JP2009503800A - 複数の放電カラムを提供するプラズマ放電画素 - Google Patents

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。

プラズマディスプレイパネルにおける画素の説明図である。 図１のサブ画素の説明図であり、放電の形成を示す。 図２Ａのサブ画素の放電の写真である。 画素の他の構成の説明図である。 図３のサブ画素の説明図であり、放電の形成を示す。 サブ画素の他の構成の説明図である。 サブ画素の他の構成の説明図である。 サブ画素の他の構成の説明図である。

Claims (6)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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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