JP2005129532A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

【課題】 輝度及び明室コントラストを向上させたプラズマディスプレイパネルを提供する。
【解決手段】 相互離隔されるように配置されてその間に放電空間を形成する下部基板及び上部基板と、下部基板と上部基板間に設けられて放電空間を区画して放電セルを形成する複数の隔壁と、放電セルの内部に放電を起こす複数の第１及び第２放電電極と、放電セルの内壁に形成されて放電によって可視光を放出する蛍光体層と、上部基板に形成されて外部の光が放電セルに流入されることを防止する外光遮蔽部材とを備え、上部基板には放電セルから発生した可視光を集束して外部に出射させる複数の光集束部が形成される。
【選択図】 図３

Description

本発明はプラズマディスプレイパネルに係り、詳細には輝度及び明室コントラストを向上させうる改善された構造のプラズマディスプレイパネルに関する。

プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）は、電気的放電を利用して画像を形成する装置であって、輝度や視野角などの表示性能が優秀でその使用が増加している。このようなＰＤＰは、電極に印加される直流（ＤＣ）または交流（ＡＣ）電圧によって電極間でガス放電が起こり、このガス放電過程で伴われる紫外線の放射によって蛍光体が励起されて可視光を発散する。

前記ＰＤＰは、その放電形式によってＤＣ型とＡＣ型とに分類されうる。ＤＣ型ＰＤＰは、全ての電極が放電空間に露出される構造であって、対応電極間に電荷の移動が直接的になされる。ＡＣ型ＰＤＰは、少なくとも一つの電極が誘電体層で覆われ、対応する電極間に直接的な電荷の移動がなされない代わりに壁電荷によって放電が行われる。

また、ＰＤＰは、電極の配置構造によって対向放電型と面放電型とに分類されうる。対向放電型ＰＤＰは、対をなす二つの維持電極がそれぞれ前面基板と背面基板とに配置された構造であって、放電が基板の垂直軸方向に形成される。面放電型ＰＤＰは、対をなす二つの維持電極が同じ基板上に配置された構造であって、放電が基板の一平面上で形成される。

しかし、前記対向放電型ＰＤＰは、発光効率は高いが、プラズマによって蛍光体層が容易に劣化する短所があって、近来には面放電型ＰＤＰが主流をなしている。

図１及び図２には、従来の一般的な面放電型ＰＤＰが示されている。図２では、ＰＤＰの内部構造をさらに詳細に示すために、上部基板のみ９０°回転した状態に示されている。

図１及び図２を共に参照するに、従来のＰＤＰは、相互対面する下部基板１０と上部基板２０とを備える。

下部基板１０の上面には複数のアドレス電極１１がストライプ状に配列されており、このアドレス電極１１は、白色の第１誘電体層１２によって埋め込まれている。そして、第１誘電体層１２の上面には放電セル１４間の電気的、光学的クロストークを防止するための複数の隔壁１３が互いに所定間隔をおいて形成されている。この隔壁１３によって区画された放電セル１４の内面にはそれぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の蛍光体層１５が所定厚さに塗布されている。そして、放電セル１４の内部にはプラズマ放電のためのガスとして一般的に使われるネオン（Ｎｅ）ガスと少量のキセノン（Ｘｅ）ガスとが混合された放電ガスが注入される。

上部基板２０は、可視光が透過されうる透明基板であって、主にガラスより作られ、隔壁１３が設けられた下部基板１０に結合される。上部基板２０の下面にはアドレス電極１１と直交するストライプ状の維持電極２１ａ，２１ｂが対をなして形成されている。維持電極２１ａ，２１ｂは、可視光が透過されるように主にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）のような透明な導電性材料よりなる。そして、維持電極２１ａ，２１ｂのライン抵抗を減らすために、維持電極２１ａ，２１ｂそれぞれの下面には金属材質よりなるバス電極２２ａ，２２ｂが維持電極２１ａ，２１ｂより幅を狭くして形成されている。このような維持電極２１ａ，２１ｂとバス電極２２ａ，２２ｂとは透明な第２誘電体層２３によって埋め込まれており、第２誘電体層２３の下面には保護層２４が形成されている。保護層２４は、プラズマ粒子のスパッタリングによる第２誘電体層２３の損傷を防止し、２次電子を放出して放電電圧と維持電圧とを低くする役割を行うものであって、一般的に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）よりなる。一方、上部基板２０の上面には外部からパネル内部への光の流入を防止するために、複数のブラックストライプ３０が所定間隔で維持電極２１ａ，２１ｂと平行に形成されている。

このような構成を有する従来のＰＤＰの駆動は、大きくアドレス放電のための駆動と維持放電のための駆動とに分けられる。アドレス放電は、アドレス電極１１と一つの維持電極２１ａ間で発生し、この時に壁電荷が形成される。維持放電は、壁電荷が形成された放電セル１４に位置する維持電極２１ａ，２１ｂ間の電位差によって発生する。この維持放電時に放電ガスから発生する紫外線によって放電セル１４の蛍光体層１５が励起されて可視光が発散し、この可視光が上部基板２０を通じて出射されつつユーザが認識できる画像を形成する。

しかし、前記のような構造のＰＤＰでは、外部が明るい条件、すなわち、明室条件では外部の光がパネルの放電セル１４の内部に流入されて放電セル１４から発生した光と外部から流入された光とが重畳される。その結果、明室コントラストが低下してＰＤＰの画面表示能力が劣化する。

本発明は前記のような問題点を解決するために案出されたものであって、上部基板の構造を改善して輝度及び明室コントラストを向上させうるＰＤＰを提供するところにその目的がある。

前記目的を達成するために、本発明によるＰＤＰは、相互離隔されるように配置されて、その間に放電空間を形成する下部基板及び上部基板と、前記下部基板と上部基板間に設けられて前記放電空間を区画して放電セルを形成する複数の隔壁と、前記放電セルの内部に放電を起こす複数の第１及び第２放電電極と、前記放電セルの内壁に形成されて前記放電によって可視光を放出する蛍光体層と、前記上部基板に形成されて外部の光が前記放電セルが流入されることを防止する外光遮蔽部材とを備え、前記上部基板には前記放電セルから発生した可視光を集束して外部に出射させる複数の光集束部が形成される。

ここで、前記第１及び第２放電電極は、前記光集束部の表面に位置する。

前記光集束部は前記上部基板の下面に凸状に形成され、前記光集束部は前記放電セルそれぞれに対応して形成されることが望ましい。

前記光集束部は、前記上部基板の下面にストライプ状に形成されうる。この時、前記光集束部は、前記隔壁との直交方向に形成されることが望ましい。

前記外光遮蔽部材は、前記上部基板に所定間隔に形成される複数のブラックストライプを含む。この時、前記光集束部はそれぞれ前記放電セルから発生した可視光を前記ブラックストライプ間に集束させるように形成されることが望ましい。

前記ブラックストライプ間の上部基板の上面は無反射処理されうる。

前記ブラックストライプは、前記隔壁との直交方向に形成されることが望ましい。そして、前記ブラックストライプは、前記上部基板の上面に形成されることが望ましい。

一方、本発明の他の一面によるＰＤＰは、相互離隔されるように配置されて、その間に放電空間を形成する下部基板及び上部基板と、前記下部基板の上面にストライプ状に形成される複数のアドレス電極と、前記アドレス電極を覆うように前記下部基板の上面に形成される第１誘電体層と、前記第１誘電体層の上面に形成されて前記放電空間を区画して放電セルを形成する複数の隔壁と、前記上部基板の下面に前記アドレス電極との交差方向に形成される複数の第１及び第２放電電極と、前記第１及び第２放電電極を覆うように前記上部基板の下面に形成される第２誘電体層と、前記放電セルの内壁をなす前記第１誘電体層の上面及び前記隔壁の側面に形成される蛍光体層と、前記上部基板に形成されて外部の光が前記放電セルに流入されることを防止する外光遮蔽部材とを備え、前記上部基板には前記放電セルから発生した可視光を集束して外部に出射させる複数の光集束部が形成される。

前記第１及び第２放電電極は前記光集束部の下面に形成され、この時、前記第１及び第２放電電極は前記光集束部の長手方向に形成されることが望ましい。

前記第１及び第２放電電極の下面にはそれぞれ第１及び第２バス電極が形成され、前記第２誘電体層の下面には保護層が形成されることが望ましい。

本発明によるＰＤＰによれば、次のような効果がある。

第一に、上部基板に各放電セルから発生した可視光を集束して出射させる光集束部を形成することによって光の損失を減らすことができ、その結果、パネルの輝度を向上させうる。

第二に、本発明では外部の光のパネル内部への流入を防止するブラックストライプの比率を従来よりも高めうるので、パネルの明室コントラストを向上させうる。

第三に、別途の光集束手段を付加せずとも光集束部を上部基板に一体に形成することによってパネルをコンパクトに製作し、材料コストも低減しうる。

以下、添付された図面を参照して本発明による望ましい実施例を詳細に説明する。図で、同じ参照符号は同じ構成要素を表す。

図３は、本発明の実施例による面放電型ＰＤＰを一部切開して示す斜視図であり、図４は、図３に示されたＰＤＰの内部構造を示す垂直断面図である。そして、図４では、ＰＤＰの内部構造をさらに詳細に示すために上部基板のみ９０°回転した状態に示されている。

図３及び図４を参照するに、本発明の実施例によるＰＤＰは、相互離隔されて対向するように配置される下部基板１１０及び上部基板１２０を備える。下部基板１１０及び上部基板１２０間の空間は、プラズマ放電が発生する放電空間になる。

下部基板１１０はガラス基板であって、その上面にはアドレス放電のための複数のアドレス電極１１１がストライプ状に形成される。そして、第１誘電体層１１２は、アドレス電極１１１を覆うように下部基板１１０の上面に形成される。このような第１誘電体層１１２は、下部基板１１０の上面に白色の誘電物質を所定厚さに塗布することによって形成されうる。第１誘電体層１１２の上面には複数の隔壁１１３が所定間隔をおいて形成される。このような隔壁１１３は、下部基板１１０と上部基板１２０間の放電空間を区画して放電セル１１４を形成する。隔壁１１３は、隣接する放電セル１１４間に電気的、光学的クロストークを防止して色純度を向上させるためのものである。放電セル１１４を取り囲む第１誘電体層１１２の上面及び隔壁１１３の側面にはそれぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の蛍光体層１１５が所定厚さに塗布されている。蛍光体層１１５は、プラズマ放電によって発生した紫外線によって励起されて所定色相の可視光を放出する。そして、放電セル１１４の内部にはプラズマ放電のためのガスとして一般的に使われるＮｅガスと少量のＸｅガスとが混合された放電ガスが注入される。

上部基板１２０は可視光が透過されうる透明基板であって、主にガラス基板が使われる。そして、上部基板１２０には複数の光集束部１２０ａが形成されている。光集束部１２０ａは、各放電セル１１４に対応して上部基板１２０の下面に突出してストライプ状に形成される。光集束部１２０ａは、アドレス電極１１１との直交方向に形成される。このような光集束部１２０ａそれぞれは、図４に示されたように、放電セル１１４から発生した可視光を集束して出射させるマイクロレンズの役割を行う。したがって、上部基板１２０は、その下面にマイクロレンズが突出してストライプ状に形成されたレンチキュラー状のガラス基板になる。このように、上部基板１２０に各放電セル１１４から発生した可視光を集束して出射させる光集束部１２０ａを形成することによって光の損失を減らせ、その結果、パネルの輝度が向上する。

光集束部１２０ａの下面には放電セル１１４の内部の維持放電のための第１及び第２放電電極１２１ａ，１２１ｂが対をなして形成される。この時、第１及び第２放電電極１２１ａ，１２１ｂは、光集束部１２０ａの長手方向に形成される。第１及び第２放電電極１２１ａ，１２１ｂは、可視光が透過されるように主にＩＴＯのような透明な導電性材料よりなる。そして、第１及び第２放電電極１２１ａ，１２１ｂの下面にはそれぞれ金属材質よりなる第１及び第２バス電極１２２ａ，１２２ｂが形成される。第１及び第２バス電極１２２ａ，１２２ｂは、第１及び第２放電電極１２１ａ，１２１ｂのライン抵抗を減らすための電極であって、第１及び第２放電電極１２１ａ，１２１ｂより狭い幅に形成される。

上部基板１２０の下面には第１及び第２放電電極１２１ａ，１２１ｂと第１及び第２バス電極１２２ａ，１２２ｂとを覆う第２誘電体層１２３が形成される。このような第２誘電体層１２３は、上部基板１２０の下面に透明な誘電物質を塗布することによって形成されうる。

そして、第２誘電体層１２３の下面には保護層１２４が形成される。保護層１２４は、プラズマ粒子のスパッタリングによって第２誘電体層１２３と第１及び第２放電電極１２１ａ，１２１ｂが損傷されることを防止し、２次電子を放出して放電電圧を低める役割を行う。このような保護層１２４は、第２誘電体層１２３の下面に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を所定厚さに塗布することによって形成されうる。

一方、上部基板１２０の上面には外部の光が上部基板１２０を通じて放電セル１１４に流入されることを防止するために外光遮蔽部材が形成される。前記外光遮蔽部材は、上部基板１２０の上面に一定間隔に形成された複数のブラックストライプ１３０を含む。ブラックストライプ１３０は、隔壁１１３と直交する方向、すなわち、上部基板１２０の光集束部１２０ａの長手方向に形成される。そして、ブラックストライプ１３０は、一定幅に光集束部１２０ａ間の上部基板１２０に形成されて、各放電セルから発生した可視光を、図４に示されたように光集束部１２０ａによってブラックストライプ１３０間の上部基板１２０の上面１４０に集束した後に外部に拡散して出射させる。したがって、本発明ではブラックストライプ１３０が各放電セル１１４から発生した可視光が出射されない上部基板１２０の上面１４０には形成されうるので、従来よりもさらに広い幅に形成されうる。その結果、外部光の放電セル１１４への流入をさらに効果的に防止して、明室コントラストが向上する。

一方、各放電セル１１４から発生した可視光が出射される上部基板１２０の上面１４０は無反射処理されている。これは外部の光が上部基板に反射されて発生する眩しさ効果を防止するためのものである。

前記のような構造のＰＤＰで、まず、アドレス電極１１１と第１放電電極１２１ａ間でアドレス放電が発生し、この時に壁電荷が形成される。次いで、第１及び第２放電電極１２１ａ，１２１ｂに交流電圧が印加されれば、壁電荷が形成された放電セル１１４の内部で維持放電が起こる。このような維持放電によって放電ガスから紫外線が発生し、このように発生した紫外線は、蛍光体層１１５を励起させて可視光を発生させる。

各放電セル１１４から発生した可視光は、光集束部１２０ａによってブラックストライプ１３０間の無反射処理された上部基板１２０の上面１４０に集束された後に外部に拡散されて出射される。これにより、放電セル１１４から発生した可視光の損失を減らせ、その結果、パネルの輝度が向上する。

一方、本発明では上部基板１２０の上面に形成されるブラックストライプ１３０の比率を従来よりも高めうるので、外部光の放電セル１１４への流入をさらに効果的に防止しうる。その結果、パネルの明室コントラストが向上する。すなわち、ブラックストライプの比率を既存のＰＤＰの限界点である５０％とした時、明室コントラストは７０：１であった。これに対して、本発明によるＰＤＰでブラックストライプの比率をそれぞれ６０％、７０％とした時、明室コントラストはそれぞれ１３０：１、１９５：１であった。そして、ブラックストライプの比率を本発明によるＰＤＰの限界点である８０％とした時、明室コントラストは３００：１であった。以上のように、本発明によるＰＤＰを採用すれば、既存より明室コントラストを約４倍以上向上させうる。

以上、本発明による望ましい実施例が説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施例が可能であることが分かる。すなわち、前述した実施例では、交流型の面放電型ＰＤＰを例として説明したが、本発明ではこれに限定されず、直流型ＰＤＰや対向放電型ＰＤＰも適用されうる。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲によって決定されなければならない。

本発明は電気的放電を利用して画像を形成する装置であるＰＤＰに適用可能である。

従来の面放電型ＰＤＰを一部切開して示す斜視図である。 図１に示されたＰＤＰの内部構造を示す垂直断面図である。 本発明の実施例によるＰＤＰを一部切開して示す斜視図である。 図３に示されたＰＤＰの内部構造を示す垂直断面図である。

符号の説明

１１０ 下部基板
１１１ アドレス電極
１１２ 第１誘電体層
１１３ 隔壁
１１５ 蛍光体層
１２０ 上部基板
１２０ａ 光集束部
１２１ａ，１２１ｂ 第１及び第２放電電極
１２２ａ，１２２ｂ 第１及び第２バス電極
１２３ 第２誘電体層
１２４ 保護層
１３０ ブラックストライプ
１４０ 上面

Claims (25)

1. 相互離隔されるように配置されてその間に放電空間を形成する下部基板及び上部基板と、
   前記下部基板と上部基板間に設けられて前記放電空間を区画して放電セルを形成する複数の隔壁と、
   前記放電セルの内部に放電を起こす複数の第１及び第２放電電極と、
   前記放電セルの内壁に形成されて前記放電によって可視光を放出する蛍光体層と、
   前記上部基板に形成されて外部の光が前記放電セルに流入されることを防止する外光遮蔽部材とを備え、
   前記上部基板には前記放電セルから発生した可視光を集束して外部に出射させる複数の光集束部が形成されることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. 前記第１及び第２放電電極は、前記光集束部の表面に位置することを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
3. 前記光集束部は、前記上部基板の下面に凸状に形成されることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
4. 前記光集束部らは前記放電セルそれぞれに対応して形成されることを特徴とする請求項３に記載のプラズマディスプレイパネル。
5. 前記光集束部は、前記上部基板の下面にストライプ状に形成されることを特徴とする請求項３に記載のプラズマディスプレイパネル。
6. 前記光集束部は、前記隔壁との直交方向に形成されることを特徴とする請求項５に記載のプラズマディスプレイパネル。
7. 前記外光遮蔽部材は、前記上部基板に所定間隔に形成される複数のブラックストライプを含むことを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
8. 前記光集束部はそれぞれ、前記放電セルから発生した可視光を前記ブラックストライプ間に集束させるように形成されることを特徴とする請求項７に記載のプラズマディスプレイパネル。
9. 前記ブラックストライプ間の上部基板の上面は無反射処理されることを特徴とする請求項８に記載のプラズマディスプレイパネル。
10. 前記ブラックストライプは、前記隔壁との直交方向に形成されることを特徴とする請求項８に記載のプラズマディスプレイパネル。
11. 前記ブラックストライプは、前記上部基板の上面に形成されることを特徴とする請求項８に記載のプラズマディスプレイパネル。
12. 相互離隔されるように配置されてその間に放電空間を形成する下部基板及び上部基板と、
    前記下部基板の上面にストライプ状に形成される複数のアドレス電極と、
    前記アドレス電極を覆うように前記下部基板の上面に形成される第１誘電体層と、
    前記第１誘電体層の上面に形成されて前記放電空間を区画して放電セルを形成する複数の隔壁と、
    前記上部基板の下面に前記アドレス電極との交差方向に形成される複数の第１及び第２放電電極と、
    前記第１及び第２放電電極を覆うように前記上部基板の下面に形成される第２誘電体層と、
    前記放電セルの内壁を形成する前記第１誘電体層の上面及び前記隔壁の側面に形成される蛍光体層と、
    前記上部基板に形成されて外部の光が前記放電セルに流入されることを防止する外光遮蔽部材とを備え、
    前記上部基板には前記放電セルから発生した可視光を集束して外部に出射させる複数の光集束部が形成されることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
13. 前記光集束部は、前記上部基板の下面に凸状に形成されることを特徴とする請求項１２に記載のプラズマディスプレイパネル。
14. 前記光集束部は、前記放電セルそれぞれに対応して形成されることを特徴とする請求項１３に記載のプラズマディスプレイパネル。
15. 前記光集束部は、前記上部基板の下面にストライプ状に形成されることを特徴とする請求項１３に記載のプラズマディスプレイパネル。
16. 前記光集束部は、前記隔壁との直交方向に形成されることを特徴とする請求項１５に記載のプラズマディスプレイパネル。
17. 前記外光遮蔽部材は、前記上部基板に所定間隔に形成される複数のブラックストライプを含むことを特徴とする請求項１２に記載のプラズマディスプレイパネル。
18. 前記光集束部はそれぞれ、前記放電セルから発生した可視光を前記ブラックストライプ間に集束させるように形成されることを特徴とする請求項１７に記載のプラズマディスプレイパネル。
19. 前記ブラックストライプ間の上部基板の上面は無反射処理されることを特徴とする請求項１８に記載のプラズマディスプレイパネル。
20. 前記ブラックストライプは、前記隔壁との直交方向に形成されることを特徴とする請求項１８に記載のプラズマディスプレイパネル。
21. 前記ブラックストライプは、前記上部基板の上面に形成されることを特徴とする請求項１８に記載のプラズマディスプレイパネル。
22. 前記第１及び第２放電電極は、前記光集束部の下面に形成されることを特徴とする請求項１５に記載のプラズマディスプレイパネル。
23. 前記第１及び第２放電電極は、前記光集束部の長手方向に形成されることを特徴とする請求項２２に記載のプラズマディスプレイパネル。
24. 前記第１及び第２放電電極の下面にはそれぞれ第１及び第２バス電極が形成されることを特徴とする請求項２３に記載のプラズマディスプレイパネル。
25. 前記第２誘電体層の下面には保護層が形成されることを特徴とする請求項１２に記載のプラズマディスプレイパネル。

Images