KR100235547B1 - 기체방전형 표시장치 및 그의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

양극, 음극 및 어드레스 전극을 3차원적으로 매트릭스 배선을 구성하여 이루어진 기체방전형 표시장치에 있어서, 어드레스전극과 양극과의 사이에 먼저 기입방전을 하여 유전체층상에 기입전하에 일시 축적되고, 그 기입전하는 음극상에 유지전압을 인가함으로써 보조 방전으로서 방전되어, 양극과 음극사이에 주방전을 유도한다.

Description

기체방전형 표시 장치 및 그의 구동방법
제1도는 본 발명의 장치에 제1실시예에 의한 기체방전형 표시장치의 사시도.
제2도는 본 발명의 장치의 제2실시예에 이한 기체방전형 표시장치의 사시도.
제3도는 본발명의 장치의 제3실시예에 의한 기체방전형 표시장치의 사시도.
제4도는 본 발명의 장치의 제4실시예에 의한 기체방전형 표시장치의 사시도.
제5도는 제4도의 일부 확대평면도.
제6도는 본 발명의 기체방전형 표시장치에서의 방전전류와 휘도와의 관계 및 방전전류와 발광효율과의 관계를 나타낸 특성도.
제7도는 본 발명의 장치의 제5실시예에 의한 기체방전형 표시장치의 사시도.
제8도는 본 발명의 장치의 제1 내지 제5실시예에서의 매트릭스 배선도.
제9도는 본 발명에 의한 기체방전형 표시장치의 구동방법의 제1실시예에서의 구동전압의 타이밍 챠트.
제10도는 동 구동방법의 제1실시예에 있어서 중간조화상을 표시하는 경우의 동작도.
제11도는 본 발명에 의한 기체방전형 표시장치의 구동방법의 제2실시예에서의 구동전압의 타이밍 챠트.
제12도는 동 구동방법의 제2실시예에 있어서 중간조화상을 표시하는 경우의 동작도.
제13도는 본 발명에 의한 기체방전형 표시장치의 구동방법의 제3실시예에서의 구동전압의 타이밍 챠트.
제14도는 동 구동방법의 제3실시예에 있어서 중간조화상을 표시하는 경우의 동작도.
제15도는 본 발명의 장치의 제6실시예에 의한 기체방전형 표시장치의 사시도.
제16도는 본 발명의 장치의 제8실시예에 의한 기체방전형 표시장치의 사시도.
제17도는 본 발명의 장치의 제6 ~ 제8실시예에서의 매트릭스 배선도.
제18도는 본 발명에 의한 기체방전형 표시장치의 구동방법의 제4실시예에서의 구동전압의 타이밍 챠트.
제19도는 본 발명에 의한 기체방전형 표시장치의 구동방법의 제5실시예에서의 구동전압의 타이밍 챠트.
제20도는 종래의 기체방전형 표시장치의 사시도.
제21도는 종래의 기체방전형 표시장치의 매트릭스 배선도.
제22도는 종래의 기체방전형 표시장치에 의해서 화상을 표시하는 경우의 구동전압의 타이밍 챠트.
제23도는 종래의 기체방전형 표시장치에 의해서 중간조화상을 표시하는 경우의 동작도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 절연기판 2 : 저항체
3 : 전극체 4 : 양극
5 : 보조양극 6 : 절연체층
7 : 유리기판 8 : 리세트음극
9 : 음극 10 : 격벽
11 : 방전셀 12 : 구멍
13 : 보조 방전셀 14 : 방전구멍
15 : 형광체층 21 : 절연기판
22 : 어드레스전극 23 : 유전체층
24 : 양극 24a : 모선부
24b : 가지부 24 : 유리기판
26, 26a, 26b: 저항체 27, 27a, 27b : 음극
28 : 음극모선 29 : 절연체층
30 : 격벽 31 : 방전셀
32, 32a, 32b: 방전구멍 33 : 형광체층
본 발명은 텔레비젼 및 광고표시판 등의 화상표시에 이용하는 기체방전형(氣滯放電型) 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
제 20도는 종래의 기체방전형 표시장치를 나타내는 사시도이다. 같은 구성은 예를 들면 일본국 특개평 6- 162934 호 공보에 기재되어 있다. 도면에 있어서, 절연기판(1)상에는 저항체(2) 및 전극체(3)를 가지는 스트라이프형상의 여러개의 양극(4)이 설치되어 있다. 또한, 이들 양극(4)에 평행하게 스트라이프형상의 여러개의 보조양극(5)이 설치되어 있다. 양극(4)은 절연체층(6)에 의해서 덮여져 있다.
한편, 투광성 유리기판(7)의 하면상에는 리세트음극(8)과, 이것에 평행하게 배치된 여러개의 음극(9)이 설치되어 있다. 그리고, 음극(9)및 리세트음극(8)이 음극(4) 및 보조음극(5)에 대하여 직교하도록 대향배치되고, 그 사이의 공간에 격벽(10)에 의해서, 양극(4)과 음극(9)과의 각각의 대향공간에 방전셀(11)이 형성된다. 또한, 보조양극(5)과, 리세트 음극(8) 및 그것에 평행한 음극(9)과의 대향공간에 보조방전셀(13)이 형성된다. 보조방전셀(13)은 방전셀(11)과 연속으로 통하는 구멍(12)을 통해서 연이어 통해 있다. 방전셀(11)내에 있어서 양극(4)의 전극체(3) 중 적어도 일부가, 절연체층(6)에 형성된 방전구멍(14)에 면해 있고, 음극(9)측을 향해서 노출해 있다.
이 기체방전형 표시장치에 의해서 단색표시를 하는 경우는, 방전셀(11) 및 보조방전셀(13)내에 네온, 알곤 등의 희가스를 봉해넣고, 이들 가스의 방전발광색에 의한 표시를 한다. 또한, 칼라표시를 하는 경우는, 방전셀(11)내의 절연체층(6) 및 격벽(10)의 표면상에 형광체층(15)을 설치하고, 방전셀(11) 및 보조방전셀(13)내에, 적어도 크세논을 함유하는, 헬륨, 네온, 알곤 등의 희가스를 봉입한다. 그리고, 이들 가스중의 방전에 의해서 발생하는 자외선에 의해서 형광체층(15)을 여기하고, 이 형광체층(15)으로부터의 발광색에 의한 표시를 한다.
상기의 기체방전형 표시장치는, 소위 펄스 메모리형으로 제21도에 나타낸 바와 같은 매트릭스 배선회로를 가지고 있다. 제 21도에 있어서, 행방향으로는 1행의 리세트음극(R)과, N(=정수) 행의 음극(K1) 내지 (KN)이 각각 설치되어 있다. 또한, 열방향으로는 M(=정수) 열의 양극(A1) 내지 (AM)과, L(=정수)열의 보조양극(H1) 내지 (HL)이 각각 설치되어 있다. 제 22도는 상기 각 부에 공급되는 구동전압의 타임챠트를 나타낸다. 이들 도면에 의거하여, 화상표시를 하는 경우의 동작을 설명한다.
먼저, 최초로 기간 t1에 있어서, 보조양극(H1) 내지 (HL)과 리세트음극(R)에 서로 역상의 펄스전압을 인가하고, 보조양극군(H1) 내지 (HL)과 리세트음극(R) 과의 사이에 리세트방전을 일으키게 한다. 그러나, 1회의 펄스전압의 인가에서는 안정되거나 세트방전이 일어나기 어려우므로, 기간 t1 의 사이에 여러회 펄스전압을 인가함으로써 세트방전을 안정되게 일으키게 한다.
다음으로, 주사의 가간 t3에 있어서, 보조양극(H1) 내지(HL)과 음극(K1)에 각각 펄스전압을 인가하고, 표시방전셀에 대응하는 양극(A1) 내지 (AM)에 기입펄스전압을 인가한다. 이것에 의해서, 상기 리세트방전에 의한 잔류하전입자때문에, 보조양극(H1) 내지(HL)과 음극(K1)과의 사이에 보조방전이 안정되게 일어나고, 또한, 이 보조방전에 유발되어 표시 방전셀에서의 주방전이 안정되게 행하여 진다.
이 표시방전셀의 주방전의 유지동작은, 기간(t3)의 주방전에 의한 잔류하전입자가 충분하게 존재해 있는 기간 t6에 있어서, 다시 음극(K1)에 유지펄스전압을 인가함으로써, 표시방전셀에 있어서 다시 주방전을 일으키도록 이루어진다. 마찬가지로, 기간 t8,t10…에 있어서, 음극(K1)에 유지펄스전압을 계속해서 인가하는 한, 표시방전셀의 주방전이 단속적으로 계속되고, 유지동작이 행하여진다.
다음으로, 주사의 기간 t5에 있어서, 보조양극(H1) 내지(HL)과 음극(K2)에 각각 펄스전압을 인가하고, 표시방전셀에 대응하는 양극(A1) 내지 (AM)에 기입펄스전압을 인가한다. 이에 의해서, 보조양극(H1) 내지 (HL)과 음극(K1)과의 사이의 보조방전에 의한 잔류하전입자때문에, 보조 양극(H1) 내지(HL)과 음극 K2와의 사이에 보조방전이 안정되게 일어나고, 또, 이 보조방전에 유발되어서 상기 표시방전셀에서의 주방전이 안정되게 행하여진다.
이 표시방전셀의 주방전의 유지동작은, 기간 t5의 주방전에 의한 잔류하전입자가 충분하게 존재해 있는 기간 t8에 있어서, 다시 음극(K2)에 유지펄스전압을 인가함으로써, 표시방전셀에 있어서 다시 주방전을 일으키도록 이루어진다. 마찬가지로, 기간 t10,t12…에 있어서, 음극(K2)에 유지펄스전압을 계속해서 인가하는 한, 표시 방전셀의 주방전이 단속적으로 계속되고, 유지동작이 행하여 진다.
또한, 이상의 동작을 행방향으로 계속되는 음극 K3,K4,… 에 순차적으로 주사하여 1화면의 형성한다. 이때, 기간 t3에 계속되는 t5,t7…의 보조방전은, 하나 앞의 보조방전에 의한 하전입자의 도움으로 계속된다.
제23도는, 제20도에 나타낸 종래의 기체방전형 표시장치에 대하여, TV화상의 중간조표시를 하는경우의 동작설명도이다. 제23도에 있어서, 화상표시가 500TV 선(즉, 500 주사선수), 계조수가 256계조, 1필드주기(tf)가 1/60초이고, 1필드는 시간적으로 등분된 8개의 서브필드에 의해서 형성되며, 1필드의 1주사마다 기입펄스와 유지펄스를 서로 끼어들게한 동작을 순차적으로 행하고 있다. ts1은 1주사의 기입기간을, 또한, ts2는 1주사의 유지기간을 각각 나타내고 있다.
기입 및 유지의 펄스주기는, (1/60[초])/(500[TV선])/(8[서브필드]), 즉 약 4μ초가 된다. 또한, 각 서브필드 내에 28(=128)개의 펄스가 들어가는 최대회수는 500≥ 128× N(N: 정수)로부터 N=3이 된다. 기입펄스와 유지펄스의 인가가 동시에 겹치지 않도록 끼어들어가게 하기 위해서, 유지펄스의 폭을 1μ초로 하면, 유지방전에 걸리는 최대시간 Σm은 1[μ초] ×(128+64-32+16+8+4+2+1)×3( N: 회수) = 765[μ초]가 된다.
따라서, 상기 최대시간 Σm은 각 필드주기에 대하여,(765[μ초])/(1/60[초])로 부터, 약 1/20이 된다.
제23a도에 나타낸 바와 같이, 종래예에 의한 서브필드의 배열에서는 방조방전을, 모든 서브필드기간에 걸쳐서 음극의 주사순으로 끊임없이 연속하여 행하여야 하므로, 각 서브필드기간을 각 필드기간tf의 8등분으로 하여, 각 서브필드기간과 유지기간과의 차인 휴지기간이 설치되어 있다. 이 휴지기간의 존재를 위해서, 필드주기 tf의 기간내에, 기입과 유지기간을 계속해서 설정하지 않으므로, 그만큼 유지방전기간이 짧아진다. 1주사분에서 보면, 상술한 바와 같이, 유지 방전에 걸리는 최대시간 Σm이 1필드주기 tf의 약 1/20이 된다. 이것으로부터 유기방전 전류의 최대치는 그 평균치의 약 20배가 되나, 유지펄스전압의 간헐적 계속인가에 의해서 간헐적인 유지방전의 상태가 계속되고 있으므로, 유지방전기간 중의 방전전류를 평활회로에서 평균화하고, 기입 및 유지의 펄스주기가 4μ초이므로, 1필드주기 tf의 기간내의 1주사분의 유지기간의 비율이,4[μ초] × )128+64+32+16+8+4+2+1)×3(N: 회수)로 된다. 이 값은 약 3m초가 된다. 또한, 모든 주사에 대한 기입기간이 주기가 1필드주기 tf와 같으므로, 모든 주사분에 대하여는 유지방전전류가 더 실효적으로 평균화되고, 1필드주기의 기간내의 실효적인 유지기간이 약 4m초가 된다. 이 결과, 실효적인 유지방전의 최대시간 Σm은 1필드주기 tf의 약 1/4가 된다. 이것으로부터 제23b도에 나타낸 바와 같이, 유지방전류를 공급하는 전원의 전류용량은 평균적으로 필요한 전류(상대눈금 1)의 약 4배의 양(상대눈금 4)을 공급하여야 한다.
그러나, 종래의 펄스메모리형의 기체방전형 표시패널에서는, 유지동작에 있어서, 표시방전셀의 주방전을 단속적으로 계속시키기 위해서, 잔류하전입자가 충분하게 존재해 있는 사이에, 음극(9)(K1내지 KN)에 여러번 유지펄스전압을 인가하여야 한다. 그 때문에, 유지펄스전압의 인가기간 중에는, 방전전류와 동시에, 기체방전형 표시장치의 전극간 용량 등으로 이루어지는 용량성 부하에 대하여, 유지펄스전압에 의한 무효전류가 여러번 흐르고, 대폭적인 전력소비를 초래한다는 문제가 있었다.
또한, 보조방전때문에, 보조양극(5)과 리세트음극(8) 및 이것에 평행한 음극(9)과의 대향공간에 방전셀(11)과 연이어 통하는 보조방전셀(13)을 설치하여야 하므로, 패널의 구조가 복잡해진다. 또한, 이 보조방전셀(13)은 표시하는 방전셀이 아니므로 화상표시의 세밀함을 높인다는 점에서는 바람직하지 않은 존재가 된다.
또한, 투광성의 유리기판(7)상에는, 리세트음극(8)과 음극(9)을 구성할 뿐이나, 절연기판(1)상에는, 저항체(2), 전극체(3)을 가지는 양극(4), 보조양극(5), 절연체층(6)과 격벽(10), 또한 칼라표시를 목적으로 할 때에는 형광체층(15)이 구성되어 있으므로, 절연기판(1)상의 구조가 유리기판(7)상의 구조에 비해 매우 복잡해진다는 문제가 있었다.
또한, 보조양극(5)(H1내지 HL)의 펄스전압은 단기간에 일어나야 하므로, 보조양극(5)(H1내지 HL)에 직접 상기 펄스전압을 인가한고 있다. 직접 인가하는 이유는, 가령 보조양극(5)(H1내지 ~ HL)의 외부회로에 방전전류제한용의 저항기를 설치하고 직접인가를 피하면, 기체방전형 표시장치 내부에 형성된 부유용량때문에 상기 펄스전압의 일어남이 둔화하기 때문이다. 그러나 보조양극(5)(H1내지 HL)에 직접 펄스전압을 인가하면, 동작시간과 함께 방전전류가 가속적으로 상승하고, 보조방전의 소비전력이 크고, 장치의 동작수명이 짧아진다는 문제가 있었다.
또한, 보조양극(H1내지 HL)과 예를 들면 음극(K2)보 보조방전을 안정되게 행하기 위해서, 하나 앞의 음극(K1)과 보조양극(H1내지 HL)과의 사이의 보조방전의 잔류하전입자를 이용한다. 즉, 항상 앞행의 보조방전에 의해서 다음행의 보조방전을 안정화시키도록 이루어지므로, 보조방전은 방전(K1,K2…)의 주사순으로, 끊임없이 연속해서 행하여야 한다. 그 때문에 화상표시의 중간조표시를 하는 방법은 상술한 보조방전의 송달순번에 규제된 방법으로밖에 취할 수 없어서, 1필드주기에 차지하는 유지방전시간의 비율이 적었다. 따라서, 고휘도나 저소비 전력화가 곤란하게 되고, 또한, 유지방전의 전류의 최대치가 매우 커지므로, 장치에 전류를 공급하는 전원의 체적, 중량, 코스트가 매우 커진다는 문제가 있었다.
이와 같이, 종래의 기체방전형 표시장치 및 그 구동방법에 있어서는, 여하히 장치의 구조를 간소화하고, 소비전력을 내리면서 효율을 높이고. 또한, 고휘도화를 도모하는가가 과제였다.
본 발명의 목적은, 이러한 과제를 해결할 수 있는 기체방전형 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적은 달성하기 위해서, 본 발명의 기체방전형 표시장치는, 대향배치된 2장의 기판사이에, 그들 사이에 공간을 두고 입체교차한 행및 열의 배치를 구성하는 전극군 및 전극간의 대향공간을 간막이하고 가스를 봉입한 여러개의 방전셀의 소영역군을 형성하는 격벽구성을 가지는 기체방전형 표시장치로서:
제1기판상의 복수열내에 배치된 스트라이프형상의 다수개의 어드레스전극과;
상기 어드레스전극상에 설치된 유전체층과;
상기 유전체층상에 복수행으로 배치되고, 이 유전체층을 통해서 상기 어드레스 전극과 대향하여 배치된 스트라이프형상의 다수개의 양극과;
제 2 기판상에 배치된 스트라이프형상의 다수개의 음극모선과;
상기 음극모선의 각각에 대하여 상기 방전셀마다 각각 저항체를 통해서 접속되며 제 2 기판상의 어드레스전극중의 하나및 양극중의 하나에 대향하는 위치에서 작은 조각의 형상으로 배치되고, 행방향으로 정렬하여 전체적으로 다수행의 배치를 형성하는 다수개의 음극과,
상기 음극모선 및 음극상에 배치되고, 상기 각 음극에 대응하는 위치에 다수개의 방전구멍을 형성한 절연체층및,
상기 절연체층과 상기 양극과의 사이에 설치되고, 상기 양극과 상기 음극과의 대향공간을 간막이하여 상기 방전셀을 형성하는 격벽을 구비한것을 특징으로 하는 것이다.
이와 같은 구성은 기체방전형 표시장치의 구성이 간단하게 된다.
따라서, 화면의 해상도가 증가한다. 또한, 조립효율이 증가되며 단가가 감소된다.
또한, 상술한 구성 대신에, 표시장치는:
제 1 기판상의 복수열내에 배치된 스트라이프형상의 다수개의 어드레스전극과;
상기 어드레스전극상에 설치된 유전체층과;
상기 유전체층상에 복수열로 배치되고, 이 유전체층을 통해서 상기 어드레스전극과 대향하여 배치된 스트라이프형상의 다수개의 양극과;
제 2 기판상에 배치된 스트라이프형상의 다수개의 음극모선과;
상기 음극모선의 각각에 대하여 상기 방전셀마다 각각 저항체를 통해서 접속되며 제 2기판상의 어드레스전극중의 하나및 양극중의 하나에 대향하는 위치에서 작은 조각의 형상으로 배치되고, 행방향으로 정렬하여 전체적으로 다수행의 배치를 형성하는 다수개의 음극과,
상기 음극모선 및 음극상에 배치되고, 상기 각 음극에 대응하는 위치에 다수개의 방전구멍을 형성한 절연체층및,
상기 절연체층과 상기 양극과의 사이에 설치되고, 상기 양극과 상기 음극과 대향공간을 간막이하여 상기 방전셀을 형성하는 격벽을 구비한것을 특징으로 하는 것이다.
다른 실시형태에 있어서, 본 발명은, 양극, 음극 및 어드레스전극의 3차원적 매트릭스배선 구성을 가지는 기체방전형 표시장치의 구동방법으로:
(a) 양극에 주사펄스전압을 인가하고 또한 어드레스전극에 가입펄스전압을 인가하여 기입방전을 행하게 하고, 상기 양극주변의 유전체층상에 기입전하를 일시 축척하는 단계와;
(b) 음극에 유지전압을 인가하여 기입전하를 보조방전으로서 방전시키는 단계와;
(c) 보조방전에 의해서, 상기 양극과 상기 음극과의 사잉에 주방전을 유도하고 그 주방전을 상기 유지전압의 계속적 인가에 의해서 유지하는 것을 특징으로 하는 방법이다.
상술한 방법의 범위내에서, 이하의 단계도 적용가능하다:
주사펄스전압이 각 양극에 인가됨으로써, 기입전하를 일으키고 각 양극의 주변의 유전체층상에 일시적인 기입전하의 축적을 행하고,
하나의 양극으로의 기입전하의 축적이 완료된 바로 후에, (b) 단계 및 (c) 단계가 실행되고, 그에 의하여 앙극및 대응하는 음극사이에 주방전이 일어나며,
(b) 단계및 (c) 단계는, 모든 양극에 대한 기입전하의 축적완료의 시간뒤에 행하여지도록 순서대로 수행된다.
또한, 본 발명은, 양극, 음극 및 어드레스전극을 입체적으로 매트릭스 배선을 구성하여 이루어진 기체방전형 표시장치의 구동방법으로서:
어드레스 전극에 준사펄스전압을 인가하고, 또한, 양극에 기입펄스전압을 인가하여 기입방전을 행하게 하고, 상기 양극주변의 유전체층상에 기입전하를 일시적으로 충전하는 단계와,
음극에 유지전압을 인가함으로써 보조방전으로서 기입전하를 방전하는 단계; 및
양극과 음극사이에 보조방전에 의하여 주방전을 유도하고, 연속적으로 유지전압을 인가함으로써 주방전을 유지하는 단계를 포함하여 구성되는 방법이다.
방전의 단계에서, 유지전압은 다수행의 구성을 가지는 다수개의 소군의 음극에 순차적으로 인가될 수 있으며, 따라서, 유지전압을 인가한 소군의 음극과 대응하는 양극과의 사이에서 주방전이 행해진다.
상술한 방법에 따르면, 보조방전용의 전력소비가 감소되므로, 장치의 수명이 길어진다.
또한, 유지방전은 연속적인 유지전압으로 행해지므로, 전극간의 용량에 근거한 반응전력의 손실이 감소된다. 부가적으로, 기입작용및 유지 작용은 상호간에 독립적으로 수행된다. 따라서, 구동작용은 휘도에 상관없는 매우 적은 소모시간에 달성될 수 있다. 따라서 광학에너지는 방전셀로부터 유효하게 취해지고, 그에 의하여 휘도효율이 증가된다. 이러한 방식으로, 기체방전 표시장치는 높은 휘도및 적은 전력소모로 구동이 가능한게 된다.
본 발명의 신규한 특징은 첨부된 특허청구의 범위에서 특별히 개시되는 것이지만, 본 발명은, 그의 구성및 내용에 있어서, 그의 목적및 특징과 함께, 첨부된 도면을 참조한 이하의 실시예로부터 보다 잘 이해될 수 있다.
[장치의 제1실시예]
제1도는, 본 발명의 장치에서의 제 1 실시예에 의한 기체방전형 표시장치를 나타내는 사시도이다. 제1도에서, 절연기판(21)의 하면상에는 스트라이프형상의 여러개의 어드레스전극(22), 유정체층(23) 및 어드레스전극(22)에 직교하여 배치된 스트라이프형상의 여러개의 양극(24)이 순차적으로 겹쳐서 설치되어 있다. 한편, 투광성의 유리기판(25)상에는 여러개의 저항체(26) 및 작은 조각형상의 음극(27)을 가지는 스트라이프형상의 음극모선(28)이 여러개 설치되고, 그들 위에 절연체층(29)을 겹쳐서 설치한다. 음극모선(28)은 어드레스전극(22)에 대해서 직교하도록 배치되고, 그들 사이에는 유전체층(23) 및 절연체층(29)이 설치된다. 음극(27)은, 어드레스전극(22) 및 양극(24)에 대향하는 위치에 설치되어 있다.
또한, 병렬로 교차하는 형상의 격벽(30)에 의해서 양극(24)과 음극(27)과의 대향공간을 간막이하여 여러개의 방전셀(31)의 소영역군을 형성한다. 양극(24)과 음극(27)과의 대향부의 절연체층(29)에 음극(27)중 적어도 일부가 방전셀(31)내의 공간에 노출하도록 방전구멍(32)을 설치하고 있다. 또한, 적어도 양극(24)주변의 유전체층(23)의 표면에 전하가 축적하도록, 어드레스전국(22)에 대하여 양극(24)을 대향배치한 구성으로 되어 있다. 또한, 방전셀(31)내에는, 헬륨, 네온, 알곤, 크세논, 클립톤 등의 방전용 희가스 중 적어도 1종류의 희가스가 봉입되어 있다.
상기의 설명에서 명확히 알 수 있듯이, 전국군은 입체교차한 복수행 및 복수열의 배치를 구성하고 있다. 즉, 어드레스전극(22)은 복수열배치를 형성하여 설치되고, 양극(24)은 복수행배치를 형성하여 설치되어 있다. 양극(24)은 어드레스전극(22)과 입체교차형상으로 직교하여 배치되어 있다. 또한, 음극(27)은 동일한 음극모선(28)에 접속된 행단위의 집합체마다 양극(24)과 평행하게 정렬하고, 전체적으로 복수행의 배치를 구성하고 있다.
상기의 기체방전형 표시장치에 의해서 단색표시를 하는 경우는, 방전셀(31)내에 네온, 알곤 등의 희가스 중 적어도 1종류의 희가스를 봉입하고, 이들 가스의 방전발광색에 의한 표시를 한다.
또한, 본 실시형태의 다른 실시예로서 칼라표시를 하는 경우는, 방전셀(31)내의 양극(24)주변의 유전체층(23) 및 격벽(30)의 각 표면상에 형광체층(33)을 설치한다. 방전셀(31)내에는 헬륨, 네온, 알곤, 크세논, 클립톤 등의 방전용 희가스 중 적어도 1종류의 희가스가 봉입되고, 이들 가스의 방전에 의한 자외선에 의해서 형광체층(33)을 여기하고, 이 형광체층(33)으로부터의 발광색에 의한 표시를 한다.
또한, 저항체(26)는, 금속 또는 금속산화막을 소재로 하는 두꺼운 막인쇄에 의해서 형성할 수 있으나, 빛을 효율좋게 통과시키기 위해서는, ITO, SnO2등의 투광성재료를 전자빔법, 스패터법 또는 CVD법 등의 공법을 적용하여 얇은 막으로 형성한다.
또한, 절연기판(21)측으로부터 보는 표시장치로서 구성할 때에는, 절연기판(21)을 투광성의 유리기판에 의해서 형성하고, 어드레스전극(22)과 양극(24)을 ITO, SnO2등의 투광성재료에 의한 얇은 막으로서 형성할 수도 있다.
종래의 기술의 설명에서 서술한 바와 같이, 종래의 기체방전형 표시장치에서는, 기판의 한 쪽구성이 매우 복잡하였으나, 본 실시형태의 기체방전형 표시장치에서는, 보조방전셀이 없으므로, 구조가 간단한다. 또한, 절연기판(21)측의 구성으로서는, 어드레스전극(22), 유전체층(23), 양극(24), 격벽(30) 및, 칼라표시를 목적으로 할 때는 형광체층(33)이 더 설치되고, 한편, 유리기판(25)측의 구성으로서는, 저항체(6), 음극(27), 음극모선(28), 절연체층(29)이 설치되므로, 쌍방의 기판상의 구성이 같은 정도로 간소화 된다.
[장치의 제2실시예]
제2도는, 제2실시예에 의한 기체방전형 표시장치를 나타내는 사시도이다. 본 실시예에 있어서는 양극(24)의 형상이 다른 점 이외는 제1 실시예와 동일한 구성이므로, 동일한 구성부분에 대하여는 제1실시예의 설명을 적용한다,
제2도에 있어서, 양극(24)은 음극모선(28)과 평행하게 설치된 스트라이프형상의 모선부(24a)와, 이 모선부(24a)와 동일평면상에 있어서 각방전셀(31)마다 설치되고, 모선부(24a)와 직교하는 양방향에 십자형상으로 연장된 여러개의 스트라이프형상의 가지부(24b)를 가지는 구성이다. 모선부(24a)와 가지부(24b)와의 각 교차점의 평면좌표위치가, 각각 대응하는 방전구멍(32)의 거의 바로 위가 되도록 배치되어 있다.
이와 같이 구성된 양극(24)은, 방전셀(31)내의 전계를 넓혀서 방전이 일어나기 쉬워지는 작용을 한다.
[장치의 제3실시예]
제3도는, 본 발명의 장치에서의 제3실시예에 의한 기체방전형 표시장치를 나타내는 사시도이다. 본 실시예에 있어서 양극(24)의 형상이 다른 점 이외는 제1실시예와 동일한 구성이므로, 동일한 구성부분에 대하여 제 1 실시에의 설명을 적용한다.
제3도에 있어서, 양극(24)은, 음극모선(28)과 평행하게 설치된 스트라이프형상의 모선부(24a)와, 이 모선부(24a)와 동일평면상에 있고 각방전셀(31)마다 설치되고, 모선부(24a)와 직교하는 한 방향에 T자형상으로 연장된 여러개의 스트라이프형상의 가지부(24b)를 가지는 구성이다. 가지부(24b)는 각각 대응하는 방전구멍(32)의 거의 바로 위, 즉 음극(27)과 대향하는 위치를 통과하도록 배치되어 있다.
이와 같이 구성된 양극(24)은, 상기 제2실시예와 마찬가지로, 방전셀(31)내의 전계를 넓혀서 방전이 일어나기 쉬워지는 작용으로 한다.
[장치의 제4실시예]
제4도는, 본 발명의 장치에서의 제4실시예에 의한 기체방전형 표시장치를 나타내는 사시도이다. 본 실시예에 의한 기체방전형 표시장치와 상기 제 1내지 제3실시예에 의한 기체방전형 표시장치와의 상이점은, 투광성의 유리기판(25)위의 구성이 다를 뿐이고, 다른 구성은 제1내지 제3실시예 중 어느 구성에나 적용할 수 있다. 따라서, 유리기판(25)상의 구성만을 제4도에 의거하여 설명한다.
본 실시예에서의 기판(25)상의 구성은, 제 4도에 나타낸 바와 같이, 투광성의 유리기판(25)상에, 각 방전셀(31)의 각각 1개에 대하여 저항체(26a) 및 (26b) 및 음극(27a) 및 (27b)이 각각 분산하여 설치되어 있다. 음극(27a) 및 (27b)은 같은 열 위에 설치되어 있다. 각 방전셀(31)에서의 상기 2개의 음극(27a) 및 (27b)가 각각 상기 2개의 저항체(26a) 및 (26b)를 통해서 대응하는 음극모선(28)에 접속되어 있다. 또한, 절연체층(29)은 각 방전셀(31)에 대하여 2개의 음극(27a) 및 (27b)에 각각 대응하는 위치에 2개의 방전구멍(32a) 및 (32b)을 가지고 있고, 이들 방전구멍(32a) 및 (32b)의 구멍크기가 각각 음극(27a) 및 (27b)보다 작게 형성되어 있음으로써, 음극(27a) 및 (27b)를 각각 부분적으로 노출시키도록 이루어져 있다. 저항체(26a) 및 (26b)의 저항치는 각각 같게 설정되어 있다.
제5도는 2개의 방전구멍(32a) 및 (32b) 주변의 확대평면도이다. 각방전셀(31)의 길이방향 길이를 h로 하면, 각 방전셀(31)의 상하 양끝단으로부터 약 h/4의 위치에 설치되어 있다.
이와 같이 구성된 기체방전형 표시장치에 있어서, 예를 들면 어느 1개의 방전셀(31)에서의 양극(24)[예를 들면 제3도의 가지부(24b)]로 하면, 이것과 음극모선(28)(제4도)과의 사이에 방전전압이 인가되고, 이가지부(24b)와 이것이 서로 마주 대하는 2개의 음극(27a) 및 (27b) (제4도)과의 각각의 사이에 있어서, 이분한 방전이 일어난다. 방전셀(31)내에서의 벙전전류는, 양극(24)으로부터 2개의 음극(27a) 및 (27b) 및 2개의 저항체(26a) 및 (26b)를 통해서 동등하게 분류하고, 음극모선(28)에 유입한다. 동등하게 분류하는 이유는 이하와 같다.
즉, 만약 한 쪽 음극으로의 방전전류가 다른 쪽 음극에 대한 전류보다도 늘어나려고 하면, 상기 한 쪽 음극에 접속되어 있는 저항체에 의한 전압강하가 증대하여 상기 방전전류가 억제되고, 그 결과 다른 쪽 음극으로의 방전전류가 증대함으로써, 항상 평준화 작용이 얻어지기 때문이다.
이와 같이 하여, 양 음극(27a) 및 (27b)으로 흐르는 방전전류는 항상 동등한 크기로 안정되고, 방전셀(31)내에 있어서, 1개소에 방전이 일어나는 경우와 비교하면, 방전전류가 반감한 방전이 2개소로 일어난다. 따라서, 발광변적은 약 2배로 확대한다. 또한, 방전전류가 작아지므로. 이하에 설명하는 바와 같이 발광효율은 높아진다.
1방전셀의 사이즈가 1.2mm × 0.4mm인 시작품에서의 실험에 의하면, 방전전류 Id 와 휘도 B 와의 관계는 제 6도의 곡선(B)에 나타내는 특성이 된다. 또한, 방전전류 Id 와 발광효율η과의 관계는 제 6도의 곡선(η)에 나타내는 관계가 되고, 방전전류 Id를 줄이면 발광효율 3이 올라간다. 실험에 의하면, 방전전류 Id를 1/2로 하면 발광효율 η이 약 1.5배가 되었다. 따라서, 상술한 바와 같이, 방전셀내에서 1/2의 방전전류에 의한 발광을 2개소에서 생성시키면, 발광효율이 약 1.5배로 높아진다. 이것은, 동일한 방전전력에 의해서 휘도를 약 1.5배로 높일 수 있었던 것을 의미 한다.
또한, 칼라표시를 하는 경우에는, 상술한 바와 같이, 방전셀(31)내의 양극(24)주변의 유전체층(23) 및 격벽(30)표면상에 형광체층(33)을 설치하고(제 1도 등), 각각 적, 청, 녹을 발광하는 형광체층(33)을 가지는 3개의 방전셀을 1단위로 하는 거의 정방형의 화소가 얻어지도록, 각방전셀(31)을 제 5도에 나타낸 바와 같이 가늘고 긴 장방형으로 형성한다. 따라서, 발광을 2개소에서 생성하여 발광영역을 넓히고, 발광효율을 높인 것의 효과가 현저하게 나타난다.
물론, 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예의 기체방전형 표시장치에 있어서 설명한 효과도 얻어지는 것은 말할 필요도 없다.
상술한 제4실시예에서는, 1방전셀마다 2개의 음극 및 2개의 저항체를 설치하였으나, 3개이상의 음극 및 3개이상의 저항체를 설치하는 것도 가능하다.
[장치의 제5실시예]
제7도는, 본 발명의 장치에서의 제5실시예에 의한 기체방전형 표시장치를 나타내는 사시도이다.
본 발명의 제1~ 제4실시예에서의 기체방전형 표시장치와 제5실시예의 기체방전형 표시장치와는, 격벽(30)의 구성이 다를 뿐이고, 다른 구성은 동일하다.
본 실시예에서의 격벽(3)의 구성은, 제7도에 나타낸 바와 같이, 각각의 어드레스전극(22) 사이에 스트라이프형상의 격벽(30)군이 설치되고, 격벽(30) 사이에 방전셀(31)의 열을 형성한다. 이와 같은 격벽(30)의 구성으로 함으로써, 기체방전형 표시장치의 구조가 한층 더 간단해진다.
[구동방법의 제1실시예]
다음으로 본 발명의, 기체방전형 표시장치의 구동방법에서의 제1실시예에 대하여 설명한다.
제1,2,3도, 제4도 및 제7도에 나타낸 제1 내지 제5실시예에 의한 기체방전형 표시장치는, 제8도에 나타낸 바와 같이 매트릭스배선의 구성으로 되어 있고, 행방향에는 N행의 양극(24)의 군 (A1) 내지(AN) 과 N행의 음극모선(28)군(K1) 내지(KN)이, 열방향으로 M열의 어드레스전극 22군(T1) 내지 (TM)이 각각 배치되어 있다.
제9도는 그 구동전압의 동작 타이밍챠트를 나타내는 그래프이다. 이들 도면에 의거하여 TV화상 등의 동작화상을 표시하는 경우의 동작설명을 한다.
먼저, 기입기간 w1에 있어서, 첫번째 주사에서 양극(A1)에 주사펄스 전압 +VS[V]를 인가하고, 동시에 표시하고 싶은 방전셀($1)(제 8도)에 대응하는 어드레스전극(T1) 내지 (TM)에 기입펄스 전압 -Vw[V]를 인가한다. 그러면, 기입장치(T$1)에 있어서 기입방전이 일어나고, (T$1) 근방의 양극주변의 유전체층(23)(제1도 등)의 표면 또는 유전체층(23)의 표면상의 형광체층(33)표면에 +전하가 축적되고, 기입방전이 자동적으로 정지함과 동시에, 1행줄의 표시내용이 상기 표면에 기억된다. 이 기입방전의 발광은, 표시발광에 비교하면 매우 작다.
이어서 기입기간 w2에 있어서, 2번째 주사에서 양극(A2)에 주사펄스전압 +Vs[V]를 인가하고, 동시에, 표시하고 싶은 방전셀($2)에 대응하는 어드레스전극(T1) 내지 (TM)에 기입펄스전압 - Vw[V]를 인가한다. 그러면, 기입위치(T$2)에 있어서 기입방전이 일어나고, (T$2)근방의 양극주변의 유전체층(23)의 표면 또는 유전체층(23)의 표면상의 형광체층(33)의 표면에 양전하가 축적되고, 상기 기입방전이 자동적으로 정지함과 동시에, 2행줄의 표시내용이 상기 표면에 기억된다. 이 기입방전의 발광은, 표시 발광에 비교하면 매우 작다.
이어서 마찬가지로 계속되는 주사에 있어서 순차적으로 이 동작이 반복되고, 최후에 기입기간WN에 있어서, 기입위치(T$N)에 서 기입방전이 일어나고, 그 기입위치(T$N)근방의 양극주변의 유전체층(23)의 표면 또는 유전체층(23)의 표면상의 형광체층(33)의 표면에 양전하가 축적되고, N행줄의 표시내용이 상기 표면에 기억된다.
이렇게 하여, 1화면의 표시내용이 유전체층(23)의 표면 또는 유전체층(23)의 표면상의 형광체층(33)의 표면에 기억된다. 이때, 기입위치(T$1) 내지 (T$N)근방의 양극주변의 유전체층(23) 표면 또는 유전체층(23) 표면상의 형광체층(33)의 표면전위는, 높은 양의 전압으로 유지된다.
다음으로, 유지기간 m에 있어서 모든 음극모선(K1) 내지 (KN)에 직류의 음의 유지전압 -Vm[V]을, 모든 양극(A1) 내지(AN)에 0[V]의 전압을 인가하면, 모든 양극(A1~ AN)은 모든 음극모선(K1~ KN)에 대하여 높은 양의 전위차를 가진다. 또는, 양전하가 축적된 유전체층(23)의 표면 또는 유전체층(23)의 표면상의 형광체층(33)의 표면은, 모든 음극모선(K1)내지 (KN)에 대하여 한층 더 높은 양전위차를 가진다. 따라서, 먼저 유전체층(23)의 표면 또는 유전체층(23)의 표면상의 형광체층(33)의 표면에 축적된 양전하가, 이것과 대향하는 음극(27)을 향해서 보조방전을 일으키고, 이어서 이 보조방전에 유발되어서, 표시방전셀($1) 내지 ($N)의 양극으로부터, 음극(27) 및 저항체(26)를 통해서 1필드의 화상을 표시한다. 다음으로 모든 음극모선(K1) 내지 (KN)으로의 전압인가를 멈추면 상기 유지방전은 정지한다. 이어서, 같은 동작을 2필드이하 순차적으로 반복함으로써, 동작화상을 표시할 수 있다.
이상의 설명에 의해서 명확히 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예에 의하면, 기입동작과 유지동작을 독립하여 행할 수 있고, 유지방전이 DC전압의 인가에 의해서 행하여 진다는 특징이 있다.
다음으로, 이 특징을 효과적으로 살리는 예로서, 본 실시예를 이용한 TV화상의 중간조표시에 대하여 설명한다.
제10도는 TV화상의 중간조표시를 하는 동작도의 예이다. 이 예에서는 화상표시가 500TVtjs, 계조수가 256계조, 1필드주기가 1/60초이고, 1필드는 시간적으로 분할된 8개의 서브필드에 의해서 형성되고, 각 서브필드마다 기입과 유지동작을 순착적으로 행하고 있다.
이와 같은 장치에 대하여 휘도, 소비전력 및 방전전류의 최대치를 구하였다. 1주사의 기입시간이 방전에 최저로 필요한 2μ초로 하면, 8개의 서브필드의 기입시간은, 8m초 (=2μ초 × 500TV선 × 8서브필드)가 된다. 유지방전을 위해서 걸리는 최대시간 Σm은, 약 8m초 (=1/60초 -8m초)가 된다. 이 최대시간 Σm은 1필드주기에 대하여, 8m초를 1/60초로 나눈 값, 즉 약 1/2의 길이가 된다.
종래기술의 설명에 있어서 이미 설명한 바와 같이, 종래는, 유지방전에 걸리는 최대시간Σm은 765μ초이고, 1필드주기에 대하여, 약 1/20이었다. 따라서, 본 발명의 기체방전형 표시장치는, 유지방전기간이 종래의 10배까지 걸린다. 유지방전의 실효전력은, 방전전류에 방전시간을 곱함으로써 얻어지므로, 종래의1/10이라는 적은 방전전류에 의해서 종래와 같은 전력을 얻을 수 있다.
상술한 제6도에 나타낸 실험결과로 부터, 방전전류 Id를 1/5(상대치 0.2)로 줄이면 발광효율η이 2.5배(상대치 = 2.5)가 된다. 따라서, 방전전류 Id를 를 1/5로 줄여서 방전시간을 5배로 하면, 방전에 의한 소비전력이 동일하면서, 휘도를 2.5배로 할 수 있다.
또한, 기체방전형 표시장치의 전극간 용량 등에 의거하는 용량성부하에 대하여, 유지펄스전압에 의한 유효전류에 기인하는 무효전력원은, 종래에 비하여 약 1/100(=8[회/서브필드} ÷ ((128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1) × 3[N : 회])가 된다. 따라서, 본 발명은, 소비전력이 작아지고, 또한 휘도가 높은 256계조의 화상표시를 가능하게 한다.
또한, 1 필드주기내에서의 유지방전전류의 변화에 대하여 검토한다. 제10a도에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의한 서브필드의 배열에서는, 기입동작과 유지동작을 독립하여 할 수 있으므로, 1필드주기의 기간내에, 휴지기간 등의 필요없는 시간이 실질적으로 없다. 따라서, 기입기간과 유지기간을 연속해서 설정할 수 있으므로, 유지 방전기간을 비교적 길게 취할 수 있다. 상술한 바와 같이, 유지방전에 걸리는 최대시간 *m이 1필드주기의 약 1/2이 되므로, 제10b도에 나타낸 바와 같이 유지 방전전류의 최대치의 평균치의 약 2배가 된다.
종래기술의 설명에 있어서 이미 상술한 바와 같이, 종래는, 유지방전전류를 공급하는 전우너의 전류용량은 평균적으로 필요한 전류의 약 4배의 양을 공급해야 했다. 따라서, 본 발명은, 유지방전전류를 공급하는 전원의 전류용량을 반감할 수 있다.
[구동방법의 제2실시예]
다음으로 본 발명의, 기체방전형 표시장치의 구동방법에서의 제2실시예에 대하여 설명한다.
제11도는 구동전압의 타이및 챠트를 나타낸다. 이들 도면을 이용하여 TV화상 등의 동작화상을 표시하는 경우의 동작설명을 한다.
기간 t1에 있어서 1번째 주사에서 양극(A1)에 주사펄스전압 +Vs[V]를 인가하고, 동시에, 표시하고 싶은 주사에서 양극($1)(제8도)에 대응하는 어드레스전극(T1) 내지 (TM)에 기입펄스전압 -Vw[V]를 인가한다. 이에 의해서, 기입위치(T$1)에 있어서 기입방전이 일어나고, 등 위치(T$1)근방의 양극주변의 유전체층(23)의 표면 또는 유전체층(23)의 표면상의 형광체층(33)의 표면에 양전하가 축적되고, 상기 기입방전이 자동적으로 정지함과 동시에, 1행줄의 표시내용이 상기 표면에 기억된다. 이 기입방전의 발광은, 표시발광에 비교하면 매우 작다. 이때 기입위치(T$1)근방의 양극주변의 유전체층(23) 표면 또는 유전체층(23) 표면상의 형광체층(33) 표면의 전위는, 높은 양의 전압으로 유지된다.
이어서 기간 t2에 있어서 음극모선(K1)에 직류의 음의 유지전압 -Vm[V]를 인가하고, 양극(A1)에 0[V]의 전압을 인가한다. 이에 의해서, 양극(A1)은 음극모선(K1)에 대하여 높은 양의 전압을 가지며, 또한, 양전하가 축적된 유전체층(23) 표면 또는 그 표면상의 형광체층(33)의 표면이 한층 더 높은 양의 전위차를 가지므로, 먼저 유전체층(23)의 표면 또는 유전체층(23)의 표면상의 형광체층(33)표면에 축적된 양전하가 이것과 대항하는 음극(27)을 향해서 보조방전을 일으킨다. 이어서 이 보조방전에 유발되어서, 표시방전셀($1)의 양극(A1)으로 부터 음극(27) 및 저항체(26)를 통해서 음극모선(K1)에 방전전류가 흘러서 주방전으로서의 유지방전이 일어나고, 1 필드 화상의 1주사분을 표시한다. 필요는 유지방전시간의 경과후헤 음극(K1)으로의 전압인가를 멈추면 유지방전은 정지한다.
또한 기간 t2에 있어서, 2번째 주사에 의해서 양극(A2)에 주사펄스전압 +VS[V]를 인가하고, 표시하고 싶은 방전셀($2)에 대응하는 어드레스전극(T1) 내지 (TM)에 동시에 기입펄스전압 -Vw[V]를 인가하면, 기입위치(T$2)에 있어서 기입방전이 일어나고, 동 위치(T$2)근방의 양극주변의 유전체층(23)의 표면 또는 유전체층(23)의 표면상의 형광체층(33)의 표면에 양전하가 축적되고, 기입방전이 자동적으로 정지함과 동시에, 2행줄의 표시내용이 상기 표면에 기억된다. 이 기입방전의 발광은, 표시발광에 비교하면 매우 작다. 이때 기입위치(T$2)근방의 양극주변의 유전체층(23)의 표면 또는 유전체층(23)의 표면상의 형광체층(33)의 표면의 전위는, 높은 양의 전압으로 유지된다.
이어지는 기간 t3(도시생략)에 있어서 음극모선(K2)에 직류의 음의 유지전압 -Vm[V]을 인가하고, 양극(A2)에 0[V]의 전압을 인가하면, 양극(A2)은 음극모선(K2)에 대하여 높은 양의 전압이 된다. 또한, 양전하가 축적된 유전체층(23)의 표면 또는 2 표면상의 형광체층(33)의 표면이 한층 더 높은 양의 전위차를 가지므로, 먼저 이것에 의해서 유전체층(23)의 표면 또는 유전체층(23)의 표면상의 형광체층(33)의 표면에 축적된 양전하가, 이것과 대향하는 음(27)을 향해서 보조방전을 일으키고, 이어서 이 보조방전에 유발되어서, 표시방전셀($2)의 양극(A2)로 부터 음극(27) 및 저항체(26)를 통해서 음극모선(K2)에 방전전류가 흘러거 주방전으로서의 유지방전이 일어나고, 1필드의 화상 중 다음 1주사분을 표시한다. 필요한 유지방전시간의 경과후에 음극(K2)으로의 전압인가를 멈추면 유지방전은 정지한다.
이어서 마찬가지로 계속되는 주사에 의해서 순차적으로 이 동작이 반복되고, 최후에 기간 tN에 있어서, 기입위치(T$N)에서 기입방전이 일어나고, 동 위치(T$N)근방의 양극주변의 유전체층(23) 표면 또는 유전체층(23) 표면상의 형광체층(33) 표면에 양전하가 축적되고, 이어지는 기간(tN+1)에 있어서 음극모선(KN)에 직류의 음의 유지전압 -Vm[V]를, 양극(AN)에 0[V]의 전압을 인가한다. 이에 의해서, 유전체층(23)의 표면 또는 유전체층(23)의 표면상의 형광체층(33)표면에 축적된 양전하가, 이것과 대향하는 음극(27)을 향해서 보조방전을 일으키고, 이 보조방전에 유발되어서, 표시방전셀($N)의 양극(AN)으로부터 음극(27) 및 저항체(26)를 통해서 음극모선(KN)에 방전전류가 흘러서 주방전으로서의 유지방전이 일어나고, 1필드의 화상의 최후의 1주사분을 표시한다. 필요한 유지 방전시간의 경과후에 음극(KN)의 전압인가를 멈추면 상기 유지방전은 정지한다. 이 결과, 1필드의 화상을 모든 주사분에 걸쳐서 표시한다.
이어서, 같은 동작을 2필드이하 순차적으로 반복함으로써, 동작화상을 표시할 수 있다.
이상의 설명에 의해서 명확히 알 수 있듯이, 본 발명은, 1주사마다 기입동작과 유지동작을 독립하여 행할 수 있고, 유지방전이 직류전압의 인가로 행하여지고 있다는 특징이 있다.
이상의 설명에서는 기간 t1에 있어서 1번째 주사에서의 기입동작이 행하여지고, 기간 t2에 있어서 2번째 주사에서의 기입동작이 행하여 지고, 이어서 마찬가지로 계속되는 주사에 의해서 순차적으로 이 동작이 반복되는 예를 나타내었으나, 1번째의 주사에 계속되는 2번째의 주사가, 기간 t2 이외의 기간에 행하여지는 경우에 있어서도, 같은 특징을 가진다.
다음으로, 이 특징을 효과적으로 살리는 예로서, 본 실시예를 이용한 TV화상의 중간조표시에 대하여 설명한다.
제12도는 TV화상의 중간조표시를 행하는 동작도의 예이고, 화상표시가 500 TV 선, 계조수가 256계조, 1필드주기 tf가 1/60초이고, 1필드가 시간적으로 분할된 8개의 서브필드에 의해서 형성되고, 각 서브필드마다 기입동작과 유지동작을 순차적으로 행하고 있다. 1서브필드는 기입기간 ts1과 유지기간 ts2에 의해서 구성된다.
이와같은 장치에 대하여, 휘도, 소비전력 및 방전전류의 최대치를 구하였다.
1주사분에 대한 기입시간이 방전에 최저로 필요한 2μ초로 하면, 8개의 서브필드의 기입시간은, 2μ초 × 8서브필드(=16μ초)가 되고, 유지 방전에 걸리는 최대시간 Σm은, 1/60초 -16μ초, 즉 약 16m초가 된다. 따라서 상기 최대시간 Σm이 1필드주기의, 16m초 ÷ 1/60초, 즉 거의 1에 가까운 값이 된다.
상술한 바와 같이, 이것과 제22도 및 제23도 및 제23도에 나타낸 종래의 기체방전형 표시장치와의 비료로부터, 본 발명의 기체방전형 표시장치는, 종래에 비하여, 유지방전기간이 20배까지 걸린다. 이 때문에, 방전전류 Id를 (1/5)Id로 줄여서 방전시간을 5배로 하면, 방전에 의한 소비전력이 같으면서, 휘도를 2.5배로 할 수 있다.
또한, 기체방전형 표시장치의 전극간 용량 등에 의거하는 용량성부하에 대하여, 유지펄스전압에 의한 무효전류에 기인하는 무효전력원은, 종래에 비교하여 약 1/100이 된다. 따라서, 본 발명은, 소비전력이 작아지고, 또 휘도가 높은 256계조의 화상표시를 할 수 있다.
또한, 1필드주기내에서의 유지방전전류의 변화에 대하여 검토한다. 제12a도에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의한 서브필드의 배열에서는, 1주사마다 기입동작과 유지동작을 서로 독립하여 할 수 있으므로, 1주사에 대한 1필드주기의 기간내에, 휴지기간 등의 필요없는 시간이 거의 없다. 따라서, 기입기간과 유지기간을 틈 없이 연속해서 설정할 수 있고, 유지방전기간을 충분히 길게 취한다. 상술한 바와 같이, 유지방전에 걸리는 최대시간 Σm이 1필드주기에 대하여 약 1의 비율이 되므로, 제12b도에 나타낸 바와 같이 유지방전전류의 최대치는 그 평균치와 거의 같아진다. 따라서, 본 실시예에 의하면, 유지방전전류를 공급하는 전원의 전류용량은, 종해에 비교하여 1/4가 되고, 평균적으로 필요한 전류를 공급하는데 충분하다.
[구동방법의 제3실시예]
다음으로 본 발명의, 기체방전형 표시장치의 구동방법에서의 제3실시예에 대하여 설명한다.
본실시예는 상기 구동방법의 제2실시예와 구동전압의 동작 타이밍이 다를 뿐이다. 제13도는 그 구동전압의 동작 타이밍 챠트를 나타낸다. 이하, 제1,2,3도, 제4도, 제7도 및 제8도를 참조하면서, 제13도를 이용하여 TV화상등의 동작화상을 표시하는 경우의 동작설명을 한다.
먼저, 기입기간 w1에 있어서, 1번째 주사에 의해 양극(A1)에 주사펄스전압 +Vs[V]를 인가하고, 동시에, 표시하고 싶은 방전셀($1)에 대응하는 어드레스전극(T1) 내지 (TM)에 기입펄스전압 -Vw[V]를 인가한다. 이에 의해서 기입위치(T$1)에서 기입방전이 일어나고, 동위치(T$1)근방의 양근주변의 유전체층(23) 표면 또는 유전체층(23) 표면상이 형광체층(33) 표면에 양전하가 축적되고, 상기 기입방전이 자동적으로 정지함과 동시에, 1행줄의 표시내용이 상기 표면에 기억된다. 이 기입방전의 발광은, 표시발광에 비교하면 매우 작다.
이어서 기입기간 w2에 있어서, 2번째 주사에서 양극(A2)에 주사펄스 전압 +Vs[V]를 인가하고, 동시에 표시하고 싶은 방전셀($2)에 대응하는 어드레스전극(T1) 내지 (TM)에 기입펄스전압 -Vw[V] 를 인가하면, 동위치(T$2)에 있어서 기입방전이 일어나고, 동 위치(T$2) 근방의 양극주변의 유전체층(23) 표면 또는 유전체층(23) 표면상의 형광체층(33)의 표면에 양전하가 축적되고, 상기 기입방전이 자동적으로 정지함과 동시에, 2행줄의 표시내용이 상기 표면에 기억된다. 이 기입방전의 발광은, 표시발광에 비교하면 매우 작다.
이어서 마찬가지로 계속되는 주사에서 순차적으로 이 주사가 반복되고, 최후에 기입기간 wN에 있어서, 기입위치(T$N)에서 기입방전이 일어나고, 등 위치(T$N)근방의 양극주변의 유전체증(23) 표면 또는 유전체층(23) 표면상의 형광체층(33)의 표면에 +전하가 축적되고, 이 결과 1화면의 표시내용이 유전체층(23)의 표면에 기억된다. 이때 기입위치(T$1)내지 (T$N)근방의 양극주변의 유전체층(23) 표면 또는 유전체증(23)의 표면상의 형광체층(33)표면의 전위는, 높은 양전압으로 유지된다.
다음으로, 유지기간(m1)에 있어서, 제 8도에 나타낸 바와 같이, 소군(1)을 이루는 음극모선(K3,K6,K9…)에 직류의 음의 유지전압 -Vm[V]를 인가하고, 동시에, 모든 양극(A1) 내지 (AN)에 0[V]의 전압을 인가하면, 양극(A1) 내지 (AN)은 소군(1)에 대하여 높은 양전압이 되고, 또한, 양전하가 축적된 유전체층(23)의 표면상의 형광체층(33)의 표면은, 모든 음극모선(K1) 내지 (KN)에 대하여 한층 더 높은 양전위차를 가지므로 유전체층(23)표면 또는 유전체층(23) 표면상의 형광체층(33) 표면에 축적된 양전하가, 이것과 대향하는 소군(1)의 음극 모선(K1,K4,K7…)의 음극(27)군을 향해서 보조방전을 일으킨다. 이어서 이 보조방전에 유발되어서, 소군(1)에 각각 대응하는 표시방전셀($1,$4,$7…)의 양극으로부터 음극(27) 및 저항체(26)를 통해서 음극모선(28)에 방전전류가 흐른다. 이에 의해서 주방전으로서의 유지방전이 일어나고, 소군(1)에 대응하는 표시방전셀($1,$4,$7…)에 대한 1필드의 화상을 표시한다. 다음으로 소군(1)의 음극모선(K1,K4,K7…)으로의 전압인가를 멈추면 상기 유지방전은 정지한다.
다음으로, 유지기간(m2)에 있어서 소군(2)을 이루는 음극모선(K2,K5,K8…)에 직류의 음의 유지전압 -Vm[V]를 인가하고, 동시에, 모든 양극(A1) 내지(AN)에 0[V]의 전압을 인가하면, 양극(A1) 내지 (AN)은 소군(2)에 대하여 높은 양의 전압이 되고, 양전하가 축적된 소군(2)에 대한 유전체층(23) 표면 또한 그 표면상의 형광체층(33) 표면은 한층 더 높은 +전하를 가지므로 유전체층(23)의 표면 또는 유전체층(23) 표면상의 형광체층(33)의 표면에 축적된 양전하가, 이것과 대항하는 소군(2)의 음극모선(K2,K5,K8…)의 음극(27)군을 향해서 보조방전을 일으킨다. 이어서 이 보조방전에 유발되어, 소군(2)에 각각 대응하는 표시방전셀($2,$5,$8…)의 양극으로부터 음극(27) 및 저항체(26)를 통해서 음극모선(28)에 방전전류가 흐른다. 이렇게 해서 주방전으로서의 유지방전이 일어나고, 소군(2)에 대응하는 표시방전셀($2,$5,$8…)에 대한 1필드의 화상을 표시한다. 다음으로 소군의 음극모선(K2,K5,K8…)으로의 전압인가를 멈추면 상기 유지방전은 정지한다.
다음으로, 유지기간 m3 에 있어서 소군(3)을 이루는 음극모선(K3,K6,K9…)에 직류의 음의 유지전압 -Vm[V]를 동시에, 모든 양극(A1) 내지 (AN)에 0[V]의 전압을 인가하면 , 양극(A1) 내지 (AN)은 소군(3)에 대하여 높은 양의 전압이 되고, 또한 양전하가 축적된 유전체층(23)의 표면 또는 유전체층(23) 표면상의 형광체층(33)의 표면은 모든 음극모선(K1) 내지 (KN)에 대하여 한층 더 높은양의 전위차를 가지므로 유전체층(23)의 표면 또는 유전체층(23) 표면상의 형광체층(33)의 표면에 축적된 양전하가, 이것과 대향하는 소군(3)의 음극모선(K3,K6,K9…)의 음극(27)군을 향해서 보조방전을 일으킨다. 이어서 이 보조방전에 유발되어, 소군(3)에 대응하는 표시방전셀($3,$6,$9…)의 양극으로부터 음극(27) 및 저항체(26)을 통해서 음극모선(28)에 방전전류가 흐른다. 이렇게 해서 주방전으로서의 유지방전이 일어나고, 소군(3)에 대응하는 표시방전셀($3,$6,$9…)에 대한 1필드의 화상을 표시한다. 다음으로 소군(3)의 음극모선(K3,K6,K9…)전압인가를 멈추면 상기 유지방전은 정지한다.
이어서, 같은 동작을 2필드이하 순차적으로 반복함으로써, 동작화상을 표시할 수 있다.
또한, 이상의 설명에서는, 음극모선을 소군(1),(2)및 (3)의 3개로 나눈 경우를 예로 들었으나, 이 이외의 소군분할방법으로 한 경우도 동일한 동작이 가능하다.
이상의 설명에 의해서 명확히 알 수 있듯이, 본 실시예에 의하면, 소군마다 기입동작과 유지동작을 독립하여 할 수 있고, 유지방전이 직류전압의 인가로 행하여지고 있다는 특징이 있다.
다음으로, 그 특징으로 효과적으로 살리는 예로서, 본 실시예를 이용한 TV화상의 중간조표시에 대하여 설명한다.
제14도는 TV화상이 중간조표시를 하는 경우의 동작도의 예로, 화상표시가 500 TV선, 계조수가 256계조, 1필드주기 tf가 1/60초이고, 1필드가 시간적으로 분할된 8개의 서브필드에 의해서 형성되고, 각 서브필드마다 기입동작과 3개의 소군으로 나누어진 유지동작을 순차적으로 행하고 있다.
예를 들어, 유지동작이 3개의 소군으로 나누어져 있으므로, 유지방전에 걸리는 최대시간Σm이 1필드주기에 대하여 차지하는 비율은, 상술한값(=1/2 제10(a)도에 나타낸 구동방법의 경우의 비율)을 소군수(3)로 나눈 값, 즉 1/6(=1/2 × 1/3)이 된다. 따라서, 종래예에서의 1/20와 비교하면, 소군마다의 유지방전기간이 10/3(=(1/6)/(1/20))까지 걸린다. 이것으로부터, 본 실시예의 구동방법에 의하면, 종래에 비교하여 방전전류를 3/10으로 줄여도 종래와 같은 전력을 얻을수 있다. 또 한 제6도로부터 명확히 알수 있듯이, 방전전류 Id를 3/10 Id으로 줄이고 방전기간을 1/3배로 하면, 방전에 의한 소비전력이 변하지 않고, 휘도를 2배로 할 수 있다. 또한, 유지펄스전압에 의한 무효전류에 기인하는 무효전력원은 종래에 비교하여 약 1/100이 된다.
따라서, 본실시예에 의하면, 소비전력이 작아지고, 또한 휘도가 높은 256계조의 화상표시를 할 수 있다.
또한 상술한 바와 같이, 소군마다의 유지방전에 걸리는 최대시간 Σm이 1필드주기의 1/6이 되므로, 1주사분에 대한 유지방전전류의 최대치는 6배가 되나, 소군단위의 유지방전전류의 최대치는 그 값을 소군수로 나눈 것, 즉, 6/3(=2배)가 되므로, 제 14(b)도에 나타낸 바와 같이 유지 방전전류의 최대치는 그 평균치의 약 2배가 되고, 종래(4배)에 비교하여 1/2이 된다.
따라서, 본 실시예는, 유지방전전류를 공급하는 전원의 전류용량을 반감할 수 있다.
[장치의 제6실시예]
제 15도는, 본 발명의 장치에서의 제6도의 실시예에 의한 기체방전형 표시장치를 나타낸 사시도이다. 본 실시예의 기체방전형 표시장치는, 도면에 나타낸 바와 같이, 절연기판(21)위에 스트라이프형상의 여러개의 어드레스전극(22), 유전체응(23) 및 어드레스전극(22)에 직교하여 배치된 스트라이프형상의 여러개의 양극(24)이 순차적으로 겹쳐서 설치되어 있다. 한편, 투광성의 유리기판(25)상에는 여러개의 저항체(26)및 작은 조각형상의 음극(27)을 가지는 스트라이프형식의 음극모선(28)이 여러개 설치되고, 그들 위에 절연체층(29)을 겹쳐서 설치한다. 음극모선(28)은 양극(24)에 대하여, 유전체층(23) 및 절연체층(29)를 통해서 직교방향으로 설치되어 있다. 음극(27)은, 어드레스전극(22) 및 양극(24)에 대향하는 위치에 설치되어 있다.
또한, 병렬로 교차하는 형상의 격벽(30)에 의해서 양극(24)과 음극(27)과의 대향공간을 간막이하여 여러개의 방전셀(31)의 소영역군을 형성한다. 그리고, 양극(24)과 음극(27)과의 각 대항부의 절연체층(29)에, 음극(27) 중 적어도 일부가 방전셀(31)내의 공간에 노출하도록 방전구멍(32)을 설치하고 있다. 또한, 적어도 양극(24)주변의 유전체층(23)표면에 전하가 축적하도록, 어드레스전극(22)에 대하여 양극(24)을 대향배치한 구성으로 되어 있다. 방전셀(31)내에는, 헬륨, 네온, 알곤, 크세논, 클립톤 등의 방전용 희가스 중 적어도 1종류의 희가스가 봉입되어 있다.
상기한 설명으로부터 명확히 알 수 있듯이, 전극군은 입체교차한 복수행 및 복수열의 배치를 구성하고 있다. 즉, 어드레스전극(22)은 복수행배치를 형성하여 설치되고, 양극(24)은 복수열배치를 형성하여 설치되어 있다. 양자의 배치는 장치의 실시예(제1도) 등과 비교하여 행과 열의 관계가 반대로 되어 있으나, 양극(24)이 어드레스전극(22)과 입체교차형상으로 직교하여 배치되어 있는 점은 마찬가지이다. 또한, 음극(27)은 동일한 음극모선(28)에 접속된 행단위의 집합체마다 어드레스전극(22)과 평행하게 정렬하고, 전체적으로 복수행의 배치를 구성하고 있다.
이 기체방전형 표시장치에서 단색표시를 하는 경우는, 방전셀(31)내에 네온, 알곤 등의 희가스 중 적어도 1종류의 희가스를 봉입하고, 이들 가스의 방전발광색에 의한 표시를 한다. 또한, 본 실시예의 다른 실시예로서 칼라표시를 하는 경우는, 방전셀(31)내의 양극(24)주변의 유전체층(23) 및 격벽(30)의 표면상에 형광체층(33)을 설치한다. 방전셀(31)내에는 헬륨, 네온, 알곤, 크세논, 클립톤 등의 방전용 희가스 중 적어도 1종류의 희가스가 봉입되고, 이들 가스방전에 의한 자외선에 의해서 형광체층(33)을 여기하고, 이 형광체층(33)으로부터의 발광색에 의한 표시를 한다.
또한, 저항체(26)는, 금속 또는 금속산화막을 소재로 하는 두꺼운 막인쇄에 의해서 형성할 수 있으나, 발광색을 효율좋게 통과시키기 위해서 ITO, SnO2등의 투과성재료를 전자빔법, 스패터법 또는 CVD법 등의 공법을 적용하여 얇은 막으로 형성한다. 또한, 절연기판(21)측으로부터 보는 표시장치로서 구성할 때에는, 절연기판(21)을 투광성의 유리기판에 의해서 형성하고, 어드레스전극(22)이나 양극(24)을 ITO, SnO2등의 투광성 재료에 의한 얇은 막으로 형성할 수도 있다.
본 실시예의 기체방전형 표시장치에는, 제1실시예와 같이, 보조방전셀이 없으므로 구조가 간단하다. 또한, 절연기판(21)측의 구성과, 유리기판(25)측의 구성이 같은 정도로 간소화되어 있다.
[장치의 제7실시예]
다음으로, 본 발명의 장치에서의 제7실시예에 의한 기체방전형 표시장치에 대하여 설명한다.
본 실시예의 기체방전형 표시장치와 제6실시예의 기체방전형 표시장치와의 상이점은, 투광성 유리기판(25)상의 구성이 다른 뿐이고, 다른 구성은 동일하다.
또한, 본 실시예에서의 투광성의 유리기판(25)상의 구성은, 장치의 제4실시예에 있어서 제4도에 나타낸 것과 동일하다. 따라서 제4실시예의 설명을 적용하기로 하고, 여기에서는 설명을 생략한다.
본 실시예에 의하면, 제4실시예와 동일한 동작 및 동일한 효과가 얻어진다.
[장치의 제8실시예]
제16도는, 본 발명의 장치에서의 제8실시예에 의한 기체방전형 표시장치를 나타낸 사시도이다.
본 실시예의 기체방전형 표시장치와 제6 및 제7실시예의 기체방전형 표시장치와의 상이점은, 격벽의 구성에 있고, 다른 구성은 동일하다.
본 실시예에서의 격벽의 구성은, 제16도에 나타낸 바와 같이, 각각의 격벽(24)사이에 스트라이프 형상의 격벽(30)이 설치되고, 격벽(30)사이에 방전셀(31)의 열이 형성된다. 이와 같은 격벽의 구성으로 함으로써, 장치의 구조가 더 간단해진다.
본 실시예에 의하면, 제6 및 제7실시예의 기체방전형 표시장치에 대하여 설명한 효과와 같은 효과가 얻어진다.
[구동방법의 제4실시예]
다음으로 상기 제6 내지 제8실시예의 기체방전형 표시장치에 관하여, 그 구동방법을, 본 발명의 구동방법의 제4실시예로서 설명한다.
제15도 및 제15도의 일부에 제4도의 구조를 조합한 것 및 제16도에 나타낸 제6 내지 제8실시예로서의 기체방전형 표시장치는, 제17도에 나타낸 바와 같이 매트릭스배선의 구성으로 되어 있고, 행방향에는 N행의 어드레스전극(22)(T1) 내지 (TN)과 N행의 음극모선(28)(K1) 내지 (KN)이 설치되어 있다. 또한, 열방향에는 M열의 양극(24)(A1) 내지 (AM)이 배치되어 있다. 제18도에는 그 구동전압의 동작 타이밍챠트를 나타낸다. 이들 도면을 이용하여 TV화상 등의 동작화상을 표시하는 경우의 동작설명을 나타낸다.
제18도의 기입기간 W1에 있어서, 1번째 주사에 의해서 어드레스전극(T1)에 주사펄스전압 -Vs[V]를 인가하고, 동시에, 표시하고 싶은 방전셀($1)에 대응하는 양극에 기입펄스전압 +VW[V]을 인가한다. 이에 의해서, 기입위치(A$1)(제17도)에 있어서 기입방전이 일어나고 동 위치(A$1)근방의 양극주변의 유전체층(23) 표면 또는 유전체층(23) 표면상의 형광체층(33) 표면에 양전하가 축적되고, 상기 기입방전이 자동적으로 정지함과 동시에, 1행줄의 표시내용이 상기 표면에 기억된다. 이 기입방전의 발광은, 표시발광에 비교하면 매우 작다.
이어서 기입기간 w2에 있어서, 2번째의 주사에서 어드레스전극(T2)에 주사펄스전압 -Vs[V]를 인가하고, 동시에, 표시하고 싶은 방전셀($2)에 대응하는 양극(A1) 내지 (AM)에 기입펄스전압 +VW[V]를 인가한다. 이에 의해서, 기입위치(A$2)에 있어서 기입방전이 일어나고, 동 위치(A$2)근방의 양극주변의 유전체층(23)의 표면 또는 유전체층(23)의 표면상의 형광체층(33)의 표면에 양전하가 축적되고, 상기 기입방전이 자동적으로 정지함과 동시에, 2행열의 표시내용이 상기 표면에 기억된다. 이 기입방전의 발광은, 표시발광에 비교하면 매우 작다.
이어서 마찬가지로 계속하는 주사에서 순차적으로 이 동작이 반복되고, 최후에 기입기간 WN에 있어서, 기입위치(A$N)에서 기입방전이 일어나고, 동위치(A$N)근방의 양극주변의 유전체층(23)의 표면 또한 유전체층(23)의 표면상의 형광체층(33)의 표면에 양전하가 축적되고, 이 결과, 1화면의 표시내용이 유전체층(23)표면에 기억된다. 이 때 기입위치(A$1) 내지 (A$S)근방의 양극주변의 유전체층(23) 표면 또는 유전체층(23) 표면상의 형광체층(33) 표면의 전위는, 높은 양전압으로 유지된다.
다음으로, 유지기간 m에 있어서 모든 음극모선(K1) 내지 (KN)에 직류의 음의 유지전압 -Vm[V]를 인가하고, 모든 양극(A1) 내지 (AM)에 O[V]의 전압을 인가한다. 이에 의해서 모든 양극(A1) 내지 (AM)은 모든 음극 모선(K1) 내지 (KN)에 대하여 높은 양의 전압이 되고, 또한, 양전하가 축적된 유전체층(23)의 표면 또는 유전체층(23)의 표면상의 형광체층(33)표면은, 모든 음극모선(K1) 내지 (KN)에 대하여 한층 더 높은 양전위치를 가지므로 유전체층(23)의 표면 또는 유전체층(23)의 표면상의 형광체층(33)의 표면에 축적된 양전하가, 이것과 대향하는 음극(27)을 향하여 보조방전을 일으키고, 이어서 이 보조방전에 유발되어, 표시방전셀($1) 내지 ($N)의 양극으로부터 음극(27) 및 저항체(26)를 통해서 음극모선(28)으로 방전전류가 흐른다. 이렇게 해서 주방전으로서의 유지방전이 일어나고, 1필드의 화상을 표시한다. 다음으로 모든 음극모선(K1) 내지 (KN)으로의 전압인가를 멈추면 유지방전은 정지한다. 이어서, 같은 동작을 2필드이하 순차적으로 반복함으로써, 동작화상을 표시할 수 있다.
이상의 설명에 의해서 명확히 알 수 있듯이, 본 실시예는, 기입동작과 유지동작을 서로 독립해서 행할 수 있고, 유지방전이 직류전압의 인가에 의해서 행하여지고 있다는 특징이 있다.
또한, 그 특징을 효과적으로 살리는 예로서의, 본 실시예를 이용한 TV화상의 중간조표시에 대하여는, 구동방법에 대한 제1실시예를 이용한 TV화상의 중간조표시의 경우와 동일하므로, 여기에서는 설명을 생략한다.
이렇게 해서, 본 실시예에 의하면, 소비전력이 작아지고, 또한 휘도가 높은 256계조의 화상표시가 가능해진다. 또한, 본 실시예에 의하면, 유지방전전류를 공급하는 전원의 전류용량을 반감할 수 있다.
[구동방법의 제5실시예]
다음으로 본 발명의 기체방전형 표시장치의 구동방법에서의 제5실시예에 대해서 설명한다.
본 실시예는 구동방법의 제4실시예와 비교하여, 구동전압의 동작타이밍이 다를 뿐이다. 제19도는 그 구동전압의 동작 타이밍 챠트를 나타낸다.
제19도의 기입기간 w1에 있어서, 1번째 주사에 의해서 어드레스전극(T1)에 주사펄스전압 -Vs[V]를 인가하고, 동시에, 표시하고 싶은 방전셀($1)에 대응하는 양극(A1) 내지 (AM)에 기입펄스전압 +Vw[V]를 인가한다. 이에 의해서, 기입위치(A$1)에 있어서 기입방전이 일어나고, 동위치(A$1)근방 양극주변의 유전체층(23)의 표면 또는 유전체층(23) 표면상의 형광체층(33) 표면에 양전하가 축적되고, 상기 기입방전이 자동적으로 정지함과 동시에, 1행줄의 표시내용이 상기 표면에 기억된다. 이 기입방전의 발광은, 표시발광에 비교하면 매우 작다.
이어서 기입기간 w2에 있어서, 2번째 주사에서 어드레스전극(T2)에 주사펄스전압 -Vs[V]를 인가하고, 동시에 표시하고 싶은 방전셀($2)에 대응하는 양극(A1) 내지 (AM)에 기입펄스전압 +Vw[V]를 인가하면, 기입위치(A$2)에 있어서 기입방전이 일어나고, 동 위치(A$2)근방 양극주변의 유전체층(23)의 표면 또는 유전체층(23) 표면상의 형광체층(33)의 표면에 양전하가 축적되고, 상기 기입방전이 자동적으로 정지함과 동시에, 2행줄의 표시내용이 상기 표면에 기억된다. 이 기입방전의 발광은, 표시발광에 비교하면 매우 작다.
이어서 마찬가지로 계속되는 주사에 의해서 순차적으로 이 동작이 반복되고, 최후에 기입기간 wN에 있어서, 기입위치(A$N)에서 기입방전이 일어나고, 동 위치(A$N)근방 양극주변의 유전체층(23) 표면 또한 유전체층(23) 표면상의 형광체층(33)표면에 양전하가 축적되고, 이 결과, 1화면의 표시내용이 유전체층(23)표면에 기억된다. 이 때 기입위치(A$1) 내지 (A$N)근방 양극주변의 유전체층(23)의 표면 또는 유전체층(23) 표면상의 형광체층(33)표면의 전위는, 높은 양의 전압으로 유지된다.
다음으로, 유지기간 m1에 있어서 소군(1)을 이루는 음극모선(K1,K4,K7…)에 직류의 음의 유지전압 -Vm[V]를 인가하고, 모든 양극(A1) 내지 (AM)에 O[V]의 전압을 인가한다. 이에 의해서, 모든 양극(A1~AM) 및 유전체층(23)의 표면 또는 유전체층(23) 표면상의 형광체층(33)의 표면의, 소군(1)과 대응하는 부분은 높은 양의 전압이 되어 유전체층(23)의 표면 또는 유전체층(23)의 표면상에 형광체층(33)의 표면에 축적된 양전하가, 이것과 대향하는 소군(1)의 음극모선(K1,K4,K7…)의 음극(27)을 향해서 보조방전을 일으킨다. 이어서 이 보조방번에 유발되어, 소군(1)에 각각 대응하는 표시방전셀($1,$4,$7…)의 양극으로부터 음극(27) 및 저항체(26)를 통해서 음극모선(28)에 방전전류가 흐른다. 이렇게 해서 주방전으로서의 유지방전이 일어나고, 소군(1)에 대응하는 표시방전셀($1,$4,$7…)에 대한 1필드의 화상을 표시한다. 다음으로 소군(1)의 음극모선(K1,K4,K7…)으로의 전압인가를 멈추면 유지방전은 정지한다.
다음으로, 유지기간 m2에 있어서 소군(2)을 이루는 음극모선(K2,K5,K8…)에 직류의 음의 유지전압 -Vm[V]를, 모든 양극(A1) 내지 (AM)에 O[V]의 전압을 인가한다. 이에 의해서, 모든 양극(A1) 내지 (AM) 및 유전체층(23)의 표면 또는 유전체층(23) 표면상의 형광체층(33)표면의, 소군(2)과 대응하는 부분은 높은 양의 전압이 되고, 유전체층(23)의 표면 또는 유전체층(23) 표면상의 형광체층(33)의 표면에, 축적된 +전하가, 이것과 대향하는 소군(2)의 음극모선(K2,K5,K8…)의 음극(27)을 향해서 보조방전을 일으킨다. 이어서 이 보조방전에 유발되어, 소군(2)에 각각 대응하는 표시방전셀($2,$5,$8…)의 양극으로부터 음극(27) 및 저항체(26)를 통해서 소군(2)에 대응하는 표시방전셀($2,$5,$8…)에 대한 1필드의 화상을 표시한다. 다음으로 소군(2)의 음극모선(K2,K5,K8…)으로의 전압인가를 멈추면 유지방전은 정지한다.
다음으로, 유지기간 m3에 있어서 소군(3)을 이루는 음극모선(K3,K6,K9…)에 직류의 음의 유지전압 -Vm[V]를 인가하고, 모든 양극(A1) 내지 (AM)에 O[V]의 전압을 인가한다. 이에 의해서, 모든 양극(A1) 내지 (AM) 및 유전체층(23)의 표면 또는 유전체층(23) 표면상의 형광체층(33)의 표면의 소군(3)에 대응하는 부분이 높은 양의 전압이 되어 유전체층(23)의 표면 또한 유전체층(23) 표면상의 형광체층(33)의 표면에 축적된 +전하가, 이것과 대향하는 소군(3)의 음극모선(K3,K6,K9…)의 음극(27)군을 향해서 보조방전을 일으킨다. 이어서 보조방전에 유발되어, 소군(3)에 대응하는 표시방전셀($3,$6,$9…)의 양극으로부터 음극(27), 저항체(26)를 통해서 음극모선(28)에 방전전류가 흘러서 주방전으로서의 유지방전이 일어나고, 소군(3)에 대응하는 표시방전셀(K3,K6,K9…)에 대한 1필드의 화상을 표시한다. 다음으로 소군(3)의 음극모선(K3,K6,K9…)으로의 전압인가를 멈추면 유지방전은 정지한다.
이어서, 같은 동작을 2필드이하 순차적으로 반복함으로써, 동작화상을 표시할 수 있다.
또한, 이상의 설명에서는, 음극모선을 소군(1), 소군(2), 소군(3)의 3개로 나눈 경우를 예를 들었으나, 이 이외의 소군분할방법으로 한 경우도 같은 동작이 가능하다.
이상의 설명에서 명확히 알 수 있듯이, 본 실시예는, 소군마다 기입동작과 유지동작을 서로 독립하여 행할 수 있고, 유지방전이 직류전압의 인가로 행하여져 있다는 특징이 있다.
다음으로, 그 특징으로 효과적으로 살리는 예로서, 본 발명을 이용한 TV화상의 중간조표시에 대하여 설명한다.
이 경우의 TV화상의 중간조표시를 하는 동작예는, 제14a도에 나타낸 것과 완전히 동일하다. 즉, 화상표시가 500TV개, 계조수가 256계조, 1필드주기가 1/60초이고, 1필드가 시간적으로 분할된 8개의 서브필드에 의해서 형성되고, 각 서브필드마다 기입동작과, 3개의 소군으로 나누어진 유지동작을 순차적으로 행하고 있다.
따라서, 상술한 바와 같이, 방전에 의한 소비전력이 변하지 않고, 휘도를 2배로 할 수 있다. 또한, 유지펄스전압에 의한 무효전류에 기인하는 무효전력원은, 종래에 비교하여 약 1/100이 된다.
따라서, 본 발명은, 소비전력이 작아지고, 또한 휘도가 높은 256계조의 화상표시가 생긴다. 또한, 유지방전전류의 최대치는 그 평균치의 약 두배가 되고, 종래에 비교하여 반이 된다.
따라서, 본 발명은, 유지방전전류를 공급하는 전원의 전류용량을 반감할 수 있다.
비록 본 발명은 현재 바람직한 실시예의 관점에서 기술되었으나, 그러한 기술내용이 한정적인 것으로서 해석되어서는 안된다는 것은 이해가능한 것이다. 상술한 기술내용을 읽은 후에는, 다양한 변경 및 변화가 가능한 것임은 당업자에게 있어서 명백한 것이다. 따라서, 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위 및 요지내에 속하는 모든 변경 및 변형을 포함하는 것을 의도하는 것으로 해석되야 할 것이다.

Claims (23)

  1. 대향배치된 제1 및 제2기판사이에, 그들 사이에 공간을 두고 입체 교차한 행 및 열의 배치를 구성하는 전극군 및 상기 공간을 간막이하고 가스를 봉입한 다수개의 방전셀의 소영역군을 형성하는 격벽을 가지는 기체방전형 표시장치에 있어서 : 상기 제1기판상 복수열내에 배치된 스트라이프형상을 형성하는 다수개의 어드레스전극과; 상기 어드레스전극상에 마련된 유전체층과; 상기 유전체층상에 복수행으로 배치되고, 이 유전체층을 통해서 상기 어드레스전극과 대향하여 배치된 스트라이프형상을 구성하는 다수개의 양극과; 상기 제2기판상에 배치된 스트라이프형상을 구성하는 다수개의 음극모선과; 상기 음극모선의 각각에 대하여 상기 방전셀마다 각각 저항체를 통해서 접속되며 상기 제2기판상의 상기 어드레스전극중 하나 및 상기 양극중의 하나에 대향하는 위치에서 작은 조각의 형상으로 배치되고, 행방향으로 정렬하여 전체적으로 다수행의 배치를 형성하는 다수개의 음극과, 상기 음극모선 및 상기 음극상에 배치되고, 상기 각 음극에 대응하는 위치에 다수개의 방전구멍을 형성한 절연체층 및, 상기 절연체층과 상기 양극과의 사이에 설치되고, 상기 양극과 상기 음극사이의 공간을 간막이하여 상기 방전셀을 형성하는 다수개의 격벽을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기체방전형 표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 각 양극은 행방향을 따라 배열된 모선부 및 상기 모선부의 일부로부터 열방향으로 각각 연장되어 십자형상을 형성하는 다수개의 가지부를 포함하여 구성되며, 상기 모선부의 일부는 상기 음극중의 대응하는 하나의 바로 위에 있는 것을 특징으로 하는 기체방전형 표시장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 각 양극은 행방향을 따라 배열된 모선부 및 각 방전셀에 대하여 열방향으로 각각 연장되며 상기 음극중의 대응하는 하나의 위로 지나가도록 된 다수개의 가지부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기체방전형 표시장치.
  4. 제1항 내지 제3항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 방전셀의 각각에 대하여 상기 저항체 및 상기 음극을 포함하여 구성되는 2세트의 부재가 마련되고, 상기 2세트의 부재는 상기 방전셀의 각각의 내에 분산되어 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기체방전형 표시장치.
  5. 제1항 내지 제3항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 격벽이 열방향을 따라서 스트라이프형상이며, 상기 방전셀들은 열방향을 따라서 연속한 형상인 것을 특징으로 하는 기체방전형 표시장치.
  6. 제1항 내지 제3항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 방전셀의 각각에 대하여 상기 저항체 및 상기 음극을 포함하여 구성되는 2세트의 부재가 마련되고, 상기 2세트의 부재는 상기 방전셀의 각각의 내에 분산되어 설치되어 있으며, 상기 격벽은 열방향을 따라서 스트라이프 형상이며, 상기 방전셀들은 열방향을 따라서 연속한 형상인 것을 특징으로 하는 기체방전형 표시장치.
  7. 제1항 내지 제3항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 형광체층은 상기 각 방전셀내의 상기 각 양극 주위에서 적어도 상기 유전체층의 표면상에 형성된 것을 특징으로 하는 기체방전형 표시장치.
  8. 제1항 내지 제3항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 방전셀의 각각에 대하여 상기 저항체 및 상기 음극을 포함하여 구성되는 2세트의 부재가 마련되고, 상기 2세트의 부재는 상기 방전셀의 각각의 내에 분산되어 설치되어되며, 형광체층은 상기 각 방전셀내의 상기 각 양극 주위에서 적어도 상기 유전체층의 표면상에 형성된 것을 특징으로 하는 기체방전형 표시장치.
  9. 제1항 내지 제3항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 격벽이 열방향을 따라서 스트라이프형상이며, 상기 방전셀들은 열방향을 따라서 연속한 형상이며, 형광체층은 상기 각 방전셀내의 상기 각 양극 주위에서 적어도 상기 유전체층의 표면상에 형성된 것을 특징으로 하는 기체방전형 표시장치.
  10. 대향배치된 제1 및 제2기판사이에, 그들 사이에 공간을 두고 입체교차한 행 및 열의 배치를 구성하는 전극군 및 상기 공간을 간막이하고 가스를 봉입한 다수개의 방전셀의 소영역군을 형성하는 격벽을 가지는 기체방전형 표시장치에 있어서: 상기 제1기판상의 복수행내에 배치된 스트라이프형상의 다수개의 어드레스전극과; 상기 어드레스전극상에 마련된 유전체층과; 상기 유전체층상에 다수열로 배치되고, 이 유전체층을 통해서 상기 어드레스전극과 대향하여 배치된 스트라이프형상을 구성하는 다수개의 양극과; 상기 제2기판상에 배치된 스트라이프형상을 구성하는 다수개의 음극모선과; 상기 음극모선의 각각에 대하여 상기 방전셀마다 각각 저항체를 통해서 접속되며 상기 제2기판상의 상기 어드레스전극중의 하나 및 상기 양극중의 하나에 대향하는 위치에서 작은 조각의 형상으로 배치되고, 행방향으로 정렬하여 전체적으로 다수행의 배치를 형성하는 다수개의 음극과, 상기 음극모선 및 음극상에 배치되고, 상기 각 음극에 대응하는 위치에 다수개의 방전구멍을 포함하는 절연체층 및, 상기 절연체층과 상기 양극과의 사이에 형성되고, 상기 양극과 상기 음극사이의 공간을 간막이하여 상기 방전셀을 형성하는 격벽을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기체방전형 표시장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 방전셀의 각각에 대하여 상기 저항체 및 상기 음극을 포함하여 구성되는 2세트의 부재가 마련되고, 상기 2세트의 부재는 상기 방전셀의 각각의 내에 분산되어 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기체방전형 표시장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 격벽이 열방향을 따라서 스트라이프형상이며, 상기 방전셀들은 열방향을 따라서 연속한 형상인 것을 특징으로 하는 기체방전형 표시장치.
  13. 제10항에 있어서, 상기 방전셀의 각각에 대하여 상기 저항체 및 상기 음극을 포함하여 구성되는 2세트의 부재가 마련되고, 상기 2세트의 부재는 상기 방전셀의 각각의 내에 분산되어 설치되어 있으며, 상기 격벽은 열방향을 따라서 스트라이프 형상이며, 상기 방전셀들은 열방향을 따라서 연속한 형상인 것을 특징으로 하는 기체방전형 표시장치.
  14. 제10항에 있어서, 상기 형광체층은 상기 각 방전셀내의 상기 각 양극 주위에서 적어도 상기 유전체층의 표면상에 형성된 것을 특징으로 하는 기체방전형 표시장치.
  15. 제10항에 있어서, 상기 방전셀의 각각에 대하여 상기 저항체 및 상기 음극을 포함하여 구성되는 2세트의 부재가 마련되고, 상기 2세트의 부재는 상기 방전셀의 각각의 내에 분산되어 설치되어되며, 형광체층은 상기 각 방전셀내의 상기 각 양극 주위에서 적어도 상기 유전체층의 표면상에 형성된 것을 특징으로 하는 기체방전형 표시장치.
  16. 제10항에 있어서, 상기 격벽이 열방향을 따라서 스트라이프형상이며, 상기 방전셀들은 열방향을 따라서 연속한 형상이며, 형광체층은 상기 각 방전셀내의 상기 각 양극 주위에서 적어도 상기 유전체층의 표면상에 형성된 것을 특징으로 하는 기체방전형 표시장치.
  17. 대향배치된 2매의 기판사이에 입체교차한 복수행·복수열의 배치를 구성하는 전극군 및 전극간의 대향공간을 간막이하고 가스를 봉입한 다수개의 방전셀의 소영역군을 형성하는 격벽구성을 가지는 기체방전형 표시장치의 구동방법에 있어서, 상기 기판의 한쪽의 한면상에 복수열 배치를 형성하여 마련된 스트라이프형상의 다수개의 어드레스전극과, 상기 어드레스전극상에 마련된 유전체층과, 상기 유전체층상에 복수행 배치를 형성하여 마련되고, 이 유전체층을 통해서 상기 어드레스전극과 대향하여 배치된 스트라이프형상의 다수개의 양극과, 상기 기판이 다른 쪽의 한면상에 설치된 스트라이프형상의 다수개의 음극모선과, 상기 음극모선의 각각에 대하여 상기 방전셀마다 각각 저항체를 통해서 접속되며, 또한, 상기 기판의 다른 쪽의 한면상의 상기 어드레스전극 및 양극과 대향하는 위치에서 작은 조각의 형상으로 배치되고, 행방향으로 정렬하여 전체적으로 복수행의 배치를 형성하는 다수개의 음극과, 상기 음극모선 및 상기 음극의 상부에 배치되고, 상기 각 음극에 대응하는 위치에 방전구멍을 형성한 절연체층 및, 상기 절연체층과 상기 양극과의 사이에 설치되고, 상기 양극과 상기 음극의 대향공간을 포위하여 상기 방전셀을 형성하는 격벽을 구비하며, 상기 양극에 주사펄스전압을 인가하고 또한 어드레스전극에 가입펄스전압을 인가하여 기입방전을 행하게 하고, 상기 양극주변의 유전체층상에 기입전하를 일시 축적하고, 상기 음극에 유지전압을 인가하여 기입전하를 보조방전으로서 방전시키고, 상기 보조방전에 의해서, 상기 양극과 상기 음극과의 사이에 주방전을 유도하고 그 주방전을 상기 유지전압의 계속적 인가에 의해서 유지하는 것을 특징으로 하는 기체방전형 표시장치의 구동방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 음극으로의 유지전압의 인가는, 모든 음극 주위의 상기 유전체층상에 기입전하의 축적이 행하여진 후, 모든 음극에 대하여 일제히 행하여지는 것을 특징으로 하는 기체방전형 표시장치의 구동방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 음극으로의 유지전압의 인가는, 상기 양극의 각각의 둘레의 유전체층상에 기입전하의 축적이 행하여지는대로, 상기 음극마다 독립하여 행하여지는 것을 특징으로 하는 기체방전형 표시장치의 구동방법.
  20. 제17항에 있어서, 방전의 단계에서, 다수행의 구성을 가지는 상기 음극의 다수개의 소그룹에 유지전압이 순차적으로 인가되고, 그에 의하여 유지전압이 가해진 각 음극의 소그룹과 대응하는 양극 사이에 주방전을 행하는 것을 특징으로 하는 기체방전형 표시장치의 구동방법.
  21. 대향배치된 2매의 기판사이에 입체교차한 복수행·복수열의 배치를 구성하는 전극군 및 전극간의 대향공간을 간막이하고 가스를 봉입한 다수개의 방전셀의 소영역군을 형성하는 격벽구성을 가지는 기체방전형 표시장치의 구동방법에 있어서, 상기 기판의 한쪽의 한면상에 복수열 배치를 형성하여 마련된 스트라이프형상의 다수개의 어드레스전극과, 상기 어드레스전극상에 마련된 유전체층과, 상기 유전체층상에 복수행 배치를 형성하여 마련되고, 이 유전체층을 통해서 상기 어드레스전극과 대향하여 배치된 스트라이프형상의 다수개의 양극과, 상기 기판이 다른 쪽의 한면상에 설치된 스트라이프형상의 다수개의 음극모선과, 상기 음극모선의 각각에 대하여 상기 방전셀마다 각각 저항체를 통해서 접속되며, 또한, 상기 기판의 다른쪽의 한면상의 상기 어드레스전극 및 양극과 대향하는 위치에서 작은 조각의 형상으로 배치되고, 행방향으로 정렬하여 전체적으로 복수행의 배치를 형성하는 다수개의 음극과, 상기 음극모선 및 상기 음극의 상부에 배치되고, 상기 각 음극에 대응하는 위치에 방전구멍을 형성한 절연체층 및, 상기 절연체층과 상기 양극과의 사이에 설치되고, 상기 양극과 상기 음극의 대향공간을 포위하여 상기 방전셀을 형성하는 격벽을 구비하며, 상기 어드레스 전극에 주사펄스전압을 인가하고, 또한, 상기 양극에 기입펄스전압을 인가하여 기입방전을 행하게 하고, 양극주변의 유전체층상에 기입전하를 일시적으로 충전하며, 상기 음극에 유지전압을 인가함으로써 보조방전으로서 기입전하를 방전하고, 상기 보조방전에 의하여 상기 양극과 상기 음극의 사이에 주방전을 유도하고, 연속적으로 유지전압을 인가함으로써 주방전을 유지하는 것을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기체방전형 표시장치의 구동방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 음극으로의 유지전압의 인가는, 모든 양극주위의 상기 유전체층상에 기입전하의 축적이 행하여진 후, 모든 음극에 대하여 일제히 행하여지는 것을 특징으로 하는 기체방전형 표시장치의 구동방법.
  23. 제21항에 있어서, 방전의 단계에서, 다수행의 구성을 가지는 상기 음극의 다수개의 소그룹에 유지전압이 순차적으로 인가되고, 그에 의하여 유지전압이 가해진 각 음극의 소그룹과 대응하는 양극 사이에 주방전을 행하는 것을 특징으로 하는 기체방전형 표시장치의 구동방법.
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