CN101197099A - 等离子体显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种等离子体显示装置，其装置由上部基板与下部基板结合而形成，包含：由上述下部基板上形成的隔层而划分的多个放电信元，上述上部基板上形成的第1电极及第2电极，与上述放电信元的中心间的距离不同。本发明中的等离子体显示装置，使面板的上部基板上形成的两个电极的位置，以面板的中心为基准，使其不对称，从而使随着外部光线的入射而在下部基板上形成的影子，并非位于隔层上，而是位于地平面，从而可以减少面板的反射率，提高明室的明暗比。

Description

等离子体显示装置

技术领域

本发明是关于等离子体显示(Plasma Display)装置的，更具体讲，是关于用于上述装置的等离子体显示面板(Panel)的结构的。

背景技术

一般等离子体显示面板，由其上部基板与下部基板间形成的隔层组成一个单位信元(cell)，各个信元(cell)内填充了氖(Ne)，氦(He)，或氖与氦的混合气体(Ne+He)等主放电气体与少量含有氙的惰性气体。高频电压导致放电时，惰性气体产生真空紫外线(Vacuum Ultraviolet ray)，使隔层间形成的荧光体发光，显示画面。如上所述的等离子体显示面板具有轻薄的结构，作为新一代显示装置备受瞩目。

但是，上述的等离子体显示面板，在被室内照明等外部光线照射时，由于面板中形成的多个电极，导致面板反射率的降低，面板的明室的明暗比降低。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种具有可以改善面板的反射率及明室的明暗比的结构的等离子体显示装置。

为解决上述问题而发明的，本发明中的等离子体显示装置，由上部基板与下部基板结合而形成，并且包含：由上述下部基板上形成的隔层而划分的多个放电信元(cell)，上述上部基板上形成的第1电极及第2电极，与上述放电信元(cell)的中心间的距离不同。

为解决上述问题而发明另一种等离子体显示装置中，上述第1电极至相邻的隔层间的距离，与上述第2电极至相邻的隔层间的距离不同。

为解决上述问题而发明第三种等离子体显示装置中，上述第1电极，包含第1透明电极及第1汇流电极；上述第2电极，包含第2透明电极及第2汇流电极而组成，上述第1透明电极的中心到上述第1汇流电极的中心间的距离，与上述第2透明电极的中心到上述第2汇流电极的中心间的距离不同。

具有上述结构的，本发明中的等离子体显示装置，使其面板的上部基板上形成的两个电极的位置，以面板的中心为基准而非对称，从而随着外部光线的照射，下部基板上形成的影子并非照射在隔层上，而照射在地平面上，从而可以降低面板的反射率，提高明室的明暗比。

附图说明

图1是等离子体显示面板结构的一个实施例示意图。

图2是等离子体显示面板的电极排列的一个实施例的剖面图。

图3是将一帧(frame)分为多个子域(subfield)，而对等离子体显示面板进行分时驱动的方法的一个实施例时序图。

图4是驱动等离子体显示面板的驱动信号的一个实施例时序图。

图5及图6是本发明中，等离子体显示面板的上部基板上形成的电极排列结构的实施例示意图。

图7至图9是本发明中，上部基板与下部基板相结合的等离子体显示面板结构的实施例剖面图。

具体实施方式

下面举较佳实施例，并配合附图对本发明中的等离子体显示装置详细说明如下。

图1是等离子体显示面板结构的一个实施例示意图。

如图1所示，等离子体显示面板，包含：位于上部基板10上的维持电极对，即，扫描电极11及维持电极12；下部基板20上形成的定位电极22。

上述维持电极对11，12一般包含由氧化铟锡(Indium-Tin-Oxide；ITO)形成的透明电极(11a，12a)与汇流电极(11b，12b)，上述汇流电极(11b，12b)可以由银(Ag)，铬(Cr)等金属或铬/铜/铬(Cr/Cu/Cr)叠加而形成，或由铬/铝/铬(Cr/Al/Cr)叠加而形成。汇流电极(11b，12b)位于透明电极(11a，12a)上，起到降低因电阻值较高的透明电极(11a，12a)导致的电压下降的作用。

一方面，根据本发明的一个实施例，维持电极对(11，12)不仅可以由透明电极(11a 12a)与汇流电极(11b，12b)叠加而成，还可以不需要透明电极(11a，12a)，仅由汇流电极(11b，12b)组成。上述结构不使用透明电极(11a，12a)，因此可以降低面板制造的成本。用于上述结构的汇流电极(11b，12b)可以使用上面列举的材料以外的感光性材料等多种材料。

扫描电极11及维持电极12的透明电极(11a，12a)与汇流电极(11b，11c)间，排列着具有吸收上部基板(10)的外部产生的外部光，降低反射的光阻断功能及提高上部基板10的纯度(Purity)及对比度(contrast)的功能的黑底(Black Matrix，BM，15)。

本发明的一个实施例中的黑底(black matrix)15位于上部基板10上，可以由位于与隔层21重叠的位置的第1黑底(black matrix)15，及位于透明电极(11a，12a)与汇流电极(11b，12b)间的第2黑底(black matrix)(11c，12c)组成。其中，第1黑底(black matrix)15与被称为黑层或黑色电极层的第2黑底(black matrix)(11c，12c)，在形成的过程中同时形成并物理性地连接，亦可以不同时形成，不物理性地连接。

又，物理性地连接形成时，第1黑底(black matrix)15与第2黑底(b1ack matrix)(11c，12c)以相同的材质形成，而物理性地分离形成时，可以由不同材质形成。

并排形成扫描电极11与维持电极12的上部基板10上将叠加上部电介质层13与保护膜14。上部电介质层13上积聚放电产生的带电粒子，并执行保护维持电极对11，12的功能。保护膜14在气体放电时产生的带电粒子的喷射(spattering)过程中保护上部电介质层13，从而提高2次电子的放射效率。

又，定位电极22以与扫描电极11及维持电极12交叉的方向形成。又，形成定位电极22的下部基板20上将形成下部电介质层23与隔层21。

又，下部电介质层23与隔层21表面形成荧光体层。隔层21由纵向隔层21a与横向隔层21b封闭型地形成，并且物理地划分放电信元(cell)，防止放电产生的紫外线与可视光线泄漏到相邻的放电信元(cell)中。

本发明的一个实施例中，不仅是图1中图示的隔层21结构，其他多种形状的隔层21也可以。例如，纵向隔层21a与横向隔层21b的高度不同的差等型隔层结构，纵向隔层21a或横向隔层21b中，至少一个上形成可以用作排气管道的通道(Channel)的管道型隔层结构，纵向隔层21a或横向隔层21b中，至少一个以上中形成槽(Hollow)的槽型隔层结构等。

其中，差等型隔层结构，其横向隔层21b的高度应该更高，管道型隔层结构或槽型隔层结构，应在横向隔层21b上形成管道或槽。

一方面，本发明的实施例中，对R，G及B放电信元(cell)分别排列在同一条线上的结构为例进行了图示及说明，然，以其他形状排列亦可以。例如，R，G及B放电信元(cell)以三角形的形状排列的三角形(Delta)类型的排列亦可以。又，放电信元(cell)的形状也不限于四边形，五角形，六角形等多种多边形亦可以。

又，上述荧光体层由于气体放电时产生的紫外线而发光，产生红色(R)，绿色(G)或蓝色(B)中的某一种可视光。其中，上部/下部基板(10，20)与隔层21间的放电空间中，将注入可以产生放电的He+Xe，Ne+Xe及He+Ne+Xe等惰性混合气体。

图2是等离子体显示面板的电极排列的一个实施例的剖面图，组成等离子体显示面板的多个放电信元(cell)。

如图2所示，应以矩阵(matrix)形状排列。多个放电信元(cell)分别位于扫描电极行(line)(Y1至Ym)，维持电极行(line)(Z1至Zm)及定位电极行(line)(X1至Xn)的交叉部分。扫描电极行(line)(Y1至Ym)可以依次驱动或同时驱动，维持电极行(line)(Z1至Zm)可以同时驱动。定位电极行(line)(X1至Xn)可以分为奇数行与偶数行驱动或依次驱动。

图2中图示的电极排列仅代表本发明中等离子体面板的电极排列的一个实施例，本发明并非受限于图2中图示的等离子体显示面板的电极排列及驱动方式。例如，上述扫描电极行(line)(Y1至Ym)中，还允许2个扫描电极行(line)同时进行扫描的双重扫描(dual scan)方式。又，上述定位电极行(line)(X1至Xn)可以在面板的中央部分分为上，下两部分进行驱动。

图3是将一帧(frame)分为多个子域(subfield)，而对等离子体显示面板进行分时驱动的方法的一个实施例时序图。单位帧(frame)为了实现分时灰阶显示，可以分为一定的数量的子域(subfield)，例如：8个子域(subfield)(SF1，...，SF8)。又，各子域(subfield)(SF1，...SF8)分为复位(reset)区间(未图示)，定位(address)区间(A1，...，A8)，及维持(sustain)区间(S1，...，S8)。

其中，根据本发明的一个实施例，复位(reset)区间在多个子域(subfield)中的至少一个中可以省略。例如，复位(reset)区间可以仅存在于第一个子域(subfield)中，或仅存在于第一个子域(subfield)及整个子域(subfield)中，中间部分的子域(subfield)中。

各定位(address)区间(A1，...，A8)中，向定位电极(X)负加显示数据信号，向各扫描电极(Y)依次负加上升的扫描脉冲。

各维持(sustain)区间(S1，...，S8)中，向扫描电极(Y)与维持电极(Z)交互地负加维持脉冲，在定位(address)区间(A1，...，A8)由壁电荷形成的放电信元(cell)产生维持放电。

等离子体显示面板的亮度与单位帧(frame)所占的维持放电区间(S1，...，S8)内的维持放电脉冲数量成正比。形成1图像的一个帧(frame)，显示8个子域(subfield)及256灰阶时，各子域(subfield)将依次以1，2，4，8，16，32，64，128的比例分配不同数量的维持脉冲。若要获得133灰阶的亮度，可以在子域(subfield)1区间，子域(subfield)3区间及子域(subfield)8区间中对信元(cell)进行定位(addressing)，从而进行维持放电。

分配给各子域(subfield)的维持放电数量，可以随着APC(Automatic Power Control)阶段的子域(subfield)的加重值(weight)产生变化。即，图3中以将一帧(frame)分为8个子域(subfield)的情况为例进行了说明，然本发明并非受限于此，可以根据设计式样对形成一帧(frame)的子域(subfield)数进行多种变更。例如，可以将一帧(frame)分为12或16子域(subfield)等，可以分为8子域(subfield)以上，对等离子体显示面板进行驱动。

又，分配给各子域(subfield)的维持放电数量，可以考虑其伽马(gamma)特性或面板特性，进行多种变更。例如，可以将分配给子域(subfield)4的灰阶度从8降至6，将分配给子域(subfield)6的灰阶度从32升至34。

图4是对于上述被分割的一个子域(subfield)，驱动等离子体显示面板的驱动信号的一个实施例时序图。

上述子域(subfield)包含：在扫描电极(Y)上形成正极性壁电荷，在维持电极(Z)上形成负极性壁电荷的预复位(pre reset)区间；利用预复位(prereset)区间形成的壁电荷分布，对整个画面的放电信元(cell)进行初始化的复位(reset)区间；选择放电信元(cell)的定位(address)区间；及维持被选的放电信元(cell)的放电状态的维持(sustain)区间。

复位(reset)区间由上升沿(setup)区间及下降沿(set-down)区间形成，上述上升沿(setup)区间中，同时向所有扫描电极负加上升斜坡波形(Ramp-up)，在所有放电信元(cell)中产生微弱的放电，并由此产生壁电荷。上述下降沿(set-down)区间中，同时向所有扫描电极(Y)负加从比上述上升斜坡波形(Ramp-up)的最高电压低的正极性电压开始下降的下降斜坡波形(Ramp-down)，在所有放电信元(cell)中产生清除放电，并由此清除上升沿放电产生的壁电荷及空间电荷(space charge)中不必要的电荷。

定位(address)区间向扫描电极依次负加负极性扫描信号(scan)，与此同时，向上述定位电极(X)负加正极性数字信号(data)。由于上述扫描信号(scan)与数字信号(data)间的电压差及上述复位(reset)区间期间产生的壁电荷，产生定位(address)放电，选择信元(cell)。一方面，上述下降沿(set-down)区间与定位(address)区间期间，向上述维持电极负加保持维持(sustain)电压的信号。

上述维持区间，向扫描电极与维持电极交替地负加维持脉冲，从而在扫描电极与维持电极间产生表面放电状态的维持放电。

图4中图示的波形图是本发明中，驱动等离子体显示面板的驱动信号的一个实施例时序图，本发明并非受限于图4中图示的波形。例如，可以省略上述预复位(pre reset)区间，图6中图示的驱动信号的极性及电压强度(level)可以根据需要进行变更，上述维持放电结束后，还可以向维持电极负加清除壁电荷的清除信号。又，上述维持信号仅负加在扫描电极(Y)与维持(Z)电极中的某一个电极上，产生维持放电的单维持(single sustain)驱动亦可以。

图5及图6是本发明中，等离子体显示面板的上部基板上形成的电极排列结构的实施例示意图，是组成面板的多个放电信元(cell)中，对一个放电信元(cell)进行上部基板的电极排列结构的简单图示。

参考图5，放电信元(cell)被两个横向隔层(500，510)与两个纵向隔层(520，530)包围而成，并且，在上述放电信元(cell)内的放电空间或横向隔层(500，510)中，重叠的位置的上部基板上，形成第1电极540及第2电极550，例如，扫描电极与维持电极。

图5中图示的第1，2电极(540，550)是汇流电极，具有比上部基板上形成的电介质更暗的颜色，并且，与由ITO形成的透明电极相比，由光透明度低的金属物质形成，是几乎不透光的非透明电极。

如图5所示，第1，2电极(540，550)应该以放电信元(cell)的中心560为基准，位于不对称的位置上。即，放电信元(cell)的中心560至第1电极540间的间距(x3)，与放电信元(cell)的中心560至第1电极540间的间距(x4)可能有所不同。或第1电极540至与其相邻的隔层500间的间距(x1)，与第2电极550至与之相邻的隔层510间的间距x2可能有所不同。

将室内照明等，外部光源照射的方向设定为面板的上方，并且假设第1电极540位于第2电极550的上方，则如图5所示，使放电信元(cell)的中心560至第2电极550间的间距比与第1电极540间的间距小，从而可以使随着入射的外部光线被第1，2电极(540，550)阻断而产生的影子，不位于隔层510上，而位于下部基板的地平面上。因此，可以减少面板的光线反射率，改善明室的明暗比。

如图5所示，面板的上部基板上形成的第1，2电极(540，550)，与图1中图示的电极结构不同，可以仅由不透明的金属汇流电极组成。不使用现有技术中的透明电极材质，即ITO，而使用现有技术中的汇流电极的材质，即，银(Ag)，铜(Cu)或铬(Cr)等材质形成第1，2电极(540，550)，从而可以降低等离子体显示面板的制造成本。

参考图6，上部基板上形成的维持电极对，例如，扫描电极与维持电极，可以分别由ITO材质形成的第1透明电极600及第1汇流电极620，第2透明电极610及第2汇流电极630层压而形成。

如图6所示，第1透明电极600上形成的第1汇流电极610的位置，可以与第2透明电极620上形成的第2汇流电极630的位置不同。即，第1透明电极600的末端至第1汇流电极610间的间距(y1)，与第2透明电极620的末端至第1汇流电极630间的间距(y2)不同，或第1透明电极600的中心至第1汇流电极610的中心的间距(y3)，与第2透明电极620的中心至第1汇流电极630的中心间的间距y4不同。

将室内照明等，外部光源照射的方向设定为面板的上方，并且假设第1电极640位于第2电极650的上方，如图6所示，使第2汇流电极630与第2透明电极620的上方末端相邻，从而可以使随着入射的外部光线被第1，2汇流电极(610，630)阻断而产生的影子位于下部基板的地平面上。因此，可以减少面板的光线反射率，改善明室的明暗比。

为了最大限度地提高面板的明室的明暗比，应该使第2汇流电极630的上方末端与第2透明电极620的上方末端相对应。

图7至图8上本发明中，上部基板与下部基板相结合的等离子体显示面板结构的实施例剖面图。

参考图7，上部基板，可以包含：上部基板玻璃层(glass)700，电介质层705，第1，2透明电极(710，720)及第1，2汇流电极(715，725)而形成，下部基板，可以包含：下部基板玻璃层(glass)730，定位电极735，电介质层745，隔层750，755及荧光体层745而形成。

如图7所示，由室内照明等光源，向面板照射光线，并由于几乎不透光的第1，2汇流电极(715，725)，而在下部基板上形成影子(765.770)。如上所述，影子(765.770)在下部基板地平面的荧光体层760上形成，比在隔层(750，755)隔层上形成时，其面板的反射率将更加降低，模板的明室明暗比将得到更大的改善。

假设上述外部光线的入射角(θ)为30至60°，在外部光线入射的方向上形成的第1汇流电极715即使距离放电信元(cell)的中心较远，但由第1汇流电极715形成的影子，亦可以在下部基板地平面的荧光体层760上形成。与之相反，第1汇流电极715越靠近放电信元(cell)的中心，则面板的开口率将越小，从而可以阻断面板释放的可视光，因此，应该使位于外部光线入射的上方的第1汇流电极715与放电信元(cell)的中心间的间距较远，确保面板的开口率，并且使位于下方的第2汇流电极725与放电信元(cell)的中心间的间距较近，从而提高面板的明室明暗比。

参考图8，在确保面板的开口率的同时，为了改善明室的明暗比，应该使放电信元(cell)中心至位于外部光线入射的方向上方的第1汇流电极715间的间距a1，比放电信元(cell)中心至位于下方的第2汇流电极725间的间距a2大。位于上方的第1汇流电极715的中心至第1透明电极710的中心间的间距b1，如图8所示，第1汇流电极715位于第1透明电极710的中心，因此，b1为0，并且应该比位于第2汇流电极725中心至第2透明电极720间的间距b2小。又，位于上方的第1汇流电极715至与之相邻的隔层750间的间距c1，应该比位于下方的第2汇流电极725至与之相邻的隔层755间的间距c2小。

参考图9，假设外部光线入射的方向为上方，对于上部基板上形成的两个汇流电极中，为了改善下方形成的汇流电极的面板的明室明暗比而设定的位置，进行更加详细的说明。

假设外部光线的入射角(θ)为45度，为了使由第2汇流电极815形成的影子845不照射在隔层835上，而全部照射在下部基板地平面的荧光体层840上，要满足下面的数学公式1。

【数学公式1】

e≥g

在上述数学公式1中，由于第2汇流电极815的厚度，与下部基板至第2透明电极810间的间距g相比，非常小，上述g与下部基板至第2汇流电极815间的间距d相近。

因此，第2汇流电极815至与之相邻的隔层835间的间距e，比下部基板至第2汇流电极815间的间距d大时，由第2汇流电极815而形成的影子845将可以全部照射在下部基板地平面的荧光体层840上。

上述数学公式1中，e与g可以用以下数学公式2表示。

【数学公式2】

e＝l-i

g＝h+f-d2

对于本发明中的等离子体显示面板，由于上述f比d2大，所以，上述g可以用以下的数学公式3表示。

【数学公式3】

g＝h+f-d2≥h

利用上述数学公式1与数学公式3，当第2汇流电极815至与之相邻的隔层835间的间距e比隔层835的高度h大时，由第2汇流电极815形成的影子845将可以全部照射在下部基板地平面的荧光体层840上。

上述数学公式2中，上述i近似于隔层的下端宽度w的1/2，并且如上所述，上述g近似于下部基板至第2汇流电极815间的间距d，因此，在满足下面的数学公式4时，第2汇流电极815上形成的影子845，将全部照射在下部基板地平面的荧光体层840上。

【数学公式4】

l-w/2≥d

又，利用上述数学公式1与数学公式2，则在满足下面的数学公式5时，由第2汇流电极815形成的影子845将全部照射在下部基板地平面的荧光体层840上。

【数学公式5】

l≥h+f+i-d2

如上所述，使上述i与w/2近似，并且由于第2透明电极810的厚度比电介质层805的厚度d1薄，所以若使上述f近似于上述d1，则上述数学公式5可以用下面的数学公式6表示。

【数学公式6】

l-w/2≥h+d1-d2

因此，在满足上述数学公式6时，由第2汇流电极815形成的影子845将全部照射在下部基板地平面的荧光体层840上，从而可以改善面板的明室明暗比。

综上所述，虽然本发明关于等离子体显示装置已以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可进行各种更动与修改，因此本发明的保护范围当视所提出的权利要求限定的范围为准。

Claims (16)

1.一种等离子体显示装置，由上部基板与下部基板结合而形成，其特征是在于还包含：

由上述下部基板上形成的隔层而划分的多个放电信元，

上述上部基板上形成的第1电极及第2电极，

上述第1，2电极与上述放电信元的中心间的间距不同。

2.如权力要求1所述的等离子体显示装置，其特征是：上述放电信元的中心至上述第1电极间的间距，比上述放电信元的中心至上述第2电极间的间距大。

3.如权力要求1所述的等离子体显示装置，其特征是：还包含上述上部基板上形成的电介质层，上述第1，2电极比上述电介质层的颜色暗。

4.如权力要求1所述的等离子体显示装置，其特征是：上述第2电极至与之相邻的隔层的间距，比与上述下部基板间的间距大。

5.如权力要求1所述的等离子体显示装置，其特征是：上述第2电极至与之相邻的隔层间的间距，比上述隔层的高度大。

6.一种等离子体显示装置，由上部基板与下部基板结合而形成，其特征在于还包含：

由上述下部基板上形成的隔层而划分的多个放电信元，

上述上部基板上形成的第1电极及第2电极，

上述第1，2电极距离与之相邻的隔层间的间距不同。

7.如权力要求6所述的等离子体显示装置，其特征是：上述第2电极至与之相邻的隔层间的间距，比上述第1电极至与之相邻的隔层间的间距大。

8.如权力要求6所述的等离子体显示装置，其特征是：还包含上述上部基板上形成的电介质层，上述第1，2电极，比上述电介质层的颜色暗。

9.如权力要求6所述的等离子体显示装置，其特征是：上述第2电极，距离与之相邻的隔层的间距，比与上述下部基板间的间距大。

10.如权力要求6所述的等离子体显示装置，其特征是：上述第2电极至与之相邻的隔层间的间距，比上述隔层的高度大。

11.如权力要求6所述的等离子体显示装置，其特征是：上述第2电极至与之相邻的隔层的上方中心间的间距(1)，上述隔层的下方宽度(w)，及上述第2电极至上述下部基板间的间距(d)，满足以下的数学公式l-w/2≥d。

12.如权力要求6所述的等离子体显示装置，其特征是：还包含上述上部基板上形成的介质层；及上述下部基板上形成的荧光体层，上述第2电极至与之相邻的隔层的上方中心间的间距(1)，上述隔层的高度(h)，上述电介质层的厚度(d1)及上述荧光体层的厚度(d2)，满足以下的数学公式

l-w/2≥h+d1-d2。

13.一种等离子体显示装置，由上部基板与下部基板结合而形成，其特征是在于还包含：

由上述下部基板上形成的隔层而划分的多个放电信元，

上述上部基板上形成的第1电极及第2电极，

上述第1电极，包含：第1透明电极及第1汇流电极；上述第2电极，包含：第2透明电极及第2汇流电极，

上述第1透明电极的中心至上述第1汇流电极的中心的间距，与上述第2透明电极的中心至上述第2汇流电极的中心间的间距不同。

14.如权力要求13所述的等离子体显示装置，其特征是：上述第2透明电极的中心至上述第2汇流电极的中心间的间距，比上述第1透明电极的中心至上述第1汇流电极的中心间的间距大。

15.如权力要求13所述的等离子体显示装置，其特征是：上述第2汇流电极距离与之相邻的隔层的间距，比与上述下部基板间的间距大。

16.如权力要求13所述的等离子体显示装置，其特征是：上述第2电极至与之相邻的隔层间的间距，比上述隔层的高度大。

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