JP2007234597A

JP2007234597A - プラズマディスプレイパネル

Info

Publication number: JP2007234597A
Application number: JP2007047166A
Authority: JP
Inventors: Kyung Wha Lee; キョンファリ; Kwangyeol Choi; クァンヨルチェ
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2006-02-27
Filing date: 2007-02-27
Publication date: 2007-09-13
Also published as: US20070200498A1; KR100741208B1; EP1826802A3; EP1826802A2

Abstract

【課題】
本発明は上下板及び隔壁の間に注入される放電ガスを改良したプラズマディスプレイパネル(ＰＤＰ)を提供する。
【解決手段】
本発明は多数の放電維持電極１２とこれをカバーする誘電層１３を含んで形成された上板１１と、多数のアドレス電極１６とこれをカバーする誘電層１７が形成された下板１５と、上板１１と下板１５との間に放電空間２０を区画する隔壁１９と、下板１５と隔壁１９に塗布される蛍光体１８と、放電空間２０に注入される放電ガスとを含んでなり、前記放電ガスはネオン(Ｎｅ)及びキセノン(Ｘｅ)混合体に電子親和度が３ｅＶ以上の元素を含むガスを添加してなる放電ガスはネオン(Ｎｅ)及びキセノン(Ｘｅ)混合体に電子親和度が３ｅＶ以上の元素を含むガスを添加してなる。
【選択図】図２

Description

本発明はプラズマディスプレイパネル(Plasma Display Panel:ＰＤＰ)に係り、さらに詳しくは上板と下板が相互対向して配置され、前記上板と下板との間に隔壁が形成され前記上板と下板及び前記隔壁の間に放電ガスが注入されなるプラズマディスプレイパネルにおいて、前記放電ガスは基本放電ガスであるネオン(Ｎｅ)及びキセノン(Ｘｅ)混合体に電子親和度が３ｅＶ以上の元素を含むガスを添加してなるプラズマディスプレイパネルに関する。

通常、プラズマディスプレイパネルは多数の電極が形成された２枚の基板上に放電ガスを注入して封入した後放電電圧を印加し、この放電電圧によって二つの電極間で気体が発光するようになれば、適切なパルス電圧を印加して二つの電極が交差する地点にアドレッシングして所望の数字、文字またはグラフィックを具現する平板表示装置を指す。

このようなプラズマディスプレイパネルは、大型パネルを製造するプロセスが容易であり、視野角が広く、自発光タイプで表示品質が高い長所を持ちかつ平板ディスプレイ分野で注目されており、屋外広告塔または壁掛けテレビ、劇場向けディスプレイのような薄型の大型ディスプレイとして応用性が極めて広い。のみならず、プラズマディスプレイパネルはその全体的な厚さを１ｃｍ以下に作製できるため、その厚さ及び重さを著しく減少させられる利点を持っていてさらに注目されている。

プラズマディスプレイパネルは、電極が放電プラズマに直接に露出されるか、あるいは誘電体層により間接的に露出されるかによって交流型と直流型とに分類される。直流型プラズマディスプレイパネルの場合は電極が誘電体を通じて間接的にプラズマと結合するようになる。このような差は放電現象に差を示すようになり、交流型の場合放電により形成された荷電粒子が誘電層に積もるようになる。すなわち、電子は陽電位が印加された電極上の誘電層に蓄積するようになり、イオンは陰電位が印加された電極上の誘電層に蓄積するようになる。このような直流型または交流型のうち交流型プラズマディスプレイパネルが今のところ主流である。

交流型についてさらに詳述すれば、各維持電極が誘電層及び保護層により放電層と分離され、放電現像時発生する荷電粒子を前記電極が吸収せず壁電荷を形成するようになり、この壁電荷を用いて次の放電を引き起こすように形成されたものである。

図１は従来の一般的な交流型プラズマディスプレイパネルの概略断面図である。
示したように上板及び下板の二枚の投光性基板が隔壁の介在下に封着され、隔壁により区画された放電空間には放電ガスが封入された形態である。

詳しく説明すれば、上板１と下板５が一定距離を隔てて平行に配置され、上板１には多数の放電維持電極２が平行に形成され、その上に誘電層３と保護層４が塗布される。下板５には上板１の放電維持電極２と垂直方向に複数個のアドレス電極６が形成され、その上に誘電層７と赤、緑、青の紫外線励起蛍光体よりなる蛍光体８がそれぞれ塗布されている。

また、上板１と下板５との間には垂直に隔壁９が形成され隣り合うセル間の電気的、光学的干渉を遮断し、上板１と下板５を支持する。上板１と下板５及び隔壁９で取り囲まれたセルは放電空間１０であって放電ガスが封入されている。封入される放電ガスとしては一般的にネオン(Ｎｅ)とキセノン(Ｘｅ)の混合ガス系が使用される。

このようなプラズマディスプレイパネルの画像を具現する時は電極に放電開始電圧を印加するようになり、保護膜上でプラズマ放電が起る。この際、印加される電圧の大きさは前面と背面基板との間に形成される内部空間の間隔、内部空間内に流入した放電ガスの種類と圧力、誘電体と保護膜の性質によって決定される。プラズマ放電時内部空間内の陽イオンと電子は互いに反対の極性(Polarization)をもって移動し、結局的に保護膜の表面は互いに反対の二つの異なる極性を有する部分に分かれる。このような壁電荷は保護膜が根本的に高抵抗の絶縁体なので保護膜の表面に残されており、このような壁電荷の影響により放電開始電圧より低い電圧で放電が維持される現象、すなわち交流型プラズマディスプレイパネル固有のメモリ機能を有するようになる。すなわち、下板のアドレス電極と上板の放電維持電極との間にアドレス放電後に選択されたセルに対する連続的なディスプレイ放電が起こり、放電時に発生した真空紫外線が蛍光体を励起させて可視光線を放出することにより所望の画像が得られる。

しかし、このような従来の構造を有するプラズマディスプレイパネルでは、強い維持放電後電子のような荷電粒子が隔壁と上部パネルとの間隙を通じて周辺の隣接したセルに移動され望ましくない発光を引き起こしやすい。これを誤放電と言い、このような誤放電はプラズマディスプレイパネルの特性を低下させ、不良品発生の決定的な要因になるため、このような問題点を解決するのが至急であろう。

本発明は前述した問題点を解消するために案出されたもので、基本放電ガスであるネオン(Ｎｅ)とキセノン(Ｘｅ)混合体に電子親和度が３ｅＶ以上の元素を含むガスを添加してなるプラズマディスプレイパネルを通じて、強い維持放電後電子のような荷電粒子が周辺の隣接したセルに移動され誘発しやすい誤放電を低減して、高品質のプラズマディスプレイパネルを提供するところにある。

前述した目的を達成するための本発明は、多数の放電維持電極とこれをカバーする誘電層を含んで形成された上板と、多数のアドレス電極とこれをカバーする誘電層が形成された下板と、前記上板と下板との間に放電空間を区画する隔壁と、前記下板と隔壁に塗布される蛍光体、及び前記放電空間に注入される放電ガスとを含んでなり、前記放電ガスはネオン(Ｎｅ)及びキセノン(Ｘｅ)混合体に電子親和度が３ｅＶ以上の元素を含むガスを添加してなることを特徴とする。

以上述べたように、本発明に係るプラズマディスプレイパネルは既存の放電ガスに電子親和度の高い元素を含むガスを追加して共に放電空間に注入することにより、従来のプラズマディスプレイパネルが持っていた短所を克服しながらも高品質のプラズマディスプレイパネルを提供することができる。

これにより、本発明は強い維持放電時に発生した荷電粒子が隣接したセルに移動して発生する誤放電を防ぐことによりプラズマディスプレイパネルの性能及び機能を向上させる。

以下、添付した図面を参照して本発明の技術的特徴を詳述する。本発明は実施例によって一層よく理解でき、下記の実施例は本発明の例示目的のためのものであり、特許請求の範囲によって定める保護範囲を制限しようとするものではない。

図２は本発明の一実施例によるプラズマディスプレイパネルの概略断面図であり、上板１１と下板１５は一定の距離を隔てて対向して配置されている。

上板１１には多数の放電維持電極１２が等間隔で平行に形成され、このような放電維持電極は壁電荷生成のために鉛系の誘電層１３で塗布されている。塗布された誘電層１３上には再び２次電子放出係数が高い酸化マグネシウム(ＭｇＯ)膜のような保護層１４が形成されている。放電維持電極１２は示されているように透明電極１２ａと微細振幅のバス電極１２ｂよりなっている。これは、光の透過のために透明電極が使われ、透明電極の高い抵抗を補償するためにバス電極が接合された形態である。

一方、下板１５には多数のアドレス電極１６が形成され、このようなアドレス電極１６は壁電荷を生成させるために誘電層１７で塗布されている。塗布された誘電層１７上にはカラー化を実現するために赤色蛍光体、緑色蛍光体及び青色蛍光体の紫外線励起蛍光体よ
りなる蛍光体１８が再び形成されており、この際各セル毎に１種類の色の蛍光体が配置される。

また、上板１１と下板１５との間には隔壁１９が誘電層１７の覆われた下板上にストライプまたは閉鎖型の四角マトリックス状で形成されている。隔壁は放電距離を保たせ、隣り合ったセル間の電気的、光学的クロストーク(Cross Talk)を遮断し、上板１１と下板１５を支持する。ここで、前述したような上板１１及び下板１５上に形成された放電維持電極１２とアドレス電極１６はその電極が直交するように配置されており、放電維持電極１２は一つの放電セルに二つが配置される。上板１１、下板１５及び隔壁１９で取り囲まれたセルには、放電空間２０として放電ガスが封入されている。

従来プラズマディスプレイパネルの基本放電ガスは不活性ガスであるネオン(Ｎｅ)及びキセノン(Ｘｅ)よりなっており、放電時このような不活性ガスが励起されながら紫外線が発生し、紫外線はアドレス電極と隔壁の周囲を取り囲んでいる蛍光体と衝突して蛍光体が励起され、励起された蛍光体は可視光線を発生させ、このような可視光線によって画面に画像が具現される。ネオン(Ｎｅ)及びキセノン(Ｘｅ)の混合体を用いるのは、純粋なキセノン(Ｘｅ)ガスに比べて、これらガス内で電子の温度が高く、キセノン(Ｘｅ)の励起が効率的な点とぺニング効果を用いるためである。ぺニング効果(Penning Effect)とは、準安定状態を形成する気体に他種の気体を小量混合すれば、添加気体の電離電圧が元々の気体の準安定励起電圧より低い時放電開始電圧が低下する現象であり、これにより放電時紫外線がさらに容易に発生する。例えば、Ｎｅ+Ｘｅのぺニング反応は次の通りである。

Ｎｅ⁺ ＋Ｘｅ → Ｘｅ⁺ ＋ｅ + Ｎｅ

ここで、ネオン(Ｎｅ)が主成分ガスであり、キセノン(Ｘｅ)は添加ガスであって５％以下が適当であり、Ｎｅ⁺は準安定状態の粒子である。

しかし、図２のプラズマディスプレイパネルにおいて、隔壁と上板との間に間隙が形成されているので、これらを通じて強い維持放電時に過剰に放出される荷電粒子が周辺の隣接したセルに移動するようになる。この場合、隣接セルに移動した荷電粒子によって好ましくない発光が行われ得る。特に、移動度の高い電子が隣接セルに移動して、このような誤放電を引き起す要因となっている。従って、基本放電ガスに前記電子親和度が３ｅＶ以上の元素を含む他種のガスを添加する。すなわち、電子親和度の高い元素を含む他種のガスが誤放電を引き起す過剰電子と結合して過剰電子がキセノン(Ｘｅ)を励起させることを抑えられるので、誤放電を効率よく制御することができる。

電子親和度が３ｅＶ以上の元素としては、塩素(Ｃｌ)、フッ素(Ｆ)、臭素(Ｂｒ)、ヨード(Ｉ)が挙げられ、それぞれ電子親和度が３．６１ｅＶ、３．４５ｅＶ、３．３６ｅＶ、３．０６ｅＶの値を有する。従って、電子親和度が高い前記元素を含有したガスは過剰電子と結合しやすくなって陰イオンになる。

さらに望ましくは、前記電子親和度が３．２ｅＶ以上である元素を含むガスを添加するのが良い。電子親和度が３．２ｅＶ以上の場合に誤放電をさらに効率よく防止することができる。

図２のプラズマディスプレイパネルでは、隔壁１９により限定された放電空間２０に放電ガスとしてネオン(Ｎｅ)及びキセノン(Ｘｅ)の混合体である基本放電ガスに電子親和度が３ｅＶ以上の元素を含むガス２１を加えたものを封入する。

ここで、「ガス」は１気圧、常温で気体状態に存在することだけではなく、プラズマディスプレイパネルの放電空間に注入され放電される条件上で気化され気体状態に存在できるものも含まれる。

前記電子親和度が３ｅＶ以上の元素を含むガスの一例としては、式１＝Ｃ_ｎＸ_ａＨ_ｂ
(ｎは０ないし３の整数、ａは１ないし８の整数、ｂは０ないし７の整数であり、ａ＋ｂ=２ｎ+２を満し、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉの中から選択され、二つ以上選択される場合互いに同じか、あるいは異なる場合もある)を満すガスよりなる群から少なくとも一つ選択されることが良い。

これに制限されず、望ましくは前記電子親和度が３．３ｅＶ以上の元素であるＦ、Ｃｌ、Ｂｒの中から一つ選択される元素を含むガスであるのが良い。

前記電子親和度が３ｅＶ以上の元素を含むガスの具体的な一例としてはＩ_２、Ｂｒ_２、Ｃｌ_２、ＩＢｒ、ＣＨ_３Ｂｒ、ＣＨ_２Ｂｒ_２及びＣＨ_２Ｃｌ_２などが挙げられ、このうち特にＢｒ_２、Ｃｌ_２、ＣＨ_３Ｂｒ、ＣＨ_２Ｂｒ_２及びＣＨ_２Ｃｌ_２の中から望ましく選択されうる。

本発明に係るプラズマディスプレイパネルに注入される他種のガスの濃度は特に制限されないが、総注入される放電ガスに対比して添加される前記電子親和度が３ｅＶ以上の元素を含むガスは総圧力対比分圧で１％以下にすることが望ましく、さらに好ましくは０．０５％以上１％以下にすることが良い。添加される他種のガスの濃度が０．０１％未満の場合は誤放電の減少が足りない場合がある。また、基本放電ガスであるキセノン(Ｘｅ)とネオン(Ｎｅ)の比率においてキセノン(Ｘｅ)の含量は全体放電ガス対比４ないし２０％、さらに望ましくは１０ないし１５％の分圧を有するのが放電効率が最適なので好ましい。添加される他種のガスの含量が１％を超える場合、真空紫外線の放出量が減少して放電効率が劣化する恐れがあるからである。

従来の一般的なプラズマディスプレイパネルの概略断面図である。本発明の一実施例によるプラズマディスプレイパネルの概略断面図である。

符号の説明

１１上板
１２放電維持電極
１３誘電層
１５下板
１６アドレス電極
１８蛍光層
１９隔壁
２０放電空間
２１電子親和度が３ｅＶ以上の元素を含むガス

Claims

多数の放電維持電極とこれをカバーする誘電層を含んで形成された上板と、
多数のアドレス電極とこれをカバーする誘電層が形成された下板と、
前記上板と前記下板との間に放電空間を区画する隔壁と、
前記下板と前記隔壁に塗布される蛍光体と、
前記放電空間に注入される放電ガスとを含んでなり、
前記放電ガスは、ネオン(Ｎｅ)及びキセノン(Ｘｅ)混合体に電子親和度が３ｅＶ以上の元素を含むガスを添加してなることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
前記電子親和度が３ｅＶ以上の元素を含むガスは、Ｃ_ｎＸ_ａＨ_ｂ(ｎは０ないし３の整数、ａは１ないし８の整数、ｂは０ないし７の整数であり、ａ＋ｂ=２ｎ＋２を満たし、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉの中から選択され、二つ以上選択される場合互いに同じか、異なる場合もある。)を満たすガスよりなる群から少なくとも一つ選択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。
前記電子親和度が３ｅＶ以上の元素を含むガスは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒの中から少なくとも一つ選択される元素を含むガスであ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。
前記電子親和度が３ｅＶ以上の元素を含むガスは、Ｉ_２、Ｂｒ_２、Ｃｌ_２、ＩＢｒ、ＣＨ_３Ｂｒ、ＣＨ_２Ｂｒ_２及びＣＨ_２Ｃｌ_２の中から一つ以上を選択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。
前記電子親和度が３ｅＶ以上の元素を含むガスは、注入される総放電ガスの圧力に対して分圧が０．０５％以上１％以下であ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。
前記電子親和度が３ｅＶ以上の元素を含むガスは、電子親和度が３．２ｅＶ以上の元素を含むガスに特定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。
前記放電ガスのキセノン(Ｘｅ)の含量は、総放電ガスの圧力に対して分圧が４ないし２０％であ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。
前記放電ガスのキセノン(Ｘｅ)の含量は、総放電ガスの圧力に対して分圧が１０ないし１５％であ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。