JP3442876B2 - 交流型プラズマディスプレイ装置 - Google Patents
交流型プラズマディスプレイ装置Info
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Description
ィスプレイ装置に関する。
としてプラズマディスプレイパネルの実用化が期待され
ている。プラズマディスプレイパネルとしての面放電型
交流型プラズマディスプレイパネルの構造の一例を図1
に示す。図1のプラズマディスプレイパネルにおいて、
表示面となるガラス基板1には、対をなす電極2,2の
複数がサスティン電極として数百nmの膜厚で形成さ
れ、さらに電極2を被覆して誘電体層3が20〜30μ
mの膜厚で形成され、誘電体層3を被覆してMgO層4
が形成されている。一方、背面側のガラス基板5には、
電極6がアドレス電極として形成され、電極6を被覆し
て蛍光体層7が形成されている。基板1の電極2と基板
5の電極6とが対向して互いに直交するように、基板
1,5が離間配置されて放電空間8が形成され、基板
1,5が封着された後の放電空間8の排気後に希ガスが
封入される。このように、基板1の電極2と基板5の電
極6の交点を中心として画素セルが形成されるので、プ
ラズマディスプレイパネルは複数の画素セルを有し、画
像の表示が可能となる。
を行う際、選択された画素セルにおいて、発光していな
い状態から対をなす電極のうちの一方2と電極6との間
に封入ガスの放電開始電圧以上の電圧を印加するとMg
O層4の表面で放電が生じて発光が生じる。この放電開
始電圧は、基板1,5の間隙長、封入ガスの種類と圧
力、及び誘電体層3及びMgO層4の特性などによって
定まる。放電開始電圧の印加により画素セルにおいて放
電が開始されると、電離によって生じた陽イオンや電子
は、画素セルが容量性負荷であるため放電空間内をそれ
ぞれ反対極性の電極へと向けて移動して両側のMgO層
4の内壁に帯電し、内壁の電荷はMgO層4の抵抗が高
いために減衰せずに残留する。この壁電荷によって、放
電空間内に外部からの印加電圧とは逆極性の電界が形成
されるのでセル内の電界は弱められて放電は直ちに停止
する。
することにより放電は維持される、壁電荷により放電開
始電圧より低い電圧にて放電の維持が継続される。すな
わち、一旦放電が開始されると放電開始電圧よりも低い
交流駆動電圧で放電は間欠的に持続される。これがプラ
ズマディスプレイパネルのメモリ機能である。故に、誘
電体層3は画素セルの動作電圧の決定やメモリ機能に対
して重要な役割を果たす。
鉛(PbO)を主成分とする低融点ガラスが広く用いら
れている。
レイパネルでは、放電開始時には、容量性負荷のために
印加パルス電圧の立ち上がりとともにセルに放電電流が
流れて電荷が移動し電流が停止する。PbOからなる誘
電体層3は、比誘電率が9〜12と大きいためにセルの
容量が大きくセルの発光1回当たりにセルに流れる放電
電流量が多いので、パネルの消費電力が多くなってい
た。
3を比誘電率の低いSiO2 にて形成することが考えら
れたが、SiO2 は蒸着法やスパッタリング法にて成膜
されるために20〜30μm程度の膜厚に厚く形成する
ことが困難であり、また厚く形成すると膜にクラックが
生じることがあり、SiO2 による誘電体層3の容量の
低減は困難であった。
費電力が抑制されたプラズマディスプレイ装置を提供す
ることである。
ディスプレイ装置は、互いに平行に配設された複数の行
電極対と、前記行電極対と直交して離間配設された複数
の列電極と、前記行電極対を被覆する壁電荷形成用誘電
体層とを含み、前記行電極対を構成する行電極間で放電
を生ぜしめる交流型プラズマディスプレイ装置であっ
て、前記誘電体層は比誘電率が8以下の低融点ガラスか
らなるものである。また本発明の他の交流型プラズマデ
ィスプレイ装置は、互いに平行に配設された複数の行電
極対と、前記行電極対と直交して離間配設された複数の
列電極と、前記行電極対を被覆する壁電荷形成用誘電体
層とを含み、前記行電極対を構成する行電極間で放電を
生ぜしめる交流型プラズマディスプレイ装置であって、
前記誘電体層は比誘電率が8以下のアルカリ系低融点ガ
ラスからなり、前記行電極対と前記誘電体層との間に電
極保護層が介在することを特徴としている。
は、誘電体層の比誘電率が8以下と小さいので、互いに
対向して交差する行電極及び列電極を中心に形成される
1画素セルの容量が小さくなる。
実施例を図2及び図3を参照しながら説明する。図2
は、3電極構造を採る面放電型交流型プラズマディスプ
レイパネルを構成する複数の画素セルのうちの1つの断
面構造を示す。この画素セルは、表示面となる透明な前
面ガラス基板11と、背面ガラス基板12とが例えば1
00〜200μmの間隙を介して互いに平行に対向して
いる。さらに、前面基板11と背面基板12との間隙を
保持するために背面基板12に隔壁(図示せず)が形成
され、前面基板11と背面基板12との間に放電空間1
3が形成される。
る面に、対をなす透明電極14,14が行電極対、すな
わち駆動制御電極対として例えばITOや酸化錫(Sn
O2)などの蒸着によりおよそ数百nmの膜厚で互いに
平行に伸長し形成されている。さらに、これらの透明電
極14,14の導電率を向上せしめるために、各行電極
14,14において、対をなす他方の行電極が近接する
一方の端縁部とは反対側の他方の端縁部近傍に沿って、
例えばアルミニウム(Al)などからなる金属補助電極
15が行電極14の幅よりも細い幅にて積層形成されて
いる。このようにして形成された行電極対14,14を
覆うように、電極保護層16が0.1〜0.2μmの膜
厚で形成されている。この電極保護層16の上に誘電体
層17が20〜50μmの膜厚で形成され、さらにSi
O2 からなる保護層18が積層形成され、この保護層1
8の上に酸化マグネシウム(MgO)からなる層19が
およそ数百nmの膜厚で積層形成されている。
下であり且つ比誘電率が8以下の低融点ガラスにて形成
されている。そして、この低融点ガラスは、組成に少な
くとも酸化ナトリウム(Na2 O)及び酸化ほう素(B
2 O3 )を含むものである。このような低融点ガラスと
しては、例えば表1に示すように、日本電気硝子株式会
社製の所定のガラスコード(製品番号)を有する低融点
ガラスが用いられている。
体層17とは種類の異なる酸化鉛(PbO)を含むガラ
スや二酸化珪素(SiO2 )などの無機物からなり、電
極14を保護するために設けられている。すなわち、誘
電体層17を形成する低融点ガラスはアルカリ系ガラス
であるために、アルカリ系ガラスからなる誘電体層17
が直接電極14,15に接触するとガラスに含まれるナ
トリウム(Na)が電極内に拡散して電極14,15を
腐食させるので、Naの電極14,15への拡散を防止
すべく誘電体層17と電極14,15との間に形成する
ものである。
る。一方、背面基板12では、前面基板11と対向する
面に、アドレス電極21が列電極、すなわちサスティン
電極として形成されている。この列電極21は、例えば
AlやAl合金からなり、行電極14と対向しながら行
電極14の伸長方向と直交する方向におよそ1μmの膜
厚で伸長して形成されている。また、列電極21はAl
やAl合金などの反射率の高い金属にて形成されている
ので、波長帯域:380〜650nmにおいて80%以
上の反射率を有している。なお、列電極21は、Alや
Al合金に限らず、高い反射率を有するCu,Auなど
の適宜の金属や合金にて作製することができる。
を覆うように蛍光体層22が形成される。上記プラズマ
ディスプレイパネルにおいてカラー表示を行う場合は、
例えば列電極毎に3色、すなわちR,G,Bの蛍光体の
うちの1つが順に対応して蛍光体層として形成される。
このようにして、行電極対14,14と列電極21との
交点を中心とする発光領域の1つが放電空間13に形成
されて画素セルが構成される。そして、プラズマディス
プレイパネルのカラー表示を行う場合、各画素セルが蛍
光体の3色のうちの対応す音色に発光する。
極21が形成された前面基板11及び背面基板12は封
着されて放電空間13の排気が行われ、さらにベーキン
グによりMgO層19の表面が活性化される。次に、放
電空間13に希ガスとして例えばキセノン(Xe)を1
〜10%含む不活性混合ガスが200〜600torr
封入される。
イパネルにおいて、行電極対14,14には画素セルの
発光開始、発光維持及び消去を駆動制御するパルス電圧
が印加され、列電極21には各画素セルの画像データパ
ルスが印加されて、各画素セルの発光の開始、維持及び
消去が行われる。次に、上記プラズマディスプレイパネ
ル作用効果を説明する。本実施例の作用効果を説明する
にあたり、本発明の図2に示す構成を採る実施例Aと、
例えば誘電体層としてPbOを用いた図1に示す構成を
採る比較例とを比較して説明する。
誘電体17,5の主要成分及び比誘電率を表2に示す。
表2において、各誘電体17,5は日本電気硝子株式会
社製の低融点ガラスであり、ガラスコードはその製品ナ
ンバーである。
て、誘電体層17,5の膜厚はそれぞれ30μmとし、
誘電体17,5及び電極保護層16を除く各要素の組成
及び寸法は同一に形成されている。次に、各プラズマデ
ィスプレイパネルが発光しているときに流れる放電電流
量を比較する。図3は、発光状態を維持するために画素
セルに流れる放電電流の時間変化を示す。すなわち、各
画素セルは予め発光しており、この発光状態を維持する
ために、画素セルの電極間に170Vの維持電圧を印加
することにより1回の放電を生ぜしめた時に画素セルに
流れる電流量を示している。なお、図3において、曲線
aは実施例Aの放電電流量を示し、曲線bは比較例の放
電電流量を示す。
圧の印加によりともに放電電流量は増大し、ほぼ同時点
でピーク値に達するが、実施例Aのピーク値は比較例の
ピーク値のおよそ1/2であり、ピーク値に達した後は
いずれも同時間のうちに電流は停止されることが判る。
これは次のように説明される。画素セルの容量Cは次に
示す関係を有する。
積、dは電極間距離である。すなわち、画素セルの容量
Cは誘電体の比誘電率εと比例関係を有しているので、
誘電体層の比誘電率εが小さくなると、それに伴い画素
セルの容量Cも小さくなる。従って、実施例Aの誘電体
層17は比誘電率εが6.7であり、比較例の誘電体層
の誘電率は10であるから、式により画素セルの容量
Cは比較例の画素セルの容量に比して小さくなる。よっ
て、電極間の同一電圧による印加に対して、実施例Aの
画素セルは、比較例の画素セルに対して流れる電流量が
少なくて済むのである。
圧の印加に対する画素セルの放電電流量が少なくなるの
で、実施例Aにおいては、比較例に比してプラズマディ
スプレイパネルの消費電力を低減させることができる。
なお、誘電体層17は20〜50μmの範囲内の膜厚に
て作製することとしているが、これは次に示す理由によ
る。すなわち、膜厚を20μm未満に形成すると誘電体
層17の耐圧が低くなるので、駆動時の電極間14,1
4の印加電圧によって誘電体層17が絶縁破壊を起こす
場合があるからである。例えば誘電体層17の膜厚が3
0μmであれば、誘電体層17の耐圧はおよそ1kVと
なる。また、誘電体層17の膜厚を50μm以上に形成
すると放電開始電圧が400V以上となり、プラズマデ
ィスプレイパネルの駆動回路の制御が難しくなるためで
ある。従って、誘電体層17の膜厚としては、20μm
以上50μm以下が好ましいのである。
形成し且つ背面基板に列電極を形成する面放電型交流型
プラズマディスプレイパネルについて説明した。しかし
ながら、本発明は、上記構成に限らず、対向型交流型プ
ラズマディスプレイパネル等電極が誘電体で覆われてい
る全ての交流型プラズマディスプレイパネルに適用で
き、上記実施例と同様な効果を奏ずるものである。
置によれば、行電極対を被覆する誘電体層は比誘電率が
8以下の低融点ガラスからなるので、行電極及び列電極
の交点を中心に形成される画素セルの容量が小さくな
る。故に、放電1回あたりに流れる電流量が低減せしめ
られるので、プラズマディスプレイパネルの消費電力を
低減せしめることができる。
す断面図である。
ルの一実施例を示す断面図である。
ルの画素セル及び従来のプラズマディスプレイパネルの
画素セルに流れる放電電流量を比較したグラフである。
Claims (5)
- 【請求項1】 互いに平行に配設された複数の行電極対
と、前記行電極対と直交して離間配設された複数の列電
極と、前記行電極対を被覆する壁電荷形成用誘電体層と
を含み、前記行電極対を構成する行電極間で放電を生ぜ
しめる交流型プラズマディスプレイ装置であって、 前記誘電体層は比誘電率が8以下の低融点ガラスからな
ることを特徴とする交流型プラズマディスプレイ装置。 - 【請求項2】 前記誘電体層は膜厚が20μm以上50
μm以下であることを特徴とする請求項1記載の交流型
プラズマディスプレイ装置。 - 【請求項3】 前記低融点ガラスは、成分として酸化ナ
トリウム(Na2 O)及び酸化ほう素(B2 O3 )を含
むことを特徴とする請求項1記載の交流型プラズマディ
スプレイ装置。 - 【請求項4】 前記行電極対と前記誘電体層との間に電
極保護層が介在することを特徴とする請求項1記載の交
流型プラズマディスプレイ装置。 - 【請求項5】 互いに平行に配設された複数の行電極対
と、前記行電極対と直交して離間配設された複数の列電
極と、前記行電極対を被覆する壁電荷形成用誘電体層と
を含み、前記行電極対を構成する行電極間で放電を生ぜ
しめる交流型プラズマディスプレイ装置であって、 前記誘電体層は比誘電率が8以下のアルカリ系低融点ガ
ラスからなり、前記行電極対と前記誘電体層との間に電
極保護層が介在することを特徴とする交流型プラズマデ
ィスプレイ装置。
Priority Applications (2)
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JP20703894A JP3442876B2 (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | 交流型プラズマディスプレイ装置 |
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