JP2006216556A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

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Abstract

【課題】放電量が増大して輝度が改善され、かつ製造コストが低減したプラズマディスプレイパネルを提供する。
【解決手段】前面基板111と、前面基板と対向すべく配置される背面基板121と、前面基板と背面基板との間に配置されたものであって、前面基板及び背面基板と共に放電セルを限定する隔壁130と、1つの放電セルごとに前記前面基板に支持されたX電極113及びY電極112を備えてなる複数の電極対114と、1つの放電セルをなすX電極及びY電極間に形成されたものであって、1つの放電セルごとにY電極よりX電極にさらに近接して配置されるXフローティング電極118及びX電極よりY電極にさらに近接して配置されるYフローティング電極117を備えるフローティング電極対と、放電セル内に配置される蛍光体層125と、放電セル内に存在する放電ガスと、を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネルに係り、より詳細には、互いに対向する基板の一面にそれぞれの電極を形成し、基板間の空間に放電ガスを注入した状態で所定の電源を印加して放電空間に発生する紫外線によって発光された光を利用して画像を具現するプラズマディスプレイパネルに関する。
一般的に、プラズマディスプレイパネル(Plasma Display Panel:PDP)は、気体放電で生成された紫外線に蛍光体を励起させて所定の映像を具現する表示装置であって、高解像度の大画面構成を可能にした次世代薄型表示装置として脚光を浴びている。
従来、このようなPDPは、構造と駆動原理によって交流型(AC type)、直流型(DC type)及び混合型(Hybrid type)に分けられており、特に放電構造によって交流型及び直流型PDPは、面放電型と対向放電型とに分けられているが、最近では交流型面放電PDPが多く使われている。
このようなPDPの開発が加速化されるにつれ、市場競争力を向上させるために安価で、画質に優れ、かつ輝度が向上したPDPの開発が要求された。
しかし、PDPは複数の放電セル各々で起こる放電により画像が具現されるので、放電セル各々で発生する放電量を増大させて初めて、PDPの輝度を増大させることができ、PDPの輝度を増大させるためには、放電量を増大させねばならないという問題点がある。
しかし、一方では、放電量の増大を製造コストの上昇を伴うことなく実現させたいという要望があることから、この点がPDP開発の難しい部分の1つとなっている。
本発明は、放電量が増大して輝度が改善されるPDPを提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、放電開始電圧が低められるPDPを提供することである。
本発明のさらに他の目的は、PDPの製造工程が簡単で製造コストが低減される構造を有するPDPを提供することである。
したがって、本発明は、透明な前面基板及び前記前面基板と対向すべく配置される背面基板と、前記前面基板及び背面基板間に配置され、放電を起こす空間である放電セルを限定する隔壁と、前記前面基板に支持されて配置されるX電極及びY電極を備える電極対と、前記X電極及びY電極間に、前記Y電極より前記X電極にさらに近接して配置されるXフローティング電極と前記X電極より前記Y電極にさらに近接して配置されるYフローティング電極を備えるフローティング電極対と、前記放電セル内に配置される蛍光体層と、前記放電セル内に存在する放電ガスと、を備えることを特徴とするPDPを提供する。
前記PDPが備える前記電極対は、金属性導電体からなり、導電体で形成されたバス電極及び透明電極を備えうる。
前記PDPが備える前記フローティング電極対は、金属性導電体でも、透明電極でも形成されうる。
前記フローティング電極対各々には、電気的信号が印加されないことが望ましい。
前記Xフローティング電極と前記Yフローティング電極は、互いに平行に一方向に延びて配置され、前記Xフローティング電極は、前記それぞれの放電セルごとに電気的に分離されることもあり、別途に前記Yフローティング電極は、前記それぞれの放電セルごとに電気的に分離されることもある。
前記X電極及びY電極各々は、一方向に互いに平行に延びることが望ましい。
前記電極対を覆うように前記前面基板に支持されて配置される前方誘電体層をさらに備えることが望ましい。
前記電極対と前記放電セルで交差するように前記背面基板に支持されて配置されるアドレス電極をさらに備えることが望ましい。
前記アドレス電極を覆うように前記背面基板に支持されて配置される後方誘電体層をさらに備えることが望ましい。
本発明によれば、PDPの電極対間の間隔が広がって、放電量が増大し、これを通じて輝度が改善される。また、放電開始電圧が低減されてPDPを駆動する集積回路チップなどの素子の製造コストを抑えることができこれによってPDPの製造コストが低減され、かつ、透明電極を備えるのにかかる費用が節減されてPDPの製造工程が容易になり、製造コストも低減する。
以下、添付した図面に基づいて本発明を詳細に説明する。
図1は、本発明による第1実施形態のPDPを示す分解斜視図であり、図2は、本発明による第1実施形態のPDPをII−II線に沿って見た断面図である。図1及び図2を参照すれば、本発明によるPDP100は、前方パネル110と後方パネル120を備える。前記前方パネル110は、透明な前面基板111と、電極対114と、フローティング電極対119と、前方誘電体層115を備える。電極対114は、放電セルごとに前記前面基板111に支持されて配置されるX電極113及びY電極112を備える。フローティング電極対119は、前記X電極113及びY電極112間に配置されるものであって、Xフローティング電極118及びYフローティング電極117を備える。Xフローティング電極118は、前記Y電極112より前記X電極113にさらに近接して配置され、Yフローティング電極117は、前記X電極113より前記Y電極112にさらに近接して配置される。前記X電極113及び前記Y電極112は、前方誘電体層115によって埋め込まれる。一方、前記前方誘電体層115は、保護膜116によって埋め込まれ得る。
前記後方パネル120は、背面基板121と、アドレス電極122と、後方誘電体層123を備えうる。背面基板121は、前記前面基板111と対向すべく配置され、この場合アドレス電極122は後述する放電セル126で前記電極対114と交差するように前記背面基板121に支持されうる。このアドレス電極122は、後方誘電体層123によって埋め込まれ得る。
前記前面基板111及び背面基板121間には、隔壁130が配置されるが、この隔壁130が前記前面基板111及び背面基板121と共に放電セル126を区画する。一方、前記放電セル126内には、蛍光体層125が配置され、放電ガスが前記放電セル126内に存在する。
前記前方パネル110及び後方パネル120は、フリットのような接着手段により縁部が封着されて互いに結合される。
以下、本発明による第1実施形態のPDP100の構成要素についてさらに詳細に説明する。
前記前面基板111は、透明で、所定の強度を有する素材、例えば、ソーダガラスや、透明なプラスチックなどで形成可能である。
前記電極対114は、前記前面基板111に支持されて配置されるので、可視光線が進む経路である光路上に位置する。したがって、可視光線の透過を考慮して前記X電極113及び前記Y電極112各々は、透明なITO(Indium Tin Oxide)で形成される透明電極113b、112bと金属性導電体、例えば、Ag、Cu、Cr等で形成されるバス電極113a、112aを備えうる。そして、前記X電極113及びY電極112各々は、互いに平行に延びることが望ましい。
前記フローティング電極対119は、金属性導電体で形成されうる。これと違って、前記フローティング電極対119は、その配置位置が、可視光線が進行する光路上なので、可視光線の透過率を考慮してITOのような透明電極で形成しても良い。前記フローティング電極対119の機能については前記PDP100の駆動と関連して後で詳細に説明する。
一方、前記電極対114とフローティング電極対119は、前記電極材料を含む電極ペーストを、スクリーン印刷法などを通じて前面基板111の全面に塗布した後、乾燥及び焼成して形成するか、感光性フォトレジストを電極ペーストに含めて感光装備を利用してエッチングすることによって、形成する方法であるリソグラフィー法を利用することもある。
前記前方誘電体層115は、前記電極対114に印加された電位により荷電粒子を誘導して放電セル126の内部に放電のための壁電荷を誘導し、前記維持電極114を保護する機能を行う。
前記前方誘電体層115は、PbO、SiOで形成されうる誘電体ペーストをスクリーン印刷法で前記前面基板111に塗布した後、焼成して配置しうる。
前記保護膜116は、MgOなどで形成されて放電時に2次電子の放出を増加させて放電を容易にし、放電が起こる時に加速された荷電粒子の衝突から前記前方誘電体層115と電極対114を保護してPDP100の寿命を延ばす。前記保護膜116は、蒸着などの方法で容易に配置可能である。
前記背面基板121は、前記前面基板111のようにソーダガラスなどで形成されうる。しかし、前記背面基板121は放電セル126内で発生する可視光線が進行する光路上に位置する構成要素ではない場合には、必ずしも透明なガラスで形成する必要はなく、無効電力の減少や重量低減などのためにプラスチックや金属などの他の材料でも形成可能である。
前記背面基板121に支持されて配置される前記アドレス電極122は、前記電極対114と同様に可視光線が進行する経路である光路上に位置しないので、透明なITO電極で形成される必要はなく、電気伝導度の良いAg、Cu、Cr等で形成されうる。
前記アドレス電極122を覆う前記後方誘電体層123は、必ずしも必要な構成要素ではなく、蛍光体層125が前記アドレス電極122を覆うように配置されれば、前記蛍光体層125が誘電体層として機能できるので、前記後方誘電体層123を配置しなくても良い。
しかし、隔壁130を形成する工程のうち、特にサンドブラスト法などを活用する場合にアドレス電極122の損傷を防止し、アドレス放電をさらに容易に発生させるためには、前記後方誘電体層123が前記アドレス電極122を覆うように配置することがさらに望ましい。
前記隔壁130は、Pb、B、Si、Al、及びOのような元素を含むガラス成分などで形成でき、必要によって、ZrO、TiO、及びAlのような充填材とCr、Cu、Co、Fe、TiOのような顔料が含まれて形成されうる。
前記隔壁130は、隔壁材ペーストを塗布してサンドブラスト法やフォトリソグラフィー法、エッチング法により一定のパターンで形成可能である。
一方、前記隔壁130により限定される放電セル126の形状が長方形と示されているが、その放電セル126の形状には制限がなく、多角形、円形、蜂の巣状など多様に形状変形が可能である。
また、放電セル126の横断面が閉状態になっておらず、ストライプ状にオープンされることもある。しかし、放電セル126の横断面が閉状態になっている場合には、電極対114が隔壁130に配置されて放電セル126を取り囲むように配置されうるので、立体放電を起こして放電量を増大させうる。
前記蛍光体層125は、PDP100がカラー画像を具現可能にするために赤色発光、緑色発光、及び青色発光蛍光体層に区分されることができ、前記赤色発光、緑色発光、及び青色発光蛍光体層が放電セル126内部に配置されて組み合わせられることによって、カラー画像を具現する単位画素を形成しうる。
前記蛍光体層125は、前記隔壁130及び背面基板121が限定する空間に赤色発光蛍光体、緑色発光蛍光体、青色発光蛍光体のうち、いずれか1つの蛍光体、ソルベント、及びバインダーが混合された蛍光体ペーストを配置し、引き続き、前記ペーストを乾燥及び焼成することで配置されうる。
前記赤色発光蛍光体としては、例えば、(Y,Gd)BO:Eu3+などがあり得、緑色発光蛍光体としては、例えば、ZnSi0:Mn2+などがあり得、青色発光蛍光体としては、BaMgAl1017:Eu2+などがあり得る。
一方、前記赤色発光、緑色発光、青色発光蛍光体層125が配置された放電セル126は、互いに一方向に隣接して組み合わせられることによって、画像を具現する基本単位である単位画素を構成しうる。しかし、本発明の放電セル126の配置がカラー画像を具現するために、前述したように、一方向に配置されると制限されるものではなく、場合によっては、蛍光体の効率によって放電セルの幅や長さが相異なることがあり、その配置が格子型、デルタ型などで多様化されうる。
一方、前記蛍光体層125の配置が、図1に示されたように、必ずしも背面基板121及び隔壁130が限定する空間に配置すべきものではなく、隔壁130及び前面基板111が限定する空間、あるいはその他の空間に配置されても良い。
前記放電セル126内に存在する放電ガスは、キセノン(Xe)ガスを含むネオン(Ne)、ヘリウム(He)、またはアルゴン(Ar)のうち、いずれか1つあるいは2つ以上の混合ガスからなりうる。この際、前記放電ガスは、一般的に大気圧より低い圧力で充填されるので、前記前方パネル110と前記後方パネル120が真空圧で圧着される力を受けるが、前記隔壁130が前記前方パネル110と後方パネル120とを支持する。
以下、図2を参照して本発明によるPDP100の駆動の一例と前記フローティング電極対119の機能に関して説明する。
本発明による第1実施形態のPDP100を駆動する駆動方式は、ADS駆動、ALIS駆動、AWD駆動など多様な駆動方法があり得、それぞれ駆動方式によるPDPの画質、応答速度などいろいろな因子が変わりうるが、このような駆動方式が本発明の本質的な特徴を変更させるものではないので、以下ADS駆動方式を中心に本発明による第1実施形態のPDP100の駆動の一例を説明する。
一般的に、画像表示などのためにPDP100が備えるそれぞれの放電セル126内で相異なる放電が発生し、それにより、放電セル126の間に壁電荷の状態や荷電粒子の量が互いに変わる。したがって、前記放電セル126内で起こる放電を均一な方式で制御しようとする場合、放電セル126間に所望の制御が行われ難い場合が発生する。
このような放電制御の難点を防止するために、放電セル126の全体に一定レベル以上の高電圧を印加して、放電セル126全体から同時に放電を起こすことによって、放電セル126内に既に存在した壁電荷を除去して均一化させ、放電セル126内の荷電粒子の状態が同一になるように誘導するが、これをリセット放電と称する。
このようなリセット放電は、一般的に全てのY電極112に高電位のランプ電位を印加し、あらゆるアドレス電極122にグラウンド電位を印加し、X電極113には所定時間バイアス電位を印加して放電セル126全体を放電させることによって行われる。
そして、前述したリセット放電が発生した後、アドレス放電が発生する。この際、アドレス放電とは、外部映像信号に対応して画像が具現される放電セル126を電極対114のうち、一電極、例えば、Y電極112及びアドレス電極122が交差する点に存在する放電セル126に選択し、この放電セル126に放電を起こすために前記Y電極112及びアドレス電極122に逆極性となる所定のパルス電圧を印加して放電を起こしつつ、その放電により放電セル126内の隔壁130の側面に荷電粒子がくっついて壁電荷が蓄積されるようにする放電をいう。
一方、前記アドレス放電が発生した以後、前記Y電極112に高電位のパルス電位が印加され、X電極113に相対的に低い電位のパルス電位が印加されれば、前記X電極113とY電極112間に発生する電位差によりアドレス放電時、放電セル126の内側面に蓄積された壁電荷が移動する。この際、壁電荷の移動により前記放電セル126内の放電ガス原子と前記壁電荷とが衝突しつつ、放電を起こしてプラズマを生成させる。
一方、前記放電により発生した紫外線は、放電セル126内に配置される蛍光体層125を励起させ、励起された前記蛍光体層が低準位エネルギーレベルに移動しつつ、可視光を発生させてPDPの画像が具現される。
一方、前記放電が発生した後、電極対114間の電位差が放電電圧より低くなれば、放電はこれ以上発生せず、空間電荷及び壁電荷が放電セル126に形成される。この際、前記電極対114間にパルス電圧を交互に変えて印加すれば、壁電荷の助けで再び放電開始電圧(firing voltage)に到達し、再び放電が発生する。
そして、反復的に前記電極対114間に交互にパルス電位を変えて印加すれば、前記放電が保持され続ける。この際、このような放電を維持放電と称し、このような維持放電によりPDP100の階調が決定され、それによって画像が具現される。
一方、前記維持放電が行われる時、前記X電極113及びY電極112間の離隔距離が増大するほど、放電セル126内部の荷電粒子に影響を与える電場の形成範囲が増大する。しかし、前記X電極113及びY電極112間の離隔距離が延びる場合には、前記X電極113及びY電極112に印加される電位が一定していると仮定すれば、放電セル126の内部に形成される電場の大きさが小さくなる。放電セル126内に形成されたかかる電場の減少は、結局、放電セル126内に存在する荷電粒子が十分な大きさの運動エネルギーを有するように荷電粒子を加速させられないということを意味し、結局、放電が発生しなくなるということを意味する。
したがって、電極対114間の離隔距離が延びれば、放電を起こすためには、電場の大きさを再び増大させねばならず、結局、前記電極対114間に印加される電位差の大きさを増大させねばならない。これは前記X電極113及びY電極112に印加される電気的信号を制御する集積回路チップのコスト上昇を伴い、結局、PDP100の製造コストを高めてコスト競争力を低下させる。
しかし、本発明による第1実施形態のPDP100は、前記X電極113及びY電極112間にフローティング電極対119が配置されて、このような問題を解決する。すなわち、X電極113に電位が印加されれば、X電極113に近接して配置されるXフローティング電極118にX電極113に印加された電位と類似した大きさの電位が誘導される。合わせて、Y電極112に電位が印加されれば、Y電極112に近接して配置されるYフローティング電極117にY電極112に印加された電位と類似した電位が誘導される。すなわち、Xフローティング電極118及びYフローティング電極117間は、X電極113及びY電極112間の電位差と類似した電位差が形成される。そして、このような電位差により放電セル126内で初期放電が発生する。
そして、Xフローティング電極118とYフローティング電極117間で起こる初期放電によりX電極113及びY電極112間に放電が触発されて、前記X電極113及びY電極112間に放電が拡大され、結局、離隔距離がフローティング電極対119に比べて大きい電極対114の間で放電が起きて放電量が増大される。
したがって、前記フローティング電極対119の助けで前記X電極113及びY電極112間の離隔距離を増加させて放電量を増大させつつも、電極対114を駆動する駆動電圧の増大問題を解決可能である。
すなわち、X電極113及びY電極114間の離隔距離が延びるとしても、前記X電極113及びY電極112間に配置されるXフローティング電極118及びYフローティング電極117間に前記電極対114に印加された電位により誘導される電位によって生成される電位差が発生し、それにより、放電が開始されるのでX電極113及びY電極112間の離隔距離が延びるとしても、駆動電圧の増加必要性はない。この場合、前記フローティング電極対119は、必要によって外部駆動部によって所定の電圧が印加されうるが、外部駆動部によって所定の電圧が印加されなくても、誘導電位現象を利用することによって、自然に電位が誘導されうる。
したがって、前述したように集積回路チップのコスト上昇の問題なしにも、放電量を増大させうる。そして、放電量の増大は、結果的に紫外線発生量の増大と直接的に関連し、結局、PDP100の輝度を向上させる。
以下、図3及び図4を参照して本発明による第2実施形態のPDP200について、本発明による第1実施形態のPDP100に基づいて説明する。
本発明による第2実施形態のPDP200が、第1実施形態のPDP100と異なる点はX電極213及びY電極212が金属性導電体だけで形成されており、透明電極を備えていないという点である。
本発明による第1実施形態のPDP100が備える前記X電極113及びY電極112は、前述したように可視光線の進行経路に配置されるので、放電セル126内で発生する可視光線を遮断しないためには、金属性バス電極113a、112aを隔壁130が位置する部分に配置させて可視光線を遮蔽しないようにし、可視光線が進行する部分には透明電極113b、112bが配置されて可視光線を透過させる。
しかし、ITOなどで形成される透明電極は、金属性バス電極に比べて製造コストが高く、成形し難いためにPDPの製造コストを高める主要因であった。しかし、透明電極を使用しなければ、電極間の間隔が過度に増大して、駆動電圧が上昇し、それにより、集積回路チップのコスト上昇により、かえってPDPの製造コストがさらに高まる。
しかし、本発明による第2実施形態のPDP200は、X電極213及びY電極212よりなる電極対214間にフローティング電極対219が配置されるので、前記X電極213及びY電極212が金属性導電体だけで形成されて、その間隔が延びても前述したようにフローティング電極対219の存在によって駆動電圧が上昇しないために、容易にPDP200の製造コストを節減しうる。
以下、図5を参照して本発明による第3実施形態のPDP300について、本発明による第1実施形態のPDP100との違いを中心に説明する。
前述したように前記フローティング電極対319は、電気的に外部と連結されていないために、前記電極対114のように必ずしも一方向に延びて配置される必要はない。したがって、本発明による第3実施形態のPDP300のように、Xフローティング電極318またはYフローティング電極317各々が、それぞれの放電セル326ごとに電気的に分離されて配置されうる。
そして、このようにXフローティング電極318またはYフローティング電極317各々が放電セル326別に電気的に分離されて配置される場合には、隣接した電極113、112により電荷が誘導されても、そのフローティング電極が放電セル326内に孤立されているので、他の放電セルに影響を与えないために、万が一発生しうる誤放電を予防しうる。
本発明は、前記実施形態に限定されず、特許請求の範囲で定義された発明の思想及び範囲内で当業者によって変形及び改良が可能である。
本発明は、プラズマディスプレイパネル関連の技術分野に好適に適用されうる。
本発明による第1実施形態のPDPを図示する分解斜視図である。 図1のII−II線に沿って見た断面図である。 本発明の第2実施形態によるPDPを示す分解斜視図である。 図3のIV−IV線に沿って見た断面図である。 本発明による第3実施形態のPDPを示す分解斜視図である。
符号の説明
100 PDP、
110 前方パネル、
111 前面基板、
112 Y電極、
113 X電極、
113a、112a バス電極、
113b、112b 透明電極、
114 電極対、
115 前方誘電体層、
116 保護膜、
117 Yフローティング電極、
118 Xフローティング電極、
119 フローティング電極対、
120 後方パネル、
121 背面基板、
122 アドレス電極、
123 後方誘電体層、
126 放電セル、
130 隔壁。

Claims (13)

  1. 前面基板と、
    前記前面基板と対向すべく配置される背面基板と、
    前記前面基板と背面基板との間に配置されたものであって、前記前面基板及び背面基板と共に放電セルを限定する隔壁と、
    1つの放電セルごとに前記前面基板に支持されたX電極及びY電極を備えてなる複数の電極対と、
    前記1つの放電セルをなすX電極とY電極との間に形成されたものであって、1つの放電セルごとに前記Y電極より前記X電極にさらに近接して配置されるXフローティング電極及び前記X電極より前記Y電極にさらに近接して配置されるYフローティング電極を備えるフローティング電極対と、
    前記放電セル内に配置される蛍光体層と、
    前記放電セル内に存在する放電ガスと、を備えることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
  2. 前記電極対は、金属性導電体で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。
  3. 前記電極対は、金属性導電体で形成されたバス電極及び透明電極を備え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. 前記フローティング電極対は、金属性導電体で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。
  5. 前記フローティング電極対は、透明電極で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。
  6. 前記フローティング電極対各々には、電気的信号が印加されないように配置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。
  7. 前記Xフローティング電極及び前記Yフローティング電極は、互いに平行に一方向に延びて配置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。
  8. 前記Xフローティング電極は、前記それぞれの放電セルごとに電気的に分離されるように配置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。
  9. 前記Yフローティング電極は、前記それぞれの放電セルごとに電気的に分離されるように配置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。
  10. 前記X電極及びY電極各々は一方向に互いに平行に延びるように配置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。
  11. 前記電極対を覆うように前記前面基板に支持されて配置される前方誘電体層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。
  12. 前記電極対と前記放電セルで交差するように前記背面基板に支持されて配置されるアドレス電極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。
  13. 前記アドレス電極を覆うように配置された後方誘電体層をさらに備え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。
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