KR20060012654A - 플라즈마디스플레이패널 - Google Patents

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KR20060012654A
KR20060012654A KR1020057022891A KR20057022891A KR20060012654A KR 20060012654 A KR20060012654 A KR 20060012654A KR 1020057022891 A KR1020057022891 A KR 1020057022891A KR 20057022891 A KR20057022891 A KR 20057022891A KR 20060012654 A KR20060012654 A KR 20060012654A
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KR
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discharge
electrode
display panel
plasma display
substrate
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KR1020057022891A
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도시히로 요시오카
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파이오니아 가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

방전셀을 스위칭하는 선택적 방전을 고속화 및 저전압화 하는 것이 가능하고, 바람직하게는 흑색표시시의 휘도를 제어하고, 최소휘도변조를 용이하게 하고, 나아가서는 화질을 향상하는 것이 가능한 프라즈마디스플레이패널 및 그 구동방법을 제공한다. 주사펄스의 전압 및 하이레벨의 데이터펄스의 전압은 어떤 방전셀에서 데이터펄스가 로우레벨인 경우, 즉 그 방전셀이 비선택되어 있는 경우에도 그 방전셀에서, 저저항배선(111b)과 데이터전극상(210)의 단차부(203)와 겹치는 영역과의 사이에 미약한 방전(501)이 발생한다. 동시에 어떤 방전셀에서 데이터펄스가 하이레벨의 경우, 즉 그 방전셀이 선택되어 있을 경우에는 데이터펄스의 인가 직후에는 미약한 방전(501)이 발생하고, 그 후, 그 방전이 투명전극(111a)의 하방까지 넓어져서 방전(502)이 되는 정도에 설정해 둔다.
플라즈마디스플레이, 프라이밍방전, 프라이밍입자, 선택적 방전

Description

플라즈마디스플레이패널{Plasma display panel}
도 1a는 종래의 플라즈마디스플레이패널의 전극의 배치를 보여주는 부분평면도이다.
도 1b는 도 1a의 B-B선에 따른 부분 단면도로, 종래의 플라즈마디스플레이패널의 단면구조를 보여주는 부분 단면도이다.
도 3은 프레임의 구성을 보여주는 모식도이다.
도 4는 종래의 플라즈마디스플레이패널을 구동하는 방법의 대표적인 예를 나타내는 타이밍챠트이다.
도 5는 종래의 플라즈마디스플레이패널을 구동하는 다른 방법을 보여주는 타이밍챠트이다.
도 6은 종래의 플라즈마디스플레이패널을 구동하는 또 다른 방법을 보여주는 타이밍챠트이다.
도 7a는 종래의 플라즈마디스플레이패널에서의 비선택상태의 방전셀을 보여주는 단면도이다.
도 7b는 종래의 플라즈마디스플레이패널에서 선택상태의 초기에서의 방전셀을 보여주는 단면도이다.
도 7c는 종래의 플라즈마디스플레이패널에서 선택상태 후에서의 방전셀을 보 여주는 단면도이다.
도 8a는 본 발명의 제1실시형태에 따른 플라즈마디스플레이패널의 구조를 보여주는 부분 평면도이다.
도 8b는 도 8a 중 전극의 레이아웃을 보여주는 부분 단면도이다.
도 9는 도 8a 및 8b 중 A-A선에 따른 부분 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제1실시형태에 따른 플라즈마디스플레이패널을 구동하는 방법을 보여주는 타이밍챠트이다.
도 11a는 제1실시형태에서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 비방전상태를 보여주는 부분 단면도이다.
도 11b는 제1실시형태에서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 미약한 초기방전상태를 보여주는 부분 단면도이다.
도 11c는 제1실시형태에서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 과도기방전상태를 보여주는 부분 단면도이다.
도 11d는 제1실시형에서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 표시방전상태를 보여주는 부분 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제1실시형태에 따른 플라즈마디스플레이패널을 구동하는 다른 방법을 보여주는 타이밍챠트이다.
도 13a는 제2실시형태에서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 미약한 초기방전상태를 보여주는 부분 단면도이다.
도 13b는 제2실시형태에서의 프라즈마디스플레이패널의 방전셀의 미약한 초 기방전상태를 보여주는 부분 단면도이다.
도 13c는 제2실시형태에서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 과도기방전상태를 보여주는 부분단면도이다.
도 13d는 제2실시형태에서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 표시방전상태를 보여주는 부분단면도이다.
도 14a는 제2실시형태에서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 미약한 초기방전상태를 보여주는 부분평면도이다.
도 14b는 제2실시형태에서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 표시방전상태를 보여주는 부분평면도이다.
도 15a는 투명전극과 저저항배선 사이의 연결부의 구성의 일 예를 보여주는 부분 평면도이다.
도 15b는 투명전극과 저저항배선 사이의 연결부의 구성의 다른 예를 보여주는 부분 평명도이다.
도 15c는 투명전극과 저저항배선 사이의 연결부의 구성의 다른 예를 보여주는 부분 평면도이다.
도 15d는 투명전극과 저저항배선 사이의 연결부의 구성의 다른 예를 보여주는 부분 평면도이다.
도 16은 본 발명의 제3실시형태에 따른 플라즈마디스플레이패널의 구동방법을 나타내는 타이밍챠트이다.
도 17a는 제3실시형태에서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 벽전하의 균일분포상태를 보여주는 단면도이다.
도 17b는 제3실시형태에서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 벽전하의 국소적 분포상태를 보여주는 단면도이다.
도 18a는 제3실시형태에서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 비방전상태를 보여주는 단면도이다.
도 18b는 제3실시형태에서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 미약한 초기방전상태를 보여주는 단면도이다.
도 18c는 제3실시형태에서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 표시방전상태를 보여주는 단면도이다.
도 19는 본 발명의 제3실시형태에 따른 플라즈마디스플레이패널의 구조의 일 변경예를 보여주는 부분 단면도이다.
도 20은 본 발명의 제4실시형태에 따른 플라즈마디스플레이패널의 구동방법을 나타내는 타이밍챠트이다.
도 21a는 제4실시형태에서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 미약한 초기방전상태를 보여주는 단면도이다.
도 21b는 제4실시형태에서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 미약한 초기방전상태를 보여주는 단면도이다.
도 21c는 제4실시형태에서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 표시방전상태를 보여주는 단면도이다.
도 22a는 제5실시형태에서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 미약한 초 기방전상태를 보여주는 단면도이다.
도 22b는 제5실시형태에서의 플라즈마디스프레이패널의 방전셀의 미약한 초기방전상태를 보여주는 단면도이다.
도 22c는 제5실시형태에서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 표시방전상태를 보여주는 단면도이다.
도 23a는 제6실시형태에서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 비방전상태를 보여주는 단면도이다.
도 23b는 제6실시형태에서의 플라즈마디스프레이패널의 방전셀의 미약한 초기방전상태를 보여주는 단면도이다.
도 23c는 제6실시형태에서의 플라즈마디스프레이패널의 방전셀의 표시방전상태를 보여주는 단면도이다.
도 24는 제7실시형태에서의 플라즈마디스플레이패널의 배면기판상의 구성을 보여주는 평면도이다.
도 25는 제8실시형태에서의 플라즈마디스플레이패널의 배면기판상의 구성을 보여주는 부분평면도이다.
도 26은 제9실시형태에서의 플라즈마디스플레이패널의 배면기판상의 구성을 보여주는 부분평면도이다.
도 27a는 제10실시형태에서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 비방전상태를 보여주는 단면도이다.
도 27b는 제10실시형태에서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 미약한 초 기방전상태를 보여주는 단면도이다.
도 27c는 제10실시형태에서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 미약한 과도적인 방전상태를 보여주는 단면도이다.
도 27d는 제10실시형태에서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 대향표시방전상태를 보여주는 단면도이다.
도 28은 제10실시형태에 따른 플라즈마디스플레이패널을 구동하는 방법을 나타내는 타이밍챠트이다.
도 29a는 제11실시형태에서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 비방전상태를 보여주는 단면도이다.
도 29c는 제11실시형태에서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 과도적인 방전상태를 보여주는 단면도이다.
도 30은 제11실시형태에 따른 플라즈마디스플레이패널을 구동하는 방법을 보여주는 타이밍챠트이다.
도 31은 본 발명의 제12실시형태에 따른 1프레임의 구성을 보여주는 모식도이다.
도 32는 제12실시형태에 따른 플라즈마디스플레이패널의 구동방법을 보여주는 타이밍챠트이다.
도 33a는 제12실시형태에서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 과도적인 방전상태를 보여주는 단면도이다.
도 33b는 제12실시형태에서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 과도적인 방전상태를 보여주는 단면도이다.
도 34는 Xe, Kr 및 Ar의 각 성분의 분압에 대한 발광효율의 값을 나타낸 도면이다.
본 발명은 플라스마디스플레이패널에 관한 것이고 특히 대면적화가 용이한 평판디스플레이로서 고화질 텔레비젼, 벽걸이 텔레비젼, PC 및 워크스테이션 등의 표시장치에 사용되는 플라즈마디스플레이패널로서, 화질의 향상을 꾀한 플라즈마디스플레이패널에 관한 것이다.
3전극면방전형교류발광플라즈마디스플레이패널(PDP)은 다음과 같은 구조를 가지고 있다. 또 이하의 설명에 있어서 용어 '상하방향'은 유리기판을 기준으로 하여 전극이 형성되는 방향을 의미한다. 도 1a는 종래의 플라즈마디스플레이패널의 전극의 배치를 표시하는 부분평면도이다. 도 1b는 도 1a의 B-B선에 따른 부분단면도로서, 종래의 플라즈마디스플레이패널의 단면구조를 표시하는 부분단면도이다.
종래의 플라즈마디스프레이패널은 전면기판(1), 배면기판(2) 및 그 사이에 정해지는 방전공간(3)으로 되어 있다.
전면기판(1)은 제1유리기판(101)과 면방전전극(110)을 포함한다. 면방전전극(110)은 또한 제1유리기판(101) 상에 제1수평방향으로 연장되는 복수의 주사전극(111) 및 복수의 공통전극(112)를 포함한다. 주사전극(111)은 또한, 투명전극 (111a) 및 이것에 포개지게 형성된 저저항배선(111b)을 포함한다. 유지전극(112)은 투명전극(112a) 및 이것에 포개지게 형성된 저저항배선(112b)을 포함한다. 또한 제1유리기판(101) 위에는 면방전전극(110)을 덮는 유전체층(103)이 형성되어 있다. 유전체층(103)의 위에는 보호막(104)이 형성되어 있다. 저저항배선들(111b 및 112b)은 주사전극(111) 및 유지전극(112)의 라인저항을 저하시키기 위해 설치되어 있다.
배면기판(2)은 제2유리기판(201)과 복수의 데이터전극(210)을 포함한다. 제2유리기판(201)은 제1유리기판(101)에 대향하도록 배치되어 있다. 복수의 데이터전극(210)은 제2유리기판(201) 위에 전술한 면방전전극(110)에 대해 직교하는 방향으로 연장된다. 제2유리기판(201) 위에는 데이터전극(210)을 덮는 유전체층(205)이 형성되어 있다. 유전체층(205)의 위에는 전술한 제1방향에 직교하는 제2방향으로 연장되고, 전술한 제1방향에 이웃하는 방전셀을 구획하는 격벽(220)이 형성되어 있다. 그리고, 방전셀 내에 있어서, 격벽(220)의 측면 및 유전체층(205) 위에 형광체층(202)이 형성되어 있다.
또 변형예로서, 제2방향으로 연장되는 부분뿐만 아니라 제1방향으로 연장되는 부분이 마련된 우물모양의 격벽이 형성되어 이차원평면에서 인접한 방전셀끼리 격벽에 의해 구획된 구조를 가지는 종래의 플라스마디스플레이패널도 존재한다.
그리고, 전면기판(1)에 격벽(220)의 상단이 거의 맞닿고 면방전전극(110)과 데이터전극(210)이 서로 직교하도록 전면기판(1)과 배면기판(2)이 붙여 합쳐짐으로써, 전면기판(1)과 배면기판(2) 사이에 방전공간(3)이 형성되어 있다. 이 방전공간 (3) 내에는 방전가스가 충전되어 있다.
이 방전가스는 He 또는 Ne를 주성분으로 하여 분압이 5.0hPa이하의 Xe를 함유하고 그 전압은 500 내지 800hPa정도로 조정되어 있다. 그리고 이와 같은 방전공간(3)을 구비한 방전셀이 매트릭스형상으로 배치되어 도트매트릭스디스플레이를 구성한다.
또한, 형광체층(202)은 도 1b에 보인 바와 같이 그 발광색이 수평방향에서, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)이 반복 되도록 하여 배치되어 있다. 그리고, 1개의 피크셀(300)은 이들 3원색의 형광체층이 각각 설치된 3개의 방전셀(30R, 30G 및 30B)로 구성되어 있다. 따라서, 위에서부터 제a번째에 위치하는 주사전극(111) 및 공통전극(112)를 각각 Sa, Ca로 나타낸다. 또한 좌로부터 제b번째로 위치하는 피크셀(300)의 방전셀들(30R, 30G 및 30B)에 설치된 데이터전극들(210)을 각각 DRb, DGb 및 DBb로 표시한다. 도 2는 종래 플라스마디스플레이패널의 전극배치를 보여주는 평면모식도이다. 도 2에 보인 바와 같이 주사전극들(S1 내지 Sn)은 전극군 11을 구성하고 공통전극들(C1 내지 Cn)은 전극군 12를 구성하며, 데이터전극들(DR1 내지 DBm)이 전극군 21을 구성하고 있다.
이와 같이 구성된 종래 플라즈마디스플레이패널에 있어서는 방전에 의해 발생한 자외광이 각 방전셀 내에 배치된 형광체(202)에 조사되면, 그 자외광이 가시발광으로 변환되어 화상표시가 이루어진다.
또 종래의 플라즈마디스플레이패널의 구동은 이하와 같이 행해진다. 방전셀에 포함되는 전극쌍에 인가하는 전압을 제어한다. 이것에 의해, 발광을 행하는 방 전셀에 선택적 방전이 가능하게 한다. 예를 들면, 주사전극(111) 및 데이터전극(210) 사이의 전압이 어떤 기준값보다 클 경우에는 방전이 발생한다. 주사전극(111) 및 데이터전극(210) 사이의 전압이 이 기준값보다도 작을 경우에는 발생하지 않는다. 이 선택적방전의 유무에 의존하여 이후에 방전셀의 주사전극(111) 및 공통전극(112)에 펄스전압등들이 인가된 경우에서의 방전의 계속적 발생의 유무가 결정된다. 즉, 이 선택적 방전의 제어에 의해 방전셀이 발광상태로 될지 또는 비발광상태로 될지가 제어된다.
도 3은 1프레임의 구성을 보여주는 모식도이다. 도 4는 종래의 플라즈마디스플레이패널을 구동하는 방법의 대표적인 예를 나타내는 타이밍챠트이다.
계조표시를 행하기 위한 서브필드법에 있어서는 도 3에 보인 바와 같이 1개의 프레임은 복수의 서브필드(SF1 내지 SFn)를 포함하고 각 서브필드는 예를 들면, 리셋기간(701), 프라이밍방전기간(702), 선택방전기간(703) 및 표시방전기간(710)을 포함한다. 그리고 선택방전기간(703)중에 선택된 방전셀의 발광강도를 2n(n=0~N-1)로 함으로써 2N단계의 계조를 얻을 수 있다. 1프레임의 최후에는 시간조정을 위해 블랭크기간(709)이 설치된 것도 있다. 또한 대체적으로는 서브필드 사이에 블랭크기간이 설치된 것도 있다.
우선, 제1서브필드(SF1)의 리셋방전기간(701)에 있어서, 주사전극들(S1 내지 Sn)에 직사각형모양의 리셋펄스(Pr)를 인가한다. 그 후, 프라이밍방전기간(702)에 있어서, 공통전극들(C1 내지 Cn)에 직사각형모양의 프라이밍펄스(Pp1)를 인가하고, 주사전극(S1 내지 Sn)에 방전발생 후의 면방전전극상의 벽전하를 중화하도록 직사 각형모양의 프라이밍소거펄스(Pp2)를 인가하여, 프라이밍입자를 공급하기 위한 프라이밍방전을 발생시킨다. 계속하여 선택방전기간(703)에 있어서는 주사전극들(S1 내지 Sn)에 순차 주사펄스(Ps)를 인가함과 동시에, 데이터전극(210)에 표시데이터에 따른 데이터펄스(Pd)를 주사펄스(Ps)에 동기시켜 인가한다. 그 결과 주사펄스(Ps)가 인가되는 타이밍에 데이터펄스(Pd)가 인가된 방전셀에서는 선택적 방전이 발생하고, 이것보다 뒤에 계속되는 표시방전기간(710)의 유지방전펄스의 인가에 의해 방전이 유지되고, 이 방전셀은 선택상태로 된다. 한편, 데이터펄스Pd가 인가되지 않은 방전셀에서는 방전이 발생하지 않고 이보다 후에 유지방전펄스가 인가되어도 방전이 발생하지 않고 방전셀은 비선택상태로 된다. 이런 선택 또는 비선택을 필요한 모든 주사선에 대해서 순차적으로 행하여 표시영역의 발광 또는 비발광을 선택한다.
도 5는 종래의 플라즈마디스플레이패널을 구동하는 다른 방법을 나타내는 타이밍차트이다. 전술한 도 4의 종래의 구동방법과는 상이한 점만을 설명한다. 이 방법에서는 각 서브필드(SFn)의 리셋방전기간(701a)에 있어서, 주사전극들(S1 내지 Sn)에 직사각형 모양의 큰 리셋펄스(Prp)를 인가한다. 이 리셋펄스(Prp)가 하강하는 때에 면방전전극상의 벽전하를 중화하도록 방전이 발생하고, 그 결과로서 이 리셋방전기간(701a)의 리셋방전은 프라이밍입자를 공급하는 방전을 겸하고 있다.
도 6은 종래의 플라즈마디스플레이패널을 구동하는 또다른 방법을 나타내는 타이밍챠트이다. 전술한 도 4의 종래의 구동방법과는 다른 점만을 설명한다. 이 방법에서는 각 서브필드(SFn)의 제1리셋방전기간(701d)에, 주사전극들(S1 내지 Sn)에 톱니모양의 리셋전압(Ps1)을 인가한다. 그 후, 제2리셋방전기간(701c)에, 공통전극들(C1내지 Cn)에 톱니모양의 리셋전압(Ps2)를 인가한다. 이 방법의 리셋방전에서는 강한 방전이 발생하지 않기 때문에 표시방전 이외의 발광을 억제할 수 있다.
또한 프라이밍 입자를 공급하는 방전을 모든 서브필드에는 발생시키지 않는 경우도 있다.
전술한 바와 같은 서브필드법에 위한 구동방법에서는 모든 서브필드들을 비선택으로 한 경우 그 프레임은 흑표시로 된다. 흑표시의 휘도는 가능한 한 작은 것이 바람직하다. 또한 최소발광강도의 서브필드만이 선택된 경우에는 흑표시를 제외한 최소휘도로 된다. 매끈한 화상표시를 얻기위해서는 이 최소휘도의 값은 매끈한 계조표시가 가능한 것을 조건으로 가능한 한 작은 편이 좋다.
또한 종래의 플라즈마디스플레이패널에서 선택적방전의 방전개시전압의 레벨은 제1유리기판(101)과 제2유리기판(201)과의 사이의 방전공간(3)의 간격, 즉, 대향방전갭에 주로 의존한다. 상술한 바와 같이 이 대향방전갭에 선택적 방전의 방전개시전압을 초과하는 전압이 인가되면 선택적 방전이 발생하고 해당 방전셀은 선택상태로 된다. 방전개시전압을 초과하지 않는 전압이 인가되면 선택적방전은 발생하지 않고 해당 방전셀은 비선택상태로 된다.
또한 종래의 플라즈마디디스플레이패널에 있어서는 선택적 방전의 방전개시전압 및 발생영역이, 대향방전을 발생시키는 전극쌍이 겹쳐서 선택적 방전을 규정하는 대향방전공간 전체에 걸쳐 거의 균일하게 되어 있다. 도 7a는 종래의 플라즈마디스플레이패널에서의 비선택상태의 방전셀을 보여주는 단면도이다. 도 7a에 보 인 바와 같이 방전셀이 비선택상태에 있을 때는 선택적 방전은 발생하지 않는다. 도 7b는 종래의 플라즈마디스플레이패널에서의 선택상태의 초기의 방전셀을 나타내는 단면도이다. 도 7b에 보인 바와 같이 선택시의 초기에 있어서는 주사전극(111)의 중앙부와 데이터전극(210) 사이에 약한 방전(511)이 발생한다. 도 7c는 종래의 플라즈마디스플레이패널에서의 선택상태 후의 방전셀을 나타내는 단면도이다. 도 7c에 보인 바와 같이 방전(512)이 주사전극(111)과 데이터전극(210) 사이의 대향방전공간전체로 확대된다. 즉, 선택방전기간에 발생하는 약한 초기방전(511) 및 그 후 강한 방전(512)이 그 후의 표시방전기간에 발생하는 방전과 거의 동시에 동일한 영역내에서 발생하고 있다.
또한 일본 특개2001-142430호 공보에는 데이터전압이 인가되지 않는 비선택셀에 있어서도 주사전압에 의해 상기 방전(511)에 유사한 약한 방전을 발생시키도록 구동전압을 제어하는 방법이 기재되어 있다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 플라즈마디스플레이에 있어서는 방전개시의 종자가 되는 초기전자 또는 2차전자방출효과 등에 의해 간접적으로 초기전자를 공급하는 능력이 있는 이온 또는 여기원자 등(이하, 프라이밍입자라고 함)을 선택적 방전 전에 미리 방전공간 전체에 존재시켜 둘 필요가 있다. 이 때문에, 선택적 방전의 발생영역에 프라이밍입자를 존재시키기 위한 방전(이하, 프라이밍방전이라 함)을 발생시키고 있다. 그러나 이 프라이밍방전에 의해 흑색표시 시의 휘도가 증가하는 문제점이 있다.
또한 프라이밍방전을 발생시키지 않고 프라이밍입자가 다량으로 존재하지 않 는 상태로부터 충분한 강도의 선택적 방전을 고속으로 발생시키기 위해서는 방전개시전압에 비해 충분히 큰 초과전압을 인가할 필요가 있다. 이 때문에 선택과 비선택을 구별하기 위한 인가전압의 차를 크게 하기 위해 데이터펄스의 전압을 크게할 필요가 있다. 그 결과 선택방전의 전류가 증가하는 등 구동회로의 원가가 상승하고 소비전력이 크게된다.
또한 종래의 구동방법에 있어서는 선택된 방전셀의 최소휘도는 선택적 방전만이 발생하여 표시방전이 이루어지지 않을 경우에 얻을 수 있다. 그러나 상술한 바와 같이 종래의 플라즈마디스플레이에서 선택적 방전을 발생하기 위해, 방전개시전압에 비해 충분히 큰 초과전압이 인가된다. 또한 선택적방전은 대향방전공간 전체에 걸쳐서 발생하기 때문에 선택적 방전의 발광강도 및 최소휘도를 제어하는 것은 곤란하다.
데이터전압을 인가하지 않고 주사전압만을 인가하는 경우에 있어서도, 일정한 강도의 약한 방전을 데이터전극과 주사전극이 교차하는 영역에 발생시키기 위해서는 패널 전체에 걸친 대향방전전압의 편차를 극히 작게 억제할 필요가 있을 뿐만 아니라 초과전압이 작기 때문에 약한 방전을 일으키기 위한 주사전압펄스의 폭을 크게 할 필요가 있다. 그 결과 선택방전기간에 필요한 시간이 길어져 버린다. 또한 이 약한 방전 자체의 발광 또는 약한 방전에 의해 여기된 형광체에 의한 가시발광이 흑휘도로서 관측되기 때문에 발광특성의 저하를 초래한다.
또한 방전가스인 Xe, Kr, Ar 및 N2 중의 어느 것인가를 포함하는 방전가스에 있어서, 이 성분들의 분압의 합이 50hPa 이하인 경우에는 비교적 낮은 인가전압으로 선택방전을 발생시키는 것도 가능하다. 그러나 발광효율이 저하되고 패널의 발광특성의 향상이 곤란하게 된다. 특히, 비교적 이 가스성분들의 분압이 높은 경우에는 방전지연 및 방전전압이 증대되고 기입에 요하는 데이터전압이 증대되어 버린다.
본 발명의 목적은 전술한 문제점이 없는 신규한 플라즈마디스플레이패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 방전셀을 스위칭하는 선택적 방전의 고속화 및 저전압화를 가능하게 하는 신규한 플라즈마디스플레이패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 흑색표시 시의 휘도를 제어하는 것이 가능한 신규한 플라즈마디스플레이패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 최소휘도변조를 용이하게 하는 것이 가능한 신규한 플라즈마디스플레이패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 화질의 향상을 가능하게 하는 플라즈마디스플레이패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 전술의 문제점이 없는 플라즈마디스플레이패널의 신규한 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 방전셀을 스위칭하는 선택적 방전의 고속화 및 저전압화를 가능하게 하는 플라즈마디스프레이패널의 신규한 구동방법을 제공하는 것이 다.
본 발명의 다른 목적은 흑색표시시의 휘도를 제어하는 것이 가능한 플라즈마디스플레이패널의 신규한 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 최소휘도변조를 용이하게 하는 것이 가능한 플라즈마디스플레이패널의 신규한 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 화질의 향상을 가능하게 하는 플라즈마디스플레이패널의 신규한 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 제1의 플라즈마디스플레이패널은, 대향하여 배치된 제1 및 제2의 기판들, 상기 제1기판에서의 상기 제2기판과 대향면측에 마련되며 제1방향으로 연장되는 복수의 제1전극, 상기 제2기판에서의 상기 제1기판과의 대향면측에 마련되며 상기 제1방향에 직교하는 제2방향으로 연장되는 복수의 제2전극, 영상신호에 따라 상기 제1 및 제2전극에 인가되는 전압을 제어하는 제어회로를 포함하고, 상기 제1 및 제2전극들의 각 교점에 방전셀이 배치되고, 방전에 의해 발생한 자외광을 각 방전셀 내에 설치된 형광체층에 조사하여 가시광으로 변환해 화상표시를 행하는 플라즈마디스플레이패널에 있어서, 상기 제어회로는 상기 제1전극들을 주사하면서, 상기 영상신호에 기초해 선택한 방전셀에서 국소적으로 상기 제1 및 제2전극들 사이에 방전이 발생하며, 그 후 그 방전이 방전셀내에서 확장하고 방전이 확장한 방전셀에서만 상기 제1전극의 주사종료 후에 계속적인 방전이 발생하도록 제어한다.
본 발명에 따른 제2의 플라즈마디스플레이패널은, 대향하여 배치된 제1 및 제2기판들, 상기 제1기판에서의 상기 제2기판과의 대향면 사이에 마련되며 제1방향으로 연장된 복수의 제1전극, 상기 제2기판에서의 상기 제1기판과의 대향면측에 마련되며 상기 제1방향에 직교하는 제2방향으로 연장된 복수의 제2의 전극, 영상신호에 따라 상기 제1 및 제2전극들에 인가되는 전압을 제어하는 제어회로를 포함하고 상기 제1 및 제2전극들의 각 교점에 방전셀이 배치되고, 방전에 의해 발생한 자외광을 각 방전셀 내에 설치한 형광체층에 조사하여 가시광으로 변환하여 영상표시를 행하는 플라즈마디스플레이패널에 있어서, 상기 제어회로는 상기 제1전극을 주사하면서, 상기 영상신호에 기초하여 선택한 방전셀 및 선택하지 않은 방전셀에 국소적으로 상기 제1 및 제2전극들 사이에 방전이 발생하고 상기 선택한 방전셀에 발생한 방전만이 그 후 방전셀 내에 확장하고 방전이 확장한 방전셀에서만 상기 제1전극의 주사종료 후에 계속적인 방전이 발생하도록 제어한다.
이런 플라즈마디스플레이패널들에 있어서는 선택방전을 행하는 기간에 국소적으로 발생한 방전이 프라이밍방전으로서 기능하기 때문에 단시간의 선택전압펄스로 빠른 기입 및 저전압화를 실현할 수 있다. 또한 방전영상표시사이클인 1프레임 중 1회 또는 복수회의 방전셀 전체로 확대되는 프라이밍방전이 불필요하기 때문에, 흑표시 시의 발광휘도를 저감할 수 있음과 동시에 구동회로를 간략화하는 것이 가능하다. 즉, 기입방전 직전에 프라이밍입자를 공급하기 때문에, 종래와 같이 선택방전기간 중에 프라이밍입자가 감소해 버리는 것을 예상한 방전셀 전체에 확장된 강한 프라이밍방전은 불필요할 수 있고 고화질화와 함께 저전압화, 고속화 및 구동 회로의 간략화가 가능하다.
이와 같은 국소적인 방전은 예를 들면 선택적 방전기간의 전에 방전셀 내의 전하(벽전하)에 분포를 가지게 하거나, 선택적 방전초기에 있어서 방전공간의 일부분에 더욱 강한 전기장이 발생하도록 한 셀구조로 이 부분의 방전개시전압을 다른 부분보다 낮게하는 것에 의해 발생시키는 것이 가능하다.
또한 상기 국소적으로 발생하는 방전으로부터 변환된 가시광의 외부에로의 출사를 막는 블랙매트릭스 등의 차광부를 설치하는 것에 의해 흑색표시 시의 발광휘도를 더욱 저감하는 것이 가능하다.
또한 상기 차광부는 적어도 제2방향에서 인접한 방전셀에 걸치도록 형성한 흑색띠층을 가질 수 있다.
또한 상기 제1전극은 주전극부와 주전극부보다도 방전셀의 단부측에 배치된 부전극부를 포함해도 좋고, 이 경우 상기 제어회로가 상기 부전극부와 상기 제2전극부와의 사이에 상기 국소적 방전이 발생하도록 제어하는 것에 의해, 비선택의 방전셀에서의 국소적인 방전의 확장이 제어하기 쉬워진다.
또한 상기 방전셀의 제2방향에서 적어도 일방의 단부에서의 상기 제1 및 제2기판들의 간격은 방전셀의 중심부에서의 상기 제1 및 제2기판의 간격보다 작고, 상기 제어회로는 상기 간격이 작은 단부에서 상기 국소적인 방전이 발생하고 그 후 방전이 방전셀의 중심부를 향해 확장하도록 제어할 수 있다.
또한 Xe, Kr, Ar 및 N2으로 된 군으로부터 선택된 적어도 1종류의 성분을 함 유하는 방전가스가 상기 제1 및 제2기판들 사이의 방전공간에 충전되어 상기 방전가스 중 Xe, Kr, Ar 및 N2의 분압의 총합이 100hPa이상으로 되는 것에 의해 국소적인 방전의 발생영역을 좁은 영역에 한정하는 것이 쉬워진다. 또한 이와 같은 방전가스는 발광효율을 향상시키는 효과도 발휘한다.
또한 상기 제1전극들은 1개의 방전셀 내에서 서로 떨어져서 배치된 주사전극 및 공통전극을 포함하고, 상기 제어회로가 상기 주사전극 및 공통전극에 전위차를 줌으로써 상기 제1전극의 주사종료 후에 계속적인 방전이 발생해도 좋고, 상기 주사전극은 주사전극부와 이 주사전극부보다도 방전셀의 단부측에 배치된 부주사전극부를 포함하고, 상기 제어회로는 상기 부주사전극부와 상기 제2전극부와의 사이에 상기 국소적인 방전이 발생하도록 제어하여도 좋다.
또한 상기 제1전극을 덮는 투명유전체층을 설치하고, 상기 제1전극에 1개의 방전셀 내에서 서로 떨어져서 배치된 주사전극 및 공통전극을 설치하고, 상기 주사전극 및 공통전극 사이의 방전간극 영역에서의 상기 유전체층의 두께가 다른 부분의 두께보다 작게 하는 것에 의해 표시방전 시에 선택 시의 국소적인 방전과 유사한 방전이 발생하는 것을 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 제3의 플라즈마디스플레이패널은, 대향하여 배치된 제1 및 제2기판들, 상기 제1기판에서 상기 제2기판과의 대향면측에 설치되며 제1방향으로 연장된 복수의 제1전극, 상기 제2기판에서 상기 제1기판과의 대향면측에 설치되며 상기 제1방향에 직교하는 제2방향으로 연장된 복수의 제2전극, 영상신호에 따라 상 기 제1 및 제2전극들에 인가하는 전압을 제어하는 제어회로를 포함하고, 상기 제1 및 제2전극들의 각 교점에 방전셀이 배치되고 선택적 방전에 의해 발생한 자외광을 각 방전셀 내에 설치한 형광체층에 조사하여 가시광으로 변환한 것을 선택적방전에 의한 방전셀의 발광강도로 한 플라즈마디스플레이패널에 있어서, 상기 제어회로는, 상기 제1전극을 주사하면서, 상기 영상신호에 기초하여 선택한 방전셀에 있어서 국소적으로 상기 제1 및 제2전극들 사이에 방전이 발생하고 그 후 방전이 방전셀내에 확장되도록 제어를 한다.
본 발명에 따른 제4의플라즈마디스플레이패널은, 대향하여 배치된 제1 및 제2 기판들, 상기 제1기판에서 상기 제2기판과의 대향면측에 설치되며 제1방향으로 연장된 복수의 제1전극, 상기 제2기판에 있어서 상기 제1기판과의 대향면측에 설치되며 상기 제1의 방향에 직교하는 제2방향으로 연장된 복수의 제2전극, 영상신호에 따라 상기 제1 및 제2전극들에 인가되는 전압을 제어하는 제어회로를 포함하고, 상기 제1 및 제2전극들의 각 교점에 방전셀이 배치되고 선택적 방전에 의해 발생한 자외광을 각 방전셀 내에 설치된 형광체층에 조사하여 가시광으로 변환한 것을 선택적 방전에 의해 방전셀의 발광강도로 한 플라즈마디스플레이패널에 있어서, 상기 제어회로는 상기 제1전극을 주사하면서, 상기 영상신호에 기초하여 선택하는 방전셀 및 선택하지 않는 방전셀에서 국소적으로 상기 제1 및 제2전극 사이에 방전이 발생하고, 상기 선택한 방전셀에서 발생한 방전만이 그 후 방전셀 내에서 확장하고 방전이 확장한 방전셀에서만 상기 제1전극의 주사종료 후에 계속적인 방전이 발생하도록 제어를 한다.
이 플라즈마디스플레이패널들에 있어서는, 표시방전기간의 방전에 의해 기입방전으로 축적된 벽전하량 및 분포를 반영한 발광강도가 얻어지기 때문에, 동일한 펄스전압에서도 휘도를 변조하는 것이 가능하게 되어 보다 낮은 휘도레벨을 가지는 계조표시가 가능하게 된다.
또한 상기 선택적 방전에 의한 방전셀의 발광강도가 흑표시를 제외한 최소휘도에 대응하여 있어도 좋고, 상기 선택적 방전에 의한 방전셀의 발광강도가 선택 시에 인가된 전압값에 의해 복수의 값을 갖고, 상기 제어회로가 상기 전압값을 선택함으로써 발광휘도의 변조를 행하여도 좋다.
본 발명에 따른 제5의 플라즈마디스플레이패널은, 대향하여 배치된 제1 및 제2기판들, 상기 제1기판에서 상기 제2기판과의 대향면측에 설치되며 제1방향으로 연장된 복수의 제1전극, 상기 제2기판에서 상기 제1기판과의 대향면측에 설치되며 상기 제1방향에 직교하는 제2방향으로 연장된 복수의 제2전극을 포함하고, 상기 제1 및 제2전극들의 각 교점에 방전셀이 배치되고, 방전에 의해 발생한 자외광을 각 방전셀 내에 설치된 형광체층에 조사하여 가시광으로 변환하여 화상표시를 행하는 플라즈마디스플레이패널에 있어서, 상기 제1전극은 주전극부와 주전극부보다도 방전셀의 단부측에 배치된 부전극부를 포함한다.
상기 주전극부를 투명도전재료 및 금속을 함유하는 선상전극으로 된 군으로부터 선택된 적어도 1종으로 구성하고, 상기 부전극부를 상기 투명도전재료 보다도 전기저항이 낮은 재료, 예를 들면 금속재료를 주성분으로 하여 낮은 저항화배선재료로 구성함으로써 전극의 저항값을 낮게 억제하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 제6의 플라즈마디스플레이패널은, 대향하여 배치된 제1 및 제2기판들, 상기 제1기판에서 상기 제2기판과의 대향면측에 설치되며 제1방향으로 연장된 복수의 제1전극, 상기 제2기판에 있어서 상기 제1기판과의 대향면측에 설치되며 상기 제1방향에 직교하는 제2방향으로 연장되는 복수의 제2전극을 포함하고, 상기 제1 및 제2전극들의 각 교점에 방전셀이 배치되고 방전에 의해 발생한 자외광을 각 방전셀 내에 설치된 형광체층에 조사하여 가시광으로 변환하여 화상표시를 행하는 플라즈마디스플레이패널에 있어서, 상기 방전셀의 상기 제2전극이 연장되는 방향의 단부에서 상기 제2기판 상에 설치된 단차부를 마련하고 상기 방전셀의 상기 제2전극이 연장되는 방향의 중앙부에서의 방전공간의 높이가 상기 단부에서의 방전공간의 높이보다도 높다.
이 때, 상기 단차부의 높이는 상기 중앙부에서의 방전공간의 높이의 0.2 내지 0.9배인 것이 바람직하고, 0.6 내지 0.9배인 것이 한층더 바람직하다. 이와 같이, 단차부의 높이를 조정하는 것에 의해 대향 방전전압이 낮은 영역을 단차부 근방에 고립시키기 쉬워진다. 또한 상기 단차부의 윗면은 평탄화되어 있고, 평탄화된 부분의 상기 제2전극이 연장되는 방향의 폭은 그 방향에서 방전셀의 길이의 0.2 내지 0.7배인 것이 바람직하고, 0.5 내지 0.7배인 것이 보다 한층 바람직하다. 이와 같이, 단차부의 평탄부 폭을 조정하는 것에 의해 실용적인 발광휘도를 유지하면서 대응방전전압이 낮은 영역을 단차부 근방에 고립시키기 쉬워진다.
또한 상기 방전셀의 상기 제2전극이 연장되는 방향의 중앙부에서의 방전공간의 폭이 상기 단차부 상에서의 방전공간의 폭 보다도 넓은 것이 바람직하다. 더군 다나 상기 제2전극이 연장되는 방향에서 이웃하는 방전셀들의 경계에서 상기 제1기판 위에 적어도 상기 제1전극과 평행하게 설치된 차광층을 포함할 수 있다. 이 때 상기 차광층의 폭을 상기 단차부의 윗면의 평탄화된 부분의 상기 제2전극이 연장되는 방향의 폭보다도 좁게 하여도 좋다. 이런 구조로 함으로써 실용적인 발광휘도를 유지하면서 방전셀 내부로부터 표시면으로 출사하는 불필요한 가시광을 억제할 수 있고 높은 콘트라스트를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 제7의 플라즈마디스플레이패널은, Xe, Kr 및 Ar로 된 군으로부터 선택된 적어도 1종의 성분을 함유하고 Xe, Kr 및 Ar의 각 분압의 총합은 100hPa 이상인 방전가스가 방전셀 내에 충전되어 있다.
이 때, 상기 방전가스는 또한 N2를 포함하고 Xe, Kr 및 Ar 및 N2의 각 분압의 총합은 100hPa 이상이어도 좋다.
또한 대향하여 배치된 제1및 제2기판들, 상기 제1기판에서의 상기 제2기판과의 대향면측에 설치되며 제1방향에 연장된 복수의 제1전극, 상기 제2기판에서의 상기 제1기판과의 대향면측에 설치되며 상기 제1방향에 직교하는 제2방향으로 연장되는 복수의 제2기판을 포함하고, 상기 제1 및 제2전극들의 각 교점에는 상기 방전셀이 배치되고 방전에 의해 발생한 자외광을 각 방전셀 내에 설치된 형광체층에 조사하여 가시광으로 변환하여 화상표시를 실시하는 플라즈마디스플레이패널에 있어서, 상기 제1전극은 주전극부와 주전극보다도 방전셀의 단부측에 배치된 부전극부를 포함할 수 있고, 상기 방전셀의 상기 제2전극이 연장되는 방향의 단부에서 상기 제2 기판 위에 설치된 단차부를 포함하고 상기 방전셀의 상기 제2전극이 연장되는 방향의 중앙부에서의 방전공간의 높이가 상기 단부에서의 방전공간의 높이보다도 높아도 좋고, 상기 제2전극이 연장되는 방향에서의 인접한 방전셀들의 경계에서 상기 제1기판 위에 상기 제1전극과 평행하게 설치된 차광층을 포함해도 좋다. 제1전극에 주전극부 및 부전극부를 설치한 경우에는 발광효율이 향상됨과 동시에 저전압으로 선택기간을 단축할 수 있게 된다. 단차부를 설치한 경우에는 방전셀내에 대향방전전압이 낮은 영역이 형성되고 저전압으로 선택기간을 단축할 수 있게 된다. 또한 차광층을 설치한 경우에는 실용적인 발광휘도를 유지하면서 방전셀내부로부터 표시면으로 출사하는 불필요한 가시발광을 억제할 수 있고 높은 콘트라스트를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 제1플라즈마디스플레이패널의 구동방법은 대향하여 배치된 제1 및 제2기판들, 상기 제1기판에서의 상기 제2기판과 대향측면에 설치되며 제1방향으로 연장되는 복수의 제1전극, 및 상기 제2기판에서의 상기 제1기판과의 대향측에 설치되며 상기 제1방향에 직교하는 제2방향에 연장되는 복수의 제2전극을 구비하고, 상기 제1 및 제2전극들의 각 교점에 방전셀이 배치되고 방전에 의해 발생한 자외광을 각 방전셀내에 설치된 형광체층에 조사하여 가시광으로 변환하여 화상표시를 실시하는 플라즈마디스플레이패널을 구동하는 방법에 있어서, 상기 제1전극들 중 상기 제2전극과의 사이에 선택방전을 발생시키는 전극에 순차 주사전압을 인가하면서 상기 영상신호에 기초하여 선택된 방전셀에서 국소적으로 상기 제1 및 제2전극들 사이에 방전을 발생시키고 그 후 방전을 방전셀내에서 확장시키는 공정과, 방전이 확장한 방전셀에서만 상기 확장시킨 선택적방전의 발생 후에 계속적인 방전을 발생시키는 공정을 포함한다.
본 발명에 따른 제2의 플라즈마디스플레이패널의 구동방법은 대향하여 배치된 제1및 제2기판들, 상기 제1기판에서의 상기 제2기판과의 대향면측에 설치되며 제1방향으로 연장된 복수의 제1전극, 및 상기 제2기판에서의 상기 제1기판과의 대향면측에 설치되며 상기 제1방향에 직교하는 제2방향으로 연장된 복수의 제2전극을 구비하고 상기 제1 및 제2전극들의 각 교점에 방전셀이 배치되고 방전에 의해 발생한 자외광을 각 방전셀내에 설치된 형광체층에 조사하여 가시광으로 변환하여 화상표시를 실시하는 플라즈마디스플레이패널을 구동하는 방법에 있어서, 상기 제1전극 들중 상기 제2전극과의 사이에 선택방전을 발생시키는 전극에 순차 주사전압을 인가하면서 상기 영상신호에 의해 선택하는 방전셀 및 선택하지 않는 방전셀에서 국소적으로 상기 제1 및 제2전극들 사이에 방전을 발생시키고, 상기 선택하는 방전셀에서 발생한 방전만을 그 후 방전셀 내에서 확장시키는 공정과, 방전이 확장한 방전셀에서만 상기 확장시킨 선택적 방전의 발생 후에 계속적인 방전을 발생시키는 공정을 포함한다.
이하, 본 발명의 실시형태에 따른 플라즈마디스플레이패널 및 그 구동방법에 대해서 첨부도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
(제1실시형태)
도 8a는 본 발명의 제1실시형태에 따른 플라즈마디스플레이패널의 구조를 나타내는 부분 평면도이다. 도 8b는 도 8a 중 전극의 레이아웃을 나타내는 부분평면 도이다. 도 9는 도 8a 및 8b중의 A-A선에 따른 부분 단면도이다.
제1실시형태에서, 플라즈마디스플레이패널은 전면기판(1), 배면기판(2) 및 이 사이에 정해지는 방전공간(3)으로 이루어진다. 전면기판(1)은 제1유리기판(101)과 복수의 면방전전극(110)과 복수의 차광층(105)을 포함한다. 면방전전극(110)은 또한 이 제1유리기판(101) 위에 제1수평방향으로 연장해 있는 복수의 주사전극(111) 및 복수의 공통전극(112)을 포함한다. 주사전극(111)은 또한 투명전극(111a) 및 저저항배선(111b)을 포함한다. 공통전극(112)은 투명전극(112a) 및 저저항배선(112b)을 포함한다.
상술한 복수의 차광층(105)은 제1유리기판(101) 위에 도 8a의 제1수평방향으로 연장해 있다. 복수의 차광층(105)은 도 8a에서의 전술한 제1수평방향에 직교하는 제2수평방향에서 인접하는 방전셀들의 경계에 배치된다. 복수의 차광층(105)은 외광반사 및 각 방전셀의 방전공간(3)으로부터의 불필요한 발광을 차단한다.
또한 서로 인접하는 2개의 차광층(105) 사이에는 공히 제1방향으로 연장하는 주사전극의 투명전극(111a) 및 공통전극의 투명전극(112a)의 한 쌍이 배치되어 있다. 주사전극의 투명전극(111a) 및 공통전극의 투명전극(112a)은 서로 떨어져 있고 또한 차광층(105)과도 떨어져 있다. 이 투명전극들(111a 및 112a)은 예를 들면 산화인듐 또는 산화주석을 주성분으로 한 투명도전박막으로 구성하여 얻는다.
또한 주사전극의 저저항배선(111b) 및 공통전극의 저저항배선(112b)의 한 쌍은 각 차광층(105)상에 제1방향으로 연장되어 있고 서로 떨어져 있다. 주사전극의 저저항배선(111b)의 단부는 차광층(150)의 제1단부에 일치하도록 배치되고 공통전 극의 저저항배선(112b)의 단부는 차광층(105)의 제2단부에 일치하도록 배치된다. 여기서 차광층(105)의 제1단부는 공통전극의 투명전극(112a)에 더 가까운 측의 단부에, 한편 차광층(105)의 제2단부는 주사전극의 투명전극(111a)에 더 가까운 측의 단부에 있다. 차광층(105)의 제1단부는 주사전극의 저저항배선(111b)으로부터 떨어져 있고 또한 차광층(105)의 제2단부도 공통전극의 저저항배선(112b)으로부터 떨어져 있다. 주사전극의 저저항배선(111b) 및 공통전극의 저저항배선(112b)은 예를 들면, 금속박막 및 금속미립자를 주성분으로 한 금속재료로 구성하여 얻는다.
주사전극의 투명전극(111a)과 저저항배선(111b)은 제1방향에서 인접하는 방전셀들의 경계에서 도시되지 않은 연결부에 의해 서로 접속된다. 공통전극의 투명전극(112a)과 저저항배선(112b)은 제1방향에서 인접하는 방전셀들의 개개의 경계에서 도시되지 않은 연결부에 의해 서로 접속된다. 따라서, 이 경계영역들을 제외하고 방전셀영역들 내에서는 주사전극의 투명전극(111a) 및 공통전극의 투명전극(112a), 주사전극의 저저항배선(111b) 및 공통전극의 저저항배선(112b)은 서로 분리되어 있다. 그리고 전술한 바와 같이 주사전극의 투명전극(111a)과 저저항배선(111b)으로 주사전극(111)이 구성되고, 투명전극(112a)과 저저항배선(112b)으로 공통전극(112)이 구성된다. 또한 주사전극(111)과 공통전극(112)으로부터 면방전전극(제1 전극)(110)이 구성되어 있다.
주사전극(111)은 도시되지 않은 주사전극드라이버에 접속된다. 공통전극(112)은 도시되지 않은 공통전극드라이버에 접속된다. 그러나 주사전극의 저저항화배선(111b) 및 공통전극의 저저항화배선(112b)이 설치되기 때문에 각 드라이버로부 터 각 방전셀까지의 라인저항값은 이것들이 설치되지 않을 경우와 비교해 작아지게 된다.
또한 제1유리기판(101) 위에는 차광층(105) 및 면방전전극(110)을 덮는 투명유전체층(103)이 형성된다. 또한 투명유전체층(103) 위에 보호막(104)이 형성된다. 투명유전체층(103)은 예를 들면 저융점 글래스막으로 구성하여 얻는다. 보호막(104)은 예를들면 산화마그네슘박막으로 구성하여 얻는다.
배면기판(2)은 제2유리기판(201)과 복수의 데이터전극(210)을 포함한다. 복수의 데이터전극(210)은 제2유리기판(201)위에서, 제2방향에서 열을 구성하는 방전셀들의 군마다 설치된다. 데이터전극(210)은 예를 들면, 금속박막 또는 금속미립자를 주성분으로 하는 금속재로 구성하여 얻는다. 또한 데이타전극(210)은 도시하지 않은 데이터전극드라이버에 접속된다.
제2유리기판(201) 위에서 적어도 표시영역전체를 포함하는 영역에는 또한 데이터전극(210)을 덮는 백색유전체층(205)이 형성된다. 백색유전체층(205)은 예를 들면 소성 후에 백색으로 되는 저융점 글래스를 주성분으로 한 유전체로 구성하여 얻는다.
백색유전체층(205) 위에는 제1방향에서 이웃하는 방전셀들의 경계에서 제2방향으로 연장되는 격벽(220)이 형성된다. 또한 백색유전체층(205) 위에는 이웃한 2개의 격벽(220) 사이에 제2방향에서 이웃하는 방전셀들의 경계에 위치하는 단차부(203)가 형성된다. 따라서, 단차부(203)는 평면도에서 차광층(105) 및 저저항배선(111b 및 112b)과 겹치고 한편, 격벽(220)은 평면도에서 투명전극(111a)과 저저항 배선(111b)과의 연결부 및 유전전극(112a)과 저저항배선(112b)과의 연결부와 겹친다. 격벽(220)의 높이는 예를 들면, 방전공간(3)의 높이에 실질적으로 상당하는 것이 좋고 한편, 단차부(203)의 높이는 이것보다도 낮다. 그러므로 각 단차부(203)는 방전공간(3)내에 돌출하지만 각 단차부(203)의 상단부는 전술한 제1유리기판(101)위의 보호막(104)으로부터 떨어져 있다. 즉, 단차부(203)가 존재하는 방전셀경계영역에서의 셀갭은 단차부(203)가 존재하지 않는 방전셀영역의 셀갭보다 좁다. 단차부(203)는 이 단면형상에 있어서 예를 들면 도 9에 나타낸 바와 같이 평탄한 상단부와 슬로프형상의 측벽으로 구성하여 얻는다. 단차부(203)의 평탄한 상단부는 평면도에서 차광층(105) 및 저저항배선들(111b 및 112b)과 겹친다. 격벽(220) 및 단차부(203)는 예를 들면, 저융점글래스 및 무기필러를 주성분으로 한 재료로 구성하여 얻는다. 격벽(220) 및 단차부(203)에 의해 구획되는 영역에서는 형광체층(202)이 연장된다. 형광체층(202)은 형광체 재료를 도포함으로써 형성하여 얻는다.
또한 도 9에 도시한 구성의 변경예로 단차부(203)위에 형광체층(202)이 존재하여도 좋지만 형광체층(202)이 형성된 방전셀의 기입특성을 균일화하기 위해서는 단차부(203)위에는 형광체층(202)이 존재하지 않는 것이 바람직하다.
그리고 보호막(104)에 격벽(220)의 상단부가 맞닿고 면방전전극(110)과 데이터전극(210)이 서로 직교하도록 전면기판(1)과 배면기판(2)이 붙여 합쳐질 수 있고 격벽(220)의 높이와 동등한 높이를 가지는 방전공간(3)이 전면기판(1)과 배면기판(2)과의 사이에 형성된다. 방전공간(3)은 Xe를 포함하는 희가스로 된 방전가스가 충전된다. 방전가스는 진공배기후 도입된다. 그리고 이와 같은 방전공간(3)을 구비 한 방전셀이 매트릭스형상으로 배치되어 있다.
또한 주사전극드라이브, 공통전극드라이브 및 데이터전극드라이브는 주사전극(111), 공통전극(112) 및 데이터전극(210)에 인가하는 전압을 제어하는 제어회로(미도시)에 접속되어 있다.
다음 상술한 바와 같은 구성으로 된 제1실시형태에 따른 플라즈마디스플레이패널을 구동하는 방법에 대해 설명한다. 또한 주사전극(111) 및 공통전극(112)의 수는 n, 데이터전극(210)의 수는 3×m이다. 또한 이 구동방법에서는 서브필드법을 채용하고 1개의 프레임은 리셋방전기간, 선택방전기간 및 표시방전기간으로 된 복수의 서브필드에 의해 구성된다.
도 10은 본 발명의 제1실시형태에 따른 플라즈마디스플레이패널을 구동하는 방법을 나타내는 타이밍챠트이다. 도 10 중「Sk」는 위에서부터 제 k번째의 주사전극(111)의 구동파형을 표시하고 「C1~n」은 모든 공통전극(112)의 구동파형을 표시하고 「DRGB, 1~m」은 데이터전극(210)의 구동파형을 표시한다. 도 11a는 제1실시형태에서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 비방전상태를 나타내는 부분단면도이다. 도 11b는 제1실시형태에 있어서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 미약한 초기방전상태를 나타내는 부분 단면도이다. 도 11c는 제1실시형태에 있어서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 과도기 방전상태를 나타내는 부분 단면도이다. 도 11d는 제1실시형태에 있어서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 표시방전상태를 나타내는 부분 단면도이다.
우선 서브필드의 리셋 방전기간(701)에 있어서 주사전극들(S1 내지 Sn)에 직 사각형모양의 리셋펄스(Pr)를 인가한다. 그 결과 모든 주사전극(111)과 공통전극(112)과의 사이에 강한 면방전이 발생한다. 또한 리셋펄스(Pr)의 하강시에도 방전이 발생한다. 이 때문에 모든 방전셀 내의 벽전하가 중화된 상태가 된다.
다음에 선택방전기간(703)에 있어서 주사전극들(S1 내지 Sn)에 순차 주사펄스 Ps를 인가함과 동시에 데이터전극(210)에 표시데이터에 따라 로우레벨 또는 하이레벨의 데이터펄스(Pd)를 인가한다. 단, 주사펄스(Ps)의 전압 및 하이레벨의 데이터펄스(Pd)의 전압과 방전과의 관계는 이하와 같다. 어떤 방전셀에 있어서 데이터펄스(Pd)가 로우레벨인 경우, 즉 그 방전셀이 비선택된 경우에는 도 11a에 보인 바와 같이 방전셀에서 방전은 발생하지 않는다. 어떤 방전셀에서의 데이터펄스(Pd)가 하이레벨인 경우, 즉 그 방전셀이 선택되어 있는 경우에는 데이터펄스(Pd)의 인가 직후에는 도 11b에 보인 바와 같이 미약한 방전(501)이 발생한다. 그 후 도 11c에 보인 바와 같이, 방전이 투명전극(111a)의 하방까지 넓어져서 과도기의 방전(502)으로 된다.
또 상기 기입방전의 발생에 계속해, 주사전극과 공통전극의 사이에 면방전이 발생하도록, 주사전극과 공통전극간의 전위차를 적당하게 설정하는 것도 가능하다.
선택방전기간(703)에 계속되는 표시방전기간(710)에서는 그 서브필드에 미리 설정된 가중에 기초하여 소정회수의 유지방전펄스(Psus-s)를 모든 주사전극(111)에 인가하고 소정회수의 유지방전펄스(Psus-c)를 모든 공통전극(112)에 인가한다. 다만, 주사전극(111)에 인가하는 유지방전펄스(Psus-s)의 위상과 공통전극(112)에 인가한 Psus-c의 위상은 서로 180°만큼 다르다. 이와 같이 유지방전펄스들(Psus-s, Psus-c)을 모든 주사전극(111) 및 모든 공통전극(112)에 인가하는 것에 의해 선택방전기간(703) 중에 선택된 방전셀에 있어서 도 11d에 표시한 바와 같이 표시방전(503)이 발생한다. 한편, 선택방전기간(703) 중에 선택되지 않은 비선택방전셀에 있어서는 표시방전기간(710)에서는 방전이 발생하지 않고 비발광상태로 된다.
또한 최초의 유지방전펄스 또는 이것에 계속되는 복수의 유지방전펄스의 폭 또는 전압을 표시방전기간(710) 후반의 유지방전펄스의 폭 또는 전압보다도 크게 하여 기입방전이 발생한 방전셀에서 표시방전으로의 계속이 용이해지도록 적당히 설정할 수 있다.
이후, 다음 서브필드로부터 1프레임을 구성하는 최후의 서브필드까지 그 가중에 따라 주사전극(111)에 인가된 유지방전펄스들(Psus-s)의 수 및 공통전극(112)에 인가된 유지방전펄스들(Psus-c)의 수를 바꾸면서 상술의 필드와 같은 구동을 실시한다.
제1실시형태에 의하면 선택방전기간에서의 기입방전이 방전셀의 단부에서 발생하고부터 중앙부까지 넓어지도록 하여 발생한다. 따라서, 주사펄스 및 데이터펄스가 동시에 인가되는 선택시에만 약한 방전(501)이 발생하고, 그 직후에 약한 방전(501)이 방전셀 중앙부까지 확장하여 방전(502)되어 방전셀이 선택된 상태로 된다. 이와 같은 방전형태의 제어에 있어서, 약한 방전(501)은 비교적 낮은 전압으로 발생하기 때문에 종래의 선택시 방전의 방전형태에 의한 제어와 비교하면 고속화 및 저전압화가 가능하다.
본원 발명자가 실제로 이 실시형태에 상당하는 플라즈마디스플레이패널을 제 작하고 주사펄스(Ps) 및 데이터펄스(Pd)의 폭에 대해 검증한 바, 이하와 같은 결과가 얻어졌다. 상기 선택시의 방전형태를 유지한 채 동기하여 인가되는 주사펄스 및 데이터펄스의 폭을 변화시켰다. 리셋방전기간(701)의 종료로부터 1m초간 이상 경과한 타이밍으로 기입방전을 발생시켜도 1.2μ초 이하의 펄스폭에서 확실히 표시방전으로 이행할 수 있었다.
또한 비교를 위해 도 7a에 보인 종래의 플라즈마디스플레이패널에 상당하고 방전셀의 피치 및 방전셀 중앙부에서의 방전공간의 간격이 동일한 것에 대해서 마찬가지의 구동을 실시하여 도 4에 보인 바와 같은 종래의 선택적 방전에 의해 제어했다. 리셋방전기간의 종료로부터의 경과시간이 비교적 작은 경우는 제1실시형태와 동등한 펄스 폭으로 구동하는 것이 가능하지만, 1m초간 이상 경과한 경우에는 2μ초 이상의 펄스 폭이 필요했다.
도 12는 본 발명의 제1실시형태에 따른 플라즈마디스플레이패널을 구동하는 다른 방법을 나타내는 타이밍챠트이다. 전술의 제1실시형태에서는 도 10에 보인 바와 같이 서브필드 중에 리셋방전기간(701), 선택방전기간(703) 및 표시방전기간(710)을 마련하고 있지만, 리셋방전기간 또는 프라이밍방전기간에 인가하는 전압에 관해서는 자유도가 크다. 따라서, 도 12에 보인 타이밍챠트와 같이 어떤 서브필드에서는 리셋방전기간(701)을 마련하지 않고, 선택방전기간(703) 및 표시방전기간(710)만을 마련해도 좋다.
도 15a는 투명전극과 저저항배선과의 사이의 연결부의 구성의 일 예를 나타내는 부분 평면도이다. 도 15b는 투명전극과 저저항배선과의 사이의 연결부의 구성 의 다른 예를 나타내는 부분 단면도이다. 도 15c는 투명전극과 저저항배선과의 사이의 연결부의 구성의 다른 예를 나타내는 부분 평면도이다. 도 15d는 투명전극과 저저항배선과의 사이의 연결부의 구성의 다른 예를 나타내는 부분 평면도이다.
본 실시형태에 있어서, 투명전극들(111a 및 111b)과 저저항배선들(112a 및 112b) 사이의 연결부의 구성재료 및 이것들의 구조적인 관계는 특별히 한정된 것은 아니다. 예를 들면 도 15a에 보인 바와 같이, 연결부(113)가 저저항배선(112)과 동일한 재료로부터 일체로 형성되어 투명전극(111)과 저저항배선(112)이 접속되어 있는 것도 좋다. 또한 도 15b에 보인 바와 같이, 저저항배선(112)과 동일한 재료로 일체로 형성된 부분과 투명전극(111)과 동일한 재료로 일체로 형성된 부분이 겹쳐져서 연결부(113)가 구성되어도 좋다. 또한 도 15c에 보인 바와 같이 연결부(113)가 투명전극(111)과 동일재료로 일체로 형성되어 투명전극(111)과 저저항배선(112)이 접속되어 있어도 좋다. 또한 도 15d에 보인 바와 같이 연결부 (113)가 투명전극(111)과 동일한 재료로 일체로 형성됨과 동시에 그 재료로부터 일체로 형성된 부위가 저저항배선(112)의 전체와 겹치고 있어도 좋다.
또한 연결부의 위치는 그 폭이 약 20㎛이하라면 평면에서 볼 때 격벽으로부터 벗어난 위치, 즉 방전셀 영역 내이어도 좋다.
또한 저저항배선들(112a 및 112b)은 전술한 바와 같이 박막도전재료, 금속재료 또는 금속미립자를 주성분으로 한 재료로 형성될 수 있고 그 형상은 특히 한정되는 것은 아니지만, 1개당의 폭이 약 20㎛이하의 경우 1배선이 3개이하의 세선으로 구성되어 있으면 발광특성의 현저한 저하를 방지할 수 있다.
또한 단차부와 격벽과의 위치관계에 대해서는 단차부가 격벽과 직교하게 연장되고 이 교점에서 서로 겹치도록 형성되어도 좋다.
(제2실시형태)
다음에 본 발명의 제2실시형태에 대해서 설명한다. 도 13a는 제2실시형태에 있어서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 미약한 초기방전상태를 나타내는 부분 단면도이다. 도 13b는 제2실시형태에 있어서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 미약한 초기방전상태를 나타내는 부분 단면도이다. 도 13c는 제2실시형태에 있어서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 과도기 방전상태를 나타내는 부분 단면도이다. 도 13d는 제2실시형태에 있어서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 표시방전상태를 나타내는 부분단면도이다. 도 14a는 제2실시형태에 있어서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 미약한 초기방전상태를 나타내는 부분 평면도이다. 도 14b는 제2실시형태에 있어서의 플라즈마디스플레이패널의 표시방전상태를 나타내는 부분 단면도이다.
제2실시형태에서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 구조는 제1실시형태의 것과 동일하다. 제2실시형태는 제1실시형태와 플라즈마디스프레이패널의 구동방법이 부분적으로 다르다. 따라서, 이하의 설명은 주로 전술의 제1실시형태와 다른 것에 대해 설명한다.
제2실시형태에 있어서는 선택방전기간(703)에 있어서, 주사전극들(S1 내지 Sn)에 순차주사펄스(Ps)를 인가함과 동시에 데이터전극(210)에 표시데이터에 따라 로우레벨 또는 하이레벨의 데이터펄스(Pd)를 인가한다. 단, 주사펄스(Ps)의 전압 및 하이레벨의 데이터펄스(Pd)의 전압은 어떤 방전셀에서의 데이터펄스(Pd)가 로우레벨인 경우, 즉, 그 방전셀이 비선택으로 된 경우에도, 그 방전셀에 있어서 도 13a 및 도 14a에 나타난 바와 같이, 저저항배선(111b)과 데이터전극(210) 상의 단차부(203)와 겹치는 영역과의 사이에 미약한 방전(501)이 발생함과 동시에, 어떤 방전셀에서의 데이터펄스(Pd)가 하이레벨인 경우, 즉, 이 방전셀이 선택된 경우에는, 데이터펄스(Pd)의 인가 직후에 도 13b에 보인 바와 같이 미약한 방전(501)이 발생하고 이 후 도 13c 및 도 14b에 보인 바와 같이 이 방전이 투명전극(111a)의 하방까지 넓어져 방전(502)으로 되는 정도로 설정해 둔다.
또한 도 13a, 도 13b 및 도 14a에 보인 바와 같이, 미약한 방전(501)이 한정된 영역에서 발생한다. 미약한 방전(501)은 차광층(105)이 설치되지 않은 경우에 주사펄스 Ps에 동기한 방전발광으로서 관측될 수 있다. 또한 미약한 방전(501)이 발생한 차광층(105)의 단부에서 형광체층(202)이 약하게 발광하는 것에 의해서도 미약한 방전(501)을 확인할 수 있다.
선택방전기간(703)에 계속되는 표시방전기간(710)에서는 서브필드에 설정된 가중에 기해 미리 설정된 소정 회수의 유지방전펄스들(Psus-s)을 모든 주사전극(111)에 인가하고 또한 미리 설정된 소정 회수의 유지방전펄스들(Psus-c)을 모든 공통전극(112)에 인가한다. 다만, 유지전압펄스(Psus-s) 및 유지방전펄스 (Psus-c)의 위상은 서로 180˚만큼 다르다. 이와 같은 유지방전펄스들(Psus-s 및 Psus-c)를 인가하는 것에 의해 선택방전기간(703) 중에 선택된 방전셀에 있어서 도 13d에 보인 바와 같이 표시방전(503)이 발생하고 이 방전셀은 발광상태로 된다. 한편 선택 방전기간(703)에서는 방전이 발생하지 않고 비발광상태로 된다.
이후, 다음의 서브필드로부터 1프레임을 구성하는 최후의 서브필드까지 그 가중에 응답해 유지방전펄스(Psus-s) 및 유지방전펄스(Psus-c)의 펄스수를 변경하지 않으면서 상술의 필드와 동일한 구동을 실시한다.
제2실시형태에 의하면 선택방전기간에서의 기입방전이 방전셀의 단부에서 발생하여 중앙부까지 넓어지도록 하여 발생하고 있다. 따라서 각 선택방전기간의 앞에 프라이밍방전을 실시하지 않고 주사펄스(Ps) 및 데이터펄스(Pd)의 폭을 좁게 해도 충분한 기입방전을 발생시킬 수 있다. 이 때문에 비방전시에는 약한 방전을 발생시키지 않는 제1실시형태와 비교해 더욱 기입의 고속화를 실현할 수 있다. 또한 데이터펄스(Pd)의 전압의 진폭을 작게 하여 저전압화도 가능하다.
본원 발명자가 실제로 이 실시형태에 상당하는 플라즈마디스플레이패널을 제작하고 주사펄스(Ps) 및 데이터펄스(Pd)의 폭에 대해서 검증한 바, 이하와 같은 결과가 얻어졌다. 상기 선택시의 방전형태를 유지한 채 동기하여 인가되는 주사펄스 및 데이터펄스의 폭을 변화시킨 바, 리셋방전기간(701)의 종료로부터 1m초간 이상 경과한 타이밍에서 기입방전을 발생시킨 경우에도, 1μ이하의 펄스폭에서 확실히 표시방전으로 이행할 수 있었다. 또한 비교를 위해, 도 7a, 도 7b 및 도 7c에 보인 종래의 플라즈마디스플레이패널에 상당하는 것이며, 방전셀의 피치 및 방전셀 중앙에서의 방전공간의 간격을 균일하게 한 플라즈마디스플레이패널에 대해서 마찬가지의 구동을 실시하고 도 4에 표시된 종래의 선택적 방전에 의해 제어한 바, 리셋방전기간의 종료로부터의 경과시간이 비교적 작은 경우는 제1실시형태와 동등한 펄스 폭으로 구동하는 것이 가능하지만, 1m초간 이상 경과한 경우에는 2μ초 이상의 펄스 폭이 필요했다.
또한 제2실시형태에 의하면, 리셋시의 강한 방전을 필요로 하지 않는 것이 가능하다. 또한 선택방전기간(703) 중의 방전셀 단부의 약한 방전(501)의 발광에의 영향은 차광층(105)에 의해 차단되기 때문에 흑색표시 시의 휘도를 극히 작게 하는 것이 가능하고 콘트라스트를 향상시켜 화질이 향상된다.
또한 본 실시형태에서는, 미약한 방전(501)에 의해 방전영역을 포함하는 방전셀 내부에 축적된 벽전하는 표시방전기간(701)의 초기에 주사전극(111)과 데이터전극(210)에 반대방향의 전기장이 발생하도록 전압이 인가되기 때문에, 축적된 벽전하를 소거하는 전하를 형성하도록 미약한 방전이 발생하고 있다.
제2실시형태에 대한 변경예로, 선택된 방전셀에서만 표시방전기간(710)의 종료시에 표시방전에 의해 방전셀 내부에 축적된 벽전하를 중화시키는 방전을 발생시키는 것에 의해, 다음의 서브필드에서의 리셋방전기간(701)의 강한 방전을 없게 해도 좋다. 이 경우에도 리셋방전기간(701)의 강한 방전을 발생시키는 경우와 동일한 고속화 및 저전압화를 실현하는 것이 가능하다. 한편, 종래의 선택시 방전의 방전형태에 의한 제어에 있어서 리셋방전기간(701)의 강한 방전을 제공하지 않고 기입방전(511 및 512)을 발생시키는 것이 극히 곤란하게 된다.
본 실시형태에 있어서도 전술의 실시의 형태와 마찬가지로 투명전극들(111a 및 111b)과 저저항배선들(112a 및 112b) 사이의 연결부의 구성재료 및 이것들의 구조적인 관계는 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 도 15a에 보인 바와 같이 연결부(113)가 저저항배선(112)과 동일한 재료로 일체로 형성되어 투명전극(111)과 저저항배선(112)이 접속되어 있어도 좋다. 또한 도 15b에 보인 바와 같이 저저항배선(112)과 동일한 재료로 일체로 형성된 부분과 투명전극(111)과 동일한 재료로 일체로 형성된 부분이 겹쳐서 연결부(113)가 구성되어 있어도 좋다. 또한 도 15c에 보인 바와 같이 연결부(113)가 투명전극(111)과 동일한 재료로 일체로 형성되어 투명전극(111)과 저저항배선(112)이 접속되어 있어도 좋다. 또한 도 15d에 표시된 바와 같이 연결부(113)가 투명전극(111)과 동일재료로 일체로 형성됨과 동시에 이 재료로로부터 일체로 형성된 부위가 저저항배선(112)의 전체와 겹쳐져 있어도 좋다.
또한 연결부의 위치는 폭이 약 20㎛이하 라면, 평면에서 볼 때 격벽에서부터 벗어난 위치, 즉 방전셀 영역 내에 있어도 좋다.
또한 저저항배선들(112a 및 112b)은 전술한 바와 같이 박막도전재료, 금속재료 또는 금속미립자를 주성분으로 한 재료로 형성할 수 있고 그 형상은 특히 한정된 것은 아니지만, 1개당 폭이 약 20㎛이하인 경우 1배선이 3개 이하의 세선으로 구성된다면 발광특성의 현저한 저하를 방지할 수 있다.
또한 차단부와 격벽과의 위치관계에 대해서는 단차부가 격벽과 직교하도록 연장하고 그 교점에서 서로 겹쳐지도록 형성되어도 좋다.
(제3실시형태)
다음 본 발명의 제3실시형태에 대해서 설명한다. 제3실시형태에서는 도 7a, 7b 및 도 7c에 보인 종래의 플라즈마디스플레이패널을 구동하는 신규한 방법을 제공한다. 도 16은 본 발명의 제3실시형태에 따른 플라즈마디스플레이패널의 구동방 법을 보여주는 타이밍챠트이다. 도 17a는 제3실시형태에 있어서의 플라즈마디스프레이패널의 방전셀의 벽전하의 균일분포상태를 나타내는 단면도이다. 도 17b는 제3실시형태에 있어서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 벽전하의 국소적 분포상태를 나타내는 단면도이다. 도 18a는 제3실시형태에 있어서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 비방전상태를 표시하는 단면도이다. 도 18b는 제3실시형태에 있어서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 미약한 초기방전상태를 나타내는 단면도이다. 도 18c는 제3실시형태에 있어서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 표시방전상태를 나타내는 단면도이다.
제3실시형태에 있어서는 리셋방전기간(701)과 선택방전기간(703) 사이에 갭부 방전기간(701b)을 설치하고, 리셋방전기간(701)에 있어서 주사전극(111)을 양의 전극으로 하여 공통전극(112)과의 사이에서 면방전을 발생시킨 후 갭부 방전기간(701b)에 있어서 공통전극(112)에 경사파형의 펄스를 인가하는 것에 의해 경사파형에 의한 역극성의 면방전을 발생시키고 면방전의 간극 근방에 축적된 벽전하를 중화한다. 리셋방전기간(701) 후에는 도 17에 보인 바와 같이 벽전하가 생성되어 면방전전극(110) 상의 유전체층(103) 전체로 넓어진다. 그 후 갭부 방전기간(701b)에 있어서 경사파형전압을 인가하는 것에 의해 면방전갭 주변영역만에 한정한 방전을 발생시킴으로써, 도 17b에 보인 바와 같이 주사전극(111) 상의 벽전하의 분포는 불균일하게 되고 비방전 갭부 근방의 영역만에 소망의 벽전하를 잔류시킬 수 있다. 그 결과 선택방전기간(703)에 있어서, 주사전극(111)의 방전셀 단부의 영역과 데이터전극(210) 사이의 대향방전의 발생을 용이하게 한다. 따라서, 도 18b에 보인 바 와 같이 선택방전기간의 초기에 방전셀 단부에 한정된 약한 방전(501)을 발생시키고, 그 후 도 18c에 보인 바와 같이 주사전극(111) 전체로 넓어지는 방전(502)을 얻을 수 있다. 이 때문에 제1실시형태와 동일하게 고속화 및 저전압화가 가능하다. 또 비선택의 방전셀에서는 도 18a에 표시한 바와 같이 선택방전은 발생하지 않는다.
도 19는 본 발명의 제3실시형태에 따른 플라즈마디스플레이패널의 구조의 일변경예를 보여주는 부분 단면도이다. 제3실시형태에 따른 변경예로 도 19에 보인 바와 같이, 수직방향에서 이웃한 방전셀들의 경계에 차광층(105)을 배치하는 것에 의해 콘트라스트를 향상시켜 화질을 보다 한층 향상시킬 수 있다. 또한 도 14에서는 면방전전극(110)과 차광층(105)이 겹쳐져 있지만, 차광층의 폭이 선택시 발생한 방전셀 주변부의 미소방전에 기인한 가시광이 충분히 차단되도록 설정된다면 겹쳐지지 않아도 좋다.
(제4실시형태)
다음 본발명의 제4실시형태에 대해서 설명한다. 제4실시형태도 제3실시형태에서 도 7a, 7b 및 7c에 보인 종래의 플라즈마디스플레이패널을 구동하는 신규한 방법을 제공한다. 도 20은 본 발명의 제4실시형태에 따른 플라즈마디스플레이패널의 구동방법을 나타내는 타이밍챠트이다. 또한 도 21a는 제4실시형태에 있어서의 플라즈마디스프레이패널의 방전셀의 미약한 초기방전상태를 나타내는 단면도이다. 도 21b는 제4실시형태에 있어서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 미약한 초기방전상태를 표시하는 단면도이다. 도 21c는 제4실시형태에 있어서의 플라즈마디스 플레이패널의 방전셀의 표시방전상태를 표시하는 단면도이다.
제4실시형태에 있어서는 전술의 제3실시형태와 마찬가지로 선택방전기간(703)의 앞에 갭부 방전기간(701b)을 설치하여 벽전하의 분포를 제어한다. 구체적으로는 전술의 제3실시형태보다도 주사펄스의 전압을 상승시킴과 동시에 데이터펄스의 전압을 낮게하는 것에 의해 도 21a에 표시한 바와 같이 비선택시에도 방전셀단부의 한정된 영역의 약한 방전(501)을 발생시킨다. 한편, 선택된 방전셀에 있어서는 도 21b에 보인 약한 방전(501)이 도 21c에 보인 강한 방전(502)으로 이행해 간다. 따라서 전술의 제2실시형태와 마찬가지로 변하는 고속화 및 저전압화가 가능하다.
또한 제4실시형태에 대해 도 19에 표시한 바와 같이 수직방향에 인접한 방전셀의 경계에 차광층(105)을 배치한 것에 의해 콘트라스트를 향상시켜 화질을 보다 한층 향상시키는 것이 가능하다. 또한 도 14에서는 면방전전극(110)과 차광층(105)이 겹치고 있지만 차광층의 폭이 선택시에 발생한 방전셀 주변부의 미소방전에 기인한 가시발광이 충분히 차단되도록 설정된다면 겹치지 않아도 좋다.
(제5실시형태)
다음으로 본 발명의 제5실시형태에 대해 설명한다. 제5실시형태는 차광층(105) 및 단차부(203)가 설치되어 있지 않은 점을 제외하고 전술의 제2실시형태와 동일한 구성을 포함하고 있다. 즉, 주사전극(111)이 투명전극(111a) 및 저저항배선(111b)으로 구성되고 공통전극(112)이 투명전극들(112a 및 112b)로 구성되어 있다. 도 22a는 제5실시형태에 있어서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 미약한 초기 방전상태를 보여주는 단면도이다. 도 22b는 제5실시형태에 있어서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 미약한 초기방전상태를 보여주는 단면도이다. 도 22c는 제5실시형태에 있어서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 표시방전상태를 보여주는 단면도이다.
제5실시형태에 있어서도, 선택방전기간에서는 그 초기에 도 22a에 보인 바와 같이, 비선택의 방전셀에서 약한 방전(501)이 방전셀의 단부에서 발생함과 동시에 도 22b에 보인 바와 같이 선택된 방전셀에서 약한 방전(501)이 발생한다. 이것은 저저항배선의 면적이 투명전극의 면적보다도 현저하게 작기 때문에 방전셀의 단부에서의 방전개시전압이 다른 부분의 그것보다도 낮기 때문이다. 그 후 선택된 방전셀에서는 도 22c에 보인 바와 같이 방전(501)이 넓어져서 방전(502)으로 이행하지만 비선택의 방전셀에서는 방전이 소멸한다.
이와 같이 제5실시형태에 의해서도 방전셀단부의 영역에 발생한 미약한 방전(501)의 확장을 적절히 제어하는 것이 가능하고, 비선택시 또는 선택방전초기의 방전(501)을 보다 안정하게 발생시키는 것이 가능하다. 따라서, 제2실시형태와 마찬가지로 고속화 및 저전압화가 가능하게 된다.
(제6실시형태)
다음으로 본 발명의 제6실시형태에 대해서 설명한다. 제6실시형태는 차광층(105)이 설치되어 있지 않은 점 및 주사전극(111) 및 공통전극(112)이 투명전극만으로 된 점을 제외하고 제1실시형태와 동일한 구성을 포함하고 있다. 따라서, 수직방향에 있어서 이웃하는 방전셀들의 경계에는 단차부(203)가 존재하고 있다. 도 23a는 제6실시형태에 있어서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 비방전상태를 나타내는 단면도이다. 도 23b는 제6실시형태에 있어서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 미약한 초기방전상태를 나타내는 단면도이다. 도 23c는 제6실시형태에 있어서 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 표시방전상태를 나타내는 단면도이다.
제6실시형태에 있어서 선택방전기간에는 그 초기에 도 23a에 보인 바와 같이 비선택방전셀에서 방전이 발생하지 않지만, 도 23b에 보인 바와 같이 선택된 방전셀에서 약한 방전(501)이 발생한다. 그 후 선택된 방전셀에서는 도 23c에 보인 바와 같이 약한 방전(501)이 넓어져서 표시방전(502)으로 이행한다.
이와 같이 제6실시형태에 의해서도, 방전셀의 단부의 영역에 발생한 미약한 방전(501)을 저전압에서 적절히 제어하는 것이 가능하고, 비선택시 또는 선택방전초기의 방전(501)을 보다 안정하게 발생시킬 수 있다. 따라서 제1실시형태 등과 동일하게 고속화 및 저전압화가 가능하게 된다.
(제7실시형태)
다음으로 본 발명의 제7실시형태에 대해서 설명한다. 도 24는 제7실시형태에 있어서의 플라즈마디스플레이패널의 배면기판상의 구성을 표시하는 부분 평면도이다. 제7실시형태에 있어서는 도 24에 보인 바와 같이 단차부(203) 위에 격벽(220)에 대해 직교하는 방향으로 연장되는 격벽(221)이 형성되어 있다. 격벽(221)의 백색유전체층(205)의 표면으로부터의 높이는 격벽(220)의 그것과 거의 일치하고 있다.
제7실시형태에 있어서는 방전셀 단부에 형성된 미약한 방전(501)의 수직방향 에 있어서 인접한 방전셀에의 확장이 더욱 확실하게 제어된다. 따라서, 이 미약한 방전(501)의 발광강도 및 방전전류가 더욱더 적게 되고 주사펄스의 전압 및 데이터펄스의 전압의 설정범위를 넓게 확보한 채, 고속화 및 저전압화를 실현시킬 수 있다.
또한 제7실시형태와 같이, 단차부(203)가 설치되는 것이 바람직하지만, 제7실시형태의 변경예로서, 단차부(203)가 설치되어 있지 않아도 좋다.
본 발명자가 방전가스에 관한 영향으로서 방전가스와 선택방전의 범위와의 관계를 조사한 결과, 본 실시형태에 있어서 방전가스의 조성 중에서도 형광체를 여기하는 주요한 자와광을 발생시키는 것은 Xe, Kr, Ar 또는 질소이며 또한 그 분압이 100hPa이상인 것이고, 상술한 바와 같은 방전셀의 단부에 한정된 약한 방전(501)의 확장을 더욱 효과적으로 제어할 수 있음을 알았다. 또한 이와 같은 방전가스를 사용한 경우, 종래의 선택시 방전의 방전형태에 의한 제어를 실시한 때에는 기입에 필요한 펄스전압의 폭이 더욱 큰 값이 되지만, 상술의 실시형태에서는 펄스전압의 폭의 증가는 극히 적은 것이었다. 또한 이와 같은 방전가스를 사용한 경우, 면방전의 방전개시전압이 대향의 방전개시전압보다 크게 되어 선택방전의 제어가 곤란하게 되는 경우가 있다. 이와 같은 불리함을 회피하기 위해서는 면방전의 방전간극영역을 포함한 근방의 유전체층을 얇게 하면 좋다. 이와 같은 구조에 의해 면방전의 방전개시전압의 값을 적정한 값으로 설정하는 것이 가능하고 본 실시형태와 같은 방전형태의 제어에 유효하다.
(제8실시형태)
다음으로 본 발명의 제8실시형태에 대해서 설명한다. 도 25는 제8실시형태에 있어서의 플라즈마디스플레이패널의 배면기판상의 구성을 보여주는 부분평면도이다.
제8실시형태에 있어서는 도 25에 보인 바와 같이 격벽(222)이 단차부(203) 위에 형성된다. 격벽(222)은 격벽(220)에 접촉함과 동시에 서로 인접한 격벽들(222) 끼리의 사이에 간극을 확보하도록 배치된다. 격벽(222)은 격벽(220)이 연장되는 방향에 평행하게 차광층(105)의 폭과 같은 정도만 연장된다. 격벽(222)의 백색유전체층(205) 표면으로부터의 높이는 격벽(220)의 그것과 거의 일치하고 있다.
제8실시형태에 있어서도 제7실시형태와 동일의 효과가 얻어진다. 또한 제조공정상 방전공간을 배기하는데 필요한 배기컨덕턴스가 제7실시형태보다도 높게 된다.
또한 제8실시형태와 같이 단차부(203)가 설치되어 있는 것이 바람직하지만, 제8실시형태의 변경예로 단차부(203)가 설치되어 있지 않아도 좋다.
본원 발명자가 방전가스에 관한 영향으로서 방전가스와 선택방전의 범위와의 관계를 조사한 결과, 본 실시형태에 있어서 방전가스의 조성 중에서도 형광체를 여기하는 주요한 자외광을 발생시키는 것은 Xe, Kr, Ar 또는 질소이며 또한 그 분압이 100hPa이상인 것이고, 상술한 바와 같은 방전셀의 단부에 한정된 약한 방전(501)의 확장을 더욱 효과적으로 제어할 수 있음을 알았다. 또한 이와 같은 방전가스를 사용한 경우, 종래의 선택시 방전의 방전형태에 의한 제어를 실시한 때에는 기입에 필요한 펄스전압의 폭이 더욱 큰 값이 되지만, 상술의 실시형태에서는 펄스 전압의 폭의 증가는 극히 적은 것이었다. 또한 이와 같은 방전가스를 사용한 경우, 면방전의 방전개시전압이 대향의 방전개시전압보다 크게 되고 선택방전의 제어가 곤란하게 되는 경우가 있다. 이와 같은 불리함을 회피하기 위해서는 면방전의 방전간극영역을 포함한 근방의 유전체층을 얇게 하면 좋다. 이와 같은 구조에 의해 면방전의 방전개시전압의 값을 적정한 값으로 설정하는 것이 가능하고, 본 실시형태와 같은 방전형태의 제어에 유효하다.
(제9실시형태)
다음으로 본 발명의 제9실시형태에 대해서 설명한다. 도 26은 제9실시형태에 있어서의 플라즈마디스플레이패널의 배면기판상의 구성을 나타내는 부분 단면도이다.
도 9의 실시형태에 있어서는 도 26에 보인 바와 같이 서로 대향하는 격벽들(222)의 사이에 격벽(223)이 형성되어 있다. 격벽(223)은 평면에서 볼 때 저저항 배선들(111b 및 112b) 사이에 위치하고 있다. 격벽(223)의 백색유전체층(205) 표면으로부터의 높이는 격벽(220)의 높이와 거의 일치하고 있다.
이와 같은 제9실시형태에 있어서는 제8실시형태보다도 방전셀단부에 형성된 미약한 방전(501)의 발생영역을 더욱 작게 하는 것이 가능하다. 이것에 의해 미약한 방전(501) 발생시의 전력을 제어하면서, 고속화 및 저전압화를 실현시킬 수 있다.
또한 제9실시형태에서는 단차부(203) 상의 방전영역으로 되는 오목부가 단차부(203)를 끼는 양쪽 방전셀에 서로 대칭이 되도록 설치되어 있다. 그러나, 제9실 시형태의 변경예로 공통전극(112)과 데이터전극(210) 사이에서 선택방전은 발생하지 않기 때문에 이와 같은 오목부는 주사전극(111)측에만 형성되어 있어도 좋다.
또한 제9실시형태와 같이 단차부(203)가 설치되어 있는 것이 바람직하지만, 제9실시형태의 변경예로 단차부(203)가 설치되어 있지 않아도 좋다.
본원 발명자가 방전가스에 관한 영향으로서, 방전가스와 선택방전의 범위와의 관계를 조사한 결과, 본실시형태에 있어서 방전가스의 조성 중에서도 형광체를 여기하는 주요한 자외광을 발생시기는 것은 Xe, Kr, Ar 또는 질소이며, 또한 그 분압이 100hPa이상인 것이고, 상술한 바와 같은 방전셀의 단부에 한정된 약한 방전(501)의 확장을 더욱 효과적으로 제어할 수 있음을 알았다. 또한 이와 같은 방전가스를 사용한 경우, 종래의 선택시 방전의 방전형태에 의한 제어를 실시한 때에는 기입에 필요한 펄스전압의 폭이 더욱 큰 값이 되지만, 상술의 실시형태에서는 펄스전압의 폭의 증가는 극히 적은 것이었다. 또한 이와 같은 방전가스를 사용한 경우, 면방전의 방전개시전압이 대향의 방전개시전압보다 크게 되고 선택방전의 제어가 곤란하게 되는 경우가 있다. 이와 같은 불량을 회피하기 위해서는 면방전의 방전간극영역을 포함한 근방의 유전체층을 얇게 하면 좋다. 이와 같은 구조에 의해 면방전의 방전개시전압의 값을 적정한 값으로 설정하는 것이 가능하고 본 실시형태와 같은 방전형태의 제어에 유효하다.
(제10실시형태)
다음으로 본원발명의 제10실시형태에 대해서 설명한다. 제10실시형태는 대향방전으로 표시방전을 실현하는 플라즈마디스플레이패널이다. 도 27a는 제10실시형 태에 있어서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 비방전상태를 표시하는 단면도이다. 도 27b는 제10실시형태에 있어서의 플라즈마디스프레이패널의 방전셀의 미약한 초기방전상태를 표시하는 단면도이다. 도 27c는 제10실시형태에 있어서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 과도적인 방전상태를 나타내는 단면도이다. 또 도 27d는 제10실시형태에 있어서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 대향표시방전상태를 나타내는 단면도이다. 도 28은 제10실시형태에 따른 플라즈마디스플레이패널을 구동하는 방법을 표시하는 타이밍챠트이다.
제10실시형태에 있어서는 도 27a에 보인 바와 같이 전면기판(1)의 전극으로는 대향방전주사전극(120)만이 설치되어 있다. 대향방전주사전극(102)은 방전셀의 중앙에 배치된 표시방전용 전극부(121) 및 일방의 단차부(203)와 대향하도록 하여 배치된 미약방전용전극부(122)로 구성되어 있다.
이와 같이 구성된 제10실시형태에 있어서는 3전극면방전형플라즈마디스플레이와 마찬가지로 선택방전기간에 있어서 도 27a에 보인 바와 같이 비선택의 방전셀에서는 방전을 발생시키지 않고, 도 27b에 보인 바와 같이 선택된 방전셀에서는 미약방전용 전극부(122)와 데이터전극(210) 사이에서 미약한 방전(501)을 발생시킨다. 그 후, 선택된 방전셀에서는 미약한 방전(501)을 확장시켜, 도 27c에 보인 바와 같이 방전(502)으로 한다. 그 결과 전면기판 및 배면기판의 표면에 벽전하가 생성된다. 그리고 계속되는 표시방전기간에 있어서, 도 27d에 표시한 바와 같이, 표시방전용전극부(121)과 데이터전극(210) 사이에 대향표시방전(504)을 발생시킨다.
이와 같은 제10실시형태에 의해서도 고속화 및 저전압화가 가능하다. 또한 비선택의 방전셀에 있어서 약한 방전(501)이 단차부(203) 상의 방전공간에 발생하도록 선택시 방전을 제어한다면 더욱 고속화 및 저전압화를 도모할 수 있다.
(제11실시형태)
다음으로 본 발명의 제11실시형태에 대해서 설명한다. 제11실시형태는 대향방전으로 표시방전을 실현하는 플라즈마디스플레이패널이다. 도 29a는 제11실시형태에 있어서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 비방전상태를 표시하는 단면도이다. 도 29b는 제11실시형태에 있어서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 미약한 초기방전상태를 표시하는 단면도이다. 도 29c는 제11실시형태에 있어서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 과도적인 방전상태를 표시하는 단면도이다. 또 도 30은 제11실시형태에 따른 플라즈마디스프레이패널을 구동하는 방법을 나타내는 타이밍챠트이다.
제11실시형태에 있어서는 도 29a에 보인 바와 같이 대향방전주사전극(101)이 단일의 투명전극으로 구성되어 있다. 제11실시형태에 있어서도 선택방전기간에 있어서 도 29a에 표시된 바와 같이 비선택의 방전셀에서는 방전을 발생시키지 않고 도 29b에 보인 바와 같이, 선택된 방전셀에서는 대향방전주사전극(110)의 단부와 데이터전극(210) 사이에 미약한 방전(501)을 발생시킨다. 그 후 선택된 방전셀에서는 방전(501)을 확장시켜 도 29c에 보인 바와 같이 방전(502)으로 한다. 그 결과, 전면기판 및 배면기판의 표면에 벽전하가 생성된다. 그리고 계속되는 표시방전기간에 있어서 대향방전주사전극(110)의 전체와 데이터전극(210) 사이에 대향표시방전을 발생시킨다.
이와 같은 제11실시형태에 의해서도 고속화 및 저전압화가 가능하다. 또한 비선택의 방전셀에 있어서 약한 방전(501)이 단차부(203) 상의 방전공간에 발생하도록 선택시 방전을 제어한다면 더욱 고속화 및 저전압화을 도모할 수 있다.
(제12실시형태)
다음으로, 본 발명의 제12실시형태에 따른 플라즈마디스플레이패널의 구동방법에 대해서 설명한다. 제12실시형태는 제2실시형태의 변경예에 상당하고 계조표시를 행하는 점이 제2실시형태와 다르다. 즉, 제12실시형태는 계조표시를 실시하는 방법을 제공한다. 도 31은 본 발명의 제12실시형태에 있어서의 1프레임의 구성을 보여주는 모식도이다. 도 32는 제12실시형태에 따른 플라즈마디스플레이패널의 구동방법을 표시하는 타이밍챠트이다. 도 33a는 제12실시형태에 있어서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 과도적인 방전상태를 나타내는 단면도이다. 도 33b는 제12실시형태에 있어서의 플라즈마디스플레이패널의 방전셀의 과도적인 방전상태를 표시하는 단면도이다.
본 실시형태에 있어서는 선택시의 확장된 방전(502)의 확장상태를, 주사전극(111)에 인가하는 주사펄스(Ps)의 전압 및 데이터전극(210)에 인가하는 데이터펄스(Pd)의 전압을 변화시키는 것에 의해 제어한다. 예를 들면 도 32에 보여지는 바와 같이, 주사전극(111) 및 데이터전극(210) 사이에 인가하는 전압을 3종류로 함과 동시에, 선택방전종료시 주로 주사전극(111)상 영역의 방전셀 내부에 축적된 벽전하의 상태를 3종류로 한다. 즉, 제1서브필드(SF1)의 선택방전기간(703)에서는 낮은 전압을 인가하는 것에 의해 확장한 방전(502)을 도 33a에 보인 바와 같이 비교적 작게 발생시키고 제2서브필드(SF2)의 선택방전기간(703)에서는 중간의 전압을 확장하는 것에 의해 확장한 방전(502)을 도 33b에 표시한 바와 같이 제1서브필드 SF1 보다 약간 크게 발생시키고, 그 이후의 서브필드의 선택방전기간(703)에서는 더욱 높은 전압(미도시)을 인가하는 것에 의해 더욱 확장한 방전이 되도록 제어한다. 또, 제1 및 제2서브필드들(SF1 및 SF2)에서는 선택방전기간(703)후에 표시방전기간 대신 선택방전소거기간(703a)을 설치하고, 선택방전소거기간(703a)에서 주사전극들(S1 내지 Sn) 및 유지전극들(C1 내지 Cn)에 동시에 톱니모양의 소거펄스를 인가한다. 다른 서브필드들에서는 각각의 선택방전기간과 계속되는 표시방전기간에서는 최저로 1회의 유지방전펄스를 주사전극(111) 및 공통전극(112)에 인가하여 1회째의 방전에서는 각각의 벽전하의 상태에 따른 발광강도를 실현하는 표시방전을 발생시키는 것이 가능하다. 벽전하의 상태는 방전(502)의 확장의 정도에 영향을 받으므로 1회의 표시를 위한 펄스전압으로 휘도를 변조시키는 것이 가능하게 된다. 따라서, 낮은 휘도 레벨에서도 양호한 계조표시를 실현하는 것이 가능하고 플라즈마디스플레이의 고화질화를 실현하는 것이 가능하다. 또한 1프레임의 최후에는 시간조정을 위한 블랭크기간(709)이 설치되어도 좋다.
또한 전술의 실시형태에서는 방전셀의 평면형상을 직사각형으로 하고 있지만, 본 발명을 정사각형 또는 육각형 등의 다각형의 평면형상을 가지는 방전셀에 적용하여도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한 리셋방전, 프라이밍방전, 선택방전 또는 표시방전의 각 기간에 있어서의 인가전압의 파형은 플라즈마디스프레이패널의 구조 및 가스조성에 따라 적당히 선택하는 것이 가능하다. 따라서, 경사파를 사용하는 것, 별도의 펄스를 인가하는 것 또는 각 기간에 있어서 펄스를 인가하지 않는 전극에 펄스전압을 인가하는 것도 유효하다. 또한 펄스전압은 일정할 필요는 없고 계단모양 또는 경사모양이어도 좋다.
또한 단차부 및 차광부는 필수적은 것은 아니지만, 단차부를 설치함으로써 설치하지 않은 경우에 비해 표시방전기간 이외에 주변부에서 발생하는 방전을 보다 용이하게 분리하는 것이 가능하게 된다. 또한 이 단차부의 높이는 기판간격을 1이라 했을 경우, 0.2 내지 0.9인 것이 바람직 하다. 단차부의 높이가 0.2미만이라면, 즉, 단차부가 낮으면, 표시방전을 발생하는 영역에서의 대향방전에 필요한 전압과 표시방전기간 이외에서 주변부에 발생하는 대향방전에 필요한 전압과의 차이가 작게 되고, 표시방전기간 이외에서 주변부에 발생하는 방전의 제어성이 단차부를 설치하지 않을 경우와 거의 동등하게 된다. 한편, 단차부의 높이가 0.9를 초과하게 되면, 단차부 영역의 대향방전의 발생에 필요한 전압이 극히 상승하고 표시방전기간 이외의 주변부의 방전이 발생하지 않게 되는 경우가 있다.
또한 기판간격을 1로 한 경우의 단차부의 높이를 0.6이상으로 하면, 표시방전을 발생하는 영역에서의 대향방전에 필요한 전압과 표시방전기간 이외에 주변부에 발생한 대향방전에 필요한 전압과의 차를 10V 이상으로 할 수 있고 이것들의 방전을 용이하게 분리하여 제어하는 것이 가능하게 된다. 특히, 방전가스가 Xe, Kr, Ar 및 N2 중에서 적어도 2종의 성분을 함유하고, 이 성분의 분압의 합이 100hPa 이 상인 경우에 유효하다.
또한 단차부끼리의 간격을 1로 했을 경우, 단차부의 평탄부의 폭은 0.2 내지 0.7인 것이 바람직하다. 평탄부의 폭이 0.2미만이라면, 비방전갭영역측에서 발생한 방전이 인접하는 방전셀에 용이하게 확장하고 방전을 발생시켜야 할 방전셀에 있어서만의 방전 제어가 곤란하게 되는 경우가 있다. 한편, 평탄부의 폭이 0.7을 넘으면, 면방전갭영역 주변의 기판간격이 작아지고 면방전을 개시하기 위해 필요한 전압이 상승하여 구동전압이 상승한다.
또한 단차부끼리의 간격을 1로 한 경우의 단차부의 폭이 0.5이상으로 되면, 표시방전을 발생하는 영역에서의 대향방전에 필요한 전압과 표시방전기간 이외에 주변부에 발생한 대향방전에 필요한 전압과의 차를 10V 이상으로 할 수 있고 더욱 용이하게 주변부에 발생하는 약한 방전을 분리하여 제어할 수 있다. 특히. 방전가스 Xe, Kr, Ar 및 N2 중에서 적어도 2종의 성분을 함유하고, 이 성분의 분압의 합이 100hPa 이상인 경우에 유효하다.
또한, 상기 평탄부와는 단차부의 표면이 배면기판의 표면과 대략 평행하게 되어 있는 부분을 말하고, 평탄부의 도중에 도 26에 보인 격벽(223)과 같은 전면기판에 접하는 부분이 있어도 좋다.
또한 차광층을 설치했을 경우에는 비선택시에 차광층 주변영역에서 약한 방전에 기인한 발광이 발생하여도 흑휘도를 상승시키지 않아 높은 콘트라스트를 얻을 수 있고, 나아가서는 고품위의 표시를 실현할 수 있다.
또한, 방전가스의 조성은 특히 한정되는 것은 아니지만, 방전가스가 Xe, Kr, Ar 및 N2 중에서 적어도 1종의 성분을 함유하던지 또는 N2를 더 함유하고 이것들의 성분의 분압의 합이 100hPa 이상인 방전가스가 방전셀에 충전되는 것이 바람직하다. 이런 방전가스를 사용한 방전셀은 높은 발광효율을 나타낼 뿐만 아니라 방전의 확대가 억제되어 고립된 방전을 용이하게 발생시킬 수 있다. 특히 Ar을 함유하는 방전가스에서는 방전이 좁은 영역에 한정되기 쉽다. 또한 N2가 함유되어 있다면 N2가 발생하는 근자외선을 유효하게 이용할 수 있고 높은 발광효율을 얻는 것이 가능하게 된다. 또한 방전가스가 Xe, Kr 및 Ar의 어느것도 포함하지 않고 N2만을 함유하고 있는 경우에는 방전전압이 현저하게 상승해 버리지만, Xe, Kr 및 Ar을 함유시키는 것에 의해 이와 같은 방전전압의 상승을 제어할 수 있고 또한 이것들의 희가스성분이 방전의 확장을 억제할 수 있다.
본원 발명자는 실제로 상술한 바와 같은 실시형태의 플라즈마디스플레이패널을 제조했다. 그 제조방법 및 그 결과 얻어진 것의 효과에 대해서 설명한다.
우선, 도 9에 표시한 제1실시형태의 플라즈마디스플레이패널을 제조하는 방법에 대해서 설명한다. 단위방전셀의 면방전전극에 직교하는 방향의 길이는 1.08㎜로 설계했다. 제1가스기판(101)에 외광반사 및 플라즈마디스프레이의 방전공간(3)으로부터의 불필요한 발광을 막기 위한 무기흑색안료를 주성분으로 한 비도전성의 차광층(105)을 형성했다. 다음에 산화인듐을 주성분으로 한 투명도전박막재료(인듐 주석 산화물; ITO)에 의해 투명전극부들(111a 및 112a)을 형성했다. 투명전극부의 폭은 150 내지 350㎛로 했다. 투명전극부 외측의 방전셀 주변부에는 투명전극부와 나란히 Ag 미립자를 주성분으로 한 저저항배선재료에 의해 저저항배선부들(111b 및 112b)을 형성하고 투명전극부와 저저항배선부가 동전위로 되도록 연결부를 개입시켜 접속하도록 했다.
연결부는 도 15a, 도 15b, 도 15c 및 도 15d에 보여진 바와 같이 저저항배선재료로 형성해도 투명도전박막재료로 형성해도 또는 서로 적층되도록 형성해도 좋다. 또 연결부는 격벽(220)에 대응한 부분에 형성하는 것이 바람직하지만, 방전셀로부터 표시면으로 출사되는 가시발광을 현저하게 저해하지 않는다면, 방전셀 내에 형성해도 좋고, 예를 들면 20㎛이하의 저저항화배선재료를 방전셀의 중앙에 접속부로 하여 배치해도, 발광효율 등 발광특성은 격벽에 대응한 부분에 접속부를 설치한 경우와 거의 동일했다. 또한 연결부를 격벽에 대응한 부분에 설치하는 것이라면, 모든 격벽에 대응하는 부분에 설치할 필요는 없고 격벽의 1개 마다 또는 복수개 마다 형성해도 좋다.
저저항화배선의 폭은 30 내지 80㎛로 했다. 투명전극부와 저저항화배선 사이의 면방전전극의 개구부의 폭은 100 내지 250㎛으로 했다. 방전셀들 간에 걸치는 저저항화배선끼리의 간격, 소위 비방전갭은 60 내지 160㎛으로 했다. 또한 방전셀을 걸쳐서 인접하는 면방전전극간들에서 저저항화 배선을 공통화 함으로써 이것들을 주사전극 또는 공통전극으로 하여 통일해도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 이 경우 비방전갭이 불필요하기 때문에 면방전전극의 설계상의 자유도가 향상한다.
면방전전극(110)을 형성한 후, 저융점유리재료를 주성분으로 한 투명유전체 층(103)을 20 내지 60㎛의 두께로 형성하고 표시부로 되는 영역의 주변부의 4변에 봉지용의 프릿트(frit)유리를 디스펜서에 의해 도포했다. 최후에 유전체층상에 보호막(104)으로서 산화마그네슘막을 진공증착법에 의해 0.5 내지 2㎛의 두께로 형성하여 전면기판(1)으로 했다. 이 전면기판(1)은 표시면측기판으로 불리는 경우가 있다.
또한 제2유리기판(201)에 Ag 미립자를 주성분으로 한 스트라이프상의 데이터전극(210)을 80 내지 150㎛의 폭으로 주사전극(111)과 직교하는 방향에 상기 전면측 기판의 단위방전셀의 간격의 1/3의 간격으로 형성했다. 다음에, 적어도 표시영역 전체에 대응하는 영역에 산화티탄 등의 무기백색안료를 포함한 저융점글래스재료로 소성후 반사율이 높은 백색이 되는 백색유전체층(205)을 5 내지 20㎛의 두께에 형성했다. 또한 데이터전극(210)의 형상에 대해서는 선택방전기간의 약한 방전이 발생하는 영역에서 그 폭이 크게 되도록 하는 등으로 해도 좋다.
이어서, 각 데이터전극들(210) 사이에 대략 방전공간(3)의 간격에 상당하는 높이의 격벽(220) 및 이 격벽(220)보다 낮은 높이를 가지는 단차부(203)를 저융점글래스 및 무기 필러를 주성분으로 하는 재료로 형성했다. 격벽(220) 및 단차부(203)는 우선 단차부(203)의 높이를 가지는 우물모양의 구조물을 샌드블라스트(sand blast)법, 첨가(additive)법 또는 스크린인쇄법에 의해 형성하고, 그 후 높이가 대략 기판간격으로부터 우물모양의 구조물의 높이를 감소시킨 정도의 스트라이프 모양의 구조물을 우물모양의 구조물 위에 동일한 방법에 의해 겹쳐 쌓는 것에 의해 형성했다. 또한 격벽의 높이는 80 내지 250㎛으로 하고 단차부의 높이는 격벽 의 높이의 0 내지 1의 사이에서 0.1 간격으로 설정하고 총계 11종류의 것을 제작했다.
그 후 적어도 격벽(220) 및 단차부(203)에 의해 구획된 영역에 적색용형광체(Eu부활붕소산화물)층, 녹색용형광체(Mn부활Zn실리케이트)층 및 청색용형광체(Eu부활 BaMg알민산)층을 그것들의 각 원료를 페이스트형상으로 하여 스크린인쇄법 또는 디스펜스법에 의해 도포하고, 그 후 소성하는 것에 의해 형성했다. 또한 R(적), G(녹), B(청) 형광체층이 배치된 방전셀의 기입특성을 균일화하기 위해서는 단차부 위에는 형광체층이 존재하지 않는 것이 바람직하지만, 단차부 위에 형성되어 있어도 좋다.
또한, 미리 표시부인 영역의 외측에는 적어도 1개의 구멍을 형성해 두고, 이 구멍에 대응한 형광체형성면의 반대측의 면에는 방전셀 내부와 외부를 연결하기 위한 배기 및 가스도입용 글래스배관을 형성해 두고 배면기판(2)으로 했다.
계속하여, 전면기판(1)과 배면기판(2)을, 거의 격벽(220)의 높이를 간격으로 한 방전공간(3)을 갖게 하고, 면방전전극(110)과 데이터전극(210)이 직교하도록 붙여 합하고, 방전공간 내부를 약 370℃로 가열하면서 진공으로 배기한 후 실온까지 냉각하고, 5부피%의 Xe를 담고 있는 NeXe혼합가스로 된 방전가스를 방전공간(3)에 도입해 배기 및 가스도입용 가스배관을 봉하여 절단하고, 방전셀이 매트릭스 모양으로 배치된 플라즈마디스플레이패널로 했다. 또한 혼합가스의 성분은 700hPa이다.
그리고, 이 플라즈마디스플레이패널에 도 10에 보인 타이밍챠트의 파형의 구동전압을 인가했다. 이 때 리셋방전기간에는 350V이상의 프라이밍방전을 겸하는 리 셋방전펄스(Pr)를 인가했다. 이 리셋방전펄스(Pr)의 하강시에는 모든 방전셀에서 벽전하가 소거되도록 한 같은 방전이 발생했다. 그 후, 주사펄스(Ps)만으로는 대향방전이 발생하지 않고 데이터펄스(Pd)를 가세해서 대향방전이 발생하도록 주사펄스전압과 데이터펄스전압을 제어했다. 단차부(203)의 높이는 기판간격(방전공간의 높이)의 0.5배일 때, 주사펄스전압 및 데이터펄스전압의 합은 대략 200V정도로 방전셀 주변부의 약한 방전이 주사전극 전체에 넓어지도록 한 기입방전을 발생시키는 것이 가능했다. 단차부의 높이가 0.6보다 큰 경우, 더욱 낮은 전압으로 방전셀 주변부의 약한 방전이 주사전극 전체에 넓어지도록 한 기입반전을 발생시키는 것이 가능했다. 단차부(203)가 없는 경우 또는 단차부(203)의 높이가 기판간격의 0.2배 미만인 경우에는 약 220V 이상의 전압이 필요하고 방전이 인접셀에서도 용이하게 확장하여 비선택의 인접셀에 오방전(오기입)을 발생시키기 쉬워졌다. 또한 단차부(203)를 기판간격의 0.9배를 넘는 정도까지 높게 해 가면, 단차부가 없거나 또는 낮은 경우와 비교해 기입방전을 발생시키기 위한 전압이 증대했다.
또한, 주사전압을 150V, 데이터전압을 50V로 설정하고 선택방전기간의 방전형태를 관찰한 바, 주사전압만을 인가한 비선택방전셀에서는 방전을 발생시키지 않고, 주사전압 및 데이터전압을 인가한 선택방전셀에서는 단차부 부근에서 방전이 약하게 발생한 후 주사전압과 데이터전극의 교차부영역에 방전이 확장하고 있었다. 즉, 제1실시형태에 상당하는 것이 되었다. 단차부영역에서 주사전극과 데이터전극 사이의 대향방전이 발생하는 전압이 낮게 되어 있기 때문에 기입에 필요한 전압을 억제할 수 있고, 나아서는 주사전압 및/또는 데이터전압을 낮게 하는 것이 가능하 고 또한 방전지연시간의 단축에 의해 주사펄스 폭의 단축, 나아가서는 선택방전기간의 단축을 실현시켰다.
한편, 주사전압을 170V로 하고, 데이터 전압을 30V로 설정한 경우에는 주사전압의 인가에 의해 비선택방전셀에서도 단차부 부근에 약한 방전이 발생했다. 즉, 제2실시형태에 상당하는 것으로 되었다. 그리고, 선택방전셀에서는 주사전압을 150V, 데이터전압을 50V로 설정한 경우와 마찬가지로 단차부 부근에서 방전이 약하게 발생한 후, 주사전극 및 데이터전극의 교차부 영역에 방전이 확장했다. 방전지연시간은 상술의 제1실시형태에 상당하는 것과 비교해 더욱 대폭 단축할 수 있었다.
또한, 주사전압을 170V로 하고 데이터전압을 30V로 설정한 것에 있어서, 프라이밍방전기간을 삭제한 것에 대해서 평가했다. 그 결과 프라이밍방전기간 또는 리셋기간에 있어서 프라이밍방전이 없어도 각 서브필드의 선택방전기간에 있어서 비선택시에 발생하는 약한 방전이 프라이밍방전의 기능을 가지기 때문에 상기 선택방전을 고속 및 저전압화 할 수 있었다.
비교를 위해, 흑색차광부(105)를 형성하지 않고 있는 플라즈마디스프레이패널을 제작하고 흑휘도를 측정했다. 제2실시형태에 상당하는 전압을 인가한 경우에는 비선택방전셀에 있어서도 서브필드마다 약한 방전이 발생하고 있는데도 불구하고, 흑색차광층을 형성한 패널에서는 형성하지 않은 패널에 비해, 흑휘도를 반정도 이하로 할 수 있었다.
또한 방전셀 간격은 1.08㎜에 한정된 것은 아니고 방전리셋간격을 0.3㎜까지 축소한 플라즈마디스플레이패널에 있어서도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있었다.
도 34는 Xe, Kr 및 Ar의 각 조성의 분압에 대해 발광효율의 값을 나타내는 도면이다. 가로축을 Xe, Kr 및 Ar의 각 조성의 분압으로 하고, 세로축을 발광효율의 상대값으로 하여 양자의 관계를 나타냈다. 이 그래프는 상술의 실제로 제조한 플라즈마디스플레이패널에 Xe, Kr 및 Ar을 포함한 Ne를 주성분으로 한 700hPa의 방전가스를 도입하고, 각 성분의 분압을 변화시키는 것에 의해 얻은 것이다. 또한 발광효율은 Xe의 분압이 1.3(hPa)일 때의 발광효율을 1로 한 경우의 상대값이다.
도 34에 보인 바와 같이 어느 쪽의 성분에 있어서도, 발광효율이 대략 100hPa이상의 분압에서 크게 향상했다. 단차부가 있는 경우에는 대략 100hPa이상의 분압에서 주변부의 약한 방전을 국재화 할 수 있고, 또한 선택방전셀에서의 확장방전에 의한 기입을 실현할 수 있었지만, 단차부가 아닌 경우에는 대향방전전압이 높고, 또한 기입방전시의 방전셀 주변부의 약한 방전을 국재화하는 것에 의해 제어하는 것이 곤란했다.
이상 상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 방전셀을 스위칭하는 선택적방전을 고속화 및 저전압화할 수 있다. 또한 선택적방전의 발광강도를 조정하는 경우에는 흑색표시시의 휘도를 억제함과 동시에 최소휘도변조를 용이하게 할 수 있다. 따라서 코스트를 억제하면서 화질을 향상시킬 수 있다. 또한 Xe, Kr, Ar, 또는 N2를 100hPa 이상의 분압으로 담고 있는 방전가스를 사용한다면 발광효율을 현저하게 높 일 수 있다. 종래 이와 같은 방전가스를 사용한 경우에는 구동전압이 증가하고 프라이밍방전에 의해 발생한 프라이밍입자가 조기에 소멸하기 때문에 방전지연이 증가하고 선택적방전에 필요한 시간이 증대되었지만, 본 발명에 있어서는 구동전압의 증가를 억제하고 선택적 방전에 필요한 시간을 보다 한층 단축할 수 있기 때문에 선택적 방전의 고속화 및 저전압화와 함께 저소비 전력화에 중요한 높은 발광효율을 실현할 수 있다.

Claims (5)

  1. Xe, Kr 및 Ar로 된 군으로부터 선택된 적어도 1종의 성분을 함유하고, Xe, Kr 및 Ar의 각 분압의 총합이 100hPa 이상인 방전가스가 방전셀 내에 충전되어 있는 플라즈마디스플레이패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방전가스는 추가로 N2를 함유하고 Xe, Kr, Ar 및 N2의 각 분압의 총합이 100hPa 이상인 플라즈마디스플레이패널.
  3. 제 1 항에 있어서,
    대향하여 배치된 제1 및 제2기판,
    상기 제1기판에서의 상기 제2기판과의 대향면측에 설치되어 제1방향에 연장되는 복수의 제1전극,
    상기 제2기판에서의 상기 제1기판과의 대향면측에 설치되어 상기 제1방향에 직교하는 제2방향으로 연장되는 복수의 제2전극,
    상기 제1 및 제2전극의 각 교점에 배치된 상기 방전셀을 포함하고 방전에 의해 발생한 광을 각 방전셀 내에 설치된 형광체층에 조사하여 가시광으로 변환하여 화상표시를 행하고,
    상기 제1전극은 주전극부 및 상기 주전극부보다도 방전셀의 단부측에 배치된 부전극부를 포함하는 플라즈마디스플레이패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    대향하여 배치된 제1 및 제2기판,
    상기 제1기판에서의 상기 제2기판과의 대향면측에 설치되어 제1방향에 연장되는 복수의 제1전극,
    상기 제2기판에서의 상기 제1기판과의 대향면측에 설치되어 상기 제1방향에 직교하는 제2방향으로 연장되는 복수의 제2전극,
    상기 제1 및 제2전극의 각 교점에 배치된 상기 방전셀을 포함하고 방전에 의해 발생한 광을 각 방전셀 내에 설치된 형광체층에 조사하여 가시광으로 변환하여 화상표시를 행하고,
    상기 방전셀의 상기 제2전극이 연장되는 방향의 단부에서 상기 제2기판 위에 설치된 단차부를 포함하고, 상기 방전셀의 상기 제2전극이 연장되는 방향의 중앙부에서의 방전공간의 높이가 상기 단부에서의 방전공간의 높이보다도 높은 플라즈마디스플레이패널.
  5. 제 1 항에 있어서,
    대향하여 배치된 제1 및 제2기판,
    상기 제1기판에서의 상기 제2기판과의 대향면측에 설치되어 제1방향으로 연 장되는 복수의 제1전극,
    상기 제2기판에서의, 상기 제1기판과의 대향면측에 설치되어 상기 제1방향에 직교하는 제2방향으로 연장되는 복수의 제2전극,
    상기 제1 및 제2전극의 각 교점에 배치된 상기 방전셀을 포함하고 방전에 의해 발생한 광을 각 방전셀 내에 설치한 형광체층에 조사하여 가시광으로 변환해 화상표시를 행하고,
    상기 제2전극이 연장되는 방향에서 이웃하는 방전셀들의 경계를 따라, 상기 제1기판상에 상기 제1전극과 평행하게 설치된 차광층을 더 포함하는 플라즈마디스플레이패널.
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