CN1479340A - 一种等离子体显示器的电极对结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种等离子体显示器的电极对结构。该电极对结构包含有一第一金属电极设置于一前基板表面，以及一第二金属电极与该第一金属电极平行地设置于该前基板表面，其中该第一金属电极与该第二金属电极分别由多个六边形且中空的金属结构串联而成。

Description

一种等离子体显示器的电极对结构

发明领域

本发明涉及一种等离子体显示器，尤其涉及一种应用于等离子体显示器的电极对结构。

背景技术

一般而言，显示装置可区分为阴极射线管(cathode ray tube)与平面显示器两种型式，而平面显示器又可分为液晶显示器、等离子体显示器与场发射显示器(field emission display，FED)等。其中由于等离子体显示器具有轻、薄、易大型化、无幅射且无视角问题，故已成为未来大尺寸全彩显示器的主流。

请参考图1与图2，图1为现有等离子体显示器10的结构示意图，图2为图1沿切线2-2′的剖面示意图。现有的等离子体显示器10主要包含有一前基板12、一后基板14与前基板12平行相对设置，以及一电离气体16填充于前基板12与后基板14之间。此外，等离子体显示器10包含有多个平行排列的电极对(electrode pair)18设于前基板12表面，一黑纹(black matrix)层20设置于电极对18外侧的前基板12表面，用以增加图像对比，一透明介电层22设置于前基板12上，并覆盖于电极对18与黑纹层20之上，以及一保护层24设置于透明介电层20上，用以防止电离气体中的离子撞击透明介电层20与电极对18，以增加等离子体显示器10的寿命。

电极对18包含有二相互平行的电极18a与电极18b，且二电极18a与18b之间具有一放电间隙(discharge gap)26。电极18a包含有一维持电极(sustaining electrode)28a与一辅助电极(bus electrode)30a设置于维持电极28a的外侧上，而电极18b亦包含有一维持电极28b与一辅助电极30b设置于维持电极28b的外侧上。一般而言，维持电极28a与维持电极28b是由氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)或二氧化锡(SnO₂)所构成的透明电极，其透光性佳，却具有较大的电阻值，而辅助电极30a与30b是由铬/铜/铬(Cr/Cu/Cr)三层金属材料或银所构成的不透明电极，有透光性虽然较差，然而却具有优良的导电性，可用来辅助维持电极28a与28b导电。

此外，等离子体显示器10另包含有多个寻址电极(address electrode)32，又称数据电极，其以与维持电极28a与28b相互垂直的方向平行地设置于后基板14表面，一白色反射介电层34设于后基板14上并覆盖各寻址电极32，用以提高可见光的反射以增加亮度，并提供平坦度高的平面，多个相互平行的阻隔壁(rib)36设置于两相邻寻址电极32之间的后基板14上，以及一红色、绿色与蓝色萤光层38R、38G、38B分别且间隔地涂布于各阻隔壁32之间的介电层34表面以及各阻隔壁32的两侧壁上。当电离气体于激发电离后，可产生紫外线照射萤光层38R、38G、38B，而分别产生红色、绿色或是蓝色的光线。

值得注意的是，在制作透明电极的过程中，是先利用一物理溅射(sputtering)工艺形成一透明导电金属层于前基板上，再进行一蚀刻工艺，将透明导电金属层蚀刻成所需的透明电极的图案。然而，在等离子体显示器的大尺寸与分辨率日渐增高的需求下，透明电极的电极形状与膜厚的精度要求也随之提高，而且透明电极仍存在有较大的电阻值及减弱亮度等缺点，因此目前已公开一种省略透明电极的等离子体显示器，不但可以降低制作成本且提高工艺优良率。

请参考图3，图3为现有一种改良型等离子体显示器40的结构示意图。等离子体显示器40与现有的等离子体显示器10最大的不同之处在于等离子体显示器40省略制作于前基板上的透明电极，而直接将金属电极制作在前基板表面，并利用一栅栏(fence)结构的金属辅助电极取代现有长条形状的金属辅助电极。

如图3所示，等离子体显示器40包含有一栅栏结构的金属辅助电极对42设置于一前基板(未显示于图3中)表面，以及多个寻址电极44，其以与金属辅助电极对42相互垂直的方向平行设置于一后基板(未显示于图3中)表面的阻隔壁(未显示于图3中)之间。又金属辅助电极对42包含有二平行设置的栅栏结构的金属电极42a与42b，各金属电极42a与42b分别由三条水平电极46a与多条连接水平电极46a的垂直电极46b所构成，且金属电极42a与42b的宽度H2约与图2中的透明电极28a的宽度H1相等。其中，垂直电极46b主要用来避免当金属电极42a与42b在制作过程中或因不当外力而发生断线时，电流可经由垂直电极46b流通以避免产生短路的现象，且垂直电极46b可相对应地设于其下方的阻隔壁(未显示于图3中)上，以避免影响等离子体显示器40的亮度。

现有省略透明电极的等离子体显示器40，主要是将栅栏结构的金属电极42a与42b直接制作于前基板表面，因此少了制作透明电极的步骤，可达到节省工艺成本与降低工艺复杂度的目的。然而由于栅栏结构的金属电极42a与42b的电极区域太大，遮蔽了过多的放电区域，因此大幅降低显示的亮度，因此在实际的操作应用上，效果并不甚理想。

此外，对于上述省略透明电极设计的等离子体显示器40而言，由于栅栏结构的水平电极46a与垂直电极46b其宽度非常狭窄，因此在制作过程中，仍非常容易产生电极断裂而导致不电连接的问题。而且，随着等离子体显示器的分辨率需求提高，再加上光刻工艺的最小线宽的限制，亦将使得制作具有微小线宽的栅栏结构的金属电极会日渐困难，然而如果金属电极的线宽不变，则又会造成遮光面积增加而使得亮度下降的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种省略透明电极的等离子体显示器的电极对结构。

本发明的次要目的在于提供一种设于等离子体显示器的前基板表面的多边形的金属电极对结构。

本发明的另一目的在于提供一种不会影响等离子体显示器的显示亮度且可提高工艺优良率的电极对结构。

本发明的优选实施例公开了一种等离子体显示器的电极对结构。该电极对结构设置于该等离子体显示器的一前基板(front substrate)表面，该电极对结构包含有一第一金属电极设置于该前基板表面，该第一金属电极由多个多边形且中空的金属结构串联而成，以及一第二金属电极与该第一金属电极平行地设置于该前基板表面，该第二金属电极由多个多边形且中空的金属结构串联而成，其中该第一金属电极与该第二金属电极的结构相同且尺寸相等。

本发明的等离子体显示器主要省略一设于前基板表面的透明电极，而将由多个多边形且中空的金属结构串联而成的金属电极直接制作于前基板上，以取代现有具有透明电极与辅助电极的电极对结构，不但可以降低工艺复杂度，降低工艺成本，且不会影响等离子体显示器的显示亮度与暗态对比度。

附图说明

图1为现有等离子体显示器的结构示意图；

图2为图1沿切线2-2′的剖面示意图；

图3为现有一种改良型等离子体显示器的结构示意图；

图4为本发明优选实施例的等离子体显示器的前基板的上视图；

图5为本发明优选实施例的等离子体显示器的上视透视图；

图6为本发明第二实施例的等离子体显示器的上视透视图；以及

图7至11为本发明的金属电极对的示意图。

附图中的附图标记说明如下：

10  等离子体显示器          12  前基板

14  后基板                  16  电离气体

18  电极对                  18a 电极

18b 电极                    20  黑纹层

22  透明介电层              24  保护层

26  放电间隙                28a 维持电极

28b 维持电极                30a 辅助电极

30b 辅助电极                32  寻址电极

34  白色反射介电层          36  阻隔壁

38R 红色萤光层              38G 绿色萤光层

38B 蓝色萤光层              40  等离子体显示器

42  金属电极对

42a 栅栏结构金属电极

42b 栅栏结构金属电极        44  寻址电极

46a 水平电极                46b 垂直电极

50  等离子体显示器          52  前基板

54  金属电极对              54a 金属电极

54b 金属电极                55  放电间隙

56  六边形且中空的金属结构

58    黑纹层                    60    阻隔壁

62    相连部分                  70    等离子体显示器

72    前基板                    74    金属电极对

74a   金属电极                  74b   金属电极

75    放电间隙                  76    中空金属结构

78    突起物                    80    阻隔壁

82    相连部分                  92    金属电极对

94    金属电极对                96    金属电极对

98    金属电极对                100   金属电极对

具体实施方式

请参考图4与图5，图4为本发明优选实施例的等离子体显示器50的前基板52的上视图，图5为本发明优选实施例的等离子体显示器50的上视透视图。如图4所示，本发明的等离子体显示器50包含有多个不透明的金属电极对54设置于等离子体显示器50的一前基板52表面。金属电极对54是由二相互平行的金属电极54a与54b构成，二金属电极54a与54b之间具有一放电间隙55，且金属电极54a与54b皆由多个六边形且中空的金属结构56串联而成。此外，本发明的等离子体显示器50另包含有一黑纹层58设置于金属电极对54外的前基板52表面，以及一透明介电层与一保护层(皆未显示于图4中)依序设置于前基板52上。

一般而言，形成金属电极54a与54b的材料为铬/铜/铬，且形成金属电极54a与54b的方法是先进行一溅射法或一电子束蒸镀法以于前基板52表面依序沉积三层金属，再进行一蚀刻工艺以形成所需的图案。或者，也可利用一厚膜印刷的方式将银电极浆料(paste)透过具有所需图案的网版直接印刷在前基板52表面，以形成金属电极54a与54b。其中，各中空的金属结构56的内径约为150至180微米之间，优选为164微米。

如图5所示，本发明的等离子体显示器50另包含有一后基板(未显示于图5中)与前基板52平行相对，且后基板表面设有多个相互平行的阻隔壁(rib)60，其排列方向与金属电极54a与54b的长轴方向垂直。值得注意的是，本发明的相邻两金属结构56的相连部分62相对应于其下方的阻隔壁60之上，以避免影响等离子体显示器50的显示亮度，且相连部分62的宽度大于阻隔壁60的宽度，使得放电区域得以经由突出于阻隔壁60外的金属电极54a与54b延伸。

请参考图6，图6为本发明第二实施例的等离子体显示器70的上视透视图。如图6所示，本发明的等离子体显示器70包含有多个不透明的金属电极对74设置于等离子体显示器70的一前基板72表面。金属电极对74由二相互平行的金属电极74a与74b所构成，二金属电极74a与74b之间具有一放电间隙75，且金属电极74a与74b分别由多个六边形且中空的金属结构76串联而成，且各金属结构76外侧的一边上具有一突起物(protrusion)78，突起物78与金属结构76的形成材料相同，用以延伸等离子体放电面积至外侧，由于具有较短的内径使得等离子体显示器70能应用更低的操作电压。其中，图4中各金属结构56的宽度H3与金属结构76加上突起物78的宽度H4大致相等，且各中空金属结构76的内径约为90至120微米之间，优选为104微米，而突起物78的宽度约为50至70微米之间，优选为64微米。

此外，本发明的等离子体显示器70另包含有一后基板(未显示于图6中)与前基板72平行相对，且后基板表面设有多个相互平行的阻隔壁(rib)80，其排列方向与金属电极74a与74b的长轴方向垂直。值得注意的是，本发明的相邻两金属结构76的相连部分82相对应于其下方的阻隔壁80之上，以避免影响等离子体显示器70的显示亮度，且相连部分82的宽度大于阻隔壁80的宽度，使得放电区域可以经由突出于阻隔壁80外的金属电极74a与74b延伸。

虽然在本发明上述实施例中，以六边形且中空的金属结构56与76作为说明，但本发明的应用并不限于此，任何具有中空多边形形状的多边形金属结构，并可以维持一定的放电间隙55与75，且各多边形金属结构的连接部分相对应于其下方的后基板的阻隔壁上方，如图7至11所示，三边环形金属电极对92，四边环形金属电极对94、五边环形金属电极对96、八边环形金属电极对98或半圆环形金属电极对100等皆可应用于本发明的等离子体显示器中。此外，本发明的金属电极对亦可由二相互平行但具不同的中空多边形形状的金属电极所构成。

综上所述，本发明的等离子体显示器主要是省略透明电极，并将由多个多边形且中空的金属结构串联而成的金属电极对直接制作于前基板的表面，由于本发明的电极对具有多边形且为中空，因此可降低金属电极的区域面积，以提高显示亮度，并可以降低放电电流，提高放电效率。且藉由设于各多边形金属电极外侧的突起物，更可以使得放电区域藉由突起物的存在而延伸至外侧的电极区域，且不会影响显示亮度与开口率，更可以达到省电与低操作电压的目的。

与现有的等离子体显示器的电极对结构相比，本发明的电极对结构由二相互平行且由多个中空的多边形串联而成的金属电极取代现有长条结构或栅栏结构的金属电极，并省略透明电极，因此不但可以降低工艺复杂度，降低工艺成本，且不会影响等离子体显示器的显示亮度与对比度，以有效提高产品优良率。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求书所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (26)

1.一种等离子体显示器的电极对结构，该电极对结构设置于该等离子体显示器的一前基板表面，该电极对结构包括：

一第一金属电极设置于该前基板表面，该第一金属电极由多个六边形且中空的金属结构串联而成；以及

一第二金属电极与该第一金属电极平行地设置于该前基板表面，该第二金属电极由多个六边形且中空的金属结构串联而成，

其中该第一金属电极与该第二金属电极的结构相同且尺寸相等。

2.如权利要求1所述的电极对结构，其中该等离子体显示器另包含有一后基板与该前基板平行相对设置，该后基板表面设有多个彼此相互平行的阻隔壁，且该阻隔壁的排列方向与该第一金属电极的长轴方向垂直。

3.如权利要求2所述的电极对结构，其中该前基板与该后基板均为一透明的玻璃基板。

4.如权利要求2所述的电极对结构，其中任两相邻的该金属结构的相连部分相对应设于其下方的该阻隔壁之上，且该相连部分的宽度大于该阻隔壁的宽度。

5.如权利要求1所述的电极对结构，其中该第一金属电极与该前基板之间不包含有一透明电极，且该第二金属电极与该前基板之间亦不包含有该透明电极。

6.如权利要求1所述的电极对结构，其中该第一金属电极与该第二金属电极包括有铬/铜/铬或银。

7.如权利要求1所述的电极对结构，其中该第一金属电极与该第二金属电极的最短距离为该电极对结构的放电间隙。

8.如权利要求7所述的电极对结构，其中各该金属结构另包含有一突起物设置于各该金属结构相对于该放电间隙外侧的一边上，用以延伸放电面积。

9.如权利要求7所述的电极对结构，其中该第一金属电极的各该金属结构与相对应的该第二金属电极的各该金属结构的放电间隙大致相等。

10.一种等离子体显示器的电极对结构，该电极对结构设置于该等离子体显示器的一前基板表面，该电极对结构包括：

一第一金属电极设置于该前基板表面，该第一金属电极由多个第一多边环形金属结构串联而成；以及

一第二金属电极与该第一金属电极平行地设置于该前基板表面，该第二金属电极由多个第二多边环形金属结构串联而成，

其中各该第一多边环形金属结构与相对应的各该第二多边环形金属结构的放电间隙大致相等。

11.如权利要求10所述的电极对结构，其中该等离子体显示器另包括一后基板与该前基板平行相对设置，该后基板表面设有多个彼此相互平行的阻隔壁，且该阻隔壁的排列方向与该第一金属电极的长轴方向垂直。

12.如权利要求11所述的电极对结构，其中该前基板与该后基板均为一透明的玻璃基板。

13.如权利要求11所述的电极对结构，其中任两相邻的该金属结构的相连部分相对应设于其下方的该阻隔壁之上，且该相连部分的宽度大于该阻隔壁的宽度。

14.如权利要求11所述的电极对结构，其中该第一金属电极与该前基板之间不包括一透明电极，且该第二金属电极与该前基板之间亦不包括该透明电极。

15.如权利要求11所述的电极对结构，其中该第一金属电极与该第二金属电极包括铬/铜/铬或银。

16.如权利要求11所述的电极对结构，其中该第一金属电极与该第二金属电极的最短距离是该电极对结构的放电间隙。

17.如权利要求16所述的电极对结构，其中各该金属结构另包括一突起物设置于各该金属结构相对于该放电间隙外侧上，用以延伸放电面积。

18.如权利要求16所述的电极对结构，其中该第一金属电极的各该金属结构与相对应的该第二金属电极的各该金属结构的放电间隙大致相等。

19.如权利要求11所述的电极对结构，其中该第一多边环形金属结构与该第二多边环形金属结构皆包括一三边环形金属结构、一四边环形金属结构、一五边环形金属结构、一六边环形金属结构、一八边环形金属结构或一半圆环形金属结构。

20.一种等离子体显示器，该等离子体显示器包括：

一后基板；

多个彼此相互平行的阻隔壁，沿一第一方向设置于该后基板表面；

一前基板，平行相对地设置于该后基板之上；

至少一电极对结构，沿一第二方向设置于相对该后基板的该前基板表面，且该电极对结构包括：

一第一金属电极设置于该前基板表面，该第一金属电极由多个第一多边环形金属结构串联而成，且任两相邻的该第一多边环形金属结构的相连部分相对应设于其下方的该阻隔壁之上，且该相连部分的宽度大于该阻隔壁的宽度；以及

一第二金属电极与该第一金属电极平行地设置于该前基板表面，该第二金属电极由多个第二多边环形金属结构串联而成，且任两相邻的该第二多边环形金属结构的相连部分相对应设于其下方的该阻隔壁之上，且该相连部分的宽度大于该阻隔壁的宽度；

其中各该第一多边环形金属结构与相对应的各该第二多边环形金属结构的放电间隙大致相等。

21.如权利要求20所述的等离子体显示器，其中该第二方向垂直于该第一方向。

22.如权利要求20所述的等离子体显示器，其中该前基板与该后基板均为一透明的玻璃基板。

23.如权利要求20所述的等离子体显示器，其中该第一金属电极与该第二金属电极皆为一不透明电极。

24.如权利要求20所述的等离子体显示器，其中该第一金属电极与该第二金属电极包括铬/铜/铬或银。

25.如权利要求20所述的等离子体显示器，其中该第一多边环形金属结构与该第二多边环形金属结构皆包括一三边环形金属结构、一四边环形金属结构、一五边环形金属结构、一六边环形金属结构、一八边环形金属结构或一半圆环形金属结构。

26.如权利要求20所述的等离子体显示器，其中各该第一多边环形金属结构与各该第二多边环形金属结构皆另包括一突起物设置于各该多边环形金属结构相对于该放电间隙外侧上，用以延伸放电面积。

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