CN101271652A - 等离子体显示装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种等离子体显示装置包括：等离子体显示面板，包括布置在第一基板上的寻址电极、布置在第二基板上并与寻址电极交叉的第一和第二显示电极对、在第二基板上覆盖第一和第二显示电极的电介质层、在第二基板上覆盖电介质层的MgO保护层以及填充在第一与第二基板之间的放电气体；驱动器，用于驱动等离子体显示面板；以及控制器，用于对驱动器进行控制，以使得维持期的维持脉冲宽度为1到3.5μs，其中，由以下的公式1表示取决于温度的统计延迟时间(Ts)。公式1：y＝A×e－kx式中，k为常数，范围为小于或等于2000，k的单位为绝对温度(K)，x为温度的倒数(1/K)，y为统计延迟时间(Ts)的倒数(1/ns)，并且A为范围在1×10－6到1×106的常数。

Description

等离子体显示装置及其制造方法
技术领域
本发明的方面涉及等离子体显示装置及其制造方法。更具体地说，本发明的方面涉及由于减少了放电特性的温度依赖性而提高了响应速度和放电稳定性的等离子体显示装置。
背景技术
等离子体显示面板是一种利用放电室(discharge cell)中的气体放电生成的真空紫外线(vacuum ultraviolet，VUV)射线激发荧光体来形成图像的显示装置。等离子体显示面板利用从通过气体放电生成的等离子体发出的光来显示文本和/或图形。通过将预定电平电压施加到位于等离子体显示面板的放电空间中的两个电极以在两电极间引起等离子体放电，并且，利用由等离子体放电生成的紫外线激发按照预定图案形成的荧光体层，来形成图像。(下文中将位于等离子体显示面板的放电空间中的两个电极称为“显示电极”。)
通常，等离子体显示面板包括覆盖两个显示电极的电介质层以及电介质层上的、用于保护电介质层的保护层。保护层主要由MgO构成，MgO是透明的，因而允许可见光透过，并且，MgO对电介质层表现出卓越的保护性能并且还会产生二次电子发射。但是，近来，已经对替换和修改MgO保护层进行了研究。
MgO保护层具有抗溅射特性(sputtering resistance characteristic)，抗溅射特性减小驱动等离子体显示装置时放电气体对显示电极的离子撞击，并且保护电介质层。此外，透明保护薄膜形式的MgO保护层通过发射二次电子减小了放电电压。典型地，MgO保护层涂在电介质层上，厚度为5000到
Figure A20081008199100041
MgO保护层的成分和膜特性(membrane characteristics)对放电特性影响很大。MgO保护层的膜特性较大地取决于成分以及沉积的涂覆条件。希望研究出最佳成分和涂覆条件，以改善膜特性。
还希望通过提高响应速度来改善高清晰度等离子体显示面板(PDP)的放电稳定性。高清晰度等离子体显示面板应该响应快速扫描速度，以建立进行全寻址的稳定放电。对快速扫描的响应速度由形成延迟时间(formative delaytime)(Tf)和统计延迟时间(Ts)决定。
发明内容
本发明的一个实施例提供一种等离子体显示装置，由于减少了放电特性的温度依赖性，该等离子体显示装置具有提高了的响应速度和放电稳定性。
本发明的另一个实施例提供一种制造等离子体显示装置的方法。
按照本发明的实施例，提供了一种等离子体显示装置，包括：等离子体显示面板，包括布置在第一基板上的寻址电极、布置在第二基板上并与寻址电极交叉的第一和第二显示电极对、在第二基板上覆盖第一和第二显示电极的电介质层、在第二基板上覆盖电介质层的MgO保护层以及填充在第一和第二基板之间的放电气体；驱动器，用于驱动等离子体显示面板；以及控制器，用于对驱动器进行控制，以使得维持期的维持脉冲宽度为1到3.5μs。由以下的公式1表示取决于温度的统计延迟时间。
公式1
y＝A×e-kx
式中，k为常数，范围为小于或等于2000，k的单位为绝对温度(K)，x为温度的倒数(1/K)，y为统计延迟时间(Ts)的倒数(1/ns)，并且A为范围在1×10-6到1×106的常数。
按照非限制性例子，k的范围为0到1000。按照另一个非限制性例子，k的范围为0到500。按照非限制性例子，A的范围为1×10-3到1×103。
维持脉冲宽度可以是1到3.5μs。按照非限制性例子，维持脉冲宽度的范围为1到3.0μs。
维持期为9到25μs。按照非限制性例子，维持期可以为10到25μs。
维持期的第一维持脉冲宽度为2到7.5μs。按照非限制性例子，维持期的第一维持脉冲宽度的范围为2到7μs。
以100份体积Ne为基准，放电气体包括5到30份体积的Xe。按照非限制性例子，以100份体积Ne为基准，放电气体还包括0到70份体积的、从由He、Ar、Kr、O2、N2以及它们的组合组成的组中选择的至少一种气体。
按照本发明的另一个实施例，提供了一种制造等离子体显示装置的方法，该方法包括通过MgO沉积形成保护层。在沉积期间，提供2×10-7到6×10-7Torr·l/s的范围内的水蒸汽。
按照一个实施例，水蒸汽的分压的范围为2×10-7到5×10-7Torr·l/s。按照另一个实施例，水蒸汽的分压的范围为2×10-7到3×10-7Torr·l/s。
按照另一个实施例，提供了一种制造等离子体显示装置的等离子体显示面板的方法，该方法包括：在基板上形成至少一对第一和第二显示电极；形成覆盖所述至少一对第一和第二显示电极的电介质层；以及，通过MgO沉积在电介质层上形成MgO保护层，其中，在MgO沉积期间，提供在2×10-7到6×10-7Torr·l/s范围内的水蒸汽。
本发明的其他方面和/或优点部分将在以下的详细说明中陈述，部分将根据详细说明变得清楚，或者，可以通过实践本发明来领会本发明的其他方面和/或优点。
附图说明
根据以下结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其他方面和优点将变得更加清楚并更容易理解，其中：
图1为示出了按照本发明的实施例的等离子体显示面板的结构局部分解透视图。
图2为示出了包括图1的等离子体显示面板的等离子体显示装置的示意图。
图3示出了图2的等离子体显示装置的驱动波形。
图4示出了按照例1、例3和例5以及比较例1的、取决于等离子体显示装置的温度的统计延迟时间(Ts)。
图5示出了取决于温度的统计延迟时间，其中，x轴表示温度的倒数，y轴表示统计延迟时间的倒数。
具体实施方式
现在将对本发明的这些实施例进行介绍，附图中示出了本发明的例子，其中，相同的标号始终表示相同的要素。以下通过参照附图对实施例进行描述，以便说明本发明。
本发明的方面涉及能够改善等离子体显示装置的显示质量的MgO保护层。
按照本发明实施例的等离子体显示装置包括：等离子体显示面板，包括布置在第一基板上的寻址电极、布置在第二基板上并与寻址电极交叉的一对第一显示电极和第二显示电极、覆盖第二基板上的第一显示电极和第二显示电极的电介质层、覆盖第二基板上的电介质层的MgO保护层以及填充在第一基板和第二基板之间的放电气体；驱动器，用于驱动等离子体显示面板；以及，控制器，用于对驱动器进行控制，以使得维持期的维持脉冲宽度可以为1到3.5μs。以下的公式1表示取决于温度的统计延迟时间。
公式1
y＝A×e-kx
式中，k是常数，范围为小于或等于2000，k的单位为绝对温度(K)，x为温度的倒数(1/K)，y为统计延迟时间(TS)的倒数(1/ns)，并且A为范围在1×10-6到1×106的常数。在这里，一般来说，当提到一层或一种材料形成在第二层或第二种材料之上，或者覆盖第二层或第二种材料时，应该理解，术语“形成在...上”和“覆盖”不限于一层直接形成在第二层之上，而是可以包括在一层与第二层之间存在居间层或居间材料的情况。
维持脉冲宽度为1到3.5μs。按照非限制性例子，维持脉冲宽度为1到3.0μs。当维持脉冲宽度为1到3.5μs时，高清晰度等离子体显示面板由于改善的放电稳定性而具有改善的图像均匀度。
维持期为9到25μs。按照非限制性例子，维持期可以为10到25μs。当维持期为9到25μs时，高清晰度等离子体显示面板由于改善的放电稳定性而具有改善的图像均匀度。
维持期的第一维持脉冲宽度为2到7.5μs。按照非限制性例子，维持期的第一维持脉冲宽度的范围为2到7μs。
当维持期的第一维持脉冲宽度为2到7.5μs时，高清晰度等离子体显示面板由于改善的放电稳定性而具有改善的的图像均匀度。
以100份体积的Ne(氖)为基准，放电气体包括5到30份体积的Xe(氙)。按照非限制性例子，以100份体积的Ne为基准，放电气体包括7到25份体积的Xe。当放电气体包括上述比例内的Xe和Ne时，由于增加了放电气体的电离率，因而减小了放电起始电压。当放电起始电压减小时，高清晰度等离子体显示装置具有减少的功耗和提高的亮度。
按照非限制性例子，放电气体还包括以100份体积的Ne为基准、0到70份体积的、从由He(氦)、Ar(氩)、Kr(氪)、O2(氧气)、N2(氮气)以及它们的组合组成的组中选择的至少一种气体。按照特定的非限制性例子，放电气体包括以100份体积的Ne为基准的、14到65份体积的、从由He、Ar、Kr、O2、N2以及它们的组合组成的组中选择的气体。当放电气体包括在上述比例内的、从由He、Ar、Kr、O2、N2以及它们的组合组成的组中选择的至少一种气体时，由于增加了放电气体的电离率，因而减小了放电起始电压。当放电起始电压减小时，减少了高清晰度等离子体显示装置的功耗并提高了其亮度。
以下将参照附图详细描述本发明的实施例。如本领域技术人员将会理解的那样，可以以各种不同方式修改所描述的实施例，都不会脱离本发明的精神或范围。
图1为示出了按照一个实施例的等离子体显示面板的结构的局部分解透视图。参照该图，PDP包括第一基板3、在第一基板3上沿一个方向(图中的Y方向)布置的多个寻址电极13、以及布置在第一基板3的表面上并覆盖寻址电极13的第一电介质层15。在第一电介质层15上形成隔肋5，在形成于隔肋5之间的放电室7R、7G、7B中布置红(R)、绿(G)、蓝(B)荧光体层8R、8G、8B。
可以以任何形状形成隔肋5，只要它们的形状能够分割放电空间即可，并且，隔肋5可以具有不同的图案。例如，可以将隔肋5形成为开放型，如长条形，或者形成为封闭型，如网格(waffle)、矩阵或三角形。作为另外的非限制性例子，可以形成封闭型隔肋，以使得放电空间的水平截面为多边形，如四边形、三角形或五边形，或者，使得放电空间的水平截面为圆形或椭圆形。
在第二基板1面对第一基板3的一个表面上，沿着与寻址电极13相交的方向(图中的X方向)布置显示电极9和11，每个显示电极都包括一对透明电极9a或11a和总线电极9b或11b。此外，第二电介质层17和MgO保护层19布置在第二基板1的表面上，并且覆盖显示电极。
MgO保护层19包括MgO，并且还可以包括一种或多种稀土元素。
在第一基板3的寻址电极13与第二基板1的显示电极交叉的位置形成放电室。
第一基板3与第二基板1之间的放电室充有放电气体。以100份体积Ne为基准，放电气体包括5到30份体积的Xe。按照非限制性例子，放电气体包括以100份体积Ne为基准的7到25份体积的Xe。放电气体还包括以100份体积Ne为基准的、0到70份体积的、从由He、Ar、Kr、O2、N2以及它们的组合组成的组中选择的至少一种气体。按照另一个的非限制性例子，放电气体包括以100份体积Ne为基准的14到65份体积的所述气体。
图2为示出了按照本发明实施例的等离子体显示装置的示意图。如图2所示，按照本发明的一个实施例的等离子体显示装置包括等离子体显示面板100、控制器200、寻址电极(A)驱动器300、维持电极(第二显示电极，X)驱动器400和扫描电极(第一显示电极，Y)驱动器500。
等离子体显示面板100的结构与图1中示出的等离子体显示面板100的结构相同。
控制器200接收来自外部的视频信号，并且输出寻址驱动控制信号、维持电极(X)驱动控制信号和扫描电极(Y)驱动控制信号。控制器200将一帧划分为多个子场。当根据时间驱动变化来表示子场时，每个子场由复位期、寻址期以及维持期组成。
寻址驱动器300接收来自控制器200的寻址电极(A)驱动控制信号，并且将用于选择要显示的放电室的显示数据信号施加到每个寻址电极。
维持电极驱动器400接收来自控制器200的维持电极驱动控制信号，并且将驱动电压施加到维持电极(X)。
扫描电极驱动器500接收来自控制器200的扫描电极驱动控制信号，并且将驱动电压施加到扫描电极(Y)。
图3示出了按照本发明的一个实施例的等离子体显示面板的驱动波形。如图3所示，在维持期(T1)Vs电压的第一维持放电脉冲被交替施加到扫描电极(Y)和维持电极(X)。如果在扫描电极(Y)和维持电极(X)之间产生壁电压，则扫描电极(Y)和维持电极(X)被壁电压和Vs电压放电。然后，将向扫描电极(Y)施加Vs电压的维持放电脉冲以及向维持电极(X)施加Vs电压的维持放电脉冲重复与子场所表示的权重值相对应的次数。
这里，扫描电极(Y)的第一维持脉冲宽度(T2)或者维持电极(X)的第一维持放电脉冲宽度(T4)为2到7.5μs。按照非限制性例子，扫描电极(Y)的第一维持脉冲宽度(T2)或者维持电极(X)的第一维持放电脉冲宽度(T4)的范围为2到7μs。扫描电极(Y)的维持放电脉冲宽度(T3)或者维持电极(X)的维持放电脉冲宽度(T5)为1到3.5μs。按照非限制性例子，扫描电极(Y)的维持放电脉冲宽度(T3)或者维持电极(X)的维持放电脉冲宽度(T5)的范围为1到3.0μs。维持期(T1)9到25μs。按照非限制性例子，维持期(T1)的范围为10到25μs。
本发明的方面为具有上述驱动波形和放电气体的等离子体显示装置提供了驱动稳定性。为了改善放电特性，当由以下的公式1表示统计延迟时间的变化时，提供了温度k为2000或更低的等离子体显示装置。
公式1
y＝A×e-kx
式中，k是常数，范围为小于或等于2000，k的单位为绝对温度(K)，x为温度的倒数(1/K)，y为统计延迟时间(Ts)的倒数(1/ns)，并且A为范围在1×10-6到1×106的常数。
优选地，当统计延迟时间的变化由公式1表示时，k为2000或更低。按照非限制性例子，k的范围为0到1000。按照另一个非限制性例子，k的范围为0到500。优选地，A的范围为1×10-6到1×106。按照非限制性例子，A的范围为1×10-3到1×103。
当k为2000或更低时，由于统计延迟时间响应于温度变化而变化得较少，因此保证了具有所述驱动波形和放电气体的高清晰度等离子体显示装置的驱动稳定性。因此，由于k限定了在特定温度下产生低放电的条件，因此k可以代表一种类型的激活能量。
测量取决于温度的统计延迟时间，绘出由代表温度的倒数的x轴上的数值以及代表统计延迟时间的倒数的y轴上的数值决定的统计延迟时间的变化，并且利用指数公式画出其趋势线，由此确定k的值。
当通过汽相沉积形成MgO保护层时，通过控制沉积气氛的水蒸汽的分压，调节k的范围。水蒸汽的分压的范围可以是2×10-7到6×10-7Torr·l/s。按照非限制性例子，水蒸汽的分压的范围为2×10-7到5×10-7Torr·l/s。按照另一个非限制性例子，水蒸汽的分压的范围为2×10-7到3×10-7Torr·l/s。沉积气氛的水蒸汽的分压是气流的量度。
当通过汽相沉积形成MgO保护层并且沉积气氛的水蒸汽的分压在上述范围内时，得到的等离子体显示装置的k值为2000或更小。
等离子体显示装置的制造方法为本领域技术人员所熟知，因此，本说明书中省略了对其的详细描述。但是，将对用于形成按照本发明的一个实施例的MgO保护层的处理进行描述。
MgO保护层覆盖等离子体显示装置中的电介质层的表面，以在放电期间保护电介质层不受放电气体的离子撞击。MgO保护层主要由具有抗溅射特性以及高二次电子发射系数的MgO构成。
可以通过使用浆料(paste)的厚层印刷法(thick-layer printing method)形成本发明的MgO保护层。但是，通过厚印刷形成的层可能具有较差的抗溅射特性，并且，二次电子发射可能不足以减小放电维持电压和放电起始电压。因此，最好通过物理汽相沉积形成MgO保护层。
这里，当统计延迟时间的变化由公式1表示时，在通过汽相沉积形成MgO保护层时，可以通过改变沉积气氛的水蒸汽的分压来控制k的值。
公式1
y＝A×e-kx
式中，k是常数，范围为小于或等于2000，k的单位为绝对温度(K)，x为温度的倒数(1/K)，y为统计延迟时间(Ts)的倒数(1/ns)，并且A为范围在1×10-6到1×106的常数。
水蒸汽的分压的范围可以是2×10-7到6×10-7Torr·l/s。按照非限制性例子，水蒸汽的分压的范围为2×10-7到5×10-7Torr·l/s。按照另一个非限制性例子，水蒸汽的分压的范围为2×10-7到3×10-7Torr·l/s。
可以通过诸如使用电子束、沉积束(deposition beam)、离子镀或磁控溅射之类的方法的等离子体沉积法来形成MgO保护层。
用于MgO保护层的沉积材料被形成为颗粒(pellet)状并被焙烧(fire)。由于颗粒的分解取决于它的大小和形状，因此希望使颗粒的大小和形状最优化。
此外，由于MgO保护层接触放电气体，因此MgO保护层的成分和膜特性会显著影响放电特性。MgO保护层的特性很大程度上取决于成分以及沉积期间的涂覆条件。应该选择涂覆条件以使得MgO保护层具有要求的膜特性。
以下的例子更详细地示出了本发明。但是，应该理解，本发明不局限于这些例子。
等离子体显示装置的制造
(例1)
按照传统工艺，在钠钙玻璃(soda lime glass)基板上形成具有长条形状的显示电极。
玻璃浆料被涂覆在形成有显示电极的基板上并被焙烧，从而提供第二电介质层。
利用离子镀法在第二电介质层上提供MgO保护层，从而提供第二基板。这里，在MgO沉积期间，沉积气氛的水蒸汽的分压为2×10-7Torr·l/s。在提供了上基板的情况下，等离子体显示装置制造完成。维持期的维持脉冲宽度为2.1μs，维持期为15μs，维持期的第一维持脉冲宽度为2.1μs。并且，以100份体积Ne为基准，放电气体包括11份体积的Xe和35份体积的He。
(例2)
除了在MgO沉积期间，沉积气氛的水蒸汽的分压为3×10-7Torr·l/s以外，按照与例1相同的过程制造等离子体显示装置。
(例3)
除了在MgO沉积期间，沉积气氛的水蒸汽的分压为4×10-7Torr·l/s以外，按照与例1相同的过程制造等离子体显示装置。
(例4)
除了在MgO沉积期间，沉积气氛的水蒸汽的分压为5×10-7Torr·l/s以外，按照与例1相同的过程制造等离子体显示装置。
(例5)
除了在MgO沉积期间，沉积气氛的水蒸汽的分压为6×10-7Torr·l/s以外，按照与例1相同的过程制造等离子体显示装置。
(比较例1)
除了在MgO沉积期间，沉积气氛的水蒸汽的分压为7×10-7Torr·l/s以外，按照与例1相同的过程制造等离子体显示装置。
(测量等离子体显示装置的统计延迟时间)
在低温(-10℃)、室温(25℃)和高温(60℃)下驱动按照例1到例5以及比较例1的等离子体显示装置，以确定统计延迟时间(响应速度)。图4中示出了结果。如图4所示，按照例2的等离子体显示装置表现出与例1相似的结果，并且，按照例4的等离子体显示装置表现出与例3相似的结果。
图5示出了取决于温度的统计延迟时间的曲线变化，其中，x轴代表温度的倒数，y轴代表统计延迟时间的倒数。此外，图5利用指数公式示出了其趋势线。
如图4所示，按照比较例1的等离子体显示装置的统计延迟时间显著地取决于温度，并且，等离子体显示装置在60℃高温下产生低放电。另一方面，对于按照例1、例3和例5的等离子体显示装置，统计延迟时间较少地取决于温度，并且改善了放电稳定性。此外，按照例1、例3和例5的等离子体显示装置没有低放电现象。
如图5所示，用于按照例1的等离子体显示装置的k值为497.4，用于按照例3的等离子体显示装置的k值为1007.7，用于按照例5的k值为1652.9，用于按照比较例1的等离子体显示装置的k值为2518.4。因此，证实了当k超过2000时会出现低放电现象。
按照本发明的一个实施例的等离子体显示装置能够减小放电特性的温度依赖性，提高响应速度，并且提高放电稳定性。
尽管已经示出并描述了本发明的若干实施例，但是，本领域的技术人员应该理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以在本实施例中进行修改，在所附权利要求及其等价物中限定了本发明的范围。

Claims (13)

1.一种等离子体显示装置，包括：
等离子体显示面板，包括：
布置在基板上的至少一对第一显示电极和第二显示电极；
覆盖所述至少一对第一显示电极和第二显示电极的电介质层；以及
覆盖所述电介质层的MgO保护层；
驱动器，用于驱动所述等离子体显示面板；以及
控制器，用于对所述驱动器进行控制，以使得维持期的维持脉冲宽度为1到3.5μs，
其中，由以下的公式1表示取决于温度的统计延迟时间：
公式1
y＝A×e-kx
其中，k是常数，其范围为小于或等于2000，k的单位是绝对温度(K)，x为温度的倒数(1/K)，y为统计延迟时间(TS)的倒数(1/ns)，并且A为常数，其范围为1×10-6到1×106。
2.如权利要求1所述的等离子体显示装置，其中，k的范围为0到1000。
3.如权利要求1所述的等离子体显示装置，其中，k的范围为0到500。
4.如权利要求1所述的等离子体显示装置，其中，所述维持脉冲宽度为1到3.0μs。
5.如权利要求1所述的等离子体显示装置，其中，所述维持期为9到25μs。
6.如权利要求5所述的等离子体显示装置，其中，所述维持期的范围为10到25μs。
7.如权利要求1所述的等离子体显示装置，其中，所述维持期的第一维持脉冲宽度为2到7.5μs。
8.如权利要求7所述的等离子体显示装置，其中，所述维持期的第一维持脉冲宽度为2到7μs。
9.如权利要求1所述的等离子体显示装置，其中，所述等离子体显示面板还包括放电气体，以100份体积Ne为基准，所述放电气体包括5到30份体积的Xe。
10.如权利要求9所述的等离子体显示装置，其中，以100份体积Ne为基准，所述放电气体还包括0到70份体积的、从由He、Ar、Kr、O2、N2以及它们的组合组成的组中选择的至少一种气体。
11.一种制造等离子体显示装置的方法，包括：
通过MgO沉积形成保护层，
其中，在MgO沉积期间，提供在2×10-7到6×10-7Torr·l/s范围内的水蒸汽。
12.如权利要求11所述的方法，其中，提供在2×10-7到5×10-7Torr·l/s范围内的水蒸汽。
13.如权利要求12所述的方法，其中，提供在2×10-7到3×10-7Torr·l/s范围内的水蒸汽。
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