KR20030038295A

KR20030038295A - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그것을 이용한 화상 표시 장치

Info

Publication number: KR20030038295A
Application number: KR1020020009179A
Authority: KR
Inventors: 우에무라노리히로; 쯔지가즈따까; 스즈끼게이조; 가지야마히로시
Original assignee: 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
Priority date: 2001-11-09
Filing date: 2002-02-21
Publication date: 2003-05-16
Also published as: US6650063B2; US20030090206A1; EP1310976A3; JP2003151446A; EP1310976A2; JP4073201B2; KR100844240B1; TW544700B

Abstract

표시 전극과 적어도 상기 표시 전극을 덮는 금속 산화막을 갖는 투광성 전면 기판과, 배면 기판과, 상기 투광성 전면 기판과 상기 배면 기판을 접착하여 이들 사이에 형성되는 방전 공간과, 그 방전 공간 내에 노출되도록 형성된 형광체층을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널에 대하여 개시되어 있다. 상기 금속 산화막은, 상기 표시 전극을 덮도록 형성된 제1 금속 산화막과, 상기 제1 금속 산화막을 덮도록 형성된 제2 금속 산화막으로 이루어지는 2층막 구성으로 되어 있으며, 상기 제2 금속 산화막의 선형 열팽창 계수가 상기 제1 금속 산화막의 선형 열팽창 계수보다도 크게 설정되어 있다. 이러한 2층막 구성의 금속 산화막을 상기 표시 전극의 보호막으로서 이용함으로써, 고선명 표시가 가능한 플라즈마 디스플레이 패널을 저렴한 비용으로 제조하는 것이 가능해진다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 그것을 이용한 화상 표시 장치{PLASMA DISPLAY PANEL AND IMAGE DISPLAY DEVICE USING THE SAME}

본 발명은, 플라즈마 디스플레이 패널 및 그것을 이용한 화상 표시 장치에 관한 것으로, 특히 표시 화상의 고선명화에 적합한 플라즈마 디스플레이 패널(이하 PDP라 약기함) 및 그것을 이용한 화상 표시 장치에 관한 것이다.

AC 면방전형 PDP는, 2장의 유리 기판 사이에 밀폐된 미소한 방전 공간(방전 셀)을 다수 형성하여 이루어지는 표시 디바이스이다. 이하, 이 AC 면방전형 PDP에 대하여, 도면을 참조하여 간단히 설명한다. 도 2는 일반적인 PDP의 구조의 일부를 나타내는 분해 사시도이다. 도 2에 도시한 PDP는, 유리 기판으로 이루어지는 전면 기판(21)과 배면 기판(28)을 접착하여 일체화한 것으로, 적(R), 녹(G), 청(B)의 각 형광체층(32)을 배면 기판(28) 측에 형성한 반사형의 PDP이다.

전면 기판(21)은, 배면 기판(28)과의 대향면 상에 일정한 거리를 두고 평행하게 형성되는 한쌍의 유지 방전 전극(표시 전극이라고도 함)을 갖는다.

이 한쌍의 유지 방전 전극은, 투명한 공통 전극(이하 간단히 X 전극이라 함) (22-1, 22-2, …)과, 투명한 독립 전극(이하, 간단히 Y 전극 또는 주사 전극이라 함) (23-1, 23-2, …)으로 구성된다.

또한, X 전극(22-1, 22-2, …)에는, 투명 전극의 도전성을 보충하기 위한 불투명의 X 버스 전극(24-1, 24-2, …)이, 또한 Y 전극(23-1, 23-2, …)에는 Y 버스전극(25-1, 25-2, …) 이, 도 2의 화살표 D2의 방향으로 연장되어 설치된다.

또한, X 전극(22-1, 22-2, …), Y 전극(23-1, 23-2, …), X 버스 전극(24-1, 24-2,…) 및 Y 버스 전극(25-1, 25-2,…)은, AC 구동을 위해 방전 공간으로부터는 절연되어 있다. 즉, 이들 전극은, 일반적으로 두께가 수 10㎛ 정도의 저융점 유리층으로 이루어지는 유전체층(26)에 의해 피복되어 있으며, 이 유전체층(26)은 금속 산화막(27)에 의해 피복되어 있다.

금속 산화막(27)으로서는, 일반적으로 EB 증착에 의해 성막되는 두께 1㎛ 정도의 산화마그네슘(MgO)막이 이용된다. 이 산화마그네슘막은 2차 전자 방출 계수가 높고, 이온에 의한 스퍼터링 내성에 우수하여, 방전 특성을 향상시키는 기능을 한다.

상기한 금속 산화막은, 일반적으로 보호막이라고도 한다. 예를 들면, 특개평10-261362호 공보에서 볼 수 있는 바와 같이, 화학 기상 성장법(CVD법)에 의해서 산화마그네슘막의 단층을 표시 전극 상에 직접 성막하도록 한 예도 있다.

배면 기판(28)은, 그 전면 기판(21)과의 대향면 상에, 전면 기판(21)의 X 전극(22-1, 22-2, …) 및 Y 전극(23-1, 23-2, …)과 직각으로 입체 교차되는 어드레스 전극(이하, 간단히 A 전극이라함)(29)을 구비하고, 이 A 전극(29)은 유전체층(30)에 의해 피복되어 있다.

상기한 A 전극(29)은, 도 2의 화살표 D1 방향으로 연장되어 설치된다. 이 유전체(30) 상에는, 방전의 확대를 방지(방전 영역을 규정)하기 위해 A 전극(29) 사이를 구획하는 격벽(리브: 31)이 설치된다. X 전극과 Y 전극으로 이루어지는 한쌍의 유지 방전 전극도 화살표 D2의 방향으로 리브로 구획되는 경우도 있다. 이 격벽(31) 사이의 홈면을 피복하는 형태로, 적, 녹, 청으로 발광하는 각 형광체층(32)이 순차적으로 스트라이프 형상으로 도포된다.

도 3은 도 2에서 화살표 D2 방향에서 본 PDP 단면 구조를 나타내는 주요부 단면도로서, 화소의 최소 단위인 방전 셀 1개를 나타낸다. 도 3에서, 방전 셀의 경계는 개략적으로 파선으로 나타내는 위치이다. 방전 공간(33) 내에는 플라즈마를 생성하기 위한 방전 가스(예를 들면, 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 크세논 등의 혼합 희 가스)가 충전된다.

X-Y 표시 전극 사이에 전압을 인가하면, 방전 가스의 전리에 의해서 플라즈마(10)가 발생한다. 도 3은, 플라즈마(10)가 발생하고 있는 모습을 모식적으로 나타낸다. 이 플라즈마로부터의 자외선이 형광체(32)를 여기하여 발광시키고, 형광체(32)로부터의 발광 광은, 전면 기판(21)을 투과하여 방전 셀밖으로 방출되며, 각각의 방전 셀로부터의 방출 광에 의해 디스플레이 화면을 구성한다.

PDP의 고선명화를 실현하려고 하였을 때, 방전 셀의 미세화에 따라 X-Y 표시 전극 쌍 사이의 갭 거리(방전 갭)를 좁게 해야 한다. 방전 갭을 좁게 하면, 전극 사이의 전계 강도가 증가하여, 상기 보호막으로의 이온 충격의 증대에 따른 스퍼터링이 증대한다. 이 스퍼터링에 의해서 보호막이 깎이고, 유전체가 노출이 되면, 방전이 불안정하게 되어, 패널을 구동하지 못하게 된다. 즉, 패널의 수명 저하로 이어진다고 하는 문제가 생긴다.

이러한 패널의 수명 저하를 방지하기 위해서는 보호막을 두껍게 하면 되지만, 종래 기술에서는, 보호막을 두껍게 해 가면, 막 내에 크랙이 생겨 버리기 때문에, 막 두께가 충분히 두꺼운 보호막을 형성할 수 없었다.

또한, 종래 기술에서는, 상술한 바와 같이 보호막을 두껍게 하는 것이 곤란하였기 때문에, 전극을 방전으로부터 절연하기 위한 유전체층을 형성하는 것이 필요 불가결하여, 그 유전체층 형성 공정의 삭감은 곤란하였다.

또한, 방전 셀의 미세화(화소 피치의 축소)에 따라 발광 면적의 비율이 감소하기 때문에, 표시 휘도의 저하를 초래한다고 하는 문제도 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 상기한 종래 기술에 있어서의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 그 제1 목적은, 양질이고 두꺼운 보호막을 형성함으로써, 패널의 고선명화에 수반되는 휘도 저하를 방지하며, 또한, 투입 전력에 대한 발광 효율 향상을 가능하게 하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것에 있고, 또한, 그 제2 목적은, 이 플라즈마 디스플레이 패널을 구비한 플라즈마 디스플레이 장치를 제공하는 것에 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 장치에서의 플라즈마 디스플레이 패널의 패널 구조의 일부를 나타내는 분해 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 패널 구조의 일부를 나타내는 분해 사시도.

도 3은 도 2의 D2 방향에서 본 플라즈마 디스플레이 패널의 단면 구조를 나타내는 주요부 단면도로서, 1개의 방전 셀에 대해서만 나타내고 있는 도면.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 단면 구조를 나타내는 주요부 단면도로서, 마찬가지로 1개의 방전 셀에 대해서만 나타내고 있는 도면.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 단면 구조를 나타내는 주요부 단면도로서, 마찬가지로 1개의 방전 셀에 대해서만 나타내고 있는 도면.

도 6은 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 구비한 화상 표시 시스템의 개략 구성을 나타내는 블록도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 플라즈마

21 : 전면 유리 기판

22-1, 22-2 : X 전극

23-1, 23-2 : Y 전극

24-1, 24-2 : X 버스 전극

25-1, 25-2 : Y 버스 전극

26 : 유전체층

27 : 금속 산화막(또는 보호막)

27-1 : 제1 금속 산화막

27-2 : 제2 금속 산화막

28 : 배면 유리 기판

29 : A 전극

30 : 유전체층

31 : 격벽(리브)

32 : 형광체

33 : 방전 공간

100 : PDP

101 : 구동 회로

102 : 플라즈마 디스플레이 장치(화상 표시 장치)

103 : 영상원

104 : 화상 표시 시스템

일반적으로, 유리 기판 또는 유전체층 상에, 보호막으로서 예를 들면 MgO과 같은 금속 산화막의 성막을 행하는 경우, 이 금속 산화막의 선형 열팽창 계수가 토대로서의 상기 유리 기판 혹은 상기 유전체층보다도 크기 때문에, 성막 후의 온도 강하에 수반되어, 성막된 상기 금속 산화막에 대하여 인장 응력이 작용하여, 해당 금속 산화막 내에 크랙이 생기게 된다.

상기한 크랙 발생 수는, 금속 산화막의 막 두께가 두꺼울수록 많아진다. 그런데, 이 크랙 발생 수를 감소시키기 위해서는, 상기 유리 기판 또는 상기 유전체층과 상기 금속 산화막 사이에서의 선형 열팽창 계수의 차를 완화해 주면 된다. 그에 따라, 보다 두껍고 질이 좋은 금속 산화막의 형성이 가능해진다.

따라서, 상기한 본 발명의 목적은, 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 기판을 구성하는 유리 기판과 같은 투광성 기판(이하, 투광성 전면 기판이라고 함) 상에 설치된 표시 전극을 덮는 보호막을, 선형 열팽창 계수의 차를 완화하기 위한 제1 금속 산화막과 그 제1 금속 산화막을 피복하는 제2 금속 산화막으로 이루어지는 2층 금속 산화막으로 구성함으로써 달성된다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 제1 금속 산화막은, 투광성 전면 기판 혹은 유전체막보다도 선형 열팽창 계수가 큰, 예를 들면 MgO 혹은 MgO을 주성분으로서 포함하는 금속 산화물 다결정막으로 이루어지고, 상기 제2 금속 산화막은, 상기 투광성 전면 기판 혹은 상기 유전체막보다도 2차 전자 방출 계수가 높고, 또한 상기 제1 금속 산화막보다도 선형 열팽창 계수가 큰, 예를 들면 CeO₂, CaO 및 TiO₂중에서 선택된 적어도 1종을 포함하는 금속 산화막, 혹은, 적어도 1종의 상기 금속 산화물을 주성분으로서 포함하는 금속 산화물 다결정막으로 구성되는 것이 바람직하다.

또, 여기서는, 상기한 제1 및 제2 금속 산화막에서, 자연스럽게 혼입될 수 밖에 없는 양의 불순물의 함유는 허용되는 것으로서, 그 의미에서 상기한「주성분」이라고 하는 표현을 이용하고 있다.

또한, 상기 투광성 전면 기판 상의 상기 표시 전극과 상기 금속 산화막 사이에는 필요에 따라서 유전체층을 추가로 형성할 수 있다. 그러나, 본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이 보호막을 두껍게 형성할 수 있기 때문에, 그와 같은 유전체층을 형성하지 않고도, 상기한 2층 금속 산화막을 상기 표시 전극 상에 직접 형성하기만 하면 된다. 이 경우에는, 상기한 유전체층의 형성 공정의 삭감이 가능해지므로 제조 공정의 비용 저감을 도모할 수 있다.

본 발명의 2층 금속 산화막으로 이루어지는 보호막은, 제1 금속 산화막과 제2 금속 산화막과의 합계 막 두께를 적어도 2㎛ 이상으로 설정하는 것이 바람직하다. 예를 들면 MgO 단층으로 이루어지는 종래의 보호막의 경우에는, 그 막 두께가 2㎛ 이상으로 되면 크랙이 십수개에서 수십개로 급증한다고 하는 문제가 발생하였지만, 본 발명에 따르면, 2층 금속 산화막의 합계 막 두께가 2∼5㎛에서는 크랙이 전혀 발생하지 않고, 게다가, 10∼40㎛ 두께로 한 경우에도, 불과 3∼9개 정도의 크랙이 발생하는 상황으로, 크랙 발생 수가 현저히 저감되어 있어, 충분히 실용화에 기여할 수 있는 것이다.

이하에, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 구체적인 구성 상의 특징에 대하여 설명한다.

(1) 제1 발명은, 표시 전극과 적어도 상기 표시 전극을 덮는 금속 산화막을 갖는 투광성 전면 기판과, 배면 기판과, 상기 투광성 전면 기판과 상기 배면 기판을 접착하여 형성되는 방전 공간과, 그 방전 공간 내에 노출되도록 형성된 형광체층을 구비하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널로서, 상기 금속 산화막이, 상기 표시 전극을 덮도록 형성된 제1 금속 산화막과 상기 제1 금속 산화막을 피복하는 제2 금속 산화막으로 이루어지고, 상기 제2 금속 산화막의 선형 열팽창 계수가 상기 제1 금속 산화막보다 큰 것을 특징으로 한다.

(2) 제2 발명은, 상기한 제1 발명에 관한 것으로, 상기 표시 전극과 상기 금속 산화막 사이에 유전체층을 더 구비하고, 상기 제1 금속 산화막의 선형 열팽창 계수가 상기 유전체층의 선형 열팽창 계수보다도 큰 것을 특징으로 한다.

(3) 제3 발명은, 상기한 제1 발명에 관한 것으로, 상기 금속 산화막이 상기 표시 전극 상에 직접 성막되어 있는 것을 특징으로 한다.

(4) 제4 발명은, 상기한 제1 내지 제3 중 어느 하나의 발명에 관한 것으로, 상기 제1 금속 산화막과 상기 제2 금속 산화막과의 합계 막 두께가 적어도 2㎛ 이상인 것을 특징으로 한다.

(5) 제5 발명은, 상기한 제1 내지 제4 중 어느 하나의 발명에 관한 것으로, 상기 제2 금속 산화막이, MgO 혹은 MgO을 주성분으로서 포함하는 금속 산화막인 것을 특징으로 한다.

(6) 제6 발명은, 상기한 제1 내지 제4 중 어느 하나의 발명에 관한 것으로, 상기 제1 금속 산화막이, CeO₂, CaO 및 TiO₂중에서 선택된 적어도 1종을 포함하는 금속 산화막, 혹은, 적어도 1종의 상기 금속 산화물을 주성분으로서 포함하는 금속 산화막인 것을 특징으로 한다.

(7) 제7 발명은, 상기한 제1 내지 제6 중 어느 하나의 발명에 관한 것으로, 상기 투광성 전면 기판이, 적어도 유리 기판과, 그 표면에 형성된 X-Y 표시 전극과, 상기 표시 전극 표면을 덮도록 형성된 금속 산화막을 구비하고 있으며, 상기 배면 기판 상에는 어드레스 전극과, 그 어드레스 전극 상에 유전체와 격벽으로 구획된 공간과, 상기 공간 내에 형성된 형광체층을 갖고 있고, 상기 X-Y 표시 전극과 상기 어드레스 전극이 입체적으로 교차하도록 상기 투광성 전면 기판과 상기 배면 기판을 접착함으로써, 상기 공간을 방전 공간으로서 형성함과 함께, 상기 공간 내에 플라즈마 방전을 발생시키기 위한 희 가스를 봉입하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

(8) 제8 발명은, 플라즈마 디스플레이 패널을 이용한 화상 표시 장치에 관한 발명으로, 그 화상 표시 장치는 상기한 제1 내지 제7 중 어느 하나의 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널과, 그 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하기 위한 적어도 제어 회로를 포함하는 구동 장치를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예에 관하여, 도면을 참조하여 더욱 구체적으로 설명한다.

<제1 실시예>

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 PDP의 패널 구조의 일부를 나타내는 분해 사시도이다. 도 1에서, 전면 유리 기판(21) 상에는, 사전에 주지된 방법으로 X 전극(22), X 버스 전극(24), Y 전극(23), Y 버스 전극(25)으로 이루어지는 표시 전극 및 이들 표시 전극을 덮도록 추가로 유전체층(26)으로서 두께 40㎛의 저융점 유리막이 형성되어 있다.

유전체층(26) (선형 열팽창 계수: ∼8 ×10^-61/℃)를 덮는 보호막(금속 산화막) :27)은, CaO(선형 열팽창 계수: ∼10.2 ×10^-61/℃)으로 이루어지는 제1 금속 산화막(27-1)과 MgO(선형 열팽창 계수: ∼13 ×10^-61/℃)으로 이루어지는 제2 금속 산화막(27-2)을 포함하는 2층 구조로 되어 있다.

이들 금속 산화막(27)의 성막에는, 전자 빔 조사에 의해 증발시킨 금속 산화막 원료를 고주파 코일 내를 통과시켜 기판(21) 상에 퇴적시키는, 소위 이온 주입 방식의 진공 성막 장치를 이용하였다.

금속 산화막(27-1)의 원료로서는 산화칼슘(CaO) 입자를 사용하고, 산소 가스를 상기 진공 성막 장치 내에 공급하여, CaO으로 이루어지는 금속 산화막(27-1)을 형성하였다. 성막 시의 기판(21)의 가열 온도는 150℃로 하고, 상기 진공 성막 장치 내에는 2 ×10^-2Pa의 압력으로 산소 가스를 공급하였다.

금속 산화막(27-2)의 원료로서는, 산화마그네슘(MgO) 입자를 사용하여, 산소 가스를 상기 진공 성막 장치 내에 공급하여, MgO으로 이루어지는 금속 산화막(27-2)을 형성하였다. 성막 시의 기판의 가열 온도는 100℃로 하고, 상기 진공 성막 장치 내에는 2×10^-2Pa의 압력으로 산소 가스를 공급하였다. CaO으로 이루어지는 금속 산화막(27-1)과 MgO으로 이루어지는 금속 산화막(27-2)의 막 두께에는, 몇개의 조합으로부터 선택하였다. 또, 금속 산화막(27-1, 27-2)의 성막 장치로서는,반드시 상기한 이온 주입 방식의 진공 성막 장치일 필요는 없다.

이상과 같이 하여 제작된 보호막(27)의 막 품질을 평가한 결과를, 다음의 표 1에 나타낸다. 또, 표 1 중에는 비교를 위해 종래 기술예로서 산화마그네슘(MgO)의 단층막을 성막한 것을 작성하고, 그 막 품질을 평가한 결과도 함께 나타내었다. 이 산화마그네슘(MgO) 단층막의 막 두께는, 본 실시예에서의 금속 산화막(27-1)과 금속 산화막(27-2)과의 합계 막 두께와 동일한 두께로 설정하였다. 실험은, 15㎝×15㎝의 시험용 패널을 이용하여 행하고, 성막된 보호막의 막 품질을 크랙 발생 수를 계산함으로써 평가하였다.

막 두께와 크랙 수의 관계
종래 기술예	실시예
MgO 막 두께	크랙 수	(CaO+MgO 막 두께)	크랙 수
1㎛	0	0.5㎛+0.5㎛	0
2㎛	17	1㎛+1㎛	0
5㎛	24	2.5㎛+2.5㎛	0
10㎛	43	5㎛+5㎛	3
20㎛	-	10㎛+10㎛	5
40㎛	-	20㎛+20㎛	9

금속 산화막을 이용하여, 유전체와 보호막 사이에서의 선형 열팽창 계수의 차를 완화함으로써, 성막 후의 온도 강하에 의해 금속 산화막(27-2)에 가해지는 인장 응력이 경감되어, 크랙 발생 수가 격감된다. 특히, 제1 금속 산화막과 제2 금속 산화막의 합계 막 두께가 2㎛ 이상일 때, 크랙 발생 수의 저감 효과가 현저히 나타나 있다.

즉, 표 1로부터 명백한 바와 같이, 제1 금속 산화막과 제2 금속 산화막을 합친 합계 막 두께가 2∼5㎛에서는 크랙 발생 수 0이고, 10∼20㎛에서는 크랙 발생수가 3∼5, 40㎛에서도 크랙 발생 수는 9로 매우 적다. 크랙 발생 수가 10 정도이면 PDP로서 충분히 실용화되는 범위이기 때문에, 제1 금속 산화막과 제2 금속 산화막을 합친 합계 막 두께가 40㎛ 정도라도 여전히 실용화에 충분히 기여할 수 있음을 알 수 있다.

또한, 본 실시예에서 제작한 합계 막 두께가 2㎛인 보호막(27)을 갖는 고선명 패널(PDP)을 이용하여 수명 시험을 한 결과, 보호막이 충분히 두껍기 때문에, 고선명화에 수반되는 이온 충격에 의한 스퍼터링 작용에 의해서도 토대인 유전체층(26)이 노출되지 않아, 충분한 수명 특성이 얻어지는 것을 확인할 수 있었다.

<제2 실시예>

도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 PDP의 단면도로서, 도 1의 D2 방향으로부터 본 도면이다. 본 실시예에서는, 전술한 표시 전극을 덮는 유전체층(26)은 이용하지 않고, 제1 금속 산화막(27-1)은 유리 기판(21) 상에 설치된 표시 전극 상에 직접 성막 형성되어 있다.

유리 기판(선형 열팽창 계수: ∼8 ×10^-61/℃) (21) 상에 설치된 표시 전극을 덮는 제1 금속 산화막(27-1)으로서 CeO₂(선형 열팽창 계수: ∼8.6 ×10^-61/℃)과, 그 위에 제1 금속 산화막(27-1)을 덮는 제2 금속 산화막(27-2)으로서 MgO(선형 열팽창 계수: ∼13 ×10^-61/℃)을 성막 형성하였다.

제1 금속 산화막(27-1)의 막 두께는 4㎛, 제2 금속 산화막(27-2)의 막 두께는 4㎛로 하였다. 유리 기판(21)과 전술한 유전체층(26)의 선형 열팽창 계수는 거의 동일(선형 열팽창 계수: ∼8 ×10^-61/℃)하기 때문에, 이 경우에도 전술한 제1 실시예의 경우와 마찬가지의 이유에 의해, 두껍고 크랙이 적은 보호막을 형성할 수 있었다.

본 실시예에 따른 시험용 패널(15㎝ ×15㎝)을 이용하여, 종래 기술과 비교하였다. 평가에 이용한 패널은 유전체층과 보호막(금속 산화막)의 구성만이 다른 것으로, 그 밖의 부분의 구성은 종래 기술의 패널과 완전히 동일함은 물론이다. 이 시험용 패널에서의 방전 개시 전압, 효율을 평가한 결과를, 다음의 표 2에 나타낸다.

방전 개시 전압과 효율
평가 항목	종래 기술예	실시예
방전 개시 전압	200V	145V
효율(상대값)	1	1.26

여기서, 방전 개시 전압이란, 폭 4㎲, 주기 10㎲의 전압 펄스를 X 전극(22-1, 22-2, …)과 Y 전극(23-1, 23-2, …)에 교대로 인가했을 때에 (X 전극과 Y 전극에 인가하는 전압 펄스는 5㎲ 어긋남), 방전이 일어나기 시작하는 전압이다.

표 2로부터 명백한 바와 같이, 본 실시예에서의 방전 개시 전압은 145V로서, 종래보다도 55V 감소한다. 효율은 휘도를 투입 전력으로 나눈 값으로, 상대 값(종래 기술예를 1로 함)으로 평가하였다. 이 때의 X 전극과 Y 전극에의 펄스 인가 전압은, 종래 기술예가 200V, 본 실시예가 145V로 평가하였다. 그 결과, 본 실시예에 따른 패널에서는, 종래 기술예에 의한 패널의 1.26배의 효율이 얻어졌다.

다음에, 도 4에 도시한 본 실시예의 패널(PDP)에서, 방전 가스 중의 Xe의 농도를 변화시킨 패널을 시험용으로 제작하여, 비교용의 패널과 비교한 결과를, 후에 기재하는 표 3에 나타낸다.

본 실시예에서의 방전 가스의 조성 및 봉입 압력은 Ne(70%)-Xe(30%) 및 압력 660hPa이고, 비교용 패널에서의 조성 및 봉입 압력은 Ne(96%)-Xe(4%), 압력 660hPa이다. Xe 농도를 증가시키면 방전 전압이 상승하기 때문에, 종래 구성의 비교용 패널에서는 방전을 발생시키는 것이 불가능하였다.

그러나, 본 실시예의 패널에서는, 방전 전압이 감소하기 때문에, Xe의 농도를 종래 이상으로 증가시키더라도 충분히 방전을 발생시킬 수 있다. 효율 평가를 위한 인가 전압 펄스는 상기와 마찬가지의 것을 이용하고, 펄스 인가 전압은 양자 모두 200V로 평가하였다.

방전 가스와 효율
조건과 평가 항목	비교예	실시예
방전 가스	Ne(96%)-Xe(4%), 660hPa	Ne(70%)-Xe(30%), 660hPa
효율(상대 값)	1	1.97

본 실시예의 패널에서는, 전술한 종래예의 패널에서의 유전체층(26)을 형성하기 위한 인쇄 공정이 불필요하기 때문에, 상기한 종래예 패널과 비교하여 프로세스 시의 시간 단축 및 제조 비용의 저감이 가능하다.

또한, 상기한 표 2에 나타낸 실시예의 결과로부터, 145V의 펄스 인가 전압으로 PDP를 구동할 수 있는 것을 알았다. 따라서, 구동 회로에 이용되는 컨덴서나FET 등의 내압은, 종래의 200V에서 구동하는 것보다 낮더라도 충분하고, 따라서 회로 비용도 저감할 수 있다.

이상에서 진술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 두껍고 양질의 보호막을 형성할 수 있기 때문에 2층 금속 산화막으로 이루어지는 보호막이 AC 구동을 위한 절연체층으로서 충분히 기능하기 때문에, 종래의 유전체층이 불필요해져, 효율 향상이나 제조 상의 저비용화 등의 효과가 얻어졌다.

본 실시예의 PDP에 구동 회로를 접속하여 화상 표시 장치를 조립하고, 또한, 화상 표시 장치에 영상 신호를 보내는 영상원을 접속하여 화상 표시 시스템을 구축하여, 화상 평가를 행하였다. 그 결과, 고선명한 PDP가 이용되더라도 밝고 섬세하며, 또한 저비용으로 제조할 수 있는 화상 표시 시스템을 얻는 것이 가능하였다.

도 6은, 화상 표시 시스템(104)의 예를 블록도로 나타낸 것이다. PDP(100)와 이것을 구동하는 구동 회로(101)에 의해 화상 표시 장치(플라즈마 디스플레이 장치)(102)를 구성하고, 추가로 화상 표시 장치(102)에 영상 정보를 보내는 영상원(103)을 포함하여 화상 표시 시스템(104)을 구성하고 있다.

<제3 실시예>

도 5는, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 고정밀 PDP를 D2 방향에서 본 단면도로서, 전술한 제2 실시예에서 도 4에 도시한 PDP의 표시 전극을 버스 전극만으로 구성한 것이다. 즉, 표시 전극 중에서 투명 전극(X 전극(21)과 Y 전극(23))을 제거한 것이다.

X 버스 전극(24-1)과 Y 버스 전극(25-1)의 폭은 각각 50㎛, X 버스 전극(24-1)과 Y 버스 전극(25-1) 사이의 갭 거리는 40㎛이다. 격벽의 간격은 200㎛이고, 방전 셀의 크기가 0.2㎜ ×0.2㎜인 고정밀 구조이다. 종래의 방전 셀의 크기 0.4㎜ ×0.13㎜에 비교하여, 본 실시예에서는 약 절반의 셀 사이즈로 되어 있다.

보호막에는, 제1 금속 산화막(27-1)으로서 TiO₂(선형 열팽창 계수: ∼8.3 ×10^-61/℃)를 이용하고, 제2 금속 산화막으로서 MgO(선형 열팽창 계수: ∼13 ×10^-61/℃)을 이용하였다. 제1 금속 산화막의 막 두께는 4㎛, 제2 금속 산화막의 막 두께는 4㎛이다. 그 이외의 구조에 대해서는, 전술한 제2 실시예에 나타낸 도 4의 것과 동일하다. 방전 가스의 조성은 Ne(70%)-Xe(30%)이고, 봉입 압력은 660hPa이며, 펄스 인가 전압을 200V로 하여 휘도를 평가하였다.

그 결과, 휘도는 백색 피크 휘도로서 612cd/㎡로, 고선명화에 따른 피크 휘도 감소가 억제되었다. 또한 수명 시험도 문제없고, 고선명화에서의 수명 저하의 문제도 해결할 수 있었다.

또한, X 전극과 Y 전극의 형성 공정을 삭감할 수 있기 때문에, 프로세스 시의 시간 단축 및 제조 비용 저감으로 이어지는 것은 명백하다.

이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 의해 소기의 목적이 달성되었다. 즉, PDP의 고선명화가 실현 가능하게 되었다. 또한, 유전체막을 생략하여 표시 전극 상을 금속 산화막으로 직접 덮는 것이 가능하게 되어, 프로세스 비용 및 드라이버 비용의 저감이 가능해졌다.

또한, 패널의 휘도 ·효율이 향상되었다 (또는, 고선명화에 따른 패널 휘도 저하를 방지할 수 있었다). 본 발명의 플라즈마 디스플레이 장치를 이용함으로써, 표시 화상이 밝고 섬세하며, 또한 제조 비용이 저렴한 화상 표시 시스템을 얻을 수 있다.

Claims

표시 전극과 적어도 상기 표시 전극을 덮는 금속 산화막을 갖는 투광성 전면 기판과, 배면 기판과, 상기 투광성 전면 기판과 상기 배면 기판을 접착하여 이들 사이에 형성되는 방전 공간과, 그 방전 공간 내에 노출되도록 형성된 형광체층을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,

상기 금속 산화막이, 상기 표시 전극을 덮도록 형성된 제1 금속 산화막과, 상기 제1 금속 산화막을 덮도록 형성된 제2 금속 산화막으로 이루어지며, 상기 제2 금속 산화막의 선형 열팽창 계수가 상기 제1 금속 산화막의 선형 열팽창 계수보다도 큰 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제1항에 있어서,

상기 표시 전극과 상기 금속 산화막 사이에 유전체층을 갖고, 상기 제1 금속 산화막의 선형 열팽창 계수가 상기 유전체층의 선형 열팽창 계수보다도 큰 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제1항에 있어서,

상기 금속 산화막이 표시 전극 상에 직접 성막되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1 금속 산화막과 제2 금속 산화막을 합한 금속 산화막 전체의 두께가 적어도 2㎛인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제2 금속 산화막은, MgO 혹은 MgO을 주성분으로서 포함하는 금속 산화막인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1 금속 산화막은, CeO₂, CaO 및 TiO₂중에서 선택되는 적어도 1종류를 포함하는 금속 산화막, 혹은, 상기 금속 산화물 중 적어도 1종을 주성분으로서 포함하는 금속 산화막인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 투광성 전면 기판은, 적어도 유리 기판과, 그 표면에 형성된 X-Y 표시 전극과, 상기 표시 전극 표면을 덮도록 형성된 금속 산화막을 갖고 있고, 상기 배면 기판 상에는 어드레스 전극과, 상기 어드레스 전극 상에 유전체와 격벽으로 구획된 공간과, 그 공간 내에 형성된 형광체층을 갖고 있고, 상기 X-Y 표시 전극과 상기 어드레스 전극이 입체적으로 교차하도록 상기 투광성 전면 기판과 상기 배면기판을 접착하여 이들 사이에 형성되는 상기 공간을 방전 공간으로서 형성함과 함께, 상기 공간 내에 플라즈마 방전 발생용의 희 가스를 봉입하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 플라즈마 디스플레이 패널과, 상기 플라즈마 디스플레이 패널을 구동하기 위한 제어 회로를 적어도 포함하는 구동장치를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.