CN101740289A - 等离子体显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种等离子体显示面板。该等离子体显示面板具有在第一基板和第二基板之间的放电单元，每个放电单元具有宽度范围。此外，放电空间被非放电空间分隔开，非放电空间具有比放电空间的高度小的高度。

Description

等离子体显示面板

技术领域

本发明涉及等离子体显示面板，更特别地，涉及能实现高发光亮度和低功耗的高效率等离子体显示面板。

背景技术

一般而言，等离子体显示面板(PDP)是一类平板显示器件，其使用通过等离子体放电产生的紫外线激发荧光材料且利用荧光材料产生的可见光形成图像。在PDP的一般结构中，多个放电电极布置于上基板上且多个地址电极布置于下基板上。上和下基板彼此面对地组装，通过插入隔墙(partition wall)以在其间定义多个放电单元。接下来，在放电气体注入在上和下基板之间以后，放电电压施加于放电电极之间使得涂覆于放电单元中的荧光材料被激发。因此，产生可见光，从而通过多个放电单元形成图像。

在上述常规结构中，荧光层的相当可观的部分附着到隔墙的侧表面。因为荧光层由具有流动性的荧光膏形成，所以在荧光层的形成期间，荧光膏下垂且从隔墙的侧壁流下。结果，荧光层没有形成充分均匀的厚度。同样，荧光层产生的可见光不是沿基本向上的显示方向发射，而是从隔墙沿基本横向发射。结果，可见光发射效率低。此外，由于荧光材料聚集于其上的放电单元的下表面比较远离布置放电电极的上基板，所以大量紫外线不会到达荧光层，导致荧光层未被有效激发，除非使用非常高的地址驱动电压。

发明内容

本发明的一个方面涉及一种等离子体显示面板，包括：第一和第二基板；第一和第二元件，每个具有第一高度和第一宽度，其中第一和第二元件位于第一和第二基板之间从而接合第一基板。该面板还包括第三和第四元件，每个具有第二高度和第二宽度，其中第三元件位于第一元件上且第四元件位于第二元件上，且其中第一宽度大于第二宽度。该面板还包括至少定义于第三和第四元件之间的放电单元，另一第三元件与该第四元件相邻，该第四元件和该另一第三元件之间定义非放电空间。该面板还包括形成在第一基板上的电介质层，形成在该第一和第二元件之间的该电介质层上的荧光层，在该第三元件和该基板之间的另一第一元件，以及在该第二元件和该另一第一元件之间的该电介质层的第五元件。

本发明的另一方面涉及一种等离子体显示面板，该等离子体显示面板包括第一和第二放电空间，每个放电空间由在第一和第二基板之间的第一和第二元件定义，其中每个放电空间构造为在至少一部分该放电空间中包含显示放大，且其中每个放电空间在从该第一基板朝向该第二基板的第一距离处具有第一宽度且在从该第一基板朝向该第二基板的第二距离处具有第二宽度。该面板还包括在该第一和第二放电空间之间的非放电空间，其中该第一和第二基板之间的该放电空间的高度大于该第一和第二基板之间的该非放电空间的对应高度。

附图说明

图1是根据一实施例的等离子体显示面板的分解透视图；

图2是分解透视图，示出图1的等离子体显示面板的特定部分；

图3是沿图1的线III-III取得的垂直剖视图；

图4是曲线图，示出根据第一元件的上表面的宽度的地址电压；

图5是曲线图，示出根据第一元件的上表面的宽度的维持电压；

图6是曲线图，示出根据第一高度的地址电压；

图7是曲线图，示出根据第一高度的维持电压；

图8是沿图1的线VII-VII取得的垂直剖视图；以及

图9是曲线图，示出根据第四宽度的维持电压。

具体实施方式

图1是根据一实施例的等离子体显示面板的分解透视图。图2是示出图1的等离子体显示面板的特定部分的分解透视图。参照图1和图2，该等离子体显示面板包括第一基板120和第二基板110，布置为彼此分隔开一距离且彼此面对。沿Z1方向延伸的第一至第四元件151、152、153和154布置在第一基板120上。电极元件X和Y布置在第二基板110中或者在第二基板110上。

图3是沿图1的线III-III取得的垂直剖视图。参照图3，第一和第二元件151和152每个形成得具有第一高度h1和第一宽度W1。每个放电单元S的第一和第二元件151和152成为一对。具有第二高度h2和第二宽度W2的第三和第四元件153和154分别布置在第一和第二元件151和152上。第一和第二元件151和152每个的第一宽度W1大于第三和第四元件153和154每个的第二宽度W2。即，确立关系W1＞W2。

通过在具有较大宽度W1的第一元件151上沉积具有较小宽度W2的第三元件153，沿第一和第三元件151和153形成台阶表面。类似地，通过在具有较大宽度W1的第二元件152上沉积具有较小宽度W2的第四元件154，沿第二和第四元件152和154形成台阶表面。彼此相邻且以距离Lp跨每个放电单元S的第三和第四元件153和154成为一对。放电单元S在成对的第三和第四元件153和154之间。放电单元S是其中通过电极元件X和Y进行放电的放电空间且可延伸到成对的第一和第二元件151和152之间的空间。

非放电空间130定义在不同放电单元S的第三和第四元件153和154之间。非放电空间130提供用于杂质气体流动的通道，从而排出杂质气体时的流动阻力降低。

第五元件156可形成在不同放电单元S的第一和第二元件151和152之间且在非放电空间130下方。第五元件156填充彼此相邻的第一和第二元件151和152之间的空间从而防止膏烧制或其他处理步骤期间可能发生的在非放电空间130两侧的第一、第二、第三或第四元件151、152、153或154的收缩或变形。具体而言，第五元件156形成在相邻的第一和第二元件151和152之间且在形成于第一基板120上的电介质层121上。

第五元件156形成得低于总高度H，该总高度是第一高度h1和第二高度h2的和，从而形成用于杂质气体流动的路径。第五元件156可以与第一和第二元件151和152一体地形成。第五元件156可具有与第一和第二元件151和152的第一高度h1基本相等的高度。

外部光吸收层140可形成在非放电空间130上方。外部光吸收层140可包括暗染料或者暗染色材料且改善图像的对比度特性和可见性。然而，外部光吸收层140是可选择的。

在该实施例中，产生显示放电的公共电极X和扫描电极Y布置在第二基板110上。成对的公共电极X和扫描电极Y在每个放电单元S中产生显示放电。公共电极X和扫描电极Y分别包括透明导电材料形成的透明电极Xa和Ya，以及电接触透明电极Xa和Ya且形成电源线的总线电极Xb和Yb。

公共电极X和扫描电极Y覆盖有电介质层114，从而不暴露到放电环境。因此，它们被保护不受参与放电的带电颗粒的直接碰撞。电介质层114可通过覆盖有由例如MgO薄层形成的保护层115而被保护。

地址电极122布置在第一基板120上。地址电极122与扫描电极Y进行地址放电。施加在扫描电极Y和地址电极122之间的电压形成高电场，该高电场足以经覆盖扫描电极Y的电介质层114和保护层115且经地址电极122上的第一元件151在放电单元S中启动放电。覆盖扫描电极Y的电介质层114和地址电极122上的第一元件151形成彼此面对的放电表面，用于产生地址放电。

其上聚集地址电场的扫描电极Y的总线电极Yb可布置在第一元件151上。透明电极Ya可以至少部分地布置在同一放电单元S的第三和第四元件153和154之间，使得透明电极Ya面对第一元件151的上表面151a。同样，如图所示，一般由不透明材料形成的总线电极Yb可以布置在第三元件153上方，从而不干扰显示光的发射。

在常规结构中，放电经第一和第二基板之间的长放电路径在扫描电极和地址电极之间进行。不同的是，在本发明中，由于地址放电经朝向扫描电极Y突出第一高度h1的第一元件151进行，所以地址放电路径减小到第一元件151上方的放电间隙g的尺寸，从而与常规结构相比，驱动效率可得到改善。

地址电极122可覆盖有形成于地址电极122上的电介质层121。第一和第二元件151和152可形成在电介质层121提供的平坦表面上。

荧光层125形成在第一和第二元件151和152之间在电介质层121上。荧光层125通过与显示放电产生的紫外线相互作用而产生不同颜色例如红(R)、绿(G)和蓝(B)色的可见光。由于荧光层125形成在台阶结构上，所以形成期间荧光膏的下垂减弱。因此，荧光层125的均匀性得到改善。

荧光层125的位置不限于单元S中第一和第二元件151和152之间的位置，可延伸到邻近位置从而覆盖部分的第一和第二元件151和152。如图所示，荧光层125可延伸到第一元件151的上表面151a和第二元件152的上表面152a，且进一步延伸到第三和第四元件153和154的侧表面。

形成在第一元件151的上表面151a和第二元件152的上表面152a上的靠近扫描电极Y和公共电极X的荧光层125可被有效地激发。而且，在显示方向即Z3方向上，第一和第二元件151和152布置得靠近形成显示表面110a的第二基板110。因此，从第一和第二元件151和152上的荧光层125发射的可见光线VL可以出射，使得可见光线VL的发射效率得到改善。

第一元件151的与第二基板110面对的上表面151a形成面对扫描电极Y的地址放电表面且提供布置得靠近第二基板110的涂覆荧光层125的表面。通过增大第一元件151的上表面151a的宽度Ws(下文称为第一元件151的上表面宽度Ws)，面对扫描电极Y的放电表面延伸使得地址电压可减小。此外，通过增大第一元件151的上表面宽度Ws，布置得靠近第二基板110的涂覆荧光层125的区域延伸，从而使得可见光线VL的发射效率提高。

然而，当第一元件151的上表面宽度Ws过度增大时，第一元件151的端部进入扫描电极Y和公共电极X之间的放电路径P，从而最小有效维持电压由于放电干扰而增大。

图4和5是曲线图，分别示出最小有效地址电压Va和最小有效维持电压Vs相应于第一元件151的上表面宽度Ws的改变。在图4和5中，第一元件151的上表面宽度Ws由相同放电单元S的第三和第四元件153和154之间的距离Lp(对应于放电单元的宽度，示于图3)的相对百分数表示。参照图4和5，随着第一元件151的上表面宽度Ws增大，最小有效地址电压Va减小，而最小有效维持电压Vs增大。

结果，第一元件151的上表面宽度Ws优选在一范围使得约20％≤Ws/Lp≤约33％。当第一元件151的上表面宽度Ws形成得低以至于在约20％的下限外时，最小有效地址电压Va急剧增大。当第一元件151的上表面宽度Ws形成得高以至于在约33％的上限外时，最小有效维持电压Vs急剧增大，如图5所示。例如，当相同放电单元S的第三和第四元件153和154之间的距离Lp为334μm时，第一元件151的上表面宽度Ws设计为在约65μm至约110μm的范围内。

图3的第一高度h1与扫描电极Y和地址电极122之间的放电间隙g的尺寸相关。通过增大第一高度h1，形成与扫描电极Y的放电表面的第一元件151的宽度Ws的上表面151a更靠近扫描电极Y，且放电间隙g减小。通过减小放电间隙，最小有效地址电压减小。

第一高度h1与荧光层125的高度相关。通过增大第一高度h1，形成在第一元件151的上表面151a上的荧光层125更靠近电极元件X和Y，从而荧光层125的激发增大。此外，通过使荧光层125靠近显示表面110a，可见光线VL的发射效率得到改善。然而，当第一高度h1大于某一高度时，第一元件151的上表面151a进入扫描电极Y和公共电极X之间的放电路径P，从而最小有效维持电压由于放电干扰而增大。

图6和7是曲线图，示出地址电压和维持电压根据第一高度h1的改变而改变。在图6和7中，第一高度h1由总高度H的相对百分数表示，总高度H是第一高度h1和第二高度h2的和。参照图6和7，随着第一高度h1增大，最小有效地址电压Va减小，而最小有效维持电压Vs增大。

结果，第一高度h1优选在一范围使得约30％≤h1/H≤约45％。当第一高度h1形成得低以至于在约30％的下限外时，最小有效地址电压Va急剧增大。当第一高度h1形成得高以至于在约45％的上限外时，最小有效维持电压Vs急剧增大。例如，当第一和第二高度h1和h2的总高度H设计为在约90μm至约130μm的范围内时，第一高度h1设计为在约30μm至约60μm的范围内。

由于第一高度h1对应于第一元件151的高度，在一些实施例中，对应于与第一元件151一体形成的第五元件156的高度，所以用于第一高度h1的上述条件不仅可应用于第一元件151，而且可应用于第五元件156。

图1的等离子体显示面板可包括第七和第八元件157和158，其沿方向Z2延伸且与第三和第四元件153和154交叉。图8是沿图1的线VII-VII取得的垂直剖视图。参照图8，具有第三宽度W3的第七元件157和形成在第七元件157上并具有第四宽度W4的第八元件158布置在第一基板120上。

当第八元件158的第四宽度W4形成得太窄时，支承强度缺乏，从而结构稳定性不足。因此，第四宽度W4设计得相对于第三宽度W3满足关系式W4/W3≥75％。相反，当第四宽度W4设计得过宽时，第四宽度W4干扰放电路径P，从而维持电压会增大。

图9是曲线图，示出维持电压相应于第四宽度W4的改变。第四宽度W4由对第三宽度W3的相对百分数W4/W3表示。参照图9，随着第四宽度W4增大，维持电压相应地增大。特别地，当W4/W3＞100％，即第八元件158突出得比第七元件157更宽时，产生放电干扰，从而维持电压会急剧增大。考虑到结构强度和维持电压两者，第四宽度W4设计为在75％≤W4/W3≤100％的范围内。

放电气体注入在第一和第二基板120和110之间的空间中。多成分气体可用作放电气体，其中，例如通过放电激发提供紫外光的氙(Xe)、氪(Kr)、氦(He)和氖(Ne)中的任意气体被混合。

如上所述，根据某些方面，通过将荧光层的支承表面形成得靠近放电电极且靠近显示表面，荧光材料可被有效地激发且可见光发射效率得到改善。此外，通过缩短地址放电路径，低电压寻址是可行的，且能以低功耗获得充分的电压裕度(margin)。

虽然已经参照示范性实施例具体示出并描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在本发明中能进行形式和细节上的各种改变。

本申请要求2008年11月10日提交的题为“等离子体显示面板”的美国临时专利申请No.61/112974的权益，在此通过引用全部引入其公开内容。

Claims (20)

1.一种等离子体显示面板，包括：

第一基板和第二基板；

第一元件和第二元件，所述第一元件和所述第二元件每个具有第一高度和第一宽度，其中所述第一元件和所述第二元件位于所述第一基板和所述第二基板之间从而接合该第一基板；

第三元件和第四元件，所述第三元件和所述第四元件每个具有第二高度和第二宽度，其中所述第三元件位于所述第一元件上且所述第四元件位于所述第二元件上，且其中该第一宽度大于该第二宽度；

放电单元，至少限定在所述第三元件和所述第四元件之间；

与所述第四元件相邻的另一第三元件，所述第四元件和所述另一第三元件之间限定非放电空间；

电介质层，形成在所述第一基板上；

荧光层，形成在所述第一元件和所述第二元件之间的所述电介质层上；

与所述第二元件相邻的另一第一元件；以及

第五元件，在所述第二元件和所述另一第一元件之间的所述电介质层上。

2.如权利要求1所述的等离子体显示面板，其中所述第五元件的高度小于所述第一高度和所述第二高度之和。

3.如权利要求1所述的等离子体显示面板，其中所述第五元件的高度基本等于所述第二元件的高度。

4.如权利要求1所述的等离子体显示面板，其中所述第一高度大于所述第一高度和所述第二高度之和的0.3倍且所述第一高度小于所述第一高度和所述第二高度之和的0.45倍。

5.如权利要求1所述的等离子体显示面板，其中所述第五元件的高度大于所述第一高度和所述第二高度的和的0.3倍且所述第五元件的高度小于所述第一高度和所述第二高度的和的0.45倍。

6.如权利要求1所述的等离子体显示面板，其中所述第一元件的面对所述第二基板且面对所述放电单元的表面具有宽度Ws，和其中，所述第三元件和所述第四元件分隔开等于Lp的距离，Ws大于Lp的0.2倍且小于Lp的0.33倍。

7.如权利要求6所述的等离子体显示面板，其中所述荧光层额外形成在所述第一元件的面对所述第二基板的表面上。

8.如权利要求1所述的等离子体显示面板，其中所述第一元件和所述第二元件至少部分地覆盖有所述荧光层。

9.如权利要求8所述的等离子体显示面板，还包括在所述第二基板上的扫描电极和维持电极，其中所述扫描电极和所述维持电极每个分别包括总线电极和透明电极，所述扫描电极的总线电极位于所述第一元件上方且在所述第三元件和所述第四元件之间。

10.如权利要求1所述的等离子体显示面板，其中所述显示单元还通过第七元件和第八元件定义，所述第七元件和第八元件与所述第三元件和第四元件交叉。

11.如权利要求1所述的等离子体显示面板，还包括定义在所述另一第三元件和另一第四元件之间的第二放电单元。

12.一种等离子体显示面板，包括：

第一放电空间和第二放电空间，每个放电空间由第一基板和第二基板之间的第一元件和第二元件定义，其中每个放电空间构造为在该放电空间的至少一部分中基本包含显示放电，其中每个放电空间在从所述第一基板朝向所述第二基板的第一距离处具有第一宽度且在从所述第一基板朝向所述第二基板的第二距离处具有第二宽度；以及

非放电空间，在所述第一放电空间和所述第二放电空间之间，其中所述第一基板和所述第二基板之间的所述放电空间的高度大于所述第一基板和所述第二基板之间的所述非放电空间的对应高度。

13.如权利要求12所述的等离子体显示面板，其中所述第一距离小于所述第二距离，所述第一宽度小于所述第二宽度。

14.如权利要求12所述的等离子体显示面板，其中在从所述第一基板朝向所述第二基板的距离的第一范围上，每个放电空间基本具有所述第一宽度，且在从所述第一基板朝向所述第二基板的距离的第二范围上，每个放电空间基本具有所述第二宽度。

15.如权利要求14所述的等离子体显示面板，其中所述放电空间的高度和所述非放电空间的高度之间的差基本等于所述距离的第一范围的高度。

16.如权利要求14所述的等离子体显示面板，其中所述第一范围的高度和所述第二范围的高度的和基本等于所述放电空间的高度。

17.如权利要求14所述的等离子体显示面板，其中所述第一范围的高度大于所述第一范围和所述第二范围的高度之和的0.3倍，且所述第一范围的高度小于所述第一范围和所述第二范围的高度之和的0.45倍。

18.如权利要求14所述的等离子体显示面板，其中所述放电空间的高度和所述非放电空间的高度之间的差大于所述第一范围和所述第二范围的高度之和的0.3倍，且所述放电空间的高度和所述非放电空间的高度之间的差小于所述第一范围和所述第二范围的高度之和的0.45倍。

19.如权利要求12所述的等离子体显示面板，其中所述第一宽度和所述第二宽度之间的差的一半大于所述第二宽度的0.2倍且小于所述第二宽度的0.33倍。

20.如权利要求12所述的等离子体显示面板，还包括：

荧光层，形成在每个放电空间中；

地址电极，形成在所述第一基板上；以及

多个扫描电极和多个维持电极，形成在所述第二基板上，

其中所述地址电极、扫描电极和维持电极构造为协作产生用于每个放电空间的显示放电，每个放电空间的所述荧光层构造为响应于所述显示放电而发光从而形成部分图像。

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