(57)【要約】複数の電極と該電極上に配置された電界増加型材料を備え、複数の電極と電界増加型材料は、放電可能なガスを内包する容器に封入され、少なくとも電界増加型材料が放電可能なガスに曝されるガス放電装置が提供される。また、画素位置の各行ごとに走査電極と保持電極を有するフロントプレートと、上部に配置された複数の列アドレス電極と該列アドレス電極を覆う誘電体層と、誘電体層の上方に配置されるとともに列アドレス電極を間隔をあけて隣接するように分離する複数の障壁リブと、障壁リブ間の誘電体層の上部に配置された蛍光体層を備え、各蛍光体層は各蛍光体層の表面上に配置または各蛍光体層内に埋設された電界増加型材料を含むプラズマ表示パネルが提供される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電極と、
前記電極上に配置された電界増加材料と、を備え、
前記複数の電極と前記電界増加材料は、少なくとも上記電界増加材料が前記放電性ガスに曝されるように放電性ガスを内包する容器に封入されたことを特徴とするガス放電装置。
【請求項２】
前記電極と前記電界増加材料との間に誘電体材料を更に備えた請求項１に記載のガス放電装置。
【請求項３】
前記電極もまた前記放電性ガスに曝されるように配置された請求項１に記載のガス放電装置。
【請求項４】
前記電界増加材料は前記電極の表面に配置された請求項１に記載のガス放電装置。
【請求項５】
蛍光体材料を更に備えた請求項１に記載のガス放電装置。
【請求項６】
前記電界増加材料は前記蛍光体材料の表面に層間配置された請求項５に記載のガス放電装置。
【請求項７】
前記電界増加材料は前記蛍光体材料の表面の少なくとも部分的に層間配置された請求項６に記載のガス放電装置。
【請求項８】
前記電界増加材料は前記蛍光体材料の本体全体の内部に配置された請求項６に記載のガス放電装置。
【請求項９】
前記電界増加材料は、カーボン、シリコン、酸化シリコン、ゲルマニウム、酸化ゲルマニウム、酸化マグネシウム、酸化アルミ、亜鉛、酸化亜鉛、酸化スズ、インディウム・チタン酸化物、及びそれらの組合せより成るグループから選択される請求項１に記載のガス放電装置。
【請求項１０】
前記電界増加材料はナノ材料である請求項１に記載のガス放電装置。
【請求項１１】
前記ナノ材料は、ナノチューブ、ナノワイヤー、ナノベルト、ナノツリー、ナノコーン、ナノファイバー、ナノケージ、マイクロチューブ、マイクロワイヤー、マイクロコーン、マイクロファイバー、及びそれらの組合せの形状である請求項１０に記載のガス放電装置。
【請求項１２】
前記ナノ材料はカーボンである請求項１０に記載のガス放電装置。
【請求項１３】
前記電界増加材料は前記蛍光体層の表面全体に塗布された請求項６に記載のガス放電装置。
【請求項１４】
前記電界増加材料は前記蛍光体層の本体全体内に埋設された請求項６に記載のガス放電装置。
【請求項１５】
前記電界増加材料の少なくとも一部は、電界増加ナノ材料が一列に配列された構成である請求項１に記載のガス放電装置。
【請求項１６】
前記電界増加材料は、電界増加ナノ材料が一列に配列された構成である請求項１に記載のガス放電装置。
【請求項１７】
前記蛍光体層は、赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色各蛍光体及びそれらの組合せから成るグループから選択された蛍光体材料を含む請求項１に記載のガス放電装置。
【請求項１８】
前記容器は基盤を備える請求項１に記載のガス放電装置。
【請求項１９】
前記基盤は該基盤と垂直に形成された複数の障壁リブを備える請求項１８に記載のガス放電装置。
【請求項２０】
前記電界増加材料は前記基盤の少なくとも一部に配置された請求項１９に記載のガス放電装置。
【請求項２１】
前記電界増加材料は前記障壁リブの少なくとも第１の部分に配置された請求項２０に記載のガス放電装置。
【請求項２２】
前記電界増加材料は前記障壁リブの少なくとも第２の部分に前記蛍光体と層間配置された請求項２０に記載のガス放電装置。
【請求項２３】
前記放電性ガスは、キセノン、ネオン、アルゴン、ヘリウム、クリプトン、水銀、窒素、酸素、フッ素、ナトリウムより成るグループから選択される少なくとも１つの元素を含む請求項１に記載のガス放電装置。
【請求項２４】
前記ガス放電装置は蛍光放電灯である請求項１に記載のガス放電装置。
【請求項２５】
前記ガス放電装置は高輝度放電灯である請求項１に記載のガス放電装置。
【請求項２６】
前記ガス放電装置はプラズマ表示装置である請求項１に記載のガス放電装置。
【請求項２７】
基盤上に配置された蛍光体層であって、前記蛍光体層の表面上に配置またはその内部に埋設された電界増加材料を有する蛍光体層。
【請求項２８】
前記電界増加材料は前記蛍光体層の少なくとも一部分に塗布された請求項２７に記載の蛍光体層。
【請求項２９】
前記電界増加材料は前記蛍光体層の少なくとも一部分に埋設された請求項２７に記載の蛍光体層。
【請求項３０】
前記電界増加材料は、カーボン、シリコン、酸化シリコン、ゲルマニウム、酸化ゲルマニウム、酸化マグネシウム、酸化アルミ、亜鉛、酸化亜鉛及びそれらの組合せより成るグループから選択される請求項２７に記載の蛍光体層。
【請求項３１】
前記電界増加材料はナノ材料である請求項２７に記載の蛍光体層。
【請求項３２】
前記ナノ材料は、ナノチューブ、ナノワイヤー、ナノベルト、ナノツリー、ナノコーン、マイクロチューブ、マイクロワイヤー、マイクロファイバー・ナノケージ、及びそれらの組合せの形状である請求項３１に記載の蛍光体層。
【請求項３３】
前記前記ナノ材料はカーボンである請求項３１に記載の蛍光体層。
【請求項３４】
前記電界増加材料は前記蛍光体層の表面全体に塗布された請求項２７に記載の蛍光体層。
【請求項３５】
前記電界増加材料は前記蛍光体層の本体全体内に埋設された請求項２７に記載の蛍光体層。
【請求項３６】
前記電界増加材料の少なくとも一部は、電界増加ナノ材料が一列に配列された構成である請求項２７に記載の蛍光体層。
【請求項３７】
前記電界増加材料は、電界増加ナノ材料が一列に配列された構成である請求項３６に記載の蛍光体層。
【請求項３８】
前記蛍光体は、赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色各蛍光体及びそれらの組合せから成るグループから選択された請求項２７に記載の蛍光体層。
【請求項３９】
前記基盤と前記蛍光体層との間に配置された誘電体層を更に備えた請求項２７に記載の蛍光体層。
【請求項４０】
複数の障壁リブを有する第１の基盤と、
前記第１の基盤上に配置された第２の基盤と、
前記障壁リブにより前記第１の基盤と前記第２の基盤間に形成された、放電性ガスを閉じ込めるための容器と、
前記容器内に配置された電界増加材料と、
複数の障壁リブにより分離された前記第１及び第２の基盤上に配置された複数の電極と、を備え、
前記容器は、前記電界増加材料が前記放電性ガスに曝されるように前記放電性ガスを閉じ込めたことを特徴とするプラズマ表示装置。
【請求項４１】
前記電界増加材料は第１ピクセルと第２ピクセル間に配置された請求項４０に記載のプラズマ表示装置。
【請求項４２】
前記電界増加材料は前記第１の基盤の一部に配置されるとともに、前記第２の基盤上に少なくとも１つの電極と一列に配列された請求項４０に記載のプラズマ表示装置。
【請求項４３】
前記複数の障壁リブの少なくとも一部の間に蛍光体材料の層が配置され、前記電界増加材料が前記蛍光体材料の少なくとも一部と層間配置されるように蛍光体層を形成した請求項４０に記載のプラズマ表示装置。
【請求項４４】
前記蛍光体材料は、赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色各蛍光体及びそれらの組合せから成るグループから個別に選択された請求項４３に記載のプラズマ表示装置。
【請求項４５】
前記蛍光体材料は前記複数の障壁リブ間に配置された請求項４４に記載のプラズマ表示装置。
【請求項４６】
前記電界増加材料は、カーボン、シリコン、酸化シリコン、ゲルマニウム、酸化ゲルマニウム、酸化マグネシウム、酸化アルミ、亜鉛、酸化亜鉛及びそれらの組合せより成るグループから選択される請求項４０に記載のプラズマ表示装置。
【請求項４７】
前記電界増加材料は、ナノチューブ、ナノワイヤー、ナノベルト、ナノツリー、ナノコーン、ナノファイバー、ナノケージ、マイクロチューブ、マイクロワイヤー、マイクロコーン、マイクロファイバー、及びそれらの組合せの形状のナノ材料である請求項４０に記載のプラズマ表示装置。
【請求項４８】
前記前記ナノ材料はカーボンである請求項４７に記載のプラズマ表示装置。
【請求項４９】
前記電界増加材料は前記蛍光体材料の表面の少なくとも部分的に層間配置された請求項４０に記載のプラズマ表示装置。
【請求項５０】
前記電界増加材料は前記蛍光体内に埋設された請求項４３に記載のプラズマ表示装置。
【請求項５１】
前記電界増加材料は前記蛍光体層の少なくとも一部分に塗布された請求項４３に記載のプラズマ表示装置。
【請求項５２】
前記蛍光体層内に埋設された電界増加チップを更に備えた請求項４３に記載のプラズマ表示装置。
【請求項５３】
前記電界増加材料は赤色蛍光体層と緑色蛍光体層と青色各蛍光体層の異なる部分に塗布された請求項４４に記載のプラズマ表示装置。
【請求項５４】
前記電界増加ナノ材料の少なくとも一部は、電界増加ナノ材料が一列に配列された構成である請求項４０に記載のプラズマ表示パネル。
【請求項５５】
前記電界増加材料を接合するための接合材を更に備えた請求項４０に記載のプラズマ表示パネル。
【請求項５６】
前記接合材は蛍光体材料である請求項５５に記載のプラズマ表示パネル。
【請求項５７】
前記電界増加材料は電気泳動塗布により前記蛍光体層上に形成された請求項４３に記載のプラズマ表示パネル。
【請求項５８】
前記電界増加材料は前記蛍光体層内に埋設されたナノ材料である請求項４３に記載のプラズマ表示パネル。
【請求項５９】
前記埋設された電界増加ナノ材料は、前記バックプレートの前記障壁リブ上に電界増加材料をスクリーン印刷することにより形成される請求項５８に記載のプラズマ表示パネル。
【請求項６０】
前記電界増加材料は、バックプレートの前記障壁リブ上に前記電界増加材料をインクジェット処理で印刷することにより形成される請求項４０に記載のプラズマ表示パネル。
【請求項６１】
前記電界増加材料は、前記障壁リブの一部に前記電界増加材料を噴霧塗布することにより形成される請求項４０に記載のプラズマ表示パネル。
【請求項６２】
ピクセル位置の各行に対応して複数の走査電極と複数の保持電極を有するフロントプレートと、
上部に複数の列方向アドレス電極が配置されたバックプレートと、
前記列方向アドレス電極を被覆する誘電体層と、
前記誘電体層の上方に配置されるとともに、前記列方向アドレス電極を間隔をもって近接するように分離している複数の障壁リブと、
前記障壁リブ間に位置する前記誘電体層の上部に配置された蛍光体層と、を備え、
前記各蛍光体層は、前記各蛍光体層の表面に配置又はその内部に埋設された電界増加材料を含むことを特徴とするプラズマ表示パネル。
【請求項６３】
前記各蛍光体層は、赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色各蛍光体から成るグループから個別に選択された請求項６２に記載のプラズマ表示パネル。
【請求項６４】
前記赤色蛍光体層、緑色蛍光体層及び青色各蛍光体層は前記障壁リブ間に順次配置されている請求項６２に記載のプラズマ表示パネル。
【請求項６５】
前記電界増加材料は、カーボン、シリコン、酸化シリコン、ゲルマニウム、酸化ゲルマニウム、酸化マグネシウム、酸化アルミ、亜鉛、酸化亜鉛及びそれらの組合せより成るグループから選択される請求項６２に記載のプラズマ表示パネル。
【請求項６６】
前記電界増加材料は、ナノチューブ、ナノワイヤー、ナノベルト、ナノツリー、ナノコーン、ナノファイバー、ナノケージ、マイクロチューブ、マイクロワイヤー、マイクロコーン、マイクロファイバー、及びそれらの組合せの形状のナノ材料である請求項６２に記載のプラズマ表示パネル。
【請求項６７】
ピクセル位置の各行に対応して複数の走査電極と複数の保持電極を有するフロントプレートと、
上部に複数の列方向アドレス電極が配置されたバックプレートと、
前記列方向アドレス電極を被覆する誘電体層と、
前記誘電体層の上方に配置されるとともに、前記列方向アドレス電極を間隔をもって近接するように分離している複数の障壁リブと、
前記障壁リブ間に位置する前記誘電体層の上部に順次配置された赤色蛍光体層、緑色蛍光体層及び青色蛍光体層と、を備え、
前記赤色蛍光体層、緑色蛍光体層及び青色蛍光体層の各々は、前記各蛍光体層の表面に配置又はその内部に埋設された電界増加材料を有することを特徴とするプラズマ表示パネル。
【請求項６８】
前記電界増加材料は、カーボン、シリコン、酸化シリコン、ゲルマニウム、酸化ゲルマニウム、酸化マグネシウム、酸化アルミ、亜鉛、酸化亜鉛及びそれらの組合せより成るグループから選択される請求項６７に記載のプラズマ表示パネル。
【請求項６９】
前記電界増加材料は、ナノチューブ、ナノワイヤー、ナノベルト、ナノツリー、ナノコーン、ナノファイバー、ナノケージ、マイクロチューブ、マイクロワイヤー、マイクロコーン、マイクロファイバー、及びそれらの組合せの形状のナノ材料である請求項６７に記載のプラズマ表示パネル。
【請求項７０】
前記フロントプレートは、前記走査電極と保持電極を覆う誘電体ガラス層で被覆された請求項６７に記載のプラズマ表示パネル。
【請求項７１】
前記誘電体ガラス層は保護層で被覆された請求項６７に記載のプラズマ表示パネル。
【請求項７２】
前記電界増加材料は、前記赤色蛍光体層、緑色蛍光体層及び青色蛍光体層の各々の少なくとも一部分に塗布された請求項６７に記載のプラズマ表示パネル。
【請求項７３】
前記電界増加材料は、前記赤色蛍光体層、緑色蛍光体層及び青色蛍光体層の各々の少なくとも一部分の内部に埋設された請求項６７に記載のプラズマ表示パネル。
【請求項７４】
前記電界増加材料は、前記赤色蛍光体層、緑色蛍光体層及び青色蛍光体層の各々の表面全体に塗布された請求項６７に記載のプラズマ表示パネル。
【請求項７５】
前記電界増加材料は、前記赤色蛍光体層、緑色蛍光体層及び青色蛍光体層の各々の本体全体の内部に埋設された請求項６７に記載のプラズマ表示パネル。
【請求項７６】
前記電界増加材料は、電界増加ナノ材料を一列に配列した構成である請求項６７に記載のプラズマ表示パネル。
【請求項７７】
前記電界増加ナノ材料の少なくとも一部は、電界増加ナノ材料を一列に配列した構成である請求項６７に記載のプラズマ表示パネル。
【請求項７８】
前記電界増加材料を接合するための接合材を更に備えた請求項６７に記載のプラズマ表示パネル。
【請求項７９】
前記接合材は蛍光体材料である請求項７８に記載のプラズマ表示パネル。
【請求項８０】
前記蛍光体層内に埋設された電界増加チップを更に備えた請求項６７に記載のプラズマ表示装置。
【請求項８１】
前記電界増加材料は電気泳動塗布により前記蛍光体層上に形成された請求項６７に記載のプラズマ表示パネル。
【請求項８２】
前記電界増加材料は、前記蛍光体層内に埋設されたナノ材料である請求項６７に記載のプラズマ表示パネル。
【請求項８３】
前記埋設された電界増加ナノ材料は、前記バックプレートの前記障壁リブ上に電界増加材料をスクリーン印刷することにより形成される請求項８２に記載のプラズマ表示パネル。
【請求項８４】
前記電界増加材料は、バックプレートの前記障壁リブ上に前記電界増加材料をインクジェット処理で印刷することにより形成される請求項６７に記載のプラズマ表示パネル。
【請求項８５】
前記電界増加材料は、前記バックプレートの障壁リブ上に前記電界増加材料を噴霧塗布することにより形成される請求項６７に記載のプラズマ表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラットパネル表示装置として使用されるカラープラズマ表示パネル（Ｃｏｌｏｒ ＰＤＰ）における電界増加材料及び電子放出材料に関する。特に、本発明は、放電の駆動電圧を低減するために電界を増加させるとともに、より迅速なアドレス動作のためにプライミング源（始動源）としての放出電子を増加させるために使用されるナノチューブ、ナノワイヤー、ナノベルト、ナノコーン、マイクロチューブ、ナノケージ材料及び複合ナノ構造を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
殆どの市販のプラズマ表示パネル（ＰＤＰ’ｓ）は表面放電型である。以下に、従来のプラズマ表示パネルの構成について添付の図面を参照して説明する。
【０００３】
図１はカラープラズマ表示パネルの概略構成を示す。ＡＣカラーＰＤＰは、ピクセル（画素）位置の各行毎に保持電極１１１と１１２を備えたフロントプレート（フロントガラス基盤）１１０を有する。電極１１１と１１２を備えたフロントプレート１１０は、また、誘電体ガラス層１１３と酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を原料とする保護層１１４で覆われている。
【０００４】
また、従来のＰＤＰはバックプレート１１５も備え、その上部には複数の列アドレス電極１１６（「データ電極」とも呼ぶ）が設けられ、誘電体層１１７で覆われるとともに、障壁１１８で区分されている。赤色蛍光体層１２０と緑色蛍光体層１２１と青色蛍光体層１２２が誘電体層１１７の上部に設けられる。
【０００５】
表面放電型ＰＤＰでは、図２に示すように、フロントプレート集合体２１０−２１４とバックプレート集合体２１５−２２１間の空間に、例えばＮｅ−Ｘｅ等の不活性ガス混合体が充填される。
【０００６】
図２において、障壁リブ２１８は、サブピクセル２００においてカラーチャンネル部と保持電極２１１を有する構成サブピクセル部とを分離している。保持電極間の保持電圧により発生されたガス放電は真空紫外光（ＶＵＶ）を発生し、赤、緑および青色蛍光体層を励起して、それぞれの可視光線を発光させる。例えば、図２に示すサブピクセル２００において、緑色蛍光体２２１はＶＵＶ光線で励起され、緑色蛍光体層から緑色光を発光する。
【０００７】
図３に示すサブピクセルは、フロントプレート上において、光透過性の保持電極３１１（及びそれに隣接するバス電極３１０）と走査電極３１２（及びそれに隣接するバス電極３１３）の１組の電極対を横切る交差部と、バックプレート上のデータ電極３１６を含む領域として規定される。
【０００８】
ＰＤＰの動作保持電圧は、フロントプレート上における、保持間隔３００の幾何学形状、誘電体層、ガス混合体及び保護ＭｇＯ層３１４の二次電子放出係数により決定される。保持放電で発生された可視光線はカラーＰＤＰの輝度に対応することが可能である。保持放電の開始は、保持放電の前にプレート間の間隙３３１を通って放電を特定することにより達成されるが、これについては後述する。フルカラー画像は、保持電極での駆動電圧を好適に制御するとともに、電極をアドレス指定することにより生成される。
【０００９】
映像源からプラズマ表示パネル（ＰＤＰ）上にフルカラー画像を表示するためには、充分なグレイスケール（濃度階調）を有するとともに、動画ひずみを最小限とするために適当な駆動機構が必要である。ＡＣプラズマ表示パネルでは、ピクセルにおけるグレイスケールを実現するために広く使用されている駆動機構として、Ｓｈｉｎｏｄａ（Ｙｏｓｈｉｋａｗａ  Ｋ，Ｋａｎａｚａｗａ  Ｙ，Ｗａｋｉｔａｎｉ  Ｗ，Ｓｈｉｎｏｄａ  Ｔ，Ｏｈｔｓｕｋａ  Ａ，１９９２  Ｊａｐａｎ．Ｄｉｓｐｌａｙ  ９２，６０５）により提案された所謂ＡＤＳ（ａｄｒｅｓｓ  ｄｉｓｐｌａｙ  ｓｅｐａｒａｔｅｄ）がある。
【００１０】
図４に関しては、この方法では、１６．７ミリ秒のフレーム時間（１ＴＶフィールドに相当）が図４に示すように８個のサブフィールドに分割されていることが分かる。これら８個のサブフィールドの各々は、更に、アドレス期間と保持期間に分割される。先にアドレス指定されたピクセルはＯＮにされ、保持期間中発光する。保持期間の長さはサブフィールドに依存する。アドレス期間中に所定のピクセルのアドレス指定を調整することで、ピクセルの濃度を２５６のグレイスケール（濃度階調）の任意のレベルに変えることができる。
【００１１】
図４に示すように、アドレス指定に要する時間は、各表示行毎に全てのサブフィールドにおいてアドレス指定する必要があるので、前記フレーム時間（１６．７ミリ秒）のように大きな消費時間となる。ＡＤＳ等の時間変調輝度機構による動画ひずみ（ＭＰＤ）を最小限に抑えるためには、この問題を解決するために、１０乃至１２個のサブフィールドのように更に多くのサブフィールドが必要となる。ＨＤＴＶ（ハイビジョンＴＶ，７２０ｐ又は１０８０ｉ）のセット構成又はＨＦＤ（フルハイビジョンＴＶ，１０８０ｐ）のセット構成で使用されるプラズマ表示パネルでは、より良い画像を表示するために更に多くの表示行が必要となる。各サブフィールドにおける走査パルスの計時は各水平ライン（走査電極）のアドレス時間の総和となる。ＴＶ表示フィールド（１６．７ミリ秒）の走査時間の合計は、サブフィールドの個数と各サブフィールドの走査パルス時間との積となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ＰＤＰのＴＶセットにおいてサブフィールド数が多くなり解像度が高くなればなるほど、表示の輝度を決定する保持期間として充分な時間を残すために、走査時間の合計を更に短くする必要がある。この要請は各サブピクセルにおけるアドレス動作を更に迅速に行う必要があることを意味する。迅速且つ信頼できるアドレス動作を実現するために、プレート間の間隙での放電の開始時間の遅れを可能な限り短くするとともに、放電のジッタも可能な限り低くする必要がある。
【００１３】
形成遅延とも呼ばれる放電開始の遅延時間は、プレート間隙内のガスを横切る電界により決まる。ガスを横切る電界が強くなるに従い、放電の形成遅延は短くなる。統計的遅延とも定義される放電のジッタは、アドレス時間に存在するプライミング粒子（ＵＶフォトン、電子、イオン及び準安定原子）の量に主に依存する。アドレス時間に残存するプライミング粒子が多くなればなるほど、アドレス期間に発生するジッタは低くなる（即ち、統計的遅延は短くなる）。
【００１４】
データ駆動回路のコストを低減するために、データ電極に印加されるアドレス電圧は約８０Ｖ以下に保持される。本発明の目的は、アドレス電圧を増加させることなく、プレート間隙内に更に強い電界を生成することである。このアドレス電圧は低減することも可能である。他の目的は、アドレス時におけるプライミング状態を更に改善することである。その結果、迅速なアドレス動作とする目的が達成される。
【００１５】
本発明の目的は、アドレス時間及び／又はアドレス電圧を顕著に低減することで、カラープラズマ表示パネル（ＰＤＰ）の性能を改善することである。非常に迅速なアドレス時間（＜１μ秒）とすることで、より多くのサブフィールドのための時間を確保することができ、その結果、より高い分解能及び／又は輝度を増大する保持時間を多く確保することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、ナノチューブ、ナノワイヤー、ナノベルト、ナノツリー、ナノコーン、ナノファイバー、マイクロチューブ、マイクロワイヤー、マイクロコーン、マイクロファイバー、ナノケージ及びそれらの組合せ等の電界増加材料がバックプレート構造内に付加され、プレート間ギャップ（フロントプレートとバックプレート間の間隙）の破壊電圧を低減するとともに、プライミング粒子を増加することで、遙かに迅速なアドレス動作を達成するものである。
【００１７】
従って、本発明は、複数の電極と、電極上に配置された電界増加材料と、を備え、前記複数の電極と電界増加材料は、電界増加材料が放電性ガスに曝されるように放電性ガスを内包する容器に封入されたことを特徴とするガス放電装置を提供するものである。
【００１８】
また、本発明は、基盤上に配置された赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色各蛍光体等の蛍光体層／膜であって、その表面に配置又は内部に埋設された電界増加材料を含む蛍光体層／膜を提供するものである。
【００１９】
本発明は、また上記目的を満たすプラズマ表示パネルを提供する。該プラズマ表示装置は、複数の障壁リブを有する第１の基盤と、第１の基盤上に配置された第２の基盤と、障壁リブにより第１の基盤と第２の基盤間に形成された、放電性ガスを閉じ込めるための容器と、容器内に配置された電界増加材料と、複数の障壁リブにより分離された第１及び第２の基盤上に配置された複数の電極と、を備え、前記容器は、電界増加材料が放電性ガスに曝されるように放電性ガスを閉じ込めることを特徴とする。
【００２０】
本発明に係るプラズマ表示パネルの一態様は、ピクセル位置の各行に対応して複数の走査電極と複数の保持電極を有するフロントプレートと、上部に複数の列方向アドレス電極が配置されたバックプレートと、列方向アドレス電極を被覆する誘電体層と、誘電体層の上方に配置されるとともに、列方向アドレス電極を間隔をもって近接するように分離している複数の障壁リブと、障壁リブ間に位置する誘電体層の上部に配置された蛍光体層と、を備え、各蛍光体層は、各蛍光体層の表面に配置又はその内部に埋設された電界増加材料を含むことを特徴とする。
【００２１】
本発明に係るプラズマ表示パネルの他の１つの態様は、ピクセル位置の各行に対応して複数の走査電極と複数の保持電極を有するフロントプレートと、上部に複数の列方向アドレス電極が配置されたバックプレートと、列方向アドレス電極を被覆する誘電体層と、誘電体層の上方に配置されるとともに、列方向アドレス電極を間隔をもって近接するように分離している複数の障壁リブと、障壁リブ間に位置する誘電体層の上部に順次配置された赤色蛍光体層、緑色蛍光体層及び青色蛍光体層と、を備え、前記赤色蛍光体層、緑色蛍光体層及び青色蛍光体層の各々は、各蛍光体層の表面に配置又はその内部に埋設された電界増加材料を有することを特徴とする。
【００２２】
好ましくは、前記電界増加材料は、カーボン・ナノチューブ又はナノケージ等のナノ材料である。バックプレートで使用されるカーボン・ナノチューブ（ＣＮＴ）又はナノケージは、プレート間ギャップ内に強電界の増加と良好な電子放出をもたらす。カーボン・ナノチューブ（ＣＮＴ）による電界の増加により、プレート間ギャップの破壊電圧が低減され、その結果、アドレス時間の顕著な短縮、即ち、アドレス電圧の大幅な削減をもたらすことができる。
【００２３】
また、カーボン・ナノチューブ（ＣＮＴ）からの電子放出により、アドレス放電用のプライミング状態が改善される。その結果、更に迅速なアドレス動作を実現することができる。
【００２４】
これらの利点及び他の利点は、添付の図面を参照した本発明の詳細な説明から更に明瞭となるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明はガス放電装置内に電界増加材料を含む構成である。電界増加材料は電極の上部に配置され、放出されるガスの照射を直接受ける。電極は誘電体と誘電体材料の表面に配置された電界増加材料で覆ってもよい。
【００２６】
本発明によるガス放電装置内の電界増加材料としては、カーボン、シリコン、酸化シリコン、ゲルマニウム、酸化ゲルマニウム、酸化マグネシウム、酸化アルミ、亜鉛、酸化亜鉛、インディウム・チタン酸化物、酸化スズ、（ＴＣＯｓ）又はそれらの組合せが使用される。
【００２７】
好ましくは、電界増加材料は、例えば、ナノチューブ、ナノワイヤー、ナノベルト、ナノツリー、ナノコーン、ナノファイバー、マイクロチューブ、マイクロワイヤー、マイクロコーン、マイクロファイバー・ナノケージ及びそれらの組合せまたは複合物で、その径は１〜１００ｎｍの範囲の形状であり、又はその径が０．１μｍ〜１００μｍの範囲の大きさのマイクロチューブ、マイクロワイヤー、マイクロコーン、マイクロファイバー、又はそれらの組合せの形状である。好ましくは、ナノ材料は、カーボン・ナノチューブ又はカーボン・ナノケージである。
【００２８】
本発明の文脈において、用語「層間配置（inter-disposed）」は、材料の表面近傍に配置され、部分的または全体が埋め込まれていることを意味する。好ましくは、電界増加材料は蛍光体材料の表面の少なくとも一部に層間配置される。ただし、電界増加材料は蛍光体層の全面に層間配置してもよく、又は蛍光体層の全本体内部に配置してもよい。
【００２９】
好ましくは、放電性ガスは、例えば、キセノン、ネオン、アルゴン、ヘリウム、クリプトン、水銀、窒素、酸素、フッ素、ナトリウムの少なくとも１つの元素を含む。
【００３０】
図１３は本発明によるカラープラズマ表示パネルの実施形態の概略を示す図である。カラープラズマ表示パネル（ＰＤＰ）は、ピクセル位置の各行に対応して走査電極１３１１と保持電極１３１２を有するフロントプレート（フロントガラス基盤）１３１０を備える。上記電極１３１１と電極１３１２を有するフロントプレート１３１０は、また、誘電体ガラス層１３１３と酸化マグネシウム（ＭｇＯ）でできた保護層１３１４で覆われている。プラズマ表示パネル（ＰＤＰ）は、また、バックプレート１３１５を備え、その上面には複数の列アドレス電極１３１６（データ電極とも呼ぶ）が誘電体層１３１７で覆われ、障壁リブ１３１８で区分されている。赤色蛍光体層１３２０と緑色蛍光体層１３２１と青色蛍光体層１３２２が誘電体層１３１７の上面に配置されている。本発明によるプラズマ表示パネル（ＰＤＰ）は、蛍光体層の表面上に配置又は蛍光体層１３２０，１３２１，１３２２内部に埋設された電界増加材料１３２３を備える。
【００３１】
標準的なバックプレート構造は、バックプレートガラス基盤上に、アドレス電極と誘電体ガラス層と障壁リブと蛍光体層を備えた構成である。蛍光体層は、赤、緑、青色を発光する３つの異なる蛍光体を有する。通常のプラズマ表示パネルの蛍光体層は、赤色用に（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ３＋，緑色用に（Ｙ，Ｇ）ＢＯ３：Ｔｂ３＋とＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ２＋の混合物、青色用にＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ２＋である。
【００３２】
本発明によるプラズマ表示パネル内の電界増加材料としては、カーボン、シリコン、酸化シリコン、ゲルマニウム、酸化ゲルマニウム、酸化マグネシウム、酸化アルミ、亜鉛、酸化亜鉛、酸化スズ、インディウム・チタン酸化物、（ＴＣＯｓ）又はそれらの組合せが使用される。
【００３３】
好ましくは、電界増加材料は、例えば、ナノチューブ、ナノワイヤー、ナノベルト、ナノツリー、ナノコーン、ナノファイバー、ナノケージ及びそれらの組合せで、その径は１〜１００ｎｍの範囲の形状であり、又は、その径が０．１μｍ〜１００μｍの範囲の大きさのマイクロチューブ、マイクロワイヤー、マイクロコーン、マイクロファイバー、又はそれらの組合せの形状である。好ましくは、ナノ材料は、カーボン・ナノチューブ・ナノケージである。
【００３４】
電界増加材料は、赤、緑、青色の各蛍光体層の一部または層全体に塗布してもよいし、又は、赤、緑、青色の各蛍光体層の一部または赤、緑、青色の蛍光体層全体内に埋設してもよい。
【００３５】
図１２は、電界増加材料１２０４を蛍光体層１２０３の一部に添加した一例を示す。この特別な場合は、電界増加材料１２０４は、データ電極１２０２の上方で且つ走査バス電極１２０１領域の下方に位置する特定の選択領域に設けられる。ただし、蛍光体層の一部に埋設又は被覆された電界増加材料の形態はこの例に限定されるものではない。
【００３６】
電界増加材料は電界増加ナノ材料を一列に配列した構成としてもよい。好ましくは、電界増加ナノ材料の少なくとも一部を一列に配列した構成とされる。
【００３７】
更に、本発明によるプラズマ表示パネルは、電界増加材料を接合するための接合材を含むことができ、該接合材は蛍光材であってもよい。
【００３８】
一実施形態では、電界増加材料は非蛍光領域に存在する。非蛍光領域は、ピクセル間の領域など、バックプレート内において蛍光体層で覆われていない領域である。
【００３９】
更に、本発明によるプラズマ表示パネルは、赤、緑、青色の蛍光体層内またはバックプレート集合体の非蛍光領域内に埋設された電界増加チップを有してもよい。電界増加材料又は構造を有する全てのバックプレート構造もまた本発明に含まれる。
【００４０】
電界増加材料は、例えば、バックプレートの障壁リブ上に、下記のような方法で形成することができる：
（ａ）電気泳動塗布
（ｂ）電界増加材料のスクリーン印刷
（ｃ）インクジェット処理によるプリンティング
（ｄ）バックプレートの障壁リブ上に電界増加材料をエアロゾル・コーティング（噴霧塗布）する方法。
【００４１】
標準的なプラズマ表示パネルで使用される蛍光体は、通常は、非常に高温（蛍光体の組成によるが、例えば約１２００°Ｃ）で焼成され、この温度で結晶が回転楕円形状で２〜１０μｍの大きさに成長することが見込まれる。蛍光体層は、蛍光体粒子と媒介物（有機ペースト）を含む混合物のインクジェット印刷またはスクリーン印刷のどちらで形成してもよい。次いで、パネルは、ペーストに含まれる有機接合材成分を除去するために、約４５０°Ｃ〜５５０°Ｃの温度で焼成される。
【００４２】
図５に関して説明すると、図示のように接合材を焼成除去後の蛍光体層は、典型的には、蛍光体粒子５００間にいくらかの空隙５０１を有していることが確認される。
【００４３】
（蛍光体層を含む）バックプレートにおける標準的なプラズマ表示パネル材料は、通常は、アドレス放電中は良好なプライミング粒子を提供しない。本発明は、バックプレート内に電界増加材料と電子放出材料を配置することで、プレート間ギャップの放電破壊電圧を低減すること、又は、プライミング粒子のために電子放出を促進することを意図したものである。
【００４４】
プレート間ギャップの放電破壊電圧は、混合ガス、ギャップを横切る電界、フロントプレート上のＭｇＯ膜及びバックプレート内の蛍光体層の二次電子放出係数により決定される。ナノチューブ、ナノワイヤー又はナノコーン・ナノケージの材料は、電圧が印加されると強電界の増加を生成することができる針状の構造を有する（Bonard, J. M., Kind, H., Stockli, T., and Nilsson, L. A., Solid-State Electronics, 45, (6), 893-914, 2001）。
【００４５】
従って、本発明は、また、蛍光体層の表面に配置またはその内部に埋設された電界増加材料を含み、基盤上に設けられた赤、緑又は青色等の蛍光体層を提供するものである。電界増加材料は、各蛍光体層の表面の少なくとも一部（又は全面）に塗布するか、または各蛍光体層の少なくとも一部（又は全体）内に埋設してもよい。
【００４６】
このような赤、緑又は青色の蛍光体層は、蛍光灯、放電灯、プラズマ表示パネル、電界放出パネル及び蛍光体層を使用するその他の放電型表示装置において有用である。
【００４７】
カーボン・ナノチューブ等のナノチューブ材料は電子放出チップとして電界放出表示装置（ＦＥＤ）に応用されてきたが、これらの電界増加材料は、本発明がなされるまではプラズマ表示パネルの分野にはうまく利用されることがなかった。
【００４８】
本発明では、ナノチューブ、ナノワイヤー又はナノコーンの材料は、プレート間ギャップ内のガスを横切って強い電界増加を形成するデータ電極領域の上部の蛍光体層の表面又は少なくとも上面近傍に埋設される。それ故、アドレス電圧を更に低下させることが期待される。電界増加材料が良好な電子放出源（エレクトロンエミッタ）である場合は、電子放出の増大により更に良好なプライミングが提供される。これにより、アドレス放電の統計的遅延（即ち、ジッタ）を低減することができ、アドレス動作の時間を更に短縮することができる。
【００４９】
上記目的を達成するために、電界増加材料は、プラズマ表示パネル内部の電極領域の上方部の混合ガスと直接的に接触する必要がある。カーボン・ナノチューブ（ＣＮＴ）は、その電界増加特性とともに電子放出源としてよく知られている。
【００５０】
本発明者等はカーボン・ナノチューブ（ＣＮＴ）等のナノ材料をバックプレート構造内に配置するいくつかの技術を開発した。これらの技術のうちの幾つかについて、以下に例を挙げて説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
（実施例１）
【００５１】
第１の方法は、電気泳動塗布処理により、蛍光体層の上部または一部にカーボン・ナノチューブ（ＣＮＴ）を配置することである。カーボン・ナノチューブ（ＣＮＴ）材料はアルコール溶液に浸漬され、バックプレート内の金属電極と複数の電極６１６間に静電場が印加される。
【００５２】
図６に関して説明すると、ＣＮＴ６０２は、図示のように、データ電極６１６の真上の蛍光体領域上に均一に被覆されていることが分かる。適当なマスキング及びパターン技術を用いて、データ電極上方の蛍光体層の選択領域を被覆することも可能である。このように、電界増加材料を組み込む第１の実施形態では、電気泳動塗布処理により、蛍光体層の上部または一部にカーボン・ナノチューブ（ＣＮＴ）を配置する。カーボン・ナノチューブ（ＣＮＴ）材料は、先ず最初に、希釈度が０．０１ｍｇ／Ｌ〜１００ｍｇ／Ｌの範囲のアルコール溶液に浸漬される。バックプレート内の金属電極と複数のデータ電極６１６間の溶液に静電場が印加される。その結果、ＣＮＴ６０２は、図６に示すように、データ電極６１６の真上の蛍光体領域上に均一に被覆される。適当なマスキング及びパターン技術を用いて、データ電極上方の蛍光体層の選択領域を被覆することも可能である。Ｓｉナノワイヤー、ＳｉＯ２ナノワイヤー、ＺｎＯナノワイヤー及び他のナノワイヤー、ナノチューブ及びナノコーン材料もまたこの方法で配置することができる。
（実施例２）
【００５３】
電界増加材料を組み込む第２の方法は、カーボン・ナノチューブ材料と蛍光体粒子を混合することである。カーボン・ナノチューブ（ＣＮＴ）に対して、蛍光体を重量比率で０．０１％〜９０％の範囲で混合する。カーボン・ナノチューブ（ＣＮＴ）と蛍光体との混合物は、スクリーン印刷又はインクジェット処理により、リブ構造上に被覆された後、有機接合材を除去するために焼成される。最終的には蛍光体層は、図７に示すように、蛍光体粒子７００間の空隙内にカーボン・ナノチューブ材料７０２がランダムに充填されている。適当なマスキング及びパターン技術を用いることで、蛍光体層の部分的領域に混合物を被覆することも可能である。この技術により、その他のナノチューブ、ナノワイヤー及びナノコーン材料もまた蛍光体層内に埋設できる。
【００５４】
図７に関して説明すると、最終的な蛍光体層は、図７に示すように、蛍光体粒子７００間の空隙内にカーボン・ナノチューブ材料７０２がランダムに充填されていることが分かる。
（実施例３）
【００５５】
図８に示すように、第３の方法では、蛍光体粒子８００は、垂直配列のカーボン・ナノチューブ・アレイ８０２の開口空間内に配置される。電界増加材料を埋設する第３の実施形態では、図８に示すように、蛍光体粒子８００を、垂直配列のカーボン・ナノチューブ・アレイ８０２の開口空間内に配置する。先ず初めに、垂直に配列したカーボン・ナノチューブ（ＣＮＴ）が、データ電極８１６の上部の特定の選択領域において、誘電体層８０３の上面に成長形成される。垂直配列したカーボン・ナノチューブ（ＣＮＴ）は（５００°Ｃ以下の）低温ＣＶＤ（化学気相蒸着）処理により成長される。その後、蛍光体層はスクリーン印刷又はインクジェット処理により被覆形成された後、有機接合材を除去するために焼成される。
【００５６】
なお、本発明は上記の方法に限定されるものではない。電界増加材料をガスと直接的に接触するように配置する任意の組合せ、又は、電子放出を促進するため、及び／又はプレート間ギャップ間の電界を増加するために、電界増加材料を組み込む任意の構造が本発明の要旨である。
【００５７】
本発明について、プラズマ表示パネルの文脈において、添付の図面を参照して更に詳細に説明する。
【００５８】
図９は、バックプレートに標準的な緑色蛍光体を備えたパネルと、緑色蛍光体で被覆したＣＮＴを備えたパネルと、緑色蛍光体を混合したＣＮＴを備えたパネルとの、アドレス放電の形成遅延の比較結果を示す。パネルに対してリセットパルス後に９６ミリ秒（約６ＴＶフィールド）の遅延でアドレス動作が行われる場合は、６００ナノ秒以下の形成遅延が、ＣＮＴと緑色蛍光体との混合物を備えたパネルにおいて達成される。
【００５９】
アドレス時間は形成遅延と統計的遅延により決定される。形成遅延及び統計的遅延が短くなればなるほどＰＤＰのアドレス動作は速くなる。アドレス動作が速くなることの利点については、本明細書の背景技術の項ですでに説明している。
【００６０】
約２０００ナノ秒の形成遅延を伴う従来のパネルと比較すると、形成遅延時間の短縮において、３つの要素より多くの改善がなされる。
【００６１】
アドレス放電における形成遅延は、保持ギャップ放電に拡散するプレート間ギャップ放電に依存する。蛍光体層の内部又は上部に埋設されたカーボン・ナノチューブは、電界を増加させるとともにプレート間ギャップ放電の破壊電圧を低減するのに役立っている。その結果、これらの構成では、同じアドレス電圧において、プレート間ギャップの破壊は遙かに速くなっている。
【００６２】
形成遅延を顕著に低減することは、カーボン・ナノチューブにより導入された電界を増加する考えに直接的に予測されたことである。
【００６３】
図１０を参照すると、統計的遅延の削減については更に顕著でさえあることが示されている。ＣＮＴと緑色蛍光体との混合物を備えたパネルにおいてリセットパルス後に９６ミリ秒の統計的遅延で動作が行われる場合は、従来の場合の６００ナノ秒の遅延と比較して６倍以上の短縮、即ち１００ナノ秒以下の統計的遅延が達成される。
【００６４】
統計的遅延はアドレス時のプライミング状態に関係する。カーボン・ナノチューブは電子放出材料として好適である。カーボン・ナノチューブ（ＣＮＴ）からの電子放出は、アドレス時におけるプライミング状態に役立つものである。統計的遅延の顕著な改善は、カーボン・ナノチューブが蛍光体層の内部または上部に添加された場合には、より良いプライミング状態となっていることを意味している。
【００６５】
蛍光体層とデータ電極（又は誘電体層）との間にカーボン・ナノチューブ（ＣＮＴ）を配置する試作がWon-tae Lee等による（米国特許Ｎｏ．６，３４６，７７５公報）に開示されている。本発明者等もまたその方法を試み、その結果を以下に述べる。
【００６６】
図１１は上記米国特許で開示された構造を示す。カーボン・ナノチューブの複数層１１０２は蛍光体層１１００と誘電体ガラス層１１１７との間に配置され、障壁リブ１１１８で区分されている。カーボン・ナノチューブ（ＣＮＴ）層は蛍光体層で被覆されているので、カーボン・ナノチューブ（ＣＮＴ）の電界増加又は電子放出特性は殆ど存在しない。
【００６７】
図９を参照すると、この構造からアドレス放電の形成遅延は、リセットパルス後に１ミリ秒の遅延での従来の場合と非常に近いことを示している。９６ミリ秒の遅延に対して、本発明のようにカーボン・ナノチューブ（ＣＮＴ）をガス照射に曝す場合の７５％の改善と比較して、僅かに２５％の改善がなされるだけである。実際には、統計的遅延については全く改善はなく、従来の場合よりもむしろ遅延が長くなっていることが示されている。この結果は、カーボン・ナノチューブ層が蛍光体層で被覆され、電子は典型的には１５〜２０μｍの厚さの蛍光体層を貫通できないことから判断して、驚くべきことではない。アドレス時間は形成遅延と統計的遅延との合計である。結局、前記米国特許の構成では、アドレス時間に関する改善は殆ど見られない。
【００６８】
本発明については、特定の好ましい実施形態を参照して説明している。ただし、上記説明及び例は本発明を単に図示により例示するものであると理解すべきである。本発明は、その精神又は請求の範囲から逸脱することなく、当業者により種々の変形も可能である。従って、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲に記載された内容として開示され、本発明の請求の範囲と同等の技術内容に基づく変形はすべて本発明に含まれると理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】従来のカラープラズマ表示構造の概略図である（従来技術）。
【図２】従来のＡＣカラープラズマ表示の単一サブピクセル構造を示す図である（従来技術）。
【図３】従来のサブピクセルにおける電極、保持間隙、プレート間隙を示す図である（従来技術）。
【図４】従来のアドレス表示分離（ＡＤＳ）グレイスケール技術の駆動機構を示す図である（従来技術）。
【図５】通常の蛍光体層部を示す図である。
【図６】蛍光体層の上部位置及び上部と混在した電界増加材料のカーボン・ナノチューブ（ＣＮＴ）を示す図である。
【図７】ランダムに配置された電界増加材料のカーボン・ナノチューブ（ＣＮＴ）と混合した蛍光体を示す図である。
【図８】蛍光体層／膜内に埋設されたナノチューブ又はナノワイヤー材料の配列を示す図である。
【図９】蛍光体層のみを有する従来の構造と、蛍光体層で被膜されたカーボン・ナノチューブを有する構造と、蛍光体層内に埋設されているが放電ガスに曝されたカーボン・ナノチューブ材料を有する構造に対するアドレス放電の形成遅延の比較を示す図である。
【図１０】蛍光体層のみを有する従来の構造と、蛍光体層で被膜されたカーボンナノチューブを有する構造と、蛍光体層内に埋設されて放電ガスに曝されたカーボン・ナノチューブ材料を有する構造に対するアドレス放電の統計的遅延の比較を示す図である。
【図１１】蛍光体層の下部に形成されたカーボン・ナノチューブ層を有するバックプレート構造（従来技術）を示す図である。
【図１２】データ電極の上方に位置するとともに走査バス電極の下方に位置する領域に配置された電界増加材料を示す図である。
【図１３】本発明のカラープラズマ表示パネルの通常の実施形態を示す図である。
【図１】
2008521173.tif 000002
【図２】
2008521173.tif 000003
【図３】
2008521173.tif 000004
【図４】
2008521173.tif 000005
【図５】
2008521173.tif 000006
【図６】
2008521173.tif 000007
【図７】
2008521173.tif 000008
【図８】
2008521173.tif 000009
【図９】
2008521173.tif 000010
【図１０】
2008521173.tif 000011
【図１１】
2008521173.tif 000012
【図１２】
2008521173.tif 000013
【図１３】
2008521173.tif 000014