CN100372044C - 一种等离子平面显示器的驱动电极结构 - Google Patents

Abstract

一种等离子平面显示器的驱动电极结构，用以提高驱动电压操作范围。在透明电极连接于梳状电极分支的位置设计调整开口，随着不同发光单元中荧光体的驱动特性，调整各个发光单元中透明电极的面积，以提高维持电压驱动的操作范围。

Description

一种等离子平面显示器的驱动电极结构

技术领域

本发明是有关于一种等离子体平面显示器(PDP)，且特别是有关于一种驱动电极结构，用于提高驱动电压的操作范围。

背景技术

由于多媒体的快速发展，使得使用者对***的声光设备要求愈来愈高。传统上，常用的阴极射线管或称影像管(Cathode Ray Tube，CRT)类型的显示器，然而此类显示器的体积过于庞大，在现今标榜轻、薄、短、小的时代中，已渐不敷需求。

因此，近年来有许多平面显示器技术相继被开发出来，如液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)及等离子平面显示器(Plasma Display Panel，PDP)，已渐渐成为未来显示器的主流。其中，等离子平面显示器(PDP)作为全彩显示装置而受到极大的瞩目，而且等离子平面显示器(PDP)具有大尺寸的显示面积，特别适用于大尺寸电视或是户外的显示看板。

在彩色PDP中，藉由气体放电产生紫外线，激发荧光体发射出可见光而形成显示效果。根据PDP的放电模式，彩色PDP简单可分为交流型(AC)以及直流型(DC)两类。在交流型PDP中，在电极上覆盖有保护层，这使得交流型PDP具有较长的使用寿命以及较高的显示亮度。因此，在显示效果、发光效率以及使用寿命上，交流型PDP一般优于直流型PDP。目前在交流型PDP中常使用三电极结构，包含共享电极(Common electrode)、扫描电极(Scan electrode)以及地址电极(Address electrode)。三电极结构为表面放电形式，并且通过施加电压至侧壁表面的地址电极来进行切换或是维持放电。

其中，共通电极与扫描电极位于影像显示侧的基板上，通常为条状的透明电极，其由透明导电材质所构成，藉以透射显示光线。透明电极的材料典型是由铟锡氧化物(ITO)所形成，其为氧化铟(In₂O₃)与氧化锡(SnO₂)的混合物。跟金属相比，透明电极的导电率相对较低，通常会在透明电极上形成一窄小且良好导电度的非透明电极，一般称为辅助电极(Buselectrode)，以增加其导电度。

在彩色等离子平面显示器中，利用每一发光单元内壁所涂布的荧光层，将放电形成的紫外线转换成三原色的色光，比如是红色(R)、绿色(G)与蓝色(B)。其间的放电发光过程中，利用写入脉冲电压在透明电极外的保护层表面累积壁电荷进行放电，但由于累积的壁电荷在放电的瞬间就已经结束了，若要使发光单元持续地发光就必须施加维持脉冲电压，藉以持续不断地提供放电所需的电荷。

当等离子平面显示器的放电发光结构采用的蓝、红、绿三原色荧光体时，由于三原色荧光体各具有不同的驱动特性，使得三个颜色发光单元的维持脉冲电压各具有其驱动范围。以传统板状透明电极与辅助电极结构来驱动时，由于必须兼顾各个颜色发光单元的驱动范围，故维持脉冲仅能在三个颜色间狭小的重叠部分进行驱动，这使得驱动的稳定性无法提高，限制发光的条件，而且为了稳定地发光，放电发光结构的制作必须更加精确，造成制程裕度受限。因此，如何扩大维持脉冲驱动电压的操作范围便成为急需解决的课题。

发明内容

因此本发明的一目的在提供一种等离子平面显示器的驱动电极结构，在透明电极中设计调整开口，随着使用不同颜色的荧光体调整透明电极的面积，使得不同颜色的发光单元在相同的维持电压下，产生不同壁电荷的累积量，拉近使各个颜色的可驱动范围，以提高维持电压驱动的操作范围。

为达到上述目的，本发明提供一种等离子平面显示器的驱动电极结构，系形成于一基板上，用于驱动成列排列的数个发光单元。此结构至少包括一梳状电极与一透明电极；其中，梳状电极具有一主线与数条支线，主线越过成列排列的发光单元，支线则从主线垂直延伸并且位于发光单元之间。透明电极系平行于梳状电极的主线，并且电性耦接于梳状电极的支线，透明电极中具有数个调整开口，每一调整开口分别对应于一支线，相邻的调整开口各向调整开口之间延伸一调整宽度，使调整开口之间的部分透明电极具有一有效电极宽度。

其中，调整宽度是根据发光单元中荧光体的驱动特性来调整，以红色、蓝色与绿色发光单元为例，红色发光单元的调整宽度大于蓝色发光单元的调整宽度，且蓝色发光单元的调整宽度大于绿色发光单元的调整宽度。如此，绿色发光单元的有效电极宽度最大，而红色发光单元的有效电极宽度最小。藉由此调整结构，可以将三种颜色的维持电压的驱动范围拉近到接近相同，使维持电压的可操作范围提升，有助于增进操作的稳定性。

附图说明

图1是绘示本发明的显示面板的剖面结构示意图。

图2是绘示本发明的驱动电极的平面结构示意图。

图3是绘示本发明跟传统驱动电极的维持电压对照扫描电压的比较图。

图中标号说明

10  前基板

12  透明电极

14  梳状电极

142 主线       144 支线

16  诱电层     18  保护层

20  后基板     22  地址电极

24  阻隔壁     26a、26b、26c  荧光体

28  诱电层

200、202、204、206  调整开口

300  发光单元

具体实施方式

本发明提供一种等离子平面显示器的驱动电极结构，在透明电极中设计调整开口，随着发光单元中荧光体的驱动特性调整开口宽度，改变透明电极的面积，来调整不同颜色发光单元中保护层表面所累积的壁电荷，如此可拉近三种基色的驱动范围，藉此扩大维持电压的操作范围。

图1绘示本发明的一实施例的显示面板的剖面结构示意图。请参照图1，本发明的等离子平面显示器的显示面板至少包括一前基板10与一后基板20，一般均为玻璃基板，比如是钠玻璃(soda lime glass)基板或是高应变点玻璃基板。在后基板20上形成有数条平行排列的地址电极(Addresselectrode)22，一般由银(Ag)或铝(Al)等高导电性材质所构成。在后基板20上形成有一诱电层28，用来覆盖地址电极22，诱电层28比如是由低熔点的玻璃所形成。在诱电层28上形成有数条平行排列的阻隔壁24，并且分别放置在地址电极22之间。当然，在此仅作举例说明，并不限定图1所示的条状的阻隔壁24，亦可使用各种不同的阻隔壁结构，用来分隔出发光单元所需的放电空间。

在前基板10的内侧，形成有数对导电电极，位于每一列发光单元上，且跟地址电极相垂直，分别作为共通电极与扫描电极，即为图中所示的X电极与Y电极，以构成每个发光单元所需的电极结构。每一对导电电极包括一对透明电极12并搭配有一对梳状电极14，且其上依序覆盖有诱电层16与保护层18，其中透明的保护层18通常由氧化镁(MgO)所形成，是用来保护导电电极，避免导电电极在放电过程中受到破坏，藉以延长导电电极的使用寿命。

在阻隔壁24之间涂布有三种基色发光所需的荧光体26a、26b、26c，利用此三种基色的发光单元构成画素。目前最常使用的荧光体由红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)三色系所构成，当然本发明亦可使用其它基色的荧光体。以RGB三色为例，红色荧光体比如可使用硼酸钇钆:铕((Y，Gd)BO₃:Eu)，绿色荧光体比如可使用硅酸锌:锰(Zn₂SiO₄:Mn)，而蓝色荧光体比如可使用铝酸钡镁:铕(BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺)作为荧光材质。通过前后基板10、20交错的电极在发光单元中放电所产生的紫外线照射荧光体26a、26b、26c而放射出红、绿、蓝三色光，并藉此三基色混成所需的颜色。

由于传统的透明电极与辅助电极是呈带状结构，在驱动时每个基色各有其驱动范围，使其重叠范围缩小，造成可操作范围狭小，以致传统的电极结构在操作时受到极大的限制。本发明提供一种改进的电极结构，可扩大驱动电压的可操作范围，增进产品的稳定性。图2绘示本发明的驱动电极的平面结构示意图，本发明的驱动电极位于前基板的内侧，并以对称方式排列。请参照图2，驱动电极包括一梳状电极14以及一透明电极12。对于三电极结构而言，在发光单元的相反两侧分别设置一对透明电极12以及一对梳状电极14。其中，成对的梳状电极14位于发光单元的两侧，以对称方式排列，跟底下的阻隔壁24交错分隔出成列的发光单元300。相邻的发光单元300中分别涂布三种基色的荧光体R、G、B，构成每个画素单元。

每一梳状电极14包含主线142，越过成列排列的发光单元300，主线142是连接至一信号供应电路(未显示)，来控制特定发光单元的发光与否。从主线142上垂直延伸出数条支线144，这些支线144位于发光单元300之间，亦即对准底下的阻隔壁24，因此不透明的支线144不会遮蔽自发光单元300内所放射出来的光线。主线142与支线144由不透明的高导电性材质所构成，包括铝、钴、银、钼、铬、钽、钨、铁、铜等及其合金，而且较佳是由导电性抗反射材料所构成，比如是黑银。支线144的末端趋近于发光单元300中间的放电中心，在放电时有助于使发光单元300内所产生的电场变得更加均匀，以此获得更均匀的放射光线。

在每对梳状电极14之间形成有一对透明电极12，此透明电极12是由透明导电材料所构成，一般比如由铟锡氧化物(ITO)或是铟锌氧化物(IZO)等所形成。透明电极12是与梳状电极14并行连接，较佳是只跟梳状电极14的支线144连接，不与主线142接触，如此可使用较小面积的透明电极12，可减少透明电极12处所产生的寄生电容。

本发明在透明电极12中形成数个调整开口200，包含开口202、204、206，来调整个别发光单元300中有效电极宽度。如图2所示，调整开口200对准梳状电极14的支线144，每个调整开口200相对于邻近的发光单元300各自具有一个调整宽度a、b、c。以RBG三色系为例，在红色发光单元R中，邻近的两个调整开口202与206在红色发光单元R中具有调整宽度c，因此在其中的透明电极12的有效电极宽度Wc为发光单元宽度W减去两侧的调整宽度c。同样类似地，在绿色发光单元G中，邻近的调整开口202与204在靠近绿色发光单元G的一侧具有调整宽度a，所以在其中的有效电极宽度Wa为W-2a。在蓝色发光单元B中，有效电极宽度Wb则为W-2b。其中，有效电极宽度Wa、Wb、Wc是根据荧光体的驱动特性来改变。以RGB三色系为例，其驱动困难度为绿色＞蓝色＞红色，所以调整宽度的设计系为c＞b＞a，因此有效电极宽度Wa＞Wb＞Wc。在放电发光时，进行充放电的过程中，壁电荷在透明电极12底下的保护层18表面累积，而且壁电荷的累积量随有效电极宽度Wa、Wb、Wc成正比，藉此可调整充放电时所需的驱动电压。

利用调整开口202、204、206改变有效电极宽度Wa、Wb、Wc最佳表现在于扩大驱动电压的操作范围，尤其是在于改善维持电压的可操作范围，使维持电压有更大的操作空间，让发光单元的放电发光动作更加稳定。图3绘示本发明的驱动电极结构跟传统带状驱动电极结构的比较关系图。请参照图3，一般在等离子平面显示器中是利用写入脉冲电压，或称为扫描电压，来决定某特定发光单元的发光与否。当在某一特定发光单元施加写入脉冲电压进行放电发光时，由于累积的壁电荷在放电瞬间就已经消耗完毕，必须施加维持脉冲电压，或称为维持电压，以持续不断地提供放电发光所需的电荷。由于红、绿、蓝三色荧光体各具有不同的驱动特性，因此在施加扫描电压的后所施加的维持电压，会随着不同颜色的驱动特性而呈现出不同的驱动电压范围。如图3所示，对绿色荧光体所施加的维持电压必须在最大电压与最小电压之间，方能使发光单元继续放电发光，若超出此驱动范围就会容易无法发光而形成坏点。同样地红色荧光体亦有其驱动范围，但是相对于绿色荧光体便略微降低，因此真正可驱动操作范围仅在红色的最大电压与绿色的最小电压之间，这使得可驱动操作范围极为狭小，而无法提升维持电压在操作时的稳定性。等离子平面显示器在正常使用状况下，此可驱动操作范围会随使用时间增加而缩小，造成产品的寿命缩短。

本发明通过调整开口202、204、206调整在三个颜色发光单元RGB中的有效电极宽度Wa、Wb、Wc。传统的带状驱动电极结构，其每个发光单元的有效电极宽度均为相同，因此无法改变其驱动电压。本发明则可通过透明电极12中的调整开口202、204、206调整有效电极宽度Wa、Wb、Wc，使各个发光单元RGB形成不同的壁电荷累积量。由于红色发光单元R的有效电极宽度Wc最小，可藉此提高其驱动范围，如图3所示，红色的维持电压位移，最大电压与最小电压均向上提升，向绿色的维持电压接近，因此红色与绿色维持电压的重叠范围增加了差距d。同样地，蓝色发光单元B的维持电压亦向上提升跟绿色接近，此时红、绿、蓝三色的维持电压驱动范围几近相同，所以就可以获得最大的可驱动操作范围。

当进行持续发光操作时，施加固定的维持电压于红、绿、蓝色发光单元，本发明利用调整开口202、204、206来调整红、绿、蓝三色的维持电压驱动范围，使重叠部分增加，以此提升维持电压的可操作范围。如此一来，不仅可以改善放电发光的稳定性，而且更可以增加等离子平面显示器的使用寿命。另外，在电路控制设计上的灵活性以及制作发光单元的制程裕度均可提升。

综上所述，利用本发明的驱动电极结构，可以根据荧光体的驱动特性，调整透明电极上的有效电极宽度，提升维持电压的可操作范围，以此可以改善放电发光的稳定性，并且增加显示面板的使用寿命，以及提升制程裕度。

Claims (10)

1.一种等离子平面显示器的驱动电极结构，该驱动电极形成于一基板上，用以驱动成列排列的数个发光单元，该驱动电极结构至少包含：

一梳状电极，具有一主线以及数个支线，该主线越过所述的发光单元，且该些支线从该主线垂直延伸并且位于该些发光单元之间；以及

一透明电极，平行于该梳状电极的主线，并且电性耦接于该梳状电极的支线，该透明电极中具有数个调整开口，所述数个调整开口中的每一个对准于所述数个支线中每一个，并且每个调整开口具有不相同的调整宽度，使得位于相邻调整开口之间的透明电极的有效电极宽度可以依照位于相同对应位置的发光单元的荧光体的驱动特性而调整，其中该荧光体包括红色荧光体、绿色荧光体与蓝色荧光体，且其中该红色荧光体的该调整宽度大于该蓝色荧光体的该调整宽度，该蓝色荧光体的该调整宽度大于该绿色荧光体的该调整宽度。

2.如权利要求1所述的驱动电极结构，其特征是，所述的梳状电极由导电抗反射性材料所构成。

3.如权利要求1所述的驱动电极结构，其特征是，所述的梳状电极的材料为铝、钴、银、钼、铬、钽、钨、铁、铜或其组合。

4.如权利要求1所述的驱动电极结构，其特征是，具有红色、蓝色与绿色荧光体的发光单元的维持电压的驱动范围大致相同。

5.一种等离子平面显示器的驱动电极结构，该驱动电极形成于一基板上，该基板上规划有成列排列的数个画素，每一画素至少具有第一、第二与第三发光单元，且该驱动电极结构用以驱动该些发光单元，该驱动电极结构至少包含：

一梳状电极，具有一主线以及数个支线，该主线越过该些发光单元，且该些支线从该主线垂直延伸并且位于该些发光单元之间；以及

一透明电极，平行于该梳状电极的该主线，并且电性耦接于该梳状电极的该些支线，该透明电极中具有数个调整开口，每一调整开口对应对准于该支线，且每一调整开口向该第一、第二、第三发光单元分别延伸第一、第二、第三调整宽度，其中该第一、第二与第三发光单元分别具有红色、蓝色与绿色荧光体，且该第一调整宽度大于该第二调整宽度，该第二调整宽度大于该第三调整宽度。

6.如权利要求5所述的驱动电极结构，其特征是，所述的梳状电极由导电抗反射性材料所构成。

7.如权利要求5所述的驱动电极结构，其特征是，所述的梳状电极的材料为铝、钴、银、钼、铬、钽、钨、铁、铜或其组合。

8.一种等离子平面显示器的驱动电极结构，该驱动电极形成于一基板上，该基板上规划有成列排列的数个画素，每一画素至少具有红色、蓝色与绿色发光单元，且该驱动电极结构用以驱动该些发光单元，该结构至少包含：

一对梳状电极，系成对称排列，每一梳状电极具有一主线以及复数个支线，该对主线位于该些发光单元的两侧，越过该些发光单元，且该每一支线从该对主线向中间垂直延伸并且位于该些发光单元之间；以及

一对透明电极，位于该对主线之间且平行于该对主线，该对透明电极分别电性耦接于该对梳状电极的该些支线，该对透明电极中具有数个调整开口，每一调整开口对应对准于该支线，且每一调整开口向该红色、蓝色、绿色发光单元分别延伸第一、第二、第三调整宽度，其中该第一调整宽度大于该第二调整宽度，该第二调整宽度大于该第三调整宽度。

9.如权利要求8所述的驱动电极结构，其特征是，所述的梳状电极由导电抗反射性材料所构成。

10.如权利要求8所述的驱动电极结构，其特征是，所述的梳状电极的材料为铝、钴、银、钼、铬、钽、钨、铁、铜或其组合。

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