KR100545072B1

KR100545072B1 - 가스방전패널

Info

Publication number: KR100545072B1
Application number: KR1020057020271A
Authority: KR
Inventors: 아키라 시오카와; 류이치 무라이; 히로요시 다나카; 요시키 사사키; 마사토시 구도; 마사키 아오키; 히데타카 히가시노; 긴조 노노무라
Original assignee: 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Priority date: 2005-10-25
Filing date: 1998-08-18
Publication date: 2006-01-24
Also published as: KR20050110043A

Abstract

본 발명의 가스방전패널은 대향하여 설치된 1쌍의 플레이트 사이에 방전가스가 봉입된 복수의 셀이 매트릭스형상으로 배치되고, 상기 플레이트의 대향하는 면상에 1쌍의 표시전극이 복수의 셀에 걸치는 상태로 행 방향으로 연장되어 배치된 가스방전패널에 있어서, 상기 1쌍의 표시전극 사이에 제 1 방전간극과 당해 제 1 방전간극보다 넓은 제 2 방전간극의 2종류의 방전간극을 존재시키므로, 이들의 방전간극 중 좁은 쪽의 간극에서 방전을 개시시키는 것에 의해 전압값을 낮게 하는 것이 가능해져 소비전력이 적절히 억제된다. 또 이들 방전간극 중 넓은 쪽의 간극에 있어서 방전을 유지함으로써 양호한 방전효율을 확보할 수 있다.

Description

가스방전패널{GAS DISCHARGE PANEL}

본 발명은 표시장치 등에 이용되는 가스방전패널에 관한 것으로, 특히 PDP에 관한 것이다.

최근 하이비전 등으로 대표되는 고품위의 대화면 표시장치에 대한 기대가 높아지고 있고, CRT, 액정 디스플레이(이하 LCD라 기재함), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, 이하 PDP라 기재함)이라는 각 표시장치에 대한 연구개발이 이루어지고 있다. 이러한 표시장치에는 각각 다음과 같은 특징이 있다.

CRT는 해상도ㆍ화질면에서 뛰어나고, 종래부터 텔레비전 등에 널리 사용되고 있다. 그러나 대화면화 하면 내부 길이의 크기나 중량이 증대되기 쉬운 성질이 있어, 이 문제를 어떻게 해결할 것인가가 포인트로 되어 있다. 이 때문에 CRT에서 40인치를 넘는 대화면의 제품은 만들기 어렵다고 생각되고 있다.

한편 LCD는 CRT에 비하여 소비전력이 적고 크기가 작아 중량도 가볍다는 뛰어난 성능을 갖고 있어, 현재로서는 컴퓨터의 모니터로서 보급이 진행되고 있다. 그러나 LCD는 스스로 발광하여 화면을 표시할 수 없기 때문에 화면을 대형화하면 표시가 희미해져 보기 어렵게 되거나, 화면의 상하에서 계조레벨이나 색조가 흐트러지기 쉬워지는 등의 기술상의 문제점이 생기기 쉽다. 또 대화면화하는 경우에는 LCD 특유의 시야각이 좁다는 결점을 적극적으로 해결할 필요가 생기리라고 생각된다.

이에 대하여 PDP는 상기와 같은 CRT나 LCD와는 달리 비교적 경량이고 대화면을 실현하는 것에 유리하며, 더구나 스스로 발광하여 화면을 표시하는 구동방식이면서, 소비전력도 적다는 장점을 갖고 있다. 따라서 차세대의 표시장치가 요구되는 현재로서는 PDP를 비롯한 가스방전패널을 대화면화 하기 위한 연구개발이 특히 적극적으로 진행되고 있고, 이미 50인치를 넘는 제품도 개발되기에 이르고 있다.

이러한 PDP는 구동방식의 차이 때문에 DC(직류)형과 AC(교류)형으로 분류된다. 이 중 AC형이 대화면화에 적합하다고 생각되고 있어, 이것이 일반적으로 되고 있다.

그런데 다양한 목적에 걸쳐, 될 수 있는 한 소비전력을 억제한 전기제품의 개발이 요구되는 오늘날에는 PDP 등의 가스방전패널에 있어서도 구동시의 소비전력을 낮게 하는 기대가 모아지고 있다. 특히 현재의 대화면화ㆍ고 선명화의 동향에 따라 소비전력이 증가하는 경향에 있는 PDP 등의 가스방전패널은 이 소비전력에 대한 대책을 소홀히 할 수 없다. 이 요망에 부응하기 위해서는 주로 PDP의 성능을 크게 좌우하는 방전효율을 향상시킬 필요가 있다.

PDP 등의 가스방전패널에 있어서, 방전효율을 향상시킴으로써 소비전력을 억제하기 위한 기술문제는 이와 같이 현재로도 개선의 여지가 많다고 되어 있다.

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 소비전력을 적절히 억제하면서 뛰어난 방전효율을 확보함으로써 고성능의 표시기능을 갖는 PDP 등의 가스방전패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적은, 매트릭스 표시를 위한 방전간극을 형성하는 서로 평행한 제 1 극성전극과 제 2 극성전극의 복수의 표시전극을 갖는 가스방전패널에 있어서, 매트릭스 표시를 위한 하나의 셀에 대응하는 제 1 극성전극의 수와 제 2 극성전극의 수가 다르며, 또 상기 하나의 셀에 대응하는 복수의 표시전극 중 데이터의 기입에 관여하지 않는 극성의 표시전극이 매트릭스의 열 방향의 셀의 양쪽 가장 끝에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 가스방전패널에 의해 달성된다.

바람직하게는, 하나의 셀의 양쪽 가장 끝에 배치된 표시전극과, 상기 열 방향의 인접하는 셀측의 표시전극이, 상기 매트릭스의 열 방향으로 평행하게, 밀착 또는 매우 작은 간극으로 배치되어 있다.

또한, 본 발명의 목적은, 매트릭스표시를 위한 방전간극을 형성하는 서로 평행한 제 1 극성전극과 제 2 극성전극의 복수의 표시전극을 갖는 가스방전패널에 있어서, 동일한 극성의 표시전극이 매트릭스의 열 방향의 셀의 양쪽 가장 끝에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 가스방전패널에 의해 달성된다.

바람직하게는, 상기 하나의 셀에 대응하는 복수의 표시전극 중 데이터의 기입에 관여하지 않는 극성의 표시전극이 매트릭스의 열 방향의 셀의 양쪽 가장 끝에 배치되어 있다.

( 제 1 실시예 )

도 1은 제 1 실시예의 교류면 방전형 PDP의 부분적인 단면사시도이다. 도면 중 z방향이 PDP의 두께 방향, xy평면이 PDP면에 평행한 평면에 상당한다. 도 1과 같이 본 PDP의 구성은 프론트패널(20)과 백패널(26)의 2개의 유니트로 대별된다.

프론트패널(20)의 기판이 되는 프론트패널유리(21)는 소다석회유리로 이루어진다. 그리고 프론트패널유리(21)의 백패널(26)과 대향하는 면에는 전극가지 X1, X2 또는 Y1, Y2, Y3을 각각 갖는 1쌍의 포크형 표시전극(22, 23)(X전극(22), Y전극(23))이 x방향으로 연장되고, y방향으로 일정한 간격으로 각 전극가지가 Y1, X1, Y2, X2, Y3의 조합이 되도록 교대로 배치된다. 여기에서는 각 실시예에 공통하여 X전극(22)이 어드레스 방전시에 주사전극으로서 작동하는 것으로 한다. 표시전극(22, 23)의 전체도에 대해서는 나중에 나타낸다.

이러한 표시전극(22, 23)을 배치한 프론트패널유리(20)의 면 상에는 산화납계 유리로 된 유전체층(24)이 코트된다. 이에 따라 표시전극(22, 23)은 유전체층(24) 중에 매설되는 상태로 되어 있다. 유전체층(24)의 표면상에는 또한 산화마그네슘(MgO)으로 된 보호층(25)이 코트되어 있다.

백패널(26)의 기판이 되는 백패널유리(27)도 프론트패널유리(21)와 마찬가지로 제작된 것으로서, 프론트패널(20)과 대향하는 쪽의 면에는 복수의 어드레스전극(28)이 y방향으로 연장되어 배치되고, z방향으로 일정한 간격을 사이에 두고, 상기 프론트패널(20)의 표시전극(22, 23)과 격자형상의 전극배치패턴을 형성하게 되어 있다. 어드레스전극(28)을 배치한 백패널유리(27)의 면 상에는 유전체층(24)과 같은 재료로 된 유전체막(29)이 어드레스전극(28)을 둘러싸도록 형성되고, 또 유전체막(29)의 면 상에 이웃하는 2개의 어드레스전극(28)의 간격에 맞추어 일정한 높이와 두께를 갖는 복수의 격벽(30)이 y방향을 따라 형성되어 있다. 격벽(30)의 측면과 유전체막(29)의 표면에는 RGB의 각 색에 맞춘 형광체층(31, 32, 33)의 어느 하나가 도포된다.

프론트패널(20)측의 보호층(25)과 백패널(26)측의 격벽(30)의 정상부는 봉착유리로 서로 접합된다. 그리고 복수의 격벽(30)으로 구획된 각 공간마다 희가스를 포함하는 방전가스가 봉입되고, 각각의 공간이 y방향으로 긴 띠형상의 방전공간(38)이 된다. 이 방전공간(38)에 있어서, 1쌍의 표시전극(22, 23)(여기에서는 전극가지 X1, X2, Y1, Y2, Y3)과 1개의 어드레스전극(28)의 교차 개소를 1개소씩 포함하는 영역이 화면표시를 위한 셀(11, 12, 13, 14)(후술함)이 된다. 당해 셀(11,···)은 x방향을 행 방향, y방향을 열 방향으로 하는 매트릭스형상으로 배열하도록 형성되므로, 본 PDP에서는 각 셀(11, ···)을 적시에 점멸시킴으로써 매트릭스표시가 되도록 되어 있다.

또 구동시에는 각 전극(22, 23, 28)에 적시에 전원을 공급함으로써 2종류의 방전이 이루어진다. 하나는 셀(11, ···)의 점등의 온/오프를 제어하는 어드레스방전으로서, X전극(22) 혹은 Y전극(23)의 어느 하나와 어드레스전극(28) 사이에 전원을 공급함으로써 행해진다. 다른 하나는 PDP의 화면표시에 직접 기여하는 유지방전(면방전)으로서, X전극(22)과 Y전극(23) 사이에 전원을 공급함으로써 행해진다.

도 2는 본 PDP의 표시전극패턴을 z방향에서 내려다 본 경우의 평면도이다. 여기에서는 도면을 간략하게 하기 위해 격벽(30)의 도시를 생략하고 있다. 방전공간(38)을 점선으로 구분한 영역의 각각이 셀(11, 12, 13, 14)에 상당한다.

이러한 셀의 하나인 셀(11)(셀(12))에 대응하여, Y1, X1, Y2, X2, Y3(Y'1, X'1, Y'2, X'2, Y'3)의 순으로 설치된 각 전극가지는 그 폭이 약 20㎛ 크기로 설정되고 있고, 이웃하는 전극가지 사이에서 방전 간극이 다음 2종류의 값 중 어느 하나의 값을 취하도록 설정된다.

즉 이 2종의 값 중 하나는 X1과 Y2, Y2와 X2(Y'1과 X'1, Y'2와 X'2)의 간극에 존재하는 제 1 방전간극(39)의 간극값이고, 약 20㎛로 설정되어 있다. 제 1 방전간극(39)은 방전개시전압을 종래보다 낮게 억제할 목적으로 설정되는 것이다.

다른 하나의 값은 Y1과 X1, X2와 Y3(Y'1과 X'1, X'2와 Y'3)의 간극에 존재하는 제 2 방전간극(40)의 간극값이고, 약 40㎛로 설정되어 있다. 이 제 2 방전간극(40)은 방전 개시후에 높은 발광효율을 확보하기 위한 간극으로서 설정한 것이다. 이와 같이 제 1 방전간극(39) 및 제 2 방전간극(40)의 각 간극값을 선택한 이유에 대해서는 후술하기로 한다.

또 y방향에 인접하는 2개의 셀(11, 12)(셀(13, 14))의 간극(35), 즉 Y전극가지 Y3, Y'1의 간극은 약 120㎛로 설정되어 있다.

이상의 구성을 갖는 본 PDP에 의하면 방전기간에 있어서 표시전극(22, 23)에 전원공급이 개시되고 펄스가 인가된다. 이 때 제 1 방전간극(39)에서 면방전(개시방전)이 개시되지만, 제 1 방전간극(39)이 약 20㎛로 비교적 좁기 때문에 방전개시전압은 종래보다 낮은 값이 된다. 이에 따라 PDP의 개시방전시의 소비전력이 효과적으로 억제된다.

그리고 개시방전이 개시되면 제 1 방전간극(39)에 덧붙여 제 2 방전간극(40)에서도 방전이 행해지게 되어, 충분한 유지방전에 의해 양호한 발광효율을 얻을 수 있다. 이와 같이 본 실시예의 PDP는 개시방전과 유지방전에 따라 복수의 전극가지( X1, ···) 사이에 존재하는 각 방전간극을 이용하는 것이다.

또 유전체층(24) 중에 있어서 예를 들면 셀(11)에 대응하여, Y전극가지 Y1, Y2, Y3이 X전극가지 X1, X2보다 1개 많게 배치되어 있으므로, X전극가지 X2 등이 인접하는 셀(12)의 Y전극가지 Y1' 등과 누화를 발생시킬 위험이 억제된다. 이에 따라 주사전극으로서도 작용하는 X전극(22)이 Y전극(23)에 의해 보호되도록 되어 있다.

이러한 PDP는 다음와 같이 하여 제작한 것이다.

( 제 1 실시예의 PDP의 제작방법 )

i. 프론트패널(20)의 제작

두께 약 2mm의 소다석회유리로 된 프론트패널유리(21)의 표면 상에 은을 주성분으로 하는 도전체 재료를 이용하여, 전극가지 X1, X2 또는 Y1, Y2, Y3을 포크형상으로 갖는 표시전극(22, 23)을 제작한다. 이 표시전극(22, 23)에 관해서는 스크린인쇄법, 포토에칭법 등 공지의 각 제작법이 적용된다.

다음으로 표시전극(22, 23) 상에 납계유리의 페이스트를 두께 약 20∼30㎛로 프론트패널유리(21)의 전체면에 걸쳐 도포하고, 소성하여 유전체층(24)을 형성한다.

다음으로 유전체층(24)의 표면에 두께 약 1㎛의 산화마그네슘(MgO)으로 된 보호층(25)을 증착법 혹은 CVD(화학증착법) 등으로 형성한다.

이로써 프론트패널(20)이 완성된다.

ii. 백패널(26)의 제작

두께 약 2mm의 소다석회유리로 된 백패널유리(27)의 표면 상에 스크린인쇄법으로, 은을 주성분으로 하는 도전체 재료를 일정한 간격으로 스트라이프형상으로 도포하고, 두께 약 5㎛의 어드레스전극(28)을 형성한다. 여기에서, 제작하는 PDP를 40인치급의 하이비전 텔레비전으로 하기 위해 이웃하는 2개의 어드레스전극(28)의 간격을 0.2mm정도 이하로 설정한다.

계속해서 어드레스전극(28)을 형성한 백패널유리(27)의 면 전체에 걸쳐 납계 유리의 페이스트를 두께 약 20∼30㎛로 도포하여 소성하고, 유전체막(29)을 형성한다.

다음으로 유전체막(29)과 같은 납계 유리재료를 이용하여 유전체막(29) 상에 이웃하는 2개의 어드레스전극(28)의 사이마다 높이 약 100㎛의 격벽(30)을 형성한다. 이 격벽(30)은 예를 들면 상기 유리재료를 포함하는 페이스트를 반복하여 스크린인쇄하고, 그 후 소성하여 형성할 수 있다.

격벽(30)이 형성되면 격벽(30)의 벽면과, 격벽 사이에서 노출되어 있는 유전체막(29)의 표면에 적색(R)형광체, 녹색(G)형광체, 청색(B)형광체의 어느 하나를 포함하는 형광잉크를 도포하고, 이것을 건조ㆍ소성하여 각각 형광체층(31, 32, 33)을 형성한다.

여기에서 일반적으로 PDP에 사용되고 있는 형광체재료의 예를 이하에 열거한다.

적색형광체 : (Y_xGd₁ _-x)BO₃ : Eu³ ⁺

녹색형광체 : Zn₂SiO₄ : Mn

청색형광체 : BaMgAl₁₀O₁₇ : Eu³ ⁺(혹은 BaMgAl₁₄O₂₃ : EU³ ⁺)

이상으로 백패널(26)이 완성된다.

또 프론트패널유리(21) 및 백패널유리(27)를 소다석회유리로 된 것으로 하였지만, 이것은 재료의 일례로 든 것이고, 이외의 재료라도 된다. 또 유전체층(24) 및 보호층(25)도 상기 재료에 한정되지 않고, 적절히 재료를 변경해도 된다. 표시전극(22, 23)도 마찬가지로, 예를 들면 양호한 투명성을 갖는 투명전극으로 하기 위해 재료를 선택하는 것이 가능하다. 이러한 각 재료의 선택은 가능한 범위에서 각 실시예에서도 마찬가지로 행해도 된다.

iii. PDP의 완성

제작한 프론트패널(20)과 백패널(26)을 봉착용 유리를 이용하여 접합시킨다. 그 후 방전공간의 내부를 고진공(8 ×10^-7Torr)으로 탈기하고, 이것에 소정의 압력(여기에서는 2000Torr)으로 Ne-Xe(5%)의 조성으로 이루어지는 방전가스를 봉입함으로써 PDP를 완성한다.

또 방전가스에 대해서는 그 밖에도 He-Xe계나 He-Ne-Xe계 등이 사용가능하다.

또 이 PDP의 제작방법은, 각 실시예의 PDP마다 형성하는 표시전극의 형상이나 구조에 차이가 있지만, 그 이외의 곳에서 대체로 공통하고 있다. 따라서 이 이후의 각 실시예에서의 PDP의 제작방법에 대해서는 표시전극에 관한 특징에 대하여 주로 설명하기로 한다.

또 본 실시예에서는 Y전극가지가 (n+1)개와 X전극가지가 n개인 조합의 예로서, 셀(11,···)에 Y전극가지를 3개, X전극가지를 2개 대응하도록 설치하는 예를 나타내었으나, n은 임의의 자연수로서, 예를 들면 Y전극가지가 2개와 X전극가지가 1개인 조합이어도 된다. 또 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 제 1 및 제 2 방전간극이 하나의 셀(11,···)마다 확보되고, 또 셀(11)과 인접하는 셀(12) 사이에서 누화가 생기지 않는 전극가지의 개수의 조합이면 된다. 그러기 위해서는 하나의 셀(11,···)에 대응하는 X전극과 Y전극의 개수가 다르도록 하는 것이 바람직하다고 생각된다.

또 실시예에서 y방향에 인접하는 셀(11, 12)의 간극(35)을 약 120㎛로 하였지만, 전극가지를 셀(11, 12)의 경계를 향하여 증설하고, 이에 따라 발광효율을 향상시키도록 해도 된다. 이 경우 셀(11, 12)에서 극성이 다른 전극가지를 인접시키거나 하여 누화를 발생시키지 않으면, 예를 들어 상기 셀(11, 12)의 간극(35)을 없애도록 해도 된다.

또 본 실시예에서는 X전극가지와 Y전극가지의 각각의 폭을 마찬가지로 제작하는 예를 나타내었지만, X전극가지를 주사전극으로서 양호하게 기능시키기 위해 당해 X전극가지를 Y전극가지에 대하여 1.5∼3배 정도의 넓은 폭으로 제작하고, 이에 따라 어드레스방전을 위한 정전용량을 충분히 확보시키도록 해도 된다.

또 교류면 방전형 PDP에서는 일반적으로 방전기간에 있어서, 통상 수개∼수십개의 펄스를 표시전극에 인가함으로써 전원이 공급되지만, 본 실시예에서는 또한 Y전극(23)의 전극가지 Y2 또는 Y'2를 그 밖의 전극가지 Y1, Y3 또는 Y'1, Y'3과 독립된 배선으로 하여 개시방전에 직접 관계되는 전극가지(여기에서는 Y2 또는 Y'2)에, 예를 들어 방전기간의 최초의 수펄스에 있어서만 전원을 공급하고, 그 이후에 있어서는 유지방전에 관한 전극가지(여기에서는 Y1, Y3 또는 Y'1, Y'3)에만 전원을 공급하도록 해도 된다. 이렇게 함으로써 방전공간에 전하입자가 적은(프라이밍 하전입자가 적은) 방전기간의 초기에만 제 1 방전간극으로 방전이 이루어지고, 그 이후에는 방전이 제 1 방전간극으로 이루어지지 않게 되므로 발광효율이 향상된다.

또 발광휘도를 더욱 향상시키는 대책으로서는, 예를 들어 도 3의 표시전극의 배치패턴을 나타내는 평면도와 같이, Y전극가지 Y3, Y'1의 폭을 셀(11, 12)의 경계부근에까지 확산되게 하여, 이에 따라 전극가지 Y3, Y'1의 방전면적을 넓게 해 주면 규모가 보다 큰 유지방전을 얻을 수 있다. 이 경우 당해 Y전극가지 Y3, Y'1의 프론트패널유리(20)측의 면에 흑알루미늄 혹은 흑색아연 등의 금속재료로 된 흑색층을 형성해 두면 표시전극(22, 23)이 외광을 반사하여 화면에서 희게 뜨는 것이 방지되어 PDP 구동시의 콘트라스트가 향상된다. 또 이러한 흑색층은 다른 실시예의 PDP의 표시전극에도 적용할 수 있다.

( 제 2 실시예 )

도 4는 제 2 실시예에 관한 교류면 방전형 PDP의 부분적인 단면사시도이다. 본 PDP는 전체적으로는 제 1 실시예의 PDP와 거의 같은 구조이지만, 표시전극(22, 23)은 전극가지를 갖는 대신 PDP의 두께방향(z방향)으로 적층된 구조를 갖고 있다.

즉 도 5에 도시된 표시전극 주변의 PDP 단면도와 같이 X전극(22) 및 Y전극(23)은 z방향을 따라 각각 제 1층(221, 231) 및 제 2층(222, 232)으로 된 2단구조로 되어 있다. 또 제 2층(222, 232)은 제 1층(221, 231)보다 폭이 좁게 취해지고, 이에 따라 표시전극(22, 23) 사이에 복수의 간극값을 갖는 방전간극이 확보되어 있다. 즉 본 실시예에서는 Y전극 제 1층(231) 및 X전극 제 1층(221) 사이에 제 1 방전간극(43)이 존재하고, Y전극 제 2층(232) 및 X전극 제 2층(222) 사이에 제 2 방전간극(44)이 존재한다.

각 표시전극(22, 23)의 구체적인 크기는 제 1층(221, 231)을 폭 약 40∼80㎛, 두께 약 300nm 이하로 하고, 이에 대하여 제 2층(222, 232)을 폭 약 20㎛, 두께 약 500nm∼5000nm(5㎛)로 하고 있다. 또 도면 중에서는 제 1 방전간극(43), 제 2 방전간극(44)은 제 1 실시예와 같고, 각각 약 20㎛, 약 40㎛로 설정하고 있다. 이러한 표시전극(22, 23)은 각 층을 스크린인쇄법을 복수회 반복함으로써 형성하고, 그 후 소성하여 형성할 수 있다.

이상의 구성을 갖는 본 PDP에 의하면 방전기간에 있어서 표시전극(22, 23)에 전원공급이 개시되고 펄스가 인가되면 우선 제 1 방전간극(43)에서 방전개시전압에 의한 개시방전이 행해지고, 계속해서 제 2 방전간극(44)에서 방전유지전압에 의한 유지방전이 행해진다. 본 PDP에서도 각각의 전압값에 따라 상기 제 1 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있지만, 본 실시예에서는 1쌍의 표시전극(22, 23) 사이에 있어서, 제 1 방전간극(43)과 제 2 방전간극(44)이 존재하고 있기 때문에 당해 양간극(43, 44)을 존재시키기 위한 공간을 비교적 억제할 수 있어, 미세한 셀이라도 실현이 용이한 특징이 있다.

또 본 실시예에서는 제 2층(222, 232)을 제 1층(221, 231)보다 광폭으로 하였지만, 제 1층과 제 2층을 같은 폭으로 제작하고, 서로의 층을 일정량만큼 어긋나게 하여 적층하고, 이에 따라 제 1 방전간극과 제 2 방전간극을 존재시키도록 해도 된다.

또 표시전극은 이러한 2단구조에 한정되지 않고, 1쌍의 표시전극(22, 23) 사이에서, z방향으로 제 1 방전간극과 제 2 방전간극을 포함하는 복수의 간극값의 방전간극이 존재하는 형태이면 되므로, 예를 들어 도 6의 표시전극 주변의 PDP 단면도에 도시된 바와 같이 X전극(22)을 단순한 1층구조로 하고, Y전극(23)만을 제 1층(233) 및 제 2층(234)으로 된 적층구조로 함으로써 제 1 방전간극(45) 및 제 2 방전간극(46)을 X전극(22) 및 Y전극(23)의 사이에 존재시켜도 된다.

또 도 7의 표시전극 주변의 PDP 단면도에 도시된 바와 같이, 예를 들어 X전극(22)의 제 1층(221)과 제 2층(222)을 z방향에서 분리해도 된다. 이와 같이 하면, 이 사이의 유전체층(24)에 의해 Y전극(23)의 제 2층(234)과 X전극(22)의 제 2층(222)이 제 2 방전간극(48)을 사이에 둔 표시전극이 된다. 이 경우에는 X전극(22)의 주위에서의 정전용량이 증가하므로 X전극(22)을 양호하게 작동시킬 수 있다. 한쪽의 제 1 방전간극(47)은 제 1층(221, 233) 사이에 확보된다.

또 표시전극(22, 23)은 상기한 2단구조 이외에도, 예를 들면 도 8의 표시전극 주변의 PDP 단면도에 도시된 바와 같이 X전극(22)과 Y전극(23)이 경사면(223, 224 또는 235, 236)을 각각 갖도록 삼각형상 단면으로 하여 대향하는 각 경사면(223, 235) 사이의 최단간극을 제 1 방전간극(49)에 일치시키고, X전극(22), Y전극(23)의 정점 사이를 제 2 방전간극(50)에 일치시키도록 해도 된다. 이렇게 하면 제 1 방전간극(49) 이외의 유지방전에 관한 방전 간극을 많이 존재시킬 수 있어 방전효율이 향상된다. 이러한 표시전극도 스크린인쇄를 다수회 반복하여 적층해 가고, 소성하여 형성할 수 있다.

또 도 9의 PDP 단면도에 도시된 바와 같이, 대향하는 경사면(223, 235)을 각각 곡면(225, 237)으로 해도 된다. 이에 따라 제 1 방전간극(53)이 확보되는 한편으로, 제 2 방전간극(52) 이하의 유지방전에 관한 방전간극의 값이 증대되므로 더욱 효과적으로 개시방전과 유지방전을 하는 것이 가능해진다.

또 상기와 같은 삼각형상 단면의 표시전극(22, 23)을 제작하기 어려운 경우에는, 예를 들어 도 10의 PDP 단면도에 도시된 바와 같이, 우선 직방단면을 갖는 통상의 표시전극(22, 23)을 제작한 후 이 표시전극(22, 23)의 코너의 일부를 커트함으로써 커트면(227, 239)을 각각 설치하도록 한다. 이 경우 당해 커트면(227, 239)의 최단간극과 대향면(226, 238)의 간극이 제 1 방전간극(53)이 되고, 커트면(227, 239)의 최장간극이 제 2 방전간극(54)이 되도록 커트량을 조정한다. 이 커트면(227, 239)은 일단 X전극(22)과 Y전극(23)을 형성한 후에 공지의 오버에칭처리로 모떼기함으로써 형성할 수 있다.

( 제 3 실시예 )

상기 제 2 실시예에서는 1쌍의 표시전극에 대하여, PDP 패널의 두께방향(z방향)으로 복수의 간극값을 갖는 간극을 확보하는 예를 나타내었지만, 본 실시예는 1쌍의 표시전극 사이에서 프론트패널(20) 평면(xy평면)을 따라 제 1 방전간극과 제 2 방전간극을 포함하는 복수의 간극값의 방전 간극을 존재시키고 있다.

구체적으로는 제 3 실시예에 관한 교류면 방전형 PDP의 부분적인 사시도인 도 11과 같이, 1쌍의 X전극(22)과 Y전극(23)(각각 폭 약 20㎛)이 단일층의 구조를 갖도록 제작된다. 이 표시전극(22, 23)에는 표시전극의 배치패턴을 나타내는 평면도의 도 12와 같이 셀(11, 13) 내부에 대응하는 영역에서 삼각형상 돌기부(228, 240)(높이 약 10㎛)가 대향하도록 구비되어 있다. 이 돌기부(228, 240)의 선단끼리의 사이에서 제 1 방전간극(55)이 확보되고, 돌기부(228, 240) 이외의 표시전극(22, 23) 사이에서 제 2 방전간극(56)이 확보된다. 또 도면 중에서는 이해하기 쉽게 하기 위해 돌기부(228, 240)의 크기를 표시전극(22, 23)에 대하여 크게 도시하고 있다.

이상의 구성을 갖는 본 PDP에 의하면 방전기간에 있어서 표시전극(22, 23)에 전원공급이 개시되고, 펄스가 인가되면 우선 제 1 방전간극(55)에서 방전개시전압에 의한 개시방전이 발생된다. 돌기부(228, 240)를 표시전극(22, 23)에 구비함으로써, 이들 선단에 전기량이 집중하므로 방전개시전압이 효과적으로 저감되어 개시방전이 적극적으로 발생된다. 또 제 1 방전간극(55)이 돌기부(228, 240)의 선단끼리의 간극에서 존재하므로 이외의 방전간극이 유지방전에 이용되고, 제 2 방전간극(56)을 비롯한 방전간극에 있어서 양호한 규모의 유지방전이 행해진다.

또 본 실시예에서는 특히 예를 들어 스크린인쇄법에 의해 돌기부(228, 240)를 갖는 표시전극을 한번에 패터닝하여 간단히 제작할 수 있다는 이점이 있다. 이 것은 제조비용 절감에 유리하다.

또 본 실시예에서는 돌기부(228, 240)의 선단을 1쌍의 표시전극(22, 23) 사이에서 대향시키는 예를 나타내었지만, 이외에도 도 13의 PDP 전극패턴의 평면도와 같이, 1쌍의 표시전극(22, 23)의 어느 한쪽에만(도면 중에서는 X전극(22)에만) 돌기부(229)를 배치하고, 돌기부(229)의 선단과 표시전극(도면 중에서는 Y전극(23)) 사이에 제 1 방전간극(57)을 존재시키고, 표시전극(22, 23)끼리의 사이에 제 2 방전간극(58)을 존재시켜도 된다.

또 돌기부는 그 형상을 삼각형상으로 한정하지 않는다. 예를 들면 도 14와 같이 포물선형상의 바깥둘레부를 갖는 돌기부(241, 260)로 하고, 이에 따라 제 1 방전간극(59), 제 2 방전간극(60)을 얻도록 해도 된다.

또 본 실시예에서는 표시전극(22, 23)의 대향하는 위치에 돌기부의 선단을 맞추는 예를 나타내었으나, 이 2개의 돌기부의 선단의 위치를 서로 약간 어긋나게 하고, 돌기부의 높이를 제 2 방전간극의 반보다도 길게 하여(즉 돌기부의 높이의 두배가 제 2방전간극보다도 길게 되도록 하여), 양돌기부의 최단간극을 제 1 방전간극으로 해도 된다.

또 셀의 크기에 따라 적절히 돌기부의 개수를 늘려 주어도 되고, 특정한 돌기부만 형상을 바꿔 주는 등의 고안을 해도 된다.

( 제 4 실시예 )

본 PDP는 도 11의 단면사시도에 도시된 것과 거의 같은 구성이지만, 도 15의 PDP의 전극패턴을 도시한 평면도와 같이, 셀(11, l3) 중에서 1쌍의 표시전극인 X전극(22), Y전극(23)을 서로 평행하게 대향시켜 배치하고, 각 셀(11, 13)의 거의 중앙에 셀(l1, 13)의 각 내부에 수용되는 크기의 전기적으로 절연된 도전체 재료로 된 중간전극(6l)을 배치한 것을 특징으로 한다.

도 16은 본 PDP의 단면도이다. 표시전극(22, 23)은 두께 약 5㎛ ×폭 약 20㎛로 형성되고, 중간전극(61)은 표시전극(22, 23) 사이의 거의 중앙에 있어서 두께(z방향) 약 5㎛ ×폭(y방향) 약 20㎛ ×길이(x방향) 약 20㎛의 직방체형상으로 형성되어 있다. 이에 따라 본 실시예에서는 중간전극(61)과 Y전극(23)의 간극(621)과 X전극(22)과 중간전극(61)의 간극(622)의 합(10㎛ + l0㎛)을 제 1 방전간극(62)으로 하고, 1쌍의 표시전극(22, 23)끼리의 사이를 제 2 방전간극(약 40㎛)(63)으로 하는 것이다. 또 중간전극(61)의 프론트패널유리(20)에 면한 저면(611)은 중간전극(61)에 의해 대향하는 표시전극(22, 23)끼리의 방전간극이 차단되지 않도록 표시전극(22, 23)의 각 상면(221, 231)과 거의 같은 높이로 설정되어 있다. 이러한 중간전극(61)은 표시전극(22, 23)과 거의 마찬가지로 스크린인쇄법에 의해 제작하는 것이 가능하다.

이상과 같은 구성의 본 PDP에 의하면 방전기간에 있어서 표시전극(22, 23)에 전원공급이 개시되고, 펄스가 인가되면 X전극(22)과 Y전극(23)이 유전체층(24)을 통해 중간전극(69)과 대향하는 위치부근의 정전용량이 비교적 증대하게 되어 낮은 개시전압값이라도 제 1 방전간극(62)으로 방전이 일어나기 쉽게 된다.

이와 같이 개시방전이 발생되면 다음에 제 2 방전간극(63)에서 유지방전이 발생된다. 이 때는 표시전극(22, 23)이 넓은 대향영역에 걸쳐 방전이 행해지므로 양호한 규모의 유지방전을 행하는 것이 가능하게 되어 PDP의 발광효율의 향상에 기여할 수 있다.

또 본 실시예에서는 중간전극(61)의 저면(611)의 위치를 표시전극(22, 23)의 각 상면(261, 242)의 높이위치와 맞추는 것으로 하였지만, 이것은 중간전극(61)에 의해 제 2 방전간극(63)이 차단되는 것을 방지하기 위해서이며, 예를 들면 도 17의 PDP의 단면도와 같이 표시전극(22, 23)보다 중간전극(61)의 두께를 충분히 얇게 하여 제 2 방전간극(63)이 확보되면 된다.

또 제 1 방전간극의 설정에 관해서는 중간전극이 1쌍의 표시전극 사이의 거의 중앙에 배치되면 되지만, 너무 한쪽의 표시전극에 치우친 위치에 배치하면 방전개시전압이 상승할 위험이 있기 때문에 주의하여야 한다.

또 중간전극의 형상은 본 실시예와 같이 직방체에 한정되지 않고, 예를 들면 타원체로서 그 장축방향을 x방향과 평행하게 배치하도록 해도 된다.

또 중간전극의 크기범위로서는 실시예의 크기에 한정되지 않지만, x방향에 인접하는 셀과의 누화를 피하기 위해 어느 정도 격벽(30) 부근으로부터 떨어지는 것이 가능한 크기가 바람직하다.

( 제 5 실시예 )

도 18은 제 5 실시예에 관한 표시전극 주변의 PDP 단면도이다.

본 PDP의 표시전극의 구조와, 그 배치패턴의 형상은 기본적으로는 제 2 실시예에 관한 2단구조와 마찬가지지만, 표시전극의 제 1층을 제 2층에 비해 고저항값을 갖는 재료로 제작하고 있는 점이 다르다. 이에 따라 개시방전 이후에는 제 1 방전간극에서의 방전이 유지방전에 관여하기 어렵게 되므로 더욱 방전효율을 향상시킬 수 있다. 자세한 것은 이하에 설명하는 바와 같다.

일반적으로 PDP 등의 가스방전패널은 표시전극에 대하여 충전과 방전이 일정시간마다 교대로 반복되어 구동된다. 가스방전패널을 부하용량으로 충전 또는 방전하는 데에 필요한 각 시간은 가스방전패널과 그 구동회로의 부하용량에 따라 다소 변화하지만, 대체로 수십 nSec로부터 1μSec로 되어 있다. 그러나 표시전극에 일정값 이상의 저항이 있는 경우에는 충전시간이 길어져서 방전개시까지의 시간이 걸려 방전이 유지되는 시간이 짧아진다.

도 19와 도 20은 각각 전기저항이 낮은 경우(약 10Ω이하)와 높은 경우(약 120Ω)에 대하여 전압 및 전류의 시간적 변화를 나타낸 것이다. 이 양도면에 의하면 전기저항의 고저에 관계없이 최초의 방전이 발생하기까지의 충전시간(기간 1)에서는 전압과 전류의 위상은 대체로 일치하지만, 일단 유전체층 중의 1쌍의 표시전극 사이에서 발생한 방전이 방전공간에서의 유지방전(여기에서는 공간방전이라 칭함)에까지 도달하면, 전기저항이 있는 경우에 있어서 급격히 전류가 흐르기 어렵게 된다. 이에 따라 충전에 걸리는 시간이 길어져서 결과적으로 공간방전이 유지되는 시간이 전기저항이 낮은 경우에 비해 짧아진다. 이것은 도 20에서 공간방전을 시작한 후의 기간(기간 2)에 있어서, 전압파형과 전류파형의 위상이 도 19의 기간 2에 비해 어긋남을 생기게 하여 피크수도 감소하고 있는 것으로부터 알 수 있다.

여기에서 방전개시시에만 적극적으로 방전시키고 싶은 영역에 저항값이 높은 재료를 이용하고, 방전개시후에 연속적으로 유지방전시키고 싶은 영역에 저항값이 낮은 재료를 각각 이용하면 방전의 종류에 따라 방전영역을 바꾸는 것이 가능해진다. 본 실시예는 이것을 이용한 것이다.

본 실시예의 구체적인 구성은 이하와 같다. 제 2 실시예와 같이 2단구조의 표시전극(22, 23)을 제작하지만, X전극(22)과 Y전극(23)의 각 제 1층(261, 242)을 Ca, Mg을 주로 하는 산화물 도전체의 고저항재료(약 수십kΩ/)로 제작하고 있다. 이에 따라 방전기간의 초기에만 제 1 방전간극(64)에서 개시방전을 발생하는 것이 가능해진다. 또 방전을 시작한 후에는 저항값이 낮은 제 2층(222, 232) 사이의 제 2 방전간극(65)에서 적극적으로 행해져 양호한 유지방전을 행할 수 있게 된다. 이와 같이 본 실시예에서는 제 2층(222, 232)에 의한 제 2 방전간극(65)에서의 유지방전이 제 1층(261, 241)에 의한 제 1 방전간극(64)에서의 개시방전보다 각별히 생기기 쉽게 되어 있다.

또 상기 저항값은 상기 산화물 도전체 중에 포함되는 산소량을 바꿈으로써 조정가능하다. 또한 상기 이외의 고저항재료로서는 그 외에도 두께가 얇은 ITO 등을 생각할 수 있다.

또 저항값으로서는 수백Ω/ 이상에서 상기와 같은 효과가 어느 정도 얻어지지만, 수십kΩ/의 저항값으로 하는 편이 명확한 효과가 얻어지므로 바람직하다.

또 본 실시예의 변형으로서는, 예를 들면 제 1층에 고저항값을 갖게 하는 대신, 도 21의 PDP 단면도와 같이 Y전극(23)의 제 1층(231)과 제 2층(232) 사이에 저항(243)을 설치하고, Y전극(23)에는 제 2층(232)측으로부터 통전하도록 해도 된다.

또 다른 변형으로서 도 22의 표시전극의 배치패턴을 도시하는 평면도에는 상기 제 3 실시예에 있어서의 표시전극(22, 23) 주변의 구성을 도시하고, 돌기부(260)의 저변 부분에 저항(262)을 끼워 설치한 모양을 나타낸다. 본 제 5 실시예의 변형으로서는 이와 같이 돌기부를 사용하여 제 1 및 제 2 방전간극을 존재시켜도 된다.

< PDP의 방전간극과 방전가스(봉입가스)조성의 설정 >

본 발명에서는 그 특징으로서, 제 1 방전간극과 제 2 방전간극을 복수의 표시전극 사이에 존재시키는 것이다. 여기에서는 전술한 각 실시예의 PDP 제작에 앞서 이들의 방전간극의 값을 구체적으로 결정한 방법에 대하여 설명하기로 한다.

i. 방전간극과 방전가스조성

개시방전과 유지방전의 각각에 적합한 복수의 표시전극의 방전간극을 고려하는 경우, 방전의 특성이 방전가스(봉입가스)의 조성에 크게 좌우되는 것도 동시에 고려할 필요가 있다. 따라서 우선은 방전가스의 성분을 어느 정도 좁히는 것이 바람직하다. 그 일례로서 여기에서는 일반적인 Ne-Xe계 방전가스를 사용하는 것으로 하고, 이 Ne-Xe계 방전가스 중에서의 Xe의 비율을 방전간극과 병행하여 생각하는 것으로 하였다.

방전가스와 방전간극에 관해서는, 일반적으로 봉입가스압 P(Torr)와 방전간극 d(cm)에 의한 Pd곱으로서 서로 관련을 가지고 있다(「전자 디스플레이 디바이스」, 오옴사, 1984년, P. 113∼114 참조). 따라서 이 Pd곱을 방전개시전압 Vf 및 방전효율(상대값)의 함수로 하여 각 함수가 나타내는 특성으로부터 적당한 Pd곱이 취할 수 있는 범위를 선택하고, 이에 따라 방전가스 중의 Xe 비율과 방전간극을 결정하도록 하였다.

또 구체적인 Pd곱은 이하의 방법으로 측정하여 구하였다.

ii. Pd곱에 대한 방전개시전압 및 방전효율의 측정

진공챔버 내에 본 발명의 PDP와 구동방식이 같은 교류면 방전형 PDP모델(1쌍의 표시전극 사이의 방전간극이 40㎛, 60㎛, 90㎛의 3종류의 PDP모델을 사용)을 설치하고, 당해 진공챔버의 외부로부터 에이징회로(인가펄스를 20kHz에 설정)로 PDP모델을 구동할 수 있도록 하였다. 또 진공챔버 외부로부터 게이트밸브를 통해 가스봄베를 접속하고, 방전가스를 적시에 소정의 압력으로 진공챔버 내에 봉입할 수 있도록 하였다. 측정에 있어서는, 방전가스 중에 차지하는 Xe의 비율을 2%, 5%, 10%의 각 경우로 나누고, 각각의 경우에 PDP모델을 준비하고, 봉입가스압 P를 적절히 변화시키면서(즉 Pd곱을 변화시키면서) 구동하였다. 또 이들의 실험장치의 도시를 생략한다.

계속해서 구동개시 후에 PDP모델이 발광하기 시작하는 타이밍을 휘도계를 이용하여 검출하고, 그 때의 인가전압을 방전개시전압 Vf로서 기록하였다. 이에 따라 방전개시전압 Vf를 종축, Pd곱을 횡축으로 한 함수곡선을 작성하고, Pd곱에 대한 방전개시전압 Vf의 관계를 나타내는 곡선으로서 알려져 있는 파센(Paschen)곡선을 얻었다.

한편 방전유지전압 Vm은 방전이 유지방전으로 이행한 상태(휘도계의 측정값이 거의 일정하게 된 상태)가 된 후 인가전압값을 서서히 내려 발광이 꺼졌을 때의 인가전압값으로서 기록하였다. 그리고 각 방전유지전압 Vm을 이용하여 방전효율의 상대값을 산출하여 당해 방전효율의 상대값을 종축으로 하고, Pd곱을 횡축으로 하여 함수곡선을 작성하고, Pd곱에 대한 방전효율의 관계를 나타내는 곡선(방전효율곡선)을 얻었다. 또 각 방전효율의 값은 방전유지전압 Vm, 방전전류 I, 휘도 L, 발광면적 S로부터 다음의 수학식 1에 의해 산출하였다.

파센곡선은 하향 커브, 방전효율곡선은 상향 커브가 되고, 양곡선은 각각의 커브의 방향으로 방전개시전압의 최소값 Vf_min 혹은 방전효율의 최대값의 피크를 갖는다. 이 각각의 피크에 대응하는 Pd곱의 값을 중심으로 생각하여 실제의 PDP 제작 상에서 타당하다고 생각되는 Pd곱의 값의 범위를 구한다. 따라서 곡선 중에 피크가 얼마만큼 명확히 나타나 있느냐가 Pd곱을 결정하는 데에 있어서 제 1 포인트가 된다.

또 이러한 형상의 파센곡선 및 방전효율곡선은 Ne-Xe계 방전가스 이외의 방전가스라도 얻을 수 있다. 또한 Ne-Xe계 가스와 같은 복수성분계의 방전가스에 있어서는, 예를 들면 방전가스 중의 Xe가스의 분압(P_xe)에 대해서도 상기 양곡선이 얻어지는 것을 알 수 있다.

iii. 측정결과

상기한 바와 같이 하여 얻은 각 파센곡선을 도 23, 방전효율곡선을 도 24에 각각 정리하였다. 각 도면 중 (a), (b), (c)는 각각 Xe 비율이 5%, 10%, 2%인 경우이다.

Xe 비율이 5%인 경우, 그 파센곡선 도 23의 (a)는 Vf_min 부근의 Pd곱이 1∼5 (Torr·cm)의 범위에서 비교적 날카로운 커브를 포함하고, 명확한 피크가 2∼4 (Torr·cm)의 범위에 수렴되어 있는 것을 볼 수 있다. 피크에 대응하는 Pd곱의 범위는 2.5∼3.5(Torr·cm)까지 더 좁힐 수도 있다. 더구나 피크를 포함한 부근의 방전개시전압 Vf가 20OV보다 낮은 값으로 되어 있다. 이러한 곡선은 Xe 비율이 1O%인 경우의 파센곡선 도 23의 (b)에서도 거의 마찬가지로 볼 수 있지만, 이 경우는 피크에 대응하는 Pd곱의 범위가 약간 작은 값(1∼3 Torrㆍcm정도)이 된다.

한편 Xe 비율이 5%인 방전효율곡선인 도 24의 (a)에서는, 그 곡선의 피크를 포함하는 주변에 대응하는 Pd곱이 4∼12(Torr·cm)의 범위가 되며, 명확한 피크는 6∼10 (Torr·cm)의 범위로 더 수렴되고 있다. 피크에 아주 가까운 위치만을 보면 그 범위는 7∼9(Torr·cm)의 범위로 수렴된다. 또 곡선은 Pd곱이 4∼12(Torrㆍcm)의 광범위에 걸친 단계로부터 거의 2·8 이상의 값이 되고, 그 최대값은 3정도에 달한다. 이에 대하여 Xe 비율이 10%인 경우, 그 방전효율곡선 도 24의 (b)에 의하면 이 때의 피크는 거의 3∼10(Torrㆍcm)의 범위에서 최대 3.5 정도에 달한다. 이 피크에 대응하는 Pd곱은 약 4∼7(Torrㆍcm)의 범위에 들어가 있다고 보여진다.

이와 같이 Xe 비율이 5% 또는 10%인 경우에는 파센곡선과 방전효율곡선의 각 피크를 비교적 명확히 확인할 수 있으므로 방전개시전압 Vf와 방전효율의 양쪽에 대하여 용이하게 각 Pd곱의 범위를 선택할 수 있게 되고, 그 구체적인 값을 결정할 수 있다. 또한 이들의 Xe 비율의 경우에는 파센곡선과 방전효율곡선의 각 피크에 대응한 Pd곱의 값이 모두 그만큼 크지 않기 때문에, 예를 들어 제 1 방전간극과 제 2 방전간극을 각각 확보하기 위한 공간을 적게 억제할 수 있다.

그런데 Xe 비율이 2%인 경우에는 파센곡선 도 23의 (c)에 도시된 바와 같이, 피크를 포함하는 주변 곡선의 형상이 Pd곱의 4∼6(Torr·cm) 정도의 범위에서 완만한 커브를 그린다. 이런 이유로 방전개시전압 Vf에 대해서는 명확한 피크의 위치를 판단하기 어렵다. 또한 곡선이 전체적으로 비교적 큰 값의 Pd곱의 범위에서 커브를 이루기 때문에 피크에 대응한 Pd곱의 값도 커진다. 한편 방전효율곡선 도 24의 (c)에 있어서도, 피크위치에 대응하는 Pd곱의 값이 상기 Xe 비율이 5% 또는 10%인 경우에 비해 커진다(거의 12∼20 (Torr·cm)의 범위).

이와 같이 방전개시전압 Vf와 방전효율을 위한 각 Pd곱의 값이 대폭 증대하면 이것에 따라 방전가스압 P나 방전간극 d도 상당히 크게 확보해야 한다. 이것은 미세한 셀의 PDP를 제작하는 데에 있어서 장해가 되어 그다지 바람직하지 않다고 생각된다.

iv. 방전간극과 Xe 비율의 결정

이상과 같이 양호하게 사용하는 것이 가능한 Ne-Xe계 방전가스로서는, 그 조성에 있어서의 Xe 비율이 5% 또는 10%인 경우가 적당하다고 생각된다. 따라서 다음에 Xe 비율이 5%인 경우와 10%인 경우의 어느 하나를 선택하게 되지만, 일반적으로 사용되고 있는 Ne-Xe계 방전가스에서는 Xe 비율이 5% 전후로 되어 있는 것이 많다. 따라서 이 경우, 상기 실시예의 PDP를 제작함에 있어서는 Xe 비율이 5%인 방전가스가 적당하다고 생각된다.

즉 상술한 바와 같이, 방전개시전압 Vf의 최소값 Vf_min(및 제 1 방전간극)에 적합한 Pd곱은 파센곡선의 피크 주변에 대응한 범위에 의하면, 바람직한 범위는 다음과 같은 순서가 된다.

Pd곱 : 2.5∼3.5, 2∼4, 1∼5(Torrㆍcm)

이 Pd곱 대신에 방전가스 중의 Xe가스의 분압 P_xe에 의한 P_xed곱으로 표현하면 바람직한 범위는 대략 다음과 같은 순서가 된다. 또 여기에서는 P = 20P_xe로 한다.

P_xed곱 : 0.12∼0.18, 0.10∼0.20, 0.05∼0.25(Torrㆍcm)

또 방전효율(및 제 2 방전간극)에 알맞는 Pd곱의 범위는 방전효율곡선의 피크 주변에 대응한 범위에 의하면 바람직한 범위는 다음과 같은 순서가 된다.

Pd곱 : 7∼9, 6∼l0, 4∼12(Torrㆍcm)

이 Pd곱을 P_xd곱으로 표현하면 바람직한 범위의 순서로 대략 다음과 같이 된다.

P_xd곱 : 0.35∼0.45, 0.30∼0.50, 0.20∼0.60(Torrㆍcm)

이들의 Pd곱의 값의 범위를 고려한 결과, 본 발명의 실시예에서는 방전개시전압에 알맞는 Pd곱의 값을 4, 방전효율에 알맞는 Pd곱의 값을 8로 각각 설정하도록 하였다. 구체적으로는 방전가스압 P를 2000Torr로 하고, 이에 대하여 제 1 방전간극을 20㎛(20 ×10^-4cm), 제 2 방전간극을 40㎛(4O ×1O^-4cm)로 하였다.

또 복수성분계의 방전가스에 있어서 Xe를 포함하는 경우에는, 상기 양곡선이 Ne-Xe계 방전가스와 같은 경향을 나타내는 것을 다른 실험으로 알았다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 PDP를 비롯한 가스방전패널에 있어서, 표시전극에서의 개시방전 및 유지방전의 각각에 맞추어 방전간극을 확보함으로써 발광효율을 향상시키고, 또 양호한 방전효율을 얻는 것이 가능해진다.

도 1은 제 1 실시예에서의 PDP의 부분적인 단면사시도이다.

도 2는 제 1 실시예에서의 표시전극의 배치패턴을 도시한 평면도이다.

도 3은 제 1 실시예의 변형에서 표시전극의 배치패턴을 도시한 평면도이다.

도 4는 제 2 실시예에서의 PDP의 부분적인 단면사시도이다.

도 5는 제 2 실시예에서의 표시전극 주변의 PDP 단면도이다.

도 6은 제 2 실시예의 변형에서 표시전극 주변의 PDP 단면도이다.

도 7은 제 2 실시예의 변형에서 표시전극 주변의 PDP 단면도이다.

도 8은 제 2 실시예의 변형에서 표시전극 주변의 PDP 단면도이다.

도 9는 제 2 실시예의 변형에서 표시전극 주변의 PDP 단면도이다.

도 10은 제 2 실시예의 변형에서 표시전극 주변의 PDP 단면도이다.

도 11은 제 3 실시예에서의 PDP의 부분적인 단면사시도이다.

도 12는 제 3 실시예에서의 표시전극의 배치패턴을 도시한 평면도이다.

도 13은 제 3 실시예의 변형에서 표시전극의 배치패턴을 도시한 평면도이다.

도 14는 제 3 실시예의 변형에서 표시전극의 배치패턴을 도시한 평면도이다.

도 15는 제 4 실시예에서의 표시전극의 배치패턴을 도시한 평면도이다.

도 16은 제 4 실시예에서의 표시전극 주변의 PDP 단면도이다.

도 17은 제 4 실시예의 변형에서 표시전극 주변의 PDP 단면도이다.

도 18은 제 5 실시예에서의 표시전극 주변의 PDP 단면도이다.

도 19는 표시전극의 저항값이 낮은 경우의 인가전류와 인가전압의 시간경과에 따른 변화를 도시한 그래프이다.

도 20은 표시전극의 저항값이 높은 경우의 인가전류와 인가전압의 시간경과에 따른 변화를 도시한 그래프이다.

도 21은 제 5 실시예의 변형에서 표시전극 주변의 PDP 단면도이다.

도 22는 제 5 실시예의 변형에서 표시전극의 배치패턴을 도시한 평면도이다.

도 23은 Pd곱에 대한 방전개시전압의 특성(파센곡선)을 도시한 그래프이다.

도 23의 (a)는 방전가스 중의 Xe 비율이 5%인 경우의 파센곡선이다.

도 23의 (b)는 방전가스 중의 Xe 비율이 10%인 경우의 파센곡선이다.

도 23의 (c)는 방전가스 중의 Xe 비율이 2%인 경우의 파센곡선이다.

도 24는 Pd곱에 대한 방전효율의 특성(방전효율곡선)을 도시한 그래프이다.

도 24의 (a)는 방전가스 중의 Xe 비율이 5%인 경우의 방전효율곡선이다.

도 24의 (b)는 방전가스 중의 Xe 비율이 10%인 경우의 방전효율곡선이다.

도 24의 (c)는 방전가스 중의 Xe 비율이 2%인 경우의 방전효율곡선이다.

Claims

매트릭스 표시를 위한 방전간극을 형성하는 서로 평행한 제 1 극성전극과 제 2 극성전극의 복수의 표시전극을 갖는 가스방전패널에 있어서,

매트릭스 표시를 위한 하나의 셀에 대응하는 제 1 극성전극의 수와 제 2 극성전극의 수가 다르며, 또한, 상기 하나의 셀에 대응하는 복수의 표시전극 중 데이터의 기입에 관여하지 않는 극성의 표시전극이 매트릭스의 열 방향의 셀의 양쪽 가장 끝에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 가스방전패널.
제 1항에 있어서,

하나의 셀의 양쪽 가장 끝에 배치된 표시전극과, 상기 열 방향의 인접하는 셀측의 표시전극이, 상기 매트릭스의 열 방향으로 평행하게, 밀착 또는 매우 작은 간극으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 가스방전패널.
매트릭스 표시를 위한 방전간극을 형성하는 서로 평행한 제 1 극성전극과 제 2 극성전극의 복수의 표시전극을 갖는 가스방전패널에 있어서,

동일한 극성의 표시전극이 매트릭스의 열 방향의 셀의 양쪽 가장 끝에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 가스방전패널.
제 3항에 있어서,

상기 하나의 셀에 대응하는 복수의 표시전극 중 데이터의 기입에 관여하지 않는 극성의 표시전극이 매트릭스의 열 방향의 셀의 양쪽 가장 끝에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 가스방전패널.
제 4항에 있어서,

하나의 셀의 양쪽 가장 끝에 배치된 표시전극과, 상기 열 방향의 인접하는 셀측의 표시전극이, 상기 매트릭스의 열 방향으로 평행하게, 밀착 또는 매우 작은 간극으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 가스방전패널.