KR100722336B1 - Ａｃ 메모리형 가스 방전 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 대형 표시 장치의 제조 위치 정밀도를 완화하고, 휘도, 발광 효율을 증대시킨다.
본 발명은, 지지체(1)와, 지지체 상에 병설되고 내부에 형광체를 구비한 복수개의 방전세관(2R, 2G, 2B)과, 각 방전세관의 외벽면에 접하여 그 길이 방향을 따르도록 설치된 데이터 전극(13)과, 데이터 전극과 대향하는 외벽면에 접하여 교대로 설치되어 각 방전세관을 횡단하는 방향으로 접속된 표시 전극(11)쌍으로 이루어지고, 각 방전세관이 편평 타원형의 단면을 갖고, 한쪽의 편평면에 데이터 전극이 접속됨과 함께, 다른쪽의 편평면에 주사 전극과 공통 전극이 인접하여 접속되고, 또한 한쪽 또는 다른쪽의 편평면을 지지체로 지지시킨다.
지지체, 편평 타원형, 방전세관, 방전 표시 장치, 표시 전극

Description

ＡＣ 메모리형 가스 방전 표시 장치{AC-TYPE GAS DISCHARGE DISPLAY}
도 1은 본 발명에 따른 표시 장치의 구조도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방전세관(放電細管)에 의한 표시 장치의 사시도.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 방전세관에 의한 표시 장치의 사시도.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 방전세관에 의한 표시 장치의 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 유리관의 단경/장경비와 휘도, 발광 효율의 관계를 나타낸 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 지지체
10 : 유리관
11 : 표시 전극
13 : 데이터 전극
14 : 2차 전자 방출막
15 : 형광체 지지체
16 : 형광체
본 발명은 부분 발광이 가능한 복수의 방전세관을 조합시켜, 방전 현상을 이용한 표시를 행하는 표시 장치에 관한 것이다.
방전으로 발생한 자외선에 의해 형광체를 여기하여 발광시키는 형식으로 화면 사이즈를 자유롭게 설계할 수 있는 대형 디스플레이가 일본국 특허공개 제2000-315460호 공보에 의해 개시되어 있다. 상기 공보에서의 도 15 및 도 17의 표시 장치는 평행하게 배열된 다수의 표시관과 그것을 지지하는 기판으로 이루어진다. 각 방전관에서, 방전 가스를 봉입하는 유리관의 외면에 길이 방향을 따라 단책(短冊) 형상의 표시 전극이 배열되고, 유리관 내부에 모든 표시 전극과 대향하도록 가늘고 긴 데이터 전극이 배치되어 있다. 소정의 간격을 두어 이웃하는 표시 전극끼리가 면방전을 위한 전극쌍을 구성한다. 기판에는 데이터 전극과 교차하는 띠 형상의 금속 버스 전극쌍이 배열되어 있고, 각 버스 전극에 표시 전극쌍의 각각의 전극이 맞닿도록 기판 상에 표시관이 배치된다. 각 금속 버스 전극은 모든 표시관을 횡단해서 각각 동일 순위의 표시 전극끼리를 공통 도전 접속한다. 즉, 표시 전극군과 데이터 전극군에 의해 전극 매트릭스가 구성된다. 일반적인 매트릭스 구동의 3전극형 면방전형 표시 장치와 같은 전극 매트릭스의 전위 제어를 행함으로써 임의의 화상을 표시할 수 있다.
본 발명자들은, 일본국 특허공개 제2000-315460호 공보에 의해 개시되어 있는 방전관의 개발 중에, 이하를 발견했다. 우선, 방전관 외벽에 표시 전극쌍을 형성하고, 그 방전관을 나열하여 금속 버스 전극으로 전압을 공급하고 표시 장치를 구성한 경우, 소형의 표시 장치의 경우에서는 표시 전극쌍과 금속 버스 전극의 위치 맞춤의 문제는 적지만, 대형 표시 장치를 구성하는 경우, 표시 전극쌍과 외부 전극의 상대 위치 정밀도는 각 전극의 피치 정밀도가 적산되기 때문에, 피치 1mm, 폭 300㎛의 표시 전극쌍을 1000 라인 나열한 경우에는, 1 표시 전극쌍당 0.3㎛의 상대 위치 정밀도가 아니면, 1000 화소의 상대 위치가 전극 폭으로부터 벗어날 가능성이 있고, 이 정밀도를 실현하기에는 기술적으로도 매우 곤란하고, 제조 비용도 매우 높아진다라는 검산에 이르렀다.
또한, 방전관의 단면 형상이 원형인 경우, 방전 전극과 형광체 간의 거리가 거의 관의 내경과 같아지고, 방전에 의해 발생한 진공 자외선이 형광체에 이를 때까지 진공 자외선이 방전 가스에 의해 흡수되고, 발광 효율이 나빠지는 것을 알아냈다.
상기한 문제점을 감안하여 본 발명자들은 표시 장치를 구성하는 방전세관의 단면 형상을 타원형, 바람직하게는 편평 타원형으로 함으로써 방전에 의한 형광체 열화가 적고, 위치 맞춤 정밀도의 요구 수준을 낮출 수 있으며, 발광 효율도 높은 표시 장치의 발명에 이르렀다.
본 발명은, 지지체와, 지지체 상에 병설되고 내부에 형광체를 구비한 복수개의 방전세관과, 각 방전세관의 외벽면에 접하여 그 길이 방향을 따르도록 설치된 데이터 전극과, 데이터 전극과 대향하는 외벽면에 접하여 교대로 설치되어 각 방전세관을 횡단하는 방향에 접속된 표시 전극쌍으로 이루어지고, 각 방전세관이 편평 타원형의 단면을 갖고, 한쪽의 편평면에 데이터 전극이 접하는 동시에, 다른쪽의 편평면에 표시 전극쌍이 인접하여 접하고, 또한 한쪽 또는 다른쪽의 편평면이 지지체에 지지되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 AC 메모리형 가스 방전 표시 장치이다.
또한, 본 발명은, 방전세관이 적어도 다른쪽의 편평부에서 400㎛이하의 두께를 갖고, 두께를 통하여 방전세관 내에 인접하는 표시 전극쌍의 방전을 발생시키는 것을 특징으로 하는 AC 메모리형 가스 방전 표시 장치이다.
또한 본 발명은, 관 외부에 적어도 한쌍 이상의 표시 전극을 갖고, 관 내부에 방전 가스를 봉입한 방전세관으로서, 관 내벽에 형광체층이 형성되고, 표시 전극 간에 전압을 인가함으로써, 관 내에 방전을 발생시켜 관 내를 발광시키는 표시 장치에 있어서, 방전세관의 단면 형상이 타원형을 이루고, 표시 전극이 타원형의 장경(長徑) 방향에 배치된 것을 특징으로 하는 AC 메모리형 가스 방전 표시 장치이다.
또한, 본 발명에서는, 방전세관의 단면이 타원형이고, 또한 장경 방향의 관벽의 적어도 일부에 평탄부를 형성하고, 평탄부에 표시 전극을 형성한 것을 특징으로 하는 AC 메모리형 가스 방전 표시 장치이다.
또한, 본 발명에서는, 방전세관의 단면이 타원형이고, 또한 장경 방향의 단면의 대향한 관벽에 각각 평탄부를 형성한 것을 특징으로 하는 AC 메모리형 가스 방전 표시 장치이다.
또한, 본 발명에서는, 방전세관의 단면의 장경과 단경(短徑)의 비가 10:7 ∼ 5:1인 것을 특징으로 하는 AC 메모리형 가스 방전 표시 장치이다.
또한, 본 발명에서는, 표시 전극이 형성된 방전세관의 평탄부에 대향하는 평탄부와 그것에 인접하는 곡면부에 형광체층을 형성한 것을 특징으로 하는 AC 메모리형 가스 방전 표시 장치이다.
또한, 본 발명에서는, 형광체층이 형광체 지지체 상에 형성되고, 방전세관 안에 배치된 것을 특징으로 하는 AC 메모리형 가스 방전 표시 장치이다.
본 발명에 따른 AC 메모리형 가스 방전 표시 장치의 단면도와 단일 방전세관 의 원리 설명도의 평면도와 단면도를 도 1의 (a), (b), (c)에 각각 나타낸다. 지지체(1) 상에 데이터 전극(13)이 배치되고, 그 위에 3원색의 방전세관인 2R, 2G, 2B가 배치된다. 데이터 전극(13)과는 반대의 외벽면에는 데이터 전극과 직교하는 방향으로 각 방전세관을 횡단하도록 표시 전극(11)의 쌍이 배치된다.
또한, 각 방전세관은 타원형의 방전세관의 유리관(10)의 외벽의 한쪽의 장경방향에 방전 전극으로서 표시 전극(11)을 형성하고 있다. 표시 전극쌍 간에는 교번 전계를 인가하여 방전을 발생시킨다. 유리관의 내부 전체면에 ２차 전자 방출막(14)을 형성하고, 방전 전극이 형성된 외벽의 다른쪽의 장경 방향으로 형광체(16)가 형성된다. 형광체(16)는 형광체 지지체(15) 상에 형성되어도 좋고, 형광체 지지체(15)는 없어도 상관없다. 단, 형광체는 표시 전극의 방전에 직접 드러나지 않는 위치에 배치되는 것, 표시 전극의 방전에 드러나는 부분에는 적어도 ２차 전자 방출막을 형성하고, 방전 전압을 낮게 하는 것이 중요하다. 형광체가 형성된 측의 유리관 외벽에는, 방전 전극을 선택하기 위한 데이터 전극(13)이 방전 전극과 직교하는 방향으로 배치된다. 이 데이터 전극은 유리관의 외벽에 형성되어도 좋고, 도시하지 않지만, 이 방전관이 배치되는 지지체 상에 형성되어도 상관없다. 본 실시예에서는, 방전세관의 장경 방향의 양쪽에 평탄부를 형성했지만, 이 평탄부는 형성되지 않아도 상관없고, 어느 한쪽에 형성되어도 상관없다. 이러한 편평 단면의 방전세관을 얻기 위해서는, 일단 중공 원통형의 세관을 만든 후, 가열 연화 상태로 평행 평면 간에서 눌러서 형성해도 좋고, 세관의 선뽑기 프로세스(drawing process)에서 처음부터 편평관 형상의 모재(母材)를 사용하도록 해도 좋다.
도 1의 방전관 구성에서, 유리관의 장경 방향의 내경을 O. 8mm로 하고, 관벽의 두께를 100㎛로 하여, 유리관의 단경 방향의 내경을 바꾸어, 휘도와 발광 효율을 측정한 결과를 도 5에 나타낸다. 본 그래프의 가로축은 단경/장경의 비, 세로축은 휘도와 발광 효율을 나타내고, 실선은 휘도의 값, 점선은 발광 효율의 값을 나타낸다. 이것으로부터, 유리관의 단경 방향의 내경이 작아지는 쪽이 휘도 및 발광 효율도 함께 개선되어 있지만, 단경/장경비가 0.2 이하로 되면, 휘도 및 발광 효율이 포화하고 있는 것을 알 수 있다. 이것으로부터, 장경과 단경의 비는 10:7로부터 5:1의 범위가 바람직한 것을 알 수 있다.
또한, 본 발명의 표시 장치에서는, 방전세관의 조합 개수나 그 길이를 조정해서 전체의 화면 사이즈를 결정하는 것이지만, 기본적으로는 각각의 방전세관(10) 에서 벽전하의 생성을 동반하는 AC 면방전 형식의 동작을 행하게 하는 것이므로, 방전세관 자체의 설계를 최적화하는 것이 중요하다. 상기한 바와 같이 단면을 편평타원 형상으로 하여 그 한쪽의 평탄면에 설치한 인접 전극 간에서 관 내에 면방전을 일으키게 하기 위해서는 두께를 400㎛ 이하로 하는 것이 실제로 바람직하다.
[실시예 1]
본 발명의 제1 실시예에 따른 방전관에 의한 표시 장치의 사시도를 도 2에 나타낸다. 방전관의 구성은 각각 청색 형광체(16B), 녹색 형광체(16G), 적색 형광체(16R)인 것을 제외하고는 도 1의 구성을 3원색으로 나열한 구성이다. 방전 전극인 한쌍의 표시 전극(11)과 데이터 전극(13)의 교점 부분에서 하나의 단위 발광 영역을 구성하고 청, 녹, 적의 단위 발광 영역에서 하나의 화소를 구성한다. 이러한 화소를 복수, 종횡으로 어레이 형상으로 배치하고, 표시 장치를 구성한다.
[실시예2]
본 발명의 제2 실시예에 따른 방전관에 의한 표시 장치의 사시도를 도 3에 나타낸다. 도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이 방전관의 배치 구성은, 실시예 1과 같으므로 그의 설명은 생략한다. 본 실시예의 특징은 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, 투명한 필름(20) 상에 각각 금속 전극(21)과 투명 전극(22)으로 이루어지는 표시 전극(11)을 미리 형성한 것을 유리관의 평탄한 외벽을 따르게 하여 배치하는 것이다. 도 3의 (a)의 사시도에서 이 투명 필름(20)은 도시 생략되어 있지만, 필름면을 위로 해서 접착한 형태로 된다. 이 경우, 필름(20)으로서 근적외선을 차단하는 소위 필터 기능을 갖는 것을 이용할 수도 있다. 또한, 필름 상에는, 쌍으로 되는 주사 전극과 공통 전극의 각 쌍 간에 미리 블랙 스트라이프막을 형성해 두면 더욱 바람직하다. 투명 전극의 재질은 ZnO, ITO 등의 무기재료이어도 좋고, 유기 도전막을 사용해도 상관없다. 금속 전극의 재료는, 저항율이 낮은 금속재료이면, Cu, Ag 등의 재료를 사용할 수 있다. 본 구성의 경우, 전극 형성 후, 열처리가 불필요하기 때문에, 재료의 선택 폭이 매우 넓다.
또한, 본 실시예와 같이 유리관의 외벽을 따르도록 전극을 형성하면 방전 영역이 넓어지고, 휘도 및 발광 효율이 더욱 개선된다.
[실시예 3]
본 발명의 제3 실시예에 따른 방전관에 의한 표시 장치의 사시도를 도 4에 나타낸다. 방전관의 배치 구성은 실시예 1과 같으므로 그의 설명은 생략한다. 본 실시예의 특징은 유리관의 평탄부에만 보조 전극(32)을 형성한 구성이며, 표시 전극(11)쌍 간의 정전 용량을 작게 하는데 효과가 있다. 본 도면에서는, 금속 전극(31)을 직선 형상으로 하고 있지만, 실시예 2와 같이, 보조 전극(32)과 금속전극(31)을 도시하지 않은 시트 상에 형성한 후, 유리관의 외벽을 따르도록 형성해도 상관없다. 보조 전극(32)의 재질은 실시예 2에서 개시한 투명 도전 재료를 사용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 편평 단면의 방전세관을 사용하므로 지지체에 안정하게 고정할 수 있는 것 이외에, 방전용의 전극을 넓은 면적에 정확하게 배치할 수 있다. 또한, 방전세관의 휘도와 발광 효율도 큰 폭으로 증대할 수 있다.

Claims (9)

  1. 지지체와,
    상기 지지체 상에 병설(竝設)되고 내부에 형광체를 구비한 복수의 방전세관(放電細管)과,
    상기 방전세관의 외벽면의 제1측에 형성되어 상기 방전세관의 길이 방향을 따라 연장하는 데이터 전극과,
    상기 제1측과 반대측인, 상기 방전세관의 외벽면의 제2측에 상기 방전세관과 교차하도록 형성되는 표시 전극쌍으로서, 그 표시 전극쌍 중 하나의 표시 전극은 주사 전극으로 작용하고 다른 하나는 공통 전극으로 작용하는 표시 전극쌍을 포함하고,
    상기 각 방전세관은 편평(扁平) 타원형의 단면을 갖고, 한 쌍의 편평부를 포함하며, 한쪽의 편평부에 상기 데이터 전극이 형성되고, 다른쪽의 편평부에 상기 주사 전극과 공통 전극이 교호적으로 배치되고, 또한 상기 방전세관은 상기 편평부의 어느 한쪽에서 상기 지지체에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 AC 메모리형 가스 방전 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방전세관은 적어도 한쪽의 편평부에서의 벽두께가 400㎛ 이하이며, 가스 방전은 각각의 방전세관 내의 인접하는 표시 전극쌍 사이에서 상기 벽의 대응 부위를 통하여 발생하는 것을 특징으로 하는 AC 메모리형 가스 방전 표시 장치.
  3. 관 외벽에 적어도 한쌍의 표시 전극을 갖고, 관 내부에 방전 가스를 봉입한 방전세관으로서, 관 내벽에 형광체층이 형성되고, 상기 표시 전극쌍 간에 전압을 인가함으로써, 관 내에 방전을 발생시켜 관 내를 발광시키는 표시 장치에 있어서,
    상기 방전세관의 단면 형상이 타원형을 이루고, 상기 표시 전극이 상기 타원형의 장경(長徑) 방향의 관벽에 배치된 것을 특징으로 하는 AC 메모리형 가스 방전 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 방전세관의 단면이 타원형이고, 또한 장경 방향의 관벽의 적어도 일부에 평탄부를 형성하고, 상기 평탄부에 상기 표시 전극을 형성한 것을 특징으로 하는 AC 메모리형 가스 방전 표시 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 지지체와,
    상기 지지체 상에 병설되고 내부에 형광체를 구비한 복수의 방전세관과,
    상기 방전세관의 외벽면에 형성되어 그 길이 방향을 따라 연장하는 데이터 전극과,
    상기 데이터 전극과 반대측에서, 상기 방전세관의 외벽면 상의 막 위에 상기 방전세관과 교차하도록 형성되는 표시 전극쌍으로서, 그 표시 전극쌍 중 하나의 표시 전극은 주사 전극으로 작용하고 다른 하나는 공통 전극으로 작용하는 표시 전극쌍을 포함하고,
    상기 각 방전세관은 편평 타원형의 단면을 갖고, 한 쌍의 편평부를 포함하며, 한쪽의 편평부에 상기 데이터 전극이 형성되고, 다른쪽의 편평부에 상기 주사 전극과 공통 전극이 교호적으로 배치되고, 또한 상기 방전세관은 상기 편평부의 어느 한쪽에서 상기 지지체에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 AC 메모리형 가스 방전 표시 장치.
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