CN100499012C - 等离子体显示屏 - Google Patents

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Abstract

提供一种等离子体显示屏，可以降低工作电压，进行高亮度显示且实现稳定的驱动。该等离子体显示屏具有在对置地配置的前面板(1)和背面板(2)间充填了放电气体的放电空间(14)，其特征在于：放电气体含有从氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)中选择的至少一个、氙(Xe)和氢(H2)，且氙(Xe)的浓度≥5%。

Description

等离子体显示屏
技术领域
本发明涉及在显示器件等中使用的等离子体显示屏。
背景技术
等离子体显示屏(以下称为PDP)基本上由前面板和背面板构成。前面板由以下部分构成：玻璃基板、在其一个主面上形成的由条状的透明电极和总线电极构成的显示电极、覆盖该显示电极且用作电容器的介电体玻璃层、以及在该介电体层上形成的由MgO构成的保护层。
作为玻璃基板，使用利用容易大面积化、平坦性优良的浮法制造的玻璃基板。显示电极是，在用薄膜工艺形成的透明电极上为了确保导电性而以预定的图案形成包含Ag材料的浆料，然后通过烧焙形成总线电极。然后以覆盖由透明电极和总线电极构成的显示电极的方式涂敷介电体浆料，通过烧焙形成介电体层。最后在介电体层上用薄膜工艺形成由MgO构成的保护层。
另一方面，背面板由以下部分构成：玻璃基板、在其一个主面上形成的条状的地址电极、覆盖地址电极的介电体层、在介电体层上形成的隔壁、在各隔壁之间形成的分别发红色光、绿色光和蓝色光的荧光体层。
前面板和背面板，使它们的电极形成面侧相对置地气密密封，以400乇-600乇的压力向由隔壁分割开来的放电空间内封入Ne-Xe等的放电气体。
在《等离子体显示屏综述》(内池平树、御子柴茂生合著，(株)工业调查会、1997年5月1日、第79～80页)中公开了这样的例子，即，PDP通过向显示电极选择性地施加影像信号电压进行放电，由该放电产生的紫外线激励各颜色的荧光体层而发出红色光、绿色光、蓝色光、实现彩色图像显示。
但是，近年来对于以高画质(high vision)为首的高精细高灰度等级且耗电少的电视机的期待日益增加。在近年来被期待的全规格的42英寸级的高画质电视机中，象素数为1920×1125，单元(cell)间距减小为0.15mm×0.48mm。在这样的高精细的PDP中产生亮度和效率的降低更明显的问题。
为此，采取了通过提高PDP内的放电气体中的Xe气浓度或用井状隔壁作为隔壁形状来提高亮度和效率的方法。但是，在提高PDP内的放电气体中的Xe浓度或采用井状隔壁时，工作电压大幅度上升且寻址放电不稳定，产生了无法得到高品质图像的问题。
本发明的目的在于提供可以进行高亮度显示，且实现工作电压低的稳定的驱动的PDP。
发明内容
为了实现该目的，本发明的等离子体显示屏，具有在设有间隔地对置配置的两个基板间充填了放电气体的放电空间，其特征在于：放电气体含有从氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)中选择的至少一个、氙(Xe)和氢(H2)，且氙(Xe)浓度≥5％。
利用该结构，通过在放电气体中含有浓度为≥5％的氙(Xe)和氢(H2)，可以提供可以进行高亮度显示，且实现工作电压低的稳定的驱动的PDP。
附图说明
图1是展示本发明的实施方式中的PDP的主要结构的剖面斜视图；
图2是图1的A-A线剖面图；
图3是展示本发明的实施方式的PDP的放电气体的氢浓度和放电电压特性的关系的图；
图4是展示该PDP的放电气体的氙浓度和放电电压最大下降量的关系的图；
图5是展示该PDP的亮度随放电气体的氢浓度的变化的图；
图6是展示该PDP的放电气体的氙浓度和亮度最大上升率的关系的图；
图7是展示该PDP的放电气体的氙浓度和发光效率的最大上升率的关系的图。
具体实施方式
下面，用附图说明本发明的实施方式中的PDP。
图1是展示本发明的实施方式中的PDP的主要结构的剖面斜视图。图2是图1的A-A线剖面图。如图1所示，PDP由相互对置地配置成形成放电空间的前面板1和背面板2构成。
首先说明前面板1。在前面玻璃基板3的背面板2侧的面上夹着面放电间隙配置条状的扫描电极4和维持电极5而形成显示电极6。即，显示电极6由平行配置的扫描电极4和维持电极5成对而形成。扫描电极4和维持电极5由利用ITO或SnO2等的透明导电材料形成的透明电极4a、5a，以及在其上形成的宽度比透明电极4a、5a窄且导电性优良的总线电极4b、5b构成。总线电极4b、5b由例如银(Ag)厚膜(厚度2μm～10μm)、铝(Al)薄膜(厚度0.1μm～1μm)、或铬/铜/铬(Cr/Cu/Cr)层叠薄膜(厚度0.1μm～1μm)构成。
在形成了显示电极6的前面玻璃基板3上，以覆盖显示电极6的方式形成由例如具有PbO-SiO2-B2O3-ZnO-BaO系玻璃成分的介电体玻璃材料构成的介电体层7，并在介电体层7上的全部区域上层叠形成保护层8。作为保护层8，用以MgO为主成分的薄膜形成。
下面说明背面板2。在背面玻璃基板9的前面板1侧的面上条状地形成多个地址电极10。再以覆盖地址电极10的方式形成介电体层11。在介电体层11上，以位于地址电极10之间的方式配置例如条状的隔壁12。在由隔壁12和介电体层11形成的条状的凹部上，作为荧光体层13形成发红光的红色荧光体层13R、发绿光的绿色荧光体层13G和发蓝色光的蓝色荧光体层13B。
如图1所示，以使地址电极10和显示电极6相垂直的方式使这样构成的前面板1和背面板2相对置地配置，形成被由隔壁12和各色荧光体层13R、13G、13B构成的条状凹部、以及保护层8包围的放电空间14。用密封玻璃密封前面板1和背面板2的外周缘部，并在放电空间14内充填放电气体，完成PDP。因此，显示电极6和地址电极10相交叉的区域形成进行图像显示的放电单元。另外，在放电空间14内放电气体以400乇～600乇左右的压力充填。
PDP通过利用各放电单元中产生的放电产生短波长的紫外线(波长约147nm)，利用该紫外线激励各色荧光体层13R、13G、13B而发光，可以进行图像显示。
本发明的实施方式中，作为在放电空间14中充填的气体，含有从氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)中选择的至少一个、氙(Xe)和氢(H2)，且氙(Xe)浓度≥5％。通过提高在放电空间14中充填的放电气体的氙(Xe)浓度可以实现高亮度化。但是，由于氙(Xe)浓度提高时放电电压上升，电路部件和PDP结构必须有高的耐电压对策，这成为耗电增加、部件成本上升等的原因。
但是，在根据本发明的实施方式的PDP中，通过使放电气体提高氙(Xe)浓度并含有氢(H2)，可以实现高亮度化、抑制放电电压的上升，可以稳定工作。
下面，在本发明的实施方式中，为了评价PDP的性能而制作PDP样品，进行了其评价。作为PDP样品，使氙(Xe)浓度为5％、15％、30％，并在各氙(Xe)浓度下使氢(H2)浓度变化。另外，作为剩余的放电气体，采用氖(Ne)，以66.7kPa(500乇)的压力充填到放电单元14内，制作了PDP，并测定了各自的放电电压。
图3展示了放电气体的氢(H2)浓度和放电电压特性的关系。从图3看出，在每一氙(Xe)浓度中通过添加微量氢(H2)都发现了放电电压的下降。另一方面，如果氢(H2)浓度到达百分之几的量级则相反地发现了放电电压的上升。即，在氢(H2)浓度≤0.1％的区域，优选为≤500ppm的区域中，与不添加氢(H2)时相比，可以降低放电电压。
而且，在氢(H2)浓度为50ppm～500ppm的区域中，可知放电电压下降的效果即放电电压大致为恒定的。由此可见，只要使向放电气体添加的氢(H2)的量在该浓度范围内，即使添加的氢(H2)的浓度多少有些偏差，也都能稳定地获得放电电压下降的效果，从实际生产PDP上看是优选的。
另外，图4是展示放电气体的氙浓度和放电电压最大下降量的关系的图，展示了各氙(Xe)浓度下，不添加氢(H2)时的放电电压和通过添加氢(H2)降到最低时的放电电压的差。从图4看出，在任一氙(Xe)浓度下都可以通过添加氢(H2)降低放电电压，放电电压最大下降量在约15V～约18V的范围内。而且，可以看出，氙浓度越高，电压下降的效果越大。
接着，图5是展示亮度随放电气体的氢浓度的变化的图，示出在各氙(Xe)浓度中，以不添加氢(H2)时的亮度为1，针对相同工作电压的亮度的相对值。如图5所示，在任一氙浓度(Xe)下，在氢(H2)浓度为≤约100ppm的区域中都有亮度的极大值。
另外，图6是展示放电气体的氙浓度和亮度最大上升率的关系的图，在不添加氢时的亮度为1，以其上升率示出通过添加氢(H2)成为最大值的亮度。从图6看出，氙(Xe)浓度越高，添加氢(H2)导致的亮度的上升率越高。
从这些结果看出，通过添加≤100ppm的氢(H2)可以降低放电电压且实现高亮度化。
另外，图7是展示放电气体的氙(Xe)浓度和发光效率的最大上升率的关系的图。如图6所示，氙(Xe)浓度为5％时几乎没有发光效率的提高，如果氙(Xe)浓度>5％则看到了大的效率提高，而且得到了氙(Xe)浓度越大效率越增大的结果。即，添加氢(H2)导致的高效率化在氙(Xe)浓度≥5％时效果大。
上述中的发光效率由下式定义：
发光效率η(1m/w)＝π×亮度(cd/m2)×点亮面积(m2)/(点亮时功率(W)-非点亮时功率(W))
从以上看出，为了高效率化，在氙(Xe)浓度≥5％时，通过添加≤0.1％，优选为≤500ppm，更优选为≤100ppm的氢(H2)，与不添加氢(H2)时相比，可以同时实现约20V的电压降低和20％左右的效率再提高。
利用这样的低电压化可以使PDP的放电电压下降，针对电路部件和PDP的结构的耐电压对策的要求水平降低，结果可以有效地削降成本。
而且，由于可以利用低电压化降低工作电压地点亮，通过使工作电压最优化还可以进一步提高发光效率。
另外，以上所述的效果，是在保护层8以氧化镁(MgO)为主成分的PDP中得到的结果。上述的氢(H2)浓度从气体之间冲撞概率考虑是非常低的浓度，在从冲撞理论上看可以忽视的程度的ppm量级就表现出显著的效果。另外，氢(H2)由于通常降低电子温度，所以是放电电压上升的主要原因。因此，从这些方面来看，本发明的效果如下。即，氢(H2)作用在作为放电空间14的内表面的一部分而存在的保护层8的氧化镁(MgO)，提高了作为阴极的氧化镁的电子发射性能。因此，在放电气体中含有氢(H2)时，作为保护层8的材质，以氧化镁为主成分是优选的。
另外，在以上的说明中，虽然使用平面反射型结构的PDP，但对于对置型结构的PDP和管阵列型的PDP也都可以同样适用，尤其是针对超过60英寸的大型PDP等的提高发光效率且降低功率的更有效的手段。
(产业上利用的可能性)
如以上所述，根据本发明，由于通过在放电气体中含有浓度≥5％的氙、和氢可以降低工作电压且进行高亮度显示，所以对壁挂式电视机和大型监视器等中使用的等离子体显示装置等是有用的。

Claims (3)

1.一种等离子体显示屏，具有在对置地配置的两个基板间充填了放电气体的放电空间，其特征在于：
上述放电气体含有从氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)中选择的至少一个、氙(Xe)和氢(H2)，氙(Xe)的浓度≥5％，且上述氢(H2)的浓度为50ppm以上且0.1％以下。
2.如权利要求1所述的等离子体显示屏，其特征在于：
上述氢的浓度≥50ppm且≤500ppm。
3.如权利要求1所述的等离子体显示屏，其特征在于：
在上述放电空间的内表面的至少一部分上存在氧化镁。
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