JPH1125868A - プラズマ表示素子 - Google Patents

プラズマ表示素子

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JPH1125868A
JPH1125868A JP9350429A JP35042997A JPH1125868A JP H1125868 A JPH1125868 A JP H1125868A JP 9350429 A JP9350429 A JP 9350429A JP 35042997 A JP35042997 A JP 35042997A JP H1125868 A JPH1125868 A JP H1125868A
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JP
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plasma display
loop
display device
discharge
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JP9350429A
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Zaigaku Kin
在 ▲ガク▼ 金
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ORION ELECTRIC CO Ltd
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    • H01J11/10AC-PDPs with at least one main electrode being out of contact with the plasma
    • H01J11/12AC-PDPs with at least one main electrode being out of contact with the plasma with main electrodes provided on both sides of the discharge space
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は新規の構成のPDP を開示する。 【解決手段】 従来の面放電形PDP は複数電極が前面基
板に形成され開口率が低下し、容量結合型なのでプラズ
マ密度も低く駆動も難しい複雑な問題があった。本発明
では、環状のループ電極により電磁気場を誘導してプラ
ズマ領域を形成するようにしたので、その構造と駆動と
が非常に簡単になり、開口率低下がなく、プラズマ密度
が濃く高い放電強度と低い駆動電圧とを具現することに
なる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、プラズマ表示素子
(PDP :Plasma Display Panel)に関し、特に面放電型
PDP に関する。
【0002】
【従来の技術】気体放電現象を利用したPDP は、互いに
交差対向する二つの電極群により画素を選択する直流
(DC)型PDP がその基本的な構成であるが、DC型PDP は
放電開始が遅延され選択時にのみ放電を維持するので高
解像度動画像の表示には輝度が低くて適用が不可能であ
る。
【0003】これに従い、速動性(迅速な放電開始)と
メモリ効果(非選択時の放電の維持)の達成とが可能な
いろいろなPDP が開発されているが、これは主に交互に
交流(AC)電圧を利用するAC型PDP 、又はハイブリッド
(hybrid)型PDP である。
【0004】このようなACを利用するPDP 中で面放電型
PDP は対向電極との間に放電を開始した後、同一基板内
の他電極との間に放電を維持することにより、電極の交
点間に主に放電が生じる従来のPDP に比べ高輝度を具現
することができる。
【0005】面放電型PDP の一般的な構成は、図1に示
したように二つの基板(P1、P2)に電極(E1、E2)が相
互交差対向配列され、一側電極(E1)が誘電層(I)及
びその保護層(0)に埋め立てられ、他側電極(E2)上
に蛍光層(F)が形成される。
【0006】符号R は画素間を区画する隔壁である。誘
電層(I)に埋め立てられた側の電極(E1)は図示した
ように二つ以上の維持電極(E1a 、E1b )で構成される
が、維持電極(E1a 、E1b )が二つである場合三電極PD
P 、三つである場合を四電極PDP と呼称している。
【0007】このような面放電型PDP は、維持電極(E1
a 、E1b )中のいずれか一つが対向側電極(E2)間に画
素を選択する開始放電を起こした後、維持電極(E1a 、
E1b)間に維持放電を起こして放電を維持することによ
り、高い発光強度の放電を長期間維持するようにして高
輝度を具現している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の面放
電型PDP においては次のように幾つかの大きい問題点が
内包されている。
【0009】即ち、蛍光層(F)を前面基板(P1)側に
形成するためには、これを非常に薄いフィルタ(filte
r)形態に構成しなければならないので製造が難しいだ
けでなく、複数の維持電極(E1:E1a 、E1b )を隔壁
(R)等が備えられた背面基板(P2)側に形成すれば背
面基板(P2)の構造が過度に複雑になるため、仕方なく
維持電極(E1:E1a 、E1b )及び誘電層(I)を前面基
板(P1)側に形成し蛍光層(F)を背面基板(P2)側に
形成した反射型PDP が一般的に採用されている。
【0010】これにより、使用者の視野側に位置する前
面基板(P1)が誘電層(I)だけでなく、複数の維持電
極(E1:E1a 、E1b )に遮蔽されるしかなくてその開口
率が非常に低くなることにより、せっかく増大した発光
強度にも拘らず輝度増進効果はあまり高くないことにな
る。特に維持電極(E1:E1a 、E1b )が三つである四電
極PDP の場合、構造の複雑化とこれによる製造原価の大
きな増加にも拘らず、輝度改良効果は三電極PDP に比べ
あまり高くないのが実情である。
【0011】ところが、従来の面放電型PDP において、
維持電極(E1a 、E1b )間の維持放電は基本的に誘電層
(I)を介した交流放電である。即ち、二つの維持電極
(E1a 、E1b )間に直接的な放電が起るのではなく、誘
電層(I)の表面に壁電荷(wall charge )を形成し一
種の電子沙汰(electron avalanche)を発生させる過程
を二維持電極(E1a 、E1b )間に反復することにより、
放電空間に電荷を供給しプラズマ放電を発生させること
になるのである。
【0012】従って、従来の面放電型PDP はその構成原
理が図2に示すように、誘電層(I)を間に置いた二つ
の維持電極(E1a 、E1b )がキャパシタを形成し一種の
AC放電を起こすことになるので、容量結合型のPDP と言
える。
【0013】周知のように、RC放電は放電強度があまり
高くないので、従来の面放電型PDPが達成可能なプラズ
マの密度が1010/cm3 程度でありAC型PDP のイオ
ン化率の数倍程度に過ぎない。容量結合型PDP のさらに
大きな問題点はそれ自体が大きい容量のキャパシタを構
成するため寄生容量が非常に大きくなり適切で迅速な駆
動に大きい障害となっている。
【0014】このような従来の面放電型PDP の問題点を
勘案し、本発明の目的はその構造が非常に簡単で開口率
の低下がなく駆動も簡単であり、イオン化率が高く達成
可能なプラズマ密度が高いだけでなく、寄生容量の形成
ら否定的な効果の誘発のないPDP を提供することであ
る。
【0015】
【課題を解決するための手段】上述した目的の達成のた
め本発明によるPDP は、両基板の対向電極中、少なくと
もいずれか一つの電極が各画素位置にループ(loop)部
を備えることを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】このような本発明の具体的特徴及
び利点等は、添付の図面を参照した以下の好ましい実施
例等の説明で一層明らかになるはずである。
【0017】
【実施例】図3に示すように、本発明PDP は各画素位置
に環(ring)形態のループ部(2)が形成された電極
(1)を備える。ループ部(2)は一つの電極(1)の
延長によりなるため完全な環の形態でなく大略“Ω”形
に構成される。
【0018】このようなループ部(2)を有する電極
(1)(以下、ループ電極と称する)に交流(I→)が
印加されると、ループ部(2)の周囲にはその円周方向
に磁束がなる磁気場(B→)が形成される。
【0019】ループ電極(1)がいずれか一つの基板
(P1又はP2)上に形成されるので磁気場(B→)の磁束
は少なくとも1/2が放電空間内を通過することになる
が、放電空間内の放電気体はこの磁束により電荷を有す
ることになり、即ちイオン化されプラズマを形成するこ
とになる。再言すれば、ループ電極(1)を通過する交
流(I→)により形成された磁気場(B→)が放電空間
内に電気場(E→)を形成し、放電気体に電荷を供給す
ることによりイオン化するのである。イオン化した気体
がまさにプラズマなので、放電空間内に形成された電気
場(E→)がプラズマ領域を形成すると見なすことがで
きる。
【0020】このようなループ電極(1)を用いる本発
明PDP は従来の容量結合型PDP と比較する時、誘導結合
型PDP と言えるが、交流(I→)で供給されたエネルギ
ーが渦流損失等一部を除外しては、そのまま放電気体の
イオン化エネルギーに伝達され得るため高効率の放電が
可能である。
【0021】本発明者はこれに対する基礎的な物性実験
を行った所、従来の面放電型PDP に用いていた200〜
400V程度の印加電位でプラズマ密度を1011〜1
012/cm3 に大きく増加させ得ることを把握した。こ
れは従来の面放電型PDP の達成可能なプラズマ密度であ
る1010/cm3 の数十から数百倍の高いイオン化率を意
味するもので、これに従い駆動電圧を大幅に低くしても
高い放電強度を達成することかできるという予備的結論
を得ることになった。
【0022】このような本発明ループ電極(1)を用い
てPDP を構成する方法はいろいろなものがあり得るが、
図4は先ず一般的なストライプ(stripe)電極(3)と
ループ電極(1)を単純交差対向配列した例を示してい
る。
【0023】この場合、ストライプ電極(3)とループ
電極(1)との間には画素選択のための開始放電が形成
され、維持放電、即ち放電気体に対する電荷の供給はル
ープ電極(1)のみにより達成することになる。
【0024】図5及び図6には、このような図4の電極
配列に従うPDP の実施例等を示しているが、先ず図5の
構成を検討してみることにする。
【0025】図5で、その間に放電気体が充填され隔壁
(B)により各画素が区画された二つの基板(P1、P2)
には二つの群の電極(1、3)が相互交差対向配列され
るが、いずれか一つの基板(P1)の電極が本発明の特徴
に従うループ電極(1)で構成され、他の基板(P1)の
電極が一般的なストライプ電極(3)で構成される。
【0026】図示された実施例で、蛍光層(F)形成の
便宜上、これを背面基板(P2)に配列したが、ループ電
極(1)はいずれの側の側基板(P1、P2)に設けられて
も良い。ところが、ストライプ電極(3)は画素の中央
を横断することになるのに比べ、ループ電極(1)は中
央に空間があるのでループ電極(1)を前面基板(P1)
に配置することが好ましい。
【0027】ループ電極(1)を前面基板(P1)に配置
する場合、これはITO (Indium TinOxide)等の透明電
極で構成され得るが、前述したようにループ電極(1)
は中央部が可視光線の通過を阻害しない空間を形成する
ため金属電極で形成しても良い。ループ電極(1)は金
属電極で形成する場合には磁気場(B→)の強度、即ち
磁束密度の向上のためフェライト(Ferrite )等の透磁
性材質を含むことが好ましい。
【0028】一方、ループ電極(1)を通常の印刷方法
で形成する場合、プラズマのイオンボンバードメント
(ion bombardment )等による損傷を防止するために、
その表面に保護層(O)を形成させるのが好ましい。保
護層(O)は従来のようにMgO等の薄膜蒸着により形成
され得る。
【0029】このような図5の実施例は、前述したよう
にストライプ電極(3)との間に開始放電を起こした
後、ループ電極(1)が維持放電を担当することにな
る。
【0030】一方、図6の実施例ではループ電極(1)
上に誘電層(I)とその保護層(O)とが備えられた構
成を有している。このような実施例は、本発明の誘導結
合形PDP の原理を利用して放電空間に電気場(E→)を
形成するとともに、誘電層(I)の表面に壁電荷を形成
してプラズマ密度をさらに高めようとするものであり、
誘導結合形と容量結合形とのハイブリッド方式PDP と言
える。
【0031】このような図6の実施例の具体的な構成及
び駆動方式に対しては、後続する実用化実験で具体化さ
れるはずである。
【0032】一方、ループ電極(1)は図7に示すよう
に、両基板(P1、P2)に全て採用され相互対向配列する
よう構成され得るが、ループ部(2:2A、2B)が相互対
向する以外は両ループ電極(1:1A、1B)は互いに交差
するためマトリックス(matrix)方式で簡単に駆動でき
るようになる。ここで背面側のループ電極(1B)が一層
太く示されているが、これは互いに重なる二つのループ
電極(1:1A、1B)の区分の便宜上そうしたものであ
り、技術的に両者の幅に差の生じる理由は特にない。
【0033】図8には、このような図7の構成原理に基
づくPDP が示されているが、両基板(P1、P2)にはそれ
ぞれループ部(2:2A、2B)が対向するループ電極
(1:1A、1B)が相互交差対向するよう配列され、いず
れか一つのループ電極(1B)上に蛍光層(F )が、残る
一つのループ電極(1A)上に必要に伴い保護層(O)が
形成される。蛍光層(F )は好ましい発光面積を最大化
するためにU形の断面を有するよう形成される。
【0034】このような図8の実施例は、両ループ電極
(1:1A、1B)中のいずれか一つに交流を印加すれば放
電空間内に磁気場を形成して電気場(E→)を誘導する
ことになる。従って、両ループ電極(1:1A、1B)に供
給される電位やそのタイミング(timing)等に従い電気
場(E→)の強度と、これに伴うプラズマ密度とが変化
され得るため、図8の実施例は画素の階調(gray scal
e)表示が可能となる。
【0035】このような図8のPDP の具体的な構成と駆
動条件に対しては、後続する実用化実験により具体化さ
れるはずである。
【0036】以上で考察して見た通り、本発明PDP は画
素位置にループ部が形成された単一のループ電極だけで
維持放電が可能となりPDP の構造と駆動が極く単純にな
る。しかも、ループ部の中央が空間のため前面基板に設
ける場合にも開口率の低下や、これに伴う輝度の低下が
無くなるようになる。
【0037】しかし、本発明の一番大きい利点は誘導放
電により非常に高いプラズマ密度の達成が可能なため放
電強度の大きな向上と、駆動電圧及びこれに伴う消費電
圧を低減できるという点である。さらに寄生容量の形成
等、付随的な問題が生じないため高解像度の動画像具現
にも柔らかで迅速な画像の表示が可能となる。
【0038】
【発明の効果】このように、ループ電極に交流が印加さ
れるとループ部の周囲には磁気場(magnetic field)が
形成され、この磁気場の磁束が放電空間を通過しながら
電気場(electric field)を形成、即ち放電気体粒子に
電荷を供給することになる。
【0039】即ち、本発明のPDP は、従来のような容量
結合でない誘導結合により放電気体をイオン化、即ちプ
ラズマを形成するようになるためその構造と駆動とが非
常に簡単になり、プラズマ密度を大幅に増加させ放電強
度の向上が可能であり、開口率も非常に改良することに
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】面放電型PDP の一構成を示す断面斜視図であ
る。
【図2】従来面放電型PDP の問題点を説明する概念図で
ある。
【図3】本発明PDP の構成原理を説明する電極の平面図
である。
【図4】本発明PDP の電極配列を示す平面投影図であ
る。
【図5】本発明PDP の他の実施例等を示す断面図であ
る。
【図6】本発明PDP の他の実施例等を示す断面図であ
る。
【図7】本発明の他の電極配列による実施例を示す平面
投影図である。
【図8】本発明の他の電極配列による実施例を示す断面
図である。
【符号の説明】
P1,P2 基板 B 隔壁 1,1A,1B ループ(loop)電極 2,2A,2B ループ部 O 保護層(overcoat layer) F 蛍光層(phosphor layer)

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 その間に放電空間が形成される二つの基
    板に、相互交差対向して画素を形成する複数の電極を備
    えるプラズマ表示素子において、 少なくともいずれか一つの基板の電極が、各画素位置に
    環状のループ部を備え、交流が印加されるループ電極で
    あることを特徴とするプラズマ表示素子。
  2. 【請求項2】 前記ループ電極の対向側電極が、ストラ
    イプ電極であることを特徴とする請求項1記載のプラズ
    マ表示素子。
  3. 【請求項3】 前記ループ電極の対向側電極が、ループ
    電極であることを特徴とする請求項1記載のプラズマ表
    示素子。
  4. 【請求項4】 前記ループ電極が、誘電層に埋め込まれ
    ることを特徴とする請求項1記載のプラズマ表示素子。
  5. 【請求項5】 前記ループ電極、又は誘電層の表面に保
    護層が形成されることを特徴とする請求項1又は請求項
    4のいずれかに記載のプラズマ表示素子。
  6. 【請求項6】 前記ループ電極の対向側基板に蛍光層が
    形成されることを特徴とする請求項4記載のプラズマ表
    示素子。
  7. 【請求項7】 前記ループ電極上に蛍光層が形成される
    ことを特徴とする請求項1記載のプラズマ表示素子。
  8. 【請求項8】 前記ループ電極が前面基板に形成される
    ことを特徴とする請求項1記載のプラズマ表示素子。
  9. 【請求項9】 前記ループ電極が背面基板に形成される
    ことを特徴とする請求項1記載のプラズマ表示素子。
  10. 【請求項10】 前記蛍光層がU形断面を有するよう形
    成されることを特徴とする請求項6,7または8のいず
    れかに記載のプラズマ表示素子。
  11. 【請求項11】 前記蛍光層がカラーフィルタ形態に形
    成されることを特徴とする請求項6,7または8のいず
    れかに記載のプラズマ表示素子。
  12. 【請求項12】 前記ループ電極が透明電極であること
    を特徴とする請求項1記載のプラズマ表示素子。
  13. 【請求項13】 前記ループ電極が金属電極であること
    を特徴とする請求項1記載のプラズマ表示素子。
  14. 【請求項14】 前記ループ電極が透磁性材質であるこ
    とを特徴とする請求項13記載のプラズマ表示素子。
JP9350429A 1997-06-30 1997-12-19 プラズマ表示素子 Withdrawn JPH1125868A (ja)

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KR1019970028937A KR19990004791A (ko) 1997-06-30 1997-06-30 플라즈마 표시소자
KR97P28937 1997-06-30

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