JP2007073513A - マイクロ放電型プラズマ表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マイクロ放電の安定した特性及び効率を有するプラズマ表示装置、並びに単純な構造及び信頼性を有するプラズマ表示装置を提供する。
【解決手段】複数個の誘電層の通孔がマトリクス状に分布する誘電層、前記誘電層の通孔と接続される電極層の通孔を有し、前記誘電層の上下両面に設けられる上下部電極層、前記上下部電極層に電気信号を印加することができる駆動回路部を備えてなるプラズマ表示装置において、前記上部電極層は、第１方向に長く形成される複数個の第１電極を備え、前記第１電極は、前記上部電極層に前記第１方向に配列された一群の電極層の通孔を包括するように形成され、前記下部電極層は、前記第１方向と一定の角度を有する第２方向に長く形成される複数個の第２電極を備え、前記第２電極は、前記下部電極層に前記第２方向に配列された一群の電極層の通孔を包括するように形成されていることを特徴とするプラズマ表示装置を提供する。
【選択図】図６

Description

本発明は、プラズマ表示装置に関し、より詳細には、複数個の通孔がマトリクス状に配列された絶縁層の上下に対応する通孔パターンを有する電極を配設してなるマイクロ放電型プラズマ表示装置に関する。

通常、プラズマ表示パネルは、対向する二つの基板の間に、隔壁と駆動電極を形成し、一定の間隔を有するように重ねて、内部に放電ガスを注入した後、封止して形成する。プラズマ表示装置は、プラズマディスプレーパネルを形成した後、パネルの各電極と接続される駆動回路など、画面の実現に必要な要素を配設してなる平板型表示装置の一種である。

プラズマ表示パネルは、画面を表示するために、多くの画素が縦横に周期的、且つ規則的に配列されてマトリクス状に形成される。プラズマ表示パネルにおける各画素は、その駆動のための能動素子なしに、単に電極に電圧を印加する方式、すなわち、手動マトリクス方式により駆動される。各電極を駆動するための電圧信号の形態によって、プラズマ表示パネルは、直流型と交流型に分けられ、放電電圧が印加される二つの電極の配置によって、対向型、面放電型などに分けられる。

一方、プラズマ放電を用いる面発光源としては、マイクロ放電（ＭＤ：Ｍｉｃｒｏ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）、あるいはマイクロハローカソード放電（ＭＨＣＤ：ｍｉｃｒｏ ｈｏｌｌｏｗ ｃａｔｈｏｄ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）がある。

図１は、従来のマイクロ放電の概略的構成を示す側断面図である。

マイクロ放電にも種々のものがあるが、図１は、開放形マイクロ放電を示している。ここで、マイクロ放電は、３つの層からなり、上層及び下層は、電圧が印加される上下部電極１０、３０を有する上下部電極層であり、中間層は、二つの電極層の間に空間を形成する誘電層２０である。多数の個所に、上下電極層と誘電層を通して形成される通孔４０がある。

上下部電極は、通孔を除いた部分で平板をなしており、全体が一体に形成され、一定以上の電圧を加えると、通孔内の二つの電極の間に一種の面放電が発生する。通孔の大きさを適宜形成する場合、通孔では安定的、且つ效率的なプラズマ放電が行われることができる。

放電が行なわれる通孔空間からは光が放出される。通常、通孔の内面には光効率を向上させるための蛍光体層が形成されており、マイクロ放電は、特定のガス雰囲気で運用されることができる。そのようなマイクロ放電は、一種の面光源であって、ＬＣＤのような別の発光表示装置のバックライト光源として使用することができる。

ところが、図１に示すような構造のマイクロ放電は、二つの電極の間に誘電体が挿入された典型的キャパシタの形態とも類似している。従って、二つの電極の間に交流が印加される場合、寄生容量の影響で多くの電力が無駄に消費されることがある。

通孔の大きさを適宜形成することで、通孔には安定的、且つ效率的なプラズマ放電が行なわれるようになり、また、図１に示すようなマイクロ放電の構造が、初期のマトリクス型プラズマ表示装置と類似する形態を示すことから、マイクロ放電の構成を利用したプラズマ表示装置を製作しようとする試みがなされたわけである。

本発明は、前記のような従来の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、従来のマイクロ放電構造を利用したプラズマ表示装置を提供することである。

特に、本発明は、マイクロ放電形態を有しつつ、放電の效率性を向上し、且つ寄生容量を低減することができる構造を有するプラズマ表示装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、付加的にマイクロ放電形態を有し、対向放電を行なうと共に、蛍光体の劣化も防止できる構成を有するプラズマ表示装置を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するために、本発明の一実施形態に係るプラズマ表示装置は、複数個の通孔がマトリクス状に分布する誘電層、前記通孔と接続される通孔を有し、前記誘電層の上下両面に配設される上下部電極層、上下電極層に電気信号を印加することができる回路部を備えてなることを特徴とする。

この際、液晶表示装置の面光源用マイクロ放電と異なり、プラズマ表示装置のパッシブマトリクス駆動のため、上部電極層は、第１方向に長く形成される複数個の第１電極、あるいは上部電極を有する。各電極は、上部電極層に第１方向に配列された一群の通孔を包括する。

各電極は、第１方向に配列された一群の通孔の周辺に形成された個別電極と、個別電極を接続する接続部に分けることも可能である。なお、複数個の上部電極は互いに並んで形成されている。第１方向に配列される一群の通孔は、全ての通孔を連結する線分を引いたとき、その延長基板が正確に第１方向に配列される直線をなす場合の通孔の集合を含むが、そのような形態に限定されるわけではない。すなわち、一つの直線を中心に置いて両側にジグザグに配列される通孔の集合も、全体的には本発明の一群の通孔概念に含まれ得る。

下部電極層にも、上部電極層と同様の複数個の第２電極または下部電極が互いに並んで形成されており、第２電極は、上部電極が形成された方向と一定の角度、望ましくは直角をなす第２方向に長く形成されている。それぞれの下部電極は、第２方向に配列された通孔の周辺に形成された個別電極と個別電極を接続する接続部に分けられる。

通孔の配列としては、全ての通孔が碁盤のように単純マトリクス状に配列され、格子配列をなしたり、通孔がなす上位行と下位行の通孔等が斜線方向に配置されて、隣接した通孔等が三角形の組合せをなすようにするデルタ配列など、いずれも可能である。

本発明によれば、マイクロ放電の安定した特性及び効率を有するプラズマ表示装置を実現することができる。また、本発明によれば、単純な構造及び信頼性を有するプラズマ表示装置を実現することができる。

以下、この発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
図２は、本発明の一実施形態に係るプラズマ表示装置の基板と垂直な断面を示す側断面図である。

図３、図４及び図５は、本発明の実施形態に係るプラズマ表示装置の上部電極層と下部電極層、誘電層をそれぞれ示す平面図である。

まず、本発明を構成するためには、図１に示すように、マイクロ放電構造の寄生容量を減らすため、通孔の周辺を除いた電極部分を除去すると共に、通孔１４０の周辺の個別電極１１２、１３２部分に電圧を印加するための接続部１１４、１３４を形成する際に、マトリクス状のプラズマ表示装置のような構成を有するようにしなければならない。

そのために、上部電極１１０の接続部１１４を図３のように、縦方向、あるいは横方向に形成して一群の第１電極１１８を設け、そして、下部電極１３０の接続部１３４を図４のように、第１電極とほぼ垂直に形成して一群の第２電極１３８を設けることができる。誘電層１２０の通孔がデルタ配列するために、図４で、第２電極１３８は、横に形成された直線状の接続部１３４と、その上下にジグザグ状に配列された通孔を囲む個別電極１３２とからなる。

しかし、そのような場合にも、全体的には第２電極が横方向に形成され、第２電極に包括される電極層の通孔も横方向に配列される一群の通孔に含まれると見なす。

第１電極をアドレス電極としてアドレス駆動ドライバーの各端子に接続し、第２電極をスキャン電極としてスキャン駆動ドライバーの各端子に接続することができる。この場合、図４の最も上側にある第１スキャン電極に負電圧が印加され、図３の最も左側にある第１アドレス電極と、三番目の第３アドレス電極に正電圧が印加されており、放電可能な電位差が生じると、配列された通孔の第１行の第１及び第２番目で放電が起こるようになる。

その後、第２、第３スキャン電極に順次に電圧が印加されて、各アドレス電極にも表示する部分に相応して電圧を印加すると、当該通孔で放電が行なわれる。そのような方式により、全体の通孔をスキャンすると、各通孔の放電有無による残像効果によって画像が表示される。

図２の上下部電極１１０、１３０の外側に配設される基板１８０、１９０は、基板内部を密閉するためのものである。基板の周辺部にシールを施す。この際、放電空間を形成する内部を排気口（図示せず）のみを除いてシールした後、内部にある空気を排出し、その代わりに放電ガスを適正な圧力で投入する。次いで、排気口を封止する。従って、電圧が印加される際、電極が空気中の酸素と接して酸化され、劣化するのを防止することができ、放電ガスは、電極の蒸発の抑止と放電効率の増加のために用いることができる。

図６は、図２とは異なる本発明の実施形態に係るプラズマ表示装置の基板と垂直な断面を示す側断面図である。

図６に示すように、上下部電極２１０、２３０、誘電層１２０、通孔、基板１８０、１９０の構成であり、電極以外は図２の構成と同様である。一方、図２に示さない蛍光体層２７０、２７０'が形成されている。蛍光体層を形成することで、放電ガスの特性のみで光を出すことと比較して、カラー表示が可能となるか向上し、且つ放電効率が増大する。

図３乃至図６に示すように、中間層である誘電層１２０における通孔の大きさ（図５のＣ）を大きくし、上下部電極１１０、１２０のうちの少なくとも一方で個別電極１１２、１３２における通孔の大きさ（図３のＡ、図４のＢ）を小さくすると、上下部電極２１０、２３０と誘電層１２０を通過する通孔の上下部に個別電極１１２、１３２が通孔中心に向かって一部突出し、突出された上下部個別電極１１２、１３２の間に対向面を有することができる。この状態で上下部電極１１０、１３０に電圧が印加されると、対向放電が可能となる。対向放電が可能である場合、同じ距離離隔された面放電の二つの電極より低い電位差であっても、上下層の二つの電極の間に放電を起こすことができるので、放電効率が良好になる。

本実施形態でも、プラズマ表示パネルにおいて、表示装置として耐久性を有するようにするため、マイクロ放電の基本的な３層構造に、さらに上部基板１８０と下部基板１９０が配設される。基板の間の空間は、基板の周辺部のシールによって密閉して、通孔空間にある酸素等の空気層を除去し、放電ガスを注入する。

誘電層及び上下部電極に形成された各通孔は、両端が基板によって遮断されて放電セル空間を形成し、放電セルで蛍光体は、通孔に面する個別電極の側面にのみ覆われるように形成されている。

蛍光体層２７０、２７０'はまた、図示するように、上下部電極２１０、２３０の側面の他に、上下部基板１８０、１９０の内側面を覆うように形成されることもできる。上部基板１８０を介して放出される光を見るように上部基板１８０が画面を構成する場合には、上部基板の内側面に覆われる蛍光体層２７０'は、透光性蛍光体からなることが望ましい。

そのような蛍光体の積層構造において、上下部の個別電極が対向する面には蛍光体が積層されておらず、対向放電が行なわれるときに蛍光体が劣化することを低減することができる。また、放電電圧が蛍光体の特性により、例えば、各色彩毎に異なる蛍光体の誘電率によって影響を受けることを防止することができる。

本実施形態のような積層構造を有する蛍光体を形成するために、基板に通孔がある電極パターンを形成した状態で各通孔部分に印刷方法により蛍光体を積層する方法がある。

蛍光体層が形成される基板の段差構造を考慮すれば、フォトリソグラフィよりはインクジェット噴射のような方法が容易に本実施形態に適用することができる。

図２や図６の実施形態のような積層構造を形成するためには、種々の方法を使用することができる。例えば、上下部電極層は、上下部基板にそれぞれ上下部電極層をまず形成し、別に形成された誘電層を介在させて整列、積層した後、周辺部にシールを施す方法により形成することができる。あるいは、実施形態のような積層構造を形成するためには、基板と上下部電極層、誘電層をいずれも別に形成した後、適宜順序でこれらを整列、積層した後、周辺部にシールを施すこともできる。この時に使用する工程方法や積層材料、各電極と駆動回路部の結線、回路構成等は、既にマイクロ放電分野やプラズマ表示装置分野における通常の技術を有する者に公知のものであるため、具体的な説明を省略する。

従来のマイクロ放電の概略的構成を示す側断面図である。 本発明の一実施形態に係るプラズマ表示装置の基板と垂直な断面を示す側断面図である。 本発明の実施形態に係るプラズマ表示装置の上部電極層を示す表面図である。 本発明の実施形態に係るプラズマ表示装置の上部電極層を示す表面図である。 本発明の実施形態に係るプラズマ表示装置の誘電層を示す表面図である。 図２と異なる本発明の実施形態に係るプラズマ表示装置の基板と垂直な断面を示す側断面図である。

符号の説明

１０、１１０、２１０ 上部電極
２０、１２０ 誘電層
３０、１３０、２３０ 下部電極
４０、１４０ 通孔
１１２、１３２ 個別電極
１１４、１３４ 接続部
１８０、１９０ 基板

Claims (8)

1. 複数個の誘電層の通孔がマトリクス状に分布する誘電層、前記誘電層の通孔と接続される電極層の通孔を有し、前記誘電層の上下両面に設けられる上下部電極層、前記上下部電極層に電気信号を印加することができる駆動回路部を備えてなるプラズマ表示装置において、
   前記上部電極層は、第１方向に長く形成される複数個の第１電極を備え、前記第１電極は、前記上部電極層で前記第１方向に配列された一群の電極層の通孔を包括するように形成され、
   前記下部電極層は、前記第１方向と一定の角度を有する第２方向に長く形成される複数個の第２電極を備え、前記第２電極は、前記下部電極層から前記第２方向に配列された一群の電極層の通孔を包括するように形成されていることを特徴とするプラズマ表示装置。
2. 前記第１電極及び前記第２電極のうちの少なくとも一方は、前記電極層の通孔を囲む個別電極と、個別電極を接続する接続部とからなることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ表示装置。
3. 前記誘電層の通孔は、格子配列またはデルタ配列をなすことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ表示装置。
4. 前記上下部電極層の外側に上下部基板が備えられ、前記上下部基板の周辺部がシールされて、前記上下部基板の間の空間を密閉し、前記上下部基板の間の空間には放電ガスが満たされていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ表示装置。
5. 前記通孔に接した面の少なくとも一部には、蛍光体層が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項４のいずれかに記載のプラズマ表示装置。
6. 前記誘電層の通孔の大きさが、前記上下部電極層の少なくとも一方で前記電極層の通孔の大きさよりも大きく形成され、前記上下部電極層の少なくとも一部が前記誘電層の通孔の内面を基準として前記誘電層の通孔の中央に向かって突出していることを特徴とする請求項４に記載のプラズマ表示装置。
7. 前記上下部電極層の少なくとも一方で前記電極層の通孔の内面と、前記電極層の通孔に面する前記基板部分の内面に限定して、蛍光体層が形成されていることを特徴とする請求項６に記載のプラズマ表示装置。
8. 前記基板のうちの可視画面を構成する基板に形成される蛍光体層は、透光性蛍光体層であることを特徴とする請求項７に記載のプラズマ表示装置。
   
   

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