PDP14的前面侧；金属制的后罩24，其配置于底架部件20的背面侧，由此完成等 离子显示装置。在后罩24设有用于将模块中产生的热量排出至外部的多个通气孔24a。下面，通过图6、图7A、7B、图8对PDP的面板部以及PDP模块进行详细说明。首先，PDP14如图7A、7B所示在前面板1的相对的两侧端部设有电极端子部14a、 14b，该电极端子部14a、14b与构成多个显示电极6的扫描电极4以及维持电极5连接。另 外，在背面板2的一个端部即下端部设有与多个数据电极10连接的电极端子部14a。再有，如图6所示在PDP14的两侧端部设有柔性布线板25，其作为与扫描电极4以 及维持电极5的电极引出部14a、14b连接的显示电极用的布线基板。柔性布线板25穿过底架部件20的外周部而绕至背面侧。柔性布线板25经由连接器与扫描电极驱动电路17 的驱动电路基板26以及维持电极驱动电路18的驱动电路基板27连接。另一方面，在PDP14的下端部，如图8所示设有多个柔性布线板28，该柔性布线板 28作为与数据电极10的电极引出部14c连接的数据电极10用的布线基板。并且，这些的 柔性布线板28穿过底架部件20的外周部绕至背面侧。另外，柔性布线板28分别与用于对 数据电极10施加驱动电压的数据电极驱动电路16的多个数据驱动器29电连接。再有，柔 性布线板28与在底架部件20的背面侧的下部位置所配置的数据电极驱动电路16的驱动 电路基板30电连接。此外，在图8中，数据驱动器29构成为在散热板上配置半导体芯片。 再有，数据驱动器29具有如下的结构，即将这些的半导体芯片的多个电极焊盘(Pad)分别 与柔性布线板28的布线图案连接。另外，在驱动电路基板30设有用于连接柔性布线板28 的连接器30a。控制电路基板31基于从输入信号电路模块32发送来的影像信号，将图像信号转 换为与PDP14的像素数相应的图像数据信号并提供给数据电极驱动电路16的驱动电路基 板30，该输入信号电路模块32具有输入端子部，所述输入端子部可以插拔地与用于连接至 电视调谐器(timer)等的外部设备的连接线缆连接。另外，控制电路基板31产生放电控制 定时信号，并将其提供给各扫描电极驱动电路17的驱动电路基板26以及维持电极驱动电 路18的驱动电路基板27，进行灰度控制等的显示驱动控制。控制电路基板31配置在底架 部件20的大致中央部。电源块33对各电路模块提供电压。电源块33与控制电路基板31同样配置在底架 部件20的大致中央部。通过安装了电源线缆(并未图示)的连接器对电源块33提供商用 电源电压。另外，在驱动电路基板的近旁，冷却风扇(并未图示)保持在某个角落而配置。 构成为由该冷却风扇送出的风冷却驱动电路基板。下面，对本发明中使用的PDP的结构进行更加详细的说明。图9是表示本发明中的PDP14的前面板1的结构的剖面图。如图9所示，前面板 1中，在由浮法等制造的前面玻璃基板，图案形成由扫描电极4与维持电极5构成的显示电 极6、遮光曾7。扫描电极4与维持电极5分别由铟锡氧化物(ITO)或氧化锡(SnO2)等形 成的透明电极4a、5a、在透明电极4a、5a上形成的金属总线电极4b、5b构成。金属总线电极 4b,5b由在各自透明电极4a、5a的长边方向作为赋予导电性的目的而使用的、将银(Ag)材 料作为主要成分的导电性材料形成。电介质层8构成为至少如下的2层，分别为以覆盖在前面玻璃基板形成的这些的 透明电极4a、5a与金属总线电极4b、5b以及遮光层7的方式设置的第1电介质层81 ；在第 1电介质层81上形成的第2电介质层82。进而在第2电介质层82上形成保护层9。保护 膜9由形成于电介质层8上的基底膜91、和附着于该基底膜91上的凝集粒子92构成。在此，对构成前面板1的电介质层8的第1电介质层81与第2电介质层82进行 详细说明。首先，第1电介质层81的电介质材料由以下的材料组成构成。也就是说，含有 重量百分比为20% 40%的氧化铋(Bi2O3),含有重量百分比为0.5% 12%的从氧化钙 (CaO)、氧化锶(SrO)、氧化钡(BaO)中选择的至少1种，含有重量百分比为0. 7%的从 氧化钼(MoO3)、氧化钨(WO3)、氧化铈(CeO2)、二氧化锰(MnO2)中选择的至少1种。
另外，代替氧化钼(MoO3)、氧化钨(WO3)、氧化铈(CeO2)、二氧化锰(MnO2)，也可以是 含有重量百分比为0. 7%的从氧化铜(CuO)、氧化铬(Cr2O3)、氧化钴(Co2O3)、氧化钒 (V2O7)、氧化锑(Sb2O3)中选择的至少1种。此外，作为上述以外的成分也可以是含有重量百分比为0% 40%的氧化锌 (ZnO)、重量百分比为O % 35 %的氧化硼(B2O3)、重量百分比为0 % 15 %的氧化硅 (SiO2)、重量百分比为0% 10%的氧化铝(Al2O3)等的不含有铅成分的材料组成，这些的 材料组成的含有量没有特别限定。以平均粒径为0. 5 μ m 2. 5 μ m的方式使用湿式射流粉碎机或球磨机对由这些 的组成成分构成的电介质材料进行粉碎从而制作电介质材料粉末。接下来，由三辊式设备 对该重量百分比为55% 70%的电介质材料粉末、重量百分比为30% 45%的粘合剂成 分进行充分混炼从而制作出模压涂层(Die coating)用或者印刷用的第1电介质层用糊剂 (Paste) ο粘合剂成分是乙基纤维素(ethyl cellulose)、或者含有重量百分比为1 % 10%的丙烯酸树脂(acrylic resin)的松油醇(terpineol)、或者是二甘醇丁醚醋酸 酯(butyl carbitol acetate) 0另外，在糊剂中根据需要作为可塑剂添加酞酸二辛 酯(dioctyl phthalate)、酞酸二丁酯(dibutyl phthalate)、磷酸三苯酯(triphenyl phosphate)、磷酸三丁酯(tributyl phosphate)的至少一种以上，作为分散剂添加油酸 甘油酉旨(glycerol monooleate)、取水山梨酸倍半油酸酉旨(sorbitan sesquioleate)、 Homogenol (Kao Corporation 花王株式会社品名)、烷基烯丙基磷酸盐(alkylallyl phosphate)的至少一种以上从而提高印刷性。使用该第1电介质层用糊剂以覆盖显示电极6的方式在前面玻璃基板以模压涂 层法或者丝网印刷法进行印刷并使其干燥，然后，以比电介质材料的软化点稍高的温度的 575°C 590°C进行煅烧。接下来，对第2电介质层82进行说明。第2电介质层82的电介质材料由如下的 材料组成构成。也就是说，含有重量百分比为11% 20%的氧化铋(Bi2O3),另外含有重量 百分比为1. 6% 21%的从氧化钙(CaO)、氧化锶(SrO)、氧化钡(BaO)中选择的至少1种， 含有重量百分比为0. 7%的从氧化钼(MoO3)、氧化钨(WO3)、氧化铈(CeO2)中选择的 至少1种。此外，代替氧化钼(MoO3)、氧化钨(WO3)、氧化铈(CeO2)，也可以是含有重量百分比 为0. 7%的从氧化铜(CuO)、氧化铬(Cr2O3)、氧化钴(Co2O3)、氧化钒(V2O7)、氧化锑 (Sb2O3)、氧化锰(MnO2)中选择的至少1种。另外，作为上述以外的成分也可以含有重量百分比为0% 40%的氧化锌(ZnO)、 重量百分比为0% 35%的氧化硼(B2O3)、重量百分比为0% 15%的氧化硅(SiO2)、重量 百分比为0% 10%的氧化铝(Al2O3)等的不含有铅成分的材料组成，这些的材料组成的含 有量没有特别限定。以平均粒径为0. 5 μ m 2. 5 μ m的方式使用湿式射流粉碎机或球磨机对由这些 的组成成分构成的电介质材料进行粉碎从而制作电介质材料粉末。接下来，由三辊式设备 对该重量百分比为55% 70%的电介质材料粉末、重量百分比为30% 45%的粘合剂成 分进行充分混炼从而制作出模压涂层(Die coating)用或者印刷用的第2电介质层用糊剂。粘合剂成分是乙基纤维素、或者含有重量百分比为 10%的丙烯酸树脂的松油 醇、或者是二甘醇丁醚醋酸酯。另外，在糊剂中根据需要作为可塑剂添加酞酸二辛酯、酞酸 二丁酯、磷酸三苯酯、磷酸三丁酯，作为分散剂添加油酸甘油酯、取水山梨酸倍半油酸酯、 Homogenol (Kao Corporation 花王株式会社品名)、烷基烯丙基磷酸盐等从而可以提高印 刷性。使用该第2电介质层用糊剂在第1电介质层81上以丝网印刷法或者模压涂层法 进行印刷并使其干燥，然后，以比电介质材料的软化点稍高的温度的550°C 590°C进行煅
；Bs
JyCi。再有，对于电介质层8的膜厚为了确保可见光透过率而优选将第1电介质层81与 第2电介质层81合在一起为41 μ m以下。第1电介质层81为了抑制与金属总线电极4b、 5b的银(Ag)的反应，使氧化铋(Bi2O3)的含有量比第2电介质层82的氧化铋(Bi2O3)的含 有量多，设定其重量百分比为20 % 40 %。因此，由于第1电介质层81的可见光透过率比 第2电介质层82的可见光透过率低，因而使第1电介质层81的膜厚比第2电介质层82的 膜厚薄。另外，在第2电介质层82中若氧化铋(Bi2O3)的重量百分比为11%以下则难以产 生着色，但在第2电介质层82中容易产生气泡因而并不优选。另外，若重量百分比超过40% 则容易产生着色、以提高透过率为目的也并不优选。再有，由于电介质层8的膜厚越小则面板亮度的提高与降低放电电压的效果越显 著，因此只要在并不降低绝缘耐压的范围内将膜厚设定得尽量小即为优选。根据这种观 点，在本发明的实施方式中将电介质层8的膜厚设定为41 μ m以下，使第1电介质层81为 5 μ m 15 μ m，j^M 282 力 20 μ m 36 μ m。这样制造出的PDP即使在显示电极6中使用银(Ag)材料，前面玻璃基板的着色现 象(变黄)也较少、并且在电介质层8中也没有气泡的产生等。因而，能够实现在绝缘耐压 性能方面优异的电介质层8。也就是说，本发明的实施方式中的PDP14的电介质层8，在与由银(Ag)材料构成的 金属总线电极4b、5b接触的第1电介质层81中抑制变黄现象与气泡产生。另外，电介质层 8由设置于第1电介质层81上的第2电介质层82实现高的光透过率。其结果作为电介质 层8整体可以实现气泡与变黄极少发生并且透过率高的PDP。下面，对本发明的实施方式中的PDP14的保护层的结构以及制造方法进行说明。在本发明的实施方式中的PDP中，如图9所示那样构成保护层9。保护层9在电介 质层8上形成由作为杂质含有Al的MgO构成的基底膜91。并且，在其基底膜91上，离散地 散布凝集了多个金属氧化物即MgO的结晶粒子92a的凝集粒子92。这样，通过将多个凝集 粒子92以遍及全面大致均勻分布的方式进行附着来构成保护层9。另外，电介质层8上的 保护层9也可以构成为在覆盖显示电极6的电介质层8上形成基底膜91，并且在基底膜 91以遍及全面分布的方式附着由金属氧化物构成的多个结晶粒子92a。在此，所谓凝集粒子92是指如图10所示那样，规定的一次粒径的结晶粒子92a进 行凝集或者颈缩(necking)的状态。并不是作为固体而具有较大的结合力进行结合，而是 由静电力或范德瓦尔斯力等多个一次粒子形成集合体。也就是说，结晶粒子92a是由超声 波等的外部刺激、其一部或者全部以成为一次粒子的状态的程度进行结合的物质。作为结晶粒子92a的粒径约为1 μ m左右，作为结晶粒子92a优选具有多面体形状，该多面体具有 14面体或者12面体等的7面体以上的面。另外，该MgO的结晶粒子92a的一次粒子的粒径能够由结晶粒子92a的生成条件 进行控制。例如，在煅烧碳酸镁或氢氧化镁等的MgO前体从而生成结晶粒子92a的情况下， 通过控制煅烧温度或煅烧气氛能够控制粒径。一般情况下，虽然煅烧温度可以在700°C左右 至1500°C左右的范围中进行选择，但是通过将煅烧温度设定为比较高的1000°C以上，可以 将一次粒径控制在0. 3 μ m 2 μ m左右。进而，通过对MgO前体进行加热从而得到结晶粒 子92a，在生成过程中多个一次粒子彼此产生被称为凝集或者颈缩的现象，从而可以得到结 合的凝集粒子92。图11是表示为了确认根据本发明的实施方式的PDP的效果、对电子放射性能与 电荷保持性能进行研究的实验结果的图。在图11中试制品1是形成了仅由MgO构成的保 护层的PDP。试制品2是形成了如下的保护层的PDP，该保护层由掺杂了 Al、Si等的杂质 的MgO构成的保护层。根据本实施方式的试制品3是在由MgO构成的基底膜上，将凝集了 MgO的单晶粒子的多个结晶粒子以遍及全面大致均勻分布的方式进行附着的PDP。另外， 在根据本实施方式的试制品3中，对附着于基底膜上的结晶粒子测定其阴极发光(cathode luminescence)，具有对于图12所示的波长的发光强度的特性。此外，发光强度由相对值表
7J\ ο另外，在图11中，电子放射性能是表示该性能越大电子放射量越多的数值，并由 初期电子放射量来表现，该初期电子放射量由放电的表面状态以及气体种类与气体状态所 决定。对于初期电子放射量能够由如下的方法进行测定，即对表面照射离子或者电子束并 对从表面放射的电子电流量进行测定的方法，但会随之带来难以以非破坏的方式实施PDP 的前面板表面的评价。因此，如特开2007-48733号公报中所述，对放电时的延迟时间之中 被称为统计延迟时间的、成为放电发生容易度的指标的数值进行测定。并且，通过对该数值 的倒数进行积分，计算出与初期电子放射量线性对应的数值。在此，使用这样计算出的数值 对初期电子放射量进行评价。所谓该放电时的延迟时间是指从脉冲的上升沿起放电延迟进 行的放电延迟的时间。可认为放电延迟其主要原因是在放电开始时作为触发的初期电子 难以从保护层表面放射至放电空间中。电荷保持性能作为其指标使用如下的电压值，即作为PDP在制作时为了抑制电 荷放射现象所需要的、施加于扫描电极的电压(下面，称为“Vscn点亮电压”)的电压值。也 就是说，表示Vscn点亮电压低则电荷保持性能高。该情况由于在PDP的面板设计上也能够 以低电压进行驱动而成为优点。也就是说，作为PDP的电源或者各电气部件，可以使用耐压 以及电容量小的部件。在目前的产品中，用于对面板依次施加扫描电压的MOSFET等的半导 体开关元件可使用耐压为150V左右的元件。因此，作为Vscn点亮电压考虑到由于温度而 变动，优选抑制在120V以下。根据图11可知，试制品3在电荷保持性能的评价中，能够使Vscn点亮电压为120V 以下，并且能够得到电子放射性能为6以上的良好性能。这样根据本发明的PDP14可构成为其电子放射性能为6以上特性，作为电荷保持 性能的Vscn点亮电压为120V以下。由此，即使由高清晰化而扫描线数增加、并且单元尺寸 变小，也能够在规定的写入期间内在各放电单元中积蓄足够的壁电压。因而如图6、图7A、7B所示，能够实现将用于对数据电极10施加驱动电压的数据驱动器仅配置在下端部侧的 驱动电路结构，能够减少数据驱动器的个数。因此，能够降低装置整体的消耗功率，并且能 够实现成本的削减。在此，对结晶粒子的粒径进行说明。另外，在以下的说明中所谓粒径是平均粒径， 意味着体积累积平均直径(D50)。图13是表示在上述图11中所说明的本实施方式的PDP14中，使MgO的结晶粒子 的粒径变化从而研究电子放射性能的实验结果。另外，在图13中MgO的结晶粒子的粒径是 通过对结晶粒子进行SEM观察而测定的。如该图13所示可知若粒径减小至0.3μπι左右，则电子放射性能变低，只要是大 致在0. 9 μ m以上便可获得高的电子放射性能。另外，为了增加放电单元内的电子放射数，优选基底层上的每单位面积的结晶粒 子较多。根据本发明者的实验，若在与前面板的保护层紧密接触的相当于背面板的隔壁的 顶部的部分存在结晶粒子，则损坏隔壁的顶部。其结果，可知是由于其材料载于荧光体之 上，从而发生相应单元不再正常点亮熄灭的现象。该隔壁损坏的现象，由于只要结晶粒子不 存在于与隔壁顶部对应的部分就难以发生，因此若附着的结晶粒子数变多则隔壁的损坏发 生概率变高。图14是表示在本实施方式的试制品3中、在每单位面积散布粒径不同的相同 数目的结晶粒子来进行与隔壁破损之间的关系的实验的图。根据该图14可明确若结晶粒径增大至2. 5μπι左右，则隔壁损坏的概率急剧增高。 但是可知如果结晶粒径小于2. 5 μ m，则能够将隔壁损坏的概率抑制得比较小。根据以上结果，可认为作为本实施方式中的PDP14的结晶粒子其粒径优选0.9μπι 以上2. 5 μ m以下。但是，作为PDP在实际进行批量生产的情况下，需要考虑结晶粒子的制 造上的偏差或形成保护层时的制造上的偏差。为了考虑这种制造上的偏差等的原因，使用 粒度分布不同的结晶粒子来进行实验。图15是表示在本实施方式的PDP14中，结晶粒子的 粒度分布的一例的特性图。纵轴的频度(％ )是表示分割横轴所示的结晶粒子的粒径的范 围、存在于各范围内的结晶粒子量的对于全体的比率(％)。实验结果如图15所示，可知如 果使用平均粒径在0. 9 μ m以上2 μ m以下的范围内的结晶粒子，则可稳定获得上述的本发 明的效果。另外，在以上的说明中，虽然作为保护层举出了 MgO的例子，但是基底中所要求的 性能说到底是具有用于保护电介质防止离子冲击的高耐溅射性能，电子放射性能也可以不 那么高。在以往的PDP中，为了兼顾恒定值以上的电子放射性能与耐溅射性能，形成将MgO 作为主要成分的保护层的情况非常多。但是，由于采取了电子放射性能主要由金属氧化物 的单晶粒子进行控制的结构，完全不需要是MgO，可以使用Al2O3等的耐冲剂性优异的其他 材料。再有，在本实施方式中，虽然作为单晶粒子使用MgO粒子进行了说明，但是也可以 是其他的单晶粒子。也就是说，使用由如下的金属氧化物形成的结晶粒子也能够取得同样 的效果，该金属氧化物是与MgO同样地具有高电子放射性能的Sr、Ca、Ba、Al等。因此作为 粒子种类并不限定于MgO。另外，在PDP中虽然伴随着放电单元结构的高清晰化扫描线数增加，但在显示电 视影像时需要在1帧=Ι/eOscc内结束全部的流程。因此，在上述写入期间中，如图4所示那样对数据电极10施加的脉冲电压的脉冲宽度Td需要设定为能够在其时间内可靠地引起 写入放电的时间。但是，在写入放电中，存在从施加于数据电极10的脉冲电压的上升沿起 相当地延迟后进行放电的这种“放电延迟”。再有，在所施加的脉冲宽度Td内不能完成规定 的写入放电的情况下，在本来要点亮的放电单元中不能积蓄规定的写入电压，将发生出现 了点亮不良的现象。图16是对上述的试制品1与使用了根据本实施方式的试制品3的前面板的PDP， 在写入期间描绘出对数据电极10施加的脉冲电压的脉冲宽度Td与写入放电的失败概率之 间的关系的图。如图16所示，在仅仅是由MgO形成的基底膜的试制品1中，为了抑制写入 放电的失败需要1. 7μ s以上的脉冲宽度Td。但是，在根据本实施方式的试制品3中，在由 MgO形成的基底膜上散布凝集了 MgO的结晶粒子的凝集粒子、并以遍及全面大致均勻分布 的方式进行附着，这样在写入期间可以构成为对数据电极施加脉冲宽度Td为Iys以下的 电压。此外，结晶粒子其平均直径可以在0.9μπι以上2μπι以下的范围内。这样在写入期间中，通过缩短对数据电极施加的脉冲电压的脉冲宽度Td，从而写 入期间所需要的时间变短即可。其结果由于能够使维持期间变长，因此能够施加更多的维 持脉冲，能够提高亮度。如以上说明根据本发明的等离子显示装置中，作为PDP14其结构为在覆盖显示 电极6的电介质层8上形成基底膜91、并且在该基底膜91将由金属氧化物构成的多个结晶 粒子92a以遍及全面分布的方式进行附着。再有，等离子显示装置构成为在写入期间对数 据电极施加脉冲宽度Td为Ιμπι以下的电压。根据这种结构，即使由于高清晰化而增加扫描线数、并且单元尺寸变小，也能够在 规定的写入期间内在各放电单元积蓄足够的壁电压。因此，能够提高放电的高速响应性，能 够实现具有高清晰、高亮度的显示性能的等离子显示装置。(产业上的利用可能性)如上述的本发明实现了具有高清晰、高亮度的显示性能的等离子显示装置，该等 离子显示装置是有用的发明。
权利要求
一种等离子显示装置，其特征在于，具有等离子显示面板，其由前面板与背面板构成，并且将所述前面板与所述背面板以在其间形成放电空间的方式相对配置从而形成多个放电单元，所述前面板具有多个显示电极，所述背面板具有在与所述显示电极交差的方向排列的多个数据电极，；以及驱动电路，其用于对所述等离子显示面板的所述显示电极以及所述数据电极施加驱动电压，由多个子场构成1场，并且在所述各子场中具有写入期间，其用于选择使其放电的放电单元；维持期间，在由所述写入期间所选择的放电单元中进行维持放电，所述等离子显示面板构成为在覆盖所述显示电极的电介质层上形成基底膜，并且在所述基底膜以遍及全面进行分布的方式附着由金属氧化物形成的多个结晶粒子，所述驱动电路构成为在所述写入期间对所述数据电极施加脉冲宽度为1μs以下的电压。
2.根据权利要求1所述的等离子显示装置，其特征在于，所述结晶粒子，其平均粒径在0. 9 μ m以上、2 μ m以下的范围。
全文摘要
本发明提供一种等离子显示装置，具有等离子显示面板，形成了多个放电单元；驱动电路，用于对该等离子显示面板的显示电极施加驱动电压。由多个子场构成1场，并且各子场中具有写入期间，用于选择使其放电的放电单元；维持期间，在由该写入期间所选择的放电单元中进行维持放电。等离子显示面板构成为在覆盖显示电极的电介质层上形成基底膜、并且在该基底膜将由金属氧化物形成的多个结晶粒子以遍及全面分布的方式进行附着。驱动电路构成为在写入期间对数据电极施加脉冲宽度为1μs以下的电压。
文档编号G09G3/20GK101903932SQ20098010145
公开日2010年12月1日 申请日期2009年2月26日 优先权日2008年3月10日
发明者坂元光洋, 大江良尚, 宫前雄一郎, 沟上要, 河原崎秀司, 石野真一郎 申请人:松下电器产业株式会社
技术领域：
本发明涉及一种作为显示设备使用了等离子显示面板的等离子显示装置。
背景技术：
等离子显示面板(下面，称为“PDP”)由于可以实现高清晰度、大屏幕的设备，因此 65英寸系列的电视等已商品化。近年来，PDP在与以往的NTSC制式相比扫描线数为2倍以 上的高清晰度电视中的应用不断进展，并且考虑环境问题而需求不含铅成分的PDP。PDP基本上由前面板与背面板构成。前面板由通过浮法(Float Process)形成的 碰硅酸钠类玻璃的玻璃基板、由形成于玻璃基板的一个主面上的条纹状的透明电极与总线 电极构成的显示电极、覆盖显示电极并作为电容器而发挥作用的电介质层、由形成于电介 质层上的氧化镁(MgO)形成的保护层构成。另一方面，背面板由玻璃基板、形成于其另一个 主面上的条纹状的数据电极、覆盖数据电极的基底电介质层、形成于基底电介质层上的隔 壁、在隔壁之间形成且分别发出的红色、绿色以及蓝色光的荧光体层构成。另外，使用了该PDP的等离子显示装置构成为将PDP保持在由金属板构成的底架 部件的前面侧，并在该底架部件的背面侧配置用于驱动PDP的驱动电路块从而构成PDP模 块，将该PDP模块收容于壳体内(参考专利文献1)。近年来，进行着电视的高清晰化，市场中需求低成本、低消耗功率、高亮度的高清 晰度(1920X 1080 像素渐进式显示 Progressive Display)PDP。[专利文献1]特开2007-121829号公报
发明内容
本发明的等离子显示装置具有等离子显示面板与驱动电路。等离子显示面板由前 面板与背面板构成，前面板具有多个显示电极，背面板具有在与显示电极交差的方向排列 的多个数据电极。将前面板与背面板以在其间形成放电空间的方式相对配置从而形成多个 放电单元。驱动电路对该等离子显示面板的显示电极与数据电极施加驱动电压。再有，由 多个子场构成1场，并且在各子场中具有写入期间，用于选择使其放电的放电单元；维持 期间，在写入期间所选择的放电单元中进行维持放电。另外等离子显示面板构成为在覆盖 显示电极的电介质层上形成基底膜，并且在基底膜以遍及全面进行分布的方式附着由金属 氧化物形成的多个结晶粒子。所述驱动电路构成为在所述写入期间对数据电极施加脉冲 宽度为Iys以下的电压。由这种结构，能够充分地发挥电子放射性能良好并且具有高的电荷保持性能的 PDP的性能。其结果能够实现具有高清晰、高亮度的显示性能的等离子显示装置。
图1是表示本发明的实施方式中的等离子显示装置中使用的PDP的结构的立体 图。
图2是该PDP的电极排列图。图3是本发明的实施方式中的等离子显示装置的块电路图。图4是该装置的驱动波形图。图5是表示本发明的实施方式中的等离子显示装置的整体结构的分解立体图。图6是从背面侧观察该装置的PDP模块部分的平面图。图7A是从背面侧观察该PDP模块的PDP的平面图。图7B是从前面侧观察该PDP模块的PDP的平面图。图8是放大表示该PDP模块的主要部分的平面图。图9是表示本发明的实施方式中的等离子显示装置的PDP的前面板的结构的剖面 图。图10是用于在该前面板的保护层中说明凝集粒子的放大图。图11是表示在为了说明根据本发明的实施方式的效果而进行的实验结果中、PDP 中的电子放射性能与Vscn点亮电压的研究结果的特性图。图12是表示结晶粒子的阴极放电测定结果的特性图。图13是表示结晶粒子的粒径与电子放射性能的关系的特性图。图14是表示结晶粒子的粒径与隔壁的损坏的发生率之间的关系的特性图。图15是表示在根据本发明的实施方式的PDP中、结晶粒子的粒度分布的一例的特 性图。图16是表示在根据本发明的实施方式的PDP中、对数据电极施加的脉冲电压的脉 冲宽度与写入放电失败概率之间的关系的特性图。图中1-前面板2-背面板3-放电空间4-扫描电极5-维持电极6-显示电极7-遮光层8-电介质层9-保护层10-数据电极11-基底电介质层12-隔壁13-荧光体层14-等离子显示面板(PDP)14a、14b、14c-电极端子部16-数据电极驱动电路17-扫描电极驱动电路18-维持电极驱动电路
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20-底架部件21-散热片24-后罩24a-通气孔25、28-柔性布线板26、27、30-驱动电路基板29-数据驱动器31-控制电路基板33-电源块91-基底膜92-凝集粒子92a-结晶粒子Td-脉冲宽度
具体实施例方式下面，使用附图来说明本发明的一个实施方式的等离子显示装置。图1是表示根据本发明的实施方式的等离子显示装置中的PDP的结构的立体图。 如图1所示，在PDP中由前面玻璃基板等构成的前面板1与由背面玻璃基板等构成的背面 板2相对而配置。PDP的外周部使用由玻璃粉等形成的密封材料进行气密密封。在密封的 PDP内部即在前面板1与背面板2之间形成的放电空间3中以400Torr 600Torr的压力 封入Ne以及Xe等的放电气体。在前面板1的前面玻璃基板上，彼此平行地分别配置了多列由扫描电极4以及维 持电极5构成的一对带状的显示电极6与黑条(遮光层)7。在前面玻璃基板上以覆盖显 示电极6与遮光层7的方式形成作为电容器而发挥作用的电介质层8。再有，在电介质层8 的表面形成由氧化镁(MgO)等构成的保护层9。另外，在背面板2的背面玻璃基板上，在与前面板1的扫描电极4以及维持电极5 交叉的方向彼此平行地配置多个带状的数据电极10。并且，基底电介质层11覆盖数据电极 10。再有，在数据电极10之间的基底电介质层11上形成分割放电空间3的规定高度的隔 壁12。在隔壁12之间的沟部，每个数据电极10依次涂敷在紫外线作用下分别发出红色、绿 色以及蓝色光的荧光体层13，由此形成荧光体层13。在扫描电极4以及维持电极5与数据 电极10交叉的位置形成放电单元，在显示电极6方向排列的具有红色、绿色、蓝色的荧光体 层13的放电单元构成用于彩色显示的像素。图2是PDP的电极排列图。在PDP中，排列了在行方向延伸的η条(在本实施方式 中，η = 1080)扫描电极SCl SCn(图1的扫描电极4)以及η条维持电极SUl SUn(图 1的维持电极5)。另外，排列了在列方向延伸的m条(在本实施方式中，m = 5760)数据电 极Dl Dm (图1的数据电极10)。于是，在1对的扫描电极SCi (i = 1 n)以及维持电极 SUi与1个数据电极Dj(j = 1 m)交叉的部分形成放电单元。放电单元在放电空间内形 成mXn个。图3是使用了该PDP的等离子显示装置的电路框图。该等离子显示装置具有PDP14、图像信号处理电路15、数据电极驱动电路16、扫描电极驱动电路17、维持电极驱动 电路18、定时发生电路19以及电源电路(并未图示)。图像信号处理电路15将图像信号Sig转换为每一子场的图像数据。数据电极驱动 电路16将每一子场的图像数据转换为对应数据电极Dl Dm的信号，并驱动数据电极Dl Dm。定时发生电路19根据水平同步信号H以及垂直同步信号V发生各种的定时信号，并提 供给各驱动电路模块。扫描电极驱动电路17根据定时信号对扫描电极SCl SCn提供驱 动电压波形。维持电极驱动电路18根据定时信号对维持电极SUl SUn提供驱动电压波 形。如上所述，根据本实施方式的等离子显示装置由具有多个显示电极6的前面板 1、具有在与显示电极6交叉的方向排列的多个数据电极10的背面板2构成。并且具有 PDP14，其将前面板1与背面板2以在其间形成放电空间3的方式相对配置从而形成多个放 电单元；扫描电极驱动电路17与维持电极驱动电路18，其作为用于对该PDP14的显示电极 6以及数据电极10施加驱动电压的驱动电路。下面，利用图4对用于驱动PDP的驱动波形与其动作进行说明。图4是表示对PDP 的各电极施加的驱动电压波形的图。在根据本实施方式的等离子显示装置中，由多个子场构成1场。各子场具有初始 化期间；写入期间，用于选择使其放电的放电单元；维持期间，在由该写入期间所选择的放 电单元中进行维持放电。在第1子场的初始化期间，使数据电极Dl Dm以及维持电极SUl SUn保持在 O(V)。并且，对扫描电极SCl SCn施加从成为放电开始电压以下的电压Vil (V)起向超过 放电开始电压的电压Vi2(V)平缓上升的斜坡电压。于是，在全部的放电单元中引起第1次 的微弱的初始化放电。其结果在扫描电极SCl SCn上积蓄负的壁电压，并且在维持电极 SUl SUn上以及数据电极Dl Dm上积蓄正的壁电压。在此，所谓电极上的壁电压是指 由在覆盖电极的电介质层或荧光体层上等积蓄的壁电荷所产生的电压。之后，使维持电极SUl SUn保持在正的电压Vh (V)。并且，对扫描电极SCl SCn 施加从Vi3(V)向Vi4(V)平缓下降的斜坡电压。于是，在全部的放电单元中引起第2次的 微弱的初始化放电。其结果，扫描电极SCl SCn上与维持电极SUl SUn上之间的壁电 压被减弱，数据电极Dl Dm上的壁电压也被调整至适合于写入动作的值。在接下来的写入期间，使扫描电极SCl SCn暂且保持在Vc(V)。接下来，对第1 行的扫描电极SCl施加负的扫描脉冲电压Va (V)，并且对数据电极Dl Dm中的第1行中要 进行显示的放电单元的数据电极Dk(k= 1 m)施加具有脉冲宽度Td的正的写入脉冲电 压Vd(V)。此时数据电极Dk与扫描电极SCl的交叉部的电压为在外部施加电压(Vd-Va) (V)上加上数据电极Dk上的壁电压与扫描电极SCl上的壁电压之后的值。其结果数据电极 Dk与扫描电极SCl之间的交叉部的电压超过放电开始电压。于是，在数据电极Dk与扫描电 极SCl之间以及维持电极SUl与扫描电极SCl之间引起写入放电。这样，在该放电单元的 扫描电极SCl上积蓄正的壁电压，在维持电极SUl上积蓄负的壁电压，在数据电极Dk上也 积蓄负的壁电压。这样一来，在第1行中要进行显示的放电单元中引起写入放电从而进行在各电极 上积蓄壁电压的写入动作。另一方面，由于未施加写入脉冲电压Vd(V)的数据电极Dl Dm与扫描电极SCl的交叉部的电压没有超过放电开始电压，因此不发生写入放电。将以上的 写入动作依次进行至第η行的放电单元，写入期间结束。在接下来的维持期间，对扫描电极SCl SCn施加正的维持脉冲电压Vs(V)作为 第1电压，对维持电极SUl SUn施加接地电压即O(V)电压作为第2电压。此时，在引起 过写入放电的放电单元中，扫描电极SCi上与维持电极SUi上之间的电压为在维持脉冲电 压Vs (V)上加上扫描电极SCi上的壁电压与维持电极SUi上的壁电压后的值。其结果扫描 电极SCi上与维持电极SUi上之间的电压超过放电开始电压。于是，在扫描电极SCi与维 持电极SUi之间引起维持放电。在此时产生的紫外线的作用下荧光体层进行发光。并且， 在扫描电极SCi上积蓄负的壁电压，在维持电极SUi上积蓄正的壁电压。这时，在数据电极 Dk上也积蓄正的壁电压。在写入期间未引起写入放电的放电单元中，不发生维持放电、并保持初始化期间 结束时的壁电压。接下来，对扫描电极SCl SCn施加第2电压即O(V)电压。另外，对维 持电极SUl SUn施加第1电压即维持脉冲电压Vs(V)。于是，在引起过维持放电的放电单 元中，维持电极SUi上与扫描电极SCi上之间的电压超过放电开始电压。其结果，再次在维 持电极SUi与扫描电极SCi之间引起维持放电，在维持电极SUi上积蓄负的壁电压，在扫描 电极SCi上积蓄正的壁电压。以后同样，通过对扫描电极SCl SCn与维持电极SUl SUn交替地施加与亮度 权重相应的数目的维持脉冲，在写入期间中引起过写入放电的放电单元中持续进行维持放 电。这样维持期间中的维持动作结束。由于在接下来的子场中的初始化期间、写入期间、维持期间的动作也与第1子场 中的动作大致相同，因此省略说明。图5中表示装配了上述所说明结构的PDP的等离子显示装置的整体结构的一例。 另外，图6中表示从背面侧观察到的PDP模块的驱动电路块的配置的一例。再有，图7Α、图 7Β中表示从背面板侧以及前面板侧观察PDP的平面图。再有，图8中表示从背面侧观察到 的PDP模块的主要部分。在图5中，作为保持板的底架部件20兼用于金属制的散热板。在底架部件20的 前面侧，PDP14通过如下方式进行保持，S卩在与底架部件20之间介入散热片21并由粘合 材料等进行粘合。另外，在底架部件20的背面侧，如图5所示那样配置用于显示驱动PDP14 的多个驱动电路块22。由这些驱动电路块构成PDP模块。再有，在设置于底架部件20的销 20a上，通过螺钉等对驱动电路基板22进行安装。这种结构的PDP模块如图5所示那样收纳于箱体内，该箱体具有前面保护罩23， 其配置于PDP14的前面侧；金属制的后罩24，其配置于底架部件20的背面侧，由此完成等 离子显示装置。在后罩24设有用于将模块中产生的热量排出至外部的多个通气孔24a。下面，通过图6、图7A、7B、图8对PDP的面板部以及PDP模块进行详细说明。首先，PDP14如图7A、7B所示在前面板1的相对的两侧端部设有电极端子部14a、 14b，该电极端子部14a、14b与构成多个显示电极6的扫描电极4以及维持电极5连接。另 外，在背面板2的一个端部即下端部设有与多个数据电极10连接的电极端子部14a。再有，如图6所示在PDP14的两侧端部设有柔性布线板25，其作为与扫描电极4以 及维持电极5的电极引出部14a、14b连接的显示电极用的布线基板。柔性布线板25穿过底架部件20的外周部而绕至背面侧。柔性布线板25经由连接器与扫描电极驱动电路17 的驱动电路基板26以及维持电极驱动电路18的驱动电路基板27连接。另一方面，在PDP14的下端部，如图8所示设有多个柔性布线板28，该柔性布线板 28作为与数据电极10的电极引出部14c连接的数据电极10用的布线基板。并且，这些的 柔性布线板28穿过底架部件20的外周部绕至背面侧。另外，柔性布线板28分别与用于对 数据电极10施加驱动电压的数据电极驱动电路16的多个数据驱动器29电连接。再有，柔 性布线板28与在底架部件20的背面侧的下部位置所配置的数据电极驱动电路16的驱动 电路基板30电连接。此外，在图8中，数据驱动器29构成为在散热板上配置半导体芯片。 再有，数据驱动器29具有如下的结构，即将这些的半导体芯片的多个电极焊盘(Pad)分别 与柔性布线板28的布线图案连接。另外，在驱动电路基板30设有用于连接柔性布线板28 的连接器30a。控制电路基板31基于从输入信号电路模块32发送来的影像信号，将图像信号转 换为与PDP14的像素数相应的图像数据信号并提供给数据电极驱动电路16的驱动电路基 板30，该输入信号电路模块32具有输入端子部，所述输入端子部可以插拔地与用于连接至 电视调谐器(timer)等的外部设备的连接线缆连接。另外，控制电路基板31产生放电控制 定时信号，并将其提供给各扫描电极驱动电路17的驱动电路基板26以及维持电极驱动电 路18的驱动电路基板27，进行灰度控制等的显示驱动控制。控制电路基板31配置在底架 部件20的大致中央部。电源块33对各电路模块提供电压。电源块33与控制电路基板31同样配置在底架 部件20的大致中央部。通过安装了电源线缆(并未图示)的连接器对电源块33提供商用 电源电压。另外，在驱动电路基板的近旁，冷却风扇(并未图示)保持在某个角落而配置。 构成为由该冷却风扇送出的风冷却驱动电路基板。下面，对本发明中使用的PDP的结构进行更加详细的说明。图9是表示本发明中的PDP14的前面板1的结构的剖面图。如图9所示，前面板 1中，在由浮法等制造的前面玻璃基板，图案形成由扫描电极4与维持电极5构成的显示电 极6、遮光曾7。扫描电极4与维持电极5分别由铟锡氧化物(ITO)或氧化锡(SnO2)等形 成的透明电极4a、5a、在透明电极4a、5a上形成的金属总线电极4b、5b构成。金属总线电极 4b,5b由在各自透明电极4a、5a的长边方向作为赋予导电性的目的而使用的、将银(Ag)材 料作为主要成分的导电性材料形成。电介质层8构成为至少如下的2层，分别为以覆盖在前面玻璃基板形成的这些的 透明电极4a、5a与金属总线电极4b、5b以及遮光层7的方式设置的第1电介质层81 ；在第 1电介质层81上形成的第2电介质层82。进而在第2电介质层82上形成保护层9。保护 膜9由形成于电介质层8上的基底膜91、和附着于该基底膜91上的凝集粒子92构成。在此，对构成前面板1的电介质层8的第1电介质层81与第2电介质层82进行 详细说明。首先，第1电介质层81的电介质材料由以下的材料组成构成。也就是说，含有 重量百分比为20% 40%的氧化铋(Bi2O3),含有重量百分比为0.5% 12%的从氧化钙 (CaO)、氧化锶(SrO)、氧化钡(BaO)中选择的至少1种，含有重量百分比为0. 7%的从 氧化钼(MoO3)、氧化钨(WO3)、氧化铈(CeO2)、二氧化锰(MnO2)中选择的至少1种。
另外，代替氧化钼(MoO3)、氧化钨(WO3)、氧化铈(CeO2)、二氧化锰(MnO2)，也可以是 含有重量百分比为0. 7%的从氧化铜(CuO)、氧化铬(Cr2O3)、氧化钴(Co2O3)、氧化钒 (V2O7)、氧化锑(Sb2O3)中选择的至少1种。此外，作为上述以外的成分也可以是含有重量百分比为0% 40%的氧化锌 (ZnO)、重量百分比为O % 35 %的氧化硼(B2O3)、重量百分比为0 % 15 %的氧化硅 (SiO2)、重量百分比为0% 10%的氧化铝(Al2O3)等的不含有铅成分的材料组成，这些的 材料组成的含有量没有特别限定。以平均粒径为0. 5 μ m 2. 5 μ m的方式使用湿式射流粉碎机或球磨机对由这些 的组成成分构成的电介质材料进行粉碎从而制作电介质材料粉末。接下来，由三辊式设备 对该重量百分比为55% 70%的电介质材料粉末、重量百分比为30% 45%的粘合剂成 分进行充分混炼从而制作出模压涂层(Die coating)用或者印刷用的第1电介质层用糊剂 (Paste) ο粘合剂成分是乙基纤维素(ethyl cellulose)、或者含有重量百分比为1 % 10%的丙烯酸树脂(acrylic resin)的松油醇(terpineol)、或者是二甘醇丁醚醋酸 酯(butyl carbitol acetate) 0另外，在糊剂中根据需要作为可塑剂添加酞酸二辛 酯(dioctyl phthalate)、酞酸二丁酯(dibutyl phthalate)、磷酸三苯酯(triphenyl phosphate)、磷酸三丁酯(tributyl phosphate)的至少一种以上，作为分散剂添加油酸 甘油酉旨(glycerol monooleate)、取水山梨酸倍半油酸酉旨(sorbitan sesquioleate)、 Homogenol (Kao Corporation 花王株式会社品名)、烷基烯丙基磷酸盐(alkylallyl phosphate)的至少一种以上从而提高印刷性。使用该第1电介质层用糊剂以覆盖显示电极6的方式在前面玻璃基板以模压涂 层法或者丝网印刷法进行印刷并使其干燥，然后，以比电介质材料的软化点稍高的温度的 575°C 590°C进行煅烧。接下来，对第2电介质层82进行说明。第2电介质层82的电介质材料由如下的 材料组成构成。也就是说，含有重量百分比为11% 20%的氧化铋(Bi2O3),另外含有重量 百分比为1. 6% 21%的从氧化钙(CaO)、氧化锶(SrO)、氧化钡(BaO)中选择的至少1种， 含有重量百分比为0. 7%的从氧化钼(MoO3)、氧化钨(WO3)、氧化铈(CeO2)中选择的 至少1种。此外，代替氧化钼(MoO3)、氧化钨(WO3)、氧化铈(CeO2)，也可以是含有重量百分比 为0. 7%的从氧化铜(CuO)、氧化铬(Cr2O3)、氧化钴(Co2O3)、氧化钒(V2O7)、氧化锑 (Sb2O3)、氧化锰(MnO2)中选择的至少1种。另外，作为上述以外的成分也可以含有重量百分比为0% 40%的氧化锌(ZnO)、 重量百分比为0% 35%的氧化硼(B2O3)、重量百分比为0% 15%的氧化硅(SiO2)、重量 百分比为0% 10%的氧化铝(Al2O3)等的不含有铅成分的材料组成，这些的材料组成的含 有量没有特别限定。以平均粒径为0. 5 μ m 2. 5 μ m的方式使用湿式射流粉碎机或球磨机对由这些 的组成成分构成的电介质材料进行粉碎从而制作电介质材料粉末。接下来，由三辊式设备 对该重量百分比为55% 70%的电介质材料粉末、重量百分比为30% 45%的粘合剂成 分进行充分混炼从而制作出模压涂层(Die coating)用或者印刷用的第2电介质层用糊剂。粘合剂成分是乙基纤维素、或者含有重量百分比为 10%的丙烯酸树脂的松油 醇、或者是二甘醇丁醚醋酸酯。另外，在糊剂中根据需要作为可塑剂添加酞酸二辛酯、酞酸 二丁酯、磷酸三苯酯、磷酸三丁酯，作为分散剂添加油酸甘油酯、取水山梨酸倍半油酸酯、 Homogenol (Kao Corporation 花王株式会社品名)、烷基烯丙基磷酸盐等从而可以提高印 刷性。使用该第2电介质层用糊剂在第1电介质层81上以丝网印刷法或者模压涂层法 进行印刷并使其干燥，然后，以比电介质材料的软化点稍高的温度的550°C 590°C进行煅
；Bs
JyCi。再有，对于电介质层8的膜厚为了确保可见光透过率而优选将第1电介质层81与 第2电介质层81合在一起为41 μ m以下。第1电介质层81为了抑制与金属总线电极4b、 5b的银(Ag)的反应，使氧化铋(Bi2O3)的含有量比第2电介质层82的氧化铋(Bi2O3)的含 有量多，设定其重量百分比为20 % 40 %。因此，由于第1电介质层81的可见光透过率比 第2电介质层82的可见光透过率低，因而使第1电介质层81的膜厚比第2电介质层82的 膜厚薄。另外，在第2电介质层82中若氧化铋(Bi2O3)的重量百分比为11%以下则难以产 生着色，但在第2电介质层82中容易产生气泡因而并不优选。另外，若重量百分比超过40% 则容易产生着色、以提高透过率为目的也并不优选。再有，由于电介质层8的膜厚越小则面板亮度的提高与降低放电电压的效果越显 著，因此只要在并不降低绝缘耐压的范围内将膜厚设定得尽量小即为优选。根据这种观 点，在本发明的实施方式中将电介质层8的膜厚设定为41 μ m以下，使第1电介质层81为 5 μ m 15 μ m，j^M 282 力 20 μ m 36 μ m。这样制造出的PDP即使在显示电极6中使用银(Ag)材料，前面玻璃基板的着色现 象(变黄)也较少、并且在电介质层8中也没有气泡的产生等。因而，能够实现在绝缘耐压 性能方面优异的电介质层8。也就是说，本发明的实施方式中的PDP14的电介质层8，在与由银(Ag)材料构成的 金属总线电极4b、5b接触的第1电介质层81中抑制变黄现象与气泡产生。另外，电介质层 8由设置于第1电介质层81上的第2电介质层82实现高的光透过率。其结果作为电介质 层8整体可以实现气泡与变黄极少发生并且透过率高的PDP。下面，对本发明的实施方式中的PDP14的保护层的结构以及制造方法进行说明。在本发明的实施方式中的PDP中，如图9所示那样构成保护层9。保护层9在电介 质层8上形成由作为杂质含有Al的MgO构成的基底膜91。并且，在其基底膜91上，离散地 散布凝集了多个金属氧化物即MgO的结晶粒子92a的凝集粒子92。这样，通过将多个凝集 粒子92以遍及全面大致均勻分布的方式进行附着来构成保护层9。另外，电介质层8上的 保护层9也可以构成为在覆盖显示电极6的电介质层8上形成基底膜91，并且在基底膜 91以遍及全面分布的方式附着由金属氧化物构成的多个结晶粒子92a。在此，所谓凝集粒子92是指如图10所示那样，规定的一次粒径的结晶粒子92a进 行凝集或者颈缩(necking)的状态。并不是作为固体而具有较大的结合力进行结合，而是 由静电力或范德瓦尔斯力等多个一次粒子形成集合体。也就是说，结晶粒子92a是由超声 波等的外部刺激、其一部或者全部以成为一次粒子的状态的程度进行结合的物质。作为结晶粒子92a的粒径约为1 μ m左右，作为结晶粒子92a优选具有多面体形状，该多面体具有 14面体或者12面体等的7面体以上的面。另外，该MgO的结晶粒子92a的一次粒子的粒径能够由结晶粒子92a的生成条件 进行控制。例如，在煅烧碳酸镁或氢氧化镁等的MgO前体从而生成结晶粒子92a的情况下， 通过控制煅烧温度或煅烧气氛能够控制粒径。一般情况下，虽然煅烧温度可以在700°C左右 至1500°C左右的范围中进行选择，但是通过将煅烧温度设定为比较高的1000°C以上，可以 将一次粒径控制在0. 3 μ m 2 μ m左右。进而，通过对MgO前体进行加热从而得到结晶粒 子92a，在生成过程中多个一次粒子彼此产生被称为凝集或者颈缩的现象，从而可以得到结 合的凝集粒子92。图11是表示为了确认根据本发明的实施方式的PDP的效果、对电子放射性能与 电荷保持性能进行研究的实验结果的图。在图11中试制品1是形成了仅由MgO构成的保 护层的PDP。试制品2是形成了如下的保护层的PDP，该保护层由掺杂了 Al、Si等的杂质 的MgO构成的保护层。根据本实施方式的试制品3是在由MgO构成的基底膜上，将凝集了 MgO的单晶粒子的多个结晶粒子以遍及全面大致均勻分布的方式进行附着的PDP。另外， 在根据本实施方式的试制品3中，对附着于基底膜上的结晶粒子测定其阴极发光(cathode luminescence)，具有对于图12所示的波长的发光强度的特性。此外，发光强度由相对值表
7J\ ο另外，在图11中，电子放射性能是表示该性能越大电子放射量越多的数值，并由 初期电子放射量来表现，该初期电子放射量由放电的表面状态以及气体种类与气体状态所 决定。对于初期电子放射量能够由如下的方法进行测定，即对表面照射离子或者电子束并 对从表面放射的电子电流量进行测定的方法，但会随之带来难以以非破坏的方式实施PDP 的前面板表面的评价。因此，如特开2007-48733号公报中所述，对放电时的延迟时间之中 被称为统计延迟时间的、成为放电发生容易度的指标的数值进行测定。并且，通过对该数值 的倒数进行积分，计算出与初期电子放射量线性对应的数值。在此，使用这样计算出的数值 对初期电子放射量进行评价。所谓该放电时的延迟时间是指从脉冲的上升沿起放电延迟进 行的放电延迟的时间。可认为放电延迟其主要原因是在放电开始时作为触发的初期电子 难以从保护层表面放射至放电空间中。电荷保持性能作为其指标使用如下的电压值，即作为PDP在制作时为了抑制电 荷放射现象所需要的、施加于扫描电极的电压(下面，称为“Vscn点亮电压”)的电压值。也 就是说，表示Vscn点亮电压低则电荷保持性能高。该情况由于在PDP的面板设计上也能够 以低电压进行驱动而成为优点。也就是说，作为PDP的电源或者各电气部件，可以使用耐压 以及电容量小的部件。在目前的产品中，用于对面板依次施加扫描电压的MOSFET等的半导 体开关元件可使用耐压为150V左右的元件。因此，作为Vscn点亮电压考虑到由于温度而 变动，优选抑制在120V以下。根据图11可知，试制品3在电荷保持性能的评价中，能够使Vscn点亮电压为120V 以下，并且能够得到电子放射性能为6以上的良好性能。这样根据本发明的PDP14可构成为其电子放射性能为6以上特性，作为电荷保持 性能的Vscn点亮电压为120V以下。由此，即使由高清晰化而扫描线数增加、并且单元尺寸 变小，也能够在规定的写入期间内在各放电单元中积蓄足够的壁电压。因而如图6、图7A、7B所示，能够实现将用于对数据电极10施加驱动电压的数据驱动器仅配置在下端部侧的 驱动电路结构，能够减少数据驱动器的个数。因此，能够降低装置整体的消耗功率，并且能 够实现成本的削减。在此，对结晶粒子的粒径进行说明。另外，在以下的说明中所谓粒径是平均粒径， 意味着体积累积平均直径(D50)。图13是表示在上述图11中所说明的本实施方式的PDP14中，使MgO的结晶粒子 的粒径变化从而研究电子放射性能的实验结果。另外，在图13中MgO的结晶粒子的粒径是 通过对结晶粒子进行SEM观察而测定的。如该图13所示可知若粒径减小至0.3μπι左右，则电子放射性能变低，只要是大 致在0. 9 μ m以上便可获得高的电子放射性能。另外，为了增加放电单元内的电子放射数，优选基底层上的每单位面积的结晶粒 子较多。根据本发明者的实验，若在与前面板的保护层紧密接触的相当于背面板的隔壁的 顶部的部分存在结晶粒子，则损坏隔壁的顶部。其结果，可知是由于其材料载于荧光体之 上，从而发生相应单元不再正常点亮熄灭的现象。该隔壁损坏的现象，由于只要结晶粒子不 存在于与隔壁顶部对应的部分就难以发生，因此若附着的结晶粒子数变多则隔壁的损坏发 生概率变高。图14是表示在本实施方式的试制品3中、在每单位面积散布粒径不同的相同 数目的结晶粒子来进行与隔壁破损之间的关系的实验的图。根据该图14可明确若结晶粒径增大至2. 5μπι左右，则隔壁损坏的概率急剧增高。 但是可知如果结晶粒径小于2. 5 μ m，则能够将隔壁损坏的概率抑制得比较小。根据以上结果，可认为作为本实施方式中的PDP14的结晶粒子其粒径优选0.9μπι 以上2. 5 μ m以下。但是，作为PDP在实际进行批量生产的情况下，需要考虑结晶粒子的制 造上的偏差或形成保护层时的制造上的偏差。为了考虑这种制造上的偏差等的原因，使用 粒度分布不同的结晶粒子来进行实验。图15是表示在本实施方式的PDP14中，结晶粒子的 粒度分布的一例的特性图。纵轴的频度(％ )是表示分割横轴所示的结晶粒子的粒径的范 围、存在于各范围内的结晶粒子量的对于全体的比率(％)。实验结果如图15所示，可知如 果使用平均粒径在0. 9 μ m以上2 μ m以下的范围内的结晶粒子，则可稳定获得上述的本发 明的效果。另外，在以上的说明中，虽然作为保护层举出了 MgO的例子，但是基底中所要求的 性能说到底是具有用于保护电介质防止离子冲击的高耐溅射性能，电子放射性能也可以不 那么高。在以往的PDP中，为了兼顾恒定值以上的电子放射性能与耐溅射性能，形成将MgO 作为主要成分的保护层的情况非常多。但是，由于采取了电子放射性能主要由金属氧化物 的单晶粒子进行控制的结构，完全不需要是MgO，可以使用Al2O3等的耐冲剂性优异的其他 材料。再有，在本实施方式中，虽然作为单晶粒子使用MgO粒子进行了说明，但是也可以 是其他的单晶粒子。也就是说，使用由如下的金属氧化物形成的结晶粒子也能够取得同样 的效果，该金属氧化物是与MgO同样地具有高电子放射性能的Sr、Ca、Ba、Al等。因此作为 粒子种类并不限定于MgO。另外，在PDP中虽然伴随着放电单元结构的高清晰化扫描线数增加，但在显示电 视影像时需要在1帧=Ι/eOscc内结束全部的流程。因此，在上述写入期间中，如图4所示那样对数据电极10施加的脉冲电压的脉冲宽度Td需要设定为能够在其时间内可靠地引起 写入放电的时间。但是，在写入放电中，存在从施加于数据电极10的脉冲电压的上升沿起 相当地延迟后进行放电的这种“放电延迟”。再有，在所施加的脉冲宽度Td内不能完成规定 的写入放电的情况下，在本来要点亮的放电单元中不能积蓄规定的写入电压，将发生出现 了点亮不良的现象。图16是对上述的试制品1与使用了根据本实施方式的试制品3的前面板的PDP， 在写入期间描绘出对数据电极10施加的脉冲电压的脉冲宽度Td与写入放电的失败概率之 间的关系的图。如图16所示，在仅仅是由MgO形成的基底膜的试制品1中，为了抑制写入 放电的失败需要1. 7μ s以上的脉冲宽度Td。但是，在根据本实施方式的试制品3中，在由 MgO形成的基底膜上散布凝集了 MgO的结晶粒子的凝集粒子、并以遍及全面大致均勻分布 的方式进行附着，这样在写入期间可以构成为对数据电极施加脉冲宽度Td为Iys以下的 电压。此外，结晶粒子其平均直径可以在0.9μπι以上2μπι以下的范围内。这样在写入期间中，通过缩短对数据电极施加的脉冲电压的脉冲宽度Td，从而写 入期间所需要的时间变短即可。其结果由于能够使维持期间变长，因此能够施加更多的维 持脉冲，能够提高亮度。如以上说明根据本发明的等离子显示装置中，作为PDP14其结构为在覆盖显示 电极6的电介质层8上形成基底膜91、并且在该基底膜91将由金属氧化物构成的多个结晶 粒子92a以遍及全面分布的方式进行附着。再有，等离子显示装置构成为在写入期间对数 据电极施加脉冲宽度Td为Ιμπι以下的电压。根据这种结构，即使由于高清晰化而增加扫描线数、并且单元尺寸变小，也能够在 规定的写入期间内在各放电单元积蓄足够的壁电压。因此，能够提高放电的高速响应性，能 够实现具有高清晰、高亮度的显示性能的等离子显示装置。(产业上的利用可能性)如上述的本发明实现了具有高清晰、高亮度的显示性能的等离子显示装置，该等 离子显示装置是有用的发明。
权利要求
一种等离子显示装置，其特征在于，具有等离子显示面板，其由前面板与背面板构成，并且将所述前面板与所述背面板以在其间形成放电空间的方式相对配置从而形成多个放电单元，所述前面板具有多个显示电极，所述背面板具有在与所述显示电极交差的方向排列的多个数据电极，；以及驱动电路，其用于对所述等离子显示面板的所述显示电极以及所述数据电极施加驱动电压，由多个子场构成1场，并且在所述各子场中具有写入期间，其用于选择使其放电的放电单元；维持期间，在由所述写入期间所选择的放电单元中进行维持放电，所述等离子显示面板构成为在覆盖所述显示电极的电介质层上形成基底膜，并且在所述基底膜以遍及全面进行分布的方式附着由金属氧化物形成的多个结晶粒子，所述驱动电路构成为在所述写入期间对所述数据电极施加脉冲宽度为1μs以下的电压。
2.根据权利要求1所述的等离子显示装置，其特征在于，所述结晶粒子，其平均粒径在0. 9 μ m以上、2 μ m以下的范围。
全文摘要
本发明提供一种等离子显示装置，具有等离子显示面板，形成了多个放电单元；驱动电路，用于对该等离子显示面板的显示电极施加驱动电压。由多个子场构成1场，并且各子场中具有写入期间，用于选择使其放电的放电单元；维持期间，在由该写入期间所选择的放电单元中进行维持放电。等离子显示面板构成为在覆盖显示电极的电介质层上形成基底膜、并且在该基底膜将由金属氧化物形成的多个结晶粒子以遍及全面分布的方式进行附着。驱动电路构成为在写入期间对数据电极施加脉冲宽度为1μs以下的电压。
文档编号G09G3/20GK101903932SQ20098010145
公开日2010年12月1日 申请日期2009年2月26日 优先权日2008年3月10日
发明者坂元光洋, 大江良尚, 宫前雄一郎, 沟上要, 河原崎秀司, 石野真一郎 申请人:松下电器产业株式会社
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