DE4308216A1

DE4308216A1 - Plasmabildschirm

Info

Publication number: DE4308216A1
Application number: DE4308216A
Authority: DE
Inventors: Dae-Il Kim
Original assignee: Samsung Electron Devices Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 1992-06-30
Filing date: 1993-03-15
Publication date: 1994-01-05
Also published as: JPH0689667A; KR940001030A; TW230258B; KR950005567B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Plasmabildschirm gemäß dem Oberbe griff des Patentanspruchs 1.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Plasmabildschirm und ins besondere auf einen Plasmabildschirm mit vier Elektroden.

Fig. 1A zeigt den Aufbau eines herkömmlichen Plasmabildschirms der Samsung Electron Devices Co., Ltd. (US 5,004,950). In Fig. 1A sind Elektroden 6′ zur Hilfsentladung in Barrieren 3 eingebettet. In diesem Aufbau können die Elektroden 6′ durch Speisung mit einer Wechselspannung als Elektroden zur Aufrechterhaltung der Entladung verwendet werden. Jedoch muß bei einem solchen Aufbau ein Verfahren verwendet werden, das eine Gleichstrom-Entladung zwischen der Anode 1 und der Kathode 4 zur Bildung von geladenen Teilchen erzeugt, welche die Oberfläche der Elektrode 6′ so aufladen, daß Wandladungen gebildet und eine wechselnde Entladung erzeugt werden.

Ein solches Verfahren besitzt einen engeren Arbeitsspielraum und eine schwächere Leistungsfähigkeit als eine direkte Bildung der Wandladungen in Folge einer adressierten (gesteuerten) Entladung, wie z. B. in gewöhnlichen Plasmabildschirmen vom Wechselstrom-Typ. Die durch diese Entladung entstandenen Wand- und Raumladungen werden dann für die Aufrechterhaltung der Entladung verwendet.

Fig. 1B zeigt den Aufbau eines herkömmlichen Plasmabildschirms der Thomson Co., Ltd. (EP 0 357 485 A1). Gemäß Fig. 1B wird bei einem solchen Plasmabildschirm, der als AC-Plasmabildschirm mit drei Elektroden ausgebildet ist, ein Signal auf die Anode X, eine Wellenform zur Entladungsaufrechterhaltung auf die Aufrechterhal tungselektrode E und sowohl eine Aufrechterhaltungs- als auch eine Abtastwellenform auf die Kathode Y gegeben. Da jedoch der Treiber zur Steuerung der Kathode auch die Adressierung und Aufrechterhaltung der Entladung durchführt, hat dieser Plasma bildschirm folgende Nachteile.

1. Der Kathodentreiberschaltkreis ist verglichen mit einer Schaltvorrichtung für eine Richtung in einem typischen Plasma bildschirm vom DC-Typ teuer.
2. Da der AC-Plasmabildschirm vom Speicher-Typ mit einer längeren Lichtemissions-Nutzleistung ist, kann der Kathodentreiberschalt kreis zerstört werden. Herkömmliche Schaltvorrichtungen neigen sogar bei Nennstrompegel dazu, durch Hitze zerstört zu werden. Wenn die Schaltvorrichtungen geschlossen ausgebildet sind, wird dieses Problem wegen des Fehlens von hitzebeständigen Platinen noch größer.
3. Da die Aufrechterhaltungselektrode und die Kathode alternie rend auf der selben Ebene angeordnet sind, ist der Aufbau in Folge des ausgedehnten Elektrodenbereichs in der Unterstützung der Lichtemissions-Leistungsfähigkeit beschränkt und er ist unvorteilhaft für einen hochauflösenden Bildschirm.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Plasmabildschirm zu schaffen, in dem eine Kathode und eine erste Aufrechterhal tungselektrode kapazitiv gekoppelt und auf der selben Ebene so angeordnet sind, daß während eines Entladungs-Adressierungsbe triebs am Oberflächendielektrikum der Kathode haftende positive Ladungen leicht für eine nächste Entladungsaufrechterhaltung verwendet werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung zur Erläuterung weiterer Merkmale und Vor teile der Erfindung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1A einen herkömmlichen Plasmabildschirm,

Fig. 1B einen weiteren herkömmlichen Plasmabild schirm,

Fig. 2A, 2B und 2C Strukturen des Plasmabildschirms gemäß den Ausführungsformen der Erfindung;

Fig. 3A, 3B und 3C verschiedene Formen der in den Fig. 2A, 2B und 2C gezeigten (Entladungs-)Aufrechterhal tungselektrode; und

Fig. 4A bis 4E den Arbeitsablauf des Plasmabildschirms der Erfindung.

Gemäß Fig. 2A werden einer Anode 11 auf einer oberen Vorderglas scheibe 10 und eine erste, plattenförmige Aufrechterhaltungselek trode bzw. Sustain-Elektrode 13 auf der unteren Hinterglasscheibe 12 gebildet. Ein Dielektrikum 14 ist auf die erste Aufrechterhal tungselektrode 13 aufgebracht. Kathoden sind abwechselnd zur Anode 11 auf dem Dielektrikum 14 angeordnet, welches auch die Kathoden 15 bedeckt. Zweite, zwischen Anode 11 und Kathode 15 gebildete Aufrechterhaltungselektroden 16 sind senkrecht zu den Kathoden 15 streifenförmig angeordnet und mit dem Dielektrikum 14 bedeckt. Hier spielt es keine Rolle, ob die zweite Aufrechterhal tungselektrode 16 auf dem oberen Glas, auf dem unteren Glas oder separat ausgebildet ist.

Bei dem Plasmabildschirm gemäß Fig. 2B ist gegenüber dem Aufbau in Fig. 2A die erste Aufrechterhaltungselektrode parallel zu den Kathoden 15 und streifenförmig angeordnet.

Bei dem in Fig. 2C dargestellten Plasmabildschirm besitzt die zweite Aufrechterhaltungselektrode 16 die halbe Fläche der in Fig. 2A und 2B gezeigten Aufrechterhaltungselektroden.

Die Fig. 3A bis 3C sind Draufsichten, welche die Elektrodenanord nung der zweiten Aufrechterhaltungselektrode entsprechend den Fig. 2A, 2B bzw. 2C zeigen. Wie in Fig. 3A dargestellt, ist die zweite Aufrechterhaltungselektrode als Platte in paralleler Richtung zur Kathode und Anode ausgebildet. In Fig. 3B ist die zweite Aufrechterhaltungselektrode parallel zu Kathode und Anode ausgebildet, aber sie steht nicht in Kontakt mit der Anode. Gemäß Fig. 3C ist die zweite Aufrechterhaltungselektrode streifenförmig mit der Kathode angeordnet. Obwohl nicht dargestellt, kann die zweite Aufrechterhaltungselektrode auch streifenförmig mit der Anode angeordnet sein.

Zum besseren Verständnis wird nun das Herstellungsverfahren des in Fig. 2A gezeigten Aufbaus erklärt.

Die erste Aufrechterhaltungselektrode 13 wird auf dem unteren Glassubstrat 12 gebildet. Das Dielektrikum 14 und die Kathode 15 werden nun hierauf gebildet und das Dielektrikum 14 bedeckt ebenfalls die Kathode 15. Der resultierende Aufbau wird dann bei 580°C eingebrannt bzw. zusammengesintert und eine MgO-Schicht wird unter Vakuum abgelagert.

Die Anode wird im Vakuum auf das obere Glassubstrat aufgelegt, um photogeätzt oder gedruckt zu werden. Die zweite Aufrechterhal tungselektrode wird auf dem unteren oder dem oberen Glas durch ein gewöhnliches Druckverfahren vorgesehen. Die zweite Aufrech terhaltungselektrode kann auch getrennt hergestellt werden, damit sie zwischen unterer und oberer Glasscheibe eingeführt werden kann. Die nachfolgenden Herstellungsschritte sind dieselben wie die eines gewöhnlichen Plasmabildschirms.

Fig. 4A erläutert den Schreibbetrieb des Plasmabildschirms der Erfindung.

Wenn eine positive Spannung an die Anode und eine negative Span nung an die Kathode angelegt wird, so daß eine Spannung, die größer als die Entladungszündspannungsdifferenz ist, (bzw. ober halb der Entladungszündspannung liegt), angelegt wird, beginnt gemäß Fig. 4A die Entladung und positive Ladungen werden an der Oberseite der Kathode gesammelt.

Da die Wandspannung durch die angesammelten positiven Ladungen erzeugt wird und nach dem Abtasten eine Abtastelektrode geöffnet (erdfrei) bzw. "gefloatet" wird, um das Potential der ersten Aufrechterhaltungselektrode zu erhöhen, steigt gemäß Fig. 4B das Potential der positiven Ladungen des Dielektrikums noch mehr an, weil die Wandspannung zur Aufrechterhaltungsspannung addiert wird. Falls eine nicht potentialbezogene, d. h. "erdfreie" Ladung in einem Kondensator erzeugt wird und 100 Volt zur Ladung ent gegengesetzt angelegt werden, wäre das Potential auf der anderen Seite (der Floating-Seite) die Kondensatorladespannung plus 100 Volt.

Gemäß Fig. 4C wird die Wandspannung zur Aufrechterhaltungsspan nung addiert, so daß eine Entladung zwischen erster und zweiter Aufrechterhaltungselektrode erzeugt wird. Elektronen sammeln sich an der ersten Aufrechterhaltungselektrode und Ionen an der zwei ten Aufrechterhaltungselektrode an, so daß die Entladung aufrech terhalten wird. Dadurch bildet sich eine andere Wandspannung in den Aufrechterhaltungselektroden.

Gemäß Fig. 4D wird eine Aufrechterhaltungsspannung mit entgegen gesetzter Polarität wie in Fig. 4C gezeigt, angelegt und somit eine Wandspannung in umgekehrter Richtung an der ersten und der zweiten Aufrechterhaltungselektrode zur Aufrechterhaltung der Entladung gebildet. Um die durch die Entladung erzeugte Wandspan nung zu erhöhen, wird eine negative Spannung an die zweite Auf rechterhaltungselektrode und eine positive Spannung an die erste Aufrechterhaltungselektrode gelegt.

Nach Fig. 4E wird eine kurz andauernde Entladung zwischen der Kathode und der Aufrechterhaltungselektrode erzeugt und die Wandladung verschwindet, sobald ein kurzer negativer Impuls auf die Kathode gegeben wird. Dies bedeutet ein Löschen der geschrie benen Daten.

Demgemäß besitzt der Plasmabildschirm der Erfindung einen bil ligen Kathodentreiberschaltkreis und ist für hohe Auflösungen geeignet.

Ein Plasmabildschirm besteht aus einem oberen Substrat mit strei fenförmigen Anoden, einem unteren Substrat mit einer plattenför migen ersten (Entladungs-)Aufrechterhaltungselektrode, einer ersten, die erste Aufrechterhaltungselektrode überziehenden di elektrischen Schicht, einer auf der ersten dielektrischen Schicht rechtwinklig zu den Anoden gebildete Kathode und einer zweiten dielektrischen, die Kathode überziehenden Schicht, und einer zweiten mit einem Dielektrikum überzogenen Aufrechterhaltungs elektrode, welche alternierend mit und parallel zur Kathode zwischen oberem und unterem Substrat angeordnet ist.

Claims

1. Plasmabildschirm,
gekennzeichnet durch
ein oberes Substrat (10) mit streifenförmigen Anoden (11), ein unteres Substrat (12) mit einer plattenförmigen ersten Aufrechterhaltungselektrode (13),
eine erste auf die erste Aufrechterhaltungselektrode aufge brachte dielektrische Schicht (14),
eine auf der ersten dielektrischen Schicht rechtwinklig zu den Anoden gebildete Kathode (15),
eine zweite diese Kathode überziehende dielektrische Schicht (14),
und eine zweite mit einem Dielektrikum (14) überzogene Auf rechterhaltungselektrode (16), welche alternierend mit und parallel zur Kathode zwischen dem oberen Substrat und dem unteren Substrat angeordnet ist.

2. Plasmabildschirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite, mit dem Dielektrikum überzogene Auf rechterhaltungselektrode auf dem oberen Substrat als ein Körper ausgebildet ist.

3. Plasmabildschirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite, mit dem Dielektrikum überzogene Auf rechterhaltungselektrode auf dem unteren Substrat als ein Körper ausgebildet ist.

4. Plasmabildschirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite, mit dem Dielektrikum überzogene Auf rechterhaltungselektrode getrennt als eine einzelne Platte ausgebildet ist.

5. Plasmabildschirm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite, mit dem Dielektrikum überzogene Auf rechterhaltungselektrode so dick wie der Abstand zwischen dem oberen Substrat und dem unteren Substrat ist.

6. Plasmabildschirm nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der zweiten mit einem Dielektrikum überzogenen Aufrechterhaltungselek trode gleich dem halben Abstand zwischen oberem Substrat und unterem Substrat ist und daß sie näher am unteren Substrat angeordnet ist.

7. Plasmabildschirm nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Auf rechterhaltungselektrode parallel zu Kathode und Anode ausgebildet ist.

8. Plasmabildschirm nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Auf rechterhaltungselektrode parallel zu Kathode und Anode ausgebildet ist, aber nicht mit der Anode in Kontakt steht.

9. Plasmabildschirm nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Aufrech terhaltungselektrode streifenförmig mit der Kathode angeord net ist.

10. Verfahren zur Steuerung eines Plasmabildschirms nach An spruch 1,
gekennzeichnet durch,
einen ersten Schritt zur Erzeugung einer Entladung durch Anlegen von Potentialen zwischen Kathode und Anode zur Erzeugung einer Potentialdifferenz, die größer als die Entladungszündspannung ist (bzw. oberhalb der Entladungs zündspannung liegt),
einen zweiten Schritt zur Erhöhung der im ersten Schritt erzeugten Entladungsspannung,
einen dritten Schritt zur Aufrechterhaltung der im zweiten Schritt erzeugten Entladung durch Anlegen einer Potential differenz, die größer als die Aufrechterhaltungsspannung ist (bzw. oberhalb der Aufrechterhaltungsspannung liegt), an die erste und die zweite Aufrechterhaltungselektrode,
einen vierten Schritt zur Aufrechterhaltung der im dritten Schritt erzeugten Entladung durch Anlegen eines Impulses, welcher die entgegengesetzte Polarität zu deren Potential im dritten Schritt und eine Potentialdifferenz hat, die größer als die Aufrechterhaltungsspannung ist,
und einen fünften Schritt zum Anlegen eines kurzen Impulses an die Kathode, um die Entladung in dem vierten Schritt abzubrechen.