JPH07122196A - プラズマ表示パネル及びその駆動方法 - Google Patents

プラズマ表示パネル及びその駆動方法

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JPH07122196A
JPH07122196A JP5267039A JP26703993A JPH07122196A JP H07122196 A JPH07122196 A JP H07122196A JP 5267039 A JP5267039 A JP 5267039A JP 26703993 A JP26703993 A JP 26703993A JP H07122196 A JPH07122196 A JP H07122196A
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JP
Japan
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plasma display
display panel
cathode
fine structure
fine
Prior art date
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Pending
Application number
JP5267039A
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English (en)
Inventor
Takao Toda
隆夫 任田
Hiroyuki Kado
博行 加道
Michio Okajima
道生 岡嶋
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 駆動電圧が低く、高輝度で発光効率の高いプ
ラズマ表示パネル及びその駆動方法を得る。 【構成】 陰極2の表面に針状突起(微細構造物)3を
形成し、放電発生と同時に針状突起3の先端を放電電流
によるジュール熱又は放電により生じたイオンの衝撃に
より高温に加熱させる。陽極6と陰極2との間に電圧を
印加すると、高温に加熱された導電性の針状突起3から
容易に熱電子が放出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、大画面表示装置、特に
発光輝度及び発光効率が高く、表示品位の優れたプラズ
マ表示パネルに関する。
【0002】
【従来の技術】平板型大画面表示装置として、プラズマ
表示パネルが有望であり、その研究開発が進められてい
る。プラズマ表示パネルには、減圧ガス中で陽極−陰極
間に放電を発生させ、その放電の色で文字や図形を表示
する方式や、放電により発生した紫外線で蛍光体を励起
し、その蛍光体の発光色で表示する方式などがある。プ
ラズマ表示パネルのカラー化に関し、赤、緑、青の各色
に発光する3種類の蛍光体を用いた10インチから40
インチ程度の大きさの表示品位の高いカラープラズマ表
示パネルが既に開発されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一般に、従来のプラズ
マ表示パネルにおいては、放電を発生させるための電圧
が約200Vと高く、そのため発光効率が低いという問
題点を有していた。また、駆動電圧が高いため、駆動用
ICの価格が高くなるといった問題も生じていた。本発
明は、同一の放電電流を発生させるための陽極−陰極間
の電圧を減少させ、入力に対する発光効率又は紫外線発
生効率を増大させることにより、プラズマ表示パネルの
高輝度化、高効率化を実現するプラズマ表示パネルを提
供すること及びそのプラズマ表示パネルに適した駆動方
法を提供することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るプラズマ表示パネルは、対向する2つ
のガラス基板及び複数のストライプ状障壁により仕切ら
れ減圧ガスが封入された放電セル空間に、陽極及び陰極
を設けたプラズマ表示パネルであって、前記陰極の表面
に導電性材料からなる微細構造物を設けるように構成さ
れている。上記構成において、微細構造物を形成する導
電性材料が1200℃以上の融点を有することが好まし
い。また、上記構成において、微細構造物を形成する導
電性材料が、金属元素を主成分とする材料、ほう素化合
物、炭素化合物、珪素化合物及び窒素化合物から選ばれ
たいずれか1つ、またはIaあるいはIIa族金属から選
ばれた少なくとも1種以上を含むタングステン、モリブ
デン、あるいはタンタルであることが好ましい。また、
上記構成において、微細構造物が複数個の微小突起から
なることが好ましい。また、上記構成において、 微小
突起固定部から微小突起先端部への方向が、陰極表面に
対してほぼ垂直又は平行となるように、微小突起が放電
セル空間中に突出していることが好ましい。また、上記
構成において、微小突起の形状が、針状、円錐状、ある
いは三角板状であることが好ましい。本発明に係るプラ
ズマ表示パネルの駆動方法は、対向する2つのガラス基
板及び複数のストライプ状障壁により仕切られ減圧ガス
が封入された放電セル空間に、陽極及び陰極を設け、前
記陰極の表面に導電性材料からなる微細構造物を設けた
プラズマ表示パネルにおいて、前記陽極と前記陰極との
間への電圧印加による放電電流又はイオン衝撃により、
前記微細構造物の温度が700℃以上に加熱された状態
となるような放電を発生させるように駆動する。
【0005】
【作用】本発明に係るプラズマ表示パネルにおいては、
陰極表面に微細構造物が形成されているため、放電発生
と同時に微細突起先端が、放電電流によるジュール熱、
あるいは放電により生じたイオンの衝撃により高温に加
熱される。陽極−陰極間には電圧が印加すると、高温に
加熱された微細構造物からは熱電子が放出される。ま
た、熱電子が放出される程度までには加熱されていない
場合においても、従来のプラズマ表示パネルにおいて、
イオン衝撃により陰極から2次電子が放出される確率よ
りも、きわめて高い確率で2次電子が放出される。この
効果により同一の放電電流を発生させるための陽極−陰
極間電圧は減少し、入力に対する発光効率、あるいは紫
外線発生効率が増大し、プラズマ表示パネルの高輝度
化、高効率化を実現することができる。
【0006】
【実施例】本発明に係るプラズマ表示パネルを、その好
適な第1の実施例を示す図1及び図2を用いて説明す
る。図1は本実施例におけるプラズマ表示パネルの構成
を示す縦断面図であり、図2はその横断面図である。図
1において、背面ガラス基板1の表面には、複数本のス
トライプ状の陰極2が設けられている。陰極2の表面の
うち、放電セル空間8を形成する部分の上には、複数個
の針状突起(微細構造物)3が設けられている。陰極2
の表面のうち残りの部分には、複数本のストライプ状障
壁5が設けられ、ストライプ状障壁5を実質的にスペー
サーとして前面ガラス基板4が背面ガラス基板1と対向
するように固定されている。前面ガラス基板4の裏面
(陰極2と対向する面)の放電セル空間8を形成する部
分には、陰極2と直交する方向に、複数本のストライプ
状陽極6が設けられている。また、各放電セル空間8を
形成する部分の残りの部分には、それぞれ順に赤、緑、
青の各色のいずれか1色に発光する3種類の蛍光体7
r、7g、7bが設けられている。
【0007】第1の実施例においては、ストライプ状の
陰極2は、ペースト状のニッケルなどの材料を背面ガラ
ス基板上に厚膜印刷した後、これを焼成することにより
形成した。また、針状突起3は、微細な円形の穴が開け
られたマスクを通して、ほう化ランタンをスパッタリン
グすることにより、長さ10μm、固定部での直径2μ
mの針状突起に形成した。電子顕微鏡観察の結果、この
針状突起3の先端曲率半径は0.1μm以下であること
が判明した。ストライプ状障壁5は、高さ200μm、
幅80μmの黒色ガラス材料からなる。ストライプ状陽
極6は、幅40μmのニッケルなどからなる。さらに、
赤、緑、青の各色に発光する3種類の蛍光体7r、7
g、7bは厚膜印刷法により形成した。背面ガラス1と
前面ガラス4を陽極6と陰極2が図1に示すように対向
するように重ね合わせ、その周辺部を低融点ガラスによ
り封止した。放電セル空間8には、キセノンガスを10
%含むヘリウムガスを300トールの圧力で封入し、そ
の後ガス導入口を封じ切り、マトリックスタイプのプラ
ズマ表示パネルを完成した。
【0008】以上のように構成されたプラズマ表示パネ
ルの陽極6と陰極2との間に、パルス幅3μs、周波数
100kHz、100Vの直流パルス電圧を印加したと
ころ、陽極6と陰極2との間のセルで放電が生じ、その
際発生した紫外線により蛍光体7を明るく発光させるこ
とができた。また、蛍光体7r、7g、7bの1部を取
り除いた以外は上記構成と同じ構成を有するプラズマ表
示パネルを試作し、蛍光体が取り除かれた部分から、針
状突起3の先端の温度を放射温度計により測定しちち、
当該試作したプラズマ表示パネルを駆動した。その結
果、針状突起3の先端の温度が700℃以上になったと
き、放電電流が安定し、強度の紫外線が発生することが
わかった。一方、針状突起3を有さない従来の構成のプ
ラズマ表示パネルを駆動して比較したところ、本発明の
プラズマ表示パネルに100Vの電圧を印加した場合に
得られた輝度と同一の発光輝度を得るためには200V
以上の電圧を印加する必要があった。すなわち、発光効
率を比較したところ、本発明のプラズマ表示パネルでは
従来のプラズマ表示パネルの約2倍の効率が得られた。
【0009】上記第1の実施例においては、針状突起
(微細構造物)3として、ほう化ランタンを用いたが、
他にSc、Ti、V、Y、Zr、Nb、Mo、Hf、T
a、W、Re、Ir、Pt、ランタナイドなどの金属元
素、ほう素化合物、炭素化合物、珪素化合物、又は窒素
化合物など、融点が1200℃以上の材料を用いること
によっても、同様の効果を得ることができた。これらの
中でも、融点が高く、仕事関数が小さいNb、Mo、T
a、W、を含む材料において、特に優れた特性が得られ
た。さらに、これらの金属に、Ba、CsなどのIa族
あるいはIIa族金属から選ばれた少なくとも1種以上を
添加した材料において、さらに優れた特性が得られた。
【0010】なお、上記第1の実施例においては、微細
構造物として針状突起3を用いたが、図3に示す第2の
実施例のように、三角板状微小突起13や円錐状微小突
起を用いた場合であっても、同様の効果を奏する。この
場合、突起の方向は陰極2の表面に垂直な方向に限ら
ず、陰極2の表面に平行であってもよい。また、図4に
示す第3の実施例のように、直径20μmのWワイヤー
23を陰極2上に固定した微細構造物においても、同様
の効果を奏する。すなわち、微細構造物の形状として
は、ジュール熱やイオン衝撃などの放電にともなうエネ
ルギーにより、熱電子放出や2次電子放出が生じ易くな
るように、熱容量が小さく温度上昇が得られやすい形状
であればよい。従って、陰極表面を電界エッチング法や
サンドブラスト法により粗くして形成した微小突起も、
同様の効果を奏する。
【0011】
【発明の効果】以上のように、本発明のプラズマ表示パ
ネルによれば、陰極表面に微細構造物を形成し、放電発
生と同時に微細突起先端を放電電流によるジュール熱又
は放電により生じたイオンの衝撃により高温に加熱させ
るため、陽極−陰極間に電圧を印加すると、高温に加熱
された導電性の微細構造物から容易に熱電子が放出され
る。また、熱電子が放出される程度までには加熱されて
いない場合でも、従来のプラズマ表示パネルよりも高い
確率で、イオン衝撃により陰極から2次電子が放出され
る。その結果、同一の放電電流を発生させるための陽極
−陰極間電圧が減少し(例えば、従来例の約1/2)、
発光効率又は紫外線発生効率が向上し、プラズマ表示パ
ネルの高輝度化、高効率化を実現することができると共
に、耐電圧の低い駆動用ICを使用することができると
いう効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るプラズマ表示パネルの第1の実施
例の構成を示す縦断面図
【図2】本発明に係るプラズマ表示パネルの第1の実施
例の構成を示す横断面図
【図3】本発明に係るプラズマ表示パネルの第2の実施
例の陰極表面に形成された微細構造物の形状を示す斜視
【図4】本発明に係るプラズマ表示パネルの第3の実施
例の陰極表面に形成された微細構造物の形状を示す斜視
【符号の説明】
1 :背面ガラス基板 2 :陰極 3 :針状突起(微細構造物) 4 :前面ガラス基板 5 :障壁 6 :陽極 7r:蛍光体 7g:蛍光体 7b:蛍光体 8 :放電セル空間 13:三角形状微小突起(微細構造物) 23:Wワイヤー(微細構造物)

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 対向する2つのガラス基板及び複数のス
    トライプ状障壁により仕切られ減圧ガスが封入された放
    電セル空間に、陽極及び陰極を設けたプラズマ表示パネ
    ルであって、前記陰極の表面に導電性材料からなる微細
    構造物を設けたプラズマ表示パネル。
  2. 【請求項2】 微細構造物を形成する導電性材料が12
    00℃以上の融点を有する請求項1に記載のプラズマ表
    示パネル。
  3. 【請求項3】 微細構造物を形成する導電性材料が金属
    元素を主成分とする請求項2に記載のプラズマ表示パネ
    ル。
  4. 【請求項4】 微細構造物を形成する導電性材料がほう
    素化合物、炭素化合物、珪素化合物及び窒素化合物から
    選ばれたいずれか1つである請求項2に記載のプラズマ
    表示パネル。
  5. 【請求項5】 微細構造物を形成する導電性材料がIa
    あるいはIIa族金属から選ばれた少なくとも1種以上を
    含むタングステン、ニオブ、モリブデン、あるいはタン
    タルである請求項2に記載のプラズマ表示パネル。
  6. 【請求項6】 微細構造物が複数個の微小突起からなる
    請求項1から4に記載のプラズマ表示パネル。
  7. 【請求項7】 微小突起固定部から微小突起先端部への
    方向が、陰極表面に対してほぼ垂直となるように、微小
    突起が放電セル空間中に突出している請求項5に記載の
    プラズマ表示パネル。
  8. 【請求項8】 微小突起固定部から微小突起先端部への
    方向が、陰極表面に対してほぼ平行となるように、微小
    突起が放電セル空間中に突出している請求項5に記載の
    プラズマ表示パネル。
  9. 【請求項9】 微小突起の形状が、針状、円錐状又は三
    角板状である請求項5に記載のプラズマ表示パネル。
  10. 【請求項10】 対向する2つのガラス基板及び複数の
    ストライプ状障壁により仕切られ減圧ガスが封入された
    放電セル空間に、陽極及び陰極を設け、前記陰極の表面
    に導電性材料からなる微細構造物を設けたプラズマ表示
    パネルにおいて、前記陽極と前記陰極との間への電圧印
    加による放電電流又はイオン衝撃により、前記微細構造
    物の温度が700℃以上に加熱された状態となるような
    放電を発生させるプラズマ表示パネルの駆動方法。
JP5267039A 1993-10-26 1993-10-26 プラズマ表示パネル及びその駆動方法 Pending JPH07122196A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006004954A (ja) * 2005-09-12 2006-01-05 Matsushita Electric Works Ltd 電子エミッタ付発光装置
WO2006004262A1 (en) * 2004-03-26 2006-01-12 Yong Seog Kim Front panel for plasma display panel of high efficiency containing nanotips, and process for preparation of the same
KR100787420B1 (ko) * 2001-06-18 2007-12-26 삼성에스디아이 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널 및 플라즈마 방전 평판 램프

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