JPH11120920A - プラズマディスプレイ装置 - Google Patents
プラズマディスプレイ装置Info
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- JPH11120920A JPH11120920A JP27841797A JP27841797A JPH11120920A JP H11120920 A JPH11120920 A JP H11120920A JP 27841797 A JP27841797 A JP 27841797A JP 27841797 A JP27841797 A JP 27841797A JP H11120920 A JPH11120920 A JP H11120920A
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Abstract
低減することにある。 【解決手段】本発明ではPDPのセル内でプラズマを生
成するガスの主成分であるHe,Ne,Ar,Kr,Xe等にO2,N2,CO
2,CF4,H2等のXeの準安定状態に比べて低いエネルギー
準位をもった原子または分子を添加する手段を用いる。
Description
イ(以降PDPとする)装置の放電ガスに関し、更に
は、安定化ガスに関する。
2430に開示されるように、放電の前の予備放電期間
と書き込み期間によって発光させるセルを選択する方式
が一般的であり、この段階で電極上に正確に電荷を形成
する必要がある。しかし、プラズマ中には放電終了後も
励起されたXe*原子が残っており、これがMgO保護
膜に衝突することによって電子を生成する。このXe*
原子の寿命は非常に長く、予備放電期間や書き込み期間
で要する時間と同程度であるため、放電終了後に生成さ
れた電子は書き込み放電時に電荷の形成を妨害してしま
う。
も満足できる構成ではなかった。
を低減することが可能な手段を提供することにある。
ではPDPのセル内でプラズマを生成するガスの主成分
であるHe,Ne,Ar,Kr,Xe等にO2,N2,CO
2,CF4,H2等のガスを添加する手段を用いる。
実施形態を説明する。
部を示す分解斜視図であり、前面ガラス基板21の下面
には透明な共通電極(以降X電極と称す)22-1乃至
22-2と、透明な独立電極(以降Y電極と称す)23-
1乃至23-2を付設する。また、X電極22-1乃至2
2-2とY電極23-1乃至23-2には、それぞれXバ
ス電極24-1乃至24-2とYバス電極25-1乃至2
5-2を積層付設する。さらに、X電極22-1乃至22
-2、Y電極23-1乃至23-2、Xバス電極24-1乃
至24-2、Yバス電極25-1乃至25-2を誘電体2
6によって被覆し、MgO等の保護層27を付設する。
電極22-1乃至22-2、Y電極23-1乃至23-2と
直角に立体交差する電極(以降A電極と称す)29を付
設し、該A電極29を誘電体30によって被覆し、該誘
電体30の上に隔壁31をA電極29と平行に設ける。
さらに、隔壁31の壁面と誘電体30の上面によって形
成される凹領域のうちA電極29を挟む部分の内側に蛍
光体32を塗布する。
DPの断面図であり、画素の最小単位であるセル1個を
示している。
中間に位置し前面ガラス基板21と背面ガラス基板2
8、隔壁31に囲まれた放電空間33にはプラズマを生
成するためのガスを充填する。
に区切られることもあるし、隔壁31と前面ガラス基板
21の放電空間側面との間に間隙を設け空間的に連続に
することもある。
DPの断面図であり、1個のセルを示している。セルの
境界は概略点線で示す位置である。図4より、3は電
子、4は正イオン、5は正壁電荷、6は負壁電荷を示
す。
3-1に+の電圧を、X電極22-1に−の電圧を印加し
た模式図を表している。この状態で、放電空間に電子3
及び正イオン4が残っていると、正壁電荷5及び負壁電
荷6を消去し、書き込みを阻害する。
示するのに要する1フィールド期間の動作を示す図であ
り、1TVフィールド期間40は複数のサブフィールド
41乃至48に分割され、各サブフィールドは(b)に
示すように予備放電期間49、発光セルを規定する書き
込み放電期間50、発光表示期間51からなる。波形5
2は従来技術による書き込み放電期間50に於ける1本
のA電極に印加する電圧波形、波形53はX電極に印加
する電圧波形、54、55はY電極のi番目と(i+
1)番目に印加する電圧波形であり、それぞれの電圧を
V0,V1,V2(V)とする。
ス56が印加された時、A電極29との交点に位置する
セルで書き込み放電が起こる。
が印加された時、A電極29がグランド電位であれば書
き込み放電は起こらず、そのセルは非発光セルとなる。
てY電極にはスキャンパルスが1回印加され、A電極2
9にはスキャンパルスに対応して発光セルではV0、非
発光セルではグランド電位となる。
を示した。
放電終了後に於ける荷電粒子の様子を表している。図1
中で1は準安定Xe原子Xe*、2は中性ガス分子又は
原子、3は電子、4は正イオンである。又、Xe*1、
電子3より伸びる矢印は、各々の粒子の運動方向を表し
ている。
一般的なPDPのガス組成であるXe、Ne混合ガスの
場合を用いて説明する。一例として、ガス圧は300T
orr、Xe分圧は約18Torrを仮定する。プラズ
マ中で、多数のNeは準安定状態Ne*あるいは正イオ
ンNe+として存在する。同様に多くのXeもXe*ある
いはXe+として存在している。そして、Ne+は0.3
3μs、 Ne*は0.023〜0.078μsで内部エネ
ルギーをXe+与える。さらに、このXe+は0.1μs
程度でほとんどX電極22-1乃至22-2、 Y電極2
3-1乃至23-2、 A電極29に吸収され、一部のX
e+は電子と再結合してXe**あるいはXe*となる。電
子は、100V程度の電圧を印加すれば、ns以下のオ
ーダーで電極に吸収される。
の駆動に影響するかどうかを調べるために、PDPにお
ける放電サイクルについて説明する。図5に示したよう
にPDPでは1TVフィールド40(1/60s=16.
7ms)を複数の異なる発光回数を持つサブフィールド
41乃至48に分割することによって階調を表現する。
そして、前述したように各サブフィールドは予備放電期
間49、書き込み放電期間50、発光表示期間51をも
つ。図5のようにサブフィールドを8つに分割したとき
には、予備放電期間49と書き込み放電期間50を合わ
せた時間は約1.8msであり、実際に発光している発
光表示期間51は短くとも約10μs以上である。従っ
て、前述した1μs以下の現象は放電に影響を与えな
い。
常に長く、また中性粒子であるため予備放電期間49で
消去することもできない。さらに、Xe**も0.017
〜0.055μsでXe*になるため、投入されたエネル
ギーはXe+がX電極22-1乃至22-2、Y電極23-
1乃至23-2、A電極29に吸収された分を除くと、
最終的にXe*に集中する。また、 Xe*は電子による
直接励起によっても多数生成されているのでその数は非
常に多い。その結果、Xe*は図1に示すようにMgO
保護層27に衝突し、2次電子を放出してしまう。この
2次電子は、放電には至らないまでも、中性粒子と衝突
する事によって荷電粒子(電子、イオン)を増加させる
可能性もある。こうして、放電終了後に生じる荷電粒子
が予備放電期間49や書き込み放電期間50に形成しよ
うとしている壁電荷を消去する。
いエネルギー準位をもった安定化ガスを利用する。すな
わち、Xe*のエネルギーを安定化ガスに与え、Xe*の
失活を促すのである。安定化ガスは分子なので低エネル
ギー準位を持ち、MgO界面の仕事関数以下にその内部
エネルギー下げることが可能であり、2次電子の放出が
低減できる。Xe*の準安定準位のエネルギーは、低い
ほうからEM1=8.32eVとEM2=9.45eVであ
る。従って、安定化ガスの特性としては、EM2又はE
M1以下の電子エネルギー準位を有していることが必要
である。
に対する、該安定化ガスの混合比に関して、プラズマを
発生させるためのガスとしてNe、Xe混合ガスを用
い、安定化ガスにO2を用いた例について示す。上記例
の実験結果によると、O2を0.1%以上混合した際に
効率が非常に悪くなるという結果が得られている。この
原因はNeまたはXeからO2へのエネルギーの失活が
大きすぎるためであると考えられる。逆に、0.1%以
下の混合比において、効率の大きな減少は見ることがで
きなかった。従ってNe、Xe混合ガスにO2を添加し
た場合、 O2は0.1%程度の混合率が最善である。し
かし、混合の精度等を考慮した場合、0.01%程度に
抑えていた方がさらに実用的である。
ス、ベースとなるガス及び安定化ガスに他の元素や複数
の元素を用いた場合にもほぼ同様とみなすことが可能で
ある。
制御する事が不可能である励起Xe原子の失活を促すこ
とが可能となり、該励起Xe原子により生成される2次
電子を抑制し、誤放電の低減が実現できる。
一部を示す分解斜視図
スプレイパネルの断面図
スプレイパネルの断面図
示した図
2…サブフィールド 49、49-1、49-2…予備放電期間 50、50-1、50-2…書き込み放電期間 51…発光表示期間 52…1本のA電極に印加する電圧波形 53…X電極に印加する電圧波形 54…Y電極のi番目に印加する電圧波形 55…Y電極のi+1番目に印加する電圧波形 56…Y電極のi行目に印加されるスキャンパルス 57…Y電極のi+1行目に印加されるスキャンパルス 60…放電電極 61…誘電体 62…放電空間
Claims (7)
- 【請求項1】プラズマを発生させる手段と、該プラズマ
により紫外線を発生させる手段と、該紫外線により可視
光を発生させる手段を具備し、更に該プラズマを発生さ
せるためのガスを少なくとも構成要素の一部としたプラ
ズマディスプレイ装置に於いて、該プラズマを発生させ
るガスの少なくとも一部として該紫外線を発生させるガ
ス(原子又は分子)を含み、該紫外線を発生させるガス
の準安定準位のエネルギーを低い方から順にE M1,E M2
とし(E M1<E M2)、 該EM2より低いエネルギーの準位
を有するガス(原子又は分子、以下安定化ガスと呼ぶ)
を該プラズマを発生させるガスに添加することを特徴と
するプラズマディスプレイ装置。 - 【請求項2】請求項1に記載のプラズマディスプレイ装
置に於いて、該EM1より低いエネルギーの準位を有する
ガス(原子又は分子、以下安定化ガスと呼ぶ)を該プラ
ズマを発生させるガスに添加することを特徴とするプラ
ズマディスプレイ装置。 - 【請求項3】請求項1に記載のプラズマディスプレイ装
置に於いて、該紫外線を発生させるガスがXeであること
を特徴とするプラズマディスプレイ装置。 - 【請求項4】請求項1に記載のプラズマディスプレイ装
置に於いて、 該安定化ガスがCO2,N2,O2,CF4,H2のいづれか又はこれら
の混合ガスであることを特徴とするプラズマディスプレ
イ装置。 - 【請求項5】請求項4に記載のプラズマディスプレイ装
置に於いて、 該安定化ガスがO2であり、O2の圧力(分圧)が全圧の
0.1%以下であることを特徴とするプラズマディスプ
レイ装置。 - 【請求項6】請求項4に記載のプラズマディスプレイ装
置に於いて、 該安定化ガスがO2であり、O2の圧力(分圧)が全圧の
0.01%以下であることを特徴とするプラズマディス
プレイ装置。 - 【請求項7】請求項4に記載のプラズマディスプレイ装
置に於いて、 該安定化ガスがCO2であり、CO2の圧力(分圧)が全圧の
0.1%以下であることを特徴とするプラズマディスプ
レイ装置。
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