JP4323495B2 - 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（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ：ＰＤＰ）に係り、さらに詳細には、放電電圧を低下させることができるＰＤＰに関する。

近年、従来の陰極線管ディスプレイ装置を代替するディスプレイとして注目されているＰＤＰは、複数の電極が形成された二つの基板の間に放電ガスを封じ込み、電極間に放電電圧を印加することにより発生する紫外線により所定のパターンで形成された蛍光体を励起し所望の画像を得る平板表示パネルである。

図１に示すように一般的な交流型ＰＤＰ１０は、画像を表示する上板５０と、上板５０と平行に結合される下板６０とを備える。前面基板１１上には、Ｙ電極３１とＸ電極３２とが対を成す放電維持電極対１２が配置されており、前面基板１１と対向する背面基板２１上には、アドレス電極２２がＹ電極３１及びＸ電極３２と交差するように配置されている。Ｙ電極３１及びＸ電極３２のそれぞれは、透明電極３１ａ、３２ａ及びバス電極３１ｂ、３２ｂを備える。このように配置された一対のＹ電極３１及びＸ電極３２と、これと交差するアドレス電極２２とによって形成される空間が、単位放電セルである一つの放電部を形成する。このように前面基板１１と背面基板２１との各面には、上記各電極を埋め込むようにそれぞれ前面誘電体層１５及び背面誘電体層２５がそれぞれ形成されている。前面誘電体層１５上には、通常、ＭｇＯからなる保護層１６が形成される。背面誘電体層２５の前面には、放電距離を維持し、放電セル間の電気的および光学的なクロストークを防止する隔壁３０が形成されている。この隔壁３０の両側面と、隔壁３０が形成されていない背面誘電体層２５上の表面とには、蛍光体層２６が塗布されている。

前記のようなＰＤＰにおいて、輝度及び発光効率を向上させるためには、Ｙ電極３１とＸ電極３２との間の距離Ｇを延長させる必要がある。これは、放電領域を拡大させることによって、プラズマ放電を活発に発生させるためである。

ところが、距離Ｇが延長されることによって、放電を開始するための電圧も上昇するという問題点がある。この場合、Ｙ電極３１及びＸ電極３２を駆動するための電子素子の定格電圧が上昇するため、コストが上昇するという問題点がある。

本発明は、前記問題点を解決するためになされたものであり、放電電圧を低下させることができるプラズマディスプレイパネルを提供することを目的とする。

また、本発明は、輝度及び発光効率が向上したプラズマディスプレイパネルを提供することを目的とする。

前記目的を達成するための本発明に係るプラズマディスプレイパネルは、背面基板と、前記背面基板に対向して配置される前面基板と、前記前面基板上に複数配置される一対の維持電極と、前記一対の維持電極をそれぞれ覆うように配置される前面誘電体層と、を備え、前記前面誘電体層には、維持放電を容易にするグルーブが形成され、前記グルーブの内面にのみ、複数の突起部が形成されていることを特徴とする。

また、前記目的を達成するための本発明に係るプラズマディスプレイパネルは、背面基板と、前記背面基板に対向して配置される前面基板と、前記前面基板と背面基板との間に配置され、複数の放電セルを画定する隔壁と、前記前面基板上に互いに離隔されて複数配置される一対の維持電極と、前記一対の維持電極と交差するように前記背面基板上に配置されるアドレス電極と、前記一対の維持電極をそれぞれ覆うように配置される前面誘電体層と、前記アドレス電極を覆うように配置される背面誘電体層と、前記放電セル内に配置される蛍光体層と、前記放電セル内に充填される放電ガスと、を備え、前記前面誘電体層には、維持放電を容易にするグルーブが形成され、前記グルーブの内面にのみ、複数の突起部が形成されていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。

また、前記突起部は、前記グルーブの側面または底面に形成されることを特徴とする。

また、前記突起部を覆うように配置された保護層をさらに備えることを特徴とする。

以上のように構成された本発明に係るプラズマディスプレイパネルは、次のような効果を有する。

第一に、前面基板のグルーブ内に形成された突起部に電界が集中するため、突起部で維持放電が開始される。したがって、放電開始電圧及び放電維持電圧が低下させることができる。また、グルーブ及び突起部によって放電が活発に発生するため、発光効率及び輝度が向上する。

第二に、グルーブによって前面誘電体層が薄くなるため、可視光の透過率が向上する。

以下、添付された図面を参照して本発明に係るプラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」と称する）の実施の形態を詳細に説明する。図２〜図４は、本発明の実施の形態に係るＰＤＰ１００を説明するために供する図である。図２はＰＤＰの内部構造を示す分離斜視図、図３は図２のIII−III線による断面図、図４は図２のＡ部分の拡大図である。以下、同じ参照符号は、同じ部材を示す。

図２に示すようにＰＤＰ１００は、上板１５０と、上板１５０と平行に結合される下板１６０とを備える。上板１５０は、前面基板１１１、前面誘電体層１１５、維持電極対１１２、及び保護層１１６を備える。下板１６０は、背面基板１２１、アドレス電極１２２、背面誘電体層１２５、隔壁１３０、及び蛍光体層１２６を備える。

前面基板１１１と背面基板１２１とは、互いに所定間隔離隔されて配置され、これらの間に放電が発生する放電空間が画定される。このような前面基板１１１及び背面基板１２１は、可視光の透過率に優れたガラスなどを利用して形成されることが好ましい。しかしながら、明暗コントラストの向上のために、前面基板１１１及び背面基板１２１の少なくとも一方が着色されても良い。

前面基板１１１と背面基板１２１との間には隔壁１３０が配置されている。さらに詳細には、隔壁１３０は、背面誘電体層１２５上に配置されている。このような隔壁１３０は、放電空間を複数の放電セル１８０に画定し、放電セル１８０の間の光学的及び電気的クロストークを防止する機能を有する。図２には、隔壁１３０が四角形の横断面を有するマトリックス配列の放電セルを画定するものと示されているが、必ずしもこれに限定されるものではない。すなわち、隔壁１３０は、放電セル１８０が三角形、五角形などの多角形、または円形、楕円形などの横断面を有するように形成されても良く、ストライプのような開放型に形成されても良い。また、隔壁１３０は、放電セル１８０をワッフル形状やデルタ形状の配列として画定しても良い。

背面基板１２１に対向する前面基板１１１上には維持電極対１１２が配置されている。ここで、維持電極対１１２は、維持放電を起こすために前面基板１１１の背面に形成された一対の維持電極１３１、１３２を意味し、前面基板１１１上には、このような維持電極対１１２が所定の間隔で平行に複数配列されている。維持電極対１１２のうち、一方の維持電極はＸ電極１３１であって、共通電極としての機能を有し、他方の維持電極はＹ電極１３２であって、走査電極としての機能を有する。本実施の形態では、維持電極対１１２が前面基板１１１上に配置されるが、維持電極対１１２の配置位置は、これに限定されるものではない。例えば、維持電極対１１２は、前面基板１１１から背面基板１２１に向う方向に所定間隔離隔して配置することもできる。

Ｘ電極１３１及びＹ電極１３２のそれぞれは、透明電極１３１ａ、１３２ａ及びバス電極１３１ｂ、１３２ｂを備えている。透明電極１３１ａ、１３２ａは、放電を発生させるための導電体であると共に蛍光体１２６から放出される光が前面基板１１１に進むことを妨害しないようにするために、導電性の透明な材料から形成されるが、このような材料としては、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）である。しかし、前記ＩＴＯのような透明な導電体は、一般的にその抵抗が大きく、透明電極のみで維持電極を形成する場合、その長手方向への電圧降下が大きくなるため、長手方向に進むにしたがってより多くの駆動電力が消費され、応答速度が遅くなる。これを改善するために、前記透明電極上には金属材質から形成されるバス電極１３１ｂ、１３２ｂが配置される。バス電極は、Ａｇ、Ａｌ、またはＣｕのような金属を利用して単層構造に形成することができるが、Ｃｒ／Ａｌ／Ｃｒなどの多層構造に形成されることもできる。このような透明電極及びバス電極は、フォトエッチング法、フォトリソグラフィ法などを利用して形成する。

Ｘ電極１３１及びＹ電極１３２の形状及び配置を詳細に説明すれば、バス電極１３１ｂ、１３２ｂは、単位放電セル１８０で所定間隔離隔されて平行に配置され、放電セル１８０を横切って（放電セル１８０と交差して）延長される。前記のように、各バス電極１３１ｂ、１３２ｂには、透明電極１３１ａ、１３２ａが電気的に接続されるが、四角形の透明電極１３１ａ、１３２ａは、単位放電セル１８０ごとに不連続的に配置される。このような透明電極１３１ａ、１３２ａの一側は、バス電極１３１ｂ、１３２ｂに連結され、他側は、放電セル１８０の中心方向に配置される。

前面基板１１１上には、維持電極対１１２を埋設するように前面誘電体層１１５が形成されている。前面誘電体層１１５は、相互に隣接するＸ電極１３１とＹ電極１３２とが互いに通電されることを防止すると共に、荷電粒子または電子がＸ電極１３１とＹ電極１３２とに直接衝突してＸ電極１３１及びＹ電極１３２を損傷させることを防止する。また、前面誘電体層１１５は、電荷を誘導する機能を有する。このような前面誘電体層１１５は、ＰｂＯ、Ｂ_２Ｏ_３、またはＳｉＯ_２などを利用して形成される。

対をなすＸ電極１３１とＹ電極１３２との間の前面誘電体層１１５には、グルーブ１４５が形成されている。グルーブ１４５は、前面誘電体層１１５の所定の深さで形成され、グルーブ１４５の深さは、プラズマ放電による前面誘電体層１１５の破損可能性、壁電荷の配置、放電電圧の大きさなどを考慮して決定される。例えば、グルーブは、前面基板１１１が露出されるような深さまで形成されても良い。

図２及び図３に示すように、放電セル１８０ごとに１個のグルーブ１４５が対応するように形成されているが、本発明は、必ずしもこれに限定されず、放電セル１８０ごとに複数のグルーブ１４５が対応するように形成されても良い。また、放電セル１８０ごとに同数のグルーブ１４５が対応する必要はない。例えば、赤色発光放電セル、緑色発光放電セル、及び青色発光放電セルに相異なる数のグルーブ１４５が形成されることができる。

このようなグルーブ１４５によって前面誘電体層１１５が薄くなるため、前方への可視光の透過率が向上する。グルーブ１４５は、実質的に長方形の横断面を有するように形成されているが、必ずしもこれに限定されず、多様な形状に形成されることができる。

また、図２に示すように、グルーブ１４５は、Ｘ電極１３１とＹ電極１３２との間に放電セル１８０を横切って延びるように形成されている。この場合、グルーブ１４５は、排気工程時に放電空間に充填されている不純ガスの排気路を提供し、注入工程時に放電ガスの流入路を提供できる。しかし、図５のＰＤＰの上板２５０に示すように、前面誘電体層２１５に形成されたグルーブ２４５は、放電セル２８０を単位として不連続的に形成されることができる。前面誘電体層２１５上には保護層２１６が形成される。

また、図２から図４に示すように、グルーブ１４５の内面には、複数の突起部１１９ａ、１１９ｂが形成されている。突起部１１９ａ、１１９ｂは、円錐状、半円状などを有しても良いが、本発明は、必ずしもこれに限定されるものではない。また、各突起部１１９ａ、１１９ｂは、互いに同じ形状を有する必要もない。Ｘ電極１３１及びＹ電極１３２に電圧が印加される場合、とがっている形状を有する突起部１１９ａ、１１９ｂで電界が集中する現象が発生する。これについての詳細な事項は後述する。

突起部１１９ａ、１１９ｂは、グルーブ１４５内で多様な位置に形成されることができるが、グルーブの側面１４５ａ及び底面１４５ｂに形成されることが好ましい。図４に示すように、グルーブの側面１４５ａに形成された突起部１１９ａと、グルーブの底面１４５ｂに形成された突起部１１９ｂとが示されている。しかし、本発明は、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、図６に示すように、前面誘電体層３１５に形成されたグルーブ３４５の両側面３４５ａにのみ突出部３１９が形成されることができる。このような前面誘電体層３１５及び突起部３１９上には、保護層３１６が形成される。

ＰＤＰ１００は、前面誘電体層１１５を覆う保護層１１６をさらに備えることが好ましい。保護層１１６は、放電時に荷電粒子及び電子が前面誘電体層１１５に衝突して前面誘電体層１１５が損傷されることを防止する。特に、突出部１１９ａ、１１９ｂには電界が集中するため、保護層１１６によって覆われていることが破損防止の点で好ましい。また、保護層１１６は、放電時に２次電子を多量に放出してプラズマ放電を活発にさせる。このような機能を行う保護層１１６は、２次電子放出係数が高く、可視光の透過率の高い物質を利用して形成する。保護層１１６は、前面誘電体層１１５が形成された後に、主にスパッタリング、電子ビーム蒸着法で薄膜に形成される。

前面基板１１１に対向する背面基板１２１上には、アドレス電極１２２が配置されている。アドレス電極１２２は、Ｘ電極１３１及びＹ電極１３２と交差するように放電セル１８０を横切って延びる。

アドレス電極１２２は、Ｘ電極１３１とＹ電極１３２との間の維持放電をさらに容易にするためのアドレス放電を起こすためのものであって、さらに具体的には、維持放電が起こるための電圧を低下させる役割を担う。アドレス放電は、Ｙ電極１３２とアドレス電極１２２との間に起こる放電であって、アドレス放電が終了すれば、Ｙ電極１３２側とＸ電極１３１側とに壁電荷が蓄積され、これにより、Ｘ電極１３１とＹ電極１３２との間の維持放電がさらに容易になる。

このように配置された一対のＸ電極１３１及びＹ電極１３２と、これと交差するアドレス電極１２２とによって形成される空間が単位放電セル１８０を形成する。

背面基板１２１上には、アドレス電極１２２を埋設するように背面誘電体層１２５が形成されている。背面誘電体層１２５は、放電時に荷電粒子または電子がアドレス電極１２２に衝突してアドレス電極１２２を損傷させることを防止し、同時に電荷を誘導できる誘電体から形成されるが、このような誘電体としては、ＰｂＯ、Ｂ_２Ｏ_３、またはＳｉＯ_２などがある。

背面誘電体層１２５上に形成された隔壁１３０の両側面と、隔壁１３０が形成されていない背面誘電体層１２５の前面とには、赤色、緑色、青色の発光蛍光体層１２６が配置されている。蛍光体層１２６は、紫外線を受けて可視光線を発生させる成分を有するが、赤色発光の放電セルに形成された蛍光体層は、Ｙ（Ｖ，Ｐ）Ｏ_４：Ｅｕのような蛍光体を含み、緑色発光の放電セルに形成された蛍光体層は、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４：Ｍｎ、ＹＢＯ_３：Ｔｂのような蛍光体を含み、青色発光の放電セルに形成された蛍光体層は、ＢＡＭ：Ｅｕのような蛍光体を含む。

また、放電セル１８０には、ネオン（Ｎｅ）、キセノン（Ｘｅ）などが混合された放電ガスが充填され、前記のように放電ガスが充填された状態で、前面基板１１１及び背面基板１２１の最端部に形成されたフリットガラスのような密封部材により前面基板１１１及び背面基板１２１が互いに封合されて結合される。

前記のように構成された本実施の形態に係るＰＤＰ１００の作動を説明すれば、次の通りである。

ＰＤＰ１００で発生するプラズマ放電は、アドレス放電と維持放電とに大別される。アドレス放電は、アドレス電極１２２とＹ電極１３２との間にアドレス放電電圧が印加されることによって発生し、このアドレス放電によって、維持放電を発生させる放電セル１８０が選択される。

その後、前記選択された放電セル１８０のＸ電極１３１とＹ電極１３２との間に維持電圧が印加される。この時、前面誘電体層１１５に形成されたグルーブ１４５に電界が集中する。これは、Ｘ電極１３１とＹ電極１３２との間の放電経路が短縮され、この部分に電場が強く発生して電界が集中し、電荷、荷電粒子、励起種などの密度が高くなるためである。特に、突起部１１９ａ、１１９ｂは、相対的に尖った形状を有するため、突起部１１９ａ、１１９ｂの尖った部分には、相対的に強い電界が形成される。したがって、突起部１１９ａ、１１９ｂの間に先に維持放電が開始されるため、放電開始電圧が低くても済むという利点がある。また、このように開始された放電が次第にグルーブ１４５の外部に広がる。放電が広がる場合にも、グルーブ１４５及び突起部１１９ａ、１１９ｂによって、荷電粒子などの発生が活発化するため、放電維持電圧が低くなるという利点がある。

維持放電時に励起された放電ガスのエネルギー準位が低くなると、紫外線が放出される。そして、この紫外線が放電セル１８０内に塗布された蛍光体１２６を励起させるが、この励起された蛍光体１２６のエネルギー準位が低くなると、可視光が放出され、この可視光が前面誘電層１１５及び前面基板１１１を透過して出射され、ユーザーが認識できる画像を形成する。

本発明は、図面に示された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、当業者ならば、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が理解できる。したがって、本発明の真の技術的範囲は、特許請求の範囲に記載によって決められなければならない。

本発明は、ＰＤＰ関連の技術分野に適用可能である。

従来の技術に係るＰＤＰの概略的な内部構造を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係るＰＤＰの分離斜視図である。 図２のIII−III線による断面図である。 図３のＡ部分を拡大した拡大断面図である。 本発明の実施の形態に係るＰＤＰの変形例であって、グルーブが不連続的に形成されたものを示す上板の部分斜視図である。 図３のＡ部分の変形例であって、突起部の形成位置が異なる形態を示す拡大断面図である。

符号の説明

１００ ＰＤＰ、
１１１ 前面基板、
１１２ 維持電極対、
１１５ 前面誘電体層、
１１６ 保護層、
１２１ 背面基板、
１２２ アドレス電極、
１２５ 背面誘電体層、
１２６ 蛍光体層、
１３０ 隔壁、
１３１、１３２ 維持電極、
１３１ａ、１３２ａ 透明電極、
１３１ｂ、１３２ｂ バス電極、
１４５ グルーブ、
１５０ 上板、
１６０ 下板、
１８０ 放電セル。

Claims (16)

1. 背面基板と、
   前記背面基板に対向して配置される前面基板と、
   前記前面基板上に複数配置される一対の維持電極と、
   前記一対の維持電極をそれぞれ覆うように配置される前面誘電体層と、を備え、
   前記前面誘電体層には、維持放電を容易にするグルーブが形成され、前記グルーブの内面にのみ、複数の突起部が形成されていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. 前記グルーブは、前記一対の維持電極を構成する一の維持電極と前記一の維持電極に隣接する他の維持電極との間に形成されてい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. 前記突起部は、前記グルーブの側面に形成されることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
4. 前記突起部は、前記グルーブの底面に形成されることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
5. 前記突起部を覆うように配置される保護層をさらに備え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. 前記グルーブは、前記基板が露出されるように形成されることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
7. 前記グルーブは、互いに平行に一方向に沿って延びてい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。
8. 前記グルーブは、一方向に沿って不連続的に形成されることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
9. 背面基板と、
   前記背面基板に対向して配置される前面基板と、
   前記前面基板と背面基板との間に配置され、複数の放電セルを画定する隔壁と、
   前記前面基板上に互いに離隔されて複数配置される一対の維持電極と、
   前記一対の維持電極と交差するように前記背面基板上に配置されるアドレス電極と、
   前記一対の維持電極をそれぞれ覆うように配置される前面誘電体層と、
   前記アドレス電極を覆うように配置される背面誘電体層と、
   前記放電セル内に配置される蛍光体層と、
   前記放電セル内に充填される放電ガスと、を備え、
   前記前面誘電体層には、維持放電を容易にするグルーブが形成され、前記グルーブの内面にのみ、複数の突起部が形成されていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
10. 前記グルーブは、前記一対の維持電極を構成する一の維持電極と前記一の維持電極に隣接する他の維持電極との間に形成されていることを特徴とする請求項９に記載のプラズマディスプレイパネル。
11. 前記突起部は、前記グルーブの側面に形成されることを特徴とする請求項９に記載のプラズマディスプレイパネル。
12. 前記突起部は、前記グルーブの底面に形成されることを特徴とする請求項９に記載のプラズマディスプレイパネル。
13. 前記突起を覆うように配置される保護層をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載のプラズマディスプレイパネル。
14. 前記グルーブは、前記前面基板が露出されるように形成されることを特徴とする請求項９に記載のプラズマディスプレイパネル。
15. 前記グルーブは、前記放電セルと交差するように延びていることを特徴とする請求項９に記載のプラズマディスプレイパネル。
16. 前記グルーブは、前記放電セルごとに不連続的に形成されることを特徴とする請求項９に記載のプラズマディスプレイパネル。

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