JP2006210338A - プラズマディスプレイパネル及びそれを備えた平板表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】排気管の設計自由度を向上させ、低電圧のアドレス放電が可能であり、アドレス電圧の維持を改善できるプラズマディスプレイパネル及びそれを備えた平板表示装置を提供する。
【解決手段】前面基板、前面基板に対して平行に配置された背面基板、及び前面基板と背面基板との間に配置されたディスプレイ領域を備え、ディスプレイ領域のエッジと前面基板及び背面基板の互いに重なる境界とがなす幅が、パネルの全体にわたって非対称であることを特徴とするプラズマディスプレイパネル及びそれを備えた平板表示装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）及びそれを備えた平板表示装置に係り、特に排気管とディスプレイ領域との干渉を防止できるＰＤＰ及びそれを備えた平板表示装置に関する。

最近、平板ディスプレイ装置としてＰＤＰを採用した装置は、大画面を有し、かつ高画質、超薄型、軽量化及び広視野角の優れた特性を有し、他の平板ディスプレイ装置に比べて製造方法が簡単であり、大型化が容易であるので、次世代の大型の平板ディスプレイ装置として注目されている。

かかるＰＤＰは、前面基板と背面基板とが互いに対向して接合され、その間で放電を起こして画像を具現するが、両基板を接合し、製造工程で発生する不純物や不純ガスなどを排出するために排気管を有する。この排気管は、背面基板または前面基板に設置されている。

一方、従来のＰＤＰの場合、画面が具現されるディスプレイ領域が前面基板と背面基板との重なった境界のほぼ中央部分に位置するので、ディスプレイ領域の外側にダミー領域を十分に確保しなければ、ディスプレイ領域と排気管とが干渉される場合が発生する。
それを解決するためには、基板を大きくせねばならない。

一方、ＰＤＰは、印加される放電電圧によって直流（ＤＣ）型、交流（ＡＣ）型及び複合型に分類され、放電構造によって対向放電型及び面放電型に分類される。

ＤＣ型のＰＤＰは、あらゆる電極が放電空間に露出される構造であって、対応する電極の間に電荷の移動が直接的に行われる。ＡＣ型のＰＤＰは、少なくとも一つの電極が誘電層で取り囲まれ、対応する電極の間に直接的な電荷の移動が行われない代わりに壁電荷の電界により放電が行われる。

ＤＣ型のＰＤＰでは、対応する電極の間に電荷の移動が直接的に行われるので、電極がひどく損傷されるという問題点があるため、最近では、ＡＣ型のＰＤＰが一般的に採用されてきた。

かかるＡＣ型のＰＤＰの場合、前面基板、背面基板及び隔壁により画定される放電空間を取り囲み、アドレス電極、Ｘ電極及びＹ電極が位置している。放電時には、アドレス電極とＸ電極またはＹ電極との間のアドレス放電が先に起き、次いで、Ｘ電極とＹ電極との間に維持放電が起きる。

しかし、かかるＡＣ型のＰＤＰにおいて、アドレス放電時、アドレス電極とＸ電極またはＹ電極との間の放電経路が長くてアドレス放電電圧が高くなり、このアドレス電圧を維持し難いという問題点があった。

本発明の目的は、前記した問題点を含む従来のＰＤＰの色々な問題点を解決するためのものであって、特に排気管の設計自由度を向上させるＰＤＰ及びそれを備えた平板表示装置を提供するところにある。

本発明の他の目的は、低電圧のアドレス放電が可能であり、アドレス電圧の維持を改善できるＰＤＰ及びそれを備えた平板表示装置を提供するところにある。

前記の目的を達成するために、本発明は、前面基板、前記前面基板に対して平行に配置された背面基板、及び前記前面基板と背面基板との間に配置されたディスプレイ領域を備え、前記ディスプレイ領域のエッジと前記前面基板及び背面基板の互いに重なる境界とがなす幅が、前記ディスプレイ領域を中心に少なくとも一部が非対称であることを特徴とするＰＤＰを提供する。

本発明は、かかるＰＤＰを備えた平板表示装置を提供する。

本発明のＰＤＰ及びそれを備えた平板表示装置は、次のような効果を有する。

第１に、排気管とディスプレイ領域との干渉問題を解決できる。

第２に、背面基板をシャーシベースと兼ねることができるので、工程が大幅に短縮され、原資材の減少などによりコストを低減できる。

第３に、アドレス電極付近での電界を強めてアドレス電圧を低めることができる。

第４に、アドレス放電電圧の維持を改善できる。

第５に、前面基板の開口率及び可視光線の透過率が非常に向上し、放電が発生する面を大幅に拡大させることができる。また、放電領域を大幅に拡大させ、プラズマの体積及び量を大幅に増加させることができる。そして、プラズマを放電空間の中央部に集中させることができる。また、発光効率が大幅に向上し、高濃度のＸｅガスを放電ガスとして使用する場合にも発光効率を向上させる。また、放電応答速度が速く、低電圧駆動が可能になり、永久残像を基本的に防止できる。

以下では、本発明による望ましい実施形態を、添付された図面を参照して詳細に説明する。かかる実施形態及び図面は、本発明の理解を助けるためのものであって、本発明の範囲は、以下の実施形態または添付された図面に限定されず、特許請求の範囲により決まることは当然である。

図１は、本発明の望ましい一実施形態によるＰＤＰ１００を示す図面である。

前記ＰＤＰ１００は、前面基板１０１と背面基板１０２とが互いに対向して接合されており、画像は、前面基板１０１の方向に具現される。

それらの前面基板１０１と背面基板１０２との間には、ディスプレイ領域Ｄ１が配置されているが、このディスプレイ領域Ｄ１には、後述するように、放電が起きる複数個の放電セルが配置されて外部信号によって所定の画像を具現する。

図１に示すように、前面基板１０１及び背面基板１０２は、相異なる大きさで形成されてずれて配置されうるが、必ずしもこれに限定されるものではなく、同じ大きさで形成されることもある。

前面基板１０１と背面基板１０２の大きさに関係なく、それらは互いに重なる領域が存在し、本明細書で前面基板１０１と背面基板１０２との重なる領域のエッジを境界線１２０と称する。

前記ディスプレイ領域Ｄ１は、前記境界線１２０の内側に位置する。このとき、本発明において、前記ディスプレイ領域Ｄ１のエッジと第１境界線１２０との間がなす幅は、パネルの全体にわたって非対称的となる。

すなわち、図１に示すように、前記ＰＤＰにおいて、前記境界線１２０は、長方形に備えられ、互いに平行な一対の長辺境界線１２５ａ，１２５ｂと、それに直交し、互いに平行な一対の短辺境界線１２６ａ，１２６ｂとを備える。

このとき、第１長辺境界線１２５ａとディスプレイ領域Ｄ１との間を第１幅１２１とし、第２長辺境界線１２５ｂとディスプレイ領域Ｄ１との間を第２幅１２２とし、第１短辺境界線１２６ａとディスプレイ領域Ｄ１との間を第３幅１２３とし、第２短辺境界線１２６ｂとディスプレイ領域Ｄ１との間を第４幅１２４とすれば、第１幅１２１及び第３幅１２３は、それぞれ第２幅１２２及び第４幅１２４より広い。

すなわち、本発明のディスプレイ領域Ｄ１は、前記境界線１２０内で従来のディスプレイ領域Ｄ２より一側にシフトされた配置となる。

このようにディスプレイ領域Ｄ１を形成する場合、広く形成された第１幅１２１及び第３幅１２３の部分に空間が生じ、これにより、その部分に図１のように排気管１３０を設置する場合、前面基板１０１及び背面基板１０２の大きさをそのまま維持しても排気管１３０がディスプレイ領域Ｄ１と干渉されないといえる。

本発明は、排気管１３０が前面基板１０１に形成された場合に特に有用である。排気管１３０が背面基板１０２に形成された場合には、背面基板１０２側に画像が具現されないので、ディスプレイ領域との干渉問題に比較的神経を使う必要がなくなる。

図２及び図３は、前述した本発明の構造が特に有用なＰＤＰの実施形態を示す図面であって、背面基板１０２が金属製で形成されてシャーシベースの機能を兼ねることができる。これをさらに詳細に説明すれば、次の通りである。

前述したように、前面基板１０１と背面基板１０２とが互いに対向して配置され、それらの前面基板１０１と背面基板１０２との間には、放電距離を維持させ、画素間の電気的光学的クロストークを防止する隔壁１０５が位置する。前記前面基板１０１、背面基板１０２及び隔壁１０５により、放電セルＣが画定される。そして、それらの各放電セルＣには、放電ガスが充填され、前面基板１０１及び背面基板１０２は、そのエッジがフリットガラスのような密封材（図示せず）により封合されて結合される。

前記前面基板１０１は光透過率の高いガラス材で形成され、背面基板１０２は金属材で形成される。このとき、前記背面基板１０２は、シャーシベースを兼ねるように所定の強度を有することが望ましい。

前記隔壁１０５は、誘電体を用いて前面基板１０１の背面に形成されるが、横断面が三角形、四角形、五角形などの多角形、または円形、楕円形などに形成されうる。隔壁１０５の内部には、Ｘ電極１０７、Ｙ電極１０６及びアドレス電極１０３が、図３のように放電セルＣを取り囲むように埋め込まれている。

アドレス電極１０３は、放電セルＣを取り囲んで一側方向に延びており、Ｘ電極１０７及びＹ電極１０６は、アドレス電極１０３に直交する方向に延び、やはり放電セルＣを取り囲むように配置されている。

前記Ｘ電極１０７及びＹ電極１０６は、両電極の間に印加された電圧差による放電が互いに連結された面で開始可能に配置される。本発明において、前記Ｘ電極１０７及びＹ電極１０６は、放電セルＣを形成する側面で面放電を発生させることができる限り、多様な形態及び位置などに配置されうる。Ｘ電極１０７とＹ電極１０６との間の離れた距離は、面放電が開始されて拡散されるのに適切な程度であればよいが、可能な限り両電極の間の距離を狭めることが低電圧駆動が可能であるので望ましい。

前記隔壁１０５の表面には、隔壁１０５を保護する層として、例えばＭｇＯからなる保護膜１０９を形成できる。

放電セルＣには、放電ガスから発生した紫外線により励起されて可視光線を放出する蛍光体層１１０が形成される。前記蛍光体層１１０は、放電セルＣのいかなる部位にも形成されうるが、組み立て工程などを考慮するとき、前面基板１０１に形成される。フルカラーを具現するためには、前記蛍光体層１１０は、赤色、緑色、青色の蛍光体で備えられ、各放電セルＣに一つの色を塗布させる。

前記放電セルＣには、Ｎｅ、Ｘｅなど及びそれらの混合気体のような放電ガスが封入される。本実施形態を含んだ本発明の場合、放電面が増大して放電領域が拡大されて、形成されるプラズマの量が増加するので低電圧駆動が可能になる。したがって、本発明の場合、高濃度のＸｅガスを放電ガスとして使用しても低電圧駆動が可能になることによって、発光効率を非常に向上させる。かかる点は、従来のＰＤＰで高濃度のＸｅガスを放電ガスとして使用する場合、低電圧駆動が非常に難しくなるという問題点を解決したものである。

また、前記前面基板１０１には、従来のＰＤＰの前面基板に存在していたＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜からなる放電電極やバス電極、それらを覆うように前面基板に形成される誘電層が存在しなくなる。したがって、本実施形態を含んだ本発明の場合、前面基板１０１の開口率を大幅向上させることは言うまでもなく、可視光線の透過率を９０％まで向上させて低電圧駆動を具現可能にすることによって、発光効率を極大化できる。

そして、前記前面基板１０１のディスプレイ領域の外側には、貫通ホール１３１が形成され、前面基板１０１の外側に排気管１３０が取り付けられ、排気することができる。

かかる本発明の望ましい一実施形態によるＰＤＰ１００は、次のように放電する。

まず、外部の電源から前記アドレス電極１０３とＹ電極１０６との間に所定のアドレス電圧が印加されれば、アドレス放電が起きるが、このアドレス放電により発光される放電セルＣが選択され、選択された放電セルＣのＹ電極１０６上に壁電荷が蓄積される。次いで、Ｘ電極１０７に＋電圧が印加され、Ｙ電極１０６にそれより相対的に低い電圧が印加されれば、このようなＸ電極１０７とＹ電極１０６との間に印加された電圧差により壁電荷が移動する。この壁電荷が放電セルＣ内の放電ガスの原子と衝突しつつ放電を起こしてプラズマを生成させ、かかる放電は、相対的に強い電界が形成されるＸ電極１０７とＹ電極１０６の互いに近い部分から発生する可能性が高くなる。本実施形態の場合、Ｘ電極１０７とＹ電極１０６の互いに近い部分が放電セルＣの側面に沿って形成されているので、放電電極の互いに近い部分が放電空間の上面にのみ形成されている従来技術に比べて、放電が発生する可能性が大幅に向上する。経時的に両電極の間の電圧差を依然として十分に大きく維持させれば、両電極の面の間に形成された電界が次第に強く集中されることによって、放電が放電セルＣの全体に拡散される。本実施形態での放電は、放電セルＣの４個の側面（例えば、隔壁１０５が格子型パターンである場合）でリング状に発生して中央部に拡散されるので、その拡散範囲が大幅増加する。また、本実施形態において、放電により発生するプラズマは、放電セルＣの側面に沿ってリング状に形成されていて中央部に拡散されるので、その体積が大幅増大して可視光線の量が大幅増加し、プラズマが放電セルＣの中央部に集中されることによって、空間電荷を活用できるので低電圧駆動が可能になり、発光効率が向上する効果を得ることができる。また、プラズマが放電セルＣの中央部に集中され、放電電極１０６，１０７による電界がプラズマの両側面に形成されるので、電荷が放電セルＣの中央部に集中されて蛍光体層１１０へのイオンスパッタリングを基本的に防止できる。

かかる放電が形成された後で、Ｘ電極１０７とＹ電極１０６との電圧差が放電電圧より低くなれば、放電はそれ以上発生せず、空間電荷及び壁電荷が放電セルＣに形成される。このとき、Ｘ電極１０７及びＹ電極１０６に印加された電圧の極性をそれぞれ互いに変えれば、壁電荷の助けによって放電が再び発生する。次いで、前述したように放電が放電セルＣの全体に拡散されて消滅する。

そして、Ｘ電極１０７とＹ電極１０６の極性を再び変えれば、最初の放電過程が反復される。かかる過程を反復しつつ放電が安定的に発生する。

しかし、本発明において、放電は必ずしもこれに限定されるものではなく、当業者が理解できる範囲内で多様な放電が可能である。

前記のような本発明の実施形態によれば、放電電極がいずれも隔壁に備えられているので、開口率を向上させ、背面基板１０２をシャーシベースと兼ねることができるので、工程が大幅短縮され、原資材の減少などによりコストを低減できる。

一方、図１のような本発明の特徴的構造は、必ずしも図２のような構造にのみ適用されるものではなく、図４及び図５に示すように、Ｘ電極１０７とＹ電極１０６とが互いに直交するように備えられ、別途のアドレス電極を有さずに、Ｘ電極１０７またはＹ電極１０６がアドレス電極を兼ねるようにすることもある。

また、図１のような構造は、図６及び図７に示すような本発明の他の実施形態にも同一に適用されうる。これは、背面基板１０２上にアドレス電極１０３が形成され、それを覆うように誘電体層１０４が形成され、隔壁は、前面基板１０１から延びた第１隔壁１０５ａ、及び背面基板１０２から延びた第２隔壁１０５ｂで形成される。Ｘ電極１０７及びＹ電極１０６は、第１隔壁１０５ａに放電セルＣを取り囲むように埋め込まれており、蛍光体層１１０は、第２隔壁１０５ｂの側面及び誘電体層１０４に備えられる。かかるパネルは、光が透過される前面基板１０１に誘電体や蛍光体がないので、光透過度がさらに高くなりうる。

かかる実施形態の場合、図８のように、第１隔壁１０５ａが四角形でない円形になり、この第１隔壁１０５ａにＸ電極１０７とＹ電極１０６とが前面基板１０１に平行な方向に形成されている。かかる構成を有するＰＤＰ２００では、プラズマの集中がさらに容易になる。かかる実施形態にも、図１による構造がいずれも適用可能である。

図９は、本発明のさらに他の実施形態によるＰＤＰを示す図面であって、第１隔壁１０５ａの放電面が前面基板１０１に対して垂直になっているものではなく、傾斜しているという点を除いては、ほとんど前述した図８による実施形態と類似した構造でなっている。かかる構成を有するＰＤＰでは、プラズマの集中及び放電セルＣの中央部へのプラズマ拡散がさらに容易になる。この実施形態にも、図１による構造が適用可能である。

図１０は、本発明のさらに他の実施形態によるＰＤＰを示す図面であって、一体に形成された隔壁１０５により放電セルが画定され、それらの隔壁１０５の側面にＸ電極１０７及びＹ電極１０６が設置され、このＸ電極１０７及びＹ電極１０６を覆うように誘電体層１０８が形成される。この実施形態にも、図１による構造が適用可能である。

図１１は、本発明のさらに他の実施形態によるＰＤＰを示す図面である。これは、図１０の実施形態と同じ隔壁構造を有するものであって、リング状のＸ電極１０７を挟んでその上下にリング状のＹ電極１０６ａ，１０６ｂが配置され、その逆に配置されることもある。Ｘ電極１０７及びＹ電極１０６ａ，１０６ｂをこのように配置させれば、放電が起きる面が放電セルＣの高さ方向に拡大される効果を得ることができる。この場合、アドレス電極１０３とＹ電極１０６ｂとの間に印加されるアドレス電圧を低めるために、Ｙ電極１０６ｂは、アドレス電極１０３に近く位置するように、すなわちＹ電極１０６ｂを背面基板１０２側に近く配置することが望ましい。この実施形態にも、図１による構造が適用可能である。

本発明は、また、図１２及び図１３に示すような対向放電型の構造にも同一に適用されうる。

この構造は、隔壁が、前述したように第１隔壁１０５ａ及び第２隔壁１０５ｂで備えられており、Ｘ電極１０７及びＹ電極１０６が第１隔壁１０５ａに所定の間隔で平行に配列されている。そして、背面基板１０２の前面に前記Ｘ電極１０７及びＹ電極１０６と交差する方向に延びるアドレス電極１０３が配置されている。アドレス電極１０３は、放電セルＣを横切って延び、ストライプ状を有する。アドレス電極１０３は、誘電体層１０４により埋め込まれている。

図１２及び図１３に示したものは、対向放電型の構造の一例に過ぎず、本発明は、その他にもあらゆる対向放電型の構造に適用可能である。

本発明は、また、その他にも図１４のような従来の３電極面放電型の構造にも同一に適用されうる。すなわち、前面基板１０１の背面にＸ電極１０７及びＹ電極１０６が形成され、それを覆うように誘電体層１０８が備えられ、誘電体層１０８の下面に保護膜１０９が形成されている。

そして、背面基板１０２上には、アドレス電極１０３が所定のストライプパターンに備えられており、このアドレス電極１０３を覆うように誘電体層１０４が順次に形成されており、隔壁１０５はその誘電体層１０４上に形成されるが、アドレス電極１０３と平行な方向に延びたストライプパターンに形成されるか、または格子型などに形成されうる。この隔壁１０５の側面及び誘電体層１０４の上面に蛍光体層１１０が形成される。

かかる構造の場合にも、図１のように、ディスプレイ領域を設計すれば、排気管設計の自由度を向上させる。

前述した実施形態のＰＤＰ及び本発明の一側面のＰＤＰは、駆動回路などと共に本発明の一側面による平板表示装置、例えばプラズマ表示装置に採用されうる。

本発明は、図面に示した実施形態を参考にして説明されたが、これは、例示的なものに過ぎず、当業者であれば、かかる実施形態から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できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想により決まらねばならない。

本発明は、テレビジョンを始めとして各種電子装置のディスプレイ機器として使われうる。

本発明の望ましい一実施形態によるＰＤＰの正面図である。 図１の構造が適用されるＰＤＰの一実施形態を示す断面図である。 図２の実施形態の電極構造を概略的に示す斜視図である。 図１の構造が適用されるＰＤＰの他の実施形態を示す断面図である。 図４の実施形態の電極構造を概略的に示す斜視図である。 図１の構造が適用されるＰＤＰのさらに他の実施形態を示す断面図である。 図６の実施形態の電極構造を概略的に示す斜視図である。 図６による実施形態のさらに他の変形例を示す断面図である。 図６による実施形態のさらに他の変形例を示す断面図である。 図１の構造が適用されるＰＤＰのさらに他の実施形態を示す断面図である。 図１０による実施形態のさらに他の変形例を示す断面図である。 図１の構造が適用される対向放電型の構造の一実施形態を示す断面図である。 図１２の実施形態の電極構造を概略的に示す斜視図である。 図１の構造が適用される３電極交流型面放電構造の一実施形態を示す断面図である。

符号の説明

１００ ＰＤＰ
１０１ 前面基板
１０２ 背面基板
１２０ 境界線
１２１ 第１幅
１２２ 第２幅
１２３ 第３幅
１２４ 第４幅
１２５ａ，１２５ｂ 長辺境界線
１２６ａ，１２６ｂ 短辺境界線
１３０ 排気管

Claims (13)

1. 前面基板と、
   前記前面基板に対して平行に配置された背面基板と、
   前記前面基板と背面基板との間に配置されたディスプレイ領域と、を備え、
   前記ディスプレイ領域のエッジと前記前面基板及び背面基板の互いに重なる境界とがなす幅が、前記ディスプレイ領域を中心に少なくとも一部が非対称であることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. 前記前面基板は、前記前面基板と背面基板との空間を排気する排気管をさらに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。
3. 前記排気管は、前記ディスプレイ領域のエッジと、前記前面基板及び背面基板の互いに重なる境界との間に位置す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。
4. 前記前面基板と背面基板とが互いに重なる境界は、長方形に形成され、
   前記長方形の境界の互いに平行な二つの長辺部と前記ディスプレイ領域のエッジとがなす幅をそれぞれ第１幅及び第２幅とし、前記長方形の境界の互いに平行な二つの短辺部と前記ディスプレイ領域のエッジとがなす幅をそれぞれ第３幅及び第４幅とするとき、
   前記第１幅及び第３幅は、それぞれ前記第２幅及び第４幅より広い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。
5. 前記前面基板は、前記前面基板と背面基板との空間を排気する排気管をさらに備え、
   前記排気管は、前記第１幅及び第３幅のうち少なくとも一つに位置することを特徴とする請求項４に記載のプラズマディスプレイパネル。
6. 前記背面基板は、金属材で備えら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。
7. 前記ディスプレイ領域は、
   前記前面基板と背面基板との間に配置され、前記前面基板及び背面基板と共に放電セルを画定する隔壁と、
   前記各放電セルを取り囲むように配置された複数個の電極と、
   前記各放電セル内に配置された蛍光体層と、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。
8. 前記電極は、前記隔壁に埋め込まれ、対をなすように配置された複数個の放電電極を備え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. 前記電極は、前記背面基板に埋め込まれた複数個のアドレス電極を備え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。
10. 前記電極は、前記隔壁に埋め込まれた複数個のアドレス電極を備え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。
11. 少なくとも前記隔壁の表面は、保護膜により覆われた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。
12. 前記蛍光体層は、前記前面基板の前記背面基板側に配置された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。
13. 前面基板と、
    前記前面基板に対して平行に配置された背面基板と、
    前記前面基板と背面基板との間に配置されたディスプレイ領域と、を備え、
    前記ディスプレイ領域のエッジと前記前面基板及び背面基板の互いに重なる境界とがなす幅が、前記ディスプレイ領域を中心に少なくとも一部が非対称であることを特徴とするプラズマディスプレイパネルを備えた平板表示装置。
    

Images