JP2009503800A - 複数の放電カラムを提供するプラズマ放電画素 - Google Patents
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Abstract
本発明はプラズマディスプレイを提供する。このプラズマディスプレイは、順に、(a)ガスの放電を受け入れるための領域と、(b)放電を開始するように電圧を提供するための、第1の突部および第2の突部を有する電極と、(c)該第1の突部と該第2の突部との間にあり、該第2の突部から該第1の突部を隔てる幅を有し、該領域内に位置するギャップとを含む画素を備える。
Description
本明細書は、複数の放電カラムを提供するように構成された、プラズマディスプレイの画素に関する。
プラズマディスプレイは、ともに密閉された前面プレートと後面プレートとを含み、それらの間の空間は、放電ガスで充填されている。前面プレートは、水平列の電極を含み、各列は、スキャン電極と平行にサステイン電極で構成されている。スキャン電極およびサステイン電極は、誘電体層および酸化マグネシウム(MgO)層によって覆われている。後面プレートは、垂直バリアリブおよび複数の垂直カラム導体を支持する。カラーディスプレイでは、個々のカラム電極は、赤、緑または青(RGB)蛍光体で覆われている。画素は、(i)スキャン電極およびサステイン電極ならびに(ii)3つのカラム導体の交差部にもっとも近い領域として、各色に対して1つ定義されている。モノクロ表示では、単独のカラム導体が各画素に使用され、蛍光体の組み合わせが単色を達成するために使用されている。可視光線が蛍光体によって放射され、次いで、十分な大きさの電圧を大量のガスに印加してガスを放電する場合にUV励起が生成される。ガスが放電すると、ガスの原子が励起され、原子が緩和すると、原子はUV光子を放射し、次に、蛍光体を励起する。
放電ギャップは、スキャン電極とサステイン電極との間の空間の領域であり、その中で放電が生じる。正に帯電した電極は陽極として機能し、負に帯電した電極は陰極として機能する。十分な電圧を放電ギャップの両端に印加すると、ガスが絶縁破壊し、放電プラズマを形成することとなる。放電プラズマは、2つの別個の領域、すなわち、陽光柱および負グローを有する。陽光柱は、陽極電極の表面上で正荷電を求める速い移動の電子により、主に構成されている。反対に、負グローは、負に帯電した陰極電極の方向に、そしてその電極を横切ってドリフトする遅い移動のイオンを含む。放電の持続時間は、電極の誘電性表面における電荷量によって制限される。
各放電は、あるレベルの明るさをもたらし、したがって、所定期間の時間での多くの放電が、表示されるべき画像のための全体の明るさの要求を満たすように選択される。各放電部分から出力された光は、放電ギャップにおいて放射され、および放電ギャップを形成する電極の上方および下方で放射される。隣接する電極間の空間の寸法および電極の全幅は、画素の放電容量に影響を及ぼし、そして次に、放電電力に影響を与えており、したがって明るさに影響する。電極は放射光を暗くする傾向があるので、電極幅と明るさとの間の関係には矛盾がある。
従来の電極の空間配列では、放電が非常に強い、狭い伝導性フィラメントにプラズマ放電が集まる。この物理的に狭く強い放電は、MgO表面の腐食を引き起こし、プラズマディスプレイの寿命において蛍光体を破損する可能性がある。
プラズマ放電装置の寿命および発光効率を向上させることが本技術分野において必要であり、光妨害物を低減するとともに放電電力を低減して、効率を向上させることが、電極の空間配列に必要である。
本発明はディスプレイを提供するものである。このプラズマディスプレイは、順に、(a)ガスの放電を受け入れるための領域と、(b)放電を開始するように電圧を提供するための、第1の突部および第2の突部を有する電極と、(c)該第1の突部と該第2の突部との間にあり、該第2の突部から該第1の突部を隔てる幅を有し、該領域内に位置するギャップとを含む画素を備える。
図1は、プラズマディスプレイにおける画素100の説明図である。プラズマディスプレイは、電極105、130と、バリアリブ150、151、152、153と、赤カラム電極145Rと、緑カラム電極145Gと、青カラム電極145Bとを含んでいる。放電ギャップ155は、電極105、130間に配置されている。
画素100は、赤サブ画素、緑サブ画素、青サブ画素を含むように構成されている。赤サブ画素は、電極105、電極130および赤カラム電極145Rの近傍の領域であり、その側面がバリアリブ150、151に隣接している。緑サブ画素は、電極105、電極130、緑カラム電極145Gの近傍の領域であり、その側面がバリアリブ151、152に隣接している。青サブ画素は、電極105、電極130、青カラム電極145Bの近傍の領域であり、その側面がバリアリブ152、153に隣接している。青サブ画素は、サブ画素110として図1に指定されている。
本明細書では、用語「画素」および「サブ画素」を、サブ画素が画素の構成要素である階層を示すためにのみ使用する。一般には、任意の個々のアドレス可能なピクチャエレメントも画素と称することができる。赤サブ画素、緑サブ画素および青サブ画素は、個々にアドレス可能であり、したがって、それぞれ、赤画素、緑画素および青画素と称することができ、サブ画素110は、「サブ画素」として指定されるにもかかわらず、画素の一形態である。
電極105、電極130および青カラム電極145Bでの適切な電圧で、サブ画素110の近傍でガスが放電する。電極105、電極130、青カラム電極145B、バリアリブ152、153に隣接する領域は、放電を受け入れるためにある。サブ画素110について、電極105は、突部125L、125Rを含むように構成されている。突部125Lと突部125Rとの間のギャップ120は、突部125Rから突部125Lを隔てている幅を有している。ギャップ120は、ガスの放電を受け入れるサブ画素110の領域内に配置されており、バリアリブ152、153間の略中心にあり、バリアリブ152、153は、サブ画素110の側面境界を形成する。
図2Aは、サブ画素110の説明図であり、放電の形成を示す。放電について、電極105が、電極130に対して負電荷を有すると仮定する。放電は、まず、放電ギャップ155で形成され、電極105の方への放電ドリフトにおいて生成されたイオンとして、放電ギャップ155から電極105に広がる負グロー部分を有する。反対に、そしてより急速に、陽光柱は、電子流を有し、放電ギャップ155を横切って電極105から電極130に達する。陽光柱は、最初に、単独の陽光柱として生じる。
突部125L、125Rは、電極105、130間でより短い放電ギャップを有効にもたらすので、電極105、130間には低い絶縁破壊電圧経路をもたらす。突部125L、125Rの領域は、電極105、130と比較して小さいので、突部125L、125Rは、ほとんど電荷をもたらさず、放電を維持する。しかし、電極105、130は、放電を供給するために、十分な電荷をもたらす。したがって、単独の陽光柱は、突部125L、125Rによって助長された放電ギャップ155を横切って広がり、電極105、130間に伸び、2つのカラム、すなわち、カラム205とカラム210とを隔てる。カラム205は、ギャップ120の左側にあり、カラム210は、ギャップ120の右側にある。
ギャップ120の幅が大きいほど、初期の陽光柱が、分かれたカラム、つまりカラム205とカラム210とに隔てる傾向は大きい。サブ画素110の例示的な実施では、ギャップ120の幅は、約80ミクロンから約100ミクロンである。
サブ画素110では、突部125L、125Rは水平に配置されている。カラム205の一部は、突部125Lの上方、つまり、突部125Lと電極105との間に生じ、カラム205の他の部分は、突部125Lの下方に、つまり、突部125Lと電極130との間に生じる。同様に、カラム210の一部は、突部125Rの上方に生じ、カラム125Rの他の部分は、突部125Rの下方に生じる。
図2Aに示していないが、カラム205は、さらに、突部125Lの背後の部分を含んでおり、カラム210は、突部125Rの背後の部分を含む。突部125L、125Rは、半透明でも透明でもなければ、突部125L、125Rの背後のカラム205およびカラム210の一部は見えないこととなる。しかし、突部125L、125Rが半透明または透明材料、例えば、酸化スズ、インジウムスズ酸化物で構成されているなら、突部125L、125Rの背後のカラム205、210の一部は見えることとなる。
図2Bは、サブ画素110の放電の写真である。カラム205、210は、ストライエーション、つまり輝線を含み、それらは、放電の陽光柱部分の特性である。また、負グローは、放電ギャップ155から電極105の方にドリフトし、陽光柱より多くの電力を浪費するので、放電強度は、電極130近傍においてよりも電極105近傍においてより大きい。
図3は、画素、つまり、画素300の他の構成の説明図であり、画素300は、複数の放電カラムを生成する。画素300は、電極305、電極330、バリアリブ352、353に隣接する、放電を受け入れるための領域を有するサブ画素310を含む。電極305は、突部325Lと、突部325Rと、それらの間のギャップ320とを含む。
図4は、サブ画素310の説明図であり、放電の形成を示す。放電は、ギャップ320の一方の側にカラム405として生じ、ギャップ320の他方の側にカラム410として生じる。
突部325L、325Rは、突部125L、125Rと異なり、水平に位置しておらず、したがって、カラム405の多くは、突部325Lの背後に位置し、カラム410の多くは、突部325Rの背後に位置する。カラム405、410の可視領域を最大限にするために、突部325L、325Rは、半透明または透明材料で構成されている。
図5A、5B、5Cは、複数の放電カラムを生成するサブ画素の他の構成の説明図である。
図5Aは、電極502、512で構成され、バリアリブ504、506により境を接するサブ画素500を示す。電極502は、突部508、510を含むが、電極512は、突部を有さない。したがって、対向電極を対称的に構成する必要はなく、1つより多い電極は、突部を有する必要はない。
図5Bは、電極522、538で構成され、バリアリブ524、526により境を接するサブ画素520を示す。電極522は、電極522に沿って水平に分布された5つの突部、すなわち、突部528、530、532、534、536を含む。放電カラムは、各突部528、530、532、534、536に隣接して生じ、したがって、サブ画素520は、5つの放電カラムを有することとなる。そのため、サブ画素520は、突部を有さないサブ画素より大きな水平寸法を有することができる。一般に、サブ画素は、サブ画素の水平寸法を任意の所望の幅に拡大するために、水平配置で任意の所望の数の突部を含むことができる。
図5Cは、電極542、564で構成され、バリアリブ544、546により境を接するサブ画素540を示す。電極542は、水平部材548、550、552、554を有する突部を含む。電極564は、水平部材556、558、560、562を有する突部を含む。水平部材548、552、556、560は、互いに垂直に配置されており、水平部材550、554、558、562は、互いに垂直に配置されている。第1の放電カラムは、水平部材548、552、556、560に隣接する電極間に生じ、第2の放電カラムは、水平部材550、554、558、562に隣接して生じる。そのため、サブ画素540は、突部を有さないサブ画素より大きな垂直寸法を有することができる。一般には、サブ画素は、サブ画素の垂直寸法を任意の所望の高さに延すために、垂直に位置する任意の所望の数の水平突部を含むことができる。
本明細書に記載された技術は、例示であり、本発明において、任意の特有の限定を暗示するとして解釈されるべきではない。当業者によって様々な代案、組み合わせおよび修飾が考え出され得ることが理解されよう。本発明は、添付の請求の範囲にある代案、修飾および変形をすべて包含することが意図される。
Claims (6)
- ガスの放電を受け入れるための領域、
第1の突部および第2の突部を有し、前記放電を開始するように電圧を提供するための電極、および
前記第1の突部と前記第2の突部との間にあり、前記第2の突部から前記第1の突部を隔てる幅を有し、前記領域内に配置されたギャップ、
を含む画素を備えるプラズマディスプレイ。 - 前記画素は、左の境界および右の境界を有し、前記ギャップは、前記左の境界と前記右の境界との間の略中心にある、請求項1のプラズマディスプレイ。
- 前記放電は、前記第1の突部に隣接する前記ギャップの第1の側に第1の放電カラムとして生じ、前記第2の突部に隣接する前記ギャップの第2の側に第2の放電カラムとして生じる、請求項1のプラズマディスプレイ。
- 前記第1の突部は、水平部材を有し、前記放電は、前記水平部材の上方に第1の放電領域、および前記水平部材の下方に第2の放電領域を含む、請求項1のプラズマディスプレイ。
- 前記幅は、約80ミクロン〜約100ミクロンの範囲内である、請求項1のプラズマディスプレイ。
- 前記第1の突部は、半透明材料または透明材料で構成されている、請求項1のプラズマディスプレイ。
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