JP4292178B2 - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）に係り、特に電界集中部とフローティング電極のような新規の構成を通じて、放電電圧が減少し、発光効率が改善されたＰＤＰに関する。

ＰＤＰを採用した装置は、大画面を有しつつも、高画質、超薄型、軽量化及び広視野角の優秀な特性を有しており、他の平板ディスプレイ装置に比べて製造方法が簡単であり、大型化が容易であるので、次世代の平板ディスプレイ装置として注目されている。

このようなＰＤＰは、印加される放電電圧によって、直流（ＤＣ）型、交流（ＡＣ）型及び混合型に分類され、放電構造によって、対向放電型及び面放電型に分類されうるが、最近には、ＡＣ型の３電極面放電構造を有するＡＣ型のＰＤＰが一般的に採用されている趨勢である。

図１には、一般的なＡＣ型の３電極面放電のＰＤＰが示されている。

図示されたＰＤＰ１０には、前面基板１１及びそれと対向する背面基板２１が備えられている。前面基板１１及び背面基板２１は、後述するそれぞれの内部構造と共に互いに接合されることによって、ＰＤＰ１０を形成する。

前記前面基板１１の内表面には、Ｘ表示電極１３、及び前記Ｘ表示電極１３に対して放電ギャップをなすＹ表示電極１４の対からなる維持電極対１２が形成されており、前記Ｘ表示電極１３及びＹ表示電極１４には、バス電極１７が形成されている。バス電極１７は、導電性にすぐれた金属材料で形成されるが、これは、前記Ｘ表示電極１３及びＹ表示電極１４がＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）のような透明電極材料で形成されて、電気的な抵抗が相対的に大きいので、それを克服するためである。前記Ｘ表示電極１３及びＹ表示電極１４は、前面誘電体層１５に埋め込まれている。前記前面誘電体層１５の内表面には、保護層１６が形成されている。

前記背面基板２１の内表面には、アドレス電極２２が前記Ｘ表示電極１３及びＹ表示電極１４と交差するように形成されており、前記アドレス電極２２は、背面誘電体層２３に埋め込まれている。前記背面誘電体層２３の上面には、隔壁２４が所定の間隔で離隔されるように形成されることによって、放電空間２５が区画されている。前記放電空間２５には、蛍光体層２６がそれぞれ形成されており、前記放電空間２５には、放電ガスが充填される。

前記のように構成されたＰＤＰ１０において、放電空間２５には、放電により発生したプラズマから紫外線が放出される。このような紫外線は、蛍光体層２６を励起させ、このように励起された蛍光体層２６から可視光線が発散されることによって、画像を表示できる。

図２は、図１に示したＰＤＰの概略的な断面図である。

図２に示すように、前面基板１１の内表面には、Ｘ表示電極１３及びＹ表示電極１４が形成されて前面誘電体層１５により覆われており、背面基板２１の内表面には、アドレス電極２２が形成されて背面誘電体層２３により覆われている。このような構造を有したＰＤＰでは、アドレス放電及び維持放電を通じて駆動が行われるが、アドレス放電は、アドレス電極２２とＹ表示電極１４との電位差に起因して発生し、このときに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Ｘ表示電極１３とＹ表示電極１４との電位差により発生する。このような表示電極間の維持放電により、実際の映像が表示される。

図２において、ｆ１、ｆ２、ｆ３で表示されたものは、表示電極間の維持放電時に壁電荷の分布及び放電経路を表したものである。維持放電は、表示電極間で起きるが、実際には、表示電極１３、１４に近接する端部間の位置で開始された後、表示電極１３、１４の中央部に拡散され、次いで、電極の外側の端部に向かって拡散されて消滅する。この際、壁電荷の分布を見れば、表示電極１３、１４間の全体領域にわたって均一に分布するものではなく、局部的に集中される現象が現れる。放電経路においても、表示電極１３、１４に近接する端部間で起きる放電ｆ１、及び中央部で発生する放電ｆ２は可能であるが、表示電極の外側の端部で発生する放電ｆ３は、壁電荷の不足により発生し難いという問題点がある。したがって、維持電極間に十分な放電を発生させるためには、放電電圧を増加させねばならず、これにより、放電効率が低下するという問題点がある。

本発明の目的は、前記の問題点を解決するためのものであって、改善されたＰＤＰを提供するところにある。

本発明の他の目的は、放電電圧を減少させ、放電効率を向上できるＰＤＰを提供するところにある。

本発明のさらに他の目的は、前面基板に電界集中部が形成された誘電体層が複層で備えられ、イグナイタ電極及びフローティング電極を備えるＰＤＰを提供するところにある。

前記の目的を達成するために、本発明によれば、前面基板及び前記前面基板に対向する背面基板と、前記前面基板の内表面に形成されたＸ表示電極及びＹ表示電極と、前記Ｘ表示電極とＹ表示電極との間に形成された第１及び第２イグナイタ電極と、前記Ｘ表示電極、Ｙ表示電極、第１及び第２イグナイタ電極を覆うように、前記前面基板の内表面に形成された第１誘電体層と、前記第１誘電体層の内表面上で、前記Ｘ表示電極とＹ表示電極の長手方向に形成された第１及び第２フローティング電極と、前記第１誘電体層の内表面上で、前記フローティング電極を覆うように形成された第２誘電体層と、前記第２誘電体層の内表面に形成された保護層と、前記背面基板の内表面に形成され、前記Ｘ、Ｙ表示電極に直交するように配置されたアドレス電極と、前記アドレス電極を埋め込む背面誘電体層と、前記背面誘電体層の上面に形成されて放電空間を形成する隔壁と、前記放電空間に形成された蛍光層と、前記放電空間に充填された放電ガスと、を備えるＰＤＰが提供される。

本発明の一特徴によれば、前記第２誘電体層には、前記第２誘電体層の一部の厚さを薄く形成した電界集中部が備えられる。

本発明の他の特徴によれば、前記電界集中部は、前記隔壁間に限定された放電空間の中央部で、前記表示電極間に限定された放電ギャップに対応する位置に配置される。

本発明の他の特徴によれば、前記第１イグナイタ電極には、前記Ｘ表示電極と同じ電圧が印加され、前記第２イグナイタ電極には、前記Ｙ表示電極と同じ電圧が印加される。

本発明の他の特徴によれば、前記Ｘ表示電極は、前記第１イグナイタ電極と連結され、前記Ｙ表示電極は、前記第２イグナイタ電極と連結される。

本発明の他の特徴によれば、前記第１及び第２フローティング電極には、電圧が印加されない。

本発明の他の特徴によれば、前記フローティング電極は、前記表示電極に近接したそれぞれの端部に隣接した位置に対応して形成される。

本発明の他の特徴によれば、前記第１及び第２フローティング電極は、前記電界集中部の両側にそれぞれ配置される。

また、本発明によれば、前面基板及び前記前面基板に対向する背面基板と、前記前面基板の内表面に形成されたＸ表示電極及びＹ表示電極と、前記Ｘ表示電極、Ｙ表示電極を覆うように、前記前面基板の内表面に形成された第１誘電体層と、前記第１誘電体層の内表面上で、前記Ｘ表示電極とＹ表示電極の長手方向に形成された第１及び第２フローティング電極と、前記第１誘電体層の内表面上で、前記フローティング電極を覆うように形成された第２誘電体層であって、前記第２誘電体層の一部の厚さを薄く形成した電界集中部が備えられている第２誘電体層と、前記第２誘電体層の内表面に形成された保護層と、前記背面基板の内表面に形成され、前記Ｘ、Ｙ表示電極に直交するように配置されたアドレス電極と、前記アドレス電極を埋め込む背面誘電体層と、前記背面誘電体層の上面に形成されて放電空間を形成する隔壁と、前記放電空間に形成された蛍光層と、前記放電空間に充填された放電ガスと、を備えるＰＤＰが提供される。

本発明によるＰＤＰは、表示電極間にイグナイタ電極を採用することによって、低電圧でも維持放電の駆動が可能であるだけでなく、表示電極間の放電ギャップを拡張できるので、発光効率を向上できる。また、維持放電が低電圧で発生するので、消費電力を減少させ、電磁気波の放射も低減できる。

以下、本発明を、添付された図面に示した望ましい実施形態を参考して、さらに詳細に説明する。

図３は、本発明によるＰＤＰの一実施形態に対する概略的な分解斜視図である。

図３に示すように、本発明によるＰＤＰは、前面基板３１と、前記前面基板３１に対向する背面基板４５とを備える。前面基板３１及び背面基板４５それぞれは、それらの内表面に形成された内部構造と共に相互接合されることによって、ＰＤＰを形成する。

前面基板３１の内表面には、Ｘ表示電極３４及びＹ表示電極３５が形成されている。前記表示電極３４、３５間には、放電ギャップが形成されており、前記表示電極は、複数の維持電極対を形成する。表示電極３４、３５の表面には、バス電極４０、４１がそれぞれ形成されており、金属材料で形成されるバス電極４０、４１は、透明材料で形成される表示電極３４、３５の相対的に大きい電気抵抗を克服するために配置される。

一方、本発明の一特徴として、前記Ｘ表示電極３４とＹ表示電極３５との間には、前面基板３１の内表面にイグナイタ（ｉｇｎｉｔｅｒ）電極３６、３７が形成される。イグナイタ電極３６には、Ｘ表示電極３４と同じ電圧が印加されることが望ましく、他のイグナイタ電極３７には、Ｙ表示電極３５と同じ電圧が印加されることが望ましい。それぞれの表示電極３４、３５とそれぞれのイグナイタ電極３６、３７とに同一な電圧が印加されるために、前記表示電極とイグナイタ電極とは、互いに連結されることが望ましい。例えば、Ｘ表示電極３４と第１イグナイタ電極３６とが連結され、Ｙ表示電極３５と第２イグナイタ電極３７とが連結されうる。表示電極とイグナイタ電極との連結のために、表示電極とイグナイタ電極とを互いに連結するブリッジが、導電性材料を有して前面基板３１の内表面に形成されうるという点を理解できる。

イグナイタ電極３６、３７が備えられることによって、放電電圧を低く維持しつつも、表示電極３４、３５間の放電ギャップが広くなり、これによって放電効率も向上できる。すなわち、表示電極３４、３５間の放電は、距離が近いほど発生しやすいため、表示電極３４、３５間の維持放電のために印加される電圧を低めて消費電力を減少させるためには、表示電極３４、３５間の距離が近くなければならない。しかし、表示電極３４、３５間の距離が近くなれば、壁電荷の移動経路が短くなり、これによって放電空間の体積が減り光量も減少し、放電効率も低下する。イグナイタ電極３６、３７は、このような短所を補完するために備えられるものであって、維持放電時にイグナイタ電極３６、３７間で先に放電が発生し、次いで、表示電極３４、３５間で維持放電を可能にする。したがって、イグナイタ電極３６、３７は、表示電極３４、３５間の距離を広くしつつも維持放電を可能にするので、相対的に維持放電の開始電圧を低め、発光効率の向上にも寄与する。

前記表示電極３４、３５、バス電極４０、４１及びイグナイタ電極３６、３７は、第１誘電体層３２により覆われる。第１誘電体層３２は、前面基板３１の内表面上に前記電極を覆うように形成される。

一方、前記第１誘電体層３２の内表面上には、第１及び第２フローティング電極３８、３９が形成される。フローティング電極３８、３９は、第１誘電体層３２の内表面上で、前記表示電極３４、３５に近接したそれぞれの端部に隣接して形成される。すなわち、Ｘ表示電極３４の一端部に対応して、第１誘電体層３２の表面にフローティング電極３８が形成され、Ｙ表示電極３５の一端部に対応して、第１誘電体層３２の表面にフローティング電極３９が形成される。フローティング電極３８、３９には、電圧が印加されない。フローティング電極３８、３９は、表示電極３４、３５間に形成される電場の経路を変更させることによって、空間電荷などが放電ガスと衝突する確率を増加させる。このように、フローティング電極３８、３９により空間電荷などが放電ガスと衝突する確率が増加すれば、放電ガスからさらに多くの紫外線が放出されるので、発光効率が顕著に向上できる。

フローティング電極３８、３９は、第２誘電体層３３により覆われる。第２誘電体層３３は、第１誘電体層３２の表面に形成されることによって、第１誘電体層３２を覆うことができる。一方、第２誘電体層３３には、電界集中部３３ａが形成されるが、前記電界集中部３３ａは、第２誘電体層３３の一部が薄くなるように溝を形成したものである。電界集中部３３ａは、隔壁４８間に限定された放電空間の中央部に形成され、表示電極３４、３５間に限定された放電ギャップに対応する位置で、前記第２誘電体層３３を薄く形成したものである。電界集中部３３ａは、誘電体層が薄い部分で電場の強度が強くなる現象を利用したものであって、電界集中部３３ａで強力な電場を発生できる。強力な電場は、放電電圧を減少できるだけでなく、高い分圧の放電ガスを利用可能にする。第２誘電体層３３の内表面には、ＭｇＯのような材料で保護層４２が形成される。第１及び第２フローティング電極３８、３９は、結果的に電界集中部３３ａの両側にそれぞれ配置される。

背面基板４５の内表面には、通常的な形態のアドレス電極及び隔壁構造が備えられる。図３に示した実施形態において、背面基板４５の内表面には、アドレス電極４７が形成され、前記アドレス電極４７は、前記表示電極３４、３５の長手方向に直交する方向に延びる。アドレス電極４７は、背面基板４５の表面に形成された背面誘電体層４６により覆われる。背面誘電体層４６の上部には、アドレス電極４７の長手方向と同じ方向に延びる隔壁４８が形成される。隔壁４８間及び背面誘電体層４６の内表面には、蛍光層４９が形成される。隔壁４８間に形成される放電空間には、放電ガスが充填される。アドレス電極４７は、隔壁４８間に形成された放電空間の直下部に対応するように配置される。

図３に示した例では、隔壁４８が平行に延びる一方、図示していない他の例では、隔壁４８が他の形態を有する。例えば、隔壁は、アドレス電極４７が延びる方向と同じ方向に形成された第１部分、及び前記第１部分に直交する方向に形成された第２部分を有するように、マトリックス形態で形成されることもある。このような場合に、それぞれの放電空間は、隔壁により閉鎖状態で取り囲まれ、近接した放電空間の間のクロストークを防止できるという長所がある。

一方、図３に示した例で、電界集中部３３ａは、前面基板３１上に形成された第２誘電体層３３で、表示電極３４、３５の長手方向に全体的に延びたと示されているが、図示していない他の例では、電界集中部が断続的に形成されることもある。すなわち、隔壁４８の直上部に該当する第２誘電体層３３には、電界集中部３３ａを形成せず、隔壁４８間に形成されるそれぞれの放電空間の直上部に該当する部分のみに電界集中部３３ａを形成する。このような場合には、結果的に電界集中部がアドレス電極４７の長手方向でも断続的に現れ、かつ表示電極３４、３５の長手方向でも断続的に現れることとなる。

図４は、図３に示したＰＤＰの一部についての概略的な断面図である。

図４に示すように、本発明の特徴によるイグナイタ電極３６、３７が、Ｘ表示電極３４とＹ表示電極３５との間に形成され、第２誘電体層３３が第１誘電体層３２の内表面に形成されている。また、第２誘電体層３３には、電界集中部３３ａが形成され、第１誘電体層３２の内表面にフローティング電極３８、３９が形成されている。

前記のような構造を有したＰＤＰで、維持放電は、初めにイグナイタ電極３６、３７間で発生し、このように発生した放電は、Ｘ表示電極３４とＹ表示電極３５との中央部と離隔された端部に向かって拡散される様相を見せる。これと共に、維持放電は、表示電極３４、３５間を直接的に連結する経路に沿って発生するだけでなく、矢印Ａで表示されたように、フローティング電極３８、３９を経て迂回的に発生するので、電場の経路が変更されることによって、放電ガスと空間電荷とが衝突する確率は大きくなる。また、電界集中部３３ａが第２誘電体層３３間に形成されることによって、さらに強力な電場が形成される。

図５は、本発明の他の実施形態によるＰＤＰの概略的な断面図である。図５の基本的な構成は、図４に示したものと類似し、同じ部分については同じ番号で表示されており、同じ部分についてはそれ以上説明しない。

図５に示した例では、表示電極３４、３５間にイグナイタ電極が形成されない。したがって、イグナイタ電極による低い維持放電電圧の効果を期待できない。しかし、図５に示した例でも、フローティング３９及び電界集中部３３ａが備えられることによって、強力な電場の形成と共に、電場の経路変更による空間電荷と放電ガスとの衝突確率の増加という効果を期待できる。

本発明は、添付された図面に示した一実施形態を参考に説明されたが、これは、例示的なものに過ぎず、当業者であれば、これから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲により決まらねばならない。

本発明は、ＰＤＰに関連の技術分野に適用可能である。

従来の一例によるＰＤＰに対する概略的な分解斜視図である。 図１に示したＰＤＰに対する概略的な部分断面図である。 本発明によるＰＤＰに対する概略的な分解斜視図である。 図３に示したＰＤＰに対する概略的な部分断面図である。 本発明によるＰＤＰの他の実施形態に対する概略的な部分断面図である。

符号の説明

３１ 前面基板、
３２ 第１誘電体層、
３３ 第２誘電体層、
３３ａ 電界集中部、
３４ Ｘ表示電極、
３５ Ｙ表示電極、
３６，３７ イグナイタ電極、
３８ 第１フローティング電極、
３９ 第２フローティング電極、
４０，４１ バス電極、
４２ 保護層、
４５ 背面基板、
４６ 背面誘電体層、
４７ アドレス電極、
４８ 隔壁、
４９ 蛍光層。

Claims (9)

1. 前面基板及び前記前面基板に対向する背面基板と、
   前記前面基板の内表面に形成されたＸ表示電極及びＹ表示電極と、
   前記Ｘ表示電極とＹ表示電極との間に形成された第１及び第２イグナイタ電極と、
   前記Ｘ表示電極、Ｙ表示電極、第１及び第２イグナイタ電極を覆うように、前記前面基板の内表面に形成された第１誘電体層と、
   前記第１誘電体層の内表面上で、前記Ｘ表示電極とＹ表示電極の長手方向に形成された第１及び第２フローティング電極と、
   前記第１誘電体層の内表面上で、前記第１及び第２フローティング電極を覆うように形成された第２誘電体層と、
   前記第２誘電体層の内表面に形成された保護層と、
   前記背面基板の内表面に形成され、前記Ｘ、Ｙ表示電極に直交するように配置されたアドレス電極と、
   前記アドレス電極を埋め込む背面誘電体層と、
   前記背面誘電体層の上面に形成されて放電空間を形成する隔壁と、
   前記放電空間に形成された蛍光層と、
   前記放電空間に充填された放電ガスと、を備えることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. 前記第２誘電体層には、前記第２誘電体層の一部を薄く形成した電界集中部が備えら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。
3. 前記電界集中部は、前記隔壁間に限定された放電空間の中央部で、前記表示電極間に限定された放電ギャップに対応する位置に配置されることを特徴とする請求項２に記載のプラズマディスプレイパネル。
4. 前記第１イグナイタ電極には、前記Ｘ表示電極と同じ電圧が印加され、前記第２イグナイタ電極には、前記Ｙ表示電極と同じ電圧が印加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。
5. 前記Ｘ表示電極は、前記第１イグナイタ電極と連結され、前記Ｙ表示電極は、前記第２イグナイタ電極と連結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。
6. 前記Ｘ表示電極は、前記第１イグナイタ電極と連結され、前記Ｙ表示電極は、前記第２イグナイタ電極と連結されることを特徴とする請求項４に記載のプラズマディスプレイパネル。
7. 前記第１及び第２フローティング電極には、電圧が印加されない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。
8. 前記第１及び第２フローティング電極は、それぞれ、前記Ｘ、Ｙ表示電極の近接した端部に隣接した位置に対応して形成されることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
9. 前記第１及び第２フローティング電極は、前記電界集中部の両側にそれぞれ配置されることを特徴とする請求項２に記載のプラズマディスプレイパネル。

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