JP4436291B2 - 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に関するものである。とりわけ放電時蛍光体の損傷が少なく、発光効率が向上した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パネルを利用したプラズマディスプレイ装置が従来の陰極線管ディスプレイ装置を代わるものとして注目されている。このプラズマディスプレイパネルは、複数個の電極が形成された二つの基板と、その両基板間に封入された放電ガス、及び所定のパターンを有する蛍光体を具備する。上記複数個の電極に放電電圧を印加すると、これにより上記放電ガスはプラズマ状態となる。このプラズマの電離現象から発される紫外線により上記所定のパターンに形成された蛍光体が励起され、所望の画像が得られるのである。

こうしたプラズマディスプレイパネルは放電形式によって直流型と交流型に分けられる。直流型プラズマディスプレイパネルにおいては、電極がプラズマ状態の放電空間に露出され伝導電流が対応電極を通して直接流れる。これに対して、交流型プラズマディスプレイにおいては、少なくとも一つの電極が誘電体層に埋め込まれ、相互対応する電極間における直接的な電荷移動の代わりに、壁電荷（wall charge）の電界によって放電が行われる。

図１（ａ）は従来のプラズマディスプレイパネルの概略構造を示す分離斜視図で、図１（ｂ）は図１（ａ）に示された従来のプラズマディスプレイパネルの断面図である。但し、図１（ｂ）は説明の便宜を図って下板部（６０）が９０°回転した状態を示す。

図１（ａ）及び図１（ｂ）によると、プラズマディスプレイパネル（１０）は、使用者に画像を見せる上板部（５０）とこれと平行に結合される下板部（６０）とを具備する。上板部（５０）の前面基板（１１）には走査電極（３１）と共通電極（３２）が対を成す維持電極対（１２）が配置され、下板部（６０）の背面基板（２１）にはアドレス電極（２２）が維持電極対（１２）と交差する方向に配置されている。走査電極（３１）と共通電極（３２）各々は透明なＩＴＯから成る透明電極（３１ａ、３２ａ）及び金属材質のバス電極（３１ｂ、３２ｂ）を具備する。一対の走査電極（３１）及び共通電極（３２）とこれと交差するアドレス電極（２２）は、単位放電セルとして一つの放電部を形成する。

さらに、前面基板（１１）と背面基板（１２）の各面には各電極を埋め込むよう各々前面誘電体層（１５）と背面誘電体層（２５）が形成されている。前面誘電体層（１５）の背面には通常ＭｇＯから成る透明保護膜（１６）が形成され、背面誘電体層（２５）の前面には放電距離を維持し放電セル同士の電気的・光学的クロストーク（cross-talk）を防止する隔壁（３０）が形成されている。隔壁（３０）の両側面と、背面誘電体層（２５）の上面には赤色、緑色及び青色蛍光体（２６）が塗布されている。一方、隔壁内の放電空間にはＮｅ、Ａｒ、Ｘｅなどの不活性混合ガスが封入されている。

プラズマディスプレイパネルの動作時、維持電極対（１２）に駆動電圧が印加されると、透明保護膜（１６）下方の放電領域において面放電が起こる。こうした面放電時プラズマの電離現象によって紫外線が発生する。発生した紫外線は周囲の蛍光体（２６）を励起させ、こうして可視光が発生し所望の画像を得るのである。

こうした従来のプラズマディスプレイパネルにおいては、放電時発生するプラズマによるイオン衝突が蛍光体（２６）に損傷を与え蛍光体が劣化する問題を抱えている。さらに、ストリップ（strip）形状で長く延長された維持電極対（１２）のため（とりわけ、バス電極（３１ｂ、３２ｂ）のため）、充分な開口率が確保し難く、発光効率が低減されかねない。ひいては、上板部（５０）は、前面基板（１１）とは別途に維持電極対（１２）を埋め込むための前面誘電体層（１５）を具備するので、上板部（５０）全体の透過率が下がりかねない。これによって、上板部（５０）の透過率低下を抑えるべく維持電極対（１２）、前面誘電体層（１５）及び前面基板（１１）の材料依存度が高まる。

プラズマディスプレイパネルの動作時プラズマによる蛍光体の損傷を防止すべく、特許文献１においては、蛍光体表面にＳｉＯ_２を主成分とする蛍光体保護膜をコーティングする方案を開示している。しかし、この方法によると、蛍光体保護膜を蛍光体に均一に塗布し難く、蛍光体保護膜を透過する紫外線を得るために別の放電ガスを使用しなければならない問題点がある。
日本特開平２００４−１７９０９９号公報

本発明は上記問題点を解決するためのもので、本発明の目的はプラズマによる蛍光体の損傷が抑制され、発光効率が向上し、上板部材料の選択幅が広いプラズマディスプレイパネルを提供することである。

上述した技術的課題を成し遂げるために、本発明によるプラズマディスプレイパネルは、前面基板と、上記前面基板と対向するよう設けられ、アドレス電極が形成された背面基板と、上記前面基板と背面基板との間に格子形状で設けられた隔壁と、上記隔壁によって区切られた放電空間内に塗布される蛍光体と、上記隔壁の交差部内部に形成され、上記前面基板から垂直方向へ延長された複数の走査電極及び共通電極とを含む。さらに、上記背面基板上には上記アドレス電極を埋め込む背面誘電体層が形成され、上記アドレス電極を保護する。

本発明の一実施形態によると、上記走査電極と共通電極は上記交差部内に縦横方向に交互に配置される。この場合、相互隣接した上記走査電極と共通電極間に形成される放電領域は、上記隔壁により区切られた上記放電空間を包囲する。

本発明の一実施形態によると、上記隔壁は、直方形の放電空間を包囲する格子を成し、上記走査電極及び共通電極は上記格子の交差部内に配置されている。

さらに、本発明によれば、上記隔壁は、上記走査電極と共通電極を埋め込む電極保護層を含むことが可能である。上記電極保護層はプラズマから上記走査電極及び共通電極を保護する役目を果たし、とりわけ電荷を誘導して壁電荷を蓄積し得る誘電体層を含むことが可能である。さらに、上記隔壁は、上記背面基板と上記電極保護層間に形成された下部隔壁をさらに含み得る。しかし、上記隔壁は別途の下部隔壁を具備せずに一体で形成されることも可能である。即ち、上記隔壁は上記走査電極と共通電極を埋め込む電極保護層のみで成り得る。この場合、隔壁構造が大変単純化され、隔壁を容易に製造し得る。さらに、上記電極保護層をプラズマから保護すべく上記電極保護層は放電空間に露出される部位にＭｇＯ保護膜を含み得る。ひいては、上記前面基板をプラズマから保護すべく、上記前面基板の背面上にＭｇＯ保護膜を形成してもよい。

本発明は、プラズマによる蛍光体の損傷を抑制し、向上された発光効率を具現し、上板部材料の選択幅を広げられる方案を提供する。そのために、格子形状で設けられた隔壁の交差部内に走査電極と共通電極を前面基板と垂直に延長されるよう配置する。このように垂直構造を有する走査電極と共通電極を具備することにより、蛍光体をプラズマから効果的に保護することが可能で、充分な開口率を確保し発光効率を改善し得る。さらに、共通電極及び走査電極を上板部でない隔壁の交差部内に配置することにより、上板部構造を大変単純化させ上板部の材料に対する選択幅を広げることが可能である。

本発明によると、格子形状で設けられた隔壁の交差部内に、走査電極と共通電極を前面基板と垂直方向へ延長されるよう配置する。こうして、充分な開口率の確保が可能で、発光効率を向上させられる。さらに、格子の交差部内に垂直構造を有する走査及び共通電極を配置することにより、放電セルの下部に塗布された蛍光体がプラズマにより損傷されることを効果的に防止し得る。ひいては、上板部の構造を大変単純化させることにより透過率の低下を防ぐことが可能で、上板部材料の選択幅が広がる。プラズマディスプレイパネルの動作時走査電極と共通電極により発生した放電領域は、選択された放電セルを包囲する形状を成す。こうして、放電セルの外郭において均一に放電が発生し、蛍光体を効率的に励起させることが可能である。

以下、添付の図を参照に本発明の実施形態を説明する。しかし、本発明の実施形態はその他の諸形態に変形可能で、本発明の範囲が以下説明する実施形態に限定されるわけではない。本発明の実施形態は当業界において平均的な知識を有する者（当業者）に対して本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることもあり、図において同一符合で示される要素は同一要素である。

図２は本発明の一実施形態によるプラズマディスプレイパネルの概略平面図である。 図２によると、プラズマディスプレイパネルは格子形状の隔壁（１４０）を含む。この隔壁（１４０）は横方向に相互平行に配置されたストリップ（strip）形状の第１隔壁（１４１）と、第１隔壁（１４１）と垂直に交差しつつ相互平行に配置されたストリップ形状の第２隔壁（１４２）とを含む。第１隔壁（１４１）と第２隔壁（１４２）は直方形の放電空間を形成する。隔壁（１４０）に包囲された一つの放電空間は単位放電セルを形成する。この隔壁（１４０）は、例えば誘電体で形成されることが可能で、直方形の放電空間を包囲する。第１隔壁（１４１）と第２隔壁（１４２）は交差部において相互垂直に交差する。この隔壁（１４１、１４２）は、放電空間同士の電気的光学的クロストーク（cross‐talk）現象を防止すべく形成されるものである。本実施形態においては隔壁（１４１、１４２）が相互垂直に交差するが、本発明がこれに限定されるわけではない。本発明において隔壁が形成する格子形状は多様な形態に変形可能で、曲線の形態で曲がることも可能である。

上記隔壁（１４０）の交差部内には、維持放電を発生させるための走査電極（１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃ）と共通電極（１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ）が形成される。とりわけ、複数の共通電極と走査電極は横及び縦の方向に交互に配列される。各々の走査電極（１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃ）は配線（図示せず）を通して相互電気的に連結され、各々の共通電極（１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ）も他配線（図示せず）を通して相互電気的に連結される。従来の構造と異なって、走査電極（１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃ）と共通電極（１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ）はストリップ形状でなく、隔壁（１４０）の交差部内から前面基板の垂直方向に （即ち、図２の紙面に垂直な方向へ）延長される。このように、走査電極及び共通電極が隔壁（１４０）の交差部内に垂直方向で設けられることによって、より高い開口率を確保可能で発光効率が向上する。

図３は図２のＬＬ´ラインに沿って切断した断面図で、図４は図２のＭＭ´ラインに沿って切断した断面図である。説明の便宜を図って、図３及び図４において下板部（１２１、１２２、１２５）はアドレス電極（１２２）の断面が現れるよう回転した状態で示してある。

図３及び図４によると、プラズマディスプレイパネル（１００）は上板部となる前面基板（１１１）と、これと対向するよう設けられた背面基板（１２１）とを含む。上記前面基板（１１１）はガラスを主原料とした透明材料から形成され得る。背面基板（１２１）上にはストリップ形状で延長された複数のアドレス電極（１２２）が形成され、アドレス電極（１２２）を保護すべくアドレス電極（１２２）を埋め込む背面誘電体層（１２５）が形成されている。

前面基板（１１１）と背面基板（１２１）との間には、先述したように格子形状で設けられた隔壁（図２の図面符合１４０参照）が配置され、この隔壁（１４０）の交差部内には走査電極（１３１ａ、１３１ｂ）と共通電極（１３２ａ、１３２ｂ）が形成される。とりわけ、本実施形態において、隔壁（１４０）は下部隔壁（１４０ａ）と、下部隔壁（１４０ａ）上に形成された電極保護層（１４０ｂ）を含む。電極保護層（１４０ｂ）は隔壁の交差部において走査電極（１３１ａ、１３１ｂ）と共通電極（１３２ａ、１３２ｂ）を埋め込み、上記電極を保護する役目を果たす。電極保護層（１４０ｂ）は壁電荷を蓄積し得る誘電体層を含むことができる。さらに、電極保護層（１４０ｂ）は多層構造で形成されることが可能で、とりわけプラズマによる電極保護層（１４０ｂ）の損傷を防止すべく、放電空間に露出される部位にＭｇＯ保護膜を含み得る。

図３及び図４に示されたように、走査電極及び共通電極が上板部に配置されず隔壁の交差部内に配置されることにより、上板部の構造が大変単純になる。こうして、上板部は実質的に前面基板（１１１）のみから成り得る。したがって、蛍光体から放出される可視光線は大変高い透過率で上板部を通過し、より高い輝度が得られる。上板部の構造が簡単で上板部において向上した透過率が具現され得るので、上板部材料の選択幅も広がる。好ましくは、プラズマから前面基板（１１１）を保護すべく上記前面基板（１１１）の背面上にＭｇＯ保護膜を形成する。

隔壁（１４０）によって区切られた放電空間内には赤色、緑色及び青色を発光するための蛍光体（１２６）が形成される。蛍光体（１２６）は下部隔壁（１４０ａ）の両側面と背面誘電体層（１２５）の上面に塗布される。プラズマディスプレイパネル（１００）の動作時プラズマによる蛍光体（１２６）の損傷を最少化させるためには、上記走査電極（１３１ａ、１３１ｂ）及び共通電極（１３２ａ、１３２ｂ）の最下端部が蛍光体（１２６）の最上端部より高く位置することが好ましい。即ち、垂直方向へ延長された走査電極及び共通電極より下方に蛍光体（１２６）を形成することによって、プラズマによる蛍光体（１２６）の損傷を最少化させるのである。

上述したように構成された本発明によるプラズマディスプレイパネル（１００）の動作を説明すれば次のとおりである。

アドレス電極（１２２）と走査電極（１３１ａ、１３１ｂ）間にアドレス電圧を印加することでアドレス放電が起こり、このアドレス放電の結果、主放電が起こる放電セルが選択される。

その後、選択された放電セルの走査電極（１３１ａ、１３１ｂ）と共通電極（１３２ａ、１３２ｂ）間に放電維持電圧が印加されると、走査電極（１３１ａ、１３１ｂ）と共通電極（１３２ａ、１３２ｂ）間に主放電が発生する。主放電が発生すると、励起された放電ガスのエネルギー準位が低くなり紫外線を放出するようになる。この紫外線が上記放電セル内の蛍光体を励起させ、励起された蛍光体のエネルギー準位が低くなりながら赤色、緑色または青色の可視光線を放出する。

とりわけ、図２によると、交互に配置された走査電極（１３１ａ、１３１ｂ）と共通電極（１３２ａ、１３２ｂ）に電圧が印加されると、走査電極（１３１ａ）と共通電極（１３２ａ）間、共通電極（１３２ａ）と走査電極（１３１ｂ）間、走査電極（１３１ｂ）と共通電極（１３２ｂ）間、及び共通電極（１３２ｂ）と走査電極（１３１ａ）間に放電が発生して各々の放電領域が一つの放電セルを包囲するようになる。こうして、放電セルの外郭において均一に放電が起きる。このように放電セルの外郭において均一に発生した放電は均一な紫外線を発し、蛍光体を効果的に励起させる。さらに、隔壁（１４０）の交差部内に埋め込まれた垂直構造の走査電極と共通電極間に主放電が形成されることにより、放電セル下部に塗布された蛍光体はプラズマによる損傷を受け難くなる。ひいては、走査電極と共通電極が小さい水平面積を占め垂直方向へ延長されているので、より高い発光効率を得られる。

先述した実施形態において、隔壁（１４０）は下部隔壁（１４０ａ）とその上に形成され走査電極及び共通電極を埋め込む電極保護層（１４０ｂ）とを具備しているが、別の下部隔壁無しで一体に形成されてもよい。その場合、隔壁構造が大変単純化し、隔壁を容易に製造し得る。こうした例が図５に示してある。

図５は、本発明の他実施形態によるプラズマディスプレイパネル（２００）の断面図を示す。とりわけ、図５は図２のＬＬ´ラインに沿って切断した断面図に該当する。図５によると、背面基板（１２１）と前面基板（１１１）との間に隔壁（１４０ｃ）が設けられている。各々の放電セルを区切る隔壁（１４０ｃ）は一体に形成されている。この隔壁（１４０ｃ）は走査電極（１３１ａ、１３１ｂ）と共通電極（図２の図面符合１３２ａ、１３２ｂ参照）を埋め込む電極保護層で構成され、別の下部隔壁を具備しない。図５に示された実施形態においても、電極保護層の役目を果たす上記隔壁（１４０ｃ）は、放電空間に露出される部位にＭｇＯ保護膜を含むことが好ましい。こうしたＭｇＯ保護膜はプラズマから隔壁（１４０ｃ）を保護すると同時に、隔壁（１４０ｃ）の交差部内に埋め込まれた走査電極（１３１ａ、１３１ｂ）及び共通電極（１３２ａ、１３２ｂ）を保護する役目も果たす。

本発明は上述した実施形態及び添付の図に限定されるものではなく、添付の請求範囲により限定する。さらに、本発明は請求範囲に記載された本発明の技術的思想を外れない範囲内において様々な形態の置換、変形及び変更が可能であることは当技術分野において通常の知識を有する者にとって自明なことである。

（ａ）は従来のプラズマディスプレイパネルの分離斜視図である。（ｂ）は（ａ）に示されたプラズマディスプレイパネルの断面図である。 本発明の一実施形態によるプラズマディスプレイパネルの概略平面図である。 本発明の一実施形態によるプラズマディスプレイパネルの断面図で、図２のＬＬ´ラインに沿って切断した断面図である。 本発明の一実施形態によるプラズマディスプレイパネルの断面図で、図２のＭＭ´ラインに沿って切断した断面図である。 本発明の他実施形態によるプラズマディスプレイパネルの断面図である。

符号の説明

１００ プラズマディスプレイパネル
１１１ 前面基板
１２１ 背面基板
１２２ アドレス電極
１２５ 背面誘電体層
１２６ 蛍光体
１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃ 走査電極
１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ 共通電極
１４１ 第１隔壁
１４２ 第２隔壁
１４０ａ 下部隔壁
１４０ｂ 電極保護層

Claims (9)

1. 前面基板と、
   上記前面基板と対向するように設けられ、一定間隔を置いてアドレス電極が形成された背面基板と、
   上記前面基板と背面基板との間に格子形状で設けられ放電空間を区切り、複数の交差部を有する隔壁と、
   上記放電空間内に塗布される蛍光体と、
   上記隔壁の複数の交差部毎に隔壁の交差部内に形成され、上記前面基板の底面と夫々垂直に形成され、上記前面基板の底面と水平な横及び縦に並列された上記複数の交差部において相互交互に配置される複数の走査電極及び共通電極とを含むプラズマディスプレイパネル。
2. 上記背面基板上に形成され、上記アドレス電極を埋め込む背面誘電体層をさらに含む請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
3. 相互隣接した上記走査電極及び共通電極間に形成される放電領域は、上記隔壁により区切られた上記放電空間を包囲する請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
4. 上記隔壁は直方形の各放電空間を包囲する格子を成し、上記走査電極及び共通電極は上記隔壁の交差部内に配置される請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
5. 上記隔壁は、上記走査電極と共通電極を埋め込む電極保護層を含む請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
6. 上記隔壁は、上記背面基板と上記電極保護層間に形成された下部隔壁をさらに含む請求項５に記載のプラズマディスプレイパネル。
7. 上記電極保護層は誘電体層を含む請求項５に記載のプラズマディスプレイパネル。
8. 上記電極保護層は、放電空間に露出される部位に形成されたＭｇＯ保護層を含む請求項５に記載のプラズマディスプレイパネル。
9. 上記前面基板の背面上に形成されたＭｇＯ保護層をさらに含む請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。

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