专利名称：等离子显示板的制作方法
技术领域：
本申请涉及具有改进结构的等离子显示板。
背景技术：
等离子显示板(PDP)是一种具有大尺寸、高清晰度和宽视角的薄和轻的平板显示器。比起其它平板显示器，PDP可以容易制造成具有大尺寸，因而PDP被认为是下一代的大尺寸平板显示器。
根据放电电压特征，PDP分成DC型、AC型和混合型。根据放电结构也可以将PDP分成对向(opposite)放电型和表面放电型。
现在翻到图1，图1是三电极表面放电PDP 100的透视图。图1中，三电极表面放电PDP 100包含扫描电极106、公共电极107、总线电极108、覆盖这些电极的电介质层109和覆盖电介质层109并位于前衬底101上的MgO层111。然而就图1的设计来说，因为从荧光体层110产生的可见光必须穿过前衬底101才能可见，在显示器中产生的大量的可见光不再可以看到。遗憾的是，扫描电极106、公共电极107、总线电极108、电介质层109和形成在前衬底101上的MgO层111吸收大量(大约40％)的该产生的可见光从而致产生的可见光的大部分不可见。由扫描电极106、公共电极107、总线电极108、电介质层109和前衬底上的MgO层111的这种吸收导致低的发光效率，这是不希望的。
图1的设计具有的另一问题是当PDP 100长时间地显示同一图像时，荧光体层110是通过放电气体的带电粒子溅射的离子，因而产生持续的图像暂留(sticking)或图像留存(burn in)。因此对于PDP所需要的是一种克服这些低发光效率和图像留存问题的设计。
发明内容
因此本发明的目的是为PDP提供改进的设计。
本发明的另一个目的是为PDP提供一种导致提高的发光效率的设计。
本发明的又一个目的是为PDP提供一种设计，当长时间显示同一图像时它避免图像暂留或图像留存的问题。
这些和其它目的可以通过PDP的一种设计获得，该PDP包括前衬底、相对前衬底布置的后衬底、布置在前衬底和后衬底之间并由电介质材料制成的封闭型前隔离肋、布置在前隔离肋之内而且环绕放电单元并彼此间隔开的前和后放电电极、布置在放电单元内的荧光体层和注入放电单元内的放电气体，其中，前隔离肋与前和后衬底—起限定了放电单元。
放电单元可以具有圆形截面。前和后放电电极可以包括具有预定宽度和圆形截面并环绕放电单元的环状部分。前和后放电电极也可以包括具有预定宽度和多边形截面并环绕放电单元的环状部分，其中从前放电电极或后放电电极的环状部分的对称轴到前放电电极的最小距离与最大距离的比R满足不等式前和后放电电极可以包括环绕放电单元的矩形环状部分，环状部分里垂直部分长度与水平部分长度的比可以在0.9和1.5之间。
根据本发明，可以最小化在前和后放电电极中出现的电场的干扰，并可以产生均匀的放电，因而提高发光效率。并且，由于在从放电单元发射的可见射线所通过的前衬底的部分没有电子，显著地提高了开口率和透射率。此外，由于表面放电出现在形成放电空间的所有侧面，放电表面可以极大延伸。
此外，由于放电出现在放电单元的侧面并然后向放电单元的中央部分扩展，有效利用了整个放电单元。因此能以低电压驱动PDP，从而显著提高发光效率。此外，由于即使当存在高浓度Xe气用作放电气体时，能以低电压驱动PDP，可以提高发光效率。
通过当考虑到联系附图时参考以下的详细描述，将会容易明白同时也会更好地理解本发明和其所具有的许多优点，在附图中相似的参考标记表示相同或相似的部件，其中图1是PDP的分解透视图；
图2是根据本发明的第一实施例PDP的部分截断分解透视图；图3是图2中所示的放电单元和电极的透视图；图4是沿着图2的线III-III的截面图；图5是沿着图4的线V-V的截面图；图6是沿着图4的线VI-VI的截面图；图7是本发明的第一实施例的第一修改的截面图；图8是本发明的第一实施例的第二修改的截面图；图9是根据本发明的第二实施例PDP的部分截断分解透视图；以及图10是图9中所示的放电单元和电极的平面图。
具体实施例方式
现在将结合图2到6说明根据本发明第一实施例的PDP 200。如图2所示，PDP 200包括前衬底201、平行于前衬底201设置的后衬底202、位于前衬底201和后衬底202之间并以电介质材料形成的前隔离肋208、布置在前隔离肋208之内以环绕放电单元220并彼此间隔开的前和后放电电极206和207、位于放电单元220之内的荧光体层210和注入放电单元220的放电气体(未示出)，其中，前隔离肋208与前和后衬底201和202一起限定放电单元220。
在该实施例中，由于从放电单元220产生的可见射线通过前衬底201发射到外面，前衬底201是由具有好的透射率的材料例如玻璃形成的。可见射线的前透射率显著地得到提高，超过了图1的PDP 100，因为前衬底201不包括由氧化铟锡(ITO)形成的扫描电极106和公共电极107、由金属形成的总线电极108和覆盖电极的电介质层109，它们是出现在图1的PDP 100的前衬底101内。因此，如果将图像执行操作以具有常规亮度，以相对低的电压驱动前和后电极206和207，导致发光效率的提高。
在图2的PDP 200中，前隔离肋208形成在前衬底201的下表面上，并分隔开对应红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素中一个子像素的放电单元220。前隔离肋208也防止相邻放电单元220之间的串扰。前隔离肋208防止前和后放电电极206和207在放电期间直接电连接在一起，并防止带电粒子直接碰撞电极206和207，以使电极206和207能受到保护。前隔离肋208由电介质材料例如PbO、B2O3或SiO2制成，该电介质材料可以引导带电粒子到聚集的壁电荷。
参照图2，由于封闭型的前隔离肋208，放电单元220具有正方形截面。然而，放电单元可以改为具有各种多边形形状，例如正五边形和正六边形。放电单元也可以改为具有圆形截面。
现在翻到图3，图3以特写方式描绘了图2的PDP 200的4个放电单元的电极和放电单元的相互关系。如图3所示，环绕放电单元220的前和后放电电极206和207彼此平行并与前衬底201平行地布置。前放电电极206从后放电电极207沿着垂直于前衬底201的方向间隔开。前和后放电电极206和207沿着放电单元220的一行延伸。前和后放电电极206和207可以由导电金属例如铝或铜形成。
根据本发明第一实施例的PDP 200可以改为不包含寻址电极203。当没有寻址电极时，前放电电极沿着一个方向延伸，后放电电极沿着与前放电电极延伸的方向相交的方向延伸。这样，前和后放电电极之一用作寻址电极，而另一个用作扫描电极和维持电极。
现在翻到图5和6，图5和6显示了在图2和4中所示的PDP 200分别沿着V-V和VI-VI的截面图。参考图5和6，前和后放电电极206和207环绕每个放电单元220并具有正方形形状。前和后放电电极延伸以环绕多个成排布置的放电单元。前和后放电电极206和207分别包括环状部分211和212，每个环状部分具有预定宽度。前和后放电电极的环状部分211和212分别是环绕成排的放电单元220的每一个的前和后放电电极206和207的一部分。如果在放电期间施加预定的电压到前和后放电电极206和207，在放电单元220里通过前和后放电电极206和207形成电场。该电场沿着放电单元220的侧面均匀形成。由于在放电单元220的相对表面之间发生较少的干扰，放电也在放电单元内均匀发生。因此通过这样的电极排列提高了发光效率。
为了使电场的均匀性和发光效率最大化，最好前和后放电电极206和207的环状部分211和212都具有正多边形形状。此外，如果放电单元220的截面和前和后放电电极206和207的环状部分具有接近圆形的形状，更加提高发光效率。
也就是说，为了提高在截面具有正多边形的放电单元内的发光效率，前和后放电电极的环状部分必须形成以具有接近圆形的形状。转到图5，图5显示了前放电电极206的一个环状部分。如在图5可见，CA1是前放电电极206的对称中心。最小距离Lmin1是从对称轴CA1到前放电电极的一部分的最小距离。Lmax1是从对称轴CA1到前放电电极206的最大距离。在本发明中，Lmin1、Lmax1和Lmin1与Lmax1的比R1可以看作是环状部分形状的设计参数。
类似的，图6显示了后放电电极207的一个环状部分。如在图6可见，CA2是后放电电极207的对称轴，Lmin2是从CA2到后放电电极207的最小距离以及Lmax2是从CA2到后放电电极207的最大距离。比R2是最小距离Lmin2与最大距离Lmax2的比值。如同前放电电极206，后放电电极207的Lmin2、Lmax2和R2也是设计参数。
通常，考虑到PDP的开口率，如果环状部分具有包含四个或更多边的正多边形形状，在放电电极之间发生的电场干扰小，并且开口率增加。正方形环的比R是 正六边形环的比是 圆形环的比是1。因此在正多边形接近于圆形的时候，比R降低并且圆形环的比变为1。因此最好前放电电极206的比R1＝(Lmin1/Lmax1)满足不等式1/2≤Lmin1/Lmax1≤1.0.]]>类似的，最好后放电电极207的比R2＝(Lmin2/Lmax2)满足不等式1/2≤Lmin2/Lmax2≤1.0.]]>然而考虑到形成前和后放电电极206和207的工艺误差，最好前放电电极206的比Rl＝(Lmin1/Lmax1)满足不等式1.1/2≤Lmin1/Lmax1≤1.0]]>和后放电电极207的比R2＝(Lmin2/Lmax2)满足不等式1.1/2≤Lmin2/Lmax2≤1.0.]]>在本实施例中，前放电电极206的环状部分211、后放电电极207的环状部分212和放电单元220具有相同的截面。然而本发明不限于此。即前放电电极206的环状部分211、后放电电极207的环状部分212和放电单元220也可以具有不同的截面。其间，如果前放电电极206的环状部分211、后放电电极207的环状部分212和放电单元220每一个具有相同的截面，提高了放电的均匀性以致发光效率提高。
最好至少前隔离肋208的侧面由用作保护层的MgO层209覆盖。可以通过在前隔离肋、前隔离肋的下表面和/或放电单元之间的前衬底的下表面进行沉积法来形成MgO层209。尽管MgO层209不是必需的部分，它的存在能防止由于带电粒子的碰撞而损坏隔离肋208。另外，MgO层209的存在是有益的也在于另一个原因，是因为MgO层209在放电期间发射大量的次级电子。
后衬底202支撑寻址电极203和电介质层204，它由主要部分是玻璃的材料制成。在后衬底202上排列寻址电极203。寻址电极203的每一个沿着放电单元的一个行、在与前和后放电电极206和207延伸的方向相交的方向延伸。在该实施例中，将寻址电极203形成以与前和后放电电极206和207垂直。
寻址电极203启动寻址放电，该寻址放电使得更容易启动前放电电极206和后放电电极207之间的维持放电。即寻址电极203降低启动维持电极所需的电压。寻址放电发生在扫描电极和维持电极之间。当寻址放电结束时，正离子集聚在扫描电极附近而电子集聚在公共电极附近。因此在扫描电极和公共电极之间的维持放电可以比没有电荷集聚的情况下更为容易发生。
由于当扫描电极和寻址电极之间间距小的时候寻址放电非常有效地发生，将后放电电极207置于比前放电电极206更接近寻址电极203的位置。后放电电极用作扫描电极而前放电电极206用作公共电极。然而即便当在后衬底上不存在寻址电极203时，放电能在前和后放电电极206和207之间发生。因此本发明不限于存在寻址电极203的结构。
将寻址电极203掩盖的电介质层204由电介质材料例如PbO、B2O3和SiO2制成。这种材料可以引导电荷，也防止在放电期间由于正离子或电子的碰撞而引起对寻址电极203的损伤。
后隔离肋205布置在前隔离肋208和电介质层204之间并限定了其间的一个间隔。尽管后隔离肋205在图2的PDP 200中限定了正方形矩阵形，本发明不限于该结构。即前和后隔离肋208和205可以制造成具有相同的形状或彼此在形状上不同。前和后隔离肋208和205可以整体地或分别形成。此处，整体形成表示将隔离肋208和205形成所以它们不会容易地彼此分开。
尽管图2和4所示的荧光体层210布置在后隔离肋205的侧面上和电介质层204上，本发明不限于该布置。荧光体层210接收放电产生的紫外线。在红色子像素上形成的荧光体层包含荧光体例如Y(V，P)O4:Eu，在绿色子像素上形成的荧光体层包含荧光体例如Zn2SiO4:Mn和YBO3:Tb，以及在蓝色子像素上形成的荧光体层包含荧光体例如BAM:Eu。
放电单元220填充有放电气体，例如Ne、Xe或它们的混合物。根据本发明，放电表面可以增大和放电区域可以扩展以致等离子体数量增加。因此低电压驱动是可能的。由于即使在将高浓度Xe气用作放电气体时本发明可以完成低电压驱动，发光效率可以得到显著提高。因此本发明可以解决图1的PDP 100的问题，图1中在将高浓度Xe气用作放电气体时低电压驱动是困难的。
在上述的PDP 200中，通过在寻址电极203和后放电电极207之间施加电势差来启动寻址放电。作为该电势差的结果所产生的寻址放电的结果，选择用于维持放电的放电单元220。
此后，在所选择的放电单元220的前放电电极206和后放电电极207之间施加AC维持电压。这导致维持放电在其间发生。由于维持放电，被激发的放电气体的能量级降低并因此发出紫外线。紫外线激发位于放电单元220之内的荧光体层210并且所激发的荧光体层210的能量级降低因此发射形成图像的可见射线。
根据图1所示的PDP 100，在扫描电极106和公共电极107之间的维持放电在水平方向发生，以致放电区域相对狭窄。然而，根据本发明，在限定放电单元的全部侧面启动PDP 200的维持放电，以致放电区域相对宽。
并且，维持放电在闭合曲线内沿着放电单元220的侧面形成，并逐渐向着放电单元220的中央扩展。因此发生维持放电的空间的体积相比于图1的PDP100增加了，并且在图1的PDP 100中未利用的空间电荷能对根据本发明的PDP200中的放电作出贡献。这导致对于根据本发明所设计的PDP 200具有提高的发光效率。
如图4所示，维持放电仅仅在靠近前隔离肋208的区域内发生。由于荧光体层210并不位于放电单元220的该部分中，而是在靠近后隔离肋205的部分中和在电介质层204上，通过带电的粒子的荧光体层的离子溅射(sputtering)可以得以防止，并且当长时间地显示同一图像时持续的图像暂留不再发生。
翻到图7和8，图7和8分别显示了本发明的第一实施例的第一和第二修改，其中放电单元的形状或截面、隔离肋以及前和后放电电极呈现不同的形状。在图7中，将前隔离肋208a形成以使放电单元具有圆形截面，而前和后放电电极206a和207a具有圆形环状部分211a和212a。在图8中，将前隔离肋208b形成以使放电单元220a具有正六边形截面，而前和后放电电极206b和207b具有正六边形环状部分211b和212b。
如同图2的PDP 200，在这两个修改中的前和后放电电极206a(206b)和207a(207b)延伸以环绕多个成排排列的放电单元220。在这些修改中的前和后放电电极206a(206b)、207a(207b)分别包含环状部分211a(211b)和212a(212b)，每一个具有预定宽度。前和后放电电极206a(206b)和207a(207b)的环状部分211a(211b)和212a(212b)分别是环绕每一个成排的放电单元220的前和后放电电极206a(206b)和207a(207b)的一部分。
比起图2的PDP 200，图7的第一修改的差别在于放电单元220a的截面和前和后放电电极206a和207a的环状部分211a和212a的形状是圆形而不是方形。图7中，对称的中心轴是CA3，从A3到前放电电极的最小距离是Lmin3，从CA3到前放电电极206a的最大距离是Lmax3。如图5和6，比R3＝(Lmin3/Lmax3)。就如图7的圆形截面来说，该比R3等于1。这导致了在前放电电极206a中发生的电场干扰的减少。类似的，由于后放电电极207a包含圆形环状部分212a，也减少了在后放电电极207a中发生的电场干扰。因此放电均匀地产生，因而提高发光效率。
图8的第二修改类似于第一修改，除了放电单元的截面和前和后放电电极206b和207b的环状部分211b和212b的形状具有正六边形形状。如图8所示，CA4是对称的中心轴，Lmin4是CA4与前放电电极206b之间的最小距离，Lmax4是CA4与前放电电极206b之间的最大距离。在图8中，比R4＝(Lmin4/Lmax4)是 因此减少了在前放电电极206b中发生的电场干扰。类似的，由于后放电电极207b包含正六边形形状的环状部分212b，也减少了在后放电电极207b中发生的电场干扰。因此放电均匀地产生，因而提高发光效率。
翻到图9和10，图9和10显示了根据本发明第二实施例的PDP 300。PDP300包括前衬底301、平行于前衬底301设置的后衬底302、位于前衬底301和后衬底302之间并以电介质材料形成的前隔离肋308、布置在前隔离肋308之内和环绕放电单元320并彼此间隔开的前和后放电电极306和307、布置在前隔离肋308和后衬底302之间的后隔离肋305、位于放电单元320之内的荧光体层310、形成在前隔离肋308的侧面上的保护层309、布置在后衬底302上的寻址电极303、覆盖寻址电极303的电介质层304和填充放电单元320的放电气体(未示出)，其中，前隔离肋308与前和后衬底301和302一起限定了R、G和B放电单元320R、320G和320B。由于前衬底301、后衬底302、保护层309、寻址电极303、荧光体层310和电介质层304的结构和操作与第一实施例的相同或相似，将省略其描述。
根据第二实施例的PDP 300与根据第一实施例的PDP 200的区别在于放电单元320具有矩形而不是正方形的截面。参考图10，前放电电极306包含具有预定宽度和矩形截面并环绕放电单元320的环状部分311。
如在第一实施例所述，为了在放电单元320里均匀地产生放电和提高发光效率，优选的前放电电极的环状部分311具有接近正方形的形状。因此为了最大化具有矩形截面的放电单元320的发光效率，将构成前放电电极306的每一环状部分311的水平部分311a和垂直部分311b形成以具有接近于正方形的形状。前放电电极306的环状部分311中垂直部分311b的长度N与水平部分311a的长度M的比(N/M)可以看作设计参数。
优选的前放电电极306的环状部分311中垂直部分311b的长度N与水平部分311a的长度M的比(N/M)处于0.9到1.5的范围。类似，后放电电极307的环状部分312中垂直部分312b的长度N’与水平部分312a的长度M’的比(N’/M’)也最好处于0.9到1.5的范围。
在该第二实施例里，尽管前放电电极306的环状部分311、后放电电极307的环状部分312和放电单元320的截面都表示为具有相同的矩形形状，本发明决不限制于此。也就是说，前放电电极306的环状部分311、后放电电极307的环状部分312和放电单元320的截面可以形成具有不同的形状，同时仍然落在本发明的范围之内。
同时，如果前放电电极306的环状部分311、后放电电极307的环状部分312和放电单元320的截面具有相同的截面，提高了放电的均匀性，使发光效率提高。因为PDP 300的驱动方法类似于第一实施例的，将省略其详细描述。
尽管已经参考其示范实施例特别显示和描述了本发明，本领域普通技术人员应该认识到在其中可以进行各种形式和细节上的变化，而不会脱离如后面权利要求所限定的本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种PDP(等离子显示板)，包括前衬底；相对所述前衬底布置的后衬底；封闭型前隔离肋，布置在所述前衬底和所述后衬底之间并由电介质材料制成，所述前隔离肋与所述前和后衬底一起限定放电单元；前和后放电电极，布置在所述前隔离肋之内、环绕所述放电单元并彼此间隔开；荧光体层，布置在所述放电单元内；和放电气体，布置在所述放电单元内。
2.如权利要求1所述的PDP，所述放电单元的每一个具有圆形截面。
3.如权利要求1所述的PDP，每一个前放电电极包括具有预定宽度的环状部分，所述环状部分的截面具有圆形形状，所述环状部分环绕所述放电单元之一。
4.如权利要求1所述的PDP，每一个后放电电极包括具有预定宽度的环状部分，所述环状部分的截面具有圆形形状，所述环状部分环绕所述放电单元之一。
5.如权利要求1所述的PDP，每一个放电单元具有多边形的截面。
6.如权利要求5所述的PDP，每一个放电单元具有正多边形的截面。
7.如权利要求1所述的PDP，每一个前放电电极包括具有预定宽度的环状部分，所述环状部分的截面具有多边形形状，所述环状部分环绕所述放电单元之一。
8.如权利要求1所述的PDP，每一个前放电电极包括具有预定宽度的环状部分，所述环状部分的截面具有正多边形形状，所述环状部分环绕所述放电单元之一。
9.如权利要求8所述的PDP，从前放电电极的环状部分的对称轴到所述前放电电极的最小距离与最大距离的比R满足所述不等式1.0/2≤R≤1.0.]]>
10.如权利要求8所述的PDP，从前放电电极的环状部分的对称轴到所述前放电电极的最小距离与最大距离的比R满足所述不等式1.1/2≤R≤1.0.]]>
11.如权利要求1所述的PDP，每一个后放电电极包括具有预定宽度的环状部分，所述环状部分的截面具有多边形形状，所述环状部分环绕所述放电单元之一。
12.如权利要求1所述的PDP，每一个后放电电极包括具有预定宽度的环状部分，所述环状部分的截面具有正多边形形状，所述环状部分环绕所述放电单元之一。
13.如权利要求12所述的PDP，从前放电电极的环状部分的对称轴到所述前放电电极的最小距离与最大距离的比R满足所述不等式1.0/2≤R≤1.0.]]>
14.如权利要求12所述的PDP，从前放电电极的环状部分的对称轴到所述前放电电极的最小距离与最大距离的比R满足所述不等式1.1/2≤R≤1.0.]]>
15.如权利要求1所述的PDP，每一前放电电极包括环绕相应放电单元的矩形环状部分，所述环状部分里垂直部分的长度与水平部分的长度的比可以在0.9和1.5之间。
16.如权利要求1所述的PDP，每一后放电电极包括环绕相应放电单元的矩形环状部分，所述环状部分里垂直部分的长度与水平部分的长度的比可以在0.9和1.5之间。
17.如权利要求1所述的PDP，环绕放电单元的所述前放电电极的一部分具有与所述放电单元的截面相同的形状。
18.如权利要求1所述的PDP，环绕放电单元的所述后放电电极的一部分具有与所述放电单元的截面相同的形状。
19.如权利要求1所述的PDP，每一前放电电极在第一方向延伸，每一后放电电极在与所述前放电电极相交的第二方向延伸。
20.如权利要求1所述的PDP，还包括沿着与所述前和后放电电极延伸的方向相交的方向延伸的寻址电极，所述前和后放电电极彼此平行。
21.如权利要求20所述的PDP，所述寻址电极布置在所述后衬底和所述荧光体层之间。
22.如权利要求21所述的PDP，还包括覆盖所述寻址电极的电介质层。
23.如权利要求21所述的PDP，所述寻址电极布置在所述后衬底上并与所述前衬底相对。
24.如权利要求1所述的PDP，还包括布置在所述前隔离肋和所述后衬底之间的后隔离肋。
25.如权利要求24所述的PDP，所述荧光体层布置在所述后隔离肋的至少一个侧面上。
26.如权利要求24所述的PDP，所述前和后隔离肋与彼此整体形成。
27.如权利要求1所述的PDP，所述前隔离肋的至少一个侧面以保护层覆盖。
全文摘要
一种等离子显示板(PDP)包括前衬底、相对前衬底布置的后衬底、布置在前衬底和后衬底之间并由电介质材料制成的封闭型前隔离肋、布置在前隔离肋之内且环绕放电单元并彼此间隔开的前和后放电电极、布置在放电单元内的荧光体层和注入放电单元内的放电气体，其中，前隔离肋与前和后衬底一起限定了放电单元。
文档编号H01J11/32GK1691255SQ20051007175
公开日2005年11月2日 申请日期2005年4月19日 优先权日2004年4月19日
发明者姜景斗, 李源周, 权宰翊 申请人:三星Sdi株式会社