JP4637576B2 - 適合化表面電位分布を提供するプラズマディスプレイパネル用のコプラナー放電電極板 - Google Patents
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Description
図1A及び1Bに記載されているように、本発明は、プラズマディスプレイパネルの種々のセル又は放電領域内での、放電点火、放電拡散及び放電安定化領域の限定に関する。
プラズマディスプレイには、一般的に、少なくとも第1及び第2のコプラナー電極アレイが設けられており、各コプラナー電極アレイの総体的な方向は平行であり、その際、第1のアレイの各電極Yは、第2のアレイの電極Y’に隣り合っていて、当該第2のアレイの電極Y’と共に対となって、放電領域セットに給電するようにされており、更に、給電される各放電領域に対して、以下を有しており:
−放電点火領域と呼ばれる導電領域Zaであり、該導電領域Zaは、第2のアレイの前記電極に向き合った点火端を有しており;
−放電拡散領域と呼ばれる導電領域Zbであり、該導電領域Zbは、前記点火端とは反対側の導電性点火領域の後ろ側に配置されており;および
−導電拡散領域の後ろ側に位置している放電安定化又は放電終了領域と呼ばれる導電領域Zcであり、該導電領域Zcは、前記点火端とは反対側の前記要素の境界を定める放電終了端を有している。
−アドレス電極アレイ及びコプラナー電極アレイの1つを用いて、ディスプレイパネルの各列は、予め選択された、この列の各放電領域の誘電層の領域上の堆積電荷によって連続してアドレスされ、そのうちの相応のサブピクセルは、画像を表示するために作動される必要があり;それから
−コプラナー放電電極板の2つのアレイの各電極間に、維持電圧パルス列を印加することによって、プリチャージ領域内でしか放電が生じず、そうすることによって、相応のサブピクセルを作動して、画像を表示することができる。
本発明の課題は、更に改善されていて、放電の発光効率とプラズマディスプレイパネルの寿命を最適化された新規タイプのコプラナー放電プラズマディスプレイパネルセルを提供することにある。
プラズマディスプレイパネル内で放電領域を画定するコプラナー放電電極板であって、
−誘電体層で被覆された少なくとも第1及び第2のコプラナー電極アレイを有しており、前記コプラナー電極アレイの全体的方向は平行であり、第1のアレイの各電極は第2のアレイの電極に隣接して対を形成し、一連の放電領域を提供することを意図しており、
−各放電領域に関して、共通の長手方向の対称軸Oxを有する少なくとも2つの電極素子を有しており、該電極素子の各々が1対の電極に接続されている形式のコプラナー放電電極板において、
各放電領域の各電極素子に関して、Ox軸上の点Oが、前記放電領域の他方の電極素子と向き合う前記電極素子のいわゆる点火端上に位置しており、前記Oxはいわゆる放電終了端の方向を向いており、該放電終了端は前記Ox軸上のx=xcdに位置し、前記放電端の反対側において前記素子の境界を定めており、前記電極素子の形状ならびに電気誘電体層の厚さ及び組成は、xbc−xab>0.25xcd,x<0.33xcd,xbc>0.5xcdであるようなxの値の区間[xab,xbc]が存在し、且つ、一定の電位差が前記放電領域を提供する2つの電極の間に印加されたときに、表面電位V(x)がxの関数として前記[xab,xbc]区間内で値Vabからより高い値Vbcへと連続的又は非連続的に上昇するように適合されており、前記電極素子が陰極として機能するように適切な符号を有しているようにされる。
−前記点火端を含む導電放電点火領域Zaを含み、この領域は、前記要素が陰極として作動する場合、前記点火期間中、放電のイオンが堆積される誘電体層の領域に相応し;
−導電放電拡散領域Za、即ち、前記点火領域Zaの後ろ側に、前記点火端とは反対側の面上に位置している領域を含み、この領域は、前記要素が陰極として作動する場合、前記拡散期間中、陰極シースの移動によって掃引される誘電体層の領域に相応し;
−前記拡散領域Zbの後ろ側に位置している導電性の放電終了又は安定化領域Zcを含み、この領域は、前記放電終了端を含み、放電のイオンが前記放電終了期間中又は前記要素が陰極として作動する場合安定期間中堆積される誘電体層の領域に相応している。
Vn−bc>Vn−ab,Vn−ab>0.9,及び(Vn−bc−Vn−ab)<0.1である。
−誘電体層でコーティングされていて、その方向がほぼ平行である、少なくとも第1及び第2のコプラナー電極アレイであって、その際、第1アレイの各電極は、第2アレイの電極に隣接していて、当該第2アレイの電極と対であって、放電領域セットに給電するようにされており;
−各放電領域に、少なくとも2つの電極素子を有しており、各電極素子は、対称Oxの共通の縦軸を有していて、各々対の電極に接続されている、
コプラナー放電電極板において、
各放電領域の各電極素子に、Ox軸上の点Oが、前記放電領域の他の電極素子に対向する前記電極素子の所謂点火端上に配置されており、Ox軸は、前記放電端とは反対側の面上の前記素子の境界を決める所謂放電終了端の方に配向されており、
前記誘電体層の長手方向比容量C(x)が前記誘電体層の直線状エレメンタリストリップの容量として定義され、前記ストリップは前記電極素子と前記誘電体層の表面との間に限定されており、Ox軸上のxに位置し、前述した表面電位の上昇が達成されるように、前記Ox軸に沿って長さdxを有し、前記ストリップの境界を定める電極素子の幅に相当する幅を有し、誘電体層の前記長手方向比容量C(x)は、減少する部分なしに、前記区間の始点(x=xab)における値Cabから前記区間の終点(x=xbc)における値Cbcまで連続的又は非連続的に増大する。
各放電領域に関して、共通の長手方向の対称軸Oxを有する少なくとも2つの電極素子を有しており、該電極素子の各々が1対の電極に接続されている、プラズマディスプレイパネルにおいて、
各放電領域の各電極素子に関して、Ox軸上の点Oが、前記放電領域の他方の電極素子と向き合う前記電極素子のいわゆる点火端上に位置しており、前記Ox軸はいわゆる放電終了端の方向を向いており、該放電終了端は前記Ox軸上のx=xcdに位置し、前記放電端の反対側において前記素子の境界を定めており、
E1(x)及びP1(x)をそれぞれ長手方向の位置xにおける前記電極素子上方の誘電体層のミクロンで表された平均の厚さ及び平均比誘電率とし、E2(x)及びP2(x)を前記アドレス電極(X)上方の誘電体層の、又は、アドレス電極が存在しない場合にはアドレス電極板(2)のミクロンで表された平均の厚さ及び平均比誘電率とし、当該の厚さ及び誘電率の両方ともまた、アドレス電極板の表面上にあってOx軸に平行であり、かつ前記コプラナー電極板の表面に対して垂直な面内にある軸上に位置する長手方向の位置xで測定されるとすると、
前記電極素子の形状、前記諸層の厚さ及び組成は、比R(X)=1−[E1(x)/P1(X)]/[E1(x)/P1(x)+H(x)+E2(x)/P2(X)]が、減少する部分なしに、前記区間の始点(x=xab)における値Rabから前記区間の終点(x=xbc)における値Rbcまで連続的又は非連続的に増加するように適合されている。
−正規化表面電位Vnorm(x)は、無限幅の電極素子に関してOx軸に沿って得られる最大電位V0−maxに対する当該電極素子のための誘電体層のレベルxにおける表面電位の比として定義され、正規化表面電位Vnorm(x)は前記区間の始点(x=xab)における値Vn−ab=Vab/V0−maxから前記区間の終点(x=xbc)における値Vn−bc=Vbc/V0−maxまで上昇し;
−該素子の理想的な幅プロフィールは式:
−下限プロフィールWe−id−low及び上限プロフィールWe−id−upは式:We−id−low=0.85We−id−0及びWe−id−up=1.15We−id−0により定義され、xab以上xbc以下の任意のxについて、xにおいてOx軸に垂直に測定された前記素子の全幅We(x)は、
We−id−low<We(x)<We−id−upであるようなものである、なる定義を有している。
−前記幅We−abは80μmよりも小さいか又は等しく;そして
−前記幅We−abは50μmよりも小さいか又は等しく、
その際、有利には、そのような電極板がプラズマディスプレイパネルに組み込まれている場合、放電の開始時に消散されるエネルギの量を制限することができる。
−de−p(x)は100μmと200μmの間にあり:
−xab<x<xb2である領域において、所与のxに対して、側方導電素子の側方端部間の中間距離の軌跡である各側方導電素子の中線を考察すると、xにおける該素子の中線への接線はOx軸に対して60°未満の角度をなし;
−前記角度が30°と45°との間にあり;この要件により、前記電極板がプラズマディスプレイパネル内に組み込まれる場合、拡散領域内で、陰極シースの移動と干渉するのが回避される。
−少なくとも第1及び第2のコプラナー電極アレイを含み、コプラナー電極アレイは、誘電体層でコーティングされており、当該コプラナー電極アレイの方向は全体的に平行であり、その際、第1アレイの各電極は、第2アレイの電極に隣接しており、対になっており、
−各放電領域に関して、共通の長手方向の対称軸Oxを有する少なくとも2つの電極素子を有しており、該電極素子の各々が1対の電極(Y,Y’)に接続されている形式のコプラナー放電電極板において、
−各放電領域の各電極素子に関して、Ox軸上の点Oが、前記放電領域の他方の電極素子と向き合う前記電極素子のいわゆる点火端上に位置しており、前記Oxはいわゆる放電終了端の方向を向いており、該放電終了端は前記Ox軸上のx=xcdに位置し、前記放電端の反対側において前記素子の境界を定めており、
−前記電極素子は、2つの側方導電素子に細分されており、該側方導電素子は、Ox軸に関して対称であり、少なくともxが間隔[xab,xb3]内にある領域内で分離されており、
−Oyが点火端に沿って延びているOx軸に交差する軸であり、de−p(xab)が位置xabにおいてOy軸に平行に測定された、前記2つの側方導電素子の互いに向き合った端部の間の距離であるとすると、前記電極素子が前記側方導電素子をつなぐ点火棒と呼ばれる横棒を有しており、前記点火棒の一方の端部は前記点火端に相当し、Ox軸に沿って測った前記点火棒の長さは、y1とOx軸のいずれかの側にあるde−p(xab)/2との間にある|y|に対するこの長さの値ΔLaよりも、0とOx軸のいずれかの側にあるy1との間にある|y|に対する値ΔLaだけ大きい。
−誘電体層で被覆された少なくとも第1及び第2のコプラナー電極アレイを有しており、前記コプラナー電極アレイの全体的方向は平行であり、第1のアレイの各電極は第2のアレイの電極に隣接して対を形成し、一連の放電領域を提供することを意図しており;
−各放電領域に関して、共通の長手方向の対称軸Oxを有する少なくとも2つの電極素子を有しており、該電極素子の各々が1対の電極に接続されており、アドレス電極板は以下を含み:
−前記アドレス電極(X)は誘電体層で被覆されており、それぞれ前記放電領域のうちの1つにおいて前記コプラナー電極板の1つの電極対と交差するように向き付けられ位置決めされており、
−前記並列バリアリブはそれぞれ他の2つの隣接バリアリブからWcの距離において他の2つの隣接アドレス電極の間に配置されており、そして、各放電領域の各電極素子に関して、Ox軸上の点Oが、前記放電領域の他方の電極素子と向き合う前記電極素子のいわゆる点火端上に位置しており、前記Oxはいわゆる放電終了端の方向を向いており、該放電終了端は前記Ox軸上のx=xcdに位置し、前記放電端の反対側において前記素子の境界を定めているプラズマディスプレイパネルにおいて、
前記誘電体層は少なくともxab<x<xbcであるような任意のxに対しては前記電極素子の上方において均一な組成と一定の厚さとを有しており、前記ディスプレイパネルの各放電領域に関して、ならびに該領域の各電極素子に関して、前記電極素子は一定の幅We−p0の2つの側方導電素子に細分されており、これらの側方導電素子はOx軸に関して対称であり、xが[xab,xbc]区間内に存在している領域においては分かれており、Oyが点火端に沿って延びているOx軸に交差する軸であり、de−p(x)が、xabとxbcの間にある任意の位置xにおいてOy軸に平行に測定された、前記2つの側方導電素子の互いに向き合った端部の間の距離であるとすると、de−p(x)は前記[xab,xbc]区間内のxの関数として連続的又は非連続的に増加し、xab<x<xb2である領域において、所与のxに対して、側方導電素子の側方端部間の中間距離の軌跡である各側方導電素子の中線を考察すると、xにおける該素子の中線への接線はOx軸に対して20°と40°の間の角度をなし、de−p(xab)≦350μmである。
La<2We−poならば、ΔLa>2We−p0−Laであり、
La≧2We−poならば、ΔLa>0.2Laである。
−誘電体層で被覆された少なくとも第1及び第2のコプラナー電極アレイを有しており、前記コプラナー電極アレイの全体的方向は平行であり、第1のアレイの各電極は第2のアレイの電極に隣接して対を形成し、一連の放電領域を提供することを意図しており;
−各放電領域に関して、共通の長手方向の対称軸Oxを有する少なくとも2つの電極素子を有しており、該電極素子の各々が1対の電極に接続されており、アドレス電極板は以下を含み;
−アドレス電極のアレイと;
−並列バリアリブのアレイとを有しており、
前記アドレス電極のアレイは誘電体層で被覆されており、それぞれ前記放電領域のうちの1つにおいて前記コプラナー電極板の1つの電極対と交差するように向き付けられ位置決めされており;
前記並列バリアリブのアレイはそれぞれ2つの隣接アドレス電極の間に、他の2つの隣接バリアリブから距離Wcのところに配置されており、及び、各放電領域の各電極素子に関して、Ox軸上の点Oが、前記放電領域の他方の電極素子と向き合う前記電極素子のいわゆる点火端上に位置しており、前記Oxはいわゆる放電終了端の方向を向いており、該放電終了端は前記Ox軸上のx=xcdに位置し、前記放電端の反対側において前記素子の境界を定めているプラズマディスプレイパネルにおいて、
前記誘電体層は少なくともxab<x<xbcであるような任意のxに対しては前記電極素子の上方において均一な組成と一定の厚さとを有しており、前記ディスプレイパネルの各放電領域に関して、ならびに該領域の各電極素子に関して、前記電極素子は一定の幅We−p0の2つの側方導電素子に細分されており、これらの側方導電素子はOx軸に関して対称であり、xが[xab,xbc]区間内に存在している領域においては分かれており、
前記電極素子は、
−点火棒と呼ばれる横棒と;
−放電安定化バーと呼ばれる横棒と;
−少なくとも1つの中間横棒とを有しており、
前記点火棒の幅はWcより大きいか又は等しく、Ox軸に沿って測った前記点火棒の長さはLaであり、前記点火棒の一方の端部は前記点火端に相当し、
前記放電安定化バーの幅はWcより大きいか又は等しく、Ox軸に沿って測った前記点火棒の長さはLsであり、前記点火棒の一方の端部は前記放電終了端に相当し、
前記中間横棒の幅はWcより大きいか又は等しく、Ox軸に沿った前記点火棒の位置は全長Lbにわたって完全に[xab,xbc]区間内にあり;及び、Lb≦La<Lcである。
|y|≦Wa−min/2なる任意の点において、Ox軸に沿って測った前記放電領域の2つの電極素子の点火端の間の距離が一定かつgcに等しいような中央領域Za−cと;
|y|>Wa−min/2なる任意の点において、Ox軸に沿って測った前記放電領域の2つの電極素子の点火端の間の距離が値gcから連続的に減少するような、中央領域Za−cの両側にある2つの側方領域Za−p1,Za−p2とを有している。
本発明について、以下、図示の実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例は、従来技術と比較するために提示するものであって、本発明を限定するものではない。その際:
図1A及び1Bは、従来技術のセルの第1の構造を、各々平面及び断面で見た図を示し;
図2Aは、図1A及び1Bに示されたタイプのセルでの、時間T1及び時間T2での放電状態の図を示し、図2Bは、時間Tの関数としての放電電流の変化を示す図であり;
図3Aは、従来技術のセルの第2の構造の平面図であり、図3Bは、この構造での、時間Tの関数として、放電電流の変化を示す図であり;
図4Aは、従来技術のセルの第3の構造の平面図であり、図4Bは、この構造での、時間Tの関数として、放電電流の変化を示す図であり;
図5は、図1〜4の従来技術の構造の電極素子に沿った誘電層の表面電位の分布を示す図;
図6は、コプラナー電極板を有するプラズマディスプレイパネルのセル斜視略図;
図7は、後続図面に記載されている本発明の構造の電極素子に沿った誘電層の、本発明による表面電位の分布を示す図;
図8は、誘電層の厚みが変化する構造に基づく本発明の第1の実施例の略図;
図9は、プラズマディスプレイパネルのセル内の電極素子の幅の関数として、誘電層の正規化表面電位の変化を任意単位で示す図;
図10A〜10D及び11A〜11Dは、電極素子が可変の幅を有する構造に基づく、本発明の第2の変形実施例の略図を示し;
図12は、点火領域内の電極素子の幅の関数として、放電を点火するためのセルの各電極素子間に印加される正規化点火電位の変化を示し;
図13及び14は、本発明の電極素子の点火端の可能な2つの構成を示し;
図15A、15Bは、図13又は図14に示された点火端で供給される、図10Cによる構造の変化を示す図;
図16及び18A〜18Gは、電極素子が可変幅を有していて、2つの側方(ラテラル)導電素子に分割される構造に基づく、本発明の第2の他の変形実施例の略図;
図17は、2つの側方導電素子間の間隙の関数として、図16のセルの中心での誘電層の表面電位の変化を示す図;
図19は、電極素子が、一定幅を有する2つの側方導電素子に分割されている構造に基づく本発明の第3の変形実施例の略図;
図20Aは、2つの横棒を有するセル構造を示す図;
図20Bは、本発明の第3の概略実施例を示す3つの横棒を有する従来技術のセル構造を示す図;
図21は、図20A及び20Bの構造の電極素子に沿った誘電層の表面電位の分布を示す図
である。
説明を簡単にするため、及び、本発明が従来技術に勝る差異及び利点を示すために、同じ機能を果たす要素には同一の参照番号を付けた。
−ΔVは、Ox軸に沿った誘電体層の表面の最も高い電位Vmaxの10%以下であり、電位差ΔVの上側限界の関数は、放電点火電位での有害な上昇を、同一構造であるが、従来技術の一定の長手方向比容量を有するセルでの放電を得るために印加する必要がある電圧の20%以下に制限することができる。有利には、Ox軸に沿った誘電体層の表面の最も高い電位の約5%に相応するΔV値が選ばれる;
−この電位差ΔVから得られる電界は、位置x=xabと位置x=xbcとの間の前記間隔内で、陰極シースを十分に急速に移動し、放電を十分に急速に拡散するように、任意の点で、電極素子の長さの100μmに較べて、この最大電位Vmaxの1%よりも大きい;
−位置x=0とx=xabとの間の点火領域Za内の拡散領域の前に位置する誘電体層の表面の最大電位が、位置x=xbcとx=xcdとの間の安定化領域Zc内の拡散領域を越えて位置する誘電体層の表面の最大電位よりも厳密に小さく、その結果、放電の安定作動点は、放電が開始されると、点火領域であることができず、その結果、いったん開始されると、放電は、必然的に、拡散領域の終端の方に、拡散領域内の誘電体層の表面に沿って拡散する;
−xbcとxcdとの間の安定化領域Zcに相応する誘電体層の全キャパシタンスは、0とxabとの間の点火領域Zaに相応する誘電体層の全キャパシタンスよりも厳密に大きい;
−安定化領域Zc内の誘電体層の長手方向比容量は、拡散領域Zb及び点火領域Za内の任意の点で、誘電体層の長手方向比容量よりも大きく;従って、エネルギの最大量は、高効率放電終了領域Zc内で消散される。
−空隙5において電極素子4,4’の2つの対向端部の間に放電が開始される;これらの端部は開始端に相当する;
−電子は自然電場により陽極に強く引き寄せられ、初期的には陽極に沿って急速に放電を広げる;
−正電荷は陰極シースの下にある誘電体層の表層部に堆積し、陰極シースは電位差ΔVにより形成された横電場の影響による運動を急速に被るので、初期放電電流I1は小さいままであり、放電の第1フェーズにおいて放散される放電の電気エネルギーの一部は、著しく拡散する前には、本発明の意図された目的に従って低いままである;
−放電は広がり、各電極素子4,4’の拡散領域の2つの端部xbcの間で急速に安定化するので、放電のこの第2フェーズの間、電流は大きく、放電の第2フェーズ及び特に安定化フェーズにおいて放散される放電の電気エネルギーの一部は本発明の意図された目的に従って高い。
放電ガスの組成:典型的には5%Xe及び95%Ne;
セルの寸法:典型的には、0.10000×10−1cmから0.30000×10−1cmの間の幅、0.20000×10−1cmから0.60000×10−1cmの間の長さLc;
セルの2つの対向電極素子の輪郭を定める、セルの幅及び長さに沿った周期の数:48×48;
放電ガスの圧力:典型的には350〜700Torr;
放電ガスの温度:300K;De/Mue(eV)=1.000;
酸化マグネシウム層の二次電子放射係数:Xeの場合には0.500000×10−1、Neの場合には0.400000;
誘電体の比誘電率:典型的には10.000;
壁での条件:(1="対称"、2="周期的");このパラメータは、2つの媒介壁の間に配置された電極素子機構がはっきりと画定されている場合には、影響を及ぼさない;
パルスタイプ:2(1="単パルス"、2="マルチパルス"、3="ブレークダウン");放電の終了:90μs;
パルス数:典型的には10;
放電終了閾値:イオン密度が0.100000×108cm−3;
シーケンスの定義:
i1−i2 i3「時間」:3 4 2
電圧パルス波形:「階段状」(1)又は「直線状」(2)又は「正弦波状」(3):1
vel1 vel2 vel3 vel4 vel5(μsでの持続時間)
0.00 200.00 0.00 0.00 0.00 20.00
したがって、ソフトウェアは48周期×48周期のメッシュを有しており、このメッシュの上には、電極幅の影響を調べるためのセルの断面に従って、任意の点に、電極を覆う誘電体層の形状とこの誘電体層の局所的な誘電率が入力される。つぎに、可変の幅を有するバー線がこのメッシュの上に配置される。これらのバー線は、一方では、ディスプレイパネル前面のコプラナー電極板を表しており、他方では、裏面にあるもう一方の電極板を表している。モデリングの試みのために、Ox軸を中心とした可変の幅を有するコプラナー電極を選んである。
V(x)/V=1−[E1(x)/P1(X)]/[E1(x)/P1(x)+H(x)+E2(x)/P2(X)]
ここで、E1(x)はミクロンで表された厚さであり、P1(x)は放電拡散軸Oxに沿った位置xにおける各電極素子4,4’上方の誘電体層の比誘電率である。E2(x)はミクロンで表された厚さであり、P2(x)は、放電拡散軸Oxに沿った位置xにおけるアドレス電極X上方の誘電体層の比誘電率、又は、アドレス電極が存在しない場合には電極板2上方の誘電体層の比誘電率である。
電極素子は一定の幅We(x)と適切な長さを有しており、そのため、電極間スペース5の両側の電極素子の対向端部の間に延在する放電端部における放電領域の全長LmaxはLc−200μmより小さいか又は等しい;
0<x<xabのときの比1−[E1(x)/P1(X)]/[E1(x)/P1(x)+H(x)+E2(x)/P2(X)]は、xbc<x<xcdのときの前記比よりも厳密に小さい;
xab<x<xbcのときの比1−[E1(x)/P1(X)]/[E1(x)/P1(x)+H(x)+E2(x)/P2(X)]は、xbc<x<xcdのときの前記比よりも小さいが、0<x<xabの範囲における前記比を5%だけ低下させたものよりもけっして低くはならない。
各電極素子4E,4E’は図1Aの従来技術の場合と同じように一定の幅を有しており、またこれらの電極素子の対向端部を隔てる距離LmaxがLc−200μm未満であるような長さを有している;
放電拡散軸Oxに沿って測ったこの電極素子4E,4E’の厚さは、x=0とx=xcdの間において3つの順次するプラトーをもって減少する。各プラトーは次の区間のうちの1つに相当している:[0;xab]、[xab;xbc]、[xbc;xcd]
安定化領域Zcにおいては、各電極素子はxbc<x<xcdにおいて残りの放電領域における電極素子の厚さの5倍より大きな厚さを有している。この超過厚さ領域は電極素子に対する給電バスに相当する;
比誘電率P1を有する第1の均質誘電体層6Eが放電領域全体を覆う。したがって、この層6Eの厚さは、安定化領域内で電極素子が比較的薄くなっている点においては、拡散領域Zbに比べて薄い;有利には、この誘電体層の厚さは、安定化領域内の誘電体の厚さが拡散領域Zb内の誘電体の厚さの半分未満になるように設計される;
第1の層6Eの比誘電率に等しい又はそれよりも低い比誘電率P1’を有する第2の誘電体層6E’は、0<x<xabにおいて、点火領域Za内と拡散領域Zb外における誘電体層6E,6E’の厚さの合計が誘電体層6Eの厚さの1.5〜2倍となるように、導電性素子素子の超過厚さ領域外の放電領域を部分的に覆っている。
Vnormが0と0.98の間にある領域では、所望の正規化表面電位VnormについてWeを決定することのできる式は、We=b.exp(aVnorm)の形の式である。
We(x)=We−abexp{a[Vnorm(x)−Vn−ab]} (1)
ここで、We−ab=b.exp[aVn−ab]は拡散領域の始点におけるx=xabでの電極の幅を表しており、この点において放電の開始前に誘電体層の表面電位Vn−abを得ることができるようにするものであり、We−bc=We−abexp[a(Vn−bc−Vn−ab)]は拡散領域の終点におけるx=xbcでの電極の幅を表しており、この点において放電の開始前に誘電体層の表面電位Vn−bcを得ることができるようにするものである。
We−ab=We−ab(Vn−ab=0.9)exp[a(Vn−ab−0.9)]。
−バスが安定化領域に組み込まれる。この場合、安定化領域の幅が大きすぎることに起因する壁効果の前記欠点に直面する。このケースは以下に示す図10Cに図示されている;
−または、リアバスが安定化領域から後退させられる。この場合、電極素子をどのようにしてバスに接続するかという問題が生じる。そこで、バスは有利にはセルの1つの壁に配置され、安定化領域の幅より格段に小さな幅を有するバスに電極素子を接続するために接続素子が使用される。このケースは以下に示す図10B及び10Dに図示されている。
−誘電体層の表面の電位が既に示したように電極の幅の関数として減少し、その結果、単純な静電効果(太点線)により点火電位の上昇が生じる;
−電子なだれ利得は、パッシェンの条件に従った点火の可能な領域に存在する一次電荷の数に依存している。それゆえ、広い点火領域が電子なだれ利得の増大と点火電位(細点線)の低下を可能にする。
−側方点火領域Za−p1,Za−p2では、Ox軸に対して横方向に測定されるセルの中心における表面電位の低下を制限するために、これらの領域の対向端部の間の距離は非常に小さく、100〜200μmの間である;
−側方拡散領域Zb−p1,Zb−p2では、Ox軸に対して横方向に測定される本発明に従った表面電位を得るため、ならびにこれら側方拡散領域の相互の静電効果を制限するために、これらの領域の対向端部の間の距離は比較的大きい。
− 100μm≦da−p≦200μm;
−xabとx2の間にあるxの任意の値に関してde−p(x)>da−pであるような、xabとxbcの間にある値x=xb2が存在する。
de−p(xab)≦350μmであり、かつ、
xab<x<xb2である領域において、xにおける各側方導電素子の中線への接線がOx軸に対して20°と40°の間の角度をなさなければならない。
We−ab≦We−ab(P1/E1=0.13);
We−bc≦Wc、及び、壁での電荷損失を制限するために好適にはWe−bc≦Wc−60μm。
Claims (36)
- プラズマディスプレイパネル内で放電領域を画定するコプラナー放電電極板であって、
−誘電体層で被覆された少なくとも第1及び第2の平行なコプラナー電極アレイを有しており、第1のアレイの各電極は第2のアレイの電極に隣接して対を形成し、一連の放電領域を提供することを意図しており、
−各放電領域に関して、共通の対称軸Oxを有する少なくとも2つの電極素子を有しており、該電極素子の各々が1対の電極に接続されている形式のコプラナー放電電極板において、
各放電領域の各電極素子に関して、Ox軸上の点Oが、前記放電領域の他方の電極素子と向き合う前記電極素子のいわゆる点火端上に位置しており、前記Oxはいわゆる放電終了端の方向を向いており、該放電終了端は前記Ox軸上のx=xcdに位置し、前記点火端の反対側において前記素子の境界を定めており、前記電極素子の形状ならびに電気誘電体層の厚さ及び組成は、xbc−xab>0.25xcd,xab<0.33xcd,xbc>0.5xcdであるようなxの値の区間[xab,xbc]が存在し、且つ、前記電極素子が陰極として機能するように適切な符号を有した一定の電位差が前記放電領域を提供する2つの電極の間に印加されたときに、表面電位V(x)がxの関数として前記[xab,xbc]区間内で値Vabからより高い値Vbcへと連続的又は非連続的に上昇するように適合されていることを特徴とするコプラナー放電電極板。 - xabとxbcとの間から選び出された、x−x’=10μmとなるようないずれのx及びx’についても、Vnorm(x)−Vnorm(x’)>0.001である、請求項1に記載のコプラナー電極板。
- 正規化表面電位Vnorm(x)が、無限幅の電極素子に関してOx軸に沿って得られる最大電位V0−maxに対する当該電極素子のための誘電体層のレベルxにおける表面電位の比として定義され、該正規化表面電位Vnorm(x)は、前記区間の始点(x=xab)における値Vn−ab=Vab/V0−maxから前記区間の終点(x=xbc)における値Vn−bc=Vbc/V0−maxまで上昇し、
Vn−bc>Vn−ab’Vn−ab>0.9,及び(Vn−bc−Vn−ab)<0.1である、請求項1又は2に記載のコプラナー電極板。 - 前記電極の間への電位差の印加と同じ条件の下では、x=xcdである前記放電終了端と位置x=xbcとにより区切られた、前記素子を覆う誘電体層の表面領域における最大電位は、x=0である前記点火端と位置x=xabとにより区切られた、前記素子を覆う誘電体層の表面領域の最大電位よりも厳密に大きい、請求項1から3のいずれか1項に記載のコプラナー電極板。
- 請求項1から4のいずれか1項に記載のコプラナー電極板を備えていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
- 前記誘電体層の前記Ox軸方向の比容量C(x)が前記誘電体層の直線状基本ストリップの容量として定義され、前記ストリップは前記電極素子と前記誘電体層の表面との間に限定されており、Ox軸上のxに位置し、前述した表面電位の上昇が達成されるように、前記Ox軸に沿って長さdxを有し、前記位置xにおける電極素子の幅に相当する幅を有し、誘電体層の前記比容量C(x)は、減少する部分なしに、前記区間の始点(x=xab)における値Cabから前記区間の終点(x=xbc)における値Cbcまで前記Ox軸方向において連続的又は非連続的に増大する、請求項1から4のいずれか1項に記載のコプラナー電極板。
- 前記素子と前記誘電体層の表面との間にあり、x=xcdである前記放電終了端と位置x=xbcとにより区切られた誘電体層部分の容量は、前記素子と前記誘電体層の表面との間にあり、x=0である前記点火端と位置x=xcdとにより区切られた誘電体層部分の容量よりも厳密に大きい、請求項6に記載のコプラナー電極板。
- x=xbcとx=xcdとの間にある前記Ox軸上の領域の誘電体層の比容量は、0<x<xbcであるような前記Ox軸上の任意の別の点における誘電体層の比容量よりも大きい、請求項7に記載のコプラナー電極板。
- 請求項6から8のいずれか1項に記載のコプラナー電極板を備えていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
- 請求項1から4のいずれか1項に記載のコプラナー電極板といわゆるアドレス電極板とを有するプラズマディスプレイパネルであって、アドレス電極のアレイを選択的に有しており、前記アドレス電極は誘電体層で被覆されており、それぞれ前記放電領域のうちの1つにおいて前記コプラナー電極板の1つの電極対と交差するように向き付けられ位置決めされており、前記電極板はミクロンで表された距離Hcにより隔てられており、該電極板の間に前記放電領域が画定されている形式のプラズマディスプレイパネルにおいて、
前記ディスプレイパネルの各放電領域に関して、ならびに該領域の各電極素子に関して、
E1(x)及びP1(x)をそれぞれ長手方向の位置xにおける前記電極素子上方の誘電体層のミクロンで表された平均の厚さ及び平均比誘電率とし、E2(x)及びP2(x)を前記アドレス電極上方の誘電体層の、又は、アドレス電極が存在しない場合にはアドレス電極板のミクロンで表された平均の厚さ及び平均比誘電率とし、当該の厚さ及び誘電率の両方ともまた、アドレス電極板の表面上にあってOx軸に平行であり、かつ前記コプラナー電極板の表面に対して垂直な面内にある軸上に位置する長手方向の位置xで測定されるとすると、前記諸層の厚さ及び組成は、比R(X)=1−[E1(x)/P1(X)]/[E1(x)/P1(x)+H(x)+E2(x)/P2(X)]が、減少する部分なしに、前記区間の始点(x=xab)における値Rabから前記区間の終点(x=xbc)における値Rbcまで連続的又は非連続的に増加するように適合されている、ことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。 - 前記電極素子の幅We(x)はx値の前記範囲内では一定である、請求項10に記載のプラズマディスプレイパネル。
- xabとxbcとの間から選び出された、x’−x=10μmとなるようないずれのx及びx’についても、R(x’)−R(x)>0.001である、請求項11に記載のプラズマディスプレイパネル。
- Rbc>Rab、Rab>0.9、及び、(Rbc−Rab)<0.1である、請求項12又は13に記載のプラズマディスプレイパネル。
- xbc<x<xcdであるような任意のxに対するR(x)の値は、0<x<xabであるような任意のxに対するR(x)の値よりも厳密に大きい、請求項11から13のいずれか1項に記載のプラズマディスプレイパネル。
- xbc<x<xcdであるような任意のxに対するR(x)の値は、0<x<xabであるような任意のxに対するR(x)の値よりも厳密に大きい、請求項14に記載のプラズマディスプレイパネル。
- 各放電領域の各電極に関して、前記誘電体層は前記電極素子の上方において少なくともxab<x<xbcであるような任意のxに関して一定の誘電定数P1とミクロンで表された一定の厚さE1とを有しており、前記電極素子は以下の定義、すなわち、
−正規化表面電位Vnorm(x)は、無限幅の電極素子に関してOx軸に沿って得られる最大電位V0−maxに対する当該電極素子のための誘電体層のレベルxにおける表面電位の比として定義され、正規化表面電位Vnorm(x)は前記区間の始点(x=xab)における値Vn−ab=Vab/V0−maxから前記区間の終点(x=xbc)における値Vn−bc=Vbc/V0−maxまで上昇し;
−該素子の理想的な幅プロフィールは式:
−下限プロフィールWe−id−low及び上限プロフィールWe−id−upは式:
We−id−low=0.85We−id−0及びWe−id−up=1.15We−id−0により定義され、xab以上xbc以下の任意のxについて、xにおいてOx軸に垂直に測定された前記素子の全幅We(x)は、
We−id−low<We(x)<We−id−upとなるものである、なる定義を有している、請求項6から8のいずれか1項に記載のコプラナー電極板。 - 前記幅We−abは80μmよりも小さいか又は等しい、請求項16に記載のコプラナー電極板。
- 前記幅We−abは50μmよりも小さいか又は等しい、請求項17に記載のコプラナー電極板。
- 前記電極素子は2つの側方導電素子に細分されており、これらの側方導電素子はOx軸に関して対称であり、少なくともxが[xab’xb3]区間内に存在している領域においては分かれており、ただし前記区間においてxb3−xab>0.7(xbc−xab)である、請求項16から18のいずれか1項に記載のコプラナー電極板。
- xb3=xbcである、請求項19に記載のコプラナー電極板。
- Oyが点火端に沿って延びているOx軸に交差する軸であり、de−p(x)が、xabとxbcの間にある任意の位置xにおいてOy軸に平行に測定された、前記2つの側方導電素子の互いに向き合った端部の間の距離であるとすると、xabとxb2の間にある任意のxの値に対してde−p(x)>de−p(xab)であるようなx=xb2がxabとxb3の間に存在する、請求項19又は20に記載のコプラナー電極板。
- de−p(x)は100μmと200μmの間にある、請求項21に記載のコプラナー電極板。
- xab<x<xb2である領域において、所与のxに対して、側方導電素子の側方端部間の中間距離の軌跡である各側方導電素子の中線を考察すると、xにおける該素子の中線への接線はOx軸に対して60°未満の角度をなす、請求項22に記載のコプラナー電極板。
- 前記角度が30°と45°との間にある、請求項23に記載のコプラナー電極板。
- Oyが点火端に沿って延びているOx軸に交差する軸であり、de−p(xab)が位置xabにおいてOy軸に平行に測定された、前記2つの側方導電素子の互いに向き合った端部の間の距離であるとすると、前記電極素子が前記側方導電素子をつなぐ点火棒と呼ばれる横棒を有しており、前記点火棒の一方の端部は前記点火端に相当し、Ox軸に沿って測った前記点火棒の長さは、y1とOx軸のいずれかの側にあるde−p(xab)/2との間にある|y|に対するこの長さの値ΔLaよりも、0とOx軸のいずれかの側にあるy1との間にある|y|に対する値ΔLaだけ大きい、請求項19から24のいずれか1項に記載のコプラナー電極板。
- 請求項16から25のいずれか1項に記載のコプラナー電極板を備えていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
- 請求項1から4のいずれか1項に記載のコプラナー電極板とアドレス電極板とを備えたプラズマディスプレイパネルであって、
−アドレス電極のアレイと;
−並列バリアリブのアレイとを有しており、
前記アドレス電極は誘電体層で被覆されており、それぞれ前記放電領域のうちの1つにおいて前記コプラナー電極板の1つの電極対と交差するように向き付けられ位置決めされており、前記並列バリアリブはそれぞれ他の2つの隣接バリアリブからWcの距離において他の2つの隣接アドレス電極の間に配置されており、前記電極板はミクロンで表された距離Hcにより隔てられており、該電極板の間に前記放電領域が画定されている形式のプラズマディスプレイパネルにおいて、
前記誘電体層は少なくともxab<x<xbcであるような任意のxに対しては前記電極素子の上方において均一な組成と一定の厚さとを有しており、
前記ディスプレイパネルの各放電領域に関して、ならびに該領域の各電極素子に関して、前記電極素子は一定の幅We−p0の2つの側方導電素子に細分されており、これらの側方導電素子はOx軸に関して対称であり、xが[xab’xbc]区間内に存在している領域においては分かれており、
Oyが点火端に沿って延びているOx軸に交差する軸であり、de−p(x)が、xabとxbcの間にある任意の位置xにおいてOy軸に平行に測定された、前記2つの側方導電素子の互いに向き合った端部の間の距離であるとすると、de−p(x)は前記[xab’xbc]区間内のxの関数として連続的又は非連続的に増加し、
xab<x<xb2である領域において、所与のxに対して、側方導電素子の側方端部間の中間距離の軌跡である各側方導電素子の中線を考察すると、xにおける該素子の中線への接線はOx軸に対して20°と40°の間の角度をなし、
de−p(xab)≦350μmである、ことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。 - 200μm≦de−p(xab)≦350μmであり、前記電極素子は前記側方導電素子をつなぐ点火棒と呼ばれる横棒を有しており、前記点火棒の一方の端部は前記点火端に相当し、Ox軸に沿って測った前記点火棒の長さは、y1とOx軸のいずれかの側にあるde−p(xab)/2との間にある|y|に対するこの長さの値ΔLaよりも、0とOx軸のいずれかの側にあるy1との間にある|y|に対する値ΔLaだけ大きい、請求項27に記載のプラズマディスプレイパネル。
- WaをOy軸に沿って測った前記点火棒の幅とすると、
La<2We−poならば、ΔLa>2We−p0−Laであり、
La≧2We−poならば、ΔLa>0.2Laである、請求項28に記載のプラズマディスプレイパネル。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載のコプラナー電極板とアドレス電極板とを備えたプラズマディスプレイパネルであって、
−アドレス電極のアレイと;
−並列バリアリブのアレイとを有しており、
前記アドレス電極は誘電体層で被覆されており、それぞれ前記放電領域のうちの1つにおいて前記コプラナー電極板の1つの電極対と交差するように向き付けられ位置決めされており、前記並列バリアリブはそれぞれ2つの隣接アドレス電極の間に配置されており、前記隣接アドレス電極はミクロンで表された距離Hcにより隔てられており、該電極板の間に前記放電領域が画定されている形式のプラズマディスプレイパネルにおいて、
前記誘電体層は少なくともxab<x<xbcであるような任意のxに対しては前記電極素子の上方において均一な組成と一定の厚さとを有しており、
Wcを2つの隣接バリアリブ間の距離とすると、前記ディスプレイパネルの各放電領域に関して、ならびに該領域の各電極素子に関して、前記電極素子は一定の幅We−p0の2つの側方導電素子に細分されており、これらの側方導電素子はOx軸に関して対称であり、xが[xab,xbc]区間内に存在している領域においては分かれており、
前記電極素子は、
−点火棒と呼ばれる横棒と;
−放電安定化棒と呼ばれる横棒と;
−少なくとも1つの中間横棒とを有しており、
前記点火棒の幅はWcより大きいか又は等しく、Ox軸に沿って測った前記点火棒の長さはLaであり、前記点火棒の一方の端部は前記点火端に相当し、
前記放電安定化棒の幅はWcより大きいか又は等しく、Ox軸に沿って測った前記点火棒の長さはLsであり、前記点火棒の一方の端部は前記放電終了端に相当し、
前記中間横棒の幅はWcより大きいか又は等しく、Ox軸に沿った前記点火棒の位置は全長Lbにわたって完全に[xab’xbc]区間内にあり
Lb≦La<Lcである、ことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。 - 前記中間横棒の一方の端部は前記放電安定化棒からd1の距離にあり、他方の端部は前記点火棒からd2の距離にあり、d2/2<d1<d2である、請求項30に記載のディスプレイパネル。
- 3×max(La’Lb)<Ls>5×max(La’Lb)である、請求項31に記載のディスプレイパネル。
- 前記コプラナー電極板とアドレス電極板とを有しており、これらの電極板の間に前記放電領域が画定されており、各放電領域に関して、ならびに各電極素子に関して、We−abをOx軸に沿ってx=xabにおいて測られた、前記[xab’xbc]区間の始点における前記電極素子の幅とすると、前記電極素子は点火棒と呼ばれる横棒を有しており、該点火棒の一方の端部は前記点火端に相当し、Ox軸に沿って測った該点火棒の長さは、We−ab≦La<80μmとなるものである、請求項5,9,10−15,及び26−32のいずれか1項に記載のプラズマディスプレイパネル。
- 前記電極板の間に互いからWcの距離で前記コプラナー電極板の方向に対して垂直に配置された並列バリアリブのアレイを有しており、Oyを点火端に沿って延びるOx軸に交差する軸とし、WaをOy軸に沿って測った前記点火横棒の幅とすると、Wc−60μm<Wa≦Wc−100μmである、請求項33に記載のプラズマディスプレイパネル。
- 前記電極板の間に互いからWcの距離で前記コプラナー電極板の方向に対して垂直に配置された並列バリアリブのアレイを有しており、Oyを点火端に沿って延びるOx軸に交差する軸とし、WaをOy軸に沿って測った前記点火横棒の幅とし、Wa−minを超えると前記バリアリブが前記素子上方の誘電体層の表面電位の実質的な低下を生じさせるものとすると、前記点火横棒は、
|y|≦Wa−min/2なる任意の点において、Ox軸に沿って測った前記放電領域の2つの電極素子の点火端の間の距離が一定かつgcに等しいような中心領域Za−cと;
|y|>Wa−min/2なる任意の点において、Ox軸に沿って測った前記放電領域の2つの電極素子の点火端の間の距離が値gcから連続的に減少するような、中心領域Za−cの両側にある2つの側方領域Za−p1’Za−p2とを有している、請求項33に記載のプラズマディスプレイパネル。 - 様々な対のコプラナー電極板の間に、各々一定のプラトーを有する維持パルスと呼ばれる一連の電圧パルスを発生させるのに適した供給手段を有している、請求項5,9,10−15,及び26−32のいずれか1項に記載のプラズマディスプレイパネル。
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