(57)【要約】  夫々がアドレス電極（４１）を備える複雑な形状のトップ・ファイバー・アレイ（４７）と、プラズマ・チャネルを形成するバリア・リブ（４２）及びプラズマ・チャネル上を被覆する蛍光体がプラズマ・ディスプレイ・チャネル内の構造を形成する。トップ・ファイバー・アレイ（４７）はビューアーに面するプレートに配設され、蛍光体により発生した光がビューアーに向かうトップ・ファイバーを貫通する。トップ・ファイバーは彩色蛍光体層に接続する彩色材料からなり、色純度及びコントラストをプラズマ・パネルに与える。維持電極（３３ａ、３３ｂ）は、ビューアーから離れて面しているプレート上に載置され、ワイヤ維持電極を備えるファイバーのアレイ内に含まれる。発生した光は、トップ・ファイバー・アレイ（４７）を透過するので、維持電極表面は光透過性である必要はない。それゆえ、維持電極（３３ａ、３３ｂ）は、光反射性金属で形成することができ、ボトム・プレート表面の多くの部分を覆うことが可能となる。維持電極ボトム・プレート或いはアレイは光反射性であり、プラズマによって発生した紫外光線を蛍光体層へ、蛍光体層によって発生した可視光をビューアーへ向けて反射する。
2005514727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トップ・ファイバー・アレイの周囲を挟むトップ・プレートとボトム・プレートからなるファイバー・プラズマ・ディスプレイ・パネルであって、
前記アレイ内の各トップ・ファイバーは、
少なくとも１つのワイヤー・アドレス電極と、
プラズマ・チャンネルを定める一対のバリア・リブと、
前記プラズマ・チャンネル上の蛍光体層とからなり、
前記トップ・ファイバー・アレイは、蛍光体層から発生する光がトップ・ファイバーを通ってビューアーへと達するようにビューアーに面する前記パネルの片方に配置されてなる、
ことを特徴とするファイバー・プラズマ・ディスプレイ・パネル。
【請求項２】
前記トップ・ファイバーが、カラー・フィルター機能をディスプレイに付与するために着色されてなることを特徴とする請求項１記載のファイバー・プラズマ・ディスプレイ・パネル。
【請求項３】
前記トップ・ファイバーの表面が、カラー・フィルター機能をディスプレイに付与するために着色されてなることを特徴とする請求項１記載のファイバー・プラズマ・ディスプレイ・パネル。
【請求項４】
前記蛍光体層の厚さが、前記プラズマ・チャンネルを横切って５０％以下に変化することを特徴とする請求項１記載のファイバー・プラズマ・ディスプレイ・パネル。
【請求項５】
各ファイバーは、更に前記トップ・ファイバーの側部に反射物質を有し、該反射物質は、発生した光の５０％以下が隣り合うトップ・ファイバーへと広がるのを妨げることを特徴とする請求項１記載のファイバー・プラズマ・ディスプレイ・パネル。
【請求項６】
各ファイバーは、更に前記トップ・ファイバーの側部に吸収物質を有し、該吸収物質はブラック・マトリックスとして機能し、ディスプレイのコントラストを増大させることを特徴とする請求項１記載のファイバー・プラズマ・ディスプレイ・パネル。
【請求項７】
各ファイバーは、更に前記トップ・ファイバーの最上部に部分的吸収物質を有し、該部分的吸収物質はニュートラル・デンシティ・フィルターとして機能することを特徴とする請求項１記載のファイバー・プラズマ・ディスプレイ・パネル。
【請求項８】
前記トップ・プレートがニュートラル・デンシティ・フィルターとして機能することを特徴とする請求項１記載のファイバー・プラズマ・ディスプレイ・パネル。
【請求項９】
更に、前記トップ・プレートとトップ・ファイバー・アレイの間にレベリングフィルムを有し、該トップ・プレートはビューアーに面するトップ・ファイバー・アレイの片側に位置してなることを特徴とする請求項１記載のファイバー・プラズマ・ディスプレイ・パネル。
【請求項１０】
少なくとも１つのアドレス電極が、該アドレス電極と複数の維持電極の間のアドレス距離を減少させるために、バリア・リブ領域に配置されてなることを特徴とする請求項１記載のファイバー・プラズマ・ディスプレイ・パネル。
【請求項１１】
少なくとも１つのフィールド電極が前記トップ・ファイバー内のプラズマ・チャンネルの上部に配置され、該フィールド電極は複数の維持電極により生成される電場を妨害し、電場をプラズマ・セル領域へとはじくことを特徴とする請求項１記載のファイバー・プラズマ・ディスプレイ・パネル。
【請求項１２】
前記フィールド電極が、ディスプレイの最上部の外へと逃げる起電力をシールドすることを特徴とする請求項１１記載のファイバー・プラズマ・ディスプレイ・パネル。
【請求項１３】
前記トップ・プレートが透光性導電フィルムからなり、該透光性導電フィルムは複数の維持電極により生成された電場を妨害し、電場をプラズマ・セル領域へとはじくことを特徴とする請求項１記載のファイバー・プラズマ・ディスプレイ・パネル。
【請求項１４】
前記透光性導電フィルムが、ディスプレイの最上部の外へと逃げる起電力をシールドすることを特徴とする請求項１３記載のファイバー・プラズマ・ディスプレイ・パネル。
【請求項１５】
トップ・ファイバーの表面が、該トップ・ファイバーの表面にレンズを付与するために曲げられていることを特徴とする請求項１記載のファイバー・プラズマ・ディスプレイ・パネル。
【請求項１６】
更に、ボトム・プレート上に作られた維持電極アレイを有してなることを特徴とする請求項１記載のファイバー・プラズマ・ディスプレイ・パネル。
【請求項１７】
更に、多数の電場線をさらにプラズマ・セル領域に広がらせるために、前記維持電極間に低誘電体を有してなることを特徴とする請求項１６記載のファイバー・プラズマ・ディスプレイ・パネル。
【請求項１８】
更に、トップ・ファイバー・アレイとボトム・プレートの間に挟まれたボトム・ファイバー・アレイを有し、各ボトム・ファイバーは少なくとも１つのワイヤー維持電極からなることを特徴とする請求項１記載のファイバー・プラズマ・ディスプレイ・パネル。
【請求項１９】
前記ボトム・ファイバーが、更にワイヤー維持電極をボトム・ファイバーの表面から隔てる薄い誘電層を有し、該薄い絶縁層の表面は、織られた表面内にてワイヤー維持電極からの電場を高めるために織って作られていることを特徴とする請求項１８記載のファイバー・プラズマ・ディスプレイ・パネル。
【請求項２０】
前記ボトム・ファイバーの表面が、前記ワイヤー維持電極から電場をもたらすために曲げられていることを特徴とする請求項１８記載のファイバー・プラズマ・ディスプレイ・パネル。
【請求項２１】
前記ボトム・ファイバーの両側が、ブラック・マトリックスとして機能するための吸収体であることを特徴とする請求項１８記載のファイバー・プラズマ・ディスプレイ・パネル。
【請求項２２】
更に、前記トップ・ファイバー・アレイとボトム・プレートの間に挟まれたファイバー・アレイを有し、該ファイバー・アレイは複数の維持電極を形成するメタル・コーティングを含むことを特徴とする請求項１記載のファイバー・プラズマ・ディスプレイ・パネル。
【請求項２３】
更に、前記トップ・ファイバー・アレイとボトム・プレートの間に挟まれたワイヤー維持電極アレイを有してなることを特徴とする請求項１記載のファイバー・プラズマ・ディスプレイ・パネル。
【請求項２４】
前記ボトム・プレートが吸収物質からなり、該吸収物質がブラック・マトリックスとして機能することを特徴とする請求項１記載のファイバー・プラズマ・ディスプレイ・パネル。
【請求項２５】
更に、前記トップ・ファイバー・アレイとボトム・プレートの間に挟まれたボトム・ファイバー・アレイを有し、該ボトム・ファイバー・アレイは、複数の維持電極と、該維持電極からプラズマ・セル領域に向かう電場をはじくためのボトム・ファイバー表面上の導電コーティングからなることを特徴とする請求項１記載のファイバー・プラズマ・ディスプレイ・パネル。
【請求項２６】
更に、ボトム・ファイバー・アレイが、少なくとも１つの維持電極と、該維持電極からプラズマ・セル領域に向かう電場をはじくための少なくとも１つの反発電極を有していることを特徴とする請求項１記載のファイバー・プラズマ・ディスプレイ・パネル。
【請求項２７】
前記ボトム・プレートの表面が、複数の維持電極からプラズマ・セル領域に向かう電場をはじくために導電性であることを特徴とする請求項１記載のファイバー・プラズマ・ディスプレイ・パネル。
【請求項２８】
前記ボトム・プレートの表面が、ディスプレイの底部の外へと逃げる起電力をシールドするために導電性であることを特徴とする請求項１記載のファイバー・プラズマ・ディスプレイ・パネル。
【請求項２９】
更に、パネル内にゲッター物質を有していることを特徴とする請求項１記載のファイバー・プラズマ・ディスプレイ・パネル。
【請求項３０】
前記トップ・プレートとボトム・プレートが、曲がったディスプレイをつくるために曲げられていることを特徴とする請求項１記載のファイバー・プラズマ・ディスプレイ・パネル。
【請求項３１】
複数のサブ・ピクセルをもつフルカラー・ファイバー・プラズマ・ディスプレイ装置であって、
ビューアーの方に面する側に配置されたトップ・ファイバー・アレイの周囲を挟むトップ・ガラス・プレート及びボトム・ガラス・プレートからなり、
前記トップ・ファイバー・アレイは３つの交互になったトップ・ファイバーからなり、
各トップ・ファイバーは、
プラズマ・チャンネルを定める一対のバリア・リブと、
前記プラズマ・チャンネルの表面近くに配置された少なくとも１つのワイヤー・アドレス電極と、
前記プラズマ・チャンネルの表面上の蛍光体層とからなり、
前記３つの交互になった各トップ・ファイバー内の前記蛍光体層の発光色は、プラズマ・ディスプレイのサブ・ピクセル・カラーを表わしており、
前記ボトム・プレートは、
ビューアーの方に面する側の前記ボトム・プレートの表面上に配置された維持電極アレイと、
放出フィルムにより覆われている前記表面から前記維持電極を隔てている薄い誘電層とからなり、
各サブ・ピクセルは、１つのトップ・ファイバーとボトム・プレート上の少なくとも一対の維持電極の交差により形成されてなり、
前記プラズマ・ディスプレイは、ガラス・フリットを用いて気密に密封され、前記ワイヤー・アドレス電極と維持電極は、駆動制御システムに接続するためにガラス・フリットを通って取り出されている
ことを特徴とするフルカラー・ファイバー・プラズマ・ディスプレイ装置。
【請求項３２】
前記駆動制御システムが、
各サブ・ピクセルをオンに変えるために各サブ・ピクセルに電荷を蓄える手段と、
消去パルスを該当するトップ・ファイバー・アドレス電極及びボトム・プレート維持電極に適用することによって少なくとも１つのサブ・ピクセルから電荷を選択的に除去し、これによりサブ・ピクセルをオフに変える手段と、
を含む消去アドレス駆動制御システムであることを特徴とする請求項３１記載のカラー・ファイバー・プラズマ・ディスプレイ装置。
【請求項３３】
前記駆動制御システムが、
各サブ・ピクセルから電荷を除去し、これにより各サブ・ピクセルをオフに変える手段と、
電圧を該当するトップ・ファイバー・アドレス電極及びボトム・プレート維持電極に適用することによって少なくとも１つのサブ・ピクセルに電荷を付与し、これによりサブ・ピクセルをオンに変える手段と、
を含む書き込みアドレス駆動制御システムであることを特徴とする請求項３１記載のカラー・ファイバー・プラズマ・ディスプレイ装置。
【請求項３４】
前記駆動制御システムが、
各サブ・ピクセルで標準化された電荷を生じさせるために、少なくとも１つのランプ電圧をボトム・ファイバー維持電極に適用することによって各サブ・ピクセルをオンに変える手段と、
消去パルスを該当するトップ・ファイバー・アドレス電極及びボトム・プレート維持電極に適用することによって少なくとも１つのサブ・ピクセルから電荷を選択的に除去し、これによりサブ・ピクセルをオンに変える手段と、
を含むランプ電圧アドレス駆動制御システムであることを特徴とする請求項３１記載のカラー・ファイバー・プラズマ・ディスプレイ装置。
【請求項３５】
前記ディスプレイがプログレッシブ・モード動作においてアドレスされ、ディスプレイ内の全ての走査線が動画フレーム毎に作動することを特徴とする請求項３１記載のカラー・ファイバー・プラズマ・ディスプレイ装置。
【請求項３６】
前記ディスプレイがインターレイスモード動作においてアドレスされ、ディスプレイ内の１つおきの走査線が動画フレーム毎に作動することを特徴とする請求項３１記載のカラー・ファイバー・プラズマ・ディスプレイ装置。
【請求項３７】
前記駆動制御システムの回路基板の一端が、前記ワイヤー・アドレス電極を該駆動制御システムに直接接続するための複数の溝を備えていることを特徴とする請求項３１記載のカラー・ファイバー・プラズマ・ディスプレイ装置。
【請求項３８】
複数のサブ・ピクセルをもつフルカラー・ファイバー・プラズマ・ディスプレイ装置であって、
実質的に直交してディスプレイの構造を定めるトップ・ファイバー・アレイ及びボトム・ファイバー・アレイの周囲に挟まれ、該トップ・ファイバー・アレイがビューアーの方に面する側に配置されている２つのガラス・プレートとからなり、
前記トップ・ファイバー・アレイは３つの交互になったトップ・ファイバーを含み、
各トップ・ファイバーは、
プラズマ・チャンネルを定める一対のバリア・リブと、
前記プラズマ・チャンネルの表面近くに配置された少なくとも１つのアドレス電極と、
前記プラズマ・チャンネルの表面上の蛍光体層とからなり、
前記３つの交互になった各トップ・ファイバー内の前記蛍光体層の発光色は、プラズマ・ディスプレイのサブ・ピクセル・カラーを表わしており、
前記ボトム・ファイバー・アレイは複数のボトム・ファイバーを含み、
各ボトム・ファイバーは、
ビューアーの方に面する側の前記ボトム・ファイバーの表面近くに配置された少なくとも１つの維持電極と、
放出フィルムにより覆われている前記表面から前記維持電極を隔てている薄い絶縁層とからなり、
各サブ・ピクセルは、１つのトップ・ファイバーと対応する１つのボトム・ファイバーの交差により形成されてなり、
前記プラズマ・ディスプレイは、ガラス・フリットを用いて気密に密封され、前記アドレス電極と維持電極は、駆動制御システムに直接接続するためにガラス・フリットを通って取り出されている
ことを特徴とするフルカラー・ファイバー・プラズマ・ディスプレイ装置。
【請求項３９】
前記駆動制御システムが、
各サブ・ピクセルをオンに変えるために各サブ・ピクセルに電荷を蓄える手段と、
消去パルスを該当するトップ・ファイバー・アドレス電極及び底部プレート維持電極に適用することによって少なくとも１つのサブ・ピクセルから電荷を選択的に除去し、これによりサブ・ピクセルをオフに変える手段と、
を含む消去アドレス駆動制御システムであることを特徴とする請求項３８記載のカラー・ファイバー・プラズマ・ディスプレイ装置。
【請求項４０】
前記駆動制御システムが、
各サブ・ピクセルから電荷を除去し、これにより各サブ・ピクセルをオフに変える手段と、
電圧を該当するトップ・ファイバー・アドレス電極及びボトム・ファイバー維持電極に適用することによって少なくとも１つのサブ・ピクセルに電荷を付与し、これによりサブ・ピクセルをオンに変える手段と、
を含む書き込みアドレス駆動制御システムであることを特徴とする請求項３８記載のカラー・ファイバー・プラズマ・ディスプレイ装置。
【請求項４１】
前記駆動制御システムが、
各サブ・ピクセルで標準化された電荷を生じさせるために、少なくとも１つのランプ電圧をボトム・ファイバー維持電極に適用することによって各サブ・ピクセルをオンに変える手段と、
消去パルスを該当するトップ・ファイバー・アドレス電極及びボトム・ファイバー維持電極に適用することによって少なくとも１つのサブ・ピクセルから電荷を選択的に除去し、これによりサブ・ピクセルをオフに変える手段と、
を含むランプ電圧アドレス駆動制御システムであることを特徴とする請求項３８記載のカラー・ファイバー・プラズマ・ディスプレイ装置。
【請求項４２】
前記ディスプレイがプログレッシブ・モード動作においてアドレスされ、ディスプレイ内の全ての走査線が動画フレーム毎に作動することを特徴とする請求項３８記載のカラー・ファイバー・プラズマ・ディスプレイ装置。
【請求項４３】
前記ディスプレイがインターレイスモード動作においてアドレスされ、ディスプレイ内の１つおきの走査線が動画フレーム毎に作動することを特徴とする請求項３８記載のカラー・ファイバー・プラズマ・ディスプレイ装置。
【請求項４４】
前記駆動制御システムの回路基板の端部が、前記ワイヤー・アドレス電極及びワイヤー維持電極を該駆動制御システムに直接接続するための複数の溝を備えていることを特徴とする請求項３８記載のカラー・ファイバー・プラズマ・ディスプレイ装置。
【請求項４５】
ワイヤー電極からなる少なくとも１つのファイバーを用いて構築されたフラット・パネル・ディスプレイと、
駆動制御システムとからなり、該駆動制御システムの回路基板の端部は駆動制御システムの電子機器に接続される複数の溝からなり、
前記ワイヤー電極が、前記駆動制御システムの電子機器への電気的接続を得るために溝内に配置されて半田付けされてなる
ことを特徴とする電子ディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ・ディスプレイ・パネルの分野に関する。より具体的には、本発明は、カラー・プラズマ・ディスプレイ・パネルを組み立てるための、ファイバーのようなガラス構造体を用いることに関する。
【背景技術】
【０００２】
（関連技術の記載）
プラズマ・ディスプレイ・パネルは、約３０年間存在しているが、幅広い商業利用は行われていない。その主な理由は、耐用年限が短いこと、低い効率性及びカラー・プラズマ・ディスプレイのコストである。
性能に関する大部分の問題は、(G. W. DICK,"THREE-ELECTRODE per PEL AC Plasma Display Panel", 1985 International DISPLAY RESEARCH CONF. , PP. 45-50; U. S. PAT. NOS. 4,554, 537,4, 728,864, 4,833, 463, 5,086, 297,5, 661,500, and 5,674, 553)に記載の３電極表面放出ＡＣプラズマ・ディスプレイの発明で解決された。
図１で示される新しい３電極表面放出構造は、ディスプレイの多くの技術特性を進歩させたが、該ディスプレイの複雑な製造工程及び詳細な構造は製造を複雑にし、費用がかかる。
【０００３】
現在、プラズマ・ディスプレイ構造は、多くの複雑な生産段階を経て、特定のガラス回路基板に層を重ねて作られる。図１は、基本技術を用いて製造された表面放出ＡＣプラズマ・ディスプレイの基本構造を示す。
ＰＤＰは、トップ・プレート１０及びボトム・プレート２０の２つの部分へと分解される。トップ・プレート１０は、維持電極１１ａ及び１１ｂとして参照される、対になった電極列を有する。維持電極は、幅の広い透明なインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）電極１２及び狭いＣｒ／ＣＵ／Ｃｒバス電極１３からなる。
これら電極は、スパッタリング及び多層フォトリソグラフィを用いて形成される。維持電極１１は、厚い（２５μｍ）誘電体層１４で覆われ、該維持電極１１がプラズマにさらされないようにする。
トップ・プレートの表面上に高誘電体ペーストをシルクスクリーニングし、該誘電体を高温プロセス段階で統合し、この誘電体層１４を形成する。マグネシウム酸化物層（Ｍｇｏ）１５は、電子の二次電子放出を高め、ディスプレイの効率を改善するための電子ビーム蒸着又は誘電体層上でのスパッタリングにより挿入される。
ボトム・プレート２０は、シルクスクリーニング・シルバー・ペーストを行い、高温プロセス段階でペーストを発生することにより形成されるアドレス電極２１の列を有する。バリア・リブ２２は、次にアドレス電極２１の間で形成される。
これらリブ２２は、典型的には幅が５０μｍ、高さが１２０μｍであり、１０層以上の多層シルクスクリーニング工程、溶融ペースト又はサンドブラスト工程、フリット・ペーストのエンボス加工のいずれかを用いて形成される。
サンドブラスト方法において、バリア・リブ・ペーストはガラス基板上に被覆される。ペースト上でラミネートされるフォトレジスト・フィルムは、フォトリソグラフィによって模様が付けられる。
リブ構造は、露出されたパターンの間で、リブ・ペーストをサンドブラスティングし、次にフォトレジスト層の除去及びバリア・リブ２２を高温連結することによって形成される。代わりに、赤色２３Ｒ、緑色２３Ｇ及び青色２３Ｂの蛍光体が、ディスプレイのための色を提供するためにバリア・リブの間のチャンネルにシルクスクリーニングされる。
蛍光体２３をシルクスクリーニングした後、ボトム・プレートがチャンネル内の過剰な蛍光体を除去するためにサンドブラストされる。トップ・プレート及びボトム・プレートは、共に溶融密閉され、パネルは放出され、キセノンを含むガス混合体でバックフィルが行われる。
【０００４】
ディスプレイの基本的な操作はプラズマ放出を必要とし、イオン化されたキセノンは、紫外線（ＵＶ）放射を生じる。このＵＶ光は蛍光体で吸収され、可視光として放射される。ディスプレイにおいてピクセルを扱うために、ＡＣ電圧は、維持電極１１を横切って適用され、該ＡＣ電圧はプラズマを維持するのに十分大きいが、プラズマを作るには十分な大きさではない。プラズマはトランジスターのように、電圧が増加されても特定の電圧に到達するまで何も起こらない。
次に、追加される短い電圧パルスがアドレス電極２１に適用され、該電圧パルスは維持電圧に追加され、局所的な電界を全て追加することによりプラズマを作り、ガスをプラズマ状態にする。
一度プラズマが形成されると、電子はプラズマから引き出され、Ｍｇｏ層１５に堆積される。ＡＣ維持電極の次の段階でプラズマを作るために、これら電子は用いられる。
ピクセルを止めるために、正反対の電圧が電子をＭｇｏ層１５から放出するためアドレス電極２１に適用されなければならず、従って維持電極上の次の電圧サイクルにおいてプラズマを作るためのプライミング充電を行わない。
これらプライミング電子を用いることにより、各ピクセルは体系的にオン、オフを行うことができる。プラズマ・ディスプレイにおいて水平とするため、各ビデオ・フレームは、８ビット（２５６レベル）に分割され、特定の水平段階において、ピクセルはこれら時間の間オンにされる。
【０００５】
薄い又は厚いフィルム処理、フォトリソグラフィ、シルクスクリーニング、サンドブラスティング及びエンボス加工のような複数の方法が、プラズマ・ディスプレイ構造を作るために提案される。
しかしながら、どの構造形成技術もファイバーを用いるのと同程度の利便性はない。小さい中空のチューブが該構造を作るために、米国特許第3,964,050号及び第4,027,188号に含まれる、メイヤー（W. Mayer）の「Tubular AC Plasma Panels」1972 IEEE Conf. Display Devices, Conf. Rec., New York, pp. 15-18、及びストーム（R. Storm）による「32-Inch Graphic Plasma Display Module,」1974 SID Int. Symposium, San Diego, pp. 122-123により最初に用いられた。
これら初期の出願は、プラズマ・ディスプレイ・パネルにおいて、リブ構造を作るために中空のチューブに充填されるガス・アレイを用いることに重点を置いた。更にこれら出願は、電極構造を、中空チューブに充填されたガスが差し込まれたガス・プレートに加えることに重点を置いた。
【０００６】
この初期の検討以来、シー．ムーワー及びアール．スカエフラー（C. Moore and R. Schaeffler）による、「Fiber Plasma Display」SID '97 Disgest, pp. 1055-1058までファイバー又はチューブ技術の更なる発達はなかった。
この出願は図２に示すように、ディスプレイ構造を作るためにワイヤー電極をガラス・ファイバーに統一した。１９９９年１１月１６日に権利化された、米国特許第5,984,747号「GLASS STRUCTURES FOR INFORMATION DISPLAYS」は、この技術をカバーして特許が付与された。
他のファイバー・ベース・プラズマ・ディスプレイの特許出願として、１９９９年４月２６日に出願された、出願番号第０９／２９９,３７０号の「FIBER- BASED PLASMA DISPLAYS」は、ファイバー・ベース・プラズマ・ディスプレイ構造への多くの相違する追加事項をカバーし、本明細書中において、参考として参照される。
２００１年６月１９日に権利化された米国特許第6,247,987号「PROCESS FOR MAKING ARRAY OF FIBERS USED IN FIBER-BASED DISPLAYS」でカバーされるプラズマ・ディスプレイ、及び１９９９年４月２６日に出願された、出願番号第０９／２９９,３７１号の「FRIT-SEALING PROCESS USED IN MAKING DISPLAYS」は、任意のストランド・アレイ・プラズマ・ディスプレイの製造を可能とし、これら文献は本明細書中において、参考として参照される。
【０００７】
ファイバー・アレイを用いてプラズマ・ディスプレイを作ることには利便性が何点かある。最大の利便性は、パネルの製造コストの削減であり、２つの要因により該コストを１／５とすることができることである。
これら経済的な利便性は、多層アレイ加工段階がない、真空蒸着装置のための広い場所を必要としない、１／２の加工段階（より高い生産力へと導く可能性がある）、加工段階の簡素化（フォトリソグラフィ、精密なシルクスクリーニング及び真空蒸着加工と比較して、ホット・グラス押出し成型、繊維の引張り及び蛍光体吹き付け）、同じ製造設備を用いて多くの相違するサイズのディスプレイを作る能力からなる。
ディスプレイ構造を作るためにファイバーを用いることは、大幅に簡素化されたパネルの製造となり、製造コストの大きな削減となるが、ディスプレイの性能の進歩はない。
プラズマ・ディスプレイには更に赤色の蛍光体の欠如による、明るさが低い、色純度が乏しいという問題がある。ＮＥＣ Corporationは、２０００年６月６日に権利化された、米国特許第6,072,276号「COLOR PLASMA DISPLAY PANEL AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME」に記載されるように、トップ・プレート内に含まれるカラー・フィルターを用い、該カラー・フィルターを、ボトム・プレートにおいて対応する蛍光色で一列に並べるプラズマ・ディスプレイを組み立てる。
カラー・フィルターの追加は、より色純度が高く、より明るいルーム・コントラストのディスプレイを作る。カラー・フィルターをプラズマ・ディスプレイに加えることは、パイオニア・エレクトリック・コーポレーション（Pioneer Electric Corporation）による、１９９８年１１月１７に権利化された米国特許第5,838,105号「PLASMA DISPLAY PANEL INCLUDING COLOR FILTERS」により最初に特許を受けた。
【０００８】
この特許は、経済的な理由でカラー・フィルターを組み入れ、構造が最大の発光効率性を生じるために設計される新しいファイバー・ベース・プラズマ・ディスプレイについて記載する。
【発明の開示】
【０００９】
（発明の要約）
本発明は、複雑な形状をしたトップ・ファイバーのアレイを含み、該ファイバーは、それぞれ、アドレス電極、プラズマ・チャンネルを形成するためのバリア・リブ及びプラズマ・ディスプレイ・パネル構造を作るためにプラズマ・チャンネル上で蛍光体コーティングを含む。
上端ファイバー・アレイは、ビューアーの方を向くプレート上で配列され、蛍光体により生じる光は、ビューアーに対するトップ・ファイバーを貫通しなければならない。トップ・ファイバーは、色純度とコントラストをプラズマ・パネルに加えるために、カラー蛍光体層と一体化される着色材料で構成される。
維持電極は、ビューアーからそれているプレートに取り付けられ、ワイヤー維持電極を含むファイバーのアレイに含まれる。
光はトップ・ファイバー・アレイを通して伝えられるので、維持電極表面は、伝達可能である必要はない。従って、維持電極は反射金属からなり、ボトム・プレートの表面の大部分を覆うことができる。ボトム・プレートの大部分の割合を維持電極で覆うことは、電界の最大の拡散を生じ、プラズマの最大の効率性を生じる。
維持電極ボトム・プレート又はアレイは、プラズマによって蛍光体層の方へ生じるＵＶ及び蛍光体層によってビューアーの方に生じる可視光の両方を反射するために反射型である。
【００１０】
以下の記載において、用語「トップ」は、ビューアーに最も近接するディスプレイのパネル部分又は複数のパネル部分を示し、「ボトム」は、ビューアーから最も離れるディスプレイのパネル部分又は複数のパネル部分を示す。
【００１１】
図３及び図４を参照し、本発明のカラー・ファイバー・ベース・プラズマ・ディスプレイは、ファイバー・アレイ４７を有し、各ファイバーは、アドレス電極４１、バリア・リブ４２、プラズマ・チャンネル４５及び蛍光体層２３を含む。
ファイバー・アレイ４７は、ビューアーに面した側面に配設される。ビューアーに面した側面に該アレイ４７を取り付けることは、ファイバー４７を介して高透過率であり、蛍光体層２３が所定の厚さであり、プラズマ・チャンネル２５に非常に均等に蒸着されることを必要とする。図３は、トップ・ファイバー・アレイ４７をトップ・ガラス・プレート１６と維持電極３３ａと３３ｂを含むボトム・プレート２４の間に挟むことができることを示す。
図４は、総ファイバー製のプラズマ・ディスプレイを作るためにボトム・プレート２４の構造がボトム・ファイバー・アレイ３７に含まれることができることを示す。光はディスプレイのトップを貫通して伝送されるので、ボトム・プレートは、透過性であることは必要とされず、従って該ボトム・プレートは金属、ガラス、セラミック又はプラスチックから成ることができる。
【００１２】
ビューアーに面した側面に配設される蛍光体層２３を含むファイバー・アレイ４７で、カラー・ファイバー・ベース・プラズマ・ディスプレイを組み立てるのに複数の利便性がある。ビューアーは、蛍光体層２３から放出される色のうち、何色かが防がれ、吸収される維持電極を介して伝送されることなく直接見ることができる。
図１１及び図１２の下方に示されるように、蛍光色（２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂ）に対応するカラー・フィルターを、ディスプレイの色純度及び色の対比を増すために、トップ・ファイバー４７に加えることができる。
維持電極３３又は底部ファイバー３７は、ビューアーの方の蛍光体から生じる光を反射するために、反射型とすることができる。蛍光体２３の方に向かうプラズマによって生じる紫外線を反射するために維持電極上に被覆を用いることができる。
最後に、全体的な相関関係は、各ファイバー内に含まれるので、トップ・ファイバー４７内の整列は必要とされない。
【００１３】
現時点では、従来のＡＣプラズマ・ディスプレイの操作のために、１）消去アドレス（米国特許第5,446,344号）、２）書込みアドレス（米国特許第5,661,500号）、３）ランプ電圧アドレス（米国特許第5,745,086号）の３つのアドレス・モードがある。
これら操作のアドレッシング・モードは、図３及び図４に示される、カラー・ファイバー・ベース・プラズマ・ディスプレイにおいて相違し、電圧波形は、相違するプレートに適用される（すなわち、維持電圧はボトム・プレートに適用され、アドレス電圧はトップ・プレートに適用される）。
マトリックス消去アドレス波形のための電圧波形は、図５に示される。線ディスプレイ期間Ｔにおける、初期のアドレス・サイクルＣＡにおいて、放出維持パルスＰＳは、維持電極３３ａに適用され、同時にディスプレイ維持体３３ｂに適用される書込みパルスに適用される。
図５において、放出維持パルスＰＳにおける斜線は、線に選択的に適用されることを示す。この操作によって、全ての表面放出セルは、書込み状態で設けられる。
【００１４】
放出維持パルスＰＳが、書き込まれた状態を固定するためにディスプレイ電極３３ａ及び３３ｂに交互に適用された後、アドレス・サイクルＣＡの末期に、消去パルスＰＤは、ディスプレイ電極３３ｂに適用され、表面放出が発生する。
【００１５】
消去パルスＰＤは、パルス幅が短く１μｓと２μｓの間である。結果として、ユニットとしての線上での壁充電は、消去パルスＰＤによって生じる放出によって失われる。しかしながら、アドレス電極４１に適用される波長Ｖａを有する陽性の電界制御パルスＰＡで消去パルスＰＤの時期を選ぶことにより、対応するユニット発光性のピクセル要素は、充電したままである。
【００１６】
電界制御パルスＰＡが適用されるユニット発光性のピクセル要素において、消去パルスＰＤによる電界は中性化され、消去のための表面放出は防がれ、ディスプレイのために必要な壁充電は残る。
より具体的には、アドレッシングは、選択的な消去により実行され、光が当てられた表面放出セルの状態は、保たれる。
【００１７】
アドレス・サイクルＣＡの後のディスプレイ期間ＣＨにおいて、放出維持パルスＰＡは、蛍光層２３を照射するためにディスプレイ電極３３ａ及び３３ｂに交互に適用される。画像のディスプレイは、全線ディスプレイ期間の間、上記操作を繰り返すことにより確立される。
【００１８】
マトリックス書込みアドレス波形のための電圧波形は、図６に示される。アドレス・サイクルＣＡの初期において、各ピクセル要素を書込み状態で線に設けるのに十分となるよう電位を大きくするために、書込みパルスＰＷは、ディスプレイ電極３３ａに適用され、同時に維持パルスはディスプレイ電極３３ｂに適用される。
書込みパルスＰＷは、プラズマ・セルを調節するために、２つの維持電極パルスＰＳの後に続く。幅ｔ１の関連する狭いパルスは、次に壁充電を消去する各ピクセル要素に適用される。
狭いパルスは、電圧Ｖｓが維持電極３３ｂに適用される以前に、電圧Ｖｓを時間ｔ１で維持電極３３ａに適用することにより得られる。ディスプレイ線において、放出維持パルスＰＳは、ディスプレイ電極３３ｂに選択的に適用され、選択的な放出パルスＰＡは、画像次第で線に照射されるユニット発光性ピクセル要素に対応するアドレス電極４１に選択的に適用される。
この手順により、アドレス電極４１と維持電極３３ｂの間の反対側の放出又は選択的な放出が発生し、照射されるユニット発光性ピクセル要素に対応する表面放出セルは、書込み状態で設けられ、アドレッシングは終了する。
【００１９】
アドレス・サイクルＣＡに従う表示時間ＣＨにおいて、放電維持パルスＰＳは、蛍光体層２３を照射するため維持電極３３ａ及び３３ｂに交互に適用される。画像の表示は、全ラインの表示期間中、上記の操作を繰り返すことによって確立される。
【００２０】
マトリックス・ランプ電圧アドレス波形用の電圧波形が、図７に示される。セットアップ時間中、電圧ランプＰＥは、オンの状態で存在するピクセル部位を消去するよう作用する維持電極３３ｂに適用される。最初の消去後、徐々に上昇するランプ電位Ｖｒは、維持電極力３３ａに適用され、その後上昇した電位は維持電極３３ｂに使用され、かつ下降の電位Ｖｆは維持電極３３ａに適用される。上昇及び下降する電圧は、維持ラインに沿ってピクセル部位のそれぞれにおいて標準化された壁電圧の成立させる、制御された放電を発生する。維持ライン３３ａはスキャン（ＰＳｃ）されている間、連続するアドレス・パルス期間に、アドレス・データ・パルスＰＡは、選択されたコラム・アドレス・ライン４１に適用される。この動作は、付加されたデータ・パルスと一致する線に沿うピクセル部位の壁放電状態の選択的なセッティングを生じる。
【００２１】
従って、以下の維持期間中、初期のより長い維持パルスＰＳＬは、書込み状態において適切なプライミングを保証するために維持電極３３ａに付加される。残る維持期間は、蛍光体層を発光するために維持電極３３ａ及び３３ｂに交互に適用される放電維持パルスＰＳで構成される。画像の表示は、すべての線表示期間に上記の操作を繰り返すことによって達成される。
【００２２】
これらの３つのアドレッシングのモードのいくつかは、プログレッシブ・モードでディスプレイをアドレスするために、もしくはディスプレイにおいて１つおきの線がフレームごとにアドレスされるようなアドレッシングのインターレース・モードを用いて表示をアドレスするために使用される。
【００２３】
図８は、上記図３及び４に示されるようなトップ・ファイバー・アレイ４７の断面概略図である。各ファイバーは、ワイヤ・アドレス電極４１、プラズマ・チャンネル４５を形成する１組のバリア・リブ４２で構成される。このプラズマ・チャンネルにおいて、プラズマ・チャンネル４５の表面は、それぞれ赤、緑、青の蛍光色に対応する蛍光体層２３Ｒ，２３Ｇ、もしくは２３Ｂでコーティングされる。蛍光体放出プレートの全体的な機能は各ファイバーに含まれているので、トップ・ファイバー４７間の配列の調整を必要としないことを留意する。
【００２４】
トップ・ファイバーのＳＥＭ顕微鏡写真は、図９に示される。蛍光体をコーティングする厚さは、プラズマ・チャンネルを横切って極めて均一である。均一な蛍光体コーティングは、参照のため記載するが、２００１年６月１９日に発行された米国特許第６，２４７，９８７号、「PROCESS FOR MAKING ARRAY OF FIBERS USED IN FIBER-BASED DISPLAYS」に記載された噴霧処理を用いて行われる。蛍光体の均一の厚さは、高輝度の高質プラズマ・ディスプレイを製造する鍵である。蛍光体層は、入射する全ての紫外線を吸収するために十分な厚さでなければならないが、変換され着色された光が蛍光体層を通じて逃げていくことを可能にするために十分な薄さであることも必要である。蛍光体層を通じてのこの紫外線吸収及び可視光線再放射の最もよい例は、蛍光チューブである。蛍光チューブは、チューブ内壁を蛍光コーティングした円筒形ガラス製チューブである。チューブ端部は、密閉されかつ電極を含む。チューブは、水銀（Ｈｇ）を含むガスが充填されている。交流電圧を電極に付加し、チューブ内にプラズマを生成する。このプラズマは紫外線を発生させる。蛍光体層に作用する紫外線は吸収され、白色光へと変換され、再放出される。白色光がチューブの外側に到達するためには、残存する蛍光体層を透過しなければならない。
【００２５】
パーセント・ルーメン、すなわち典型的な蛍光チューブの蛍光体層の厚みに対してチューブに存在する白色光の割合は図１０に示される。薄い蛍光体層は、プラズマによって発生する紫外線を吸収するために十分な蛍光体を持っていないが、厚みを有する蛍光体層は、変換された白色光の再吸収を開始し、かつ存在する蛍光性チューブからの白色光を阻止する。吸収され、かつ白色光へと伝達される紫外線が最大量となることを可能にする最適な蛍光体層の厚さがある。この同じ紫外線吸収及び光の発生は、本発明のカラー・ファイバー・ベース・プラズマ・ディスプレイに必要とされる。違いは、プラズマ・ディスプレイに発生する紫外線が、典型的にはキセノンから生じることである。このキセノンは、水銀よりもより高エネルギーの紫外線を生成する。この高エネルギーの紫外線は、より薄い蛍光体に吸収され、図１０の曲線をより薄い蛍光体層の厚さにシフトする。蛍光体層がより厚くなればなるほどより高い光子エネルギーで吸収率がより高くなり、その結果、層でのパーセント・ルーメンの次第の減少もしくは減少は、鋭くなるので、プラズマ・ディスプレイのブルー蛍光体の厚みの均一性を制御することが最も重要である。赤色蛍光体からの赤色光は緑色光又は青色光よりも多く透過する。
【００２６】
ディスプレイの色純度を高めるために、カラー・フィルターを、図１１及び１２に示されたトップ・ファイバー４７に付加することができる。トップ・ファイバーへのカラー・フィルターの付加は、ディスプレイから放出される赤色光、緑色光、青色光の色純度を改良するだけでなく、ディスプレイのコントラストも改良する。コントラストがよりはっきりすることは、所定の蛍光体層２３Ｒ、２３Ｇもしくは２３Ｂと関連した着色された光を伝達する一方で、カラー・フィルターのスペクトル特性外の入射し伝達された光を吸収するカラー・フィルターに起因する。図１１は、ファイバー４７Ｒ、４７Ｇ、４７Ｂが着色されたガラスから出されることによって、カラー・フィルターがディスプレイに付加されることを示す。３つの各カラー・ファイバー４７Ｒ、４７Ｂ、４７Ｇは端部のガラス・プレートに取り付けられているだけであるので、これら３つのファイバーの熱膨張に適合することは重要ではない。従って、各カラー・ファイバーからなるガラスの構成は、最も純度の高い赤色、緑色、青色のカラー・フィルター材料を生成するために最適化される。図１２は、カラー・コーティング４７Ｒ、４７Ｇ、４７Ｂをファイバー４７の表面に付加することによってカラー・フィルターがディスプレイに付加されうることを示す。このコーティングが付加されるのは、無機もしくは有機のコーティングでもよく、ファイバーの引き上げ段階の前か最中もしくは引き上げ後でもよい。
【００２７】
１つのファイバーに発生する光が隣接するファイバーに広がることを防ぐため、ライト・バリア４９が図１３，１４に示されるようなトップ・ファイバー４７の側面に付加される。ライト・バリア４９は吸収タイプ、反射タイプもしくは吸収タイプ及び反射タイプの組み合わせでありうる。吸収タイプのライト・バリア４９は、また１つの色を他の色と定義し分けるブラック・マトリックス５９として機能する。反射タイプのライト・バリア４９は、特定のファイバーに制限された着色された光を維持する。反射タイプのライト・バリア４９は、ファイバー４７の底部で発生する光をビューアーへと伝達することにおいて非常に役立つ。ライト・バリア４９は、無機又は有機材料、又は金属膜で構成され、かつファイバーの引き上げ段階以前、この段階中又はこの段階後に付加されうる。ライト・バリア層４９は、ファイバー引き上げ段階の初期の予備形成物に付加されるオパール・ガラスで構成してもよい。ライト・バリア層４９は、例えばＴｉＯ２もしくはＡｌ２Ｏ３のような、小さい反射粒子の混合物でもよい。この粒子はベース・ガラスもしくは、粒子がベース・ガラス内に含まれ、且つこの混合物がファイバー引き上げ段階以前の初期の予備形成物の側面に付加される時、ベース・ガラスと膨張適合を形成するガラスと混合される。例えばＴｉＯ２もしくはＡｌ２Ｏ３のような小さい反射粒子は、ファイバー引き上げ処理中もしくは処理後に、ライト・バリア層４９を形成するために、ファイバー４７の側面に噴霧されうる。金属コーティングもまた、ライト・バリア層４９を形成するために使用されうる。金属層は、またプラズマ放電中に発生する電場の制限に役立つ。
【００２８】
図１５を参照すると、ニュートラル・デンシティ・フィルター４６もしくは吸収層は、蛍光体及びインターフェースからの反射を軽減するために、トップ・ファイバー・アレイ４７に付加されてもよい。このようにすると、明るい部屋でのディスプレイのコントラストが増大する。従って、図１６に示されるトップ・ガラス・プレート１６Ｄは、ニュートラル・デンシティ・フィルターとして機能するために、吸収する。陰極線チューブは、４０％〜８０％の透過性を有する前部プレート・パネルを、蛍光体からの反射を軽減し明るい部屋でのコントラストを増大するために用いる。ニュートラル・デンシティ・フィルターの背景には、間接室内光はニュートラル・デンシティ・フィルターを２度通過しなければならないが、放射光がフィルターを通過するのは１度でよいという論理がある。もし、カラー・フィルターを形成するためにトップ・ファイバー４７Ｒ，４７Ｇ、４７Ｂが着色されたガラスで構成されるのであれば、これらのファイバーは透過バンド外の間接光用フィルターとして機能する。従って、わずかな吸収作用のみをもつニュートラル・デンシティ・フィルターが必要とされる。
【００２９】
図１７は、トップ・ガラス・プレート１６及びトップ・ファイバー・アレイ４７間に、インターフェースでの反射を軽減するためにフィルム５８が付加されうることを示す。このフィルム５８はトップ・ファイバー４７の底部端部をボトム・ファイバー上で均一であり、かつ接したプラズマ・チャンネルとの間に隙間は存在しないように、平らにするために役立つ。この平坦化は、１つのトップ・ファイバーが、他のトップ・ファイバー以上にフィルム５８を押しこみ、ファイバー・サイズにわずかな変化を生じることによって形成される。
【００３０】
図１８Ａ〜Ｃは、バリア・リブ４２の壁面にアドレス電極４１を配置し、交代でこれらの電極を維持電極へとより近くに移動することによってアドレッシング電圧を下げる方法を示す。アドレス電極４１の維持電極のより近くへの移動は、より大きな電場を発生させ、プラズマをアドレッシングの際に大きく補助する。バリア壁内にアドレス電極４１を設置することではまた阻止される光の量を減少させる。もし大きなプラズマ・セルの深さがピクセルをアドレスするために十分に大きい電場を発生するために形成されるなら、アドレス電極４１をバリア壁４２に移動させることが必要であるかもしれない。単一のアドレス電極４１は、図１８Ａに示されるようにバリア・リブ４２の壁面に設置されてもよい。各バリア壁４２に設置された２つのアドレス電極４１は、図１８Ｂに示されるように、アドレッシング中の電場を安定するために用いられる。１もしくは複数のアドレス電極４１をバリア・リブの壁面に移動することで、電離を生成するため十分大きな電場を発生するためにプラズマ・セル領域への電場が制限されるという問題を引き起こすかもしれない。この場合、図１８Ｃに示されるようにさらなる電極５７が、電場を防止しかつこれをプラズマ・セル領域に制限するためにプラズマ・チャンネルの底部に付加される必要がある。このさらなる防止電極５７は、例えばインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）のような透光性導電コーティングとしてトップ・ガラス・プレート１６に含まれる。
【００３１】
レンズ６０は、図１９に示されるようにファイバー４７内に設計され、且つ本願に引用して援用する、２０００年３月２日に出願された米国特許出願第０９/５１７，３５３号「FIBER-BASED DISPLAYS CONTAINING LENS AND METHODS OF MAKING SAME」に開示されている。レンズ６０は、ディスプレイから光を出すことを助け、ディスプレイから生じる光に焦点をあて、もしくはディスプレイから生じる光を方向付けるために役立つ。レンズ６０は凹状、凸状もしくは凹状、凸状の組み合わせであり、３次元ディスプレイもしくはマルチプル・ビュー・ディスプレイを作り出すために使用される。異なるレンズ曲率６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃを有するいくつかのトップ・ファイバー４７は、各ファイバーの配置で異なるビュー特性を有するディスプレイを作り出すために配列される。図２０に示されたこの複数ファイバー・レンズ・アレイは、３次元ディスプレイ、マルチプル・ビュー・ディスプレイ、もしくは方向もしくは退出光の焦点の制御を必要とする任意のディスプレイを作り出す。
【００３２】
図２１に、ボトム・プレート２４及び維持電極３３の断面が示されている。このプラズマ・パネルの半分は、従来のプラズマ・ディスプレイと異なるものであり、プラズマ・パネルの片面は表示部から離れて面した側にあり、強い光の伝達を要さない。光はディスプレイのトップから伝達されるので、ボトム維持電極プレートが高い反射率を備えることが好ましい。高い反射率は彩色蛍光体２３によって生じた可視光を反射するのに好ましいだけではなく、プラズマによって生じた紫外光線を反射するのにも好ましい。紫外光線を蛍光体に反射することは、フォトルミネセンスの量を増加させる。これにより、ディスプレイの効率が高まる。アルミニウムが、可視光及び紫外光線を生じさせるプラズマを反射させるのに最適な金属フィルムといえる。アルミニウムは、下記の表に示す如く、可視光線及び強い紫外光線に対して９０％を超える反射率を示す。アルミニウムは高い導電性を示し、大きなパネルに用いた際に、有用であるが、高いスパッタリングを生ずるものとなる。したがって、アルミニウムは、フッ化マグネシウムのような誘電体で覆われてもよい。フッ化マグネシウムは、紫外光線を伝達させ、スパッタリングを防止する。キセノン・プラズマ・紫外光線を反射する他の候補はモリブデン及びシリコンである。これら２つの金属は、抗スパッタリング特性を示し、ボトム・プレートの表面１５上を覆うようにしてもよい。導電性金属フィルムは小さな島を形成するようにして、小容量の蓄電機能を持たせてもよい。これにより、プラズマ発生時の電荷を蓄えることが出来る。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
図２１は、維持電極３３ａ及び３３ｂがボトム・プレート２４の表面の大部分を覆う形態を示している。ボトム・プレートのほとんどを覆うようにした維持電極３３ａ及び３３ｂの幅方向への広がりは導電場を広げ、プラズマ発生範囲を広げることとなる。広いプラズマ発生範囲は、より多くのイオンを発生させ、高いプラズマ発生効率を促すものとなる。各維持電極３３間に均一な小さな隙間が形成されているとき、インターレース・アドレッシングは、ボトム・プレート維持電極構造にアドレス指定するために用いられる。
【００３５】
図２２に示す如く、従来の維持電極構造は、ディスプレイ内にプラズマを発生させるために用いられた。維持電極３３ａ及び３３ｂの対は、ガラス基板２４上に配設され、配列された。これら維持電極は、完全に金属により構成され、発生した光が反対側のプレートを介して外方へ伝達するので、維持電極が透明である必要性がなかった。図１に示されるような従来のプラズマ・ディスプレイは金属製のバス電極１３とＩＴＯ光透過性電極１２を用いている。金属性バス電極１３はプラズマ発生の間、十分に高い電気伝導力を要求され、ＩＴＯ光透過性電極１２は、ディスプレイの高い効率をもたらすためにプラズマを広げるために用いられる。この一対の誘電体層は、２つのマスク・レイヤ工程を要する。即ち、第２レイヤ１３を第１レイヤ１２に整列させる必要がある。単層の金属層３３を用いた場合においては、整列させる工程を要さず、１つの配列工程のみで済む。加えて、広い単層の金属層３３はより高い導電性を有し、広いパネルのアドレス指定を可能とするとともに、シルクスクリーニング或いはシャドウマスクといった配列工程を低コスト化する。
【００３６】
図２３に示す如く、ディスプレイ内の各ライン間のコントラストを高めるために、ボトム・プレート上の維持電極３３ａ及び３３ｂ間にブラック・マトリックス５９が利用されてもよい。この材料５９は、低い誘電材料からなり、電場の線を形成し、該電場線は任意の維持電圧によって生ずるプラズマ体積内に進入する。
【００３７】
図２４は、維持電極構造がファイバー３７を含むワイヤー３３ａ及び３３ｂで構成されるアレイの中で全体的に構成される形態が示されている。この場合、ワイヤー状の維持電極３３は、引張工程の間ファイバー３７内に引っ張られる。表面は、酸化マグネシウムのような放出フィルムによって覆われる。放出フィルムに関して、いくつかの異なる技術が適用可能であり、特に限定されるものではないが、物理気相成長法、パウダー・スプレー及びスプレー熱分解法が適用可能である。高温のガラス・ファイバー上に放出フィルムを配することは、高温蒸着或いは高温処理を可能にする。これにより、高い２次電子放出係数を備える高い品質のフィルムを得ることが可能となる。ボトム維持電極プレートの反射率を向上させるために、ボトム・ファイバー３７は、オパール・ガラスのような反射材料で形成されてもよい。オパール・ガラスは蛍光体により生じた可視光線をトップ・プレートへ向かって反射させる。
【００３８】
金属維持電極３３ａ及び３３ｂがファイバー３７表面を覆うこともできる。金属３３はファイバー引張工程の前後或いは途中においてコーティングすることが可能である。凹部３８がファイバー３７の脇に設けられ、１つの維持電極からの金属３３ａが隣接する維持電極３３ｂからの金属と接触しないようにされる。
【００３９】
もしファイバー３８内部のワイヤー３３が維持電極構造を作り出すために、図２６に示すように、各維持電極に対して複数のワイヤーを用いることによって維持電極幅が増加されてもよい。各維持電極３３に対していくつかのワイヤー電極を用いることは、プラズマ発生幅を増し、これにより、ディスプレイの効率を向上させる。複数のワイヤー電極を用いた維持電極３３はパネル製作に冗長性を持たせ、製造における歩留まりを向上させる。維持電極３３の幅は、図２７及び２８に示す如く、広い矩形に形成された電極を用いることで増加される。図２７は、各ファイバーに対して１対の維持電極を用いた形態を示している。図２８は、各ファイバー（３７）に１本のワイヤー電極を引っ張った形態を示している。
【００４０】
図２９に示す如く、ボトム維持電極プレート内の構造は、ワイヤー３３ａ及び３３ｂのアレイによって形成される。維持電極３３が容易に配列されるように、維持電極が矩形状に形成されることが好ましい。誘電体層は、維持電極脇に配設され互いに維持電極を電気的に隔離させる。誘電体層１５は、ワイヤー維持電極３３の表面にも配設され、プラズマから隔離させるとともに、プラズマとの容量的結合を生じせしめる。このコーティングはワイヤーにも適用でき、ワイヤーはコーティングのために酸化処理或いはアノード処理が施されてもよい。
【００４１】
プラズマのイオン化を増加させる方法の一つは、維持電極から離れるように電場を反発させ、維持電極がプラズマ体積内に進入することである。この電場の反発は、図３０に示す如く、導電性フィルム３１ｆをボトム・ファイバー３７のボトム側に配することで得られる。フィルム３１ｆは、図３１に示すように、ボトム・ガラス・プレート２４に配することも出来る。図３２に示すように、電場反発は、ファイバー内部に含まれるワイヤー電極３１ｗにも適用できる。このフィルム３１ｆ或いはワイヤー３１ｗの電圧制御は維持電極３３ａと３３ｂ間の電場線に影響する。このフィルム３１ｆは、プラズマ・ガスから望ましくない分子や原子を吸収するためのゲッターとしての役割を果たす。追加的な構造が、ボトム・ファイバー３７内に設けられてもよい。これにより、ゲッター材料３１ｆとプラズマ・セル２５との間のガス種の移動を容易にする。
【００４２】
構造３９がファイバー３７表面に加えられ、維持電極３３によって発生した電場を制御し、強化してもよい。この構造３９は、ファイバー３７表面の内方へ向かう突起形状であり、図３２に示す如く、維持電極３３ａと３３ｂ間の電場を強化する。構造３９はファイバー表面外方へ向かう突起形状であってもよい。図３３は、畝を形成する外方へ突出して尖る突起として表面構造３９を示している。この構造は局所的に電場を強める。ディスプレイ構造を形成するためにファイバーを用いることは、多くの異なる表面構造がファイバー３７上に形成されることを可能とし、局所的な電場の強さを制御することを可能とする。
【００４３】
図３４は、ファイバー３７側方に形成されたブラック・マトリックス５９を伴うボトム・ファイバー３７アレイの断面を示す。ブラック・マトリックスは、ディスプレイの各ライン間のコントラストを増加させるために用いられる。黒色吸収材料５９は、ファイバー引張工程の前、途中或いは後においてファイバー３７に加えることができる。
【００４４】
図３５から図３７は、プラズマ・パネルからドライブ・コントロール・システムまでの簡便且つ経済的なワイヤー電極の接続形態を示す。この発明は、回路基板９０端部上にスロット９１を有する。図３５に示す如く、各スロットは、ドライブ・コントロール・システム内の高電圧ドライバの個々の行或いは列に接続する。ワイヤー電極４１は溶融シール領域８２を介して引出され、回路基板９０の端部上のスロット９１内に向けて９０°折り曲げられる。ワイヤー４１は、それから、スロット９１内で半田９５付けされる。このようにして、回路基板９０上の高電圧リード９２との電気的接続がなされ、図３７に示す如く、ドライブ・コントロール・システムの一部とされる。回路基板９０へ向けられる端部コネクタには、多くの異なる形態が採用可能である。図３５は、端部コネクタが回路基板に切断されたスロット９１からなる形態を示し、スロットは金属９２で鍍金され、リードは回路基板９０から引出され、高電圧電気機器（図示せず）と接続している。図３６は、端部コネクタを作るための異なる方法を示す。穴部９４の配列は、回路基板９０に穿孔されたものであり、穴部９４は金属９２で鍍金される。リードは回路基板９０端部から引出され、高電圧機器（図示せず）と接続している。回路基板９０上で回路を形成した後、ボードが切断され、穴部９４が開かれ、鋸刃状パターンが回路基板９０端部上に形成されている。この鋸刃状パターンは、ワイヤー電極４１と３３が回路基板９０に接続するとき有利であり、これらの穴部はワイヤーをスロット或いは穴部に設置する際のガイドの役割を果たす。
【００４５】
上記例のほとんどがファイバー４７及び３７を用い、ディスプレイ内の構造を形成するものである。ファイバー４７及び３７は容易に曲げることが可能であり、或いは弾性的変形が可能であり、曲面ディスプレイを形成することができる。このようにして、凹凸ディスプレイが３６０度までの曲線で構築可能である。
【００４６】
したがって、ここまでに述べた本発明の実施形態は、発明の原理の適用を単に現したものである。現された実施形態の詳細は、請求の範囲を限定するものではなく、請求の範囲は発明に必要不可欠なものを列挙したものである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】従来技術の基本的なプラズマ・ディスプレイを示す。
【図２】ディスプレイの全ての機能が組み込まれたワイヤー電極と共にファイバーに統合された、ファイバー・ベース・プラズマ・ディスプレイを示す。
【図３】蛍光体コーティングをビューアーの側面に含むファイバーのアレイからなる、ファイバー・ベース・プラズマ・ディスプレイを示す。
【図４】蛍光体コーティングをビューアーの側面に含むファイバーのアレイ及び維持電極を含むファイバーのアレイからなる、ファイバー・ベース・プラズマ・ディスプレイを示す。
【図５】オペレーションの消去アドレス・モードのための電極波形を示す。
【図６】オペレーションの書込みアドレス・モードのための電極波形を示す。
【図７】オペレーションのランプ電圧アドレス・モードのための電極波形を示す。
【図８】全ての３色の蛍光体層及び内臓プラズマ・アドレッシング電極と共にトップ・ファイバー・アレイの断面を概略的に示す。
【図９】プラズマ・チャンネルの全表面を横切る、蛍光体コーティングにおける統一性を示す、トップ・ファイバーのＳＥＭの断面図である。
【図１０】蛍光チューブのルーメンの厚みと蛍光体の厚みのパーセントを表すグラフである。
【図１１】連続して着色されたトップ・ファイバーからなるトップ・ファイバー・アレイの断面図を概略的に示す。
【図１２】連続して赤色、緑色、青色でファイバーの表面にコーティングが施されたトップ・ファイバー・アレイの断面図を概略的に示す。
【図１３】ファイバー内に特定の色の光を含むためにファイバーの側面にミラー・コーティングが施されたトップ・ファイバー・アレイの断面図を概略的に示す。
【図１４】ファイバーの側面にブラック・マトリックスが施されたトップ・ファイバー・アレイの断面図を概略的に示す。
【図１５】ニュートラル・デンシティ・フィルターがファイバーの表面に施された、トップ・ファイバー・アレイの断面図を概略的に示す。
【図１６】ニュートラル・デンシティ・フィルターの役割を果たす低光透過率のトップ・プレートと接触するトップ・プレートと一体となったトップ・ファイバー・アレイの断面図を概略的に示す。
【図１７】トップ・プレートと一体となったトップ・ファイバー・アレイの断面図を概略的に示し、該トップ・プレートはプラズマ・チャンネルに対する電界の拡散を含むために透明導電性塗で覆われる。
【図１８Ａ】ファイバーの側面に設けられるプラズマ電極と一体となったトップ・ファイバー・アレイの断面図を概略的に示し、該電極はバリア壁を形成する。
【図１８Ｂ】ファイバーの側面に設けられる一対のプラズマ電極と一体となったトップ・ファイバー・アレイの断面図を概略的に示し、該電極はバリア壁を形成する。
【図１８Ｃ】ファイバーの側面に設けられる一対のプラズマ電極と一体となったトップ・ファイバー・アレイの断面図を概略的に示し、該電極はバリア壁を形成し、ファイバーの上端に３番目の電極が電界の拡散を含むために、前記トップ・ファイバー・アレイと一体化する。
【図１９Ａ】ファイバーの表面に組み込まれた凹レンズと一体になったトップ・ファイバー・アレイの断面図を概略的に示す。
【図１９Ｂ】ファイバーの表面に組み込まれた凸レンズと一体になったトップ・ファイバー・アレイの断面図を概略的に示す。
【図２０】３次元ディスプレイを形成するために相違する表面形状と一体になったトップ・ファイバー・アレイの断面図を概略的に示す。
【図２１】プレートの大部分を覆う維持電極と一体になったボトム・プレートの断面図を概略的に示す。
【図２２】維持電極及び反射型誘電体層と一体になったボトム・プレートの断面図を概略的に示す。
【図２３】維持電極及び組み込まれたブラック・マトリックスと一体になったボトム・プレートの断面図を概略的に示す。
【図２４】ファイバーごとに一対のワイヤー維持電極と一体になったボトム・ファイバー・アレイの断面図を概略的に示す。
【図２５】ファイバーの表面に被覆された維持電極と一体になったボトム・ファイバー・アレイの断面図を概略的に示す。
【図２６】ファイバーごとに二対の４本のワイヤー維持電極と一体になったボトム・ファイバー・アレイの断面図を概略的に示す。
【図２７】ファイバーごとに一対の長方形のワイヤー維持電極と一体になったボトム・ファイバー・アレイの断面図を概略的に示す。
【図２８】ファイバーごとに長方形のワイヤー維持電極と一体になったボトム・ファイバー・アレイの断面図を概略的に示す。
【図２９】ワイヤー維持電極のボトムアレイの断面図を概略的に示す。
【図３０】ファイバーのボトム表面にミラー・コーティングが施されたボトム・ファイバー・アレイの断面図を概略的に示す。
【図３１】反射フィルムで被覆された基板のボトム・ファイバー・アレイ・プレートの断面図を概略的に示す。
【図３２】プラズマの維持電圧を下げるためにファイバーの表面の窪んだ形状と一体になったボトム・ファイバー・アレイの断面図を概略的に示す。
【図３３】局所の電界の強度を増すためにファイバーへと設計された表面構造と一体になったボトム・ファイバー・アレイの断面図を概略的に示す。
【図３４】ファイバーの側面に組み込まれたブラック・マトリックスと一体になったボトム・ファイバー・アレイの断面図を概略的に示す。
【図３５】プラズマ・パネルからワイヤー電極を直接接続するためにスロットと一体になった回路基板の端面を概略的に示す。
【図３６】プラズマ・パネルからワイヤー電極を直接接続するためにＶ型スロットと一体になった回路基板の端面を概略的に示す。
【図３７】第１密閉部分を介して取り出され、駆動制御システムに直接接続されたワイヤー電極と一体になったディスプレイの断面図を概略的に示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【国際調査報告】
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