专利名称：等离子体显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及作为显示设备而被人所知的等离子体显示装置。
背景技术：
近年来，作为双向信息终端，人们对大画面、壁挂电视的期望越来越高。用于这种设备的显示设备有液晶显示面板、场至发射显示器、场至发光显示器等很多种显示器。在这些显示设备中的等离子体显示面板(以下称做PDP)是自发光型、可以显示漂亮的图像、容易实行大画面化，因此作为可视性优良的薄型显示设备而被人们关注，正在推进其高精细化和大画面化。
这种PDP的驱动方式大体上可分为AC型和DC型。放电方式有两种，即，面放电型和对置放电型。由于高精细化、大画面化及制造的简便性的要求，现阶段以AC型且面放电型的PDP为主流。
图20表示以往PDP面板结构的一个例子。如该图20所示，PDP由前面面板1和背面面板2构成。
前面面板1由透明的前面侧基板3、多个显示电极6、电介质层7、及保护膜8构成。前面侧基板3是由利用浮区提纯法(浮法)制成的硼硅钠系玻璃等构成的玻璃基板。显示电极6由成对的扫描电极4和维持电极5构成，并在前面侧基板3上排列多对，形成条状。电介质层7以覆盖该显示电极6组(群)的方式形成，在该电介质层7上形成有由MgO构成的保护膜8。
另外，扫描电极4及维持电极5分别由成为放电电极的透明电极4a、5a和与该透明电极4a、5a电连接的总线电极4b、5b构成。总线电极4b、5b由Cr/Cu/Cr或Ag等形成。
背面面板2由背面侧基板9、地址电极10、电介质层11、条状的多个隔板12、及荧光体层13构成。地址电极10形成在与前面侧基板3相对配置的背面侧基板9上，且形成在与显示电极6正交的方向上。电介质层11以覆盖地址电极10的方式形成。多个隔板12形成在电介质层11上，且形成在地址电极10之间，与地址电极10平行。荧光体层13形成在该隔板12的侧面和电介质层11的表面。另外，用于彩色显示的荧光体层13通常依次配置红、绿、蓝三色。
这些前面面板1和背面面板2以使显示电极6和地址电极10正交的方式隔着微小的放电空间相对配置，其周围被密封部件密封。然后向该放电空间注入将氖(Ne)和氙(Xe)等混合而成的放电气体，以66500Pa(500Torr)左右的压强注入，由此就制成了PDP。
该放电空间被隔板12分成多个区划。显示电极4以使在该隔板12之间形成多个成为单位发光区域的放电单元的方式设置。显示电极6与地址电极10以正交的方式配置。
该PDP利用施加在地址电极10与显示电极6的周期性的电压产生放电，并通过该放电产生的紫外线照射荧光体层13来转换成可见光，从而进行图像显示。
如图21所示，扫描电极4与维持电极5在矩阵显示的各线A中以隔着(夹着)放电间隙14相邻的方式在列方向交替地排列。在此，由隔板12、一对扫描电极4和维持电极5包围的区域形成作为单位发光区域的放电单元15。另外，有时为了提高对比度而在非发光区域16形成黑条(ブラックストライプ)。
为了发展这种PDP，需要进一步的高亮度化、高效率化、低功耗化、及低成本化。为了实现PDP的高效率化，需要控制各发光像素区域的放电。特别是在垂直于显示电极6的放电的扩散中，由于总线电极4b、5b遮挡从荧光体发出的光，因此抑制放电扩散至被遮挡的部分的方法很有效。
作为这种提高效率的方法之一，例如有特开平8-250029号公报所记载的通过加厚总线电极4b、5b上的电介质层7的膜厚来抑制被总线电极4b、5b遮挡的部分的放电的方法。
但是，上述以往的结构虽然能够抑制垂直于显示电极方向的放电却不能抑制平行于显示电极方向的放电，平行于显示电极方向的放电会扩散至隔板附近。此时，隔板会使电子温度下降、产生电子与离子的复合，从而使效率下降。
发明内容
本发明的等离子体显示装置具有以在基板之间形成被隔板隔开的放电空间的方式相对配置的一对前面侧基板和背面侧基板；一对显示电极，由放电电极和给该放电电极供电的总线电极构成，该放电电极在前面侧基板上对每个显示线隔着放电间隙相对配置使得在隔板之间形成放电单元；以及，以覆盖显示电极的方式形成的电介质层；其中，电介质层在每个放电单元的放电空间侧的表面至少形成有一个凹部，放电电极是在凹部的底部区域以隔着放电间隙而对置的方式从总线电极向放电间隙突出而形成的。
这种结构可以提高发光效率并能够使面板驱动稳定。
图1是表示本发明实施方式1的等离子体显示装置的概略结构剖面立体图；图2是表示本发明实施方式1的等离子体显示装置的前面面板的一部分的立体图；图3是表示本发明实施方式1的等离子体显示装置的主要部分配置关系的平面图；图4是表示本发明实施方式1的等离子体显示装置的主要部分配置关系的平面图；图5是表示本发明实施方式1的等离子体显示装置的主要部分配置关系的平面图；图6是用于说明本发明实施方式1的等离子体显示装置的放电状态的前面面板的概略结构剖面图；图7是用于说明以往的离子体显示器的放电状态的前面面板的概略结构剖面图；图8A、图8B、图8C是表示本发明实施方式1的等离子体显示装置的主要部分配置关系的平面图；图9A、图9B是表示本发明实施方式1的等离子体显示装置的主要部分配置关系的平面图；图10A、图10B是表示本发明实施方式1的等离子体显示装置的主要部分配置关系的平面图；图11是本发明实施方式2的等离子体显示装置的前面面板的一部分的立体图；图12是表示本发明实施方式2的等离子体显示装置的主要部分配置关系的平面图；图13是用于说明本发明实施方式2的等离子体显示装置的放电状态的前面面板的概略结构剖面图；图14是表示本发明实施方式2的等离子体显示装置的主要部分配置关系的平面图；图15是表示本发明实施方式2的等离子体显示装置的主要部分配置关系的平面图；图16A、16B是表示本发明实施方式2的等离子体显示装置的主要部分配置关系的平面图；图17A、图17B、图17C是表示本发明实施方式2的等离子体显示装置的主要部分配置关系的平面图；图18A、图18B是表示本发明实施方式2的等离子体显示装置的主要部分配置关系的平面图；图19A、图19B、图19C是表示本发明实施方式2的等离子体显示装置的凹部形状的前面面板的一部分的立体图；图20是表示以往等离子体显示装置的概略结构剖面立体图；图21是表示以往等离子体显示装置的主要部分配置关系的平面图。
具体实施例方式
下面利用
本发明一实施方式的等离子体显示装置。另外，在各图中，对相同的结构要素赋予同样的参考标号。
实施方式1图1是表示用于本发明实施方式1的等离子体显示装置的等离子体显示面板(PDP)的面板结构的一个例子的剖面立体图。
如图1所示，PDP由前面面板21和背面面板22构成。
前面面板21由透明的前面侧基板23、多个显示电极26、电介质层27、及保护层28构成。前面侧基板23例如是用浮区提纯法(浮法)制成的硼硅钠系玻璃等构成的玻璃基板。多个显示电极26形成在前面侧基板23上，由隔着放电间隙24而对置排列而形成的放电电极25a和为了给该放电电极25a供电而与其电连接的总线电极25b构成。电介质层27以覆盖该显示电极26的方式形成，在电介质层27上形成有由氧化镁(MgO)构成的保护层28。另外，多个显示电极26由扫描电极和维持电极成对地构成。
背面面板22由背面侧基板29、地址电极30、电介质层31、条状的多个隔板32、及荧光体层33构成。
地址电极30形成在与前面侧基板23相对配置的背面侧基板29上。电介质层31以覆盖地址电极30的方式形成。条状的多个隔板32形成在电介质层31上，且在地址电极30间与其平行地形成。荧光体层33形成在隔板32的侧面和电介质层31的表面。另外，为了进行彩色显示，上述荧光体层33通常依次配置红、绿、蓝三色。
前面面板21和背面面板22以使显示电极26与地址电极30正交的方式夹着微小的放电空间相对配置，其周围被密封部件密封。然后以66500Pa(500Torr)左右的压强向该放电空间注入(封入)将氙(Xe)和氖(Ne)及/或氦(He)等混合而成的放电气体。
该放电空间被隔板32分成多个区划，在显示电极26与地址电极30正交的部分形成作为单位发光区域的放电单元。
另外，有时为了提高对比度，在放电单元之间形成黑条。
PDP通过施加在地址电极30和显示电极26上的周期性的电压而产生放电，并通过该放电产生的紫外线照射荧光体层33来转换成可见光，从而进行图像显示。
图2是表示本发明实施方式1的等离子体显示装置的前面面板的一部分的立体图。在图2中，在以覆盖显示电极26的方式形成在前面基板23上的电介质层27的放电空间侧的表面，每个放电单元都形成有凹部27a。
图3表示该凹部27a与显示电极26及隔板32之间的位置关系。如图3所示，凹部27a形成在隔板32之间。
显示电极26包括由透明电极构成的放电电极25a和给放电电极25a供电的总线电极25b。放电单元部的放电电极25a，按照对每个显示线A以隔着放电间隙24而对置的方式，在与总线电极25b正交的方向突出而形成。即，放电单元部的放电电极25a位于凹部27a的底部区域。隔着放电间隙24而对置的部分的放电电极25a的宽度(W25a)与凹部27a的宽度(W27a)相等或比凹部27a的宽度窄。在图3所示的例子中，放电单元部的放电电极25a的隔着放电间隙24而对置的部分的宽度(W25a)比凹部27a的宽度(W27a)窄。
在此，为了实现PDP的高效率化，需要控制各发光区域的放电。特别是在垂直于显示电极26方向的放电的扩散中，由于总线电极25b遮挡从荧光体33发出的光而使其浪费，因此，控制放电以使其不能扩散到被遮挡的部分的方法很有效。
另外，不只是控制垂直于显示电极26方向的放电可以提高效率，控制平行于显示电极26方向的放电也可以提高效率。这是因为，若放电在平行于显示电极26的方向扩散，扩散至隔板32附近，则在隔板32附近电子温度会下降，从而导致效率降低。
另外，若在隔板32附近放电，则隔板32会带负电，正离子会被引到隔板32上。因此会产生电子-离子之间的复合，且隔板32因离子的冲击而被刻蚀。该被刻蚀的隔板32会降落并堆积在荧光体33上，使特性劣化。
但是在本实施方式中，在每个放电单元都形成有凹部27a，且该凹部27a位于相邻的隔板32之间(即，凹部27a的宽度比相邻的隔板32之间的距离窄)。如此形成凹部27a，可以将放电控制只在凹部27a的底部区域。即，可以抑制放电在垂直于显示电极26的方向扩散至遮挡从荧光体33发出的光的总线电极25b的现象和在平行于显示电极26的方向扩散至隔板32附近的现象等。另外，在凹部27a的侧面也形成有MgO，因此凹部27a的侧面不大可能被刻蚀。另外，放电单元部的放电电极25a位于凹部27a的底部区域，且以隔着放电间隙24而相互对置的方式在与总线电极25b正交的方向突出而形成，因此，放电单元部的放电电极25a与隔板32分离。因此，可以抑制电荷蓄积在隔板32附近，从而能够进一步抑制隔板32附近的放电。
此时，若用透明电极形成该放电电极25a，则可以有效地取出荧光体33的发光。
与此相比，用与总线电极25b相同的不透明的金属电极来构成放电电极25a时，可以降低成本。但是，此时放电电极25a会遮挡从荧光体33发出的光。但是可以通过不改变放电间隙24的尺寸而减小放电单元部的放电电极25a的面积的方法来改善取出发光的效率。图4及图5示出了这种结构的例子。
图4所示的放电单元部的放电电极25a是将其分割成多个的形状(例如长条状)。图5所示的放电单元部的放电电极25a是将图3所示的放电电极25a的面挖通的中空形状。如此减小放电单元部的放电电极25a的面积，不仅可以改善上述效率还能够降低消耗电流。这在作为放电电极25a使用透明电极时也一样。
下面利用图6、图7来说明放电区域的控制。图6是用于说明实施方式1的等离子体显示装置的放电状态的前面面板的概略结构剖面图。图7用于说明以往等离子体显示装置的放电状态。
在图7所示的没有凹部的以往的结构中，电介质层27的膜厚是一定的，因此电容C在电介质层27的面上是一定的，放电B如图7所示那样扩散。因此，因如前所述的原因使效率降低。
与此相比，如图6所示，在每个放电单元形成凹部27a，使该部分的电介质层27的膜厚变薄，电容C变大。这样一来，用于放电的电荷就会集中地形成在凹部27a的底部区域。还有，因为形成有凹部27a的部分的电介质层27的膜厚比其他部分薄，所以放电从凹部27a的底部区域开始产生。
反过来说，因为凹部27a的底部区域以外的其他区域的电介质层27的膜厚变厚，所以该部分的电容变小。即，存在于电介质层27的膜厚厚的部分的电荷变少。另外，由于电介质层27的膜厚厚，所以放电电压也会上升。
另外，按照凹部27a的形状来使放电单元部的放电电极25a突出，与隔板32分离，因此还可以抑制蓄积在隔板32附近的电荷。
这些效果可以将放电A限制在凹部27a的底部区域，从而提高效率。另外，利用这个原理，只要改变凹部27a的尺寸，就可以任意地控制形成在该部分的电荷量。
另外，为了实现PDP的高效率化而提高放电气体的Xe分压的方法已是众所周知的。可是，提高Xe分压会使放电电压上升，并且会使紫外线的产生量增多，容易引起亮度饱和。对此，有一种方法是通过加厚电介质层的膜厚来减小电介质层的电容，从而减少一次脉冲所形成的电荷。但是，此时随着电介质曾的膜厚的增加电介质层自身的透过率会下降，因此效率会降低。另外，若只是增加膜厚，放电电压会进一步增加。
但是本发明在向放电空间注入(封入)作为放电气体的Xe和Ne及/或He的混合气体的同时使Xe的分压为5～30％。然后，利用凹部27a的形状来控制电流，因此能够防止因高Xe分压而产生的亮度饱和。即，通过在各发光像素区域形成最佳尺寸的凹部27a来限制放电区域，从而能够控制放电电流。另外，可以通过改变凹部27a的形状或尺寸来任意地控制电流量。另外，本发明只在电介质层27进行上述电流控制，因此，可以在不改变电路和驱动方法的前提下使用高Xe分压。
在此，凹部27a的形状不限于图3所示的长方形，不管是什么样的形状，只要其宽度(W27a)比放电电极25a的隔着放电间隙24而对置的部分的宽度(W25a)宽就可以。
图8A～图8C示出了凹部27a的其他形状的例子。图8A所示的凹部27a的形状是角部倒圆的四角形。图8B所示的凹部27a的形状是梯形。图8C所示的凹部的形状是各部分呈圆弧状的梯形，包括卵形和木桶形。
另外，若加大作为一方的显示电极26的扫描电极侧的凹部27a的面积，则在地址操作时扫描电极与地址电极30之间容易产生放电，从而能够使面板的驱动容限变宽。图9A和图9B示出了这种结构的例子。在图9A所示出的例子中，为了加大凹部27a与作为扫描电极而提供的显示电极26对置的面积，以相对于放电间隙24偏向扫描电极侧的方式形成了凹部27a。在图9B所示出的例子中，为了增加上述效果，以使其一部分位于扫描电极的总线电极25b上的方式形成了凹部27a。另外，在这些结构中，凹部27a的形状也可以做成图8A～图8C所示的形状。
其中，在图9B所示的结构中，总线电极25b部分的电介质层27的厚度会因凹部27a而变薄，因此该部分电介质层27的绝缘耐压会下降。因此，凹部27a的位于总线电极25b上的部分应该尽可能形成得小。为了实现这个目的，使凹部27a的一部分突出，形成扩张凹部27b，使凹部27b与总线电极25b对置。例如，如图10A所示那样形成曲面形状的扩张凹部27b。还有，如图10B所示那样形成尖状的扩张凹部27b。
在上述说明中，凹部27a的形状也可以是多角形、圆形、及椭圆形，只要能达到上述目的就可以，并不限于上述说明。
实施方式2下面利用
本发明实施方式2的等离子体显示装置。实施方式2的凹部的结构与实施方式1不同。下面以其不同的部分为中心进行详细说明。另外，对与实施方式1所示部分相同的部分赋予相同的标号进行说明。
图11是本发明实施方式2的等离子体显示装置的前面面板的一部分的立体图。在图11中，在覆盖显示电极26的电介质层27的放电空间侧的表面，每个放电单元都形成了凹部27c和凹部27d两个凹部。另外，图12示出了该凹部27c、凹部27d与显示电极26及隔板32之间的位置关系。如该图12所示，凹部27c和凹部27d形成在隔板之间。
另外，显示电极26包括按每个显示线A隔着放电间隙24对置排列而形成的由透明电极构成的放电电极25a和用于给该放电电极25a供电的总线电极25b。放电单元部的放电电极25a以隔着放电间隙24而相互对置的方式在与总线电极25b正交的方向突出而形成。放电单元部的放电电极25a的一方位于凹部27c的底部区域，另一方与凹部27d的底部区域对置。隔着放电间隙24而相互对置的部分的放电电极25a的宽度W25a与凹部27c的宽度W27c及凹部27d的宽度W27d相等或比其窄。另外，在图12所示的例子中，放电电极25a的隔着放电间隙24而对置的部分的宽度(W25a)比凹部27c和凹部27d的宽度(W27c、W27d)窄。
图13是用于说明实施方式2的等离子体显示装置、即在电介质层27形成凹部27c和凹部27d两个凹部时的效果的图示。在图13中，实线A表示放电。
在图13中，形成凹部27c和凹部27d两个凹部的部分的电介质层27的膜厚薄，因此该部分的电容C变大。因此，用于放电的电荷集中地形成在凹部27c和凹部27d的底部区域，从而能够限制放电区域。
另外，如图13所示，夹着放电间隙24形成了凹部27c和凹部27d两个凹部，放电A夹着放电间隙24在凹部27c的底部区域与凹部27d的底部区域之间产生。因此，放电距离变长，放电气体被激发的概率增加，从而既可以控制放电又可以提高效率。这比提高放电气体中Xe的分压的情况更有效。
图14所示的放电单元部的放电电极25a是将其分割成多个的形状。图15所示的放电单元部的放电电极25a，是作为将图12所示的放电电极25a挖成中空状。如此减少放电电极的面积可以获得与实施方式1中用图4及图5说明的效果相同的效果。
另外，凹部27c和凹部27d的形状不限于图12所示的长方形。不管什么样的形状，只要凹部27c和凹部27d的宽度比放电电极25a隔着放电间隙24而对置的部分的宽度宽就可以。
图16A及图16B示出了凹部27c和凹部27d的其他形状的例子。图16A所示的凹部27c和凹部27d的形状是角部倒圆的四角形。图16B所示的凹部27c和凹部27d的大小不同。
另外，通过加大与作为扫描电极而提供的显示电极26对置的凹部27c或凹部27d的对置面积，可以在进行地址操作时使扫描电极与地址电极30之间容易产生放电。即，可以使面板的驱动容限变宽。图17A～图17C示出了这种结构的例子。图17A所示的是通过将凹部27c形成得比凹部27d大的方法加大凹部27c与扫描电极对置的面积的结构例子。另外，在图17B所示的结构例子中，凹部27c与凹部27d的大小虽然一样，但以相对于放电间隙24偏向扫描电极侧的方式形成，因此凹部27c与放电电极25a重叠的面积大于凹部27d与放电电极25a重叠的面积。另外，图17C所示的结构例子中，为了增加上述效果而以使其一部分位于扫描电极的总线电极25b上的方式形成了凹部27c。另外，在这些结构中凹部27c和凹部27d的形状也可以是图16A、16B所示的形状。
其中，在图17C所示的结构中，总线电极25b部分的电介质层27的厚度会因凹部27c而变薄。因此，该部分的电介质层27的绝缘耐压有可能会降低。因此，优选地，凹部27c的与总线电极25b重叠的部分尽可能形成得小。为了实现这个目的，使凹部27c的一部分突出，形成扩张凹部27b，并使扩张凹部27b的底部区域位于总线电极25b。具体地说，例如图18A示出了具有曲面形状的扩张凹部27b的例子。还有，图18B示出了具有尖状的扩张凹部27b的例子。
另外，图19A～图19C示出了凹部的其他形态。在图19A所示的例子中，对上述每个放电单元至少形成了一个连接凹部27c与凹部27d的沟槽27e。此时，既可以降低放电开始电压又能够增加放电距离。在图19B所示的例子中，将凹部27c和凹部27d两个凹部并排地形成在与总线电极25b正交的方向上。此时能够降低放电开始电压。还有，在图19C所示的例子中，至少形成了一个将图19B所示的凹部27c与凹部27d连接的一个沟槽27e。
另外，在上述说明中，举了形成凹部27c和凹部27d两个凹部的例子，但也可以形成两个以上，并且凹部的形状可以是多角形、圆形、和椭圆形，只要能够达到上述目的就可以，不限于上述说明。
产业利用可行性本发明的等离子体显示装置既可以控制放电又能够使地址期间的驱动稳定。并且可以有效地利用通过使用高Xe分压来提高效率的方法，能够提高面板的效率、改善画质。
权利要求
1.一种等离子体显示装置，其特征在于，包括以在基板之间形成被隔板隔开的放电空间的方式相对配置的一对前面侧基板和背面侧基板；一对显示电极，包括在上述前面侧基板上按每个显示线隔着放电间隙而相对配置的放电电极和给该放电电极供电的总线电极，从而在上述隔板之间形成放电单元；以及以覆盖上述显示电极的方式形成的电介质层；其中，在上述电介质层，每个上述放电单元的上述放电空间侧的表面至少形成了一个凹部；上述放电电极是在上述凹部的底部区域以隔着放电间隙而对置的方式从上述总线电极向上述放电间隙突出而形成的。
2.根据权利要求1所述的等离子体显示装置，其特征在于在凹部的底部区域隔着放电间隙而对置的放电电极的宽度等于或小于凹部的宽度。
3.根据权利要求1所述的等离子体显示装置，其特征在于在凹部的底部区域隔着放电间隙而对置的放电电极被分割成多个。
4.根据权利要求1所述的等离子体显示装置，其特征在于在凹部的底部区域隔着放电间隙而对置的放电电极的电极面被挖通。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的等离子体显示装置，其特征在于放电电极是透明电极。
6.根据权利要求1所述的等离子体显示装置，其特征在于注入放电空间的放电气体是含有Xe和Ne及/或He的混合气体，且Xe的分压为5～30％。
7.根据权利要求1至4中任意一项所述的等离子体显示装置，其特征在于凹部相对于放电间隙不对称。
8.根据权利要求1至4中任意一项所述的等离子体显示装置，其特征在于凹部以位于一方显示电极上的部分的面积大于位于另一方显示电极上的部分的面积的方式形成。
9.根据权利要求1至4中任意一项所述的等离子体显示装置，其特征在于凹部以相对于放电间隙偏向一方的显示电极侧的方式形成。
10.根据权利要求1至4中任意一项所述的等离子体显示装置，其特征在于凹部以其底部区域位于一方的显示电极的总线电极上的方式形成。
11.根据权利要求10所述的等离子体显示装置，其特征在于上述凹部的一部分形成了扩张凹部，上述扩张凹部的底部区域位于一方的显示电极的总线电极上。
12.根据权利要求1至4中任意一项所述的等离子体显示装置，其特征在于形成两个凹部，其中，一方的凹部的底部区域以位于一方的显示电极的总线电极上的方式形成。
13.根据权利要求12所述的等离子体显示装置，其特征在于在一方的凹部的一部分形成了扩张凹部，上述扩张凹部的底部区域位于一方的显示电极的总线电极上。
14.根据权利要求1至4中任意一项所述的等离子体显示装置，其特征在于形成两个凹部，上述两个凹部被至少一个沟槽部连接。
全文摘要
具有在前面基板上按每个显示线(A)隔着放电间隙对置排列而形成的显示电极(26)；以覆盖显示电极(26)的方式形成的电介质层；以及，通过显示电极(26)之间的放电而进行发光的荧光体层。在电介质层的放电空间侧的每个上述放电单元的表面至少形成一个凹部(27a)，在凹部(27a)的底部区域以隔着放电间隙(24)而对置的方式向放电间隙(24)突出而形成构成显示电极的放电电极(25a)。
文档编号H01J17/20GK1557010SQ0380110
公开日2004年12月22日 申请日期2003年4月17日 优先权日2002年4月18日
发明者藤谷守男 申请人:松下电器产业株式会社