JP4335204B2 - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Description

本発明は、新構造のプラズマディスプレイパネルに関する。

最近、プラズマディスプレイ装置は、大画面を有しつつも、高画質、超薄型、軽量化及び広視野角に優れた特性を有しており、他の平板ディスプレイ装置に比べて製造方法が簡単で、かつ大型化に容易な次世代大型平板ディスプレイ装置として脚光を浴びている。

図１に示された一般的な３電極面放電型プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）１００においては、蛍光体層１１０から発散された可視光線が、前面基板１０１の下面に配された走査電極１０６、共通電極１０７、バス電極１０８、前記電極１０６、１０７、１０８を覆う誘電体層１０９、及びＭｇＯ層１１１によって相当部分（約４０％）吸収され、よって発光効率が低いという問題があった。

また、前記従来の３電極面放電型ＰＤＰ１００が長時間同じ画像を表示している場合には、前記蛍光体層１１０が放電ガスの荷電粒子によりイオンスパッタリングされることによって永久的な残像を引き起こす問題点があった。特に、アドレス放電だけでなく、維持放電時にも、走査電極とアドレス電極との間の電圧差によって放電が発生し、蛍光体層に永久的な残像がさらに激しくなる問題があった。

一方、前記従来の３電極面放電型ＰＤＰ１００は、放電時に隣接する放電セル１１５で発光される光が前記前面基板１０１を通じて外部に発散される間に、完全な相互分離がなされていないことから、干渉によるフリッカリング現象で動画像などの迅速な画面構成が不利である問題点があった。

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って、発光効率を向上させ、蛍光体層の劣化問題が減少し、輝度が上昇し、光の干渉によるフリッカリング現象を防止しうるプラズマディスプレイパネルを提供することをその目的とする。

前記目的及びその他の目的を達成するために、本発明は、前面基板と、前記前面基板に対向すべく配された背面基板と、前記前面基板と背面基板との間に配され、前記前面基板及び背面基板と共に放電セルを限定し、誘電体からなる隔壁と、前記隔壁内に配され、前記放電セル内で相互放電を起こす前方放電電極及び後方放電電極と、前記放電セルに対向する前記前面基板上に形成された複数の第１溝内に配される蛍光体層と、前記放電セル内にある放電ガスを備えるプラズマディスプレイパネルを提供する。

本発明によるＰＤＰによれば、蛍光体層を前面基板に配置して発光効率を向上させ、蛍光体層の劣化問題が減少し、輝度が上昇し、ブラックマトリックス層を設置して発光される光を分離することによって、光の干渉によるフリッカリング現象を防止しうる。

以下、添付した図面に基づいて本発明を詳細に説明する。

図２及び図３（図２のIII−III線の断面図である）に示されたように、本発明の望ましい一実施形態によるＰＤＰ２００は、前面基板２０１と、前記前面基板２０１に対して対向すべく配された背面基板２０２と、前記前面基板２０１と背面基板２０２との間に配され、前記前面基板２０１及び背面基板２０２と共に放電セル２２０を限定し、誘電体からなる隔壁２０８と、前記放電セル２２０を取り囲むように隔壁２０８内に配され、相互離隔されて相互平行に延びる前方放電電極２０６及び後方放電電極２０７と、前記背面基板２０２上に配され、前記前方放電電極２０６及び後方放電電極２０７の延長方向と交差するように延びるアドレス電極２０３と、前記アドレス電極２０３を覆う誘電体層２０４と、前記放電セル２２０内に配される蛍光体層２１０と、前記放電セル２２０内にある放電ガス（図示せず）と、前記隔壁２０８の上方に位置し、前記放電セル２２０で発生した可視光線の干渉を遮断できるように、前記放電セル２２０の上側を取り囲む形状に形成される暗い色相のブラックマトリックス層２１１とを備える。

ここで、前記蛍光体層２１０は、前記各放電セル２２０に対向する前記前面基板２０１上に形成された第１溝２０１ａに配されている。前記第１溝２０１ａを形成するには多様な方法があるが、望ましくは、エッチング法またはサンドブラスト法を用いて形成する。この際、前記蛍光体層２１０から発散される可視光線が前面基板２０１を直接通過して外部に発散されるために、前方透過率が飛躍的に向上しうる。前面基板２０１と背面基板２０２との間には、複数の前記放電セル２２０を区画する隔壁２０８が配されている。本実施形態において、隔壁は実質的に四角形の横断面を有する複数の放電セル２２０を区画する。しかし、隔壁２０８の形態は、これに限定されず、複数の放電空間を形成する限り、例えば、ワッフル、デルタなどの放電セルを区画するような隔壁になりうる。また、放電セルの横断面は、四角形以外にも、三角形、五角形などの多角形、または円形、楕円形などに形成しうる。

隔壁２０８内には、一方向に配された放電セル２２０を取り囲みつつ、相互平行に延びる前方放電電極２０６及び後方放電電極２０７が配されている。前記前方放電電極２０６と後方放電電極２０７は、前記前面基板２０１に垂直方向に離隔されて配されている。

このような前方放電電極２０６及び後方放電電極２０７は、前方への可視光透過率を低下させないために、アルミニウム、銅のような導電性金属から形成されうる。したがって、電極の長手方向への電圧降下が小さいために、安定した信号伝達が可能となる。したがって、従来レベルの輝度で画像を具現するならば、前記電極を相対的に低い電圧で駆動可能になり、よって発光効率が大きく向上する。

隔壁２０８は、隣接した前方放電電極２０６と後方放電電極２０７との間の直接通電と、陽イオンまたは電子の前方放電電極２０６及び後方放電電極２０７への直接衝突による損傷とを防止しつつも、電荷を誘導して壁電荷を蓄積しうる誘電体から形成されることが望ましい。

一方、前記ブラックマトリックス層２１１は、前記前面基板２０１の下面に形成された第２溝２０１ｂ内に配されている。前記第２溝２０１ｂは、多様な方法を用いて形成されるが、望ましくは、エッチング法またはサンドブラスト法を用いて形成する。したがって、図３に示されたように、前記蛍光体層２１０を取り囲んでいる前記ブラックマトリックス層２１１が発光時に放電セル２２０間の光の干渉を防止して、フリッカリング現象を防止しうるので、輝度及び発光効率を極大化させうるということは言うまでもなく、暗い色相のブラックマトリックス層２１１が外光を吸収して明室コントラストを向上させて、高品格のパネルを製作しうる。また、図２及び図３において、第１溝２０１ａと第２溝２０１ｂは、相互分離されて形成されているが、本発明はこれに限定されず、一体に形成されても良い。

ここで、かかる前記ブラックマトリックス層２１１は、必ずしも黒色である必要はなく、光の干渉を防止し、光を十分に吸収できる程度の暗い色相であれば、何でも良い。

その他にも、図５に示されたように、本発明の他の実施形態によるＰＤＰ３００が示されている。図５において、前述した図面と同じ参照符号は同じ部材を示す。図５を参照すれば、前面基板３０１に所定深さに溝３０１ａが形成されているので、前記溝３０１ａによって前記隔壁２０８に対向する前記前面基板の下面３０１ｃの幅を、前記隔壁２０８の幅より狭く形成している。ここで、前記ブラックマトリックス層３１１が溝３０１ａの内側面フレーム部をループ状に取り囲み、前記蛍光体層３１０は前記ブラックマトリックス層３１１の側面を含む前記溝３０１ａ内の領域に配されている。

また、図６に示されたように、本発明の望ましいさらに他の実施形態によるＰＤＰ４００が図示されている。図６において前述した図面と同じ参照符号は同じ部材を示す。図６を参照すれば、前面基板４０１上には、第１及び第２溝４０１ａ、４０１ｂが形成されており、第１溝４０１ａには、蛍光体層４１０が配され、第２溝４０１ｂには、ブラックマトリックス層４１１が配されている。このようなブラックマトリックス層４１１による光の分離能力をさらに向上させるために、前記第２溝４０１ｂの深さを前記第１溝４０１ａの深さより所定深さＨほど深く形成することもできる。

図２、図３及び図４を再び参照すれば、前記背面基板２０２には、一列の放電セル２２０を横切って延びるアドレス電極２０３が相互平行に配されている。このような前記アドレス電極２０３は、前方放電電極２０６及び後方放電電極２０７が延びる方向との交差方向に延長される。また、本実施形態において、一放電セル２２０に配されたアドレス電極２０３の数は１個であるが、これに限定されず、多数個でも良い。このような前記アドレス電極２０３は、前方放電電極２０６と後方放電電極２０７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、維持放電が開始される電圧を低める役割をする。但し、本発明は、アドレス電極が備わった構造に限定されない。但し、アドレス電極がない場合、前方放電電極と後方放電電極は、相互交差する方向に延長することが望ましく、この際、前方放電電極及び後方放電電極のうち、１つは走査電極として作用し、他の１つはアドレス電極として作用する。

また、図３に示されたように、本発明のＰＤＰ２００は、前記隔壁２０８と背面基板２０２との間に配され、隔壁２０８と共に放電セル２２０を限定する後方隔壁２０５をさらに含んでなることも可能である。後方隔壁２０５は、マトリックス状に区画すると図示されているが、これに限定されず、複数の放電空間を形成できる限り、多様なパターンの隔壁、例えば、ストライプのような開放型隔壁はもとより、ワッフル、マトリックス、デルタなどの閉鎖型隔壁になりうる。また、閉鎖型隔壁は、放電空間の横断面が、本実施形態のような四角形以外にも、三角形、五角形などの多角形、または円形、楕円形になるように形成されうる。また、図２に示されたように、隔壁２０８と後方隔壁２０５は、同じ形状を有しているが、一方、相異なる形状を有しても良い。

一方、前記蛍光体層２１０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、赤色発光サブピクセルに形成された蛍光体層２１０はＹ（Ｖ、Ｐ）Ｏ_４：Ｅｕのような蛍光体を含み、緑色発光サブピクセルに形成された蛍光体層２１０はＺｎ_２ＳｉＯ_４：Ｍｎ、ＹＢＯ_３：Ｔｂのような蛍光体を含み、青色発光サブピクセルに形成された蛍光体層２１０はＢＡＭ：Ｅｕのような蛍光体を含みうる。

また、前記放電セル２２０には、Ｎｅ、Ｘｅ及びこれらの混合ガスのような放電ガスが封入される。本発明の場合、放電面が増加して放電領域が拡大されて、形成されるプラズマの量が増加するので、低電圧駆動が可能になる。したがって、高濃度のＸｅガスを放電ガスとして使用しても低電圧駆動が可能になることによって、発光効率を画期的に向上させうる。このような点は、従来のＰＤＰで高濃度Ｘｅガスを放電ガスとして使用する場合、低電圧駆動が非常に難しくなる問題点を解決したものである。

前記のような構成を有する本発明の一実施形態によるＰＤＰ２００においては、アドレス電極２０３と後方放電電極２０７との間にアドレス電圧が印加されることによって、アドレス放電が起こり、このアドレス放電の結果で維持放電が起こる放電セル２２０が選択される。次いで、前記選択された放電セル２２０の前方放電電極２０６と後方放電電極２０７との間に交流の維持放電電圧が印加されれば、前方放電電極２０６と後方放電電極２０７間に維持放電が起こる。この維持放電によって励起された放電ガスのエネルギー準位が低くなりつつ、紫外線が放出される。

そして、この紫外線が放電セル２２０内に塗布された蛍光体層２１０を励起させるが、この励起された蛍光体層２１０のエネルギー準位が低くなりつつ、可視光が放出され、この放出された可視光が画像を構成する。

一方、図１に示された従来のＰＤＰにおいては、走査電極１０６と共通電極１０７との間の維持放電が水平方向に起こって放電面積が相対的に狭い。しかし、実施形態によるＰＤＰ２００の維持放電は、放電セル２２０を限定するあらゆる側面で起こるだけでなく、放電面積が相対的に広いという長所がある。

また、本実施形態での維持放電は、放電セル２２０の側面に沿って閉曲線になっていて、順次に放電セル２２０の中央部に広がる。これにより、維持放電が起こる領域の体積が増加し、また従来には、よく使われていない放電セル内の空間電荷も発光に寄与する。このような事項は、ＰＤＰの発光効率の向上という結果に帰結される。

また、本実施形態によるＰＤＰでは、図３に示されたように、維持放電が隔壁２０８によって限定される部分でのみ主になされるので、従来のＰＤＰの問題点であった荷電粒子による蛍光体のイオンスパッタリングが防止され、これにより、同じ画像を長時間表示しても永久残像が生じないという長所がある。

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、当業者ならばこれより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、特許請求の範囲の技術的思想によって決まるべきである。

本発明を採用すれば、発光効率が向上し、永久残像が減少し、かつ不良率が減少し、本発明は、プラズマディスプレイパネル関連の製造技術分野に好適に適用されうる。

一般的なＰＤＰを示す部分切開斜視図である。 本発明の一実施形態によるＰＤＰを示す部分分離斜視図である。 図２のIII−III線の断面図である。 図２に示された電極及び放電セルを概略的に示す配置図である。 図３の他の例を示す断面図である。 図３の他の例を示す断面図である。

符号の説明

２００ プラズマディスプレイパネル
２０１ 前面基板
２０１ａ 第１溝
２０１ｂ 第２溝
２０２ 背面基板
２０３ アドレス電極
２０４ 誘電体層
２０５ 後方隔壁
２０６ 前方放電電極
２０７ 後方放電電極
２０８ 隔壁
２１０ 蛍光体層
２１１ ブラックマトリックス層
２２０ 放電セル

Claims (9)

1. 前面基板と、
   前記前面基板に対向すべく配された背面基板と、
   前記前面基板と背面基板との間に配され、前記前面基板及び背面基板と共に放電セルを限定し、誘電体からなる隔壁と、
   前記隔壁内に配され、前記放電セル内で互いに放電を起こす前方放電電極及び後方放電電極と、
   前記放電セルに対向する前記前面基板上に形成された複数の第１溝内に配される蛍光体層と、
   前記放電セル内にある放電ガスと、
   前記各第１溝は、前記各放電セルに対応するように形成され、
   前記隔壁と前記前面基板との間に配され、隣り合う前記放電セルの間に介在し、かつ前記放電セルのそれぞれを取り囲む形で形成されるブラックマトリックス層をさらに備え、
   前記ブラックマトリックス層は、前記隔壁に対向する前面基板上に形成された第２溝内に配され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１溝は、エッチングによっ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。
3. 前記第２溝の深さが前記第１溝の深さより所定深さ（Ｈ）ほどさらに深く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. 前記第２溝は、エッチングによっ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。
5. 前記第１溝と第２溝は、一つの溝であ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. 前記前方放電電極は、一方向に配された放電セルを取り囲みつつ延び、
   前記後方放電電極は、前記前方放電電極の延長方向と交差する方向に配された放電セルを取り囲みつつ延び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. 前記前方放電電極と前記後方放電電極は、一方向に配された放電セルを取り囲みつつ、相互平行に延び、
   前記前方放電電極及び後方放電電極の延長方向と交差するように延びるアドレス電極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。
8. 前記アドレス電極は、前記背面基板上に配されることを特徴とする請求項７に記載のプラズマディスプレイパネル。
9. 前記アドレス電極を覆う誘電体層をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載のプラズマディスプレイパネル。

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