KR20010078093A - 소비전력 억제효과가 뛰어난 면방전형 표시장치 - Google Patents

소비전력 억제효과가 뛰어난 면방전형 표시장치 Download PDF

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무라이류이치
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마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 면방전형 표시장치에 대하여, 점등불량의 발생을 억제함과 동시에 유지방전시의 소비전력을 억제하는 것을 목적으로 한다.
이 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 표시전극과 표시스캔전극을 덮는 유전체층을 형성하는 동시에 표시전극과, 표시스캔전극 및 전면 유리기판에 의해서 둘러싸이는 영역에서 상기 유전체층보다도 낮은 비유전율을 갖는 영역을 형성하도록 한다. 상기 유전체층에 의해서 유지방전에 필요한 벽전하를 형성하는 동시에 표시전극과 표시스캔전극 사이에서 비유전율을 내릴 수 있기 때문에, 점등불량을 억제하면서 유지방전시에 있어서의 소비전력을 억제할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

소비전력 억제효과가 뛰어난 면방전형 표시장치{SURFACE DISCHARGE TYPE DISPLAY FOR IMPROVING THE CONTROL OF THE CONSUMPTION POWER}
본 발명은, 화상표시등에 사용하는 면방전형 표시장치에 관한 것으로, 특히 그 유전체에 관한다.
최근, 컴퓨터나 텔레비젼등의 화상표시에 사용되고 있는 칼라 표시장치에 있어서, 플라즈마 어드레스 액정이나 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Pane1, 이하, “P D P”라고 한다. )등의 플라즈마 면방전을 이용한 면방전형 표시장치는, 대형이며 박형인 패널을 실현할 수 있는 칼라 표시장치로서 주목받고 있으며, 특히 PDP의 경우에는 그 실용화가 기대되고 있다.
도 1은 종래의 일반적인 PDP의 일부 단면사시도이고, 도 2는 도 1의 PDP를 x축 방향에서 본 일부 확대단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, PDP는 전면 유리 기판(11)과 배면 유리 기판(12)이 격벽(19)을 통해 나란히 대치하여 배치되어 있다. 이 전면 유리기판(11)의 대향면 상에는, 여러 개의 표시전극(13) 및 표시 스캔 전극(14)(본 도면에서는 각 2개만 표시하고 있다. 또, 폭×두께는 약 100μm×5μm)이 줄무늬형상으로 교대로 평행하게 배치되어 있다. 해당 각 전극(13), (14)이 배치된 전면 유리 기판(11)의 표면 상에는, 도 2에 도시한 바와 같이 납유리등으로 이루어진 유전체층(15)이 각 전극을 절연하기 위해서 피복되며, 더욱 그 위에 MgO 보호막(16)이 피복된다.
다른 쪽, 배면 유리기판(12)의 대향면 상에는, 줄무늬형상으로 배치된 어드레스 전극(17)과, 그 표면을 덮는 납유리등으로 이루어진 유전체층(18)이 형성되며, 더욱이 도 1에 도시한 바와 같이 어드레스 전극(17)에 인접하도록 격벽(19)이 형성된다. 또한, 이웃하는 격벽(19) 사이의 凹부에는, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 각 형광체층 20R, 20G, 20B가 형성되어 있다.
이상의 구성에 의해, 전면 유리기판(11)과 배면 유리기판(12) 사이의 불활성 가스가 봉입된 방전공간(21)에 있어서, 각 전극(13), (14)과 어드레스 전극(17)이 교차하는 곳에 단위발광영역으로 이루어지는 셀이 형성된다.
PDP를 화상표시 할 때는, 방전공간(21) 내에 대응하는 셀에 있어서, 표시 스캔 전극(14)과 어드레스 전극(17) 사이에 방전개시 전압 이상의 전압을 인가함으로서 방전시켜 MgO 보호막(16) 내벽에 벽전하를 형성한 뒤, 동일면내에 배치되어 있는 표시전극(13) 및 표시스캔전극(14)에 펄스 전압을 인가함으로서 벽전하가 형성된 셀의 면내에서 유지방전 시킨다. 그 때에 발생하는 자외선이 각 빛깔 형광체(20) R, G, B를 유도방출함으로서, 적색, 녹색, 청색의 삼원색의 가시광이 생성되고, 이들의 빛깔을 가법혼색함으로써 모든 칼라를 표시할 수 있다.
그런데, 상기 유지방전시에 흐르는 전류량은, 유전체층(15)의 정전용량의 크기에 의존한다는 것이 알려져 있다. 일반적으로 사용되는 납유리로 이루어지는 유전체층(15)은, 비유전율이 9∼12로 크게 정전용량도 크기 때문에, 상기 유지방전 시에 흐르는 전류량은 많아지므로, 패널의 소비전력이 높아지는 문제가 있다.
이러한 문제에 대응해서, 비유전율이 8이하의 재료로 유전체층을 형성하는 기술(특개평 8-77930호 공보)이 제안되어 있다. 이에 의하면, 유전체층의 비유전율이 낮아지기 때문에, 유지방전시의 전류량이 작어져 패널의 소비전력은 억제된다.
그러나, 비유전율이 낮아지면 정전용량도 저하되기 때문에, 점등시켜야할 셀의 벽전하가 충분히 형성되지 않고, 그로 인해, 유지방전이 일어나지 않고 점등하지 않는(이하 “점등불량”이라고 한다.) 셀이 발생할 가능성이 있다.
또, 상술한 문제는 PDP에 한하지 않고, 같은 면방전을 이용하는 플라즈마 어드레스 액정등의 면방전형 표시장치에 있어서도 똑같이 생길 가능성이 있다.
도 1은, 종래의 일반적인 PDP의 일부 개략 단면사시도
도 2는, 도 1에 있어서의 PDP를 x축 방향에서 보았을 때의 일부를 확대한 단면도
도 3은, 본 발명의 제 1 실시예에 관한 전면 유리기판을 제거한 PDP의 개략평면도
도 4는, 본 발명의 제 1 실시예에 관한 PDP의 일부 개략 단면사시도
도 5는, 본 발명의 제 1 실시예에 관한 PDP 표시장치의 블록도
도 6은, 도 4에 있어서의 PDP를 x축 방향에서 보았을 때의 일부를 확대한 단면도
도 7은, 메탈 마스크법을 사용해 전면 패널을 형성하는 방법을 도시하기 위한 PDP의 공정도를 도시하고, (1)∼(6)의 번호순으로 진행한다.
도 8은, 노즐주입법을 사용해 전면 패널을 형성하는 방법을 도시하기 위한 PDP의 공정도를 도시하고, (1)∼(6)의 번호순으로 진행한다.
도 9는, 제 1 실시예의 변형예에 있어서의 PDP의 일부를 확대한 단면도
도 10은, 제 1 실시예의 변형예에 있어서의 PDP의 일부를 확대한 단면도
도 11은, 제 2 실시예에 관한 PDP를 x축 방향에서 보았을 때의 일부를 확대한 단면도
도 12는 샌드블라스트를 사용해서 전면 패널을 형성하는 방법을 도시하기 위한 PDP의 공정도를 도시하고, (1)∼(7)의 번호순으로 진행한다.
도 13은, 감광체 페이스트를 사용해 전면 패널을 형성하는 방법을 도시하기 위한 PDP의 공정도를 도시하고, (1)∼(5)의 번호순으로 진행한다.
도 14는, 제 2 실시예의 변형예에 있어서의 PDP의 일부를 확대한 단면도
도 15는, 제 2 실시예의 변형예에 있어서의 PDP의 일부를 확대한 단면도
도 16은, 제 2 실시예의 변형예에 있어서의 PDP의 일부를 확대한 단면도
도 17은, 제 3 실시예에 관한 PDP의 일부 개략 단면사시도
도 18은, 제 3 실시예에 관한 PDP의 일부를 확대한 단면도
도 19는, 도 18에 있어서의 오목부의 높이를 변경한 경우의 패널 발광효율과 유지방전시에 있어서의 전압을 측정한 값을 도시하는 그래프
도 20은, 제 3 실시예의 변형예에 있어서의 PDP의 일부 개략 단면도
도 21은, 제 3 실시예의 변형예에 있어서의 PDP의 일부 개략 단면도
도 22는, 제 3 실시예의 변형예에 있어서의 PDP의 일부 개략 단면도
도 23은, 제 4 실시예에 관한 PDP의 일부를 확대한 단면도
도 24는, 제 4 실시예의 변형예에 있어서의 PDP의 일부 개략 단면도
도 25는, 제 4 실시예의 변형예에 있어서의 PDP의 일부 개략 단면도
본 발명은, 점등불량을 생기게 하지 않고 소비전력을 억제할 수 있는 면방전형 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 기판 상의 한쪽 주 표면에 전극쌍이 복수쌍 배열되어 있는 제 1 패널과, 기판 상에 복수의 전극이 배열되어 있으며, 해당 전극과 상기 제 1 패널의 전극쌍이 대향하도록, 상기 제 1 패널과 격벽을 통해서 평행하게 대치하여 배치되는 제 2 패널을 구비하며, 상기 제 1 패널과 상기 제 2 패널 사이에 격벽을 통해 형성되는 방전공간에 방전 가스가 봉입되며, 상기 전극쌍 사이에서 행하여지는 면방전을 이용함으로서 화상표시하는 면방전형 표시장치에 있어서, 상기 전극쌍은, 제 1 유전체층에 의해 피복되어 있는 동시에, 상기 전극쌍의 전극과 전극 및 상기 제 1 패널의 기판에 의해 둘러싸이는 영역 중에는, 상기 제 1 유전체층 보다도 비유전율이 낮은 영역이 형성되어 있도록 하였다.
구체적으로, 제 1 유전체층 보다도 비유전율이 낮은 영역을 형성하기 위해서는, 전극쌍 사이에 제 1 유전체층 보다도 낮은 비유전율을 갖는 제 2 유전체층을배치하도록 하면 된다. 이 제 2 유전체층의 형성방법에는, 메탈 마스크법이나 노즐주입법을 이용할 수 있다.
또한, 전극쌍의 전극과 전극 사이의 제 1 유전체층 표면에, 제 1 패널측에 움푹 패인 홈을 형성하며, 해당 홈의 저부에서 제 1 패널 기판까지의 기판수직방향 거리가, 전극쌍 표면의 가장 떨어진 거리보다도 짧게해도 된다. 이와 같이 하면, 홈부분에 있어서 1정도가 낮은 비유전율의 방전 가스가 채워지기 때문에, 더욱 패널의 소비전력을 억제할 수 있다. 여기서, 상기 홈은, 오목부이더라도 상관없다. 이러한 홈이나 오목부를 형성하는 방법은, 샌드블라스트법이나 유전체 페이스트법을 이용할 수 있다.
더욱, 상기 전극쌍의 두께와 폭의 비인 애스펙트비가 0.07 이상 2.0 이하가 되도록 하면, 방전공간을 넓게 확보할 수 있는 동시에 패널의 개구율이 커지기 때문에, 패널의 발광효율을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명에 관한 면방전형 표시장치 실시예의 일례로서, PDP에 본 발명을 적용한 경우에 관해서 설명한다.
〔제 1의 실시예〕
본 발명에 관한 PDP 및 PDP 표시장치의 제 1의 실시예에 관해서 도면을 참조하면서 설명한다.
<PDP(100)의 구성>
도 3은, PDP(100)에 있어서의 전면 유리기판(101)을 제거한 개략 평면도이고, 도 4는, PDP(100)의 부분 단면사시도이다. 또, 도 3에 있어서는표시전극(103), 표시스캔전극(104), 어드레스전극(108)의 개수 등에 관해서는 이해하기 쉽도록 일부 생략하여 도시하고 있다. 양도를 참조하면서 PDP(100)의 구조에 관해서 설명한다.
도 3에 도시한 바와 같이, PDP(100)는, 전면 유리기판(101)(부도시), 배면 유리기판(102), n개의 표시전극(103), n개의 표시스캔전극(104), m개의 어드레스전극(108) 및 사선으로 도시하는 기밀 실층(121)등을 구비하고, 각 전극(103),(104),(108)이 3전극구조의 전극 매트릭스를 형성하여, 표시전극(103) 및 표시스캔전극(104)과 어드레스전극(108)의 교점에 셀이 형성되도록 구성되어 있다.
이 PDP(100)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 전면 패널로서의 전면 유리기판(101)과 배면 패널로서의 배면 유리기판(102)이, 줄무늬형상으로 배열되어 있는 격벽(110)을 통해, 서로 평행하게 배치되어 구성되고 있다.
전면 패널은, 전면 유리기판(101)의 한쪽 주 표면에, 표시전극(103), 표시스캔전극(104), 유전체층(105) 및 보호막(106)을 구비한다.
표시전극(103) 및 표시스캔전극(104)은, 전면 유리기판(101) 상에 교대 또한 평행하게 늘어서서 줄무늬형상으로 배치되어 있고, 동시에 은 등으로 이루어지는 전극이다.
유전체층(105)은, 전면 유리기판(101) 및 각 전극(103),(104)을 덮도록 형성되어 있으며, 납유리 등으로 이루어지는 층이다.
보호막(106)은, 유전체층(105) 표면 상에 형성되어 있으며, 산화마그네슘(Mg0) 등으로 이루어지는 층이다.
한편, 배면 패널에는, 배면 유리기판(102)의 한 주 표면 상에 어드레스전극(108), 가시광반사층(109), 격벽(110), 형광체층(11l) R, C, B가 배치되어있다.
어드레스전극(108)은, 배면 유리기판(102)상에 평행하게 배열되어 있으며, 은 등으로 이루어지는 전극이다.
가시광반사층(109)은, 어드레스전극(108)을 피복하도록 형성되어 있으며, 예컨대, 산화 티탄을 포함하는 유전체 유리로 이루어지는 층으로, 각 형광체층(111) R, G, B에서 발생하는 가시광을 반사하는 기능과, 유전체층으로서의 기능을 더불어 갖는다.
격벽(110)은, 가시광반사층(109)의 표면 상에서 어드레스전극(108)과 평행하게 배열되어 있다. 이 격벽(110)과 격벽(110) 사이의 凹부 및 격벽(110)의 측벽에는, 각 형광체층(11l) R, G, B가 순서대로 형성되어 있다.
형광체층(11l) R, G, B는, 각각 적색(R), 녹색(G), 청색(B)을 발광하는 형광체입자가 결착한 층이다.
PDP(100)는, 상기 전면 패널과 배면 패널이 대립되는 동시에 그 패널 주위가 기밀 실층(121)에 의해 봉착되며, 그 사이에 형성되는 방전공간(122)내에 방전 가스(예컨대, 네온 95vo1%와 크세논 5vo1%의 혼합 가스)가 소정의 압력(예컨대, 66.5kPa 정도)으로 봉입된 구성으로 되어있다.
이 PDP(100)는, 도 5에 도시한 바와 같은 PDP 구동장치(150)에 접속되어 PDP표시장치(160)를 구성하고 있다. 이 PDP 표시장치(160)의 구동시에는, 도 5에 도시한 바와 같이, PDP(100)에 표시 드라이버회로(153), 표시스캔드라이버회로(154), 어드레스 드라이버회로(155)를 접속하며, 컨트롤러(152)의 제어에 따라서, 점등시키고자 하는 셀에 있어서의 표시 스캔전극(104)과 어드레스전극(108)에 방전개시전압이상의 전압을 인가함으로서 전극 사이에서 어드레스방전을 하여 벽전하를 비축한 뒤에, 표시전극(103), 표시스캔전극(104) 사이에 일괄해서 펄스전압을 인가함으로써 벽전하가 비축한 셀에 있어서 유지방전이 행하여진다. 이 유지방전시에 방전 가스로부터 자외선이 발생하고, 이 자외선에 의해 유도방출된 형광체층이 발광함으로써 셀이 점등한다. 이 각 빛깔 셀의 점등, 비점등의 조직에 의해서 화상이 표시된다.
<전면 패널의 구성>
다음으로, 본 발명에 관한 PDP의 특징적인 전면 패널 구성에 관해서 설명한다. 도 6은, 도 4에 있어서의 PDP를 x축 방향에서 본 부분 확대 단면도이다.
같은 도면에 도시한 바와 같이, 유전체층(105)은, 전면 유리기판(101)의 표면전체를 덮는 제 1 유전체층(1051)과 각 전극(103), (104)의 간격에 배치된 제 2 유전체층(1052)으로 구성된다.
제 1 유전체층(1051), 예컨대, 종래부터 유전체층에 사용되고 있는 PbO(75 wt%), B2O3(15wt%), SiO2(1Owt%)를 포함하는 납계의 유전체(비유전율=11정도)로 구성되어 있고, 표시전극(103), 표시스캔전극(104) 및 제 2 유전체층(1052)의 표면을피복하도록 형성되어 있다. 이 제 1 유전체층(1051)의 표면 상에는, 예컨대, MgO로 이루어지는 보호막(106)이 피복되어 있다.
제 2 유전체층(1052)은, 표시전극(103)과 표시스캔전극(104) 사이의 빈틈을 모두 메우도록, 또한 그 두께 W2가 각 전극(103), (104)의 두께 W1,W3의 큰 쪽과 같거나 그 이상이 되도록 형성되어 있다. 이 제 2 유전체층(1052)은, 상기 제 1 유전체층(1051)보다도 낮은 비유전율을 갖는 재료로 이루어지며, 예컨대, Na2O(65wt%), B2O3(20wt%), ZnO(15wt%)를 포함하는 나트륨계 유전체 등의 비유전율이 6.5정도를 나타내는 재료로 구성된다.
<제 2 유전체층(1052)을 설치함에 따른 효과>
이와 같이, 제 1 유전체층(1051)보다도 비유전율이 낮은 제 2 유전체층(1052)이 각 전극(103), (104) 사이를 채우도록 형성됨으로서, 표시전극(103)과 표시스캔전극(104) 사이, 즉 표시전극(103) 및 표시스캔전극(104)의 전면 유리기판(101)으로부터 z축 방향으로 가장 떨어진 점보다도 전면 유리기판(101)측에서의 각 전극(103), (104) 및 전면 유리기판(101)으로 둘러싸인 영역에서, 제 1 유전체층(1051)보다도 비유전율이 작은 영역이 형성된다. 따라서, 표시전극(103)과 표시스캔전극(104) 사이에서의 정전용량을 낮게 할 수가 있다.
한편, 표시전극(103) 및 표시스캔전극(104)의 표면은, 비유전율이 높은 제 1 유전체층(1051)에 덮여있기 때문에, 어드레스전극(108) 사이에서 행해지는 어드레스방전에 의한 벽전하의 형성도 양호하게 행하여진다. 그로 인해, 점등불량이 일어날 가능성도 적다.
따라서, 종래와 같이 기반 표면에 한결같이 유전체층을 형성하는 경우에 비하면, 점등불량을 일으키지 않고 유지방전시에 흐르는 전류량을 억제할 수 있다. 그로 인해, 패널의 소비전력은 종래에 비해 저하한다.
또, 제 2 유전체층(1052)은, 표시전극(103)과 표시스캔전극(104) 사이에 모두 형성되어 있는 것이 바람직하지만, W2<W1,W3으로 되는 경우에 있어서도 각 전극(103), (104) 사이에서의 정전용량은 저하하기 때문에, 패널의 소비전력은 억제된다.
<PDP(100)의 제조방법>
다음으로, 상술한 PDP(100)에 있어서, 우선, 그 전면 패널의 제조방법의 일례를 도 7을 참조하면서 설명한다. 도 7(1)∼(6)은, 제 2 유전체층(1052)을 메탈 마스크법을 사용해 형성하는 경우의 각 제조공정에서의 전면 패널을 x축 방향에서 본 일부 확대 단면도이며, 번호순으로 공정이 진행한다.
(1)전면 패널의 제작
전면 패널은, 전면 유리기판(101) 상에 우선, 각 n개의 표시전극(103) 및 표시스캔전극(104)(도 7에 있어서는 각 1개만 표시하고 있다.)을 교대 또한 평행하게 줄무늬형상으로 형성한 뒤, 그 위를 유전체층(105)으로 피복하고, 더욱 그 표면에 보호막(106)을 형성함으로써 제작된다.
표시전극(103) 및 표시스캔전극(104)은, 예컨대 각각 은으로 이루어지는 전극이며, 전극용의 은 페이스트(예컨대, 노리타케제 NP-4028)를 스크린인쇄에 의해소정의 간격 dl(약 80㎛)을 두고 도포 한 뒤, 소성함으로써 도 7(1)과 같이 형성된다.
다음으로, 제 2 유전체층(1052)을 메탈 마스크법을 사용해 형성한다.
도 7(2)에 도시한 바와 같이, 제 2 유전체층(1052)을 형성하는 위치와 대응하는 위치에 긴 구멍(2011)(지면수직방향으로 긴 구멍)을 갖는 금속판(201)을, 그 긴 구멍(2011)이 각 전극(103), (104) 사이에 위치하도록 배치한다. 여기서, 금속판(201)과 전면 유리기판(101)을 같은 크기로 형성해 두면, 위치맞춤 작업이 용이하게 된다.
그리고, 나트륨계의 유전체 재료를 포함하는 페이스트(202)를 금속판 상에 도포하며, 스퀴지(2010)를 움직임으로써, 긴 구멍(2011)으로부터 토출시킨 페이스트(202)를 패널 상에 도포한다. 이 긴 구멍(2011)의 폭 d2는, 표시전극(103)과 표시스캔전극(104) 사이의 폭 d1보다도 약간 좁게(예컨대 60㎛)하면, 금속판(201)의 배치위치가 미묘하게 어긋나거나, 각 전극(103), (104)사이에서의 피치어긋남이 생기거나 한 경우에 있어서도 적응할 수 있다. 페이스트(202)로서는, 예컨대, Na2O(65wt%), B2O3(20wt%), ZnO(15wt%)와 유기 바이더(α-터피네올에 10%의 에틸셀룰로오스를 용해한 것)의 혼합물이 사용된다. 여기서, 유기 바인더란 수지를 유기용매에 용해한 것이며, 에틸셀룰로오스이외의 수지로서 아크릴수지, 유기용매로서 부틸카르비토등도 사용할 수가 있다. 더욱이, 이러한 유기 바인더에 분산제(예컨대, 글리세린토리올레이트)를 혼입시켜도 된다.
도 7(3)에 도시한 바와 같이 페이스트(202)를 도포한 뒤, 이 패널을 소정온도, 소정시간(예컨대 560℃에서 20분) 소성함으로써 유기 바인더가 소실하고, 도 7(4)에 도시한 바와 같이 제 2 유전체층(1052)이 소정의 층 두께(약 20㎛)가 되도록 형성된다.
이와 같이 형성된 제 2 유전체층(1052)의 표면 상에, 납계의 유리 재료를 포함하는 페이스트를 스크린 인쇄법에 의해 도포한 뒤, 건조·소성함으로써, 도 7(5)에 도시한 바와 같은 제 1 유전체층(1051)이 피막된다.
마지막으로, 도 7(6)에 도시하는 바와 같이, 제 1 유전체층(1051)의 표면 상에 보호막(106)을 피막한다. 보호막(106)은, 예컨대 산화마그네슘(MgO)으로 이루어지는 것이며, 스퍼터링법이나 CVD법(화학증착법)등에 의해서 소정의 두께(약 0.5㎛)가 되도록 형성할 수 있다.
또, 상기 제 2 유전체층(1052)은, 메탈 마스크법을 사용해 형성하였지만, 이 방법에 한정되는 것은 아니며, 노즐주입법등을 사용해서 형성해도 된다.
도 8은, 노즐주입법에 의해 전면 패널을 형성하는 방법을 나타내는 도면 이다. 도 8(2)이외는, 도 7과 같은 도면이기 때문에, 이들의 도면에 관해서는 설명을 생략한다. 도 8(2)에 도시하는 바와 같이, 노즐주입법에 있어서는 페이스트주입장치(2020)를 사용한다.
페이스트 주입장치(2020)는, 노즐지름 d3의 노즐구멍(2021)과, 도시하지 않은 이동대를 구비하고, 도면 외의 페이스트 공급장치로부터 공급되는 페이스트(202)를 노즐구멍(2021)으로부터 토출하면서, 전면 유리기판(101)과 페이스트 주입장치(2020)를 이동대에 의해 지면수직방향(x축방향)에 상대적으로 이동시킴으로서, 표시전극(103)과 표시스캔전극(104) 사이에 페이스트(202)를 도포시킨다. 여기서, 노즐구멍(2021)의 노즐지름 d3은, 표시전극(103)과 표시스캔전극(104) 사이의 폭 d1보다도 약간 작게(예컨대 60㎛)하면, 페이스트 주입장치(2020)의 배치위치가 미묘하게 어긋나거나, 각 전극(103), (104)사이에 있어서의 피치어긋남이 생기거나 한 경우에 있어서도 적응할 수 있다.
(2) 배면 패널의 제작
다음으로, 배면 패널의 제조방법의 일례에 관해서, 도 3, 4를 참조하면서 설명한다.
배면 패널은, 우선, 배면 유리기판(102) 상에, 전극용의 은 페이스트를 스크린 인쇄하여 소성함으로써, m개의 어드레스전극(108)을 배열된 상태로 형성시킨다. 그 위에 납계의 유리재료를 포함하는 페이스트를 스크린 인쇄법을 써서 도포함으로서 가시광반사층(109)을 형성한다. 그 후, 똑같이 납계의 유리재료를 포함하는 페이스트를 스크린 인쇄법에 의해 소정의 피치로 되풀이하여 도포한 뒤 소성함으로써 격벽(110)을 형성한다. 이 격벽(110)에 의해, 방전공간(122)은, x 축 방향으로 셀(단위 발광영역)마다 구획된다.
그리고, 이 격벽(110)과 격벽(110) 사이의 홈에, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 각 형광체입자와 유기 바인더로 이루어지는 페이스트형상의 형광체 잉크를 도포한다. 이것을 400∼590℃의 온도로 소성하여 유기 바인더를 소실시킴으로서, 각 형광체입자가 결착하여 이루어지는 형광체층(111R), (111G), (111B)가 형성된다.
(3) 패널대립에 따른 PDP의 제작
이렇게 하여 제작된 전면 패널과 배면 패널은, 전면 패널의 각 전극과 배면 패널의 어드레스전극이 직교하도록 서로 포개어지는 동시에, 패널 주변 가장자리에 봉착용 유리를 삽입시켜, 이것을 예컨대 450℃ 정도로 10∼20분간 소성하고 기밀 실층(121)(도 3)을 형성시킴으로서 봉착된다. 그리고, 일단 방전공간(122)내를 고진공(예컨대, 1.1x10-4Pa)에 배기한 후, 방전 가스(예컨대, He-Xe계, Ne-Xe계의 불활성 가스)를 소정의 압력으로 봉입함으로써 PDP(100)가 제작된다.
<형광체 잉크 및 형광체 입자에 관해서>
배면 패널에 도포되는 형광체 잉크는, 각 빛깔 형광체입자, 바인더, 용매와가 혼합되어, 15∼3000센치푸아즈가 되도록 조합된 것이며, 필요에 따라서, 계면활성제, 실리카, 분산제(0.1∼5wt%)등을 첨가해도 된다.
이 형광체 잉크에 조합되는 형광체입자로서는 일반적으로 사용되는 것이 쓰인다. 예를 들면, 적색 형광체입자로서는, (Y, Cd) BO3:Eu 및 Y2O3:Eu로 나타내지는 화합물이 쓰인다. 이들은, 그 모체재료를 구성하는 Y원소의 일부가 Eu에 치환된 화합물이다.
녹색 형광체로서는, BaAl12O19:Mn 및 Zn2SiO4:Mn로 나타내지는 화합물등이 쓰인다. 이들 형광체는, 그 모체재료를 구성하는 원소의 일부가 Mn에 치환된 화합물이다.
청색 형광체로서는, BaMgAl10O17:Eu 및 BaMgAl14O23:Eu로 나타내지는 화합물등이 쓰인다. 이들 형광체는, 그 모체재료를 구성하는 Ba원소의 일부가 Eu에 치환된 화합물이다.
형광체 잉크에 조합되는 바인더로서는, 에틸셀룰로오스나 아크릴수지(잉크의 O.1∼1Owt%를 혼합)를 쓸 수 있고, 용매로서는, α-터피네올, 부틸카르비토를 쓸 수 있다. 또, 바인더로서, PMA나 PVA등의 고분자를, 용매로서, 디에틸렌글리콜, 메틸에텔등의 유기용매나 물을 쓸 수도 있다.
<제1의 실시예에 있어서의 변형예>
① 상기 제 1 실시예에 있어서는, 제 1 유전체층(1051)이, 표시전극(103), 표시스캔전극(104), 제 2 유전체층(1052)의 표면을 전부 덮도록 형성되어 있지만, 제 1 유전체층은 기본적으로 표시전극(103) 및 표시스캔전극(104)의 표면을 덮고 있으면 되며, 제 2 유전체층의 표면에서 불연속으로 이루어져 있어도 된다.
도 9는, 본 변형예에 있어서의 전면 패널의 일부 확대 단면도를 도시한다. 또, 도 6과 같은 번호를 붙인 것에 관해서는 같은 구성이기 때문에 설명을 생략한다.
도 9에 도시하는 바와 같이, 본 변형예에 있어서의 전면 패널은, 제 1 유전체층이 표시전극(103)측의 제 1 유전체층(1051a)과, 표시스캔전극(104)측의 제 1 유전체층(1051b)과 분리되어 있고, 이로 인해 제 2 유전체층(1052) 상에 홈(300)이 형성되어 있다.
이 홈(300)에는, 비유전율이 1정도의 방전 가스가 채워지기 때문에, 제 2 유전체층이 형성되어 있는 경우에 비해 표시전극(103)과 표시스캔전극(104) 사이의정전용량이 저하하며, 유지방전시에 흐르는 전류량을 더욱 억제할 수 있다.
② 또한, 도 10에 도시한 바와 같이, 표시전극(103) 및 표시스캔전극(104)을 덮도록 배치된 제 1 유전체층(1051c), (1051d)을 통해, 각 전극(103), (104) 사이에 이 제 1 유전체층(1051c), (1051d)보다도 낮은 비유전율을 갖는 제 2 유전체층(1053)을 설치해도 된다.
이러한 구성을 함으로서, 비유전율이 높은 제 1 유전체층(1051c), (1051d)이 표시전극(103)과 표시스캔전극(104) 사이에 배치되게 되며, 제 1 실시예와 비교하면 정전용량이 증가하기 때문에, 소비전력 억제효과가 뒤떨어지게 되지만, 종래의 기술과 비교하면 정전용량이 저하하여 소비전력의 억제효과가 뛰어난다.
(실시예1)
(실시예 샘플 1∼2)
PDP의 전면 패널을 도 6과 같은 형태로 설치한 PDP 샘플을 제작하였다. 여기서, 제 2 유전체층에는, Na2O-B2O3-ZnO(비유전율:6.5)을 써서, 메탈 마스크법에 의해 형성한 것(No.1) 및 재료에 알콕시실란(동경응화사제 OCD T-7, 비유전율:4)을 써서, 노즐주입법에 의해 형성한 것(No.2)을 제작하였다.
(실시예 샘플 3∼5)
PDP의 전면 패널을 도 9같은 형태로 설치한 샘플을 제작하였다. 여기서, 제 2 유전체층에는, 재료에 Na2O-B2O3-ZnO (비유전율:6.5)을 사용해, 메탈 마스크법에 의해 도포, 건조, 소성하여 형성한 것(No.3), 노즐주입법에 의해 도포, 건조, 소성하여 형성한 것(No.4) 및 제 2 유전체층의 재료에 알콜시실란(동경응화사제 OCD T-7, 비유전율:4)을 사용해, 노즐주입법에 의해 도포·건조를 3회 되풀이한 뒤 500℃, 30분 소성하여 형성한 것(No.5)을 제작하였다.
(실시예 샘플 6∼7)
PDP의 전면 패널을 도 10과 같은 형태로 설치한 샘플을 제작하였다. 여기서, 제 2 유전체층에는, 재료에 Na2O-B2O3-ZnO (비유전율:6.5)를 사용해, 메탈 마스크법에 의해 형성한 것(No.6) 및 재료에 알콕시실란(동경응화사제 OCD T-7, 비유전율:4)을 사용해, 노즐주입법에 의해 형성한 것(No.7)을 제작한다.
(비교예 샘플 8)
PDP의 전면 패널을 도 2와 같은 형태로 설치한 비교예 샘플(No.8)을 제작하였다.
여기서, 상기 각 PDP 샘플 No.1∼8에 있어서는, 200mm×300mm 크기의 것을 제작하고, 표시전극 및 표시스캔전극의 형성에 쓰이는 페이스트로서 노리타케사제 NP-4028을 사용해, 막 두께5㎛, 폭80㎛가 되도록 전극을 작성하였다. 또한, 각 샘플과 함께 제 2 유전체층의 두께는 40㎛, MgO 보호막의 두께는 0.5㎛로 형성하였다. 또, 방전 가스로서는 네온 95vo1%, 크세논 5vo1%의 혼합 가스를 사용하며, 압력이 66.5kPa가 되도록 봉입하였다.
<실험1> 실험방법:
상기 각 실시예 샘플 No.1∼7 및 비교예 샘플 No.8을 같은 구성을 갖는 PDP구동장치와 접속하여, PDP 구동시에 있어서의 유지방전전압, 상대발광효율, 및 투입전력을 측정하였다. 또, 이 때의 표시전극, 표시스캔전극에의 입력파형은, 10kHz, 듀티비 10%의 구형파를 사용했다.
결과와 고찰:
실험결과를 표1에 도시한다.
이 표로부터 알 수 있듯이, 비교예 샘플 No.8의 경우, 전력 66W를 필요로 하고 있고, 그 경우의 상대발광효율도 0.60(lm/W)으로 되어있다.
한편, 각 실시예 샘플 No.1∼7에 있어서는, 어느 것이나 소비전력이 66W이하를 나타내며, 종래에 비하여 소비전력을 약 1할 이상 억제할 수 있다. 또한, 이와 같이 소비전력을 억제할 수 있는 만큼, 상대발광효율도 0.61(lm/w)이상으로 향상하고 있다. 또한, 점등불량도 관찰되지 않았다.
이상의 결과로부터, 표시전극과 표시스캔전극을 덮도록 제 1 유전체층을 설치함과 동시에, 이 제 1 유전체층 보다도 비유전율이 낮은 제 2 유전체층을 표시전극과 표시스캔전극 사이에 설치함으로서, 비유전율이 높은 제 1 유전체층에 의해 벽전하를 형성하면서, 비유전율이 낮은 제 2 유전체층에 의해 표시전극과 표시스캔전극 사이의 비유전율을 저하시킬 수 있기 때문에, 점등불량을 일으키지 않고, 유지방전시의 소비전력을 억제할 수 있다.
〔제2의 실시예〕
다음으로, 본 발명에 관한 PDP의 제 2 실시예에 관해서 도면을 참조하면서 설명한다.
또, 제2의 실시예에 있어서의 PDP는, 상기 제 1 실시예에 있어서 도 3∼도 5을 이용해 설명한 PDP와 전면 패널의 구성이 다른 이외는 대략 같은 구성이기 때문에, 다른 부분을 중심으로 설명한다.
도 11은, 제 2 실시예에 있어서의 PDP의 일부 확대 단면도를 도시한다.
같은 도면에 도시한 바와 같이, 본 제 2 실시예에 관한 PDP에서는,표시전극(103) 및 표시스캔전극(104)을 덮도록 유전체층(205)이 형성되어 있는 동시에, 해당 유전체층(205)의 표면이 각 전극(103), (104) 사이에서 움푹 패어 있고, 전극에 따른 방향으로 늘어난 홈(207)이 설치되어 있다.
유전체층(205)은, 상기 제 1 실시예에 있어서의 제 1 유전체층(1051)과 같은 조성으로 구성되며, 비유전율이 11정도를 나타낸다. 이 유전체층(205)의 표면 전체에는, MgO 등으로 이루어지는 보호막(206)이 피복되어 있다.
홈(207)은, 유전체층(205)에 있어서의 표시전극(103)과 표시스캔전극(104) 사이에 각 전극과 대략 같은 길이로 설치되며, 해당 홈(207)의 저부에서의 유전체층(205)의 두께 W4는, 전면 유리기판(101)으로부터 각 전극(103), (104) 표면까지의 거리 W5, W6 (전면 유리기판(101)으로부터 z축 방향으로 가장 떨어진 거리)보다도 짧게 형성된다.
즉 홈(207)은 방전공간의 일부가 되며, 진공상태에 약간의 방전 가스가 봉입된 분위기가 되기 때문에, 그 부분의 비유전율은 약 1정도로 추측된다. 요컨대, 이 홈(207)이 형성됨으로서, 표시전극(103)과 표시스캔전극(104) 사이, 즉 표시전극(103) 및 표시스캔전극(104)의 전면 유리기판(101)으로부터 가장 떨어진 점보다도 전면 유리기판(101) 측에서의 각 전극(103), (104) 및 전면 유리기판(101)으로 둘러싸이는 영역에서, 유전체층(205)보다도 비유전율이 작은 부분이 형성된다.
따라서, 상기 제 1 실시예와 같은 이유로 인해, 패널의 소비전력이 억제되지만, 홈(207)에 있어서의 비유전율은, 제 1 실시예에 있어서의 제 2 유전체층(1052)보다도 낮기 때문에, 더욱 패널의 소비전력을 억제할 수 있다.
<전면 패널의 제조방법>
본 제 2 실시예에 있어서의 PDP의 제조방법은, 제 1 실시예에 있어서의 PDP 제조방법과 전면 패널의 제조방법이 다를 뿐이기 때문에, 다른 부분을 중심으로 도면을 참조하면서 설명한다.
도 12(1)∼(7)은, 유전체층(205)에 있어서의 홈(207)을 샌드블라스트처리에 의해서 형성하는 방법을 도시하기 위한 전면 패널의 일부 확대 단면도이며, 번호순으로 공정이 진행한다.
전면 패널은, 전면 유리기판(101) 상에 우선, 각 n개의 표시전극(103) 및 표시스캔전극(104)(도 12에 있어서는 각 1개만 표시하고 있다.)을 교대 또한 평행하게 줄무늬형상으로 형성한 뒤, 그 위를 유전체층(205)으로 피복하고, 더욱 그 표면에 보호막(206)을 형성함으로써 제작된다.
표시전극(103) 및 표시스캔전극(104)은, 예컨대 각각 은으로 이루어지는 전극이며, 전극용의 은 페이스트를 스크린인쇄에 의해 소정의 간격을 떼도록(약 80㎛)도포한 뒤, 소성함으로써 형성된다.
유전체층(205)은, 상기 제 1 실시예에 있어서의 제 1 유전체층(1051)과 같은 납계의 유전체층용 페이스트를 사용해서 스크린인쇄법에 의해 각 전극(103), (104) 및 전면 유리기판(101) 상 전면에 도포 한 뒤, 건조시킴으로서 도 12(1)와 같이 형성된다.
이 유전체층(205)의 표면 상에, 도 12(2)에 도시하는 바와 같이 필름형상의의 레지스터막(210)을 래미네이트한다. 이 레지스터막(210)에는 UV 경화특성을 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하지만 특별히 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 도 12(3)에 도시하는 바와 같이 홈(207)의 위치가 설정된 포토마스크(211)를 사용해 레지스터막(210)에 UV를 노광하여, 노광부(2101)와 비노광부(2102)를 형성시킨다. 이 다음, 이 레지스터막(210)을 현상함으로써 경화하지 않고 있는 비노광부(2102)를 제거하고, 도 12(4)에 도시하는 바와 같이 패턴이 형성된다.
이와 같이 패터닝된 전면 패널에 대하여 샌드블라스트처리를 함으로서, 도 12(5)에 도시하는 바와 같이 노광부(2101)에 피막된 부분 이외의 유전체층(205)이 제거된다.
다음으로, 레지스터막(210)의 노광부(2101)를 도 12(6)과 같이 박리시킨 뒤, 소성한다. 이로 인해서, 유전체층(205)은 건조함과 동시에 수축변형하여, 도 12(7)과 같은 매끄러운 형상의 홈(207)을 갖는 유전체층(205)이 형성된 전면 패널이 형성된다. 이 전면 패널에 대하여, 전자 빔 증착법을 써서 MgO막을 보호막(206)(도 11)으로서 형성하는 것에 의해, 전면 패널이 제작된다.
또, 상기 유전체층(205)의 홈(207)은, 샌드블라스트법을 사용해 형성하였지만, 이 방법에 한정되는 것이 아니라, 감광성유전체 페이스트를 사용해 형성해도 된다.
도 13은, 감광성유전체 페이스트를 사용해서 전면 패널을 형성하는 방법을 도시하는 도면이다.
우선, 도 13(1)에 도시하는 바와 같이, 전면 유리기판(101) 상에, 표시전극(103), 표시스캔전극(104)을 도 12(1)로 설명한 바와 같이 형성한다.
다음으로, 도 13(2)에 도시한 바와 같이, 유전체층(205)을 형성한다. 이 유전체층(205)은, 상기 제 1 실시예에 있어서의 제 1 유전체층(1051)과 같은 납계의 유전체층용 페이스트에 예컨대 빛경화성의 UV 감광성수지를 혼합한 것을 사용하며, 스크린인쇄법에 의해 각 전극(103), (104) 및 전면 유리기판(101) 상 전면에 도포 한 뒤, 건조시킴으로서 형성된다.
다음으로, 도 12(3)와 같은 포토마스크를 사용해, 유전체층(205)을 감광시킨다. 그리고, 현상하여 비노광부분을 제거함으로써, 도 13(4)에 도시한 바와 같이, 유전체층(205)에 홈(207)을 형성한다. 그 후, 건조, 소성를 행함으로서, 유전체층(205)이 수축하기 때문에 도 13(5)에 도시한 바와 같은 홈(207)을 갖는 유전체층(205)이 형성된다.
이 위에, Mg0를 전자 빔 증착법을 사용해 보호막을 제막함으로서 전면 패널을 형성할 수가 있다.
<제 2 실시예의 변형예>
상기 제 2 실시예의 PDP에서는, 전면 패널에 있어서, 표시전극(103) 및 표시스캔전극(104)을 전면 유리기판(101) 상에 접하도록 배치하였지만, 특별히 각 전극의 위치는 한정되는 것은 아니며, 표시전극과 표시스캔전극 위에 유전체층을 형성하여 각 전극을 절연하는 동시에 그 양전극사이에 홈이 개재되도록 하면 된다.
(1) 도 14는, 제 2 실시예에 있어서의 변형예 1의 전면 패널의 일부 확대 단면도를 도시한다.
같은 도면에 도시한 바와 같이, 전면 패널은, 전면 유리기판(101), 표시전극(203), 표시스캔전극(204), 유전체층(215a), (215b), 보호막(206)을 구비한다.
전면 유리기판(101)의 표면 상에는, 홈이 형성된 유전체층(215a)가 배치되어 있으며, 홈을 사이에 둔 유전체층(215a)의 한쪽에 표시전극(203), 다른 쪽에 표시스캔전극(204)이 배치되어되어 있다. 이들 각 전극(203), (204) 및 유전체층(215a)을 전체적으로 덮도록 유전체층(215b)이 피막되어 있고, 유전체층(215a)의 홈 부분에 홈(217)이 형성된다. 또한, 유전체층(215b)의 전면에 보호막(206)이 피막되어 있다.
여기서, 홈(217)의 저부와 전면 유리기판(101)과의 거리 W21은, 표시전극(203), 표시스캔전극(204)과 전면 유리기판(101)과의 거리 W22, W23보다도 짧게 설정되어 있다. 이러한 조건을 만족시킴으로서, 표시전극(203)과 표시스캔전극(204)과의 사이, 즉, 표시전극(203) 및 표시스캔전극(204)의 전면 유리기판(101)으로부터 가장 떨어진 점보다도 전면 유리기판(101) 측에서의 각 전극(203), (204) 및 전면 유리기판(101)으로 둘러싸이는 영역에서, 유전체층(215a), (215b)보다도 비유전율이 작은 부분이 형성되기 때문에, 상기 제 2 실시예와 같이 유지방전시의 소비전력을 억제할 수 있다. 또, 상기 홈(217)의 형성방법으로서는, 샌드블라스트법을 사용할 수 있다.
(2) 또한, 상기 제 2 실시예에 있어서의 보호막(206)은, 표시전극(103) 측과표시스캔전극(104) 측과 분할하도록 해도 된다.
도 15는, 제 2 실시예에 있어서의 PDP 변형예 2의 전면 패널의 일부 확대 단면도이다. 같은 도면에 도시한 바와 같이, 홈(227)의 저부에서, 보호막(216)에 절개부(216a)를 설치하도록 하면, 벽전하 형성 후에 보호막(216)표면 상에서 그 전하의 이동, 즉 벽전하가 형성된 셀로부터 보호막을 타고 셀에 전하가 새어 흐르는 것을 억제할 수 있기 때문에, 더욱 점등불량을 억제하는 효과가 있다.
③ 상기 제 2 실시예에 있어서는, 표시전극(103) 및 표시스캔전극을 전면 유리기판(101)과 평행하게 형성하고 있었지만, 각 전극을 전면 유리기판에 대하여 경사지도록 해도 된다.
도 16은, 본 제 2 실시예의 변형예 3에 있어서의 전면 패널의 일부 확대 단면도이다.
같은 도면에 도시하는 바와 같이, 변형예 3에 있어서의 전면 패널은, 전면 유리기판(101), 표시전극(213), 표시스캔전극(214), 유전체층(225a), (225b), 보호막(226)을 구비한다.
이 전면 패널의 제조방법으로서는, 우선, 전면 유리기판(101) 상에 소정간격을 떼고 유전체층(225a)을 스크린인쇄법으로 형성한다. 다음으로, 유전체층(225a)의 에지에 이렇게 표시전극(213), 표시스캔전극(214)을 스크린인쇄법을 써서 라인형상으로 도포한다. 그 후, 유전체층(225b)을 전면에 도포하여, 건조, 소성한다. 이 건조, 소성에 의해서, 유전체층(225a)의 홈 측의 에지가 수축하고, 홈(237)이 형성되는 동시에, 도 16에 도시한 바와 같이 각 전극(213), (214)이 홈(237) 측에기운 상태로 형성된다. 여기서, 홈(237)의 저부와 전면 유리기판(101)과의 거리 W24(유전체층(225b)의 두께)는, 각 전극(214), (213)과 전면 유리기판(101)과의 가장 떨어진 거리보다도 짧게 되도록 설정된다. 이러한 조건을 만족시킴으로서, 표시전극(213)과 표시스캔전극(214) 사이, 즉, 표시전극(213) 및 표시스캔전극(214)의 전면 유리기판(101)으로부터 가장 떨어진 점보다도 전면 유리기판(101) 측에 있어서의 각 전극(213), (214) 및 전면 유리기판(101)으로 둘러싸이는 영역에서, 유전체층(225a), (225b)보다도 비유전율이 작은 부분이 형성되기 때문에, 상기 제 2 실시예와 같이 유지방전시의 소비전력을 억제할 수 있다.
(실시예 2)
(실시예 샘플 9∼11)
PDP의 전면 패널을 도 11과 같은 형태로 설치한 샘플을 제작하였다. 여기서, 유전체층은, PbO(75wt%)-B2O3(15wt%)-SiO2(10wt%)를 사용해서 샌드블라스트법으로 형성한 것(No.9), 감광성유전체 페이스트를 사용해서 형성한 것(No.10) 및 No.9와 같은 구성을 갖으며, 방전 가스압을 높인(320kPa) 것(No.11)을 제작하였다.
(실시예 샘플 12, 13)
PDP의 전면 패널을 도 14와 같은 형태로 설치한 샘플을 제작하였다. 여기서, 방전 가스압을 66.5kPa로 한 것(No.12) 및 방전 가스압을 320kPa로 높인 것(No.13)을 제작하였다.
(실시예 샘플14, 15)
PDP의 전면 패널을 도 15와 같은 형태로 설치한 샘플을 제작하였다. 여기서, 방전 가스압을 66.5kPa로 한 것(No.14) 및 방전 가스압을 320kPa로 높인 것(No.15)을 제작하였다.
(실시예 샘플 16, 17)
PDP의 전면 패널을 도 16과 같은 형태로 설치한 샘플을 제작하였다. 여기서, 방전 가스압을 66.5kPa로 한 것(No.16) 및 방전 가스압을 320kPa로 높인 것(No.17)을 제작하였다.
(비교예 샘플 18, 19)
PDP의 전면 패널을 도 2와 같은 형태로 설치한 비교예 샘플을 제작하였다. 여기서, 방전 가스압가스압을 66.5kPa로 한 것(No.18) 및 방전 가스압을 320kPa로 높인 것(No.19)을 제작하였다.
상기 각 PDP 샘플 No.9∼19에 있어서는, 200mm×300mm 크기의 것을 제작하여, 표시전극 및 표시스캔전극의 형성에 사용하는 은 페이스트로서 노리타케사제 NP-4028를 사용해, 막 두께5㎛, 폭80㎛이 되도록 전극을 작성하였다. 또한, 각 샘플과 함께 Mg0보호막은, 전자 빔 증착법을 사용해 0.5㎛의 두께로 형성하였다. 방전 가스로서는, 네온 95vo1%, 크세논 5vo1%의 혼합 가스를 사용했다.
〔실험 1〕
실험방법:
상기 각 실시예 샘플 9∼17 및 비교예 샘플 18, 19를 같은 구성을 갖는 PDP 구동장치와 접속하여, PDP 구동시의 유지방전전압, 상대발광효율 및 투입전력을 측정하였다. 또, 이 때의 표시전극, 표시스캔전극에의 입력 파형은, 10kHz, 듀티비 10%의 구형파를 사용했다.
결과와 고찰:
실험결과를 표 2에 도시한다.
이 표로부터 알 수 있듯이, 비교예 샘플 18의 경우, 방전유지에 필요한 전압이 340V, 그 때에 있어서의 전력을 42W 필요로 하고 있으며, 그 경우의 상대발광효율은 0.50lm/W로 되어있다.
한편, 각 실시예 샘플 9, 10, 12, 14, 15에 있어서는, 어느 것이나 소비전력이 37W이하를 나타내며, 방전유지전압도 300V이하로, 종래에 비해 방전유지전압 및 소비전력을 약 1할 이상 억제할 수 있다. 또한, 점등불량도 관찰되지 않았다. 더욱, 방전 가스압을 높인 경우에 있어서도 같은 효과가 있다.
이상의 결과로부터, 표시전극과 표시스캔전극 사이에 홈을 설치함으로서, 비유전율이 높은 유전체층에 벽전하를 형성하면서 표시전극과 표시스캔전극 사이의 비유전율을 저감할 수가 있기 때문에, 점등불량을 일으키지 않고, 유지방전시의 소비전력을 억제할 수가 있다.
〔제3의 실시예〕
다음으로, 제 3 실시예에 이러한 PDP 및 PDP 표시장치에 관해서 도면을 참조하면서 설명한다.
또, 제 3 실시예에 관한 PDP 및 PDP 표시장치는, 상기 제 1 실시예에서 도 3∼도 5을 사용해 설명한 PDP 및 PDP 표시장치와 대략 같은 구성을 하고 있으며, 전면 패널의 구성이 다를 뿐이기 때문에, 다른 부분을 중심으로 설명한다.
도 17은, 제 3 실시예에 있어서의 전면 패널의 일부를 확대한 사시도를 도시한다. 또, 도 3∼도 5와 같은 번호를 붙인 것에 관해서는, 같은 구성이기 때문에 그 설명을 생략한다.
같은 도면에 도시한 바와 같이, 본 제 3 실시예에 관한 전면 패널에 있어서는, 전면 유리기판(101) 상에 표시전극(103) 및 표시스캔전극(104)이 배열되어 (본 도에 있어서는 각 1개만 나타내고 있다.), 해당 각 전극을 덮도록 유전체층(305)이 형성되는 동시에, 해당 유전체층(305)에 있어서의 각 전극(103), (104) 사이에서는, 어드레스전극(부도시)과 대향하는 위치에 오목부(307)가 설치되어 있다.
유전체층(305)은, 상기 제 1 실시예에 있어서의 제 1 유전체층(1051)과 같은 조성으로 구성되어, 비유전율이 11정도를 나타낸다. 이 유전체층(305)의 표면에는Mg0등으로 이루어지는 보호막이 피복되어 있다.
오목부(307)는, 그 저부에서의 두께(옴부(307)의 저부에서 전면 유리기판(101)사이의 거리)가, 각 전극(103), (104) 두께(전면 유리기판(101)으로부터 각 전극(103), (104)이 가장 떨어진 거리)보다도 짧아지도록 형성되어 있고, 이 오목부(307)가, 제 2 실시예에 있어서의 홈(207)과 같이 비유전율이 낮은 방전 가스가 채워지는 방전공간으로 된다. 요컨대, 옴부(307)가 형성됨으로서, 표시전극(103)과 표시스캔전극(104) 사이, 즉, 표시전극(103) 및 표시스캔전극(104)의 전면 유리기판(101)으로부터 가장 떨어진 점보다도 전면 유리기판(101) 측에서의 각 전극(103), (104) 및 전면 유리기판(101)으로 둘러싸이는 영역에서, 유전체층(305)보다도 비유전율이 작은 부분이 형성되기 때문에, 상기 제 2 실시예와 같은 이유로 인해, 패널의 소비전력이 억제된다.
도 18은, 전면 패널에 있어서, 오목부(307)의 저부 두께를 변경한 경우를도시하는 단면도이다. 이 오목부(307)의 저부 두께를 최적화하기 위해서, 같은 도면에 파선으로 나타낸 바와 같이, 오목부(307)의 저부(307a) 두께를 여러가지로 변경한 PDP 샘플을 제작하여, 표시전극(103) 및 표시스캔전극(104)(모두 두께10㎛) 표면에서의 저부(307a)의 z축 방향의 거리에 대한 각 PDP의 발광효율과 최소 유지방전전압을 측정하였다. 그 결과를 도 19에 도시한다.
같은 도면에 도시한 바와 같이, 각 전극(103), (104) 표면으로부터 오목부의 저부(307a)까지의 z축 방향의 거리가 부방향, 즉, 오목부(307)의 저부(307a)가 전면 유리기판(101) 측에 가까워짐에 따라, 발광효율이 향상하는 동시에, 유지방전을일으키기 위한 최소 유지방전전압 값이 저하한다.
이것은, 상기 제 2 실시예와 같이 오목부(307)에 있어서는, 진공상태에 약간의 방전 가스가 봉입된 분위기의 방전공간으로 이루어져 있으며, 그 부분의 비유전율은 약 1정도라고 추측되기 때문이다.
또, 이 오목부(307)의 형성방법으로서는, 상기 제 1, 2의 실시예에서 설명한 바와 같은 샌드블라스트법이나 감광성유전체 재료를 사용하는 방법에 의해 형성할 수가 있다. 또한, 보호막(306)의 오목부(307)의 저부에서, 상기 제 2 실시예의 변형예 ②에서 설명한 바와 같은 절개부를 설치하도록 하면 그것과 같은 효과가 얻어진다.
(제3의 실시예의 변형예)
① 상기 제 3 실시예에 있어서는, 표시전극(103), 표시스캔전극(104)을 라인형상으로 설치하고 있지만, 각 전극의 일부가 오목부에 가까운 형상을 하고 있어도 된다.
도 20은, 제 3 실시예의 변형예에 있어서의 전면 패널의 사시도를 도시한다. 같은 도면에 도시한 바와 같이, 본 변형예에 있어서의 전면 패널에는, 표시전극(303) 및 표시스캔전극(304)에 있어서, 오목부(317)와 근접하는 위치에 각각 돌출부(303a), (304a)를 설치하도록 하고 있다.
이것에 의해, 표시전극(303)과 표시스캔전극(304) 사이에서는 전체적으로는 거리를 확보하면서, 돌출부(303a), (304a)에서는 거리를 작게 할 수 있다. 따라서, 방전면적을 확보하면서 방전개시전압을 저하시켜 소비전력을 억제할 수 있다.
② 또한, 제 3 실시예에 있어서는, 각 전극(103), (104)을 전면 유리기판(10l) 상에 직접 배치했었지만, 상기 제 2 실시예의 변형예 1과 같이 전극과 전면 유리기판 사이에 유전체층을 통하도록 구성해도 된다.
도 21은, 본 변형예 2에 있어서의 전면 패널의 일부 확대 단면도를 도시한다. 같은 도면에 나타낸 바와 같이, 예컨대, 표시전극(313), 표시스캔전극(314)을 오목부를 갖는 유전체층(315a) 상에 형성한 뒤, 이들 윗전면에 유전체층(315b), 보호막(316)을 피막함으로서, 각 전극(313), (314)과 전면 유리기판(101) 사이에 유전체층(315a)을 통하는 구성으로 해도 된다. 이러한 구성에 의해서도 유전체층(315a)의 오목부 상에 오목부(327)가 형성되기 때문에, 제 3 실시예와 같은 효과가 얻어진다.
③ 또한, 상기 제 3 실시예에 있어서는, 각 전극(103), (104)과 전면 유리기판(101)을 평행하게 되도록 배치했었지만, 상기 제 2 실시예의 변형예 3와 같이 각 전극을 전면 유리기판에 대하여 기울도록 구성해도 된다.
도 22는, 본 변형예 3에 있어서의 전면 패널의 일부 확대 단면도를 도시한다. 같은 도면에 도시한 바와 같이, 표시전극(323), 표시스캔전극(324)을 유전체층(325a) 상에 형성하여, 이들 윗전면에 유전체층(325b)을 도포, 건조, 소성한 뒤, 보호막(326)을 피막하도록 하고, 유전체층(325a)의 수축에 의해 각 전극(323), (324)이 서로 마주보며, 즉 각 전극에 있어서의 다른 전극측의 측단이 다른단보다도 전면 유리기판(101)과 z축 방향에 거리가 가까워지도록 기울여서 배치해도 된다. 이로 인해서도 표시전극(323)과 표시스캔전극(324) 사이에서도, 오목부(337)가 개재하여 비유전율이 낮은 영역이 형성되기 때문에, 제 3 실시예와 같은 효과가 얻어진다.
④ 또한, 상기 제 3 실시예에 있어서는, 오목부(307)를 형성하도록 했지만, 이 오목부분에 제 1 유전체층보다도 비유전율이 낮으며, 상기 제 1 실시예에 있어서의 제 2 유전체층과 같은 유전체층을 설치해도 된다. 이로 인해서도 표시전극과 표시스캔전극 및 전면 유리기판에 의하여 둘러싸이는 영역에 비유전율이 낮은 영역이 형성되기 때문에, 제 3 실시예와 같은 효과가 얻어진다.
〔제 4 실시예〕
다음으로, 본 발명의 제 4 실시예에 관한 PDP 및 PDP 표시장치에 관해서 도면을 참조하면서 설명한다.
또, 제 4 실시예에 관한 PDP 및 PDP 표시장치는, 상기 제 1 실시예에서 도 3∼도 5을 사용해서 설명한 PDP 및 PDP 표시장치와 대략 같은 구성을 하고 있으며, 전면 패널의 구성이 다를 뿐이기 때문에, 다른 부분을 중심으로 설명한다.
도 23은, 제 4 실시예에 있어서의 전면 패널의 일부를 확대한 단면도를 도시한다.
같은 도면에 나타낸 바와 같이, 본 제 4 실시예의 전면 패널에 있어서는, 전면 유리기판(101) 상에 표시전극(403) 및 표시스캔전극(404)가 거리 L을 두고 배열되며(본 도에 있어서는 각 1개만 도시하고 있다.), 이들 각 전극을 덮도록 유전체층(405), 보호층(406)이 형성되어 있다. 이 유전체층(405)에 있어서의, 각 전극(403), (404)과 전면 유리기판(101)에 의하여 둘러싸이는 영역에는, 각 전극에따른 방향의 홈(407)이 설치되어 있다. 이 점은 제 1 실시예와 마찬가지지만, 표시전극(403) 및 표시스캔전극(404)의 애스펙비를 규정하고 있는 점에서 다르다.
표시전극(403) 및 표시스캔전극(404)은, 모두 그 단면형상이 구형이며, 폭 W41,두께 W42를 갖고 있다. 여기서, 각 전극(403), (404)은, 그 애스펙비, 즉 두께 W42/폭 W41의 값이 0.07 이상 2.0 이하가 되도록 형성되어 있으면 되고, 더욱 두께 W42는 3∼20㎛의 범위로 되는 것이 바람직하다. 이러한 애스펙비가 높은 전극은, 소정의 막 두께가 될 때까지 인쇄·건조를 반복한 뒤, 소성함으로써 얻어진다.
여기서, 표시전극(403), 표시스캔전극(404)의 애스펙비를 0.07이상으로 설정하고 있는 것은, 애스펙비가 0.07보다도 작은 값의 경우에는, 각 전극(403), (404)에 있어서의 전기 저항값이 안정되지 않아 전극으로서 알맞지 않은 것을 실험적으로 확인하고 있기 때문이고, 전기저항치의 안정을 고려하면 0.15 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다. 한편, 애스펙비가 2.0을 넘는 경우에는, 각 전극의 전기 저항값이 높아져, 패널의 소비전력이 많아지는 것을 실험적으로 확인하고 있기 때문이다.
표시전극(403), 표시스캔전극(404)의 두께 W42를 20㎛ 이하로 하고 있는 것은, 전극의 형성에 일반적으로 쓰이는 얇은 막 프로세스, 두꺼운 막 프로세스를 사용해 두께 W42가 20㎛을 넘도록 형성할 수 없기 때문이다. 이것은, 얇은 막 프로세스로는, 막을 두텁게 형성하는 것이 곤란하고, 두꺼운 막 프로세스로는, 소성시에 그 막 두께를 유지할 수 없으며 소정의 형상이 형성할 수 없기 때문이다. 한편, 두께 W42를 3㎛ 이상으로 하고있는 것은, 막 두께가 3㎛ 미만으로 하면 급격히 전극의 전기 저항값이 높아져 전극으로서 사용할 수 없게 되기 때문이다. 따라서, 표시전극 및 표시스캔전극의 두께 W42는 3∼20㎛가 바람직하며, 이 두께 W42와, 전극의 전기저항 및 패널의 개구율을 고려하면, 표시전극과 표시스캔전극의 폭 W41은 43∼70㎛이 바람직하다.
유전체층(405)은, 상기 제 1 실시예에 있어서의 제 1 유전체층(1051)과 같은 조성으로 구성되며, 비유전율이 11정도를 나타낸다.
홈(407)은, 그 저부에서의 유전체층(405)의 두께(홈(407)의 저부에서 전면 유리기판(101)까지의 거리)가, 각 전극(403), (404)의 두께 W42보다도 얇아지도록 형성되어 있고, 제 2 실시예에 있어서의 홈(207)과 같이 비유전율이 낮은 방전 가스가 채워진 방전공간이 된다.
따라서, 상기 제 2 실시예와 같은 이유로 인해, 패널의 소비전력이 억제된다.
또한, 표시전극(403) 및 표시스캔전극(404)의 애스펙비(두께 W42/폭 W41= 0.07∼2.0)는, 종래의 전극(애스펙비:약 0.05)보다도 크게 설정되기 때문에, 종래의 전극과 같은 단면적이라면, 그 폭 W41을 좁게 할 수 있다. 즉, 가시광을 투과하기 어려운 금속으로 이루어지는 표시전극(403) 및 표시스캔전극(404)의 가시광투과방향의 차폐면적이 저하한다. 또한, 셀 피치가 작은 경우라도, 한정된 크기의 셀 안에서 필요한 전극사이의 거리 L을 취할 수 있다. 따라서, 패널의 개구율이 오르는 동시에, 방전이 일어나는 공간이 넓어지기 때문에, 패널의 발광효율을 향상할 수가 있다.
더욱, 이러한 애스펙비가 큰 표시전극(403) 및 표시스캔전극(404)이라면, 각 전극의 두께가 종래에 비하여 두꺼워지고, 각 전극에 있어서의 다른 쪽 전극과 대향하는 면적이 증가하기 때문에, 홈을 깊게 형성함으로서 전극 사이에서의 방전공간이 개재하는 부피를 크게 할 수 있다. 그로 인해, 표시전극(403)과 표시스캔전극(404) 사이에서, 넓은 영역에서 강한 전계강도를 얻을 수 있기 때문에, 종래보다도 유지방전시에 있어서의 방전개시전압이 내려가고, 패널의 소비전력을 더 억제할 수 있다.
또, 상기 홈(407)의 형성방법으로서는, 상기 제 1, 2의 실시예에서 설명한 바와 같은 샌드브라스트법이나 감광성유전체 재료를 사용하는 방법으로 형성할 수 있다.
(제 4 실시예의 변형예)
① 상기 제 4 실시예에 있어서는, 표시전극(403) 및 표시스캔전극(404)의 단면형상을 구형이 되도록 설치하고 있지만, 전면 유리기판(101)으로부터 두께 방향으로 떨어짐에 따라서 폭이 좁아지는 피라미드형의 단면형상으로 해도 된다. 이러한 피라미드형의 단면형상의 각 전극은, 스크린인쇄법으로 페이스트를 인쇄·건조를 되풀이할 때마다 폭을 작게 하여 포개어 칠함으로써 형성할 수 있다.
도 24는, 제 4 실시예의 변형예에 있어서의 전면 패널의 일부 확대 단면도를 도시한다.
같은 도면에 나타낸 바와 같이, 본 변형예에 있어서의 전면 패널은, 표시전극(413) 및 표시스캔전극(414)의 단면형상이 피라미드형으로 되어있다.
일반적인 PDP에서는, 전극의 소성시에 전극재료가 수축함에 따라 생기는 전극단부의 휨에 의해서, 전극이 전면 유리기판으로부터 박리하는 현상이 문제였지만, 본 변형예에서는, 표시전극(413) 및 표시스캔전극(414)이 피라미드형형상을 하고 있기 때문에, 피라미드상부의 전극재료량이 적고, 소성시에 있어서의 전극의 휨 방향의 수축응력이 감소하여, 이러한 현상을 억제할 수 있다.
더욱, 표시전극(413) 및 표시스캔전극(414)을 이러한 형상으로 함으로서, 유전체층(405)은, 각 전극(413), (414)과의 접촉면적이 증가하기 때문에, 각 전극(413), (414)에 대하여 피막성도 향상한다.
② 상기 제 4 실시예에 있어서는, 표시전극(403)과 표시스캔전극(404)과 전면 유리기판(101)에 의하여 둘러싸이는 영역에 홈(407)을 설치하여, 각 전극사이의 전계를 강화하도록 했지만, 이 홈이 반드시 그 영역에까지 도달하지 않고, 또는 존재하지 않은 경우라도, 표시전극 및 표시스캔전극이 종래보다도 큰 애스펙비를 갖고 있으면, 패널의 개구율을 향상할 수 있기 때문에 패널의 발광효율을 향상시킬 수 있다.
도 25는, 제 4 실시예의 변형예 ②에 있어서의 전면 패널의 일부 확대 단면도를 도시한다.
같은 도면에 나타내는 바와 같이, 본 변형예의 전면 패널에 있어서는, 표시전극(403) 및 표시스캔전극(404) 사이에서의 유전체층(505)의 두께 W53이 각 전극(403), (404)의 두께 W42보다도 두텁게 형성되어 있다. 이로 인해서, 홈이 형성되지 않은 (도 중 (A)에서 도시한다.), 또는 홈의 저부가 표시전극(403)과 표시스캔전극(404)과 전면 유리기판(101)에 의하여 둘러싸이는 영역까지 도달하지 않는 (도 중 (B), (C)에서 도시한다.)상태로 형성되어 있다.
이러한 패널에 있어서도, 표시전극(403) 및 표시스캔전극(404)의 애스펙비는, 제 4 실시예와 같은 값이 되도록 설정되어 있으며, 종래의 전극(애스펙비: 약 0.05)보다도 크게 설정되기 때문에, 상기 제 4 실시예와 같이 패널의 개구율이 향상하여, 패널의 발광효율을 향상할 수 있다.
더욱, 홈을 설치하도록 하면, 도랑의 저부가 표시전극(403)과 표시스캔전극(404)과 전면 유리기판(101)에 의하여 둘러싸이는 영역까지 도달하지 않는(도 중 (B), (C)에서 도시한다.)상태이더라도, 각 전극 사이에서의 전기력선이 증가하며, 전계 강도가 높아지기 때문에, 패널의 소비전력을 억제할 수 있다.
③ 상기 제 4 실시예에 있어서는, 표시전극(403)과 표시스캔전극(404)과 전면 유리기판(101)에 의하여 둘러싸이는 영역에 비유전율이 작은 영역을 형성하기 위한 홈(407)을 설치하고 있지만, 표시전극과 표시스캔전극과 전면 유리기판에 의하여 둘러싸이는 영역에서, 상기 제 1 실시예와 같은 제 2 유전체층을 설치해도, 본 발명을 실시할 수 있다. 이로 인해서 상기 제 4 실시예와 같은 이유에 의해, 패널의 소비전력을 저감할 수 있다.
④ 상기 제 4 실시예에 있어서는, 표시전극(403), 표시스캔전극(404), 전면 유리기판(101)으로 둘러싸이는 영역에 홈(407)을 형성하도록 했지만, 상기 제 3 실시예와 같이 홈 대신에 오목부를 설치해도, 본 발명을 실시할 수 있다.
(실시예 3)
실시예 3에서는, 실시예 2와 대략 같은 구성을 하고 있으며, 표시전극 및 표시스캔전극의 사이즈나 형상등이 다른 이하의 실시예 샘플 20∼25를 제작하였다.
(실시예 샘플20)
도 23에 도시하는 바와 같이, 표시전극 및 표시스캔전극의 단면형상이 구형으로 이루어지는 형태의 PDP 샘플을 제작하였다. 표시전극과 표시스캔전극의 폭은 30㎛, 막 두께는 15㎛(애스펙트비는 0.5)로 하고, 그 사이의 거리를 100㎛으로 하였다.
(실시예 샘플 21)
도 24에 도시하는 바와 같이, 표시전극 및 표시스캔전극의 단면형상이 피라미드형으로 이루어지는 형태의 PDP 샘플을 제작하였다. 표시전극과 표시스캔전극은, 폭이 전면 유리기판 측의 폭이 넓이부분으로 50㎛, 막 두께가 15㎛(애스펙트비는 0.3), 각 전극사이의 거리가 100㎛으로 하였다.
(실시예 샘플 22∼24)
전극의 사이즈는 샘플 20과 마찬가지이며, 도 25에 도시한 바와 같이, 유전체층의 표시전극과 표시스캔전극 사이에서의 두께 W53이 각 전극의 두께 W42(15㎛)보다도 두껍게 설치된 PDP 샘플을 제작하였다. 여기서, 도 25의(A)로 도시하는 바와 같은, 표시전극과 표시스캔전극 사이의 유전체층의 두께를 40㎛으로 한 것(실시예 샘플 22), (B)로 도시하는 바와 같은, 유전체층의 두께를 30㎛으로 한 것(실시예 샘플 23), (C)로 도시한 바와 같은, 유전체층의 두께를 15㎛으로 한 것(실시예 샘플 24)을 제작하였다. 또, 표시전극과 표시스캔전극의 폭은 30㎛, 막 두께는 15㎛으로 하며, 그 사이의 거리를 100㎛으로 하고, 표시전극과 표시스캔전극 사이이외의 유전체층의 두께는 40㎛으로 하였다.
(실시예 샘플 25)
상기 실시예 샘플 22와 대략 같은 구성으로, 전극의 형상을 실시예 샘플 21과 같은 것으로 형성하였다.
(비교예 샘플 26)
표시전극 및 표시스캔전극의 형상이 도 2에 도시하는 바와 같은 얇은 평판형상인 PDP 샘플을 제작하였다. 표시전극과 표시스캔전극은, 폭을 100㎛, 막 두께를 5㎛(애스펙트비는 0.05)로 하였다.
〔실험 1〕
실험방법:
상기 각 실시예 샘플 20∼25 및 비교예 샘플 26을 같은 구성을 갖는 PDP 구동장치와 접속하고, PDP의 구동시에 있어서의 유지방전전압, 상대발광효율 및 투입전력을 측정하였다. 또, 이 때의 표시전극, 표시스캔전극의 입력파형은, 10kHz, 듀티비 10%의 구형파를 사용했다.
결과와 고찰:
실험결과를 표3에 도시한다.
이 표로부터 알 수 있듯이, 비교예 샘플 26의 경우, 방전유지에 필요한 전압이 340V, 그 때 전력을 42W 필요로 하고 있으며, 그 경우의 상대발광효율은 0.50 lm/W로 되어있다.
한편, 각 실시예 샘플 20, 21에 있어서는, 어느 것이나 소비전력이 37W 이하를 나타내며, 방전유지전압도 320V 이하로, 종래에 비교하여 방전유지전압 및 소비전력을 약 6% 이상 억제할 수 있다. 또한, 점등불량도 관찰되지 않았다. 더욱 발광효율에 있어서는, 어느 것이나 0.70lm/W 이상의 값을 나타내고 있으며, 종래에 비교하여 40% 이상 향상할 수 있다.
또한, 각 실시예 샘플 22∼25에 있어서는, 표시전극과 표시스캔전극 사이에서의 유전체층의 두께가 얇아지는 만큼 방전유지전압이 저하하는 동시에, 발광효율이 향상하고 있다. 표시전극과 표시스캔전극 사이에서, 홈이 존재하지 않은 상태인 실시예 샘플 22에 있어서도, 각 전극의 애스펙트비가 종래보다도 크게 형성되어 있기 때문에, 종래에 비교하여 발광효율이 개선되어 있는 것이 확인된다. 이 것은, 실시예 샘플 26의 결과로부터, 표시전극 및 표시스캔전극의 단면형상을 피라미드형으로 형성한 경우에 있어서도 같은 것이 확인되었다.
이상의 결과로부터, 표시전극과 표시스캔전극의 애스펙트비를 종래보다도 크게 설정함으로서, 발광효율을 현저히 향상할 수 있다. 더욱, 표시전극과 표시스캔전극과 전면 유리기판 사이에 둘러싸이는 영역에 홈을 설치함으로서, 상기 제 2 실시예와 같이 점등불량을 일으키지 않고, 유지방전시의 소비전력을 억제할 수 있다.
(제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 실시예에 관한 변형예) 상기 각 실시예에 있어서는, 격벽을 줄무늬형상에 형성하였지만, 본 발명은 격벽과 격벽 사이에 보조 격벽이 설치됨으로서 우물정자형상을 갖는 격벽이나, 사행한 라인형상의 격벽을 여러개 구비하는 경우에 있어서도 실시할 수 있다. 또한, 상기 각 실시예에 있어서는, PDP을 예로 들어 설명했지만, 같은 면방전형구조를 갖는 플라즈마 어드레스액정 등에 있어서도 본 발명을 적용할 수 있다. 또한, 상기 각 실시예에 있어서는 표시전극, 표시스캔전극으로서 은 전극을 설치하였지만, 은 이외의 전극이어도 되며, 더욱 이것을 보조하는 보조전극으로서 공지의 투명전극을 설치하더라도 본 발명을 실시할 수 있다. 또, 이 경우에는, 투명전극의 애스펙트비는 고려하지 않는다.
본 발명의 면방전형 표시장치에 의하면, 벽전하를 제 1 유전체층에 비축할 수 있다. 한편, 전극쌍의 전극과 전극 사이의 비유전율을 낮게 할 수 있기 때문에, 유지방전시의 전류량을 억제할 수 있다. 따라서, 점등불량을 억제하면서, 패널의 소비전력을 억제할 수 있으며, 유지방전시에 있어서의 점등불량을 억제하면서 패널의 소비전력을 억제할 수 있다.
비록 본 발명이 첨삭도면과 관련한 실시예를 통해서 충분히 설명되겠지만, 발명의 다양한 변경과 변형은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 분명히 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 범위에서 그러한 변형과 변경이 달리 출발하지 않는 한, 그러한 것들은 본 발명에 반드시 포함되어 창작될 수 있을 것이다.

Claims (56)

  1. 기판 상의 한쪽의 주 표면에 전극쌍이 복수쌍 배열 되어 있는 제 1 패널;
    기판 상에 복수의 전극 및 격벽이 배열되어 있고, 상기 전극과 상기 제 1 패널의 전극쌍이 대향하도록, 상기 격벽을 통해 상기 제 1 패널과 평행하게 대치하여 배치되어 있는 제 2 패널;
    상기 제 1 패널과 상기 제 2 패널 사이의 격벽에 의해 나뉘는 각 방전공간에 방전 가스가 봉입되어, 상기 전극쌍 사이에서 행하여지는 면방전을 이용함으로서 화상 표시하는 면방전형 표시장치에 있어서,
    상기 전극쌍이 제 1 유전체층에 의해 피복되어 있으며, 상기 전극쌍의 전극과 전극 및 상기 제 1 패널의 기판에 의하여 둘러싸이는 영역 중에는, 상기 제 1 유전체층보다도 비유전율이 낮은 영역이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전극쌍의 전극과 전극 및 제 1 패널의 기판에 의하여 둘러싸이는 영역에는, 상기 제 1 유전체층과 다른 제 2 유전체층이 배치되어 있고, 해당 제 2 유전체층은, 상기 제 1 유전체층보다 낮은 비유전율을 갖는 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  3. 제 2항에 있어서
    상기 제 2 유전체층이 상기 전극쌍의 두께와 같거나 그보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제 2 유전체층은 나트륨을 포함하는 유전체물질로 구성된 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  5. 제 4항에 있어서서,
    상기 나트륨을 포함하는 유전체물질은, Na2O-B2O3-ZnO인 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 유전체층은, 납을 포함하는 유전체물질로 구성된 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 납을 포함하는 유전체물질은 PbO-B2O3-SiO2인 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 전극쌍의 두께와 폭의 비인 애스펙트비가 0.07 이상 2.0 이하인 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 전극쌍의 두께와 폭의 비인 애스펙트비가 0.15 이상 2.0 이하인 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 전극쌍의 두께가 3㎛ 이상 20㎛ 이하이고, 또한 상기 전극쌍의 폭이 43㎛ 이상 70㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 전극쌍의 단면형상이 상기 제 1 패널의 기판측에서 폭넓이가 되는 피라미드형을 하고 있는 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 비유전율이 낮은 영역은, 상기 제 1 유전체층이 형성되지 않고 상기 방전공간의 일부로서 존재하고 있는 영역인 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제 1 유전체층의 표면은, 상기 전극쌍의 전극과 전극 사이에서, 상기 제 1 패널의 기판 방향에 움푹 팬 홈이 형성되어 있는 동시에, 상기 제 1 패널의 기판으로부터 상기 홈의 저부까지의 기판수직방향의 거리가 상기 전극쌍 표면까지의 거리보다 짧게 형성되어 있는 것에 의해, 상기 비유전율이 낮은 영역이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 전극쌍과 상기 제 1 패널의 기판과의 사이에 상기 제 1 유전체층이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 전극쌍에 있어서의 전극의 적어도 한쪽이 상기 제 1 패널의 기판에 대하여 경사지고 있는 동시에, 해당 경사진 전극에 있어서의 다른 전극측의 한 단이 그 다른 단보다도 상기 제 1 패널의 기판에 가깝게 배치된 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 제 1 유전체층을 덮는 보호막을 구비하며, 해당 보호막은 상기 전극쌍에 있어서의 전극과 전극 사이에서 불연속부분을 갖는 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 보호막의 불연속부분은, 상기 홈에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  18. 제 13항에 있어서,
    상기 제 1 유전체층은 납을 포함하는 유전체물질로 구성된 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 납을 포함하는 유전체물질은 PbO-B2O3-SiO2인 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  20. 제 13항에 있어서,
    상기 전극쌍의 두께와 폭의 비인 애스펙트비가 0.07 이상 2.0 이하인 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 전극쌍의 두께와 폭의 비인 애스펙트비가 0.15 이상 2.0 이하인 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  22. 제 20항에 있어서,
    상기 전극쌍의 두께가 3㎛ 이상 20㎛ 이하이고, 또한 상기 전극쌍의 폭이 43㎛ 이상 70㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  23. 제 20항에 있어서,
    상기 전극쌍의 단면형상이 상기 제 1 패널의 기판측에서 폭넓이가 되는 피라미드형을 하고 있는 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  24. 제 12항에 있어서,
    상기 제 1 유전체층의 표면에는, 상기 전극쌍의 전극과 전극 사이에서 오목부가 형성되어 있는 동시에, 상기 제 1 패널의 기판으로부터 상기 오목부의 저부까지의 기판수직방향의 거리가 상기 전극쌍 표면까지의 거리보다 짧게 형성되어 있음으로서, 상기비유전율이 낮은 영역이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  25. 제 24항에 있어서,
    상기 전극쌍과 상기 제 1 패널의 기판 사이에 상기 제 1 유전체층이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  26. 제 25항에 있어서,
    상기 전극쌍에 있어서의 전극이 상기 제 1 패널의 기판에 대하여 경사지고 있는 동시에, 해당 경사진 전극에 있어서의 다른쪽의 전극에 가까운 측의 측단이 다른 단보다도 상기 제 1 패널의 기판에 가깝게 배치된 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  27. 제 24항에 있어서,
    상기 제 1 유전체층을 덮는 보호막을 구비하며, 해당 보호막은, 상기 전극쌍에 있어서의 전극과 전극 사이에서 불연속부분을 갖는 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  28. 제 27항에 있어서,
    상기 보호막의 불연속부분은 상기 오목부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  29. 제 24항에 있어서,
    상기 제 1 유전체층은, 납을 포함하는 유전체물질로 구성된 것을 특징으로하는 면방전형 표시장치.
  30. 제 29항에 있어서,
    상기 납을 포함하는 유전체물질은 PbO-B2O3-SiO2인 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  31. 제 24항에 있어서,
    상기 전극쌍의 두께와 폭의 비인 애스펙트비가 0.07 이상 2.0 이하인 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  32. 제 31항에 있어서,
    상기 전극쌍의 두께와 폭의 비인 애스펙트비가 0.15 이상 2.0 이하인 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  33. 제 31항에 있어서,
    상기 전극쌍의 두께가 3㎛ 이상 20㎛ 이하이고, 또한 상기 전극쌍의 폭이 43㎛ 이상 70㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  34. 제 31항에 있어서,
    상기 전극쌍의 단면형상이 상기 제 1 패널의 기판측에서 폭넓이가 되는 피라미드형을 하고 있는 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  35. 기판 상의 한쪽 주 표면에 전극쌍이 복수쌍 배열 되어 있는 제 1패널;
    기판 상에 복수의 전극 및 격벽이 배열되어 있고, 상기 전극과 상기 제 1 패널의 전극쌍이 대향하도록, 상기 격벽을 통해 상기 제 1 패널과 평행하게 대치하여 배치되어 있는 제 2 패널;
    상기 제 1 패널과 상기 제 2 패널 사이의 격벽에 의해 나뉘는 각 방전공간에 방전 가스가 봉입되고, 상기 전극쌍사이에서 행하여지는 면방전을 이용함으로서 화상표시하는 면방전형 표시장치에 있어서,
    상기 전극쌍의 두께와 폭의 비인 애스펙트비가 0.07 이상 2.0 이하인 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  36. 제 35항에 있어서,
    상기 전극쌍의 두께와 폭의 비인 애스펙트비가 0.15 이상 2.0 이하인 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  37. 제 35항에 있어서,
    상기 전극쌍의 두께가 3㎛ 이상 20㎛ 이하이며, 또한 상기 전극쌍의 폭이 43㎛ 이상 70㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  38. 제 35항에 있어서,
    상기 전극쌍의 단면형상이 상기 제 1 패널의 기판측에서 폭넓이가 되는 피라미드형을 하고 있는 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  39. 제 2항에 있어서,
    상기 면방전형 표시장치는 PDP인 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  40. 제 13항에 있어서,
    상기 면방전형 표시장치는 PDP인 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  41. 제 24항에 있어서,
    상기 면방전형 표시장치는 PDP인 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  42. 제 35항에 있어서,
    상기 면방전형 표시장치는 PDP인 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치.
  43. 제 39항에 있어서,
    PDP는 상기 PDP의 전극에 접속되며, 전압을 인가함으로서 PDP를 표시구동하는 표시구동회로를 구비한 것을 특징으로 하는 PDP 표시장치.
  44. 제 40항에 있어서,
    PDP는 상기 PDP의 전극에 접속되며, 전압을 인가함으로서 PDP를 표시구동하는 표시구동회로를 구비한 것을 특징으로 하는 PDP 표시장치.
  45. 제 41항에 있어서,
    PDP는 상기 PDP의 전극에 접속되며, 전압을 인가함으로서 PDP를 표시구동하는 표시구동회로를 구비한 것을 특징으로 하는 PDP 표시장치.
  46. 제 42항에 있어서,
    PDP는 상기 PDP의 전극에 접속되며, 전압을 인가함으로서 PDP를 표시구동하는 표시구동회로를 구비한 것을 특징으로 하는 PDP 표시장치.
  47. 제 2항의 면방전형 표시장치의 제조방법에 있어서,
    상기 제 1 패널의 기판 상에 상기 전극쌍을 배열하는 제 1 공정 뒤, 상기 전극쌍의 전극과 전극 및 상기 제 1 패널의 기판에 의하여 둘러싸이는 영역에, 제 2 유전체층으로 이루어지는 유전체 페이스트를 도포 하는 제 2 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치의 제조방법.
  48. 제 47항에 있어서,
    상기 제 2 공정에서 유전체 페이스트를 도포 할 때에 메탈 마스크법 또는 노즐주입법을 사용한는 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치의 제조방법.
  49. 제 13항에 있어서,
    상기 제 1 패널의 기판 상에 전극쌍을 배열하는 제 1 공정과, 상기 전극쌍을 덮는 동시에 상기 전극쌍 사이에 홈을 갖도록 상기 제 1 유전체층을 형성하는 제 2 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치의 제조방법.
  50. 제 49항에 있어서,
    상기 제 2 공정에서는, 상기 제 1 유전체층의 재료를 상기 전극쌍 및 상기 제 1 패널 표면에 층형상으로 형성하며, 상기 전극쌍 사이의 재료를 제거함으로써 상기 홈을 형성한 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치의 제조방법.
  51. 제 50항에 있어서,
    상기 제 2 공정에서의 홈의 형성방법으로 샌드블라스트법을 사용한 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치의 제조방법.
  52. 제 50항에 있어서,
    상기 제 2 공정에서 상기 제 1 유전체층의 재료를 상기 전극쌍 및 상기 제 1 패널표면에 층형상으로 형성할 때에 유전체 페이스트법을 사용한 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치의 제조방법.
  53. 제 24항에 있어서,
    상기 제 1 패널의 기판 상에 전극쌍을 배열하는 제 1 공정과, 상기 전극쌍을 덮는 동시에 상기 전극쌍 사이에 오목부를 갖도록 상기 제 1 유전체층을 형성하는 제 2 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치의 제조방법.
  54. 제 53항에 있어서,
    상기 제 2 공정에서는, 상기 제 1 유전체층의 재료를 상기 전극쌍 및 상기 제 1 패널표면에 층형상으로 형성하며, 상기 전극쌍 사이의 재료를 제거함으로써 상기 오목부를 형성한 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치의 제조방법.
  55. 제 54항에 있어서,
    상기 제 2 공정에서의 오목부의 형성방법으로 샌드블라스트법을 사용한 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치의 제조방법.
  56. 제 54항에 있어서,
    상기 제 2 공정에서 상기 제 1 유전체층의 재료를 상기 전극쌍 및 상기 제 1 패널 표면에 층형상으로 형성할 때에 유전체 페이스트법을 사용한 것을 특징으로 하는 면방전형 표시장치의 제조방법.
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