KR900001741B1 - 다중배선용 용량결합된 전극들을 갖는 가스방전 표시판넬 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

다중배선용 용량결합된 전극들을 갖는 가스방전 표시판넬

제1도는 플라즈마 표시판넬의 일부구조를 나타내는 횡단면도.

제2도는 제1도에 보인 전극들의 전기적 형상을 나타내는 개념도.

제3도는 본 발명에 의한 제1실시예의 가스방전 표시판넬의 횡단면도.

제4도는 제3도의 판넬내의 전극들의 패턴형상을 나타내는 평면도.

제5도는 본 발명에 의한 제2실시예의 가스방전 표시판넬의 횡단면도.

제6a도는 X방향 표시전극과 교차하는 Y방향 표시전극들간의 용량부포를 나타내는 개략도.

제6b도는 표시점상(dot)에 대응하는 방전셀의 등가회로도.

제7도는 본 발명에 의한 제3실시예의 가스방전 표시판넬내의 표시전극들과 대응 결합 전극들의 예시적인 패턴형태를 나타내는 평면도.

제8도는 제7도에 도시된 패턴과 조합하여 형성된 구동전극들의 일예의 패턴을 나타내는 평면도.

제9도는 제8도에 도시된 전극패턴을 갖는 제3실시예의 가스방전 표시판넬의 횡단면도.

본 발명은 가스방전 표시판넬에 관한 것으로 특히, AC가동 돗트 매트릭스 (dot-matrix) 플라즈마 표시판넬에 관한 것이다.

각종의 납작한 평면 표시판넬 장치들중에서 가스방전 표시판넬들이나 플라즈마 표시판넬들은 콤퓨터 주변기기들이나 전자금전등록기, 주유소의 연료공급지시판(갤론 집산기), 시간 표시판 등과 같은 기타 장치들을 비롯하여 광범위한 응용분야에 사용되고 있다.

이는 휘도 및 콘트라스트비가 높을 뿐만 아니라 장수명이며 또한 비교적 대형 표시장치에 적합함등의 그의 고유특성때문이다.

AC구동 플라즈마 표시판넬은 특히 데이타 기입을 위한 그의 고유한 메모리기능 덕분에 점상 매트릭스 문자표시장치들에 적합하다. 즉, 각각의 대응하는 표시점상으로 기입된 데이타는 전하의 형태로 기억되었다가 가스방전에 의해 발생되어 판넬의 내부절연 표면상에 축적될 수 있다. 절연 표면상의 전하들은 전압("벽전압(wall voltage)"으로 호칭됨)을 외부입력전압과 중첩시켜 주는 원인이 된다.

그러므로, 만일 외부전압을 입력시킴에 의해 한 지점에서 가스방전이 개시될 경우, 가스방전은 벽전압에 의해 초기 외박전압(기입전압)보다 낮은 외부전압의 입력에 의해 지속될 수 있다. 이는 표시지점이 동일전압을 입력시킴으로서 두 상태를 취할 수 있음을 뜻한다. 즉, 하나는 가스방전을 계속 유지하는 상태이고, 다른 하나는 데이타가 기입될 때까지 가스방전을 계속하지 않는 상태를 말한다. 따라서, 데이타가 한 지점에 일단 기입되면, 데이타를 계속 유지시키기 위한 반복적인 기입이나 리후레쉬(refresh)동작이 제거될 수 있다. 그러한 리후레쉬 동작은 통상적으로 DC구동 가스방전 표시판넬들과 액정 표시판넬들과 같은 기타 유형의 납작한 판넬 표시장치들에서는 피할 수 없으므로, 표시용량을 증가시킴에 따라 휘도 또는 콘트라스트 비가 감소하는 문제가 야기된다.

상술한 바와 같은 고유 메모리 기능의 장점을 취함으로써 512×512돗트 매트릭스와 같은 대표시용량을 갖는 AC구동 플라즈마 표시판넬을 사용하는 표시장치를 실용화시킬 수 있었으며, 또한 1.024×1.024돗트이상의 용량을 갖는 판넬을 개발하려는 노력이 계속되고 있다.

종래의 AC구동 돗트 매트릭스 플라즈마 표시판넬에서, 구동회로는 X- 및 Y-전극들 각각에 대해 제공된다. 즉, 1.024개의 구동회로들이 512×512돗트판넬에 필요하며, 구동회로들의 수는 판넬의 표시용량이 증가함에 따라 증가한다.

그러므로, 돗트 매트릭스 표시장치, 특히 플라즈마 표시판넬들과 같은 비교적 고구동전압을 갖는 장치들에서는 비용절감을 위해 구동회로의 수를 감소시키는 것이 결정적인 필요조건이다.

상술한 바와 같이, 그의 고유 메모리 기능 덕분에 AC구동 플라즈마 표시판넬은 기입싸이클 동안 주사동작을 제외하고는 리후레쉬 싸이클 없이도 동작될 수 있다. 이것은 만일 데이타를 기입시키거나 기입데이타를 유지시켜 주는데 필요한 전압을 각 전극들에 개별적으로 제공하는 것이 가능하다면 전극들을 다중 배선해줌으로서 AC구동 돗트 플라즈마 표시판넬의 X- 또는 Y-전극들 중 어느 하나에 대한 구동회로를 줄일 수 있다. 가스방전 표시판넬내의 다중배선 전극구조는 특원소 58-18029(출원인 후지쓰, 1984년 8월 8일 특개소 59-146021)로서 공개됨.

제1도는 상기 출원서에 기술된 플라즈마 표시판넬의 일부분의 구조를 나타내는 횡단면도이다. 제1도를 참조하면, 가스방전 표시판넬 1은 유리기판 2상에 배열된 주전극들 4, 그 사이에 예를 들어 수마이크론의 예정된 거리로서 각 주전극들 4의 양측면들을 따라 형성된 제어전극들 5, 그리고 절연 재료층 6을 사이에 두고 부유 전극들 7이 대응 주전극들 4와 제어전극들 5와 면하도록 형성된다. 이 전극들 4, 5 및 7은 종이(X-방향)에 수직인 방향으로 연장되어 있다. 절연재료층 6은 또한 부유 전극들 7을 덮고 있다. 절연재층 6의 표면상에 보호층 8이 형성된다.

기판 2상에는 예정된 간격으로 횡으로 배열된 복수전극들 9를 갖는 다른 유리기판 3이 배치된다. 기판 3상의 전극들 9를 덮도록 투명절연충 10과 제2보호층 11이 계소하여 형성되어 있다. 기판들 2와 3은 그위에 각각 형성된 주전극들 4와 전극들 9이 새로 예정된 간격을 두고 수직으로 공간적으로 교차하도록 결합되어 있다. 간격 12는 주성분으로시 예를 들어 네온을 포함하는 방전가스 혼합물로 충전되어 있다. 그러므로 전극들 9는 이후 Y-전극으로 칭한다.

제2도는 9×9 돗트 매트릭스의 가스방전 판넬에 대응한 제1도에 보인 전극들 4, 5 및 7의 전기적 형태를 나타내는 개념도이다. 제2도에서, 각 표시번호 7₂내지 7₉는 각각 주전극 4와 제어전극 5의 세트에 대응하는 부유전극을 나타낸다. 부유전극들 7과 9×9교차점들을 구성하기 위한 Y-방향전극들 9는 제2도에 보이지 않음. 각각의 연속 3개의 주전극들 4는 주전극 4의 3개의 그룹 중 하나를 형성하도록 공통으로 연결되며, 여기서 각 그룹은 3개 입력단자들 4₁, 4₂및 4₃(제1입력단자들로서 칭함)들을 각각 갖추고 있다. 3개 주전극 그룹들의 제1, 제2 및 제3쌍의 제어전극 5들 각각은 상이한 3그룹의 제어전극 5들을 형성하도록 공통으로 연결되며, 여기서 각 그룹의 제어전극 5들은 3개의 입력단자 5₁, 5₂및 5₃(제2입력단자들로 칭함)를 각각 갖고 있다.

따라서 각각의 부유전극들 7₁내지 7₉는 제각기 예정된 용량들 C₇₄와 C₇₅으로서 대응하는 주전극 4와 제어전극들 5에 용량적으로 결합된다. 그러므로, 전압들 V₂와 V₃가 주전극 4와 대응하는 제어전극들 5에 제각기 걸리며 또한 대응부유전극상에 유도되는 전위 V₅는 다음과 같은 식으로 대략적으로 주어진다.

상기 근사식에서, 용량 C₇₄와 C₇₅는 기판 3상의 부유전극과 Y-방향 전극 9간의 용량보다 더 큰것으로 본다(제1도 참조).

따라서, 부유전극상의 전위 V₅는 주전극전압 V₂와 제어전극전압 V₃에 의해 제어될 수 있다. 간략화하기 위해, 용량이 C₇₄=C₇₅이고, 전압 V₂와 V₃가 동일한 값 V라고 가정하면 전위 V₅는 다음값을 취한다.

V₂=0 그리고 V₃=0일때 V₅=0

V₂=V 그리고 V₃=0일때 V₅=V/2

V₂=0 그리고 V₃=V일때 V₅=V/2

V₂=V 그리고 V₃=V일때 V₅=V

제2도를 다시 참조하면, 부유전극들 7₁내지 7₉상의 각 전위들은 제1입력단자 4₁, 4₂및 4₃과 제2입력단자들 5₁, 5₂및 5₃각각에 걸린 전압들 V 또는 0에 따라 상기 값들 중 하나를 취한다. 예를 들어, 전압 V가 두 입력단자들 4₁과 5₁에 걸리는 한편, 다른 입력단자들이 0볼트를 유지하면 부유전극 7₁상의 전위는 V이며, 부유저극들 7₂, 7₃, 7₄및 7₇상의 전위는 V/2이며, 그리고 나머지 부유 전극들은 0전위를 취한다. 다시 말하여, 전압 V가 공급되도록 제1 및 제2입력단자들의 전압을 각각 선택함으로써 한번에 하나의 부유전극만이 전위 V를 취할 수 있다. 따라서 부유전극들은 하나씩 뒤이어 선택되어 전위 V를 취할 수 있다. 이 경우에 제1 및 제2 입력단자들에 걸린 전압들을 제어하는데 필요한 구동회로의 수는 종래의 돗트 매트릭스 플라즈마 표시판넬들이 9개인 것보다 3개 적은 6개이다.

용량을 통하여 그룹으로 공통 연결된 부유 전극들의 상술한 모드는 이후 전극들의 다중 배선으로 칭한다.

상술한 수단에 의해 선택된 부유전극상의 전압과 Y-방향전극들 9(제1도 참조)중 선택된 것들에 걸린 전압간의 차가 충분히 클 때 부유전극과 선택된 Y-방향전극 9의 각 교차점에서 가스방전이 발생한다.

선택된 X-전극과 Y-전극들간의 그러한 가스방전을 야기시키는데 필요한 전압차는 점화 전압 V_F로서 칭한다. 만일, 선택된 X-전극(즉, 부유전극들 중 하나)상의 전위가 V이고 교차하는 Y-전극에 걸리는 전압이 V-V_F보다 낮을 경우, X- 및 Y-전극들의 교차점들에서 방전이 발생한다. 이때에 다른 X-전극들(부유전극들)상의 전위들은 전술한 바와 같이 V/2 또는 0볼트이므로, 다른 X-전극들과 주 Y-전극의 교차점들에서의 방전은 주 Y-전극상의 전압이 V/2-V_F보다 낮게 유지되지 않는 한 방지될 수 있다.

데이타가 기입되는 경우에(즉, 특정된 교차점들에서 방전이 계속 유지되는 경우에), 판넬내의 전체 방전이 소멸되면 그 다음 새로운 데이타의 기입동작이 상술한 바와 같은 방식으로 수행되거나 또는 기입될 데이타에 대응하는 교차점들에서의 방전들만이 소멸된 다음, 새로운 데이타가 재기입으로부터 유지되어야만 하는 다른 데이타를 방해하지 않도록 재기입된다. 다중 배선된 전극들을 갖는 그러한 플라즈마 표시판넬에 대한 구동방법의 일예는 본 발명자의 1984년 12월 5일 출원된 미국출원 제 678,677호에 기재되어 있다.

제2도에 보인 바와 같은 9×9돗트 매트릭스 판넬의 간단한 예를 참조하여 설명된 바와 같이 구동회로들의 수는 전극들의 다중 배선덕분에 감소될 수 있다. 더많은 수의 전극들에 대해 예를 들어 512개의 X-전극들에 대해 필요한 구동회로들의 최소수는 48이며, 또한 1024개의 X-전극들에 대해서 필요한 구동회로들이 최소수 64개이다. 그러한, 플라즈마 표시판넬의 동작속도는 다중배선이 X-전극 또는 Y-전극 어느 하나에만 적용되는한 전극들의 다중배선에 의해 원칙적으로 영향을 받지 않는다.

예를 들어 제1도와 제2도에 보인 바와 같이 전술한 기술내용들에서 플라즈마 표시판넬의 문제점을 부유전극들과 대응하는 하부배설 주전극 및 제어전극들의 정렬에 대한 극도의 정밀성으로 인해 판넬의 제조가 어렵다는 것과 생산성이 낮다는 것이다. 즉, 주전극 및 제어전극들은 통상적으로 약 0.2mm이하의 폭과 약 100mm이상의 기장을 갖는 대응하는 부유전극에 대해 정밀하게 겹겹히 쌓아올린 구조로 형성되어야만 한다.

본 발명의 목적은 다중배선의 전극들에 대한 개량된 패턴을 갖는 가스방전 표시판넬을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 다중 배선된 전극들을 갖는 제조용이한 가스방전 표시판넬을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 가스방전 표시판넬내의 전극들의 다중배선에 대해 대결합용량을 제공하는데 있다.

상술한 목적들은 횡으로 배열되는 복수개의 제1 및 제2표시전극들을 각각 갖는 제1 및 제2기판들을 갖고 있되, 제1 및 제2기판들은 제1 및 제2복수개의 표시전극들이 교차점들에서 표시돗트의 매트릭스를 한정하기 위해 그내에 방전가스로 충전되는 간극으로 상호 공간적으로 교차하도록 또한 각각의 제1 및 제2복수개의 표시전극들이 절연층으로 피복되도록 배치되는 가스방전 표시판네넬을 제공하되, 상기 가스방전 표시판넬은 (a) 적어도 제1기판상에 표시전극들의 연장부들을 따르는 방향으로 표시돗트의 매트릭스를 위한 영역에 대해 상호 대향하는 두 주변영역과 (b) 적어도 제1기판상의 각각의 두 주변영역들애네 형성되며 제1기판상의 표시전극들의 연장부들에 수직인 방향으로 연장되며 또한 제1기판상의 표시전극들의 연장부들에 평행한 방향으로 횡으로 배열되어 있는 각각 복수개의 제1 및 제2구동 전극들과 (c) 각각 제1 및 제2의 보수개의 그룹들내에서 제1 및 제2의 구동전극들의 각각의 것들이 면하도록 형성되어 있으며, 또한 제1기판상의 표시전극들 중 하나의 각 단부들에 각각 연결되어 있는 복수개의 제1 및 제2결합전극들과, 그리고 (d) 제1기판상의 구동전극들과 대응 결합전극들간에 개재되도록 형성된 유전체층을 포함하는 가스방전 표시판넬을 제공함에 의해 달성될 수 있다. 그러므로, 제1기판상의 각각의 표시전극들은 동시에 일정한 전압을 제1 및 제2구동전극들의 각각의 것들에 제공함에 의해 표시전극들 중 하나를 선택하기 위한 다중배선된 모드로 구동전극들의 각각의 것들에 용량 결합된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3도는 본 발명에 의한 제1실시예의 가스 방전표시판넬의 횡단면도이고 제4도는 제3도의 판넬내의 전극들의 패턴형태들을 나타내는 평면도이다. 제3도를 참조하면, 돗트 매트릭스 표시용 가스방전들은 두개의 기판들 21과 22 즉, 유리판들 사이의 간격 33내의 예를 들면 기판 21과 22상에 각각 형성된 각각 복수개의 표시전극들 25와 30의 교차점들에 대응하는 위치들에서 발생된다.

제3도와 함께 제4도를 다시 참조하면, 기판 21상의 주변영역내에는 Y-방향(제3도에서는 종이에 대해 수직인 방향)으로 둘다 연장되는 각각 복수개의 구동전극들 23과 24가 형성되어 있다. 기판 21상에 형성된 복수개의 표시전극들 25는 X-방향으로 연장되어 있다.

표시전극들 25는 제1도의 부유전극 7에 대응한다. 표시전극들 25는 그 위에 연속으로 형성되는 절연충 28과 보호층 29로 피복된다. 각각의 표시전극들 25는 유전체층들 26과 27을 사이에 두고 구동전극들 23과 24상에 각각 형성되는 결합전극들 25a와 25b에 각각 연결된다. 따라서, 각 표시전극 25는 구동전극들 23 및 24의 대응하는 것들에 용량적으로 결합된다. 여기서 주지해야 되는 것은 표시전극들 25와 대응하는 결합전극들 25a와 25b를 상호 연결시켜 주기 위한 구멍들을 통하여 사용할 필요가 없다는 것이다.

기판 21은 제3도에 보인 바와 같은 밀봉충 34에 의해 기판 22와 기밀 접속된다. 기판 22는 Y-방향으로 연장되어 형성된 표시전극 30들을 갖고 있으며, 이는 그 위에 연속적으로 형성되는 절연층 31과 보호층 32로 피복된다. 기판들 21과 22는 그 위에 형성되는 각각 복수개의 표시전극들 25와 30이 그들 사이의 간격 33으로 서로에 대해 수직으로 교차하도록 배치되는데, 여기서 간격 33은 방전가스 예를 들면 표시돗트들의 매트릭스를 발생시키기 위해 Ne-Ar 가스 혼합물로 충전된다.

제1 및 제2도의 전극형태와 비교하면, 제3 및 제4도와 표시전극들 25 각각은 그들 자체의 다중배선을 위한 결합 캐패시터의 전극으로서의 역할로부터 해방된다. 왜냐하면, 각 표시전극에 결합될 캐패시터들은 표시돗트의 매트릭스를 위한 영역밖의 주변 영역들내에 제조되는 연관된 결합 전극들과 구동전극들 둘다에 의해 제공되기 때문이다. 구동전극들 23 및 24와 결합전극들 25a 및 25b는 표시전극들 25의 예를 들면, 0.2mm의 폭보다 더 큰 수밀리메터들의 칫수를 가질 수 있으며 또한 그들의 정렬의 어려움은 제1 및 제2도의 전극형태와 비교하여 완화된다.

제4도는 간략화하기 위해 단지 16개의 표시전극들 25만을 나타낸 것으로, 여기서 16개의 표시전극들 25의 매 4번째마다의 표시전극들에 연결되는 결합전극들 25a는 구동전극들 23의 동일한 것과 한 그룹으로 용량적으로 결합되는 한편, 16개의 표시전극들 25의 연소하는 4개의 표시전극들에 연결되는 결합전극들 25b는 각 캐패시터들을 통하여 구동전극들 24의 동일한 것에 한 그룹으로 결합된다. 물론, 결합전극들 25a와 25b를 다른 모드에 의한 그룹으로 하는 것도 가능하다. 그러나, 제4도에 보인 모드는 구동전극들의 교차점과 결합전극들과 표시전극들간의 상호 결선의 수를 감소시키는데 가장 유리하다.

따라서, 16개의 다중배선된 표시전극 25를 구동시키는데 필요한 구동회로들의 수는 종래의 16개의 구동전극에 비해 8개(즉, 구동전극들 23과 24의 총수)로 감소된다.

또한, 제3도의 실시예에서, 다중배선은 X-방향 표시전극 25에만 적용되었으나 기판 21과 22상의 각각의 표시전극들 25에 즉, X- 및 Y-방향 표시전극 모두에 동시에 적용될 수도 있다.

N과 M이 X- 및 Y-방향 표시전극들의 수를 각각 나타내고, n과 m이 N과 M의 각각의 평방근보다 더 크거나 동일한 최소정수를 나타낸다고 하면 다중배선된 X- 및 Y-방향 표시전극들을 구동시키는데 필요한 각 구동회로들의 최소수는 30이상의 N과 M에 대해 10%이하의 오차로서 2n과 2m으로서 대충 표현될 수 있다.

제5도는 본 발명에 의한 다른 실시예인 제2실시예의 가스방전 표시판넬의 횡단면도이다. 제3도에 보인 바와 같은 선행실시예와 다르게 본 실시예에서 결합 전극들은 결합 전극들에 연결될 표시전극들을 갖는 기판상에 직접 형성된다. 제5도에서 제3도에서와 동일한 참조문자는 동일 또는 대응부분을 나타낸다.

제5도를 참조하면, 복수개의 결합전극들 41a와 41b는 X-방향으로 연장되는 복수개의 표시전극들 41이 형성되는 기판 21상의 대향하는 주변 영역들 각각에 직접 형성된다. 절연층 42는 표시전극들 41과 결합전극들 41a 및 41b를 공통으로 피복하도록 형성된다. 각각의 복수개의 구동전극들 23과 24는 결합전극들 41a와 41b와 면하도록 절연충 42상에 형성된다. 전극들 41, 41a, 41b, 23 및 24의 패턴형태와 또한 표시전극들 41과 표시전극들 41의 다중배선에 대한 각 그룹들내의 각 결합전극들 41a 및 41b간의 상호 결선들은 제4도에 보인 것과 아주 비슷하다.

기판 21은 Y-방향(종이에 대해 수직인)으로 연장되는 복수개의 표시전극들 30과 그 위에 형성되는 절연층 31을 갖는 다른 기판 22와 밀봉충 34에 의해 결합되므로 각각 복수개의 표시전극들 41과 30은 간격 33을 두고서 서로 공간적으로 교차한다. 두 절연층들 42와 31의 표면들은 각 보호층 43과 32로서 피복된다.

제5도로부터 명백한 바와 같이, 본 실시예의 가스방전 표시판넬에서는 절연층 42가 제3도에 보인 판넬의 유전층 26과 27을 나타낸다. 그러므로, 이 판넬구조는 그러한 유전층들을 제조하기 위한 별도의 공정들이 필요없으므로, 제조공정들을 간략화하는데 유리하다. 이전 실시예의 설명에서 언급된 바와 같이 다중배선은 X-방향 표시전극 41과 함께 Y-방향 표시전극들 30에도 적용될 수 있다.

구동전극들과 결합전극들간의 용량은 X-방향 표시전극과 이에 교차하는 Y-방향 표시전극들간의 용량보다 충분히 더 커야한 된다. 이것은 제6a 및 6b도를 참조하여 설명한다. 이 도면들은 X-방향 표시전극과 교차하는 Y-방향 표시전극들간의 용량분포를 나타내며 또한 표시돗트(즉, X- 및 Y-표시전극들의 각 표차점)에 제각기 대응하는 방전셀의 등가회로도를 나타내는 개략도이다.

제6a도를 참조하면, X-방향 표시전극 51은 각 캐패시터들 C₁₁과 C₁₂를 통하여 구동전극들 52와 53에 용량적으로 결합된다. X-방향 표시전극 51은 Y-방향 표시전극들 Y₁, Y₂, …Yn의 n개의 라인들과 교차한다. X- 및 Y-방향 전극들의 교차점들은 각각 용량성분들 C₂₁, C₂₂, …C_2n을 갖고 있으며, 이들은 각각 제6b도의 등가회로에 보인 바와 같은 직렬로 연결된 용량성분들 C_30X, C_g와 C_30y을 각각 포함한다. 여기서, C_30X와 C_30y는 X- Y-방향 표시전극들을 피복하는 절연층들에 관계하는 용량성분들이며, 또한 C_g는 방전가스 공간에 관련하는 용량성분이다. 그러므로, 명백한 것은 C_30X, C_g와 C_30y의 값들이 거의 X- 및 Y-방향 표시전극들의 교차면적의 함으로서 결정된다는 것이다. 방전셀은 통상적으로 대칭구조를 갖도록 형성되며 또한 절연층들 두께에 비교할 수 있는 방전가스공간의 간격을 갖도록 형성되므로 제6(b)도내의 용량들간의 관계를 C_30x=C_30y

kC_g로서 표현할 수 있다. 여기서 k는 절연층의 간격의 길이와 재료 및 두께에 의해 결정되는 상수로서 통상 약 100의 값을 취한다.

구동전극들 52 및 53과 선택된 Y-방향 표시전극 예를 들어 Y₁상에 걸리는 전압들이 C₂₁로 나타낸 대응하는 방전셀에 가능한 한 크게 효과적으로 분포되기 위해서는 C₁₁과 C₁₂의 용량성분들이 C₂₁, C₂₂, …C_2n의 총 용량 성분보다 충분히 더 커야만 하는데 바람직하게는 5배이상 되어야 한다. 이 용량성분 요구조건에 합치될 가능성은 다음에 심사된다.

제6a도에서, (a) Y-방향 표시전극들 Y₁, Y₂, …Y_n의 수가 200(즉, n=200)이고, (b) 용량성분 C₁₁과 C₁₂는 서로 동일하며, (c) X-방향 표시전극 51 및 Y-방향 표시전극들 Y₁, Y₂, …Y_n의 교차점들에 대응하는 모든 방전셀들은 방전하고 있으며, 그 때문에 (d) 용량성분들 C₂₁, C₂₂, …C_2n은 동일하다고 가정할 때, 상술한 요구조건을 다음과 같이 나타낼 수 있다.

여기서 C₀는 C₂₁, C₂₂, …C_2n의 총용량성분을 나타내며, 또한 C_30X(=C_30y)는 제6b도를 참조하여 설명된 바와 같이 절연층에 관련된 용량성분을 나타낸다.

식(2) C₁₁과 C₁₂가 X- 및 Y-방향 표시전극들의 각 교차점에서 절연층에 관련되는 용량성분 보다 500배 더 커야만 함을 뜻한다. 만일, 결합 캐패시터들 C₁₁과 C₁₂의 유전층들이 제5도에 보인 바와 같이 X-방향 표시전극들 41상의 절연층 42의 일부분을 이용하여 형성될 경우, 결합전극들(제5도에서 41a 및 41b 또는 제4도에서 25a 및 25b)의 면적은 X- 및 Y-방향 표시전극들의 교차면적의 것보다 500배 더 커야만 한다. 0.07mm의 폭을 갖는 X- 및 Y-방향 표시전극들을 포함하여 결국 약 0.005㎟의 X- 및 Y-방향 표시전극들의 교차면적이 되는 가스방전 판넬에 대해, 각 결합전극에서 요구되는 면적은 2.5㎟이다. 그 면적에 대한 이 값은 판넬의 주변영역내에 형성될 결합전극들에 대하여 합당한 범위내에 있다.

그러나 표시전극들의 수가 증가할수록 다음과 같은 문제들이 발생한다.

(a) 상기 설명에서, 구동전극들과 표시전극과 대응하는 결합전극간의 상호결선의 교차점들에서의 용량성분들은 무시된다. 그러나, 구동전극들의 수가 표시전극들의 수가 증가와 더불어 증가하면 표시전극상의 전압강하에 대한 용량성분의 영향은 더이상 무시될 수 없다. 이러한 현상은 구동전극들간의 일종의 누화로서 생각될 수 있다. 왜냐하면, 비선택 구동전극들 상의 저전압, 예를 들어 접지레벨의 영향이 선택된 표시전극상에 나타나기 때문이다.

(b) 표시전극들의 수의 증가와 더불어, 결합전극들과 구동전극들의 수는 증가하며 또한 그와 반대로 표시전극들의 배열간격은 일반적으로 작아진다. 결과적으로 각 결합전극에 대해 상술한 바와 같은 필요한 면적을 제공하기가 곤란하다.

이러한 문제점들은 첨부도면들을 참조하여 아래에 설명된 바와 같은 제3실시예의 가스방전 표시판넬에서 밝혀낸 전극패턴을 제공함으로서 극복될 수 있다.

제7도는 본 실시예에서 표시전극들과 대응하는 결합전극들의 예시적인 패턴형태를 나타내는 평면도이다. 제7도를 참조하면, 기판 21상에 Y-방향으로 횡으로 배열되는 12개 표시전극 51, 예를 들어 유리판상에서 Y-방향으로 횡으로 배열되는 12개의 표시전극들 51은 4개씩 3개의 그룹으로 군을 이룬다. 기판 21의 주변영역 즉, 표시전극들 51(즉, X-방향)의 연장방향에 있는 주변영역에는 3그룹의 결합전극들 51a이 형성되어 있는데 각 그룹은 X-방향에서 횡으로 배열되는 4개의 결합전극들을 포함한다. 결합전극들 51a는 각 상호결선 19에 의해 표시전극들 51의 대응하는 것들에 각각 연결된다. 각 그룹에 관련하는 상호결선들 19는 표시전극들 51의 간격보다 더 적은 간격으로 Y-방향에서 횡으로 배열된 부분들을 갖고 있으며, 또한 대응하는 결합전극들 51a에 연결하도록 Y-방향으로 연장되는 부분들을 갖고 있다. 기판 21의 반대편 주변영역상에는 Y-방향에서 횡으로 배열된 다른 복수개의 결합전극들 51b가 형성되어 있다. 각각의 결합전극들 51b는 표시전극들 51의 대응하는 것에 각각 연결된다.

표시전극들 51과 두 결합전극들 51a와 51b는 각각의 절연층(도시안됨)으로 피복된 다음, 제8도에 보인 바와 같이 각 구동전극들 14와 16이 절연층을 사이에 두고 결합전극들 51a와 51b상에 형성된다. 제8도에서, 점선들은 제7도에 보인 전극패턴을 나타낸다. 각각의 구동전극들 14는 Y-방향으로 연장되므로 결국 3그룹의 표시전극들 51 각각은 구동전극들 14의 동일한 것에 용량적으로 결합된다. 각각의 구동전극들 14는 표시전극들 51과 대응결합전극들 51a간의 상호 결선(배선)들 19위로 교차하는 부분 15에서 좁아지므로 결국, 구동 전극들 14와 상호 결선들 19의 횡단지점들에서의 용량성분을 감소된다.

다른 한편, 각 구동전극들 16은 표시전극들 51에 연결되는 4개의 결합전극들 51b상에서 절연층을 사이에 두고 동일한 3그룹으로 형성된다. 따라서, 각 그룹내의 표시전극들 51은 구동전극들 16의 대응하는 것에 용량적으로 결합된다. 구동전극들 14와 16은 외부전압을 공급하기 위한 입력단자들 17과 18의 것들에 각각 연결된다.

표시전극들 51, 결합전극들 51a 및 51b 그리고 각 구동전극들 14 및 16이 형성되는 기판 21은 제9도에 보인 바와 같이 밀봉층 34에 의해 다른 기판 22와 함께 결합된다.

제9도에서의 참조문자는 기판 21상의 부재들에 부여된 것들을 제외하고 제4 또는 5도에서 동일 또는 대응부분들을 나타낸다. 따라서 제3실시예의 가스방전 표시판넬이 제조된다.

발명자들에 의해 얻어진 최근 실험결과에 의하면 0.07mm의 폭의 표시전극들을 갖는 가스방전 표시판넬에서 유지전압 마아진을 최대로 이용하기 위해 1돗트당 필요한 결합용량이 표시전극에 대해 약 0.1pF이상이어야함이 밝혀졌다. 이는 512×512돗트 매트릭스 가스방전 표시판넬내의 결합전극들 각각에 대하여 약 50pF에 대응한다. 이 용량성분 요구조건은 식(2)에 의한 요구조건에 비해 결합 캐패시터들의 설계시에 더욱 심각한 조건들이 부과된다. 즉 512×512돗트 매트릭스 가스방전 표시판넬에 대해 생각하면 식(2)는 다음과 같이 (3)식으로 변형된다.

총 용량성분

따라서, 5C₀≒2500C₂₁

제6(a), 6(b)도의 관계에서

왜냐하면

고로 2C₂₁≒C_30X, 이것을 (2')식에 대입하면 2500C₂₁≒1250C_30X따라서

C₁₁=C₁₂≥5C₀=2500C₂₁=1250C_30X...........................(3)

그러므로, 0.07mm폭을 갖는 표시전극들에 대해 각 결합전극용으로 필요한 면적은 약 6.25㎟이다.

다른 한편, 유지전압 마아진을 고려하여 512×512돗트 매트릭스 가스방전 표시판넬내에 각 결합전극들 51pF로 제공하는데 필요한 면적 S는 다음식(4)에 의해 23㎟으로 산정된다.

S=C_Xt/(8.86×10^-12×k)(m²)................................(4)

여기서, C는 용량성분(패러드)이며, t와 k는 각각 유전층의 두께(m)이며 또한 비유전상수이다.

상기 산정에서, t와 k는 각각 2×10^-5(m)와 5인 것으로 추정된다.

식(4)에 의하면, 각 결합전극의 면적은 유전층의 두께를 감소시킴으로서 감소될 수 있으며 약 5미크론(5×10^-5(m))까지 발명자에 의해 감소될 수 있었다. 5미크론 두께의 유전층을 사용하면 약 5.5㎟이하까지 면적을 감소시킬 수 있다. 따라서 면적 S는 전극들, 절연층등의 설계 및 제조기술이 개선됨에 따라 감소될 수 있다.

제7 및 8도를 참조하여 설명된 바와 같이 본 실시예의 가스방전 표시판넬 내의 전극 패턴 형태는 상호 결선들 19의 미세한 간격 부분이 미세하기 때문에 각 결합전극들에 대해 더 큰 면적을 제공할 여유가 있다. 따라서 512×512돗트들 이상의 용량을 갖는 가스방전 표시판넬들에 대한 다중배선된 표시전극 형태가 상술한 바와 같은 유전층 두께 감소 성취와 함께 제7 및 8도에 보인 바와 같은 실시예의 전극패턴 형태 덕분에 실용화될 수 있다.

Claims (8)

1. 제1 및 제2기판(21, 22)과, 상기 제1 및 제2기판상에 각각 형성되는 복수개의 긴 표시전극(51, 30)과, 상기 복수개의 표시전극들은 각각 표시용 영역을 횡으로 가로질러 배치되며, 절연층(42, 31)으로 피복되며, 또한 간격(33)을 두고 서로 교차하며, 그리고 적어도 상기 제1기판(21)상의 상기 복수개의 표시전극(51)은 동일크기의 복수개의 표시전극 그룹들로 그룹지어 있으며, 상기 각 그룹내의 상기 표시전극들과 수가 동일한 복수개의 긴 제1구동전극(14, 15)과, 상기 제1구동전극들은 적어도 제1의 기판(21)의 주변영역상에서 서로 평행하게 배치되어 있으며, 상기 표시전극들의 상기 그룹들과 수가 동일한 복수개의 제2구동전극(16)이 적어도 제1기판(21)의 또다른 주변영역상에 배치되어 있으며, 표시전극들의 수와 동일한 복수개의 제1결합전극(51a)이 적어도 제1기판(21)상의 상기 표시영역의 외측에서 대응 표시전극(51)들의 일단에 각각 연결되며 또한 유전체층(42)을 사이에 두고 상기 제1구동전극의 위에 덮히거아 또는 밑에 깔리므로서 상기 각각의 그룹마다 그룹내의 표시전극 각각이 상이한 대응 제1구동전극에 용량 결합되며, 그리고 표시전극들의 수와 동일한 복수개의 제2결합전극(51b)이 적어도 제1기판(251)상의 타단에 각각 연결되며 또한 유전체층(42)을 사이에 두고 상기 제2구동 전극(16)의 위에 덮히거나 또는 밑에 깔리므로서 상기 각각의 그룹마다 그룹내의 모든 표시전극이 동일한 대응 제2구동전극과 용량적으로 결합되며, 그에 의해, 소정 그룹의 표시전극들에 연결되는 제1결합 전극물(51a)은 상기 표시전극들(51)의 연장방향과 평향하게 나란히 배열되며, 또한 상기 표시전극들(51)에 대해 횡방향으로 배열되는 제1부분들과 더작은 간격을 갖는 상기 표시전극들(51)에 평행하게 배열되는 제2부분들을 갖는 배선(19)에 의해 각각의 표시전극들(51)에 연결되는 것이 특징인 다중배선용 용량결합된 전극들을 갖는 가스방전 표시판넬.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1구동전극들(14, 15)은 상기 표시전극들(51)에 수직한 방향으로 서로 평행하게 연장되며, 상기 제1결합전극들(51a)과 정렬되며, 또한 상기 제2구동전극(16)은 상기 표시전극들(51)의 방향에 수직한 선상에 나란히 배열되는 것이 특징인 다중배선용 용량결합 전극들을 갖는 가스방전 표시판넬.
3. 제1항에 있어서, 각각의 상기 제1 및 제2결합전극들(51a, 51b)은 가늘고 실제로 장방향 형상의 패턴들을 갖는 것이 특징인 다중배선용 용량결합 전극들을 갖는 가스방전 표시판넬.
4. 제1항에 있어서, 각각의 상기 제1구동전극들(14, 15) 각각은 상기 제1결합전극(51a)의 폭보다 좁게된 부분들(15)을 가지며, 이 좁은 부분들(15)은 제1결합전극들(51a)과 대응 표시전극들(51)간의 배선들(19)과 더불어 제1구동전극들의 교차점들에 있는 것이 특징인 다중배선용 용량결합 전극들을 갖는 가스방전 표시판넬.
5. 제1항에서, 상기 제1 및 제2결합전극들(51a, 51b)은 상기 제1기판(21)상의 상기 표시전극들(51)의 것과 동일 평면내에 형성되는 것이 특징인 다중배선용 용량결합 전극들을 갖는 가스방전 표시판넬.
6. 제5항에 있어서, 상기 제1기판(21)상의 상기 표시전극(51)을 피복하는 상기 절연층(42)은 상기 제1구동전극들(14, 15)과 상기 제1결합전극들(51a)사이와 제2구동전극들(16)과 제2결합전극들(51b)사이에 개재하는 상기 유전층을 구성하는 것이 특징인 다중배선용 용량결합 전극들을 갖는 가스방전 표시판넬.
7. 제1항에 있어서, 상기 제2기판(22)은 간격(33)을 사이에 두고 상기 제1기판(21)위에 위치되며, 상기 간격(33)은 방전가스로서 충전되는 것이 특징인 다중 배선용 용량결합 전극들을 갖는 가스방전 표시판넬.
8. 제1항에서, 상기 제2결합전극들(51b)은 제1결합전극들(51a)에 대해 반대쪽의 기판(21)의 주변영역상에서 상기 표시전극들(51)과 평행하게 일직선상에 배치되는 것이 특징인 다중배선용 용량결합 전극들을 갖는 가스방전 표시판넬.

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