(57)【要約】【課題】プラズマ放電方法およびそれを適用したディスプレイを提供する。【解決手段】アドレス放電以後の維持放電は対向電極放電および面放電形態を複合的に持つプラズマ放電方法。このような放電は別途の放電空間で起きるが、それら各放電によるプライミング粒子は相互交換できる。したがって、維持放電の安定性および効率が増加し、アドレス放電のためのギャップの減少により放電開始電圧を低められる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス放電空間を持つ第１プレートおよび第２プレートの間でガス放電を発生させる方法において、
第１プレートの内面に形成される維持電極および前記第２プレートに形成されて前記維持電極に対応するアドレス電極によりアドレス放電を発生させる段階と、
前記第１プレートに垂直であり、かつ相互対向する面を持つ第１、第２バス電極により前記第１プレートに設けられた別途の補助放電領域での第１維持放電を発生させる段階と、
前記第１維持放電と共に前記第１、第２バス電極に電気的に連結され、第１プレートの内面上に形成される第１、第２維持電極による第２維持放電を発生させる段階と、を含むプラズマ放電方法。
【請求項２】
前記アドレス放電以後、前記第１維持放電および第２維持放電が同時になされ、第１維持放電および第２誘導放電により発生したプライミング粒子を相互交換させることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ放電方法。
【請求項３】
前記第１、第２バス電極は金属性物質で形成することを特徴とする請求項１または２に記載のプラズマ放電方法。
【請求項４】
前記第１プレートの内面に所定深さのウェルを形成して前記補助放電領域を備えることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ放電方法。
【請求項５】
放電ガスが充填され、かつ多数の単位放電領域で定義される主放電空間を備える第１プレートおよび第２プレートと、
前記各単位放電領域に対応し、かつ前記第１プレートの内面から所定深さほど後退された底部およびその両側で相互対向する第１壁面および第２壁面を持つ補助放電ウェルと、
前記補助放電ウェルを介して第１壁面および第２壁面にそれぞれ平行に配置されて前記第１プレートに対して垂直な方向に配置される平面を持つ第１バス電極および第２バス電極と、
前記各単位放電領域に対応し、かつ前記第１プレートの内面に形成されて前記第１プレートの平面に平行に配置される平面を持ち、前記第１バス電極および第２バス電極に電気的に連結される第１維持電極および第２維持電極と、そして、前記第１維持電極及び第２維持電極に対応して前記第２プレートに形成されるアドレス電極と、を具備することを特徴とするプラズマディスプレイ。
【請求項６】
前記補助放電ウェルは前記第１プレート自体に形成されていることを特徴とする請求項５に記載のプラズマディスプレイ。
【請求項７】
前記第１プレートは可視光が出射される前面板であり、前記第２プレートの内面に蛍光体層が形成されることを特徴とする請求項５に記載のプラズマディスプレイ。
【請求項８】
前記補助放電ウェルの第１壁面および第２壁面から所定距離離れた位置に第１壁面および第２壁面に平行な垂直の第１、第２チャンネルが形成され、前記第１、第２チャンネルに前記第１、第２バス電極が設けられていることを特徴とする請求項５ないし７のうちいずれか１項に記載のプラズマディスプレイ。
【請求項９】
前記第１、第２バス電極は、それらバス電極が延びる方向に配置されている単位放電領域の第１維持電極および第２維持電極がそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とする請求項５ないし７に記載のプラズマディスプレイ。
【請求項１０】
前記バス電極は低抵抗の金属性材料で形成されることを特徴とする請求項５ないし８のうちいずれか１項に記載のプラズマディスプレイ。
【請求項１１】
前記第１プレートには前記チャンネルから一定距離ほど離れた別途のチャンネルが設けられ、このチャンネルには外光を吸収するためのブラックマトリックス物質が充填されていることを特徴とする請求項５ないし９のうちいずれか１項に記載のプラズマディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプラズマ放電方法およびそれを適用したプラズマディスプレイに係り、より詳細には放電ギャップが拡張されて高い輝度および放電効率を持つプラズマディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
面放電型プラズマディスプレイでの課題は前面板に設けられるバス電極による光遮断を減少させることである。面放電型プラズマディスプレイにおいて、前面板に各単位放電領域に対応する１対の放電電極が設けられ、それら各放電領域の放電電極はバス電極により直列連結される構造を持つ。一般的に放電電極はＩＴＯなどの高抵抗透明物質により形成され、バス電極は金属物質であって低抵抗の不透明物質で形成される。したがって、このような不透明物質によりバス電極は光進行経路上で光を吸収するか、または遮断して輝度を落とすだけでなく全体画面での実際光透過領域が占める面積の比率、すなわち開口率を減少させる。
【０００３】
チョウ・スジェは特許文献１で不透明バス電極による輝度低下を防止するための方法を提案する。チョウが提案した方法によれば、バス電極の幅を狭めるためにバス電極を狭くてかつ高いメッキによる多重積層物の形態に形成する。しかし、その方法は、金属フィルムのラミネートまたはメッキなどが利用されるなど工程上の複雑性を伴う。そして、このように形成されたバス電極は前面板の内面で相当に高いかつ狭い幅を持つために外力により容易に損傷する恐れがあり、したがってこのような点を注意する必要がある。また、バス電極の高さが増加するにつれて誘電体層の厚さがさらに厚くなって可視光線の透過率低下をもたらし、放電開始電圧が高まる問題がありうる。
【特許文献１】米国特許第６，５１７，４００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする技術的課題は、構造的に安定して製作が容易なプラズマディスプレイおよびそのための放電方法を提供することである。
【０００５】
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、輝度かつ特に放電特性および効率が改善されたプラズマディスプレイおよびそのための放電方法を提供することである。
【０００６】
本発明が解決しようとするまた他の技術的課題は、主放電を誘導するためのアドレス放電電圧を低められるプラズマディスプレイおよびそのための放電方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のプラズマ放電方法によれば、ガス放電空間を持つ第１プレートおよび第２プレートの間でガス放電を発生させる方法において、第１プレートの内面に形成される維持電極および前記第２プレートに形成されて前記維持電極に対応するアドレス電極によりアドレス放電を発生させる段階と、前記第１プレートに垂直であり、かつ相互対向する面を持つ第１、第２バス電極により前記第１プレートに設けられた別途の補助放電領域での第１維持放電を発生させる段階と、前記第１維持放電と共に前記第１、第２バス電極に電気的に連結され、第１プレートの内面上に形成される第１、第２維持電極による第２維持放電を発生させる段階と、を含む。
【０００８】
前記本発明のプラズマ放電方法によれば、前記アドレス放電以後、前記第１維持放電および第２維持放電が同時になされ、第１維持放電および第２誘導放電により発生したプライミング粒子は隣接した第２維持放電および第１維持放電の安定的かつ効率的な発生を助ける。したがって、第１プレートと第２プレート間の間隔を狭めることができ、それにより、第１プレートと第２プレート間のギャップ縮少を通じてアドレス放電電圧を低められる。すなわち、本発明によるプラズマ放電方法によれば、第１プレートに形成された空間での対向放電および第１プレートと第２プレート間での主放電空間での面放電により効果的かつ安定したプラズマ維持放電が起き、このような安定した維持放電は第１プレートと第２プレート間のギャップを縮めることによって第１プレートの内面および第２プレートの内面に設けられた維持電極とアドレス電極間のアドレス放電の開始電圧を低められる。
【０００９】
本発明によれば、放電ガスが充填され、かつ多数の単位放電領域で定義される主放電空間を備える第１プレートおよび第２プレートと、前記各単位放電領域に対応し、かつ前記第１プレートの内面から所定深さほど後退された底部およびその両側で相互対向する第１壁面および第２壁面を持つ補助放電ウェルと、前記補助放電ウェルを介して第１壁面および第２壁面にそれぞれ平行に配置されて前記第１プレートに対して垂直な方向に配置される平面を持つ第１バス電極および第２バス電極と、前記各単位放電領域に対応し、かつ前記第１プレートの内面に形成されて前記第１プレートの平面に平行に配置される平面を持ち、前記第１バス電極および第２バス電極に電気的に連結される第１維持電極および第２維持電極と、そして、前記第１維持電極及び第２維持電極に対応して前記第２プレートに形成されるアドレス電極とを具備することを特徴とするプラズマディスプレイが提供される。
【００１０】
前記本発明のプラズマディスプレイにおいて、前記第１プレートは可視光が出射される前面板であることが望ましく、前記第２プレートの内面に蛍光体層が形成されることが望ましい。
【００１１】
本発明の望ましい実施例によれば、前記補助放電ウェルの第１壁面および第２壁面から所定距離離れた位置に第１壁面および第２壁面に平行な垂直の第１、第２チャンネルが形成され、前記第１、第２チャンネルに前記第１、第２バス電極が設けられる。
【００１２】
前記第１、第２バス電極は、それらバス電極が延びる方向に配置されている単位放電領域の第１維持電極および第２維持電極がそれぞれ電気的に接続される。
【００１３】
前記補助放電ウェルおよびその両側の第１、第２チャンネルは前記第１プレートの本体自体に所定深さで形成される。前記補助放電ウェル両側の第１壁面と第２壁面およびそれに対応する前記チャンネル間の厚さは第１バス電極と第２バス電極間の補助放電を保持させるのに適した誘電率を持つように調節される。
【００１４】
前記本発明のプラズマ放電方法およびそれを適用したプラズマディスプレイにおいて、前記バス電極は低抵抗の金属性材料で形成され、維持電極はＩＴＯなどの透明材料で形成される。
一方、前記本発明のプラズマディスプレイにおいて、前記第１プレートには前記チャンネルから一定距離ほど離れた別途のチャンネルが設けられ、この別途のチャンネルには外光の吸収およびピクセル間のクロストークを防止するためのブラックマトリックス物質が充填される。
【発明の効果】
【００１５】
本願発明の放電特性は維持放電の安定化および高効率化をなすためにアドレス放電に必要な放電ギャップ、すなわち第１プレートの内面と第２プレートの内面間の間隔を狭められる。放電ギャップの減少は結果的に隔壁の高さを減少させ、そして狭められた放電ギャップによりアドレス放電を起こすための放電開始電圧を低められる。このような放電開始電圧の減少はプラズマディスプレイに必須的に伴われるアドレス放電ドライブ回路の駆動電圧を低めるが、これは経済的な側面で大きく有利になることを意味する。さらに放電により発生した紫外線によりその下部の蛍光体層から可視光線が発生するが、この可視光線がバス電極により大きく妨害されずに第１プレートを通じて外部に放出されうる。すなわち、本発明のプラズマディスプレイはバス電極を基板に対して垂直方向に配列することによって光減少を防止し、さらにはそれを通じて面放電を行うことによって非常に高い輝度の放電が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下添付された図面を参照して本発明によるプラズマディスプレイを説明する。このようなプラズマディスプレイの実施例の説明によれば本発明のプラズマ放電方法が理解できる。
【００１７】
図１は本発明によるプラズマディスプレイの概略的構造を示した部分抜すい斜視図であり、図２は図１に図示された本発明によるプラズマディスプレイの単位放電領域のレイアウトを示した図面である。
【００１８】
図１および図２を説明すれば、前面板としての第１プレート１と背面板としての第２プレート２とが、Ｘ方向に延びて平行に配列されている多数の隔壁３により所定間隔をおいて平行に配置されている。
【００１９】
第２プレート２において、隔壁３とそれら間に露出された第２プレート２の表面とには蛍光体層４が塗布されている。隔壁３の間で蛍光体層９の下部には金属または金属性ペーストによるアドレス電極４が位置し、アドレス電極４はその上の第２誘電体膜５ｂにより保護されている。
【００２０】
一方、第１プレート１の内面には第１誘電体膜５ａが塗布されている。第１誘電体膜５ａの下部には金属または金属ペーストによる第１バス電極６ａおよび第２バス電極６ｂが平行に配置されており、それら第１、第２バス電極６ａ、６ｂは１組６であって第１プレート１の内面に多数の組が平行に配置される。そして第１、第２バス電極６ａ、６ｂそれぞれには放電維持電極対８をなす第１、第２維持電極８ａ、８ｂが連結され、それら維持電極８ａ、８ｂは第１プレート１の内面に形成されている。このような維持電極対８はＩＴＯなどの透明物質で形成される。このような電極対８の配列方向両側には後述する補助放電ウェル７が形成されている。
【００２１】
図１に図示されたように、前記第１、第２バス電極６ａ、６ｂは第１プレート１に埋め込まれている。言い換えれば、前記第１、第２バス電極６ａ、６ｂは第１プレート１の内面に形成された所定深さの第１、第２チャンネル１ａ、１ｂ内に充填されている。したがって、第１、第２バス電極６ａ、６ｂは第１プレート１で垂直に立てられた形態を持ち、したがって第１、第２バス電極６ａ、６ｂの平面は相互対向する形態になる。このような第１、第２バス電極６ａ、６ｂの間には所定深さの補助放電ウェル７が形成されている。補助放電ウェル７は前記第１、第２バス電極６ａ、６ｂに対応する第１、第２壁面７ａ、７ｂを持つ。この壁面７ａ、７ｂは第１プレートの一部であって一定した誘電定数を持つ。この誘電性壁面７ａ、７ｂを媒介として第１、第２バス電極６ａ、６ｂは放電ガスが位置する補助放電ウェル７を中心として容量性結合をなし、したがって、適切な電圧により補助放電ウェル７でＡＣガス放電を起こすことができる。すなわち、前記補助放電ウェル７の両側に第１、第２バス電極６ａ、６ｂが設けられていて補助放電ウェル７に所定の電界が形成されうる。このような補助放電ウェル７での放電は、互いに対向する面を持つ第１、第２バス電極６ａ、６ｂにより起きるため、第１プレート１と第２プレート２間の間隔よりさらに大きいバス電極間の長い間隔の対向電極放電型構造をなす。
【００２２】
しかし、前記第１バス電極６ａおよび第２バス電極６ｂに連結され、かつ第１プレートの内面に形成される第１、第２維持電極は面放電構造をなす。
【００２３】
このように本発明のプラズマ放電方法およびそれを適用する本発明によるプラズマディスプレイの技術的特徴は、アドレス放電後の維持放電が対向放電および面放電が複合的に同時に起きることである。特に、それぞれ異なる空間、すなわち対向（電極）放電と定義される第１維持放電は第１プレート１、すなわち前面板に所定深さに形成される補助放電ウェル７で発生し、そして面放電と定義される第２維持放電は前面板である第１プレート１と背面板である第２プレート２間の主放電空間１０で起きる。そして、このような個別的な放電空間が相互連結されているためにそれぞれの放電から発生するプライミング粒子が相互維持放電に役に立つ。また、このような複合的な放電をなす本発明によれば、バス電極が従来とは違って基板に対して垂直方向に形成されているために光進行方向に非常に狭い幅を持ち、それによる光遮断が発生しない。これはバス電極による光減少を防止するための非常に効果的な構造である。
【００２４】
図３は図２のＩ−Ｉ線の断面図であり、図４は図２のＩＩ−ＩＩ線の断面図である。そして図５は図３および図４に断面的に図示された単位放電領域での第１プレート１の内面構造を立体的に示す。図３ないし図５に図示されたように各単位放電領域ごとに二つの予備放電ウェル７が対称的に位置し、それら間に第１、第２維持電極８ａ、８ｂが所定間隔をおいて位置する。前記維持電極８ａ、８ｂはそれぞれそれらの配列方向に垂直に延びる第１、第２バス電極６ａ、６ｂに連結されている。そして第１、第２維持電極８ａ、８ｂは第１誘電体層４ａにより覆われており、その下部には主放電空間１０が位置する。主放電空間１０の下部には隔壁３の側面およびそれら間の第２プレート２の表面に形成される蛍光体層９が位置する。蛍光体層９の下部には前記維持電極のうちいずれか一つおよびアドレス放電を起こすアドレス電極４が位置し、このアドレス電極４は蛍光体層９の下部に位置する第２誘電体層５ｂにより保護されている。
【００２５】
図６は、本発明によるプラズマ放電方法およびそれを適用するプラズマディスプレイの技術的特徴を非常に詳細に示した図面である。図６に図示されたように補助放電ウェル７内ではウェル７の第１、第２壁面７ａ、７ｂの外側にある第１、第２バス電極による補助放電が起きる。このような補助放電は長い放電ギャップを持つ両ウェル７で起きる。一方、両ウェル７間の第１プレート１の内面では第１、第２維持電極による主放電が起きる。このような補助放電および主放電はそれぞれ異なる空間で起きるが、それら空間が一つのガス空間に統合されているためにそれぞれから発生したプライミング粒子が相互交換される。したがって、このような放電特徴により安定的かつ効果的な放電維持が可能になる。
【００２６】
図７は、本発明によるプラズマディスプレイの他の実施例を示す。本実施例は前述した実施例の構造に、バス電極のような形態に設けられるＢＭ（Ｂｌａｃｋ Ｍａｔｅｒｉａｌ）構造が追加されたものである。すなわち、図７に図示されたように第１プレート１にはバス電極と同じ方向に平行しているＢＭストリップ１１が形成されている。このＢＭストリップ１１は第１プレート１の内面に所定深さに形成される別途のチャンネルを充填する形態を持つ。このようなＢＭストリップはいわゆる外光の遮断、吸収および単位画素間のクロストークを防止するための手段であり、バス電極形成過程で共に形成できる。
【００２７】
前記のように第１プレート１の内面に形成されるウェルやチャンネルなどは公知のレーザー加工器により加工され、一方には第１プレートを２枚のシートで構成して加工されていない第１シートに前記ウェルおよびチャンネルの形態が加工された第２シートを接合する方法により得られる。したがって、本発明で説明された第１プレートは単一の本体を持つことができるが、場合によっては一つ以上のシート物質により形成される。したがって、本願発明はこのような第１プレートの構造により制限されずに結果物として前記のような補助放電のためのウェルおよびバス電極が形成される部分のためのチャンネルが設けられたいかなる構造の第１プレートも本願発明の技術的範ちゅうに属するということは当然のものである。
【００２８】
一方、前述した実施例では維持電極の両側にウェルが対称的に設けられると説明されたが、図８に図示されたように一つの単位放電領域に一つのウェル７だけを形成することもある。この場合、ウェルの開口面積をさらに広げることができ、したがって一つの維持電極７ａ、７ｂ対と一つのウェル７とが隣接して非対称的に設けられる。
【００２９】
図９は補助放電ギャップ、すなわちウェル内の第１壁体７ａと第２壁体７ｂ間の間隔変化による放電効率の変化を示す。ガス条件Ｘｅ／Ｎｅ＝５％／９５％、５００Ｔｏｒｒ下で図９に図示されたようにＩＴＯギャップが１００μｍであり、放電維持電圧が１８０Ｖ印加される場合、対向型電極間ギャップが３００μｍないし４００μｍの放電ギャップ、特に４００μｍで最も高い放電効率（５４．０８％）を示す。
【００３０】
図１０は、従来構造のプラズマディスプレイと本発明によるプラズマディスプレイとの放電効率を比較して示す棒グラフである。図示されたように従来プラズマディスプレイは発光効率が４７％である一方、本発明によるプラズマディスプレイは５１．６５％であって従来プラズマディスプレイと比較して発光効率が９．８％増加した。
【００３１】
このような本願発明の放電方法およびそれを適用するプラズマディスプレイの理解のために、図面に図示された実施例を参考として説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならばこれより多様な変形および均等な他の実施例が可能であるという点を理解できる。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲に限って定められねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
前述したように本発明のプラズマ放電方法およびそれを適用したディスプレイはアドレス放電後の維持放電が面放電と対向放電とが複合された形態を持ち、特にそれら放電は個別的な領域で発生し、そしてそれらから発生したプライミング粒子が相互交換できるという点にその特徴がある。このような本発明の特徴は、従来にはバス電極が放電空間に接する２つの放電維持電極の電気的連結手段として使用されたこととは違って、維持電極の電気的連結手段だけでなく別途の放電手段として利用されていることにある。したがって、このような本願発明はプラズマ放電を利用する装置、例えば多数の単位画素を持つプラズマディスプレイに適用される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明によるプラズマディスプレイの一実施例の概略的斜視図である。
【図２】図１に図示された本発明によるディスプレイで単位放電領域のレイアウトを示す図面である。
【図３】図２のＩ−Ｉ線の断面図である。
【図４】図２のＩＩ−ＩＩ線の断面図である。
【図５】本発明によるディスプレイの前面板の内面一部を抜粋して示す斜視図である。
【図６】本発明のプラズマ放電方法を示す前面板の内面一部を示す平面図である。
【図７】本発明によるプラズマディスプレイの他の実施例において、前面板の内面一部を示す平面図である。
【図８】一つの単位放電領域に一つのウェル７のみ形成された実施例である。
【図９】補助放電ギャップ、すなわちウェル内の第１壁体と第２壁体間の間隔変化による放電効率の変化を示す図面である。
【図１０】従来構造のプラズマディスプレイと本発明によるプラズマディスプレイとの放電効率を比較して示した棒グラフである。
【符号の説明】
【００３４】
１  第１プレート
１ａ、１ｂ  第１、第２チャンネル
２  第２プレート
３  隔壁
４  蛍光体層
５ａ、５ｂ  第１、第２誘電体膜
６ａ、６ｂ  第１、第２バス電極
７  補助放電ウェル
８  放電維持電極対
８ａ、８ｂ  第１、第２維持電極
１０  主放電空間
【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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