专利名称：等离子显示板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种等离子显示板(PDP)，并特别涉及一种具有新结构的等离子显示板。
背景技术：
使用等离子显示板(PDP)的装置不仅具有大屏幕，而且还具有一些卓越的特性，例如高清晰度(HD)，超薄厚度，重量轻，以及宽视角。并且，比起其他平板显示器，具有可利用简单的步骤生产的PDP的该装置能相当容易地将其制造为大尺寸，从而将其视为平板装置的下一代，对其非常关注。
根据提供给其的放电电压的类型，可将PDP分为直流(DC)PDP，交流(AC)PDP，以及混合PDP。也可根据放电结构，将PDP分为反向放电型PDP和表面放电型PDP。在近几年，通常使用AC表面放电型三极管PDP。
在PDP中，扫描电极、公共电极、总线电极、覆盖电极的电介质层以及设置在前衬底下表面上的氧化镁(MgO)保护层均吸收了相当大量(大约为40％)的由荧光层所发射出的可见光。由此，降低了发光效率。
此外，当表面放电型三极管PDP在一段长时间期间内显示相同的图像时，由于放电气体的带电粒子导致荧光层发生离子溅射，从而造成永久的图像滞留。
发明内容
本发明提供一种改善了发光效率的等离子显示板(PDP)。
根据本发明的一个方面，提供了一种PDP，其包括前衬底；后衬底，与前衬底相对地设置；第一障壁，设置在前衬底和后衬底之间，用于与前衬底和后衬底一起确定出放电单元，由电介质材料构成；前放电电极，设置在第一障壁的内部从而包围放电单元；后放电电极，设置在第一障壁的内部从而包围放电单元，并与前放电电极分隔开；荧光层，设置在放电单元内；以及放电气体，其填充放电单元。从第一障壁的纵向截面角度看，从各个后放电电极的最低位置处延伸出来并且平行于前衬底的虚拟的水平轴，与第一障壁的侧面在某个位置相交。一边是水平轴与第一障壁侧面在交叉位置处的切线，和另一边是正交于该水平轴的虚拟的垂直轴之间的角度范围为4度到17度。
前放电电极可在给定方向上延伸，且后放电电极可在与前放电电极所延伸的给定方向相交叉的方向上延伸。并且，前放电电极和后放电电极可在彼此平行的方向上延伸。本发明中的PDP可进一步包括寻址电极，其在与前放电电极和后放电电极所延伸方向相交叉的方向上延伸。
根据本发明，MgO保护层在第一障壁侧面上具有均匀的厚度，并且维持电压极限是足够的。结果，产生均匀的等离子放电，由此改善放电特性及发光效率。
并且，可使放电空间内的所有侧面引发表面放电，由此可大大地扩大放电表面。
此外，当在放电单元侧面处引发放电并且向放电单元的中心伸展时，放电区域得到显著地增加，从而可有效地利用整个放电单元。由此，可用低电压来驱动PDP，从而可显著提高发光效率。
另外，因为可用低电压来驱动PDP，所以即使将高浓度Xe气体用作放电气体，也可改善发光效率。
此外，由于通过向放电电极提供电压而产生、并形成在放电空间侧面上的电场将等离子积蓄到放电空间的中心，所以即使在一段长时间期间内发生放电，也可防止由该电场所导致的使离子和荧光层所发生的碰撞。上述抑制荧光层发生离子溅射的结果是不会产生永久的图像滞留。
通过参考以下结合附图的详细描述，可容易地表现出本发明的更全面评价，以及其多个优点，并对其有了更好地理解，其中附图中相同的附图标记表示相同或相似的部件；其中图1是等离子显示板(PDP)的分解透视图；
图2是切去根据本发明实施例的PDP一部分后的分解透视图；图3是沿图2中III-III线的横截面图；图4是图2中所示放电单元和电极的透视图；图5是图2中所示第一障壁和MgO层的放大横截面图；图6是关于正切角的维持电压极限的曲线图；图7是关于正切角的MgO层厚度公差的曲线图；图8是当正切角大于0度时，第一障壁的放大纵向截面图；图9是当正切角小于0度时，第一障壁的放大纵向截面图。
具体实施例方式
图1是等离子显示板(PDP)，特别是表面放电型三极管PDP的分解透视图。在图1的PDP 100中，相当大量(大约40％)的由荧光层110所发射出的可见光，由设置在前衬底101下表面上的扫描电极106、公共电极107、总线电极108、覆盖电极106、107和108的介电层109以及MgO保护层111所吸收。从而，降低了发光效率。
此外，当表面放电型三极管PDP 100在一段长时间期间显示相同的图像时，由于放电气体的带电粒子使荧光层110发生离子溅射，从而造成永久的图像滞留。
现在参考图2到7，对根据本发明实施例的等离子显示板(PDP)进行描述。
图2是切去根据本发明实施例的PDP一部分后的分解透视图，而图3是沿图2中III-III线的横截面图，并且图4是图2中所示放电单元和电极的透视图。
参考图2和3，PDP 200包括前衬底201、后衬底202、寻址电极203、介电层204、第一障壁208、第二障壁205、前放电电极206、后放电电极207、MgO层209和荧光层210。将后衬底202平行于前衬底201且与其相对地设置。将第一障壁208设置在前衬底201和后衬底202之间，它们与前、后衬底201、202一起确定出放电单元，并且它们由电介质材料构成。将前放电电极206设置在第一障壁208内部，从而包围放电单元220。将后放电电极207设置在第一障壁208内部，从而包围放电单元220，并且其与前放电电极206分离。将荧光层210设置在填充有放电气体(未示出)的放电单元220中。
在本发明典型实施例中，由于来自于放电单元220的可见光透过前衬底201并接着向外发射，所以前衬底201由例如玻璃等具有良好透射性的材料构成。本发明中的前衬底201更好地将可见光在向前的方向上对其进行透射，因为与PDP 100的前衬底相比，其不具有扫描电极、公共电极和总线电极。由此，如果以正常亮度体现图像，则可用相当低的电压来驱动扫描电极106，公共电极107和总线电极108，从而改善了发光效率。
设置在前衬底201下面的第一障壁208确定出放电单元220，每个放电单元220相当于形成一个像素的红色、绿色或蓝色发光子像素。并且，第一障壁208防止在放电单元220之间发生误放电。如图4中所示，所形成的第一障壁208将放电单元220分割成矩形矩阵的形状。
第一障壁208防止在前放电电极206和后放电电极207之间发生短路，并抑制带电粒子与前放电电极206和后放电电极207发生直接碰撞，以及由此所带来的损伤。第一障壁208可由电介质材料构成，例如PbO、B2O3或SiO2，它们可通过诱导带电粒子来积蓄壁电荷。
如图4中所示，将前放电电极206和后放电电极207设置在第一障壁208内部，由此包围放电单元220。前放电电极206和后放电电极207由导电材料构成，例如Al或Cu。并且，前放电电极206和后放电电极207彼此分离，且沿相对于前衬底201的垂直方向彼此平行地延伸。这样，前放电电极206和后放电电极207相对于平行于前衬底201的虚拟的表面对称。
并且，当扫描电极和寻址电极间的距离很小时，有效地激励寻址放电。由此，在本发明典型实施例中，后放电电极207起扫描电极的作用，因为它们接近于寻址电极203，而前放电电极206起公共电极的作用。然而，即使不使用寻址电极，也可在前放电电极206和后放电电极207之间发生寻址放电。这样，本发明不仅仅局限于包括有寻址电极的PDP。虽然在图中未示出，但是如果未形成有寻址电极，则后放电电极207在与前放电电极206所延伸方向相交叉的方向上延伸。
后衬底202支撑寻址电极203和介电层204，并且通常由以玻璃作为主要元素的材料构成。
将寻址电极203设置在后衬底202的前表面上。寻址电极203延伸穿过前放电电极206和后放电电极207。
寻址电极203用于产生寻址放电，从而促使在前放电电极206和后放电电极之间207之间发生维持放电。更具体地，寻址电极203有助于在开始维持放电时降低电压。寻址放电涉及到在扫描电极和寻址电极之间所诱发的放电。一旦寻址放电结束，就在扫描电极上积蓄阳离子，并且在公共电极积蓄电子，由此促使在扫描电极和公共电极之间发生维持放电。
埋藏有寻址电极203的介电层204由电介质材料构成，例如PbO、B2O3、或SiO2，其可在放电期间防止阳离子或电子与寻址电极203发生碰撞并防止对寻址电极203的损坏，其也可诱导电荷。
本发明中的PDP 200可进一步包括第二障壁205，其设置在第一障壁208和后衬底202之间，并且与第一障壁208一起确定出放电单元220。虽然图2描述了将第一障壁208和第二障壁205分割成矩阵形状的情况，但是本发明并不受其限制。只要能够形成多个放电空间，第一障壁208和第二障壁205可具有各种图案。例如，第一障壁208和第二障壁205可不仅具有开口的图案，例如条形，也可具有封闭的图案，例如华夫饼干、矩阵和三角形。并且，除了如在本实施例中的矩形横截面以外，封闭的障壁可形成为使放电空间横截面是多边形(即，三角形或五角形)、圆形或椭圆形的形状。在本发明的这个实施例中，第一障壁208和第二障壁205具有相同的形状，但也可具有不同的形状。
如图4中所示，荧光层210基本上在第二障壁205上形成平坦的上表面。优选地，用荧光层210覆盖第二障壁205的侧面，以及覆盖在第二障壁205之间的后衬底202上。
荧光层210包含有吸收紫外线并发射出可见光的元素。也就是，在红色发光子像素中的荧光层包含有例如Y(V，P)O4:Eu的荧光材料，在绿色发光子像素中的荧光层包含有例如Zn2SiO4:Mn或YBO3:Tb的荧光材料，在蓝色发光子像素中的荧光层包含有例如BAM:Eu的荧光材料。
将例如Ne，Xe，或它们的混合气体的放电气体注入到放电单元220中，并且密封该放电单元220。在本发明中，由于可增加放电表面并可扩大放电区域，所以可增加所产生的等离子数量，由此可低压驱动PDP 200。因此，即使将高浓度Xe气体用作放电气体，也可用低电压来驱动PDP 200，从而相当大地提高发光效率。这解决了当将高浓度Xe气体用作放电气体时不能以低电压驱动PDP的问题。
至少用由MgO所构成的保护层209覆盖第一障壁208的侧面。MgO层209并不是不可缺少的元件，但其可防止带电粒子与由电介质材料所构成的第一障壁208发生碰撞并可防止其对第一障壁208的损坏，并且其在放电期间发射出大量的二次电子。
通常在形成第一障壁208之后利用淀积法来形成MgO层209。有可能利用非真空淀积技术，例如喷射热解，但也可通过将MgO当作来源而获得该MgO层209。例如，利用e-射束方法和蒸发来溶解MgO源，或溅射并淀积MgO。
然而，如果通过向前衬底201发射MgO的方式来淀积出MgO层209，由于如图3中所示第一障壁208侧面208a是向下倾斜的，所以非常容易使形成在第一障壁208侧壁208a上的MgO层209具有不均匀的厚度。并且，因为MgO可沿第一障壁208侧面208a的斜面向下流动，所以很难获得具有均匀厚度的MgO层209。由此，为了形成具有均匀厚度的MgO层209，必须适当地形成第一障壁208的侧面208a。
特别地，侧面208a中从前放电电极206和后放电电极207发生集中放电的部分突出，很大程度地影响MgO层209的厚度。如果如在图8中所示，侧面308a的倾斜度太高，则使在第一障壁308中分别覆盖前放电电极306和后放电电极307部分的深度h1和h2产生差异。结果是使在放电期间，积蓄在电极306和307上的壁电荷的数量不同，由此诱导不均匀的放电。
然而，如果如在图9中所示，侧面408a的倾斜度太低，例如负值，由于第一障壁408的底面408b阻挡了第一障壁408侧面408a，所以没有MgO层形成在侧面408a上。即使将MgO层209淀积在侧面408a上，MgO也会向下流动，从而不能形成具有均匀厚度的MgO层209。
因此，如上所述，为了淀积出具有均匀厚度的MgO层209，必须根据前放电电极206和后放电电极207的位置而确定第一障壁208的形状，以便侧面208a具有适当的倾斜度。
考虑到MgO层209厚度的均匀性，基于在其上发生集中放电的后放电电极207，本发明获得了侧面208a的适当形状，并且所形成的第一障壁208具有相对高的倾斜度。下面，将主要对侧面208a的侧线208b(图5)进行说明和描述。
图5是图2中所示第一障壁和MgO层的放大横截面图。
参看图5，从第一障壁208的纵向截面图的角度来看，虚拟的水平轴(x-轴)从后放电电极207的最低部分207a处延伸，并与前衬底201平行。水平轴(x-轴)与第一障壁208侧线208b在第一位置P1处相交。并且，在第一位置P1处正交于水平轴(x-轴)的虚拟的垂直轴(y-轴)，在第二位置P2处与前衬底201相交。在这个情况下，切线T与垂直轴(y-轴)在第一位置P1处的正切角θ成为表示侧线208b倾斜度的参数。
图6是关于正切角的维持电压极限的曲线图，而图7是关于正切角的MgO层厚度偏差的曲线图。
参考图6，当正切角θ是13度时，维持电压极限具有15V的最大值，并且通常以凸形分布。当正切角θ小于0度或大于17度时，维持电压极限急剧地降低。如果正切角θ的绝对值太大，则倾斜度就会同样增加。如上所述，结果使覆盖前后放电电极206和207的第一障壁208部分的深度h1和h2不同。从而，在放电期间积蓄在电极206和207上的壁电荷数量不同，由此造成不均匀放电。
在图7中，MgO层209的厚度偏差|A-B|涉及到在第三位置(图5中的P2)处所获得的MgO层209的厚度A与在第四位置(图5中的P4)处所获得的MgO层209的厚度B之间的差异的绝对值。参考图5，从后放电电极207垂直中心P5处延伸出的、并与水平轴(x-轴)平行的虚线与第一障壁208侧线208b在第三位置P3处相交。并且，从前放电电极206垂直中心P6处延伸出的、并与水平轴(x-轴)平行的虚线与第一障壁208侧线208b在第四位置P4处相交。
参考图7，可以观察到的是，随着正切角θ的减小，MgO层209的厚度变得更加不均匀，因为将第一障壁208侧线208b设置在相对于发射MgO源的方向更为倾斜的方向中。特别地，当正切角θ小于4度时，增加了MgO层209的厚度偏差|A-B|。因此，当正切角θ小于4度时，产生不均匀地放电并且使放电特性退化。
由此，从图6和7中得出正切角θ应在4度到17度的范围内，以便获得足够的维持电压极限和具有均匀厚度的MgO层。
现在将对具有上述结构的PDP200的驱动方法进行描述。
首先，通过在寻址电极203和后放电电极207之间提供寻址电压，诱发寻址放电，结果选择出将产生维持放电的放电单元220。
然后，如果在选定的放电单元220中的前放电电极206和后放电电极207之间提供交流(AC)维持放电电压，则在前放电电极206和后放电电极207之间诱发维持放电。当由维持放电激励的放电气体的能级降低时，发射出紫外线。然后，该紫外线激励覆盖在放电单元220内部的荧光层210。当所激励的荧光层210的能级降低时，发射出可见光。所发射出的可见光形成图像。
在图1所示的PDP 100中，因为在扫描电极106和公共电极107之间水平地发生维持放电，所以放电区域相对窄。而另一方面，在本发明中的PDP200中，在确定是放电单元220的所有侧面上发生维持放电，由此放电区域相对宽。
并且，在本发明的典型实施例中，以封闭曲线的形式、沿着放电单元220侧面诱导维持放电，并随后向放电单元220的中心逐渐地伸展。由此，增加了发生维持放电的区域电压。此外，按照惯例不使用的放电单元220的偶数空间电荷有助于发光。结果提高了PDP 200的发光效率。
此外，如图3中所示，在本发明中的PDP 200中，仅在由第一障壁208所确定的部分中发生维持放电。因此，不像在PDP 100中那样，防止了由带电粒子所造成的荧光层的离子溅射，从而即使在一段长时间期间显示相同的图像，也不会产生永久的图像滞留。
虽然参考其典型实施例已对本发明进行了特别的表示和说明，但是本领域普通技术人员可以理解的是，无需违背本发明如通过后面权利要求所限定的精神和范围，可在形式上和细节上对其进行各种改变。
权利要求
1.一种等离子显示板，其包括前衬底；后衬底，与前衬底相对地设置；第一障壁，设置在前衬底和后衬底之间，用于与前衬底和后衬底一起确定出放电单元，并由电介质材料构成；前放电电极，设置在第一障壁内部，以便包围放电单元；后放电电极，与前放电电极分离，并设置在第一障壁内部，以便包围放电单元；荧光层，设置在放电单元中；和放电气体，设置在放电单元中；其中，由第一障壁的纵向截面的角度看，虚拟的水平轴从每个后放电电极的最低部分处延伸，并与前衬底平行，在中心部分与第一障壁侧面相交；并且其中一边是在水平轴与第一障壁侧面交点处的切线，另一边是正交于水平轴的虚拟的垂直轴，上述两边之间的角度范围是4度到17度。
2.根据权利要求1中的等离子显示板，其中前放电电极沿某一方向延伸，而后放电电极沿与前放电电极所延伸方向相交叉的方向上延伸。
3.根据权利要求1中的等离子显示板，其中前放电电极和后放电电极在彼此平行的方向上延伸；所述等离子显示板进一步包括寻址电极，在与前放电电极和后放电电极所延伸方向相交叉的方向上延伸。
4.根据权利要求3中的等离子显示板，其中将寻址电极设置在后衬底和荧光层之间。
5.根据权利要求3中的等离子显示板，进一步包括覆盖寻址电极的介电层。
6.根据权利要求1中的等离子显示板，进一步包括第二障壁，与第一障壁一起确定出放电单元。
7.根据权利要求6中的等离子显示板，其中在第二障壁侧面上设置荧光层。
8.根据权利要求1中的等离子显示板，其中每个前放电电极和每个后放电电极具有阶梯形状。
9.根据权利要求1中的等离子显示板，其中至少第一障壁的侧面通过保护层覆盖。
全文摘要
一种等离子显示板(PDP)，其包括前衬底；后衬底，与前衬底相对地设置；第一障壁，设置在前衬底和后衬底之间，用于与前衬底和后衬底一起确定出放电单元，并由电介质材料构成；前放电电极，设置在第一障壁内部，以便包围放电单元；后放电电极，与前放电电极分离，并设置在第一障壁内部，以便包围放电单元；荧光层，设置在放电单元中；和放电气体，设置在放电单元中。由第一障壁纵向横截面的角度来看，虚拟的水平轴从每个后放电电极的最低部分处延伸，并与前衬底平行，与第一障壁侧面在某一位置处相交。其中一边是在水平轴与第一障壁侧面交点处的切线，另一边是正交于水平轴的虚拟的垂直轴，两边之间的角度范围是4度到17度。
文档编号H01J17/49GK1691258SQ20051007418
公开日2005年11月2日 申请日期2005年4月20日 优先权日2004年4月20日
发明者禹锡均, 洪种基 申请人:三星Sdi株式会社