JP2007141833A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

【課題】プラズマディスプレイパネルを提供する。
【解決手段】第１基板と、第１基板と対向して配置される第２基板と、第１基板と第２基板との間に配置されるものであって、第１基板及び第２基板と共に放電セルを限定する隔壁と、第１基板に配置された第１放電電極と、第１基板に配置され、第１放電電極を覆うように形成される第１誘電体層と、第２基板に配置された第２放電電極と、第２放電電極の少なくとも一部に配置されるＥＬ発光層と、放電セルに配置された放電ガスとを備えるプラズマディスプレイパネルである。
【選択図】図１

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネルに係り、さらに詳細には、ＥＬ発光層を備えた対向放電型プラズマディスプレイパネルに関する。

最近、従来の陰極線管ディスプレイ装置を代替するものとして注目されているプラズマディスプレイパネル(Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ：ＰＤＰ）は、複数個の放電電極が形成された二基板の間に放電ガスが封入された後、放電電圧を印加してプラズマガス放電を起こすことによって、所望の画像を得る装置である。

一般的に、ＰＤＰにおける輝度及び効率は、ディスプレイパネルの性能を評価する主要変数ある。パネルの効率及び輝度を向上させるために、蛍光体層の表面積を拡大させる方法を考えることができる。しかし、ＰＤＰの構造上、蛍光体層の表面積を拡大させるには限界がある。

また、ＰＤＰの輝度を向上させるために、放電電極に印加される放電電圧を上昇させることができる。しかし、この場合には、放電電圧が一定以上高い場合と、輝度がそれ以上上昇しないか、または上昇比率が低下し、これによって、ＰＤＰの効率が悪くなるという逆効果が現れる。

特に、近年、ＰＤＰが高精細になるにつれて、ＰＤＰの放電セルのサイズが小さくなり、したがって、放電セル内に塗布された蛍光体層の表面積も小さくなる。その結果、放電セルごとに放出される可視光の量が減少することで、全体的にＰＤＰの輝度が低下し、これは、結果的にＰＤＰの効率を向上させる原因となった。

したがって、ＰＤＰの輝度及び効率を増加させることができる新たな構造のＰＤＰを開発が要求される。

本発明の目的は、ＥＬ発光層を備えることによって、輝度及び効率を向上させることができる構造を有するＰＤＰを提供することである。

本発明は、第１基板と、前記第１基板と対向して配置される第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置されるものであって、前記第１基板及び前記第２基板と共に放電セルを限定する隔壁と、前記第１基板に配置された第１放電電極と、前記第１基板に配置され、前記第１放電電極を覆うように形成される第１誘電体層と、前記第２基板に配置された第２放電電極と、前記第２放電電極の少なくとも一部に配置されるＥＬ発光層と、前記放電セルに配置された放電ガスとを備えるＰＤＰを提供する。

ここで、前記ＥＬ発光層は、無機ＥＬ発光体及び量子ドットからなる群から選択される一つを含んでなりうる。

ここで、前記ＥＬ発光層が前記無機ＥＬ発光体からなる場合、前記ＥＬ発光層は、５００Å〜５０００Åの厚さを有するように形成されることが望ましい。

ここで、前記ＥＬ発光層は、前記第１放電電極と前記第２放電電極とに放電電圧が印加される場合に発光することが望ましい。

ここで、前記無機ＥＬ発光体は、ＺｎＳ：Ｍｎ、ＺｎＳ：Ｔｂ、ＳｒＳ：Ｃｅ、Ｃａ_２Ｓ_４：Ｃｅ、ＳｒＳ：Ｃｕ、ＳｒＳ：Ａｇ、ＣａＳ：Ｐｂ、及びＢａＡｌ_２Ｓ_４：Ｅｕからなる群から選択される少なくとも一つを含むことができる。

ここで、前記量子ドットは、ＣｄＳｅからなるコアと、ＺｎＳからなり、前記コアを取り囲むように配置されたシェルと、酸化トリオクチルホスフィン（Ｔｒｉｏｃｔｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅ Ｏｘｉｄｅ；ＴＯＰＯ）からなり、前記シェルの外郭に配置されたキャップとを備えうる。

ここで、前記ＥＬ発光層が前記第２放電電極の全部を埋め込むように配置されていないことで、前記放電セルの放電空間に前記第２放電電極が露出される場合には、前記第２放電電極を埋め込むように追加的に誘電体層が配置されることが望ましい。

ここで、前記第２放電電極と前記ＥＬ発光層との間に誘電体層が介在して設置されてもよい。

ここで、前記放電セル内には、蛍光体層がさらに配置されてもよい。

ここで、前記蛍光体層は、ＰＬ（ＰｈｏｔｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ）蛍光体及び量子ドットからなる群から選択される少なくとも一つを含んでもよい。

ここで、前記放電セル内には、保護層がさらに配置されてもよい。

また、本発明は、第１基板と、前記第１基板と対向して配置される第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置されるものであって、前記第１基板及び前記第２基板と共に放電セルを限定する隔壁と、前記第１基板に配置された第１放電電極と、前記第１放電電極の少なくとも一部に配置される第１ＥＬ発光層と、前記第２基板に配置された第２放電電極と、前記第２放電電極の少なくとも一部に配置される第２ＥＬ発光層と、前記放電セルに配置された放電ガスとを備えるＰＤＰを提供する。

ここで、前記第１ＥＬ発光層は、無機ＥＬ発光体及び量子ドットからなる群から選択される一つを含んでなってもよい。

ここで、前記第１ＥＬ発光層が前記無機ＥＬ発光体からなる場合、前記第１ＥＬ発光層は、５００Å〜５０００Åの厚さを有するように形成されることが望ましい。

ここで、前記第２ＥＬ発光層は、無機ＥＬ発光体及び量子ドットからなる群から選択される一つを含んでなってもよい。

ここで、前記第２ＥＬ発光層が前記無機ＥＬ発光体からなる場合、前記第２ＥＬ発光層は、５００Å〜５０００Åの厚さを有するように形成されることが望ましい。

ここで、前記第１ＥＬ発光層及び前記第２ＥＬ発光層は、前記第１放電電極と前記第２放電電極とに放電電圧が印加される場合に発光することが望ましい。

ここで、前記無機ＥＬ発光体は、ＺｎＳ：Ｍｎ、ＺｎＳ：Ｔｂ、ＳｒＳ：Ｃｅ、Ｃａ_２Ｓ_４：Ｃｅ、ＳｒＳ：Ｃｕ、ＳｒＳ：Ａｇ、ＣａＳ：Ｐｂ、及びＢａＡｌ_２Ｓ_４：Ｅｕからなる群から選択される少なくとも一つを含んでもよい。

ここで、前記量子ドットは、ＣｄＳｅからなるコアと、ＺｎＳからなり、前記コアを取り囲むように配置されたシェルと、ＴＯＰＯからなり、前記シェルの外郭に配置されたキャップとを備えうる。

ここで、前記第１ＥＬ発光層が前記第１放電電極の全部を埋め込むように配置されていないことで、前記放電セルの放電空間に前記第１放電電極が露出される場合には、前記第１放電電極を埋め込むように追加的に誘電体層が配置されることが望ましい。

ここで、前記第２ＥＬ発光層が前記第２放電電極の全部を埋め込むように配置されていないことで、前記放電セルの放電空間に前記第２放電電極が露出される場合には、前記第２放電電極を埋め込むように追加的に誘電体層が配置されることが望ましい。

ここで、前記第１放電電極と前記第１ＥＬ発光層との間に誘電体層が介在して設置されてもよい。

ここで、前記第２放電電極と前記第２ＥＬ発光層との間に誘電体層が介在して設置されてもよい。

ここで、前記放電セル内には、蛍光体層がさらに配置されてもよい。

ここで、前記蛍光体層は、ＰＬ蛍光体及び量子ドットからなる群から選択される少なくとも一つを含んでもよい。

ここで、前記放電セル内には保護層がさらに配置されてもよい。

本発明によるＰＤＰによれば、既存の蛍光体層以外に、前記蛍光体層と同時に発光するＥＬ発光層を備えることによって、ＰＤＰの輝度が向上し、したがって、高精細のパネルで優れた輝度を有することができる。

また、前記ＥＬ発光層を駆動するための別途の電力が不要であり、既存の維持放電時の放電電圧を第１放電電極及び第２放電電極に印加さえすればよい。それにより、追加的な消費電力が不要になって、ＰＤＰの光効率が向上する。

また、前記ＥＬ発光層は、放電セルの放電空間でプラズマ放電が起こる場合にのみ作動するので、誤発光の問題点が発生しない。

また、本発明によるＰＤＰは、必要に応じて蛍光体層なしにＥＬ発光層のみを備えて形成されてもよく、その場合には、構造が簡単なのでコストが低減し、かつ隔壁の高さも大幅に小さくすることができるので、超薄型のディスプレイを具現することが可能である。

以下、図面を参照して本発明の第１実施の形態によるＰＤＰ１００について詳細に説明する。

図１は、本発明の第１実施の形態によるＰＤＰを示す概略的な分解斜視図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線による概略的な断面図である。

図１及び図２を参照すれば、本発明の第１実施の形態によるＰＤＰ１００は、第１基板１１０、第２基板１２０、隔壁１３０、第１放電電極１４１、第２放電電極１４２、第１誘電体層１５１、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ)発光層１６０、蛍光体層１７０、及び放電ガスを備える。

第１基板１１０と第２基板１２０とは、所定の間隔をおいて離隔されており、互いに対向して配置される。そのうち、第１基板１１０は、透明なガラスから形成されて可視光線が透過することができる。

本実施の形態では、第１基板１１０が透明なので、放電により発生する可視光線が第１基板１１０を透過して行くが、本発明はこれに限定されない。すなわち、本発明の第１基板が不透明であり、第２基板が透明に構成されてもよく、第１基板及び第２基板が共に透明に構成されてもよい。また、本発明の第１基板及び第２基板は、半透明の材質から構成され、その表面または内部に色相フィルタを内蔵して構成されてもよい。

第１基板１１０と第２基板１２０との間には、少なくとも一つの隔壁１３０が形成される。

隔壁１３０は、非放電部に配置されて第１基板１１０及び第２基板１２０と共に放電セル１８０を限定し、荷電粒子のクロストークを防止する機能を行う。

第１放電電極１４１は、第１基板１１０の下面にストライプ状に配置され、ＩＴＯ(Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ)からなる透明な電極から形成される。

本第１実施の形態の第１放電電極１４１は、ＩＴＯからなるが、本発明はこれに限定されない。すなわち、本発明の第１放電電極は、不透明素材のＡｇ、Ｃｕ、Ａｌなどから構成されてもよい。しかし、その場合には、可視光の透過率を高めるために、第１放電電極を複数の狭いストライプに分け、その間に光が透過するように配置することが望ましい。

本第１実施の形態の第１放電電極１４１は、ライン抵抗を減らすための補助電極を備えていないが、本発明はこれに限定されない。すなわち、本発明の第１放電電極は、ライン抵抗を減らすために、電気伝導度の高いＡｇなどの素材からなるバス電極を備えることもある。

第１誘電体層１５１は、第１基板１１０に配置され、第１放電電極１４１を覆って埋め込むように形成される。

第１誘電体層１５１は、維持放電時に荷電粒子が第１放電電極１４１に直接衝突して損傷させることを防止し、荷電粒子を誘導して壁電荷を蓄積することができるが、このような誘電体としては、ＰｂＯ、Ｂ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２などが使われる。

第１誘電体層１５１の下面には、保護層１９０が形成されるが、保護層１９０は、ＭｇＯからなりうる。

保護層１９０は、プラズマ粒子のスパッタリングによって第１放電電極１４１と第１誘電体層１５１とが損傷されることを防止し、２次電子を放出して放電電圧を下げる役割を担う。

第２放電電極１４２は、第１放電電極１４１の延長方向と交差するように第２基板１２０の上面にストライプ状に配置され、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌなどからなる。

本第１実施の形態の第２放電電極１４２は、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌなどの不透明素材からなるが、発明は、これに限定されない。すなわち、本発明の第２放電電極は、ＩＴＯからなる透明な電極からなってもよい。

ＥＬ発光層１６０は、第２基板１２０に配置されるが、第２放電電極１４２を覆って埋め込むように配置される。

ＥＬ発光層１６０は、無機ＥＬ発光体からなるが、その素材としてＺｎＳ：Ｍｎ、ＺｎＳ：Ｔｂ、ＳｒＳ：Ｃｅ、Ｃａ_２Ｓ_４：Ｃｅ、ＳｒＳ：Ｃｕ、ＳｒＳ：Ａｇ、ＣａＳ：Ｐｂ、ＢａＡｌ_２Ｓ_４：Ｅｕなどが使われうる。

一般的に、無機ＥＬ発光体は、その両側に異なる極性の電圧が印加されれば、電流が流れ、それにより、無機ＥＬ発光体内で電子転移現象が発生して発光する性質を有する。ところで、一般的にＰＤＰの放電維持電圧は、１５０Ｖ〜１９０Ｖ程度であるので、本発明に適用される無機ＥＬ発光体は、前記ＰＤＰの放電維持電圧の範囲内で発光する無機ＥＬ発光体を適用することが望ましい。このような観点で、最も望ましくは、４０００〜５０００ｃｄ／ｍ^２の輝度を有するＺｎＳ：Ｍｎ、ＺｎＳ：Ｔｂ系を使用することが良い。

ＥＬ発光層１６０は、その厚さが５００Å〜５０００Åを有するように形成されることが望ましいが、これは、その厚さが５０００Å以上である場合には、透光性が劣化し、その厚さが５００Å以下である場合には、前記無機ＥＬ発光体で十分な光が発生しないためである。

本第１実施の形態のＥＬ発光層１６０は、第２放電電極１４２を覆って埋め込むように配置されるが、本発明はこれに限定されない。すなわち、本発明のＥＬ発光層は、第２放電電極の一部のみを覆うように配置されてもよい。しかし、その場合には、第２放電電極が放電空間に露出されるが、かかる直接的な露出は、放電によって第２放電電極の損傷をもたらして望ましくないので、第２放電電極を埋め込むように誘電体層を追加で配置することが望ましい。

本第１実施の形態のＥＬ発光層１６０は、無機ＥＬ発光体からなるが、本発明はこれに限定されない。すなわち、本発明のＥＬ発光層は、量子ドットを含んでなってもよい。

本第１実施の形態の場合には、第２放電電極１４２とＥＬ発光層１６０とが密着して配置されているため、それらの間に何らの層も介在して配置されていないが、本発明はこれに限定されない。すなわち、本発明の放電電極とＥＬ発光層との間には、必要に応じて誘電体層が配置されることもある。

ＥＬ発光層１６０上には、前述した隔壁１３０が形成される。隔壁１３０の形成方法としては、サンドブラスト法、印刷法などが使われ、また、隔壁材料をもってシートの形態に形成した後、そのシートに穴をあけて放電セルを区画する隔壁を形成することもできる。

図１に示すように、本発明の第１実施の形態では、放電セル１８０の横断面の形状が四角形であるが、本発明はこれに限定されない。すなわち、本発明によるそれぞれの放電セルの横断面の形状は、三角形、五角形などの多角形、または円形、楕円形などの多様な形状であってもよく、隔壁がストライプパターンに形成されて、それぞれの放電セルが開放型の形状であってもよい。

一方、隔壁１３０が限定する放電セル１８０の内部には、蛍光体層１７０が配置される。

蛍光体層１７０は、隔壁１３０の側面とＥＬ発光層１６０の上面とに形成されるが、本発明はこれに限定されない。すなわち、本発明のＰＤＰが蛍光体層を備える場合、蛍光体層は、放電セル内のどこにでも形成されうる。

蛍光体層１７０は、紫外線を受けて可視光を発生する発光(ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ)蛍光体の成分を有するが、放出する可視光の色相別にそれぞれ赤色の蛍光体層、緑色の蛍光体層、青色の蛍光体層からなる。

ここで、赤色の蛍光体層は、Ｙ(Ｖ，Ｐ)Ｏ_４：Ｅｕなどの素材の蛍光体が塗布されて形成され、緑色の蛍光体層は、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４：Ｍｎなどの蛍光体が塗布されて形成され、青色の蛍光体層は、ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕなどの素材の蛍光体が塗布されて形成されうる。

本第１実施の形態の蛍光体層１７０は、ＰＬ蛍光体から形成されるが、本発明はこれに限定されない。すなわち、本発明の蛍光体層は、量子ドットを含んで形成されてもよい。

本第１実施の形態では、放電セル１８０内に蛍光体層１７０が形成されるが、本発明はこれに限定されない。すなわち、本発明のＰＤＰは、放電セル内に蛍光体層を備えなくてもよい。その場合には、ＥＬ発光体のみ発光し、プラズマガス放電は、ＥＬ発光体の発光を補助する機能を行う。

前記のように、第１基板１１０と第２基板１２０との間に隔壁１３０、第１放電電極１４１、第２放電電極１４２、第１誘電体層１５１、ＥＬ発光層１６０、蛍光体層１７０などが形成された後には、第１基板１１０と第２基板１２０とをフリットなどを使用して封着する。

第１基板１１０と第２基板１２０とを封着した後には、組立てられたＰＤＰ１００の内部空間が空気で充填されているので、前記組立てられたＰＤＰ１００内の空気を完全に排気して、放電の効率を高めることができる適宜の放電ガスで空気を代替する。

放電ガスとしては、Ｘｅを含むＮｅ−Ｘｅ、Ｈｅ−Ｎｅ−Ｘｅのような混合ガスが使われるが、前記放電ガスは、Ｘｅだけでなく、Ｎ_２、Ｄ_２、ＣＯ_２、Ｈ_２、ＣＯ、Ｎｅ、Ｈｅ、Ａｒ、大気圧の空気、Ｋｒなどを含んでなりうる。

前記のように構成された本発明の第１実施の形態によるＰＤＰ１００の一つの例示的な放電過程を説明すれば、次の通りである。

まず、外部の電源から放電が起こる放電セルの第１放電電極１４１と第２放電電極１４２とに放電電圧が印加されれば、対向して配置されている第１誘電体層１５１とＥＬ発光層１６０とに壁電荷が蓄積される。蓄積された壁電荷は、交流放電電圧によって移動することで対向プラズマ放電を起こすが、このようなプラズマ放電時に励起された放電ガスのエネルギー準位が低くなることにより、紫外線が放出される。

放出された紫外線は、放電セル１８０内に配置されている蛍光体層１７０の蛍光体を励起させるが、該励起された蛍光体のエネルギー準位が低くなることにより、赤色、緑色、青色の可視光が放出される。

一方、ＥＬ発光層１６０は、前記プラズマ放電経路上に配置されるが、放電中にＥＬ発光層１６０には電流が流れる。これは、第１放電電極１４１及び第２放電電極１４２に印加される放電電圧は、繰り返して極性が変化する交流電圧であるので、誘電体の役割を果たすＥＬ発光層１６０の両端には繰り返して電圧がかかり、それによって電流が流れるためである。このように、ＥＬ発光層１６０に電流が流れると、電子転移現象、またはトンネル現象などによって可視光が発生する。

前記のように、蛍光体層１７０及びＥＬ発光層１６０から発生した可視光は、組み合わせられて第１基板１１０を介して外部に放射されることによって、ＰＤＰ１００は画像を具現する。

このように、本第１実施の形態のＰＤＰ１００は、無機ＥＬ発光体を備えることによって、その無機ＥＬ発光体から発生した可視光と蛍光体層１７０から発生した可視光とが組み合わせられて出射されるので、従来のＰＤＰより輝度に優れるという長所がある。

また、本第１実施の形態のＰＤＰ１００は、ＥＬ発光層１６０を駆動するために別途の電力が不要であり、既存の放電電圧を第１放電電極１４１及び第２放電電極１４２に印加さえすればよいので、消費電力が追加的に上昇せず、効率が高いという長所がある。

以下では、図３を参照して、本発明の第１実施の形態の一変形例によるＰＤＰ２００について説明するが、前記第１実施の形態と異なる事項を中心として説明する。

図３は、本発明の第１実施の形態の一変形例によるＰＤＰを示す概略的な断面図である。

図３を参照すれば、本発明の第１実施の形態の一変形例によるＰＤＰ２００は、第１基板２１０、第２基板２２０、隔壁２３０、第１放電電極２４１、第２放電電極２４２、第１誘電体層２５１、無機ＥＬ発光体からなるＥＬ発光層２６０、保護層２９０、及び放電ガスを備える。

本発明の第１実施の形態の一変形例によるＰＤＰ２００が、前述した第１実施の形態によるＰＤＰ１００と異なる主な特徴の一つは、蛍光体層を備えていないという点である。

すなわち、本発明の第１実施の形態の一変形例によるＰＤＰ２００は、各放電セル２８０に蛍光体層を備えていないので、ＥＬ発光層２６０のみが可視光を放出する構造を有している。

したがって、プラズマ放電は、ＥＬ発光層２６０の発光を制御するスイッチとして機能を主に行うので、放電ガスが位置する領域の間隔、すなわち、保護層２９０とＥＬ発光層２６０との間隔ｄは、３０μｍ以下が望ましい。これは、保護層２９０とＥＬ発光層２６０との間隔ｄが小さいほど、それだけプラズマ放電経路が短くなるので、ＥＬ発光層２６０に流れる電流の制御作用を迅速に行うことが可能になり、その結果、ＥＬ発光層２６０の発光の制御作用も容易に行うことができるためである。

前記のように構成された本発明の第１実施の形態の一変形例によるＰＤＰ２００の作用の特徴は、次の通りである。

外部の電源から第１放電電極２４１と第２放電電極２４２とに放電電圧が印加されてプラズマ放電が起こると、ＥＬ発光層２６０に電流が流れ、可視光が放出される。一方、プラズマ放電が起こらない場合には、ＥＬ発光層２６０に電流が流れないため、可視光が放出されない。
ここで、プラズマ放電は、ＥＬ発光層２６０に電流を供給することで、ＥＬ発光層２６０の発光を制御するためのものであって、プラズマ放電時に発生する紫外線は、可視光に変換されない。したがって、本発明の第１実施の形態の一変形例によれば、プラズマ放電時に発生する紫外線が使われないので、放電ガスとしてＮｅのみを使用しても駆動が可能である。

このように構成された本第１実施の形態の一変形例によるＰＤＰ２００は、蛍光体を必要とせず、その構造が簡単なので、コストが低減する。また、隔壁の高さも大幅に狭めることができるので、超薄型のディスプレイを具現することができるという長所がある。

また、本第１実施の形態の一変形例によるＰＤＰ２００は、発光源として無機ＥＬ発光体を利用することによって、無機ＥＬディスプレイの長所を持ちながらも、従来のＰＤＰのメモリ特性や階調具現などの駆動方法をそのまま利用できるという長所がある。

以上で説明した構成、作用及び効果以外の本発明の第１実施の形態の一変形例によるＰＤＰ２００の構成、作用及び効果は、前記本発明の第１実施の形態によるＰＤＰ１００の構成、作用及び効果と同一なので、本説明では省略する。

以下、図４〜図６を参照して、本発明の第２実施の形態によるＰＤＰ３００について説明する。

図４は、本発明の第２実施の形態によるＰＤＰを示す概略的な分解斜視図であり、図５は、図４のＶ−Ｖ線による概略的な断面図であり、図６は、本発明の第２実施の形態によるＰＤＰが備えた量子ドットの構造を示す断面図である。

図４及び図５を参照すれば、本発明の第２実施の形態によるＰＤＰ３００は、第１基板３１０、第２基板３２０、隔壁３３０、第１放電電極３４１、第２放電電極３４２、第１ＥＬ発光層３５１、第２ＥＬ発光層３５２、蛍光体層３６０、誘電体層３９０、及び放電ガスを備える。

第１基板３１０と第２基板３２０とは、所定の間隔をおいて離隔されており、互いに対向するように配置される。そのうち、第１基板３１０は、透明なガラスからなり、可視光線を透過させることができるように形成される。

第１基板３１０と第２基板３２０との間には、少なくとも一つの隔壁３３０が形成されるが、隔壁３３０は、非放電部に配置されて第１基板３１０及び第２基板３２０と共に放電セル３７０を限定する。

第１放電電極３４１は、第１基板３１０の下面にストライプ状に配置され、ＩＴＯからなる透明な電極から形成される。

第１ＥＬ発光層３５１は、第１基板３１０に配置されるが、第１放電電極３４１を覆って埋め込むように配置される。

第１ＥＬ発光層３５１は、量子ドットからなるが、前記量子ドットは、量子効率が１００％まで可能であり、低い電圧でも励起が可能なので、効率を向上させることができ、印刷工程が可能なので、大型ディスプレイにも適用可能であるという長所がある。

前記量子ドットは、図６に示すように、ＣｄＳｅからなるコア３５１ａと、ＺｎＳからなり、コア３５１ａを取り囲むように配置されたシェル３５１ｂと、ＴＯＰＯ（酸化トリオクチルホスフィン（Ｔｒｉｏｃｔｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅ Ｏｘｉｄｅ））からなり、シェル３５１ｂの外郭に配置されたキャップ３５１ｃとを備えうる。

一方、前記量子ドットの第１ＥＬ発光層３５１は、単層から形成されてもよく、複層から形成されてもよい。この場合、一般的に単層の場合が効率が良好であるので、さらに有利である。

第１ＥＬ発光層３５１の下面には保護層３８０が形成されるが、保護層３８０は、ＭｇＯからなりうる。

保護層３８０は、プラズマ粒子のスパッタリングによって第１放電電極３４１と第１ＥＬ発光層３５１とが損傷されることを防止し、２次電子を放出して放電電圧を下げる役割を担う。

第２放電電極３４２は、第１放電電極３４１の延長方向と交差するように配置されるが、第２基板３２０の上面にストライプ状に配置される。

第２放電電極３４２は、第１放電電極３４１と同様にＩＴＯからなる透明な電極から形成される。

第２ＥＬ発光層３５２は、第１ＥＬ発光層３５１に使われる量子ドットからなり、第２放電電極３４２の一部を覆うように配置される。

すなわち、第２ＥＬ発光層３５２は、第２放電電極３４２の全部を覆って埋め込むように構成されない。すなわち、第２ＥＬ発光層３５２の幅Ｓ_２は、第２放電電極３４２の幅Ｓ_１より狭く形成される。

したがって、第２放電電極３４２が放電空間に露出されることで、放電によって損傷を受ける危険があるので、第２放電電極３４２を埋め込むように誘電体層３９０を第２基板３２０に追加で配置する。

誘電体層３９０は、ＰｂＯ、Ｂ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２などが使われるが、第２放電電極３４２を覆うだけでなく、第２ＥＬ発光層３５２まで覆うように構成される。

本第２実施の形態では、誘電体層３９０が第２放電電極３４２を覆うだけでなく、第２ＥＬ発光層３５２まで覆うように構成されるが、本発明はこれに限定されない。すなわち、本発明の誘電体層の形成は、第２放電電極が放電セルの放電空間に露出されないようにすることが目的であるので、誘電体層の形成により第２放電電極が放電空間に露出されない構造を有するならば、必ずしも第２ＥＬ発光層まで誘電体層で覆う必要はない。

本第２実施の形態の第１ＥＬ発光層３５１及び第２ＥＬ発光層３５２は、量子ドットからなるが、本発明はこれに限定されない。すなわち、本発明による第１ＥＬ発光層３５１及び第２ＥＬ発光層３５２は、無機ＥＬ発光体からなってもよい。

本第２実施の形態の場合には、第１放電電極３４１と第１ＥＬ発光層３５１とが密着して配置されており、第２放電電極３４２と第２ＥＬ発光層３５２とが密着して配置されているため、それらの間に何らの層も介在して配置されていないが、本発明はこれに限定されない。すなわち、本発明の第１放電電極と第１ＥＬ発光層との間と、第２放電電極と第２ＥＬ発光層との間には、必要に応じて追加的な誘電体層が配置されることもある。

誘電体層３９０上には、前述した隔壁３３０が形成され、隔壁３３０が形成する放電セル３７０の内部には、蛍光体層３６０が配置される。

蛍光体層３６０は、隔壁３３０の側面に形成されてプラズマ放電による劣化を防止することができるように構成する。

蛍光体層３６０は、紫外線を受けて可視光を発生するＰＬ蛍光体の成分を有するが、放出する可視光の色相別にそれぞれ赤色の蛍光体層、緑色の蛍光体層、青色の蛍光体層Eからなる。

本第２実施の形態の蛍光体層３６０をなす蛍光体は、前述した本第１実施の形態の蛍光体層をなす蛍光体と同じ蛍光体を使用するので、その説明は省略する。

本第２実施の形態では、放電セル３７０内に蛍光体層３６０が形成されるが、本発明はこれに限定されない。すなわち、本発明のＰＤＰは、前述した第１実施の形態の一変形例の場合と同様に、放電セル内に蛍光体層を備えなくてもよい。その場合には、ＥＬ発光体のみ発光し、プラズマガス放電は、ＥＬ発光体の発光を補助する機能を行う。

前記のように、第１基板３１０と第２基板３２０との間に隔壁３３０、第１放電電極３４１、第２放電電極３４２、第１ＥＬ発光層３５１、第２ＥＬ発光層３５２、蛍光体層３６０などが形成された後には、第１基板３１０と第２基板３２０とをフリットなどを使用して封着する。

第１基板３１０と第２基板３２０とを封着した後には、組立てられたＰＤＰ３００の内部空間が空気で充填されているので、前記組立てられたＰＤＰ３００内の空気を完全に排気して、放電の効率を高めることができる適宜の放電ガスで空気を代替する。

放電ガスとしては、Ｘｅを含むＮｅ−Ｘｅ、Ｈｅ−Ｎｅ−Ｘｅのような混合ガスが使われるが、前記放電ガスは、Ｘｅだけでなく、Ｎ_２、Ｄ_２、ＣＯ_２、Ｈ_２、ＣＯ、Ｎｅ、Ｈｅ、Ａｒ、大気圧の空気、Ｋｒなどを含んでなりうる。

前記のように構成された本発明の第２実施の形態によるＰＤＰ３００の一つの例示的な放電過程を説明すれば、次の通りである。

まず、外部の電源から放電が起こる放電セルの第１放電電極３４１と第２放電電極３４２とに放電電圧が印加されれば、対向して配置されている第１ＥＬ発光層３５１と誘電体層３９０とに壁電荷が蓄積される。蓄積された壁電荷は、交流放電電圧により移動しつつ対向プラズマ放電を起こすが、このようなプラズマ放電時に励起された放電ガスのエネルギー準位が低くなることにより、紫外線が放出される。

放出された紫外線は、放電セル３７０内に配置されている蛍光体層３６０の蛍光体を励起させるが、該励起された蛍光体のエネルギー準位が低くなりつつ、赤色、緑色、青色の可視光が放出される。

一方、第１ＥＬ発光層３５１及び第２ＥＬ発光層３５２は、前記プラズマ放電経路上に配置されるが、放電中に第１ＥＬ発光層３５１及び第２ＥＬ発光層３５２には電流が流れる。これは、第１放電電極３４１及び第２放電電極３４２に印加される放電電圧は、繰り返して極性が変化する交流電圧であるので、誘電体の役割を果たす第１ＥＬ発光層３５１及び第２ＥＬ発光層３５２の両端には繰り返して電圧がかかり、それによって電流が流れるためである。このように、第１ＥＬ発光層３５１及び第２ＥＬ発光層３５２に電流が流れると、電子転移現象、またはトンネル現象なとによって可視光が発生する。

前記のように、蛍光体層３６０、第１ＥＬ発光層３５１及び第２ＥＬ発光層３５２から発生した可視光は、組合わせられて第１基板３１０を介して外部に放射されることによって、ＰＤＰ３００は画像を具現する。

このように、本第２実施の形態のＰＤＰ３００は、量子ドットを備えた第１、第２ＥＬ発光層３５１、３５２を備えることによって、その量子ドットから発生した可視光と蛍光体層３６０から発生した可視光とが組合わせられて出射されるので、従来のＰＤＰより輝度に優れるという長所がある。

また、本第２実施の形態のＰＤＰ３００は、第１、第２ＥＬ発光層３５１、３５２を駆動するために別途の電力が不要であり、既存の放電電圧を第１放電電極３４１及び第２放電電極３４２に印加さえすればよいので、消費電力が追加的に上昇せず、効率が高いという長所がある。

本発明は、図面に示された実施の形態を参考に説明されたが、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及び均等な他の実施の形態が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的な保護範囲は、特許請求の範囲によって決定されなければならない。

本発明は、ディスプレイ関連の技術分野に好適に用いられる。

本発明の第１実施の形態によるＰＤＰを示す概略的な分解斜視図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線による概略的な断面図である。 本発明の第１実施の形態の一変形例によるＰＤＰを示す概略的な断面図である。 本発明の第２実施の形態によるＰＤＰを示す概略的な分解斜視図である。 図４のＶ−Ｖ線による概略的な断面図である。 本発明の第２実施の形態によるＰＤＰが備えた量子ドットの構造を示す断面図である。

符号の説明

１００、２００、３００ ＰＤＰ
１１０、２１０、３１０ 第１基板
１２０、２２０、３２０ 第２基板
１３０、２３０、３３０ 隔壁
１４１、２４１、３４１ 第１放電電極
１４２、２４２、３４２ 第２放電電極
１５１、２５１、３５１ 第１誘電体層
１６０、２６０ ＥＬ発光層
１７０、３６０ 蛍光体層
１８０、２８０、３７０ 放電セル
１９０、２９０、３８０ 保護層
３５１ 第１ＥＬ発光層
３５１ａ コア
３５１ｂ シェル
３５１ｃ キャップ
３５２ 第２ＥＬ発光層
３９０ 誘電体層

Claims (26)

1. 第１基板と、
   前記第１基板と対向して配置される第２基板と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に配置されるものであって、前記第１基板及び前記第２基板と共に放電セルを限定する隔壁と、
   前記第１基板に配置された第１放電電極と、
   前記第１基板に配置され、前記第１放電電極を覆うように形成される第１誘電体層と、
   前記第２基板に配置された第２放電電極と、
   前記第２放電電極の少なくとも一部に配置されるＥＬ発光層と、
   前記放電セルに配置された放電ガスを備えるプラズマディスプレイパネル。
2. 前記ＥＬ発光層は、無機ＥＬ発光体及び量子ドットからなる群から選択される一つを含んでなる請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
3. 前記ＥＬ発光層が前記無機ＥＬ発光体からなる場合、前記ＥＬ発光層は、５００Å〜５０００Åの厚さを有するように形成される請求項２に記載のプラズマディスプレイパネル。
4. 前記ＥＬ発光層は、前記第１放電電極と前記第２放電電極とに放電電圧が印加される場合に発光する請求項２に記載のプラズマディスプレイパネル。
5. 前記無機ＥＬ発光体は、ＺｎＳ：Ｍｎ、ＺｎＳ：Ｔｂ、ＳｒＳ：Ｃｅ、Ｃａ_２Ｓ_４：Ｃｅ、ＳｒＳ：Ｃｕ、ＳｒＳ：Ａｇ、ＣａＳ：Ｐｂ及びＢａＡｌ_２Ｓ_４：Ｅｕからなる群から選択される少なくとも一つを含む請求項２に記載のプラズマディスプレイパネル。
6. 前記量子ドットは、ＣｄＳｅからなるコアと、ＺｎＳからなり、前記コアを取り囲むように配置されたシェルと、ＴＯＰＯからなり、前記シェルの外郭に配置されたキャップと、を備える請求項２に記載のプラズマディスプレイパネル。
7. 前記ＥＬ発光層が前記第２放電電極の全部を埋め込むように配置されていないことで、前記放電セルの放電空間に前記第２放電電極が露出される場合には、前記第２放電電極を埋め込むように追加的に誘電体層が配置される請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
8. 前記第２放電電極と前記ＥＬ発光層との間に誘電体層が介在して設置される請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
9. 前記放電セル内には、蛍光体層がさらに配置される請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
10. 前記蛍光体層は、ＰＬ蛍光体及び量子ドットからなる群から選択される少なくとも一つを含む請求項９に記載のプラズマディスプレイパネル。
11. 前記放電セル内には、保護層がさらに配置される請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
12. 第１基板と、
    前記第１基板と対向して配置される第２基板と、
    前記第１基板と前記第２基板との間に配置されるものであって、前記第１基板及び前記第２基板と共に放電セルを限定する隔壁と、
    前記第１基板に配置された第１放電電極と、
    前記第１放電電極の少なくとも一部に配置される第１ＥＬ発光層と、
    前記第２基板に配置された第２放電電極と、
    前記第２放電電極の少なくとも一部に配置される第２ＥＬ発光層と、
    前記放電セルに配置された放電ガスと、を備えるプラズマディスプレイパネル。
13. 前記第１ＥＬ発光層は、無機ＥＬ発光体及び量子ドットからなる群から選択される一つを含んでなる請求項１２に記載のプラズマディスプレイパネル。
14. 前記第１ＥＬ発光層が前記無機ＥＬ発光体からなる場合、前記第１ＥＬ発光層は、５００Å〜５０００Åの厚さを有するように形成される請求項１３に記載のプラズマディスプレイパネル。
15. 前記第２ＥＬ発光層は、無機ＥＬ発光体及び量子ドットからなる群から選択される一つを含んでなる請求項１２に記載のプラズマディスプレイパネル。
16. 前記第２ＥＬ発光層が前記無機ＥＬ発光体からなる場合、前記第２ＥＬ発光層は、５００Å〜５０００Åの厚さを有するように形成される請求項１５に記載のプラズマディスプレイパネル。
17. 前記第１ＥＬ発光層及び前記第２ＥＬ発光層は、前記第１放電電極と前記第２放電電極とに放電電圧が印加される場合に発光する請求項１３または請求項１５に記載のプラズマディスプレイパネル。
18. 前記無機ＥＬ発光体は、ＺｎＳ：Ｍｎ、ＺｎＳ：Ｔｂ、ＳｒＳ：Ｃｅ、Ｃａ_２Ｓ_４：Ｃｅ、ＳｒＳ：Ｃｕ、ＳｒＳ：Ａｇ、ＣａＳ：Ｐｂ、及びＢａＡｌ_２Ｓ_４：Ｅｕからなる群から選択される少なくとも一つを含む請求項１３または請求項１５に記載のプラズマディスプレイパネル。
19. 前記量子ドットは、ＣｄＳｅからなるコアと、ＺｎＳからなり、前記コアを取り囲むように配置されたシェルと、ＴＯＰＯからなり、前記シェルの外郭に配置されたキャップと、を備える請求項１３または請求項１５に記載のプラズマディスプレイパネル。
20. 前記第１ＥＬ発光層が前記第１放電電極の全部を埋め込むように配置されていないことで、前記放電セルの放電空間に前記第１放電電極が露出される場合には、前記第１放電電極を埋め込むように追加的に誘電体層が配置される請求項１２に記載のプラズマディスプレイパネル。
21. 前記第２ＥＬ発光層が前記第２放電電極の全部を埋め込むように配置されていないことで、前記放電セルの放電空間に前記第２放電電極が露出される場合には、前記第２放電電極を埋め込むように追加的に誘電体層が配置される請求項１２に記載のプラズマディスプレイパネル。
22. 前記第１放電電極と前記第１ＥＬ発光層との間に誘電体層が介在して設置される請求項１２に記載のプラズマディスプレイパネル。
23. 前記第２放電電極と前記第２ＥＬ発光層との間に誘電体層が介在して設置される請求項１２に記載のプラズマディスプレイパネル。
24. 前記放電セル内には、蛍光体層がさらに配置される請求項１２に記載のプラズマディスプレイパネル。
25. 前記蛍光体層は、ＰＬ蛍光体及び量子ドットからなる群から選択される少なくとも一つを含む請求項２４に記載のプラズマディスプレイパネル。
26. 前記放電セル内には、保護層がさらに配置される請求項１２に記載のプラズマディスプレイパネル。

Images