KR20060113331A

KR20060113331A - 플라즈마 튜브 어레이

Info

Publication number: KR20060113331A
Application number: KR1020050086804A
Authority: KR
Inventors: 고지 시노헤; 마나부 이시모또; 겐지 아와모또; 히또시 야마다; 아끼라 도까이; 요스께 야마자끼; 히또시 히라까와
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2005-04-28
Filing date: 2005-09-16
Publication date: 2006-11-02
Also published as: EP1717838B1; EP1717838A3; KR100714948B1; JP4680663B2; CN100538977C; US20060244378A1; EP1717838A2; CN1855347A; US7298086B2; JP2006310098A

Abstract

본 발명은, 내부에 형광체층을 갖는 복수의 발광관을 배열해 두고, 이들 복수의 발광관 내부에서 방전을 발생시켜 그 발광관 내부의 형광체층을 발광시킴으로써 화상을 표시하는 플라즈마 튜브 어레이에 관한 것으로서, 금속 세선의 배선에 의해 플렉시블 적성을 갖게 한 표시 전극으로서, 방전 특성과 높은 개구율의 쌍방을 높은 레벨로 양립시킨다.

표시 전극쌍(21)을 구성하는 각 표시 전극(211, 212)이, 복수의 개구(621, 622)를 분산 형성한 금속 세선(611, 612)으로 이루어지는 표시 전극으로서, 방전 슬릿(210)에 면하여 그 방전 슬릿(210)을 따라 연장되는 제1 금속 세선(611a, 612a)을 갖고, 그 제1 금속 세선이, 그 제1 금속 세선보다 비방전 슬릿측으로 치우친 영역을 형성하는 제2 금속 세선(611b, 612b)보다 굵은 폭의 금속 세선이다.

플라즈마 튜브 어레이, 금속 세선, 형광체층

Description

플라즈마 튜브 어레이{PLASMA TUBE ARRAY}

도 1은 플라즈마 튜브 어레이의 기본 구조를 도시한 사시도.

도 2는 플라즈마 튜브 어레이를 구성하는 발광사의 구조를 도시한 모식도.

도 3은 형광체층이 형성된 보우트를 도시한 도면.

도 4는 금속 세선을 채택한 표시 전극의 일례를 도시한 구성도.

도 5는 본 발명의 제1 실시 형태의 플라즈마 튜브 어레이의 표시 전극을 도시한 도면.

도 6은 본 발명의 제2 실시 형태의 플라즈마 튜브 어레이의 표시 전극을 도시한 도면.

도 7은 실험 결과를 나타낸 도면.

도 8은 본 발명의 제3 실시 형태의 플라즈마 튜브 어레이의 표시 전극을 도시한 도면.

도 9는 본 발명의 제4 실시 형태의 플라즈마 튜브 어레이의 표시 전극을 도시한 도면.

도 10은 도 9에 도시한 전극 구조에서의 방전 특성을 나타낸 도면.

도 11은 도 9의 전극 구조에서의, 구동 전압과 발광 휘도의 관계를 나타낸 도면.

도 12는 본 발명의 제5 실시 형태의 플라즈마 튜브 어레이의 표시 전극을 도시한 도면.

도 13은 본 발명의 제6 실시 형태의 플라즈마 튜브 어레이의 표시 전극을 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10:발광사

20:전면 지지 부재

21:전극쌍

30:배면 지지 부재

100:플라즈마 튜브 어레이

210:방전 슬릿

211, 212:표시 전극

211a, 212a:버스 전극

211b, 212b:투명 전극

211c, 212c:가지 전극

611, 611a, 611b, 612, 612a, 612b:금속 세선

621, 622:개구

6111, 6112, 6121, 6122:금속 세선

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 소61-103187호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 2003-86141호 공보

[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 2003-92085호 공보

[특허 문헌 4] 일본 특허 공개 2003-338244호 공보

본 발명은, 내부에 형광체층을 갖는 복수의 발광관을 배열해 두고, 이들 복수의 발광관 내부에서 방전을 발생시켜 그 발광관 내부의 형광체층을 발광시킴으로써 화상을 표시하는 플라즈마 튜브 어레이에 관한 것이다.

자발광을 행하는 대형의 화상 표시 장치로서, 플라즈마 디스플레이의 원리를 응용하여, 내부에 형광체층 등을 갖는 글래스의 튜브(글래스 관)로 이루어지는 발광사를 다수 개 정렬시켜 각 발광사의 각 부분마다의 발광을 제어함으로써 화상을 표시하는 기술이 제안되어 있다(특허 문헌 1 참조).

개개의 발광사는, 글래스 관의 내부에 MgO막 등의 보호막과 형광체층을 형성하고, 예를 들면 Ne와 Xe로 이루어지는 방전 가스를 봉입한 것이다. 형광체층은, 보우트라고 불리는, 반원에 가까운 단면 형상을 갖는 탑재 부품인 지지 부재 상에 형성되고, 그 지지 부재(보우트)가 글래스 관 내에 삽입된다. 그 후, 글래스 관은 진공 챔버 내에서 가열하면서 배기되고, 방전 가스를 충전한 후에 양단이 밀봉된다. 이와 같이 하여 제작한 발광사를 병렬로 다수 정렬시켜 고정함과 아울러, 이들 발광사에 전극을 형성하고, 이들 전극에 전압을 인가함으로써 발광사 내부에 방 전을 발생시켜 형광체를 발광시킨다.

도 1은 플라즈마 튜브 어레이의 기본 구조를 도시한 사시도이다.

여기에 도시한 플라즈마 튜브 어레이(PTA)(100)에는, 내부에 각각 적(R), 녹(G), 청(B)의 형광을 발하는 형광체층이 각각 배치되고 방전 가스가 봉입된 각 발광사(10R, 10G, 10B, 10R, 10G, 10B, …)가, 상호 평행하게 또한 전체적으로 면 형상으로 배열되어 있고, 이들 배열된 다수 개의 발광사(10R, 10G, 10B, 10R, 10G, 10B, …)의 전면 및 배면에는, 각각 투명한 전면 지지 부재(20) 및 배면 지지 부재(30)가 배치되고, 이들 배열된 다수 개의 발광사(10R, 10G, 10B, 10R, 10G, 10B, …)가, 이들 전면 지지 부재(20) 및 배면 지지 부재(30)로 끼워진 구조를 갖고 있다.

또한, 전면 지지 부재(20) 상에는, 다수 개의 발광사(10R, 10G, 10B, 10R, 10G, 10B, …)의 배열 방향, 즉 이들 다수 개의 발광사(10R, 10G, 10B, 10R, 10G, 10B, …)에 걸치는 방향에는, 상호 평행하게 연장되어 상호간에 방전 슬릿을 형성하는 2개의 표시 전극(211, 212)으로 이루어지는 표시 전극쌍(21)이 형성되어 있다. 이 표시 전극쌍(21)은, 발광사(10R, 10G, 10B, 10R, 10G, 10B, …)의 길이 방향에, 표시 전극쌍(21)끼리의 사이에 비방전 슬릿을 형성하며 복수 배열되어 있다. 또한, 1개의 표시 전극쌍(21)을 구성하는 2개의 표시 전극(211, 212)은, 상호 떨어진 측(비방전 슬릿측)에 각각 형성된 금속(예를 들면 Cr/Cu/Cr)으로 이루어지는 버스 전극(211a, 212a)과, 상호 근접한 측(방전 슬릿측)에 각각 형성된 ITO 박막으로 이루어지는 투명 전극(211b, 212b)으로 구성되어 있다. 버스 전극(211a, 212a)은 그 표시 전극(211, 212)의 전기 저항을 내리기 위한 것이고, 투명 전극(211b, 212b)은, 발광사(10R, 10G, 10B, 10R, 10G, 10B, …)에서의 발광광을 가리는 일 없이 전면 지지 부재(20)측에 투과시킴으로써 밝은 표시를 행하게 하게 하기 위한 고안이다.

또한, 배면 지지 부재(30) 상에는, 다수 개 배열된 발광사(10R, 10G, 10B, 10R, 10G, 10B, …) 각각에 대응 지어져서 각 발광사를 따라 상호 평행하게 연장되는 금속제의 다수 개의 신호 전극(31)이 형성되어 있다.

이와 같이 구성되어 이루어지는 PTA(100)를 평면적으로 본 경우, 신호 전극(31)과 표시 전극쌍(21)의 교차부가 단위 발광 영역(단위 방전 영역)으로 된다. 표시는, 표시 전극(211, 212) 중 어느 한 개를 주사 전극으로서 이용하고, 그 주사 전극과 신호 전극(31)의 교차부에서 선택 방전을 발생시켜 발광 영역을 선택하고, 그 방전에 수반하여 해당 영역의 발광사 내면에 형성된 벽 전하를 이용하여, 표시 전극(211, 212) 사이에서 표시 방전을 발생시킴으로써 행한다. 선택 방전은, 상하 방향에 대향하는 주사 전극과 신호 전극(31) 사이의 발광사 내에서 발생되는 대향 방전이고, 표시 방전은, 평면 상에 평행하게 배치되는 표시 전극(211, 212) 사이의 발광사 내에서 발생되는 면 방전이다. 이러한 전극 배치에 의해, 발광사의 내부에는, 그 길이 방향에 복수의 발광 영역이 형성된다.

도 2는, 도 1에 도시한 PTA(100)를 구성하는 발광사의 구조를 도시한 모식도이다.

여기에는, 3개의 발광사(10R, 10G, 10B)가 도시되어 있다. 각 발광사(10R, 10G, 10B)는, 글래스 관(11)의 내면에 MgO 등의 보호막(12)이 형성되고, 그 글래스 관(11) 내에, 각 색 R, G, B의 형광을 발하는 각 형광체층(14R, 14G, 14B)이 형성된 지지 부재인 보우트(13)가 삽입된 구조를 갖고 있다(특허 문헌 2 참조).

도 3은 형광체층이 형성된 보우트를 도시한 도면이다.

보우트(13)는, 단면이 반원형, U자형 혹은 이들에 근사한 형상의 것으로서, 글래스 관(11)(도 2 참조)과 마찬가지로 길게 연장된 형상을 갖고 있고, 그 내측에는, 도 1, 도 2에 도시한 3종류의 발광사(10R, 10G, 10B)에 부합한 3종류의 형광체층(14R, 14G, 14B)(도 2 참조:여기서는 형광체층(14)으로 대표됨)이 형성되어 있다.

도 2로 되돌아가서 설명을 계속한다.

도 2에 도시한 발광사(10R, 10G, 10B)의 각각은, 글래스 관(11) 내에, 도 3에 도시한 형상의 보우트(13)가 삽입되어 구성되어 있다. 도 2에서는, 이들 발광사(10R, 10G, 10B) 위에, 상호간에 방전 슬릿을 형성한 2개의 표시 전극(211, 212)으로 이루어지는 표시 전극쌍(21)이 배치되어 있는 것이 도시되어 있다. 이들 2개의 표시 전극(211, 212)은, 금속제의 버스 전극(211a, 212a)과 투명 전극(211b, 212b)으로 구성되어 있다.

여기서, 도 2에 도시한 구조의 경우, 3종류의 형광체층(14R, 14G, 14B)을 각각 구비한 3개의 발광사(10R, 10G, 10B)가 1세트로 되고, 또한 2개의 표시 전극(211, 212)으로 이루어지는 1세트의 표시 전극쌍(21)으로 규정되는 영역(D1)이 컬러 화상 표시의 단위인 1 픽셀(1화소)로 된다. 발광사(10R, 10G, 10B) 한개 한개 의 직경은 전형적으로는 1㎜ 정도이고, 따라서 이 도 2에 도시한 구조의 경우, 1픽셀의 영역(D1)의 치수는 3㎜×3㎜로 된다.

상기한 바와 같은 기본 구조를 갖는 PTA에서, 발광사를 평면 형상으로 배열하는 것이 아니라, 곡면을 따르도록 배열함으로써 화상 표시면을 곡면으로 형성하거나(특허 문헌 3 참조), 나아가, 그 화상 표시면을 플렉시블하게 다양한 곡면으로 변형하는 것을 생각할 수 있다.

이 경우, 전면 지지 부재(20) 및 배면 지지 부재(30)로서, 플렉시블한, 예를 들면 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 기판 등이 이용되고, 전면 지지 부재(20) 상에 형성되는 표시 전극(211, 212)에도 굽힘에 강한 구조가 요구된다. 이 경우, 도 1, 도 2를 참조하여 설명한 바와 같은, 금속제의 버스 전극(211a, 212a)과 ITO 박막으로 이루어지는 투명 전극(211b, 212b)을 조합한 표시 전극(211, 212)을 채택하면, IT0 박막은 연성이 부족하고, 플렉시블한 기판이 구부러지면 균열이 발생하거나 단선할 우려가 있다. 이 때문에, ITO 박막으로 이루어지는 투명 전극(211b, 212b) 대신에, 금속 세선을 메쉬 형상, 사다리 형상 혹은 빗살 형상의 패턴으로 배선한 전극 구조가 제안되어 있다(특허 문헌 4 참조). 이 금속 세선의 배선에 의한 전극의 경우, 기판의 굽힘에도 강하고, 화상 표시면을 플렉시블한 곡면으로 형성한다고 하는 점에서 적합하다.

도 4는 금속 세선을 채택한 표시 전극의 일례를 도시한 구성도이다.

여기에는, 방전 슬릿(210)을 사이에 끼워 형성된 2개의 표시 전극(211, 212)으로 이루어지는 표시 전극쌍(21)이 도시되어 있고, 각 표시 전극(211, 212)은, 도 1, 도 2에 도시한 표시 전극에도 구비되어 있는 버스 전극(211a, 212a)과, 도 1, 도 2에 도시한 투명 전극(211b, 212b)을 대신하는, 메쉬 형상으로 배선된 금속 세선(611, 612)으로 이루어지는 가지 전극(branched electrodes)(211c, 212c)으로 구성되어 있다. 이 가지 전극(211c, 212c)에는, 금속 세선(611, 612)에 둘러싸인 다수의 개구(621, 622)가 그 가지 전극(211c, 212c)의 전체면에 걸쳐 분산 형성되어 있다.

이 도 4에 도시한 바와 같은 구조의 표시 전극(211, 212)을 구성한 경우에도, 도 1, 도 2에 도시한 투명 전극(211b, 212b)을 채택한 표시 전극의 경우와 마찬가지로, 방전 슬릿(210)에서의 방전이 유인으로 되어, 도 2에 도시한 발광사(10)(발광사(10R, 10G, 10B)를 대표하여 발광사(10)라 함) 내부에서 방전을 발생시키고, 그 내부의 형광체(14)를 발광시킨다.

이 형광체에서의 발광광은, 방전 슬릿(210)이나 가지 전극(211c, 212c)의 개구(621, 622)를 투과하여 출사하고, 이것이 표시면 전체면으로 보았을 때에 화상으로서 나타나는 것으로 된다.

도 4에 예시한 바와 같은 금속 세선을 배선한 구조의 표시 전극을 채택했을 때의 과제는, 표시 전극의 저항값을 내리는 것과 형광체로 발광한 광을 높은 효율로 투과시키는 것을 양립시키는 것이다.

비교적 선 폭이 넓은(또는 굵은) 금속 세선을 이용하여 배선하거나, 금속 세선을 비교적 촘촘하게 배선하면, 표시 전극의 전기 저항을 내릴 수 있지만, 가지 전극(211c, 212c) 전체의 면적에 대한 개구(621, 622)의 면적의 비율(이하, 이것을 개구율이라 함)이 저하되고, 그 만큼 형광체로부터의 발광광이 차단되어 투과율이 저하되고, 어두운 화상으로 될 우려가 있다.

한편, 이와는 반대로, 금속 세선으로서 좁은 폭의 것을 이용하고, 또한 그 금속 세선의 배선을 성기게 하면 개구율이 올라가고, 따라서 투과율은 향상하지만, 표시 전극(211, 212)의 전기 저항이 상승하여, 표시 전극에 높은 구동 전압을 인가하지 않으면 필요한 발광광 강도를 얻을 수 없는 등, 방전 특성이 저하된다.

본 발명은, 상기 사정을 감안하여, 금속 세선의 배선에 의해 플렉시블 적성을 갖게 한 표시 전극으로서, 방전 특성과 높은 개구율의 쌍방을 높은 레벨로 양립시킨 전극 구조의 표시 전극을 갖는 플라즈마 튜브 어레이를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하는 본 발명의 플라즈마 튜브 어레이 중의 제1 플라즈마 튜브 어레이는, 내부에 형광체층을 갖고 상호 평행하게 배열된 복수 개의 발광관과, 이들 복수 개의 발광관의 전면 및 배면으로 각각 넓어지는 전면 지지체 및 배면 지지체와, 전면 지지체의 발광관 대향면에, 복수 개의 발광관에 걸치는 방향으로 상호 평행하고 또한 상호간에 소정의 방전 슬릿을 끼워 연장되는 2개의 표시 전극으로 이루어지는 표시 전극쌍이 상호간에 소정의 비방전 슬릿을 끼워 복수 쌍 형성되어 이루어지는 복수의 표시 전극쌍과, 배면 지지체의 발광관 대향면에, 복수 개의 발광관 각각에 대응 지어져서 형성된, 발광관을 따르는 방향으로 연장되는 복 수의 신호 전극을 구비하고, 표시 전극쌍을 구성하는 각 표시 전극이, 금속 세선으로 이루어지고 복수의 개구가 분산 형성된 표시 전극으로서, 방전 슬릿에 면하여 방전 슬릿을 따라 연장되는 제1 금속 세선을 갖고, 그 제1 금속 세선이, 제1 금속 세선보다 비방전 슬릿측으로 치우친 영역을 형성하는 제2 금속 세선보다 굵은 폭의 금속 세선인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제1 플라즈마 튜브 어레이는, 방전 슬릿을 따라 연장되는 제1 금속 세선을 제2 금속 세선에 비하여 비교적 굵은 폭의 금속 세선으로 하였기 때문에, 방전 특성이 향상됨과 아울러, 굵은 폭의 금속 세선은 그 제1 금속 세선만으로 되기 때문에, 넓은 개구를 확보하여 투과율의 저하가 억제된다.

여기서, 상기 본 발명의 제1 플라즈마 튜브 어레이에서, 상기 제1 금속 세선으로서는, 퍼스트 오프 전압보다 퍼스트 온 전압 쪽이 높은 전압으로 되는 폭 치수의 금속 세선이 채택된다.

퍼스트 온 전압은, 표시 전극에 인가하는 전압을 서서히 올려 갔을 때, 발광을 금지하고 있는 화소 중의 어느 1개의 화소가 발광을 개시하는 전압을 말하고, 퍼스트 오프 전압은, 표시 전극에 인가하는 전압을, 발광시키려고 한 복수의 화소의 모두를 발광시킨 상태로부터 서서히 내려 갔을 때에, 발광하고 있던 복수의 화소 중의 어느 1개의 화소가 발광을 정지하는 전압을 말하고, 원하는 화소를 확실하게 점등시킴과 아울러 발광을 금지하고 있는 화소를 비발광 상태로 유지하기 위해, 표시 전극을, 퍼스트 오프 전압 이상 퍼스트 온 전압 이하의 전압으로 구동할 필요가 있다.

후술하는 바와 같이, 제1 금속 세선의 선 폭을 바꾸면, 퍼스트 오프 전압 및 퍼스트 온 전압이 변화하고, 제1 금속 세선으로서는, 상기 구동 조건을 만족하는 선 폭의 금속 세선이 채택된다.

또한, 상기 목적을 달성하는 본 발명의 플라즈마 튜브 어레이 중의 제2 플라즈마 튜브 어레이는, 내부에 형광체층을 갖고 상호 평행하게 배열된 복수 개의 발광관과, 이들 복수개의 발광관의 전면 및 배면으로 각각 넓어지는 전면 지지체 및 배면 지지체와, 전면 지지체의 발광관 대향면에, 복수 개의 발광관에 걸치는 방향으로 상호 평행하고 또한 상호간에 소정의 방전 슬릿을 끼워 연장되는 2개의 표시 전극으로 이루어지는 표시 전극쌍이 상호간에 소정의 비방전 슬릿을 끼워 복수 쌍 형성되어 이루어지는 복수의 표시 전극쌍과, 배면 지지체의 발광관 대향면에, 복수 개의 발광관 각각에 대응 지어져서 형성된, 발광관을 따르는 방향으로 연장되는 복수의 신호 전극을 구비하고, 표시 전극쌍을 구성하는 각 표시 전극이, 금속 세선으로 이루어지고 복수의 개구가 분산 형성된 표시 전극으로서, 각 표시 전극의, 방전 슬릿에 면하는 제1 영역이, 그 제1 영역보다 비방전 슬릿측으로 치우친 제2 영역보다 작은 개구율을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2 플라즈마 튜브 어레이는, 상기 제1 플라즈마 튜브 어레이에서의 제1 금속 세선 대신에, 방전 슬릿에 면하는 제1 영역이, 그 제1 영역보다 비방전 슬릿측으로 치우친 제2 영역보다 작은 개구율을 갖는 것으로서, 이 구조의 경우도, 상기 제1 플라즈마 튜브 어레이와 마찬가지로, 양호한 방전 특성과 높은 개구율의 양립이 도모된다.

또한, 상기 목적을 달성하는 본 발명의 플라즈마 튜브 어레이 중의 제3 플라즈마 튜브 어레이는, 내부에 형광체층을 갖고 상호 평행하게 배열된 복수 개의 발광관과, 이들 복수 개의 발광관의 전면 및 배면으로 각각 넓어지는 전면 지지체 및 배면 지지체와, 전면 지지체의 발광관 대향면에, 복수 개의 발광관에 걸치는 방향으로 상호 평행하고 또한 상호간에 소정의 방전 슬릿을 끼워 연장되는 2개의 표시 전극으로 이루어지는 표시 전극쌍이 상호간에 소정의 비방전 슬릿을 끼워 복수 쌍 형성되어 이루어지는 복수의 표시 전극쌍과, 배면 지지체의 발광관 대향면에, 복수 개의 발광관 각각에 대응 지어져서 형성된, 발광관을 따르는 방향으로 연장되는 복수의 신호 전극을 구비하고, 표시 전극쌍을 구성하는 각 표시 전극이, 금속 세선으로 이루어지고 복수의 개구가 분산 형성된 표시 전극으로서, 방전 슬릿에 대하여 평행하게 연장되는, 다른 금속 세선보다 굵은 폭의 제1 금속 세선을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제3 플라즈마 튜브 어레이는, 방전 슬릿과 평행하게 연장되는 제1 금속 세선을 다른 금속 세선에 비하여 굵은 폭의 금속 세선으로 하였기 때문에, 방전 특성이 향상됨과 아울러, 굵은 폭의 금속 세선은 그 제1 금속 세선만으로 되기 때문에, 넓은 개구를 확보하여 투과율의 저하가 억제된다.

여기서, 상기 본 발명의 제3 플라즈마 튜브 어레이에서, 상기 제1 금속 세선은, 비방전 슬릿보다 방전 슬릿으로 치우친 위치에 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 본 발명의 제3 플라즈마 튜브 어레이에서, 상기 제1 금속 세선은 버스 전극인 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제1 내지 제3 플라즈마 튜브 어레이 모두에 있어서, 각 표시 전극은, 방전 슬릿을 따라 연장되는 복수 개의 금속 세선을 갖는 것이어도 되고, 혹은 각 표시 전극은, 방전 슬릿에 대하여 비스듬하게 연장되는 복수 개의 금속 세선을 갖는 것이어도 되고, 혹은 각 표시 전극은, 방전 슬릿을 따라 연장되는 복수 개의 금속 세선과 방전 슬릿에 수직으로 연장되는 복수 개의 금속 세선을 갖는 것이어도 된다.

이와 같이, 본 발명에서는, 금속 세선의 배선 구조로서 다양한 배선 구조를 채택할 수 있다.

또한, 상기 제1 내지 제3 플라즈마 튜브 어레이 모두에 있어서, 각 표시 전극이, 비방전 슬릿에 인접한 개구로서, 비방전 슬릿측을 구획하는 금속 세선이 누락한, 비방전 슬릿을 향해 개방된 개구를 갖는 것인 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 비방전 슬릿을 좁힐 수 있고, 그 만큼 금속 세선으로 형성된 표시 전극을 비전극 슬릿측으로 넓혀서, 전기 저항을 내리는 것과 개구율을 올리는 것을 더욱 높은 차원에서 밸런스시키는 것이 가능하다.

<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>

이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다.

이하에 설명하는 각종 실시 형태는, 지금까지 설명해 온 종래 기술과 비교하여 표시 전극의 전극 구조가 상이할 뿐, 이하에 설명하는 각 실시 형태에서도 전체 구조는 지금까지의 설명을 참조하는 것으로 하고, 여기서는 각 실시 형태에 특유한 표시 전극의 전극 구조에 대하여 설명한다.

도 5는, 본 발명의 제1 실시 형태의 플라즈마 튜브 어레이의 표시 전극을 도시한 도면이다.

여기에는, 방전 슬릿(210)을 사이에 끼워 형성된 2개의 표시 전극(211, 212)으로 이루어지는 표시 전극쌍(21)이 도시되어 있고, 각 표시 전극(211, 212)은 도 4에 도시한 종래예와 마찬가지로, 버스 전극(211a, 212a)과, 메쉬 형상으로 배선된 금속 세선(611, 612)으로 이루어지는 가지 전극(211c, 212c)으로 구성되어 있다. 이 가지 전극(211c, 212c)에는, 금속 세선(611, 612)에 둘러싸인 다수의 개구(621, 622)가, 그 가지 전극(211c, 212c)의 전체면에 걸쳐 형성되어 있다.

이 도 5에 도시한 표시 전극에 관한 이상의 점은, 도 4에 도시한 종래예의 표시 전극과 마찬가지이지만, 이 도 5에 도시한 표시 전극(211, 212)은, 도 4에 도시한 종래예와는 달리, 방전 슬릿(210)에 면하여 그 방전 슬릿을 따라 연장되는 금속 세선(611a, 612a)으로서, 그 금속 세선보다, 인접하는 표시 전극쌍과의 사이에 형성되어 있는 비방전 슬릿측으로 치우친 영역을 형성하는 금속 세선(611b, 612b)보다 굵은 폭의 금속 세선이 채택되어 있다. 예를 들면, 일례로서 금속 세선(611a, 612a)은 20㎛의 선 폭을 갖는 금속 세선이고, 금속 세선(611b, 612b)은 5㎛의 선 폭을 갖는 금속 세선이다.

이 도 5에 도시한 바와 같이 방전 슬릿(210)에 면한 부분만 선 폭이 굵은 금속 세선을 이용하면, 방전 특성이 크게 개선된다. 이 경우, 가지 전극(211c, 212c)의 전체 개구율이 약간은 저하되지만, 충분히 높은 개구율을 유지할 수 있다.

도 6은 본 발명의 제2 실시 형태의 플라즈마 튜브 어레이의 표시 전극을 도시한 도면이다.

이 도 6에는, 발광사(10)도 3개 도시되어 있다. 이 도 6에서, 도 5에 도시한 제1 실시 형태에서의 표시 전극의 구성 요소와 동일한 구성 요소에는 도 5에 붙인 부호와 동일한 부호를 붙여 나타낸다.

도 6에도, 도 5와 마찬가지로, 방전 슬릿(210)을 사이에 끼워 형성된 2개의 표시 전극(211, 212)으로 이루어지는 표시 전극쌍(21)이 도시되어 있다. 각 표시 전극(211, 212)은, 도 5에 도시한 표시 전극과 마찬가지로, 버스 전극(211a, 212a)과, 가지 전극(211c, 212c)으로 구성되어 있다. 단, 이 도 6에 도시한 표시 전극(211, 212)을 구성하는 가지 전극(211c, 212c)은 도 5와는 달리 금속 세선(611, 612)이 사다리 형상으로 배선된 전극 구조를 갖는다.

방전 슬릿(210)에 면하여, 그 방전 슬릿(210)을 따라 연장되는 금속 세선(611a, 612a)으로서, 여기서는 선 폭(W)이 12㎛인 것과 20㎛인 것을 사용한 표시 전극(211, 212)을 제작하여 실험을 행하였다. 가지 전극(211c, 212c)을 구성하는 금속 세선(611, 612) 중, 방전 슬릿(210)에 면하는 금속 세선(611a, 612a) 이외의 금속 세선(611b, 612b)의 선 폭은 5㎛이다.

도 7은, 그 실험 결과를 나타낸 도면이다.

이 도 7은 표시 전극(211, 212)에 고압의 구형파의 전압을 연속적으로 인가하는, 소위 서스테인 구동을 행한 결과를 나타낸 것으로서, 그래프(A), (B), (C), (D)는, 각각 라스트 온 전압, 퍼스트 온 전압, 퍼스트 오프 전압 및 라스트 오프 전압이다.

여기서, 표시 전극(211, 212)에 인가하는 전압을, 충분히 낮은 전압부터 조금씩 올려 가고, 본래 발광시키지 않도록 제어되어 있는 화소의 1개라도 방전(발광)한 전압이 퍼스트 온 전압(B), 본래 발광시키지 않도록 제어되어 있는 화소이더라도 모든 화소에서 방전(발광)이 발생한 전압이 라스트 온 전압(A)이다. 또한, 본래 발광시키도록 제어되어 있는 화소 모두에서 방전(발광)이 발생하고 있는 상태로부터 서서히 전압을 내려 가고, 본래 발광하여야 할 화소의 1개라도 발광을 정지한 전압이 퍼스트 오프 전압(C), 전압을 더욱 내려 가고, 본래 발광하여야 할 화소의 전부가 발광을 정지한 전압이 라스트 오프 전압(D)이다.

따라서, 도 7에 사선을 그은 퍼스트 온 전압(B) 이하 또한 퍼스트 오프 전압(C) 이상(도 7에 사선을 그은 영역 내)의 전압으로 구동할 필요가 있고, 이들 퍼스트 온 전압(B)과 퍼스트 오프 전압(C) 사이가 동작 여유분으로 된다.

도 6에 도시한 표시 전극(211, 212)의 경우, 방전 슬릿(210)에 면한 금속 세선(611a, 612a)의 선 폭(W)이, 약 13㎛ 이상일 때에 퍼스트 온 전압(B)이 퍼스트 오프 전압(C)을 상회한다. 퍼스트 온 전압(B)과 퍼스트 오프 전압(C)이 교차하는 선 폭은, 전극 구조 등에 따라 상이하지만, 도 6에 도시한 전극 구조를 채택할 때에는, 방전 슬릿(210)에 면한 금속 세선(611a, 612a)의 선 폭은, 13㎛ 이상으로 할 필요가 있다.

이 도 7에 나타낸 바와 같이, 방전 슬릿(210)에 면한 금속 세선(611a, 612a)의 선 폭을 조정하는 것만으로, 방전 특성을 대폭 변화시킬 수 있어, 이들 금속 세 선(611a, 612a)의 선 폭을 굵게 함으로써, 충분한 동작 여유분을 확보하여 안정된 방전(발광, 화상 표시)을 행할 수 있다. 또한, 방전 슬릿(210)에 면한 금속 세선(611a, 612a)의 선 폭의 조정만으로 방전 특성을 개선할 수 있기 때문에, 충분한 개구율을 확보하여 높은 투과율을 유지하고, 밝은 표시를 행할 수 있다.

도 8은, 본 발명의 제3 실시 형태의 플라즈마 튜브 어레이의 표시 전극을 도시한 도면이다.

이 도 8에는, 방전 슬릿(210)을 사이에 끼워 형성된 2개의 표시 전극(211, 212)으로 이루어지는 표시 전극쌍(21)이 도시되어 있고, 각 표시 전극(211, 212)은, 버스 전극(211a, 212a)과, 가지 전극(211c, 212c)으로 구성되어 있다.

이 도 8에서의 가지 전극(211c, 212c)은, 방전 슬릿(210)에 평행하게 배선된 금속 세선(611, 612)으로 형성되어 있고, 이들 금속 세선(611, 612) 사이에 슬릿 형상의 개구(621, 622)가 형성되어 있다. 여기서는, 이 가지 전극(211c, 212 c)을 구성하는 금속 세선(611, 612)은 모두 동일한 선 폭의 것이다. 단, 방전 슬릿(210)에 면하는 1개의 금속 세선(6111, 6121)과, 그 옆의 금속 세선(6112, 6122)에 둘러싸인 제1 영역(D11, D21)은 가지 전극(211c, 212c)의, 제1 영역(D11, D21)을 제외한 제2 영역(D12, D22)과 비교하여 작은 개구율을 갖도록 간격이 좁혀져 있다. 여기서, 개구율은, 그 영역의 면적에 대한, 금속 세선으로 피복된 면적을 제외한 개구의 면적의 비율을 말하고, 이 개구율이 높을수록 발광사로부터의 광의 투과율이 높아지는 것을 의미하고 있다. 또한, 이하에서는, 개구율 대신에, (1-개구율)로 나타내지는 금속 세선으로 피복된 면적의 비율을 나타내는 「피복률」을 이용하 는 경우도 있다.

이 도 8에 도시한 바와 같이 방전 슬릿(210) 근방의 제1 영역(D11, D21)만 개구율을 내림으로써도, 방전 특성이 개선되고, 또한 가지 전극(211c, 212c)의 전체적인 개구율을 크게 내릴 필요가 없고, 방전 특성과 개구율을 높은 레벨로 밸런스시킬 수 있다.

도 9는 본 발명의 제4 실시 형태의 플라즈마 튜브 어레이의 표시 전극을 도시한 도면이다. 이 도 9에는, 도 9a, 도 9b의 각각에, 발광사(10)도 3개씩 도시되어 있다.

이 도 9에서, 도 8에 도시한 제3 실시 형태에서의 표시 전극의 구성 요소와 동일한 구성 요소에는 도 8에 붙인 부호와 동일한 부호를 붙여 나타낸다.

이 도 9에는, 도 8과 마찬가지로, 방전 슬릿(210)을 사이에 끼워 형성된 2개의 표시 전극(211, 212)으로 이루어지는 표시 전극쌍(21)이 도시되어 있고, 각 표시 전극(211, 212)은, 버스 전극(211a, 212a)과, 가지 전극(211c, 212c)으로 구성되어 있다.

이 도 9에서의 가지 전극(211c, 212c)은, 방전 슬릿(210)에 평행하게 배선된 금속 세선과 방전 슬릿(210)에 대하여 비스듬하게 배선된 금속 세선으로 형성되어 있고, 이들 금속 세선(611, 612)의 사이에 마름모꼴 형상의 개구(621, 622)가 형성되어 있다. 여기서도 도 8과 마찬가지로, 이 가지 전극(211c, 212c)을 구성하는 금속 세선(611, 612)은 모두 동일한 선 폭의 것이다.

여기서, 도 9a에 도시한 전극 구조의 경우, 방전 슬릿(210)에 면하는 금속 세선(6111, 6121)과, 이에 인접하여 평행하게 연장되는 금속 세선(6112, 6122)에 둘러싸인 제1 영역(D11, D21)(이들 금속 세선(6111, 6121; 6112, 6122)을 포함함)의 피복률(1-개구율)이 57%로 되도록, 금속 세선(6111, 6121)과 금속 세선(6112, 6122) 사이의 폭이 설정되어 있고, 도 9b의 경우에는, 제1 영역(D11, D21)을 포함하여 가지 전극(211c, 212c)의 전역의 피복률이 33%로 설정되어 있다. 또한, 도 9a에서도, 가지 전극(211c, 212c)의, 제1 영역(D11, D21)을 제외한 영역의 피복률은 33%로 설정되어 있다.

도 10은 도 9에 도시한 전극 구조에서의 방전 특성을 나타낸 도면이다. 이 도 10도, 도 7의 경우와 마찬가지로, 표시 전극(211, 212)에 고압의 구형파의 전압을 연속적으로 인가하는, 소위 서스테인 구동을 행한 결과를 나타내고 있다. 횡축은, 영역(D11, D21)의 피복률(%)(1-개구율), 종축은 전압(V)이고, 그래프(A), (B), (C), (D)는, 도 7의 경우와 마찬가지로, 각각 라스트 온 전압(A), 퍼스트 온 전압(B), 퍼스트 오프 전압(C), 및 라스트 오프 전압(D)이다.

이 도 10으로부터 알 수 있는 바와 같이, 방전 슬릿(210) 근방의 영역(D11, D21)만 피복률을 올림(개구율을 내림)으로써도 방전 특성이 개선되어 있다. 즉, 퍼스트 온 전압(B) 및 퍼스트 오프 전압(C)의 쌍방이 저하되고, 따라서 구동 전압을 내릴 수 있고, 동일한 구동 전압을 인가했을 때는 발광 휘도를 올릴 수 있다.

도 11은 도 9의 전극 구조에서의 구동 전압(V)과 발광 휘도(cd/㎡)의 관계를 나타낸 도면이다.

그래프(A)는, 도 9a에 도시한 바와 같이 방전 슬릿(210)에 인접한 제1 영역 (D11, D21)만 개구율을 내렸을(차폐율을 57%로 올렸을) 때의 것, 그래프(B)는, 도 9b에 도시한 바와 같이 가지 전극(211c, 212c)의 전역의 개구율이 동일(피복률이 33%)한 때의 것이다.

동일한 발광 휘도를 얻기 위해서는, 방전 슬릿(210)의 근방만 피복률을 올렸을 때의 그래프(A) 쪽이 똑같은 피복률일 때의 그래프(B)와 비교하여 낮은 구동 전압으로 충분하고, 따라서 동일한 구동 전압으로 구동했을 때는 그래프(A) 쪽이 높은 발광 휘도를 얻을 수 있다.

이와 같이, 도 8이나 도 9a에 도시한 바와 같이, 방전 슬릿(210) 근방의 영역의 개구율을 내리면(피복률을 올리면), 방전 특성이 개선되고, 한편 가지 전극(211c, 212c)의 전역으로부터 보면 개구율을 너무 내리지 않아도 되므로, 방전 특성과 개구율을 높은 차원에서 밸런스시킬 수 있다.

도 12는 본 발명의 제5 실시 형태의 플라즈마 튜브 어레이의 표시 전극을 도시한 도면이다.

이 도 12에는, 방전 슬릿(210)에 면한 위치에 버스 전극(211a, 212a)이 형성되고, 가지 전극(211c, 212c)은 그 버스 전극(211a, 212a)보다 방전 슬릿(210)으로부터 떨어진 측(도시하지 않은 인접한 표시 전극쌍과의 사이에 형성된 비방전 슬릿측)에 형성되어 있다.

또한, 이 가지 전극(211c, 212c)은 세로와 가로로 연장되는 모두 동일한 선 폭의 금속 세선(611, 612)으로 형성되어 있고, 금속 세선(611, 612)의 사이에는 직사각형의 개구(621, 622)가 형성되어 있다. 단, 방전 슬릿(210)으로부터 가장 떨 어진 측, 즉 비방전 슬릿에 인접한 측의 개구(621a, 622a)는, 인접하는 비방전 슬릿과의 사이를 구획하는 금속 세선은 누락되어 있고, 비방전 슬릿을 향해 개방되어 있다.

이 도 12에 도시한 전극 구조의 표시 전극의 경우, 방전 슬릿(210)에 인접한 위치에 버스 전극(211a, 212a)을 형성함으로써, 도 5에 도시한 제1 실시 형태와 동일한 작용, 즉 방전 슬릿(210)에 인접한 금속 세선만 굵은 폭의 것을 사용함으로써 방전 특성을 개선한다고 하는 작용을 발생함과 아울러, 인접하는 표시 전극쌍과의 사이에 형성되는 비방전 슬릿측에 가로로 연장되는 금속 세선이 누락되어 있는 점에서 비방전 슬릿의 슬릿 폭을 좁힐 수 있고, 그 만큼 가지 전극(211c, 212c)의 면적을 넓힐 수 있어, 전체적인 높은 개구율과 방전 특성의 개선을 한층 높은 레벨로 밸런스시킬 수 있다.

도 13은 본 발명의 제6 실시 형태의 플라즈마 튜브 어레이의 표시 전극을 도시한 도면이다.

여기에는, 방전 슬릿(210)을 사이에 끼워 형성된 2개의 표시 전극(211, 212)으로 이루어지는 표시 전극쌍(21)이 도시되어 있고, 각 표시 전극(211, 212)은, 버스 전극(211a, 212a)과, 메쉬 형상으로 배선된 금속 세선(611, 612)로 이루어지는 가지 전극(211c, 212c)으로 구성되어 있다. 이 가지 전극(211c, 212c)에는, 금속 세선(611, 612)에 둘러싸인 다수의 개구(621, 622)가, 그 가지 전극(211c, 212c)의 전체면에 걸쳐 형성되어 있다.

여기서, 이 도 13에 도시한 표시 전극(211, 212)은, 방전 슬릿(210)에 대하 여 평행하게, 표시 전극(211, 212)의 거의 중앙을 연장되는 제1 금속 세선(611a, 612a)으로서, 다른 금속 세선(611b, 612b)보다 굵은 폭의 금속 세선이 채택되어 있다. 예를 들면, 일례로서 금속 세선(611a, 612a)은 20㎛의 선 폭을 갖는 금속 세선이고, 금속 세선(611b, 612b)은 5㎛의 선 폭을 갖는 금속 세선이다.

이 도 13에 도시한 바와 같이, 제1 금속 세선(611a, 612a)만 선 폭이 굵은 금속 세선을 이용한 경우에도, 방전 특성이 크게 개선된다. 이 경우, 가지 전극(211c, 212c)의 전체 개구율이 약간은 저하되지만, 충분히 높은 개구율을 유지할 수 있다.

여기서, 도 13에 도시한 제6 실시 형태의 플라즈마 튜브 어레이의 경우, 제1 금속 세선(611a, 612a)은, 방전 슬릿(210)과, 인접하는 표시 전극쌍과의 사이에 형성되어 있는 비방전 슬릿 사이의 거의 중앙에 형성되어 있지만, 제1 금속 세선(611a, 612a)을 방전 슬릿(610)으로 치우친 위치에 형성하면 한층 효과적이다.

또한, 도 13에 도시하는 제6 실시 형태의 플라즈마 튜브 어레이의 경우, 버스 전극(211a, 212a)은, 제1 금속 세선(611a, 612a)과는 별도로 형성되어 있지만, 제1 금속 세선(611a, 612a) 자체를 버스 전극으로서 이용해도 된다.

이상의 본 발명에 따르면, 방전 특성과 높은 개구율의 쌍방을 높은 레벨로 양립시킨 전극 구조의 표시 전극을 갖고, 화상 표시 화면을 곡면으로 형성하거나 플렉시블하게 구부릴 수 있는 플라즈마 튜브 어레이를 제공할 수 있다.

Claims

내부에 형광체층을 갖고 상호 평행하게 배열된 복수 개의 발광관과,

상기 복수 개의 발광관의 전면 및 배면으로 각각 넓어지는 상기 전면 지지체 및 배면 지지체와,

상기 전면 지지체의 상기 발광관 대향면에, 상기 복수 개의 발광관에 걸치는 방향으로 상호 평행하고 또한 상호간에 소정의 방전 슬릿을 끼워 연장되는 2개의 표시 전극으로 이루어지는 표시 전극쌍이 상호간에 소정의 비방전 슬릿을 끼워 복수 쌍 형성되어 이루어지는 복수의 표시 전극쌍과,

상기 배면 지지체의 상기 발광관 대향면에, 상기 복수 개의 발광관 각각에 대응 지어져서 형성된, 해당 발광관을 따르는 방향으로 연장되는 복수의 신호 전극을 구비하고,

상기 표시 전극쌍을 구성하는 적어도 한쪽의 표시 전극이, 복수의 개구부를 갖고, 개구부를 형성하는 금속선의 폭이 부위에 따라 상이한 것을 특징으로 하는 플라즈마 튜브 어레이.
제1항에 있어서,

상기 표시 전극쌍을 구성하는 적어도 한쪽의 표시 전극이, 상기 방전 슬릿에 면하여 해당 방전 슬릿을 따라 연장되는 금속선을 갖고, 해당 금속선의 폭이 다른 금속선의 폭보다 넓게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 튜브 어레이.
제1항에 있어서,

상기 표시 전극쌍을 구성하는 적어도 한쪽의 표시 전극이, 상기 발광관과 직교하는 방향으로 연장되는 복수의 금속선을 갖고, 해당 금속선이 쌍을 이루는 표시 전극과 실질적으로 평행하게 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 튜브 어레이.
제2항에 있어서,

상기 금속선 중, 가장 폭이 굵은 금속선의 폭이, 가장 폭이 가는 금속선의 폭의 2배 이상인 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 튜브 어레이.
제1항에 있어서,

상기 표시 전극쌍을 구성하는 적어도 한쪽의 표시 전극의 상기 방전 슬릿에 면하는 제1 영역에서의 개구율이, 해당 제1 영역보다 상기 비방전 슬릿측으로 치우친 제2 영역에서의 개구율보다 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 튜브 어레이.
제5항에 있어서,

상기 제1 영역에서의 개구율이 50% 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 튜브 어레이.
제3항에 있어서,

상기 표시 전극쌍을 구성하는 적어도 한쪽의 표시 전극이, 상기 발광관과 직교하는 방향으로 연장되는 복수의 금속선을 갖고, 해당 금속선 사이가 개구부로 되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 튜브 어레이.
제1항에 있어서,

상기 표시 전극쌍을 구성하는 적어도 한쪽의 표시 전극이, 상기 비방전 슬릿에 면하여 해당 비방전 슬릿을 따라 연장되는 금속선을 갖고, 해당 금속선의 폭이 다른 금속선의 폭보다 넓은 것을 특징으로 하는 플라즈마 튜브 어레이.
제1항에 있어서,

상기 표시 전극쌍을 구성하는 적어도 한쪽의 표시 전극이, 상기 비방전 슬릿을 향해 개방한 개구를 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 튜브 어레이.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 표시 전극쌍을 구성하는 한쪽의 표시 전극과, 쌍을 이루는 표시 전극의 금속 인출선을 제외한 형상이, 방전 슬릿을 중심으로 대칭인 것을 특징으로 하는 플라즈마 튜브 어레이.