WO2002054438A1 - Dispositif d'affichage a plasma - Google Patents

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WO2002054438A1
WO2002054438A1 PCT/JP2001/011602 JP0111602W WO02054438A1 WO 2002054438 A1 WO2002054438 A1 WO 2002054438A1 JP 0111602 W JP0111602 W JP 0111602W WO 02054438 A1 WO02054438 A1 WO 02054438A1
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discharge
plasma display
display device
phosphor
sustain
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PCT/JP2001/011602
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Inventor
Shinichiro Shirozu
Original Assignee
Sony Corporation
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    • H01J2211/32—Disposition of the electrodes
    • H01J2211/323—Mutual disposition of electrodes

Definitions

  • the present invention relates to a plasma display device that performs display using plasma discharge.
  • LCDs liquid crystal displays
  • FEDs field emission displays
  • PDPs plasma display panels
  • the plasma display device (PDP) displays images by irradiating the phosphor with ultraviolet rays generated by plasma discharge to emit light, and is expected to create a market as a thin and large-screen display. ing.
  • PDPs are roughly classified into direct current (DC) type and alternating current (AC) type, depending on the voltage at the time of discharge.
  • DC direct current
  • AC alternating current
  • Type? 0? Is to discharge by applying a DC voltage between the cathode and anode provided on the two opposing substrates, and display is performed only while the voltage is applied.
  • AC-type PDPs discharge by applying an AC pulse voltage between a pair of discharge electrodes, and charge is accumulated by a dielectric layer and a protective layer (MgO layer) that cover the electrodes, so that a binary memory function is used.
  • the PDP has the opposite discharge type, in which one discharge electrode is provided on each of two opposing substrates, and the surface in which two discharge electrodes are provided in parallel on one substrate. There is a discharge type.
  • FIG. 13 shows a schematic configuration of a conventional surface discharge type plasma display device 100. Here, a basic structure including a portion corresponding to one unit pixel (pixel) is shown.
  • This plasma display device 100 has a rear glass substrate 101 and a front surface serving as a display surface side.
  • the glass substrate 102 is disposed so as to face, and between the glass substrate 102 is hermetically sealed at the periphery.
  • a plurality of address electrodes 103 are arranged in parallel on the rear glass substrate 101, and a dielectric layer 104 is provided so as to cover the address electrodes 103, and a stripe-shaped partition is further provided thereon.
  • 105 is provided.
  • the space above each address electrode 103 is partitioned by partition walls 105, and phosphors 106 of three primary colors of red, green, and blue are located immediately above the address electrodes 103 between the partition walls 105, respectively. They are provided alternately.
  • a pair of sustain electrodes 107 (107a, 107b) are provided for surface discharge.
  • sustain electrodes 107a and 107b bus electrodes 110 (110a and 110b) for reducing electric resistance are provided integrally.
  • sustain electrode 107 is arranged so as to be orthogonal to the extension direction of address electrode 103, and sustain electrode 107 and address electrode 103 form a matrix.
  • a dielectric layer 108 and a protective layer 109 made of an MgO film are sequentially provided on such a sustain electrode 107.
  • the dielectric layer 108 constitutes a discharge current limiting capacitor, and has a function of holding the accumulated charge for a certain period of time.
  • the protective layer 109 protects the dielectric layer 108 and the sustaining electrode 107 from spattering due to discharge plasma, increases the secondary electron emission coefficient to lower the firing voltage, and limits excess discharge current. It has functions such as maintaining the discharge state.
  • a space between the rear glass substrate 101 and the front glass substrate 102 is a discharge space, and a mixed gas such as neon or xenon or a single gas is filled therein as a discharge gas.
  • This discharge space is partitioned by partition walls 105, and a dot (minimum light emission unit) 112 is formed at each intersection of a pair of sustain electrodes 107 and address electrodes 103 arranged in a matrix in the discharge space.
  • one unit pixel (pixel) 113 is constituted by three adjacent dots 112 each of which the phosphor 106 is red, green, and blue.
  • FIG. 14 is a sectional view taken along the line VII-VII in FIG.
  • the plasma display device 100 first, wall charges are selectively accumulated on the protective layer 109 corresponding to the dots 112 to emit light, and then a pair of sustain electrodes 107a, 10 Apply AC voltage between 7 b.
  • the AC voltage is superimposed on the voltage due to the wall charges, so that the voltage between the sustain electrodes 107a and 107b reaches the discharge starting voltage, and a discharge (sustain discharge) occurs.
  • Ultraviolet rays emitted from the discharge gas by this discharge are applied to the phosphors 106 of the dots 112, so that the dots 112 emit light, and display is performed.
  • the driving sequence of the plasma display device 100 is divided into a selective writing method and a selective erasing method depending on the method of selecting the dots 112 to be displayed.
  • the selective writing method first, pulses are alternately applied to the sustain electrodes 107a and 107b to initialize the state in which the wall charges are uniform in all the dots 112. In this state, the entire surface has been erased. Next, discharge (address discharge) is caused between one of the sustain electrodes 107 a and 107 b and the address electrode 103 only at the dot 1 12 to be displayed, and the wall charge is accumulated on the protective layer 109.
  • discharge sustain discharge
  • the selective erasing method first, all the dots 1 and 2 are discharged between the sustaining electrodes 107 a and 107 b, and the entire surface is turned on. To accumulate. Next, for only the non-displayed dot 1 12, a discharge (address discharge) is caused to occur between one of the sustain electrodes 107 a and 107 b having the opposite polarity to the previous discharge and the address electrode 103, and the wall charge is reduced. to erase. As a result, wall charges remain only in the dots 1 and 2 to be displayed, and thereafter, display is performed in the same manner as in the selective writing method.
  • the electrons emitted from the cathode are accelerated toward the anode. Has no interaction with gas molecules, and very close to the cathode between the electrodes is an Aston dark area. When the accelerated electrons excite gas molecules, a portion where the excited gas molecules emit light follows the dark Aston. This is the cathode glow, which is closer to the cathode than the negative glow or Crookes dark area. Accordingly, the discharge gap is less than 50 ⁇ m in the cathode discharge, and the distance between the sustain electrodes 107 a and 107 b is set to less than 50 m.
  • the sustain electrode 107 is a thin plate-like thin-film electrode
  • the sustain discharge is caused by the two sustain electrodes 107 a, as shown in FIG.
  • the discharge path occurred on the upper surface side of 107 b, and the discharge path was a semicircular arch connecting the upper surfaces of the sustain electrodes 107 a and 107 b.
  • the metastable particles had a high probability of colliding with the wall around the discharge space, shortening the mean free path and shortening the service life. Therefore, there is a problem that the absolute number or the existence probability of the metastable particles is not sufficient, and the discharge starting voltage and the discharge sustaining voltage increase. This increase in operating voltage causes problems such as an increase in power consumption, overloading of constituent circuits, and occurrence of abnormal discharge such as arc discharge.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a highly reliable plasma display device which can realize high-definition, high-brightness display and consumes little power. Disclosure of the invention
  • each electrode of the sustain electrode pair has a thickness capable of substantially discharging between the surfaces facing each other, and a linear shape is formed between the facing surfaces. Discharge occurs in the discharge path of.
  • the thickness of the sustain electrode is preferably at least 10 im, more preferably at least 20 im, and further preferably at least 40 / im.
  • the discharge gap is preferably less than 50 m.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a plasma display device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the plasma display device shown in FIG. 1 along the line II.
  • 3A and 3B are plan views for explaining the arrangement of address electrodes and sustain electrodes in a modification of the plasma display device shown in FIG.
  • FIG. 4A to FIG. 4C are diagrams showing a main part configuration of a plasma display device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5A and FIG. 5B are examples of the cell arrangement of the plasma display device shown in FIGS. 4A to 4C.
  • FIG. 6A and FIG. 6B are diagrams showing a main configuration of a plasma display device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an example of the cell arrangement of the plasma display device shown in FIGS. 6A and 6B.
  • FIG. 8 is an example of a cell arrangement of the plasma display device shown in FIGS. 6A and 6B.
  • FIG. 9A and FIG. 9B are diagrams illustrating a main part configuration of a plasma display device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 shows the cell arrangement of the plasma display device shown in FIGS. 9A and 9B. This is an example.
  • FIG. 11 is a diagram showing a main configuration of a plasma display device according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram showing a main configuration of a plasma display device according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a conventional plasma display device.
  • FIG. 14 is a diagram showing a main configuration of the conventional plasma display device shown in FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 shows a schematic configuration of a plasma display device according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an enlarged view of a cross section taken along the line II.
  • each of the constituent elements other than the sustain electrodes 17 (17 a, 17 b) provided on the front glass substrate 12, the dielectric layer 18 and the protective layer 19 is provided.
  • the structure is the same as that of the conventional plasma display device 100.
  • a space for discharging is provided between the rear glass substrate 11 facing the front and the front glass substrate 12 on the display surface side. It is hermetically sealed via a spacer (not shown).
  • the address discharge is a negative glow discharge
  • the sustain discharge is a cathode glow discharge.
  • the rear glass substrate 11 is, for example, a high strain point glass or a soda lime glass formed in a plate shape.
  • Address electrodes 13 made of a metal thin film such as aluminum (A 1) are arranged in parallel on the rear glass substrate 11, and a dielectric layer 1 is further provided thereon so as to cover the address electrodes 13. 4 are provided.
  • the dielectric layer 14 is formed, for example, by vacuum-depositing SiO 2 (silicon dioxide).
  • a partition 15 is provided on the dielectric layer 14 to partition the discharge space 21 for each address electrode 14.
  • the partition wall 15 has, for example, a trapezoidal cross section, and is formed by patterning a glass paste and baking it. The height of the partition wall 15 is determined by polishing the top of the partition wall 15 or shaving the rear glass substrate 11. Can be adjusted. Red, green and blue phosphors 16 of the three primary colors of red, green and blue are alternately provided between the partition walls 15 on the side surfaces of the partition walls 15 and on the exposed surface of the dielectric layer 14, respectively.
  • the front glass substrate 12 is located on the display side, it is necessary to use a material having high transparency.
  • a high strain point glass--a soda-lime glass is used similarly to the rear glass substrate 11.
  • the electrode electrode 13 constitute a matrix in which the intersection is a dot.
  • These sustain electrodes 17 are transparent electrodes formed of a material such as ITO (Indium-Tin Oxide), and the pair of sustain electrodes 17a and 17b substantially discharge the surfaces facing each other. It is formed with a thickness sufficient to form a surface.
  • the thickness of such a sustain electrode 17 is a value that can be set as appropriate according to the specifications of the plasma display device 10, but is preferably 10 zm or more. Above, it may be more than 40 Atm.
  • the thickness of sustain electrode 17 is set to 40 ⁇ . By the way, the thickness of the sustain electrode has been in the range of 0.1 to 1.0 m.
  • the width of sustain electrode 17 (that is, the width of the opposing surface) is, for example, several degrees to about 20 ⁇ degrees.
  • the sustain electrode 17 may be made of a material such as a ceramic or the like covered with an electrode material, in addition to the whole being made of an electrode material.
  • the electrode material only needs to be provided at least on the opposing surface, and the sustain electrode 17 can be designed to be bulkier because it is hard to peel off from the substrate 12.
  • a bulky shape having a thickness of 40 m or more such a configuration is preferable because formation is easy.
  • the gap (discharge gap) between the pair of sustain electrodes 17a and 17b is less than 50 m, preferably 40 / m or less, more preferably 20 ⁇ or less, for cathode glow discharge. You. Note that a pair of sustain electrodes 17a and 17b The distance between each pair of sustain electrodes 17a and 17b is, for example, 20 or more in order to prevent so-called crosstalk between dots. Further, a bus electrode (not shown) made of a metal such as A1 (aluminum) may be attached to each of the sustain electrodes 17a and 17b to reduce electric resistance.
  • A1 aluminum
  • the dielectric layer 108 and the protective layer 109 are provided so as to cover the entire surface of the front glass substrate 102 from above the storage electrode 107.
  • the dielectric layer 18 and the protective layer 19 are provided so as to cover only the respective sustain electrodes 17.
  • Each of the dielectric layer 18 and the protective layer 19 is made of, for example, low-melting glass and MgO (magnesium oxide).
  • the discharge space provided between the pair of sustain electrodes 17a and 17b of the front glass substrate 12 and the address electrodes 13 of the rear glass substrate 11 is a mixed gas such as neon or xenon, or a single gas. Gas is sealed as a discharge gas, and the discharge space defined by the partition walls 15 constitutes individual discharge cells and emits light for each dot.
  • the driving method is a selective erasing method.
  • an AC pulse voltage is applied between the sustain electrodes 17a and 17b.
  • the voltage is, for example, about +200 V on one side and about ⁇ 200 V on the other side.
  • wall charges are uniformly accumulated on the protective layer 19 in all the discharge cells, and the entire surface of the cell is reset.
  • a discharge address voltage is applied to the sustain electrode 17 and the address electrode 13 to perform a negative glow discharge (address discharge) to erase the wall charges.
  • the discharge address voltage applied to each of the sustain electrodes 17a and 17b has a polarity opposite to that of the discharge at the time of initialization.
  • the voltage that was +200 V in the previous discharge was set to —100 V
  • the voltage that was once 200 V was set to 0 V
  • the voltage of the address electrode 13 was set to Set as +70 V. This leaves wall charges only on the dots to be displayed.
  • the discharge sustaining voltage applied at this time is, for example, an AC voltage of 160 V for each of the sustaining electrodes 17a and 17b.
  • sustain electrodes 17a and 17b are formed with a sufficient thickness, discharge occurs substantially on the opposing surfaces of these side surfaces.
  • the discharge path between the two discharge surfaces is a straight line orthogonal to the opposing surface. Therefore, the metastable particles generated by this discharge exist only between the sustaining electrodes 17a and 17b, and have a low probability toward the periphery of the discharge cell. As a result, the metastable particles can maintain the metastable state as a whole for a long time.
  • This discharge path is also parallel to the surface of the phosphor 16 and continues in the direction of extension of the sustain electrodes 17a and 17b in the discharge gap. Therefore, the discharge plasma occurs in a plane parallel to the surface of the phosphor 16 in the region shown by the dotted line in FIG. Since the dielectric layer 18 and the protective layer 1 '9 cover only the sustaining electrodes 17a and 17b, the discharge also occurs below the sustaining electrodes 17a and 17b. Done.
  • the discharge gas in the discharge space emits ultraviolet rays, and the ultraviolet rays are applied to the phosphor 16 to excite the phosphor 16 to emit light, thereby displaying dots.
  • the sustaining electrodes 17a and 17b are three-dimensionally formed so as to generate a discharge between opposing surfaces facing each other. It occurs linearly between the opposing surfaces, and the metastable particles due to this release also exist only between the opposing surfaces. Accordingly, the metastable particles have an increased probability of existence and can maintain a relatively long life, so that the discharge starting voltage and the discharge sustaining voltage can be reduced.
  • the discharge is performed linearly between the opposing surfaces, the discharge is generated over the entire area of the discharge gap, so that the discharge can be efficiently performed and the phosphor 16 is not deteriorated.
  • the height of the discharge cells can be reduced.
  • the sustain discharge occurs in an arch shape between the upper surfaces of the sustain electrodes 107a and 107b as described above. Phosphor 106 was degraded by the plasma at the top. In order to prevent this, it was necessary to raise the discharge cell and increase the distance between the sustain electrode 107 and the phosphor 106.
  • the discharge plasma is generated mainly in the center of the discharge path, that is, at the top of the arch (the area indicated by the dotted line in FIG. 14), the discharge plasma is different from the surface discharge type using an electrode pair on the same surface. In fact, the plasma contributing to the emission was generated linearly at the top of the arch.
  • the discharge path of the sustain discharge generated between the sustain electrodes 17a and 17b is parallel to the surface of the phosphor 16, so that the discharge path All the above discharges can contribute to light emission.
  • the discharge plasma is generated in a plane parallel to the surface of the phosphor 16, so that the discharge can be efficiently contributed to the light emission.
  • the discharge is also performed below the sustain electrodes 17a and 17b, and the discharge is performed.
  • the discharge gap can be used effectively.
  • FIGS. 3A and 3B show the arrangement of the address electrode 13 and the sustain electrode 17 in the modified example.
  • FIG. 3A is a plan view
  • FIG. 3B is the II-II line. It is sectional drawing along.
  • the sustain electrode 17 has a thickness (for example, 40 / m) such that a discharge is generated only at a portion where dots are formed orthogonally to the address electrode 13 and on a surface facing the pair of sustain electrodes 17.
  • the other portions are extremely thin, for example, as in the past. Therefore, the sustain discharge is locally generated at a target dot position. Therefore, crosstalk between adjacent dots due to movement of electric charges can be reduced.
  • FIG. 4A to FIG. 4C show a main part configuration of a plasma display device according to a second embodiment of the present invention.
  • 4A is a plan view
  • FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line III-III
  • FIG. 4C is a cross-sectional view taken along the line IV-IV.
  • the discharge space is divided into cells by partition walls 25, and each discharge cell 20 in which the internal discharge space is closed is formed.
  • the island-shaped sustain electrodes 27 a and 27 b are provided on the front glass substrate 22 such that the two sides are in contact with each other.
  • an island-shaped address electrode 23 is provided on the phosphor 26 so as to be in contact with one side of the remaining partition wall 25.
  • the phosphor 26 is provided on the rear glass substrate 22.
  • sustain electrodes 27a and 27b are formed three-dimensionally with a thickness such that discharge occurs between opposing surfaces facing each other, and the thickness is set to, for example, 40; m.
  • the thickness is preferably 10 m or more, and can be appropriately selected within a range of 10 m to 100; am.
  • the width is preferably within a range of about several 20 im, for example, about 10 ⁇ .
  • the discharge gap between the sustaining electrodes 27a and 27b is set to less than 50 m, preferably 40 or less, more preferably 20 im or less, similarly to the first embodiment, At the same time, the distance of the partition wall 25 to which the sustain electrode 27 of the cell contacts is determined.
  • the address electrode 23 is provided so as to be located substantially at the center on a surface other than two sides of the partition wall 25 that is in contact with the sustain electrode 27 here.
  • the address electrode 23 only needs to function so as to generate an address discharge between the address electrode 23 and the sustain electrode 27.
  • the address electrode 23 need not necessarily be provided at this position, and its shape is, for example, the same as that of the first embodiment. Such a linear shape is also possible.
  • the address electrode 23 and the sustain electrode 27 are covered with a dielectric 24, respectively.
  • a sustain discharge is generated inside each discharge cell 20 as shown in FIGS. 4A and 4B. That is, a discharge occurs between the opposing surfaces of the sustain electrodes 27 a and 27 b independently provided in the island 20 in the cell 20, and the discharge path between the two discharge surfaces is orthogonal to the opposing surface. Straight line. Therefore, metastable particles generated by this discharge exist only between sustain electrodes 27a and 27b, and the probability of going to the periphery of the discharge cell is low. Thereby, the metastable particles can maintain the metastable state as a whole for a long time.
  • the discharge path is parallel to the surface of the phosphor 26, and the dielectric layer 24 covers only the sustain electrodes 27a and 27b. Discharge is also performed below the sustain electrodes 27a and 27b, and a discharge occurs by effectively utilizing the discharge gap.
  • This plasma discharge causes the discharge gas to emit ultraviolet rays, the lines of which are illuminated by the phosphors 26, and the phosphors 26 are excited to emit light, whereby dots are displayed.
  • FIGS. 5A and 5B are examples of a plasma display device configured using such a discharge cell 20.
  • FIG. In FIG. 5A and FIG. 5B, the address electrode 23 and the sustain electrode 27 are represented by an address electrode wiring 123 and a sustain electrode wiring 1 respectively.
  • each discharge cell is driven through these address electrode wirings 123 and sustain electrode wirings 127.
  • the discharge plasma is generated in a plane parallel to the surface of the phosphor 16, whereas in the present embodiment, the sustain electrodes 27 a, It occurs linearly between 27 b. Therefore, except for this point, the operation and effect of this embodiment are the same as those of the first embodiment.
  • FIG. 6A and 6B show a main configuration of a plasma display device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 6A is a plan view
  • FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line VV.
  • a pair of opposing comb-shaped partitions 35 are combined so that they face each other, and the partitions 35 divide the discharge space into the X direction and the Y direction as shown in the figure. . Therefore, one discharge cell
  • an elongated discharge space has a structure bent by partition walls 35, and island-like sustain electrodes 37 a and 37 b are provided at both ends of the discharge space.
  • a discharge auxiliary electrode 37c is provided at a portion of the partition wall 35 where the discharge space is bent.
  • the sustain electrodes 37 a and 37 b and the discharge auxiliary electrode 37 c are all formed on the front glass substrate 32.
  • the sustaining electrodes 37a and 37b are formed to have a sufficient thickness so as to generate a discharge between the discharge auxiliary electrode 37c and the discharge auxiliary electrode 37c adjacent in the Y direction on the surface facing the auxiliary auxiliary electrode 37c.
  • One of the discharge auxiliary electrodes 37c is also formed with a sufficient thickness so that a discharge is generated between the electrodes adjacent to each other on the surface facing the electrode, and the thickness may be set to, for example, 40 zm. it can.
  • the thickness may be several m to about 10m. Also this The sustain electrodes 37a and 37b and the discharge auxiliary electrode 37c are covered with a dielectric 38 and a protective layer 39, respectively.
  • the phosphor 36 and address electrodes are provided on the back glass substrate 31 between the partitions 35.
  • the address electrode only needs to function so as to generate an address discharge between the address electrode and the sustain electrode 37, and its position and shape are arbitrary.
  • the discharge path between the sustain electrodes 37a and 37b is a bent straight line formed by being guided to the discharge auxiliary electrode 37c along the discharge space in the cell 30.
  • the discharge gap between each of the sustain electrodes 37a and 37b and the discharge auxiliary electrode 37c arranged in the Y direction is, for example, less than 50 im as in the first embodiment. It is preferably set to 40 m or less, more preferably 20 im or less, and at the same time, the length of the partition 35 in the Y direction of the cell is determined.
  • the discharge is guided along the longitudinal direction of the discharge cell 30 via the discharge auxiliary electrode 37c.
  • a sustain discharge is generated between the opposing surfaces of the sustain electrodes 37a and 37b.
  • the metastable particles generated by this discharge are generated by the sustain electrodes 37a and 37b. It exists only in the middle, and the probability of going to the periphery of the discharge cell 30 is low. Therefore, the metastable particles can maintain the metastable state as a whole for a long time.
  • the discharge gas inside the discharge cell 30 emits ultraviolet rays, and the ultraviolet rays are radiated to the phosphor 36 to excite the phosphor 36 to emit light, thereby displaying dots. .
  • FIG. 7 and FIG. 8 show an example of a cell arrangement of a plasma display device configured using such a discharge cell 30.
  • the discharge cells 30 are all arranged in a grid in the same direction, and the three primary colors of the phosphor 36, R (red), G (green), and B (blue) are in both X and Y directions. Are alternately repeated.
  • the discharge cells 30 are arranged in parallel in the Y direction so as to have the same width, and are arranged so as to be shifted from each other in the X direction by half the cell width with respect to the adjacent discharge cells. Also, the directions of the cells 30 are mirror-symmetrical to each other in the Y direction, R (red), G (green), and B (blue) of the phosphor 36 are the same in the Y direction, and are alternately repeated in the X direction.
  • the discharge path can be bent at an arbitrary position, and the degree of freedom in designing the discharge cell increases.
  • Other functions and effects are the same as those of the second embodiment.
  • FIG. 9 and FIG. 9 show a main configuration of a plasma display device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9A is a plan view
  • FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line VI-VI.
  • the partition wall 45 has a spiral shape
  • island-shaped sustain electrodes 47a and 47b are respectively provided at the center of the partition wall 45 and two external terminal portions. I have.
  • a discharge auxiliary electrode 47 c ifi is provided on the inner side wall of the partition wall 45 so as to generate a discharge along a spiral discharge path as shown in the figure.
  • the sustain electrodes 47 a and 47 b and the discharge auxiliary electrode 47 c are all formed on the front glass substrate 42. Also in this case, similarly to the third embodiment, the sustain electrodes 47 a and 47 b are disposed between the discharge auxiliary electrodes 47 c adjacent to each other along the longitudinal direction of the discharge space on the surface opposed thereto. It is formed with a thickness sufficient to cause discharge, and the thickness can be, for example, 40 Am.
  • the discharge assisting electrode 47c is also formed with a sufficient thickness so that a discharge occurs between the electrodes adjacent to each other on the surface facing the electrode, and the thickness can be set to, for example, 40 ⁇ . .
  • the thickness may be about several ⁇ to 10z ⁇ m.
  • the sustain electrodes 47 a and 47 b and the discharge auxiliary electrode 47 c are covered with a dielectric 48 and a protective layer 49, respectively.
  • a phosphor 46 and an address electrode are provided on the back glass substrate 41 between the partitions 45.
  • the address electrode only needs to function so as to generate an address discharge with the sustain electrode 47, and its position and shape are arbitrary.
  • a spiral shape is formed along the longitudinal direction of the discharge cell via a discharge auxiliary electrode 47c.

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Description

明細書 プラズマ表示装置 技術分野 '
本発明は、 プラズマ放電を利用して表示を行うプラズマ表示装置に関する。 背景技術
近年、 軽量化および薄型化の流れを受けて、 パーソナルコンピュータなどのデ イスプレイにも、 省スペース化， 携帯性向上が求められており、 LCD (Liquid Crystal Display：液晶ディスプレイ） 、 FED (Field Emission Display：電 界放出型ディスプレイ） 、 有機 EL (Electroluminescence:電界発光） ディスプ レイ、 PDP (Plasma Display Panel ： プラズマディスプレイ） などの種々の FPD (Flat Panel Display: 薄型ディスプレイ） が開発、 製品化されている。 このうち、 プラズマ表示装置 （PDP) は、 プラズマ放電によって発生した紫 外線を蛍光体に照射させて発光させることにより画像表示を行うものであり、 薄 型 ·大画面のディスプレイとして市場創造が期待されている。
PDPは、 放電の際の電圧により直流駆動 （DC) 型と交流 （AC) 駆動型に 大別される。 0。型？0?は、 対向する 2つの基板上に設けた陰極と陽極の間に 直流電圧をかけて放電させるものであり、 電圧をかけている間だけ表示を行う。 一方、 AC型PDPは、 一対の放電電極間に交流パルス電圧をかけて放電させる ものであり、 電極を覆う誘電体層および保護層 （MgO層） により電荷が蓄積さ れて 2値のメモリ機能を持つ。 また、 AC型 PDPには、 DC型と同様に対向す る 2つの基板上にそれぞれ 1つずつ放電電極を設けた対向放電型と、 片方の基板 上に 2つの放電電極を並列に設けた面放電型とがある。
第 1 3図は従来の面放電型のプラズマ表示装置 1 00の概略構成を表すもので ある。 ここでは、 1単位画素 （ピクセル） に対応する部分を含む基本構造を示し ている。
このプラズマ表示装置 1 00は、 背面ガラス基板 1 0 1と表示面側となる前面 ガラス基板 102とが対向配置され、 その間は周縁部において気密封止されてい る。 背面ガラス基板 10 1の上には、 複数のアドレス電極 1 03が平行に配列さ れており、 これらァドレス電極 103を覆うように誘電体層 1 04が設けられ、 更にその上にストライプ状の隔壁 1 05が設けられている。 隔壁 10 5によって 各アドレス電極 1 03毎にその上部の空間が仕切られ、 隔壁 1 05の間のアドレ ス電極 1 03の直上には、 赤， 緑， 青の 3原色の蛍光体 1 06がそれぞれ交互に 設けられている。
一方、 前面ガラス基板 1 02上には、 面放電のために一対の維持電極 1 0 7 (1 07 a, 1 07 b) が設けられている。 維持電極 107 a, 107 b上には、 電気抵抗を低減するためのバス電極 1 1 0 (1 1 0 a, 1 1 0 b) がそれぞれ一 体的に設けられている。 また、 維持電極 1 07は、 アドレス電極 103の延長方 向と直交するように配列されており、 維持電極 1 07とァドレス電極 1 03がマ 卜リックスを形成している。 なお、 このような維持電極 1 07の上には、 誘電体 層 1 08、 および MgO 膜からなる保護層 1 0 9が順に設けられている。 誘電 体層 1 08は、 放電電流制限用のコンデンサを構成しており、 蓄積された電荷を 一定時間保持する機能を有している。 保護層 1 09は、 放電プラズマによるスパ ッタリングから誘電体層 1 08および維持電極 1 07を保護すると共に、 2次電 子放出係数を大きくして放電開始電圧を下げる、 余分な放電電流を制限する、 放 電状態を維持する等の機能を有している。
このプラズマ表示装置 1 00においては、 背面ガラス基板 1 01と前面ガラス 基板 1 02の間が放電空間となっており、 ここにネオン， キセノン等の混合ガス あるいは単独ガスが放電ガスとして封入されている。 この放電空間は隔壁 1 05 により区画され、 放電空間にはマトリクス状に配置された一対の維持電極 1 07 とアドレス電極 1 03との交点ごとにドット （最小発光単位） 1 12が形成され ている。 更にまた、 蛍光体 1 06が赤， 緑， 青である隣接する 3つのドット 1 1 2により、 1単位画素 （ピクセル） 1 1 3が構成されている。
第 14図は、 第 1 3図において V I I— V I I線に沿った断面図である。 この プラズマ表示装置 1 00では、 まず、 発光させたいドット 1 1 2に対応する保護 層 1 09上に壁電荷を選択的に蓄積させ、 次いで一対の維持電極 107 a, 1 0 7 b間に交流電圧を加える。 こうして、 壁電荷による電圧に交流電圧が重畳され ることによって維持電極 1 0 7 a, 1 07 bの間の電圧は放電開始電圧に達し、 放電 （維持放電） が生じる。 この放電により放電ガスから放たれる紫外線が、 ド ット 1 1 2の蛍光体 106に照射されて、 ドット 1 1 2が発光し、 表示が行'われ る。
プラズマ表示装置 100の駆動シーケンスは、 この原理に基づき、 表示したい ドット 1 12の選択方法によって選択書き込み方式や選択消去方式に分けられる。 選択書き込み方式では、 まず最初に、 これらの維持電極 107 a, 107 bに交 互にパルスを印加し、 全てのドット 1 1 2において壁電荷が均一である状態に初 期化する。 この状態では全面が消去されている。 次に、 表示したいドット 1 1 2 においてのみ、 維持電極 1 0 7 a, 1 07 bの一方およびァドレス電極 1 03の 間で放電 （アドレス放電） させ、 保護層 1 09上に壁電荷を蓄積させる。 この状 態で維持電極 1 07 a, 1 0 7 b間に交流電圧を加えると、 壁電荷を有するドッ ト 1 1 2のみ放電開始電圧に達し、 放電 （維持放電） が生じる。
これに対して、 選択消去方式では、 まず全てのドット 1 1 2について維持電極 1 07 a, 1 07 bの間で放電させ、 全面を点灯させて、 保護層 109上に壁電 荷を一様に蓄積する。 次に、 表示しないドット 1 12についてのみ、 先の放電と は逆の極性の維持電極 107 a, 1 07 bの一方とァドレス電極 1 03との間で 放電 （アドレス放電） させ、 その壁電荷を消去する。 結果、 表示すべきドット 1 1 2にだけ壁電荷が残り、 その後は選択書き込み方式と同様にして表示が行われ る。
ところで、 こうした面放電型 P DPには、 負グロ一放電を利用するものと陰極 グロ一放電を用いるものとがある。 負グロ一は所謂クルックス暗部よりも更に陰 極から離れた位置に生じるので、 放電電極間距離を 100 /zm程度とする必要が ある。 よって、 この場合の維持電極 1 0 7 a， 1 07 b間の間隙 （放電ギヤッ プ） は 100 m以上の幅が必要である。 そのため、 ドット 1 12のサイズ縮小 には限界があった。 またその一方で、 陰極グロ一放電を用いる放電ギャップが格 段に狭い PD Pが提案されている （例えば特開平 1 0— 247474号公報な ど） 。 陰極から放出された電子は陽極に向かって加速されるが、 放出当初の電子 は気体分子との相互作用はなく、 電極間の陰極のごく近傍はァストン暗部となる。 加速された電子が気体分子を励起するようになると、 ァストン暗部に続いて、 励 起された気体分子が発光する部分が生じる。 この部分が陰極グロ一であり、 負グ ローやクルックス暗部よりも陰極近傍にある。 従って、 陰極グロ一放電では放電 ギヤップは 5 0 μ m未満となり、 維持電極 1 0 7 a , 1 0 7 b間は 5 0 m未満 に設定される。
このような動作中のプラズマ表示装置 1 0 0にあって、 維持放電における放電 プラズマ中には、 エキシマ （exc imer) や準安定原子、 準安定分子などの励起状 態にある粒子 （準安定粒子） が生じている。 これらの粒子は基底状態に直接遷移 できずに比較的寿命が長く、 放電の持続，安定化、 放電電力の低下に寄与するが、 放電空間内で運動するうちに周囲の隔壁 1 0 5等に衝突すると、 エネルギ一を失 い消滅すると考えられる。
しかしながら、 従来のプラズマ表示装置 1 0 0では、 維持電極 1 0 7が薄板状 の薄膜電極であるために、 維持放電が、 第 1 4図に示したように 2つの維持電極 1 0 7 a , 1 0 7 bの上面側で生じ、 その放電経路は維持電極 1 0 7 a , 1 0 7 bの上面を結ぶ半円型のアーチ状となっていた。 そのため、 準安定粒子が放電空 間の周囲の壁面に衝突する確率が高く、 その平均自由行程が短くなり、 寿命が短 くなつていた。 よって、 準安定粒子の絶対数もしくは存在確率が充分ではなくな り、 放電開始電圧や放電維持電圧が上昇するという問題があった。 この動作電圧 の増大は、 消費電力の増大、 構成回路の過負荷およびアーク放電等の異常放電の 発生などの問題を引き起こす要因となる。
また、 その一方で、 P D Pの精細度向上のためには 1 ドットあたりの領域を縮 小する必要があるが、 電極間隔を狭くすると動作電圧が上昇するので、 やはり前 述の問題に見舞われることになる。 従って、 準安定粒子を安定的に確保できずに 駆動電圧を低く抑えることができない従来の放電方式では、 小型化に伴う電圧上 昇を回避することもまた困難であった。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、 その目的は、 高精細であり、 高輝度な表示を実現できると共に、 電力消費が少なく信頼性の高いプラズマ表示 装置を提供することにある。 発明の開示
本発明によるプラズマ表示装置は、 その維持電極対の各電極が互いに対向する 面間において実質的に放電が可能となる厚みを有しているものであり、 これら対 向面の間において、 直線状の放電経路で放電が生じる。 維持電極の厚みは、 好ま しくは 1 0 i m以上であり、 より好ましくは 2 0 i m以上、 更に好ましくは 4 0 /i m以上である。 また、 放電ギャップは好ましくは 5 0 m未満である。
本発明の他の目的、 特徴および効果は、 以下の説明によってさらに明らかにな るであろう。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明の第 1の実施の形態に係るプラズマ表示装置の概略構成を表 す斜視図である。
第 2図は、 第 1図に示したプラズマ表示装置の I― I線に沿った断面図である。 第 3 A図および第 3 B図は、 第 1図に示したプラズマ表示装置の変形例におけ るアドレス電極および維持電極の配置を説明するための平面図である。
第 4 A図ないし第 4 C図は、 本発明の第 2の実施の形態に係るプラズマ表示装 置の要部構成を表す図である。
第 5 A図おょぴ第 5 B図は、 第 4 A図ないし第 4 C図に示したプラズマ表示装 置のセル配置の一例である。
第 6 A図および第 6 B図は、 本発明の第 3の実施の形態に係るプラズマ表示装 置の要部構成を表す図である。
第 7図は、 第 6 A図および第 6 B図に示したプラズマ表示装置のセル配置の一 例である。
第 8図は、 第 6 A図および第 6 B図に示したプラズマ表示装置のセル配置の一 例である。
第 9 A図および第 9 B図は、 本発明の第 4の実施の形態に係るプラズマ表示装 置の要部構成を表す図である。
第 1 0図は、 第 9 A図および第 9 B図に示したプラズマ表示装置のセル配置の 一例である。
第 1 1図は、 本発明の第 5の実施の形態に係るプラズマ表示装置の要部構成を 表す図である。
第 1 2図は、 本発明の第 5の実施の形態に係るプラズマ表示装置の要部構成を 表す図である。
第 1 3図は、 従来のプラズマ表示装置の構成を表す図である。
第 1 4図は、 第 1 3図に示した従来のプラズマ表示装置の要部構成を表す図で める。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
〔第 1の実施の形態〕
第 1図は本発明の第 1の実施の形態に係るプラズマ表示装置の概略構成を表し たものであり、 第 2図はその I _ I線に沿った断面の拡大図である。 このプラズ マ表示装置 1 0では、 前面ガラス基板 1 2の上に設けられた維持電極 1 7 ( 1 7 a , 1 7 b ) 、 誘電体層 1 8および保護層 1 9以外の各構成要素の構造は従来の プラズマ表示装置 1 0 0と同様であり、 対向配置された背面ガラス基板 1 1と表 示面側の前面ガラス基板 1 2との間に放電用の空間が設けられ、 周縁部がスぺ一 サ （図示せず） を介して気密封止されている。 なお、 ここでは、 アドレス放電は 負グロ一放電、 維持放電は陰極グロ一放電とする。
背面ガラス基板 1 1は、 例えば高歪点ガラスやソーダライムガラスを板状に形 成したものである。 背面ガラス基板 1 1上には、 例えばアルミニウム （A 1 ) な どの金属薄膜からなるアドレス電極 1 3が並列に配設され、 更にその上に、 アド レス電極 1 3を覆うように誘電体層 1 4が設けられている。 この誘電体層 1 4は、 例えば S i 02 (二酸化珪素） を真空蒸着することにより形成される。 誘電体層 1 4の上には、 放電空間 2 1を各ァドレス電極 1 4毎に区画するために隔壁 1 5 が設けられている。 隔壁 1 5は、 例えば断面が台形状であり、 ガラスべ一ストを パターニングした後に焼成することによって形成される。 なお、 隔壁 1 5の高さ は、 隔壁 1 5の頂部を研磨したり、 背面ガラス基板 1 1を削り出したりすること で調整することができる。 これら隔壁 1 5の間には、 隔壁 1 5の側面および誘電 体層 14の露出面上に、 赤， 緑および青の' 3原色の蛍光体 1 6がそれぞれ交互に 設けられている。
一方、 前面ガラス基板 1 2は、 表示側に位置するため透明性が高い材料を用い る必要があり、 一般的には背面ガラス基板 1 1と同様に高歪点ガラスゃソ一ダラ ィムガラスが用いられる。 前面ガラス基板 1 2の上には、 対向するアドレス電極 1 3の延長方向と直交するように複数組の維持電極 17 (1 7 a, 1 7 b ) が設 けられており、 維持電極 1 7とァドレス電極 1 3とは交点をドットとするマトリ クスを構成している。
これら維持電極 1 7は、 例えば I TO (Indium-Tin Oxide) などの材料により 形成された透明電極であり、 対となる維持電極 1 7 a, 1 7 bが互いに対向する 面を実質的な放電面とするのに充分な厚みで形成されている。 そのような維持電 極 1 7の厚みは、 プラズマ表示装置 1 0の仕様に応じて適宜設定可能な値である が、 1 0 zm以上であることが好ましく、 放電面を拡げるために 20 /im以上、 更には 40 Atm以上としてもよい。 ここでは、 維持電極 1 7の厚みを 40 μπιと する。 ちなみに、 これまでの維持電極の厚みは 0. 1〜1. 0 mの範囲内であ つた。 厚みが 1 m以下であつたのは、 これ以上厚く形成すると基板から剥がれ る虞があり、 蒸着の際の所要時間が長くなりすぎる等の問題が生じるためである。 なお、 ここでの維持電極 1 7の幅 （すなわち対向面の幅） は、 例えば、 数 im 〜 20 μπι程'度である。
また、 維持電極 1 7は、 全体を電極材料で構成する他、 例えばセラミックス等 の芯を電極材料で被覆したようなものであってもよい。 この場合には電極材料は 少なくとも対向面に設けられていればよく、. また基板 1 2から剥がれ落ち難いた めに、 維持電極 1 7をより嵩高に設計することが可能となる。 特に、 厚みが 40 m以上であるような嵩高な形状とする場合には、 このような構成とすると形成 が容易となり好ましい。
また、 対となる維持電極 1 7 a， 17 bの間隙 （放電ギャップ） は、 陰極グロ —放電のために 50 m未満であり、 好ましくは 40 / m以下、 更に好ましくは 20 ιη以下に設定される。 なお、 一対の維持電極 1 7 a, 1 7 bと隣接する他 の維持電極 1 7 a， 1 7 bの対との相互間距離は、 ドット間のいわゆるクロスト —クを防止するため、 例えば 2 0 以上となっている。 更に、 これら維持電極 1 7 a , 1 7 bには、 電気抵抗の低減のために、 例えば A 1 (アルミニウム） な どの金属からなるバス電極 （図示せず） を付設してもよい。
また、 従来では、 第 1 3図で説明したように、 誘電体層 1 0 8および保護層 1 0 9が維持電極 1 0 7の上から前面ガラス基板 1 0 2の全面を覆うように設けら れていたが、 ここでは、 誘電体層 1 8および保護層 1 9が各維持電極 1 7のみを 覆うように設けられている。 誘電体層 1 8と保護層 1 9のそれぞれは、 例えば、 低融点ガラスおよび M g O (酸化マグネシウム） により構成される。
なお、 前面ガラス基板 1 2の一対の維持電極 1 7 a , 1 7 bと背面ガラス基板 1 1のアドレス電極 1 3との間に設けられた放電空間にはネオン、 キセノン等の 混合ガスあるいは単独ガスが放電ガスとして封入されており、 隔壁 1 5により区 切られた放電空間は、 個々の放電セルを構成すると共にドッ卜毎に発光するよう になっている。
次に、 第 1図および第 2図を参照して、 プラズマ表示装置 1 0の動作について 説明する。
ここでは、 駆動方式を選択消去方式とする。 まず、 各維持電極 1 7 a， 1 7 b 間に交流パルス電圧を印加する。 その電圧は、 例えば一方が + 2 0 0 V、 他方が — 2 0 0 V程度である。 これにより、 全ての放電セルにおいて保護層 1 9上に壁 電荷が均一に蓄積され、 セル全面がリセットされる。 次に、 表示しないドットの 放電セルにおいて、 維持電極 1 7とァドレス電極 1 3とに放電ァドレス電圧を印 加して負グロ一放電 （アドレス放電） を行い、 その壁電荷を消去する。 このとき 各維持電極 1 7 a , 1 7 bに印加される放電アドレス電圧は、 初期化時の放電と は逆の極性となる。 例えば、 維持電極 1 7側では、 先の放電で + 2 0 0 Vであつ た方を— 1 0 0 V、 一 2 0 0 Vであった方を 0 Vとし、 アドレス電極 1 3の電圧 を + 7 0 Vとして設定される。 これにより、 表示すべきドットにのみ壁電荷が残 る。
次に、 この状態で維持電極 1 7 a， 1 7 b間に交流電圧を加えると、 壁電荷を 有するドット 1 1 2のみが壁電荷による電圧と交流電圧との重畳によって放電開 始電圧に達し、 その放電ギャップにおいて陰極グロ一放電による面放電 （維持放 電） が生じる。 このときに印加する放電維持電圧は、 例えば、 維持電極 1 7 a , 1 7 bそれぞれに対し共に土 1 6 0 Vの交流電圧である。
ここで、 本実施の形態では、 維持電極 1 7 a， 1 7 bが充分な厚みで形成され ているために、 放電は実質的にこれらの側面のうち互いに対向する対向面におい て生じる。 その場合に、 2つの放電面の間の放電経路は、 対向面に直交する直線 状となる。 よって、 この放電により生じる準安定粒子は、 維持電極 1 7 a , 1 7 bの間にのみ存在し、 放電セルの周囲に向かう確率が低い。 これにより準安定粒 子は全体として準安定状態を長く維持することができる。
この放電経路は、 また、 蛍光体 1 6の表面に対して平行であり、 放電ギャップ において維持電極 1 7 a， 1 7 bの延長方向に連続している。 従って、 放電ブラ ズマは、 第 2図に点線で示した領域において、 蛍光体 1 6の表面に対して平行な 面状に生じる。 なお、 誘電体層 1 8および保護層 1' 9が維持電極 1 7 a , 1 7 b のみ覆うようになっているために、 維持電極 1 7 a , 1 7 bの下側においても放 電が行なわれる。
このプラズマ放電により、 放電空間内の放電ガスが紫外線を放ち、 その紫外線 が蛍光体 1 6に照射され、 蛍光体 1 6が励起して発光することにより、 ドットの 表示が行われる。
本実施の形態に係るプラズマ表示装置 1 0では、 維持電極 1 7 a , 1 7 bを互 いに対向する対向面間において放電が生じるような厚み で立体的に 形成したので、 維持放電がこの対向面間で直線状に生じ、 この放零による準安定 粒子も対向面間にのみ存在する。 従って、 準安定粒子は存在確率が増大し、 比較 的長い寿命を保つことができるために、 放電開始電圧および放電維持電圧を低減 することができる。
また、 対向面間で直線的に放電させるようにしたことにより、 放電ギャップの 領域全体にわたつて放電が生じることになり効率よく放電させることができると 共に、 蛍光体 1 6を劣化させることなく放電セルの高さを抑えることができる。 ちなみに、 従来の場合は、 第 1 4図に示したように、 維持放電は前述のように維 持電極 1 0 7 a , 1 0 7 bの上面の間においてアーチ状に生じるために、 アーチ 頂上のプラズマにより蛍光体 1 0 6が劣化していた。 また、 これを防止するため には、 放電セルを高くして維持電極 1 0 7と蛍光体 1 0 6との距離を取る必要が あった。 なお、 従来では、 放電プラズマは主に放電経路の中央すなわちアーチの 頂上部分 （第 1 4図の点線の領域） に集中して生じるために、 同一面上の電極対 を用いた面放電型といいながら、 実質的には発光に寄与するプラズマはアーチ頂 上に線状に生じていた。
更にこれに対し、 本実施の形態では、 維持電極 1 7 a， 1 7 bの間に生じさせ る維持放電の放電経路は蛍光体 1 6の表面に対して平行となっているので、 放電 経路上の全ての放電を発光に寄与させることができる。 特に、 ここでは、 放電プ ラズマが蛍光体 1 6の表面に平行な面状に生じるようにしたので、 放電を効率よ く発光に寄与させることが可能になる。
更に、 誘電体層 1 8および保護層 1 9が維持電極 1 7 a , 1 7 bのみ覆うよう にしたので、 維持電極 1 7 a， 1 7 bの下側においても放電が行なわれ、 放電に 放電ギャップを有効に利用できる。
次に、 上記第 1の実施の形態の変形例について説明する。 第 3 A図および第 3 B図は変形例におけるアドレス電極 1 3および維持電極 1 7の配置を表しており、 第 3 A図が平面図であり、 第 3 B図がその I I— I I線に沿った断面図である。 この場合では、 維持電極 1 7は、 アドレス電極 1 3と直交してドットを形成する 部位のみにおいて対となる維持電極 1 7との対向面において放電が生じるような 厚み （例えば 4 0 / m) に形成されており、 それ以外の部位においては例えば従 来と同様に極薄となっている。 そのために維持放電は目的とするドット位置にお いて局所的に生じる。 従って、 電荷の移動による隣接ドット間のクロストークを 軽減することができる。
〔第 2の実施の形態〕
第 4 A図ないし第 4 C図は、 本発明の第 2の実施の形態に係るプラズマ表示装 置の要部構成を表している。 第 4 A図が平面図であり、 第 4 B図が、 その I I I - I I I線における断面図であり、 第 4 C図が I V— I V線における断面図であ る。 このプラズマ表示装置では、 放電空間が隔壁 2 5によってセル状に区画され、 内部の放電空間が閉じられた各放電セル 2 0を構成しており、 隔壁 2 5の対向す る 2辺にそれぞれが接するようにして島状の維持電極 2 7 a , 2 7 bが前面ガラ ス基板 2 2の上に設けられている。 また、 残った隔壁 2 5のうちの 1辺に接する ようにして島状のァドレス電極 2 3が蛍光体 2 6の上に設けられている。 なお、 蛍光体 2 6は背面ガラス基板 2 2の上に設けられている。
ここでは、 維持電極 2 7 a , 2 7 bは互いに対向する対向面間において放電が 生じるような厚みで立体的に形成されており、 その厚みを例えば 4 0； mとする。 なお、 厚みは 1 0 m以上が好ましく、 1 0 m〜 1 0 0； a mの範囲内で適宜選 択することが可能である。 また、 その幅は、 数 2 0 i m程度の範囲内で あることが好ましく、 例えば 1 0 μ πι程度とすることができる。 また更に、 維持 電極 2 7 a , 2 7 bの間の放電ギャップは第 1の実施の形態と同様に 5 0 m未 満、 好ましくは 4 0 以下、 更に好ましくは 2 0 i m以下に設定され、 同時に セルの維持電極 2 7が接する隔壁 2 5の距離が決まる。
一方、 アドレス電極 2 3は、 ここでは隔壁 2 5の維持電極 2 7に接する 2辺以 外の面においてほぼ中央に位置するように設けられている。 但し、 アドレス電極 2 3は維持電極 2 7との間でァドレス放電を生じるように機能するものであれば よく、 必ずしもこの位置に設けられなくともよく、 その形状も例えば第 1の実施 の形態のような線状とすることも可能である。 なお、 これらのアドレス電極 2 3 および維持電極 2 7は、 それぞれ誘電体 2 4によって覆われている。
このようなプラズマ表示装置では、 個々の放電セル 2 0の内部で第 4 A図およ び第 4 B図に示したように維持放電が生じる。 すなわち、 島状にセル 2 0の内に 独立して設けられた維持電極 2 7 a , 2 7 bの対向面の間で放電が生じ、 2つの 放電面の間の放電経路は対向面に直交する直線となる。 よって、 この放電により 生じる準安定粒子は、 維持電極 2 7 a , 2 7 bの間にのみ存在し、 放電セルの周 囲に向かう確率が低い。 これにより準安定粒子は全体として準安定状態を長く維 持することができる。
また、 本実施の形態においても、 放電経路は蛍光体 2 6の表面に対して平行で あると共に、 誘電体層 2 4が維持電極 2 7 a , 2 7 bのみ覆うようになっている ために維持電極 2 7 a , 2 7 bの下側においても放電が行なわれ、 放電ギャップ を有効に利用して放電が起きる。 このプラズマ放電によって放電ガスが紫外線を放ち、 その線が蛍光体 2 6に照 射され、 蛍光体 2 6が励起して発光することによりドッ卜の表示が行われる。 第 5 A図および第 5 B図は、 このような放電セル 2 0を用いて構成されたブラ ズマ表示装置を表す一例である。 第 5 A図および第 5 B図において、 アドレス電 極 2 3および維持電極 2 7はそれぞれァドレス電極配線 1 2 3、 維持電極配線 1
2 7に接続され、 各放電セルがこれらアドレス電極配線 1 2 3および維持電極配 線 1 2 7を通じて駆動される。
上記第 1の実施の形態では、 放電プラズマが蛍光体 1 6の表面に平行な面状に 生じるようにしたのに対し、 本実施の形態では、 放電プラズマが対向する維持電 極 2 7 a， 2 7 bの間に直線状に生じる。 よって、 この点を除けば、 本実施の形 態の作用効果は、 第 1の実施の形態と同様である。
〔第 3の実施の形態〕
第 6 A図および第 6 B図は、 本発明の第 3の実施の形態に係るプラズマ表示装 置の要部構成を表している。 第 6 A図は平面図であり、 第 6 B図は、 その V— V 線における断面図である。 このプラズマ表示装置では、 向かい合った 1組の櫛形 の隔壁 3 5が嚙み合うように組み合わせられており、 この隔壁 3 5によって放電 空間が図のように X方向と Y方向とに区切られている。 従って、 1つの放電セル
3 0においては、 細長い放電空間が隔壁 3 5により折れ曲げられた構造をしてお り、 この放電空間の両端に島状の維持電極 3 7 a， 3 7 bが設けられている。 ま た、 第 6 A図に示したように、 ここでは隔壁 3 5の放電空間を曲折させる部位に 放電補助電極 3 7 cが設けられている。
これら維持電極 3 7 a , 3 7 bおよび放電補助電極 3 7 cは、 全て前面ガラス 基板 3 2の上に形成される。 このうちの維持電極 3 7 a , 3 7 bは、 Y方向に隣 り合う放電補助電極 3 7 cとの間でこれと対向する面において放電が生じるよう に充分な厚みで形成され、 その厚みは例えば 4 0 /z mとすることができる。 一方 の放電補助電極 3 7 cもまた、 互いに隣り合う電極との間でこれと対向する面に おいて放電が生じるように充分な厚みで形成され、 その厚みを例えば 4 0 z mと することができる。 但し、 放電補助電極 3 7 cは瞬間的に種火放電するために設 けられるので、 厚みは数 ； m〜 1 0 m程度であっても構わない。 また、 これ らの維持電極 3 7 a , 3 7 bおよび放電補助電極 3 7 cは、 それぞれ誘電体 3 8 および保護層 3 9によって覆われている。
なお、 隔壁 3 5の間の背面ガラス基板 3 1の上には、 蛍光体 3 6、 および図示 しないアドレス電極が設けられている。 ここで、 アドレス電極は維持電極 3 7と の間でァドレス放電を生じるように機能するものであればよく、 その位置や形状 は任意である。
このような維持電極 3 7 a， 3 7 bの間の放電経路は、 セル 3 0の内の放電空 間に沿って放電補助電極 3 7 cに導かれて形成される折れ曲がった直線となる。 また、 維持電極 3 7 a , 3 7 bのそれぞれと Y方向に並んだ放電補助電極 3 7 c との間の放電ギャップは、 例えば、 第 1の実施の形態と同様に 5 0 i m未満、 好 ましくは 4 0 m以下、 更に好ましくは 2 0 i m以下に設定され、 同時にセルの Y方向の隔壁 3 5の長さが決まる。
このような構成の放電セル 3 0を備えたプラズマ表示装置では、 第 6 A図に示 したように、 放電補助電極 3 7 cを介して放電セル 3 0の長手方向に沿って放電 が導かれ、 維持電極 3 7 a , 3 7 bの対向面の間で維持放電が生じる。 この場合 においても、 2つの放電面の間の放電経路は前面ガラス基板 3 2の面に平行方向 において直線となるために、 この放電により生じる準安定粒子は維持電極 3 7 a , 3 7 bの間にのみ存在し、 放電セル 3 0の周辺に向かう確率が低い。 よって、 準 安定粒子は全体として準安定状態を長く維持することができる。
このプラズマ放電により、 放電セル 3 0の内部の放電ガスが紫外線を放ち、 そ の紫外線が蛍光体 3 6に照射され、 蛍光体 3 6が励起して発光することにより、 ドットの表示が行われる。
第 7図および第 8図は、 このような放電セル 3 0を用いて構成されたプラズマ 表示装置のセル配置の一例である。 第 7図では、 放電セル 3 0が全て同じ向きで 格子状に配列されており、 蛍光体 3 6の 3原色、 R (赤） ， G (緑） ， B (青） が X、 Yの両方向に対し交互に繰り返されている。
第 8図では、 放電セル 3 0は、 Y方向には幅を揃えて並列し、 X方向には隣接 する放電セルに対して互いに位置をセル幅の半分だけずらすようにして配置され ている。 また、 セル 3 0の向きは Y方向において互いに鏡面対称となっており、 蛍光体 3 6の R (赤） ， G (緑） ， B (青） は Y方向では同種のものであり、 X 方向では交互に繰り返されている。
本実施の形態では、 放電補助電極 3 7 cを設けるようにしたので、 放電経路を 任意の位置で曲折させることができ、 放電セル内の設計自由度が増す。 その他の 作用効果は、 第 2の実施の形態と同様である。
〔第 4の実施の形態〕
第 9 Α図および第 9 Β図は、 本発明の第 4の実施の形態に係るプラズマ表示装 置の要部構成を表している。 第 9 A図は平面図であり、 第 9 B図は、 その V I— V I線における断面図である。 ここでは、 1つの放電セル 4 0において隔壁 4 5 は渦巻形状であり、 隔壁 4 5の中心部と外部の 2つの終端部に島状の維持電極 4 7 a , 4 7 bがそれぞれ設けられている。 また、 隔壁 4 5の内側の側壁には、 図 のような渦巻き状の放電経路に沿って放電が生じるように放電補助電極 4 7 c ifi 設けられている。
これら維持電極 4 7 a , 4 7 bおよび放電補助電極 4 7 cは、 全て前面ガラス 基板 4 2の上に形成される。 ここでもまた第 3の実施の形態と同様に、 維持電極 4 7 a , 4 7 bが、 放電空間の長手方向に沿って隣り合う放電補助電極 4 7 cと の間でこれと対向する面において放電が生じるに充分な厚みで形成されており、 その厚みは例えば 4 0 A mとすることができる。 放電補助電極 4 7 cもまた、 互 いに隣り合う電極との間でこれと対向する面において放電が生じるように充分な 厚みで形成され、 例えばその厚みを 4 0 μ πιとすることができる。 ただし、 放電 補助電極 4 7 cは瞬間的に種火放電するために設けられるので、 厚みは数 β πι 〜 1 0 z^ m程度であってもよい。 これらの維持電極 4 7 a , 4 7 bおよび放電補 助電極 4 7 cは、 それぞれ誘電体 4 8および保護層 4 9によって覆われている。 なお、 隔壁 4 5の間の背面ガラス基板 4 1の上には、 蛍光体 4 6、 および図示 しないアドレス電極が設けられている。 ここで、 アドレス電極は維持電極 4 7と の間でアドレス放電を生じるように機能するものであればよく、 その位置や形状 は任意である。
このような構成の放電セル 4 0を備えたプラズマ表示装置では、 第 9 A図に示 したように、 放電補助電極 4 7 cを介して放電セルの長手方向に沿って渦巻き状

Claims

の経路で放電させることによって維持電極 4 7 a , 4 7 bの対向面の間で維持放 電が生じる。 この場合においても、 2つの対向面間の放電経路は前面ガラス基板 4 2の面に平行方向において直線となるために、 この放電により生じる準安定粒 子は、 維持電極 4 7 a , 4 7 bの間にのみ存在して、 放電セルの周囲に向かう確 率が低い。 よって、 準安定粒子は全体として準安定状態を長く維持することがで ぎる。 このプラズマ放電により、 放電セル 4 0の内の放電ガスが紫外線を放ち、 その 紫外線が蛍光体 4 6に照射され、 蛍光体 4 6が励起して発光することにより ドッ 卜の表示が行われる。 第 1 0図は、 このような放電セル 4 0を用いて構成されたプラズマ表示装置の セル配置の一例である。 ここでは、 第 9 A図に点線で示したように放電セル 4 0 の外形を 6角形とみなしており、 個々の放電セルが蜂の巣状に配置されている。 また、 蛍光体 4 6の R (赤） ， G (緑） ， B (青） は Y方向では同種のものであ り、 X方向では交互に繰り返されている。 本実施の形態では、 放電補助電極 4 7 cを設けるようにしたので、 放電経路を 曲線状に屈曲させることができ、 放電セル内の設計自由度が増す。 その他の作用 効果は、 第 2の実施の形態と同様である。 〔第 5の実施の形態〕 第 1 1図は本発明の第 5の実施の形態に係るプラズマ表示装置の要部構成を表 すものである。 本実施の形態におけるプラズマ表示装置は、 蛍光体 5 0および蛍 光体保護層 5 1を設けるようにしたことを除いて第 1の実施の形態と同様の構成 であるので、 同一の構成要素には同一の符号を付し、 その説明を省略する。 ここでは、 蛍光体 5 0が背面ガラス基板 1 1の上に層状に設けられ、 放電セル の上面にあたる部分に R (赤） ， G (緑） ， B (青） の蛍光体が配され、 それ以 外の部分はカーボン等のブラックマトリクスとなっている。 この蛍光体 5 0の上 に、 ストライプ状に並んだ隔壁 1 5の間を埋めるようにして蛍光体保護層 5 1が 設けられている。 蛍光体保護層 5 1は、 例えばガラスまたはシリコン （S i ) に より形成することができ、 その厚みは 5 0 m程度とすることができる。 本実施の形態では、 蛍光体 5 0の上に蛍光体保護層 5 1を設けるようにしたの で、 蛍光体 5 0が放電中にプラズマとなった気体励起粒子や高温の電子の接触を 受けて、 劣化することが防止される。 また、 第 1 2図のように、 層状の蛍光体保護層 5 1を蛍光体 5 0の全面に設け ると共に隔壁 5 5を設けるようにすることもできる。 隔壁 5 5は、 前面ガラス基 板 1 2の側にも面が形成され、 放電セルの周囲を取り囲むようになつている。 こ のような隔壁 5 5は、 例えば、 所定の厚みのガラス基板を削り出したり S i基板 をエッチングすることによって形成することができ、 前面ガラス基板 1 2の上に 設けるようにすると装置の作製が容易となる。 以上、 実施の形態を挙げて本発明を説明したが、 本発明は上記実施の形態に限 定されるものではなく、 種々変形可能である。 例えば、 上記実施の形態では、 放 電方式をアドレス放電を負グロ一放電、 維持放電を陰極グロ一放電とし、 放電ギ ヤップを 5 0 i m未満、 好ましくは 2 0 m以下としたが、 アドレス放電および 維持放電を共に陰極グロ一放電とすることもできる。 また、 2つの放電が負グロ —放電の場合にも放電ギャップを 1 0 0 m程度に選ぶことにより、 同様にして プラズマ表示装置を構成することができる。 このように、 本発明は放電方式に関 わらずに広くプラズマ表示装置に適用することが可能である。 以上説明したように本発明のプラズマ表示装置によれば、 対をなす 2つの維持 電極が、 互いに対向する面において実質的に放電が可能となる厚みを有している ようにしたので、 維持放電がこの対向面間で直線状に生じ、 この放電による準安 定粒子は対向面間にのみ存在することで比較的長い寿命を保つことができる。 従 つて、 高精細、 高輝度な表示を実現できると共に、 放電開始電圧および放電維持 電圧が低減されるために動作安定性を向上させ、 消費電力を低下させることが可 能であり、 小型化することもできる。 以上の説明に基づき、 本発明の種々の態様や変形例を実施可能であることは明 らかである。 したがって、 以下のクレームの均等の範囲において、 上記の詳細な 説明における態様以外の態様で本発明を実施することが可能である。 請求の範囲
1 . 対向して配置された 2つの基板のうちの一方の基板上に蛍光体層が設けられ、 他方の基板上には放電ギヤップを介して隣接する維持電極対を有するプラズマ表 示装置であって、
前記維持電極対は、 それぞれの電極が互いに対向する面間において実質的に放 電が可能となる厚みを有している
ことを特徴とするプラズマ表示装置。
2 . 前記維持電極対の電極間における放電は、 放電経路が直線状である
ことを特徴とする請求の範囲第 1項記載のプラズマ表示装置。
3 . 前記放電経路は前記蛍光体層に対し平行である
ことを特徴とする請求の範囲第 2項記載のプラズマ表示装置。
4 . 前記維持電極対の各電極の厚みは 1 0 ;u m以上である
ことを特徴とする請求の範囲第 1項記載のプラズマ表示装置。
5 . 前記維持電極対の各電極の厚みは 2 0 i m以上である
ことを特徴とする請求の範囲第 4項記載のプラズマ表示装置。
6 . 前記維持電極対の各電極の厚みは 4 0 μ πι以上である
ことを特徴とする請求の範囲第 5項記載のプラズマ表示装置。
7 . 前記放電ギャップは 5 0 t m未満である
ことを特徴とする請求の範囲第 1項記載のプラズマ表示装置。
8 . 前記維持電極対の電極間に 1または 2以上の放電補助電極が設けられている ことを特徴とする請求の範囲第 1項記載のプラズマ表示装置。
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