JP2005322636A

JP2005322636A - プラズマディスプレイパネル

Info

Publication number: JP2005322636A
Application number: JP2005117141A
Authority: JP
Inventors: Hun-Suk Yoo; 憲錫柳; Won-Ju Yi; 源周李
Original assignee: Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 2004-05-01
Filing date: 2005-04-14
Publication date: 2005-11-17
Anticipated expiration: 2025-04-14
Also published as: CN1694214A; KR20050105411A; US20070063651A1; JP4108088B2; US20050242723A1; US7196470B2

Abstract

【課題】プラズマディスプレイパネルを提供する。
【解決手段】透明な第１の基板111と、第１の基板と対向されるように配置された第２の基板121と、第１の基板と第２の基板との間に配置され、第１の基板及び第２の基板と共に放電セルを限定し、誘電体で形成された第１の隔壁112と、第１の隔壁内に配置されるものであり、放電セルを取り囲む上側放電電極131と、第１の隔壁内に配置され、上側放電電極と離隔されるものであり、上側放電電極とそれぞれ上下対称を成す下側放電電極141と、放電セル内に配置された蛍光体層123と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、ガス放電を用いて画像を具現するプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）に関する。

ＰＤＰを採用した装置は、大画面を有しながらも、高画質、超薄型、軽量化及び広視野角といった優秀な特性を有しており、異なる平板ディスプレイ装置に比べて製造方法が簡単であり、大型化が容易で次世代平板ディスプレイ装置として脚光を浴びている。

こうしたＰＤＰは、印加される放電電圧に応じて直流（ＤＣ）型と、交流（ＡＣ）型及び混合（Ｈｙｂｒｉｄ）型と、に分類され、放電構造により対向放電型及び面放電型に分類されるが、最近では、交流型３電極面放電構造を有する交流型ＰＤＰが一般に採用されているという趨勢にある。

図１には、一般的な交流型３電極面放電ＰＤＰが示されている。

示されたＰＤＰ１０には、第１の基板１１と、これと対向される第２の基板２１とが備えられている。

前記第１の基板１１の下面には、共通電極１２と、前記共通電極１２と放電ギャップを成すスキャン電極１３とが形成されており、前記共通電極１２及びスキャン電極１３は、第１の誘電体層１４により埋め込まれている。前記第１の誘電体層１４の下面には、保護層１５が形成されている。

そして、前記第２の基板２１の上面には、アドレス電極２２が前記共通電極１２及びスキャン電極１３と交差するように形成されており、前記アドレス電極２２は、第２の誘電体層２３により埋め込まれている。前記第２の誘電体層２３の上面には、隔壁２４が所定間隔に離隔されるように形成されることによって、放電空間２５が区画されている。前記放電空間２５には、蛍光体層２６がそれぞれ形成されており、前記放電空間２５には、放電ガスが充填されている。

前記のように構成されたＰＤＰ１０において、放電空間２５には、放電により発生されたプラズマから紫外線が出る。こうした紫外線は、蛍光体層２６を励起させ、このように励起された蛍光体層２６からは、可視光線が発散されることによって、画像が表示される。

ところで、前記第１の基板１１の下側から電極１２，１３と第１の誘電体層１４及び保護層１５が順次に形成された構造により、蛍光体層２６から発散された可視光線が大略４０％程度吸収されることによって、発光効率を高めるのに限界があった。さらに、長時間同一な画像を表示している場合には、放電ガスの荷電粒子が電界により蛍光体層２６にイオンスパッタリングされることによって永久残像を惹起し寿命が短縮されるという問題点があった。

本発明の技術的課題は、輝度及び発光効率を向上させることができ、放電安定性を確保することができるＰＤＰを提供するところにある。

前記技術的課題を達成するために、本発明によるＰＤＰは、透明な第１の基板と、前記第１の基板と対向されるように配置された第２の基板と、前記第１の基板と第２の基板との間に配置され、前記第１の基板及び第２の基板と共に放電セルを限定し、誘電体で形成された第１の隔壁と、前記第１の隔壁内に配置されるものであり、前記放電セルを取り囲む上側放電電極と、前記第１の隔壁内に配置され、前記上側放電電極と離隔されるものであり、前記上側放電電極とそれぞれ上下対称を成す下側放電電極と、前記放電セル内に配置された蛍光体層と、を備えて成されたことを特徴とする。

前記上側放電電極は、前記放電セル毎に取り囲む上側放電部と、前記上側放電部を連結する上側連結部と、を備え、前記下側放電電極は、前記放電セル毎に取り囲み、前記上側放電部とそれぞれ上下対称を成す下側放電部と、前記下側放電部を連結する下側連結部と、を備えることが望ましい。

前記上側放電電極の間の離隔された間隔は、前記下側連結部を挟んで離隔された下側放電部の間の間隔と同一であり、前記下側放電電極の間の離隔された間隔は、前記上側連結部を挟んで離隔された上側放電部の間の間隔と同一なことが望ましい。

前述したような構造を有する本発明によるＰＤＰは次の通りの効果を有する。

第一に、上側放電電極と下側放電電極とが上下対称を成して、第１の隔壁内に配置されることによって、安定的な電界を形成することができる。これにより、放電安定性が確保される。

第二に、第１の基板において、放電セルから発散された可視光線が透過される領域には、従来のような電極と誘電体層とが存在しないため開口率が高まり、透過率が向上され、放電セルの全ての側面にかけて放電が起こるため、放電面積が広く拡大され、低電圧駆動が可能になる。

第三に、放電セル下部領域に配置された蛍光体層は、維持放電が起こるメイン領域と十分離隔されることから、荷電粒子により蛍光体がイオンスパッタリングされるのを防止でき、十分な寿命が確保されうる。

以下、添付した図面に基づき本発明によるＰＤＰの実施形態を詳細に説明する。

図２〜図４には、本発明の一実施形態によるＰＤＰが示されている。

図２を参照すれば、本発明の一実施形態によるＰＤＰ１００には、第１の基板１１１と、前記第１の基板１１１と対向されるように配置された第２の基板１２１とが備えられている。

前記第１の基板１１１及び第２の基板１２１は、ガラスのような光透過性材料で形成されており、特に前記第１の基板１１１から画像が表示されるために、前記第１の基板１１１は、優秀な光透過性を有するものが望ましい。

そして、前記第１の基板１１１と第２の基板１２１との間には、第１の隔壁１１２と第２の隔壁１２２とが所定パターンで形成されている。すなわち、前記第１の隔壁１１２及び第２の隔壁１２２は、示されたように、横断面が四角形であるマトリックス形態の閉鎖型隔壁にそれぞれ形成されている。そして、前記第１の隔壁１１２の下面は、前記第２の隔壁１２２の上面に対応して、前記第１の隔壁１１２により限定された空間と前記第２の隔壁１２２により限定された空間とがそれぞれ対応する。

しかしながら、これに限定されず、前記第１の隔壁及び第２の隔壁は、ワッフル又はデルタ形態などの閉鎖型隔壁で形成されるか、或いは横断面が三角形、五角形などのような多角形や、円形や、楕円形などの閉鎖型隔壁でそれぞれ形成されうる。そして、前記第１の隔壁は、閉鎖型隔壁で形成される一方、第２の隔壁は、ストライプ形態の開放型隔壁で形成されるように、多様な組み合わせより成ることも可能である。

前記第１の隔壁１１２及び第２の隔壁１２２は、第１及び第２の基板１１１，１２１と共に、カラー具現のため単位ピクセルを構成する赤色用サブピクセル、緑色用サブピクセル及び青色用サブピクセルの中で、一つのサブピクセルに該当する放電セル１１４でそれぞれ区画し、区画された放電セル１１４の間にクロストーク（ｃｒｏｓｓｔａｌｋ）などによる誤放電が起こることを防止する。前記第１の隔壁１１２及び第２の隔壁１２２は、示されたように、別個の部材で形成されるか、或いは第１の隔壁及び第２の隔壁が同一な材料として一体に形成されうる。

そして、前記放電セル１１４には、維持放電時に発生された紫外線により励起されて、可視光線が発散する蛍光体層１２３が配置されている。示されたように、前記蛍光体層１２３は、第２の隔壁１２２により限定される空間、すなわち第２の基板１２１の上面と第２の隔壁１２２の側面にかけて形成されている。

前記蛍光体層１２３は、放電時に生じた紫外線により励起されて、赤色、緑色、青色の可視光線をそれぞれ発散する蛍光体を含む。例えば、赤色用サブピクセルに該当する放電セルに形成された赤色蛍光体層は、Ｙ（Ｖ，Ｐ）Ｏ_４：Ｅｕなどのような蛍光体を含み、緑色用サブピクセルに該当する放電セルに形成された緑色蛍光体層は、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４：Ｍｎ、ＹＢＯ_３：Ｔｂなどのような蛍光体を含み、青色用サブピクセルに該当する放電セルに形成された青色蛍光体層は、ＢＡＭ：Ｅｕなどのような蛍光体を含む。

前記蛍光体層１２３は、第２の隔壁１２２により限定される空間に形成されているため、放電が起こる第１の隔壁１１２側のメイン領域とかなり離隔されている。従って、荷電粒子により蛍光体層１２３がイオンスパッタリングされることを防止できて寿命特性が向上され、同一の画像を長時間具現しても永久残像が発生する現象が画期的に減少する。

前記蛍光体層１２３が配置された放電セル１１４内には、放電ガスが充填されるが、前記放電ガスとしては、紫外線を発生させるＸｅや、バッファ（ｂｕｆｆｅｒ）の機能をするＮｅなどが混合されたガスが採用されうる。

一方、前記第２の隔壁１２２と共に放電セル１１４を区画する第１の隔壁１１２内には、前記放電セル１１４で放電を起こすものであり、図２に示されたように、上側放電電極１３１と下側放電電極１４１とが上下にそれぞれ配置され、相互交差するように形成されている。ここで、前記上側放電電極１３１は、第１の基板１１１側に近い上側に配置されているものであり、前記下側放電電極１４１は、前記上側放電電極１３１より下側に配置されているものである。前記上側放電電極１３１及び下側放電電極１４１は、アルミニウム、銅、銀などのような導電性金属電極でそれぞれ形成されうる。前記のような金属電極は、ＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）で形成された電極より相対的に抵抗が低いため、ＩＴＯ電極を用いる従来のパネルに比べて放電応答速度が速くなる。

前記上側放電電極１３１と下側放電電極１４１とを埋め込む第１の隔壁１１２は、誘電体で形成されている。これにより、上側放電電極１３１と下側放電電極１４１との間で直接通電されるものが遮断され、放電時に荷電粒子が上側放電電極１３１及び下側放電電極１４１に直接衝突してこれらが損傷されることを防止し、荷電粒子を誘導して壁電荷を蓄積するのが容易になる。前記第１の隔壁１１２を形成する誘電体としては、ＰｂＯ、Ｂ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２などが用いられうる。

そして、前記第１の隔壁１１２の側面には、所定厚さのＭｇＯ膜１１３がさらに形成されている。このように、ＭｇＯ膜１１３が形成されることによって、放電時に発生した荷電粒子が第１の隔壁１１２に直接的に衝突することをこのＭｇＯ膜１１３により防止され、荷電粒子のイオンスパッタリングによる第１の隔壁１１２の損傷が防止されうる。これと併せて、前記のようにＭｇＯ膜１１３に荷電粒子が直接的に衝突することによって、前記ＭｇＯ膜１１３から放電に寄与する２次電子が放出され、低電圧駆動が可能になり、発光効率が高まる。

前記のように第１の隔壁１１２内に配置された上側放電電極１３１と下側放電電極１４１とをより詳細に説明すれば次の通りである。

前記第１の隔壁１１２内の上側に配置された上側放電電極１３１は、所定間隔に離隔されており、一方向に沿ってそれぞれ延びるように形成されている。示されたように、一つの上側放電電極１３１は、上側放電電極１３１が延びた方向に沿って配列された放電セル１１４において、放電セル１１４毎に４側面を取り囲むことができる構造になっている。すなわち、前記上側放電電極１３１は、一列に配列されて放電セル１１４毎に取り囲んで放電に寄与する上側放電部１３２と、前記上側放電部１３２の間を連結する上側連結部１３３を備えている。

ここで、前記上側放電部１３２は、所定の幅で四角帯状に形成されて第１の隔壁１１２内にそれぞれ配置され、これにより放電セル１１４の４側面を取り囲む。そして、前記上側放電部１３２の間を連結する上側連結部１３３は、放電に及ぶ影響を最小化するために、最小限の幅に形成されることが望ましい。前記上側連結部１３３の幅は、上側放電部１３２の幅とほぼ同一であると示されているが、上側連結部の幅は上側放電部の幅より狭く設定されることもある。

前記上側放電電極１３１は、上側放電電極１３１の延びた方向と直交する方向に沿って所定間隔に離隔されるように配置されており、これにより上側放電部１３２の間も所定間隔に離隔されるように配置されている。このように配置された上側放電部１３２において、相互離隔された部位は一つの組を成して上側放電電極１３１の延びた方向に沿って形成された一つの第１の隔壁１１２内に共に配置されている。

前記の上側放電電極１３１の下側に配置された下側放電電極１４１は、所定間隔に離隔されており、前記上側放電電極１３１と直交する方向に沿ってそれぞれ延びるように形成されている。示されたように、前記下側放電電極１４１は、上側放電電極１３１のように、一つの下側放電電極１４１が延びた方向に沿って配列された放電セル１１４において、放電セル１１４毎に４側面を取り囲むことができる構造から成っている。これにより、前記下側放電電極１４１は、一列に配列されて放電セル１１４毎に取り囲んで放電に寄与する下側放電部１４２と、前記下側放電部１４２の間を連結する下側連結部１４３と、を備える。

ここで、前記下側放電部１４２は、所定の幅に四角帯状に形成されて第１の隔壁１１２内にそれぞれ配置され、これにより放電セル１１４の４側面を取り囲む。前記下側連結部１４３の幅は、上側連結部１３３と同様に、下側放電部１４２の幅とほぼ同一であるか、或いは下側放電部１４２の幅より狭く設定されることが望ましい。

前記下側放電電極１４１は、下側放電電極１４１の延びた方向と直交する方向に沿って所定間隔に離隔されるように配置されており、このように、所定間隔に離隔された下側放電部１４２において、相互に離隔された部位は、一つの組を成して、下側放電電極１４１の延びた方向に沿って形成された一つの第１の隔壁１１２内に共に配置されている。

前記のような構造より成った上側放電電極１３１と下側放電電極１４１は、図３〜図５に示されたように、放電セル１１４毎に配置された上側放電部１３２と下側放電部１４２との間が上下対称を成している。ここで、前記上側放電部１３２と下側放電部１４２とが製造されるとき、工程誤差が生ずることが通常的なので、上側放電部１３２と下側放電部１４２とが所定の誤差範囲内でのみ製造されれば、対称を成すということができるものである。

前記上側放電部１３２と下側放電部１４２は、図３に示されたように上下対称を成す幅で形成されており、前記上側放電電極１３１の間の離隔された間隔Ｗ１は、下側連結部１４３を挟んで離隔された下側放電部１４２の間の間隔Ｗ４と同一である。これと併せて、前記下側放電電極１４１の間の離隔された間隔Ｗ３は、上側連結部１３３を挟んで離隔された上側放電部１３２の間の間隔Ｗ２と同一である。

そして、図２のＩＶ−ＩＶ線に沿って切り取った図４に示されるように、上側放電部１３２及び下側放電部１４２の断面構造において、上側放電部１３２の幅と高さとが下側放電部１４２の幅と高さと同一である。これと併せて、前記上側放電部１３２の間の間隔Ｗ２と下側放電部１４２との間の間隔Ｗ３が前述したように同一になることによって、上側放電部１３２と下側放電部１４２との間が点線に示された横軸を境界として対称を成す。

これと同様に、図２のＶ−Ｖ線に沿って切り取った図５に示されたように、上側放電部１３２及び下側放電部１４２の断面構造において、上側放電部１３２の幅と高さが下側放電部１４２の幅と高さと同一である。これと併せて、上側放電電極１３１と下側放電電極１４１において、上側放電部１３２の間の間隔Ｗ１と下側放電部１４２との間の間隔Ｗ４が前述したように同一になることによって、上側放電部１３２と下側放電部１４２との間が点線に示した横軸を境界として対称を成す。

前記のように構成された上側放電電極１３１と下側放電電極１４１の中でいずれか一つは、アドレス及び維持電極として作用し、他の一つは、スキャン及び維持電極として作用する。例えば、上側放電電極１３１がアドレス及び維持電極として作用し、下側放電電極１４１がスキャン及び維持電極として作用するとするとき、前記上側放電電極１３１にアドレス電圧が印加され、下側放電電極１４１にスキャン電圧が印加されれば、上側放電電極１３１と下側放電電極１４１との交差点に相応する放電セル１１４でアドレス放電が起こり、前記アドレス放電以後に、上側放電電極１３１と下側放電電極１４１との間に維持電圧が交互に印加されれば、荷電粒子が上下方向に移動して維持放電が起こる。

こうした放電において、前記上側放電電極１３１と下側放電電極１４１との間は、横軸を境界として対称を成しているため、安定的な電界が形成されうる。従って、放電ギャップから始まって放電電極に沿って放電セル１１４の全体に拡散される放電メカニズムで、放電が安定的に成されうる。

そして、前記のような構造より成った上側放電電極１３１と下側放電電極１４１との間に起こる維持放電は、図４に示されたように、放電セル１１４の上側に集中されて成され、前記放電セル１１４を限定する全ての側面で垂直方向に起こる。そして、前記のように放電セル１１４の全ての側面から起こる維持放電は、維持放電は漸次的に放電セル１１４の中央側に拡散される。

従って、放電面積が図１に示された従来パネルに比べて相対的に広くなり、維持放電が起こる領域の大きさが拡大されて、従来あまり使用されなかった放電セル内の空間電荷も発光に寄与するようになる。これにより、放電時にプラズマが形成される量が増加して低電圧駆動が可能になる。一方、前記のような維持放電により放電ガスから紫外線が放出され、前記紫外線により放電セル内に配置された蛍光体層が励起されることによって、励起された蛍光体層から可視光が発散されて画像が具現される。

本発明は、添付した図面に示された一実施形態を一例として説明したが、これは例示的なことに過ぎず、当業者であれば、これより多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解することができるであろう。従って、本発明の真の保護範囲は、特許請求の範囲によってのみ決められるものである。

本発明は、輝度及び発光効率を向上させることができ、放電安定性を確保することができるＰＤＰに関連した技術分野に適用可能である。

従来の一例によるＰＤＰについての部分分離斜視図である。本発明の一実施形態によるＰＤＰについての部分分離斜視図である。図２において、上側放電電極と下側放電電極とが配置された状態を示した平面図である。図２のＩＶ−ＩＶ線に沿って切り取って示した断面図である。図２のＶ−Ｖ線に沿って切り取って示した断面図である。

符号の説明

１００ＰＤＰ
１１１，１２１第１及び第２の基板
１１２，１２２第１及び第２の隔壁
１１３ＭｇＯ膜
１１４放電セル
１２３蛍光体層
１３１，１４１上側及び下側放電電極
１３２上側放電部
１３３上側連結部
１４２下側放電部
１４３下側連結部

Claims

透明な第１の基板と、
前記第１の基板と対向されるように配置された第２の基板と、
前記第１の基板と第２の基板との間に配置され、前記第１の基板及び第２の基板と共に放電セルを限定し、誘電体で形成された第１の隔壁と、
前記第１の隔壁内に配置されるものであり、前記放電セルを取り囲む上側放電電極と、
前記第１の隔壁内に配置され、前記上側放電電極と離隔されるものであり、前記上側放電電極とそれぞれ上下対称を成す下側放電電極と、
前記放電セル内に配置された蛍光体層と、を備えて成ることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
前記上側放電電極は、前記放電セル毎に取り囲む上側放電部と、前記上側放電部を連結する上側連結部と、を備え、前記下側放電電極は、前記放電セル毎に取り囲み、前記上側放電部とそれぞれ上下対称を成す下側放電部と、前記下側放電部を連結する下側連結部と、を備え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。
前記上側放電電極は、一方向に沿って延び、前記下側放電電極は、前記上側放電電極が延びた方向と交差する方向に沿って延びていることを特徴とする請求項２に記載のプラズマディスプレイパネル。
前記上側放電電極の間の離隔された間隔は、前記下側連結部を挟んで離隔された下側放電部の間の間隔と同一であり、前記下側放電電極の間の離隔された間隔は、前記上側連結部を挟んで離隔された上側放電部の間の間隔と同一であ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。
前記上側放電部及び下側放電部は、それぞれ所定幅を有し、四角帯状よりなることを特徴とする請求項２乃至請求項４のうちいずれか一つの項に記載のプラズマディスプレイパネル。
前記上側連結部及び下側連結部の幅は、前記上側放電部及び下側放電部の幅以下であることを特徴とする請求項２乃至請求項４のうちいずれか一つの項に記載のプラズマディスプレイパネル。
前記第１の隔壁と第２の基板との間には、前記第１の隔壁と共に放電セルを限定する第２の隔壁がさらに備えられ、前記第２の隔壁により限定される空間内に蛍光体層が配置されてい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。
前記第１の隔壁の側面は、ＭｇＯ膜により覆われた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。
前記上側放電電極及び下側放電電極は、導電性金属で形成された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。
前記第１の隔壁は、前記放電セルを閉鎖型に区画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。