JP3878389B2 - プラズマ表示装置及び電界集中部を有する誘電体層の製造方法 - Google Patents
プラズマ表示装置及び電界集中部を有する誘電体層の製造方法 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はプラズマ表示装置に係り、より詳細には維持電極が埋め込まれる誘電体層が改善されたプラズマ表示装置及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般的な放電装置は少なくとも一対の電極を具備し、この電極に電圧が印加される時放電を起こす。このような放電装置の例として、蛍光灯のような放電灯、気体レーザー発生装置及びプラズマ表示装置を挙げられる。
【0003】
プラズマ表示装置はその表示容量、輝度、コントラスト及び視野角の表示性能に優れて、陰極線管の性能に近接した平板型表示パネルとして指目されている。
【0004】
このようなプラズマ表示装置は、その動作原理に従って直流プラズマ表示パネルと交流プラズマ表示パネルとに大別され、その電極の構成形態に従って対向放電型及び面放電型に大別できる。
【0005】
図1にはこのような放電型プラズマ表示装置中面放電型プラズマ表示装置の一例を示した。
【0006】
示したようにプラズマ表示装置は基板10と、前記基板10上に形成されたアドレス電極11と、このアドレス電極11が形成された基板10上に形成された誘電体層12と、この誘電体層12上に形成されて放電距離を維持しセル間の電気的光学的クロストークを防止する隔壁13と、前記隔壁13が形成された基板10と結合し前記アドレス電極11と直交するように所定パターンの維持電極14、15が下面に形成された前面板16を具備して構成される。前記隔壁13により区画された放電空間内の少なくとも一側には蛍光体層17が形成され、前記前面板16の下面には電極が埋め込まれる誘電体層18と保護膜19が形成される。前記放電空間にはNe、Xeなどが混合された放電ガスが注入される。
【0007】
このような構成のプラズマ表示パネルにおいて、電極の駆動方法はアドレス放電のための駆動と維持放電のための駆動とに分れる。アドレス放電は前記アドレス電極11と一つの維持電極14との間の電位差(80V−(−170V)=250V)によって起こり、この際壁電荷が形成される。維持放電は壁電荷が形成された放電空間に位置する維持電極14、15間の電位差(140V−0V=140V)によって起こる。この維持放電が実際に映像を示すための放電で主放電になる。
【0008】
このように、維持電極14、15間に印加される電位差によって放電が起こる維持放電は、時間が経つにつれ放電が消滅される。これは既存の面放電型ACプラズマ表示パネルの電極構造で前面板16の維持電極14、15間の間隔が80〜100μm程度になっているので、維持放電駆動時の放電開始電圧も一般的に160V以上になるべきだからである。
【0009】
このように放電開始電圧が大きくなれば電力の消耗が多くなると同時にその駆動回路の定格が大きくなる。また隣接電極に誘導電圧を起こしてクロストークの発生の原因になる。これを解消するための方案として放電開始電圧を低めるために維持電極14、15間の間隔を狭めれば静電容量が過度に大きくなる。
【0010】
そして放電効率を高めるために放電ガス中のXeの含量を増やす方案を考えられるが 、この場合放電開始電圧が高くなるのでXeの含量を高めるのに限界がある。
【0011】
前記のような問題点を解決するための従来の面放電型プラズマ表示素子が米国特許5,742,122号に開示されている。この面放電型プラズマ表示素子は図2に示したように第1基板21の透明電極22の上面に形成された誘電体層23の厚さT1が透明電極22上にこれと並んで形成されたバス電極24と対応する誘電体層23の厚さT2より薄く形成される。
【0012】
前記面放電型プラズマ表示装置は、バス電極上の無効放電を除去することによって発光効率を上げ消費電力を低められ、画素間のクロストークを防止できる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記誘電体層23は透明電極の上面で均一な厚さを有するので放電開始電圧を低めるのに限界がある。
【0014】
本発明は上記事実に鑑み成されたもので、維持電極間またはこれと対応する部位で所定位置に電界を集中させて放電開始電圧を低められるプラズマ表示装置及びその電界集中部を有する誘電体層の形成方法を提供することを目的とする。
【0015】
本発明は、さらに放電ガスのXe含量を増やして発光効率を向上させうるプラズマ表示装置及びその電界集中部を有する誘電体層形成方法を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のプラズマ表示装置は、第1基板と、第1基板の上面に所定の形成されるアドレス電極と、前記第1基板の上面に形成されてアドレス電極を埋め込む第1誘電体層と、前記第1基板と結合されて放電空間を形成する透明な第2基板と、前記第2基板の内面に形成され前記アドレス電極と所定角度をなす第1、2電極が一組になった複数の維持電極と、前記維持電極が形成された第2基板に形成されて前記維持電極を埋め込む第2誘電体層と、前記維持電極をなす第1、2電極間に形成される少なくとも一つ以上の電界集中部と、前記第1、2基板間に設けられて放電空間を区画する隔壁と、を有する。
【0017】
本発明において、前記電界集中部は維持電極をなす第1、2電極間に連続、あるいは不連続的にグルーブが形成されてなる。
【0018】
また、前記目的を達成するために本発明は、第1基板と、第1基板の上面に所定の形成されるアドレス電極と、前記第1基板の上面に形成されてアドレス電極を埋め込む第1誘電体層と、前記第1基板と結合されて放電空間を形成する透明な第2基板と、前記第2基板の内面に形成され前記アドレス電極と所定角度をなす第1、2電極が一組になった複数の維持電極と、前記維持電極が形成された第2基板に形成されて前記維持電極を埋め込む第2誘電体層と、前記維持電極をなす第1、2電極間に形成される少なくとも一つ以上の電界集中部と、前記第1、2基板間に設けられて放電空間を区画する隔壁とを有する。
【0019】
前記目的を達成するためのプラズマ表示装置の電界集中部を有する誘電体層の形成方法は、透明な基板を準備するステップと、準備された基板の上面に第1、2電極が一組になった複数の維持電極を形成するステップと、前記維持電極が形成された基板の上面に下部誘電体層を形成するステップと、前記下部誘電体層の上面に第1、2電極間と対応する部位に連続または不連続的にグルーブが形成されるように上部誘電体層を印刷するステップと、前記上下部誘電体層を焼成して硬化させるステップとを含む。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳細に説明する。
【0021】
図3には本発明に係るプラズマ表示装置の一実施例を示した。
【0022】
図面を参照すれば、本発明に係るプラズマ表示装置は第1基板31と、第1基板31の上面に所定のパターンにアドレス電極32と、この第1基板上に形成されて前記アドレス電極32を埋め込む第1誘電体層33とを含む。前記アドレス電極32は所定の幅を有して相互に並んだストライプ状に形成される。
【0023】
そして前記第1基板31は透明な第2基板41と結合されて放電空間を形成する。前記第1基板31と対向する第2基板41の内面には前記アドレス電極32と直交する方向に第1、2電極42a、42bが一組になった複数個の維持電極42が形成される。前記維持電極42は前記アドレス電極32と必ず直交する必要はなく、前記第1、2電極42a、42b間の間隔は放電開始電圧または画素を勘案して調整できる。そして前記第1、2電極42a、42bは透明なITOより成り、第1、2電極42a、42bにはライン抵抗を減らすためにバス電極42c、42dが各々第1、2電極に沿って形成される。前記バス電極42c、42dは銀、銀合金、アルミニウムのような金属より成り、前記第1、2電極42a、42dの幅より非常に狭く形成される。
【0024】
前記第2基板41の内面には第2誘電体層43が形成されて維持電極42を埋め込む。上記のように第1誘電体層と第2誘電体層が各々形成された第1、2基板31、41間には放電空間を区画する隔壁45が形成されるが、前記隔壁45は前記アドレス電極32間の第1誘電体層33の上面に所定の幅と高さで形成される。前記隔壁45はアドレス電極32と並んだ方向で形成され、前記隔壁45により区画された放電空間の内面には蛍光膜46が形成される。前記隔壁45は前述した実施例に限定されるものではなく放電空間を画素の配列パターンで区画できる構造であればどちらでも可能である。
【0025】
上記のように隔壁45により区画された放電空間の内部には放電ガスが注入される。この放電ガスはNeとXeを含む。
【0026】
そして前記第1、2電極42a、42b間には放電開始電圧を低めるための電界集中部50が形成される。前記電界集中部50は第1、2電極42a、42b間の第2誘電体層43に所定深度のグルーブ51が少なくても一つ以上形成されてなされる。前記グルーブ51は連続的に形成できて、図4に示したように不連続的にも形成できる。前記グルーブ51が不連続的に形成された場合には前記グルーブ51を隔壁45により区画された放電空間の内部に位置させることが望ましい。前記のようにグルーブ51が形成された第2誘電体層43の上面にはイオンから第2誘電体層43を保護するための保護膜44が形成される。この保護膜44はMgOより成る。
【0027】
そして電界集中部50の他の実施例としては、図5に示したように前記第1、2電極42a、42b間に第2基板41の内面が露出されるようグルーブ52を形成する場合もある。この実施例の場合第2誘電体層43の上面に形成された保護膜44を第2誘電体層43の表面とグルーブ52により露出された第2基板の上面に形成させることが望ましい。前記グルーブ52を複数列に形成してもよい。
【0028】
図6には他の実施例として上述とは異なる電界集中部が採用されたプラズマ表示装置を示した。ここで前記実施例と同じ符号は同じ構成要素を示す。図示したように前記電界集中部60は第1、2電極42a、42bの上面に形成される。この電界集中部60は第1、2電極42a、42bと対応する第2誘電体層43の少なくとも一側に所定深度のグルーブ61が形成される。前記グルーブ61は連続または不連続的に形成されうる。上記のようにグルーブ61が形成された誘電体層の上面に保護膜44が形成される。
【0029】
また前記電界集中部の他の実施例としては、図7に示したように第1、2電極42a、42bと対応する第2誘電体層43の少なくとも一側に第1または第2電極42a、42bが露出されるように少なくとも一つ以上の貫通孔62が形成されてなされる。この貫通孔62はその形状が円形または楕円形に成りうる。上記のように電界集中部が貫通孔62より成る場合前記貫通孔62は隔壁により区画された放電空間内に位置されるべきである。そして第2誘電体層43の上面と貫通孔62により露出された第1、2電極42a、42bの上面には図8に示したように保護膜44が形成される。
【0030】
前述したように構成された本発明に係るプラズマ表示装置の作用を以下で説明する。
【0031】
アドレス電極32と維持電極42をなす第1、2電極42a、42b中の一電極に所定のパルス電圧が印加されると、これら間にアドレス放電が起きて放電空間の内面に壁電荷が形成される。この時に発生した壁電荷は前記第1、2電極42a、42b間の誘電体層または第1、2電極42a、42b上部の第2誘電体層43に形成されたグルーブ51内部に充填される。
【0032】
この状態で維持電極42をなす第1、2電極42a、42bに電圧が印加されると、これらの間で維持放電が起きる。この維持放電のための放電開始電圧は前記グルーブ51とこれに充電された電荷により低めることができる。
【0033】
上記をより詳細に説明すれば第1、2電極42a、42bの間隔が狭くなれば静電容量が大きくなり、第1、2電極42a、42bの間隔が過度に広くなれば初期放電開始電圧が高くなるが、図9及び図10に示したようにグルーブ51が形成されて第1、2電極42a、42b間の第2誘電体層43をなくしたり薄くすれば第1、2電極42a,42b間の電界がグルーブで集中して、荷電粒子とガスで充填されたグルーブ51から放電が始まって静電容量を増やせずに放電開始電圧を低めることができる。前記第1、2電極42a、42bの間隔を狭めない状態でこれらの間にグルーブ51が形成されれば第1、2電極42a、42bの間隔を狭める効果があって放電開始電圧を低められる。特に前記放電空間に高効率放電のためにXeが0.1%乃至10%含まれた放電ガスが注入されて放電開始電圧が高くなることを前記第1、2電極42a,42b間に形成されるグルーブ51の構造として補償できる。前述したような維持放電で発生する紫外線は蛍光体を励起して蛍光体を発光させることによって画像を形成する。
【0034】
そして図11に示したように第1、2電極41a,42bの上部にグルーブ61、62が形成された場合にも前述したような同じ作用効果を得られることはもちろんである。
【0035】
本発明に係るプラズマ表示装置の製造方法は、電界集中部が形成される第2誘電体層を形成するための段階を含むが、図12には電界集中部が形成された誘電体層を形成する方法を示した。
【0036】
図示したように透明な基板41を準備する第1段階と、前記基板の上面に第1、2電極が一組になる複数の維持電極42を形成する第2段階(図12A)と、前記維持電極が形成された基板の上面に下部誘電体層43aを形成する第3段階(図12B)と下部誘電体層43aの上面に前記第1、2電極間または第1、2電極の上面にグルーブが形成されるように上部誘電体層43bを印刷する第4段階(図12C)を含む。そして前記上下部誘電体層の形成段階が完了した後前記上下部誘電体層43a、43bを硬化させる第5段階を含む。前記のような方法で誘電体層に電界集中部を形成する方法は電界集中部のグルーブを微細なパターンで形成できる。
【0037】
図13には電界集中部が形成された誘電体層を形成する方法の他の実施例を示した。
【0038】
図示したように透明な基板41を準備する第1段階と、前記基板の上面に第1、2電極が一組になった複数の維持電極42を形成する第2段階(図13A)と、前記維持電極が形成された基板41の上面に誘電体層を形成する第3段階(図13B)と、前記誘電体層43を所定の温度で加熱して軟化させる第4段階(図13C)と、軟化した誘電体層の上面に形成しようとするグルーブと同じパターンの突起71が形成された金型70を誘電体層に加圧して軟化した誘電体層にグルーブを形成する第5段階とを含む。この方法は軟化した誘電体層に金型を加圧してグルーブを形成するので大量生産に適している。
【0039】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るプラズマ表示装置のその製造方法は第1、2電極間の誘電体層に電界集中部を形成することによって維持放電に従う放電開始電圧を低められ、結果的に表示装置の消費電力を省ける。
【0040】
本発明は図面に示した実施例を参考として説明されたが、これは例示的なことにすぎなく、当該分野で通常的な知識を有する者であれば、これより多様な変形及び実施例が可能だという点を理解するはずである。従って、本発明の真の技術的な保護範囲は特許請求の範囲の技術的な思想によって決まるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来のプラズマ表示装置の一部切除分離斜視図である。
【図2】 従来のプラズマ表示装置の他の例を示す分離斜視図である。
【図3】 本発明に係るプラズマ表示装置の分離斜視図である。
【図4】 第2基板に形成された誘電体層に電界集中部が形成された状態を示す斜視図である。
【図5】 第2基板に形成された誘電体層に他の実施例の電界集中部が形成された状態を示す斜視図である。
【図6】 本発明に係るプラズマ表示装置の他の実施例を示す分離斜視図である。
【図7】 第2基板に形成された誘電体層に電界集中部が形成された状態を示す斜視図である。
【図8】 第2基板に形成された誘電体層に電界集中部が形成された状態を示す断面図である。
【図9】 本発明に係るプラズマ表示装置の作用を説明するための断面図である。
【図10】 本発明に係るプラズマ表示装置の作用を説明するための断面図である。
【図11】 本発明に係るプラズマ表示装置の作用を説明するための断面図である。
【図12】 本発明に係るプラズマ表示装置の電界集中部を有する誘電体層の形成方法を示す断面図である。
【図13】 本発明に係るプラズマ表示装置の電界集中部を有する誘電体層の形成方法の他の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
31 第1基板
32 アドレス電極
33 第1誘電体層
41 第2基板
42 維持電極
42a 第1電極
42b 第2電極
42c バス電極
42d バス電極
43 第2誘電体層
45 隔壁
46 蛍光膜
50 電界集中部
51 グルーブ
Claims (10)
- 第1基板と、
第1基板の上面に所定の形成されるアドレス電極と、
前記第1基板の上面に形成されてアドレス電極を埋め込む第1誘電体層と、
前記第1基板と結合されて放電空間を形成する透明な第2基板と、
前記第2基板の内面に形成され前記アドレス電極と所定角度をなす第1、2電極が一組になった複数の維持電極と、
前記維持電極が形成された第2基板に形成されて前記維持電極を埋め込む第2誘電体層と、
前記維持電極をなす第1、2電極間に形成される少なくとも一つ以上の電界集中部と、
前記第1、2基板間に設けられて放電空間を区画する隔壁と、
を有し、
前記電界集中部が維持電極をなす第1、2電極間にグルーブが形成され、
前記グルーブは第1、2電極間に複数列で形成される、
ことを特徴とする、
プラズマ表示装置。 - 前記グルーブが第1、2電極間で不連続的に形成されることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ表示装置。
- 前記不連続的に形成されたグルーブが隔壁により区画された放電領域内に位置することを特徴とする請求項2に記載のプラズマ表示装置。
- 前記放電空間に注入される放電ガス中Xeの含量が0.1%乃至10%であることを特徴とする請求項1または請求項2の何れかに記載のプラズマ表示装置。
- 第1基板と、
第1基板の上面に所定の形成されるアドレス電極と、
前記第1基板の上面に形成されてアドレス電極を埋め込む第1誘電体層と、
前記第1基板と結合されて放電空間を形成する透明な第2基板と、
前記第2基板の内面に形成され前記アドレス電極と所定角度をなす第1、2電極が一組になった複数の維持電極と、
前記維持電極が形成された第2基板に形成されて前記維持電極を埋め込む第2誘電体層と、
前記維持電極をなす第1、2電極間に形成される少なくとも一つ以上の電界集中部と、
前記第1、2基板間に設けられて放電空間を区画する隔壁と、
を有し、
前記電界集中部が第1、2電極の上面に形成された第2誘電体層に貫通孔が形成されることを特徴とする、
プラズマ表示装置。 - 前記電界集中部は第1、2電極と対応する誘電体層の少なくとも一側に第1、2電極の長手方向にグルーブが形成されることを特徴とする請求項5に記載のプラズマ表示装置。
- 前記グルーブが不連続的に形成されることを特徴とする請求項5に記載のプラズマ表示装置。
- 前記第2誘電体層に保護膜が形成されることを特徴とする請求項5乃至請求項7の何れかに記載のプラズマ表示装置。
- 前記第2誘電体層と貫通孔の内面及び貫通孔により露出された第1、2電極の上面に保護膜が形成されることを特徴とする請求項5に記載のプラズマ表示装置。
- 透明な基板を準備する第1ステップと、
前記基板の上面に第1、2電極が一組になった複数の維持電極を形成する第2ステップと、
前記維持電極が形成された基板の上面に誘電体層を形成する第3ステップと、
前記誘電体層を所定の温度で加熱して軟化させる第4ステップと、
軟化した誘電体層の上面に、第1電極または第2電極の上に形成しようとするグルーブと同じパターンの突起が形成された金型を誘電体層に加圧して軟化した誘電体層にグルーブを形成する第5ステップと、
を含むプラズマ表示装置の電界集中部を有する誘電体層製造方法。
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