CN1345457A - 发光特性良好的等离子体显示面板 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于,在PDP中,与以往的PDP相比,使亮度、发光效率大幅度地提高。为此,在本发明的PDP中,将面板结构设定成,通过对显示电极对之间施加放电维持电压有选择地在电介质层中蓄积了电荷的放电空间中发生放电时,在放电空间中发生换算电场强度为37V/cm·KPa以上的电场。这样,为了实现37V/cm·KPa以上那样的高的换算电场强度,在面板结构中适当地设定显示电极对间的间隙、电介质层的厚度和介电常数、在放电空间内封入了的Xe量是有效的。
Description
技术领域
本发明涉及在彩色电视接收机的显示器等中使用的等离子体显示面板。
背景技术
近年来,对以高清晰度为首要目标的高品位、大画面的电视的要求越来越高,其中,在CRT、液晶显示器(以下,记为LCD)、等离子体显示面板(以下,记为PDP)等各显示领域中,适合于要求的产品的开发正在进行中。
迄今为止作为电视的显示器广泛地使用的CRT在在分辨率、图像质量方面良好,但伴随画面的变大,深度和重量都变大,这一点在40英寸以上的大画面的情况下是不适合的。此外,LCD具有功耗少、驱动电压也低的优良的性能,但在制作大画面方面,在技术上存在困难。
与此不同,PDP能用小的深度来实现大画面,在市场上已在出售50英寸级的制品。
PDP可大致分为直流型(DC型)和交流型(AC型),现在适合于大型化的AC型正在成为主流。
在用RGB进行彩色显示的一般的交流面放电型PDP中,隔开一定间隔平行地配置前覆盖板和后板,在前覆盖板上将显示电极配置成条状,从其上起覆盖了由铅玻璃构成的电介质层。另一方面,在后板上,在与显示电极正交的方向上将寻址电极和间壁配置成条状,在间壁间的间隙中配置了红、绿、蓝的紫外线激励荧光体层。而且,在被两板间的间壁隔开的放电空间内封入了放电气体。
作为放电气体的组成,一般使用氦[He]与氙[Xe]的混合气体系列或氖[Ne]与氙[Xe]的混合气体系列,关于其封入压力,考虑将放电电压抑制到250V以下,通常将其设定为100~500Torr(约10~70KPa)的范围内(例如参照M.Nobrio,T.Yoshioka,Y.Sano,K.Nunomura,SID94’Digest 727~730,1994)。
PDP的发光原理基本上与荧光灯相同,通过对显示电极施加电压来发生通常的辉光放电,从Xe发生紫外线(Xe共振线,波长为147nm),使荧光体产生激励发光,但由于放电能量的变成紫外线的变换效率或变成荧光体中的可见光的变换效率差,故难以如荧光灯那样得到高的亮度。
关于这一点,在“应用物理Vol.51,No.3,1982年,p.344~347”中记载了,在He-Xe,Ne-Xe系列的气体组成的PDP中,被供给的电能量只有约2%被利用于紫外线发射,最终被利用为可见光的约为0.2%(参照“光学技术通信,Vol.34,No.1,1996年,p.25”,“FLATPANEL DISPLAY(平板显示器)96’Part5-3”,“NHK技术研究第31卷第1号昭和54年p.18”)。
根据这样的背景,在PDP中希望有与以往相比以高亮度来显示的技术。
例如,在现在的40~42英寸级的电视用的PDP中,在NTSC的像素水平(像素640×480个,单元间距0.43mm×1.29mm,1单元的面积0.55mm2)的情况下,得到了约1.2lm/w和400cd/m2的面板效率和画面亮度(例如,“FLAT-PANEL DISPLAY 1997 Part5-1P198”),但希望能达到与CRT相近的约3~5lm/w和500cd/m2的水平。
此外,一般来说,在PDP那样的显示器中,也希望实现高精细化。在PDP中,通过将间壁间距或电极间距离设定得小,可实现高精细化,但如果实现高精细化,则发光面积变小,亮度下降。因而,在PDP中,进一步希望有在使发光效率提高以实现高亮度的同时、将放电电压抑制得较低的技术。
例如,在近年来被期待的全规格的42英寸级的高清晰度电视中,像素数为1920×1125,单元间距为0.15mm×0.48mm。此时,1单元的面积为0.072mm2,与NTSC的情况相比,为1/7~1/8。由于存在单元面积越小发光量越少的趋势,故在用以往那样的单元结构作成42英寸的高清晰度电视用的PDP的情况下,预期发光效率降低为约0.15~0.17lm/w,亮度降低为约50~60cd/m2。
因而,在42英寸的高清晰度电视用的PDP中,如果打算得到与现行的NTSC的CRT相近的亮度(500cd/m2),则必须使发光效率提高到10倍以上(5lm/w以上)(例如,参照“FLAT-PANEL DISPLAY1997 Part5-1 P.200”)。
发明的公开
本发明的目的在于,在PDP中,与以往的PDP相比,使亮度、发光效率大幅度地提高。
为此,在本发明的PDP中,将面板结构设定成,通过对显示电极对之间施加放电维持电压有选择地在电介质层中蓄积了电荷的放电空间中发生放电时,在放电空间中发生换算电场强度为37V/cm·KPa以上的电场。
再有,在放电空间中发生的电场强度在放电空间中并不是均匀的,而是在每个空间区域中不同,但在电场强度最大的空间区域中为37V/cm·KPa以上即可。
在此,在上述的显示电极对之间施加的放电维持电压是只在电介质层中蓄积了壁电荷的放电空间中发生放电、在电介质层中没有蓄积壁电荷的放电空间中不发生放电的电压,是比在全部的放电空间中发生放电的「放电开始电压」低的电压。
在具有上述那样的面板结构的PDP中,由于在驱动时在放电空间内发生换算电场强度为37V/cm·KPa以上那样的与以往的PDP相比强的电场,故可得到与以往的PDP相比好很多的面板亮度和发光效率。
作为其主要的原因之一,可举出以下2点原因,即,在以往的PDP中,在放电时在放电空间内发生的紫外线主要是波长为147nm的Xe共振线,而通过如上述那样发生强电场,在放电空间内发生高能量的电子,与此相随,发生大量的波长为173nm的Xe受激准分子(分子线),以及,关于荧光体的对于紫外线的激励效率(发射效率),对于Xe分子线的激励效率比对于Xe共振线的激励效率大很多。
但是,在PDP的面板结构中,决定在各电极对之间在放电时在放电空间内发生的电场的强度的因素主要是,显示电极对间的间隙、电介质层的厚度和介电常数、在放电空间内封入了的Xe量。因而,为了实现37V/cm·KPa以上那样的高的换算电场强度,适当地设定这些各构成要素是有效的,具体地说,最好如下述那样来设定各构成要素,还最好将这些设定组合起来。
关于在放电空间内包含的Xe量,最好使放电气体中的Xe含量为5%以上,使其封入压力比现有的一般的封入压力大,为66。5KPa以上至200KPa以下。
关于电介质层的厚度,最好比现有的一般的厚度薄,设定为3~35微米。在此所说的厚度,是在电介质层中构成对的显示电极中在彼此相对的部分上形成的部分的厚度。
再有,虽然该电介质层的厚度越小越有效,但考虑绝缘耐压,希望在金属电极上将电介质层的厚度定为10微米以上。
关于电极对间的间隙,最好在面对放电空间之处设定为20~90微米。
此外,为了进一步提高PDP的发光效率,将电介质层的介电常数设定成比作为现有的一般的介电常数的11~13低、即6~11的范围内是有效的。此外,在显示电极对由Ag电极或Cr-Cu-Cr电极那样的金属电极构成的情况下,最好将电介质层的介电常数设定在6~9的范围内。
这是因为,如果电介质层的介电常数低,则面板的电容量(将PDP看作电容器时的电容)小。由于在驱动电路中的功耗与面板的电容大致成比例,故面板的电容越低、驱动电路中的功耗就越低。
特别是,如上所述在将电介质层的厚度设定为小到35微米以下的情况下,由于存在电容变大的趋势,故最好调整成通过将电介质层的介电常数设定得较小(6~11),以便不使面板的电容变大。
在此,如果将电介质层作成2层以上的多层结构,则通过各层的厚度或各层中使用的电介质材料的选择,由于可容易地设定电介质层整体的介电常数,故如上所述,也可容易地将电介质层的介电常数调整为6~11或6~9的范围内。
此外,使一对显示电极的形状彼此不同而成为非对称,或在其至少一方上相对于对面的显示电极形成突出的凸部,在增强电场强度、增加紫外线的发光量、使PDP的亮度、发光效率进一步提高方面是有效的。
附图的简单说明
图1是示出本发明的实施形态的交流面放电型PDP的主要结构的斜视图。
图2是示出将驱动电路连接到上述PDP上的PDP显示装置的结构图。
图3是示出在驱动上述PDP时对各电极施加脉冲的时序的时序图的一例。
图4是图1中示出的PDP中的主要剖面图。
图5是示出在上述PDP中在用金属电极形成了显示电极时的一例的图。
图6是示出在上述PDP中只在配置总线电极的区域上配置了第2电介质层时的一例的图。
图7是示出在上述PDP中在显示电极为非对称时的一例的图。
用于实施发明的最佳形态
图1是示出本发明的实施形态的交流面放电型PDP1的主要部分的斜视图,在本图中,部分地示出了PDP1的处于中央部的显示区域。
该PDP1是这样构成的,在前面玻璃基板11上配置了显示电极(扫描电极12、维持电极13)、电介质层14、保护层15而构成的前面面板10和在背面玻璃基板21上配置了寻址电极22、电介质层23的背面面板20在使显示电极12、13与寻址电极22相对的状态下互相平行地隔开一定间隔地配置。而且,通过用条状的间壁24隔开前面面板10与背面面板20的间隙,形成放电空间30,在该放电空间30内封入了放电气体。
此外,在该放电空间30内,在背面面板20一侧配置了荧光体层25。再有,以红、绿、蓝的顺序重复排列了荧光体层25。
显示电极12、13与寻址电极22都是条状的,在与间壁24正交的方向上配置了显示电极12、13,在与间壁24平行的方向上配置了寻址电极22。而且,在放电空间30的扫描电极12与寻址电极22交叉的部位(放电单元)中,以与荧光体的颜色相当的颜色发光。这样,在PDP1中,成为将各色放电单元排列成矩阵状的面板结构。
寻址电极22是金属电极(例如,银电极或Cr-Cu-Cr电极),厚度例如为5微米。在40英寸级的高清晰度电视用PDP的情况下,相邻的寻址电极22相互间的间隔设定为约0.2mm或在其之下。
显示电极12、13也可作成在由ITO、SnO2、ZnO等的导电性金属氧化物构成的宽度宽(例如,宽度150微米)的透明电极12a、13a上层叠了宽度窄(例如,宽度30微米)的总线电极12b、13b(银电极、Cr-Cu-Cr电极)的电极结构,也可与寻址电极22同样地只用金属电极来形成。
一般来说,为了确保电极的电阻低且放电单元内的放电面积宽,当然最好将显示电极12、13作成层叠电极,但只用金属电极来形成显示电极12、13的做法在减小面板的电容这一点或容易制造这一点上是有利的,特别是在精细的面板结构的情况下,可以说只用金属电极来形成是较为理想的。
电介质层14是由覆盖配置了前面玻璃基板11的显示电极12的整个表面而配置的电介质物质构成的层,也可用PbO类低熔点玻璃或ZnO类低熔点玻璃、或将其组合起来的层叠物来形成。
保护层15是用氧化镁(MgO)构成的薄层,覆盖了电介质层14的整个表面。
电介质层23是与电介质层14相同的层,但混合了TiO2粒子,也兼有高效地使已发光的可见光反射到前面面板10一侧的可见光反射层的作用。TiO2的对于电介质玻璃的混合量通常为10~30%。
间壁24由玻璃材料构成,突出地设置在背面面板20的电介质层23的表面上,其高度例如为100微米。
作为构成荧光体层25的荧光体材料的例子,可举出以下的材料。
蓝色荧光体:BaMgAl10O17:Eu3+或BaMgAl14O23:Eu3+
绿色荧光体:Zn2SiO4:Mn
红色荧光体:(YxGd1-x)BO3:Eu3+
图2是示出将驱动电路100连接到PDP1上的PDP显示装置的结构的图。
如本图中所示,将扫描驱动器102连接到扫描电极12上,将维持驱动器103连接到维持电极13上,将数据驱动器104连接到寻址电极22上,将面板控制电路101连接到这些各驱动器201~104上。而且,如以下所说明的那样,按照面板控制电路101指示从各驱动器102~104对各电极12、13、22施加电压。
在PDP1中,为了表现中间灰度,将1帧(1TV场)时分割为多个子帧(子场)被用于利用其组合表现的驱动方式(场内时分割灰度显示方式)。
例如,在NTSC方式的电视图像中,由于以每1秒间60幅场构成了图像,故将1TV场的时间设定为16.7ms,一般来说,1TV场由8个子场构成,将各子场的点亮时间的比设定为1、2、4、8、16、32、64、128。而且,通过组合在各子场中的点亮/非点亮,以256阶段来控制各放电单元的1TV场内的点亮时间(表现积累了被点亮的子场的点亮时间的灰度)。
图3是在1个子场中对各电极施加脉冲的时序图的一例。驱动电路100通过在1子场中进行以下一系列的工作来驱动PDP1。
在初始化期间中,通过对全部的扫描电极12一并地施加初始化脉冲,对全部的放电单元的状态进行初始化。
在寻址期间中,一边依次对扫描电极12施加扫描脉冲,一边对寻址电极22…中的已被选择的电极施加数据脉冲,由此,在打算使之点亮的放电单元的电介质层14上蓄积壁电荷,写入1个画面部分的像素信息。
在放电维持期间中,在规定的时间之间,一并地对全部的显示电极12、13施加交流的电压脉冲。
然后,在一度发生了放电的放电单元中,在规定的时间之间继续发光而点亮,但在不发生放电的放电单元中,在规定的时间之间维持非点亮的状态。这样,通过有选择地点亮放电单元来显示图像。
在放电维持期间的最后,通过对扫描电极12一并地施加宽度窄的擦除脉冲,擦除在各放电单元中留下的壁电荷。
在上述放电维持期间中,将对显示电极12、13施加的电压(将其记为「通常的维持电压」)设定为,在写入期间中蓄积了壁电荷的放电单元中,通过使电介质层表面的电位超过放电开始电压来产生放电,另一方面,在没有蓄积壁电荷的放电单元中不引起放电。
即,「通常的维持电压」由PDP的面板结构决定其范围,依赖于放电单元的尺寸、显示电极的间隙、电介质层的厚度等。而且,一般来说,该「通常的维持电压」是比放电单元的放电开始电压低的电压(放电开始电压-50V~放电开始电压的范围)。
如果施加在显示电极间的电压比其高很多,则在打算点亮的放电空间以外也点亮了,另一方面,如果施加在显示电极间的电压比其低很多,则产生在打算点亮的放电空间内也点不亮的点亮不良。
再有,上述放电开始电压可用下述的方法来测定,即,一边用眼观察PDP,一边稍微使从面板驱动装置对PDP的显示电极对施加的电压增加,读取PDP的放电单元的一个或规定个数(例如3个)以上开始点亮时的施加电压,将其作为放电开始电压来记录。
(用来在放电空间中使强电场发生的面板结构的特征)
图4是图1中示出的PDP中的主要剖面图。
在本实施形态中的PDP1中,在各显示电极12、13之间施加与上述「通常的维持电压」相当的电压时,将面板结构设定成在放电空间30内发生具有37V/cm·KPa以上的换算电场强度的强电场。
在PDP1的面板结构中,决定在显示电极12、13之间在放电时在放电空间30内发生的电场强度的因素主要是,显示电极12、13间的间隙、电介质层14的形状、在放电空间30内封入了的Xe量。
为了发生高的电场强度的电场,增加放电气体中的Xe的量、将显示电极间的间隙d设置得小、将电介质层的厚度m设定得小、选择介电常数小的材料作为电介质层中使用的材料这些做法是有效的。
考虑这些情况,在本实施形态中的PDP1中,如以下那样来设定。
关于放电气体的组成,使用迄今为止在PDP中一般使用的Ne-Xe系列、He-Ne-Xe系列、Ne-Xe-Ar系列气体的某一种,但将放电气体中的Xe含量设定为5%以上至90%以下。
而且,关于放电气体的封入压力,在现有的PDP中通常为约10~70KPa的范围,而在PDP1中,设定为66.5KPa~200KPa的范围。
关于电介质层14的厚度,设定为35微米以下。该厚度相对于在现有一般的PDP中电介质层的厚度约为40微米来说,是小的。
这里所说的电介质层14的厚度是对于维持放电影响大的部分、即,在显示电极12、13上彼此相对的尖端部分上的厚度(在显示电极12、13为层叠电极的情况下,是透明电极12a、13a上的厚度)。
该厚度如薄的话,是有利的,更为理想的是使该厚度为25微米以下。但是,如果考虑绝缘耐压,则希望使该厚度为3微米以上,在构成显示电极12、13的金属电极上,设定为10微米以上。即,在显示电极12、13单独由金属电极构成的情况下,希望在显示电极12、13上整体地为10微米以上,如图4那样在显示电极12、13为层叠电极的情况下,希望在总线电极上设定为10微米以上。
关于电介质层的介电常数,在现有的PDP中,通常大多为11~13,但在PDP1中,设定为6以上至不到11的低值。
特别是,在如上所述地将电介质层14的厚度设定为小到35微米以下的情况下,由于存在面板的电容增加的趋势,故最好合并使用以这种方式将电介质层14的介电常数设定得小(6~11)的做法,以抑制面板的电容的增加。
在此,所谓「电介质层的介电常数」,指的是显示电极12、13上的电介质层14的介电常数。
关于显示电极的间隙,在现有的PDP中,大多为约100微米,而在PDP1中,将显示电极12、13的间隙设定为窄到20~90微米。
关于PDP1中的各显示电极12、13的形状,基本上为单纯的带状,显示电极12、13的间隙也是一样的,但例如如后述的图7中示出的例子那样,也有显示电极12、13的间隙是不一样的情况。
此时,作为显示电极12、13的间隙,重要的是经电介质层14面对放电空间30的部分(实际上产生放电的部分)的间隙,在与间壁24重叠的部分中由于与放电关系不大,故该部分的间隙不太重要。因而,在经电介质层14面对放电空间30的部分中,将显示电极12、13的间隙设定为20~90微米即可。
为了在维持放电时在放电空间30内发生换算电场强度为37V/cm·KPa以上的强电场,可认为关于放电气体的组成和封入压力、电介质层14的厚度和介电常数、显示电极12、13的间隙的全部,最好如上述那样来设置。
但是,这些全部的设定条件不一定都是必要的,例如,由于如后述的图7的情况那样通过改进显示电极的形状也可容易地发生强电场,故即使不具备上述全部的设定条件,可认为也能得到换算电场强度为37V/cm·KPa以上的强电场。
利用这样的PDP1的面板结构的设定,如果用驱动电路100在显示电极12、13之间施加「通常的维持电压」,则就在放电空间30内发生具有37V/cm·KPa以上的换算电场强度的强电场。而且,伴随以这种方式发生强电场,可得到比现有的PDP良好的面板亮度和发光效率。
关于在放电空间30内发生的换算电场强度的上限,可认为没有必要特别地规定,但在PDP中实际上测定了的换算电场强度,如实施例的表1中所记载的那样,为300V/cm·KPa以下。
(放电空间内的电场强度与面板亮度和发光效率的关系)
如下述那样来考察上述如果在维持放电时在放电空间30内可得到强电场(高的换算电场强度),则与现有的PDP相比可得到良好的亮度和发光效率的原因。
在现有的一般的PDP中,关于在放电空间内在放电时发生的电场,可认为换算电场强度为30V/cm·KPa以下。此时,在放电时在放电空间内发生的紫外线主要是Xe共振线,该共振线在荧光体层中的激励效率(发射效率)低。与此不同,如果在放电时在放电空间30内发生换算电场强度为37V/cm·KPa以上的强电场,则伴随在放电空间30内发生高能量的电子,发生很多Xe受激准分子(分子线),紫外线中的Xe受激准分子的比例超过Xe共振线的比例。
而且,该Xe受激准分子与Xe共振线相比,在荧光体层25中的激励效率(发射效率)高很多。
即,由于Xe共振线中存在自身吸收,故难以照射到荧光体层上,此外,由于波长为短至147nm的波长,故在荧光体层中变换为可见光的效率也较低。与此不同,由于Xe受激准分子中的自身吸收少,故容易照射到荧光体层25上,此外,由于波长为约173nm的长波长,故在荧光体层25中变换为可见光的效率也高很多。于是,如果发生Xe受激准分子,则可得到发生Xe共振线时的约2倍或在其之上的激励效率。
再有,关于如果发生强电场则容易发生受激准分子这一点,在电气学会研究会资料(放电研究会小田昭纪等人ED-96-221,平成8年10月1日)中示出了,为了发生受激准分子,必须有高的能量和高的Xe浓度。此外,在Ushio技术情报志、Lightedge,No.11 1997年10月号,P.12~13中记载了,高电场强度和高气压是容易产生受激准分子的条件。
此外,关于紫外线中的分子线的比例越多、对荧光体照射紫外线时的激励效率越高这一点,在文献(参照「OplusE」,No.195,1996年2月,P.99~100)中示出了,在波长约140~200nm的范围内,RGB各色的荧光体中的激励光谱中显示出波长越增加就越变高的趋势。
此外,在PDP1中,由于如上所述将电介质层14的介电常数设定为6以上至不到11,故可将面板的电容抑制得较小。因而,相应地减少在驱动PDP1时的在驱动电路100中的功耗,这一点也有助于提高PDP的发光效率(参照“电气学会论文集A,118卷15号平成10年pp.537~542”)。
再有,如果将电介质层14的介电常数设定得较低,则由于不仅在放电维持时、而且在寻址放电时,也减少驱动电路100的功耗,故在这一点上也有助于提高发光效率。
(关于换算电场强度和电介质层的介电常数的详细的说明)
关于换算电场强度,在已知文献(放电手册,第3部第2章,P.128~129)中也已说明,但在将电场强度设为E、将放电气体的压力设为p时,用E/p来表示换算电场强度。
而且,在将放电电压设为Vs、将电极对的间隙设为d时,如下面的式1中所示,可从放电电压Vs和pd积导出该换算电场强度E/p。
换算电场强度E/p(V/cm·KPa)=Vs/(pd)…式1
再有,在式1中出现的放电电压Vs与pd积之间存在Pashen法则,在表示pd积与放电电压Vs的关系的Paschen曲线中,已知存在表示放电电压Vs为最小值的pd积(Paschen最小值)。
关于在PDP1的放电空间30内发生的电场的换算电场强度,基本上可使用上述式1的关系来计算。
所谓「在放电空间30内发生具有37V/cm·KPa以上的换算电场强度的强电场」这一点,不意味着在放电空间30的整个区域中必须是37V/cm·KPa以上的换算电场强度,而是意味着在电场强度最强的区域中可得到37V/cm·KPa以上的换算电场强度即可。这一点可根据图4得到说明。
在图4中,示出了通过在显示电极对12、13之间施加电压在放电空间30内发生电力线a1、a2、a3、a4的情况。在此,电力线的密度表示电场强度。
一般来说,在放电空间中放电时,在每个区域中电力线的密度都不同。在图4中,在电力线a1、a2、a3、a4通过了的放电空间30内,在内侧空间区域(电力线a1一侧)中电力线的密度高(电场强度较高)、在外侧空间区域(电力线a4一侧)中电力线的密度低(电场强度较低)。
在此,如果在电场强度高的内侧空间区域中可得到37V/cm·KPa以上的换算电场强度,则即使在外侧空间区域中的换算电场强度不到37V/cm·KPa,与现有的PDP相比也能得到充分地良好的面板亮度和发光效率。
可使用LCR计(例如,Hewlett Packard公司制的4284A)来测定PDP1中的电介质层14的介电常数。
具体的测定方法是这样的,连接在前面面板10上邻接的多条显示电极12、13,将其作为共用电极。其次,在电介质层14上形成Ag电极,使其覆盖该共用电极,通过在该Ag电极与共用电极之间施加交流电压(频率10kHz),来测定电介质层的静电电容C(在LCR计上直接显示该电容C)。
使用下述式2,从静电电容C的测定值来计算电介质层14的介电常数ε。
C=εS/m…式2
(在此,S是共用电极的面积,m是电介质层14的厚度)
(关于PDP1的效果)
如以上已说明的那样,在PDP1中,通过如上述那样来设定放电气体的组成和封入压力、电介质层14的厚度和介电常数、显示电极12、13的间隙,在维持放电时发生换算电场强度为37V/cm·KPa以上的电场,由此,可得到高的面板亮度和发光效率。
由于即使对于PDP1的放电开始电压也可抑制得低至约150~190V,故可利用驱动电路100以与现有的PDP同等或比其低的驱动电压来驱动,也可将功耗抑制得较低。
此外,虽然在实施例中要详细地叙述,但现有的一般的PDP的面板亮度约为400cd/m2(参照文献“FLAT-PANEL DISPLAY 1997,P198”),而在PDP1中,可得到约800~1650cd/m2的面板亮度。即,在PDP1中,与现有的PDP相比,可得到约2倍~3倍、或更高的面板亮度。
(关于电介质层14的形态)
如上述图4中所示那样,可作为单层来形成电介质层14,但通过按顺序层叠互不相同的电介质材料来作成层叠了多层的多层结构。
虽然在制造方法的部分中还要说明,但如果用多层结构来形成电介质层14,则由于可调整各层的厚度的比率并可选择在各层中使用的电介质材料,故可比较容易地设定电介质层14整体的介电常数。
在将电介质层14作成多层结构的情况下,可考虑将显示电极12、13上的整体均匀地作成多层结构的形态和部分地作成多层结构的形态。
在图5中,显示电极12、13由金属电极构成,作为电介质层14,示出了在整个前面玻璃基板11上形成了第1电介质层14a和第2电介质层14b的例子。这样,在用金属电极形成了显示电极12、13的情况下,最好将电介质层14作成在整个显示电极12、13的区域上均匀地层叠了第1电介质层14a和第2电介质层14b的结构。
另一方面,在显示电极是层叠型的情况下,同样可在整个显示电极12、13的区域上均匀地层叠第1电介质层14a和第2电介质层14b,但也可以是以下示出的变例。
(电介质层14的变例)
在图6中,显示电极12、13是在透明电极12a、13a上层叠了总线电极12b、13b的层叠型,作为电介质层,示出了配置了在整个前面玻璃基板11上配置的第1电介质层14a和在第1电介质层14a上只在配置了总线电极12b、13b的区域上配置的第2电介质层14b的例子。关于各层的厚度,例如,将第1电介质层14a的厚度设定为3~5微米,将第2电介质层14b的厚度设定为15~25微米。
通过以这种方式形成电介质层,可使总线电极12b、13b上的电介质层的厚度m1比没有放置总线电极12b、13b的透明电极12a、13a上的电介质层的厚度m2厚。
由此,可起到以下那样的效果。
在具有在透明电极12a、13a上配置了总线电极12b、13b的层叠型显示电极12、13的PDP1中,在驱动时在扫描电极12与寻址电极22之间进行寻址放电时,虽然主要在总线电极12b与寻址电极22之间产生放电,但由于总线电极12b突出于透明电极12a上形成,故如果总线电极12b上的电介质层薄,就容易发生绝缘击穿。
与此不同,在图6的例子中,由于即使在电介质层14中也经重叠了第1电介质层14a和第2电介质层14b的厚度m2的部位进行寻址放电,故可避免在寻址放电时的绝缘击穿,由此,可进行良好的写入。
另一方面,在扫描电极12与维持电极13间进行了维持放电时,虽然主要在透明电极12a与透明电极12a之间产生放电,但该放电即使在电介质层14中也经只存在第1电介质层14a的部位(厚度m1)来进行。即,由于在维持放电时主要经电介质层的厚度小的部位进行放电,故可在放电单元内得到高的电场强度。因此,可在放电单元中以高亮度发光。
(关于显示电极的形状)
图7是示出在PDP1中显示电极12、13为非对称形状的例子的图,是从背面面板20看前面面板10的正视图。
图中,用在上下方向上延伸的虚线记载了的带状的区域是间壁24所处的区域。用该间壁24和横方向的虚线围成的框内相当于1个放电单元。
在上述图4的例子中,作为透明电极12a、13a沿总线电极12b、13b被形成为带状、显示电极12、13为对称形状的结构进行了说明,但在该图7中示出的例子中,使显示电极12、13中的一方的形状变形,成为彼此非对称的形状。
通过以这种方式使显示电极12、13成为非对称,在维持放电时在显示电极12、13之间发生所谓的不平等电场,在放电单元内产生强的电场强度(参照“放电手册,第3部第1章,P.115~124”)。
于是,如本例那样使显示电极对12、13成为非对称的形状这一点,对于在放电单元内产生强的电场方面是有利的。
具体地说,在图7的例子中,在维持电极13中,将透明电极13a作成沿总线电极13b分布的岛状。而且,将岛状的各透明电极13a配置成从总线电极13b起相对于另一方的电极(扫描电极12)形成以针状突出的凸部。
此时,凸部尖端与扫描电极12的间隙相当于显示电极对之间的间隙。而且,如果在维持放电时在显示电极12、13之间施加电压,则静电电荷集中于由透明电极13a形成的突出部的尖端,形成不平等电场。如果以这种方式形成不平等电场,则在放电单元内容易产生强的电场强度。
由透明电极13a形成的突出部的尺寸随单元间距不同而不同,例如在42英寸的高清晰度电视用的PDP中,由于显示电极宽度方向的单元间距约为480微米,故将由透明电极13a形成的凸部的突出量设定为约150微米是适度的,关于凸部的宽度,虽然约1微米是可以的,但如果也考虑容易制作,则设定在10~50微米的范围内是适当的。
再有,在图7的例子中,显示电极13是层叠型的,突出部由透明电极13a形成,但在显示电极13由金属电极构成的情况下,如果在金属电极本身上形成凸部,则也起到同样的效果。
此外,在图7的例子中,在各放电单元中各配置了1个突出部。也可在各放电单元中形成2个以上的该突出部,但为了提高静电电荷的集中密度来提高电场强度,希望在各放电单元中只设置1个突出部。
(关于PDP1的制造方法)
就上述PDP1的制造方法,说明其具体例。
前面面板10的制作:
在由碱石灰玻璃构成的前面玻璃基板11(厚度2mm)的表面上形成显示电极12、13。
在将显示电极12、13作成透明电极与总线电极的层叠型的情况下,利用溅射法均匀地形成厚度为约0.12微米的ITO膜,其后,通过用光刻法构图为条状,形成透明电极12a、13a。接着,在前面玻璃基板11的整个表面上形成感光性的银膏,用光刻法构图为条状,通过将其加热到550℃对银膏进行焙烧,在上述透明电极12a、13a上形成总线电极12b、13b。
在显示电极12、13只由金属电极形成的情况下,可使用在整个面上涂敷感光性银膏、通过用光刻法对其进行构图来形成银电极的方法或用溅射法在整个面上按顺序形成Cu层、Cr层、Cr层、通过用光刻法对其进行构图来形成Cu-Cr-Cr电极的方法。
其次,形成电介质层14。首先,说明电介质层14为单层的情况。
通过用3个辊混合具有约600℃以下的软化点的电介质玻璃粉末(重量比55~70%)与一种粘结剂(重量比30~45%)来制造双覆盖用或印刷用膏,其中,上述粘结剂由乙基纤维素或丙烯酸树脂和重量比1~20%的萜品醇或醋酸卡必丁醇的溶剂构成。
上述电介质玻璃粉末可通过对电介质玻璃材料进行粉碎来得到,但为了形成优质的电介质层,最好设定下述的粉碎条件,即,在该粉碎时使用湿式喷射研磨机(Nanomizer社制),粉碎到平均粒径为0.1微米~1.5微米,玻璃粉末的最大粒径为平均粒径的3倍以内。即,通过以这种方式粉碎玻璃材料,由于可防止在以后的焙烧时发生气泡,故电介质层14的电性质变得均匀,也难以产生PDP驱动时的电介质层14的绝缘击穿。
此外,在上述膏中,为了提高涂敷性能,根据需要可添加重量比0.1~0.5%的可塑剂。作为可塑材料,例如可举出酞酸二辛酯、酞酸二丁基、磷酸三苯酯、磷酸三丁基等或分散剂、丙三醇单油酸酯、山梨糖醇酐倍半羟桥、homogenol(Kao Corporation社制品名)、烷基芳基的磷酸酯。然后,用双覆盖法或丝网印刷法在前面玻璃基板11上涂敷已制造的膏,在干燥了后,在比电介质玻璃材料的软化点稍高的温度下进行焙烧。由此形成电介质层14。
为了如上所述将电介质层14的介电常数抑制得低到6~11,可用ZnO类玻璃作为电介质玻璃材料。这是因为,在迄今为止在电介质玻璃层中使用的PbO类玻璃中,电介质大多是介电常数较高的、即介电常数约为10~12的玻璃,而ZnO类玻璃的介电常数大多低到约7。
其次,在将电介质层14作成由第1电介质层14a和第2电介质层14b构成的二层结构的情况下,与上述的用单层形成的情况相同,形成第1电介质层14a,接着在其上用同样的方法形成第2电介质层14b即可。
但是,在选定各电介质玻璃材料时,使第2电介质层14b的电介质玻璃材料的软化点比第1电介质层14a的电介质玻璃材料的软化点低,在对第2电介质层14b进行焙烧时,最好在比第1电介质层14a的电介质玻璃材料的软化点低的温度下进行焙烧。
作为第1电介质层14a的电介质玻璃材料的具体例,可举出以软化点为550℃~575℃、介电常数为9~11的PbO-B2O3-SiO2-Al2O3为主成分的PbO类玻璃或以软化点为550℃~575℃、介电常数为6~7的ZnO-B2O3-SiO2-K2O-CuO为主成分的ZnO类玻璃。
作为第2电介质层14b的电介质玻璃材料的具体例,可举出以软化点为440℃~475℃、介电常数为9~13的PbO-B2O3-SiO2-CaO为主要成分的PbO类玻璃或以软化点为450℃~480℃、介电常数为6~7的ZnO-B2O3-SiO2-K2O为主成分的ZnO类玻璃。
在选定第1电介质层14a的第2电介质层14b的各电介质玻璃材料时,如果使用介电常数低(介电常数约为7)的材料作为某-方的电介质玻璃材料,则即使使用介电常数高(介电常数约为11~13)的材料作为另一方的电介质玻璃材料,也可将电介质层14整体的介电常数抑制得较低(介电常数不到11)。
接着,在电介质层14上形成由MgO构成的保护层15。除了真空蒸镀法或溅射法外,可利用CVD法(热CVD法或等离子体CVD法)来形成该保护层15,厚度例如为1.0微米。如果利用CVD法来形成,则可形成(100)面或(110)面取向的MgO层。
背面面板20的制作:
在背面玻璃基板21(厚度2mm)的表面上形成寻址电极22。该寻址电极22可通过利用丝网印刷法以一定的间隔将银膏涂敷为条状后焙烧形成。
接着,在形成背面玻璃基板21的寻址电极22的一侧的整个面上形成电介质层23。
与电介质层14同样地形成电介质层23。例如,对于玻璃粉末(平均粒径为0.1微米~3.5微米),混合重量比为20%的TiO2(平均粒径为0.1微米~0.5微米),制作电介质玻璃膏,以厚度20~30微米涂敷该膏,通过在540℃~580℃下进行焙烧来形成。
其次,在电介质层23上在寻址电极22相互间使用玻璃材料形成间壁24。例如在重复地对玻璃膏进行了丝网印刷后,通过焙烧可形成该间壁24。
其次,在间壁24相互间的槽中形成荧光体层25。
在槽中涂敷包含红色(R)荧光体、绿色(G)荧光体、蓝色(B)荧光体的某一种的荧光油墨、通过干燥、焙烧,可形成荧光体层25。
作为荧光体油墨的涂敷方法,也可使用丝网印刷法等的方法,但在精细的面板结构的情况下,如果使用通过一边从极细的喷嘴喷出荧光体油墨一边进行扫描来涂敷的方法,即使在精细的面板结构的情况下也可在各槽中均匀地涂敷荧光体油墨。此时,作为各色荧光体,最好使用平均粒径约为3微米的荧光体粉末。
面板的密封:
使用密封用玻璃来贴合以这种方式制造的前面面板10与背面面板20的外缘部之间。
其后,对两面板间的内部抽气以达到高真空(约1×10-4Pa),以规定的压力在其中封入放电气体。
通过以上所述可制造PDP1,但如果在密封时也在间壁24的顶部上涂敷密封玻璃来密封,则由于即使在放电气体的封入压力比大气压高的情况下,前面面板10与背面面板20也牢固地被紧密接触,故可提高PDP1的结构强度。
(关于应用于相对放电型的PDP的情况)
以上,对于面放电型的PDP1进行了说明,但本发明也可应用于相对型的PDP。
在相对放电型的PDP中,构成对的显示电极被配置在前面面板一侧和背面面板一侧,此外,将构成对的显示电极相互间配置成夹住放电空间而互相正交,但关于在各显示电极上形成电介质层、显示电极经电介质层面对放电空间这些方面与面放电型的PDP是相同的。
即使在这样的相对放电型的PDP中,如果将面板结构设定成在维持放电时在放电空间内发生换算电场强度为37V/cm·KPa以上的电场,则也可得到良好的亮度和发光效率。此外,关于为了发生换算电场强度为37V/cm·KPa以上的电场而被认为是所希望的面板结构(显示电极间的距离、电介质层的厚度及介电常数、放电气体中的Xe量及封入压力),可应用在面放电型的PDP1中已说明的内容。
〔实施例〕
基于上述实施形态,并根据以下说明的那样的条件,制造了在表1、2的试样编号1~20中示出的实施例的面放电型的PDP。表1
表2
(带有*的试样编号21~24是比较例)
试样编号 | 电介质层的结构和整体膜厚 | 电介质层的介电常数 | 电极尖端部分的电介质膜厚 | 电极间距离 | 电极形状 | 气体种类和气体压力 | 放电空间中的换算电场强度 | 紫外线的波长 | 面板亮度(cd/m2) | 200V,50kHz24小、时后的面板亮度变化率 | |
第一层 | 第二层 | ||||||||||
1 | 1层15μm | 9 | - | 15μm | 60μm | 平行 | Ne-Xe.66.5KPa(90∶10) | 43V/cm·KPa | 173nm | 890 | -5.0% |
2 | 1层15μm | 6.7 | - | 15μm | 60μm | 一方呈凸状 | Ne-Xe.66.5KPa(90∶10) | 75V/cm·KPa | 173nm | 920 | -4.0% |
3 | 2层15μm | 7.0 | 6.7 | 5μm | 60μm | 一方呈凸状 | Ne-Xe.66.5KPa(90∶10) | 100V/cm·KPa | 173nm | 910 | -3.5% |
4 | 2层15μm | 6.5 | 6.0 | 5μm | 50μm | 一方呈凸状 | Ne-Xe-Ar.79.8KPa(91∶8∶1) | 113V/cm·KPa | 173nm | 980 | -3.2% |
5 | 2层20μm | 11 | 6.2 | 3μm | 30μm | 平行 | Ne-Xe-Ar.79.8KPa(91∶8∶1) | 83V/cm·KPa | 173nm | 950 | -3.8% |
6 | 1层10μm | 9 | - | 10μm | 50μm | 一方呈凸状 | Ne-Xe.86KPa(94∶6) | 82V/cm·KPa | 173nm | 915 | -4.2% |
7 | 2层25μm | 11 | 6.7 | 5μm | 20μm | 一方呈凸状 | Ne-Xe-Ar-He.79.8KPa(83∶6∶1∶10) | 150V/cm·KPa | 173nm | 995 | -2.9% |
8 | 1层25μm | 9 | - | 25μm | 70μm | 平行 | Ne-Xe.66.5KPa(95∶5) | 37V/cm·KPa | 173nm | 785 | -5.6% |
9 | 1层15μm | 6.5 | - | 15μm | 70μm | 一方呈凸状 | Ne-Xe.106KPa(80∶20) | 60V/cm·KPa | 173nm | 920 | -4.0% |
10 | 1层15μm | 9.0 | - | 15μm | 60μm | 一方呈凸状 | Ne-Xe.86KPa(70∶30) | 75V/cm·KPa | 173nm | 1050 | -3.5% |
11 | 2层15μm | 11 | 6.5 | 5μm | 60μm | 一方呈凸状 | Ne-Xe.66.5KPa(50∶50) | 42V/cm·KPa | 173nm | 1150 | -3.4% |
12 | 2层15μm | 6.5 | 11 | 5μm | 50μm | 一方呈凸状 | Ne-Xe.66.5KPa(30∶70) | 113V/cm·KPa | 173nm | 1200 | -2.5% |
试样编号 | 电介质层的结构和整体膜厚 | 电介质层的介电常数 | 电极尖端部分的电介质膜厚 | 电极间距离 | 电极形状 | 气体种类和气体压力 | 放电空间中的换算电场强度 | 紫外线的波长 | 面板亮度(cd/m2) | 200V.50kHz24小时后的面板亮度变化率 | |
第一层 | 第二层 | ||||||||||
13 | 2层20μm | 11 | 6.7 | 3μm | 30μm | 一方呈凸状 | Ne-Xe.79.8KPa(20∶80) | 135V/cm·KPa | 173nm | 1350 | -3.0% |
14 | 1层10μm | 6.0 | - | 10μm | 50μm | 一方呈凸状 | Ne-Xe-He.79.8KPa(20∶30∶50) | 83V/cm·KPa | 173nm | 1320 | -3.1% |
15 | 2层25μm | 6.5 | 10 | 3μm | 20μm | 一方呈凸状 | Ne-Xe.66.5kPa(10∶90) | 257V/cm·KPa | 173nm | 1350 | -2.9% |
16 | 1层25μm | 6.8 | - | 25μm | 70μm | 平行 | Ne-Xe.73.1KPa(85∶15) | 37V/cm·KPa | 173nm | 850 | -3.4% |
17 | 1层25μm | 6.8 | - | 25μm | 90μm | Ag电极一方呈凸状 | Ne-Xe.79.8KPa(80∶20) | 47V/cm·KPa | 173nm | 910 | -3.2% |
18 | 2层35μm | 10 | 6.7 | 35μm | 70μm | Ag电极一方呈凸状 | Ne-Xe.86.4KPa(85∶15) | 56V/cm·KPa | 173nm | 880 | -3.0% |
19 | 1层25μm | 6.7 | - | 25μm | 80μm | Cr/Ca/Cr一方呈凸状 | Ne-Xe.120KPa(85∶15) | 37V/cm·KPa | 173nm | 1380 | -2.1% |
20 | 2层35μm | 6.7 | 10 | 35μm | 20μm | Cr/Ca/Cr一方呈凸状 | Ne-Xe.200KPa(80∶20) | 80V/cm·KPa | 173nm | 1650 | -2.5% |
21* | 2层40μm | 11 | 11 | 20μm | 120μm | 平行 | Ne-Xe.60KPa(96∶4) | 23V/cm·KPa | 147nm | 402 | -15.0% |
22* | 1层40μm | 11 | 11 | 40μm | 100μm | 平行 | Ne-Xe.53KPa(97∶3) | 32V/cm·KPa | 147nm | 395 | -15.4% |
23* | 2层40μm | 11 | 11 | 20μm | 100μm | 平行 | Ne-Xe.66.5KPa(95∶5) | 26V/cm·KPa | 147nm | 420 | -14.5% |
24* | 1层40μm | 11 | 11 | 40μm | 100μm | 平行 | Ne-Xe.66.5KPa(95∶5) | 26V/cm·KPa | 147nm | 415 | -15.8% |
作为蓝色荧光体,都使用了BaMgAl10O17:Eu3+。
如表1、2中所示,放电气体使用Ne-Xe系列、Ne-Xe-Ar系列、Ne-Xe-Ar-He系列的某一种,设定成放电气体中所占的Xe的分压为5~90%的范围内,放电气体的封入压力为66.5~200KPa的范围内。
关于显示电极12、13的类型,虽然在试样编号1~16的PDP中在表中没有记载,但它是在ITO透明电极上层叠了金属电极的层叠型。此外,如表中记载的那样,试样编号17~20是金属电极,在试样编号17、18的PDP中,是银电极,在试样编号19、20的PDP中,是Cr-Cu-Cr电极。
此外,关于显示电极12、13的形状,表中记载为「平行」的形状表示是单纯的带状,记载为「一方呈凸状」的形状表示如图7中示出的例子那样在显示电极13上形成了凸部。
如表1、2中所示,将电介质层的结构作成单层结构或二层结构。在显示电极是层叠结构的情况下,在将电介质层的结构作成二层结构的情况下,如图6中所示,只在金属电极上形成了第2层。
作为构成电介质层的各电介质材料,使用了具有表1、2中示出的介电常数的材料。
具体地说,作为介电常数为9以上的电介质玻璃,使用了以PbO-B2O3-SiO2-Al2O3为主成分的PbO类玻璃,作为介电常数为7以下的电介质玻璃,使用了以ZnO-B2O3-SiO2-K2O为主成分的ZnO类玻璃。
电介质层的膜厚(表1、2的「电极尖端部分的膜厚」)为3~25微米。再有,表1、2中的「电介质的整体膜厚」,在电介质层为二层结构的情况下,指的是第1层与第2层重叠了的部分的电介质层的膜厚。于是,在显示电极是层叠结构且电介质层为二层结构的情况下,「电介质的整体膜厚」的值比「电极尖端部分的膜厚」的值大。
另一方面,作为比较例的面放电型PDP,制造了表2的试样编号21~24中示出的PDP。
比较例的PDP的结构与实施例的PDP的结构相同,但被设定成:电介质层的膜厚为30微米以上,介电常数为11,显示电极(透明电极)的间隙为80微米以上,放电气体为Ne-Xe系列(Xe量为3~5体积%)。
(性能比较试验)
一边驱动如上述那样制造的实施例和比较例的各PDP,一边研究了在放电空间中的换算电场强度、紫外线波长、面板亮度、面板亮度的变化率(加速寿命试验)。
一边以放电电压180V、频率30kHz使各PDP工作,一边测定了放电空间中的换算电场强度、紫外线波长和面板亮度。
根据上述式1,通过一边考虑各种参数一边在放电空间内进行3维模拟,通过求出换算电场强度来进行放电空间中的换算电场强度的测定。
关于面板亮度的变化率,在比通常的驱动条件严酷的条件(放电电压200V、频率50kHz)下以24小时使其驱动,计算驱动后的亮度对于驱动前的亮度的变化值,将其作为面板亮度的变化率。再有,各准备5个试样,求出5个试样平均值。
实验结果和考察:
实验结果如表1、2中所示。根据该结果,如以下那样进行了考察。
在试样编号1~20的实施例中,放电空间中的电场强度为37V/cm·KPa以上,作为紫外线的波长,主要观察到Xe受激准分子的波长173nm。另一方面,在试样编号21~24的比较例中,放电空间中的电场强度不到37V/cm·KPa,作为紫外线的波长,主要观察到Xe共振线的波长147nm。
此外,在试样编号1~20的实施例中,与试样编号21~24的比较例相比,得到了2倍至3倍以上的面板亮度。
由此,如果放电空间中的电场强度为37V/cm·KPa以上,则与放电空间中的电场强度不到37V/cm·KPa的情况相比,可知紫外线中的Xe受激准分子量变多,同时面板亮度有很大的提高。
此外,在试样编号1~20的实施例中,与试样编号21~24的比较例相比,可知在面板亮度的变化率方面也约为1/3~1/5,实施例的PDP在耐久性方面也良好。其原因可认为是,由于Xe受激准分子的波长比共振线的波长长,故紫外线与荧光体碰撞时的能量比较稳定,施加到荧光体上的损伤较小。
在其它方面,也如以下那样来考察。
试样编号1~20的实施例与试样编号21~24的比较例相比,在放电空间中的Xe量比较高,面板亮度也高。此外,即使在试样编号9~20之间比较面板亮度,也存在放电气体中的Xe量越大面板亮度越高的趋势。此外,如果放电气体中的Xe的比例相同,则可看到封入压力高的一方其面板亮度高的趋势。
由此可知,放电空间中的Xe量越大就越容易得到高的面板亮度,但这一点可认为是由于放电空间中的Xe量越大Xe受激准分子的发生量越大的缘故。
试样编号8的实施例与试样编号24的比较例在放电气体中的Xe量为5%、封入压力为66.5KPa这一点上是同等的,但在试样编号8中,换算电场强度高达37V/cm·KPa,而在试样编号24中换算电场强度低至26V/cm·KPa。
由此可知,在放电空间中发生的换算电场强度不只由放电气体中的Xe量来决定,也由电介质层的厚度及介电常数、显示电极的间隙等的条件来控制。
试样编号1、2、6、8~10、14、16、17、19的实施例与试样编号22、24的比较例的电介质层都是单层结构,但如果在这些结构间比较电介质层的厚度与放电空间中的换算电场强度,则可看到电介质层的厚度越小放电空间中的换算电场强度越强的趋势。
试样编号3~5、7、11~13、15、18、20的实施例与试样编号21、23的比较例的电介质层都是二层结构,但如果在这些结构间比较电极尖端部分处的电介质层的厚度与放电空间中的换算电场强度,则可看到电极尖端部分处的电介质层的厚度越小放电空间中的换算电场强度越强的趋势。
如果在试样编号1~20的实施例之间比较显示电极的间隙与放电空间中的换算电场强度,则可看到显示电极的间隙越小放电空间中的换算电场强度越高的趋势。
由此可知,电介质层的厚度越小、此外显示电极的间隙越小、越容易在放电空间中得到高的换算电场强度。
如果在试样编号1~20的实施例之间比较显示电极的形状为平行状的结构与一方为凸状的结构,则可看到一方为凸状的结构与显示电极的形状为平行状的结构相比、放电空间中的换算电场强度强、面板亮度也高的趋势。
由此可知,显示电极对的形状为非对称的结构与显示电极对的形状为对称的结构相比,在放电空间中容易得到高的换算电场强度。
产业上利用的可能性
本发明的PDP可适用于计算机及电视等的显示装置,特别适合于进行大型且精细的显示的显示装置。
Claims (26)
1.一种等离子体显示面板,其中,在一对基板间配置间壁组,在被该间壁组隔开的各空间中设有荧光体,同时封入放电气体,形成放电空间,将多个显示电极对配置成经电介质层面对上述各放电空间,通过在上述电介质层中蓄积电荷来进行写入,通过对上述显示电极对之间施加规定的维持电压,有选择地在电介质层中蓄积了电荷的放电空间中发生放电,通过将伴随该放电而发生的紫外线在荧光体层中变换为可见光来进行显示,其特征在于:
将面板结构设定成,在对上述显示电极对之间施加上述规定的维持电压时,在上述放电空间中发生具有37V/cm·KPa以上的换算电场强度的电场。
2.如权利要求1中所述的等离子体显示面板,其特征在于:
在上述放电气体中包含氙,
在对上述显示电极对之间施加上述规定的维持电压时,伴随放电而发生的紫外线包含其量比氙共振线多的氙分子线。
3.一种等离子体显示面板,其中,在一对基板间配置间壁组,在被该间壁组隔开的各空间中设有荧光体,同时封入放电气体,形成放电空间,将多个显示电极对配置成经电介质层面对上述各放电空间,通过在上述电介质层中蓄积电荷来进行写入,通过对上述显示电极对之间施加规定的维持电压,有选择地在电介质层中蓄积了电荷的放电空间中发生放电,通过将伴随该放电而发生的紫外线在荧光体层中变换为可见光来进行显示,其特征在于:
将上述放电气体中的Xe含量和封入压力、上述显示电极对的间隙以及上述电介质层的厚度和介电常数设定成,在对上述显示电极对之间施加上述规定的维持电压时,在该放电空间中发生具有37V/cm·KPa以上的换算电场强度的电场。
4.如权利要求3中所述的等离子体显示面板,其特征在于:
上述放电气体的Xe含量为5%以上至90%以下。
5.如权利要求4中所述的等离子体显示面板,其特征在于:
上述放电气体的封入压力为66.5KPa以上至200KPa以下。
6.如权利要求3中所述的等离子体显示面板,其特征在于:
电介质层的在上述显示电极对的彼此相对的部分上的厚度为3微米以上至35微米以下。
7.如权利要求6中所述的等离子体显示面板,其特征在于:
上述电介质层的介电常数为6以上至不到11。
8.如权利要求7中所述的等离子体显示面板,其特征在于:
层叠互不相同的2种以上的电介质材料来形成上述电介质层。
9.如权利要求3~7的任一项中所述的等离子体显示面板,其特征在于:
上述显示电极对的间隙在面对上述放电空间之处为20微米以上至90微米以下。
10.一种等离子体显示面板,其中,在表面上并行地配置了多对显示电极并在其上覆盖了电介质层的第1板和在表面上并行地配置了多个寻址电极的第2板在上述显示电极与寻址电极交叉地相对的状态下经间壁互相平行地配置,在被上述第1板和第2板之间的间壁隔开的各空间中形成荧光体层,同时封入放电气体,形成放电空间,通过在上述显示电极与寻址电极之间进行写入放电,在上述电介质层中蓄积电荷,通过施加规定的维持电压,有选择地在电介质层中蓄积了电荷的放电空间中发生放电,通过将伴随该放电而发生的紫外线在荧光体层中变换为可见光来进行显示,其特征在于:
将面板结构设定成,在对上述显示电极对之间施加上述规定的维持电压时,在上述放电空间中发生具有37V/cm·KPa以上的换算电场强度的电场。
11.一种等离子体显示面板,其中,在表面上并行地配置了多对显示电极并在其上覆盖了电介质层的第1板和在表面上并行地配置了多个寻址电极的第2板在上述显示电极与寻址电极交叉地相对的状态下经间壁互相平行地配置,在被上述第1板和第2板之间的间壁隔开的各空间中形成荧光体层,同时封入放电气体,形成放电空间,通过在上述显示电极与寻址电极之间进行写入放电,在上述电介质层中蓄积电荷,通过施加规定的维持电压,有选择地在电介质层中蓄积了电荷的放电空间中发生放电,通过将伴随该放电而发生的紫外线在荧光体层中变换为可见光来进行显示,其特征在于:
将上述放电气体中的Xe含量和封入压力、上述显示电极对的间隙以及上述电介质层的厚度和介电常数设定成,在对上述显示电极对之间施加上述规定的维持电压时,在上述放电空间中发生具有37V/cm·KPa以上的换算电场强度的电场。
12.如权利要求11中所述的等离子体显示面板,其特征在于:
上述放电气体的Xe含量为5%以上至90%以下。
13.如权利要求12中所述的等离子体显示面板,其特征在于:
上述放电气体的封入压力为66.5KPa以上至200KPa以下。
14.如权利要求10中所述的等离子体显示面板,其特征在于:
上述电介质层的在上述显示电极对的彼此相对的部分上的厚度为3微米以上至35微米以下。
15.如权利要求14中所述的等离子体显示面板,其特征在于:
上述电介质层的介电常数为6以上至不到11。
16.如权利要求15中所述的等离子体显示面板,其特征在于:
层叠2种以上的电介质材料来形成上述电介质层。
17.如权利要求11~16的任一项中所述的等离子体显示面板,其特征在于:
上述显示电极对的间隙在面对上述放电空间之处为20微米以上至90微米以下。
18.如权利要求17中所述的等离子体显示面板,其特征在于:
构成上述对的显示电极相互间的形状互不相同。
19.如权利要求17中所述的等离子体显示面板,其特征在于:
在构成对的显示电极的至少一方上形成了朝向相对的显示电极而突出的凸部。
20.如权利要求19中所述的等离子体显示面板,其特征在于:
相对于各放电空间,设置了1个或2个以上的上述凸部。
21.如权利要求17中所述的等离子体显示面板,其特征在于:
上述显示电极是金属电极,
上述电介质层的介电常数为6以上至9以下。
22.如权利要求21中所述的等离子体显示面板,其特征在于:
层叠互不相同的2种以上的电介质材料来形成上述电介质层。
23.如权利要求17中所述的等离子体显示面板,其特征在于:
上述各显示电极是在透明电极层上层叠了总线的结构,
上述电介质层在总线上的厚度比在透明电极上的厚度厚。
24.如权利要求23中所述的等离子体显示面板,其特征在于:
上述电介质层由第1层和第2层构成,上述第1层由第1电介质材料构成,以整体地覆盖各显示电极的方式并以3~25微米的厚度被形成,上述第2层由第2电介质材料构成,在覆盖上述第1层上的上述总线的区域上被形成。
25.如权利要求1、2、3、10、11的任一项中所述的等离子体显示面板,其特征在于:
上述电介质层包含通过对平均粒径为0.1微米以上至1.5微米以下的玻璃粉末进行烧结而形成的层。
26.一种等离子体显示面板显示装置,其特征在于,具备:
权利要求1、2、3、10、11的任一项中所述的等离子体显示面板;以及
对该等离子体显示面板的各电极施加电压的驱动电路。
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Granted publication date: 20071121 Termination date: 20150128 |
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EXPY | Termination of patent right or utility model |