JP2002008549A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents
プラズマディスプレイパネルInfo
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Abstract
度のAC型プラズマディスプレイパネルを提供する。 【解決手段】 AC型プラズマディスプレイにおける維
持電極(14a,14b)が複数の開口部(13)を有
するメッシュ状であり、各開口部(13)は、どちらか
一辺の長さが30μm未満である長方形に包含される大
きさもしくは幅30μm未満の帯状開口部とする。
Description
レイパネルに関し、特にAC型プラズマディスプレイパ
ネルの電極構造に関する。
は、放電により発生した紫外線を蛍光体に照射すること
により可視光を取り出しており、AC型とDC型があ
る。AC型プラズマディスプレイパネルには電極構造の
違いから面放電式と対向放電式の2つがある。
ィスプレイパネルの斜視図である。図13は図12の面
放電式AC型プラズマディスプレイパネルの平面図であ
る。図14は図13のA−A線に沿った断面図を示して
いる。
放電式AC型プラズマディスプレイパネルでは、前面基
板1と背面基板2が放電空間10を介して対向配置され
る。前面基板1および背面基板2には例えば厚さ2〜5
mmの原料が安価なソーダライムガラスが用いられる。
前面基板1上には酸化スズまたは酸化インジウムからな
る透明な維持電極3aおよび3bが電極対3を形成して
いる。維持電極3a,3bの電気的抵抗を小さくするた
めに維持電極3a,3b上に重ねて銀もしくはアルミニ
ウムからなる金属電極が形成される場合もある。この電
極対3を覆う様に厚さ10〜40μmの低融点ガラスか
らなる透明誘電体層5が形成されている。さらに透明誘
電体層5は厚さ0.5〜2μmのMgO保護膜8で覆わ
れている。
白色誘電体層6がデータ電極4を覆い、さらに白色誘電
体層6上に蛍光体7が設けられている。
前面基板1と背面基板2を向かい合わせ、多数のセル1
2を形成する。以下データ電極4が延びている方向を列
方向、電極対3が延びている方向を行方向と呼ぶ。
混合希ガスが圧力20kPa〜80kPaで封入され
る。各セル12は列方向に延びる隔壁11によって仕切
られている。例えばセルの大きさが縦(列方向)1.0
5mm、横(行方向)0.35mmの場合には、電極幅
300〜450μm、厚さ0.1〜2μmの維持電極3
aおよび3bが50〜300μmの放電ギャップ9で配
置される。
3aおよび3bに与えられ、放電空間10で放電が発生
する。放電によって発生する電子はXe原子と衝突し、
Xeを励起または電離する。励起したXeは147nm
および150から190nmの真空紫外域の紫外線を発
生させ、紫外線を照射された蛍光体7は可視光を発す
る。可視光は直接あるいは白色誘電体層6に反射されて
MgO保護膜8、透明誘電体層5、維持電極3a, 3
b、前面基板1を透過して取り出される。
された後、自動的に停止する。例えば、維持電極3aに
正のパルス電圧、3bに負のパルス電圧を与えた場合、
放電によって発生した電子は3aへ、Xe+ などの正イ
オンは3bへ移動する。3a上の透明誘電体層表面が負
に帯電し、3b上の透明誘電体層表面が正に帯電した
後、放電が停止する。
プレイの消費電力を低減させるためには、発光効率を向
上させ、放電で消費される電力を減少する必要がある。
一般にAC型プラズマディスプレイでは放電電流密度が
低いほど、発光効率が高い傾向がある。維持電極に印加
する電圧を低くし、放電電流を減少させると、放電電流
密度が低くなるため、発光効率を高くすることができ
る。しかし、電圧を低くすることで放電が不安定とな
り、安定な表示動作ができなくなる。
電極の面積を小さくすると、透明誘電体層表面と維持電
極との間の静電容量を小さくすることができる。維持電
極に印加する電圧が同じ場合、透明誘電体層表面に蓄積
される電荷量が減少するため、放電電流を減少させるこ
とができる。しかし、維持電極の面積も小さくなるた
め、放電電流密度は変わらない。放電電流密度が変わら
ないので発光効率もほとんど変わらない。
電がセル全体に広がらなくなり、一部の蛍光体だけが発
光するようになる。その結果、輝度が低下し十分な画質
を得ることができない。
とこの本体部から突出する突出部を有し、突出部が狭小
部を有することによって、発光効率を向上する技術が特
開平8−22772号公報に開示されている。同公報に
開示の技術では狭小部によってセルあたりの放電電流を
低減することによって消費電力の低減を図っている。し
かし、放電が狭小部近傍に集中し、セル全体に広がらな
いため、輝度の減少を招くおそれがある。
維持電極に開口部を設け、維持電極を列方向に複数の線
上に分割することによって、放電電流が複数のピークを
有する様にし、放電電流のピーク電流を低減する技術が
開示されている。しかし、本技術では放電電流のピーク
を分離するために、比較的大きな開口部が形成されてお
り、放電電流密度は従来構造とほとんど変わらない。従
って、発光効率を向上することはできない。
率が向上し、輝度が高く、消費電力の小さいAC型プラ
ズマディスプレイパネルを提供することにある。
AC型プラズマディスプレイは、電極と前記電極を覆っ
ている誘電体層を基板上に具備するAC型プラズマディ
スプレイにおいて、前記電極が開口部を有するメッシュ
状であり、前記開口部は、どちらか一辺の長さが5μm
以上30μm未満である長方形に包含される大きさもし
くは幅5μm以上30μm未満の帯状の開口部であるこ
とを特徴としている。
圧信号がメッシュ状の電極に与えられ、放電空間で放電
が発生する。開口部を多数形成したメッシュ状の維持電
極を用いているため、従来例と比べて電極面積は小さく
なり、放電電流は減少する。本発明では、放電プラズマ
のデバイ長程度の微小な開口部を形成しているため、電
子密度、電離レート、励起レート等の放電構造を特徴づ
ける諸物理量が開口部上において急激に変化しない。こ
のような場合には、開口部の形状によらず、放電電流密
度を空間的に一様に減少することができる。
度の長さである長方形に包含される大きさもしくはデバ
イ長程度の幅の帯状開口部であればこうした効果が得ら
れる。その結果、放電電流密度が減少したことによっ
て、発光効率は高くなる。一方、放電はメッシュ電極に
沿ってセル全体に広がるため、十分な輝度が得られる。
従って、発光効率が向上し、輝度の高く、消費電力の小
さいAC型プラズマディスプレイが得られる。
ついて図1から図3を参照して詳細に説明する。
電式AC型プラズマディスプレイの平面図を示す図で、
従来例の図13に対応している。従来例と同一領域は同
一記号で示してある。図1に示す様に本願発明の構造と
図13に示す従来技術の構造との違いは、透明電極に多
数の微小な開口部13(透明電極が形成されていない領
域)を有するメッシュ状の維持電極(メッシュ電極)1
4a,14bを用いている点である。
電極14aおよび14bに与えられ、放電空間10でプ
ラズマが発生する。開口部を多数形成したメッシュ状の
維持電極を用いているため、従来例と比べて電極面積は
小さくなり、放電電流は減少する。本発明では、プラズ
マのデバイ長程度の十分小さい開口部を形成している。
デバイ長は電荷分離の尺度を与え、電子温度および電子
密度に依存する。電子温度1〜3eV、電子密度1011
〜1012cm-3のときデバイ長は7〜41μmとなる。
開口部の大きさがデバイ長程度であるので開口部上の電
子密度と開口部周囲の透明電極上の電子密度が急激に変
化することはない。
部の形状によらず、開口部上および開口部周囲上で放電
電流密度を一様に減少することができる。その結果、放
電電流密度が減少したことによって発光効率は高くな
る。一方、放電はメッシュ電極(14a,14b)に沿
ってセル全体に広がるため、セル全体の蛍光体が紫外線
で励起され、高い輝度が得られる。従って、発光効率が
向上し、輝度の高く、消費電力の小さいAC型プラズマ
ディスプレイが得られる。
係を示す(維持電圧が160Vで、開口率は60%)。
ここで開口部幅は開口部を包含する最小の長方形の短辺
もしくは帯状開口部の幅を示す。開口部幅が5μm以上
30μm未満で発光効率は従来構造(開口部幅が0μm
の箇所)よりも大きく、輝度は従来構造とほぼ同じであ
る。開口部幅30μm以上において発光効率は従来構造
よりもわずかに大きいが、輝度は大きく減少している。
従って、開口部幅が5μm以上30μm未満、特に10
〜25μmで輝度が高く発光効率向上の効果が高い。ま
た、開口部幅は透明誘電体層の厚さの0.2以上1.8
倍以下であるとき発光効率向上の効果が顕著であった。
を示す(維持電圧が160Vで開口部幅は20μm)。
ここで開口率は開口部の総面積と維持電極の面積の和に
対する開口部の総面積の割合を示す。開口率10%以上
で発光効率が従来構造(開口率が0%の箇所)より大き
くなり、開口率70%以下では輝度の減少がほとんどな
い。従って開口率を10%以上70%以下にすることが
望ましい。特に30%以上60%以下で輝度および発光
効率の両方が高く、より望ましい。
のではなく、丸や三角でも良い。また、図4に示す第2
の実施形態のように、折れ曲がった帯状の開口部であっ
てもよい。帯状開口部の幅が5μm以上30μm未満で
あれば輝度が高く、発光効率向上の効果が得られる。ま
た、図5に示す第3の実施形態のように、幅5μm以上
30μm未満の開口部を複数組み合わせた形状の開口部
であっても良い。
電式AC型プラズマディスプレイの平面図を示す。本発
明では維持電極を放電ギャップ9側の第1の領域15
a,15bと非放電ギャップ側の第2の領域16a,1
6bの2つの帯状領域から構成する。第1の領域は開口
部の無い透明電極を形成し、第2の領域は透明電極に多
数の開口部を有するメッシュ状の透明電極を形成してい
る。放電ギャップに近い位置に開口部を多数形成する
と、放電電圧が上昇したり、放電が不安定になる場合が
ある。本発明のように放電ギャップ側に開口部のない領
域を設けることで、放電電圧の上昇を防ぎ、放電を安定
に発生することができる。放電電圧の上昇を防ぎ、放電
を安定に発生するためには放電ギャップ側の第1の領域
の幅を25〜100μmとすることが望ましい。本発明
においても、開口部幅が5μm以上30μm未満、特に
10〜25μmで輝度が高く発光効率向上の効果が高
く、開口部幅は透明誘電体層の厚さの0.2以上1.8
倍以下が望ましい。また、開口率を10%以上70%以
下にすることが望ましい。
度および発光効率を高くするための、第5の実施形態を
以下に説明する。
電式AC型プラズマディスプレイの平面図を示す。本例
では維持電極を複数の帯状の領域から構成し、放電ギャ
ップ側に近い領域ほど各領域に形成された開口部の総面
積が各領域の面積に占める割合は小さい。本例では維持
電極が2つの帯状領域からなっている。本発明のように
放電ギャップ側から非放電ギャップ側に向かって徐々に
開口部の割合を増やしていくことによって、放電の安定
性を得るとともに発光効率の向上の効果を得ることがで
きる。
電式AC型プラズマディスプレイの平面図を示す。本例
は非放電ギャップ側の第2の領域16a,16bには列
方向に延びる帯状の開口部17を有する電極を形成して
いる。解像度の高いディスプレイの場合、セルのピッチ
が小さくなる傾向あり、隣接セル間での放電の干渉が問
題となる場合がある。放電が開口部を横切って進展する
場合、放電の進展する速度が緩やかになる。したがっ
て、列方向に延びる開口部を設けることで、行方向に放
電が広がり難くなり、行方向に隣合うセルへ放電の干渉
を防ぐことができる。同時に、輝度が高く、発光効率も
高くすることができる。
電式AC型プラズマディスプレイの平面図を示す。本例
では非放電ギャップ側の第2の領域に、行方向に延びる
帯状の開口部18を有するメッシュ電極を形成してい
る。また、開口部の端は隔壁上にある。このような形状
の開口部により列方向に放電が広がり難くなり、列方向
に隣合うセルへ放電の干渉を防ぐことができる。
明の第8の実施形態である面放電式AC型プラズマディ
スプレイを図10に示す。本例では湾曲した帯状の開口
部19を有するメッシュ電極を形成している。また、放
電ギャップから遠ざかる方向に向かって凸になるように
帯状の開口部が湾曲している。本例では行方向および列
方向のどちらへも放電が広がり難くなり、隣合うセルへ
放電の干渉を防ぐとともに、輝度が高く発光効率を向上
することができる。
放電式AC型プラズマディスプレイの平面図を示す。本
例では第1の領域に列方向に延びる帯状の開口部17を
形成し、第2の領域に行方向に延びる帯状の開口部18
を形成している。本例では隣合うセルへ放電の干渉を防
ぐことを目的として列方向および行方向に延びる開口部
を組合わせている。放電はセル中央の放電ギャップに近
い位置で最も強い。従って、本例のように列方向および
行方向に延びる開口部を組み合わせることで、セル中央
の位置から放電がどちらの方向へも広がり難くなり、隣
合うセルへの放電の干渉を十分に抑制することができ
る。
に輝度の高いAC型プラズマディスプレイが得られる。
パターンを示す平面図。
性を示す特性図。
を示す特性図。
パターンを示す平面図。
パターンを示す平面図。
パターンを示す平面図。
パターンを示す平面図。
パターンを示す平面図。
パターンを示す平面図。
部パターンを示す平面図。
部パターンを示す平面図。
パネルを示す斜視図。
図。
Claims (13)
- 【請求項1】 電極と前記電極を覆っている誘電体層を
基板上に具備するAC型プラズマディスプレイにおい
て、前記電極が複数の開口部を有し、前記開口部は、ど
ちらか一辺の長さが5μm以上30μm未満である長方
形に包含される大きさであることを特徴とするAC型プ
ラズマディスプレイパネル。 - 【請求項2】 電極と前記電極を覆っている誘電体層を
基板上に具備するAC型プラズマディスプレイにおい
て、前記電極が複数の開口部を有し、前記開口部は、幅
5μm以上30μm未満の帯状開口部であることを特徴
とするAC型プラズマディスプレイパネル。 - 【請求項3】 電極と前記電極を覆っている誘電体層を
基板上に具備するAC型プラズマディスプレイにおい
て、前記電極が複数の開口部を有し、前記開口部は、ど
ちらか一辺の長さが5μm以上30μm未満である長方
形に包含される大きさの開口部、または、幅5μm以上
30μm未満の帯状の開口部、または、前記開口部を複
数組み合わせた形状の開口部のうち、いずれかであるこ
とを特徴とするAC型プラズマディスプレイパネル。 - 【請求項4】 請求項1記載のAC型プラズマディスプ
レイパネルであって、前記開口部は、どちらか一辺の長
さが前記誘電体層の厚さの0.2倍以上1.8倍以下で
ある長方形に包含される大きさであることを特徴とする
AC型プラズマディスプレイパネル。 - 【請求項5】 請求項2記載のAC型プラズマディスプ
レイパネルであって、前記帯状開口部の幅は前記誘電体
層の厚さの0.2倍以上1.8倍以下であることを特徴
とするAC型プラズマディスプレイパネル。 - 【請求項6】 請求項3記載のAC型プラズマディスプ
レイパネルであって、前記開口部は、どちらか一辺の長
さが前記誘電体層の厚さの0.2倍以上1.8倍以下で
ある長方形に包含される大きさの開口部、または、幅が
前記誘電体層の厚さの0.2倍以上1.8倍以下の帯状
の開口部、または、前記開口部を複数組み合わせた形状
の開口部のうち、いずれかであることを特徴とするAC
型プラズマディスプレイパネル。 - 【請求項7】 請求項1乃至請求項6のいずれかに記載
のAC型プラズマディスプレイパネルは、2つの電極か
らなる電極対と前記電極を覆っている誘電体層を基板上
に具備し、放電を維持する電圧波形が前記電極対に印加
される面放電式AC型プラズマディスプレイパネルであ
って、前記電極は放電ギャップに沿った第1の領域と前
記第1の領域以外の第2の領域から構成され、前記第1
の領域は幅25〜100μmであって、前記開口部は前
記第2の領域にのみ形成されていることを特徴とする面
放電式AC型プラズマディスプレイパネル。 - 【請求項8】 請求項1乃至請求項6記載のいずれかに
記載のAC型プラズマディスプレイパネルは、2つの電
極からなる電極対と前記電極を覆っている誘電体層を基
板上に具備し、放電を維持する電圧波形が前記電極対に
印加される面放電式AC型プラズマディスプレイパネル
であって、前記電極は放電ギャップに沿った第1の領域
と前記第1の領域以外の第2の領域から構成され、前記
第1の領域に形成されている開口部が前記第1の領域の
面積に占める割合は前記第2の領域に形成されている開
口部が前記第2の領域の面積に占める割合よりも小さい
ことを特徴とする面放電式AC型プラズマディスプレイ
パネル。 - 【請求項9】 請求項1乃至請求項6のいずれかに記載
のAC型プラズマディスプレイパネルは、2つの電極か
らなる電極対と前記電極を覆っている誘電体層を基板上
に具備し、放電を維持する電圧波形が前記電極対に印加
される面放電式AC型プラズマディスプレイであって、
前記電極は複数の帯状の領域から構成され、前記開口部
が前記帯状の領域の面積に占める割合は放電ギャップ側
の領域ほど小さくなることを特徴とする面放電式AC型
プラズマディスプレイパネル。 - 【請求項10】 請求項7記載の面放電式AC型プラズ
マディスプレイパネルにおいて、前記開口部は列方向に
延びる帯状に形成されていることを特徴とする面放電式
AC型プラズマディスプレイパネル。 - 【請求項11】 請求項7記載の面放電式AC型プラズ
マディスプレイパネルにおいて、前記開口部は行方向に
延びる帯状に形成されていることを特徴とする面放電式
AC型プラズマディスプレイパネル。 - 【請求項12】 請求項1乃至請求項6のいずれかに記
載の面放電式AC型プラズマディスプレイパネルは、2
つの電極からなる電極対と前記電極を覆っている誘電体
層を基板上に具備し、放電を維持する電圧波形が前記電
極対に印加される面放電式AC型プラズマディスプレイ
パネルであって、前記電極は放電ギャップに沿った第1
の領域と前記第1の領域以外の第2の領域から構成さ
れ、前記第1の領域には列方向に伸びる開口部を形成
し、前記第2の領域には行方向に伸びる開口部を形成し
ていることを特徴とする面放電式AC型プラズマディス
プレイパネル。 - 【請求項13】 前記電極面積と前記開口部の面積の和
に対する前記開口部の面積の割合が10%から70%で
あることを特徴とする請求項1乃至請求項12のいずれ
かに記載の面放電式AC型プラズマディスプレイパネ
ル。
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