CN100521045C - 等离子体显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种等离子体显示面板，该面板包括：第一基板；第二基板，与限定所述第一基板和所述第二基板之间多个放电室的第一基板相对设置。荧光体层分别形成在所述放电室中。寻址电极沿第一方向形成在第一基板上，第一和第二电极邻近于第一基板形成并与寻址电极分隔开。第一电极和第二电极沿与第一方向交叉的第二方向延伸，并且第一电极和第二电极对应于每个放电室设置。第一电极和第二电极在远离第一基板并朝向第二基板的方向上延伸地形成，彼此相对并在其间具有间隙。第一电极和第二电极包括向放电室的中心延伸的突出。

Description

等离子体显示面板
技术领域
本发明涉及一种等离子体显示面板(PDP)，更具体地讲，涉及一种降低放电点火电压的同时提高发光效率的PDP。
背景技术
PDP的一种类型是三电极表面放电PDP。三电极表面放电PDP包括：第一基板，在第一基板的内表面上形成有维持电极和扫描电极；和第二基板，与第一基板相对并在两个基板之间具有预定的间隙，在第二基板的内表面上形成有寻址电极。在放电气体被提供到第一基板和第二基板之间的状态下，两个基板密封在一起。PDP的放电通过扫描电极和寻址电极的操作来实现，寻址电极和扫描电极被连接到各条线，并独立地被控制。维持放电通过维持电极和扫描电极来实现。
PDP利用辉光放电来产生可见光。辉光放电产生以后，在用户可观看到由PDP形成的图像之前，PDP还要经受预定的过程。具体地讲，伴随着辉光放电的产生，产生由原子与气体的碰撞而激发的气体等离子体，在其后该气体发射紫外(UV)线。UV线与放电室内的荧光体碰撞，从而荧光体发射可见光。该可见光穿过用于用户观看的第一基板。然而，在这个过程中，被施加到维持电极和扫描电极的输入功率发生巨大的损失。
通过在两个电极间施加超过放电点火电压的高电压来发生辉光放电。因此，需要相对高的电压来开始放电。如果放电发生，则受空间电荷效应的影响，阴极和阳极之间的电压分布变形，空间电荷效应发生在阴极和阳极周围的介电层上。在两个电极之间形成有阴极鞘层区、阳极鞘层区和正柱区。阴极鞘层区位于阴极周围，并且在该区中消耗了大部分施加到影响放电的两个电极上的电压。阳极鞘层区位于阳极周围，并且在该区中消耗了部分所述电压。正柱区位于其它两个区域之间，并且在正柱区内几乎没有电压消耗。在阴极鞘层区，以形成在介电层的表面上的MgO保护层的二次电子系数来表示电子加热效率；在正柱区，大部分输入能量消耗在电子加热中。
因为氙(Xe)气从激发态转变为基态而产生真空UV线，真空UV线通过与荧光体碰撞来发射可见光。通过氙(Xe)气和电子之间的碰撞而出现氙(Xe)的激发态。因此，为了相对于输入能量(即，发光效率)来增加产生的可见光的量，必须提高电子加热效率，从而增加氙(Xe)气和电子之间的碰撞。
在阴极鞘层区，尽管消耗了大部分输入能量，但是电子加热效率低。在正柱区，尽管输入能量的消耗低，但是电子加热效率非常高。因此，通过增大正柱区(放电间隙)来获得高发光效率是可能的。
另外，根据在放电间隙(正柱区)中形成的电场(E)和气体密度(n)之间的比率(E/n)的变化，关于在所有电子中消耗的电子的比率，在比率(E/n)相同的情况下，电子消耗比率按氙激发(Xe*)、氙离子(Xe+)、氖激发(Ne*)、氖离子(Ne+)的顺序增大。另外，在比率(E/n)相同的情况下，氙(Xe)的分压增加的越大，电子能降低的就越多。即，如果电子能降低，则氙(Xe)的分压增大，如果氙(Xe)的分压增大，则在氙激发(Xe*)、氙离子(Xe+)、氖激发(Ne*)、氖离子(Ne+)消耗的电子中，与其它区域相比，氙(Xe)的激发消耗的电子的比率增加。结果，发光效率增大。
如上所述，正柱区的增大使得电子加热效率增加。另外，氙(Xe)分压的增加使得氙激发(Xe*)消耗的电子的加热比率增大。因此，这两个因素都增大导致电子加热效率提高，从而提高了发光效率。
然而，正柱区和氙(Xe)分压的增大导致放电点火电压的增大，也增大了PDP的制造成本。
因此，为了提高发光效率，需要在实现正柱区和氙(Xe)分压增大的同时要维持低放电点火电压。
众所周知，当放电间隙的长度和压力相同时，利用表面放电结构所需的放电点火电压小于利用对向放电结构所需的电压。
发明内容
根据本发明，提供了一种等离子体显示面板，该显示面板应用对向放电结构来降低放电点火电压并提高发光效率。
该等离子体显示面板包括：第一基板；和第二基板，与第一基板相对地设置，该第一基板限定多个在第一基板和第二基板之间的放电室。多个荧光体层可分别形成在放电室中。多个寻址电极可沿第一方向形成在第一基板上。多个第一电极和第二电极可邻近于第一基板并与寻址电极分隔地形成。第一电极和第二电极可沿与第一方向交叉的第二方向延伸，第一电极和第二电极可被设置为与每个放电室相对应。
第一电极和第二电极可被形成以在远离第一基板并朝向第二基板的方向上延伸，它们彼此相对并在其间具有间隙。第一电极和第二电极可包括朝向放电室的中心延伸的突出。
附图说明
图1是根据本发明的第一示例性实施例的PDP的局部分解透视图。
图2是图1中的PDP的局部平面图，该图示出了电极和放电室的结构。
图3是沿图1中的线III-III截取的PDP被组装的状态下的剖视图。
图4是图1中的PDP的局部透视图，该图示出了电极结构。
图5是图1中的PDP的局部平面图，该图示出了放电室和黑层之间的关系。
图6是根据本发明第二示例性实施例的PDP的局部剖视图。
图7是根据本发明第三示例性实施例的PDP的局部剖视图。
图8是根据本发明第四示例性实施例的PDP的局部剖视图。
具体实施方式
现在将参照图来描述本发明的示例性实施例。
图1是根据本发明第一示例性实施例的PDP的局部分解透视图，图2是图1中的PDP的局部平面图，示出了电极和放电室的结构，图3是沿着图1中的线III-III截取的在PDP被组装的状态下的剖视图。
根据本发明第一示例性实施例的PDP包括第一基板(以下，称作后基板)10、第二基板(以下，称作前基板)20、和形成在后基板10和前基板20之间的多个障肋16，该障肋16限定在其中发生放电的多个第一放电室18。吸收真空UV线并发射可见光的荧光体层19分别形成在第一放电室18中。另外，通过等离子体放电产生真空UV线的放电气体填充在第一放电室18中。含有氙(Xe)和氖(Ne)的混合气体可被用作放电气体。
障肋16形成在后基板10和前基板20之间(即，邻近于前基板20并向后基板10延伸)，从而形成第一放电室18，这样限定了邻近于前基板20的放电空间。在后基板10与障肋16相对的区域上形成有第一电极(以下，称作维持电极)31和第二电极(以下，称作扫描电极)32。维持电极31和扫描电极32限定多个第二放电室28，第二放电室28提供邻近于后基板10的放电空间。这种结构导致了成对的第一放电室18和第二放电室28相对，其中的每对合作形成单个的放电室。
由障肋16形成的放电空间(即，第一放电室18)的容积大于由维持电极31和扫描电极32形成的放电空间(即，第二放电室28)的容积。这样提高了穿过前基板10的可见光的透过率，该可见光是在第一放电室18和第二放电室28中产生的。
障肋16可将第一放电室18形成为包括四边形和六边形的多种形状。在这个实施例中，第一放电室18是四边形形状。
障肋16形成在前基板20上，并包括沿第一方向(图中的y方向)延伸的第一障肋构件16a和沿第二方向(图中的x方向)延伸从而与第一障肋构件16a交叉的第二障肋构件16b。第一障肋构件16a和第二障肋构件16b形成作为独立的单位的第一放电室18。
如上所述，荧光体层19分别形成在第一放电室18中。具体地讲，荧光体层19形成在第一障肋构件16a和第二障肋构件16b的内壁以及在第一放电室18内的前基板20上。荧光体层19以这样的方式形成在前基板20上，从而在前基板20上产生可见光并且该可见光穿过前基板20，从而提高发光效率。
在障肋16形成后，可通过将荧光体材料沉积在前基板20上来形成荧光体层19。可选择地，介电层可选择性地形成在前基板20上，其后形成障肋16并且将荧光体材料沉积在介电层上。在另一可行的方法中，前基板20被蚀刻以在其中形成第一放电室18之后，荧光体材料沉积在前基板20上以形成荧光体层19。在后面的例子中，这样导致障肋16和前基板20由相同的材料制成。
维持放电后，在第一放电室中荧光体层19吸收真空UV线，从而产生朝向前基板20的可见光。
为了通过使由等离子体放电而产生的真空UV线与荧光体层19碰撞来创建图像，寻址电极12、维持电极31和扫描电极32与第一放电室18相对地形成在后基板10上。
寻址电极12在障肋16和后基板10之间沿y方向延伸。即，寻址电极12沿y方向形成在后基板10上，并与第一障肋构件16a对准。寻址电极12与第一障肋构件16a相对，因此，它沿x方向均匀地设置同时保持与第一放电室18对应的间距。
在沿x方向相邻的成对的第一放电室18和第二放电室28之间，寻址电极12被共用。即，如图2所示，由于寻址电极12被设置为与第一障肋构件16a对准(或更精确和优选地是与第一障肋构件16a的中心相对应)，所以每个寻址电极12的宽度(w)的二分之一延伸到相邻对的第一放电室18(即，沿x方向相邻)的每个中。
如图3所示，寻址电极12位于后基板10和第一障肋构件16a之间。沿寻址电极12的长度延伸的其中心线和沿第一障肋构件16a的长度延伸的其中心线基本上沿第三方向(图中的z方向)对准。
维持电极31和扫描电极32位于限定第一放电室18的障肋16和后基板10之间。维持电极31和扫描电极32与寻址电极12电绝缘，并与寻址电极12基本垂直交叉地延伸。换句话说，维持电极31和扫描电极32沿着平行于第二障肋构件16b的方向在后基板10和第二障肋构件16b之间延伸。
维持电极31和扫描电极32以这样的方式形成，即对第一放电室18和第二放电室28的每个设置一对每对维持电极31和扫描电极32中的一个。在这个实施例中，维持电极31和扫描电极32沿y方向交替地形成，使得每对维持电极31和扫描电极32中的一个与每个第二障肋构件16b的位置相对应地设置。结果，沿y方向相邻的第一放电室18和第二放电室28被充分地隔开。
另外，维持电极31和扫描电极32向前基板20突出，由每对维持电极31和扫描电极32中的一个组成的每对位于第一放电室18和第二放电室28之间。
扫描电极32和寻址电极12的作用是选择关于在寻址间隔中的寻址放电将被激活的第一放电室18和第二放电室28。维持电极31和扫描电极32的作用是关于在维持间隔中的维持放电来显示图像。具体地讲，在维持间隔内，维持脉冲被施加到维持电极31。另外，在维持间隔期间，维持脉冲被施加到扫描电极32，而在扫描间隔期间，扫描脉冲被施加到扫描电极32。因为维持电极31和扫描电极32根据施加到它们的信号电压可执行不同的操作，所以本发明并不限于这个方面。
维持电极31和扫描电极32在两个基板10和20之间逼近于后基板10设置，并且一对每对维持电极31和扫描电极32中的一个被设置在沿x方向形成的第一放电室18和第二放电室28的行的两侧，从而形成对向放电结构并降低用于维持放电的放电点火电压。
为了实现上述内容，如上所述，维持电极31和扫描电极32形成在第一和第二放电室18和28的两侧，并分别包括延伸到第一和第二放电室18和28的中心的突出31a和32a。突出31a和32a在维持电极31和扫描电极32之间形成的放电间隙内分别形成短间隙。短间隙的作用是降低维持放电起始时的放电点火电压。
为了在更大的区域上实现对向放电，参照图4，维持电极31和扫描电极32分别包括凸起部分31b、32b和缩短部分，凸起部分31b、32b在与第一和第二放电室18和28的位置相对应的区域在垂直于后基板10的方向(即，沿z方向)上延伸，而缩短部分形成在与沿x方向相邻的第一和第二放电室18和28之间相对应的区域。凸起部分31b、32b包含具有高度(hv)的横截面结构(沿基本垂直于后基板10和前基板20的方向截取)，该高度(hv)大于宽度(hh)。在形成在凸起部分31b、31b上的大面积上的对向放电产生强烈的真空UV线，真空UV线在第一和第二放电室18和28的区域上传播，以与荧光体层19碰撞，从而增大了产生的可见光的量。
突出31a和32a是这样的部分，即，施加到维持电极31和扫描电极32上的电压被施加到第一和第二放电室18和28的中心区域，并且突出31a和32a优选地从凸起部分31b、32b突出，凸起部分31b、32b的面积大于其它部分的面积。
突出31a、32a可形成为各种形状。优选地，突出31a、32a形成角度(例如，采用矩形横截面形成)，使得对向放电易于在其端部发生，并使得对向放电易于在寻址电极12和扫描电极32的端部32a之间发生。
具体参照图4，维持电极31和扫描电极32延伸地并与寻址电极12交叉地形成，并且包括在垂直于后基板10和前基板20的方向上延伸的凸起部分31b、32b。结果，由基本上形成为直线的维持和扫描电极31和32与寻址电极12来构成交叉结构，而且在其间不发生任何干涉。
参照图3，寻址电极12和后基板10之间的距离(h1)与维持电极31的突出31a和后基板10之间的距离(h2)基本相同，也与扫描电极32的突出32a和后基板10之间的距离(h3)基本相同。结果，在寻址电极12和扫描电极32的突出32a之间，和在维持电极31的突出31a和扫描电极32的突出32a之间发生对向放电。
在维持电极31和扫描电极32利用突出31a、32a实现维持放电后，由凸起部分31b、32b之间的长间隙来产生充分的维持放电。结果，降低了放电点火电压，并提高了发光效率。
维持电极31和扫描电极32以及寻址电极12优选地由金属材料制成，以增大这些元件的导电率。维持电极31和扫描电极32以及寻址电极12被介电层34、35覆盖。介电层34、35在电极间形成绝缘结构，并且提供积累壁电荷的区域。维持电极31和扫描电极32以及寻址电极12可利用厚膜陶瓷片(TFCS)方法来制造。即，在单独地制造包括维持电极31和扫描电极32以及寻址电极12的电极部分后，将这些元件连接到后基板10上，障肋16形成在前基板20上。
MgO保护层36可形成在介电层34、35上，介电层34、35覆盖维持电极31和扫描电极32以及寻址电极12。MgO保护层36可形成在暴露于在放电室18的放电空间内发生的等离子体放电的部分上。在这个实施例中，由于维持电极31和扫描电极32以及寻址电极12形成在后基板10上，沉积在覆盖这些元件的介电层34、35上的MgO保护层36可由允许光穿过的MgO材料制成。与不允许光穿过的MgO材料相比，这种能够透射光的MgO材料具有更高的二次电子发射系数，由此进一步降低放电点火电压。
维持电极31和扫描电极32对应于第二障肋构件16b形成，它们形成在沿x方向排列的第一和第二放电室18、28的行的两侧，并且它们还位于第二障肋构件16b和后基板10之间。结果，因要可通过施加到寻址电极12的寻址脉冲和施加到扫描电极32的扫描脉冲来选择单个的第一和第二放电室18、28，所以扫描电极32的突出32a的每个靠近于在指定突出32a的侧面的两个对应的寻址电极12中的一个设置。
即，参照图2，在一对寻址电极12在扫描电极32的突出32a的每个的两侧的情况下，每个突出32a与两个寻址电极12中的一个保持距离(d1)，与两个寻址电极12中的另一个保持距离(d2)，距离(d1)小于距离(d2)(d1<d2)。另外，寻址电极12被介电常数相同的介电层35包围，并且寻址电极12对于红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)具有相同的放电点火电压。因此，在寻址放电的时候，可获得高电压容限。
参照图3和图5，黑层37形成在前基板20上以提高对比度。在黑层37形成在前基板20上后，黑层37被荧光体层19覆盖，在该荧光体层19形成后，另一黑层(未显示)可形成在该荧光体层19上。
黑层37优选地邻近于前基板20形成，并且与寻址电极12以及维持电极31和扫描电极32的平面图案(x-y平面)相对应。结果，黑层37吸收外部的光以提高对比度，并且黑层37位于这些电极阻挡可见光的区域，从而黑层37不会阻挡任何穿过前基板20的光。因此，黑层37提高了发光效率。
另外，维持电极31和扫描电极32沿y方向交替地设置，从而沿y方向实现一个维持电极31和一个扫描电极32的重复排列。因此，一个扫描电极32和一个维持电极31被设置在这样的区域中，该区域与在沿x方向形成的第一和第二放电室18、28的相邻行之间的第二障肋构件16b相对应。
可选择地，可使用一个维持电极31和一个扫描电极32然后一个扫描电极32和一个维持电极31这样的交替排列。采用这种结构，两个维持电极31或两个扫描电极32被设置在与在沿x方向形成的第一和第二放电室18、28的相邻行之间的第二障肋构件16b相对应的区域中。
下面将描述本发明的多种其它的示例性实施例。下面的实施例与上述的第一示例性实施例相似。因此，下面仅将描述其它实施例与第一示例性实施例不同的部分。
图6是根据本发明第二示例性实施例的PDP的局部剖视图。在这个实施例中，障肋16包括第一障肋构件16a，第一障肋构件16a沿与寻址电极12相同的方向，即沿y方向形成。因此，放电室18以条状图案形成，在该图案中，多个放电室18沿y方向连续形成行。寻址电极12沿z方向的厚度(t1)大于维持电极31的突出31a的厚度(t2)和扫描电极32的突出32a的厚度(t3)。结果，在寻址电极12和扫描电极32的突出32a之间的大面积上的对向放电是可能的。
图7是根据本发明第三示例性实施例的PDP的局部剖视图。在这个实施例中，寻址电极12以及维持电极31和扫描电极32形成在设置在后基板10上的介电层38上。即，介电层38形成在后基板10上，寻址电极12以及维持电极31和扫描电极32形成在介电层38上。
图8是根据本发明第四示例性实施例的PDP的局部剖视图。与第二示例性实施例一样，障肋16包括沿y方向形成的第一障肋构件16a。因此，放电室18以条状图案形成，在该图案中，多个放电室18沿y方向以行连续形成。另外，寻址电极12以及维持电极31和扫描电极32形成在设置在后基板10上的介电层38上。此外，寻址电极12沿z方向的厚度(t1)大于维持电极31的突出31a的厚度(t2)和扫描电极32的突出32a的厚度(t3)。
在上述的本发明的PDP中，障肋形成在前基板上以限定其上的放电室，每个包括突出的维持电极和扫描电极形成在后基板上以实现对向放电结构。在初始阶段在维持电极之间实现短间隙放电，从而降低放电点火电压，在此后，实现长间隙放电(对向放电)，从而提高发光效率。
尽管以上已经详细描述了本发明的实施例，但是应该清楚地理解，在此提出的本发明的基本概念的多种变形和/或修改对本领域技术人员来说是清楚的，并且仍将落入由权利要求限定的本发明的精神和范围内。

Claims (18)

1、一种等离子体显示面板，包括：
第一基板；
第二基板，与所述第一基板相对设置，并在所述第一基板和所述第二基板之间限定多个放电室；
多个荧光体层，分别形成在所述放电室中；
多个寻址电极，沿第一方向形成在所述第一基板上；
多个第一电极和第二电极，邻近于所述第一基板形成并与所述寻址电极分隔开，所述第一电极和第二电极沿着与所述第一方向交叉的第二方向延伸，所述第一电极和第二电极与所述放电室的每个对应设置，
其中，所述第一电极和第二电极以这样的方式形成，即，所述第一电极和第二电极在远离所述第一基板并朝向所述第二基板的方向上延伸，并且彼此相对并在其间设置有间距，
其中，所述第一电极和第二电极各包括朝向每个所述放电室的中心延伸的突出，其中，所述第一电极和第二电极每个分别包括：凸起部分，所述凸起部分在与每个所述放电室的位置相对应的区域上在垂直于所述第一基板的方向上延伸；和缩短部分，所述缩短部分形成在与沿所述第二方向相邻的多个放电室中的一对相邻的放电室之间的位置相对应的区域上并相对于所述第一电极和所述第二电极沿着垂直于第一基板表面的方向缩短，其中，所述突出从所述凸起部分向每个放电室的中心突出。
2、根据权利要求1所述的等离子体显示面板，其中，每个所述突出的横截面为矩形。
3、根据权利要求1所述的等离子体显示面板，其中，所述第一电极和所述第二电极含有金属材料。
4、根据权利要求1所述的等离子体显示面板，其中，介电层形成在所述第一电极、所述第二电极和所述寻址电极的外表面上。
5、根据权利要求4所述的等离子体显示面板，其中，保护层形成在所述介电层的外表面上。
6、根据权利要求1所述的等离子体显示面板，其中，所述寻址电极对位于所述第二电极的所述突出的每个的两侧，其中，所述第二电极的所述突出的每个靠近于所述寻址电极对中的一个形成。
7、根据权利要求6所述的等离子体显示面板，其中，所述突出的每个和所述寻址电极对中的一个之间的距离小于所述突出的每个和所述寻址电极对中的另一个之间的距离。
8、根据权利要求1所述的等离子体显示面板，其中，所述寻址电极和所述第一基板之间的距离与所述第一电极的突出和所述第一基板之间的距离相同，也与所述第二电极的所述突出和所述第一基板之间的距离相同。
9、根据权利要求1所述的等离子体显示面板，其中，所述寻址电极沿垂直于所述第一基板和第二基板的方向的厚度大于所述第一电极和第二电极沿相同的方向的厚度。
10、根据权利要求1所述的等离子体显示面板，其中，介电层形成在所述寻址电极、所述第一电极和所述第二电极的每个和所述第一基板之间。
11、根据权利要求1所述的等离子体显示面板，还包括形成在所述第一基板和所述第二基板之间用于限定所述放电室的障肋。
12、根据权利要求11所述的等离子体显示面板，其中，所述障肋包括沿所述第一方向形成的第一障肋构件，和沿着与所述第一障肋构件相交叉的第二方向形成的第二障肋构件。
13、根据权利要求11所述的等离子体显示面板，其中，所述障肋包括沿所述第一方向形成的第一障肋构件。
14、根据权利要求1所述的等离子体显示面板，其中，所述荧光体层形成在所述第二基板上的所述放电室中。
15、根据权利要求1所述的等离子体显示面板，其中，黑层邻近于所述第二基板形成并与所述寻址电极、所述第一电极和所述第二电极的平面图案相对应。
16、根据权利要求15所述的等离子体显示面板，其中，所述黑层形成在所述第二基板和所述荧光体层之间。
17、根据权利要求1所述的等离子体显示面板，其中，对沿所述第二方向排列的所述放电室的每行设置一对一个所述第一电极和一个所述第二电极，
其中，在放电维持间隔，维持脉冲被施加到所述第一电极，在寻址间隔，扫描脉冲被施加到所述第二电极，
其中，沿所述第一方向交替地设置所述第一电极和所述第二电极，从而出现了沿所述第一方向一个所述第一电极和一个所述第二电极的重复排列。
18、根据权利要求1所述的等离子体显示面板，其中，对沿所述第二方向排列的所述放电室的每行设置一对一个所述第一电极和一个所述第二电极，
其中，在放电维持间隔，维持脉冲被施加到所述第一电极，在寻址间隔，扫描脉冲被施加到所述第二电极，
其中，沿所述第一方向出现了由一个所述第一电极然后一个所述第二电极然后一个所述第二电极和一个所述第一电极的交替排列。
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